Heat dissipation device employing a heat transfer chamber with opening (s) for improved heat sink air flow and heat dissipation, and related assembly methods

Abstract

Heat dissipation devices employing a heat transfer chamber with opening (s) for improved heat sink air flow and heat dissipation, and related heat dissipation device assembly methods. The heat dissipation device can be thermally coupled to a heat generating electronic device (e. g., an integrated circuit (IC) chip) to dissipate heat. The heat dissipation device includes a fan and heat sink configured to be thermally coupled to an external heat generating device. The heat dissipation device also includes a heat transfer chamber for efficient heat transfer to the heat sink. To mitigate the heat transfer chamber interfering with air flow paths between the fan and the heat sink, an opening (s) is provided in the heat transfer chamber that is transverse to air flow paths through the heat sink. The opening (s) in the heat transfer chamber provides more direct air flow paths between the fan and the heat generating device.

Description

HEAT DISSIPATION DEVICE EMPLOYING A HEAT TRANSFER CHAMBER WITH OPENING (S) FOR IMPROVED HEAT SINK AIR FLOW AND HEAT DISSIPATION, AND RELATED ASSEMBLY METHODSBACKGROUND

[0001] I. Field of the Disclosure

[0002] The field of the disclosure relates to heat sinks that include cooling fins that can be thermally coupled to integrated circuit (IC) chips to dissipate heat, and more particularly to heat sinks that employ a fan to increase air flow across the cooling fins to dissipate heat.

[0003] II. Background

[0004] Integrated circuits (ICs) are the cornerstone of electronic devices. ICs are packaged in an IC package, also called a “semiconductor chip” or “IC chip. ” An electronic device can include one or more IC chips mounted on and electrically coupled to a substrate, such as a printed circuit board (PCB) , to provide physical support and an electrical interface to the IC chip (s) . For example, one type of IC chip that is typically a higher power consuming device is a system-on-a-chip (SoC) that includes a processor and other supporting circuity within a single IC chip. Other types of IC chips also include high-power consuming circuitry. Heat is generated by IC chips as a result of energy losses from the powered operation of the circuits. As the circuitry in the IC chip becomes more powerful in terms of increases in functionality and operational speeds as well as becoming more compact in size, the IC chip generates an increasing amount of heat due to the high-speed electron flow. Excessive heat can increase the junction temperature of the IC chip and degrade its performance and reliability, and in extreme cases causes the circuitry in the IC chip to fail due to exceeding its thermal limit. An IC chip may also have a thermal, temperature limitation for operation based on its circuit performance criteria (e.g., a circuit will have a thermal limit at which performance starts to decrease) , to extend battery life, and / or to maintain temperature within “skin limits. ”

[0005] Thus, it is important to provide techniques to maintain the junction temperature of an IC chip within desired limits based on its heat generation. For example, one method to maintain an IC chip within a desired junction temperature is to provide a heat sink that is thermally coupled to the IC chip to dissipate heat. For example, the heat  sink can be provided as a metal block that includes metal cooling fins that has an increased thermal conductivity over ambient air to enhance heat dissipation. The heat sink dissipates heat by conducting heat away from a heat source, such as an IC chip, and spreading it throughout the heat sink. The heat is then transferred from a solid surface to a fluid or gas through the surrounding air through convection. The air that comes in contact with the hot surfaces of the heat sink becomes warner, less dense, and rises, such that cooler surrounding air replaces the rising arm air, and creates a continuous flow of air over the heat sink. This convective air flow carries heat away from the heat sink and into the surrounding environment for heat dissipation. A fan can also be employed to increase air flow across the heat sink to increase the heat dissipation rate to maintain the temperature of the IC chip within desired temperature limits.

[0006] Even when a heat sink is employed to dissipate heat from an IC chip, heat dissipation is becoming more challenging, especially for hand-held or mobile devices where mechanical space to provide a heat sink and heat dissipation is limited. It is desired to provide more efficient ways to dissipate heat in an IC package and IC chip environment.SUMMARY

[0007] Aspects disclosed in the detailed description include heat dissipation devices employing a heat transfer chamber with opening (s) for improved heat sink air flow and heat dissipation. Related heat dissipation device assembly methods are also disclosed. As an example, the heat dissipation device can be thermally coupled to an electronic device, such as a printed circuit board (PCB) and / or an IC chip (s) mounted on a circuit board, to dissipate heat generated from powered circuits. The heat dissipation device includes a heat sink (e.g., a metal heat sink) configured to be thermally coupled to an external heat generating device (e.g., an electronic device and / or IC chip) to dissipate heat. To improve heat dissipation, the heat dissipation device also includes a fan thermally coupled to the heat sink to increase air flow across the heat sink. To yet further improve heat dissipation, the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber (e.g., a vapor chamber or heat pipe) thermally coupled to the heat sink. The heat transfer chamber is configured to be thermally coupled to an external heat generating device to improve heat transfer from the heat generating device and the heat sink. The heat transfer  chamber includes a liquid that is configured to absorb heat from a first side proximate the heat generating device, causing the liquid to evaporate into vapor and travel to a second, cooler side of heat transfer chamber proximate the heat sink. The vapor releases the heat for efficient heat transfer to the heat sink and condenses back into a liquid. However, the heat transfer chamber being located between a heat generating device and the fan interferes with direct air flow paths between the fan and the heat generating device, thus reducing air flow across the heat sink. In exemplary aspects, to mitigate the heat transfer chamber interfering with air flow paths between the fan and the heat generating device, one or more openings are provided in the heat transfer chamber that are transverse to air flow paths through the heat sink. In this manner, the heat transfer chamber can still be employed to improve thermal transfer between the heat generating device and the heat sink. However, the openings in the heat transfer chamber also provide more direct air flow paths between the fan and the heat generating device to either direct blown air from the fan to the heat generating device to cool the heated air around the electronic device to cool the electronic device or draw heated air away from the electronic device and towards the heat transfer chamber and heat sink to cool the electronic device. This reduces the amount of thermal transfer needed by the vapor chamber to the heat sink to improve heat dissipation.

[0008] In this regard, in one exemplary aspect, a heat dissipation device is disclosed. The heat dissipation device comprises a first heat transfer chamber. The first heat transfer chamber comprises a first surface extending in a first direction. The first heat transfer chamber comprises a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction. The first heat transfer chamber also comprises a first internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction. The first heat transfer chamber also comprises one or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction. The heat dissipation device also comprises a heat sink coupled to the first surface of the first heat transfer chamber.

[0009] In another exemplary aspect, a method of assembling a heat dissipation device is provided. The method comprises providing a first heat transfer chamber comprising: a first surface extending in a first direction, a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction, a first  internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction, and one or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction. The method also comprises coupling the first surface of the first heat transfer chamber to a heat sink.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] Figure 1 is a perspective view of an exemplary heat generating electronic device in the form of a circuit board that contains integrated circuit (IC) chips mounted to the circuit board;

[0011] Figures 2A and 2B are a side view and an exploded front, perspective view, respectively, of an exemplary heat dissipation device that includes a fan and heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board of a heat generating electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber in the form of a vapor chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the heat generating device;

[0012] Figure 3A is an air particle flow diagram illustrating a side perspective view of the heat dissipation device in Figures 2A and 2B illustrating air blown by the fan across the heat sink and through the openings in the vapor chamber to the heat generating device;

[0013] Figures 3B and 3C are top perspective, and top views, respectively of the vapor chamber in the heat dissipation device in Figure 3A;

[0014] Figure 4A is an air particle flow diagram illustrating a side perspective view of another heat dissipation device like the heat dissipation device in Figures 2A and 2B, but without openings in the heat transfer chamber;

[0015] Figure 4B is a top perspective view of the vapor chamber in the heat dissipation device in Figure 4A;

[0016] Figure 5A is a diagram illustrating an exemplary temperature gradient with junction temperatures for the heat dissipation device in Figures 2A-3B with openings in its vapor chamber;

[0017] Figure 5B is a diagram illustrating an exemplary temperature gradient with junction temperatures for the heat dissipation device in Figures 4A and 4B without openings in its vapor chamber;

[0018] Figure 6 is an exploded, front perspective view of the heat sink and the vapor chamber with openings in the heat dissipation device in Figures 2A-3B;

[0019] Figure 7A is a top view of the bottom cover of the vapor chamber in Figure 6;

[0020] Figure 7B is a top, perspective view of the base of the vapor chamber without a metal wick;

[0021] Figure 7C is a top, perspective view of a metal wick configured to be supported inside the bottom cover of the vapor chamber in Figure 6;

[0022] Figure 7D is a top, perspective view of the bottom cover of the vapor chamber with a metal wick inserted;

[0023] Figures 8A-8E are other exemplary vapor chambers with different exemplary opening patterns that can be provided as the heat transfer chamber in the heat dissipation device in Figures 2A-3B;

[0024] Figure 9A is a bottom, perspective of another exemplary heat dissipation device that includes a first vapor chamber that has openings and is coupled to a heat sink, and includes a second vapor chamber coupled to the heat sink inside a recessed portion;

[0025] Figure 9B is a bottom, perspective view of the heat dissipation device in Figure 9A;

[0026] Figure 9C is a bottom view of the heat dissipation device and vapor chamber in Figure 9A;

[0027] Figure 9D is a top view of the heat dissipation device in Figure 9A;

[0028] Figure 10A is a bottom, perspective of another exemplary heat dissipation device that includes a first vapor chamber that has openings and is coupled to a heat sink, and includes a second vapor chamber coupled to the heat sink inside a recessed portion; ;

[0029] Figure 10B is a bottom, perspective view of the heat dissipation device in Figure 10A;

[0030] Figure 10C is a bottom view of the heat dissipation device in Figure 10A;

[0031] Figure 10D is a top view of the heat dissipation device in Figure 10A;

[0032] Figure 11 is a flowchart illustrating an exemplary assembly process of assembling a heat dissipation device that includes a fan and heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board of a heat generating electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber in the form of a vapor chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths  between the fan and the heat generating device, including, but not limited to, the heat dissipation devices in Figures 2A-3B, and including, but not limited to, the heat sinks and vapor chambers in Figures 2A-3B and 6-10D;

