带有无源传热的固态驱动器制造技术

本公开涉及带有无源传热的固态驱动器。所公开的各实施例涉及便于包括模块（包括带有诸如固态驱动器之类的集成电路的电路板）的系统中的导热性的系统。电路板的一侧和附近基板之间的热耦合材料被用来增大电路板和基板之间的导热性。此外，模块还可以包括基板和至少部分地环绕电路板的壳体之间的另一种热耦合材料，从而增大基板和壳体之间的导热性。以这些方式，基板和/或壳体可以被用作减少与集成电路的操作相关联的热点的传热面或散热器。

【技术实现步骤摘要】
带有无源传热的固态驱动器对相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2012年6月7日提交的JayS.Nigen、RonA.HopkinsonDerekJ.Yap以及EricA.Knopf的代理案卷号APL-P14991USP1的专利技术名称为“Solid-StateDrivewithPassiveHeatTransfer”的美国临时申请案序列号No.61/656,747的优先权；以及2012年6月8日提交的WilliamF.Leggett、RichardH.Tan和JayS.Nigen的代理案卷号APL-P15188USP1的专利技术名称为“ThermalCouplingtoaWirelessCommunicationCircuitBoard”的美国临时申请案序列号No.61/657,489的优选权，此处引用了这两个申请的全部内容作为参考。
所描述的各实施例涉及用于冷却集成电路的技术。
技术介绍
固态驱动器是将信息存储在多个集成电路上的一种存储器。例如，集成电路可以包括固态非易失性存储器，诸如闪存芯片或动态随机存取存储器（DRAM）芯片。固态驱动器越来越流行，因为与硬盘驱动器不同，它们不包含活动部件，因此更可靠，具有降低的功耗，以及产生较少的噪声。然而，诸如NAND闪存设备之类的闪存芯片，在重复的程序擦除周期之后对存储器磨损敏感。具体而言，如果超过了指定最大数量的程序-擦除周期（诸如1,000,000程序-擦除周期），存储的信息会丢失。此存储器磨损会被与在闪存芯片的操作过程中所产生的热量相关联的温度增加而加重。更贵的基于DRAM芯片的固态驱动器提供缩短的延迟，并且不容易产生存储器磨损。然而，DRAM芯片在操作过程中也发热。与此热量相关联的温度升高会对电子设备中的包括固态驱动器的其他组件产生不利的影响。更一般而言，集成电路的计算性能近年来显著提高。此提高的性能伴随着功率消耗增大以及相关联的发热。此外，这种额外的发热使得在这些集成电路中维护可以接受的操作温度更难。冷却包括无线通信电路的集成电路（有时简称为“无线通信集成电路”）特别具有挑战性。这是因为，这些集成电路常常被封闭在电磁-干扰护罩内，以降低干扰。现有的冷却无线通信集成电路的方法常常使用电磁干扰护罩作为散热片。如此，常常在电磁-干扰护罩和无线通信集成电路之间包括热接口材料，以增大它们之间的导热性。然而，对可以通过此热路径从无线通信集成电路传导开的热能是有限制的，这会约束无线通信集成电路的性能。
技术实现思路
所描述的实施例中的某些便于系统中的导热性，所述系统包括带有电路板的模块，所述电路板具有顶表面和底表面以及置于顶表面和底表面上的集成电路。此外，模块还包括以机械方式耦合到电路板的边缘的具有顶表面和底表面的基板。此外，第一热耦合材料还以机械方式耦合到电路板的底表面和基板的顶表面。此第一热耦合材料增大电路板和基板之间的导热性。请注意，集成电路可以包括诸如闪存之类的存储器。另外，第一热耦合材料还可以包括热填料和/或热凝胶。在某些实施例中，模块还包括封闭电路板、基板以及第一热耦合材料的壳体。此外，模块还可以包括以机械方式耦合到基板的底表面的第二热耦合材料。此第二热耦合材料可以包括热填料。另外，壳体还可以封闭电路板、基板、第一热耦合材料、以及第二热耦合材料。此外，基板还可以由金属制成。另一实施例提供便携式电子设备。此便携式电子设备可以包括外部壳体以及模块。在便携式电子设备中，第二热材料可以以机械方式耦合到基板的底表面以及外部壳体，并可以增大基板和外部壳体之间的导热性。另一实施例提供用于从集成电路传热的方法。在该方法中，使用安置在电路板和基板之间的第一热耦合材料，从安置在电路板的表面上的集成电路向以机械方式耦合到电路板的边缘的基板传热，其中第一热耦合材料增大电路板和基板之间的导热性。然后，使用安置在基板和外部壳体之间的第二热耦合材料，从基板向包括电路板、集成电路和基板的便携式电子设备的外部壳体传热，其中第二热耦合材料增大基板和外部壳体之间的导热性。额外的所描述的实施例便于第二模块中的导热性，所述第二模块带有电路板，所述电路板具有顶表面和底表面，置于顶表面上的集成电路。此外，第二模块还包括以机械方式耦合到电路板的具有顶表面的第二电路板。此外，电路板的底表面与第二电路板的顶表面分开一个间隙，电路板的底表面和第二电路板的顶表面之间的间隙中的热接口材料热耦合电路板和第二电路板，以便在集成电路的操作过程中所产生的热被传导到第二电路板。在某些实施例中，第二模块包括安置在电路板的顶表面上并至少部分地封闭集成电路的电磁干扰护罩。例如，电路板可以包括无线通信电路板。可另选地，集成电路可以包括固态存储器。例如，电路板可以包括固态驱动器。请注意，热接口材料可以包括：泡沫、热凝胶、热填料、热油脂，和/或弹性体材料。在某些实施例中，第二模块包括安置在电路板的底表面上的组件，其中所述热接口材料的面向所述电路板的底表面的表面包括预先压缩的区域，以便所述热接口材料的表面和所述电路板的底表面之间的接触区相对于没有所述预先压缩的区域的热接口材料增大。另一实施例提供包括第二模块的第二便携式电子设备。另一实施例提供用于从集成电路传热的第二方法。在第二方法中，由安置在电路板的顶表面上的集成电路所产生的热传输到电路板的底表面。然后，热被传导到通过热接口材料热耦合到电路板的第二电路板的顶表面。请注意，电路板的底表面与第二电路板的顶表面分开一个间隙，而热接口材料处于电路板的底表面和第二电路板的顶表面之间的间隙中。附图说明图1是示出了根据本公开的实施例的模块的侧面图的框图。图2是示出了根据本公开的实施例的便携式电子设备中的图1的模块的侧面图的框图。图3是示出了根据本公开的实施例的用于从集成电路传热的方法的流程图。图4是示出了根据本公开的实施例的模块的侧面图的框图。图5是示出了根据本公开的实施例的便携式电子设备中的图1的模块的侧面图的框图。图6是示出了根据本公开的实施例的用于从集成电路传热的方法的流程图。请注意，在附图中，类似的附图标记表示相应的部分。此外，相同部分的多个实例通过利用虚线与实例编号分离的共同前缀来表示。具体实施方式图1是示出了模块100的侧面图的框图。此模块包括具有顶表面112和底表面114的电路板110，以及置于顶表面112和底表面114上的集成电路116。例如，集成电路116可以包括存储器，诸如闪存或动态随机存取存储器（DRAM）。因此，模块100可以包括固态驱动器。更一般而言，模块100可以包括另一种类型的易失性或非易失性的计算机可读存储器。此外，模块100还包括以机械方式耦合到电路板110的边缘124的、具有顶表面120和底表面122的基板118。例如，基板118可以由金属制成。此外，热耦合材料126还以机械方式耦合到底表面114和顶表面120。此热耦合材料可以增大电路板110和基板118之间的导热性（被定义为κ·A/L，其中，κ是热耦合材料126的导热率，A是截面面积，而L是厚度），以便基板118可以用作集成电路116的传热面或散热器。例如，热耦合材料126可以包括热填料和/或热凝胶。在示例性实施例中，热凝胶是Gel30（来自麻萨诸塞州Woburn的Chom本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块，包括：具有顶表面和底表面的电路板，带有置于所述顶表面和所述底表面上的集成电路；以机械方式耦合到所述电路板的边缘的具有顶表面和底表面的基板；以及以机械方式耦合到所述电路板的底表面和所述基板的顶表面的第一热耦合材料，其中所述第一热耦合材料增大所述电路板和所述基板之间的导热性。

