用于冷却电子部件的蒸汽腔室、电子装置和用于制造蒸汽腔室的方法与流程

1.本发明涉及传热设备领域。具体地，本发明涉及一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室。


背景技术：

2.本领域中已知在电子部件上布置容纳液体的蒸汽腔室，使得在电子部件的操作期间生成的热量从电子部件消散到蒸汽腔室。与热量相对应的热能使得蒸汽腔室中的液体变得汽化，其中被“储存”在对应蒸汽中的能量从蒸汽腔室的连接到电子部件的热侧被传递到蒸汽腔室的冷侧。在冷侧处，蒸汽冷凝并且将所储存的能量作为热能传递到冷侧，使得冷侧被加热，同时所冷凝的液体被传递回蒸汽腔室的热侧。热量消散到蒸汽腔室的冷侧的外部处的周围环境中，从而非常有效地冷却电子部件。
3.传统二维蒸汽腔室由实心顶盖、实心底盖、多孔顶芯结构、多孔底芯结构、实心柱和环形多孔柱组成。顶盖和底盖形成蒸汽空腔，其中布置有多孔顶芯结构、多孔底芯结构和实心柱。多孔顶芯结构被布置在顶盖处，而多孔底芯结构被布置在底盖处。实心柱被嵌入在环形多孔柱中并且被其包围，并且这些组合柱被布置在芯结构的凹部中，使得组合柱从底盖通过凹部延伸到顶盖。实心柱被布置为用于向蒸汽腔室提供机械强度。环状多孔柱和多孔芯结构被提供用于分布蒸汽空腔中的液体。
4.蒸汽腔室的标准制造方法是例如粉末烧结或扩散结合。为了具有经济价值，这些制造方法仅允许使用柱形柱和环形柱。这种约束的缺点是柱形实心柱提供的结构强度仅局限于与实心盖的接触面积，而环形多孔柱由于对应多孔结构的高流动阻力而提供的液体从冷侧到热侧的流速有限。因此，蒸汽腔室的结构强度和冷却效率受到限制。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的是提供一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室，该蒸汽腔室具有改进的结构强度和改进的冷却效率。
6.本发明的另一目的是提供一种可以非常有效地操作的电子装置。
7.本发明的另一目的是提供一种用于制造用于冷却电子部件的蒸汽腔室的方法，该方法有助于蒸汽腔室具有改进的结构强度和改进的冷却效率，并且蒸汽腔室可以以相对较低的成本制造。
8.这些目的通过独立权利要求的主题实现。其他示例性实施例根据从属权利要求和以下描述中显而易见。
9.根据一方面，提供了一种用于冷却电子部件的蒸汽腔室。该蒸汽腔室包括底盖，用于接收来自电子部件的废热；顶盖，该顶盖被布置在底盖上，底盖和顶盖被形成为使得底盖与顶盖之间形成用于容纳液体的蒸汽空腔；板条箱元件，用于为蒸汽腔室提供机械强度，其中板条箱元件具有至少一个隔室，该至少一个隔室由相互连接并且从底盖延伸到顶盖的至
少三个侧面板以及面向顶盖的顶部凹部和面向底盖的底部凹部形成；以及至少一个多孔柱，用于将液体从顶盖传递到底盖，其中多孔柱被布置在隔室内并且自底盖经底部凹部及顶部凹部延伸到顶盖。
10.板条箱元件和多孔柱形成蒸汽腔室的支撑结构。板条箱元件(具体地，围合隔室的板条箱元件的侧面板)有助于与现有技术相比较，其中盖由支撑结构支撑的支撑区域可以制作得相对较大，使得蒸汽腔室的结构强度得以改进。另外，与形成现有技术的实心柱相比较，形成板条箱元件所需的材料更少，使得板条箱元件实现了更优化的材料利用。
11.在蒸汽腔室的正常使用期间，液体被布置在蒸汽腔室的蒸汽空腔中。蒸汽空腔可以被密封，使得固定量的液体留在蒸汽空腔中。备选地，蒸汽腔室可以包括与蒸汽空腔连通用于交换液体的进口和/或出口。