[0033] Figures 12A-12C is a flowchart illustrating another exemplary assembly process of assembling a heat dissipation device that includes a fan and heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board of a heat generating electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber in the form of a vapor chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the heat generating device, including, but not limited to, the heat dissipation devices in Figures 2A-3B, and including, but not limited to, the heat sinks and vapor chambers in Figures 2A-3B and 6-10D;

[0034] Figures 13A-13E are exemplary assembly stages during assembly of the heat dissipation device according to the assembly process in Figures 12A-12C;

[0035] Figures 14A and 14B are side and front perspective views, respectively, of an exemplary heat dissipation device that includes a fan and heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board of a heat generating electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber in the form of a heat pipe that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the heat generating device;

[0036] Figure 15A is a top view of the heat pipe coupled to the heat sink in the heat dissipation device in Figures 14A and 14B;

[0037] Figure 15B is a top, perspective view of the heat pipe in the heat dissipation device in Figures 14A and 14B;

[0038] Figure 15C is a bottom view of the heat pipe coupled to the heat sink in the heat dissipation device in Figures 14A and 14B;

[0039] Figure 15D is a top view of the heat pipe coupled to the heat sink in the heat dissipation device in Figures 14A and 14B;

[0040] Figure 15E is a bottom view of the heat pipe coupled to another exemplary heat sink that can be included in the heat dissipation device in Figures 14A and 14B;

[0041] Figure 15F is a top view of the heat pipe coupled to the heat sink in Figure 15E;

[0042] Figure 16 is a block diagram of an exemplary wireless communications device that includes radio-frequency (RF) components and that can include an exemplary heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board and / or a RF component of the wireless communications device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between a fan and the circuit board and / or a RF component of the wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices in Figures 2A-3A, 13D, and 14A-14B and their heat sink and heat transfer chambers in Figures 2A-3B, 6-10D, 13E, and 14A-15F and that can be assembled in an assembly process including, but not limited to, the assembly processes in Figures 11-12C; and

[0043] Figure 17 is a block diagram of an exemplary processor-based system that can include an exemplary heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board and / or a RF component of a wireless communications device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between a fan and the heat generating device, including, but not limited to, the heat dissipation devices in Figures 2A-3A, 13D, and 14A-14B and their heat sink and heat transfer chambers in Figures 2A-3B, 6-10D, 13E, and 14A-15F and that can be assembled in an assembly process including, but not limited to, the assembly processes in Figures 11-12C.DETAILED DESCRIPTION

[0044] With reference now to the drawing figures, several exemplary aspects of the present disclosure are described. The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration. ” Any aspect described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects.

[0045] Aspects disclosed in the detailed description include heat dissipation devices employing a heat transfer chamber with opening (s) for improved heat sink air flow and heat dissipation. Related heat dissipation device assembly methods are also disclosed. As an example, the heat dissipation device can be thermally coupled to an electronic device, such as a printed circuit board (PCB) and / or an IC chip (s) mounted on a circuit board, to dissipate heat generated from powered circuits. The heat dissipation device  includes a heat sink (e.g., a metal heat sink) configured to be thermally coupled to an external heat generating device (e.g., an electronic device and / or IC chip) to dissipate heat. To improve heat dissipation, the heat dissipation device also includes a fan thermally coupled to the heat sink to increase air flow across the heat sink. To yet further improve heat dissipation, the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber (e.g., a vapor chamber or heat pipe) thermally coupled to the heat sink. The heat transfer chamber is configured to be thermally coupled to an external heat generating device to improve heat transfer from the heat generating device and the heat sink. The heat transfer chamber includes a liquid that is configured to absorb heat from a first side proximate the heat generating device, causing the liquid to evaporate into vapor and travel to a second, cooler side of heat transfer chamber proximate the heat sink. The vapor releases the heat for efficient heat transfer to the heat sink and condenses back into a liquid. However, the heat transfer chamber being located between a heat generating device and the fan interferes with direct air flow paths between the fan and the heat generating device, thus reducing air flow across the heat sink. In exemplary aspects, to mitigate the heat transfer chamber interfering with air flow paths between the fan and the heat generating device, one or more openings are provided in the heat transfer chamber that are transverse to air flow paths through the heat sink. In this manner, the heat transfer chamber can still be employed to improve thermal transfer between the heat generating device and the heat sink. However, the openings in the heat transfer chamber also provide more direct air flow paths between the fan and the heat generating device to either direct blown air from the fan to the heat generating device to cool the heated air around the electronic device, to cool the electronic device or draw heated air away from the electronic device and towards the heat transfer chamber and heat sink to cool the electronic device. This reduces the amount of thermal transfer needed by the vapor chamber to the heat sink to improve heat dissipation.

[0046] In this regard, Figure 1 is a perspective view of an exemplary heat generating electronic device 100 that includes a circuit board 102 with integrated circuit (IC) chips 104, 104 (1) -104 (4) mounted to the circuit board 102. Heat is generated by the IC chips 104, 104 (1) -104 (4) as a result of energy losses from the powered operation of the circuits in the IC chips 104, 104 (1) -104 (4) . As the circuitry in an IC chip 104 becomes more powerful in terms of increases in functionality and operational speeds as well as becoming  more compact in size, the IC chip 104 generates an increasing amount of heat due to the high-speed electron flow. Excessive heat can increase the junction temperature of the IC chip 104 and degrade its performance and reliability, and in extreme cases causes the circuitry in the IC chip 104 to fail due to exceeding its thermal limit. An IC chip 104 in the electronic device 100 may also have a thermal, temperature limitation for operation based on its circuit performance criteria (e.g., a circuit will have a thermal limit at which performance starts to decrease) , to extend battery life, and / or to maintain temperature within “skin limits. ” Thus, it is important to provide techniques to maintain the junction temperature of the IC chips 104 (1) , 104 (1) -104 (4) within desired limits based on their heat generation.

[0047] In this regard, Figures 2A and 2B are a side view and an exploded front, perspective view, respectively, of an exemplary heat dissipation device 200 that can be thermally coupled to a heat generating device to dissipate heat generated by the heat generating device. For example, the heat generating device in Figures 2A and 2B can be the electronic device 100 in Figure 1 that includes a plurality of IC chips 104, 104 (1) -104(4) mounted to the circuit board 102. As shown in Figures 2A and 2B, and as discussed in more detail below, the heat dissipation device 200 includes a heat transfer chamber 202 in the form of a vapor chamber 204 in this example. A second, bottom surface 206 of the vapor chamber 204, that extends in a first, horizontal direction (X-axis and Y-axis directions) , is thermally coupled to the IC chips 104 in the electronic device 100 to thermally conduct heat generated by the IC chips 104 into the heat dissipation device 200 in an efficient manner. Optional thermal pads 208, 208 (1) -208 (4) are coupled to the IC chips 104, 104 (1) -104 (4) , and the second, bottom surface 206 of the vapor chamber 204 is coupled to the thermal pads 208, 208 (1) -208 (4) to provide the thermal coupling between the IC chips 104, 104 (1) -104 (4) and the vapor chamber 204 and heat dissipation device 200. A first, top surface 210 of the vapor chamber 204, that also extends in the first, horizontal direction (X-axis and / or Y-axis directions) and is opposite of the second, bottom surface 206 in a second, vertical direction (Z-axis direction) orthogonal to the first, horizontal direction (X-axis and / or Y-axis directions) , is coupled to a first, bottom surface 212 of a heat sink 214 to dissipate the heat generated by the IC chips 104 that was thermally transferred to the heat sink 214 from the vapor chamber 204.  For example, the first, bottom surface 212 of the heat sink 214 could be connected (e.g., welded) to the first, top surface 210 of the vapor chamber 204.

[0048] As discussed in more detail below, the heat transfer chamber 202, including the vapor chamber 204 in Figures 2A and 2B, is a device that includes an internal cavity or internal chamber with liquid that is configured to absorb heat through conduction, which is then transformed into vapor, to improve heat transfer from a heat generating device, such as the electronic device 100. The vapor chamber 204 in Figures 2A and 2B includes an internal cavity 220 or internal chamber to improve heat transfer from the electronic device 100 to the heat sink 214. The internal cavity 220 is provided in the vapor chamber 204 between the second, bottom surface 206 and the first, top surface 210 of the vapor chamber 204 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . The internal cavity 220 of the vapor chamber 204 includes a liquid that is configured to absorb heat from the bottom, first surface 206 of the vapor chamber 204 proximate the electronic device 100, causing the liquid in the internal cavity 220 to evaporate into vapor and travel to the first, top, cooler surface 210 of the vapor chamber 204 proximate the heat sink 214. The vapor releases the heat for efficient heat transfer to the heat sink 214 and then condenses back into a liquid to return inside the internal cavity 220 through gravity in fluid contact with the second, bottom surface 206. This repeated process of the conversion of liquid to vapor and back to liquid inside the internal cavity 220 of the vapor chamber 204 is an efficient mechanism to transfer thermal energy generated by the electronic device 100 and its IC chips 104, 104 (1) -104 (4) to the heat sink 214.

[0049] To further improve heat dissipation by the heat dissipation device 200, a fan 216 is included in the heat dissipation device 200 and disposed adjacent and / or coupled to a second, top surface 218 of the heat sink 214. The fan 216, when activated in a first operating mode, blows air towards and across the heat sink 214 to increase air flow across the heat sink 214 to improve heat dissipation. In an alternative operating mode, the fan 216 can be configured or controlled, when activated, to draw air towards the vapor chamber 204 and the heat sink 214 to improve heat dissipation. In this example, the heat sink 214 includes a plurality of metal fins 222 each extending in the first, horizontal direction (Y-axis direction) parallel to each other. The metal fins 222 are each spaced apart a distance D1 from an adjacent metal fin (s) 222, as shown in Figure 2A, to form a plurality of air flow channels 224 extending in the first, horizontal direction (Y-axis  direction) and in the second, vertical direction (Z-axis direction) open to the first, top surface 210 of the vapor chamber 204 and open to the fan 216. In this manner, air can enter in the air flow channels 224 of the heat sink 214 adjacent to the metal fins 222 for heat dissipation. Also, the fan 216 being fluidly coupled to the air flow channels 224 of the heat sink 214, can direct air into the air flow channels 224 of the heat sink 214 to increase air flow across the metal fins 222 and thus improve heat dissipation.

