CN106794656B

CN106794656B - 真空增强散热器

Info

Publication number: CN106794656B
Application number: CN201580049534.6A
Authority: CN
Inventors: 李云城; 徐珊珊; 杨荣贵; 库里奇·克林·詹尼斯; 路易斯·瑞恩·约翰; 刘·丽·安妮; 林清懿
Original assignee: University of Colorado
Current assignee: University of Colorado
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: CN114474898A; WO2016044180A1; CN106794656A; US20160081227A1; EP3194157A1; EP3194157A4; CN114474898B

Abstract

本申请的实施例中包括一种散热器，可包括具有小于300微米厚度的第一层；多个安置在所述第一层和以一种模式排列的柱状物；其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于100微米的高度；具有小于200微米厚度的第二层，其中所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；以及真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，并且所述真空室内安置多个柱状物。

Description

真空增强散热器

相关申请的交叉引用

本申请为于2014年09月15日递交的名称为“真空增强散热器(VACUUM-ENHANCEDHEAT SPREADER)”的美国临时专利申请号为62/050,519的非临时申请；和于2014年09月17日递交的名称为“启用微柱状物的热地平面(MICROPILLAR-ENABLED THERMAL GROUDPLANE)”的美国临时专利申请号为62/051,761的非临时申请；以及于2014年10月28日递交的名称为“基于聚合物的微制造热地平面(POLYMER-BASED MICROFABRICAED THERMALGROUD)”的美国临时专利申请号为62/069,564的非临时申请，这三件临时专利申请在此通过引用全部并入本文。

发明内容

在本申请的所述部分实施例中包括一种散热器，可包括具有小于300微米厚度的第一层；多个安置在第一层和以一种图案排列的柱状物，其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于50微米的高度；具有小于200微米厚度的第二层，其中所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；以及真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，并且所述真空室内安置多个柱状物。

在部分实施例中，所述第二层可具有热导率，且所述第二层的热导率低于所述第一层的热导率。

在部分实施例中，所述第一层可具有大于200W/mK的热导率，所述第二层可具有大于0.1W/mK的热导率，和/或所述多个柱状物可具有小于0.2W/mK的热导率。

在部分实施例中，所述第一层可包括热地平面。

在部分实施例中，所述多个柱状物可以一种图案排列，并且根据所述柱状物的位置，所述排列图案随着所述柱状物的密度不同而不同。

在部分实施例中，所述第二层可与一种电子设备的体壳或电子***耦接。

在本申请的所述部分实施例中包括一种散热器，包括第一层；具有小于所述第一层厚度的第二层，并且所述第二层具有热导率，且所述第二层的热导率低于第一层的热导率；；以及真空室，所述真空室设置在所述第一层与所述第二层之间，其中所述第一层与所述第二层气密密封并形成真空室。

在部分实施例中，所述第二层可具有小于200微米的厚度。

在部分实施例中，任意或所述第一层与所述第二层都可包括选自由以下各者组成的列表的一种材料：覆铜箔Kapton、Kapton、铜、铝、钌、石墨、重金属(meatal)、聚合物以及聚酰亚胺、玻璃、陶瓷等。

在部分实施例中，所述散热器可包括所述多个柱状物与所述第一层以及所述第二层耦接，并且安置在真空室内。在部分实施例中，所述多个柱状物可具有小于100微米或者50微米的高度。在部分实施例中，多个柱状物可具有介于0.05与0.2W/mK之间的热导率。在部分实施例中，所述多个柱状物的每个柱状物可包括多个不相似的层。在部分实施例中，每个柱状物可包括选自由以下各者组成的列表的一种材料：气凝胶泡沫、聚合物、玻璃、陶瓷、以及其他具有低热导率的材料等。在部分实施例中，每个柱状物通过沉积过程形成；所述沉积过程选自由以下各者组成的列表：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积。在部分实施例中，所述散热器可包括至少真空充气口或者管的部分；所述真空充气口或者管与所述真空室耦接。

部分实施例包括一种方法，所述方法包括，提供具有小于300微米厚度的第一层；将多个柱状物以一种图案图案沉积在所述第一层上；其中所述多个柱状物的每个柱状物具有小于200微米的高度；提供第二层在所述第一层上，并且与所述多个柱状物创建真空室，其中所述第二层具有小于200微米的厚度；所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；且从所述真空室中抽真空。在部分实施例中，所述柱状物通过沉积方法沉积在所述第一层上，所述沉积方法选自由以下各者组成的列表：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积。

