存储器冷却器的制作方法

存储器冷却器


背景技术：

1.本文献的这一部分介绍了关于和/或来自本领域的信息，这些信息可以提供本文描述的和/或下文要求保护的主题的背景、或与之相关。这些信息还提供背景信息以促进更好地理解本发明的各方面。因此，这是对“相关”技术的讨论。这样的技术的相关性绝不意味着它也是“现有”技术。相关技术可以是或不是现有技术。本文献这一部分中的讨论应从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。
2.随着计算技术的进步的计算能力的发展在很多方面在更大型、更强大的计算装置和系统中都伴随着前所未有地更大的功耗。特别地，高性能计算(“hpc”)系统会经历这种增大的功耗。增大的功耗通常伴随着更多的热量产生。热量可能是影响电子部件的运行效率和寿命的问题。因此，计算装置的设计者研究并实施用于处理由电子部件产生的过多热量以使其操作条件保持在规范内的技术。随着在更加新的计算装置设计中产生的热量增加，不断寻求用于管理和处理过多热量的新技术和装置。
附图说明
3.通过参考以下结合附图进行的描述，可以理解本发明，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
4.图1是根据本文公开的一个或多个示例的存储器冷却器的透视组装视图。
5.图2是图1的存储器冷却器的透视分解视图。
6.图3示出了可以用于图1至图2的示例性存储器冷却器中的热传递管的一个特定示例。
7.图4示出了可以用于图1至图2的示例性存储器冷却器中的、替代图3的热传递管的第二特定示例。
8.图5描绘了包括图1至图2的存储器冷却器以及至少一个印刷电阻组件(“pca”)的组件。
9.图6a是图5的pca的分解视图。
10.图6b示出了图5的pca的板弹簧的选择方面。
11.图6c示出了图5的(多个)pca安装至其中的主板以及(多个)pca与热传递管的机械接合和热耦接。
12.图7是根据一个或多个示例的组件(诸如图5的组件)部分地沿着图5的线7-7截取的俯视图、并且示出了冷却剂流动路径。
13.图8示出了可以设计并制造存储器冷却器(诸如图1至图2的存储器冷却器)的系统。
14.图9是示出了可以实施在图8的系统中的设计站的一个特定示例的框图。
15.图10是示出了可以实施在图8的系统中的3d打印机的一个特定示例的框图。
16.图11示出了可以在本公开的一个或多个示例中实施的制造方法。
17.图12是根据一个或多个示例的示出了冷却剂流动路径另一部分组件的俯视图示
出。
18.图13是根据一个或多个示例的示出了冷却剂流动路径的另一部分组件的俯视图示出。
19.图14是根据一个或多个示例的示出了冷却剂流动路径的另一部分组件的俯视图示出。
20.虽然本发明易于作出各种修改和替代形式，但是附图示出了本文以举例方式详细描述的特定示例。然而，应当理解的是，本文对特定示例的描述并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而相反本发明要涵盖落在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
21.现在将公开以下所要求保护的主题的说明性示例。为了清楚起见，本说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。应了解的是，在任何这样的实际实施方式的开发中，必须做出许多特定于实施方式的决策以实现开发人员的特定目标，诸如符合系统相关约束和业务相关约束，这些约束将因实施方式而不同。此外，应了解的是，这种开发工作虽然复杂且耗时，但对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言将是常规任务。
22.许多计算系统采用双倍数据速率(“ddr”)和同步动态随机存取存储器(“sdram”)。ddr存储器的一种广泛使用的、流行的变体是ddr4，这么命名是因为它被认为是第四代ddr存储器。作为上述计算系统演进的一部分，行业正处于转向ddr5(被认为是第五代)的过程中。ddr4和ddr5均由一种或多种行业标准定义。
23.ddr4和ddr5都经常部署在所谓的双列直插式存储器模块(“dimm”)中。应注意的是，在此背景下，术语“模块”对于本领域技术人员具有明确的结构上的含义，即，多个集成电路(“ic”)芯片和安装至印刷电路板(“pcb”)的支持电子器件。在存储器模块(诸如dimm)的情况下，ic芯片是存储器芯片。在其他情况下，模块可以是例如以处理资源而不是存储器资源为中心的处理模块。这样的模块也可以更一般性地被称为印刷电路组件(“pca”)。最后，安装到“主板”的pca和支持元件的集合有时可以一般性地称为“计算模块”或“计算节点”。
