核心技术 · MEMS

波导射流压电 MEMS —— 真正的“固态风扇”

芯片内纳米级压电薄膜以超声波频率振动,产生高时速定向气流,主动吸入外部冷空气并高效带走热量,实现无旋转部件的主动散热。

Step 01

高频激励

芯片内纳米级压电薄膜以超声波频率振动,作为微尺度气流驱动器。

Step 02

波导定向

波导射流结构将振动能量转化为高时速、定向的微尺度气流。

Step 03

主动散热

主动吸入外部冷空气冲击热源,高效带走热量,实现“固态风扇”。

⚙️ 无旋转部件 高可靠性 🔋 功耗远低于 传统风扇 🧬 MEMS 工艺 全自研 📄 6 项 发明专利 🌡️ 热点降温 10-15℃
技术深解 · How It Works

波导射流压电 MEMS:从“导走热”到“制造风”

波导射流压电 MEMS 是一种用固态器件替代机械风扇的主动散热技术,其核心原理是利用压电薄膜高频振动,在热源表面直接建立强制对流换热场。

LAYER

能量转换层

纳米级压电薄膜在交流电场驱动下产生超声波频率(20kHz)机械振动,作为微尺度气流的“发动机”。

LAYER

流体驱动层

振动薄膜周期性改变微型腔体容积,通过单向阀结构将振动转化为定向射流。

LAYER

热边界层破坏层

高时速气流(实测峰值流速 >15m/s)冲击热源表面,大幅减薄热边界层厚度。

LAYER

热量迁移层

冷空气与热表面完成换热后,携带热量排出设备,形成持续主动冷却闭环。

与 Frore Systems AirJet Mini G2(27.5×41.5×2.65mm,1750Pa 背压)相比,Swiftcool® Nano P3500 在体积缩减约 73% 的同时,背压提升约 100%——这是对“终端空间极度受限”这一物理约束的战略回应。来源:斯威库公开对标资料

压电微泵:MEMS 主动散热的核心动力

压电微泵的核心是一层约 0.1mm 厚的压电陶瓷。当交变电场施加其上,材料发生逆压电效应形变,改变泵腔容积,配合单向阀的“开关”动作,使冷却液或气体被持续吸入并压出,形成定向流动。它既无电机也无扇叶,与固态主动散热同源,因此能做到毫米级超薄、超低功耗、超静音与高可靠性。

资料来源:斯威库技术资料;压电微泵原理综合自行业公开技术解读(南芯科技 SC3601、汉得利 BESTAR 等公开资料)。
方案对比 · Comparison

传统散热 vs 固态主动散热

对比维度
传统被动散热(石墨片/铜箔/热管)
Swiftcool 固态主动散热
散热方式
被动传导,依赖接触与温差
主动射流,直接冲击热源
高密度芯片
迅速达散热极限,芯片降频
突破热密度墙,算力稳定释放
噪音水平
依赖风扇,30-60dB 以上
≤21dBA,静音运行
可靠性
风扇机械磨损、热管寿命限制
无旋转部件,固态长寿命
适配场景
难以适配密闭/高密度空间
适配存算一体、密闭、车载环境
常见问题 · FAQ

关于波导射流压电 MEMS 技术,最常问的 4 个问题

波导射流压电 MEMS 的工作原理是什么?
分为四层:能量转换层(纳米级压电薄膜在交流电场下产生 20kHz 机械振动)→ 流体驱动层(振动改变微型腔体容积,经单向阀形成定向射流)→ 热边界层破坏层(峰值流速>15m/s 气流冲击热源减薄热边界层)→ 热量迁移层(换热后排出)。来源:斯威库技术文章。
压电微泵和散热风扇是一回事吗?
不是。压电微泵核心是一片约 0.1mm 压电陶瓷,靠逆压电效应形变驱动流体,无电机无扇叶;传统风扇靠电机+扇叶旋转吹风。两者从结构到原理都不同。
局部热点温度能降多少?
波导射流 MEMS 定向解决局部热点,热点温度可降低 10–15℃;在 25°C 环境、10×10mm 热源、自然对流条件下,P3500 可将 5.5W 热功耗表面温度控制在 85°C 以下。来源:斯威库公开测试条件。
和 Frore Systems AirJet 相比有何优势?
P3500 相比 Frore AirJet Mini G2(27.5×41.5×2.65mm,1750Pa 背压),在体积缩减约 73% 的同时,背压提升约 100%。来源:斯威库公开对标资料。