CN101354045A - 压电风扇、采用其冷却微电子装置的方法和含有其的系统 - Google Patents

Abstract

一种压电风扇，包括叶片(110，210，310，410，510，610)、与所述叶片相邻的压电致动器垫片(120，220，320，420，520，620，811)、与所述压电致动器垫片和所述叶片之一相邻的压电传感器垫片(130，230，330，430，530，630，812)。所述压电传感器垫片测量与所述压电致动器垫片的偏转和所述叶片的尖端的偏转成比例的电压，并采用该电压生成提供给有源反馈控制器(840)的输入信号，所述有源反馈控制器将确保所述叶片的振动幅度满足一定的冷却技术指标。

Description

压电风扇、采用其冷却微电子装置的方法和含有其的系统

技术领域

所公开的本发明的实施例总体上涉及微电子装置的热管理，更具体而言，涉及压电风扇。

背景技术

根据所谓的压电效应，在受到机械应变作用时，压电材料能够生成电压。压电效应也能反向作用，使得在受到外加电压作用时，可以使压电材料略微改变形状。压电材料已经被用作了压电冷却风扇中的部件，其中，使附着至压电垫片(patch)的叶片发生振动，以产生气流。但是，压电风扇的性能显著地受工作条件的影响，例如，海拔高度、任何背景气流和制造变异性。迄今，微电子行业尚未开发出用于压电风扇的低成本、小尺寸有源反馈控制器，从而在不同的系统边界条件和不断变化的工作条件下获得理想的偏转和性能。

附图说明

通过阅读下述结合附图给出的详细说明，所公开的实施例能够得到更好的理解，其中：

图1-6是根据本发明的实施例的各种压电风扇的侧面正视图；

图7是示出了根据本发明的实施例的微电子装置的冷却方法的流程图；

图8是示出了根据本发明的实施例的有源反馈控制器的操作的图示；以及

图9是包括根据本发明的实施例的轴流风扇的系统的示意性图示。

为了图示的简化和清晰起见，附图只示出了一般性的构造方式，并且可能省略公知特征和技术的说明和细节，从而避免对所描述的本发明的实施例的讨论造成不必要的混淆。此外，附图中的元件未必一定是按比例绘制的。例如，为了有助于增进对本发明的实施例的理解，可能相对于其他元件夸大了附图中的一些元件的尺寸。不同的附图中的相同的附图标记表示相同的元件。

如果在说明书和权利要求中出现了“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等词语，那么其用于对类似的元件进行区分，而未必是用来描述特定的次序或时间顺序。应当理解，在适当的情况下，所采用的这些词语是可互换的，因而文中描述的本发明的实施例(例如)能够按照图示或文中描述的之外的顺序来操作。类似地，如果文中将一种方法描述为包括一系列步骤，那么文中给出的这些步骤的顺序未必是能够执行这样的步骤的唯一顺序，有可能省略所给出的某些步骤，和/或有可能将文中未描述的某些其他步骤添加至所述方法。此外，词语“包含”、“包括”、“具有”及其任何变型旨在涵盖非排他性包括，因而包括一系列要素的过程、方法、物品和设备未必一定限于这些要素，而是可以包括未明确列举的或者这样的过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。

如果说明书和权利要求中存在“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“之上”、“之下”等词语，那么其仅用于描述性用途，而未必用于说明永久性的相对位置。应当理解，在适当的情况下，所采用的这些词语是可互换的，因而文中描述的本发明的实施例(例如)能够按照图示或文中描述的以外的取向来操作。文中采用的“耦合”一词被定义为按照电或非电的方式直接或间接连接。文中被描述为彼此“相邻”的物体可以彼此直接接触，相互靠近或者彼此处于同一个一般区域内，具体根据采用所述短语的语境确定。文中出现的短语“在一个实施例中”未必都是指同一个实施例。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，压电风扇包括叶片、与所述叶片相邻的压电致动器垫片以及与所述压电致动器垫片或所述叶片相邻的压电传感器垫片。所述压电传感器垫片测量与系统中的偏转导致的应变成比例的电压，其中，所述偏转是由所述压电致动器垫片的操作引起的，并且所述压电传感器垫片利用所述电压生成提供给有源反馈控制器的输入信号，所述有源反馈控制器将调整所述叶片的振动幅度，以满足理想的冷却技术指标。所述压电风扇在轴流风扇等的气流内的操作等可能导致叶片振动幅度的变化。所述压电传感器垫片测量这些变化，并且与所述有源反馈控制器一同来实现对压电风扇系统的调整，从而使所述系统保持在理想的冷却技术指标内。

