[发明专利]用于碳纳米管芯结构的方法、设备和系统

说明书

技术领域

本发明的一些实施例总体涉及冷却系统。更具体而言，一些实施例涉 及碳纳米管芯(nanotube wick)结构在冷却系统中的应用。

背景技术

热管和其他部件一起被用来除去来自诸如集成电路(IC)的结构的热。 常把IC管芯制造成诸如处理器的微电子器件。处理器不断升高的功耗造成 在现场使用处理器时针对热方案设计的热预算更加严格。因此，常常需要 热方案或冷却方案来使热管更高效地传导来自IC的热量。

已经采用各种技术来从IC移除热量。这些技术包括无源和有源构造。 一种无源构造涉及与IC热接触的传导材料。

附图说明

通过阅读如下说明书和所附权利要求并参考以下附图，本领域的普通 技术人员将明了本发明实施例的各种优点，在附图中：

图1为根据系统的一些实施例的热管的截面；

图2为根据本发明的一些实施例的热管的截面；

图3为根据本发明的一些实施例的碳纳米管形成工艺的示意图；

图4为根据本发明的一些实施例的设备的示意图；

图5包括根据本发明的一些实施例的计算机系统的示意图；

图6包括根据本发明的一些实施例的计算机系统的示意图；以及

图7包括根据本发明的一些实施例的用于在热管或蒸汽室中形成碳纳 米管芯结构的工艺的流程图。

具体实施方式

参考本发明的一些实施例，附图中示出了其范例。尽管将结合实施例 描述本发明，但要理解的是它们不是意图将本发明限制到这些实施例。相 反，本发明旨在涵盖可以包括在如所附权利要求所限定的发明精神和范围 之内的替换、修改和等价物。此外，在本发明以下的详细描述中，给出了 很多具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，可以不用这些特定 细节实施本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、流程、部件 和电路，以免不必要地使本发明的各方面变得模糊不清。

在本发明的说明书中提到“一个实施例”或“一些实施例”表示结合 该实施例描述的特定特征、结构或特点被包括在本发明的至少一些实施例 中。于是，在整个说明书的各处出现的短语“在一些实施例中”或“根据 一些实施例”未必全指相同的实施例。

在一些实施例中，热管或蒸汽室包括碳纳米管芯结构以辅助传导热能。 可以将该热管实现在具有热交换器的设备和具有冷板内体积(volume)的 冷板中。在一些实施例中，该热管可以位于冷板内体积之内。在一些实施 例中，热管包括形成热管的内尺度的导热壁材料、沉积在壁材料上的催化 剂层、形成于催化剂层上的碳纳米管阵列和一定体积的工作流体。

根据一些实施例，可以将该设备实施于计算系统之内。该系统可以包 括框架、一个或多个电子部件和该设备，可以将该设备实现为冷却一个或 多个电子部件。

图1为根据该系统的一些实施例的热管的截面。该热管100可以将单 个或多个壁碳原子的纳米管用作热管中的芯材料。在一些实施例中，可以 将热管视为蒸汽室。热管100可以包括壁材料102/108，以包含热管的部件。 在一些实施例中，壁材料102/108可以包括例如但不限于铜的金属或硅。 在一些实施例中，壁材料102/108的厚度可以大于或小于一毫米。

热管100还可以包括芯结构106，在一些实施例中该芯结构可以大约为 一毫米厚。在一些实施例中，该芯结构可以由碳纳米管形成。由于纳米管 的热学性质，它们是有用的，本领域的普通技术人员至少基于本文提供的 教导可以理解这一点。这样一来，纳米管可以具有每米开尔文大约3000瓦 范围的热导率。本领域的普通技术人员将认识到，基于纳米管的成分、布 置和应用可以实现其他热导率。

热管100还可以包括蒸汽空间104，在一些实施例中该蒸汽空间可以大 约为一毫米厚。在一些实施例中，该蒸汽空间可以部分填充有工作流体， 例如但不限于水或乙醇。

在一些实施例中，可以将壁材料102/108设置成与热界面材料(TIM) 112以及管芯或IC114热接触。在一些实施例中，该热管可以包括顶部(A) 或底部(B)上的一个或多个导热翼片110。