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折叠式热接地平面

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


折叠式热接地平面

技术领域

本发明涉及热接地平面的技术领域,特别涉及一种折叠式热接地平面。

背景技术

折叠式智能手机、膝上型计算机及增强现实(augmented reality,AR)、虚拟现实耳机正在产生大的商业冲击。对于诸如折叠式装置的热管理是大的挑战。一些电子装置弯曲或折叠并且到目前为止仍具有热管理的需求。

发明内容

一些实施例可包含热接地平面,其包括具有折叠及非折叠区域的第一及第二壳体。该热接地平面也可包含汽化结构及网格。该网格可布置在该第二壳体的内表面上,且该网格包含多个主脉,其实质上平行该热接地平面之一长度而延伸。该第一壳体之该折叠区域可具有平面外波浪状结构。举例而言,该平面外波浪状结构之波谷及波峰可延伸跨越该第一有效区域的宽度,该第一有效区域的宽度实质上平行该热接地平面的宽度的该第一有效区域的宽度。

一些实施例包含热接地平面,其可包含第一壳体、第二壳体、汽化结构及网格,其布置于该第二壳体的内表面上。该第一壳体可包含:第一接合区域,其延伸围绕该第一壳体的周边;一第一有效区域可包含该第一壳体的部分,其由该第一接合区域包围;第一折叠区域,其具有第一平面外波浪状结构,该平面外波浪状结构之该波谷及波峰延伸跨越该第一有效区域的宽度,其实质上平行该热接地平面的宽度,该第一折叠区域与该第一接合区域及该第一有效区域部分重叠;以及第一非折叠区域与该第一接合区域及该第一有效区域部分重叠。该第二壳体可包含:第二接合区域,其延伸围绕该第二壳体的周边;第二有效区域可包含该第二壳体的部分,其由该第二接合区域包围;第二折叠区域与该第二接合区域及该第二有效区域部分重叠;以及第二非折叠区域与该第二接合区域及该第二有效区域部分重叠。该第一壳体及该第二壳体可于该第一接合区域及该第二接合区域处密封在一起,且该第一折叠区域及该第二折叠区域实质上对齐。该网格可布置在该第二有效区域内之该第二壳体的内表面上,且该网格可包含多个主脉,其实质上平行该热接地平面的长度而延伸。

在一些实施例中,该第二壳体可包含平面外波浪状结构,该第二壳体之该平面外波浪状结构的该波谷及波峰延伸跨越该第二有效区域的宽度,其实质上平行该热接地平面的宽度。

在一些实施例中,与该第一折叠区域可重迭的该第一接合区域不包含平面外波浪状结构。

在一些实施例中,与该第一折叠区域重迭的该第一接合区域可包含平面外波浪状结构。

在一些实施例中,该第二壳体可在该折叠区域及该非折叠区域的其中一个或两个包含波浪状结构。在一些实施例中,该第二非折叠区域及该第一非折叠区域的其中一个或两个具有实质上平面形状。

在一些实施例中,该汽化结构布置在该第一非折叠区域中的该第一壳体的一内表面上,且该汽化结构不布置在该第一折叠区域内。

在一些实施例中,多个该主脉各别实质上相对于该折叠区域内的折叠线的垂直方向而延伸。

在一些实施例中,该第二非折叠区域可包含平面外波浪状结构。在一些实施例中,该第二非折叠区域之该平面外波浪状结构实质上平行该热接地平面的长度。

在一些实施例中,该网格可包含选自于下列由编织铜、编织不锈钢、非编织铜、非编织不锈钢、陶瓷涂布高分子及金属涂布高分子所组成之群组的至少其中之一。在一些实施例中,该网格可包含金属发泡体。在一些实施例中,该第一壳体及该第二壳体的其中一个或两个包括铜层压体及高分子。在一些实施例中,该网格可包含密封在一起的二层编织材料。在一些实施例中,该网格可包含铜网格或不锈钢网格。在一些实施例中,该网格接合该第二非折叠区域内的该第二壳体的部分。在一些实施例中,该网格不接合该第二非折叠区域内的该第二壳体的其它部分。在一些实施例中,该网格不接合该第二折叠区域内的该第二壳体。在一些实施例中,该网格可包含该多个主脉内的多个网格阻碍。

在一些实施例中,多个该主脉各别具有比该第一折叠区域的该长度长的长度,该第一折叠区域之该长度系量测平行于该热接地平面的该长度。在一些实施例中,多个该主脉各别具有比该第一折叠区域的该长度短的长度,该第一折叠区域之该长度系量测平行于该热接地平面的该长度。在一些实施例中,多个该主脉各别具有平面内波浪形状。

在一些实施例中,该第一壳体及/或该第二壳体包括聚酰亚胺及铜。在一些实施例中,该第一壳体及/或第二壳体包括铜层压体、聚酰亚胺及铜。举例而言,可移除该第一折叠区域及/或该第二折叠区域内的该铜之外层。

在一些实施例中,汽化结构可包含柱数组及变形网格的其中一个或两个。在一些实施例中,该由汽化结构形成之腔体可包含变形网格,其实质上类似该网格材料。在一些实施例中,该汽化结构部分地延伸至该折叠区域中之一部分。

一些实施例包含一热接地平面,其可包含第一壳体、第二壳体、汽化结构及网格,其包含接合在一起之二个网格层。该第一壳体可包含:第一接合区域,其延伸围绕该第一壳体的周边;一第一有效区域可包含该第一壳体的部分,其由该第一接合区域包围;第一折叠区域,其具有第一平面外波浪状结构,该第一折叠区域可包含该第一接合区域的部分及该第一有效区域的部分;以及第一非折叠区域可包含该第一接合区域的部分及该第一有效区域的部分;该第二壳体可包含:第二接合区域,其延伸围绕该第二壳体的周边;第二有效区域可包含该第二壳体的部分,其由该第二接合区域包围;第二折叠区域可包含该第二接合区域的部分及该第二有效区域的部分;以及第二非折叠区域可包含该第二接合区域的部分及该第二有效区域的部分。该第一壳体及该第二壳体可于该第一接合区域及该第二接合区域处密封在一起,且该第一折叠区域及该第二折叠区域实质上对齐。该网格可布置在该第二有效区域内之该第二壳体上,该网格可包含接合在一起之二个网格层,且其中该网格不接合该第二折叠区域内的该第二壳体。该汽化结构可布置于该网格及该第一层之间。

在一些实施例中,该网格接合该非折叠区域内的该第二壳体的一部分。在一些实施例中,该网格可包含多个主脉,其实质上平行该热接地平面的长度而延伸。在一些实施例中,该网格可包含铜编织网格或不锈钢编织网格。

一些实施例包含热接地平面,其可包含第一壳体、布置在该第一壳体之内表面上的第一覆层、第二壳体、布置在该第二壳体之内表面上的第二覆层、一汽化结构、接合该第一壳体及该第二壳体的一接合材料、以及包含接合在一起之二个网格层的一芯件。该第一壳体可包含:介电材料;第一接合区域,其延伸围绕该第一壳体的周边,该第一接合区域可包含第一接合材料;以及第一有效区域可包含该第一壳体的部分,其由该第一接合区域包围。该第一覆层可布置在该第一有效区域内的该第一壳体的内表面及该第一接合区域的部分上。该第二壳体可包含介电材料;第二接合区域,其延伸围绕该第二壳体的周边,该第二接合区域可包含第二接合材料;以及第二有效区域,其可包含由该第二接合区域包围的该第一壳体的部分。该第二覆层可布置在该第二有效区域内的该第二壳体的内表面及该第二接合区域的部分上。该接合材料可接合该第一接合区域及该第二接合区域,该接合材料不同于该第一接合材料及该第二接合材料。该多个支持结构可布置在该第一壳体的该内表面上。该芯件可布置在该第二壳体的该内表面上。

在一些实施例中,该介电材料可包含陶瓷、高分子、氧化铝或玻璃。在一些实施例中,该接合材料可包含金属及陶瓷、高分子、氧化铝或玻璃的至少其中之一。在一些实施例中,该介电材料及该接合材料以一热压贴合件接合。在一些实施例中,该介电材料及该接合材料以玻璃胶接合件接合。

在一些实施例中,该第一覆层及/或该第二覆层可包含原子层沉积(ALD)覆层。在一些实施例中,该第一覆层及/或该第二覆层可包含陶瓷或玻璃。

在一些实施例中,该芯件可包含介电网格。

在一些实施例中,该热接地平面可包含介电覆层,其布置在多个该支持结构上。

在一些实施例中,多个该支持结构可包含柱的数组。

一些实施例包含热接地平面,其可包含第一壳体、第二壳体、汽化结构及芯件,其布置于该第二壳体的内表面上。在一些实施例中,该第一壳体可包含:第一接合区域,其延伸围绕该第一壳体的周边;第一有效区域可包含该第一壳体的部分,其由该第一接合区域包围;以及一波浪状结构。在一些实施例中,该第二壳体可包含:第二接合区域,其延伸围绕该第二壳体之一周边;以及第二有效区域可包含该第二壳体的部分,其由该第二接合区域包围。在一些实施例中,该第一壳体及该第二壳体于该第一接合区域及该第二接合区域处密封在一起。在一些实施例中,多个该支持结构布置在该第一壳体的该内表面上。在一些实施例中,该芯件可布置在该第二壳体的该内表面上,该芯件可包含第一编织网格及第二编织网格,二者沿该第二编织网格之一顶表面及该第一编织网格的底表面密封在一起。

