Устройство для охлаждения микроэлектронных узлов Советский патент 1990 года по МПК H05K7/20 H01L23/34 

: . 1614148

J- Изобретение относится к охлаждающим устройствам и наиболее эффектив- йо может быть использовано для охлаждения полупроводниковых приборов 0 вычислительной и радиоэлектронной технике.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных характеристик и повышение плотности компоновки и монтажа .

: На фиг.1 показано устройство для Охлаждения; на фиг.2 - эпюры колеба- ий основания устройства охлаждения. Устройство для охлаждения содержит биморфный пьезокерамический виб- Йовозбудитель 1, выполненный в виде Двух пьезокерамических пластинок 2, с|;оединеннык между собой пластиной .3 металла с образованием основания

10

15

поляризованных по толщине в одном аправлении, с электродами, разделенными по ширине на несколько частей

и 5, попарно подключенных к разным Быходам двухфазного источника- напря- л1:ения 6 соответственно, и пластин- |атые резонаторы в виде гибких плас- 7 из металла, которые установлены и закреплены на основании со стороны размещения его пластины 3 из, металла Оерпендикулярно ей, причем основание Е|ыполнено с установочной площадкой 8 для размещения микроэлектронного у|зла 9, например-полупроводниковог|о прибора, которая расположена на г астине 3 из металла основания бирфного пьезокерамического вибро- в|озбудителя 1.

Устройство для охлаждения микро- электронных узлов работает следуюш:йм образом.

Подача переменного напряжения на электроды 4 и 5 пьезокерамических .. пластинок 2 вызывает колебательные вижения частей электродов 4 и 5 в противоположных фазах. Фазы колебаний частей электродов 4 также, как частей электродов 5 обоих пьезоерамических пластинок 2 совпадают, так как обо указанные пластинки 2 оляризованы по толщине в одном на- равлении. Это приводит к изгибу пла-г тины 3 из металла основания биморф- ого пьезокерамического вибровозбудиеля 1, формы которого в противопоожных фазах показаны на эпюрах (фиг.2а,б). Передняя часть пластины из металла на эпюрах показана пряой линией, так как неподвижно при20

о я п с ру ча яс Та ха эл на че

25 Ф

эл ны 30 те 5(е ме с ва 2 с ко кл ис и 4Q ны ла ке л ль 45 тер но нит ид би 50 во тал не тин нов тых ван виб тин кос

0

5

0

креплена к корпусу микроэлектронного узла 9. При резонансной частоте по гибким пластинкам 7 пластинчатых резонаторов, выполняющих функцию ребер охлаждения, из-за колебания основания формируется бегущая волна. Колеблющаяся свободная концевая часть гибких пластинок 7, перемещаясь влево по своей правой стороне, образует вакуум, куда всасывается воздух и формируется воздушный вихрь. Концевая часть гибких пластинок 7, перемещаясь вправо, отталкивает этот вихрь, формируя другой по свой левой стороне. Таким образом, каждая гибкая пластина 7 формирует направленный поток воздуха, отводящий тепло, выделяемое микроэлектронным узлом 9 и поступающее на гибкие пластины 7 через пластину 3 основания биморфного пьезокерамического вибровозбудителя 1.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения микроэлектронных узлов; содержащее биморфный пьезокерамический вибровозбуди- тель, выполненный в виде двух пьезо- 5(ерамических пластинок, соединенных между собой с образованием основания с установочной площадкой и поляризованных по толщине в Одном направлении, с электродами, раздеЛенньми на несколько частей, которйе попарно подключены к разным выходам двухфазного источника напряжения.соответственно, и пластинчатый резонатор, выполнен- ный в виде гибкой пластины из металла и соединенный с биморфным пьезо- керамическим .вибровозбудителем, о т - л и ч а ю щ е е с я тем,, что, с целью улучщения массогабаритных харак- теристик и повьщзение плотности компо- новки и монтажа, оно снабжено допол- нительнь ми и пластинчатыми резонаторами идентичньти основному, а основание биморфного пьезокерамического вибро- возбудителя снабжено пластиной из металла, установленной на нем и Соединенной с его пьезокерамическими пластинками, причем гибкие пластины основного и дополнительных пластинча- тых резонаторов закреплены на основании биморфного пьезокерамического вибровозбудителя со стороны его пластины из металла перпендикулярно плоскости размещения указанной пластины.

51514148 .6

а части электродов биморфиого пьезо- щих электродов, при этом установоч керамического вибровозбудителя расположены по ширине их соответствую1

ная площадка основания расположена на его пластине из металла.

щих электродов, при этом установоч

1

ная площадка основания расположена на его пластине из металла.

Изобретение может быть использовано для охлаждения полупроводниковых приборов. Цель - улучшение массогабаритных характеристик и повышение плотности компоновки и монтажа. Устройство содержит биморфный пьезокерамический вибровозбудитель 1, выполненный в виде двух пьезокерамических пластинок 2, соединенных между собой пластиной 3 из металла с образованием основания и поляризованных по толщине в одном направлении, с электродами, разделенными по ширине на несколько частей 4,5, попарно подключенных к разным выходам двухфазного источника 6 напряжения. Устройство имеет пластинчатые резонаторы в виде гибких пластин 7 из металла, установленных и закрепленных на основании со стороны пластины 3 перпендикулярно ей. На пластине 3 имеется установочная площадка 8 для микроэлектронного узла 9, например, полупроводникового прибора. Каждая гибкая пластина 7 формирует направленный поток воздуха, отводящий тепло, выделяемое микроэлектронным узлом 9 и поступающее на гибкие пластины 7 через пластину 3. 2 ил.

а

Фиг. 2