24.从ddr4 dimm到ddr5 dimm面临的冷却挑战急剧增加。例如，ddr5的功耗可能至少增加100％，从ddr4的6-9w增加到ddr5的12-20w。ddr5 dimm的间距也可能减少20％，从ddr4的9.4mm到ddr5的7.4mm。此外，ddr5中每个中央处理单元(“cpu”)的dimm数量可能增加，从ddr4的每个cpu具有8个dimm，到ddr5的每个cpu最多12个dimm。此外，cpu插座大小不断增大，由此减小了用于dimm的空间，而pca路由限制正在将存储器移至更靠近计算节点外边缘的位置。此外，系统流体温度目标(通向液冷信息技术(“it”)硬件的入口)将从27℃上升到32℃，并且增大每个计算节点的流体流量的能力将更加有限。
25.功耗以及部件数量和密度方面的这些增大伴随着热量产生的增加。于是，如上所述来管理热量变得更加困难并且挑战了用于该目的的当前技术。行业上已经寻求通过使用各种热管理装置来循环和传送液体冷却剂，而对hpc系统的dimm进行液冷。盛行的制造技术是使用在许多点焊接或钎焊在一起的机加工铜部件，从而产生大量潜在的泄漏点。机加工铜的解决方案也是重、昂贵且组装起来需要大量劳动力的。
26.本公开提供了一种解决了上文讨论的一些或全部问题的存储器冷却器。在各种示例中，提供了一种存储器冷却器，其仅包括三个部件，每个部件可以用不锈钢来3d打印成。其他示例可以使用其他增材制造工艺以及其他材料，如下文更全面描述的。存储器冷却器的大部分是整体热传递装置。本文使用的术语诸如“整体”和“在结构上集成”意指热传递装置由单一件构成。
27.更具体地，一种存储器冷却器包括整体热传递装置和一对端盖。该整体热传递装置包括多个热传递管、第一端块、第二端块、入口腔室、出口腔室、通向该入口腔室的入口、以及离开该出口腔室的出口。每个热传递管具有第一管端和第二管端，并且限定相应的液体流动通道。
28.第一端块和第二端块与该多个热传递管中的每个热传递管在该至少一个热传递管的相应第一管端和第二管端处在结构上集成。该入口腔室部分地由第一端块和第二端块中的一个端块限定，并且该入口腔室与热传递管中的至少一个热传递管的至少一个相应液体流动通道流体地耦接。该出口腔室部分地由第一端块和第二端块中的一个端块限定，并且该出口腔室与热传递管中的至少一个热传递管的至少一个相应液体流动通道流体地耦接。每个端盖附连至第一端块和第二端块中的相应一个端块，以与第一端块和第二端块一起限定入口腔室和出口腔室。
29.在第二示例中，一种组件包括主印刷电路板(“pcb”)、存储器冷却器、以及多个存储板。在各种示例中，这些存储板可以是双列直插式存储器模块(“dimms”)。这些存储板插入主板中，每个存储板布置在由整体热传递装置的热传递管限定的相应槽缝中。该存储器冷却器包括整体热传递装置和一对端盖，如刚刚在上面描述的。
30.在另一示例中，一种用于制造存储器冷却器的方法包括：开发存储器冷却器的数字三维(“3d”)模型，该存储器冷却器包括整体热传递装置、第一端盖、和第二端盖；使用增材制造工艺来制造整体热传递装置、第一端盖、和第二端盖；以及将第一端盖和第二端盖附连至整体热传递装置。该存储器冷却器包括整体热传递装置和一对端盖，如刚刚在上面描述的。
31.现在参见附图来描述下文要求保护的主题。附图中示意性描绘了各种结构、系统和装置，仅是出于解释的目的并且为了不用本领域技术人员熟知的细节来使本发明模糊。然而，包含的附图描述和解释了本发明的示出性示例以便进一步理解下文要求保护的内容。然而，要求保护的主题不限于所公开的示例。
32.图1是根据本文公开的一个或多个示例的存储器冷却器100的透视组装视图，并且图2是图1的存储器冷却器100的透视分解视图。存储器冷却器100包括整体热传递装置102、第一端盖104、以及第二端盖106。如图2最佳所示，整体热传递装置102以单一件制造，如下文进一步讨论的。因此，在此示例中，存储器冷却器100仅包括三个件(即，整体热传递装置102和两个端盖104、106)。