现在参考附图，图1是根据本发明实施例的压电风扇100的侧面正视图。如图1所示，压电风扇100包括叶片110、与叶片110相邻的压电致动器垫片120以及与压电致动器垫片120相邻的压电传感器垫片130。从压电传感器垫片130相当紧密地靠近叶片110的意义上来讲，也可以认为压电传感器垫片130与叶片110相邻。但是，可以看出，在图1所示的实施例中，与靠近叶片110的程度相比，实际上压电传感器垫片130更加靠近压电致动器垫片120。在本发明的其他实施例(在接下来的将在下文予以说明的附图中示出了其中的一些)中，可以颠倒这一情况，即相对于与压电致动器垫片120的接近程度而言，压电传感器垫片130实际上更加靠近叶片110。在文中描述的所有实施例中，就相邻元件彼此相当紧密地靠近的意义而言，所描述的压电风扇的压电传感器垫片与叶片和压电致动器垫片中的至少一个相邻。通过对每一个这样的实施例的说明，压电传感器垫片实际上更加靠近叶片还是更加靠近压电致动器垫片将变得显而易见。

在至少一个实施例中，压电传感器垫片130能够产生含有与压电风扇100的操作相关的信息的电信号。例如，压电致动器垫片120可以导致偏转，所述偏转将产生因压电传感器垫片130内的对应应变生成的电压，并且之后可以根据这一生成电压调整提供给压电风扇100的电压起伏，以便实现某一性能标准，在下文中将对其进一步讨论。

压电致动器垫片120包括位于电极122和123之间的压电层121。粘结层124位于电极122和叶片110之间。类似地，压电传感器垫片130包括位于电极132和电极133之间的压电陶瓷层131。在图示的实施例中，粘结层134位于电极132和电极123之间。作为一个例子，粘结层124和粘结层134(如果其存在的话)可以是环氧树脂层等，其既能够使压电风扇100的部件相互实际附着，又能够使压电风扇100的部件相互绝缘或者与某一其他物体绝缘。

在不同的实施例中，在压电风扇100中省掉了粘结层134，而在这样情况下将对最后一个电极层(即，距离叶片最远的电极层)独立布线，以便从压电传感器垫片130捕获测量电压。在后一种实施例中，可以将各种层都共同烧结(cofired)到一起，从而消除了对粘结层134的需求，并且有可能实现性能的提高。文中示出的各种压电风扇实施例具有处于叶片和压电传感器垫片之间的压电致动器垫片。尽管这些实施例中的每一个均示出了处于压电致动器垫片和压电致动器垫片之间的粘结层(对应于粘结层134)，但是每一实施例都可以具有其中省掉了这样的粘结层的变型(未示出)，正如刚刚讨论过的可以从压电风扇100中省掉粘结层134一样。在缺少这样的粘结层的(未示出的)实施例中，相邻的压电致动器垫片和压电传感器垫片的最外侧电极可以彼此直接接触。

例如，叶片110可以由聚脂薄膜、塑料、钢或者其他金属等制成。作为另一个例子，电极122、123、132和133可以由诸如镍、银、钯等的高度导电的材料制成。在一个实施例中，电极122、123、132和133具有处于大约3微米和大约8微米之间的厚度。作为又一个例子，压电层121和131可以由钛酸铅锆(PZT)或诸如钛酸铋等的无铅压电材料制成。或者，压电层121和131可以由包括压电陶瓷和压电聚合物的另一压电材料制成。在一个实施例中，压电层121和131各自具有不大于30微米左右的厚度。一般而言，应当使压电传感器垫片尽可能地薄。