12.当蒸汽腔室用于冷却电子部件时，蒸汽腔室优选被布置在电子部件上，其中底盖与电子部件热接触。在上下文中，蒸汽腔室可以被称为传热设备。当电子部件生成热量并且消散到蒸汽腔室的底盖时，底盖的温度增加，使得底盖形成蒸汽腔室的热侧。然后，蒸汽空腔中的液体被热量的热能汽化，其中热能由于其聚集状态而被“储存”在蒸汽中。蒸汽将能量从蒸汽腔室的热侧传递到蒸汽腔室的冷侧(即，顶盖)。具体地，蒸汽将能量传递到蒸汽腔室的顶盖，同时其聚集状态再次改变，其中蒸汽至少部分冷凝，并且对应液体被引回到热侧，即，底盖，至少部分通过多孔柱引回到热侧。具体地，多孔柱的目的是确保液体在整个蒸汽腔室中的均匀流动，并且提供保持内部流体循环所需的毛细管泵送，而与重力无关。
13.板条箱元件的横截面可以为圆形或多边形，例如，三角形、矩形、方形等。在该说明书中，术语“横截面”总是指平行于底盖或顶盖和/或垂直于多孔柱的延伸的横截面。
14.隔室的横截面可以为多边形，例如，三角形、矩形、方形等。
15.多孔柱的横截面可以为圆形或多边形，例如，三角形、矩形、方形等。
16.根据一个或多个实施例，多孔柱的横截面面积小于隔室的横截面面积，使得在多孔柱与隔室的侧面板中的至少一个侧面板之间形成用于将液体从顶盖引导到底盖的开放式通道。开放式通道有助于液体从蒸汽腔室的热侧到冷侧的非常有效的传递。换言之，该空置的开放式通道的目的是允许液体从蒸汽腔室的冷侧到热侧的自由循环。因为与通过多孔柱的压降相比较，通过空置的开放式通道的压降可以忽略不计，所以与现有技术相比较，这允许增加液体的流速(即，高渗透性)。
17.根据一个或多个实施例，多孔柱被布置在侧面板中的至少一个侧面板上。具体地，多孔柱可以与对应侧面板直接接触。例如，多孔柱的一个边缘或侧表面被固定连接到板条箱元件的隔室的内壁，即，对应侧面板的面向多孔柱的表面。可选地，多孔柱的多于一侧(例如，两个或三个侧)可以与板条箱元件直接接触。多孔柱直接在板条箱元件处的布置向多孔柱和板条箱元件提供机械强度，因此有助于提高蒸汽腔室的机械强度。
18.根据一个或多个实施例，隔室由至少四个侧面板形成。因此，隔室可以具有矩形(例如，方形)横截面。可选地，隔室由五个或更多个侧面板形成，使得例如形成蜂窝状结构。这可以有助于蒸汽腔室内部的空间的非常有效的使用。
19.根据一个或多个实施例，至少一个侧面板具有侧凹部。例如，每个侧面板可能具有侧凹部。侧凹部可以被称为贯穿切口和/或可以形成为多边形(例如，棱柱形或圆形)。这些凹部减少了板条箱元件以及支撑结构和蒸汽腔室所需的材料，提高了整体机械阻力，并且
减小了支撑结构和蒸汽腔室的重量。
20.根据一个或多个实施例，多孔柱具有平行于底盖或顶盖的多边形横截面。例如，多孔柱可以具有方形或矩形横截面，使得多孔柱的面向板条箱元件的侧面板中的对应一个侧面板的每个侧表面可以是平面。如果多孔柱(具体地，其侧表面中的至少一个侧表面)被直接附接到侧面板中的一个或多个侧面板，则这有助于多孔柱与板条箱元件的适当耦合。
21.根据一个或多个实施例，板条箱元件包括对应隔室的阵列，其中相邻隔室共享它们的侧面板中的至少一个侧面板，并且其中至少一个对应多孔柱被布置在隔室中的每个隔室中。隔室的阵列有助于进一步增加支撑结构的机械强度以及蒸汽腔室的机械强度。对应多孔柱的阵列有助于进一步增强蒸汽空腔中的液体的流动，从而导致蒸汽腔室的更有效的散热和冷却效率。
22.根据一个或多个实施例，蒸汽腔室包括对应板条箱元件的阵列，其中对应多孔柱被布置在对应隔室中。板条箱元件的阵列有助于进一步增加蒸汽腔室的机械强度。对应多孔柱的阵列有助于进一步增强蒸汽空腔中的液体的流动，从而导致蒸汽腔室的更有效的散热和冷却效率。
23.根据一个或多个实施例，蒸汽腔室包括至少一个穿孔板，该至少一个穿孔板平行于底盖或平行于顶盖并且具有用于每个板条箱元件的一个板凹部，其中板条箱元件被布置在对应板凹部中并且延伸通过该对应板凹部。可选地，蒸汽腔室包括被布置在顶盖处或顶盖旁边的一个穿孔顶板和/或被布置在底盖处或底盖旁边的一个穿孔底板。穿孔板可以被称为芯结构。