[0050] However, as shown in Figures 2A and 2B, the vapor chamber 204 being located between the electronic device 100 and the fan 216 in the second, vertical direction (Z-axis direction) interferes with direct air flow paths in the second, vertical direction (Z-axis direction) between the fan 216 and the electronic device 100, thus reducing air flow from the fan 216 to the electronic device 100. Thus, in exemplary aspects, to be able to employ the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 to improve thermal coupling and heat transfer between the electronic device 100 and the heat sink 214, but yet mitigate the vapor chamber 204 interfering with air flow paths from the fan 216 to the electronic device 100, one or more openings 226, 226 (1) -226 (2) are provided in the vapor chamber 204 as shown in Figure 2B. As shown in Figure 2B and discussed in more detail below, the openings 226, 226 (1) -226 (2) extend through the vapor chamber 204 in the second, vertical direction (Z-axis direction) from the second, bottom surface 206 of the vapor chamber 204 to the first, top surface 210 of the vapor chamber 204 adjacent to and in contact with the first, bottom surface 212 of the heat sink 214. In this example, the openings 226, 226 (1) -226 (2) extend in the first direction (X-axis and / or Y-axis directions) transverse to the air flow channels 224 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . As shown in Figure 2B, the openings 226, 226 (1) -226 (2) in this example at least partially intersect one or more air flow channels 224 in the heat sink 214 in the second, vertical direction (Z-axis direction) so that the openings 226, 226 (1) -226 (2) at least partially extend air flow paths from the intersecting air flow channels 224 down to the electronic device 100 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . For example, as shown in Figure 2B, air flow channel 224 (1) partially intersects opening 226 (1) in the second, vertical direction (Z-axis direction) , and air flow channel 224 (2) partially intersects opening 226 (2) in the second, vertical direction (Z-axis direction) . This facilitates a more direct air flow path from the fan 216 to the electronic device 100 through the openings 226, 226 (1) -226 (2) in the vapor chamber 204.

[0051] In this manner, the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 can still be employed to improve thermal transfer and conduction to the heat sink 214. However, the openings 226 in the vapor chamber 204 also provide more direct air flow paths between the fan 216 and the electronic device 100 to either blow air onto the electronic device 100 and away from the vapor chamber 204 or draw air from the electronic device 100 and towards the vapor chamber 204 and the heat sink 214 for improved heat dissipation.

[0052] To further illustrate the openings 226 in the vapor chamber 204 and how this affects air flow from the fan 216 through the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A and 2B, Figures 3A-3C are provided. Figure 3A is an air particle flow diagram illustrating a side perspective view of the heat dissipation device 200 in Figures 2A and 2B illustrating air flow 300 from air blow the fan 216 into the air flow channels 224 of the heat sink 214 and to the electronic device 100 through the openings 226, 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204. Figures 3B and 3C are top perspective, and top views, respectively of the vapor chamber 204 coupled to the heat sink 214 of the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3A.

[0053] As shown in Figure 3A, in this example, the air flow 300 shows air that was blown by the fan 216 across the heat sink 214 into the air flow channels 224 between adjacent metal fins 222 in the heat sink 214, and exiting the air flow channels 224 laterally in the first, horizontal direction (Y-axis direction) . Some of the air blown by the fan 216 will be directed and blocked by the first, top surface 210 of the vapor chamber 204 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . This air can exit through the air flow channels 224 in the heat sink 214. However, because the openings 226, 226 (1) -226 (4) are now also formed in the vapor chamber 204 as shown in Figure 3A and also in Figures 3B-3C, the air blown by the fan 216 that intersects the openings 226, 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204 in the second, vertical direction (Z-axis direction) can pass through the openings 226, 226 (1) -226 (4) and be directed directly onto the electronic device 100 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . This is also shown by the air flow 300 in Figure 3A. This provides cooling of the air surrounding the electronic device 100 to decrease the heat in the air conducted by the vapor chamber 204. In this example, as shown in Figures 3B and 3C, the vapor chamber 204 includes four (4) openings 226 (1) -226(4) that are in the form of cut-out sections formed on each of its sides 228 (1) -228 (4) .  As discussed in more detail below, other designs and pattern of openings can also be formed in a heat transfer chamber, including the vapor chamber 204, to facilitate improved air flow.

[0054] For comparison purposes, Figure 4A is an air particle flow diagram illustrating a side perspective view of another heat dissipation device 400 like the heat dissipation device 200 in Figures 2A and 2B, but with a vapor chamber 404 that does not have openings, like the openings 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204 in Figures 2A-3C; Figure 4B is a top perspective view of the vapor chamber 404 in the heat dissipation device 400 in Figure 4A. As shown in Figure 4A, the air flow 402 shows air blown by the fan 216 across the heat sink 214 and a second, top surface 410 of the vapor chamber 404. The second, top surface 410 blocks air in the second, vertical direction (Z-axis direction) from being directed directly onto the electronic device 100. Because there are no openings in the vapor chamber 404 like the openings 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204 in Figures 2A-3C, there are no air flow paths provided through the vapor chamber 404 to facilitate air blown by the fan 216 being directed directly onto the electronic device 100.

[0055] Note that as discussed above, in an alternative operating mode, the fan 216 can be configured or controlled, when activated, to draw air towards the vapor chamber 204 and the heat sink 214 to improve heat dissipation as opposed to blowing air towards the heat sink 214 and through the openings 226 (1) -226 (4) to the electronic device 100.

[0056] Figure 5A is a diagram 500A illustrating an exemplary temperature gradient 502A with junction temperatures of the IC chips 104 (1) -104 (4) for the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3A with the openings 226 in its vapor chamber 204. Figure 5B is a diagram 500B illustrating an exemplary temperature gradient 502B with junction temperatures of the IC chips 104 (1) -104 (4) for the heat dissipation device 400 in Figures 4A and 4B without openings in its vapor chamber 404. As shown in Figures 5A, the junction temperatures of the IC chips 104 (1) -104 (4) are lower for the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B with the openings 226 in its vapor chamber 204, than in the heat dissipation device 400 in Figures 4A and 4B that does not include openings in its vapor chamber 404.

[0057] Now that the exemplary heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B with the openings 226 in its vapor chamber 204 has been introduced and described, exemplary  details and options for the vapor chamber 204 and heat sink 214 are now described with regard to Figures 6-10C.

[0058] In this regard, Figure 6 is an exploded, front perspective view of the exemplary vapor chamber 204 and heat sink 214 of the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B. As shown therein, in this example, the vapor chamber 204 includes a first, top cover 600 that has the first, top surface 210. The first, top cover 600 may be made from a metal material to provide good thermal conductivity when coupled to the heat sink 214. The first, top cover 600 has second openings 604 (1) -604 (4) that are each disposed on a respective side 606 (1) -606 (4) of the first, top cover 600. In this example, the second openings 604 (1) -604 (4) are rectangular-shaped cut out sections that extend to a periphery 608 of the vapor chamber 204. The periphery 608 of the vapor chamber 204 is formed at the intersection of the first, top cover 600 being connected to a second, bottom cover 602 to form the internal cavity 220 between the first, top cover 600 and the second, bottom cover 602. The second, bottom cover 602 may be made from a metal material to provide good thermal conductivity when thermally coupled to an electronic device, such as an IC chip or thermal pad. In this example, each of the second openings 604 (1) -604 (4) extend to the periphery 608 of the vapor chamber 204, but such is not required. Some or all of the openings provided in the vapor chamber 204 could be provided internally to the periphery 608 of the vapor chamber 204. As also shown in Figure 6, the second, bottom cover 602 also includes third openings 612 (1) -612 (4) that are each disposed on a respective side 614 (1) -614 (4) of the second, bottom cover 602. In this example, the third openings 612 (1) -612 (4) are also the same shape as the second openings 604 (1) -604 (4) and also extend to the periphery 608 of the vapor chamber 204 formed at the intersection of the first, top cover 600 being connected to the second, bottom cover 602. The second openings 604 (1) -604 (4) in the first, top cover 600 are designed to align with respective third openings 612 (1) -612 (4) in the second, bottom cover 602 in the second, vertical direction (Z-axis direction) when the first, top cover 600 is connected to the second, bottom cover 602. The combined, aligned respective second openings 604 (1) -604 (4) and third openings 612 (1) -612 (4) form the openings 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204 that extend from the first, top surface 210 of the first, top cover 600 to the second, bottom surface 206 of the second, bottom cover 602.

[0059] With continuing reference to Figure 6, the second, bottom cover 602 has an internal chamber 616 that will form part of the internal cavity 220 of the vapor chamber 204 when the first, top cover 600 is connected to the second, bottom cover 602. The internal chamber 616 has the general shape of the second, bottom cover 602 in this example, because the internal cavity 220 of the vapor chamber 204 is formed from a recess in the second, bottom cover 602 adjacent to its respective sides 614 (1) -614 (4) . This internal chamber 616 also supports the placement of an optional metal wick 618 in the internal cavity 220 of the vapor chamber 204 to facilitate the even distribution of liquid inside the internal cavity 220 of the vapor chamber 204. The metal wick 618 is a wire mesh made of a metal material in this example. The metal wick 618 has the general shape of the internal chamber 616 in this example. This is also shown in Figures 7A and 7B, which are top and top, perspective views of the second, bottom cover 602 of the vapor chamber 204 without the metal wick 618 installed, and in Figures 7C and 7D, which are top, perspective views of the metal wick 618 and its being installed in the internal chamber 616 of the second, bottom cover 602.

[0060] Figures 8A-8E are other exemplary vapor chambers and / or covers with different exemplary opening patterns that can be provided as the vapor chamber 204 and / or its first, top and second, bottom covers 600, 602 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B. For example, Figure 8A illustrates another exemplary vapor chamber 804A that includes trapezoidal-shaped openings 812 (1) -812 (4) that are disposed in respective sides 814 (1) -814 (4) and each extend to a periphery 818 of the vapor chamber 804A formed by the sides 814 (1) -814 (4) . Figure 8B illustrates another exemplary vapor chamber 804B that includes semi-circular-shaped openings 822 (1) -822 (4) that are disposed in respective sides 824 (1) -824 (4) that each extend to a periphery 828 of the vapor chamber 804B formed by the sides 824 (1) -824 (4) . Figure 8C illustrates another exemplary vapor chamber 804C that includes rectangular-shaped openings 832 (1) -832 (5) that are fully disposed in the vapor chamber 804C and do not extend to a periphery 838 of the vapor chamber 804C formed by its sides 834 (1) -834 (4) . Figure 8D illustrates another exemplary vapor chamber 804D that includes circular-shaped openings 842 (1) -842 (6) that are fully disposed in the vapor chamber 804D and do not extend to a periphery 848 of the vapor chamber 804D formed by its sides 844 (1) -844 (4) . Figure 8E illustrates another exemplary vapor chamber 804E that includes hexagonal-shaped openings 852 (1) - 852 (11) that are fully disposed in the vapor chamber 804E and do not extend to a periphery 858 of the vapor chamber 804E formed by its sides 854 (1) -854 (4) .

