KR100370270B1 - 컴퓨터 램용 히터싱크와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터 램(Random access memory=RAM)용 히터싱크(Heat Sink)와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈화된 램과 히터싱크의 접촉극대화에 의한 방열효과를 향상시키고, 엄격한 칫수관리에 의해 램소자가 부착된 PCB와 히터싱크의 완벽한 결합으로 램소자의 손상을 방지토록 한 것이다.

상기 히터싱크는 열전도가 뛰어난 알루미늄을 재질의 박판 코일을 언코일러(Uncoiler)로 풀어서 양측 표면에 110-130mesh의 표면을 가지는 샌드 브라스팅(Sand Blasting) 가공처리하는 단계와; 샌드 브라스팅 가공된 소재를 리코일러(Recoiler)을 이용하여 권취시켜 다음 공정으로 이동시키는 단계와; 코일소재를 풀어서 정확한 수평이 유지되도록 레벨러(Leveller)를 이용하여 평탄가공토록 하는 단계와; 프레스를 이용하여 외형을 절단함과 동시에 외주연에 다수의 리벳공이 천공되는 플랜지(11)와 이 플랜지(11)의 일측면에 램소자(20)와 이격되는 공기순환통로(13)와, 내부면에 열전도패드(15)가 부착되는 열전도유도면(14)을 가지는 성형물을 성형토록 하는 단계와; 성형된 성형물의 부식방지를 위해 외표면에 피막처리하는 양극산화가공하는 단계 및 성형물의 외표면에 착색하는 단계;로 제조된다.

Description

컴퓨터 램용 히터싱크와 그 제조방법{A heat sink for the RAN of computer and it is manufacturing method}

본 발명은 컴퓨터 램(Random access memory=RAM)용 히터싱크(Heat Sink)와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈화된 램과 히터싱크의 접촉극대화에 의한 방열효과를 향상시키고, 엄격한 칫수관리에 의해 램소자가 부착된 PCB와히터싱크의 완벽한 결합으로 램소자의 손상을 방지토록 한 것이다.

일반적으로 램은 컴퓨터의 기억장치로서 교환가능토록 모듈화된 상태로 널리 상용화되고 있다.

이러한 램은 기존의 팬티엄 Ⅱ급 컴퓨터에서는 미소한 전류밖에 사용하지 않음으로써 발열량이 그만큼 적기 때문에 자연적인 공냉만으로도 충분하여 방열에 대해서는 고려할 필요가 없었다.

그런데 컴퓨터의 기종이 날로 발전됨에 따라 팬티엄 Ⅲ급 이상에서 채택되는 반도체는 처리속도가 기존 컴퓨터보다는 상대적으로 훨씬 빠르기 때문에 램소자에서 많은 전류가 필요하게 되었다.

이로 인해 램소자에서는 상당량의 열, 즉 80-110℃ 전도의 열이 발생되어 성능저하를 일으키는 요인이 되었고, 발열량이 지나칠 경우에는 소자가 파괴될 염려가 있었다.

따라서 고성능의 컴퓨터에 사용되는 램에는 방열을 위한 히터싱크의 부착이 요구된다.

히터싱크는 컴퓨터의 램에 사용되는 것 뿐만 아니라 여러 가지 고발열성 소자에도 널리 사용되고 있고, 지금까지 제안된 컴퓨터 램용 히터싱크는 알루미늄 박판을 프레스 성형하여 램소자의 일측면상에 부착함으로써 램소자에서 발생되는 열을 외부로 방열토록 하고 있다.

이러한 히터싱크는 열전도에 따른 표면적을 좋게하기 위하여 표면에 샌드 브라스팅 가공을 하게 되는데, 히터싱크의 소재가 철재제품일 경우에는 철재가 자성체임으로 자성지그(JIG)를 이용하여 샌드 브라스팅 가공을 하더라도 성형체의 휨이나 치수변화가 일어나지 않아 양호한 제품을 얻을 수가 있었다.