24.根据一个或多个实施例，顶盖包括在远离底盖的方向上延伸的至少一个顶部腔室，该顶部腔室与蒸汽腔室连通。顶部腔室可以在冷却电子部件期间容纳蒸汽并且提供增加的表面以将热量消散到周围环境。因此，顶部腔室有助于蒸汽腔室的非常高的冷却效率。
25.根据一个或多个实施例，顶盖包括至少两个对应顶部腔室，其中顶部腔室的外壁通过至少一个冷却肋彼此连接。冷却肋进一步增加了用于消散热量的表面，因此有助于蒸汽腔室的非常高的冷却效率。
26.根据另一方面，提供了一种电子装置。该电子装置包括电子部件，该电子部件在被操作的同时生成热量；以及上述蒸汽腔室，其中蒸汽腔室的底盖与电子部件热接触用于冷却电子部件。必须理解的是，以上和以下所描述的蒸汽腔室的特征、优点和/或实施例可以是电子装置的特征、优点和/或实施例。
27.必须理解的是，如以上和以下所描述的蒸汽腔室和/或电子装置的特征、优点和/或实施例可以是以下所描述的方法的特征、优点和/或实施例。
28.根据另一方面，提供了一种用于制造用于冷却电子部件的蒸汽腔室的方法。该方法包括以下步骤：提供用于接收来自电子部件的废热的底盖；通过使用第一能量输入增材制造来形成用于向底盖上的蒸汽腔室提供机械强度的板条箱元件，其中板条箱元件具有至少一个隔室，该至少一个隔室由彼此连接的至少三个侧面板形成并且具有顶部凹部和底部凹部，该至少一个隔室面向底盖；通过使用第二能量输入增材制造来在隔室中的底盖上形成至少一个多孔柱，其中第一能量输入大于第二能量输入；以及在底盖、板条箱元件和多孔柱上提供顶盖，使得在底盖与顶盖之间形成用于容纳液体的蒸汽空腔，板条箱元件和多孔柱被布置在蒸汽空腔，并且隔室和多孔柱从底盖延伸到顶盖，其中隔室的顶部凹部面向顶
盖。
29.通过增材制造来制造蒸汽腔室有助于可以以简单且成本有效的方式形成蒸汽腔室。通过使用第一能量输入形成板条箱元件并且通过使用第二能量输入形成多孔柱，其中第一能量输入大于第二能量输入，使得能够以简单方式、同时和/或在同一过程中提供板条箱元件的实心结构和多孔柱的多孔结构。
30.根据一个或多个实施例，通过增材制造形成底盖来提供底盖。通过增材制造来制造底盖有助于以简单且成本有效的方式形成底盖，因此形成蒸汽腔室。进一步地，底盖和支撑结构可以在同一增材制造过程期间形成，使得支撑结构可以与底盖一体形成。这有助于支撑结构可以固定稳固在底盖处，而不必在单独过程中固定到底盖。这有助于蒸汽腔室的非常高的机械强度以及蒸汽腔室的快速且简单的制造。
31.根据一个或多个实施例，通过增材制造形成顶盖来提供顶盖。通过增材制造来制造顶盖有助于以简单且成本有效的方式形成顶盖，因此形成蒸汽腔室。进一步地，底盖和支撑结构可以在同一增材制造过程期间形成，使得支撑结构可以与底盖一体形成。这有助于支撑结构可以固定稳固在底盖处，而不必在单独过程中固定到底盖。这有助于蒸汽腔室的非常高的机械强度以及蒸汽腔室的快速且简单的制造。
32.可选地，底盖、顶盖和支撑结构例如在同一增材制造期间通过增材制造形成。这有助于蒸汽腔室的非常高的机械强度以及蒸汽腔室的快速且简单的制造。
33.参考以下所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并且得以阐明。
附图说明
34.在以下文本中，参考附图中图示的示例性实施例对本发明的主题进行更详细的解释。
35.图1示意性地示出了根据一个或多个实施例的蒸汽腔室的底盖和支撑结构的顶视图；
36.图2示意性地示出了根据图1的蒸汽腔室的截面侧视图；
