KR100317450B1 - 전기전자기기 부품용 히트싱크 및 그 제조장치 - Google Patents

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Abstract

전기전자기기 부품과 같은 열발생원에서 발생하는 열을 방열시키는 전기전자기기 부품용 히트싱크는 결합부에서 서로 겹쳐져 전기전자기기 부품의 방열면과 접촉하는 흡열부를 형성하고, 상기 흡열부의 반대측에 서로 떨어져서 각각 방열부를 형성하는 복수개의 단위히트싱크와, 상기 복수개의 단위히트싱크를 결합시키는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 히트싱크는 서로 이웃하는 각 단위히트싱크의 결합부 사이에 위치하여, 상기 각 단위히트싱크의 방열부를 이웃하는 단위히트싱크의 방열부와 분리시키는 복수개의 스페이서를 더 구비하거나, 상기 단위히트싱크가 소정의 각도로 굽어 펼쳐지도록 하여 상기 각 단위히트싱크의 방열부를 소정 간격 분리시킨다. 또한, 상기 각 단위히트싱크에는 소정 간격을 두고 복수개의 핀이 형성되며, 바람직하게는 결합수단으로 리벳이 사용된다. 상기 히트싱크 제조시, 각 단위히트싱크에 돌출부를 형성하여 상기 히트싱크의 방열부가 상기 돌출부에 의해서 소정 각도 굽어 펼쳐지도록 한다. 이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크는 무동력, 무소음, 무진동으로 열발생원의 열을 공기로 적절하게 전달시킬 수 있으며, 그 히트싱크 제조장치는 히트싱크의 제조를 쉽게한다.

Description

전기전자기기 부품용 히트싱크 및 그 제조장치{Heatsink for electronic component, and apparatus for manufacturing the same}
본 발명은 컴퓨터의 부품과 같은 전기전자기기 부품에서 발생되는 열을 방열시키는 전기전자기기 부품용 히트싱크(heat sink) 및 그 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 열이 많이 발생되는 전기전자기기 부품에는 CPU(central processing unit), 열전소자(ThermoElectric Module), 파워트렌지스터, VGA CHIP, Radio frequency chip 등이 있으며, 이들 전기전자기기 부품들은 작동되면서 많은 열을 발생함으로 그 냉각이 아주 중요하다. 만약, 전기전자기기 부품의 온도가 적정온도를 넘으면 전기전자기기 부품에서 오류가 발생되거나 전기전자기기 부품이 파손된다. 따라서, 전기전자기기 부품에는 히트싱크가 설치되며, 히트싱크는 전기전자기기 부품에서 발생되는 열을 공기 중으로 방열하여 전기전자기기 부품의 온도를 낮추는 역할을 한다.
히트싱크는 다음과 같이 만들어져야 전기전자기기 부품의 열을 공기 중으로 잘 방열할 수 있다. 첫째 열전도율이 좋은 재료를 사용해야 하며, 둘째 열전도 경로가 짧아야 하며, 셋째 열전도 단면적이 커야 하며, 넷째 방열 면적이 커야하여, 다섯째 방열면에 접촉하는 공기의 흐름이 좋아야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위하여 종래에는 주로 알루미늄 합금을 압출하여 크로스 커팅하여 제조하거나, 알루미늄을 다이케스팅하여 히트싱크를 만들어 왔다.
알루미늄을 압출하여 크로스 커팅하려면 열전도가 구리에 비해 좋지 않은 알루미늄 합금을 사용해야하며, 열전도가 좋은 구리는 압출하여 만들기 어려운 문제점이 있으며, 다이케스팅 방법 또한 마찬가지로 열전도가 좋은 구리를 다이케스팅하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 이러한 종래의 방법은 방열면적을 크게 하지 못할 뿐만 아니라 열전도 경로를 짧게 할 수 없으며, 열전도 단면적을 크게 할 수 없는 단점이 있다.
예를 들면 미국특허 5,419,780호에 개시된 히트싱크는 압출하여 크로스 커팅하여 만들었기 때문에 열전도가 좋은 재료를 사용할 수 없으며, 열전도 경로가 길고, 열전도 단면적이 작고, 방열 면적이 작은 문제점이 있다.