그러나, 소재가 알루미늄 재질의 박판일 경우에는 이것이 비자성체임으로 철재박판과는 달리 자성지그를 이용할 수 없기 때문에 평탄도 및 칫수이상 현상이 발생되는 문제점이 있다.

즉, 컴퓨터 램용 히터싱크를 알루미늄 재질의 소재로 제조할 경우 종래의 제조방법에서는 필요로 하는 규격으로 히터싱크를 성형한 다음, 표면을 샌드 브라스팅 가공을 하는 것임으로써 샌드 브라스팅 가공을 하는 과정에서 휨이나 칫수변형이 발생되었다.

이러한 현상은 제품의 불량을 초래하게 되어 방열에 따른 본래의 기능과 램소자의 손상방지를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

또한 제조시 다량의 불량발생(실제로 약10%의 불량율이 발생함)으로 샘플검사가 아닌 전수검사가 필요하게되어 생산성 저하의 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 컴퓨터의 램에 전용으로 사용할 수 있는 히터싱크를 제공하면서도 뛰어난 방열효율을 이룰 수 있고 램소자의 손상을 방지토록 하는 컴퓨터 램용 히터싱크를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 히터싱크를 제조함에 있어서 샌드 브라스팅 가공에서 오는 제반 문제점을 해소하여 불량율을 줄이고 대량생산이 가능토록 하는 컴퓨터 램용 히터싱크의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 히터싱크는 알루미늄 재질의 박판으로 성형하면서도 표면에는 열전도에 따른 표면적을 향상시키기 위한 샌드 브라스팅을 형성하고 일측면에는 램소자와 이격되는 공기순환통로를 형성하며, 또 히터싱크의 일측 표면에는 램소자로부터 발생되는 열을 신속히 방열토록 하기 위해 열전도성이 뛰어난 열전도패드를 부착하여 구성함을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 히터싱크의 제조방법은 알루미늄 재질로 이루어지는 박판소재의 양측면에 샌드 브라스팅 가공을 행하는 공정과, 소재를 리코일하는 리코일공정과, 소재를 평평하게 평탄가공하는 레벨러공정과, 필요로하는 규격대로 절단함과 동시에 형태를 성형토록 하는 프레스공정과, 성형물의 부식방지를 위한 피막가공에 따른 양극산화 및 착색공정을 순차적으로 행함으로써 불량율을 줄이고 방열효율이 뛰어난 히터싱크를 제조토록 함을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명 히터싱크의 제조방법에 따른 공정도

도 2는 본 발명 히터싱크의 구성을 보인 분리사시도

도 3은 도2의 평단면구성도

도 4는 도2의 측단면구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:히터싱크 11:플랜지 12:리벳

13:공기순환통로 14:열전도유도면 15:열전도패드

20:램소자

첨부된 도면의 도 2 내지 도 4에서 본 발명에 관한 히터싱크를 상세히 나타내고 있으며, 이 도면에서 부호 10은 본 발명의 히터싱크를 표시하고 있고, 부호 20은 컴퓨터 램소자를 표시하고 있다.

상기 램소자(20)는 팬티엄 Ⅲ급 이상의 고성능 컴퓨터의 필수적인 구성부품으로서 공지된 것이며, 모듈화되어 얇은 판체형으로 형성되어 있다.

상기 히터싱크(10)는 알루미늄 재질로 이루어지는 박판으로 형성되면서 전체적으로 램소자(20)의 일측표면에 부착고정되는 사각형으로 형성되고 외주연상에는 플랜지(11)가 형성된다.

이 플랜지(11)는 램소자(20)의 일측표면에 밀착되는 부분으로 다수개의 리벳(12)에 의해 부착고정되며 일측면에는 램소자(20)와 일정한 간격으로 이격되는 공기순환통로(13)가 형성된다.

공기순환통로(13)는 외부의 공기가 램소자(20)측으로 원활히 유통되어 공냉의 기능을 갖도록 하는 것이며, 램소자(20)의 표면과 간격(D)은 약 0.3-0.4mm로 형성되는 것이나, 보다 바람직하게는 0.38mm로 형성된다.

