Устройство для охлаждения микроэлектронных узлов

 

Изобретение может быть использовано для охлаждения микроэлектронных устройств в электронике, приборостроении. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения регулирования направления воздушного потока-достигается тем, что биморфный пьезокерамический (ПК) вибровозбудитель 2 выполнен в виде двух ПК пластинок, поляризованных по толщине в одном направлении и разделенных по их длине по крайней мере на три части каждая. На биморфном ПК вибровозбудителе 2 Т-образно прикреплен пластинчатый резонатор 3, ориентированный вдоль горизонтальной полки Т-образного соединения. В качестве источника переменного напряжения использован двухфазный источник 5 напряжения, имеется переключатель 8. В процессе работы создаются воздушные потоки различного направления, которые могут накладываться друг на друга и суммироваться или гаситься. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н1 г ф" f.4 I" 4М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rIQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316704/24-21 (22) 16. 10.87 (46) 30 ° 01.90. Бюп. 1"- 4 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.Г.Бисигирскис, P,IÝ.Áàíñÿâè÷þñ, Г.В.Бисигирскис и К.М.Рагульскис (53) 621.396,67.7(088. 8) (56) Мощные ультразвуковые поля/Под ред. проф. Л.Д.Розенберга. М.: Наука, 1968, с. 121-127.

Патент США Ф 4498851, кл. Н 04 В 35/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛА}1(ДЕНИЯ NHI(РОЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ (57) Изобретение может быть исполь— зовано для охлаждения микроэлектронных устройств в электронике, приборостроении. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей (51)5 H 05 I(7/20, Г 04 В 35/04

2 устройства путем обеспечения регулирования направления воздушного потока — достигается тем, что биморфный пьезокерамический (ПК) вибровозбудитель 2 выполнен в виде двух ПК пластинок, поляризованных по толщине в одном направлении и разделенных по их длине по крайней мере на три части каждая, На биморфном ПК вибровозбудителе 2 Т-образно прикреплен пластинчатый резонатор 3, ориентированный вдоль горизонтальной полки Т-образного соединения. В качестве источника переменного напряжения использован двухфазный источник 5 напряжения, имеется переключатель 8. В процессе работы создаются воздушные потоки различного направления, которые могут накладываться друг на друга и суммироваться или гаситься ° 5 ил.

1540050

И зобретение относится к охлаждающим устройствам и наиболее эффективно может быть использовано для охлажде,ния микроэлектронных. узлов н области (5 электротехники, электроники, приборостроении.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения регулирования направления воздушного потока.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение устройства для охлаждения микроэлектронных узлов; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — 11 Т-образное соединение нибровозбудитея с резонатором; на фиг, 4 (а,б) ,схема нзаимодействия устройства с ох-. чаемым объектом; на фиг. 5 (а,б,в, ir,д,е) — эпюры колебаний резонатора.

Устройство состоит из корпуса 1.

,с. которым жестко соединен биморфный пьезокерамический вибронозбудитель 2 виде пьезокерамических.пластинок, которые поляризованы IIQ толщине н !

Ф Ф одном направлении (Н, и Н вЂ” векторы поляризации), На нибронозбудителе 2

Т-образно прикреплен пластинчатый резонатор 3, Электроды пластинок вибровозбудителя разделены по длине по крайней мере на три части каждый, Одна. пара электродов 4 ни ровозбудителя 2 подключена к одному выходу двухфазного источника 5 напряжения, a другая крайняя пара электродов 6 к другому выходу. Средняя пара электродов 7 имеет возможность подключения к любому выходу двухфазного источника 5 напряжения с помощью переключателя 8. В качестве двухфазного источника напряжения может быть использован любой стандартный rенератор электрических колебаний с парафазным выходом, например Г 5-30.

Устройство работает следующим об- 45 разом.