한편, 미국특허 5,509,465호에는 핀과 핀 사이의 간격을 유지시키는 플랜지가 형성된 다수개의 핀이 여러개 겹쳐진 히트싱크가 개시되어 있다. 이 히트싱크는 방열면적은 크게 할 수 있으나, 열전도 경로가 길고, 열전도 단면적이 작고, 열전달 경계면이 형성되어 열전도가 잘 되지 못하는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 종래의 히트싱크는 열저항이 크기 때문에 공기를 강제적으로 송풍하는 팬의 도움을 받아야 전기전자기기 부품의 열을 공기로 적절하게 전달할 수 있다. 전기전자기기 부품인 CPU를 예를 들면, 15W 이상의 열이 발생되는 CPU에는 히트싱크에 팬이 설치되어 있는데, 이는 히트싱크의 열저항이 크기 때문에 팬의 도움을 받아야 CPU의 온도를 적절한 온도로 유지시킬 수 있다.
이와 같이, 종래의 히트싱크는 적절한 방열량을 얻기 위하여 송풍팬이 사용되어야 하므로 전기가 소모되며, 소음이 발생되며, 먼지가 이동되어 쌓이는 문제점을 갖고 있다. 특히, 소음은 작업자의 작업을 방해하므로 당 업계에서 필히 제거해야 하는 과제로 남아 있다. 또한, CPU의 속도가 향상됨에 따라 CPU에서 열이 많이 발생되어 CPU의 속도를 높일 수 없어 CPU 업계에서는 필히 해결해야 할 과제로 남아 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 팬을 사용하지 않아 전기가 필요 없고, 소음도 발생되지 않도록 열저항이 낮은 전기전자기기 부품용 히트싱크를 제공하는데 있으며, 상기 전기전자기기 부품용 히트싱크를 효과적으로 제작할 수 있는 제조장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 측면에 팬이 설치된 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크 방열부의 단부가 펼쳐진 상태를 도시한 사시도이다.
도 4도는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 상부에 팬이 설치된 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 스페이서에 측면 날개가 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 스페이서에 하면 날개가 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 단위히트싱크에 핀이 형성되지 않은 상태와, 팬을 설치하기 위한 별도의 팬 브라켓을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 단위히트싱크에 핀이 방사상으로 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 단위히트싱크가 결합된 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 사시도이다.
도 10은 히트싱크의 높이를 낮춘 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크를 도시한 사시도이다.
도 11은 히트싱크의 높이와 넓이를 줄인 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 히트싱크를 전기전자기기 부품에 고정시키는 클립을 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 보조방열판을 이용하여 전기전자기기 부품에 고정하는 클립들을 설명하기 위한 사시도이다.
도 14는 실드가 필요한 전기전자기기 부품에 설치되는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크를 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크의 결합부를 고정하는 리벳을 리벳팅하는 장치를 도시한 분리 사시도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크 제조방법을 설명하기 위한 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1...히트싱크 10...단위히트싱크 11...스페이서
13...방열부 14...날개 15...핀
17...리벳 20...송풍팬 30...열발생원
60,62,63...클립 61...보조방열판 81,82...제1,2지그
본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크는 복수개의 단위히트싱크의 결합으로 이루어진다. 상기 단위히트싱크의 결합부에서는 상기 단위히트싱크가 서로 결합되어 전자전기 부품의 방열면과 접촉하는 흡열부가 형성되고, 이 흡열부의 반대편에도 상기 단위히트싱크를 서로 소정 간격 이격시켜 표면적이 증가된 방열부가 형성된다. 상기 방열부에서 단위히트싱크가 소정 간격 이격되도록 단위히트싱크 사이에 결합부의 형태에 상응하는 복수개의 스페이서가 개재될 수 있다. 또한, 상기 결합부의 상부에서 각 단위히트싱크를 소정의 각도로 펼쳐지도록 하여 상기 방열부에서의 단위히트싱크간을 이격시킬 수 있다. 상기 단위히트싱크간에 공기의 흐름을 원활히 하고, 전체적으로 바람직한 형태를 제공하기 위해 단위히트싱크는 여러 형태로 굽혀질수 있다. 서로 이격된 복수개의 핀을 형성함으로써 상기 방열부의 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다. 상기 단위히트싱크는 리벳, 볼트 및 너트, 압착본딩, 열전도성 본드 및 납땜 등의 결합수단에 의해 결합부에서 결합된다. 상기 단위히트싱크의 결합수단은 상기한 예에 한정되지 않으며, 결합하는 모든 수단을 포함한다. 바람직하게는, 리벳을 결합수단으로 사용한다. 상기 결합부와 스페이서가 서로 결합하여, 상기 결합부의 단부에 열발생원의 표면과 접촉하는 흡열면을 형성한다.