또 히터싱크(10)는 외주연에 형성되는 플랜지(11)에 의해 그 내부에는 일정한 공간이 형성되고, 이 공간이 형성되는 표면의 중심부에는 외부에서 공간을 향해 엠보싱되는 사각형의 열전도유도면(14)이 형성되며, 열전도유도면(14)의 전.후면에는 열전도에 따른 표면적을 향상시키기 위해 샌드 브라스팅 가공된 가공면이 형성된다.

상기 열전도유도면(14)의 내측면에는 열전도성이 뛰어난 실리콘 등의 재질로 이루어지는 열전도패드(15)가 접착형성되어 램소자(20)에서 발생되는 열을 즉시 흡수하여 히터싱크(10)를 통해 외부로 방열토록 하는 것이다.

이때, 상기 히터싱크(10)의 열전도유도면(14) 내측면과 램소자(20)의 간격(D1)은 1.17mm로 형성되면서 오차 약 0.07mm를 갖는 것이고, 열전도패드(15)는 두께(T)는 약0.56mm로 형성된다.

이와 같은 구조를 가지는 히터싱크(10)는 모듈화된 컴퓨터용 램소자(20)의 일측 표면을 감싸는 식으로 부착고정되는 것으로 플랜지(11)를 통하여 다수개의 리벳(12)으로 부착고정된다.

이때, 열전도유도면(14)의 내부에 부착된 열전도패드(15)는 램소자(20)와 일정한 간격으로 설치되어 램소자(20)의 작동에는 전혀 지장을 주지않으면서 램소자(20)에서 발생되는 열을 즉시 흡수한 후, 히터싱크(10)를 통하여 외부로 방열하게 된다.

또한, 히터싱크(10)의 일측에는 램소자(20)와 일정한 간격으로 이격된 공기순환통로(13)가 형성됨으로써 외부의 공기가 원활하게 유통되어 방열의 기능을 가지게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 히터싱크(10)는 다음과 같은 제조공정에 의해 제조되는 것이며, 이의 제조방법을 첨부된 도면 도 1의 공정도에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

1단계로, 열전도가 뛰어난 알루미늄을 재질로 하는 박판 코일을 언코일러(Uncoiler)로 풀어서 양측 표면에 샌드 브라스팅(Sand Blasting) 가공처리를 한다.

샌드 브라스팅 가공은 통상의 방법으로 행하고 5Kg/Cm³이상의 고압으로 가공처리함으로써 120mesh의 표면을 가지는 소재를 얻을 수 있고, 이러한 가공으로 인하여 성형되는 제품은 외관의 디자인이 우수하고 표면적이 증대되어 열전도에 따른 방열효율이 증대된다.

2단계로, 샌드 브라스트 가공기에서 가공된 소재를 리코일러(Recoiler)을 이용하여 권취시켜 다음 공정으로 이동시킨다.

3단계로, 리코일된 소재를 풀어서 정확한 수평이 유지되도록 레벨러(Leveller)를 이용하여 평탄가공을 행한다.

이 평탄가공은 선공정의 샌드 브라스팅 가공시 소재가 휘거나 변형된 것을 보상하는 작업이다.

4단계로, 평탄가공이 완료된 소재를 프레스를 이용하여 설정된 크기로 절단함과 동시에 물품의 형태를 유지하도록 성형가공한다.

성형가공에서는 성형품의 전체적인 크기와 형상 등을 설정된 규격대로 프레스가공한다.

이같은 공정에서 성형된 성형물은 외주연상에 다수의 리벳공이 천공되는 플랜지(11)가 형성되고, 이 플랜지(11)의 일측면에는 공기순환통로(13)가 형성되며, 내부면에는 열전도패드(15)가 부착되는 열전도유도면(14)이 형성된다.

5단계로, 전단계에서 외형이 성형된 성형물의 부식방지를 위하여 외표면에 피막처리하는 양극산화가공을 행한다.

6단계로, 성형물의 외표면에 착색을 입힌다. 이 가공은 제품의 부식방지와 더불어 제품의 미감을 좋게하기 위한 것이다.

