一種等離子風冷卻裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產品冷卻技術領域，特別是涉及一種等離子風冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]電子元器件體積的小型化和緊湊式芯片的使用，使得器件的功率密度越來越高，電子產品冷卻技術的優(yōu)劣是制約產品發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)的風扇與鋁制散熱翅片結合的散熱器，由于受到風扇制作工藝的約束，很難適應未來高功率密度、高集成度、小型化電子元器件的設計發(fā)展。因散熱不良而導致的電子元器件故障占電子元器件總體故障的比率也越來越高，因此急需發(fā)展新型的電子產品冷卻技術。
[0003]針對“等離子風”冷卻技術，不少研究者提出了各種不同的設計方案，但是其設計的重點都放在等離子風的發(fā)生方式上，然而，等離子風發(fā)生裝置與電子元器件的集成問題被忽視，許多等離子風發(fā)生裝置與電子元器件集成時往往因自身結構的復雜而增加了制作的難度和提高了制作的成本，且難以得到最佳氣流入射角度。
[0004]因此，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種與電子元器件集成度高、氣流入射角度佳、便于批量生產的等離子風冷卻裝置以克服現(xiàn)有技術不足甚為必要。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種等離子風冷卻裝置，該等離子風冷卻裝置具有換熱效率高、靈活性好、可集成度高、體積小、噪音低、成本低、工作穩(wěn)定的特點。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過如下技術手段實現(xiàn)。
提供一種等離子風冷卻裝置，設置有發(fā)射電極、集電極和絕緣性質的基體；
所述集電極和所述發(fā)射電極均固定于所述基體，所述集電極設置為具有多個通孔的平板形電極，所述集電極與所述基體之間的夾角A的范圍為60°?70° ;
所述發(fā)射電極的固定于所述基體上的一端與所述集電極之間加設有高壓直流電源，所述集電極的固定于所述基體的一端接地。
[0007]以所述發(fā)射電極的與所述基體連接的端部命名為始端，以所述發(fā)射電極的靠近所述集電極的端部命名為末端，所述發(fā)射電極的靠近所述集電極的最后一段命名為末段，所述發(fā)射電極的末段與所述集電極所在的平面垂直，所述發(fā)射電極的末端距離所述集電極之間的距離為0.5?15毫米。
[0008]過所述發(fā)射電極末段的中軸線的截面命名為中截面，末端在中截面上對應的點的曲率半徑為10?15微米。
[0009]過所述發(fā)射電極末段的中軸線的截面命名為中截面，末端在中截面上對應的點的曲率半徑為12?14微米。
[0010]上述等離子風冷卻裝置還設置有絕緣性的凸臺，所述凸臺固定于所述基體，所述發(fā)射電極的始端固定于所述凸臺。
[0011]上述發(fā)射電極和所述集電極表面均鍍有抗氧化防腐蝕的保護層。
[0012]上述發(fā)射電極由鋁、鈦、鎳、鎢或者銅金屬材料制成，所述集電極由鋁、鈦、鎳、鎢、銅或者碳納米管材料制成。
[0013]上述發(fā)射電極和所述集電極分別通過耐高溫絕熱膠固定于所述基體。
[0014]上述基體為玻璃晶片。
[0015]上述通孔設置為方形或者圓形。
[0016]優(yōu)選的，上述通孔呈矩陣結構排列。
[0017]本發(fā)明的等離子風冷卻裝置，設置有發(fā)射電極、集電極和絕緣性質的基體;所述集電極和所述發(fā)射電極均固定于所述基體，所述集電極設置為具有多個通孔的平板形電極，所述集電極與所述基體之間的夾角A的范圍為60°?70。;所述發(fā)射電極的固定于所述基體上的一端與所述集電極之間加設有高壓直流電源，所述集電極的固定于所述基體的一端接地。該等離子風冷卻裝置具有換熱效率高、靈活性好、可集成度高、體積小、噪音低、成本低、工作穩(wěn)定的特點。
【附圖說明】