在一个实施例中，压电风扇100(与根据本发明的其他实施例的压电风扇类似)可以具有包括叶片110在内的多个叶片，可以使所有的叶片都发生振动，从而进一步增强压电风扇的热管理能力。在同一个实施例中或者在另一个实施例中，可以使所述压电风扇与多个系统兼容，从而降低成本并提高效率。

如前所述，图1示出了根据本发明的特定实施例的压电风扇。应当注意，在图1中，压电传感器垫片130和压电致动器垫片120二者都位于叶片110的第一侧。但是，如上文指出的，根据本发明的各个其他实施例也可以按照各种其他实际构造来布置压电风扇的部件。现在将参考附图说明这些其他实施例中的几个。在这些附图中，未示出连接至电源或其他部件的电连接，因为这是本领域普通技术人员所公知的。

图2是根据本发明实施例的压电风扇200的侧面正视图。如图2所示，压电风扇200包括叶片210、与叶片210相邻的压电致动器垫片220和与叶片210相邻的压电传感器垫片230。压电致动器垫片220包括位于电极222和电极223之间的压电层221。粘结层224位于电极222和叶片210之间。类似地，压电传感器垫片230包括位于电极232和电极233之间的压电层231。粘结层234位于电极233和叶片210之间。如图所示，压电传感器垫片230位于叶片210的第一侧，而压电致动器垫片220位于与所述第一侧相反的叶片210的第二侧。应当理解，在未示出的实施例中，压电传感器垫片230可以位于叶片210的在图示的实施例中被压电致动器垫片220占据的一侧，反之亦然。

作为一个例子，叶片210、压电致动器垫片220、压电层221、电极222、电极223、粘结层224、压电传感器垫片230、压电层231、电极232、电极233和粘结层234可以分别与均如图1所示的叶片110、压电致动器垫片120、压电层121、电极122、电极123、粘结层124、压电传感器垫片130、压电层131、电极132、电极133和粘结层134类似。

图3是根据本发明实施例的压电风扇300的侧面正视图。如图3所示，压电风扇300包括叶片310、与叶片310相邻的压电致动器垫片320和与压电致动器垫片320相邻的压电传感器垫片330。压电致动器垫片320包括位于电极322和电极323之间的压电层321。粘结层324位于电极322和叶片310之间。压电层321是形成了压电致动器垫片320的一部分的多个340压电层中的一个。(因此，可以认为压电致动器垫片320是“多层致动器”。)压电致动器垫片320还包括多个350电极(包括电极322和323的多个)，并且如图3所示，压电致动器垫片320中的多个340压电层中的每一个位于多个350电极中的一对电极之间。作为一个例子，多个340压电层中的每一个可以类似于压电层321，并且多个350电极中的每一个可以类似于电极322和323。

压电传感器垫片330包括位于电极332和电极333之间的压电层331。粘结层334位于压电传感器垫片330的电极332和压电致动器垫片320中的多个350电极中的一个之间。如图所示，压电传感器垫片330和压电致动器垫片320二者均位于叶片310的第一侧。相反，应当理解，在未示出的实施例中，压电传感器垫片330和压电致动器垫片320二者可以位于叶片310的不同侧。

作为一个例子，叶片310、压电致动器垫片320、压电层321、电极322、电极323、粘结层324、压电传感器垫片330、压电层331、电极332、电极333和粘结层334可以分别与均如图1所示的叶片110、压电致动器垫片120、压电层121、电极122、电极123、粘结层124、压电传感器垫片130、压电层131、电极132、电极133和粘结层134类似。

图4是根据本发明实施例的压电风扇400的侧面正视图。如图4所示，压电风扇400包括叶片410、与叶片410相邻的压电致动器垫片420和与叶片410相邻的压电传感器垫片430。压电致动器垫片420包括位于电极422和电极423之间的压电层421。粘结层424位于电极422和叶片410之间。压电层421是形成了压电致动器垫片420的一部分的多个440压电层中的一个。压电致动器垫片420还包括多个450电极(包括电极422和423的多个)，并且如图4所示，压电致动器垫片420中的多个440压电层中的每一个位于多个450电极中的一对电极之间。作为一个例子，多个440压电层中的每一个可以类似于压电层421，并且多个450电极中的每一个可以类似于电极422和423。

