RU134358U1 - FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS - Google Patents

FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS Download PDF

Info

Publication number
RU134358U1
RU134358U1 RU2013125199/07U RU2013125199U RU134358U1 RU 134358 U1 RU134358 U1 RU 134358U1 RU 2013125199/07 U RU2013125199/07 U RU 2013125199/07U RU 2013125199 U RU2013125199 U RU 2013125199U RU 134358 U1 RU134358 U1 RU 134358U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
pins
fractal
radiator according
plates
Prior art date
Application number
RU2013125199/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Алексеевич Царев
Денис Сергеевич Денисов
Андрей Владимирович Старков
Александр Александрович Скрипкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2013125199/07U priority Critical patent/RU134358U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU134358U1 publication Critical patent/RU134358U1/en

Links

Images

Abstract

1. Фрактальный радиатор для полупроводниковых и микроэлектронных компонент, содержащий основание, штыри и теплопроводную полку для размещения охлаждаемого электронного компонента, отличающийся тем, что на штырях установлены тепловыделяющие пластины, имеющие сквозные отверстия в форме фрактальной структуры ковра Серпинского, а штыри в поперечном сечении повторяют форму этих отверстий, причем тепловыделяющие пластины установлены на штырях одна на другую с зазорами, образуя по высоте объемную пространственную структуру, а на поверхностях тепловыделяющих пластин выполнены дополнительные нанофрактальные структуры.2. Фрактальный радиатор по п.1, отличающийся тем, что в зазорах между пластинами установлены промежуточные теплопроводящие элементы.3. Фрактальный радиатор по п.2, отличающийся тем, что тепловыделяющие пластины, штыри и промежуточные теплопроводящие элементы скреплены друг с другом, например, теплопроводящим клеем.4. Фрактальный радиатор по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что геометрическая форма промежуточных теплопроводящих элементов в поперечном сечении повторяет форму штырей.5. Фрактальный радиатор по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что промежуточные теплопроводящие элементы повторяют форму внешних сторон угловых отверстий ковра Серпинского второго ранга.6. Фрактальный радиатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительные нанофрактальные структуры имеют вид панели из микроострий, выполненных например, методом лазерного микрофрезерования.7. Фрактальный радиатор по п.6, отличающийся тем, что на дополнительные микроострийные нанофрактальные структуры нанесены покрытия из углеродны1. Fractal radiator for semiconductor and microelectronic components, containing a base, pins and a heat-conducting shelf for placing a cooled electronic component, characterized in that the pins are equipped with heat-generating plates having through holes in the form of a fractal structure of the Sierpinski carpet, and the pins in the cross section repeat the shape these holes, and the heat-generating plates are mounted on the pins one on top of the other with gaps, forming a spatial spatial structure in height, and on the surface Rep fuel plates made additional nanofraktalnye struktury.2. The fractal radiator according to claim 1, characterized in that intermediate heat-conducting elements are installed in the gaps between the plates. Fractal radiator according to claim 2, characterized in that the heat-generating plates, pins and intermediate heat-conducting elements are bonded to each other, for example, with heat-conducting adhesive. Fractal radiator according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the geometric shape of the intermediate heat-conducting elements in cross section repeats the shape of the pins. 5. Fractal radiator according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the intermediate heat-conducting elements repeat the shape of the outer sides of the corner openings of the Sierpinski carpet of the second rank. The fractal radiator according to claim 1, characterized in that the additional nanofractal structures are in the form of a panel of micro-tips made, for example, by laser micro-milling. Fractal radiator according to claim 6, characterized in that the additional micro-pointed nanofractal structures are coated with carbon

Description

Полезная модель относится к системам охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных компонент, а именно к радиаторам, осуществляющим теплообмен между корпусом миниатюрных электронных приборов и охлаждающей средой.The utility model relates to cooling systems for semiconductor and microelectronic components, in particular to radiators that exchange heat between the body of miniature electronic devices and the cooling medium.

