拿光刻机生产的电风扇 散热手段怎么能这么极限

摘要:

在大众印象里,光刻机似乎非常高端,而且总是和芯片生产绑定。毕竟也没听说我们有什么其他东西被光刻机卡住了,不是?但光刻机说白了,其实就是一种非常精确的雕刻机:既然能雕刻芯片,自然也能雕刻些其他东西。比如说,下面这个……呃,散热器。


在今年的 CES 展上,一家名叫 Frore Systems 的公司,展出了他们 “ 划时代 ” 的 Airjet 散热器。

接下来我会用很大篇幅跟大家讲讲这个小玩意——不是广告,是它确实太吊……

这家伙看上去就是个平平无奇的铜片均热板,但它真的是一个有 “ 风扇 ” 的散热器,这个风扇甚至是用光刻机生产的!


Wow,awesome !非常符合我对未来科技的想象!

不过,这是怎么做到的?

整个故事,还得从打火机里那个电人的东西——压电晶体说起。


这种晶体能将形变和电压互相转换:当它受到挤压,形状发生变化的时候,就会产生电压;反过来,给压电晶体施加一个外加的电压,它就会产生形变。

有了这个性质,我们就能给它通上电,让片状压电晶体在往复的电压驱动下震动,做成一个压电风扇了。


但是吧,普通大小的压电风扇如果有一点用,也不至于一点用也没有:

风量小,风速低,甚至需要四周完全空旷,才能吹起一点点风。

除了不能使用电动机、需要避免维修的场合,这种压电风扇基本没有使用价值。


但是,在套了一层 “ 光刻机 buff ” 后,一切就完全不同了。Frore Systems 在一整片材料上,用光刻机雕了成百上千个微小的压电风扇,还有配套的电路和风道。

每个压电风扇单元的工作设想图


由于现在 Airjet 的内部细节仍然是商业机密,托尼也没能拿到独家信息,只能和大家分享一下最终效果:

压电风扇超低功耗免维护的特点得到了保留,但风速和风量大大提高。

根据 Frore Systems 自己的说法,风速能达到 200km/h 。

这个风速,和最近的几个台风有得一拼。

强劲的风与散热片充分接触,在相同散热面积下,最多能产生传统散热器五倍的散热效果。


根据厂商的演示,只要三片 Airjet Mini ,就压住一台 15 瓦的轻薄本,表现甚至超越了原装风扇。

而且因为没有传统的机械组件,整套散热系统可以做到完全免维护;而进气口的滤尘网也避免了清灰的烦恼。


在这个电子产品性能被散热困住的时代, Airjet 堪称是一次散热革命。

在狭窄的空间里,我们终于有了一种可靠便携的散热方式:

它不需要体积大、非常容易积累灰尘,还会发出噪音的涡轮风扇;也不需要不方便,还会 “ 漏液火葬场 ” 的水冷;更不是半导体散热那种散多少热,就要额外花掉多少散热功耗的鸡肋。

更离谱的是,这个散热器因为没有活动的宏观机械结构,同时通过防尘滤纸进气,完全避免了拆开清灰和维护的问题。

托尼预计,只要它能够铺开,很快就会有性能更强且更加轻薄的轻薄本和掌机问世。

特别是在散热更捉急的掌机,托尼已经开始展望未来了:

我们不久前测试了华硕新发布的 Ally 掌机,它搭载的那颗 AMD Z1 Extreme 处理器在 15 瓦下表现相当良好。


但为了散掉这些热量,它的这套涡轮散热占用的空间,可以说和电池不相上下。

想想看,要是能去掉风扇换成更轻薄的 Airjet ,又能多出多少重量和空间来提升续航呢?


其实,用光刻和其他芯片加工技术来给传统的机械组件加 buff ,并不是一个新想法。

这类微缩的机械,有一个专门的名字:微机电系统( MEMS )。

这个产业已经非常成熟,甚至成熟到你现在正在用来阅读的手机里,就有一大堆类似的微缩机械。

MEMS 麦克风和扬声器、用来自动旋转屏幕的重力传感器、检测移动和震动的陀螺仪和加速度计,以及无线信号的收发系统……

这些过去需要一个不小的结构才能实现的功能,现在已经能利用光刻等精密加工技术微型化,甚至封装成了类似芯片的形式。

MEMS 陀螺仪


可以说,如果没有 MEMS ,现代的一系列智能设备根本就不可能诞生。

机械式陀螺仪 


好在和先进芯片不同,我们在 MEMS 领域并不算落后,甚至可以说搞得风生水起。

根据市场数据,无论是从品种上看,还是从产业链上看,整个 MEMS 行业到处都有国内厂家的身影。


其中歌尔微和瑞声科技甚至还能排进 2021 年全球 MEMS 企业营收的前二十。


这次, Airjet 的诞生对于整个 MEMS 行业来说,预示着一个想象力大爆发的时代来临了。

在过去,谁能想得出 “ 光刻机雕风扇 ” 这么离谱的工艺呢?

但现在,它已经成为现实,甚至变成了有利可图的产品。

未来,必然还有更多奇奇怪怪的 MEMS 产品出现,我们身边的各种智能设备,也可能因此向前再迈一步。

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