[0061] It may be desired to couple a heat dissipation device with a heat transfer chamber with openings to multiple electronic components (e.g., PCBs, stacked PCBs, IC chips) that are not co-planar to each other. Thus, it may be advantageous to design a heat dissipation device that can support multiple heat transfer chambers are different planar levels within a heat sink so that when the heat dissipation device is coupled to the electronic components, the coupling surfaces of the heat transfer chambers will be coupled to the multiple electronic components at their differing heights and planarity. In this regard, Figure 9A is a bottom, perspective of another heat dissipation device 900 that includes two vapor chambers: a first vapor chamber 904 (1) and a second vapor chamber 904 (2) coupled to different surfaces of a heat sink 915 that are not co-planar so that the vapor chambers 904 (1) , 904 (2) will be at different heights offset from a coupled electronic device. Figure 9B is a bottom, perspective of the heat dissipation device 900 in Figure 9A. Figure 9C is a bottom view of the heat dissipation device 900 in Figure 9A. Figure 9D is a top view of the heat dissipation device 900 in Figure 9A. As shown in Figures 9A-9D, the second vapor chamber 904 (2) is surrounded by the first vapor chamber 904 (1) as coupled to the heat sink 915.

[0062] The first vapor chamber 904 (1) can be similar to the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B, in that it includes an internal cavity 920 and may include a metal wick inside the internal cavity 920. The first vapor chamber 904 (1) may be formed from a top cover coupled to a bottom cover similar to the vapor chamber 204 in Figures 2A-3B. The first vapor chamber 904 (1) has openings 914 (1) -914 (4) that are each disposed on a respective side 916 (1) -916 (4) of the first vapor chamber 904 (1) . In this example, the openings 914 (1) -914 (4) are rectangular-shaped cut out sections that extend to a periphery 908 of the first vapor chamber 904 (1) . A first, top surface 910 (1) opposite a second, bottom surface 906 (1) of the first vapor chamber 904 (1) in the second, vertical direction (Z-axis direction) , is coupled to the heat sink 915.

[0063] The second vapor chamber 904 (2) can be similar to the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B, in that it includes an internal cavity 930 and may include a metal wick inside the internal cavity 930. The second vapor chamber 904 (2) may be formed from a top cover coupled to a bottom cover similar to the vapor  chamber 204 in Figures 2A-3B. The second vapor chamber 904 (2) has openings 924 (1) -924 (4) that are each disposed on a respective side 926 (1) -926 (4) of the second vapor chamber 904 (2) . In this example, the openings 924 (1) -912 (4) are rectangular-shaped cut out sections that extend to a periphery 918 of the second vapor chamber 904 (2) . A first, top surface 910 (2) of the second vapor chamber 904 (2) opposite a second, bottom surface 906 (2) of the second vapor chamber 904 (2) in the second, vertical direction (Z-axis direction) , is coupled to the heat sink 915. In this example, the openings 914 (1) -914 (4) , 924 (1) -924 (4) in the respective first and second vapor chambers 904 (1) , 904 (2) extend to the respective peripheries 908, 918 of the respective first and second vapor chambers 904 (1) , 904 (2) , but such is not required.

[0064] As shown in Figure 9B, the heat sink 915 in this example includes a first surface 912 (1) comprised of co-planar surfaces 912 (1) of metal fins 922 in the heat sink 915, and a second surface 912 (2) comprised of co-planar surfaces 912 (2) of the metal fins 922 in the heat sink 915. The second surface 912 (2) is recessed and non co-planar from the first surface 912 (1) . In this manner, the second vapor chamber 904 (2) is coupled to the second surface 912 (2) , and the first vapor chamber 904 (1) is coupled to the first surface 912 (1) . Such a design may be useful if the heat dissipation device 900 needs to be thermally coupled to IC chips or other electronic components that have different heights or offsets, so that the first and second vapor chambers 904 (1) , 904 (2) are offset in the second, vertical direction (Z-axis direction) to be coupled to the electronic components that have different heights or offsets. In this example, the second vapor chamber 904 (2) is contained within the first vapor chamber 904 (1) and its periphery 908, but such is not required.

[0065] Figure 10A is a bottom, perspective of another heat dissipation device 1000 that includes two vapor chambers: a first vapor chamber 1004 (1) and a second vapor chamber 1004 (2) coupled to different surfaces of a heat sink 915 that are not co-planar so that the vapor chambers 1004 (1) , 1004 (2) will be at different heights offset from a coupled electronic device. In this example, the two vapor chambers 1004 (1) , 1004 (2) are disposed adjacent to each other on the heat sink 1015. Figure 10B is a bottom, perspective of the heat dissipation device 1000 in Figure 10A. Figure 10C is a bottom view of the heat dissipation device 1000 in Figure 10A. Figure 10D is a top view of the heat dissipation device 1000 in Figure 10A.

[0066] The first vapor chamber 1004 (1) can be similar to the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B, in that it includes an internal cavity 1020 and may include a metal wick inside the internal cavity 1020. The first vapor chamber 1004 (1) may be formed from a top cover coupled to a bottom cover similar to the vapor chamber 204 in Figures 2A-3B. The first vapor chamber 1004 (1) has openings 1014 (1) -1014 (4) that are each disposed on a respective side 1016 (1) -1016 (4) of the first vapor chamber 1004 (1) . In this example, the openings 1014 (1) -1014 (4) are rectangular-shaped cut out sections of which openings 1014 (1) -1014 (3) extend to a periphery 1008 of the first vapor chamber 1004 (1) . A first, top surface 1010 (1) opposite a second, bottom surface 1006 (1) of the first vapor chamber 1004 (1) in the second, vertical direction (Z-axis direction) , is coupled to the heat sink 1015.

[0067] The second vapor chamber 1004 (2) can be similar to the vapor chamber 204 in the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B, in that it includes an internal cavity 1030 and may include a metal wick inside the internal cavity 1030. The second vapor chamber 1004 (2) may be formed from a top cover coupled to a bottom cover similar to the vapor chamber 204 in Figures 2A-3B. The second vapor chamber 1004 (2) has openings 1024 (1) -1024 (6) that are each disposed on a side 1026 (1) -1026 (4) of the second vapor chamber 1004 (2) . In this example, the openings 1024 (1) -1024 (4) are rectangular-shaped cut out sections that extend to a periphery 1018 of the second vapor chamber 1004 (2) . A first, top surface 1010 (2) of the second vapor chamber 1004 (2) opposite a second, bottom surface 1006 (2) of the second vapor chamber 1004 (2) in the second, vertical direction (Z-axis direction) , is coupled to the heat sink 1015. In this example, the openings 1014 (1) -1014 (4) , 1024 (1) -1024 (6) in the respective first and second vapor chambers 1004 (1) , 1004 (2) extend to the respective peripheries 1008, 1018 of the respective first and second vapor chambers 1004 (1) , 1004 (2) , but such is not required.

[0068] As shown in Figure 10B, the heat sink 1015 in this example includes a first surface 1012 (1) comprised of co-planar surfaces 1012 (1) of metal fins 1022 in the heat sink 1015, and a second surface 1012 (2) comprised of co-planar surfaces 1012 (2) of the metal fins 1022 in the heat sink 1015. The second surface 1012 (2) is recessed and is not co-planar with the first surface 1012 (1) . In this manner, the second vapor chamber 1004 (2) is coupled to the second surface 1012 (2) , and the first vapor chamber 1004 (1) is coupled to the first surface 1012 (1) . Such a design may be useful if the heat dissipation  device 1000 needs to be thermally coupled to IC chips or other electronic components that have different heights or offsets, so that the first and second vapor chambers 1004 (1) , 1004 (2) are offset in the second, vertical direction (Z-axis direction) to be coupled to the electronic components that have different heights or offsets. In this example, the second vapor chamber 1004 (2) is located adjacent to the first vapor chamber 1004 (1) , but such is not required.

[0069] A heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to an electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of a wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 900, 1000 in Figures 2A-3A, 9A-9D, and 10A-10D, and their heat sinks 214, 915, 1015 and / or heat transfer chambers provided as vapor chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) in Figures 2A-3B and 6-10D can be assembled in an assembly process.

[0070] In this regard, Figure 11 is a flowchart illustrating an exemplary assembly process 1100 of fabricating a heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to an electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of a wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 900, 1000 in Figures 2A-3A, 9A-9D, and 10A-10D, and their heat sinks 214, 915, 1015 and / or heat transfer chambers provided as vapor chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) in Figures 2A-3B and 6-10D and that can be assembled in an assembly process. The assembly process 1100 in Figure 11 will be discussed with regard to the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3B as an example, but such is not limiting.

[0071] In this regard, a first step of the assembly process 1100 can be providing a first heat transfer chamber 202) , which is a vapor chamber 204 in this example (block 1102 in Figure 11) . The heat transfer chamber 202 includes a first surface 210 extending in a first direction (X-axis and / or Y-axis direction) (block 1102 (1) in Figure 11) , a second surface 206 extending in the first direction (X-axis and / or Y-axis direction) and opposite the first  surface 210 in a second direction (Z-axis direction) orthogonal to the first direction (X-axis and / or Y-axis direction) (block 1102 (2) in Figure 11) , a first internal cavity 220 between the first surface 210 and the second surface 206 in the second direction (Z-axis direction) (block 1102 (3) in Figure 11) , and one or more first openings 226 extending through the first heat transfer chamber 202 in the second direction (Z-axis direction) (block 1102 (4) in Figure 11) . The assembly process 1100 also includes coupling the first surface 210 of the first heat transfer chamber 202 to a heat sink 214 (block 1104 in Figure 11) .