Современные теплоотводящие системы представляют собой сложные конструкции, состоящие из радиаторов, воздуховодов, вентиляторов и различных прокладок из специальных материалов, улучшающих теплоотдачу. Независимо от способа охлаждения, для отвода тепла от электронного компонента необходим радиатор, имеющий непосредственный тепловой контакт с охлаждаемым электронным компонентом или контакт через прокладки из специальных материалов. Поскольку площадь поверхности радиатора во много раз больше, чем у охлаждаемого компонента, теплообмен с окружающей средой усиливается. От конструкций теплоотводящих элементов зависит не только эффективность отвода тепла, но также габариты и, конечно, надежность электронных устройств.Modern heat sink systems are complex structures consisting of radiators, ducts, fans and various gaskets made of special materials that improve heat transfer. Regardless of the cooling method, to remove heat from the electronic component, you need a radiator having direct thermal contact with the cooled electronic component or contact through gaskets made of special materials. Since the surface area of the radiator is many times larger than that of the component to be cooled, heat transfer with the environment is enhanced. Not only the efficiency of heat removal depends on the designs of the heat-removing elements, but also the dimensions and, of course, the reliability of electronic devices.

Известен теплообменный элемент [А.с. №1409848, МПК F28F 3/02, 15.07.1988 г.] для интенсификации теплообмена используют перфорированные уголковые элементы, которые турбулизируют поток охлаждающей среды на концах элементов, создавая дополнительную скорость пограничному слою на тыльной стороне уголковых элементов.Known heat exchange element [A.S. No. 1409848, IPC F28F 3/02, 07/15/1988] to intensify heat transfer, use perforated corner elements that turbulent the flow of cooling medium at the ends of the elements, creating additional speed for the boundary layer on the back side of the corner elements.

Недостатком данного устройства является то, что увеличение интенсивности теплообмена происходит только за счет турбулизации ядра потока охлаждающей среды при сравнительно малой поверхности охлаждения радиатора.The disadvantage of this device is that the increase in heat transfer intensity occurs only due to turbulence of the core of the flow of the cooling medium with a relatively small cooling surface of the radiator.

Известен штыревой радиатор для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных электровакуумных приборов [Патент РФ №2037988, МПК: H05K 7/20, H01L 23/34, 19.06.1995 г.], в котором площадь тепловыделяющих элементов увеличена за счет того, что в его конструкцию введены пластина и штыри, выполненные в виде параллелепипедов, и повернутые или гранями, или ребрами к потоку охлаждающей среды, а также выступы, имеющие прямоугольную форму.Known pin radiator for cooling semiconductor and microelectronic vacuum devices [RF Patent No. 2037988, IPC: H05K 7/20, H01L 23/34, 06/19/1995], in which the area of the fuel elements is increased due to the fact that introduced into its design a plate and pins made in the form of parallelepipeds, and turned either by faces or ribs to the flow of the cooling medium, as well as protrusions having a rectangular shape.

Кроме того, это устройство содержит монтажную площадкой для прибора (теплопроводную полку), которая передает тепло от охлаждаемой электронных компонент основанию и штырям через отверстия для прохождения охлаждающей среды. Причем в указанном устройстве штыри расположены как в шахматном, так и в коридорном порядке, что позволяет турбулизировать само ядро потока охлаждающей среды, а основание штырей и выступы турбулизируют пограничный слой по всей поверхности охлаждаемой пластины, поскольку они находятся в промежутке между штырями, как в поперечном, так и в продольном направлениях.In addition, this device contains a mounting pad for the device (heat-conducting shelf), which transfers heat from the cooled electronic components to the base and pins through openings for the passage of the cooling medium. Moreover, in the indicated device, the pins are arranged both in a checkerboard and in a corridor order, which allows turbulence of the core of the coolant flow, and the base of the pins and protrusions turbulence the boundary layer over the entire surface of the cooled plate, since they are in the gap between the pins, as in the transverse and in the longitudinal directions.

Недостатком данного устройства также является невысокая интенсивность охлаждения, предполагающая использование для охлаждения радиатора мощного потока охлаждающей среды.The disadvantage of this device is the low cooling rate, which involves the use of a powerful stream of cooling medium for cooling the radiator.

Наиболее близким по техническому решению является предложенный авторами фрактальный радиатор для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных электровакуумных приборов [Патент РФ №110893, МПК: H05K 7/20, 27.11.2011 г.], в котором площадь тепловыделяющих элементов увеличена за счет того, что штыри выполнены с дополнительными отверстиями, образующими пространственную фрактальную структуру, а на пластине и полке для размещения электронных компонент выполнены поверхностные фрактальные структуры.The closest in technical solution is the fractal radiator proposed by the authors for cooling semiconductor and microelectronic vacuum devices [RF Patent No. 110893, IPC: H05K 7/20, 11/27/2011], in which the area of the fuel elements is increased due to the fact that the pins are made with additional holes forming a spatial fractal structure, and surface fractal structures are made on the plate and shelf for placement of electronic components.

