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CN100369246C - 微结构冷却器及其应用 - Google Patents

微结构冷却器及其应用 Download PDF

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CN100369246C
CN100369246C CNB03823629XA CN03823629A CN100369246C CN 100369246 C CN100369246 C CN 100369246C CN B03823629X A CNB03823629X A CN B03823629XA CN 03823629 A CN03823629 A CN 03823629A CN 100369246 C CN100369246 C CN 100369246C
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彼得·普雷希特尔
斯文·泰森
马库斯·赫恩
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Abstract

本发明涉及一种用于一待冷却物件(4)的微结构冷却器(3)，该冷却器(3)包括一由至少两片金属薄膜(1)及一片底板(5)所构成的叠层，该底板可通过一热接触表面(6)而与物件(4)形成热热接触，金属薄膜(1)及底板(5)是以材料配合的方式相互接合，金属薄膜(1)中设有可供冷媒使用的沟道(2)，且沟道(2)的宽度在100-2000μm的范围内，其深度在25-1000μm的范围内，且其平均间距在50-1000μm的范围内，因金属薄膜(1)上的沟道(2)而产生的残余薄膜厚度在50-300μm的范围内，而底板(5)的厚度则在200-2000μm的范围内。

Description

微结构冷却器及其应用
技术领域
本发明涉及以微结构为特征的冷却器(微结构冷却器)，其可通过导热接触而使物件冷却。具体而言，本发明涉及利用该微结构冷却器冷却电子元件，特别是诸如中央处理单元(CPU)等处理器及电力电子元件。就制造方法而言，根据本发明的微结构冷却器无论在设计、结构、及组装方法等方面均适合大量生产，故该微结构冷却器可以经济方式大量制造。
背景技术
电子构件的性能不断提升(例如微处理器的时钟频率不断增加)，亦导致这些构件内的热能增加。构件微小化则使情况更加严重。虽然人们已采取措施以减少处理器所散发的热能，但因热而产生的问题有增无减。此外，不断提高整体系统(例如一服务器)中各构件的聚积密度，也导致必须从愈来愈小的空间内移除愈来愈多的热能。然而，电子构件的性能及使用寿命均取决于操作温度的最大值及其波动范围。因此，需使用性能非常高且体积小的冷却系统方可确保有效地移除局部热能。
目前最新的处理器可在1cm2的面积上以热能形式释放出70W的热量(举例而言)，此值远大于一厨房炉具上的加热元件所产生的热能(约10W/cm2)。为移除此热量，所用最重要的冷却系统为冷却体、与冷却体结合的风扇、散热管、帕尔帖单元、及液体冷却。可以预见到，未来所需移除的热能必将进一步增加。
目前最常用于电子元件的冷却技术是以周围空气进行冷却。对许多应用而言，这已证实为一简单且具有成本效益的技术。但若要达到较高的热能移除力，则此原理极不经济，因为届时须使用具有对应高输出的空气调节系统，这不仅增加资本支出及运转成本，就能源及环境保护而言也有问题。
针对新一代、产生大量热能的处理器，空气冷却的效能也已逼近极限。虽然可提高风扇的功率以大致确保热能的移除，但这一作法将增加运转噪音。目前在商业及家庭应用中，55分贝已非人们所能接受。
若处理器及其他生热构件在最小空间(例如服务器)内的聚积密度偏高，将提高在外壳内进行空气交换的困难度，使热集中的问题更加严重，进而增加电子构件过热及故障的可能。然而，对服务器及工作站而言，可靠度及低维修等必要条件均为主要考虑的性能。此外，在GHz范围内运转的CPU及以电力操作的风扇有可能产生互逆的电磁效应，导致CPU产生功能上的问题。
为提高空气的冷却效率，所有会产生大量热能的元件大致上均须设有冷却体。所述冷却体大致包括一铜制或铝制的大块金属芯或金属板，其顶面是以一多构件结构(举例而言)形成，以增加表面积，使热量更好地分布。冷却体上可安装一风扇，该种冷却系统的配置在几何方面因所需空间及重量等因素仅可略作调整，且运转噪音偏高，基本上为40与60分贝间的噪音(c，t杂志，2002年第18期第122页)。该篇文章提及一介于30与40K间的较小ΔT，其为受测空气冷却器中最大CPU温度与最大个人电脑内部温度间的温差量测值。基于上述原因，在使用空气冷却器时往往必须有所妥协，如此一来将同时产生技术及经济上的缺点。
散热管自1960年代问市迄今。过去数年来则逐渐被用作电子业界的高端冷却系统。散热管是由一被动且封闭的冷却系统形成，冷媒中的一双相机构可通过此系统达到非常良好的传热效果。吸收自待冷却电子元件的热能将使该封闭系统内的冷媒蒸发，然后该冷媒将移动通过散热管凝结部分中的所谓绝热中间空间。热能在此将由另一散热器移除。凝结液形成后将经由一中间多孔边缘层返回蒸发区。这一双相机构的调节仅可就特定冷媒、并在一非常小的温度范围内进行，因而严格限制散热管在应用方面的选择。此外，这种系统的冷却力比水冷式(举例而言)低。
帕尔帖冷却单元在电子业、空调科技、及医疗与实验室工程中(举例而言)是作热泵使用。其体积非常小，但价格非常高，因此，一般而言，若要以符合成本效益的方式于局部消除大量热能，则该种冷却单元并不适用。帕尔帖冷却单元还必须使用反向冷却散热器、及一供电用的电源单元。所需的额外能源量将增加耗能。因此，这种单元的电力需求相对于冷却力而言实在是偏高，若作大规模应用则不合经济效益。
若直接与上述冷却系统相比，以金属或陶瓷材料制成的水冷系统具有最高的冷却力。其主要原因在于水的高热容量及其低粘滞性。因此，近来市面上已出现以铜、铝、及陶瓷制成、用以冷却微处理器的水冷却器，目前所有这些产品由于均属非工业型的小批生产，故制造成本偏高。市售传统冷却器的典型性能数据及价格顶多可适于下列水准：在全负载、冷媒流量为3L/min、且施用对象为AMD 2000+(举例而言)的情况下，CPU与冷却水入口间的温差ΔT(TCPU-T冷却水入口)为12.5-16K；流量为1-20L/min；压力损失为25-250(最大值)mbar；重量约200-400克；构件体积介于30-100cm3之间。该冷却器的设计是供水族箱泵使用，该泵在压力损失为130-140mbar的情况下，基本泵流量为1-3L/min。
2002年，德国Stammham的Innovatik公司正销售水冷却器，且根据稍早的评估，innovaCOOL rev 3.0型是市面上所有冷却器中性能最佳的(例如可参见Chip杂志。2002年10月号，第48页)。
针对功率半导体所使用的冷却器，已有人开始尝试使用小于1mm2的沟道剖面，正如针对微型热交换器及微反应器所作的设计。
J.Schulz-Harder所著“Innovative Chip-Level Cooling”一文(PCIM Europe杂志，2002年3月号，第27-42页)即描述一用于功率半导体电路的水冷却系统。该冷却器是由铜质层体制成，并通过软焊法、利用共晶熔融物接合于具有陶瓷层的半导体载体。在制造该冷却器时，铜质层体中的冷却沟道以蚀刻法制成，这与制造印刷电路板的方式相同。一可供流体穿过的冷却体在其内部结构中具有8至10个具有六角形底座结构的铜质层体(各层体的厚度为0.3mm)以及直径1.5mm的柱体。假设可移除400W/cm2的热量。若水流量为每分钟5L，将造成640mbar的压降。
另外，DE 19853750A1中公布了一种用于冷却电子元件的相类似的冷却器，该冷却器包括至少一个用于电子元件的冷却表面和一叠冷却层体，这些冷却层体的结构做成可在冷却器内部形成二维冷却结构，用于入口区和出口区之间的冷媒。该冷却结构包括分支出的流路，冷却层体的至少一部分构造成使得冷却器中靠近冷却表面的那些区域和与其远离的那些区域之间的水力学比流组的比率或梯度从入口区到出口区增加。为此，所有冷却层体设计成彼此不同。
从这些说明中可以清楚得知，这些冷却器是非常昂贵的高性能元件，因为它们很难制造。
此外，WO 98/41076A2则描述一用以冷却电子元件的装置，其冷却力可通过一散热器而获得实质上的提升(相较于已知冷却器)，进而实质上改善了传热系数及总导热率。此文件中，假设冷却液通过该微结构散热器时，最大的压力损失是出现在分布结构及连接沟道等区域。为解决这一问题，该文件提出一冷却器，其具有多个独立层体，且包括至少一块具有多条微沟道及一条分布沟道的板，该冷却器还具有一包含连接沟道的中间板、及一包含收集沟道的收集板，这些板若搭配一盖板及一底板便形成封闭的冷却沟道。这些冷却沟道内的冷媒是由一入口导入该微结构散热器，并由一出口自该微结构散热器中移出。供冷媒使用的中间板形成一倾斜及/或斜切的渐变结构。该入口和/或出口的剖面表面区(两者均为一贯穿所有独立层体的表面垂直切口)即经由此结构渐变至微沟道的剖面表面。文中引为实例的一冷却器具有流体剖面为0.3mm×10mm的冷却沟道。在此冷却器中，举例而言，传热系数可达8.5W/cm2·K，而流量为500mL/min时的压力损失则为0.5bar。这些性能数据使这一相对昂贵的冷却器仅可达到一般CPU所需冷却力的10％左右.
