KR100389257B1 - 히트싱크 - Google Patents

Abstract

히트싱크에 관한 본 발명은, 열원과 접하여 열원으로부터 직접 열을 전달받는 흡열부와, 상기 흡열부와 일체로 형성된 연결부와, 상기 연결부와 일체를 이루며 연장되어 흡열부로부터 연결부를 통해 전도된 열을 공기중으로 방열하는 방열부를 갖는 방열플레이트를 다수개 겹쳐 구성한 히트싱크에 있어서, 상기 흡열부는 상호 접한 상태로 조여져 밀착되고, 이 상태로 상기 방열부가 서로에 대해 이격되며 방사상으로 벌어지도록 각 방열플레이트 사이에 절첩부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 히트싱크는, 각 방열플레이트에 스페이서로서의 절첩부를 마련함에 있어서, 절첩부를 방열핀의 근부와 근부 사이의 부위를 일정폭 및 길이만큼 절개한 후 절첩하여 구성함으로서, 다수의 방열플레이트가 강한 힘으로 조여지더라도 절첩부가 찌그러지거나 변형되지 않으므로 방사상으로 벌어진 방열핀의 각도가 항상 일정하게 유지된다는 효과가 있다.

Description

히트싱크{Heat sink}

본 발명은 히트싱크(heat sink)에 관한 것으로서 보다 상세하게는 히트싱크를 구성하는 각각의 방열플레이트 사이에 스페이서를 개재시켜 방열플레이트가 방사상으로 벌어지도록 구성한 히트싱크에 관한 것이다.

히트싱크는 전자부품이나 소자로부터 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 냉각용 방열기로서 그 종류는 매우 다양하다.

예를 들어 CPU(central processing unit)나 열전소자, VGA(video graphic array)카드, 파워트랜지스터 등의 전자 부품은 작동시 많은 열을 발생한다. 전자 부품의 온도가 적정온도를 넘으면 작동상의 오류가 발생하거나 심할 경우에는 파손될 수 있으므로, 열이 발생하는 부위에는 반드시 히트싱크가 설치되어 발생한 열을 외부로 방출한다.

근래 과학기술의 급속한 발전에 따라 각종 전자부품이나 소자는 크기가 점차 집적화하고 그에 따라 전자제품의 크기도 소형화하고 있다. 히트싱크의 크기가 크면 그만큼 방열량이 많아지지만 상기 소형화의 추세에 히트싱크의 크기를 맞추도록 방열핀의 표면적을 최대한으로 넓게하며 히트싱크의 크기를 작게하는 기술 즉, 같은 크기의 히트싱크라 하더라도 방열핀의 표면적이 보다 넓도록 제작하는 기술이 제안되고 있다.

한편, 본출원인의 선행기술에 의한 히트싱크에 있어서 각 방열플레이트가 방사형으로 벌어져 이격되도록 각 방열플레이트의 일정위치를 엠보싱가공하여 돌기를형성하였다. 상기 돌기는 프레싱가공을 통한 방열플레이트의 제작시 간단히 형성할 수 있으며 그 효과도 좋다. 하지만 방열플레이트를 와이어커팅이나 레이저가공을 통해 제작할 수 밖에 없을 경우에는 상기 엠보싱가공이 사실상 불가능하므로 돌기를 형성할 수 가 없었다.

또한 다수의 방열플레이트를 겹쳐 구성한 히트싱크에 있어서 안쪽에 위치한 방열플레이트 양면에 가해지는 힘은 바깥쪽에 위치한 방열플레이트 양면에 가해지는 힘보다 작은데, 이와같은 현상에 의해 바깥쪽에 위치한 방열플레이트의 돌기가 찌그러질 경우 각 방열플레이트간의 벌어짐 각도가 불균일해 질 수 있다.