37.图3示意性地示出了图1的支撑结构的板条箱元件的立体视图；
38.图4示意性地示出了图1的支撑结构的多孔柱的立体视图；
39.图5示意性地示出了图1的支撑结构的立体视图；
40.图6示意性地示出了根据一个或多个实施例的另一板条箱元件的立体视图；
41.图7示意性地示出了根据一个或多个实施例的另一蒸汽腔室的截面侧视图；
42.图8示意性地示出了根据一个或多个实施例的蒸汽腔室的穿孔板的顶视图；
43.图9示出了根据一个或多个实施例的蒸汽腔室的制造方法的流程图；
44.附图中使用的附图标记及其含义在附图标记列表中以概要形式列出。原则上讲，相同部件在附图中提供有相同的附图标记。
具体实施方式
45.图1示出了根据一个实施例的蒸汽腔室20的底盖24的顶视图，并且图2示出了图1所示的蒸汽腔室20的短侧的截面侧视图。图1和图2的蒸汽腔室20可以被称为二维蒸汽腔室
20和/或传热设备。
46.蒸汽腔室20包括底盖24、顶盖26和若干支撑结构30。顶盖26被布置在底盖24上，使得顶盖26与底盖24之间形成蒸汽空腔22。在蒸汽腔室20的正常操作期间，液体被布置在蒸汽空腔22中。蒸汽空腔22可以被密封使得固定数量的液体留在蒸汽空腔22中。备选地，蒸汽腔室20可以包括与蒸汽空腔22连通用于在操作期间交换液体的进口和/或出口(图中未示出)。
47.支撑结构30被布置在蒸汽空腔22中并且从底盖24延伸到顶盖26。在图1所示的实施例中，支撑结构30按行和列布置，其中相邻行被布置为使得给定距离存在于对应行与行之间。
48.蒸汽腔室20可以用于冷却在操作期间生成热量的电子部件28。为此，蒸汽腔室20与电子部件28热接触。具体地，底盖24与电子部件28热接触。例如，底盖24被直接附接到电子部件28。如果电子部件28生成热量，则热量经由底盖24传递到蒸汽腔室20。因此，底盖24可以被称为蒸汽腔室20的暖侧，而顶盖26可以被称为作为蒸汽腔室20的冷侧。
49.所传递的热量的热能使得蒸汽空腔22中液体的聚集状态发生改变，使得它至少部分汽化，其中对应能量作为汽化热被“储存”在对应蒸汽中。蒸汽分布在蒸汽空腔22中并且至少部分在顶盖26的内部冷凝，从而通过再次改变其聚集状态将所储存的能量释放到背对电子部件28的顶盖26。顶盖26对应地被加热并且可以将热量消散到蒸汽腔室20的周围环境。经冷凝的液体在支撑结构30的帮助下至少部分流回到底盖24。另外，热量从底盖24通过支撑结构30传递到顶盖26，这些支撑结构30被直接连接到底盖24和顶盖26。因此，蒸汽腔室20从电子部件28消散热量，因此非常有效地冷却电子部件28。
50.图1和图2所示的实施例包括给定数目的支撑结构30(即，60个支撑结构30)。然而，可以布置更多或更少个支撑结构30，如图1和图2所示。进一步地，图1和图2的支撑结构30按行和列布置(即，按5行和12列布置)。然而，可以存在更多或更少个对应支撑结构的行和/或列，和/或支撑结构30可以以不同图案布置，例如，包括圆形结构或任意结构。进一步地，从图1中可以看出，每个支撑结构30具有矩形(具体地，方形)横截面。备选地，每个支撑结构30可以具有另一多边形横截面或圆形横截面。
51.图3示出了根据一个或多个实施例的图1所示的支撑结构30中的一个支撑结构30的板条箱元件32。板条箱元件32具有多个隔室34，其中每个隔室34由四个侧面板36形成并且其中相邻隔室34共享侧面板36中的至少两个侧面板。换言之，侧面板36中的一些侧面板36沿着隔室34中的两个或更多个隔室34延伸和/或有助于形成隔室34中的两个或更多个隔室34。每个隔室34具有底部凹部38和背对底部凹部38的顶部凹部40。如果支撑结构30被布置在蒸汽空腔22中，底部凹部38面向底盖24，顶部凹部40面向顶盖26。另外，侧面板36在底部凹部38的一侧与底盖24直接接触，并且侧面板36在顶部凹部40的一侧与顶盖26直接接触。每个侧面板36具有对应侧凹部42。侧面板的厚度可以为大约0.1mm至1mm。