[0018]利用附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但附圖中的內容不構成對本發(fā)明的任何限制。
[0019]圖1是本發(fā)明一種等離子風冷卻裝置的結構示意圖。
[0020]圖2是圖1的等離子風冷卻裝置的中截面圖。
[0021]圖3是通過本發(fā)明的等離子風冷卻裝置構成的陣列組合示意圖。
[0022]在圖1至圖3中，包括:
發(fā)射電極100、
始端110、末端120、末段130、
集電極200、
通孔210、
基體300、
凸臺400。
【具體實施方式】
[0023]結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0024]實施例1。
[0025]一種等離子風冷卻裝置，如圖1所示，設置有發(fā)射電極100、集電極200和絕緣性質的基體300 ο發(fā)射電極100可由鋁、鈦、鎳、鎢或者銅金屬材料制成，集電極200由鋁、鈦、鎳、鎢、銅或者碳納米管材料制成，基體300可以為玻璃晶片或者其它材質。
[0026]集電極200和發(fā)射電極100均固定于基體300，集電極200設置為具有多個通孔210的平板形電極，集電極200與基體300之間的夾角A的范圍為60°~ 70。。本實施例中，通孔210設置為方形，通孔210呈矩陣結構排列，通孔210的設置可以減小傳熱熱阻，提高換熱效率。
[0027]需要說明的是，通孔210的形狀不局限于本實施例中的方形，也可以設置為圓形或者其它形狀。通孔210的排列方式不局限于矩陣排列，可以根據(jù)具體需求調整形狀、大小和分布O
[0028]集電極200與基體300之間的夾角A的角度設置，能夠有效減少動量損失，更有效帶走熱量。
[0029]發(fā)射電極100的固定于基體300上的一端與集電極200之間加設有高壓直流電源，集電極200的固定于基體300的一端接地。高壓直流電源是指電壓大于2千伏的直流電源，以滿足產生“電離子風”的要求。
[0030]具體的，發(fā)射電極100和集電極200分別通過耐高溫絕熱膠固定于基體300。
[0031]為了便于描述，以發(fā)射電極100與基體300連接的端部命名為始端110，以發(fā)射電極100靠近集電極200的端部命名為末端120，發(fā)射電極100的靠近集電極200的最后一段命名為末段130，發(fā)射電極100的末段130與集電極200所在的平面垂直，優(yōu)選處于集電極200的中上方位置。發(fā)射電極100的末端120距離集電極200所在的平面之間的距離為0.5?15毫米，以降低工作電壓，降低能耗。
[0032]如圖2所示，發(fā)射電極100的末段130具有圓錐尖頭的結構，過發(fā)射電極末段的中軸線的截面命名為中截面，末端120在中截面上對應的點的曲率半徑為10?15微米，此設置可以提高等離子風的氣流特性，增強散熱效果。
[0033]為了便于安裝，該等離子風冷卻裝置還設置有絕緣性的凸臺400，凸臺400固定于基體300，發(fā)射電極100的始端110固定于凸臺400。通過凸臺400，可以方便對發(fā)射電極100的始端110進行定位。
[0034]本發(fā)明是基于氣體放電理論即雪崩理論，等離子風產生于不均勻電場的電暈放電過程，當電暈放電現(xiàn)象產生時，相對曲率半徑較小的電極附近產生由電子雪崩引起的高速離子射流運動，離子射流對周圍流體產生強烈的擾動，引發(fā)電極間的氣體流動。從圖1可知，由發(fā)射電極100產生正電離子，在飛向集電極200時，便能帶動空氣形成穩(wěn)定氣流，即“等離子風”，帶走熱量，在完全沒有活動部件的情況下實現(xiàn)了靜音散熱。
[0035]本發(fā)明結構簡單緊湊，便于批量生產。靈活性好，可集成度高，可根據(jù)不同電子元件的形狀和大小進行多個單體的陣列組合來滿足不同的散熱需求。
[0036]實踐證明，本發(fā)明的等離子風冷卻裝置換熱效率高、靈活性好、可集成度高、體積小、零噪音、成本低、工作穩(wěn)定。
[0037]本發(fā)明的等離子風冷卻裝置可批量生產。如圖3所示，通過本發(fā)明的等離子風冷卻裝置可構成不同陣列組合。針對不同散熱部件的形狀和大小可進行多個單體的陣列組合來滿足不同的散熱需求，解決等離子風發(fā)生裝置與電子元器件的集成問題。