많은 열을 생성하는 전자 기기를 효과적으로 냉각시키기 위해, 본 발명에 따른 히트싱크에 팬을 설치하여 상기 히트싱크에 공기를 불어 줄 수 있다. 또한, 상기 팬은 별도의 브라켓에 설치된 상태로 히트싱크에 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크 제조장치는 각 단위히트싱크에 형성된 결합구멍의 개수에 대응하는 적어도 한 개의 구멍이 형성된 제1지그, 상기 제1지그에 형성된 구멍에 삽입되며, 상기 각 단위히트싱크의 결합구멍 개수에 대응하는 적어도 하나의 핀헤머, 상기 제1지그의 적어도 하나의 구멍에 대응하며, 리벳머리가 삽입되는 적어도 하나의 홈이 형성된 제2지그와, 상기 핀헤머를 상기 단위히트싱크의 결합구멍을 관통한 리벳 방향으로 밀어 상기 핀헤머가 상기 결합구멍을 관통한 리벳의 단부를 변형시켜 다른 하나의 리벳머리를 형성시키는 헤머를 구비하여, 상기 단위히트싱크의 결합부에 형성된 결합구멍을 통과한 상기 리벳을 리벳팅함에 따라 상기 단위히트싱크의 결합부가 상기 제1지그 및 제2지그 사이에서압축되는 것을 특징으로 한다. 상기 히트싱크 결합부와 접촉하는 상기 제1지그와 제2지그의 면에 글자를 음각 또는 양각하여 상기 히트싱크의 결합부 외면에 글자를 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크는 상기 단위히트싱크를 만들 때 단위히트싱크의 결합구멍과 함께 상기 단위히트싱크의 결합부 이외의 부분, 즉 방열부의 일부에 적어도 한쌍의 돌출부와 오목부를 함께 형성시켜, 상기 결합부 이외의 부분에서 상기 단위히트싱크가 소정각도 굽어 펼쳐지도록 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크 및 그 제조장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
좋은 히트싱크는 무동력, 무소음, 무진동으로 열이 발생되는 부품의 열을 효과적으로 흡열하고, 흡열한 열을 효과적으로 공기로 전달할 수 있어야 하며, 제조 또한 쉬워야 한다. 즉, 송풍팬을 사용하지 않으면서 열이 발생되는 부품의 온도를 낮게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조가 쉬운 것이 좋은 히트싱크이다. 물론, 상기 좋은 히트싱크는 팬을 사용하여 공기를 강제로 순환시키면 더 많은 량의 열을 공기 중으로 방열할 수 있다.
상기 좋은 히트싱크의 조건을 만족시키기 위한 본 발명에 따른 히트싱크의 기술적 사상은 열전도율이 좋은 순수한 알루미늄이나 구리를 사용하여 단위히트싱크를 프레스 가공하여 서로 겹쳐 열전도 경로를 최소화하고, 열전도 단면적을 최대화하고, 방열면적을 최대화하고, 방열면과 접촉하는 공기의 흐름을 좋게 할뿐만 아니라 견고한 제품을 제조가 쉽도록 하는데 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크(1)는 다수개의 판 형상의 단위히트싱크(10)가 겹쳐져 있으며, 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10) 사이에 스페이서(11)를 개지한 후, 결합수단에 의해 전체적으로 결합하여, 히트싱크의 결합부가형성된다. 이 결합부는 전기전자기기용 부품의 방열부와 접촉하여, 열을 흡열하는 흡열부(14)의 역할도 동시에 수행한다. 흡열부(14)의 하면에는 흡열면(12)이 형성되어 있으며, 흡열면(12) 반대측 단위히트싱크(10)는 스페이서에 의하여 분리된 방열부(13)가 형성되어 있다. 흡열면(12)은 열전도성 실리콘 그리스(미도시)나 접착테이프(미도시)에 의하여 편평한 전자 부품(미도시)에 밀착되어 열을 흡열하며, 방열부(13)는 흡열면에서 흡열한 열을 공기 중으로 방열한다. 상기 단위히트싱크(10)의 두께를 가능한 스페이서(11) 두께 보다 얇게 하면 공기의 흐름이 좋아진다. 이때 단위히트싱크(10)의 재질은 스페이서의 재질보다 열전도가 좋은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 스페이서(11)는 알루미늄으로 하고 단위히트싱크(10)는 알루미늄 두께 보다 반정도 얇은 구리로 하면 좋다. 단위히트싱크(10)와 스페이서(11)를 다 같이 구리로 사용하면 좋지만 히트싱크(1)의 무게가 늘어나는 문제점이 있다.