[0072] Other fabrication processes can also be employed to assemble a heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to an electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of a wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 900, 1000 in Figures 2A-3A, 9A-9D, and 10A-10D, and their heat sinks 214, 915, 1015 and / or heat transfer chambers such as the vapor chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) in Figures 2A-3B and 6-10D and that can be assembled in an assembly process.

[0073] In this regard, Figures 12A-12C is a flowchart illustrating another exemplary assembly process 1200 of assembling a heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to an electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of a wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 900, 1000 in Figures 2A-3A, 9A-9D, and 10A-10D, and their heat sinks 214, 915, 1015 and / or heat transfer chambers such as the vapor chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) in Figures 2A-3B and 6-10D. Figures 13A-13E are exemplary assembly stages 1300A-1300E during assembly of the heat dissipation device according to the assembly process 1200 in Figures 12A-12C. The assembly process 1200 as shown in the assembly stages 1300A-1300E in Figures 13A-13E id in reference to the heat dissipation device 200 in Figures 2A-3C and more particularly in Figures 6-7D, but note that the assembly process 1200 could be  employed to fabricate another heat dissipation device including, but not limited to, the heat dissipation devices 900, 1000 in Figures 9A-9D and 10A-10D and their heat sinks 915, 1015 and / or heat transfer chambers such as the vapor chambers 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) in Figures 8-10D.

[0074] In this regard, as shown the assembly stage 1300A in Figure 13A, a first exemplary step in the assembly process 1200 is to provide the second, bottom cover 602 that has the internal chamber 610 and the third openings 612 (1) -612 (2) disposed in the respective sides 614 (1) -614 (2) (block 1202 in Figure 12A) . For example, the second, bottom cover 602 may be made from a metal material and formed by a metal mold process. As shown the fabrication stage 1300B in Figure 13B, a next exemplary step in the assembly process 1200 is to provide the first, top cover 600 that has the second openings 604 (1) -604 (2) disposed in the respective sides 606 (1) -606 (2) (block 1204 in Figure 12B) . For example, the first, top cover 600 may be made from a metal material and formed by a metal mold process. Then, as shown the fabrication stage 1300C in Figure 13C, a next exemplary step in the assembly process 1200 is to couple the bottom surface 212 of the heat sink 214 to the first, top surface 210 of the first, top cover 600 (block 1206 in Figure 12B) . For example, the bottom surface 212 of the heat sink 214 could be welded to the first, top surface 210 of the first, top cover 600 to provide a good thermal connection with high thermal conductivity.

[0075] Then, as shown the fabrication stage 1300D in Figure 13D, a next exemplary step in the assembly process 1200 is to prepare the first, top cover 600 to be coupled to the second, bottom cover 602 to form the vapor chamber 204. Before doing so, the metal wick 618 is inserted into the internal chamber 610 of the second, bottom cover 602 (block 1208 in Figure 12B) . A liquid 1302 may also be disposed in the internal chamber 610 to fill the internal chamber 610 with the metal wick 618 submersed in the liquid 1302. Then, as shown the fabrication stage 1300E in Figure 13E, a next exemplary step in the assembly process 1200 is to couple the first, top cover 600 to the second, bottom cover 602 to form the vapor chamber 204, which is coupled to the heat sink 214 to assemble the heat dissipation device 200 (block 1210 in Figure 12C) . The heat sink 214 was previously coupled to the first, top surface 210 of the first, top cover 600 of the vapor chamber 204 in block 1206 in Figure 12B, as shown in fabrication stage 1300C in Figure 13C. Note that as previously discussed, when the first, top cover 600 is coupled to the second, bottom  cover 602, the respective second and third openings 604 (1) -604 (4) , 612 (1) -612 (4) are aligned in the second, vertical direction (Z-axis direction) to provide the openings 226 (1) -226 (4) in the vapor chamber 204, as shown in Figures 2B and 6 for example. The second opening 604 (1) in the first top cover 600 aligned with the third opening 612 (1) in the second, bottom cover 602 to form opening 226 (1) in the vapor chamber 204 is shown from the side view of the heat dissipation device 200 in Figure 13E.

[0076] There are other types of heat transfer chambers with openings that can be employed in a heat dissipation device to facilitate direct air flow paths to an electronic device for improved heat dissipation. In this regard, Figures 14A and 14B are a side view and an exploded front, perspective view, respectively, of another exemplary heat dissipation device 1400 that can be thermally coupled to a heat generating device to dissipate heat generated by the heat generating device. For example, the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B can be the electronic device 100 in Figure 1 that includes a plurality of IC chips 104, 104 (1) -104 (4) mounted to the circuit board 102. As shown in Figures 14A and 14B, and as discussed in more detail below, the heat dissipation device 1400 includes a heat transfer chamber 1402 in the form of a heat pipe 1404 in this example. A heat pipe can be a metal coil of metal material that includes an internal cavity or internal chamber with liquid that is configured to absorb heat through conduction, which is then transformed into vapor, to improve heat transfer from a heat generating device, such as the electronic device 100. As shown in Figure 14A, a second, bottom surface 1406 of the heat pipe 1404, that extends in a first, horizontal direction (X-axis and Y-axis directions) , is thermally coupled to the IC chips 104 in the electronic device 100 to thermally conduct heat generated by the IC chips 104 into the heat dissipation device 1400 in an efficient manner. Optional thermal pads 208 are coupled to the IC chips 104, 104 (1) -104 (2) , and the second, bottom surface 1406 of the heat pipe 1404 is coupled to the thermal pads 208 to provide a thermal coupling between the IC chips 104, 104 (1) -104 (2) and the heat pipe 1404 in the heat dissipation device 1400. A first, top surface 1410 of the heat pipe 1404, that also extends in a first, horizontal direction (X-axis and / or Y-axis directions) and is opposite of the second, bottom surface 1406 in a second, vertical direction (Z-axis direction) orthogonal to the first, horizontal direction (X-axis and / or Y-axis directions) , is coupled to a first, bottom surface 1412 of a heat sink 1414 to dissipate the heat generated by the IC chips 104 that was thermally transferred to the heat sink 1414  from the heat pipe 1404. For example, the first, bottom surface 1412 of the heat sink 1414 could be connected (e.g., welded) to the first, top surface 1410 of the heat pipe 1404.

[0077] To further illustrate and discuss exemplary detail of the heat dissipation device 1400 with the heat pipe 1404, Figures 15A-15D are provided. Figure 15A is a top view of the heat pipe 1404 coupled to the heat sink 1414 in the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B. Figure 15B is a top, perspective view of the heat pipe 1404 in the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B. Figure 15C is a bottom view of the heat pipe 1404 coupled to the heat sink 1414 in the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B. Figure 15D is a top view of the heat pipe 1404 coupled to the heat sink 1414 in the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B. As shown in Figures 15A-15D, the heat pipe 1404 includes an internal cavity 1420 or internal chamber to improve heat transfer from the electronic device 100 to the heat sink 1414. The internal cavity 1420 is provided in the heat pipe 1404 between the second, bottom surface 1406 and the second, top surface 1410 of the vapor chamber 204 in the second, vertical direction (Z-axis direction) . The internal cavity 1420 of the heat pipe 1404 includes a liquid that is configured to absorb heat from the bottom, first surface 1406 of the heat pipe 1404 proximate the electronic device 100, causing the liquid in the internal cavity 1420 to evaporate into vapor and travel to the second, top, cooler surface 1410 of the vapor chamber proximate the heat sink 1414. In this example, as shown in Figures 15A-15D, the heat pipe 1404 also includes a metal pad 1405 to provide a flatter coupling surface between the heat pipe 1404 and an electronic component or device. The vapor releases the heat for efficient heat transfer to the heat sink 1414 and then condenses back into a liquid to return inside the internal cavity 1420 through gravity in fluid contact with the bottom, first surface 1406. This repeated process of conversion of liquid to vapor and back to liquid inside the internal cavity 1420 of the heat pipe 1404 is an efficient mechanism to transfer thermal energy generated by the electronic device 100 and its IC chips 104, 104 (1) -104 (2) to the heat sink 1414.

[0078] To further improve heat dissipation by the heat dissipation device 1400, as shown in Figures 14A and 14B, a fan 1416 is included in the heat dissipation device 1400 and disposed adjacent and / or coupled to a second, top surface 1418 of the heat sink 1414. The fan 1416 can be controlled, when activated, to blow air towards the heat sink 1414 to increase air flow across the heat sink 1414 to improve heat dissipation. In an alternative  operating mode, the fan 1416 can be configured or controlled, when activated, to draw air towards the heat pipe 1404 and the heat sink 1414 to improve heat dissipation as opposed to blowing air towards the heat sink 1414 and through the openings 1426 to the electronic device 100. In this example, the heat sink 1414 includes a plurality of metal fins 1422 each extending in a first, horizontal direction (Y-axis direction) parallel to each other. The metal fins 1422 are each spaced apart a distance D1 as shown in Figure 15D from an adjacent metal fin (s) 1422, to form a plurality of air flow channels 1424 extending in the first, horizontal direction (Y-axis direction) and in the second, vertical direction (Z-axis direction) open to the first, top surface 1410 of the heat pipe 1404 and open to the fan 1416, as shown in Figures 14A-14B, 15A, and 15D. The metal pad 1405 is adjacent to the top surface 1410 of the heat pipe 1404. In this manner, air can enter the air flow channels 1424 of the heat sink 1414 adjacent to the metal fins 1422 for heat dissipation. Also, the fan 1416 being fluidly coupled to the air flow channels 1424 of the heat sink 1414, can direct air into the air flow channels 1424 of the heat sink 1414 to increase air flow across the metal fins 1422 and thus improve heat dissipation.

[0079] As shown in Figures 15A-15D, to be able to employ the heat pipe 1404 in the heat dissipation device 1400 to improve thermal coupling and heat transfer between the electronic device 100 and the heat sink 1414, but yet mitigate the heat pipe 1404 interfering with air flow paths from the fan 1416 to the electronic device 100, the heat pipe 1404 includes coil sections 1425 (1) , 1425 (2) that are adjacent to each other and overlap each other in the first direction (X-axis and / or Y-axis directions) . Openings 1426 are provided in the space between the adjacent coil sections 1425 (1) , 1425 (2) . The openings 1426 extend through the heat pipe 1404 in the second, vertical direction (Z-axis direction) from the second, bottom surface 1406 of the heat pipe 1404 to the first, top surface 1410 of the heat pipe 1404 adjacent to and in contact with the first, bottom surface 1412 of heat sink 1414. The openings 1426 in this example at least partially intersect one or more air flow channels 1424 in the heat sink 1414 in the second, vertical direction (Z-axis direction) so that the openings 1426 at least partially extend air flow paths from the intersecting air flow channels 1424 down to the electronic device 100 in the second, vertical direction (Z-axis direction) (see Figures 14A and 14B) . This facilitates a more direct air flow path from the fan 1416 to the electronic device 100 through the openings 1426 in the vapor chamber 204.

