專利名稱：一種基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于壓電泵的主動式冷卻裝置，特別是涉及一種基于壓電泵的主 動式控溫冷卻裝置，用于微電子芯片、LED燈等的冷卻，以解決了微電子芯片、LED燈等 高熱流密度的散熱問題。
背景技術(shù)：
隨著微電子、LED燈等的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品趨向于高性能、便攜式、微小型化的方 向發(fā)展，LED燈則趨向于大功率化發(fā)展。芯片的主頻和集成度的提高導(dǎo)致了高熱流密度問 題的產(chǎn)生，成為當(dāng)前制約高集成度芯片技術(shù)發(fā)展的首要問題，若未能及時導(dǎo)出所產(chǎn)生的熱 量，則芯片上的熱量會不斷增加和積累，導(dǎo)致芯片溫度迅速上升，電子元器件可靠性的改 善，功率容量的增加以及結(jié)構(gòu)的微小型化等都直接取決于芯片本身熱控制的完善程度；LED 燈的功率的提高則顯著增加發(fā)熱量，若未能及時排出所產(chǎn)生的熱量，LED燈的壽命則會急 劇下降。
目前針對微電子芯片、大功率LED燈等的散熱還是較多用傳統(tǒng)的強制空氣對流散熱器， 但隨著芯片的更高集成度，LED燈的功率增大，傳統(tǒng)的強制空氣對流散熱器將無法滿足散 熱要求，因此必須尋求新型高效的散熱技術(shù)。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，針對微電子元器件、大功率LED燈等的 散熱，開發(fā)出一種基于壓電泵的冷卻裝置，解決微電子元器件、LED燈等高熱流密度條件 下的熱擴散問題。該裝置結(jié)構(gòu)及控制簡單、成本低廉、制造方便，散熱效率高，易于實現(xiàn) 產(chǎn)業(yè)化。
本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的-
一種基于壓電泵的主動式精確控溫冷卻裝置，包括蒸發(fā)器、冷凝器、散熱片、壓電泵 和導(dǎo)管，蒸發(fā)器的入口端通過導(dǎo)管與壓電泵相連接，壓電泵通過通過導(dǎo)管與冷凝器的出口 端連接；蒸發(fā)器的出口端通過導(dǎo)管與冷凝器的入口端連接；散熱片安裝于冷凝器上，蒸發(fā) 器緊貼于微電子元器件上；蒸發(fā)器與冷凝器內(nèi)裝有可在兩者中相互流通的液體工質(zhì)。為進(jìn)一步實現(xiàn)本實用新型目的，所述壓電泵是以壓電晶體片為底座的泵。
所述蒸發(fā)器和冷凝器的內(nèi)部設(shè)有s形流通通道。
所述散熱片頂部還設(shè)有風(fēng)扇。 所述液體工質(zhì)為蒸餾水。
本實用新型具有以下特點基于壓電泵的冷卻裝置具有高熱傳導(dǎo)能力、結(jié)構(gòu)簡單、適 應(yīng)性好，且易于微型化或小型化；裝置部件易加工、材料方便、成本低廉；裝置控制簡單， 只需根據(jù)散熱元器件的溫度控制壓電泵的流量和散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。


圖1是本實用新型裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型裝置的蒸發(fā)器的剖視圖。 圖3是本實用新型裝置的冷凝器的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實用新型的實施方式 不限于此。
如圖1所示，基于壓電泵的主動式冷卻裝置由蒸發(fā)器3、冷凝器5、散熱片l、壓電泵 4和導(dǎo)管2組成，蒸發(fā)器3的入口端通過導(dǎo)管2與壓電泵4相連接，壓電泵4通過通過導(dǎo) 管2與冷凝器5的出口端連接；蒸發(fā)器3的出口端通過導(dǎo)管2與冷凝器5的入口端連接。 風(fēng)扇6安裝于散熱片1頂部；散熱片1安裝于冷凝器5上，蒸發(fā)器3緊貼于微電子元器件 上。
壓電泵4是以壓電晶體片為底座的泵，通過改變輸入至壓電晶體片的電壓的快慢，從而 壓電晶體片的振動頻率改變以改變壓電泵的流量。液體工質(zhì)為導(dǎo)熱性良好的蒸餾水。
如圖2、 3所示，蒸發(fā)器3、冷凝器5的內(nèi)部都設(shè)有"S"形液體工質(zhì)流通通道，通過 液體工質(zhì)在冷凝器內(nèi)部的曲折流動以實現(xiàn)熱量的充分吸收和釋放。
冷凝器5上有常規(guī)CPU翅片散熱片1，翅片散熱片1頂部配合增加可控風(fēng)扇6，通過 風(fēng)扇6將聚集于散熱片的熱量及時排出。
蒸發(fā)器3、冷凝器5、散熱片1的材料為導(dǎo)熱性好的鋁、鋁合金、銅、銀金屬。