도 2를 참조하면, 상기 방열부(13) 어느 일측에 송풍팬(20)이 설치는 경우 방열 효과를 더 높일 수 있으며, 공기의 흐름을 고려하여 상기 단위히트싱크(10)의 방열부(13)에 다수개의 핀(15)을 형성시켜 방열 효과를 높일 수 있다. 송풍팬(20)이 방열부(13)의 측면에 설치될 경우에는 송풍팬(20)에 의하여 이동되는 공기가 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10) 사이로 장애물 없이 이동될 수 있어 방열 효과를 높일 수 있다.
도 3을 참조하면, 다수개의 단위히트싱크(10)가 겹쳐진 하면은 전기전자기기부품(30)의 열방출면에 접촉되어 부품(30)에서 발생되는 열을 흡열하는 흡열면(12)이다. 흡열면(12)의 반대쪽 각각의 단위히트싱크(10)는 소정 각도 굽어 펼쳐져 있으며, 펼쳐진 각각의 단위히트싱크(10)에는 다수개의 핀(15)이 형성되어 있다. 겹쳐진 단위히트싱크(10)는 결합수단(17)에 의하여 결합되어 있다. 재료를 절감하거나, 방열효과를 높이기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같이 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10) 사이에 스페이서(11)를 삽입하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 스페이서(11)에 날개(24)를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 단위히트싱크(10)에 형성되는 핀(15)을 방사상으로 형성하여 도 9에 도시된 바와 같이 조립하면, 방열 효과를 극대화할 수 있어 좋다. 한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 스페이서(11)의 날개 방향을 단위히트싱크(10)의 방열부(13)로부터 반대로 하면 스페이서(11)의 날개(24)로 전달된 열이 단위히트싱크(10)로 전달되고, 전달된 열은 단위히트싱크(10)의 방열부(13)를 통하여 방열될 수 있다. 예를 들어, 하드디스크 드라이브(50)를 방음부재(51)로 밀폐하고, 밀폐된 공간 내부로 스페이서(11)의 날개(24)를 위치시키면 하드디스크 드라이브(50)의 열이 스페이서의 날개(24)로 전달되고, 스페이서(11)로 전달된 열은 단위히트싱크(10)로 전도되어 단위히트싱크(10)의 방열부(13)에서 공기 중으로 방열된다.
히트싱크(1)에 팬(20)을 부착할 때에는 도 4에 도시된 바와 같이 히트싱크(1)의 상부에 부착할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 팬(20)을 별도의 팬 브라켓(21)에 설치할 수 도 있다. 팬 브라켓(21)을 이용하면 큰 직경의 팬(20)을 설치할 수 있으므로 히트싱크(1)의 열저항을 크게 낮출 수 있으며, 팬의 소음 또한 낮출 수 있다. 상기 팬(20)이 측면에 설치될 때에는 단위히트싱크(10)에도 8에 형성된 것과 같은 핀(15)을 형성하지 않는 것이 바람직하다.
한편, 히트싱크(1)의 전체 높이를 낮추면서 공기의 흐름을 좋게 하려면 도 10에 도시된 바와 같이 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10)의 간격을 적절히 유지하면서 순차적으로 굽히면 좋으며, 히트싱크(1)의 전체 높이 및 너비를 짧게 하면서 공기의 흐름을 좋게 하려면 도 11에 도시된 바와 같이 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10) 사이의 간격을 적절히 유지하면서 2번 순차적으로 굽히면 좋다.
도 12를 참조하면, 히트싱크(1)는 볼트(미도시)나 클립(60)에 의하여 전기전자기기 부품(30)에 부착되거나, 열전도성 본드(미도시)에 의하여 부착되거나, 열전도성 테이프(미도시)에 의하여 부착된다. 클립(60)을 사용할 때는 히트싱크(1)의 중간 부분에 핀이 없도록 설계하여 클립이 장착되도록 공간을 제공하는 것이 바람직하다. 도 13을 참조하면, 전기전자기기 부품(30)의 종류에 따라서는 보조방열판(61)을 사용하는 것이 바람직하다. 히트싱크(1)는 제1클립(62)에 의하여 보조방열판(61)에 고정되며, 보조방열판(61)은 제2클립(63)에 의하여 전자 부품(30)이 고정된 보드(64)에 고정된다. 보조방열판(61)은 히트싱크(1)를 보드(64)에 고정시키는 역할을 할뿐만 아니라 그 자체가 방열하는 역할을 함으로 방열 효과를 높일 수 있다.