При поцаче переменного напряжения на биморфный пьезокерамический вибровозбудитель 2 крайние электроды 4 и 6 вибровозбудителя 2 создают изгибные колебания в противоположных направлениях, так как они подключены к разным выходам двухфазного источника 5 напряжения со сдвигом фаз на величину 7, а обе пьезокерамические пластинки вибровозбудителя 2 поляризованы по толщине в одном направлении. При резонансной частоте резонатор 3 Т-образно соединен с вибровозбудителем 2, следуя колебаниям вибровозбудителя, приобретает в крайнем положении формы, показанные на эпюрах фиг. 5а и б, и создает два воздушных потока, направленных параллельно плоскости резонатора 3 в противоположных направлениях, В то время средняя часть электродов 7, подключенная к выходу двухфазного источника 5 напряжения, передает колебания резонатору 3 н перпендикулярном его плоскости направлении, что гасит колебания одного конца резонатора 3 и увеличивает амплитуду колебаний другого. Таким образом н сумме обеих форм движения с наибольшей амплитудой колеблется только один конец резонатора 3, а другой - незначительно, и воздушный поток создается только в одном направлении. Изменив переключателем 8 фазу электрических колебаний, подаваемых на среднюю

Р часть вибровозбудителя, на величину f(, изменяется фаза колебаний средней части вибровозбудителя 2„ввиду чего гасятся колебания другого конца резонатора 3 и увеличивается амплитуда движений первого. Воздушный поток направляется в противоположном напргвлении.

Для достиженяя поставленной цели резонатор 3 крепится Т-образно на вибровозбудителе 2 (см, фиг. 3), так как для изменения направления воздушного потока будут нужны дна свободных конца резонатора 3, 1(роме того, обе пьезокерамические пластинки биморфного вибровозбудителя поляризованы по толщине в одном направлении (на фиг. 3 Й вЂ” вектор поляризации), а поэтому при подключении напряжения одной и той же полярности на обе пьезокерамические пластинки одна из них укоротится, а другая удлинится, что вызовет изгиб вибровозбудителя в направлении, перпендикулярном к его плоскости, При подаче переменного напряжения вибровозбуцитель 2 будет попеременно изгибаться то в оцну, то н другую сторону. В устройстве электроды вибровозбудителя разделены по длине на три части, крайние из которых 4, 6 подключены к разным выходам парафазного генератора, издающего электрические колебания со сдвигом фаз между обоими выходами на:величину 7 . Таким образом, две разные крайние части электродов 4, б в один и тот же момент получают напряжение

5 !54 .противоположной полярности и, изги— баясь в противоположных направлениях, как бы будут скручивать вибровозбудитель попеременно то по часовой стрелке, то против нее, крутящие колебания передаются к прикрепленному

Т-образно резонатору 3, формы колебаний которого показаны на эпюрах (фиг. 5). В то же время средняя часть электродов 7 изгибает вибровозбудитель 2 в направлении, перпендикулярном к его плоскости, вследствие чего резонатор 3 приобретает формы, показанные на эпюрах фиг.5в и r. В сумме этих обеих форм колебаний с наибольшей амплитудой колеблется только один конец резонатора 3, который и создает воздушный поток. Другой конец резонатора 3 колеблется незначительнВ..Изменив фазу колебаний средней части вибровозбудителя 2 на величину р, с наибольшей амплитудой будет колебаться другой конец резонатора 3 (как показано на эпюрах Фиг. 5а и 6).

Для изменения фазы колебаний средней части вибровозбудителя в качестве переключателя 3 на фиг. 1 можно использовать любое коммутирующее устройство, например реле РЭС 55, Формула изобретения

Устройство для охлаждения микроэлектронных узлов, содержащее биморф0050 6 ный пьезокерамический вибровозбудитель, соединенный с пластинчатым резонатором и подключенный к источнику

5 переменного напряжения, о т л ичающее ся тем, что, сцелью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения регулирования направления воздушного потока, 10 биморфный пьезокерамический вибровозбудитель выполнен в виде двух пьезокерамических пластинок, поляризованных по толщине в одном направлении, разделенных по их длине по крайней

t5 мере на три части каждая, пьезокерамические пластинки биморфного пьезокерамического вибровозбудителя Т-образно соединены с пластинчатым резонатором, который ориентирован вдоль горизонтальной полки Т-образного соединения, а в качестве источника переменного напряжения использован двухфазный источник напряжения, причем внешние пары частей электродов биморфного пьезокерамического вибровозбудителя подключены к разным выходам двухфазного источника напряжения соответственно, а средняя пара частей электродов пьезокерамического

30 вибровозбудителя — к одному из выходов двухфазного источника напряжения с возможностью подключения к другому выходу двухфазного источника напря>кения, 1540050

4 )) Sg)

Фиаg

Фиг 5

Составитыгь А.Попова

Техред N.Дидь|к. Корр ек тор 0. Кравцов а

Редактор М,Бандура

Заказ 233 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

О

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101