Активные теплоотводы как новое направление в микроэлектронике
7
Поскольку современная микроэлектроника, продолжая умень-
шаться в размерах, увеличивает при этом свою производительность
(быстродействие, информационный объем и т. п.), возрастает соот-
ветственно и плотность тепловой энергии внутри устройства. В этой
связи возникает необходимость иметь более эффективные методы
теплоотвода. Принудительное воздушное охлаждение стало сейчас
необходимым даже для устройств, в которых ранее считалось доста-
точным естественное охлаждение.
Электронные изделия с большим энергопотреблением, такие как
компьютеры и стационарные аудиовизуальные системы, обычно
имеют какое-либо теплоотводящее устройство, например радиатор,
тепловую трубку или вентилятор воздушного охлаждения. При этом
возрастает потребность в охлаждающих устройствах для изделий не-
больших размеров, в которые эти устройства уже не могут быть
установлены.
Для охлаждения таких изделий предлагается использовать мик-
ронасос, характерной особенностью которого является пьезокерами-
ческий привод в виде системного диска, что позволяет создать очень
компактный и тонкий блок. Микронасос, использующий ультразву-
ковой вибратор из пьезоэлектрической керамики, работает как воз-
душный насос высокого давления или разрежения для воздуха в
устройстве.
Несмотря на то что микронасос намного меньше по размерам,
чем общепринятые устройства воздушного охлаждения (его размеры
20 × 20 × 1,85 мм (без сопла)), он имеет улучшенные технические ха-
рактеристики: максимальное статическое давление 1,9 кПа при размахе
питающего напряжения переменного тока 15 В при расходе 1 дм
3
/мин,
что более чем на порядок превышает технические характеристики из-
вестных микронасосов подобной конструкции. Микронасос имеет так-
же меньший уровень энергопотребления (около 250 мВт) по сравнению
с общепринятыми устройствами воздушного охлаждения благодаря его
пьезокерамическому приводу.
Основные области применения микронасосов:
газоанализаторы;
детекторы утечек;
медицинская аппаратура (например, регулируемая доставка ин-
сулина и других лекарств в организм больного);
химия и биология (например, микродозаторы и т. п.);
вакуумные насосы;
гидропривод (системы перемещения и позиционирования, мик-
родомкраты, системы наведения (прицелы) и т. д.);
сифонирование различных жидкостей;
охлаждающие устройства для мощных силовых приборов (встро-
енные или в виде подложек): компьютеры, видеокарты, высокоско-