不同于早巳用于研发计划、甚至用于初步工业过程的微反应器及微型热交换器，电子冷却器的配置问题仍完全未获解决，这是因为微反应器或微型热交换器中的“热管理”基本上与一须将热能自一表面区域移除的冷却器不同。
在一反应器中，流动媒介中所产生(亦即反应器内)的热能必须尽速移除或交换，以尽可能接近等温过程的理想状态。因此，目前正有人试图在一反应的程序工艺极限内，尽量缩小沟道剖面及沟道间的壁厚。反应器在配置方面自然也须最佳化(例如针对流动阻力、流速等)，但基本的热管理原理则相当简单，因为热量从冷却流体的一个系统导管传输到另一个系统导管，两个系统彼此贴近。
举例而言，据报导，微结构构件可以由具有细小结构，亦即微结构)的独立金属薄片(薄膜)制成，(例如可参见美国专利第4516632号，US 6 409 072 B1中公开了一种化学微反应器，其一个示例公开的微反应器/热交换器包括60个厚度为125μm的铜板和在其中刻蚀的导管，导管宽度为430μm，深度为60μm，薄片宽度为70μm。然而，在一用于电子构件的冷却器中则须移除一强大局部外部热源中的热能。
仔细观察后发现，这一目的(也即将热能从一高度加热的局部表面中移除)是一非常复杂的问题。困难在于实际的热源是位于冷却器外，换言之，必须更加注意供流体通过的冷却体其三维结构内的耐热性。
该问题的解决方案又因电子元件的其他特定需求而复杂化(例如在冷却CPU元件时)，因为热能必须以冷却水需求量最少、且冷却器内压力损失最小的方式移除。
本发明人发现，若要利用更细小的结构(亦即更小的沟道剖面)提高冷却力，仅能有限度为之。因为届时流动阻力将过高。
若利用一小表面积移除大量热能而不使流动阻力过度增加，则上述效应必然成为一问题。在此情况下冷却力将无法轻易地通过在冷却器上施加较大压差以增加冷媒来获得提升，正如现有技术中常用的那样。
在个人电脑、服务器、及工作站等应用中，基本上是使用最高可制造约250mbar压力(举例而言)的低压泵。传统微反应器所使用的、需在高初始压力(例如5bar以上)下运转的强力冷媒泵系统基于成本考虑并不适用于这种情况。
另一项要求是冷却器的形状应配合电子元件的形状，换言之，冷却器的表面区域及元件上的安装区应至少具有相同尺寸。
最后，为进行大量生产，必须确保该流体冷却器及该冷却系统的制造成本不致高出空气冷却系统太多。
总之，现有技术可以说并未满足这些要求，或仅满足其中部分要求。具体而言，这些要求指的是，要求以具有成本效益的方式大量生产微结构构件、及降低这些构件的高流动阻力。除此之外，微结构冷却器的设计或配置并无一定的规则。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种冷却器：
1.具有非常高的冷却力；
2.具有较低的流体冷媒水力学流阻；
3.具有与待冷电子元件相应的形状；
4.容易成本有效地制造；
5.冷却器的配置可大幅扩充，即，应可作简单修改以满足当前需求；因此功率消耗应能从70W/cm2增加到500W/cm2。
6.冷却器的配置、尺寸、体积、组装等应可作最佳的调整以配合整体系统。
上述目的可通过如下所述的技术方案来实现。
根据本发明的用于待冷物体(尤其是一电子构件)的微结构冷却器包括一由至少两片金属薄膜(金属片)及一片底板所组成的叠层，该底板可通过一热接触表面而与待冷却的物件形成热接触。金属薄膜和底板通过适当的接合技术(最好为软焊)相互接合。金属薄膜中设有可供冷媒流动的沟道，该冷媒则可将热能移除，将至少两金属薄膜和底板接合在一起最好通过材料配合来进行，每个金属薄膜设计成形成一个沟道平面。
金属薄膜中沟道的宽度在100-2000μm的范围内，最好是在200-500μm的范围内。经实验证明，若所有其他参数固定不变，当沟道宽度达800μm以上时，冷却器性能将开始大幅下降，因而不利于高效能的应用。
沟道深度在25-1000μm的范围内。最好在50-400μm的范围内。两几何变量中的至少一个(沟道宽度或沟道深度)最好应在微米范围内，且水力直径(4·A/U，其中A＝截面积，U＝润周(其定义是根据Technische Stromungslehre，Kamprath系列，Vogel Publishing，W.Bohl，第11版，第131页；Incropera，Frank P.与Dewitt David P.合作的Fundamentals of Heat and Mass Transfer，第4版，JohnWiley&Sons，NY，1996，第449页))最好应为200-500μm。
金属薄膜中沟道的平均间距在50-1000μm的范围内，最好在150-300μm的范围内。若沟道的剖面为矩形或接近矩形，因而在金属薄膜的沟道间形成条状物，该间距可称为“条状物宽度”。
此外，沟道底部的残余薄膜厚度在50-300μm的范围内，最好在80-120μm的范围内。
冷却器底板的厚度在200-2000μm的范围内，最好在500-1500μm的范围内。
上列各参数若在较佳范围内则最能满足要求(尤其是所要求的功率密度非常高时)。此外，若以Cu为基材，则上述范围特别适合这些参数。图1及2提供这些几何参数(沟道宽度、沟道深度、沟道间距(条状物宽度)、残余薄膜厚度、及底板厚度)的定义：
因为：
1.先为单一平面型局部热源的微结构冷却体提供最佳配置及设计的基本规则及特色，亦即特定的几何数据；及
2.解决有关冷却微处理器(CPU)及电脑中其他热构件的其他特殊问题，具体而言，是高性能微结构冷却器的流阻和压力损失问题，其迄今为止还没有得到解决。
所以有必要找出一种方案来解决上述问题，下面给出一些对本发明冷却器进行进一步优化的更多具体测量值。
沟道宽度、沟道深度、及沟道间距(条状物宽度)的范围下限大多是依照其制造方法的要求而定。若将这些几何参数设定为非常小的数值，该冷却器便难以大量制造，因为无法确保所需的公差。然而，制造方面的选择取决于所用的科技，因此，在改进产品工艺后范围下限甚至可采用更小的数值。
利用微结构化的方法便可制造出比传统技术更细的沟道结构。根据本发明，“微结构工艺”一词是指一种制造方法，其中高解析结构是以微米尺度制成，例如以印刷电路板的科技制造的。该种方法包括制造高解析结构图像，例如光刻工艺步骤。举例而言，沟道可以干式蚀刻法或湿式化学深蚀刻法制成，视所用的掩膜而定。也可使用机械式微制造法(例如微铣削、微压印、整形等)，但仍以类似印刷电路板所使用的方法较佳。
由于沟道宽度、沟道深度、沟道间距(条状物宽度)、残余薄膜厚度、及底板厚度均选自给定范围，因此，使用本发明的微结构设计可有效减少压力损失，并在一特定的冷却力(传热能力)下，使待冷却物件与冷媒间产生最小的可能温差。甚至可以在冷却力较高时产生一最小的可能温差。在将冷却器中的压力损失最佳化后，便可使用磨耗较少、故使用寿命较长的泵进给冷媒。此外，由于仅需使用一低泵流量即可使冷媒循环，可降低该冷却回路的运转成本、及整个冷却系统(冷却器(包括反向冷却器)、流体管线、泵、泵的电源)的成本。这也意味着该冷却器可以低成本的方式进行工业规模的大量生产，且所涵盖的冷却力范围甚广。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度可经过设计(特别是针对微结构冷却器其冷却力与体积间的关系)并最佳化(例如以AMD 2000+CPU为施用的对象)。
使用本发明的微结构冷却器，与传统的冷却器相比可减少温差，这一温差的减少节省了冷却系统中的能量，且节省了操作成本。这一性质对具有多个CPU的主机电脑而言特别迫切，因为在这种情况下，须冷却的热能可达数千瓦。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度也可在以下有关压力损失和/或所列温差的特定操作条件下，根据特定应用而设计，并予以最佳化(例如以AMD 2000+CPU为施用的对象)；
a)CPU的面积功率可达70W/cm2；
b)热接触表面与流入冷却器的冷媒间温差小于10K；
c)冷媒通过冷却器的流量是在0.01-3L/min的范围内；
d)压力损失小于100mbar。
在一完全相同的整体系统中，一作为替代物的市售水冷却器充其量仅可在流量为1-3L/min、压力损失为25-250mbar的情况下，使ΔT(CPU与冷媒间的温差)位于12.5-16K的范围内。在相同条件下，本发明的冷却器则要求CPU与冷媒间的ΔT至少降低30％，其所移除的热能方与截至目前为止具有最佳效能的市售流体冷却器相同。本发明的冷却器可经由配置及设计，用于一可利用的或较佳的泵，并根据其压力损失而加以调整，同时确保足够的冷却力。
因此，本发明的微结构冷却器可以一相对较小的ΔT表现出实质较大的冷却力。微结构冷却器的冷却力即通过此关系产生高扩充性。就内表面/冷却器体积的比值而言，已知冷却器中这一比值比本发明的冷却器的要低至少3倍(以厘米测量的话)。商用对照冷却器的比值为1.13cm2/cm3，本发明原型的比值则为4.8cm2/cm3.因此，在本发明的原型中，盖板厚度可小到1mm，侧壁厚度可小到17mm，这些值可以根据制造工艺方面来进一步优化。在工业生产条件下则可预期下列数值：
内表面/冷却器体积：约12-15cm2/cm3
侧壁厚度：         小于2mm
若欲将上述操作条件的数值进一步最佳化，冷媒可采用水/乙醇混合物，尤其是水/乙二醇混合物，特别是95％(体积比)的水与5％(体积比)的乙二醇的混合物。
根据本发明的冷却器可以参照下列给定参数进行优化：
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以优化，从而使冷却器中冷媒的压力损失最小。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以优化，从而使热接触表面和冷却器中流动的冷媒的温差最小。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以调整，从而使冷却力与冷却装置体积的比值即“冷却密度”达到至少2W/cm3。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以调整，从而使得“每体积每ΔT的冷却力”达到至少0.1W/(cm3·K)。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以调整，从而使将压力损失归一化后的比冷却力达到至少0.1W/(cm3·K·L/min)。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的值可以调整，从而在热接触表面和冷却器中流动的冷媒的最大温差10K下，在穿过冷却器的冷媒流量为0.01-3L/min且压力损失最多100mbar下，可达到的传热能力为200W/cm2。
沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度的最佳配置应遵守下列规则：
在先前所获得有关传统冷却器配置的知识中，假设：若欲提高热传递的效果，冷却器内必须出现紊流(高雷诺数)，因为在该种条件下，冷媒与冷却用沟道壁间的热传递效果将优于调整层流比所达到的效果。然而，此种最佳化的作法将大幅增加压力损失。
若使用微结构工艺制造冷却器及热交换器，单位构件体积的热传递力将增加几个数量级。来自Karlsruhe研究中心的商用高效能微型热交换器即为此种作法的一实例。详言之，制造微结构的高成本及目前偏高的流动阻力在过去已阻碍微结构科技的广泛应用。
已知微结构热交换器的流动阻力普遍偏高，原因在于热传递力的提升往往导致冷却器加大、沟道加长，因而增加流动阻力(根据哈根-泊肃叶定律)，但某些应用并不容许这一现象发生。
唯有本发明能解决这一问题而不对热传递力造成负面影响，其作法是将沟道宽度、沟道深度、沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度最佳化，甚至可参照冷却器内的压力损失而最佳化。
这些作法也可降低制造成本，进而降低系统成本，使微结构冷却器不仅具有技术上的优越性，在经济方面更具有竞争力。本发明沟道设计的基础在于缩小沟道剖面，使其正好足以在操作条件下、于沟道内产生一层流。仅流动剖面(亦即流动阻力)较小处可容许(或引发)扰流。如此一来便可以简单方式调整产品的压力损失，使其配合眼前的应用。通常第一步骤是在特定范围内将几何形状(沟道宽度、沟道深度、及沟道间距)约略最佳化，其作法则是调整流体沟道的表面/容积比。若一微结构的表面/容积比值偏低(例如3000m2/m3)，通常代表低流动阻力，但亦代表热传递力较低；但若数值非常高(例如10000至30000m2/m3)，流动阻力则将陡升。因此，最佳设计最好是来自表面/容积比的平均值。
然而，先前即已确定，仅将流动阻力及表面/容积比最佳化并不足以将冷却力最佳化。一如前文的说明，在本发明的微结构冷却器中，热源位于冷却器外，且通过导热金属结构、由冷媒移除热量。因此，不仅须将流动条件最佳化，还须将冷却器的实体结构最佳化。
因此，本发明的目的亦可通过“流体动力因素”及“结构因素”而完成，前者负责最佳流动条件，后者则取决于冷却器的设计。
以下将说明本发明的设计参数及其对冷却力的影响：
先前即已确定，针对前述的最佳化判别准则(压力损失及温差)，一特别有利的作法是将沟道宽度与沟道间距(条状物宽度)的比值最佳化。比值过高将导致热传递力下降。因此，该比值(宽度/间距)最好应在1.5∶1至2.5∶1的范围内。沟道宽度对残余薄膜厚度的比值过高亦具有类似的效果。沟道宽度/残余薄膜厚度的比应为2∶1至5∶1。
将残余薄膜厚度最小化则可进一步改进各层体间的热传导。以下说明适用于底板厚度；由于待冷却物件的温度在其表面区域内通常并非定值，因此，为使冷却器内的温度均匀分布，一开始似乎应设计一厚底板。然而，所用金属的耐热性将使底板的热传递效果随厚度增加而递减。
因此，本发明的底板厚度具有一最大热传递效果，且该厚度可大可小，需视(所需的)温差或配置而定。目前所有市售的水冷却器均使用可能的最厚底板(例如5mm)，以快速移除热源的热能，因而未考虑上述的最佳设计。本发明的冷却器具有可达到对应冷却力范围的所需最小残余薄膜厚度，以使微结构及冷媒尽可能靠近热源。如此一来便可确保最佳的局部热移除效果，同时因节省材料及减少质量而大幅降低成本。
因此，沟道的几何参数(沟道宽度、深度、及长度)会影响压力损失(此即“流体动力因素”)，而沟道间距、残余薄膜厚度、及底板厚度等参数则影响三维结构的热传导(此即“结构因素”)。后者也高度依赖于沟道的实体排列方式及流向(亦即“设计”)，如以下的设计实例所示。令人意外的是，经证实，设计B中的流向扮演非常重要的角色。流体必须穿过间隙，否则该设计原理将无法充分发挥其优点。若在入口区使用适当的设计，中央的进入流便可在完全展开前产生旋涡/紊流，其可在热源正上方增加热传导的效果。由此产生的压力损失、及在分布过程中与从两侧流入沟道的过程中所产生的压力损失可通过缩短沟道及将沟道数加倍(相较于设计A)而获得补偿。根据哈根-泊肃叶定律，流速与压力损失(ΔP)成比例，且沟道数加倍后，流速便可减半，因此，ΔP可因这一设计及沟道长度减半而至多减少75％。沟道具有一所谓“临界长度”，层流即从由此长度开始完全展开。起初，速度的分布可以一接近矩形的轮廓线表示。此时，根据哈根-泊肃叶定律，压力损失较大，但热传导的效果亦较大。因此，转折点须以“入口效应”最佳化，以使压力损失在控制下保持最低，但热传导的作用则进一步增强。
但基本上应尽可能缩短各设计中的沟道长度。
构件的冷却力将从“临界ΔP”(也即最小值)开始递降。可利用本文所描述的设计变化方式，特意降低此最小值。
此外，一经证实有利的作法是使由冷却器内部沟道所形成的热交换表面大于底板上的热接触表面。举例而言。冷却器内的流体沟道可在一金属薄膜(冷却平面)中形成一颇密的图形，因而构成一热交换表面，其中流入冷却器的热能可由冷媒吸收。此热交换表面面积应大于底板上供待冷却物件与冷却器形成直接热接触的表面面积。这一额外的最佳化措施可使待冷却物件的热能以尽可能的直接方式、经由该热接触表面而全部传导至流体沟道并进入冷却液中，而非进入冷却器的侧壁(举例而言)。
另一具有影响力的变量为沟道的纵横比，亦即沟道深度对沟道宽度的比。若沟道剖面相同，则深沟道(高纵横比)显然对冷却器的热传导力具有正向的效果。本发明方法中的纵横比取决于所用蚀刻法的极限。目前所能达到的最大值为1∶2至1∶3。
若使用本文所描述的设计最佳化措施，待冷却物件的热能便可有效传递至冷却器并进入冷媒中，而压力损失则可藉由本发明调整流体动力因素的方式(如前述)，调整至一合理范围，若有需要，就约200W/cm2的典型热传递力而言。压力损失可降至100mbar以下。冷却器的基本特征参数为：
流量：0.01-3L/min；
绝对冷却力：0.02kW-2kW；
功率密度：至少20W/cm2；
CPU/流体温差：小于10K。
其他会影响结构因素且理应用于最佳化的设计参数为：
沟道总数、金属薄膜(沟道平面)数、薄膜的表面积、沟道的表面积(热交换表面积)、沟道长度、金属薄膜所用材料的种类、底板所用材料的种类、用以封闭冷却器的盖板所用材料的种类、以材料配合的方式使金属薄膜彼此接合且接合于底板的接合材料的种类、及用以在待冷却物件与冷却器间形成热接触的材料的种类。
本发明的冷却器包含至少两片具有流体沟道的金属薄膜。最好将这些沟道组织成沟道平面。若不使用两片金属薄膜，也可改用单一金属薄膜外加一片底板，该底板具有可容纳流体沟道的凹部。在此情况下，该两金属薄膜中具有沟道者称为底板。
该微结构冷却器最好具有2至10个沟道平面。参照前文，这意味着共设有1至9片金属薄膜外加一片具有沟道的底板，或者共设有2至10片金属薄膜外加一片不具有沟道的底板。对包含沟道的底板而言，残余薄膜厚度应在50-300μm范围内的条件并不适用。将热能从待冷却物件传递至冷媒的能力会随沟道平面数而增加。但经证明，若设置超过8片具有相同几何形状的层体，热传递力将无法继续增加，至少无法继续有意义地增加。仅改变层体数即可调整冷却器热传递力的不同范围，甚至故意影响制造成本。由于各沟道平面均将增加成本，在设计产品时须考虑应用价格/冷却力的比值。使用本发明的制造方法可大幅降低价格并保有足够的冷却力，针对特定应用所作的设计则可减少表面积或体积。
本发明的微结构冷却器除金属薄膜及底板(其可使叠层不致接触待冷却物件的热接触表面)外，还具有一盖板。该盖板本身可为一具有沟道的金属薄膜，但也可为一未经结构化的盖板。在制造该微结构冷却器时，结构化薄膜将配置一盖板及一底板，三者接合后便形成一紧密的构件。最好盖板上能以蚀刻、打孔、或激光方式制造出多个开口，供入口及出口区的连接使用。盖板最好是以金属、塑料、塑料/注射成型物制成。
为将冷媒导入冷却器及将冷媒自冷却器中移出，另设有用以连接管路的装置，例如经注射成型、经整合为一体、或经接合的连接支座。用以连接管路的元件可直接整合，或通过螺合、接合(软焊/硬焊)、压合、和/或粘着剂结合而以不同方式附着。这些连接支座连接至通往泵和/或外部反向冷却器的流体管线。
此外，金属薄膜中的沟道走向大致彼此平行，但并不表示这些沟道的定向必须为一直线。平行的“蛇行线”、弧形或“星形”沟道、或走向未必彼此平行的类似物亦有其优点。如此一来便可在排列沟道时使其彼此极为靠近，以使冷却器材料(金属薄模)与冷媒间产生非常有效的热传递。
可以想象，可有任一种所需的三维沟道排列方式，其中各层体均设有开口。
此外，微结构冷却器可具有至少一个供冷媒使用的入口分布空间、及至少一个供冷媒使用的出口分布空间。
设计A：这些分布空间可设置于冷却器彼此相对的侧表面上，且大体横跨冷却器该侧表面的全宽。
在该第一沟道设计中，沟道在入口侧连接至一入口分布空间，在出口侧则连接至一出口分布空间。因此，在具有这一结构的冷却器中，冷媒经由一第一连接支座流入该冷却器，然后进入该入口分布空间。在此设计中，由于该入口分布空间穿过所有流体沟道的一侧，因此，冷媒可由该处流入这些流体沟道。冷媒一旦穿过这些沟道便到达该出口分布空间。冷媒即由该处流入外部冷却管线。
在第二变体(设计B)中，金属薄膜由至少一个入口侧分布室从中隔开，隔开处约位于热接触表面所在的高度。例如，此分布室可形成一分隔金属薄膜的间隙，其最好是沿垂直于这些金属薄膜所在平面的方向分隔这些金属薄膜。举例而言，该间隙的宽度可在50至2000μm的范围内。该间隙状的分布室大体上可沿垂直于这些金属薄膜的整个剖面穿过该冷却器。若该热接触表面的位置约在底板中央，金属薄膜被该分布室隔开的位置亦约在金属薄膜的中央。在任何情况下，间隙最好位于从底板穿过沟道平面向上延伸的冷却器的中央区域中。这一设计可达下列效果：从上方(当底板位于下方时)流入该分布室的冷媒在接触底板峙，其所接触的部位亦约为该热接触表面所在的中央区，因而在该区产生一可增加热传递的流量。