클립은 열을 발생하는 전기전자기기 부품인 CPU의 종류에 따라 여러 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어 Socket 7 및 PPGA Socket 370용 CPU는 도 12에 도시된 바와 같은 클립(60)을 사용하는 것이 바람직하며, 슬롯A나 슬롯1에 사용되는 CPU는 도 13에 도시된 바와 같은 제1,2클립(62,63)이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 클립들(60, 62, 63)은 각각 하나의 몸체로 된 점에 특징이 있다. 이와 같이 클립이 하나의 몸체로 되면 생산 공정이 단순화되어 제조 원가를 줄일 수 있고 제품의 고장이 없어 좋다.
도 14를 참조하면, 전자파 실드가 필요한 전기전자기기 부품(30)인 경우에는 금속으로 만들어진 케이스(70) 내면에 전기전자기기 부품(30)이 접촉되도록 고정하고 케이스 뚜껑(72)을 덮는다. 그리고 히트싱크(1)는 케이스(70) 외부에 설치되는 것이 바람직하다. 이때 전기전자기기 부품(30)은 히트싱크(1)의 흡열면이 접촉되는 반대편의 케이스(70) 내면에 설치되는 것이 바람직하다. 전기전자기기 부품(30)에서 발생되는 열은 케이스(70)로 전도되며 케이스(70)에 전도된 열은 케이스(70)에서 일부 방열되며, 대부분의 열은 열전도 특성이 우수하고, 열전도 단면적이 큰 히트싱크(1)로 전도되어 히트싱크(1)의 방열부(13)에서 공기 중으로 방열된다. 히트싱크(1)를 케이스 고정할 때는 브레이징 용접을 하거나 클립(미도시)이나 볼트를 이용하여 고정할 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 히트싱크(1)는 열전도 성질이 좋은 구리나 알루미늄과 같은 금속으로 만들어졌으며, 단위히트싱크(10)와 핀(15)의 크기 및 수량은 방열량 및 팬(20)의 설치 유무 및 방향을 고려하여 적절히 설계하는 것이 바람직하다. 만약, 팬(20)이 측면에 설치되었을 때는 단위히트싱크(10)에 핀(15)을 형성하지 않는 것이 열전도 단면적을 크게 할 수 있어 좋으며, 방열 면적을 크게 할 수 있어 좋다. 인텔(intel)이나 AMD가 만든 CPU 같은 경우에는 방열량이 5∼60와트임으로 방열면적이 300㎠∼20000㎠이 되는 것이 바람직하다. 300㎠이하로 되면 방열이 잘 안되며, 20000㎠이상이면 방열은 잘되나 제조하기가 어렵다.
도 16을 참조하면, 단위히트싱크(10)의 핀(15) 두께(a)는 0.1㎜∼3㎜로 되는 것이 바람직하다. 0.1㎜이하이면 핀(15)이 쉽게 굽어 좋지 않으며, 3㎜이상이면 제조하기 어렵고 방열면적이 줄어들어 좋지 않기 때문이다. 핀(15)의 접속부 너비(b)보다 핀(15)의 단부 너비(d)가 같거나 좁은 것이 바람직하다. 이는 핀(15)의 단부 너비(d)가 크면 핀(15)이 자중 및 외력에 의하여 쉽게 굽기 때문이며, 공기의 흐름이 좋도록 하기 위함이다. 예를 들면, 단위히트싱크(10)가 1mm×40장, 각 단위히트싱크(10)에 형성된 핀(15)이 3mm(b)×40mm(c)×2mm(d)×1mm(a)×16개로 되면 히트싱크를 만들기도 쉽고 방열면적도 적절히 확보할 수 있어 좋다.