본 발명은 히트싱크를 구성하는 방열플레이트의 스페이서를 방열핀의 근부와 근부 사이의 부위를 일정폭 및 길이만큼 절개한 후 절첩하여 마련한 히트싱크를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 열원과 더불어 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 구성하는 방열플레이트를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크의 측면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 구성하는 방열플레이트의 다른 예를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:히트싱크 12:전자부품

14:방열플레이트 16:흡열부

18:연결부 20:방열부

22:방열핀(fin) 24:근부(根部)

26:절첩부 28:공간부

30:장착구 32:조임수단

34:방열플레이트 36:절개선

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 열원과 접하여 열원으로부터 직접 열을 전달받는 흡열부와, 상기 흡열부와 일체로 형성된 연결부와, 상기 연결부와 일체를 이루며 연장되어 흡열부로부터 연결부를 통해 전도된 열을 공기중으로 방열하는 방열부를 갖는 방열플레이트를 다수개 겹쳐 구성한 히트싱크에 있어서, 상기 각 방열플레이트의 흡열부는 그에 인접된 방열플레이트의 흡열부와 상호 접한 상태로 조여져 밀착되고, 흡열부들이 조여져 밀착 될 때 상기 방열부들이 서로에 대해 이격되며 방사상으로 벌어지도록 각 방열플레이트 사이에 절첩부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열부는 상호 이격된 다수의 방열핀으로 이루어지고, 상기 절첩부는 각 방열핀의 근부와 근부 사이에 해당하는 부위를 방열핀의 길이방향을 따라 일정폭으로 절개후 일측방향으로 절첩하여 두께를 제공하는 부위인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방열핀은 일정폭을 가지며 상호 평행하고 상기 절첩부의 절개폭은 방열핀과 방열핀과의 사이의 공간부의 폭과 같은 폭인 것이 가공상 바람직하다.

또한, 상기 방열핀의 상단부는 상호 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 열원과 더불어 도시한 사시도이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 히트싱크(10)는 열이 발생하는 전자부품(12)의 상면에 안착되어 전자부품(12)으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하는 기본기능을 수행한다. 상기 히트싱크(10)는 도 2 또는 도 4에 도시한 바와같은 시트형태의 방열플레이트(14)를 다수개 겹친 상태로 하단부인 흡열부(16)를 조임수단(32)을 이용하여 조여 구성된다. 이 때 후술하는 절첩부에 의해 방열부(도 3의 20)는 방사상으로 벌어진다. 또한 상기 조임수단(32)은 리벳이나 볼트 및 너트를 포함하는 공지의 여러 체결수단을 적용할 수 있다.

상기 각 방열플레이트(14)는 시트형태의 금속판으로서, 하단부로부터 흡열부(도 2의 16)와 연결부(도 2의 18) 및 방열부(도 2의 20)로 이루어진다.

상기 흡열부(16)는 열이 발생하는 전자부품(12)과 직접 접하여 전자부품(12)으로부터 발생하는 열을 전달받아 연결부(18) 및 방열부(20)측으로 이동시켜 방열부(도 2의 20)로 하여금 외기와 열교환을 수행하도록 한다. 이를 위해 다수의 방열플레이트(14)가 겹쳐진 상태에서 각 흡열부(16)의 하부선단부가 밀착하여 이루는 저면은 별도의 기계가공을 통하여 평면처리된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 구성하는 방열플레이트를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 상기 방열플레이트(14)는 레이저가공이나 와이어커팅가공을 통하여 제작함이 좋고, 방열플레이트(14)의 치수조건이나 요구되는 작업정밀성이 허용하는 한에서 프레싱가공을 통해 제작할 수 도 있음은 물론이다.

도면을 참조하면 상기 방열플레이트(14)는, 하부선단이 열이 발생하는 전자부품과 직접 접하며 장착구(30)가 형성되어 있는 흡열부(16)와, 상기 흡열부(16)의 상측부에 연속하여 일체를 이루는 연결부(18)와, 상기 연결부(18)의 상측부에 연속하여 상부로 연장된 방열부(20)로 이루어진다. 상기 방열플레이트(14)는 열전도율이 높고 가공성이 좋은 구리나 알미늄을 사용함이 바람직하다.