52.板条箱元件32具有方形横截面。备选地，板条箱元件32可以具有另一矩形或多边形横截面，或者板条箱元件32可以具有圆形横截面。板条箱元件32具有四行和四列，每列和每行中分别有四个隔室40。备选地，板条箱元件32可以具有更多或更少个行和/或列，每行和/或列具有更多或更少个隔室40。每个隔室40由四个侧面板36形成并且具有方形横截面。备选地，隔室40可以仅由三个或多于四个侧面板36形成，因此可以具有三角形、另一矩形或
多边形横截面。底部凹部38和顶部凹部40为方形，用于部分容纳多孔柱50(参见图4)。备选地，底部凹部38和/或顶部凹部40可以具有另一矩形或多边形横截面，或底部凹部38和/或顶部凹部40可以具有圆形横截面。侧凹部42为棱柱形。备选地，侧凹部42可以具有矩形形状，例如，方形形状或多边形形状，或侧凹部42可以具有圆形形状。
53.图4示出了支撑结构30的多孔柱50的阵列的立体视图。每个多孔柱50包括底部表面52和背对底部表面52的顶部表面54。如果多孔柱50被布置在蒸汽空腔22中，多孔柱50从底盖24延伸到顶盖26，底部表面52与底盖24直接接触，而顶部表面54与顶盖直接接触26。支撑结构30的多孔柱50被形成为使得蒸汽空腔22中的液体中的至少一部分液体可以通过多孔柱50的孔传递。
54.图4所示的实施例的多孔柱50为长方体形，每个都具有方形横截面。备选地，多孔柱50可以以不同方式形成并且可以例如具有矩形、多边形或圆形横截面。在图4所示的实施例中，多孔柱50的阵列具有四行和四列，每列和每行中分别具有四个多孔柱50。备选地，多孔柱50的阵列可以具有更多或更少个行和/或列，每个行和/或列具有更多或更少个多孔柱50。
55.图5示出了包括板条箱元件和多孔柱50的支撑结构30。多孔柱50被布置在板条箱元件32的隔室40中。具体地，每个隔室40包含多孔柱50中的每个多孔柱。多孔柱50的高度与板条箱元件32(具体地，侧面板36)的高度相同。如果支撑结构30被布置在蒸汽空腔22中，则板条箱元件32(具体地，侧面板36)和多孔柱50从底盖24延伸到顶盖26，并且与底盖24和顶盖26直接接触。
56.多孔柱50被布置在隔室40中，使得每个多孔柱50的两侧与侧面板36中的至少一个侧面板直接接触。多孔柱50的横截面小于对应隔室40的横截面。因此，在多孔柱50中的每个多孔柱50与对应隔室40的对应侧壁36之间形成用于将液体从蒸汽腔室20的冷侧引导到热侧的开放式通道。开放式通道的面积可能为0.1mm至0.5mm乘以1mm，该面积为多孔柱50的横截面的约10％至50％乘以100％，其中横截面平行于底盖24或顶盖26。
57.上文分别结合图3和图4所描述的板条箱元件32和多孔柱50的备选实施例可以传递到如图5所示的包括板条箱元件32和多孔柱50的支撑结构30的备选实施例。因此，省略了对这些备选方案的重复描述，以免混淆本发明的思想。另外，备选地，多孔柱50可以被布置在对应隔室40中，使得多孔柱50的仅一侧或三侧与对应隔室40的对应侧面板36直接接触，其中对多孔柱50与对应隔室40的另一侧面板36之间的开放式通道进行相应修改。进一步地，在图5所示的实施例中，每个隔室40包括至少一个多孔柱50。备选地，隔室40中的一些隔室40可以不包括任何多孔柱50和/或隔室40中的一些隔室40可以包括多于一个多孔柱50。