Штыри радиатора могут иметь квадратную форму поперечного сечения, а дополнительные отверстия в штырях образуют пространственную фрактальную структуру в виде губки Менгера.The radiator pins can have a square cross-sectional shape, and additional holes in the pins form a spatial fractal structure in the form of a Menger sponge.

Одним из недостатков прототипа, при применении его для охлаждения миниатюрных и сверхминиатюрных полупроводниковых и микроэлектронных компонент, являются малая турбулизации ядра потока охлаждающей среды и сравнительно небольшие размеры площадей охлаждаемых поверхностей, занимаемых поверхностными фрактальными структурами, выполненными на основании и полке для размещения электронных компонент. Это, несмотря на малые размеры самих микроэлектронных и полупроводниковых компонент, вызывает необходимость сохранения больших габаритов системы охлаждения при возрастании (или сохранении) уровня выходной мощности электронных компонент, что снижает эффективность охлаждения. Кроме того, выполнение в штырях дополнительных отверстий, образующих пространственную фрактальную структуру в виде губки Менгера, приводит к значительной трудоемкости изготовления радиатора. Поэтому при серийном производстве себестоимость производства такого радиатора будет высокой, что приведет к удорожанию всего изделия в целом и снижению его конкурентной способности в условиях рынка.One of the disadvantages of the prototype, when used for cooling miniature and subminiature semiconductor and microelectronic components, is the small turbulence of the core of the flow of the cooling medium and the relatively small size of the areas of the cooled surfaces occupied by surface fractal structures made on the base and shelf for placing electronic components. This, despite the small size of the microelectronic and semiconductor components themselves, makes it necessary to maintain the large dimensions of the cooling system while increasing (or maintaining) the output power level of the electronic components, which reduces the cooling efficiency. In addition, the implementation in the pins of additional holes, forming a spatial fractal structure in the form of a Menger sponge, leads to a significant complexity of manufacturing a radiator. Therefore, in mass production, the cost of production of such a radiator will be high, which will lead to an increase in the cost of the entire product as a whole and a decrease in its competitive ability in the market.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности охлаждения миниатюрных полупроводниковых и микроэлектронных компонент за счет повышения интенсивности их теплообмена с окружающей средой путем увеличения площади охлаждаемых поверхностей радиатора без увеличения его внешних габаритных размеров, а также упрощение конструкции.The objective of the proposed utility model is to increase the cooling efficiency of miniature semiconductor and microelectronic components by increasing the intensity of their heat exchange with the environment by increasing the area of the cooled surfaces of the radiator without increasing its external overall dimensions, as well as simplifying the design.

Технический результат заключается в интенсификации охлаждения миниатюрных полупроводниковых и микроэлектронных компонент вследствие возрастания их теплообмена с окружающей средой при увеличении площади охлаждаемых поверхностей радиатора, имеющих фрактальную наноструктуру с одновременным снижением его внешних габаритных размеров при незначительном возрастании трудоемкости изготовления.The technical result consists in the intensification of cooling of miniature semiconductor and microelectronic components due to an increase in their heat transfer with the environment with an increase in the area of cooled surfaces of the radiator having a fractal nanostructure with a simultaneous decrease in its external overall dimensions with a slight increase in the complexity of manufacturing.

Поставленная задача достигается тем, что предложен фрактальный радиатор для охлаждения полупроводниковых или микроэлектронных компонент, содержащий основание, штыри и теплопроводную полку для размещения электронного прибора, причем на штырях установлены тепловыделяющие пластины, имеющие отверстия в форме фрактальной структуры ковра Серпинского.This object is achieved by the fact that a fractal radiator for cooling semiconductor or microelectronic components is proposed, comprising a base, pins and a heat-conducting shelf for placing an electronic device, moreover, heat-generating plates having holes in the form of a fractal structure of the Sierpinski carpet are installed on the pins.