도 3을 참조하면, 상기 결합수단은 여러 가지 형태로 응용될 수 있다. 단위히트싱크(10)와 단위히트싱크(10) 사이를 접착제나 납을 이용하여 부착시킬 수 있으며, 브레이징 용접하여 부착시킬 수 있다. 또한 겹쳐진 단위히트싱크(10)를 가로질러 결합구멍(16)을 형성한 뒤에 결합구멍(16)에 볼트(미도시)와 너트(미도시)를 이용하여 결합시킬 수 있으며, 리벳(17)을 이용하여 결합시킬 수 있다. 압착 본딩, 열전도성본드, 납땜등의 결합수단이 사용될수 있으며, 사용가능한 결합수단은 이에 한정되지 않는다. 이러한 결합수단 중에서 리벳(17)을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 알루미늄 재질의 히트싱크에는 알루미늄 리벳(17)을, 구리 재질의 히트싱크에는 구리 리벳(17)을 이용하면 자원을 재활용할 수 있어 좋을 뿐만 아니라 히트싱크를 견고하게 결합시킬 수 있어 좋으며, 제조 비용을 낮출 수 있어 좋다. 상기 모든 결합수단은 히트싱크가 열발생원으로부터 열을 흡열하는데 큰 방해요소가 되지 못한다. 이는 흡열면을 형성하는 각각의 단위히트싱크(10)가 열발생원과 직접 접촉되어 있기 때문이다. 만약 일부 단위히트싱크가 열발생원에 직접 접촉되지 못할 경우에는 알루미늄 재질의 히트싱크에는 구리 리벳(17)을 사용하여 열발생원에 직접 접촉되지 못한 단위히트싱크(10)에 구리로 만든 리벳(17)을 통하여 열이 전도되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 도 2를 참조하면, 흡열부에 홈(22') 및 돌출부(23')를 형성시켜 조립하면, 흡열부가 비틀리는 것을 방지할수 있어 좋다. 만약 흡열부가 비틀어지면 흡열면이 편평하지 않아 전기전자기기 부품의 열을 적절히 흡열할 수 없다. 상기 홈(22')과 돌출부(23')는 서로 상보형이다.
도 15를 참조하면, 히트싱크(1)를 리벳(17)을 이용하여 고정할 때에는 리벳장치를 이용하여 리벳팅하는 것이 바람직하다. 즉, 리벳팅을 할 때에는 단위히트싱크(10)를 견고하게 밀착하여 고정시켜야 하며, 리벳(17)의 머리(18) 모양이 일정하게 만들어져야 하기 때문이다. 리벳장치는 제1지그(81), 제2지그(82), 헤머(84), 핀헤머(83)를 포함하여 구성된다. 제1지그(81)에는 핀헤머(83)가 삽입되는 구멍(85)이 형성되어 있으며, 제2지그(82)에는 리벳(17)의 머리(18)가 삽입되는 홈(86)이 형성되어 있다. 제1지그(81)는 도시되지 않는 지지대에 고정되어 있으며, 제2지그(82)는 압축실린더(87)에 연결되어 있다. 헤머(84)는 헤머실린더(88)에 연결되어 있으며, 상기 핀헤머(83)를 압축하는 역할을 한다.
상기 리벳장치를 이용한 히트싱크(1) 결합부의 리벳팅은 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 히트싱크(1)의 구멍(16)에 리벳(17)을 삽입시키고, 제1지그(81)와 제2지그(82) 사이에 히트싱크(1)의 결합부를 위치시킨다. 도시되지 않은 제어기에서압축실린더(87)를 작동시키면 제2지그(82)는 히트싱크(1)의 결합부를 제1지그(81)에 압축시킨다. 이때 리벳 머리(18)는 제2지그(82)의 홈(86)에 삽입되며, 히트싱크 구멍(16)을 관통한 리벳(17)의 앞부분은 제1지그(81)의 구멍(85) 속으로 삽입된다. 다음으로 헤머실린더(88)가 작동되면 헤머(84)는 핀헤머(83)를 밀어 핀헤머(83)가 제1지그(81) 구멍(85) 속으로 삽입된 리벳(17)을 압축하여 새로운 리벳 머리(미도시)를 형성시킨다. 이때 히트싱크(1)의 결합부는 제1지그(81)와 제2지그(82)에 의하여 밀착되어 있으므로 변형되지 않는다. 새로이 형성되는 리벳 머리의 모양은 상기 헤머실린더(88)의 압축력에 의하여 조절할 수 있다. 