壓電泵4工作，促使灌注于蒸發(fā)器3、冷凝器5等內(nèi)的液體工質(zhì)不斷循環(huán)，將熱量由 蒸發(fā)器3端導(dǎo)入至冷凝器5端，再通過散熱片l排出。
實施例l:設(shè)定100W的CPU工作時的溫度不高于6(TC。 CPU開始工作并產(chǎn)生熱量，同時壓電泵以400ml/min開始工作，不斷循環(huán)灌注于里面的10ml液態(tài)蒸餾水工質(zhì)，散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為 4000r/min。當(dāng)系統(tǒng)檢測到CPU的溫度超過6(TC時，增大壓電晶體片的振動頻率和散熱風(fēng)扇 的轉(zhuǎn)速，壓電泵的流量增大至480ml/min，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增至4500r/min，熱量傳至冷凝器的速 度加快，散熱風(fēng)扇更快的將熱量排放到空氣中，CPU的溫度下降；當(dāng)CPU的溫度下降后，減 小壓電晶體片的振動頻率和散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。通過控制壓電泵的流量和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使得 CPU的工作溫度低于程序設(shè)定值。本裝置具有以下優(yōu)點高熱傳導(dǎo)能力、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性 好，且易于微型化或小型化；裝置部件易加工、材料方便、成本低廉；裝置控制簡單，只 需根據(jù)散熱元器件的溫度控制壓電泵的流量和散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1、一種基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，其特征在于包括蒸發(fā)器(3)、冷凝器(5)、散熱片(1)、壓電泵(4)和導(dǎo)管(2)，蒸發(fā)器(3)的入口端通過導(dǎo)管(2)與壓電泵(4)相連接，壓電泵(4)通過通過導(dǎo)管(2)與冷凝器(5)的出口端連接；蒸發(fā)器(3)的出口端通過導(dǎo)管(2)與冷凝器(5)的入口端連接；散熱片(1)安裝于冷凝器(5)上，蒸發(fā)器(3)緊貼于微電子元器件上；蒸發(fā)器(3)與冷凝器(5)內(nèi)裝有可在兩者中相互流通的液體工質(zhì)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，其特征在于所述壓電泵 (4)是以壓電晶體片為底座的泵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器 (3)和冷凝器(5)的內(nèi)部設(shè)有S形流通通道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項所述的基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，其特征在于所 述散熱片(1)頂部還設(shè)有風(fēng)扇(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，其特征在于所述液體工 質(zhì)為蒸餾水。
專利摘要本實用新型公開了一種基于壓電泵的主動式控溫冷卻裝置，包括蒸發(fā)器(3)、冷凝器(5)、散熱片(1)、壓電泵(4)和導(dǎo)管(2)，蒸發(fā)器(3)的入口端通過導(dǎo)管(2)與壓電泵(4)相連接，壓電泵(4)通過導(dǎo)管(2)與冷凝器(5)的出口端連接；蒸發(fā)器(3)的出口端通過導(dǎo)管(2)與冷凝器(5)的入口端連接；散熱片(1)安裝于冷凝器(5)上，蒸發(fā)器(3)緊貼于微電子元器件上；蒸發(fā)器(3)與冷凝器(5)內(nèi)裝有可在兩者中相互流通的液體工質(zhì)。該冷卻裝置主要應(yīng)用于微電子元器件、大功率LED燈等的散熱，裝置結(jié)構(gòu)及控制簡單、成本低廉、制造方便，散熱效率高，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號H01L23/34GK201307588SQ20082020372
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者何俊鋒, 曾志新, 朱同發(fā), 勇 李, 勇 湯, 莫良浦, 黃東海 申請人:華南理工大學(xué)