Штыри радиатора повторяют форму отверстий ковра Серпинского второго ранга, выполненных в тепловыделяющих пластинах, а тепловыделяющие пластины установлены на штырях одна на другую с зазорами, образуя по высоте объемную пространственную структуру и в зазорах между пластинами установлены промежуточные теплопроводящие элементы, а тепловыделяющие пластины, штыри и промежуточные теплопроводящие элементы скреплены друг с другом, например, теплопроводящим клеем.The radiator pins repeat the shape of the holes of the Sierpinski carpet of the second rank made in the heat-generating plates, and the heat-generating plates are mounted on the pins one on top of the other with gaps, forming a three-dimensional spatial structure in height and intermediate heat-conducting elements are installed in the gaps between the plates, and the heat-generating plates, pins and intermediate the heat-conducting elements are bonded to each other, for example, heat-conducting adhesive.

При этом промежуточные теплопроводящие элементы повторяют форму центрального прямоугольного отверстия тепловыделяющей пластины, имеющего размерность ковра Серпинского первого ранга, а промежуточные теплопроводящие элементы повторяют форму внешних сторон угловых отверстий ковра Серпинского второго ранга.In this case, the intermediate heat-conducting elements repeat the shape of the central rectangular hole of the heat-generating plate having the dimension of the Sierpinski carpet of the first rank, and the intermediate heat-conducting elements repeat the shape of the outer sides of the corner holes of the Sierpinski carpet of the second rank.

Для увеличения площади охлаждаемых поверхностей радиатора на поверхностях тепловыделяющих пластин выполнены дополнительные поверхностные нанофрактальные структуры, например, из углеродных нанотрубок или оксида цинка.To increase the area of cooled surfaces of the radiator, additional surface nanofractal structures, for example, of carbon nanotubes or zinc oxide, are made on the surfaces of the heat-generating plates.

Такие дополнительные нанофрактальные структуры могут быть также выполнены на поверхностях тепловыделяющих пластин элементов методом лазерного микрофрезерования.Such additional nanofractal structures can also be performed on the surfaces of the fuel plates of the elements by laser micro-milling.

В одном из вариантов полезной модели предлагаемый радиатор для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных компонент представляет собой во фронтальной проекции модульную конструкцию, состоящую из нескольких наборов тепловыделяющих пластин, ориентированных параллельно теплопроводящей полке или из набора тепловыделяющих пластин и теплопроводящих элементов, установленных на боковых гранях основания, имеющего треугольную форму.In one embodiment of the utility model, the proposed radiator for cooling semiconductor and microelectronic components is a frontal view of a modular structure consisting of several sets of heat-generating plates oriented parallel to a heat-conducting shelf or of a set of heat-generating plates and heat-conducting elements mounted on the side faces of a base having a triangular form.

Для повышения технологичности предлагаемый радиатор для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных компонент в горизонтальной проекции представляет собой, по крайней мере, двухмодульную конструкцию, расположенную на общей теплопроводной полке.To improve manufacturability, the proposed radiator for cooling semiconductor and microelectronic components in horizontal projection is at least a two-module design located on a common heat-conducting shelf.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид предлагаемого радиатора для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных компонент.The utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the proposed radiator for cooling semiconductor and microelectronic components.

На фиг.1 приведен общий вид фрактального радиатора предлагаемой конструкции, где позициями обозначены: основание 1, штыри 2, теплопроводная полка 3, электронный компонент 4, тепловыделяющие пластины 5, отверстия 6, промежуточные теплопроводящие элементы 7, поверхностные нанофрактальные структуры 8.Figure 1 shows a General view of the fractal radiator of the proposed design, where the positions denote: base 1, pins 2, heat-conducting shelf 3, electronic component 4, heat-generating plates 5, holes 6, intermediate heat-conducting elements 7, surface nanofractal structures 8.

На фиг.2 показан общий вид радиатора в сборке.Figure 2 shows a General view of the radiator in the Assembly.

На фиг.3 показаны тепловыделяющие пластины радиатора с отверстиями, которые повторяют форму отверстий фрактальной структуры, выполненной в виде ковра Серпинского.Figure 3 shows the radiator heat-generating plate with holes that repeat the shape of the holes of the fractal structure, made in the form of a Sierpinski carpet.

Эта фрактальная структура образуется следующим образом (фиг.3).This fractal structure is formed as follows (figure 3).