[0080] In this manner, the heat pipe 1404 in the heat dissipation device 1400 can still be employed to improve thermal transfer and conduction to the heat sink 1414. However, the openings 1426 in the heat pipe 1404 also provide more direct air flow paths from the fan 1416 to the electronic device 100 to blow air onto the electronic device 100 and away from the heat pipe 1404 for improved heat dissipation. In an alternative operating mode, the fan 1416 can be configured or controlled, when activated, to draw air towards the heat pipe 1404 and the heat sink 1414 to improve heat dissipation as opposed to blowing air towards the heat sink 1414 and through the openings 1426 to the electronic device 100.

[0081] Figure 15E is a bottom view of the heat pipe 1404 coupled to another exemplary heat sink 1414 that can be included in the heat dissipation device 1400 in Figures 14A and 14B. As shown in Figure 15E, the heat sink 1414 in this example is like the heat sink 1414 in Figures 15A-15D. However, the heat sink 1414 have metal fins 1444 with openings disposed therebetween 1442 that form two bottom surfaces 1452 (1) , 1452 (2) that are not co-planar to each other. The second bottom surface 1452 (2) formed in the metal fins 1444 is recessed from the first bottom surface 1452 (1) formed in the metal fins 1444 in the shape of the heat pipe 1404 as shown in Figures 15A-15D. In this manner, the first, top surface 1410 of the heat pipe 1404 can be disposed on the second bottom surface 1452 (2) to provide an improved thermal coupling between the heat pipe 1404 and the heat sink 1434. Figure 15F is a top view of the heat pipe 1404 coupled to the heat sink 1444 in Figure 15E.

[0082] Note that the terms “upper” and “top” where used herein are relative terms and are not meant to limit or imply a strict orientation that a “top” referenced element must always be oriented to be above a “bottom” referenced element, and vice versa. Note that the terms “lower” and “bottom” where used herein are relative terms and are not meant to limit or imply a strict orientation that a “bottom” or “lower” referenced element must always be oriented to be below a “top” or “upper” referenced element, and vice versa. Also, note that the terms “above” and “below” where used herein are relative terms and are not meant to limit or imply a strict orientation that an element referenced as being “above” another referenced element must always be oriented to be above the other referenced element with respect to ground, or that an element referenced as being “below” another referenced element must always be oriented to be below the other referenced element with respect to ground.

[0083] An object being “adjacent” as discussed herein relates to an object being beside or next to another stated object. Adjacent objects may not be directly physically coupled to each other. An object can be directly adjacent to another object which means that such objects are directly beside or next to the other object without another object or layer being intervening or disposed between the directly adjacent objects. An object can be indirectly or non-directly adjacent to another object which means that such objects are not directly beside or directly next to each other, but there is an intervening object or layer disposed between the non-directly adjacent objects.

[0084] A heat dissipation device that includes a heat sink configured to be thermally coupled to an electronic device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of a wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 1400 in Figures 2A-3A, 13D, and 14A-14B and their heat sink and heat transfer chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) , 1404 in Figures 2A-3B, 6-10D, 13E, 14A-15F and that can be assembled in an assembly process including, but not limited to, the assembly processes in Figure 11-12C, and according to aspects disclosed herein may be provided in or integrated into any processor-based device or wireless device. Examples, without limitation, include a set top box, an entertainment unit, a navigation device, a communications device, a fixed location data unit, a mobile location data unit, a global positioning system (GPS) device, a mobile phone, a cellular phone, a smart phone, a session initiation protocol (SIP) phone, a tablet, a phablet, a server, a computer, a portable computer, a mobile computing device, a wearable computing device (e.g., a smart watch, a health or fitness tracker, eyewear, etc. ) , a desktop computer, a personal digital assistant (PDA) , a monitor, a computer monitor, a television, a tuner, a radio, a satellite radio, a music player, a digital music player, a portable music player, a digital video player, a video player, a digital video disc (DVD) player, a portable digital video player, an automobile, a vehicle component, and avionics systems.

[0085] In this regard, Figure 16 illustrates an exemplary wireless communications device 1600 that includes radio frequency (RF) components formed from one or more ICs 1602. The wireless communications device 1600 can include a heat dissipation device 1603 (1) , 1603 (2) that includes a heat sink configured to be thermally coupled to a circuit  board and / or a RF component or IC 1602 of the wireless communications device 1600 to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of wireless communication device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 1400 in Figures 2A-3A, 13D, and 14A-14B and their heat sink and heat transfer chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) , 1404 in Figures 2A-3B, 6-10D, 13E, 14A-15F, and according to any aspects disclosed. The wireless communications device 1600 may include or be provided in any of the above referenced devices, as examples. As shown in Figure 16, the wireless communications device 1600 includes a transceiver 1604 and a data processor 1606. The data processor 1606 may include a memory to store data and program codes. The transceiver 1604 includes a transmitter 1608 and a receiver 1610 that support bi-directional communications. In general, the wireless communications device 1600 may include any number of transmitters 1608 and / or receivers 1610 for any number of communication systems and frequency bands. All or a portion of the transceiver 1604 may be implemented on one or more analog ICs, RF ICs (RFICs) , mixed-signal ICs, etc.

[0086] The transmitter 1608 or the receiver 1610 may be implemented with a super-heterodyne architecture or a direct-conversion architecture. In the super-heterodyne architecture, a signal is frequency-converted between RF and baseband in multiple stages, e.g., from RF to an intermediate frequency (IF) in one stage, and then from IF to baseband in another stage in receiver 1610. In the direct-conversion architecture, a signal is frequency-converted between RF and baseband in one stage. The super-heterodyne and direct-conversion architectures may use different circuit blocks and / or have different requirements. In the wireless communications device 1600 in Figure 16, the transmitter 1608 and the receiver 1610 are implemented with the direct-conversion architecture.

[0087] In the transmit path, the data processor 1606 processes data to be transmitted and provides I and Q analog output signals to the transmitter 1608. In the exemplary wireless communications device 1600, the data processor 1606 includes digital-to-analog converters (DACs) 1612 (1) , 1612 (2) for converting digital signals generated by the data processor 1606 into I and Q analog output signals, e.g., I and Q output currents, for further processing.

[0088] Within the transmitter 1608, lowpass filters 1614 (1) , 1614 (2) filter the I and Q analog output signals, respectively, to remove undesired signals caused by the prior digital-to-analog conversion. Amplifiers (AMPs) 1616 (1) , 1616 (2) amplify the signals from the lowpass filters 1614 (1) , 1614 (2) , respectively, and provide I and Q baseband signals. An upconverter 1618 upconverts the I and Q baseband signals with I and Q transmit (TX) local oscillator (LO) signals from a TX LO signal generator 1622 through mixers 1620 (1) , 1620 (2) to provide an upconverted signal 1624. A filter 1626 filters the upconverted signal 1624 to remove undesired signals caused by the frequency upconversion as well as noise in a receive frequency band. A power amplifier (PA) 1628 amplifies the upconverted signal 1624 from the filter 1626 to obtain the desired output power level and provides a transmit RF signal. The transmit RF signal is routed through a duplexer or switch 1630 and transmitted via an antenna 1632.

[0089] In the receive path, the antenna 1632 receives signals transmitted by base stations and provides a received RF signal, which is routed through the duplexer or switch 1630 and provided to a low noise amplifier (LNA) 1634. The duplexer or switch 1630 is designed to operate with a specific receive (RX) -to-TX duplexer frequency separation, such that RX signals are isolated from TX signals. The received RF signal is amplified by the LNA 1634 and filtered by a filter 1636 to obtain a desired RF input signal. Downconversion mixers 1638 (1) , 1638 (2) mix the output of the filter 1636 with I and Q RX LO signals (i.e., LO_I and LO_Q) from an RX LO signal generator 1640 to generate I and Q baseband signals. The I and Q baseband signals are amplified by AMPs 1642 (1) , 1642 (2) and further filtered by lowpass filters 1644 (1) , 1644 (2) to obtain I and Q analog input signals, which are provided to the data processor 1606. In this example, the data processor 1606 includes analog-to-digital converters (ADCs) 1646 (1) , 1646 (2) for converting the analog input signals into digital signals to be further processed by the data processor 1606.

[0090] In the wireless communications device 1600 of Figure 16, the TX LO signal generator 1622 generates the I and Q TX LO signals used for frequency upconversion, while the RX LO signal generator 1640 generates the I and Q RX LO signals used for frequency downconversion. Each LO signal is a periodic signal with a particular fundamental frequency. A TX phase-locked loop (PLL) circuit 1648 receives timing information from the data processor 1606 and generates a control signal used to adjust  the frequency and / or phase of the TX LO signals from the TX LO signal generator 1622. Similarly, an RX PLL circuit 1650 receives timing information from the data processor 1606 and generates a control signal used to adjust the frequency and / or phase of the RX LO signals from the RX LO signal generator 1640.

[0091] Regarding exemplary processor-based devices, Figure 17 illustrates an example of a processor-based system 1700. The processor-based system 1700 can include one or more heat dissipation devices 1701, 1701 (1) -1701 (8) that includes a heat sink configured to be thermally coupled to a circuit board and / or a RF component or IC of a wireless communications device to dissipate heat, and wherein the heat dissipation device also includes a heat transfer chamber that has one or more openings to provide direct air flow paths between the fan and the circuit board and / or a RF component of wireless communications device, including, but not limited to, the heat dissipation devices 200, 1400 in Figures 2A-3A, 13E, and 14A-14B and their heat sink and heat transfer chambers 204, 804A, 804B, 804C, 804D, 804E, 904 (1) , 904 (2) , 1004 (1) , 1004 (2) , 1404 in Figures 2A-3B, 6-10D, 13E, 14A-15F, and according to any aspects disclosed.