한편, 상기 히트싱크(1) 결합부와 접촉하는 상기 제1지그(81)와 제2지그(82)의 면에 글자를 음각 또는 양각하여 상기 히트싱크(1)의 결합부의 외면에 글자를 형성시킬 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 단위히트싱크(10)를 만들 때에는 여러 가지 방법으로 만들 수 있다. 예를 들어, 프레스 금형을 만들어 소정 두께를 가진 알루미늄 단위히트싱크(10)를 찍어 만들거나, 에칭하여 만들거나, 레이저를 이용하여 만들거나, 와이어커팅을 하여 만든다. 그 다음 단위히트싱크(10)를 원하는 수만큼 겹치고, 각각의 단위히트싱크(10)를 굽는선(92)을 따라 소정 각도 굽힌다. 금형으로 알루미늄 단위히트싱크(10)를 찍어 단위히트싱크(10)를 만들 때 단위히트싱크(10)의 일측에 홈(22)을 형성시켜 타측에 돌출부(23)가 형성되도록 한 뒤에 조립하는 것이 좋다. 이와 같이 단위히트싱크(10)에 돌출부(23)를 형성한 후에 단위히트싱크(10)의 구멍에 2개의 조립축(90)을 삽입하고, 양쪽에서 지그(91)를 이용하여 단위히트싱크(10)의 결합부를 누르면 단위히트싱크(10)가 굽는선(92)을 따라 각각 굽는다. 이때, 상기 단위히트싱크(10)의 굽는 각도는 상기 홈(22)의 모양 및 돌출부(23)의 돌출된 모양을 이용하여 조절할 수 있다. 한편, 결합부에 홈(22') 및 돌출부(23')를 형성시켜 조립하면, 결합부가 비틀리는 것을 방지할수 있어 좋다. 만약 결합부가 비틀어지면 흡열면이 편평하지 않아 전기전자기기 부품의 열을 적절히 흡열할 수 없다. 상기 홈(22')과 돌출부(23')는 상기 홈(22)과 돌출부(23)과는 달리 서로 상보형어어서, 하나의 단위히트싱크(10)의 돌출부(23')가 인접하는 단위히트싱크(10)의 오목부(22')에 압입될 수 있다.
도 7 및 도 11을 참조하면 프레스 금형으로 알루미늄 판을 찍어 단위히트싱크(10)를 만들 때 단위히트싱크(10)를 각각 먼저 굽혀 각도가 서로 다른 단위히트싱크(10)를 조립하는 것도 좋다. 이때 단위히트싱크(10)를 예를 들어 30장 결합하여 히트싱크(1)를 만들 때는 각도가 각기 다른 15장의 단위히트싱크를, 동일한 각도로 굽혀진 단위히트싱크와 짝을 이루도록 좌우에서 각각 결합하여 만드는 것이 바람직하다.
히트싱크(1)의 조립이 끝나면 흡열면(12)을 면삭(FACE CUTTING)하여 편평하게 만든다. 그리고, 알루미늄 히트싱크(1)는 아노다이징이나, 알루미늄 크롬 메이트를 하는 것이 바람직하며, 구리는 도금이나 구리 크롬 메이트 공정을 거친다.
첨부된 참조 도면에 의해 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 일 실시예에 불과하다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예를 응용하여 유사한 형태의 전기전자기기 부품용 히트싱크 및 그 제조장치 및 방법을 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는첨부된 청구 범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크는 크게 2가지 목적으로 사용될 수 있다. 즉, 무동력, 무소음, 무진동으로 열발생원의 열을 공기 중으로 전달시키는데 사용될 수 있으며, 비록 소음이 발생될지라도 팬을 이용하여 열발생원의 열을 공기 중으로 매우 효율적으로 전달시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기전자기기 부품용 히트싱크 제조장치는 전기전자기기 부품용 히트싱크를 값싸고 견고하게 제조할 수 있도록 할 뿐만 아니라 단위히트싱크의 굽은 각도를 일정하게 할 수 있어 좋다.