附图说明

本申请的前述和其它特征、方面、及优点从结合附图作出的以下详细描述可得到更好的理解。

图1为以表面材料和接触时间为依据的一移动***的最高容许表面温度的图表。

图2为所述部分实施例一移动设备中非有效的热扩散的非均匀升温红外图像(热点或热区域)的示例。

图3为部分实施例聚合物膜在Ru(ALD-Ru)涂层的原子层沉积之前和之后的对比。

图4A为部分实施例真空增强散热器。

图4B为部分实施例真空增强散热器。

图5A、图5B、图5C及图5D为真空增强散热器的柱状物的大小以及排列的示例。

图6A、图6B及图6C为三种不同但厚度都为250微米的散热器充当依附在一250微米厚度的聚合物的散热层从而模拟一电子设备或电子***的塑料盖。

图7为所述三种不同的散热器的结温度平面及壳体体温度平面。

图8A、图8B及图8C为图6A、图6B及图6C显示的三种不同散热器的壳体体温度平面的图表。

图9A、图9B及图9C为图6A、图6B及图6C显示的三种不同散热器的模拟结温度的图表。

图10为部分实施例具有不同柱状物之间的间距及不同层厚度的三种不同真空增强散热器。

图11为图10显示在三种不同散热器的壳体体温度平面的所述等温线的图表。

图12为图10显示在三种不同散热器的所述壳体体温度平面的所述等温线的图表。

图13为部分实施例中的另一个实施例依附在散热器的真空增强散热器的启用多真空的隔绝层。

图14为具有蒸汽核心及柱状物的真空增强散热器充当在热地平面的(包括毛细结构)真空层的示例。

具体实施方式

移动***的一个挑战(例如智能手机、平板和可穿戴的电子产品)为壳体温度的控制。所述壳体温度为一设备的外部温度(例如：壳体)，所述设备壳体可通过手指、手、脸、耳朵、或者人体任何其他部位接触。当一设备的部分的温度超过最高的容许温度时，用户将认定所述设备较热。当然，此“热”感取决于表面材料及接触的持续时间；并且此“热”感对于不同人的热生理机能会有所不同。如图1所示为对于不同材料及不同接触时间(接触持续时间)的可容许的壳体温度的图表。

如图2所示，在一智能手机中，比周围温度更高温度的的热点或者区域可通过电子芯片(例如，5瓦处理器或者1瓦小号无限放大器)产生。由于前述热点***的温度比其温度低，因此所述热点及区域可通过有效的热扩散消除。

移动***的部分实施例可包括具有被涂覆有薄金属层的聚合物层的设备和/或一用薄金属层涂覆在聚合物层上以装饰为目的方法。例如，原子层沉积(ALD)可被用来在聚酰亚胺沉积一钌(Ru)薄膜。所述Ru充当装饰层使得所述聚酰亚胺得到像金属一样光亮的效果。在此例子中，所述Ru沉积过程中因聚酰亚胺具有低热导率及耐高温的能力，因此选用了聚酰亚胺。

如图3为所述部分实施例聚合物膜在Ru涂层的原子层沉积之前和之后的对比。所述聚酰亚胺薄膜可具有任意厚度，例如，厚度为0.05mm、2nm的ALD氧化铝籽晶层用以提高Ru的核形成、和/或一作为装饰表层的100nm厚度的Ru层。所述聚酰亚胺薄片、氧化铝籽晶层、及Ru装饰层的特定厚度可为任意厚度。

然而，显而易见的，在Ru原子层沉积后，所述聚酰亚胺表面的光学外观被完全改变了。此外，由于ALD为极其薄的金属涂层，因此所述薄膜(包含聚合物与金属涂层)的热导率与所述聚酰亚胺的热导率很接近，并且所述薄膜包含所述聚合物及所述金属涂层。如图1所示，对于同一壳体温度，低热导率的壳体是更适合的。在Ru沉积之后，3M Novee^TM 1720电子级别涂层的薄层可被应用在显示器及触摸屏上。就像这样的易清洗、防尘的5nm的涂层用于保护所述钌层免受划痕与腐蚀。其他不同性能的Novee涂层也可以被使用。