33.整体热传递装置102包括多个热传递管108、第一端块110、第二端块112、一对侧轨114和中轨116。整体热传递装置102被制造为单一件。相应地，热传递管108、侧轨114和中轨116都与第一端块110和第二端块112在结构上集成。使用增材制造工艺(诸如下文进一步描述的三维(“3d”)打印工艺)来执行此制造。热传递管108、侧轨114和中轨116限定了多个槽缝117(仅指示了一个)，印刷电路组件(“pca”)(诸如dimm)可以布置在这些槽缝中，如下文
关于图6a至图6c进一步讨论的。
34.如图3最佳所示，在此特定示例中，热传递管108是具有圆角矩形截面306的热传递管。然而，替代性示例可以具有替代性几何形状截面。每个热传递管108具有相应的第一管端300和相应的第二管端302，第一管端300和第二管端302限定了其间的相应液体流动通道304。液体流动通道304在热传递管108的本体内部，但是为了清楚起见在此以实线示出。如下文关于图7进一步讨论的，在操作期间，液体冷却剂流经液体流动通道304以去除由电子部件产生的热量。此外，热传递管108包括可选的切口310，以适应dimm的电子部件的高度。
35.在一些示例中，液体流动通道的内表面可以包括表面延伸部以促进热传递。图4示出了一个这样的示例：热传递管108a限定液体流动通道304a。液体流动通道304a的内表面400限定多个表面延伸部402。在所示出的示例中，表面延伸部是“鳍片”并且可以统称为“鳍片阵列”。其他示例可以使用其他类型的表面延伸部。例如，一些示例可以使用脊或按钮来代替鳍片。表面延伸部的数量和空间分布取决于期望的热传递和流量规格而特定于实施方式，并且可以通过建模或其他方式来确定。
36.返回参见图1至图2，第一端块110与多个热传递管108中的每个热传递管在结构上集成。更具体地，第一端块110在结构上集成在热传递管108的相应第一管端300处。第二端块112与热传递管108中的每个热传递管在相应的第二管端302处在结构上集成，如图3所示。因此，整体热传递装置102是“整体的”，从这种意义上说第一端块110和第二端块112各自与每个热传递管108在结构上集成，使得其被制成为单一件。
37.第一端块110部分地限定循环腔室(如图7所示)，该循环腔室与每个在结构上集成的热传递管108所限定的每个相应的液体流动通道304流体地耦接。第二端块112部分地限定与液体流动通道304的第一部分流体地耦接的入口腔室200、以及与液体流动通道304的第二部分流体地耦接的出口腔室202。第二端块112还包括入口软管倒钩206和出口软管倒钩208，如图2所示。入口软管倒钩206和出口软管倒钩208也与第二端块112在结构上集成。应注意的是，其他示例可以使用一些其他类型的3d-可打印连接。
38.在此特定示例中，表征“入口”和“出口”仅出于方便起见，并且与流体流经存储器冷却器100的方向相关。在其他示例中，流体流动的方向可以是相反的，并且腔室200可以变成“出口”腔室，而腔室202为“入口”腔室。类似地，在这样的示例中，软管倒钩206可以是“输出”软管倒钩，而倒钩208可以是“入口软管倒钩”。
39.如下文进一步讨论的，第一端块110和第二端块112可以与第一端盖104和第二端盖106一起限定入口腔室220和出口腔室202以及(使用的话)(多个)循环腔室中的一个或多个。入口腔室、出口腔室、以及(多个)循环腔室流体地耦接至热传递管108的流动通道，以限定穿过存储器冷却器100的液体流动路径。在各种示例中，该液体流动路径可以是径直的或蛇形的，这进而确定哪些腔室与哪些热传递管108的相应流动路径流体地耦接。
40.此外，取决于所实施的特定示例，通向流动路径的入口和出口可以在第一端块100或第二端块112中。还进一步，在一些示例中，入口腔室和出口腔室可以至少部分地由同一端块或不同的的端块限定。下文关于图7和图12至14示出并讨论了这些变体的示例。
41.第一端盖104附连至第一端块110，以便与第一端块110一起限定循环腔室202。第二端盖106附连至第二端块112，以便与第二端块112一起限定入口腔室200。附连可以通过例如但不限于钎焊、粘合、焊接等来实现。选择附连技术不仅是为了实现附连，还是为了能
够实现不漏液体的密封，以防止液体冷却剂泄漏。
42.存储器冷却器100可以用于冷却组件(诸如计算机模块)中的一个或多个pca。图5描绘了包括图1至图2的存储器冷却器100以及多个pca 502的组件500。出于示出的目的，示出了从组件500拆下的一个带夹套的pca 502。在此特定示例中，组件500是计算模块，该计算模块可以包括其他电子器件(未示出)，诸如一个或多个中央处理单元(“cpu”)等以促进该作用。