[0092] In this example, the processor-based system 1700 may be formed as an IC 1704 in an IC package 1702 and as a system-on-a-chip (SoC) 1706. In this example, the processor-based system 1700 may be provided as or include a system-on-a-chip (SoC) 1706. The processor-based system 1700 includes a CPU 1708 that includes one or more processors 1710, which may also be referred to as CPU cores or processor cores. The CPU 1708 can include a heat dissipation device 1701 (1) to dissipate heat. The CPU 1708 may have cache memory 1712 coupled to the CPU 1708 for rapid access to temporarily stored data. The CPU 1708 is coupled to a system bus 1714 and can intercouple master and slave devices included in the processor-based system 1700. As is well known, the CPU 1708 communicates with these other devices by exchanging address, control, and data information over the system bus 1714. For example, the CPU 1708 can communicate bus transaction requests to a memory controller 1716 as an example of a slave device. Although not illustrated in Figure 17, multiple system buses 1714 could be provided, wherein each system bus 1714 constitutes a different fabric.

[0093] Other master and slave devices can be connected to the system bus 1714. As illustrated in Figure 17, these devices can include a memory system 1720 that includes  the memory controller 1716 and a memory array (s) 1718, one or more input devices 1722, one or more output devices 1724, one or more network interface devices 1726, and one or more display controllers 1728, as examples. The memory system 1720 can include heat dissipation device 1701 (2) to dissipate heat. The network interface devices 1726 can include a heat dissipation device 1701 (3) to dissipate heat. Each of the memory system 1720, the one or more input devices 1722, the one or more output devices 1724, the one or more network interface devices 1726, and the one or more display controllers 1728 can be provided in the same or different circuit packages. The input devices 1722 and / or the output devices 1724 can include heat dissipation devices 1701 (4) , 1701 (5) to dissipate heat. The input device (s) 1722 can include any type of input device, including, but not limited to, input keys, switches, voice processors, etc. The output device (s) 1724 can include any type of output device, including, but not limited to, audio, video, other visual indicators, etc. The network interface device (s) 1726 can be any device configured to allow exchange of data to and from a network 1730. The network 1730 can be any type of network, including, but not limited to, a wired or wireless network, a private or public network, a local area network (LAN) , a wireless local area network (WLAN) , a wide area network (WAN) , a BLUETOOTHTM network, and the Internet. The network interface device (s) 1726 can be configured to support any type of communications protocol desired.

[0094] The CPU 1708 may also be configured to access the display controller (s) 1728 over the system bus 1714 to control information sent to one or more displays 1732. The display 1732 can include a heat dissipation device 1701 (6) to dissipate heat. The display controller (s) 1728 sends information to the display (s) 1732 to be displayed via one or more video processors 1734, which process the information to be displayed into a format suitable for the display (s) 1732. The display controller (s) 1728 and video processor (s) 1734 can include heat dissipation devices 1701 (7) , 1701 (8) to dissipate heat and be provided in the same or different circuit packages, and in the same or different circuit packages containing the CPU 1708 as an example. The display (s) 1732 can include any type of display, including, but not limited to, a cathode ray tube (CRT) , a liquid crystal display (LCD) , a plasma display, a light emitting diode (LED) display, etc.

[0095] Those of skill in the art will further appreciate that the various illustrative logical blocks, modules, circuits, and algorithms described in connection with the aspects disclosed herein may be implemented as electronic hardware, instructions stored in  memory or in another computer readable medium and executed by a processor or other processing device, or combinations of both. Memory disclosed herein may be any type and size of memory and may be configured to store any type of information desired. To clearly illustrate this interchangeability, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. How such functionality is implemented depends upon the particular application, design choices, and / or design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

[0096] The various illustrative logical blocks, modules, and circuits described in connection with the aspects disclosed herein may be implemented or performed with a processor, a Digital Signal Processor (DSP) , an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) , a Field Programmable Gate Array (FPGA) or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein. A processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices (e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration) .

[0097] The aspects disclosed herein may be embodied in hardware and in instructions that are stored in hardware, and may reside, for example, in Random Access Memory (RAM) , flash memory, Read Only Memory (ROM) , Electrically Programmable ROM (EPROM) , Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM) , registers, a hard disk, a removable disk, a CD-ROM, or any other form of computer readable medium known in the art. An exemplary storage medium is coupled to the processor such that the processor can read information from, and write information to, the storage medium. In the alternative, the storage medium may be integral to the processor. The processor and the storage medium may reside in an ASIC. The ASIC may reside in a remote station. In the alternative, the processor and the storage medium may reside as discrete components in a remote station, base station, or server.

[0098] It is also noted that the operational steps described in any of the exemplary aspects herein are described to provide examples and discussion. The operations described may be performed in numerous different sequences other than the illustrated sequences. Furthermore, operations described in a single operational step may actually be performed in a number of different steps. Additionally, one or more operational steps discussed in the exemplary aspects may be combined. It is to be understood that the operational steps illustrated in the flowchart diagrams may be subject to numerous different modifications as will be readily apparent to one of skill in the art. Those of skill in the art will also understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced throughout the above description may be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof.

[0099] The previous description of the disclosure is provided to enable any person skilled in the art to make or use the disclosure. Various modifications to the disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other variations. Thus, the disclosure is not intended to be limited to the examples and designs described herein, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

[0100] Implementation examples are described in the following numbered clauses:

[0101] 1. A heat dissipation device, comprising:

[0102] a first heat transfer chamber, comprising:

[0103] a first surface extending in a first direction;

[0104] a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction;

[0105] a first internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction; and

[0106] one or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction; and

[0107] a heat sink coupled to the first surface of the first heat transfer chamber.

[0108] 2. The heat dissipation device of clause 1, wherein:

[0109] the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,

[0110] the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air flow channels in the heat sink extending in the second direction.

[0111] 3. The heat dissipation device of clause 2, wherein the one or more first openings in the first heat transfer chamber at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.

[0112] 4. The heat dissipation device of clause 2 or 3,

[0113] wherein:

[0114] the plurality of metal fins each have a third surface and a fourth surface opposite the third surface in the second direction; and

[0115] each third surface of the plurality of metal fins is coupled to the first surface of the first heat transfer chamber; and

[0116] further comprising:

[0117] a fan adjacent to the fourth surface of the plurality of metal fins.

[0118] 5. The heat dissipation device of any of clauses 1-4, further comprising:

[0119] a second heat transfer chamber, comprising:

[0120] a third surface extending in a first direction;

[0121] a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction;

[0122] a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; and

[0123] one or more second openings extending through the second heat transfer chamber in the second direction; and

[0124] the heat sink coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.

[0125] 6. The heat dissipation device of clause 5, wherein:

[0126] the heat sink comprises:

[0127] a fifth surface extending in the first direction; and

[0128] a sixth surface extending in the second direction, the sixth surface not co-planar with the fifth surface in the second direction;

[0129] the fifth surface of the heat sink is coupled to the first surface of the first heat transfer chamber; and

[0130] the sixth surface of the heat sink is coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.

[0131] 7. The heat dissipation device of any of clauses 1-6, wherein:

[0132] the first heat transfer chamber comprises:

[0133] a first vapor chamber, comprising:

[0134] a first cover comprising the first surface comprising one or more second openings; and

[0135] a second cover comprising the second surface comprising one or more third openings;

[0136] the first cover coupled to the second cover to form the first internal cavity; and

[0137] the one or more first openings each comprise a second opening of the one or more second openings aligned in the second direction with a third opening of the one or more third openings.

[0138] 8. The heat dissipation device of clause 7, wherein the first vapor chamber further comprises a first metal wick in the first internal cavity.

[0139] 9. The heat dissipation device of clause 7 or 8, wherein:

[0140] the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,

[0141] the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air  flow channels in the heat sink extending in the second direction; and

[0142] the one or more first openings in the first vapor chamber at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.

[0143] 10. The heat dissipation device of any of clauses 7-9, further comprising: a second vapor chamber, comprising:

[0144] a third cover comprising a third surface extending in the first direction, the third surface comprising one or more fourth openings;

[0145] a fourth cover comprising a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction, the fourth surface comprising one or more fifth openings;

[0146] the third cover coupled to the fourth cover to form a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; and

[0147] one or more sixth openings extending through the second vapor chamber in the second direction,

[0148] the one or more sixth openings extending from the first surface to the second surface in the second direction and each comprising a fourth opening of the one or more fourth openings aligned in the second direction with a fifth opening of the one or more fifth openings; and

[0149] the heat sink comprises:

[0150] a fifth surface; and

[0151] a sixth surface that is not co-planar with the fifth surface in the second direction;

[0152] wherein:

[0153] the first surface of the first vapor chamber is coupled to the fifth surface of the heat sink; and

[0154] the third surface of the second vapor chamber is coupled to the sixth surface of the heat sink.

[0155] 11. The heat dissipation device of clause 10, wherein the heat sink comprises:

[0156] the fifth surface of the heat sink comprising a seventh surface of each of a plurality of first metal fins co-planar to each other in the second direction; and

[0157] the sixth surface of the heat sink comprising an eighth surface of each of a plurality of second metal fins co-planar to each other in the second direction, and not co-planar to the fifth surface in the second direction.

[0158] 12. The heat dissipation device of any of clauses 7-11, wherein:

[0159] the first heat transfer chamber comprises a periphery at an intersection of the coupling of the first cover to the second cover; and

[0160] at least one first opening of the one or more first openings extends to the periphery.

[0161] 13. The heat dissipation device of clause 12, wherein each of the one or more first openings extends to the periphery.

[0162] 14. The heat dissipation device of any of clauses 7-11, wherein at least one first opening of the one or more first openings is fully disposed in the first cover and the second cover.

[0163] 15. The heat dissipation device of clause 14, wherein each of the one or more first openings is fully disposed in the first cover and the second cover.

[0164] 16. The heat dissipation device of any of clauses 7-15, wherein at least one first opening of the one or more first openings is rectangular-shaped.

[0165] 17. The heat dissipation device of any of clauses 7-15, wherein at least one first opening of the one or more first openings is trapezoidal-shaped.

[0166] 18. The heat dissipation device of any of clauses 7-15, wherein at least one first opening of the one or more first openings is semi-circular shaped.

[0167] 19. The heat dissipation device of any of clauses 1-6, wherein the first heat transfer chamber comprises a heat pipe comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity.