【技术特征摘要】
2012.06.07 US 61/656,747;2012.06.08 US 61/657,4891.一种模块，包括：壳体；具有顶表面和底表面的电路板，带有置于所述顶表面和所述底表面上的集成电路；以机械方式耦合到所述电路板的边缘的具有顶表面和底表面的基板；位于所述集成电路和所述基板之间并且与所述集成电路和所述基板接触的第一热耦合材料，并且所述第一热耦合材料与所述电路板直接接触，其中所述第一热耦合材料提供所述电路板和所述基板之间的导热性；以及置于所述壳体和所述基板之间并且与所述壳体和所述基板直接接触的第二热耦合材料。2.如权利要求1所述的模块，其中，所述集成电路包括存储器。3.如权利要求2所述的模块，其中，所述存储器包括闪存。4.如权利要求1所述的模块，其中，所述第一热耦合材料包括下列各项中的一项：热填料；以及热凝胶。5.如权利要求1所述的模块，其中，所述壳体封闭所述电路板、所述基板以及所述第一热耦合材料。6.如权利要求1所述的模块，其中，所述第二热耦合材料以机械方式耦合到所述基板的底表面。7.如权利要求6所述的模块，其中，所述第二热耦合材料包括热填料。8.如权利要求6所述的模块，其中，所述壳体封闭所述电路板、所述基板、所述第一热耦合材料以及所述第二热耦合材料。9.如权利要求1所述的模块，其中，所述基板是金属。10.一种用于从电路板的集成电路传热的方法，所述方法包括：使用位于集成电路和基板之间并且与所述集成电路和基板接触，且与所述电路板直接接触的第一热耦合材料，从安置在电路板的表面上的集成电路向以机械方式耦合到所述电路板的边缘的基板传热，其中所述第一热耦合材料提...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·尼根，R·A·霍普金森，D·J·雅普，E·A·诺普夫，W·F·勒盖特，R·H·谭，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：