在部分实施例中，ALD金属涂层覆盖在聚合物表面上从而提供下列一个或者多个优点：

·ALD金属层极其薄，例如25nm,因此所述ALD金属层对所述聚合物/金属层的有效热导率的影响可忽略。

·ALD金属层能在温度小于50℃沉积，因此不会局限使用热量度的聚合物材料作为壳体材料。

·ALD金属层覆盖极小的特征甚至达到纳米比例。

·其他ALD防潮层与ALD金属层结合能形成极佳的防潮屏障从而保护所述表面上的极小特征及被聚合物壳体覆盖的设备。

如图2所示，功能设备的热点或者区域与散热相结合，例如微处理器、放大器、存储器等。如图1所示，像这样的热点或者区域的温度能达到高于最高的容许壳体温度。热设计可通过确保热量能够很好的在整个壳体表面散开并且没有任何热点或者区域达到最高容许温度来实现。

在部分实施例中，高热导率的石墨散热器和/或一金属散热器，例如，铝或铜，能用于作为散热器。根据部分实施例，真空增强散热器也可使用铝或铜。真空增强散热器包括被真空室或者空气室分开的两层。所述真空室可包括多个柱状物或槽与每个所述两层的内表面耦接。所述两层包括金属或石墨层。所述真空增强散热器具有非常各向异性的有效热导率以及非常高的内平面热导率，从而允许热量在表面散开，以及非常低的横切面热导率，这是由于在散热前真空可避免从一边到另一边的热传导。

图4为所述部分实施例真空增强散热器400的示例，以“热地平面-0”或者“TGP-0”的形式都可以被使用。例如，以真空增强散热器为参考比如真空增强散热器400.在部分实施例中，所述真空增强散热器可包括第一层405以及第二层410。多个柱状物415可安置在所述第一层405和所示第二层410之间。真空室425可在所述真空增强散热器400中形成。在部分实施例中，所述第一层405与所述第二层410可沿着所述第一层与所述第二层的一个或者多个边来密封在一起。

在部分实施例中，所述第一层405可包含任何一种热导率高于200W/mK的材料。在部分实施例中，所述第一层可包含一种热导率高于50W/mK、100W/mK、200W/mK、500W/mK、1000W/mK的材料。在部分实施例中，所述第一层405可包含铜、覆铜箔Kapton、铝聚合物、玻璃、陶瓷、热地平面等。

在部分实施例中，所述第二层410可包含任何一种具有热导率高于0.1W/mK的材料。在部分实施例中，所述第二层410可包含任何一种具有热导率高于0.2W/mK、0.5W/mK、1.0W/mK、1.5W/mK、2.0W/mK、5.0W/mK等的材料。在部分实施例中，所述第一层405可包含铜、覆铜箔Kapton、铝、聚合物、玻璃、陶瓷、热地平面等。所述热地平面，例如，可包括在可与本申请联系在一起的美国专利公开号为2011/0017431中所描述的热地平面，可用于所有的意图上。

在部分实施例中，所述柱状物415可由泡沫、聚合物、铜等组成。在部分实施例中，所述柱状物415可用数十或数百纳米比例的叠加层生产出来。相连接的叠加层，例如，可由不相似材料组成。在部分实施例中，通过沉积过程(例如，原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积)，所述多个柱状物415可沉积在所述第一层上。在部分实施例中，所述柱状物415或柱状物的构造材料可具有整体或者单独低于0.2W/mK的热导率。在部分实施例中，所述柱状物415或者其材料的热导率在0.05到0.2W/mK之间。

在部分实施例中，多个柱状物的横切面可以是矩形、圆形、或者其它形状。

在部分实施例中，多个柱状物415可封进内部(形成囊状物encapsulated)。例如，所述多个柱状物可通过电镀或汽相沉积或溅射沉积封进内部(形成囊状物encapsulated)。所述囊状多个柱状物，例如，在热隔绝的使用寿命中具有忽略不计的释气。在部分实施例中，所述多个柱状物415可涂上低辐射系数的涂层从而减小辐射换热，例如，非常薄的金或者银层。

在部分实施例中，所述第一层405与所述第二层410可沿着所述第一层405与所述第二层410的一个或者多个边来密封在一起。在部分实施例中，所述第一层405与所述第二层410可通过任意一种密封科技来密封，例如，焊接、激光焊接、超声焊接、热压等。在部分实施例中，所述第一层405与所述第二层410可通过使用各种各样的材料来密封，例如焊接、胶水、环氧树脂等。