[0168] 20. The heat dissipation device of clause 19, wherein:

[0169] the heat pipe comprises a metal coil comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity;

[0170] the metal coil comprises a plurality of coil sections each adjacent to another coil section of the plurality of coil sections in first direction; and

[0171] the one or more first openings comprise one or more first openings between each coil section of the plurality of coil sections to its adjacent coil section of the plurality of coil sections in the second direction.

[0172] 21. The heat dissipation device of clause 20, wherein:

[0173] the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,

[0174] the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air flow channels in the heat sink extending in the second direction; and

[0175] the one or more first openings in the heat pipe at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.

[0176] 22. The heat dissipation device of clause 20 or 21, wherein the heat pipe further comprises a metal pad coupled to the metal coil and adjacent to the second surface of the metal coil.

[0177] 23. The heat dissipation device of any of clauses 20-22, wherein:

[0178] the heat sink comprises:

[0179] a third surface; and

[0180] a fourth surface that is not co-planar with the third surface in the second direction; and

[0181] the first surface of the metal coil is coupled to the third surface of the heat sink.

[0182] 24. The heat dissipation device of clause 23, wherein:

[0183] the third surface of the heat sink comprises a fifth surface of each of a plurality of first metal fins co-planar to each other in the second direction; and

[0184] the fourth surface of the heat sink comprises a sixth surface of each of a plurality of second metal fins co-planar to each other in the second direction, and not co-planar to the third surface in the second direction.

[0185] 25. A method of assembling a heat dissipation device, comprising:

[0186] providing a first heat transfer chamber, comprising:

[0187] a first surface extending in a first direction;

[0188] a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction;

[0189] a first internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction; and

[0190] one or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction; and

[0191] coupling the first surface of the first heat transfer chamber to a heat sink.

[0192] 26. The method of clause 25, wherein the heat sink comprises have a third surface and a fourth surface opposite the third surface in the second direction, and

[0193] comprising coupling the first surface of the first heat transfer chamber to the third surface of the heat sink; and

[0194] further comprising coupling a fan adjacent to the fourth surface of the heat sink.

[0195] 27. The method of clause 25 or 26, further comprising:

[0196] providing second heat transfer chamber, comprising:

[0197] a third surface extending in a first direction;

[0198] a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction;

[0199] a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; and

[0200] one or more second openings extending through the second heat transfer chamber in the second direction; and

[0201] coupling the heat sink coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.

[0202] 28. The method of any of clauses 25-27, wherein providing the first heat transfer chamber comprises providing a first vapor chamber, comprising:

[0203] providing a first cover comprising the first surface comprising one or more second openings; and

[0204] providing a second cover comprising the first internal cavity and comprising the second surface comprising one or more third openings;

[0205] coupling the first cover to the second cover to form the first internal cavity and aligning each of the one or more second openings in the second direction with a third opening of the one or more third openings.

[0206] 29. The method of clause 28, further comprising inserting a first metal wick in the first internal cavity prior to coupling the first cover to the second cover.

[0207] 30. The method of any of clauses 25-27, wherein providing the first heat transfer chamber comprises providing a heat pipe comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity.

Claims

1.A heat dissipation device, comprising:a first heat transfer chamber, comprising:a first surface extending in a first direction;a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction;a first internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction; andone or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction; anda heat sink coupled to the first surface of the first heat transfer chamber.2.The heat dissipation device of claim 1, wherein:the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air flow channels in the heat sink extending in the second direction.3.The heat dissipation device of claim 2, wherein the one or more first openings in the first heat transfer chamber at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.4.The heat dissipation device of claim 2,wherein:the plurality of metal fins each have a third surface and a fourth surface opposite the third surface in the second direction; andeach third surface of the plurality of metal fins is coupled to the first surface of the first heat transfer chamber; andfurther comprising:a fan adjacent to the fourth surface of the plurality of metal fins.5.The heat dissipation device of claim 1, further comprising:a second heat transfer chamber, comprising:a third surface extending in a first direction;a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction;a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; andone or more second openings extending through the second heat transfer chamber in the second direction; andthe heat sink coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.6.The heat dissipation device of claim 5, wherein:the heat sink comprises:a fifth surface extending in the first direction; anda sixth surface extending in the second direction, the sixth surface not co-planar with the fifth surface in the second direction;the fifth surface of the heat sink is coupled to the first surface of the first heat transfer chamber; andthe sixth surface of the heat sink is coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.7.The heat dissipation device of claim 1, wherein:the first heat transfer chamber comprises:a first vapor chamber, comprising:a first cover comprising the first surface comprising one or more second openings; anda second cover comprising the second surface comprising one or more third openings;the first cover coupled to the second cover to form the first internal cavity; andthe one or more first openings each comprise a second opening of the one or more second openings aligned in the second direction with a third opening of the one or more third openings.8.The heat dissipation device of claim 7, wherein the first vapor chamber further comprises a first metal wick in the first internal cavity.9.The heat dissipation device of claim 7, wherein:the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air flow channels in the heat sink extending in the second direction; andthe one or more first openings in the first vapor chamber at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.10.The heat dissipation device of claim 7, further comprising:a second vapor chamber, comprising:a third cover comprising a third surface extending in the first direction, the third surface comprising one or more fourth openings;a fourth cover comprising a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction, the fourth surface comprising one or more fifth openings;the third cover coupled to the fourth cover to form a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; andone or more sixth openings extending through the second vapor chamber in the second direction,the one or more sixth openings extending from the first surface to the second surface in the second direction and each comprising a fourth opening of the one or more fourth openings aligned in the second direction with a fifth opening of the one or more fifth openings; andthe heat sink comprises:a fifth surface; anda sixth surface that is not co-planar with the fifth surface in the second direction;wherein:the first surface of the first vapor chamber is coupled to the fifth surface of the heat sink; andthe third surface of the second vapor chamber is coupled to the sixth surface of the heat sink.11.The heat dissipation device of claim 10, wherein the heat sink comprises:the fifth surface of the heat sink comprising a seventh surface of each of a plurality of first metal fins co-planar to each other in the second direction; andthe sixth surface of the heat sink comprising an eighth surface of each of a plurality of second metal fins co-planar to each other in the second direction, and not co-planar to the fifth surface in the second direction.12.The heat dissipation device of claim 7, wherein:the first heat transfer chamber comprises a periphery at an intersection of the coupling of the first cover to the second cover; andat least one first opening of the one or more first openings extends to the periphery.13.The heat dissipation device of claim 12, wherein each of the one or more first openings extends to the periphery.14.The heat dissipation device of claim 7, wherein at least one first opening of the one or more first openings is fully disposed in the first cover and the second cover.15.The heat dissipation device of claim 14, wherein each of the one or more first openings is fully disposed in the first cover and the second cover.16.The heat dissipation device of claim 7, wherein at least one first opening of the one or more first openings is rectangular-shaped.17.The heat dissipation device of claim 7, wherein at least one first opening of the one or more first openings is trapezoidal-shaped.18.The heat dissipation device of claim 7, wherein at least one first opening of the one or more first openings is semi-circular shaped.19.The heat dissipation device of claim 1, wherein the first heat transfer chamber comprises a heat pipe comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity.20.The heat dissipation device of claim 19, wherein:the heat pipe comprises a metal coil comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity;the metal coil comprises a plurality of coil sections each adjacent to another coil section of the plurality of coil sections in first direction; andthe one or more first openings comprise one or more first openings between each coil section of the plurality of coil sections to its adjacent coil section of the plurality of coil sections in the second direction.21.The heat dissipation device of claim 20, wherein:the heat sink comprises a plurality of metal fins each extending in the first direction parallel to each other,the plurality of metal fins are each spaced apart from an adjacent metal fin of the plurality of metal fins in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction to form a plurality of air flow channels in the heat sink extending in the second direction; andthe one or more first openings in the heat pipe at least partially intersect one or more air flow channels of the plurality of air flow channels in the second direction.22.The heat dissipation device of claim 20, wherein the heat pipe further comprises a metal pad coupled to the metal coil and adjacent to the second surface of the metal coil.23.The heat dissipation device of claim 20, wherein:the heat sink comprises:a third surface; anda fourth surface that is not co-planar with the third surface in the second direction; andthe first surface of the metal coil is coupled to the third surface of the heat sink.24.The heat dissipation device of claim 23, wherein:the third surface of the heat sink comprises a fifth surface of each of a plurality of first metal fins co-planar to each other in the second direction; andthe fourth surface of the heat sink comprises a sixth surface of each of a plurality of second metal fins co-planar to each other in the second direction, and not co-planar to the third surface in the second direction.25.A method of assembling a heat dissipation device, comprising:providing a first heat transfer chamber, comprising:a first surface extending in a first direction;a second surface extending in the first direction and opposite the first surface in a second direction orthogonal to the first direction;a first internal cavity between the first surface and the second surface in the second direction; andone or more first openings extending through the first heat transfer chamber in the second direction; andcoupling the first surface of the first heat transfer chamber to a heat sink.26.The method of claim 25, wherein the heat sink comprises have a third surface and a fourth surface opposite the third surface in the second direction, andcomprising coupling the first surface of the first heat transfer chamber to the third surface of the heat sink; andfurther comprising coupling a fan adjacent to the fourth surface of the heat sink.27.The method of claim 25, further comprising:providing second heat transfer chamber, comprising:a third surface extending in a first direction;a fourth surface extending in the first direction and opposite the third surface in the second direction orthogonal to the first direction;a second internal cavity between the third surface and the fourth surface in the second direction; andone or more second openings extending through the second heat transfer chamber in the second direction; andcoupling the heat sink coupled to the third surface of the second heat transfer chamber.28.The method of claim 25, wherein providing the first heat transfer chamber comprises providing a first vapor chamber, comprising:providing a first cover comprising the first surface comprising one or more second openings; andproviding a second cover comprising the first internal cavity and comprising the second surface comprising one or more third openings;coupling the first cover to the second cover to form the first internal cavity and aligning each of the one or more second openings in the second direction with a third opening of the one or more third openings.29.The method of claim 28, further comprising inserting a first metal wick in the first internal cavity prior to coupling the first cover to the second cover.30.The method of claim 25, wherein providing the first heat transfer chamber comprises providing a heat pipe comprising the first surface, the second surface, and the first internal cavity.

Images