由于沟道最好是在金属薄膜的平面内延伸，因此，所有沟道的一端均连接至该分布室。在一较佳具体实例中共设有两组基本上相互平行的沟道。冷却器内另设有至少一个收集室，所有沟道的另一端即连接于该室。在设计A中例如可设置两个收集室，其位于彼此相对的侧表面上，且基本上是横过冷却器各侧表面的全宽。这些收集室最好彼此相连，使冷媒可从分布室进入被穿过的流体沟道，再从流体沟道进入相连的收集室。
在第二设计B中亦设有至少一个连接至这些收集室的第一连接支座、及至少一个连接至该分布室的第二连接支座。如此一来，冷媒便可经由该第一连接支座，从一外部冷却管线中导出，并进入分布室，然后从分布室进入流体沟道。之后，冷媒将被导入收集室，并由该第二连接支座将其自收集室中导出，使其再次进入一外部冷却管线。
本发明冷却器的尺寸在原理上不可能由用于制造现今冷却器的传统工业生产方法来获得。
若欲制造该微结构冷却器，可使用类似于印刷电路板制造法的方法，这些方法包括光刻、结构化(最好为蚀刻)、电镀、及接合(最好为软焊，可参见德国专利第197 08 472 A1号)等个别加工步骤。类似之处在于一复杂三维结构是以堆叠及接合微结构薄膜的方式制成。就构件设计、结构、及接合(软焊)系统而言，其投入大量生产的能力均已针对此一方法而最佳化，使得可以用成本有效的方式大量制造该微结构冷却器，并使现有系统大致不需修改或仅需小幅修改即可使用。本文所述制造方法的优点为：使用既有的微结构化方法、可扩充至工业型大量生产、及成本极低。因而产生的重大优点则包括：经证实适合大量生产的科技亦可用于本发明冷却器的新用途，且加工步骤可轻易结合及整合。因此，举例而言，为确保该冷却器可在不使用额外扣夹的情况下以作用力最小的方式进行组装，可将其直接安装于CPU上，最好是利用软焊或粘着剂。
应用本发明制造冷却器的微结构工艺可产生下列性质：
1、可在构件与环境间、及微沟道之间形成非常高强度且可靠的绝对密封(高达10-9mbar·L/s的真空密封)，以利用完整的全金属接合将传热效果最佳化；
2、冷却器具有极佳的抗压性，且金属薄膜与盖板、底板的接合处具有极佳的强度；
3、具有非常良好的抗蚀性，该抗蚀性可配合施用的区域，且是使用以电化学方式施作的防蚀层；
4、可耐高温；
5、具有不含沉积物、且几何定义明确的均质沟道；
6、冷媒在冷却器中的压力损失极小。
为进行构件的接合，须谨慎协调软焊系统的层体厚度与加工参数，以便在叠层压机内也可进行软焊作业。可能的接合方法请参照德国专利第197 08 472 A1号，及“Handbuch Lottechnik”(“Manualof Soldering Technology”)，I.E.Petrunin，Verlag Technik GmbH，Berlin，1991。
附图说明
以下有关本发明的说明请参阅附图。各附图分别为：
图1为一结构化金属薄膜的剖面示意图；
图2为一微结构冷却器的剖面示意图，该微结构冷却器与一电子元件形成热接触；
图3为根据第一设计A的微结构冷却器平面的示意图；
图4为根据第二设计B的微结构冷却器平面的示意图；
图5a为根据第一设计A的微结构冷却器的示意图，其中冷媒连接器业已压入；
图5b为根据第一设计A的微结构冷却器的示意图，该微结构冷却器具有偏位的分布空间，且冷媒连接器业已压入；
图5c为根据第一设计A的微结构冷却器的示意图，该微结构冷却器具有旋入式冷媒连接器；
图5d为根据第一设计A的微结构冷却器的示意图，该微结构冷却器具有成角度的旋入式冷媒连接器；
图5e为根据第一设计A的微结构冷却器的示意图，该微结构冷却器具有偏位的分布空间、一盖状的模制盖板、旋入式冷媒连接器、及一具有冷却沟道的底板；
图6为根据第二设计B的微结构冷却器的示意图，该微结构冷却器具有冷媒连接器。
相同的参考标号在所有附图中均具有相同意义。请参见后附的元件符号列照表。
具体实施方式
图1显示一金属薄膜1上的各最佳化参数，这些参数可将冷却器中的压力损失减至最少，并将热接触表面与流入冷却器的冷媒间的温差降至最低；或者说，使冷却力最大。沟道则图示为该尚未接受软焊作业的金属薄膜1上的凹口2。
图中显示沟道宽度b、沟道深度t、沟道间距(条状物宽度)s，及残余薄膜厚度r。图中亦显示金属薄膜1上结构化区域的宽度f。图2显示另一最佳化参数g(底板厚度)。
图2显示一冷却器3、及与其形成热接触的CPU处理器4。冷却器3在此例中包括四片金属薄膜1，各薄膜均具有四条冷却沟道2、及位于其间的条状物9。各金属薄膜1的沟道2均被一邻近的金属薄膜1封闭。最下层金属薄膜1的冷却沟道2则由一底板5封闭，使其不致接触CPU处理器4。底板5也可通过一热接触表面6吸收CPU处理器4所生的热能。为此，CPU处理器4由一具有良好导热性的接合装置(例如热传递化合物、软焊料、导热粘着剂)7接合于底板5上、热接触表面6所在的区域。CPU处理器4安装于一CPU载板8上。由金属薄膜1及底板5所构成的叠层由一位于顶部的盖板9加以封闭。图中还显示底板厚度g。
以下说明本发明微结构冷却器中沟道布置的不同设计：
设计A：
图3显示一微结构冷却器于某一金属薄膜1所在高度的剖面。图中显示金属薄膜1中的各沟道2。沟道2彼此平行排列。此平行排列方式形成一由沟道宽度f及沟道长度所决定的热交换表面，其大于电子元件的热接触表面。为实现一目的，沟道2可选用一足够的长度。沟道2通往一入口分布空间10及一出口分布空间11。沟道2仅位于某一金属薄膜1所在的平面，但入口分布空间10及出口分布空间11则跨越冷却器的整个内部高度，致使冷却器中所有金属薄膜1的沟道2均连接至该两分布空间10及11。
多片金属薄膜1以软焊的方式，通过结构化薄膜1的条状物9及薄膜1的边缘12而彼此接合，此外，这些薄膜1其中一片则通过条状物9及边缘12而软焊于一底板5。举例而言，若一待冷却CPU处理器的表面积为10mm×10mm，则沟道2的长度可约为20mm。因此，沟道2两侧、在CPU处理器所用热接触表面上方的一5mm外伸部分将使沟道长度成为20mm，而沟道2所覆盖的热交换表面积的宽度f亦为20mm。
图5a显示一微结构冷却器3的剖面，并显示冷媒进、出冷却器3所使用的连接器。图中可见一入口套筒15及一出口套筒16。为能以快速且成本有效地进行组装，快速插入式连接器17被压入或旋入套筒15及16中。如此一来便可附着一直径4或8mm(举例而言)的管路。
图5b显示另一微结构冷却器3的剖面。在此例中，连接套筒15及压入此套筒内的快速插入式连接器17位于盖板1的区域内。另一连接套筒16及压入其中的快速插入式连接器17设于突出至沟道区外的盖板9侧边上。
在此例中所使用具有冷却沟道2的金属薄膜1并不包括分布空间10及11。相反地，金属薄膜1具有其特有的平行冷媒沟道2。在将多片具有沟道2的金属薄膜1接合成一冷却块体后，这些冷却沟道将在该冷却块体的末端形成开口。该冷却块体与底板5及盖板9组装完成后，将在邻近该冷却块体末端处形成中空的空间，而沟道2则通往该空间。这些中空空间分别形成入口分布空间10及出口分布空间11。连接套筒15、16连同快速插入式连接器均直通分布空间10及11。盖板9可以成本有效地制成一模制塑料构件。在将冷却块体大幅缩小至CPU4的尺寸后，即可大幅降低冷却器3的制造成本。
图5c显示冷却器的另一变体。在此例中，不同于图5a所示的变体，入口套筒15及出口套筒16的快速插入式连接器17制成旋入式连接器。除此之外，此变体均可对应于图5a中的具体实例。
图5d显示冷却器的另一变体。在此例中，不同于图5c所示的具体实例，入口套筒15及出口套筒16的快速插入式连接器17制成成角度形。如此一来，管路连接器便可采用另一种组装方式，亦即从侧面进行组装，因而降低构件高度，其他优点则为：管路可以不产生作用力的方式连接，且更容易安装(即使在空间限制更严格的情况下)。除此之外，此变体均可对应于图5c中的具体实例。
根据图5e，在本发明冷却器3的另一具体实例中，盖板9是制成一盖状，例如以塑料制成。此盖9最好是以注射成型的方式制成。该盖包括冷却块体中由金属薄膜1内的冷却沟道2所形成的区域。盖9中亦设有入口套筒15及出口套筒16，这些套筒可容纳可被压入的快速插入式连接器17。
该冷却块体包括具有冷却沟道2的金属薄膜1，且尺寸约与CPU 4的尺寸相同。金属薄膜1中的冷却沟道2通往入口分布空间10及出口分布空间11。分布空间10及11则分别紧接于入口套筒15及出口套筒16。
冷却块体的最下层金属薄膜1亦为底板。在此例中，底板厚度g可满足本发明的条件，即底板厚度g在200-2000μm的范围内。然而，此最下层金属薄膜1(其中亦设有冷却沟道2)的残余薄膜厚度r则未必设定在本发明50-300μm的范围内。但其他金属薄膜1的残余薄膜厚度r则在本发明50-300μm的范围内。
CPU 4本身是安装于一载板8上，且通过一热接触表面6接触冷却器3。CPU 4固定于载板8上、一电绝缘层18(例如保护性釉、漆)的一凹口中，并由该凹口所包围，因此，冷却器3可将CPU 4气密密封，使其与外界隔绝。
设计B：
为将微结构沟道2内的压力损失降至最低，进而将必要的冷媒流量减至最少(这都与冷却器及整个冷却系统(包括一冷媒泵及流体管路)的最佳化及使其体积缩小有关)，金属薄膜1由至少一个分布室20(“开裂式沟道设计”)从中隔开，隔开处约位于热接触表面所在的高度。在图4中，此分布室20图示为某一微结构冷却器平面中一穿过沟道2及条状物9的间隙。沟道2仅是图4所示的金属薄膜1中被局部移除的部分，留下残余薄膜厚度，但间隙20则为一贯穿金属薄膜1的开缝。因此，将多片这种金属薄膜1重叠便形成沟道2，其可容纳在金属薄膜平面中流动的冷媒。另一方面，由该间隙所形成的分布室20则跨越冷却器的整个内部延伸。
图4中亦可看出，沟道2通往一收集室21。收集室21包括共三面沟道表面区，因此，来自分布室20的冷媒将可进入图中的上方沟道2及下方沟道2。离开沟道2的冷媒将再次进入U形收集室21。这种导引冷媒的方式可产生极佳的冷却力。若以反方向导引冷媒(亦即将冷媒从收集室21导入沟道2，致使冷媒从沟道2进入分布室20)，则所得的冷却力将大幅降低。
与分布室20一样，收集室21制成金属薄膜1中的一连续凹口，因此，若使多片这种薄膜1彼此重叠，此室21将跨越冷却器的整个内部高度。其所达到的效果为：冷媒可均匀分布于各沟道2，此与分布室20的效果相同。