在一些实施例中,该第二壳体可包含波浪状结构。

在一些实施例中,该第一接地平面之该波浪状结构可包含平面外波浪状结构。

一些实施例可包含一热接地平面,其可包括第一壳体,其包括第一折叠区域;以及一第一非折叠区域;第二壳体,其具有第二折叠区域;以及第二非折叠区域。该第一壳体及该第二壳体系以围绕该第一壳体及该第二壳体之一周边而气密式密封在一起。在一些实施例中,该热接地平面可包含芯件结构及一汽化物输送空间,其各具有折叠区域及非折叠区域。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括非折叠芯件层;且该第一折叠区域包括折叠芯件层,其包含多个延长主脉。

在一些实施例中,该非折叠芯件包括接合的多个柱及网格。

在一些实施例中,该折叠芯件层及/或该非折叠芯件层包括多个柱。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括多个柱及网格,其接合该第一折叠区域;且该第一折叠区域包括多个柱及该网格,该网格具有该第一非折叠区域中的多个延长主脉。

在一些实施例中,该折叠芯件层及/或该非折叠芯件层包括网格。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括多个柱及第一网格;且该第一折叠区域包括多个柱及第二网格,其包含多个波浪状主脉。

在一些实施例中,该第二非折叠区域包括多个柱;且该第二折叠区域包括多个延长隆起部。

在一些实施例中,该第二非折叠区域包括多个柱;且该第二折叠区域包括多个信道。

在一些实施例中,该第二非折叠区域包括多个柱;且该第二折叠区域包括多个信道间隔件。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括多个柱及网格,其接合该第一折叠区域;且该第一折叠区域包括多个柱而不具有一网格。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括第一多个柱,其具有第一密度;且该第一折叠区域包括第二多个柱,其具有大于该第一密度的第二密度。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括第一多个柱,其具有第一密度及网格,其布置在该第一多个柱上;且该第一折叠区域包括第二多个柱,其具有大于该第一密度的第二密度。

在一些实施例中,该第一非折叠区域包括第一多个柱,其具有第一密度及网格,其布置在该第一多个柱上;且该第一折叠区域包括高密度网格。

在一些实施例中,该第一壳体的部分及该第二壳体的部分的其中一个或两个包含多个柱及网格,其布置在该多个柱的顶上,并且该些柱的部分延伸通过该网格中的孔。

在一些实施例中,该第一折叠区域是波浪状。

在一些实施例中,该第一折叠区域是一折叠形结构。

在一些实施例中,该第二折叠区域是波浪状。

在一些实施例中,该第二折叠区域是折叠形。

在一些实施例中,该热接地平面的折叠区域包括壳体,其包括一高分子及/或金属组成物。

在一些实施例中,该热接地平面包括不具有金属的区域。

提供之该些叙述于该发明内容及本文件之实施例不限于或用于界定该揭露或该请求项之该范畴。

附图说明

图1是依据一些实施例的热接地平面(TGP)的内部结构之侧视图;

图2A是具有起皱的折叠区域的热接地平面;

图2B是具有可减少起皱或阻塞的折叠区域的一连系部的TGP;

图3是依据一些实施例的折叠TGP的透视图;

图4是依据一些实施例的具有主脉的TGP的内部结构的顶视图;

图5是依据一些实施例的具有主脉的TGP的内部结构的顶视图;

图6是依据一些实施例的具有主脉的TGP的内部结构的顶视图;

图7是依据一些实施例的具有主脉的TGP的内部结构的侧视图;

图8A是依据一些实施例的TGP的内部结构的顶视图,且图8B是依据一些实施例的TGP的内部结构的侧视图;

图9是依据一些实施例的具有延伸超出加热区的高密度柱之TGP的内部结构的侧视图;

图10A是依据一些实施例之具有柱(或销)及汽化物流动间隙的TGP基板的顶视图,且图10B及图10C是依据一些实施例的具有柱(或销)及汽化物流动间隙的TGP基板的侧视图;

图11是依据一些实施例之具有变化密度、直径、及/或间隔的柱之TGP的内部结构的侧视图;

图12A是依据一些实施例的TGP的内部结构内的指定沸腾区的顶视图,且图12B是依据一些实施例的TGP内部结构内的指定沸腾区的侧视图;

图13是依据一些实施例的TGP的内部结构内的具有L形柱的指定沸腾区的顶视图;

图14A是依据一些实施例的具有网格对齐指定沸腾区的TGP的内部结构的顶视图,且图14B是依据一些实施例的具有网格对齐指定沸腾区的TGP的内部结构的侧视图;

图15A及图15B说明具有及不具有一厚膜之二个壳体之间的差异;

图16A是依据一些实施例的该折叠区域系层压在该TGP的底部上,且该折叠区域中具有移除区域的支撑层的侧视图;

图16B是依据一些实施例的该折叠区域系层压在该TGP的底部上,且该折叠区域中具有移除区域的一支撑层的顶视图;

图17A、图17B及图17C系依据一些实施例的具有该折叠区域中的一主脉之薄的折叠区段的TGP的内部结构的侧视图;

图18是依据一些实施例的具有一薄的折叠区段的TGP的内部结构的顶视图;

图19是依据一些实施例的TGP的内部结构的侧视图;

图20是依据一些实施例之具有较该冷凝区域中的该柱数组密集之柱数组的一汽化区域的TGP的内部结构的侧视图;

图21A是依据一些实施例的主脉类型TGP的内部结构的顶视图,且图21B及图21C是依据一些实施例的主脉类型TGP的内部结构的侧视图;

图22A、图22B及图22C是依据一些实施例之具有不同网格-对-柱布置的TGP的内部结构的侧视图;

图23A及图23B说明依据一些实施例的具有一直或一波浪状折叠区域的TGP结构;

图24A及图24B说明依据一些实施例的具有直或波浪状折叠区域的TGP结构;

图25A、图25B、图25C及图25D是依据一些实施例具有折叠结构的TGP结构之示意图;

图26系依据一些实施例之一TGP结构的一顶视图;

图27A、图27B及图27C说明依据一些实施例的TGP的一部分的该折叠区域中的小半圆密封;

图28A、图28B及图28C说明依据一些实施例的三种不同布置的TGP组合;

图29是依据一些实施例之具有ALD覆层及高分子基底的TGP结构的侧视图;

图30是以例如玻璃在外表面之陶瓷所制的TGP结构的侧视图;

图31A、图31B、图31C及图31D是依据一些实施例的TGP的内部结构的侧视图,且图31E是依据一些实施例的TGP的内部结构的顶视图;

图32A、图32B及图32C是依据一些实施例的TGP的内部结构的侧视图;

图33A、图33B、图33C、33D、33E及33F是依据一些实施例的TGP的内部结构的各种示意图。

具体实施方式

一些实施例包含热接地平面(TGP),其具有第一壳体及第二壳体,二者系以围绕该第一壳体及该第二壳体之一周边而气密式密封。该第一壳体可包含第一折叠区域及一或更多第一非折叠区域,其系平面。该第二壳体可包含第二折叠区域及一或更多第二非折叠区域。在一些实施例中,该第一折叠区域及该一或更多第一非折叠区域可包含不同结构。在一些实施例中,该第二折叠区域及该一或更多第二非折叠区域可包含不同结构。在一些实施例中,该第一壳体及该第二壳体可包含不同内部结构,其可允许该TGP折叠而不损伤该TGP。在一些实施例中,该第一壳体可耦接汽化物之核结构。在一些实施例中,该第二壳体可耦接液态芯件结构。该第一壳体及该第二壳体可密封在一起。

图1是依据一些实施例之一TGP 100的图示。在该范例中,该TGP 100包含第一壳体110、第二壳体115、结构120及/或汽化结构125。该TGP 100,举例而言,可以汽化、汽化物输送、泠凝及/或水的液态回流或用于在该汽化区域130及该冷凝区域135之间热传递的其它冷却介质而操作。该结构及/或(也即“和/或”)该TGP 100之特性可应用至任何实施例或示例描述于此文件内。

该第一壳体110,举例而言,可包含铜、高分子、原子层沉积(ALD)、披覆之高分子、高分子-披覆铜、覆铜箔等。该第二壳体115,举例而言,可包含铜、聚酰亚胺、高分子-披覆铜、覆铜箔、铁、覆铜箔铁等。该第一壳体110及/或该第二壳体115,举例而言,可包含铜的层压体(“复合层”)、聚酰亚胺及铜。该第一壳体110及该第二壳体115,举例而言,可使用焊接、雷射焊接、超音波焊接、静电焊接或热压接合(例如,扩散接合)或者密封剂140而密封在一起。该第一壳体110及该第二壳体115,举例而言,可包含相同或不同材料。

该第一壳体110及/或该第二壳体115可包括至少三层的铜、聚酰亚胺及铜。该聚酰亚胺,举例而言,可于二铜层之间成为三明治结构。在该第一壳体及/或该第二壳体上的该铜层,举例而言,可能够以原子层沉积(ALD)之奈米级层,诸如,举例而言,三氧化二铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2),替代。