58.在一个实施例中，板条箱元件32和多孔柱50通过增材制造制成，其中板条箱元件32由第一能量输入形成，而多孔柱50由小于第一能量输入的第二能量输入形成。第一能量输入大于第二能量输入有助于板条箱元件32的材料密度大于多孔柱50的密度。换言之，通过形成板条箱元件32和多孔柱50的不同能量输入导致板条箱元件32的材料比多孔柱50的材料更坚固，并且与板条箱元件32的材料相对比，多孔柱50的材料具有孔。板条箱元件32的实心结构有助于提高蒸汽腔室20的机械强度。多孔柱50的多孔结构有助于蒸汽腔室20中的液体的更高效分布，因此有助于蒸汽腔室20的冷却效率非常高。
59.板条箱元件32和多孔柱50可以同时制造，其中在该说明书中，如果一个元件被称
为与另一元件“同时”形成，则该一个元件在“同一过程期间”和/或“通过同一设备而无需移除一个元件”形成为另一元件。例如，板条箱元件32和多孔柱50可以通过增材制造由松散的金属粉末颗粒选择性地烧结而成。金属粉末颗粒具有良好的导热性。颗粒可以由金属材料制成。颗粒可以烧结在一起。金属材料例如可以是铜材料或铝材料。金属材料可以是合金。板条箱元件32和多孔柱50可以根据cad模型烧结而成。多孔柱50呈三维形状以优化微孔的泵送能力，并且优化多孔柱的大孔中的流动阻力。
60.根据上述实施例，板条箱元件32和多孔柱50连接到底盖24和顶盖26。在该上下文中，底盖24和顶盖26可以与板条箱元件32和多孔柱50一体形成(例如，烧结)。底盖24和顶盖26可以与板条箱元件32和多孔柱50同时生产。通过一体连接底盖24、板条箱元件32、多孔柱50和顶盖26，可以在底盖24、板条箱元件32、多孔柱50和顶盖26之间实现最佳热连接。进一步地，通过一体连接底盖24、板条箱元件32、多孔柱50和顶盖26，可以实现蒸汽腔室20的最佳机械强度。
61.图6示出了板条箱元件32的备选实施例。板条箱元件32的平行于底盖24或顶盖26的横截面的圆周为圆形。例如，板条箱元件32已经由几个连接的板条箱元件32的一件形成并且随后例如通过沿着圆形线切割或锯切与其他板条箱元件32分离。这可以有助于板条箱元件32的简单且成本有效的制造。
62.图7示出了蒸汽腔室20的备选实施例的截面侧视图。蒸汽腔室20可以被称为3维蒸汽腔室20。蒸汽腔室20包括顶部腔室60，其中每个顶部腔室包括一个顶部空腔62。顶部空腔62与蒸汽空腔22连通以交换液体和/或蒸汽。与没有顶部腔室60的蒸汽腔室20相比较，顶部腔室60增加了蒸汽腔室20的外表面，因此增加了蒸汽腔室20的冷却能力。可选地，冷却肋64连接相邻顶部腔室64用于进一步增加蒸汽腔室20的外表面，因此增加蒸汽腔室20的冷却能力。
63.图7所示的蒸汽腔室20的实施例具有十个顶部腔室60和三个冷却肋64。备选地，蒸汽腔室20可以包括更多或更少个顶部腔室60。进一步地，顶部腔室60中的更多或更少个顶部腔室可以包括由对应冷却肋64连接。例如，至少一个冷却肋64可以被布置在顶部腔室60中的两个相邻顶部腔室60之间。进一步地，可以在顶部腔室60中的每对顶部腔室60之间布置彼此相邻的两个或更多个冷却肋64。
64.图8示出了穿孔板70的实施例。穿孔板70可以被称为芯结构。穿孔板70包括几个板凹部72。板凹部72被形成和布置为使得穿孔板70可以被布置在图1的蒸汽腔室20的底盖24上并且支撑结构30被布置在板凹部72并且延伸经过板凹部72。关于如上文结合图1和图2所解释的蒸汽腔室20和支撑结构30的备选实施例，可以对穿孔板70并且具体地板凹部72进行相应修改。例如，如果存在支撑结构中的更多或更少个支撑结构30，则穿孔板70可以对应包括更多或更少个板凹部72。备选地或附加地，如果支撑结构30具有另一横截面面积，例如，圆形横截面区域，则板凹部72可以相应进行调整，例如，使得它们为圆形。
