[发明专利]减少电子器件累积热量的可活动热管装置

说明书

发明技术领域

本发明涉及一种用于降低在电子器件中累积的热量的可活动热管装置，特别是一种用于降低在微处理器芯片中累积的热量的可转动和可滑动的热管装置。

发明背景

在计算机工业中，众所周知，当代的P5类型的微处理器芯片，如Intel公司的奔腾处理器，在运行时会产生不容忽视的热量。如果处理器产生的热量不能被适当地散失，则热量将累积，并使微处理器芯片的温度升高，超过其推荐的最高运行温度，从而对处理器的性能产生不良影响。由于在每一新的处理器设计中引入晶体管的数量继续增加，这些更新的芯片运行所产生的热量也趋于增加，因此热量的累积将继续成为更新一代微处理器芯片的问题。

由于累积过量的热量对微处理器芯片的性能产生不良影响，计算机工业的制造者和设计者们采用各种不同的设备，以对这种热量累积问题做出反应。这些设备一般通过将微处理器芯片产生的热量从该芯片和其附近的电路中传递走或散失掉，来保持微处理器芯片和其附近电路的温度，使之低于推荐的最高运行温度。

例如，电扇是早期的一种用来将微处理器芯片保持在推荐运行温度的设备。电扇或者是被置于处理器的上面，将热空气从芯片处吹走，或者是被放在处理器附近，将冷空气吹到芯片上。然而，使用电扇有一些缺点。首先，在这些电扇中必要的运动机件使它们不可靠。第二，电扇产生显著的噪声。第三，在需要最大电池寿命的便携式电池供电计算机中使用电扇是一个缺点，因为给电扇供电会降低计算机的电池寿命。第四，一般电扇相对来说大的尺寸，需要在便携式计算机中有较大的空间，而空间在便携式计算机中是非常宝贵的。第五，空气循环进入电扇会带来灰尘和碎片。

另一种用来保持处理器推荐运行温度的设备是散热器。基本上，散热器被以与处理器热交换的方式放置，并且包括一个用于将热量从处理器传递到散热器的金属热传导块。于是被传递的热量通过散热器的表面面积散失，从而减少在处理器中累积的热量。常用的散热器包括多个突起，称为散热片，它使得散热器表面的总面积增加，从而使从处理器传来的热量更快和更有效地散失。

然而，使用一个初级的散热器，尤其是在采用产生显著热量的处理器，如采用奔腾处理器的便携式计算机中使用，有一些缺点。首先，如果处理器产生显著的热量，则需要更大尺寸的散热器以将所产生的热量充分散失掉。其次，更大尺寸的散热器势必更重，而且占据更大的空间。因此，由于便携式计算机的制造者们在不断地努力将他们的便携机制造得更小更轻，在基于奔腾或类似的处理器的笔记本计算机中，散热器的使用是有限的。

另一种用来保持微处理器芯片推荐运行温度的设备将散热器的使用与电扇结合起来。这种结合的好处之一是可使用更小的散热器。由于电扇使从散热器表面的热量散失增加，与电扇一起使用的较小的散热器能够散失与未和电扇一起使用的较大散热器同样多的热量。但是，散热器与电扇的结合仍然受与上述在便携机系统中电扇的使用有关的所有缺点的阻碍。

近来，计算机制造者们已开始使用热管以便更有效，更快速地通过散热器将热量从处理器传递走。热管被用来通过散热器将热量从处理器传递到便携机系统上的键盘的底面，以便进一步散热。一个典型的热管包括部分地盛有液体，如水的中空铜管。在另一个替代实施例中，热管可能由固体导热材料构成，或盛有各种其它的液体。使用热管比仅用散热器表面面积向周围空气中散失能更快地将热量从微处理器芯片传递走，由此计算机制造者们能够减小散热器的整个尺寸而仍能散失同样的热量。所以，由于更小的散热器不显著增加便携式计算机系统的大小或重量，因此最好在便携计算机系统的中使用热管和更小的散热器。这个更小的，在没有使用热管时必须更大的散热器，被以与处理器热交换的方式放置，热管的第一端部固定于散热器上。热管的第二端部固定在位于键盘底面的金属板上。由于热管是在相对于散热器和键盘固定的位置上，其位置公差很小，必须额外小心以保证这些部件在计算机系统中妥当放置。

热管的使用与散热器和键盘相结合，减少或消除了与电扇和散热器装置有关的许多缺点。例如，由于不需要电源来驱动热管，因而不会使便携式计算机系统中电池的寿命降低。而且，没有灰尘或碎片被吸进来，没有电扇的噪声，没有电扇的可靠性问题。此外，由于热管增强了更小的散热器将热量从处理器传递走的能力，可以将散热器做得更小和更轻。