该汽化区域130及该冷凝区域135可布置在同一层上:该第一壳体110或该第二壳体115。可选择地,该汽化区域130及该冷凝区域135可布置在该第一壳体110及该第二壳体115的不同层上。

在一些实施例中,该汽化结构125及/或液体结构120可由一初始结构(例如,一网格及/或一柱数组等)形成,其变形成为各种几何形状,其可改进在折叠及非折叠期间的热输送、流动穿透性、该毛细管半径、该有效热传导性、汽化之该有效热输送系数及/或泠凝之该有效热输送系数之结构可靠性。在一些实施例中,该初始结构可包含多层网格。

在一些实施例中,该第一壳体110之该外部周边及该第二壳体115之该外部周边可密封,以诸如,举例而言,气密式密封。

各种实施例或本揭露描述之范例系包含网格,其可包含任何任何或所有下列者。网格,举例而言,可包括铜及/或不锈钢。网格,举例而言,可包含具有孔的材料,该孔具有约10至75μm的尺任何或所有下列者。网格,举例而言,可包括铜及/或不锈钢。网格,举例而言,可包含具有孔之一材料,该孔具有约10至75μm的尺寸。对于无孔网格,举例而言,该材料可具有孔,其具有约0.2至10μm的尺寸。网格,举例而言,可包含材料,其包含金属及高分子的其中一个或两个。网格,举例而言,可为高度拉伸性,诸如,举例而言,可拉伸而不塑性变形,其可,举例而言,减少当折叠时之该应力和/或可避免该形变之皱折及限制汽化物流动。网格,举例而言,可电性传导和/或可披覆于介电材料中,诸如,举例而言,以避免材料镀覆进该孔而不锚定。网格之该孔,举例而言,可由高分子、陶瓷、其它电绝缘材料或电导通材料做成及/或可由电绝缘层覆盖。网格,举例而言,可包含编织线、非编织线或孔平面介质。网格,举例而言,可包含ALD-披覆高分子而不具有任何金属。网格,举例而言,可包含覆铜箔-聚酰亚胺层压体材料。网格,举例而言,可包含编织线、非编织线及/或孔平面材料。网格,举例而言,可包含一铜网格或非铜网格,诸如,举例而言,高分子网格或不锈钢网格。该网格,举例而言,可由亲水性及防腐气密式密封而封装。网格,举例而言,可包含任何编织或非编织材料。

网格,举例而言,可具有约10μm至约200μm的厚度。一编织网格,举例而言,可具有约125、100、75或50μm的一厚度。有孔网格(例如,一奈米孔网格及/或非编织网格)可具有约5、10、15、20或25μm的厚度。网格,举例而言,可包含金属发泡体。

各种实施例或本揭露描述之范例系包含柱数组,其可包含任何或所有以下所列者。柱数组,举例而言,可包含具有一均匀或非均匀分布图案的多个柱。柱数组,举例而言,可包含柱,其包括高分子。柱数组,举例而言,可包含柱,其包括金属,诸如,举例而言,铜。柱数组,举例而言,可包含柱,其披覆披覆物,诸如,举例而言,陶瓷(例如Al2O3、TiO2、SiO2等)或一奈米纹理披覆物。该披覆可经由无缺陷ALD、低缺陷密度ALD、化学气相沉积(CVD)、分子层沉积(MLD)或其它奈米层级披覆过程而施加。

柱数组,举例而言,可能够为伪矩形数组,或伪六边形数组或随机数组。柱数组,举例而言,具有中心-至-中心闲隔,其是恒常跨越柱数组。一柱数组,举例而言,可包含具有各种直径及/或高度的柱。一柱数组,举例而言,可于冷凝处具有一低密度(例如,远离),于汽化处具有一高密度及/或该冷凝及该汽化之间的渐进改变密度。

各种实施例或本揭露描述之范例系包含一微柱数组,其可包含任何或所有以下所列者。一微柱数组可布置在一柱数组及该微柱数组上,举例而言,可包含一有孔材料,其中该材料之该孔大小系实质上小于该些柱间间隙柱。一微柱数组可,举例而言,包含奈米-线束、烧结粒子、模板成长柱、反蛋白石等。一微柱数组可包含固态柱,其可促进沿该长度之热傅导,且该微柱数组之外区域可开孔以促进芯吸。

各种实施例或本揭露描述之范例系包含内部TGP结构,其包括高分子。这些TGP结构可包含该第一壳体、该第二壳体、网格、柱数组、主脉、芯件、汽化结构等。高分子TGP结构,举例而言,可以无缺陷ALD、低缺陷密度ALD、化学气相沉积(CVD)、分子层沉积(MLD)或其它奈米层级披覆过程而披覆。

图2是具有起皱的折叠区域的热接地平面(TGP)。图2B是具有可减少起皱或阻塞的折叠区域的连系部的TGP。

本揭露包含具有有效折叠区域的折叠TGP的多个实施例。折叠TGP可包含二结构:1)具有柱的汽化结构及/或其它间隔结构,及2)液体结构,其具有芯件层,其包括各种柱及网格之组合、仅有柱、仅有网格或其它结构。

一些实施例包含TGP,其包含波纹状波浪状结构。在一些实施例中,该波浪状结构可允许该TGP以约2、3、4或5mm之一曲率半径折叠及/或上至180度折叠,同时保持热传播或TGP表现。

图4系依据一些实施例的折叠TGP的汽化结构400(例如,汽化结构125)之顶视图。该汽化结构400,举例而言,可包含该第一壳体110及该第二壳体115的其中一个或两个。该汽化结构400可包含折叠区域405及非折叠区域410。

该汽化结构400之该厚度,举例而言,可小于约200、150、100、50、36、25、10μm。

该汽化结构400(及/或该第一壳体或第二壳体)可包含层压体,其包括铜、聚酰亚胺及/或耐热胶膜,诸如,举例而言,三层的铜、耐热胶膜及铜的层压体,或者铜,聚酰亚胺及铜的层压体。各层,举例而言,可具有约20、15、12、10、8、5μm等的厚度。

该汽化结构400,举例而言,可包含一柱数组415形成、布置及/或接合在该非折叠区域410中之该汽化结构400的一个表面上。该柱数组415之柱,举例而言,可为具有约0.5、0.3、0.2、0.1mm等半径的圆柱。该柱数组415的柱,举例而言,可具有一约5.0、2.5、1.0mm等的高度。

多个通道420,举例而言,可形成在该折叠区域405中之该汽化结构400的同一表面上。该多个通道420,举例而言,可包括延长壁,其壁具有一宽度,系实质上相同于该柱数组415中之柱的该直径。该多个通道420,举例而言,可包括延长壁,其壁具有一宽度,系5%、10%、15%、20%或多于该柱数组415之柱的该直径。该多个通道420,举例而言,可包括延长壁,其具有一高度,系实质上相同于该柱数组415之柱的高度。该多个通道420,举例而言,可包括延长壁,其具有一高度,系5%、10%、15%、20%或多于该柱数组415之柱的高度。该多个通道420,举例而言,可包括延长壁,其具有长度,系1,000%、2,500%、5,000%、10,000%或多于该柱数组415之柱的该直径。该多个通道420,举例而言,可包括材料,其系相同于该柱数组415之柱。

该多个通道420,举例而言,可包含在该汽化结构内且不具有柱的区域。

在一些实施例中,该多个通道420,举例而言,可布置在该汽化结构400之该折叠区域内。该通道420,举例而言,可包括区域而其不具有柱或该汽化结构400之顶表面。该通道420可,举例而言,具有延长形状,其延伸并垂直于该折叠区域之该折叠轴。该通道420,举例而言,可在该折叠区域405及该非折叠区域410之间转变至柱,诸如,举例而言,藉由一或更多该通道420延伸进该非折叠区域410。该通道420,举例而言,可减少该折叠区域起皱折的机会。该通道420,举例而言,可具有约0.5、0.3、0.2、0.1mm等的厚度。该通道420,举例而言,可具有约20、25、30、35、40、45、50mm等的长度。该通420的连续形状,举例而言,可导致该些通道420之间的间隙在折叠期间不崩坏。

在该第一壳体及/或该第二壳体上之铜层,举例而言,可能够由原子层沉积(ALD)奈米-尺度层替换,诸如,举例而言,Al2O3、TiO2、SiO2。

在一些实施例中,该汽化结构400可以下列方法制成:附接一可挠性屏蔽至一基板,加压该折叠区域405中的信道420;且电镀该非折叠区域410中及/或该非折叠区域410中的该柱数组。在一些实施例中,该汽化结构400能以一折叠形之壳体替换,如图25A、图25B、图25C及/或图25D所示,因此能保持该汽化物核而不使用该柱。

图5是依据一些实施例的折叠TGP的液体结构500(例如,液体结构120)之说明。该液体结构500可耦接或布置在或该第一壳体110及该第二壳体115的其中一个或两个上。该液体结构500可为TGP内之该汽化结构400的反向基板。该液体结构500,举例而言,可包含网格及/或柱数组(例如,微柱)。该柱数组515,举例而言,可形成在一非折叠区域410中之该液体结构500的表面上。