43.在此示例中，组件500包括“主”板504。之所以称为主板504是因为它“主管着”其他带夹套的pca 502的印刷电路板等板，如下文讨论的。主板504是印刷电路板(“pcb”)，其还包括用于将带夹套的pca 502电连接至主板504的其他部件的器件。这些器件可以包括例如但不限于多个插座和电迹线，为清楚起见并且由于它们在本领域中的普遍性，均未示出。在所示出的示例中，此器件包括凹式连接器(未示出)以与带夹套的pca 502的边缘连接器506配合。
44.存储器冷却器100以未示出的方式安装至主板504。该安装可以例如通过将存储器冷却器100使用紧固件(诸如螺钉、螺栓等)(未示出)紧固至主板来实现。第一端块110和第二端块112可以被制造为具有安装孔洞(未示出)以实现该特定目的。然而，可以使用本领域已知的任何适合的安装技术。
45.图6a是图5的带夹套的pca 502的分解视图。针对本公开，带夹套的pca 502包括pca 600，在所示出的示例中，其为存储板。pca 600包括pcb 602，各种类型的多个电子部件604(未示出全部)安装在其上。电子部件604包括多个存储器模块606。电子部件604和边缘连接器506通过多个电迹线(未示出)电互连，并且通过边缘连接器506与主板504的其他部件(未示出)电互连。
46.带夹套的pca 502包括由其上安装了多个电子部件604的pcb 602构成的pca 600。在所示出的示例中，pca 600是存储板，并且电子部件604分别是存储器模块606和电容器607。更具体地，存储器模块606是dram，而pca 600是dimm。应注意的是，在其他示例中，存储器模块606可以是除dimm之外的某种存储器模块。除了存储器模块606和电容器607之外或代替存储器模块606和电容器607，pca 600还可以包括其他种类的电子部件。
47.例如，pca 600还可以包括电感器(未示出)、电压调节器(也未示出)、控制器(同样未示出)等。在一些示例中，pca 600可以是处理器板。在这些示例中，电子部件可以是处理器或用于实施处理器板的功能的其他种类的电子部件。采用多个带夹套的pca 502的一些示例可以包括其中构成的pca 600执行不同功能的带夹套的pca 502。
48.此外，带夹套的pca 502包括热传递夹套，在所示出的示例中，该热传递夹套包括第一盖610和第二盖612。第一盖610和第二盖612各自包括多个板弹簧510，这些板弹簧的形式和功能将在下文关于图6b至图6c更全面地描述。在所示出的示例中，第一盖610和第二盖612各自由具有至少350w/m-k的热导率和至多0.25mm的厚度的单层材料形成。然而，其他示例可以使用多于一层的材料(条件是满足间距规格)、具有不同热导率的材料以及具有不同厚度的材料。
49.第一盖610和第二盖612彼此相对，以一种方式机械地接合以包封pca 600。当包封该pca 600时，热传递夹套以下面更全面描述的方式与pca 600机械地接合并热耦接。如本文所使用的，“热耦接”两个物体意指在这些物体之间提供允许热量在这些物体之间传导的
导热路径。如果以下项中的任何一项为真，则可以认为两个物体是热耦接的：(1)这两个物体通过“干”接触或直接接触，其中接触界面的热阻为0.1℃/w或更高，或者经由热界面材料(“tim”)而彼此接触，其中热界面材料的热导率为3w/m-k或更高，(2)这两个物体都热耦接至热传递装置(或者热耦接至相互热耦接的热传递装置链)。tim可以是相对薄的、导热的且柔顺的(容易变形的)材料，该材料在两个装置的热界面处、放置在两个装置之间以通过填充气隙改进热传递速率，否则气隙会由于表面粗糙度和/或未对准而出现在装置之间。tim的常见示例包括热间隙垫、热油脂以及热膏。
50.再次参见图5，这些热传递管108是一种热传递装置，如整体来看是整体热传递装置102。如下文关于图6c描述的，热传递管108与带夹套的pca 502热耦接并且机械地接合，而不机械地紧固或以其他方式附连至带夹套的pca 502。“热传递装置”可以是任何导热的装置，该装置被配置为经由传导(接触)从一个固体接收热量，并且经由传导(接触)将热量传递到第二固体。热传递装置的示例包括但不限于热管、均热板、热量散布器(诸如实心的金属棒或条带)、冷却管等。