Claims (25)

  1. 일단에서 서로 결합되어 전기전자기기 부품의 방열면과 접촉하는 흡열부를 형성하고, 타단에서 상기 흡열부의 반대측에 서로 떨어져서 각각이 방열부를 형성하는 복수개의 단위히트싱크와, 상기 단위히트싱크의 일단에 적어도 하나의 결합구멍을 구비하여 상기 복수개의 단위히트싱크를 결합시키는 결합수단을 포함하며, 상기 단위히트싱크의 방열부는 상기 결합수단에 의해 그 일단이 결합되는 복수개의 방열핀들을 포함하며, 상기 복수개의 방열핀들이 각각 소정의 각도로 굽어 펼쳐져 이격되는 전기전자기기 부품용 히트싱크에 있어서,
    상기 방열부상에 형성된 복수개의 방열핀들이 상호 분리된 적어도 2개의 군으로 분할되어, 히트싱크 고정용 클립이 상기 분리된 방열핀들의 분할된 군들 사이를 통하여서 상기 전기전자기기 부품에 용이하게 끼워지도록 하여, 상기 단위히트싱크들의 결합된 흡열부의 흡열면이 상기 전기전자기기 부품의 발열면상에 용이하게 장탈착될 수 있도록 함을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    서로 이웃하는 상기 각 단위히트싱크의 결합단부들 사이에 개재하여, 상기 각 단위히트싱크의 방열부와 이웃하는 단위히트싱크의 방열부를 이격시키는 복수개의 스페이서를 더 구비하고, 상기 스페이서는 상기 단위히트싱크의 결합되는 부분으로부터 연장되어 형성된 날개를 갖는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 단위히트싱크간의 간격이 유지된 상태로 상기 단위히트싱크의 방열부의 방열핀의 한 부분에서 굽어지도록 상기 각 방열핀의 일면에 돌출부가 형성되어 단위히트싱크들을 결합할 때 이웃하는 방열핀들이 소정 간격으로 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 단위히트싱크간의 간격이 유지된 상태로 상기 단위히트싱크의 방열부의 방열핀의 한 부분에서 굽어지도록 상기 각 방열핀의 각면에 돌출부 및 오목부가 형성되어 단위히트싱크들을 결합할 때 이웃하는 방열핀들이 소정 간격으로 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 전기전자기기 부품용 히트싱크로 공기를 송풍하기 위해 상기 결합된 히트싱크의 방열부상에 팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  11. 삭제
  12. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 전기전자기기 부품용 히트싱크에 공기를 송풍하기 위하여 별도의 브라켓에 팬이 고정되어 상기 히트싱크에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  13. 삭제
  14. 제5항에 있어서,
    상기 단위히트싱크의 결합되는 부분과 상기 스페이서에는 서로 대응하는 적어도 한쌍의 돌출부와 오목부가 형성되어 상기 흡열면이 변형왜곡되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제1항에 있어서,
    상기 단위히트싱크의 결합되는 부분에는 서로 대응하는 적어도 한쌍의 돌출부와 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크.
  19. 삭제
  20. 일단에서 서로 결합되어 전기전자기기 부품의 방열면과 접촉하는 흡열부를 형성하고, 타단에서 상기 흡열부의 반대측에 서로 떨어져서 각각이 방열부를 형성하는 복수개의 단위히트싱크와, 적어도 하나의 결합구멍이 일단에 형성된 상기 복수개의 단위히트싱크를 결합시키는 결합수단을 포함하며, 상기 단위히트싱크의 방열부는 상기 결합수단에 의해 그 일단이 결합되는 복수개의 방열핀들을 포함하며, 상기 복수개의 방열핀들이 각각 소정의 각도로 굽어 펼쳐져 이격되도록 상기 방열핀의 일부의 각면에 돌출부 및/또는 오목부를 형성한 히트싱크를 제조하는 장치에 있어서,
    상기 각 단위히트싱크에 형성된 결합구멍의 개수에 대응하는 적어도 한 개의 구멍이 형성된 제1지그,
    상기 제1지그에 형성된 구멍에 삽입되며, 상기 각 단위히트싱크의 결합구멍 개수에 대응하는 적어도 하나의 핀헤머,
    상기 제1지그의 적어도 하나의 구멍에 대응하며, 리벳머리가 삽입되는 적어도 하나의 홈이 형성된 제2지그와,
    상기 핀헤머를 상기 단위히트싱크의 결합구멍을 관통한 리벳 방향으로 밀어상기 핀헤머가 상기 결합구멍을 관통한 리벳의 단부를 변형시켜 다른 하나의 리벳머리를 형성시키는 헤머를 구비하여,
    상기 단위히트싱크에 형성된 결합구멍을 통과한 상기 리벳을 리벳팅함에 따라 상기 단위히트싱크의 일단이 상기 제1지그 및 제2지그 사이에서 압축되어 펼쳐지게 하는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크 제조장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 히트싱크와 접촉하는 상기 제1지그와 제2지그의 면에 글자를 음각 또는 양각하여 상기 히트싱크의 결합부 외면에 글자가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기전자기기 부품용 히트싱크 제조장치.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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