该液体结构500,举例而言,可包含柱数组,其具有约5至100μm之高度及/或具有柱对柱约10至150μm的间隔。

多个主脉520,举例而言,可形成在该液体结构500中,诸如,举例而言,在该折叠区域405中且/或部分延伸至该折叠区域外且进入该非折叠区域410。该主脉520可形成在该多个柱515内且/或可藉由柱515之缺少而界定。该主脉520,举例而言,可允许汽化物流过该液体结构500。

网格,举例而言,可布置于该非折叠区域410中之该柱515上及/或接合该柱515之顶。在该折叠区域405中,举例而言,该网格可接合(例如,相对该柱515浮动但不接合)或可不接合该主脉520。

在一些实施例中,该液体结构500可依据下列过程制作:使用光微影制作液体柱及接合该网格至该非折叠区域中的该液体柱。该柱515可具有约20、30、40、50、60、70、80μm之一直径或尺寸。该柱515可图案化成具有中央至中央距离约100、150、200μm的一矩阵。该柱515之高度,举例而言,可为约10、20、30μm。

在一些实施例中,该折叠区域中之该主脉520可为图6所示之波浪状。这可,举例而言,增进该网格之拉伸性。这可,举例而言,减少该折叠区域的应力及/或防止起皱折。

在一些实施例中,该液体结构500之该折叠区域405或该汽化结构400之该折叠区域405可为波纹状。在一些实施例中,一波纹状基板可延伸超过该基板或TGP之该宽度,但不可延伸至该第一壳体110之该周边的该接合区域及/或该第二壳体115之该周边的该接合区域,其为该第一壳体110及/或该第二壳体115接合在一起之处。波纹状结构可使用过程,其包含,举例而言:在该折叠区域中作出波浪形及在组装后在该接合区域中作出波浪形的过程而作成。二该基板结构之该折叠区域中的该波浪形,举例而言,可使用于液体及/或汽化物输送。该液体侧基板及/或该汽化物核基板之二者的该接合区域中的该波浪形,举例而言,可藉由使用一低温热压贴合过程而气密式密封。

在一些实施例中,TGP可从该液体结构500及该汽化结构400形成。举例而言,在如图1所示之该TGP 100中,该第一壳体110可包含该液体结构500,且该第二壳体115可包含该汽化结构400。该液体结构500之该折叠区域405及该汽化结构400之该折叠区域405可对齐。

举例而言,位于折叠区域405其中之一或非折叠区域410的其中之一的介于网格和柱之间的接合能相对其它区域更强。该网格,举例而言,经受从该下层基板或其下层芯件结构来的,诸如柱,应力及分层。如此的分层可改变在这些区域之该芯件的该有效毛细管半径及/或造成变干或其它失效。该网格,举例而言,可锚定该柱,其藉由电镀通过该网格中之孔锚定该柱,诸如,举例而言,如图7所示。

图7系依据一些实施例的TGP之内部结构的侧视图。TGP700可包含一网格720,其耦接柱710(或其它结构)。该710可布置在壳705上。该网格720,举例而言,可经由锚725耦接该柱710。该锚725,举例而言,可从该柱710(或其它结构)通过该网格720中之730成长。该锚725,举例而言,可不形成在其它该网720之其它部分中且不邻近该柱(或其它结构)。该网格720,举例而言,可电性导通及/或可被披覆于一介电材料中,诸如,举例而言,以避免材料镀进该孔并远离该锚。该孔730可由高分子、陶瓷、其它电性绝缘材料或电性导通材料做成及/或可藉由一电性绝缘层覆盖。

图8系依据一些实施例之具有一折叠区域405及一非折叠区域410的TGP的内部结构之一顶视图,及图8B系依据一些实施例之具有一折叠区域405及一非折叠区域410的一TGP的内部结构之一侧视图。该非折叠区域410,举例而言,可包含柱数组825及/或网格830。该折叠区域405包含柱820。该TGP 800可,举例而言,允许针对一较薄的折叠区域405。

可选择地或另外地,该折叠区域405可包括仅有柱820、仅有一网格层、柱上之一网格(该柱短于该非折叠区域410中的该柱825),或任何其它较短芯件结构。

该柱825及/或柱820可在该汽化区(例如,邻近该加热区)中之该基板835上较该非汽化区中排列更密集。在该汽化区中,举例而言,该柱825及/或该柱820可具有一高约50至100μm(例如约75μm),一直径约10至30μm(例如约20μm),及/或柱对柱之间隔约10至30μm(例如,约20μm)。该柱825及/或柱820可延伸约100μm至300μm(例如,约200μm)并超出该汽化区。在该非汽化区中,该柱可较少排列较不密集。该汽化区之外,举例而言,该柱825及/或该柱820可排列较该汽化区内之柱不密集。该汽化区之外,举例而言,该柱825及/或该柱820可排列成数组,该些柱可具有一直径,其系3至5倍于该汽化区中该柱的该直径,诸如,举例而言,一直径约50至100μm(例如,75μm),及/或一柱对柱间隔系10至20倍于该汽化区中之该柱对柱间隔,诸如,举例而言,该些柱之一柱对柱间隔约150至300μm(例如,约200μm)之间隔。该汽化区之外,该些柱可具有一网格布置在该柱之顶部或一网格耦接该些柱之顶部。

该折叠区域405及/或该非折叠区域415之该柱,举例而言,可增进可靠性。TGP中之该热流能足够高以致使核态沸腾,其可在该柱内捕集核态泡。并且芯件,举例而言,可提升此沸腾效果。

该网格830,举例而言,可具有类似或约相同大小该些柱之间的该间隔的一孔大小。该网格830,举例而言,可接合该区域中之该柱数组,其延伸超出该汽化区。

图9系依据一些实施例之TGP内部结构的一侧视图。在本范例中,该TGP 900包含一汽化区905及一冷凝区域910。该汽化区905可布置邻近热源935。该汽化区905可包含布置在该基板915上之一柱阵列920。该汽化区905中之该柱数组920的每一该柱可高于该柱925的高度及/或该柱925的高度及该冷凝区域910中之该网格930。

该柱数组920,举例而言,可延伸超出邻近该热源940之该区域。举例而言,若该热源具有一给定尺寸,那么该柱数组可延伸超出该热源的给定尺寸2%、5%或10%。

该冷凝区域910,举例而言,可包含布置该基板915上之一柱阵列925。一网格930可布置该柱数组925之顶部上。该网格930,举例而言,可包含多层网格材料,其可,举例而言,增加该液体流动区域。

在一些实施例中,一芯件层可包含一单一芯件层。在一些实施例中,一芯件层可包含具有一直径约30μm,约30μm之一柱对柱间隔,及/或一高度约45μm的微柱。在一些实施例中,该柱能以一方式布置至该壳体,以产生具有一特定形状之一芯件,其产生如图10所示之该可挠性区域中流动主脉。在一些实施例中,该柱不连接该网格;这些柱可认为是销。在这实施例中,该柱能形成液体流动通道,同时该主脉之间的该区域对于汽化物流动系开放。

具有位于该折叠区域405中之一柱数组,举例而言,可允许该芯件维持相关联该网格405之该小孔大小的一高毛细管压力,同时具有相关联该大柱之一高透过性。若一核态泡沸腾入该汽化区,举例而言,接着该高密度之在这区域中的该微柱能避免该泡扩展进该冷凝区。

图10A系依据一些实施例之具有布置在一壳体1015上的一柱数组1005及一或更多一柱数组1020内的汽化物流动间隙1010的TGP基板1000的顶视图。

图10B系沿区段A所截之TGP基板1000的一侧视图。图10C系沿区段B所截之TGP基板1000的一侧视图。如该些图所示,该汽化物流动间隙1010,举例而言,系该柱数组1005内之区域,其中该柱已移除。该汽化物流动间隙1010,举例而言,可延长及实质上矩形及/或具有一波浪状形状。

图11系依据一些实施例之具有各种密度、直径及/或间隔的柱之一TGP 1100的内部结构之一侧视图。多个柱系显示在基板1105上。该些柱,举例而言,可具有不同直径、柱对柱间隔、柱密度及/或柱高。描述于本文件之任何该些柱或柱数组可具有不同直径、柱对柱间隔、柱密度及/或柱高。

图1 2A系依据一些实施例之具有一指定沸腾区1215的TGP1200之一部分的顶视图,及图12B系依据一些实施例之具有一指定沸腾区1215的TGP1200之一部分的侧视图。多个柱1205可布置在一基板1250上。该柱1205,举例而言,可包含该柱1205之该表面上之一纹路,其具有微米或奈米尺度。该柱1205,举例而言,可为有孔。该TGP1200可包含多个液体流动路径1210,其藉由该柱1205界定。

该指定沸腾区1215,举例而言,可藉由一壁1220界定。该壁1220,举例而言,可包括一有孔材料。该壁1220,举例而言,可或可不包含该柱1205之相同材料。该壁1220,举例而言,可具有一或更多间隙1225,其允许对液体或汽化物流动于该指定沸腾区1215及该液体流动路径1210的至少其中之一之间。该一或更多间隙1225,举例而言,可具有一宽度,其系一液体流动路径1210的该宽度之约一半。该指定沸腾区1215,举例而言,可包含该柱1205之该表面上之一纹路,其具有一微米或奈米尺度。一网格1230,举例而言,可载置该柱1205之顶部上及/或该壁1220之顶部上。该网格1230,举例而言,可亦载置于该指定沸腾区1215之该表面。该指定沸腾区1215可允许对于核态泡形成及在沸腾期间成长。

