Mikroişlemci ve Mikro Elektromekanik Sistemler için bir Minikanallı Isı Soğurucu Geliştirilmesi.

Geçmişten günümüze kadar yapılan gelişmeler

düşünüldüğünde mikro elektronik sistemler insanoğlunun ürettiği en önemli

teknolojik icatlardan birisidir. Endüstride havacılık, biomedikal,

robotik, haberleşme, otomotiv ve uzay teknolojisi vb. gibi birçok alandaki

sistemlerin temel bileşeni olarak hizmet veren bu mikro yapılar, mikro

işlemciler (CPU) ve mikro elektronik mekanik sistemler (MEMS)’dir. Bir CPU,

elektromekanik ve elektronik sistemleri kontrol eden bir bilgisayar sisteminin

beyni olup saniyede milyonlarca işlem yapabilmektedir. CPU ve MEMS’ler hassas

sitemler olup aşırı ısınma sebebi ile kalıcı zarar görebilmektedirler veya

yüksek işlem hızlarına (overclock) ulaşamamaktadırlar. Günümüzde mevcut olan

bir masaüstü bilgisayarın CPU’su tarafından havaya atılan ısı 50 ile150W

aralığında olduğu dikkate alındığında, CPU’ların güvenli bir sıcaklık

aralığında çalışması için saniyede 150 Joule’den daha hızlı şekilde

soğutulmaları gerekmektedir. CPU’ların normal çalışma sıcaklıkları 55 ile 80oC

arasında değişmektedir. CPU ve MEMS’lerin daha yüksek işlem hızlarında

çalışmaları durumunda üzerlerinden geçen akım değerleri daha fazla artmaktadır.

Böylece bu sistemlerin daha fazla ısınarak kritik sıcaklık olarak kabul edilen

120oC’nin aşılmasına ve sonuçta ise CPU’nun fiziksel zarar görmesine

neden olacaktır. Çünkü CPU ve MEMS’lerin üretildikleri malzemeler ancak belirli

sıcaklık aralıklarında çalışmaya uygundur. Ayrıca ısınma problemi CPU’nun

yüksek hızlarda çalışmasının önünde duran, çözülmesi gereken bir engeldir.

Günümüzde yeni nesil CPU ve MEMS’lerin normal çalışma şartlarında ortalama ısı

akısının 150W/cm2 olduğu ve ayrıca bu değerin bazı durumlarda 250

W/cm2’lik pik değere çıktığı da bilinmektedir. Üretilen bu ısının

hızlı bir şekilde uzaklaştırılabilmesi için daha yüksek bir ısı akısı (500 W/cm2

gibi) ile soğutulması gerektirmektedir. Bu proje önerisinde, 500 W/cm2

veya daha yüksek bir ısı akısıyla ısı çeken bir ısı soğurucu üretilmesi

hedeflenmiştir.<o:p></o:p>