51.带夹套的pca 502还包括可选的多个拉式凸片508，该多个拉式凸片附连到第二盖612。拉式凸片508可以用于将带夹套的pca 502从组件500上拆下。拉式凸片508可以由柔性材料制造，使得它们可以弯折。例如，它们可以在计算系统被设置在托盘(未示出)中并且被插入到机架(也未示出)或其他封壳中时蛇形。一些示例可以省去拉式凸片508。
52.带夹套的pca 502还包括多个板弹簧510，图5指示了仅一个板弹簧。更具体地，第一盖610和第二盖612各自包括多个板弹簧510。这在图6b中可以看到，其中每个板弹簧510与第一盖610或第二盖612形成一体，从这种意义上说板弹簧与第一盖或第二盖由单一件形成。
53.现在转向板弹簧510，图6b示出了板弹簧510的构造的选定细节。图6b是热夹套的第一盖610的底边缘614的透视放大视图，该热夹套还包括第二盖612。板弹簧510在两个端部处被束缚。板弹簧510是通过在将成为板弹簧510的每一侧从第一盖610移除材料而产生的。然后产生挠曲部626和开口627。第二盖612中的板弹簧510的设计和构造可以相似。
54.整体热传递装置102(包括热传递管108以及第一盖610和第二盖612中的每一个)由一种或多种导热材料制造。出于本公开的目的，如果以下项中的任何一项为真，则物体、装置或组件(其可以包括经热耦接的并且可以包括多种不同材料的多个不同本体)是“导热的”：(1)物体是连续材料件，该材料在0℃至100℃之间的任何温度下的热导率(通常表示为k)为10w/m-k或更大，或(2)物体是热管、均热板、连续的铜本体、或连续的铝本体、或连续的不锈钢本体。受益于本公开的本领域技术人员应了解的是，跨多个本体的热导率(有时也称为有效热导率)与跨单一本体的热导率不同。如果由多个本体构成的物体或装置跨多个本体表现出的有效热导率为5w/m-k或更高，则它们是“导热的”。导热材料的示例包括几乎所有的金属及其合金(例如，铜、铝、金、不锈钢等)、一些塑料(例如，tc化合物、d系列导热塑料)、以及许多其他材料。
55.整体热传递装置102、第一盖610和第二盖612全部可以由相同的材料或不同的材料制造。例如，整体热传递装置102可以通过经由3d打印来打印材料(诸如不锈钢)来制造，而第一盖610和第二盖612可以由金属或金属合金(诸如铜)的片材冲压而成。除了所讨论的热特性之外，诸如成本和重量等因素也可能是材料选择的考虑因素。对于整体热传递装置
102，材料应是可用于3d打印工艺中的材料。
56.典型地，将期望这些部件中的至少一些(诸如整体热传递装置102、第一盖610和第二盖612)由一种或多种不仅导热而且是高导热的材料制造。如果以下项中的任何一项为真，则物体、装置或组件(其可以包括经热耦接的并且可以包括多种不同材料的多个不同本体)是如本文所使用的术语“高导热的”：(1)物体是连续材料件，该材料在0℃至100℃之间的任何温度下的热导率(通常表示为k)为50w/m-k或更大，或(2)物体是热管、均热板、连续的铜本体、或连续的铝本体、或连续的不锈钢本体。在0℃与100℃之间热导率为50w/m-k或更大的材料的示例包括某些类型的铜、铝、银、金和不锈钢。
57.现在转向图6c，示出了一对带夹套的pca 502安装至主板504。更具体地，带夹套的pca 502安装在第一印刷电路板504的相邻电子插座630中。插座630是凹式连接器(female connector)，并且与图1所示的槽缝108一起形成pca槽缝，带夹套的pca502可以插入并安装在该pca槽缝中。应注意的是，图6c呈现了在两个带夹套的pca502之间的热传递管108。带夹套的pca 502是相对于重力竖直定向的，并且主板504是水平定向的。这是它们在操作中的标称取向，不过其他示例可以使用不同的取向。
58.当带夹套的pca 502插入电子插座630中时，板弹簧510被周围的部件相对于每个带夹套的pca 502的中心线632向内压缩。在图6c的示例中，板弹簧510的压缩是由热传递夹套634与热传递管108的机械接合以及两个带夹套的pca 502之间的距离引起的。应注意的是，这样的压缩可以类似地由与侧轨或中轨的机械接合引起。压缩准许带夹套的pca 502“挤压”到由热传递管108、侧轨114或中轨116(均在图1中示出)限定的可用空间中。
59.板弹簧510随着带夹套的pca 502插入电子插座630中发生压缩，并且帮助建立大部分前述的热耦接。例如，压缩确保电子部件604与热传递夹套634之间的物理接合，并且因此热耦接，并且进而热传递夹套634物理地接合上述的相邻结构。再有，这种物理接合也在热传递组件和整个计算系统的所有这些部分之间建立热耦接。