图13系依据一些实施例之一TGP1300的一内部结构内之具有一或更多L形柱1305的一顶视图。L形柱1305可位于围绕该指定沸腾区1215及/或替换图12中所示该壁1220。

该汽化结构400,举例而言,可包含一柱数组415形成、布置及/或接合在该非折叠区域410中之该汽化结构400的一个表面上。

该指定沸腾区1215内、该壁1220之部分上及/或该一或更多L形柱1305之部分上,举例而言,之该纹路可为相同该柱1205之纹路或可具有一纹路,其具有较该柱1205之该特征为具有小尺度之特征的纹路。该指定沸腾区1215内、在该壁1220之部分上及/或在该一或更多L形柱1305之部分上,举例而言,之该纹路可包含短特征(例如2μm)。该指定沸腾区1215内、在该壁1220之部分上及/或在该一或更多L形柱1305之部分上,举例而言,之该纹路可藉由一化学过程成长。

图14A系依据一些实施例之具有网格1405对齐指定沸腾区1215的TGP1400之一内部结构的顶视图,且图14B系依据一些实施例之具有网格1405对齐指定沸腾区1215的TGP1400之一内部结构的侧视图。TGP,举例而言,可包括形成在该TGP内之多个沸腾区。一或更多沸腾区,举例而言,可布置于或邻近该汽化区。一沸腾区1215,举例而言,可包括具有50、100、200、350或500μm侧边之一方形。

该沸腾区1215,举例而言,可包含具有对齐该指定沸腾区1215之大孔的一网格1405。该网格1405,举例而言,可覆盖该汽化之至少一部分或全部。这可,举例而言,防止沸腾汽化物形成该网格之固态部分之下。在一些实施例中,该网格可披覆于一微/奈米-纹路表面中,其可沿该线之该长度而芯吸水及增加该区域相关联蒸气/液体之相变化。这可,举例而言,减少对于一给定输入热之该温度。在一些实施例中,该网格可包含编织线、非编织线或有孔平面介质。

在一些实施例中,该液体结构可包含上至该壳体之一层网格接合件(例如,连续接合)层。该网格及该基板之间的该接合能形成一强、弹性组成物。该层网格可包含二、三、四或更多层网格。该网格可包含一铜网格或非铜网格,诸如,举例而言,高分子或不锈钢,其藉由亲水性及抗腐蚀气密性密封而封装。

在折叠TGP中,一层可较一其它层对起皱更敏感。使用具有对该TGP强接合之一厚弹性膜,该无应力中性轴能偏移向一起皱敏感层。该起皱敏感层系通常为具有较大平面外特征,诸如柱,之该层。质心之该位置系等于该无应力中性轴之位置,对于一多层固体系计算为:

其中

因此,随着增加对于该膜之该弹性模数及厚度(E2及

对于起皱之主因系引起不稳定及起皱折之压缩的应力。若该无应力中性轴系位于该起皱敏感层之外或邻近本层之该边缘,当折叠时施加于其之该应力系减少,导致其可挠性提升。对于使用一厚膜之该理由系该TGP通常由铜作成,其具有相对黏着膜为非常高的弹性模数。

图15A及图15B显示具有及不具有一壳体1505上之一厚膜1525之二个壳体1505之间的差异。如图15A所示,不具有该厚膜之该壳体1505可能够不折叠良好。在一些实施例中,该厚膜1525能为一黏弹性层。可选择地或另外地,其可能够在使用之TGP基板中蚀刻孔洞且以诸如二甲基硅氧烷聚合体(PDMS)之软材料充填这些孔洞。替代孔洞,TGP能藉由软材料封装。

在一些实施例中,折叠TGP可以一高弹性模数披覆物封装。对于压缩下之一板体对于起皱折的该临界应力可给定为:

其中,kc系依赖侧壁边界条件的一系数,t,系该厚度,E,系该弹性模数,υ,系该泊松比,及w系该宽度。基于本方程式,增加的弹性模数及厚度减少起皱折之机会。伴随一高弹性模数披覆物,基板之该厚度及弹性模数的二者系增加导致减少起皱折之机会。总的来说,具有较大之披覆物厚度之较小的TGP厚度系对于减少起皱、翘曲、浪纹或折痕为理想。

对于一厚支撑而言,系可能够层压其在具有图案化结构之一可挠性支撑支撑层上。伴随修饰该图案,其系可能够局部修饰该组件之机械特性。举例而言,系可能够减少该折叠区域中之该弹性模数E或减少该非折叠区域中之剪力模数。图16说明本概念之一范例。一支撑层具有该折叠区域405中之移除区域及该非折叠区域410中之未移除区域。该支撑层,举例而言,可层压在该TGP 1600之该底部。

在一些实施例中,当一TGP系弯曲成该曲率半径ρ时,在其中所产生该最大应力(σmax)能写为:

其中M,系该外部力矩,c系等于该厚度之一半,E,系该杨氏模数,及I,系该跨-区段转动惯量。依据本方程式,随着减少该结构之该厚度,该施加应力之最大量系减少而导致该起皱及其它类型塑性变形机会之减少。

一些TGP可包含一液体结构或一汽化结构,其具有各层成比例减少之该厚度。一些TGP可藉由使用不同芯件布置而减少该折叠区域中之该跨-区段。

图17A、图17B、图17C及图18说明依据一些实施例之具有一薄厚度的一折叠区域405及/或具有布置在该折叠区域405中之一主脉的一TGP 1700之一内部结构。该TGP 1700,举例而言,可包含复数个汽化物信道1710、一柱数组1720及/或网格1715。在一些范例中,该柱数组1720为可选的且该网格1715可延伸至该整个高度。该汽化物通道1710及/或该网格1715可,举例而言,水平分离甚于垂直分离,在如图17B所示之该折叠区域中。相同结构可垂直堆栈在该非折叠区域410中。

图19系该第一壳体之具有一波浪状部1920的一TGP 1900之一折叠区域的一内部结构之一侧视图,其中该波浪状部具有一外平面形状,以使该波浪状结构之该波峰及波谷延伸跨越该TGP1900的一宽度。该TGP1900,举例而言,可依据一些实施例而包含一网格及/或芯件结构1910。该第二壳体1915可或可不具有一平面外波浪状结构。描述于本文之任何该TGP可包含具有外平面形状的第一壳体及/或第二壳体。外平面形状可具有一或更多特征,其延伸至该平面之外,诸如,举例而言,具有波浪状结构。外平面形状之结构,举例而言,可包含波峰及波谷,其延伸跨越该TGP之一宽度。

相关联该折叠区域之该重复应力及应变可在大量折叠循环之后引起该材料硬化及/或撕裂。TGP壳体材料中之任何撕裂表现对于沾染气体之一泄漏路径可能够使得该TGP失效。再者,折叠电子件或折叠电子配件之许多消费电子应用可能够要求如100,000次之许多折叠循环。对于一超过此一大量循环之可靠性操作,对于诸如铜之壳体材料的该破裂应变可能够须要减少。为了减少当该层压体弯曲时由该壳体材料所经受之该应变,能使用一外平面形状。当一外平面形状系应用于壳体材料之一层时,可减少壳体材料之该有效模数,且该无应力中性轴可偏移。进一步地无应力中性轴之偏移系使用一壳体中之更硬材料,诸如覆铜箔铁,而达成。

图20系具有较该冷凝区域2010中的该柱数组2020密集之柱阵列2015的一汽化区2005之一TGP2000的一内部结构之一侧视图。该汽化区2005可相对位于一热源2030,诸如,举例而言,一处理器、晶片、电池等。

图21A系依据一些实施例之具有一折叠区域405及一非折叠区域410的一主脉类型TGP2100的一内部结构之的一顶视图,且图21B及图21C系依据一些实施例之具有一折叠区域405及一非折叠区域410的一主脉类型TGP2100的一内部结构之的一侧视图图21B系通过区段A之一剖面侧视图,且图21C系通过区段B之一剖面侧视图。

该非折叠区域410,举例而言,可实质上为平面。该非折叠区域410,举例而言,可包含一芯件2145,其布置于该第二壳体2125上。该芯件2145,举例而言,可包含一柱数组。一数组柱2120,举例而言,可布置在该芯件2145上,其可支撑该第一壳体2135及/或可界定一汽化物区域。该第一壳体2135及该第二壳体2125可接合在该边缘2155上。

该折叠区域405,举例而言,可包含一个或更多主脉2150,布置或截过该芯件2145内,其可使用于,举例而言,对于汽化物支撑。如图21C所示,一部分该折叠区域405可不包含网格通道2130或芯件2145。

该网格通道2130,举例而言,可包括一网格(例如,一编织线网格),其可或可不接合该芯件2145。该网格通道2130之该高度及/或该芯件2145之该高度,举例而言,可支撑该壳体2135。该主脉2150,举例而言,可或可不接合该壳体2135。该网格通道内之该线可在折叠期间延伸跨越该芯件2145或该第一壳体2135。该主脉2150可界定主脉,其不包含该芯件及/或该主脉2150。