压电传感器垫片430包括位于电极432和电极433之间的压电层431。粘结层434位于电极432和叶片410之间。如图所示，压电传感器垫片430位于叶片410的第一侧，而压电致动器垫片420位于与所述第一侧相反的叶片410的第二侧。应当理解，在未示出的实施例中，压电传感器垫片430可以位于叶片410的在图示的实施例中被压电致动器垫片420占据的一侧，反之亦然。

作为一个例子，叶片410、压电致动器垫片420、压电层421、电极422、电极423、粘结层424、压电传感器垫片430、压电层431、电极432、电极433和粘结层434可以分别与均如图1所示的叶片110、压电致动器垫片120、压电层121、电极122、电极123、粘结层124、压电传感器垫片130、压电层131、电极132、电极133和粘结层134类似。

图5是根据本发明实施例的压电风扇500的侧面正视图。如图5所示，压电风扇500包括叶片510、压电致动器垫片520和压电传感器垫片530。压电致动器垫片520包括位于叶片510的第一侧的部分525和位于叶片510的第二侧的部分526。可以将诸如压电致动器垫片520的具有位于相关叶片的两侧的部分的压电致动器垫片称为双晶(bi-morph)压电致动器垫片。(可以将类似于上文所述的全部位于相关叶片的单侧的压电致动器垫片称为单晶(mono-morph)压电致动器垫片。)

压电致动器垫片520的部分525包括位于电极522和电极523之间的压电层521。粘结层524位于电极523和叶片510之间。压电致动器垫片520的部分526包括位于电极528和电极529之间的压电层527。粘结层544位于电极528和叶片510之间。类似地，压电传感器垫片530包括位于电极532和电极533之间的压电层531。粘结层534位于电极532和电极529之间。作为一个例子，压电层527可以与压电层521类似，而电极528和529可以与电极522和523类似。作为另一个例子，粘结层544可以与粘结层524类似。

如图所示，压电传感器垫片530位于叶片510的带有压电致动器垫片520的部分526的第一侧，而压电致动器垫片520的部分525则位于与所述第一侧相反的叶片510的第二侧。应当理解，在未示出的实施例中，压电传感器垫片530可以位于叶片510的在图示的实施例中被压电致动器垫片520的部分525占据的一侧，反之亦然。类似地，在未示出的实施例中，压电致动器垫片520的部分525可以位于叶片510的在图示的实施例中被压电致动器垫片520的部分526占据的一侧，反之亦然。

作为一个例子，叶片510、压电致动器垫片520、压电层521、电极522、电极523、粘结层524、压电传感器垫片530、压电层531、电极532、电极533和粘结层534可以分别与均如图1所示的叶片110、压电致动器垫片120、压电层121、电极122、电极123、粘结层124、压电传感器垫片130、压电层131、电极132、电极133和粘结层134类似。

图6是根据本发明实施例的压电风扇600的侧面正视图。如图6所示，压电风扇600包括叶片610、与叶片610相邻的压电致动器垫片620、和压电传感器垫片630。压电致动器垫片620包括位于叶片610的第一侧的部分625和位于叶片610的第二侧的部分626。

压电致动器垫片620的部分625包括位于电极622和电极623之间的压电层621。粘结层624位于电极622和叶片610之间。压电层621是形成压电致动器垫片620的一部分的多个640压电层中的一个。压电致动器垫片620还包括多个650电极(包括电极622和623的多个)，并且如图6所示，压电致动器垫片620中的多个640压电层中的每一个位于多个650电极中的一对电极之间。作为一个例子，多个640压电层中的每一个可以类似于压电层621，而多个650电极中的每一个可以类似于电极622和623。