为将冷媒导离冷却器，可设置两连接支座，使分布室20中的冷媒经由这些连接支座移出。冷媒一旦通过沟道2便进入收集室21的两分支部分，然后从该处导离冷却器。
图6是一具有冷媒连接装置的微结构冷却器3的剖面示意图。在此例中，参考标号的意义亦与前述相同。
与图5b中一样，在此例中也显示冷却器3的一结构，其具有一由金属薄膜1及其上所设冷却沟道2所构成的冷却块体。该冷却块体本身的尺寸约与CPU 4的热接触表面相同。两个形成收集室21的室是由突出至冷却块体沟道区外的盖板9所形成，该盖板最好是一塑料注射成型构件。这些室21彼此相连。此外，金属薄膜是以对应于图4所示的方式从中被隔开，因而形成一穿过冷却沟道2的分布室20。
盖板9中设有两个可容纳快速插入式连接器17的连接套筒15及16。连接套筒15内的快速插入式连接器17可将冷媒导入冷却器3，快速插入式连接器16则可将冷媒从冷却器3中移除。使用者可将管路连接至快速插入式连接器17，连接套筒15通往一分布沟道22，该分布沟道本身则通往分布室20。
实例：
将具有设计A的本发明冷却器与市售冷却器相比。为求得这些特征数值，利用一典型电脑系统的特征数据计算值。在此系统中，两不同冷却器是在其他条件(个人电脑、CPU、管路系统、泵、散热器、量测程序等)完全相同的情况下接受量测的。
可定义出多个可描述冷却器性能的特微数值。
重要因数为：
CPU功率                      [W]
CPU的功率/表面积；           [W/cm2]
泵输出量的特征线；           流量为压力的函数
系统的压力损失；             [mbar]
可说明冷却器的下列特征参数：
冷却器的体积(不含连接装置)： [cm3]
冷媒的流量：                 [L/min]
CPU与冷媒入口间的温差ΔT：
ΔT＝TCPU-T冷媒入口          [K]
温差(特定CPU)/功率：         [K/W]
密实度(冷却力/体积)：        [W/cm3]
单位体积及ΔT的冷却力：      [W/(cm3·K)]
单位体积及ΔT及流量的冷却力：[W/(cm3·K·L/min)]
这些不同参数可描述与应用相关的重要性质，例如尺寸、性能、效率、及系统需求。
重要的影响因数为：
CPU功率：                    约70W
CPU的功率/表面积：           60W/cm2
泵输出量的特征线：           伊罕(Eheim)泵
系统的压力损失：             10-100mbar
A)市售冷却器：
冷却器的体积(不含连接装置)：
W×L×H(5×5×3.5)           87.5cm3
冷媒的流量：                 2.7L/min
CPU与冷媒入口间的温差ΔT：
ΔT＝TCPU-T冷媒入口          13K
温差(特定CPU)/功率：         0.186K/W
密实度(冷却力/体积)：        0.8W/cm3
单位体积及ΔT的冷却力：      0.062W/(cm3·K)
单位体积及ΔT及流量的冷却力：0.023W/(cm3·K·L/min)
内表面积/体积：              约1.13cm2/cm3
B)本发明冷却器的设计A：
该冷却器是由一底板(厚度：1mm)、8片结构化薄膜、一盖板(厚度：1mm)，及软焊连接支座所制成。
结构化薄膜的几何形状：
沟道长度：                    16mm
沟道宽度：                    500μm
条状物宽度：                  200μm
沟道深度：                    230μm
残余沟底厚度：                70μm
沟道数：                      31沟道/薄膜(结构化宽度：21.5mm)
薄膜数：                      8
冷却器的体积(不含连接装置)：
W×L×H(4.9×4.9×0.5cm3)     12cm3
冷媒的流量：                  1.25L/min
CPU与冷媒入口间的温差ΔT：
ΔT＝TCPU-T冷媒入口           11K
温差(特定CPU)/功率：          0.157K/W
密实度(冷却力/体积)：         5.8W/cm3
单位体积及ΔT的冷却力：       0.53W/(cm3·K)
单位体积及ΔT及流量的冷却力： 0.42W/(cm3·K·L/min)
内表面积/体积：               4.8cm2/cm3
比较测试结果列于表1中：
表1
  市售冷却器   本发明冷却器(设计A)   差异
  温差(特定CPU)/功率[K/W]   0.186   0.157   效率提高20％
  密实度[W/cm<sup>3</sup>]   0.8   5.8   缩小7.5倍
  单位体积及ΔT及流量的冷却力   0.023   0.42   约提高20倍
该等特征数值清楚显示，本发明的冷却器在各方面均表现出显著的优点。
将温差减少约20％可立即节省冷却系统的能源，进而节省运转成本。
单位体积及ΔT及流量的冷却力约为市场最佳领导品牌的20倍，代表该种冷却器可得到实质上较高的聚积密度(CPU数/单位体积)。亦应注意，管路成本(管路及接头所需的空间及成本)将可大幅降低，使得更容易操控(细管路而非粗管路)。
应特别注意，该等特征数值适用于一构件，其尺寸基于技术组装的理由，就目前而言，是配合晶片载体而非CPU本身的面积；若直接整合为一体，该等特征数值将进一步增加，因而与现有科技产生更大的差异。
在另一个比较试验中，(市售冷却器与具有设计B的本发明冷却器的比较)，这些冷却器的性能数据总结如表2：
表2
  市售冷却器   本发明的冷却器(以设计B为例)
  重量   312g   80g
  体积   80cm<sup>3</sup>   8cm<sup>3</sup>
  ΔT   12.5K   9.4K
  流量   2.8L/min   1.5L/min
  冷媒   水/乙二醇95％/5％
这些比较试验是在完全相同的条件下进行，且均是用于冷却一AMD2000+CPU。
从这些结果中可以清楚地看出，本发明冷却器的冷却力比市售冷却器更有效。
应了解，以上通过实例及附图所描述的内容可以技术方式进行多种修改及替换而不脱离本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求加以界定。
附图标记说明：
1金属薄膜
2沟道
3微结构冷却器
4CPU处理器
5底板
6热接触表面
7导热粘着剂
8CPU载板
9盖板
10入口分布空间
11出口分布空间
12金属薄膜1的边缘
15入口套筒
16出口套筒
17快速插入式连接器
18电绝缘层
20分布室
21收集室
22分布沟道
b沟道宽度
t沟道深度
s沟道间距
r残余薄膜厚度
f金属薄膜1上结构化区域的宽度
g底板厚度

Claims (24)

1.一种用于一待冷却物件(4)的微结构冷却器(3)，该冷却器(3)包括一由至少两片金属薄膜(1)及一片底板(5)所构成的叠层，该底板可通过一热接触表面(6)而与该物件(4)形成热接触，该金属薄膜(1)及该底板(5)相互接合，所述冷却器(3)还包括位于该金属薄膜(1)中且供冷媒使用的沟道(2)，且该沟道(2)的宽度b在100-2000μm的范围内，其深度t在25-1000μm的范围内，且其平均间距s在50-1000μm的范围内，因该金属薄膜(1)上的沟道(2)而产生的残余薄膜厚度r在50-300μm的范围内，而该底板(5)的厚度g则在200-2000μm的范围内。
2.如权利要求1的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r、及该底板厚度g被最优化为使得该冷却器(3)中冷媒的压力损失降至最低。
3.如权利要求1的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r、及该底板厚度g被最优化为使得该热接触表面(6)与流入该冷却器(3)的冷媒的温差减至最小。
4.如前述权利要求中任一项的微结构冷却器。其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r及该底板厚度g被调整为使得一冷却力对冷却器(3)体积的比值，即“冷却密实度”，至少达到2W/cm3。
5.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r、及该底板厚度g经过调整，以使“单位体积及ΔT的冷却力”至少达到0.1W/(cm3·K)。
6.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r、及该底板厚度g经过调整，以使“压力损失归一化下的比冷却力”至少达到0.1W/(cm3·K·L/min)。
7.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b、该沟道深度t、该沟道间距s、该残余薄膜厚度r、及该底板厚度g经过调整，以使一热传递力在下列条件下达到200W/cm2：该热接触表面(6)与流入该冷却器(3)的冷媒的最大温差为10K，冷媒在该冷却器(3)内的流量在0.01-3L/min的范围内，且压力损失最大值为100mbar。
8.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：沟道宽度b对沟道平均间距s的比值在1.5∶1至2.5∶1的范围内。
9.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：沟道宽度b对残余薄膜厚度r的比值在2∶1至5∶1的范围内。
10.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该沟道宽度b在200-500μm的范围内。
11.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器.其特征为：该沟道深度t在50-400μm的范围内。