60.图7以存储器冷却器100的部分截面俯视图示出了沿着图5的线7-7穿过图5的组件500的液体冷却剂流动路径。应注意的是，图7省去了入口软管倒钩206和出口软管倒钩208(这两者首先关于图2进行讨论)。液体冷却剂通过单独的子系统(未示出)传送至存储器冷却器100以及从该存储器冷却器运走。在以下讨论中，术语“顶部”和“底部”是相对于图7呈现的组件而言的。
61.然后，接收到的冷却剂如箭头图形元素704所指示的穿过第二端块112的入口700流到存储器冷却器100中。接着，液体冷却剂流到入口腔室200中并穿过其进入“顶部”三个热传递管108中，以从第二端块112流到第一端块110，如箭头图形元素706所指示的。液体冷却剂流到循环腔室708中，并且如箭头图形元素710所指示的向下流动以流到“底部”三个热传递管108中。接着，液体冷却剂流经底部三个热传递管108从第一块110流到第二块112，如箭头图形元素712所指示的。接着，液体冷却剂流到出口腔室202中，并且穿过出口702离开存储器冷却器100，如箭头图形元素714所指示的。
62.当液体冷却剂沿此路径流动时，电子部件604(图6a所示)产生的热量被传递到液体冷却剂中。电子部件604通过电子部件604与热传递夹套634的机械接合(图6c所示最佳)、以及热传递夹套634与热传递管108的机械接合而热耦接至液体冷却剂。这些机械接合各自还建立了热耦接，来自电子部件604的热量共同通过该热耦接被液体冷却剂转移走。
63.存储器冷却器100(首先如图1所示)是如上文讨论的3d打印的。这是存储器冷却器100的示出示例由不锈钢(即可3d打印材料)制造的一个原因。(在此应用中，不锈钢还是导热的、相对坚固且相对轻量的。)现在将呈现3d打印工艺的概述。
64.3d打印是通常普遍被称为增材制造的一种形式。在此背景下，增材制造工艺是期望的，因为存储器冷却器100被设计为将要组装的部件的数量最小化。这种约束的一个方面在于，整体热传递装置102被制造为单一件，如上文讨论的。整体热传递装置102的设计不适合用传统的制造方法(诸如常规工艺中常用的冲压、铸造、挤出等)来以单一件制造。增材制造工艺能够克服影响常规工艺的缺点。
65.3d打印工艺通过若干类型工艺中的一种工艺(诸如直接金属激光烧结)来制造最终产品。该工艺使用最终产品的数字3d模型来“构建”最终产品。以数字3d模型管控的选定图案来一次一层地沉积金属粉末。一旦粉末沉积，3d打印机就改变粉末的物理状态以使其固化。例如，在直接金属激光烧结中，3d打印机使用激光来熔化沉积的金属粉末，并且熔化的金属粉末变成固体。这样一次一层，直至产品构建完成。
66.图8示出了系统800的一个特定示例，通过该系统可以3d打印该存储器冷却器100。系统800至少包括通过网络806通信的设计设施802和制造设施804。受益于本公开的本领域技术人员应了解的是，此级别的讨论省去了系统800的实施方式中的一些细节。省去的此类细节为清楚起见而被省去，以免模糊以下所要求保护的主题。在一些示例中，设计和制造可以在同一设施中进行，并且在所有示例中，不需要通过网络来进行通信。在此示例中，网络806是具有私有或安全连接的公共网络，诸如因特网。
67.设计站810的设计者808开发存储器冷却器100的数字3d模型。图9示出了设计站810的一个特定示例。与图8中的系统800一样，为清楚起见，省去了与所讨论的工艺没有密切关系的设计站810的选定例行细节，以免模糊以下所要求保护的内容。设计站810可以是例如包括编程处理资源900(诸如处理器)的计算设备。处理器可以是中央处理单元(“cpu”)或处理器芯片组。在其他示例中，处理资源900可以替代性地例如是编程的专用集成电路(“asic”)、或电可擦除可编程只读存储器(“eeprom”)。
68.在所示出的示例中，处理资源900是用驻留在存储器904中的指令902编程的cpu，处理资源通过总线906与之通信。存储器904可以是随机存取存储器(“ram”)、只读存储器(“rom”)、或更可能是这两者的某种组合。存储器904还具有驻留在其上的3d建模软件908和一旦开发的数字3d模型910。
69.设计者808通过用户界面912来调用3d建模软件908，该用户界面包括例如显示器914、键盘916和定点装置918。3d建模软件908可以是本领域已知的任何适合的3d建模软件。一种流行的3d建模软件是可从达索系统公司(dassault systemes)购买的solidworks