该第一壳体2135及该第二壳体2125的其中一个或两个之一部分可包含一或更多外平面波浪状区段(例如,折叠区域405)及/或平面区段(例如,410)。该折叠区域405,举例而言,可包含密集柱之一或更多主脉,及布置在该柱之顶部的网格,其具有在该液体侧之铜-铁基板及作为该汽化侧壳体之一外平面变形覆铜-聚酰亚胺层压体。在一些实施例中,一铜/高分子组成物层或一单一铜层可对于该外平面结构而使用。一高分子层系更加弹性,因此该组成物之应变能设计于该铜及该高分子层之弹性限度内。布置在该柱上之该网格可支撑该汽化物孔洞,其可平行该网格主脉而敷设。该壳体之该变形区域可允许汽化物于毗邻主脉之间流动。该相关联该外平面波浪体之该刚性可允许该汽化物支撑网格结构而免于该壳体材料变形进该汽化物孔洞。该网格结构具有一可挠性等级,且其能滑移跨越该柱或跨越该汽化物壳体材料。在一些实施例中,该ALD-披覆高分子而不具有任何金属材料之使用能比一覆铜箔聚酰亚胺层压体更可靠。

在一些实施例中,该非折叠区域包含接合至一壁之一网格,该壁环绕该非弯曲区域。以此方式,任何汽化物-液体形成之弯曲将藉由该网格之该孔大小确定更甚于该柱之该间隙高度;且在此一情况中,该毛细管压力将藉由该弯曲之该孔大小而确定,同时该流动阻力将藉由该柱之该高度而确定。在一些实施例中,该柱之该高度能为20、30、40μm等,同时该网格之该孔大小能小于诸如5、10、15、20μm等。在一些实施例中,该网格能接合该密集密集数组柱,以确保该网格所覆芯件及该柱之间无间隙区域,如图22。在一些实施例中,该密集折叠区域能除了柱以外为任何其它芯件柱,包含一致密网格。在一些实施例中,该壁能为具有一孔之一可通透材料,其实质上类似或小于该网格之该孔大小;在一些实施例中,该壁能为密集编织层或具有孔大小类似或小于该网格之该孔大小的非编织网格,且在这些实施例中,该致密网格能亦提供通过该可挠性区域之该芯件。

图22A系依据一些实施例之一TGP2200之一内部结构的侧视图。该TGP 2200包含折叠区域405及非折叠区域410。一第一柱数组2235可布置该非折叠区域410中之该基板2230上。第二柱数组2205可布置该非折叠区域410中之该基板2230上。该第一柱数组2235中该柱之该密度,举例而言,可大于该第二柱数组2205中该柱之该密度。该第一柱数组2235中该柱之该直径,举例而言,可小于该第二柱数组2205中该柱之该直径。该第一柱数组2235中之该柱对柱距离,举例而言,可小于该第二柱数组2205中之一该柱对柱距离。

该第一柱数组2235及/或该第二柱数组2205可具有约20、30、40μm等之一高度。

壁2225(或多个壁)可包围该第二柱数组2205。该壁2225,举例而言,可仅包围该第二柱数组2205。该壁2225,举例而言,可包围该第一柱数组2235及该第二柱数组2205之二者。该壁2225,举例而言,可包括具有实质上相似或小于该网格2210之该孔大小的孔大小之一可通透材料。

网格2210可布置在该第二柱数组2205之上方、该壁2225及/或该第一柱数组2235之一部分,诸如,举例而言,该第一柱数组2235之一边缘部分。该网格2210,举例而言,可具有小于约5、10、15、20μm之一孔大小。该网格2210,举例而言,可接合该壁2225、该第二柱数组2205及/或一部分该第一柱数组2235。

图22B系依据一些实施例之一TGP 2201的一内部结构之一侧视图。TGP 2201系类似于TGP2200。在本范例中,该壁2225已移除且该网格2210可接合该基板2230。

图22C系依据一些实施例之一TGP2202的一内部结构之一侧视图。TGP 2202系类似于TGP2200。在本范例中,该折叠区域405中之该第一柱数组2235可以一致密网格2255替换及/或该壁2225可以一致密网格2250替换。该致密网格2255及/或该致密网格2250,举例而言,可包括一编织或非编织网格,其具有小于该网格2210该的孔大小之一孔大小。

图23A说明具有该折叠区域中之多网格通道2310的TGP结构2300,且图23B说明具有该折叠区域内之表面面内波浪状主脉2360之一TGP结构2350。这些结构,举例而言,包含增加之长度-对-宽度比的一汽化物输送通道。在一些实施例中,可能够藉由减少该中间折叠区域中之该宽度而减少一TGP中起皱可能够性。这些结构显示由多网格通道2310或多波浪状通道2360组成之折叠区域,由于增加之长宽比其阻止起皱之起始及传播,该长宽比系一通道的该长度及该宽度之间比例。该起皱负荷λcr对于具有简单负载边缘及在x方向受压之一矩形板可写为:

其中φ=a/b系该长宽比;υ系该泊松比;E系该杨氏模数;b系通过施加(x方向)之负载方向的该长度而测量;a系该宽度及h系该厚度。基于本方程式,该最小起皱折负荷对应正方形(长宽相等故其比等于1)且随该长宽比增加或减少,则该起皱折负荷增加。一折叠区域中不具通道之标准TGP的该长宽比系等于约2或1/2(例如,约20mm长及约10mm宽)同时该折叠区域中之多片信道的该长宽比系等于约4或约1/4,其系对于一折叠区域具有长度约20mm及通道宽度约5mm而言。

图25A系依据一些实施例的一折叠TGP结构的顶部的示意图,且图25B依据一些实施例的该折叠TGP结构之一底部的一示意图。在一些实施例中,一折叠TGP可包含一顶部波浪状结构(参见图25A)及一底部折叠结构(参见图25B)。图25A及图25B显示之该箭头显示汽化物流动路径之范例。

图25C系说明依据一些实施例之一折叠TGP结构的透视图。图25D系显示图25C中所示之通过该折叠TGP结构的四截面之侧视图。

折叠结构,举例而言,可包含壳体(无论第一壳体或第二壳体)的顶部及底部,其沿该折叠方向弯曲成波浪状。芯件可接合该壳体。该芯件可包含一或更多网格、一柱数组及/或一网格及一柱数组之一结合。这些波浪形,举例而言,可允许该壳体拉伸。该底部可不包含芯件或可包含一薄芯件。该底部,举例而言,可弯曲成在二方向(对该折叠方向垂直及平行)的波峰及波谷。

图25D显示区段,其中该汽化物流动路径/方向系藉由箭头显示。在图25D之区段1及4,那里无流动路径。在区段2处有一最小汽化物流动方向/路径。在区段4处有一大的流动路径。

折叠结构,举例而言,一汽化物流动路径可不藉由柱或间隔或其类似者支持。当然,该汽化物流动路径可藉由该壳体中之间隔界定。

在一些实施例中,该第二壳体115之该折叠区域405可包含一折叠结构,其可,举例而言,对于汽化物提供间隙而不使用该柱或其它间隔件。该液体基板能为一波浪状结构,既然其系相对该汽化物基板为薄。该汽化物能藉由该折叠结构沿所成为之该间隙而输送。该间隔对于该汽化物输送可藉由该折叠结构界定,且如区段1、2、3及4显示之跨-区段的该间隔变化成不同。此一变化对于理想汽化物输送可能够是不想要的;然而,一折叠式TGP可在折叠成一折叠结构之同时能够弹性变形。

折叠,其意谓如折叠纸张,系对于正在经受大的变形的一标的之整个该表面上的该应力分布之一转变方法。以一平面片状物折叠而言,通常,应力能于一特定位置导致起皱折或于某点塑性变形而集中。换句话说,其系可能够使用一波浪状结构以利折叠。该波浪状结构使用柱或其它间隔件以维持对于汽化物输送之该间隙。该柱及间隔件可在折叠期间作出应力集中。如此一波浪状结构能以不具有柱之一折叠结构柱或不要求间隔件而替换。在一折叠结构中,应力可均匀分布在整个该该结构之该平面上,且从而,塑性变形及起皱折将不会发生。该二层之该折叠TGP可以一方式设计,其在于二层该折叠TGP接合其它一些间隔之每一个时对于汽化物流动而提供。对于一铜结构,该应变可限制成小于0.2%。该弯曲半径系藉由该折叠及波浪状结构之该周期性图案的该间距而确定。一较小间距导致一较小弯曲半径而不塑性变形。

折叠TGP结构可藉由施加一3D-打印夹具而制造,以变形二铜片成具有对于汽化物输送及对于液体输送之该波浪状结构的该结构之该折叠结构。该折叠结构之该周期图案及该波浪状结构可适配。在一些实施例中,汽化结构及液体结构之二者能为折叠结构。具有一鱼骨状镶嵌或其它折叠图案之一TGP可具有压进平的基板之一外平面图案,该压进使用一加压模板。在一些实施例中,为了防止应力集中,该外平面图案之该波峰及低谷可圆滑状更甚于折叠。

