一种微型液体冷却装置，包括一基板、一环管及若干电极组，该环管设于该基板上，环管的首尾相连并于环管内形成一封闭的回路，该回路中填充有工作液体，这些电极组设于基板上并沿环管的延伸方向呈间隔设置，每一电极组包括一第一电极与一第二电极，该第一电极与第二电极呈相对设置并将环管的管体夹设于该第一电极与第二电极之间，环管的内壁设有一疏水层，第一电极与环管的外壁之间及第二电极与环管的外壁之间分别设有一介电层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷却装置，尤其涉及一种用于冷却电子元件的微型液体冷却装置。
技术介绍
目前，对发热电子元件进行冷却的液体冷却装置一般包括一吸热体、一散热体、一 泵及若干传输管。由该吸热体、散热体、泵及传输管构成一回路，该回路中填充有冷却液体， 冷却液体在该吸热体处吸收电子元件所产生的热量，经传输管传至散热体后放出热量。在 该泵的驱动作用下，该冷却液体在回路中不断循环，从而源源不断地带走该电子元件所产 生的热量。然而，现有液体冷却装置中泵所占用的空间较大，很难符合电子装置朝向轻薄化 方向发展的要求。另外，泵在运行时还会产生较大的噪音，影响使用者的听觉感受。介质材料上的电润湿效应(Flectrowetting On Dielectric，EW0D)是一种通过施 加电势来改变液体表面张力的可逆现象。图IA与图IB为介质上的电润湿效应的原理图。 如图IA所示，下极板10包括一基底11，基底11上设有下电极层12，该下电极层12被一层 绝缘层13覆盖，液滴14位于绝缘层13的表面，上电极15插入液滴14的内部。该上电极 15与下电极层12之间通过电源线连接有一开关16及一可调电源17，该开关16用于控制 电路的断开与闭合，该可调电源17用来给下极板10与上电极15之间提供施加电压。当上 电极15与下极板10之间不加电压，即开关16处于断开状态时，该下极板10的绝缘层13 的表面为疏水的，此时液滴14的静态接触角为θ (0) >90°。如图IB所示，当开关16闭 合时，可调电源17提供一电压V，在液滴14与下极板10之间产生电势作用，此时，液滴14 的静态接触角由原来的θ (0)变化为θ (V)，θ (V) < θ (0)。当V的大小达到一定值时， θ (V) <90°，此时绝缘层13的表面变成亲水的。当开关16重新断开时，也就是液滴14 与下极板10之间没有电势作用时，液滴14的静态接触角重新回复到θ (0)。上述的这种现 象称为介质材料上的电润湿效应。利用这种介质材料上的电润湿效应原理，美国杜克大学(Duck University)的 PollackM G等人首先基于介质材料上的电润湿效应并采用微机械制作的微电极阵列进 行了微液滴的运动控制，并提出了 “数字微流体(Digital Microfluidics)”的概念。美 国洛杉矶加州大学(UCLA)的Cho S K等人成功地利用EWOD效应对直径为70 μ m的微 液滴进行了微液滴的产生、传输、混合和分裂四个基本操作，并在25V的交流电压下得到 了 250mm/s 的微液滴移动速度(Cho S K, Moon H, Kim C J. Creating, Transporting, Cutting,and MergingLiquid Droplets by Electrowetting-Based Actuation for Distal MicrofIuidicCircuits. Journal of Microelectromechanical Systems,2003,12(1) 70-80.)。可见，基于介质材料上的电润湿效应是一种十分有效的微流体控制技术。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种占用体积小且具有较好的静音效果的微型液体冷却装置。—种微型液体冷却装置，包括一基板、一环管及若干电极组，该环管设于该基板 上，环管的首尾相连并于环管内形成一封闭的回路，该回路中填充有工作液体，这些电极组 设于基板上并沿环管的延伸方向呈间隔设置，每一电极组包括一第一电极与一第二电极， 该第一电极与第二电极呈相对设置并将环管的管体夹设于该第一电极与第二电极之间，环 管的内壁设有一疏水层，第一电极与环管的外壁之间及第二电极与环管的外壁之间分别设 有一介电层。与现有技术相比，该微型液体冷却装置制作工艺简单，适合进行微型化设计，可用 于内部空间较小的电子装置内对电子元件进行散热。该微型液体冷却装置，无需设置泵这 类机械传动件，因此具有良好的静音效果。附图说明下面参照附图，结合实施例对本专利技术作进一步描述。图IA与图IB为介质材料上的电润湿效应原理的示意图，其中图IA为不加电压 时，液滴的静态接触角为θ (0) >90°的情况；图IB为施加一定电压作用下，液滴的静态 接触角为θ (V) < 90°的情况。图2为本专利技术微型液体冷却装置的立体组装示意图。图3为图2所示微型液体冷却装置沿III-III线的剖视图，图中一并示出对该微 型液体冷却装置的电极组提供电压的控制电路。图4为图3中IV处的放大图。主要元件符号说明权利要求1.一种微型液体冷却装置，其特征在于包括一基板、一环管及若干电极组，该环管设 于该基板上，环管的首尾相连并于环管内形成一封闭的回路，该回路中填充有工作液体，这 些电极组设于基板上并沿环管的延伸方向呈间隔设置，每一电极组包括一第一电极与一第 二电极，该第一电极与第二电极呈相对设置并将环管的管体夹设于该第一电极与第二电极 之间，环管的内壁设有一疏水层，第一电极与环管的外壁之间及第二电极与环管的外壁之 间分别设有一介电层。2.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于还包括一控制电路，每一电极 组的第一电极及第二电极与该控制电路电连接，通过控制电路规律性地对这些电极组施加 电压，驱动该工作流体在该环管内循环流动。3.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于该环管上设有至少一储液部。4.如权利要求3所述的微型液体冷却装置，其特征在于该储液部呈球形。5.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于该基板上设有一环槽，该环管 收容于该环槽内。6.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于该环管为采用湿蚀刻的方法 自基板生长形成。7.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于该环管围成一矩形。8.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于该环管具有一吸热段及与该 吸热段相对的一放热段。9.如权利要求1所述的微型液体冷却装置，其特征在于这些电极组采用蚀刻的方法 自基板生长形成。全文摘要一种微型液体冷却装置，包括一基板、一环管及若干电极组，该环管设于该基板上，环管的首尾相连并于环管内形成一封闭的回路，该回路中填充有工作液体，这些电极组设于基板上并沿环管的延伸方向呈间隔设置，每一电极组包括一第一电极与一第二电极，该第一电极与第二电极呈相对设置并将环管的管体夹设于该第一电极与第二电极之间，环管的内壁设有一疏水层，第一电极与环管的外壁之间及第二电极与环管的外壁之间分别设有一介电层。文档编号H01L23/473GK102118954SQ20091031282公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日专利技术者赵健佑, 陈彦志 申请人:富瑞精密组件(昆山)有限公司, 鸿准精密工业股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵健佑，陈彦志，
申请(专利权)人：富瑞精密组件昆山有限公司，鸿准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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