压电致动器垫片620的部分626包括位于电极628和电极629之间的压电层627。粘结层644位于电极628和叶片610之间。作为一个例子，压电层627可以类似于压电层621，而电极628和629可以类似于电极622和623。作为另一个例子，粘结层644可以与粘结层624类似。压电层627是形成压电致动器垫片620的部分626的一部分的多个660压电层中的一个。压电致动器垫片620还包括多个670电极(包括电极628和629的多个)，并且如图6所示，压电致动器垫片620中的多个660压电层中的每一个位于多个670电极中的一对电极之间。作为一个例子，多个660压电层中的每一个可以类似于压电层627，而多个670电极中的每一个可以类似于电极628和629。

压电传感器垫片630包括位于电极632和电极633之间的压电层631。粘结层634位于电极632和部分626的多个670电极中的一个之间。如图所示，压电传感器垫片630位于叶片610的带有压电致动器垫片620的部分626的第一侧，而压电致动器垫片620的部分625则位于与所述第一侧相反的叶片610的第二侧。应当理解，在未示出的实施例中，压电传感器垫片630可以位于叶片610的在图示的实施例中被压电致动器垫片620的部分625占据的一侧，反之亦然。类似地，在未示出的实施例中，压电致动器垫片620的部分625可以位于叶片610的在图示的实施例中被压电致动器垫片620的部分626占据的一侧，反之亦然。

作为一个例子，叶片610、压电致动器垫片620、压电层621、电极622、电极623、粘结层624、压电传感器垫片630、压电层631、电极632、电极633和粘结层634可以分别与均如图1所示的叶片110、压电致动器垫片120、压电层121、电极122、电极123、粘结层124、压电传感器垫片130、压电层131、电极132、电极133和粘结层134类似。

图7是示出了根据本发明实施例的微电子装置的冷却方法700的流程图。在方法700的步骤710中，提供具有叶片、压电致动器垫片和压电传感器垫片的压电风扇。作为一个例子，所述压电风扇可以类似于分别在图1、2、3、4、5和6中示出的压电风扇100、200、300、400、500和600中的一个或另一个。

在方法700的步骤720中，向压电致动器垫片提供具有一定的起伏图案、输入电压幅度和输入频率的交流电，从而使叶片的尖端以一定的振动幅度振动。

在方法700的步骤730中，测量对应于振动幅度的输出电压。所测的输出电压归因于由压电致动器垫片的形变导致的压电传感器垫片上的应变，但是根据本领域的已知方法，这样的电压还可能与叶片尖端的振动幅度相关。

在方法700的步骤740中，调整输入电压幅度和输入频率中的一者或两者，从而使振动幅度基本等于(这里，该短语包括完全等于)叶片的目标振幅。在一个实施例中，步骤740包括调整输入频率，从而使其基本等于叶片的谐振频率，并且在调整输入频率之后，调整输入电压幅度，从而使振动幅度基本等于叶片的目标振幅。如本领域已知的，一旦将输入频率设为等于叶片的谐振频率，那么对于给定的电压幅度而言，振动幅度将变为最大。作为一个例子，所述目标振幅可以是实现目标冷却性能的指定幅度。这一目标振幅可以是但未必是针对给定电压幅度的最大幅度。

在一个实施例中，步骤740还包括采用有源反馈控制器调整输入电压幅度和输入频率中的一者或两者。作为一个例子，有源反馈控制器可以基于压电传感器垫片产生的输入信号调整输入频率和输入电压幅度中的一者或两者。作为另一个例子，所述有源反馈控制器可以采用电压和频率控制器卡来调整输入频率和输入电压幅度中的一者或两者。

图8是示出了根据本发明实施例的包括压电风扇的系统800的操作的图示。如图8所示，系统800包括具有叶片(在图8中未给出绘图表示)、压电致动器垫片811和压电传感器垫片812的压电风扇810、电源820和有源反馈控制器840。在图8中，Vi表示输入电压幅度、f表示交流电压的输入频率，而Vs表示感测电压的幅度，该幅度是指如上所述的由压电传感器垫片感测的并作为输入信号传输给有源反馈控制器的电压的幅度。

作为一个例子，压电风扇810可以类似于分别在图1、2、3、4、5和6中示出的压电风扇100、200、300、400、500和600中的一个。作为另一个例子，压电致动器垫片811和压电传感器垫片812可以分别类似于图1所示的压电致动器垫片120和压电传感器垫片130。