65.穿孔板70可以支撑蒸汽腔室20和/或支撑结构30。因此，穿孔板70可以有助于蒸汽腔室20的机械强度。备选地或附加地，如果穿孔板70由多孔材料制成，则穿孔板70可以有助于蒸汽空腔22中的液体的分布。被布置在底盖24上的穿孔板70可以被称为穿孔底板。备选地或附加地，另一穿孔板70可以被布置在蒸汽腔室20的顶盖26处，其可以被称为多孔顶板。穿孔底板和/或穿孔顶板可以由与底盖24、板条箱元件30、多孔柱50和/或顶盖26相同的材
料形成。穿孔底板和/或穿孔顶板可以通过增材制造例如与底盖24、支撑结构30和/或顶盖26同时制造。
66.图9示出了用于冷却例如电子部件的蒸汽腔室(例如，如根据上述实施例中的一个实施例所解释的，用于冷却电子部件28的蒸汽腔室20)的制造方法的实施例的流程图。
67.在步骤s2中，准备并启动制造蒸汽腔室(例如，蒸汽腔室20)。例如，在步骤s2中，制备用于制造蒸汽腔室20的材料和/或软件、结构设计(例如，cad文件)和/或对应参数加载到用于制造蒸汽腔室的设备中。该设备可以是3d打印机。
68.在步骤s4中，提供底盖，例如，上述底盖24。可选地，可以通过增材制造形成底盖24来提供底盖24。如果底盖24通过增材制造形成，则底盖24可以与板条箱元件30和/或多孔柱50同时和/或一体形成。可选地，穿孔板(例如，穿孔板70，例如，穿孔底板)可以形成在底盖24上。
69.在步骤s6中，板条箱元件(例如，上述板条箱元件30)形成在底盖24上。板条箱元件30通过使用第一能量输入增材制造形成。第一能量输入使得板条箱元件30的材料为没有任何孔的固体。
70.在步骤s8中，多孔柱(例如，上述多孔柱50)形成在板条箱元件的隔室中，例如，板条箱元件32的隔室40中。多孔柱50通过使用第二能量输入增材制造形成，其中第一能量输入大于第二能量输入。第二能量输入使得多孔柱50的材料为多孔材料，同时具有微孔和/或大孔。多孔柱50可以与对应板条箱元件32同时和/或一体形成。
71.步骤s8可以在步骤s6之前进行，或步骤s6和s8同时进行。例如，板条箱元件32和多孔柱50可以同时生产。例如，板条箱元件32和多孔柱50可以通过增材制造由松散的金属粉末颗粒选择性地烧结而成。金属粉末颗粒具有良好的导热性。颗粒可以由金属材料制成。颗粒可以烧结在一起。金属材料例如可以是铜材料或铝材料。金属材料可以是合金。板条箱元件32和多孔柱50可以根据由cad文件表示的cad模型烧结而成。多孔柱50呈三维形状以优化微孔的泵送能力并且优化多孔柱的大孔中的流动阻力。
72.图9示出了制造方法的一个可能实施例。然而，当蒸汽腔室20或其至少一部分使用增材制造过程制造时，可能存在其他打印步骤或根本只有一个打印步骤。这些一个或多个打印步骤可以取决于打印机中的件的打印方向和/或所选取的激光路径。层可以在彼此的顶部上连续打印，并且在每个层内，激光路径可以被编程为遵循特定图案。可能无法提前确定最佳激光路径，它可能取决于零件功能和工程师的专业知识。
73.当多孔柱50通过增材制造形成时，具有给定能量(例如，上述第二能量)的能量束可以针对多孔柱50的广阔区域上的松散的金属粉末颗粒原料的表面，以将形成多孔柱50的近表面颗粒加热到金属的烧结温度并且将经加热的颗粒熔合到多孔柱50的本体，其中形成多孔柱50的本体的颗粒的能量暴露局限于烧结能量密度并且多孔柱50的大孔中的颗粒被能量束环绕。可选地，穿孔板(例如，穿孔板70，例如，穿孔顶板)可以围绕多孔柱50形成。
74.在步骤s10中，提供顶盖，例如，上述顶盖26。可选地，可以通过增材制造形成顶盖26来提供顶盖26。如果顶盖26通过增材制造形成，则顶盖26可以与板条箱元件30和/或多孔柱50同时和/或一体形成。