在部分实施例中，所述真空室425可抽真空在所述真空室425形成真空。在部分实施例中，管可与真空泵耦接的散热器400耦接。空气和/或其他气体通过使用真空泵经管从所述真空室425中抽取出来。在部分实施例中，所述真空度尽可能低至10^-4或10^-6torr。一旦形成真空，所述管就会被封紧、卷紧或压紧。各式各样的其它科技也可用来将所述真空室425中的真空抽取出来。在部分实施例中，在所述真空室425中，所述多个柱状物415可创建一个或多个槽。

以图4B为例，所述真空增强散热器400可包括任意数量的附加层或组件。

图4B为具有第一层405、第二层410及安置在所述第一层405、所述第二层410与第三层435之间的多个柱状物415的真空增强散热器450的示例。所述第三层，例如，可为塑料壳体；所述塑料壳体为一电子设备(例如，手机、平板电脑、电脑等)的塑料壳体。各种各样的其他层也可包括在内。

图5A、图5B、图5C及图5D为排列在第一层405的多个柱状物415的俯视图。如图5A所示，多个柱状物具有矩形(或正方形)的横截面。在部分实施例中，多个柱状物可具有至少小于10mm、5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.05mm、0.2mm、0.1mm等的尺寸。图5B为多个柱状物具有圆形的横切面。各种各样的横切面形状可以被使用。在部分实施例中，多个柱状物可具有小于10mm、5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.05mm等的半径或直径。

在部分实施例中，如图5A和5B所示，所述多个柱状物可以同样的图案隔开。在其他实施例中，所述多个柱状物可以不同的图案隔开。图5C所示，在一个特定区域，多个柱状物可以高密度排列。图5D所示，在一个特定区域，多个柱状物可以低密度排列。在部分实施例中，产生热量的组件可安置在靠近低密度的多个柱状物的区域。在部分实施例中，真空增强散热器可具有低或高密度柱状物的区域。

图6A所示高热导率热地平面(TGP)605,图6B所示真空增强散热器(TGP-0)610,和图6C所示铜块615均有同样的厚度(例如，大约250微米)，并与一电子设备和/或***的聚合物或塑料壳体620耦接。检测前述的三种设备2.5W驱热器的8mm X 8mm芯片依附在每个散热层的下面。所述芯片通过前述三种不同的散热设备散热将热量传导出，并传导到所述塑料壳体620。热量随后通过对流与辐射相结合的热导系数20W/m²K被20℃的空气消除。

图7所示为图6A、6B及6C显示的所述三种不同散热器的所述结温度平面与所述壳体温度平面。所述结温度平面(与所需驱热物接触的所述散热器的下表面)及所述壳体温度平面(所述塑料壳体620的上表面)为每一个散热器的结温度平面与壳体温度平面。

图8A、图8B及图8C为当所述依附的芯片产生热量时，在图6A、图6B及图6C分别显示的所述三种散热器的所述壳体温度平面上的等温线。在真空增强散热器(TGP-0)的例子中，面积大小为10cm X 5cm及70μm厚度的铜层经30μm厚度的聚合物柱状物的任意一列与同面积大小及150μm厚度的铜散热器连接。所述聚合物柱状物的尺寸为200μm X 200μm；柱状物之间间距为1mm。在此例中，与图6C中显示的铜散热器615，在所述壳体温度平面的最高壳体温度为40.2℃，与最低壳体温度为34.8℃相差5.4℃。与图6B中显示的真空增强散热器610，在所述壳体温度平面的最高壳体温度仅为36.7℃及最低壳体温度上升至35.5℃，从而在所述散热器中产生了较小的温差。温差从5.4℃降至仅1.2℃。如图6B所示，所述真空增强散热器的使用降低了所述铜散热层的厚度，仅为150μm，但的确促使其具有比250μm厚度的铜散热器更有效的散热。

用假定有效热导率为1500W/mK的热地平面，在所述壳体温度平面上的所述壳体温度差也降至仅为1.6℃。温度差从5.4降至1.6或1.2℃是显而易见的。所述温度差对身体接触(手指、耳朵)可以是敏感的。

图9A、9B、9C出现了图6A、6B及6C分别显示的所述三种散热器的结温度平面(与所述芯片接触的所述散热器的平面)的等温线。在此例中，与所述真空增强散热器610，所述结温度可从40.7℃上升至51.8℃。假定有效热导率为1500W/mK的所述TGP的所述结温度最低至37.7℃。与像这样的高热导率，所述TGP既能降低壳体温度又能降低结温度。