Исходный квадрат n=0 делится прямыми, параллельными его сторонам, на 9 равных квадратов. Из квадрата n=1 удаляется центральный квадрат. Получается множество, состоящее из 8 оставшихся квадратов "первого ранга". Поступая точно так же с каждым из квадратов первого ранга, можно получить множество n=2, состоящее из 64 квадратов второго ранга.The original square n = 0 is divided by straight lines parallel to its sides, into 9 equal squares. The central square is removed from the square n = 1. The result is a set consisting of the 8 remaining squares of the "first rank". By doing exactly the same with each of the squares of the first rank, we can get the set n = 2, consisting of 64 squares of the second rank.

На фиг.4 показаны варианты конструктивного выполнения промежуточных теплопроводящих элементов:Figure 4 shows the options for the structural implementation of the intermediate heat-conducting elements:

- промежуточные теплопроводящие элементы частично повторяют форму центрального прямоугольного отверстия тепловыделяющей пластины, имеющего размерность ковра Серпинского первого ранга (фиг.4а);- intermediate heat-conducting elements partially repeat the shape of the central rectangular hole of the fuel plate having the dimension of the Sierpinski carpet of the first rank (figa);

- промежуточные теплопроводящие элементы полностью повторяют форму центрального прямоугольного отверстия тепловыделяющей пластины, имеющего размерность ковра Серпинского первого ранга (фиг.4в);- intermediate heat-conducting elements completely repeat the shape of the central rectangular hole of the heat-generating plate having the dimension of the Sierpinski carpet of the first rank (figv);

- промежуточные теплопроводящие элементы повторяют форму внешних сторон угловых отверстий ковра Серпинского второго ранга (фиг.4с).- intermediate heat-conducting elements repeat the shape of the outer sides of the corner openings of the Sierpinski carpet of the second rank (Fig. 4c).

Фрактальный радиатор предлагаемой конструкции состоит из основания 1, штырей 2, теплопроводной полки 3, электронного компонента 4, тепловыделяющих пластин 5, отверстий 6, промежуточных теплопроводящих элементов 7, поверхностных нанофрактальных структур 8.The fractal radiator of the proposed design consists of a base 1, pins 2, a heat-conducting shelf 3, an electronic component 4, heat-generating plates 5, holes 6, intermediate heat-conducting elements 7, surface nanofractal structures 8.

Охлаждаемый электронный компонент 4 может располагаться непосредственно на самом основании 1 в зазорах между штырями или на теплопроводной полке 3, как показано на фиг.1. Штыри 2 выполнены в виде параллелепипедов, а тепловыделяющие пластины 5 устанавливаются на штырях одна на другую с зазорами, образуя по высоте пространственную структуру, в зазорах между пластинами установлены промежуточные теплопроводящие элементы 7.The cooled electronic component 4 can be located directly on the base 1 itself in the gaps between the pins or on the heat-conducting shelf 3, as shown in FIG. The pins 2 are made in the form of parallelepipeds, and the heat-generating plates 5 are mounted on the pins one on the other with gaps, forming a spatial structure in height, intermediate heat-conducting elements 7 are installed in the gaps between the plates.

Поток охлаждающей рабочей среды, например воздух, проходя через отверстия тепловыделяющих пластин 5 радиатора, которые повторяют форму отверстий фрактальной структуры, выполненной в виде ковра Серпинского, образует отрывные вихревые зоны, интенсифицирующие теплообмен. Размещение тепловыделяющих пластин 5 на штырях одна на другой с зазорами, с образованием по высоте пространственной структуры, с установленными в зазорах между пластинами 5 промежуточными теплопроводящими элементами 7, интенсивно турбулизирует пограничный слой по всей поверхности охлаждаемых пластин. Дополнительное охлаждение прибора осуществляется за счет поверхностных нанофрактальных структур 8, расположенных на внешних и внутренних поверхностях тепловыделяющих пластин 5 и промежуточных теплопроводящих элементов 7.The flow of the cooling medium, for example air, passing through the holes of the radiator heat-generating plates 5, which repeat the shape of the holes of the fractal structure, made in the form of a Sierpinski carpet, forms tear-off vortex zones intensifying heat transfer. Placing the heat-generating plates 5 on the pins one on top of the other with gaps, with the formation of a spatial structure along the height, with intermediate heat-conducting elements 7 installed in the gaps between the plates 5, intensively turbulizes the boundary layer over the entire surface of the cooled plates. Additional cooling of the device is carried out due to surface nanofractal structures 8 located on the external and internal surfaces of the heat-generating plates 5 and intermediate heat-conducting elements 7.