75.当由底盖24、板条箱元件30和/或顶盖26组成的组中的一个元件通过增材制造形成时，对应元件可以通过在对应元件的广阔区域内操纵具有给定能量(例如，上述第二能
量)的对应能量束来形成，以将形成元件的近表面颗粒加热到金属的熔化温度并且将颗粒熔化成元件，其中形成元件的颗粒的能量暴露等于至少熔化能量密度。
76.原料可以是金属粉末颗粒床。床可以具有平坦表面。原料可能含有过量材料。可以重复使用原料的未用材料。
77.例如，能量束可以是电子束或激光束。能量束可以指向表面。能量束可以朝向表面变窄。能量束可能会在一个点撞击表面。具体地，能量束可以大致垂直于表面定向。可以在两个维度上操纵能量束穿过表面。多个能量束还可以针对表面。
78.颗粒的温度可以通过从能量束吸收能量和通过从经加热的颗粒到邻接较冷颗粒的热传导而升高。表面处的颗粒可以直接被射束加热。表面下的颗粒可以被射束和/或热传导加热。
79.烧结温度可以低于熔化温度。烧结温度可以取决于原料材料。对于铜材料，烧结温度可以介于700℃至1070℃之间，对于铝材料，烧结温度可以介于400℃至660℃之间。在烧结温度下，颗粒可能仍然是固体。在烧结温度下，颗粒的接触表面可以在原子水平上相互作用并且熔合在一起。经熔合的颗粒可能仍可辨别为单个颗粒。经熔合或烧结的颗粒可能在它们的接触点处生长在一起。
80.烧结能量密度可以介于2j/mm3至15j/mm3之间。在该范围内，颗粒可能仅达到烧结温度。可以缓慢提高能量密度，以利于能量的均匀散布。
81.熔化能量密度可以介于30j/mm3至70j/mm3之间。铜材料的熔化温度可以介于900℃至2500℃之间。铝材料的熔化温度可以介于500℃至2400℃之间。
82.上述蒸汽腔室20可以由cad模型定义。蒸汽腔室20可以为二维或三维蒸汽腔室。cad模型可以被切成二维层。在每层中，蒸汽腔室20可以具有由cad模型定义的横截面面积。蒸汽腔室20的面积可以等于横截面面积。可以通过横截面区域的边界来定义该广阔区域。微孔体(即，多孔柱50)层可以在生产过程期间嵌入松散的原料材料中。在形成本体的颗粒在烧结过程之后熔合之后，移除大孔中的松散的原料颗粒。
83.在步骤s12中，蒸汽腔室20完成并且可以从蒸汽腔室20的制造设备中移除，例如，从3d打印机中移除。
84.虽然已经在附图和前述描述中对本发明进行了详细说明和描述，但是这样的说明和描述被认为是说明性的或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员可以理解和实现并且实践所要求保护的发明对所公开的实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他要素或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或控制器或其他单元可以实现权利要求中记载的几个项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施这一事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
85.附图标记列表
86.20 蒸汽腔室
87.22 蒸汽空腔
88.24 底盖
89.26 顶盖
90.28 电子部件
91.30 支撑结构
92.32 板条箱元件
93.34 隔室
94.36 侧面板
95.38 底部凹部
96.40 顶部凹部
97.42 侧凹部
98.50 多孔柱
99.52 底部表面
100.54 顶部表面
101.60 顶部腔室
102.62 顶部空腔
103.64 冷却肋
104.70 穿孔板
105.72 板凹部
106.s2-s12 步骤2至12