在一些实施例中,该折叠结构可在一鱼骨状镶嵌图案之后,其中平行四边形之一重复数组能减少相关联直角的应力集中。再者,当一TGP弯曲时,该内弯曲半径上的该片体经历沿该轴方向之收缩,其系由于该材料之泊松比效应转换成沿正交该平面内方向之膨胀。在一些实施例中,一折叠结构能产生一异位-材料效应,其减少对一零或负值数目(例如,该x方向导致无位移之收缩或该y方向之收缩)之该平面内泊松比之效应,且膨胀系施力进入该外平面。在一些实施例中,类似异位材料效应能形成在该上及/或下壳体上,其藉由一三层风箱堆迭,其中该堆栈之内及外层具有进入其之扭转节理切口,类似图24A或图24B。该切口允许扭转节理,举例而言,可相互抵消,及该中间层形成围绕该切口之该其它两层之间的一气密性密封。在此一实施例中,该平面内方向之压缩系转换成该外平面方向之扩张,而没有变形结构或应力集中。

对接合具有一底壳体之一上壳体的该气密性密封也可影响当折叠时之该折叠区域之起皱阻力。该折叠区域中之气密性密封可导致该折叠区域中之厚度减少,因为该二壳体系接合在一起而不要求对于汽化物及液体输送之该间隔。该上壳体及该下壳体可为扩散接合。

该弯曲刚性可界定为数倍于该跨区段转动惯量的该弹性模数。该接合区域处之该弯曲刚性可不同于该非接合区域处之该弯曲刚性。

在一些实施例中,该宽度及/或该接合区域2605之形状可改变以调整图27A及27B所示该接合区域2605及该有效区域2610之间的该弯曲刚性。举例而言,如图27C所示,该壳体之该折叠区域中的一小半圆密封2715能用于增强其折叠性。在一些实施例中,可包含该接合线中之波浪或该折叠区域之该边缘。在一些实施例中,以对于该刚性之适配优化之该壳体中外平面波浪而能避免弯曲刚性之一锐利转变。在一些实施例中,用于该气密性密封之该波数(或频率)能小于毗邻该有效区域/层(例如,网格、柱、汽化物层等)之该壳体中的波浪。在一其它实施例中,该密封之波数能较大。在一些实施例中,一间隙区域可包含在该密封及该有效区域/层之间或如26所示改变转变区域中之该波浪的该方向。

图26显示一接合区域2605及该有效区域2610之间的该转变。

图28说明依据一些实施例之一TGP的三种不同布置。亦然,可小心选择该第一壳体110及该第二壳体115之间的该接合区域之该接合线1610。一TGP能以此一方式组装以控制该TGP及该TGP之该接合线之间该无应力中性轴的距离。控制结合该TGP之该弯曲方向的本距离能导致该弯曲区域中之起皱的减少。图2说明为何该接合线位置藉由组装方式而能改变。在各情况中,该虚线表现弯曲的该无应力中性轴。图28A:接合线系在该无应力中性轴平面上,且弯曲将相同而不考虑弯曲方向。图28B:接合线系偏向该TGP之顶侧,且TGP将基于该弯曲方向而具有不同弯曲特性。情况C:接合线系偏向该TGP之该底部,且该TGP将基于该弯曲方向而具有不同弯曲特性。此偏向能较皱折崩坍而更倾向于这么作出该通道或汽化核。依照该TGP将如何弯曲,能选择一不同布置。

除了折叠式智慧手机,该折叠式TGP能用于增强对于常规非折迭式智慧手机冷却。一智慧手机之该冷却能力系由其暴露于自然空气对流及辐射之全部表面区域而受限。随着使用一折叠式TGP之一新壳体,该全部表面区域能实质上增强。

图29系依据一些实施例之具有金属在其外的一TGP2900之一侧视图。该TGP2900包含一第一壳体2910及一第二壳体2905。该第一壳体2910之一内部层,举例而言,可以一陶瓷膜,诸如,举例而言,使用原子汽化沉积技术而披覆。该第二壳体2905之一内部层,举例而言,可以一陶瓷膜,诸如,举例而言,使用原子汽化沉积技术而披覆。该第一壳体2910及/或该第二壳体2905,举例而言,可包括一高分子。该第一壳体2910,举例而言,可与一顶层2925(例如,金属)接合,其延伸围绕该第一壳体2910之该周边。

该第二壳体2905,举例而言,可与底层2920接合,其可,举例而言,为金属,且延伸围绕该第二壳体2905之该周边。该第一壳体2910可与一顶层2925接合,其可,举例而言,为金属,且延伸围绕该第一壳体2910之该周边。该顶层2925及该底层2920可使用接合件2930接合在一起。

该TGP2900可包含布置在该第二壳体2905上之一芯件2945。该TGP2900可亦包含一柱数组2940,其布置在该第一壳体2910上。该芯件2945,举例而言,可包含一介电高分子。该柱数组2940,举例而言,可包含一介电高分子。该芯件2945及/或该柱数组2940可以一陶瓷膜,诸如,举例而言,使用原子汽化沉积技术。

该披覆物2915或该陶瓷膜可包含一或更多包括铝氧化物、硅氧化物、钛氧化物等。该披覆物2915,举例而言,可披覆全部或该TGP2900之内部结构的一部分,诸如,举例而言,该金属化部。该披覆物2915,举例而言,可不披覆该底层2920或该接合件2930处之该顶层2925。该第一壳体2910及/或该第二壳体2905可具有测量约10、25、50、75、125μm等之一厚度。该披覆物2915,举例而言,可具有约10、25、50、100μm等之一厚度。

该金属化周边区域,及/或可选择地布置以使其不披覆该接合区域中之该金属。

在一些实施例中,该芯件2945及/或该柱2940能包括一介电高分子,或介电陶瓷。

在一些实施例中,ALD膜可披覆该金属化周边区域,及/或可选择地布置以使其不披覆该接合区域中之该金属,且从而允许金属间接合,如图30所示。在一些实施例中,该ALD膜能首先布置在该高分子基板上,接着对于该金属化周边金属沉积。对于一周全气密性密封而不产生任何间隙,该气密性ALD膜及该气密性金属化层必具有一重迭区域。

在一些实施例中,该汽化柱及/或液体芯件可藉由热压纹或冷滚压一层高分子,其系由该壳体分离,而形成。在一些实施例中,包含汽化物柱及/或芯件结构之内部结构可藉由光学定义高分子及/或藉由微影图案化而形成。在一些实施例中,该结构可藉由网印一液体或软化之预聚合物通过一模板而形成,接着固化。在一些实施例中,该芯件可包含编织或非编织高分子网格。在一些实施例中,对于该液体芯件、汽化物支持结构或壳体之该材料可为一高分子,诸如,举例而言,聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、尼龙、聚酯、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)、聚亚苯基砜树脂(PPSU)、SU-8树脂、热塑性聚酰亚胺、聚苯并恶唑(PBO)或聚酰亚胺。

图30系由在其外部之无机材料(诸如陶瓷或玻璃)作成之一TG3000的侧视图。该第一壳体2910及/或该第二壳体2905之一内部表面,举例而言,可分别包含一披覆物2915及披覆物2916,诸如,举例而言,ALD、MLD或CVD披覆法。该披覆物2915及/或该披覆物2916,举例而言,可包含一陶瓷或一玻璃。该第一壳体2910及/或该第二壳体2905,举例而言,可包括一高分子。金属2929可沿该周边接合该玻璃,且能用于金属化接合以将TGP之各层密封在一起。可允许对于该玻璃之一低温金属化接合以余留可挠性。该芯件2945及/或该柱2940,举例而言,可由陶瓷形成或由陶瓷通过ALD、CVD、溶胶-凝胶等披覆之高分子形成。一可挠性陶瓷或可挠性玻璃,举例而言,可不包含沿该周边之金属,反而该周边可通过该陶瓷或玻璃而接合,诸如通过直接氧化接合、玻璃胶接合、奈米粒子熔化或焊接,其仅沿该接合区域局部施加热且允许该TGP之其余保持低温或多接合步骤之组合。如此之焊接方法可包含雷射焊接、缝焊等。

图31A系依据一些实施例之TGP 3100的内部结构之一侧视图。TGP3100,举例而言,可包含具有一高热导性区段3115及一低热导性区段3110之一壳体,及一芯件3105。该高热导性区段3115可位于邻近一热源3120。该高热导性区段3115,举例而言,可包括一陶瓷,诸如,举例而言,一氧化铝(Al20)陶瓷。该高热导性区段3115,举例而言,可具有较该低热导性区段3110高之一较高热导性(或实质上较高热导性)。该高热导性区段3115,举例而言,可披覆在高分子中。该高热导性区段3115,举例而言,可包括具有一平面高分子网格之一陶瓷,该平面高分子网格具有该陶瓷凸出,其通过热导孔而通过该平面高分子网格之该孔。该高热导性区段3115,举例而言,可嵌合钻石粒子。

该低热导性区段3110,举例而言,可包括一液晶高分子,MT+系列聚酰亚胺及/或一嵌有钻石粉尘之树脂。

图31B系依据一些实施例之具有高热导性区段3125的一TGP3101之内部结构的一侧视图。该TGP3101,举例而言,可包含具有一高热导性区段3125及一低热导性区段3110的一壳体。该高热导性区段3125,举例而言,可包括一陶瓷,诸如,举例而言,一氧化铝(Al20)陶瓷。该高热导性区段3125,举例而言,可包含内部支持结构3126,举例而言,其可或可不延伸通过低热导性区段3110之部分。该内部支持结构3126,举例而言,可包含如该3125之相同材料。该内部支持结构3126,举例而言,可包含该内部支持结构3126之该内部侧上的一高分子层。该内部支持结构3126可延伸向上通过该低热导性区段3110。