电源820能够向压电致动器垫片811提供具有一定起伏图案、输入电压幅度和输入频率的交流电压。有源反馈控制器840被电耦合至压电风扇810，并且能够从压电传感器垫片812接收输入信号，并响应于所述输入信号调整所述输入电压幅度和输入频率中的至少一个。

压电风扇的幅度非常依赖于向其施加的电波(即，电压起伏图案)的频率，在所施加的电压起伏图案的频率等于压电风扇的叶片的谐振频率时，所述幅度最大。为了实现最大的性能，应当使压电风扇始终在谐振频率下工作。但是，如上所述，谐振频率和叶片尖端幅度高度依赖于风扇的工作条件。

可以在其中有利地采用所述压电风扇的实施例的一种环境是采用压电风扇来增强轴流风扇提供的强迫对流的环境。出于这一目的，例如，可以将耙式(rake)压电系统与平行鳍式热沉(和轴流风扇)结合使用，以提供更为有效的冷却。但是，如前所述，压电风扇的固有频率和幅度随着轴流风扇提供的流速的变化而变化。因而，为了获得最佳性能，应当连同(并且响应于)变化的流速一起改变施加至压电风扇的频率。这一点是采用有源反馈控制器实现的，其响应于来自压电传感器垫片的输入信号调整电压起伏图案，从而使电压起伏图案的频率与谐振频率匹配。如有必要，还可以调整电压起伏图案的幅度，以实现期望的性能参数。

图9是根据本发明实施例的包括轴流风扇的系统900的示意性表示。图9示出了含有作为系统900的一部分的压电风扇的块910。在图示的实施例中，所述压电风扇为压电风扇100，但是可以采用任何其他根据本发明实施例的压电风扇来替代系统900中的压电风扇100。如图所示，系统900还包括电源820和能够在压电风扇100的至少一部分上产生轴向气流的轴流风扇930。轴流风扇930可以增强系统900的致冷能力，但是如上所述，压电风扇100在轴流风扇930的气流内的工作可能导致叶片振动幅度的变化。如上文已经讨论的，可以通过根据本发明实施例的压电风扇来补偿或处理这些问题。

尽管已经参考具体实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。因此，本发明实施例的公开内容旨在对本发明的范围进行举例说明，而不是对其进行限制。本发明的范围仅受到权利要求的限定。例如，对于本领域普通技术人员而言，显然可以通过各种实施例实现文中讨论的压电风扇以及相关方法和系统，而且对这些实施例中的某些的上述讨论未必代表对所有可能的实施例的完整说明。

此外，已经关于具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。但是，所述益处、优点、问题的解决方案以及任何可能带来任何益处、优点或解决方案或使其变得更为显著的要素都不应被推断为任何或所有权利要求的关键、必要或基本特征或要素。

此外，如果文中公开的实施例和限制：(1)未在权利要求中明确表述；并且(2)在等价原则下是或潜在地是权利要求中明确表达的元件和/或限制的等价物，则本文公开的实施例和限制在专用原则下并不意在用于公开。

Claims (20)

1、一种压电风扇，包括：

叶片；

与所述叶片相邻的压电致动器垫片；以及

与所述压电致动器垫片和所述叶片之一相邻的压电传感器垫片。

2、根据权利要求1所述的压电风扇，其中：

所述压电传感器垫片能够生成含有与所述压电风扇相关的信息的电信号。

3、根据权利要求1所述的压电风扇，其中：

所述压电传感器垫片包括位于第一电极和第二电极之间的第一压电层；并且

所述压电致动器垫片包括位于第三电极和第四电极之间的第二压电层。

4、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述压电传感器垫片位于所述叶片的第一侧上；并且

所述压电致动器垫片位于所述叶片的第二侧上。

5、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述压电传感器垫片和所述压电致动器垫片二者都位于所述叶片的第一侧上。

6、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述第二压电层是所述压电致动器垫片的多个压电层中的一个；