[0038]實施例2。
[0039]一種等離子風冷卻裝置，其它結構與實施例1相同，不同之處在于:過所述發(fā)射電極末段的中軸線的截面命名為中截面，末端在中截面上對應的點的曲率半徑為12?14微米?？梢蕴岣叩入x子風的氣流特性，增強散熱效果。
[0040]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種等離子風冷卻裝置，其特征在于:設置有發(fā)射電極、集電極和絕緣性質的基體； 所述集電極和所述發(fā)射電極均固定于所述基體，所述集電極設置為具有多個通孔的平板形電極，所述集電極與所述基體之間的夾角A的范圍為60、70° ;所述發(fā)射電極的固定于所述基體上的一端與所述集電極之間加設有高壓直流電源，所述集電極的固定于所述基體的一端接地。2.根據(jù)權利要求1所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:以所述發(fā)射電極的與所述基體連接的端部命名為始端，以所述發(fā)射電極的靠近所述集電極的端部命名為末端，所述發(fā)射電極的靠近所述集電極的最后一段命名為末段，所述發(fā)射電極的末段與所述集電極所在的平面垂直，所述發(fā)射電極的末端距離所述集電極之間的距離為0.5?15毫米。3.根據(jù)權利要求2所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:過所述發(fā)射電極末段的中軸線的截面命名為中截面，末端在中截面上對應的點的曲率半徑為10?15微米。4.根據(jù)權利要求2所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:還設置有絕緣性的凸臺，所述凸臺固定于所述基體，所述發(fā)射電極的始端固定于所述凸臺。5.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述發(fā)射電極和所述集電極表面均鍍有抗氧化防腐蝕的保護層。6.根據(jù)權利要求5所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述發(fā)射電極由鋁、鈦、鎳、媽或者銅金屬材料制成，所述集電極由招、鈦、鎳、媽、銅或者碳納米管材料制成。7.根據(jù)權利要求1所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述發(fā)射電極和所述集電極分別通過耐高溫絕熱膠固定于所述基體。8.根據(jù)權利要求1所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述基體為玻璃晶片。9.根據(jù)權利要求5所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述通孔設置為方形或者圓形。10.根據(jù)權利要求9所述的等離子風冷卻裝置，其特征在于:所述通孔呈矩陣結構排列。
【專利摘要】一種等離子風冷卻裝置，設置有發(fā)射電極、集電極和絕緣性質的基體；所述集電極和所述發(fā)射電極均固定于所述基體，所述集電極設置為具有多個通孔的平板形電極，所述集電極與所述基體之間的夾角A的范圍為60°~70°；所述發(fā)射電極的固定于所述基體上的一端與所述集電極之間加設有高壓直流電源，所述集電極的固定于所述基體的一端接地。發(fā)射電極的末段與所述集電極所在的平面垂直，所述發(fā)射電極的末端距離所述集電極之間的距離為0.5~15毫米，末端在中截面上對應的點的曲率半徑為10~15微米。該等離子風冷卻裝置具有換熱效率高、靈活性好、可集成度高、體積小、噪音低、成本低、工作穩(wěn)定的特點。
【IPC分類】H01T19/04, H01L23/367, H01L23/467
【公開號】CN105514063
【申請?zhí)枴緾N201610025746
【發(fā)明人】王長宏, 謝澤濤, 馮杰
【申請人】廣東工業(yè)大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月15日