该TGP3101,举例而言,可具有一壳体,其包含一高分子及/或具有金属化热导孔。该金属热导孔之该大小及间隔,举例而言,可选择以允许射频(RF)或微波信号通过该TGP壳体,如图32B所示。在一些实施例中,该铝氧化物结构能以其它陶瓷或玻璃结构替代,诸如氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)等。

图31C系依据一些实施例之一TGP3102的内部结构之一侧视图。该TGP3102,举例而言,可包含具有一高热导性区段3135及一低热导性区段3110之一壳体。该TGP3102,举例而言,可包含一内部支持结构3127。该高热导性区段3135可类似高热导性区段3125但翻转,故该内部支持结构3127延伸向下通过该低热导性区段3110。

图31D系依据一些实施例之一TGP 3103的内部结构之一侧视图。该TGP3104,举例而言,可包含具有一高热导性导孔3160(或热导孔)及一低热导性区段3110之一壳体。该TGP3103,举例而言,可包含一芯件3105,其布置在该低热导性区段3110之一部分上及/或一主要的或所有该高热导性导孔3160上。

该高热导性导孔3160,举例而言,可位于邻近该热源3120之该基板的该区域中。该高热导性导孔3160,举例而言,可包含馈通件或导孔,其从该热源3120通过该低热导性区段3110延伸至该芯件。该高热导性导孔3160,举例而言,可包含铜或任何其它金属化导孔。该高热导性导孔3160,举例而言,可包含氧化铝。

图31E系该TGP 3103之一顶视图。

在一些实施例中,显示于图30及图之31该汽化物及液体输送结构,其可包含一陶瓷、玻璃或其它气密性但为RF传输材料。

图32A系依据一些实施例之一TGP3200的内部结构之一侧视图。该TGP 3200,举例而言,可包含一基板,其具有一高热导性区段3115及一低热导性区段3110。该TGP3200,举例而言,可包含具有该高分子芯件3215之一部分及一陶瓷粒子芯件部3225的一芯件。该陶瓷粒子芯件部3225,举例而言,可布置在该多个热回馈导孔上或邻近该多个热回馈导孔。该陶瓷粒子芯件部3225,举例而言,可布置于该汽化件处。该陶瓷粒子芯件部3225,举例而言,可布置邻近该热源3120。该陶瓷粒子芯件部3225,举例而言,可包括具有嵌入该高分子内之多个陶瓷粒子的一高分子。

图32B系依据一些实施例之一TGP3201的内部结构之一侧视图。该TGP 3201,举例而言,可包含一基板3210。该TGP3201,举例而言,可包含一高分子芯件3215,其布置在该基板3210上。该复数个高热导性导孔3160,举例而言,可延伸通过该基板3210及/或该高分子芯件3215。

图32C系依据一些实施例之一TGP3202的内部结构之一侧视图。该TGP 3202,举例而言,可包含一基板3210。该TGP3202,举例而言,可包含一高分子芯件3226,其布置在该基板3210上且在其它区城中,其位于或邻近该热源3120。该TGP3202,举例而言,可包含薄芯件区域3230及厚芯件区域3235。该薄芯件区域3230,举例而言,可位于或邻近该高热导性导孔3160。该薄芯件区域3230中之该芯件的该厚度可为约25%、20%、15%、10%、5%之该厚芯件区域3235中之该芯件的该厚度。该薄芯件区域3230,举例而言,可包含玻璃、陶瓷或高分子。

图33A及图33B系依据一些实施例之一TGP 3300的内部结构之侧视图。TGP3300包含一第一壳体3305、一第二壳体3310、一网格3320及一汽化结构3330。图33C系第一壳体3305之一顶视图。该第二壳体3310可类似于第一壳体3305。图33D系网格3320之一顶视图。且图33E系该汽化结构3330之一顶视图。显示于图33A之TGP 3300之该侧视图显示图33D之区段A,且显示于图33B之TGP3300之该侧视图显示图33D之区段B。

该TGP 3300包含一折叠区域405及一或更多非折叠区域410。该第一壳体3305及/或该第二壳体3310,举例而言,可包含该折叠区域405内之该折叠区域3360中的一平面外波浪状结构,以使该波浪状结构之该波峰及波谷延伸跨越该TGP 3300之一宽度。该汽化结构3330,举例而言,可布置在该非折叠区域410中及/或不布置在该折叠区域405中。图33A及图33B显示该折叠区域405内欠缺该汽化结构。

该汽化结构3330,举例而言,可包括一柱数组、间隔件、网格结构或其它结构,其对于汽化物允许流动于该网格3320及该第一壳体3305之间。该汽化结构3330,举例而言,可包括变形网格。该汽化结构3330,举例而言,可包含一柱数组。该汽化结构3330,举例而言,可包含一个汽化物支持结构,其延伸进该折叠区域405中及/或超过一或更多主脉3341,如图33B所显示。

可选择地或另外地,该汽化结构3330,举例而言,可延伸进该折叠区域3360。该汽化结构3330,举例而言,可布置在一基板上,可或可不相同第一壳体3305。该汽化结构3330,举例而言,可布置在一基板上,其具有一波浪状结构,诸如,举例而言,平面外波浪状结构或一平面内波浪状结构。该网格3320可包含多个主脉3341,其由该网格3320截出,且多个主脉3341至少位于该折叠区域405内及/或部分延伸至该非折叠区域410内。该多个主脉3341,举例而言,可至少藉由该网格3320之非移除部3340而界定。各该多个主脉3341,举例而言,可为约0.5至3.0mm宽(例如,1mm宽)及/或约10至50mm长。该多个主脉3341可排列成跨越该网格3320之一平行数组。该网格3320,举例而言,可包括二或更多层网格,其密封在一起,诸如,举例而言,以扩散接合。

该主脉3341,举例而言,可包含网格阻碍3355,其限制汽化物流动通过该主脉,如图33F所示。这些网格阻碍3355可相对于另外毗邻主脉3341而抵消。该网格阻碍3355,举例而言,可阻止该主脉3341移动至该TGP3300内及/或可促进通过该多个主脉之汽化物的曲折流动。该网格阻碍3355,举例而言,可为该网格3320之一部分。该网格阻碍3355,举例而言,于该主脉从该网格3320截出之后可留在该网格3320中。

该网格3320,举例而言,可具有一平面内波浪状结构及/或可具有一曲折形状。

该网格3320,举例而言,可包括二或更多层编织网格,其密封在一起,诸如,举例而言,以扩散接合方式。

该网格3320,举例而言,可接合该第二壳体3310之一些部分(例如,该汽化区或邻近一热区)但不接合该第二壳体3310之其它部分(例如,该冷凝区域)。该网格3320,举例而言,可不接合该折叠区域405内之该第二壳体3310或该第一壳体3305。该网格3320,举例而言,可包括一铜或一不锈钢网格。该网格3320,举例而言,可包括一磷铜合金。

该第二壳体3310及/或该第一壳体3305,举例而言,可包括铜及/或聚酰亚胺,诸如,举例而言,铜层、聚酰亚胺及铜。在该折叠区域中,举例而言,可移除在该第二壳体3310及/或该第一壳体3305的其中一个或两个之外铜层。

在一些实施例中,汽化之该区域中的该芯件可包含高热导性柱,其包含陶瓷或金属,其可接合一网格。在一些实施例中,该网格可为一高热导性陶瓷,诸如氧化铝;在其它实施例中,该网格可为一高分子薄层,其具有不提供一相当大的热阻之一低厚度。

该些图式不对比例或尺寸绘示。

除非另有说明,该术语“实质上”是指在所指的该值的5%或10%以内或在制造公差范围内。除非另有说明,否则该术语“大约”是指在所提及的该值的5%或10%之内,或在制造公差之内。

该连接词“或”系包含性的。

该术语“第一”、“第二”、“第三”等用于区分各个组件,且不用于表示这些组件的特定顺序,除非另有说明或顺序明确描述或要求。

阐述了许多具体细节以提供对该要求保护的主题的彻底理解。然而,发明所属技术领域中具通常知识者将理解并认为该要求保护的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中,方法、设备或由普通技术人员已知的系统仍没有详细描述以免混淆要求保护的主题。

所述方法的实施例可在此类计算装置的该操作中进行。上述该范例中提出的模块的该顺序可以变化,举例说明,模块可以重新排序、组合及/或破碎成次模块。某些模块或过程可平行进行。

使用“适于”或“配置为”是指开放和包容性语言,不排除适合或配置为进行附加任务或步骤的装置。另外,“基于”的使用意味着开放和包容,因为“基于”一个或多个所列举的条件或值的过程、步骤、计算或其他动作实际上可能够基于附加条件或超出所列举的值。所包括的标题、列表和编号仅是为了便于解释而不是限制。

在以其特定实施例详细描述了本主题的同时,但是应当理解的是发明所属技术领域中具通常知识者在获得对前述内容的理解后,可以容易地产生对这些实施例的更改、变化和等效。因此,应当理解,本公开是出于示例而非限制的目的而呈现的,并且不排除包括对本主题的此类修改、变化和/或添加,这对于发明所属技术领域中具通常知识者来说是显而易见的。

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