tm
。然而，可以使用其他计算机辅助设计(“cad”)和/或计算机辅助工程(“cae”)软件包。然后，设计者808使用3d建模软件908来设计数字3d模型910。应注意的是，在此示例中，由于存储器冷却器100包括三个部件，因此数字3d模型910不仅将存储器冷却器100整体建模，还将存储器冷却器100的三个部件分别建模。
70.现在共同参见图8和图9，一旦开发了数字3d模型910，设计者808就将数字3d模型910输出到制造设施804中的一个或多个3d打印机812。本领域普通技术人员应了解的是，为了实现期望的吞吐量和产品量，示例可以包括多个3d打印机。此外，虽然本文的讨论包括整
体热传递装置102、第一端盖104和第二端盖106的相继生产，但是其他示例可以包括这些部件的同时生产。为清楚起见，当前的讨论选择集中在相继生产中使用的单一3d打印机上，以免模糊以下所要求保护的内容。
71.图10示出了图8所示的3d打印机812的一个特定示例，系统800可以与该打印机一起实施。与图8中的系统800和图9中的设计站810一样，为清楚起见，省去了与所讨论的工艺没有密切关系的3d打印机812的选定例行细节，以免模糊以下所要求保护的内容。3d打印机包括在其上制造产品1004的腔室1002中的平台1000。在一些示例中，平台1000可以在由马达1010驱动的轴1006上旋转。在此示例中，取决于制造阶段，产品1004可以是整体热传递装置102、第一端盖104、以及第二端盖106(均在图1示出)中的任一个。
72.3d打印机812还包括沉积子系统和打印子系统。沉积子系统包括安装至悬臂1014的沉积头1012，该沉积头可以被马达1010驱动进行两种或三种度(degree)的运动。沉积材料(例如，粉末金属)从料斗1016穿过进料器1018供送至沉积头1012。打印子系统包括安装到悬臂1022的打印头1020，该打印头也可以由马达1010驱动进行两种或三种度的运动。
73.3d打印机812还包括基于处理器的控制器1030。应注意的是，在计算背景下，术语“控制器”对于本领域技术人员具有明确的结构含义，即，在程序控制下运行以执行程序功能的基于处理器的设置。在此示例中，控制器1030包括处理资源1032，该处理资源可以是例如微控制器。处理资源1032可以替代性地是cpu、处理器芯片组、asic、或eeprom。处理资源1032执行由输出的数字3d模型910(如图9所示)导出的指令，以控制马达1010并一次一层地制造产品1004。指令可以存储在控制器1030的存储器(未示出)(诸如图9的存储器904)中，或者可以通过网络连接从制造设施804(如图8所示)的计算系统(未另外示出)的其他部件接收到。
74.因此，在一个示例中，图1的存储器冷却器100可以使用图11所示的方法1100来制造。方法1100从开发(在1102中)存储器冷却器(诸如图1至图2的存储器冷却器100)的数字三维(“3d”)模型(诸如图9所示的数字3d模型910)开始。方法1100接着3d打印(在1104中)存储器冷却器的整体热传递装置、第一端盖和第二端盖。方法1100以将第一端盖和第二端盖附连(在1106中)至整体热传递装置结束。如上所述，图11中呈现的步骤和以下权利要求中叙述的步骤不一定暗示制造存储器冷却器的任何特定顺序。这些步骤可以以不同的顺序相继执行或同时执行。
75.因此，返回参见图1至图2，上文公开的示例对存储器冷却器的大部分使用3d打印的不锈钢，该存储器冷却器仅具有三个部件。每个存储器冷却器的部件数量减少使得潜在泄漏点的数量显著减少，这是一种更易于制造和组装、重量更轻、并且最终成本低的解决方案。这些示例还包括更大数量的使压力降低的冷却剂通道。还进一步，由于整体热传递装置被制成为整体物体，因此可以省去使用tim并且由此改善热导率，而无需进行某种连结以及使用tim。
76.下文要求保护的主题还允许液体冷却剂穿过存储器冷却器的流动路径的变化，如上文讨论的。图12至图14示出了流动路径可以如何改变的若干示例。流动路径的这些变化意味着整体热传递装置的结构的变化，如现在将讨论的。
77.图12是根据一个或多个示例的部分组件1200的俯视图，示出了冷却剂流动路径。在此特定示例中，存储器冷却器100a包括整体热传递装置102a、第一端块110a、第二端块
112a和多个热传递管108。第一端块110a和第二端块112a分别与第一端盖104和第二端盖106一起限定出口腔室1205和入口腔室1210。入口腔室1210与入口1215流体连通，而出口腔室1205与出口1220流体连通。