한편, 상기한 공정을 자동화장치로서 연속적인 공정으로 제조할 수 있으며, 이 경우에는 2단계의 공정을 배제할 수 있을 뿐만 아니라, 각 공정의 사이에피더(Feeder)를 설치하는 것이 바람직하다 할 것이다.

이러한 공정을 순차적으로 행함으로써 히터싱크(10)의 제조를 완료할 수 있으며, 프레스가공에 의한 외형이 성형되기 이전에 샌드 브라스팅 가공을 행함으로써 제품의 불량율을 줄일 수 있고 양호한 제품을 제조할 수가 있는 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 컴퓨터 램용 히터싱크는 샌드 브라스팅 가공된 알루미늄 박판소재를 필요로 하는 성형물로 프레스가공하여 제조함으로써 종래의 프레스 가공에 의해 성형물을 완성한 후 샌드 브라스팅 가공을 행할 때 발생되던 평탄도 및 칫수 변형 등의 제반 문제점을 할 수 있다.

이에 따라 완성된 히트싱크는 정확한 칫수관리와 평탄도 등이 유지되므로써 품질향상을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 완제품을 전수검사가 아닌 샘플링 검사만으로도 품질검사가 가능하므로써 공정수의 감소와 더불어 생산시간이 절약되는 등 생산성 향상을 기대할 수 있다.

그리고, 본 발명에 의해 제조되는 히터싱크는 성형체의 휨이나 치수변화가 일으나지 않고, 일측면에 공기순환통로와 그 내부에 열전도가 뛰어난 열전도패드 등이 형성됨으로써 방열효과가 뛰어나며, 램소자와의 완벽한 결합력에 의해 램소자의 손상을 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 플랜지(11)와, 플렌지(11)의 일측면에 형성되고 램소자(20)와 일정한 간격을 갖도록 이격되어 내부로 공기가 순환되는 공기순환통로(13)와, 플렌지(11)의 내면에 열전도가 우수한 열전도패드(15)가 부착된 히터싱크(10)로 구비된 컴퓨터 램용 히터싱크에 있어서,

   상기 플렌지(11)는 외주연상에 다수의 리벳공(12a)을 천공하여 리벳(12)으로 램소자(20)에 결합되도록 구비하고, 상기 히터싱크(10)는 내,외표면에 샌드 브라스팅 가공된 알루미늄 재질의 박판으로 형성하되, 중심부의 내측에 엠보싱된 열전도유도면(14)이 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 컴퓨터 램용 히터싱크.
2. 삭제
3. 열전도가 높은 알루미늄 재질의 박판이 감겨져 있는 박판코일을 언코일러로 풀면서 샌드 브라스팅을 이용하여 박판의 양면이 110-130mesh의 표면을 갖도록 형성하는 단계와;

   110-130mesh의 양측면을 갖는 박판 소재가 리코일러에 감겨지도록 하고, 리코일러에 감겨진 박판소재를 공지의 이송수단을 이용하여 레벨러로 이동시키는 단계와;

   이동된 리코일러에 감겨진 박판소재를 풀어 레벨러의 로울러 사이를 통과시키는 과정에서 샌드 브라스팅 과정중에 변형된 박판소재를 평탄하게 가공하여 수평이 되도록 하는 단계와;

   레벨러를 통과한 박판소재에 프레스의 압력을 이용하여 외형을 절단함과 동시에 외주연에 다수의 리벳공이 천공되는 플랜지(11)와 이 플랜지(11)의 일측면에 램소자(20)와 이격되는 공기순환통로(13)와, 내부면에 열전도패드(15)가 부착되는 열전도유도면(14)이 형성된 성형물을 얻는 단계와;

   성형된 성형물의 부식방지를 위해 외표면에 양극산화가공을 하여 피막이 형성되도록 단계 및 성형물의 외표면에 공지의 착색기계를 이용하여 소정의 두께를 갖도록 착색하는 단계를 통해 히터싱크가 제조됨을 특징으로 하는 컴퓨터 램용 히터싱크의 제조방법.