專利名稱：用于電子設備的壓電氣體噴射增強冷卻的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例一般涉及電子設備冷卻領域，更具體地，涉及用
于電子設備的壓電氣體噴射增強冷卻(piezoelectric air jet augmented cooling)。
背景技術：
計算系統中的許多電子設備，例如集成電路器件，都需要主動或 -陂動的冷卻方案以避免過熱。冷卻方案，尤其對于較小的計算系統， 一般受制于其大小和產生的噪音量。


本發(fā)明通過例子來說明并且不局限于附圖中的圖，在附圖中相同 的參考標記表示相同的元件，其中
圖1是根據本發(fā)明的一個示范實施例的壓電氣體噴射器的橫截面 視圖的圖示；
圖2是根據本發(fā)明的一個示范實施例的圖1所示的壓電氣體噴射 器的俯;f見圖的圖示；
圖3是根據本發(fā)明的 一個示范實施例的用于電子設備的壓電氣體 噴射增強冷卻的示范實現的橫截面的圖示；以及
圖4是根據本發(fā)明的 一個實施例的適于實現壓電氣體噴射增強冷 卻的示例電子裝置的框圖。
具體實施例方式
在以下描述中，為了便于說明，闡述了大量的具體細節(jié)以提供對
4本發(fā)明的全面的理解。然而，對本領域技術人員而言顯而易見的是在 沒有這些具體細節(jié)的情況下也可以實現本發(fā)明的實施例。在其他情況 下，為避免混淆本發(fā)明，結構和裝置以框圖的形式示出。
本說明書中通篇提及的"一個實施例"或"實施例"是指結合該實施 例描述的具體特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。 因此，說明書中通篇各個地方出現的短語"在一個實施例中，，或"在實施 例中"并不都是必然指相同的實施例。此外，這些特定的特征、結構或 特性可能以任何合適的方式組合于一個或多個實施例中。
圖1是才艮據本發(fā)明的一個示范實施例的壓電氣體噴射器的橫截面
的圖示。如圖所示，壓電氣體噴射器100包括一個或多個多層壓電堆 疊102，中心開口 104，膜片106，壓電層108,電才及層110,振動區(qū) 域112,移動距離114，和厚度116。在一個實施例中，厚度116小于 大約1.5毫米。壓電氣體噴射器100可能包含附加元件，如收容件， 夾子，連接器，晶體，或其它電子或機械組件，為使說明簡單未示出 以上部件。
多層壓電堆疊102表示為堆疊或交替的壓電層108和電極層110。 在一個實施例中，多層壓電堆疊102可能包含幾十層。在一個實施例 中，多層壓電堆疊102可能包含多達幾百層。多層壓電堆疊102可包 括層間的粘合部分和電極110之間的電連接，但是為了簡略未示出這 些粘合部分和電連接。多層壓電堆疊102可全部地或者部分地圍繞中 心開口 104形成。
壓電層108可能包含無鉛壓電材料。在一個實施例中，壓電層108 包含BaTi03。每個壓電層108可能用多層陶瓷電容器技術層壓而成， 其中每層大約l-4微米厚。在一個實施例中，電極層110包含鎳，其 與壓電層108共燒后能形成可靠粘合而不需要使用膠水和環(huán)氧樹脂。 在一個實施例中，電極層IIO比壓電層108稍長。
膜片106與多層壓電堆疊102耦合并大致覆蓋中心開口 104。在 一個實施例中，膜片106是通過將聚合物注入到中心開口 104的內部和/或周圍成型而形成的柔性聚合物。當多層壓電堆疊102經受工作電 壓下的交流電時，壓電層108將改變其形狀以產生橫向振動。在一個 實施例中，工作電壓小于5伏特。多層壓電堆疊102的振動使膜片106 在振動區(qū)域112內振動同時拉長，該拉長由移動距離114表示。在一 個實施例中，膜片106在壓電層108的共振頻率下振動。在一個實施 例中，共振頻率大于約300赫茲?？衫闷渌l率實現期望的噪音和 氣壓組合。膜片106的振動可產生流入并隨后流出中心開口 104的氣 流118。在其他實施例中，收容件(未示出)可能引導氣流進入和/或 流出壓電氣體噴射器IOO的一邊。在一個實施例中，膜片106可具有 兩個相對的層，其使空氣進入兩層之間并隨后將空氣擠出。本領域技 術人員將知曉膜片106的其他實施例并且其在本發(fā)明的范圍之內。
圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的圖1所示的壓電氣體噴射器的 俯視圖的圖示。根據本發(fā)明的一個實施例，壓電氣體噴射器100包括 一個或多個多層壓電堆疊102和膜片106。顯示為環(huán)形，而壓電氣噴 器IOO可包含各種形狀中的任何一種。在一個實施例中，壓電氣體噴 射器100是橢圓形。同樣地，l顯示為連續(xù)，而多層壓電堆疊102和/ 或膜片106可能是不連續(xù)的或者分段的。
圖3是根據本發(fā)明的一個示范實施例的用于電子設備的壓電氣體 噴射增強冷卻的舉例實現的橫截面的圖示。如圖所示，計算i殳備300 包括底板302，印刷電路板304，集成電路器件306，存儲模塊308, 連接器310，存儲設備312,高級存儲緩沖器314，夾子316,夾子318 和電源320,電源320，其為計算設備300的電子組件提供能源并可 能包括電池或者電源。計算設備300可能包括多個壓電氣體噴射器 100,例如向集成電路器件306吹風和向存儲模塊308的高級存儲緩 沖器314吹風。
底板302可能為計算設備300提供機械強度和穩(wěn)定性，并收容計 算設備300的其他組件。印刷電路板304可能包括電子組件，電線， 線路和連接器，為了便于理解未將其全部示出。集成電路裝置306可能包括存儲設備，控制器，處理器以及其他類似部件。在一個實施例
中，由于底板302和集成電路器件306間缺少空間，壓電氣體噴射器 100通過夾子318連接到底板302上并位于靠近集成電路器件的位置。
盡管如圖所示用夾子318連接，但是可能存在其他連接方式并且 其不排除在本發(fā)明的范圍之外。
計算裝置300可能還包括存儲;f莫塊308，其通過連接器310與印 刷電路板304耦合。存儲模塊308可能包含全緩沖雙列直插內存模塊 (FB-DIMM)，其包括存儲設備312和高級存儲緩沖器314。高級存 儲緩沖器314可比存儲設備312經受更高的溫度并且尤其受益于本發(fā) 明。在一個實施例中，壓電氣體噴射器100通過夾子316和存儲模塊 308相耦合并位于靠近高級存儲緩沖器314的位置以提供噴射的氣體。 在另 一個實施例中，壓電氣體噴射器IOO被放置在相鄰的存儲模塊308 之間。
圖4是根據本發(fā)明的一個實施例的適于實施壓電氣體噴射增強冷 卻的示例電子裝置的框圖。電子設備400意為代表多種傳統和非傳統 電子設備、便攜式電腦、手機、無線通信用戶單元、個人數字助理中 的任一種，或任何得益于本發(fā)明的教導的電子設備。根據圖示的實施 例，電子設備400可能包括如圖4所示耦合的處理器402，存儲控制 器404,系統存儲器406，輸入/輸出控制器408,網絡控制器410，以 及輸入/輸出設備412中的一個或多個。通常電子設備400可能包括一 個或多個壓電氣體噴射器100以在整個電路組件上吹風或者使空氣循 環(huán)。
雖然本發(fā)明不局限于此方面，但是處理器402可以代表包括不局 限于孩i處理器、可編程邏輯設備(PLD )、可編程序邏輯陣列(PLA)、 特定功能集成電路(ASIC)、微控制器中的一個或多個，以及其他類 似部件的多種邏輯控制的任一個。在一個實施例中，處理器402是 InteM)兼容處理器。處理器402可能具有包含多個例如可4皮應用程序 或者操作系統調用的機器級指令的指令集。存儲控制器404可能表示任一種使得系統存儲器406與電子i殳備 400的其他組件接口的芯片組或者控制邏輯。在一個實施例中，處理 器402和存儲控制器404之間的連接可能是點對點串行鏈路。在其他 實施例中，存儲控制器404被稱為北橋。
系統存儲器406可能代表任一種用于存儲已經或將要被處理器 402使用的數據和指令的存儲設備。典型地，盡管本發(fā)明不局限于此 方面，但是系統存儲器406可以由動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)組 成。在一個實施例中，系統存儲器406可能由RambusDRAM( RDRAM) 組成。在另一個實施例中，系統存儲器406可能由雙倍數據速率同步 DRAM (DDRSDRAM)組成。
輸入/輸出(I/O)控制器408可能代表任一種使得I/O設備412 與電子設備400的其他組件設備接口的芯片組或控制邏輯器。在一個 實施例中，1/O控制器408被稱為南橋。在另一個實施例中，1/0控制 器408可能遵從PCI特別興趣組于2003年4月15日發(fā)布的外圍組件 互連(PCI) Express 基礎規(guī)范，l.Oa修訂版。