12.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该沟道平均间距s在150-300μm的范围内。
13.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该残余薄膜厚度r在80-120μm的范围内。
14.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：该底板厚度g在500-1500μm的范围内。
15.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：由该沟道(2)所形成的热交换表面面积大于该热接触表面(6)面积。
16.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：所述金属薄膜(1)中的沟道(2)彼此平行。
17.如前述权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：还包括用于冷媒的至少一个入口分布空间(10)和至少一个出口分布空间(11)。
18.如权利要求17的微结构冷却器，其特征为：所有沟道(2)在入口侧均连接至该入口分布空间(10)，在出口侧则均连接至该出口分布空间(11)。
19.如权利要求17的微结构冷却器，其特征为：还包括至少一个第一连接支座和至少一个第二连接支座，该至少一个第一连接支座连接至该至少一个入口分布空间(10)，且该至少一个第二连接支座连接至该至少一个出口分布空间(11)。
20.如权利要求1至3中任一项的微结构冷却器，其特征为：所述金属薄膜(1)由至少一个分布室(20)从中隔开，隔开处位于该热接触表面(6)所在的高度；其中所有沟道(2)的一端均连接至该至少一个分布室(20)；且该冷却器(3)内设有至少一个收集室(21)，所有沟道(2)的另一端均连接至该至少一个收集室。
21.如权利要求20的微结构冷却器，其特征为：设有两组相互平行的沟道(2)；且其中至少一个收集室(20)制成该两组之间的一间隙。
22.如权利要求21的微结构冷却器，其特征为：该间隙(20)的宽度在50-2000μm的范围内。
23.如权利要求20的微结构冷却器，其特征为：还包括至少一个第一连接支座和至少一个第二连接支座，该至少一个第一连接支座连接至该至少一个分布室(20)；且该至少一个第二连接支座连接至该至少一个收集室(21)。
24.如权利要求1至3中任一项的用于冷却电子元件的微结构冷却器的使用。
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6881039B2 (en) 2002-09-23 2005-04-19 Cooligy, Inc. Micro-fabricated electrokinetic pump
US20050211418A1 (en) * 2002-11-01 2005-09-29 Cooligy, Inc. Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device
US7836597B2 (en) 2002-11-01 2010-11-23 Cooligy Inc. Method of fabricating high surface to volume ratio structures and their integration in microheat exchangers for liquid cooling system
US20040112571A1 (en) * 2002-11-01 2004-06-17 Cooligy, Inc. Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device
US20050211417A1 (en) * 2002-11-01 2005-09-29 Cooligy,Inc. Interwoven manifolds for pressure drop reduction in microchannel heat exchangers
US8464781B2 (en) * 2002-11-01 2013-06-18 Cooligy Inc. Cooling systems incorporating heat exchangers and thermoelectric layers
US20050211427A1 (en) * 2002-11-01 2005-09-29 Cooligy, Inc. Method and apparatus for flexible fluid delivery for cooling desired hot spots in a heat producing device
US20090044928A1 (en) * 2003-01-31 2009-02-19 Girish Upadhya Method and apparatus for preventing cracking in a liquid cooling system
US7201012B2 (en) * 2003-01-31 2007-04-10 Cooligy, Inc. Remedies to prevent cracking in a liquid system
US20040233639A1 (en) * 2003-01-31 2004-11-25 Cooligy, Inc. Removeable heat spreader support mechanism and method of manufacturing thereof
US7044196B2 (en) * 2003-01-31 2006-05-16 Cooligy,Inc Decoupled spring-loaded mounting apparatus and method of manufacturing thereof
US20040182551A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Cooligy, Inc. Boiling temperature design in pumped microchannel cooling loops
US7591302B1 (en) 2003-07-23 2009-09-22 Cooligy Inc. Pump and fan control concepts in a cooling system
US7111466B2 (en) * 2003-08-21 2006-09-26 Yamaha Corporation Microreactor and substance production method therewith
US7059396B2 (en) * 2003-09-17 2006-06-13 Honda Motor Co., Ltd. System for configuring the geometric parameters for a micro channel heat exchanger and micro channel heat exchangers configured thereby
US7115987B2 (en) * 2003-12-31 2006-10-03 Intel Corporation Integrated stacked microchannel heat exchanger and heat spreader
US6989991B2 (en) * 2004-05-18 2006-01-24 Raytheon Company Thermal management system and method for electronic equipment mounted on coldplates
US20050263273A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Crumly William R Electroformed microchannel cooler and methods of making same
US7351240B2 (en) * 2004-05-28 2008-04-01 Ethicon Endo—Srugery, Inc. Thermodynamically driven reversible infuser pump for use as a remotely controlled gastric band
US20050269691A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Cooligy, Inc. Counter flow micro heat exchanger for optimal performance
US20050274489A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-15 Brand Joseph H Heat exchange device and method
EP1766682A2 (fr) * 2004-06-24 2007-03-28 Technologies de l'Echange Thermique Dispositifs de refroidissement perfectionnes pour applications diverses
US7234514B2 (en) * 2004-08-02 2007-06-26 Asml Holding N.V. Methods and systems for compact, micro-channel laminar heat exchanging
US20060042785A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Cooligy, Inc. Pumped fluid cooling system and method