图10为部分实施例中不同柱状物间距及层厚度的三种真空增强散热器。所述三种真空增强散热器具有间距分别为1mm、2mm和4mm，及高度为50和35μm的柱状物。所有三种真空增强散热器具有同样的厚度，即250μm。

图11为图10显示的三种散热器的所述壳体温度平面的所述等温线。当间距从2mm变为1mm时，温差从前述的1.2℃上升到2℃。

图12为图10显示的真空增强散热器的结温度。通过柱状物间距从2mm改至1mm，所述结温度从53.3℃降至49.7℃。如果上层的所述柱状物间距及铜厚度都被改变，则温差可从1.2上升至1.6℃，同时结温度也会从53.3上升至90.1℃。

在所述散热器中的所述真空度也可被调节来改变散热器的效果从而达到可容许的壳体温度与结温度。

此外，对于热方案，也需要柱状物的机械方案。与真空，在周围气压的情况下，所述覆铜箔Kapton的前片被向下压。如果柱状物间距太大，所述前片可能会与所述散热器底部接触造成隔绝效果降低。好的方案应考虑柱状物的材料、大小、高度、及间距从而达到控制最大容许及温度的同时达到最小的壳体温度。

在部分实施例中，如图13所示，多隔绝层(或多真空室可安置在多层之间)。所述附加层，例如，可提供附加参数，例如，微调热性能的层数及惊人的距离。多层也可为，例如，提供真空室泄漏的冗余。

所述各种各样的实施例中提供许多好处。在部分实施例中，经考虑与不同芯片功率级及大小相对应的最终热与机械性能能优化热隔绝层、散热层及壳体的集成作为降低壳体温度的目标，同时保持最高结温度在可容许限制内。所述优化可包括设计大小、密度、位置、柱状物的布置以及真空室(或真空层)和/或其他外层种类的数量。

在部分实施例中，根据不同芯片的功率及大小，可修改实施例包括每个芯片的聚合物柱状物的特定一组来降低最大壳体温度，同时保持可容许的最高结温度，结构变形及防潮涂层的瑕疵数量。

在部分实施例中，原子层沉积或其他防潮涂层可用于气密密封的真空腔从而避免释气。在部分实施例中，如图14显示，在真空增强散热器中，热地平面可通过重新配置排列在蒸汽核心中的柱状物。在正常操作中，蒸汽核心是在真空环境下操作。液体沿着排汗层移动。

在部分实施例中，原子层沉积和/或分子沉积过程能用来生产可替换的材料层及极低热导率的柱状物。

在部分实施例中，装配多个气密密封层来达到可容许泄露的程度从而提高可靠性。

在部分实施例中，调节真空室的真空度从而达到在所述壳体温度、结温度、电池温度及其他温度间的不同交替使用的要求。

在部分实施例中，铜散热器能可由高热导率的石墨、热地平面或者其他热导体代替。

在部分实施例中，铜散热器可用具有高热导率的石墨、热地平面或者其他热导体代替。

在部分实施例中，聚合物柱状物或其他低热导率的柱状物可被用来生产热地平面的蒸汽核心间距，从而降低从芯片到所述热地平面后方的热传导。

许多特定细节在此提出可提供对所述主题的深刻理解。然而，在本领域的技术人员将通过实践理解所述主题，而非特定细节。为了不模糊所述主题，原始技术中的已知其他例子、方法、装置、或***并没有在本文详细描述。

本文使用“被调适于”或“被配置于”的意思为开放及包容性语言并不排除被调适或被配置来执行附加的任务或者步骤的设备。此外，使用“根据”的意思为开放及包容性，原因在于“根据”一个或者多个书面陈述的条件或数据的过程、步骤、计算及其他动作在实践中可根据除了前述的书面陈述的条件或者数据之外的额外的条件或者数据。本文包括的小标题、列表、及编号仅为了更易解释并不限制于此。

同时已相对于的特定实施例详细描述了本主题，因此本领域技术人员通过对前述的理解，可很容易地产生对这些实施例的修改、变化、及等同于本主题的等效物。因此，应理解，本申请公开以示例目的而不非限制为目的，并且不排除本主题包括本技术领域的原始技术将容易明白对本主题的所述修改、变化、和/或添加。