網絡控制器410可以代表任一種允許電子設備400與其他電子設 備或裝置通信的設備。在一個實施例里，網絡控制器410可能遵從電
增補到ANSI/IEEEStd 802.11, 1999版)。在另一個實施例里，網絡 控制器410可能是以太網接口卡。
輸入/輸出(I/O)設備412可能代表向電子設備400提供輸入或 處理電子設備400的輸出的任意的設備，外圍設備或組件。
在以上描述中，為了便于說明，闡述了大量的具體細節(jié)以提供對 本發(fā)明的全面的理解。然而，對本領域技術人員而言顯而易見的是在 沒有這些具體細節(jié)的情況下也可以實現本發(fā)明的實施例。在其他情況 下，為避免混淆本發(fā)明，結構和裝置以框圖的形式示出。
很多方法只描述了其最基本的形式，但在不偏離本發(fā)明基本范圍 的情況下可以從任意方法中增加或刪除操作以及從任何說明的訊息
8中增加或減少信息。在本發(fā)明的范圍和精神內可預見本發(fā)明思想的許 多變化。在這點上，特定圖示的實施例不是提供來限定本發(fā)明而僅僅 是闡述本發(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍不由以上提供的具體實施例決定 而僅由以下權利要求簡單語句決定。
權利要求
1.一種裝置包括多個多層的彼此在其上堆疊并圍繞中心開口形成的無鉛壓電層和電極；以及膜片，其與所述壓電層耦合并且大致上覆蓋所述中心開口以便當操作電壓施加于電極時所述膜片振動并吹氣。
2. 如權利要求l所述的裝置，其中所itiL鉛壓電層包含BaTi03。
3. 如權利要求2所述的裝置，其中所述電極包^4臬。
4. 如權利要求l所述的裝置，其中各壓電層的厚度小于大約4微米。
5. 如權利要求l所述的裝置，其中所述操作電壓低于大約5伏。
6. 如權利要求l所述的裝置，還包含與所i^M片相鄰以接收噴射的氣 體的電子設備。
7. 如權利要求6所述的裝置，其中所述電子設備包含全緩沖DIMM (FB-DMM)的高M^f^爰沖器(AMB)。
8. —種電子裝置包括 網絡控制器； 系統存儲器； 處理器；以及壓電氣體噴射器，其包含多個彼此在其上堆疊并圍繞中心開口形 成的無鉛壓電層和電極，以及與所述壓電層耦合并大致覆蓋中心開口 的膜片以便當施加低于大約5伏的操作電壓于電極時所述膜片振動并 吹氣。
9. 如權利要求8所述的電子裝置，其中所ii^鉛壓電層包含BaTi03。
10. 如權利要求9所述的電子裝置，其中所述電極包棘。
11. 如權利要求8所述的電子裝置，其中各壓電層的厚度小于大約4微米。
12. 如權利要求8所述的電子裝置，還包含與所述系統存儲器的模塊耦合的壓電氣體噴射器。
13. 如權利要求12所述的電子裝置，其中所述壓電氣體噴射器配置成 用于吹^)J所述務賭器的才^:的高級^f^爰沖器上。
14. 一種裝置包括 多個集成電路器件；電源，其用于給所述集成電路器件供電； 底板，其用于收容所述集成電路器件和所述電源的；以及 壓電吹風器，其設置在至少一個集成電路器件和底板之間且其厚 度小于大約1.5mm,其用于吹氣到至少其中一個集成電路器件上面， 所述壓電吹風器包含超過大約100層的堆疊在一起并圍繞中心開口成 形的BaTi03和鎳，其中所述中心開口被柔性膜片大致覆蓋。
15. 如權利要求14所述的電子裝置，其中各壓電層的厚度小亍大約4 孩沐。
16. 如權利要求14所述的電子裝置，其中所ii^電p線器還具有小于 大約5伏的操怍電壓。
17. 如權利要求14所述的電子裝置，其中所iiH電pM器具有環(huán)狀形狀。
18. 如權利要求14所述的電子裝置，其中所述壓電吹風器具有橢圓形狀。
19. 如權利要求14所述的電子裝置，其中所逸醫(yī)電p線器具有大于大 約300赫茲的振蕩頻率。
全文摘要
在一些實施例中，提出了一種用于電子設備的壓電氣體噴射增強冷卻。在這點上，介紹了一種具有多個超過大約100層的彼此堆疊在其上并圍繞中心開口形成的無鉛壓電層和電極，以及與壓電層耦合并大致覆蓋中心開口以便當操作電壓施加到電極上時振動并吹氣的膜片的裝置。也公開并要求保護了其他實施例。
文檔編號H05K7/20GK101516173SQ200810179958
公開日2009年8月26日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2007年9月27日
發(fā)明者G·克里斯勒, H·埃爾特克, I·紹丘克 申請人:英特爾公司