РАДИАТОР

Полезная модель относится к системам отвода и рассеивания тепла и может быть использована для охлаждения термонагруженных элементов.
Известен термоэлектрический теплоотвод, выполненный из термомодулей [Патент РФ №2 288 555. МПК Н05К 7/20 (2006.01), опубл. 27.11.2006]. Основание теплоотвода представляет собой базовый термомодуль, стержни теплоотвода игольчатого типа расположены на основании в шахматном или коридорном порядке. Каждый стержень состоит из оптимального числа (2 или 3) расположенных каскадно друг над другом дополнительных термомодулей, имеющих площадь значительно меньшую, чем базовый термомодуль, при этом горячие спаи верхних термомодулей каждого стержня выдвинуты на некоторые расстояние вперед от объекта теплоотдачи.
Однако размер теплопреобразователя не позволяет создать достаточно развитую поверхность теплоотвода, а термомодулям необходимо питание с целого теплоотвода.
Наиболее близким к полезной модели является радиатор [Патент РФ №2282956, МПК Н05К 7/20 (2006.01), опубл. 27.08.2006], содержащий расположенные под углом друг к другу элементы с ребрами. Радиатор выполнен в виде единой детали, а противоположные поверхности, по крайней мере, части ребер, выполнены волнообразными и сопряжены между собой криволинейной поверхностью.
Недостатками известного радиатора является небольшая эффективность охлаждения. Кроме того, сложно изготовить радиатор с разветвленной поверхностью достаточно малых размеров для нанесения на микроэлектронный чип.
Задачей полезной модели является повышение тепловой эффективности радиатору, увеличение его теплоотдающей поверхности и уменьшение массогабаритных размеров.
Указанный результат достигается тем, что предлагаемый радиатор, также как в прототипе выполнен в виде единой детали.
Согласно полезной модели одна поверхность металлической подложки радиатора снабжена выращенными на ней химическим путем металлическими нанотрубками. расположенными либо регулярно, либо нерегулярно. Толщина подложки составляет от 1/4 до 1/3 высоты нанотрубок.
Подложка радиатора может быть выполнена повторяющей форму охлаждаемою элемента электронного устройства.
Подложка и нанотрубки могут быть выполнены как из одного так и из разных металлов, таких как, Pd, Au, Pt, Cu, Ag, Ni и Со.
Подложка, с толщиной 1/4-1/3 высоты нанотрубок, обеспечивает большую площадь контакта с охлаждаемой поверхностью и придает высокую механическую прочность изделию. Нанотрубки, благодаря большой удельной поверхности позволяют увеличить площадь охлаждения, и тем самым повысить эффективность теплоотдачи. Кроме того, нанотрубки имеют достаточно малый вес и размеры. Это позволяет уменьшить габариты радиатора, что делает возможным использовать его в микроэлектронике.
На фиг.1 изображен общий вид радиатора с регулярным расположением нанотрубок.
На фиг.2 изображен общий вид радиатора с нерегулярным расположением нанотрубок.
Радиатор состоит из массивной подложки 1, на которой химическим способом выращены металлические нанотрубки 2, расположенные регулярно (фиг.1) или нерегулярно (фиг.2). Для выращивания нанотрубок использовались химические методы. описанные в [1. W. Lee, К. Nielsch, U. Gosele, W. Wulfhenekel, M. Reiche, J. Kirschner. Metal nanotube membranes and their applications / Appl. Phys. - 2004. - №79. - С.32-33; 2. S. Demoustier - Champagne, M. Delvaux. Preparation of polymeric and metallic nanostructures using a template-based deposition method. / Materials Scince and Engineering. - 2001. - №15. С.169-171]. Подложка и нанотрубки могут быть выполнены из палладия, золота, платины, меди, серебра, никеля, кобальта, как из одинаковых, так и из разных материалов. Толщина подложки составляет 1/4-1/3 высоты нанотрубок. Подложка может повторять форму охлаждаемого элемента электронного устройства.
Устройство работает следующим образом. Радиатор нижней поверхностью подложки приклеивают с помощью токопроводящей композиции, например клеевой или полиуретановой, к микроэлектронному чипу электронного устройства. Микроэлектронный чип в процессе работы выделяет тепло, которое передается на металлическую подложку 1, с которой, с помощью нанотрубок 2, происходит сброс тепловой энергии в окружающую радиатор воздушную среду, тем самым обеспечиваются необходимые тепловые условия работы устройства.