2008-03-19

微晶片大小的散熱「風扇」足以冷卻筆電

Silent, microchip-sized 'fan' has no moving parts, yet produces enough wind to cool a laptop
http://www.physorg.com/news125057974.html

March 18, 2008

工程師駕馭同樣用來驅動安靜家用空氣清靜機的物理特性,創造出一款微型化裝置,現在已準備好進行測試,做為筆記型電腦與其他電子裝置上,一種安靜、超薄、低耗電且低維護的冷卻系統。

這種密實的、固態的風扇,在 NFS 的 Small Business Innovation Research program 支持下,就其尺寸而言,是最強大且最節能的風扇。它所產生的流動率是典型小型機械風扇的三倍,而尺寸只有 1/4 大。

喬治亞州 Marietta,Thorrn Micro Technologies, Inc. 的 Dan Schlitz 與 Vishal Singhal 將於 3/17 在加州 San Jose 所舉行的,第 24 屆 Annual Semiconductor Thermal Measurement, Modeling and Management Symposium (Semi-Therm) 上為他們的 RSD5 固態風扇進行簡報。該裝置是研究六年的最高潮,研究者當初是 NSF 所贊助的普渡大學畢業生。

"RSD5 是自熱導管(heat pipes)以來,電子冷卻中最重要的成就。它能夠改變行動電子設備的冷卻典範," Singhal 說。

RSD5 包含一系列帶電導線(live wires)那能夠產生微米尺度的電漿(plasma)。這些導線位於帶電的導電板中,其形狀與半圓柱形相吻合,以部份包裹導線。

在其所產生的強烈電場中,離子將不帶電的空氣分子從導線推向導電板,產生一陣風。這種現象稱為日冕風(corona wind,環型風?)

"該技術在半導體的設計與發展上是一種突破,因為它為折磨業界的散熱問題,帶來一種優雅且具成本效益的解決方案," Juan Figueroa 說,NSF SBIR 計畫官員,他監督該研究。

隨著輪廓相符表面的突破,研究者能夠控制微米尺度的放電以產生最大氣流,而沒有火花或電弧的風險。結果,此新裝置產生速度高達每秒 2.4 公尺的微風,相較之下較大型的機械風扇只有每秒 0.7 - 1.7 公尺的氣流。

這種輪廓平台(contoured platform)是該裝置散熱元件的一部份,這種訣竅讓 Schlitz 與 Singhal 能消減該裝置一部份的體積,並增加氣流的效力。

"這種技術有能力以不到 1 立方公分的裝置,冷卻 25 瓦特的晶片,而且將來有一天能整合到矽晶片上,以製造自我冷卻晶片," Schlitz 說。

該裝置比其前輩更能忍受塵埃。雖然吸引灰塵對於客廳等級的風扇十分理想,那能同時提供氣流與清靜功能,不過當目標是冷卻電子元件時,這些殘骸將成為一種極具破壞性的障礙。

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