Дополнительно увеличить площадь обдува охлаждаемых поверхностей охлаждающей средой можно в модульной конструкции, состоящей из набора тепловыделяющих пластин и теплопроводящих элементов, установленных под углом к теплопроводной полке на боковых гранях основания, имеющего треугольную форму.An additional increase in the area of blowing of the cooled surfaces by the cooling medium is possible in a modular design consisting of a set of heat-generating plates and heat-conducting elements mounted at an angle to the heat-conducting shelf on the side faces of the base, which has a triangular shape.

Таким образом, предлагаемая конструкция радиатора позволяет в результате интенсификации теплообмена с окружающей средой, за счет значительного увеличения площади контакта из-за выполненных пространственной и поверхностной нанофрактальных структур, увеличить отвод тепла от полупроводниковых и микроэлектронных компонент без увеличения внешних размеров радиатора. За счет применения таких устройств реальное увеличение площади поверхности, контактирующей с охлаждающей средой, возможно в 10…20 раз, что даже при тех же габаритах радиатора, и в таких же условиях эксплуатации, приведет к повышению эффективности теплообмена устройства примерно в 3…5 раз.Thus, the proposed design of the radiator allows, as a result of intensification of heat transfer with the environment, due to a significant increase in the contact area due to the performed spatial and surface nanofractal structures, to increase heat removal from semiconductor and microelectronic components without increasing the external dimensions of the radiator. Due to the use of such devices, a real increase in the surface area in contact with the cooling medium is possible 10 ... 20 times, which even with the same dimensions of the radiator and in the same operating conditions will lead to an increase in the heat exchange efficiency of the device by about 3 ... 5 times.

На фиг.5 изображена модульная конструкция фрактального радиатора для охлаждения полупроводниковых и микроэлектронных компонент, расположенная на общей теплопроводной полке, позволяет просто и технологично наращивать геометрические размеры предлагаемого радиатора для различных типов изделий не только микроэлектронной техники, но и изделий мощной вакуумной СВЧ электроники, например, клистронов и ЛБВ.Figure 5 shows the modular design of a fractal radiator for cooling semiconductor and microelectronic components located on a common heat-conducting shelf, which allows simply and technologically increasing the geometric dimensions of the proposed radiator for various types of products not only microelectronic equipment, but also products of powerful vacuum microwave electronics, for example, klystrons and TWT.

Claims (7)