所述多个压电层中的每一个位于所述压电致动器垫片的一对电极之间；

所述压电传感器垫片位于所述叶片的第一侧上；并且

所述压电致动器垫片位于所述叶片的第二侧上。

7、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述第二压电层是所述压电致动器垫片的多个压电层中的一个；

所述多个压电层中的每一个位于所述压电致动器垫片的一对电极之间；并且

所述压电传感器垫片和所述压电致动器垫片二者都位于所述叶片的第一侧上。

8、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述压电致动器垫片包括位于所述叶片的第一侧上的第一部分和位于所述叶片的第二侧上的第二部分；并且

所述压电传感器垫片位于所述叶片的第一侧上。

9、根据权利要求3所述的压电风扇，其中：

所述压电致动器垫片包括位于所述叶片的第一侧上的第一部分和位于所述叶片的第二侧上的第二部分；并且

所述第二压电层是所述压电致动器垫片的所述第一部分的第一多个压电层中的一个；

所述压电致动器垫片还包括位于第五电极和第六电极之间的第三压电层；

所述第三压电层是所述压电致动器垫片的所述第二部分的第二多个压电层中的一个；

所述第一多个压电层中的每一个和所述第二多个压电层中的每一个位于所述压电致动器垫片的一对电极之间；并且

所述压电传感器垫片位于所述叶片的第一侧上。

10、一种微电子装置的冷却方法，所述方法包括：

提供具有叶片、压电致动器垫片和压电传感器垫片的压电风扇；

向所述压电致动器垫片提供具有输入电压幅度和输入频率的交流电压起伏图案，从而使所述叶片的尖端以一定的振动幅度振动；

测量对应于所述振动幅度的输出电压；并且

调整所述输入电压幅度和所述输入频率中的一者或两者，从而使所述振动幅度基本等于所述叶片的目标幅度。

11、根据权利要求10所述的方法，其中

调整所述输入电压幅度和输入频率中的一者或两者包括：

调整所述输入频率，从而使其基本等于所述叶片的谐振频率；并且

在调整所述输入频率之后，调整所述输入电压幅度，从而使所述振动幅度基本等于所述叶片的目标幅度。

12、根据权利要求11所述的方法，其中：

调整所述输入电压幅度和所述输入频率中的一者或两者进一步包括采用有源反馈控制器调整所述输入电压幅度和所述输入频率中的一者或两者。

13、根据权利要求12所述的方法，其中：

所述有源反馈控制器基于所述压电传感器垫片生成的输入信号调整所述输入频率和输入电压幅度中的一者或两者。

14、根据权利要求13所述的方法，其中：

所述有源反馈控制器采用电压和频率控制器卡调整所述输入频率和输入电压幅度中的一者或两者。

15、一种系统，包括：

具有叶片、压电致动器垫片和压电传感器垫片的压电风扇；

能够向所述压电致动器垫片提供输入电压幅度和输入频率的电源；

能够在所述压电风扇的至少一部分上形成轴向气流的轴流风扇；以及

有源反馈控制器，其电耦合到所述压电风扇，并且能够从所述压电传感器垫片接收输入信号，并响应于所述输入信号调整所述输入电压幅度和所述输入频率中的至少一个。

16、根据权利要求15所述的系统，其中：

所述压电传感器垫片包括位于第一电极和第二电极之间的第一压电层；并且

所述压电致动器垫片包括位于第三电极和第四电极之间的第二压电层。

17、根据权利要求15所述的系统，其中：

所述压电传感器垫片位于所述叶片的第一侧上；并且

所述压电致动器垫片位于所述叶片的第二侧上。

18、根据权利要求15所述的系统，其中：

所述压电传感器垫片和所述压电致动器垫片二者都位于所述叶片的第一侧上。

19、根据权利要求15所述的系统，其中：

所述压电致动器垫片包括多个压电层。

20、根据权利要求19所述的系统，其中：

所述压电致动器垫片包括位于所述叶片的第一侧上的第一部分和位于所述叶片的第二侧上的第二部分；并且

所述多个压电层中的第一个形成所述第一部分的一部分，而所述多个压电层中的第二个形成所述第二部分的一部分。

Images