Claims

1.一种散热器，包括：

具有小于300微米厚度的第一层；

具有小于200微米厚度的第二层，其中，所述第一层的部分与所述第二层的部分密封在一起；

一真空室，所述真空室形成在所述第一层与所述第二层之间，其中，所述真空室包括真空空间；

以一种图案排列的多个柱状物，所述多个柱状物与所述第一层以及所述第二层耦接，所述多个柱状物安置在所述真空室中；其中，所述多个柱状物的每个柱状物具有小于10微米的高度；以及

其中，所述多个柱状物的每个柱状物包括选自由以下各者组成的列表中的材料：气凝胶泡沫、聚合物、玻璃和陶瓷；且每个柱状物为气密密封的。

2.如权利要求1所述的散热器，其中，所述第二层具有热导率，且所述第二层的热导率低于所述第一层的热导率。

3.如权利要求1所述的散热器，其中：

所述第一层具有大于200W/mK的热导率，

所述第二层具有大于0.1W/mK的热导率，

所述多个柱状物具有小于0.2W/mK的热导率。

4.如权利要求1所述的散热器，其中，所述第一层包括热地平面。

5.如权利要求1所述的散热器，其中，多个柱状物以一种图案排列，所述图案随着横穿于所述第一层的柱状物的密度的不同而不同。

6.如权利要求1所述的散热器，其中，所述第二层与一种电子设备的壳体耦接。

7.一种散热器，包括：

第一层；

第二层；

真空室，所述真空室设置在所述第一层与所述第二层之间，其中，所述第一层与所述第二层气密密封并形成所述真空室，并且所述真空室包括真空空间；以及

多个柱状物，与所述第一层以及所述第二层耦接，并且安置在所述真空室内；

8.如权利要求7所述的散热器，其中：

所述第一层具有大于200W/mK的热导率，

所述第二层具有大于0.1W/mK的热导率，

所述多个柱状物具有小于0.2W/mK的热导率。

9.如权利要求7所述的散热器，其中，所述第二层具有小于200微米的厚度。

10.如权利要求7所述的散热器，其中，所述第一层与所述第二层中的任意一者或两者包括选自由以下各者组成的列表中的材料：覆铜箔Kapton(copper-cladded Kapton)、石墨、金属和聚合物。

11.如权利要求10所述的散热器，其中，所述金属包括：铜、铝和钌。

12.如权利要求10所述的散热器，其中，所述聚合物包括：聚酰亚胺。

13.如权利要求12所述的散热器，其中，所述聚酰亚胺包括：Kapton。

14.如权利要求7所述的散热器，其中，所述真空室包括一个压力至少为10-4托的真空空间。

15.如权利要求14所述的散热器，其中，所述多个柱状物具有小于100微米的高度。

16.如权利要求14所述的散热器，其中，所述多个柱状物具有介于0.05与0.2W/mK之间的热导率。

17.如权利要求14所述的散热器，其中，所述多个柱状物的每个柱状物包括多个不相似的层。

18.如权利要求14所述的散热器，进一步包括一种在所述多个柱状物上的气密密封的涂层，其中，所述气密密封的涂层包括选自由以下各者组成的列表中的材料：薄金属、薄陶瓷、以及原子层沉积层。

19.如权利要求14所述的散热器，其中，所述多个柱状物的每个柱状物通过沉积过程形成，所述沉积过程由以下各者组成的列表中选出：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、以及分子层沉积。

20.一种方法，包括：

提供具有小于300微米厚度的第一层；

将多个柱状物以一种图案沉积在所述第一层上，其中，所述多个柱状物的每个柱状物具有小于200微米的高度；

提供位于所述第一层上的第二层和所述多个柱状物以创建真空室，其中，所述第二层具有小于200微米的厚度；

从所述真空室中抽真空以产生一个真空空间；以及

将所述第二层的部分与所述第一层的部分进行密封，从而在真空室内将真空空间封装；

21.如权利要求20所述的一种方法，其中，所述柱状物通过沉积方法沉积在所述第一层上，所述沉积方法选自由以下各者组成的列表：原子层沉积、聚合物沉积、聚合物图案、玻璃沉积、玻璃图案、陶瓷沉积、陶瓷图案、原子层沉积和分子层沉积。

22.如权利要求20所述的一种方法，提供一种气密密封的涂层以消除柱状物的释气，所述密封的涂层包括选自由以下各者组成的列表中的材料：薄金属、薄陶瓷、以及原子层沉积层。