DE102005007707A1 (de) * 2004-09-27 2006-03-30 Powerfluid Gmbh Rekuperator, Mikrokanal-Rekuperator, Folie, Verwendung einer Folie und Verfahren zum Herstellen sowie zum Betreiben eines Rekuperators
US20060157234A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Honeywell International Inc. Microchannel heat exchanger fabricated by wire electro-discharge machining
DE102005008271A1 (de) 2005-02-22 2006-08-24 Behr Gmbh & Co. Kg Mikrowärmeübertrager
US7259965B2 (en) * 2005-04-07 2007-08-21 Intel Corporation Integrated circuit coolant microchannel assembly with targeted channel configuration
JP4608641B2 (ja) * 2005-04-27 2011-01-12 株式会社豊田自動織機 パワーモジュール用ヒートシンク
JP4881583B2 (ja) * 2005-06-27 2012-02-22 株式会社豊田自動織機 パワーモジュール用ヒートシンク
DE102005033150A1 (de) * 2005-07-13 2007-01-25 Atotech Deutschland Gmbh Mikrostrukturierter Kühler und dessen Verwendung
JP4600220B2 (ja) * 2005-09-01 2010-12-15 三菱マテリアル株式会社 冷却器及びパワーモジュール
US7278471B2 (en) * 2005-10-04 2007-10-09 Delphi Technologies, Inc. Multi-layered micro-channel heat sink
US7343963B2 (en) 2005-12-07 2008-03-18 International Business Machines Corporation Hybrid heat sink performance enhancement using recirculating fluid
JP4449894B2 (ja) * 2005-12-16 2010-04-14 セイコーエプソン株式会社 熱交換器、光源装置、プロジェクタおよび電子機器
US7331378B2 (en) * 2006-01-17 2008-02-19 Delphi Technologies, Inc. Microchannel heat sink
US20070175621A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-02 Cooligy, Inc. Re-workable metallic TIM for efficient heat exchange
WO2007098078A2 (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Cooligy, Inc. Liquid cooling loops for server applications
US7715194B2 (en) * 2006-04-11 2010-05-11 Cooligy Inc. Methodology of cooling multiple heat sources in a personal computer through the use of multiple fluid-based heat exchanging loops coupled via modular bus-type heat exchangers
WO2007119188A2 (en) * 2006-04-13 2007-10-25 Koninklijke Philips Electronics N. V. Micro device with microtubes
US7476993B2 (en) * 2006-04-28 2009-01-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of making electric machine winding
US20070256825A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Conway Bruce R Methodology for the liquid cooling of heat generating components mounted on a daughter card/expansion card in a personal computer through the use of a remote drive bay heat exchanger with a flexible fluid interconnect
US20080006396A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Girish Upadhya Multi-stage staggered radiator for high performance liquid cooling applications
US7336487B1 (en) * 2006-09-29 2008-02-26 Intel Corporation Cold plate and mating manifold plate for IC device cooling system enabling the shipment of cooling system pre-charged with liquid coolant
US8528628B2 (en) * 2007-02-08 2013-09-10 Olantra Fund X L.L.C. Carbon-based apparatus for cooling of electronic devices
JP5305205B2 (ja) * 2007-03-20 2013-10-02 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 自動車の機関室又は伝動装置において使用するための制御器具及びこのような制御器具用の冷却装置
US9743563B2 (en) 2007-03-20 2017-08-22 Conti Temic Microelectronic Gmbh Control appliance for using in the engine compartment or in the transmission of a motor vehicle and cooling system for such a control appliance
US20090014158A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Honeywell International Inc. Nano shower for chip-scale cooling
TW200934352A (en) * 2007-08-07 2009-08-01 Cooligy Inc Internal access mechanism for a server rack
US9157687B2 (en) * 2007-12-28 2015-10-13 Qcip Holdings, Llc Heat pipes incorporating microchannel heat exchangers
US20100078155A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Third Millennium Engineering Thin Cavity Fluidic Heat Exchanger
US8839519B2 (en) 2009-11-16 2014-09-23 Raytheon Company Method of making cold chassis for electronic modules
WO2013065196A1 (ja) * 2011-11-04 2013-05-10 富士通株式会社 マイクロチャネル冷却デバイス、マイクロチャネル冷却システム、及び電子機器
US10094549B2 (en) 2012-08-22 2018-10-09 Flex-N-Gate Advanced Product Development, Llc Micro-channel heat sink for LED headlamp
US20140352937A1 (en) * 2013-06-03 2014-12-04 Nathanael Draht Injection plate for microstructure water cooling units for an electrical or electronic component
CN110531571B (zh) * 2018-05-24 2021-08-24 中强光电股份有限公司 液冷式散热器
CN110543069A (zh) * 2018-05-28 2019-12-06 中强光电股份有限公司 液冷式散热器
US10490480B1 (en) 2018-08-21 2019-11-26 International Business Machines Corporation Copper microcooler structure and fabrication