1. Фрактальный радиатор для полупроводниковых и микроэлектронных компонент, содержащий основание, штыри и теплопроводную полку для размещения охлаждаемого электронного компонента, отличающийся тем, что на штырях установлены тепловыделяющие пластины, имеющие сквозные отверстия в форме фрактальной структуры ковра Серпинского, а штыри в поперечном сечении повторяют форму этих отверстий, причем тепловыделяющие пластины установлены на штырях одна на другую с зазорами, образуя по высоте объемную пространственную структуру, а на поверхностях тепловыделяющих пластин выполнены дополнительные нанофрактальные структуры.1. Fractal radiator for semiconductor and microelectronic components, containing a base, pins and a heat-conducting shelf for placing a cooled electronic component, characterized in that the pins are equipped with heat-generating plates having through holes in the form of a fractal structure of the Sierpinski carpet, and the pins in the cross section repeat the shape these holes, and the heat-generating plates are mounted on the pins one on top of the other with gaps, forming a spatial spatial structure in height, and on the surface Rep fuel plates made nanofraktalnye additional structure. 2. Фрактальный радиатор по п.1, отличающийся тем, что в зазорах между пластинами установлены промежуточные теплопроводящие элементы.2. The fractal radiator according to claim 1, characterized in that intermediate heat-conducting elements are installed in the gaps between the plates. 3. Фрактальный радиатор по п.2, отличающийся тем, что тепловыделяющие пластины, штыри и промежуточные теплопроводящие элементы скреплены друг с другом, например, теплопроводящим клеем.3. The fractal radiator according to claim 2, characterized in that the heat-generating plates, pins and intermediate heat-conducting elements are bonded to each other, for example, by heat-conducting adhesive. 4. Фрактальный радиатор по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что геометрическая форма промежуточных теплопроводящих элементов в поперечном сечении повторяет форму штырей.4. Fractal radiator according to any one of paragraphs.2 and 3, characterized in that the geometric shape of the intermediate heat-conducting elements in cross section repeats the shape of the pins. 5. Фрактальный радиатор по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что промежуточные теплопроводящие элементы повторяют форму внешних сторон угловых отверстий ковра Серпинского второго ранга.5. Fractal radiator according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the intermediate heat-conducting elements repeat the shape of the outer sides of the corner openings of the Sierpinski carpet of the second rank. 6. Фрактальный радиатор по п.1, отличающийся тем, что дополнительные нанофрактальные структуры имеют вид панели из микроострий, выполненных например, методом лазерного микрофрезерования.6. The fractal radiator according to claim 1, characterized in that the additional nanofractal structures are in the form of a panel of micro-tips made, for example, by laser micro-milling. 7. Фрактальный радиатор по п.6, отличающийся тем, что на дополнительные микроострийные нанофрактальные структуры нанесены покрытия из углеродных нанотрубок или оксида цинка.
Figure 00000001
7. The fractal radiator according to claim 6, characterized in that the coatings of carbon nanotubes or zinc oxide are applied to additional micro-pointed nanofractal structures.
Figure 00000001
RU2013125199/07U 2013-05-30 2013-05-30 FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS RU134358U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125199/07U RU134358U1 (en) 2013-05-30 2013-05-30 FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125199/07U RU134358U1 (en) 2013-05-30 2013-05-30 FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU134358U1 true RU134358U1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49517196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013125199/07U RU134358U1 (en) 2013-05-30 2013-05-30 FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU134358U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017117088A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Alexander Poltorak Fractal heat transfer device
RU2664778C1 (en) * 2014-09-27 2018-08-22 Интел Корпорейшн Solution for self-regulated cooling of multicrystal devices
RU215018U1 (en) * 2022-03-28 2022-11-24 Марат Габдулгазизович Бикмуллин Prefabricated pin radiator
US11609053B2 (en) 2016-07-12 2023-03-21 Fractal Heatsink Technologies LLC System and method for maintaining efficiency of a heat sink

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664778C1 (en) * 2014-09-27 2018-08-22 Интел Корпорейшн Solution for self-regulated cooling of multicrystal devices
US10141241B2 (en) 2014-09-27 2018-11-27 Intel Corporation Multi-chip self adjusting cooling solution
WO2017117088A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Alexander Poltorak Fractal heat transfer device
US11609053B2 (en) 2016-07-12 2023-03-21 Fractal Heatsink Technologies LLC System and method for maintaining efficiency of a heat sink
RU215018U1 (en) * 2022-03-28 2022-11-24 Марат Габдулгазизович Бикмуллин Prefabricated pin radiator
RU2795291C1 (en) * 2023-01-31 2023-05-02 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from rea elements
RU2795288C1 (en) * 2023-01-31 2023-05-02 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from rea elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU134358U1 (en) FRACTAL RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS
US20220183192A1 (en) Heat Radiator, Electronic Device, and Vehicle
JP2012044049A (en) Heat sink
JP7157591B2 (en) heatsink
RU144011U1 (en) RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC COMPONENTS
JP2012059741A (en) Cooling device for electronic components
TW201433252A (en) Cooling apparatus and heat sink thereof
RU110893U1 (en) RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC ELECTRICAL VACUUM INSTRUMENTS
US7654308B2 (en) Heat exchanger
JP3840970B2 (en) heatsink
JP6523207B2 (en) Heat sink and housing
JP2010093034A (en) Cooling device for electronic component
TW201502459A (en) Heat sink
CN208622705U (en) Dissipation from electronic devices structure and its driver of application
JP2002026214A (en) Electronic component cooling apparatus
JP2009182215A (en) Heat radiation device for electronic unit
KR200228898Y1 (en) Heat sink
JPH01133338A (en) Heat sink
RU123285U1 (en) RADIATOR FOR COOLING SEMICONDUCTOR AND MICROELECTRONIC ELECTRICAL VACUUM INSTRUMENTS
CN211317043U (en) Radiator and air conditioner
TW201414980A (en) Heat sink
CN211429877U (en) Heat dissipation fin structure and instrument structure
CN219459384U (en) Radiator and circuit board
JPH11145349A (en) Heat sink for forced cooling
CN210725843U (en) Heat radiation structure and electronic equipment