78.入口腔室1210和出口腔室1205各自与每个热传递管108的每个相应的液体流动通道流体连通。接收到的液体冷却剂如箭头图形元素1225所指示的进入入口1215中，进入入口腔室1210中，流经热传递管108从入口腔室1210流到出口腔室1205(如箭头图形元素1230所指示的)，并且接着穿过出口1220离开(如箭头图形元素1235所指示的)。因此，入口1215与出口1220之间的流体流动路径是径直的而不是图7所示的蛇形的。因此，在此示例中，没有循环腔室。
79.图13是根据一个或多个示例的另一部分组件1300的俯视图，示出了冷却剂流动路径。在此特定示例中，存储器冷却器100b包括整体热传递装置102b、第一端块110b、第二端块112b和多个热传递管108。第一端块110b与第一端盖104一起限定多个循环腔室1305，每个循环腔室1305与至少一个热传递管108流体连通。第二端块112b与第二端盖106一起限定入口腔室1310、多个循环腔室1315以及出口腔室1320。入口腔室1310、循环腔室1315以及出口腔室1320各自与热传递管108的至少一个液体流动通道流体连通。入口腔室1310与入口1325流体连通，而出口腔室1320与出口1330流体连通。
80.因此，在图13的示例中，接收到的液体冷却剂穿过入口1325进入入口腔室1310(如箭头图形元素1335所指示的)，并且穿过热传递管108流到第一循环腔室1305。循环腔室1305、1315和热传递管108建立蛇形流动图案，如箭头图形元素1340、1345、1350和1355所指示的。蛇形流动路径终止于出口腔室1320，液体冷却剂在此穿过出口1330离开整体热传递装置100b，如箭头图形元素1360所指示的。
81.图14是根据一个或多个示例的另一部分组件1400的俯视图，示出了冷却剂流动路径。在此特定示例中，存储器冷却器100c包括整体热传递装置102c、第一端块110c、和第二端块112c、以及多个热传递管108。第一端块110c限定循环腔室1405和出口腔室1410。第二端块112c限定入口腔室1415和多个循环腔室1420。
82.液体冷却剂穿过入口1425进入入口腔室1415中。热传递管108和循环腔室1420、1405限定蛇形流动路径，如箭头图形元素1425、1430、1435所指示的。在流经蛇形流动路径之后，液体冷却剂进入出口腔室1410中并且穿过出口1417离开整体热传递装置100c。
83.受益于本公开的本领域技术人员应了解的是，在其他示例中，可以实施还有其他流动路径。流动路径可以通过循环腔室(如果有的话)以及入口和出口以及伴随的入口腔室和出口腔室的位置和布置来设计。一些示例还可以对径直或蛇形流动路径采用多个入口和/或出口。
84.因此，入口腔室和出口腔室各自与至少一个热传递管的至少一个相应的液体流动通道流体耦接。在一些实施例中，例如图12的径直流动路径实施例，入口腔室和出口腔室与(多个)相同热传递管的(多个)相同流动通道流体耦接。在一些其他实施例中，例如图7和图13至图14的蛇形流动路径实施例，入口腔室和出口腔室可以流体地耦接至不同热传递管的相应液体流动通道。这些实施例将采用循环腔室，这些循环腔室也与各种热传递管的液体流动通道耦接。循环腔室帮助限定蛇形流动路径，并且准许液体冷却剂从入口到出口循环穿过整体热装置。
85.以下专利申请通过援引并入本文，以在与本文公开不矛盾的范围内，参考其中关于带夹套的pca(诸如图5中的带夹套的pca 502)的设计和制造的教导：
86.2021年4月21日以发明人john franz和ernesto ferrer的名义提交的并且标题为“temperature control of closely packed electronic assemblies[对紧密封装的电子组件的温度控制]”的美国申请序列号17/237,732，该申请共同转让于此。
[0087]
在并入的申请与本公开发生冲突的事件中，以本说明书(包括定义)为准。
[0088]
这结束了详细描述。以上公开的具体示例仅是说明性的，因为本发明可以按受益于本文教导的本领域技术人员显而易见的不同但是等效的方式来修改和实施。此外，除了在所附权利要求中描述的之外，不旨在对本文所示的构造或设计的细节施加限制。因此明显的是，可以改变或修改上面公开的特定示例，并且所有这些变化都被认为在本发明的范围和精神内。因此，本文寻求的保护如下文的权利要求所述。