CN110377130B (zh) * 2019-07-04 2024-04-26 东莞市冰点智能科技有限公司 一种新型水冷散热器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423376A (en) * 1993-02-12 1995-06-13 Ferraz A French Societe Anonyme Heat exchanger for electronic components and electro-technical equipment
US5727618A (en) * 1993-08-23 1998-03-17 Sdl Inc Modular microchannel heat exchanger
DE19853750A1 (de) * 1998-08-04 2000-02-17 Schulz Harder Juergen Kühler zur Verwendung als Wärmesenke für elektrische oder elektronische Komponenten

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4516632A (en) * 1982-08-31 1985-05-14 The United States Of America As Represented By The United States Deparment Of Energy Microchannel crossflow fluid heat exchanger and method for its fabrication
US4516635A (en) * 1983-12-07 1985-05-14 Texaco Inc. Method of extracting and reutilizing surfactants from emulsions with sulfonated alkyl benzenes and alcohols
US5099311A (en) * 1991-01-17 1992-03-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Microchannel heat sink assembly
JPH06224338A (ja) * 1993-01-22 1994-08-12 Hitachi Ltd 電子装置
US5697428A (en) * 1993-08-24 1997-12-16 Actronics Kabushiki Kaisha Tunnel-plate type heat pipe
US5598632A (en) * 1994-10-06 1997-02-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for producing micro heat panels
JP3528375B2 (ja) * 1994-11-30 2004-05-17 住友電気工業株式会社 基板およびこれを用いた放熱基板、半導体装置、素子搭載装置
DE19514548C1 (de) * 1995-04-20 1996-10-02 Daimler Benz Ag Verfahren zur Herstellung einer Mikrokühleinrichtung
JP3164518B2 (ja) * 1995-12-21 2001-05-08 古河電気工業株式会社 平面型ヒートパイプ
FR2748800A1 (fr) * 1996-05-15 1997-11-21 Ferraz Echangeur de chaleur pour composants electroniques et autres appareillages electro-techniques
US5835345A (en) * 1996-10-02 1998-11-10 Sdl, Inc. Cooler for removing heat from a heated region
US6167948B1 (en) * 1996-11-18 2001-01-02 Novel Concepts, Inc. Thin, planar heat spreader
DE19708472C2 (de) * 1997-02-20 1999-02-18 Atotech Deutschland Gmbh Herstellverfahren für chemische Mikroreaktoren
DE19710716C2 (de) * 1997-03-14 2001-05-10 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Kühlen von elektronischen Bauelementen
US5901037A (en) * 1997-06-18 1999-05-04 Northrop Grumman Corporation Closed loop liquid cooling for semiconductor RF amplifier modules
DE19815817C2 (de) * 1998-04-08 2000-11-02 Schulz Harder Juergen Kühlsystem
DE69931937T2 (de) * 1998-08-18 2007-02-15 Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu Kühlkörper, halbleiterlaser und halbleiterlaserstapel mit diesem kühlkörper
JP4516632B2 (ja) * 1999-04-20 2010-08-04 日東電工株式会社 アクリル系感圧性接着剤組成物とその接着シ―ト類
US6337794B1 (en) * 2000-02-11 2002-01-08 International Business Machines Corporation Isothermal heat sink with tiered cooling channels
US6301109B1 (en) * 2000-02-11 2001-10-09 International Business Machines Corporation Isothermal heat sink with cross-flow openings between channels
US6480385B2 (en) * 2000-09-13 2002-11-12 Intel Corporation Electronic assembly and cooling thereof
US6578626B1 (en) * 2000-11-21 2003-06-17 Thermal Corp. Liquid cooled heat exchanger with enhanced flow
ITBO20010258A1 (it) * 2001-04-27 2002-10-27 Aavid Thermalloy S R L Dissipatore di calore a fluido per componenti elettronici

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423376A (en) * 1993-02-12 1995-06-13 Ferraz A French Societe Anonyme Heat exchanger for electronic components and electro-technical equipment
US5727618A (en) * 1993-08-23 1998-03-17 Sdl Inc Modular microchannel heat exchanger
DE19853750A1 (de) * 1998-08-04 2000-02-17 Schulz Harder Juergen Kühler zur Verwendung als Wärmesenke für elektrische oder elektronische Komponenten

Also Published As

Publication number Publication date
EP1406297A3 (de) 2004-05-06
CN1689153A (zh) 2005-10-26
WO2004032231A2 (en) 2004-04-15
JP4460856B2 (ja) 2010-05-12
CA2493408A1 (en) 2004-04-15
KR20040030234A (ko) 2004-04-09
US6865081B2 (en) 2005-03-08
BR0314154A (pt) 2005-07-05
EP1406297A2 (de) 2004-04-07
TW200406141A (en) 2004-04-16
US20040066625A1 (en) 2004-04-08
DE50308958D1 (de) 2008-02-21
EP1406297B1 (de) 2008-01-09
WO2004032231A3 (en) 2004-05-06
DE10246990A1 (de) 2004-04-22
MY134467A (en) 2007-12-31
AU2003276003A1 (en) 2004-04-23
ATE383657T1 (de) 2008-01-15
KR100563422B1 (ko) 2006-03-22
TWI256282B (en) 2006-06-01
JP2004128457A (ja) 2004-04-22

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