상기 흡열부(16)의 양측에 형성되어 있는 장착구(30)는 조임수단(도 1의 32)이 통과하는 구멍으로서, 조임수단(32)으로 하여금 다수의 방열플레이트(14)가 겹친상태로 흡열부(16)를 상호 밀착시키도록 한다.

상기 흡열부(16)의 상측에 일체를 이루며 연속되는 부위인 연결부(18)는, 흡열부(16)와 방열부(20)를 연결하며 도 3에 도시한 바와같이 경사진 방열부를 지지하고 또한 흡열부(16)를 통해 흡열된 열을 방열부(20)측으로 전달한다. 상기 흡열부(16)가 조임수단(32)에 의해 조여짐에 비해 연결부(18)는 조여지지 않고 도 3에 도시한 바와같이 점차 벌어지기 시작하는 부위이다.

상기 연결부(18)의 상측에는 방열부(20)가 연속하여 일체로 구비되어 있다. 상기 방열부(20)는 연결부(18)를 통해 전달된 열이 외부로 방출되는 부위이다. 상기 방열부(20)는 상호 평행하며 일정폭을 갖는 다수의 방열 핀(fin,22)으로 이루어진다. 상기 방열핀(22)은 방열핀(22)의 사이로 공기가 유동하며 공기와의 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 마련한 것임은 물론이다.

상기 각 방열핀(22)의 상단부는 상호 연결되어 있다. 상기와 같이 각 방열핀(22)의 상단부를 상호 연결시킴으로서 각 방열핀(22)의 개별적인 휨이나 기타 상호간의 위치를 안정적으로 유지하도록 한다. 즉, 방열핀(22)의 폭이 매우 좁을 경우 방열핀(22)이 외력에 의해 쉽게 휠 수 있으므로, 상기와 같이 각 방열핀의 상단부를 연결함으로서 각각의 방열핀의 위치를 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

방열핀(22)이 외력에 의해 소성변형하지 않도록 일정치수 이상의 폭을 갖는 경우에는 도 4에서와 같이 각 방열핀(22)을 굳이 연결할 필요는 없다.

한편, 상기 연결부(18)와 방열부(20)가 이어진 부위에는 절첩부(26)가 마련된다. 상기 절첩부(26)는 연결부(18)의 공간부(28)를 향한 부위를 일정폭(w) 및 길이(l)로 절개한 후 한쪽 방향으로 완전히 접어 형성한 부위이다.

즉, 상기 방열핀(22)은 일정폭을 가지며 상호 평행하므로 각 방열핀과 방열핀 사이의 공간부(28)도 일정폭을 가지게 되는데, 상기 절첩부(26)는 상기 공간부(28)의 하단측 부위를 폭 w만큼 또한 길이 l만큼 절개한 후 한쪽방향으로 접어 절곡한 부위이다. 따라서 상기 절첩부(26)가 마련된 부위의 방열플레이트(14)의 두께는 다른 부위보다 두 배로 두껍다.

아울러 실시예에 따라 상기 절개부분의 폭(w)이나 절개길이(l)를 다르게 할 수 있다. 예를들어 절개길이(l)를 보다 길게하여 두 번 이상 절첩할 경우에는 보다 더 두꺼운 두께를 제공함은 물론이다.

도면부호 24는 연결부(18)와 연결되는 각 방열핀(22)의 근부(根部)로서, 각 근부(24) 양측에 절개선(36)이 도시되어 있다. 상기 절개선(36)은 방열플레이트(14)를 제작할 때에 동시에 절개하는 부위이다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 측면도로 나타내었다.

도면을 참조하면, 흡열부(16)는 조임수단(32)에 의해 상호 밀착된 상태로 조여지며 하단부는 별도의 기계가공을 통하여 평평하게 표면처리가 되어 있음을 알 수 있다.

또한 상기 연결부(18)와 방열부(20)의 사이에 마련되어 있는 절첩부(26)는 방열플레이트(14)에 있어서 한쪽방향으로 절첩되어 있음을 알 수 있다. 본 도면에서는 각 절첩부(26)는 각 방열플레이트(14)의 좌측으로 절첩되어 있다. 상기 절첩부(26)가 각 방열플레이트(14) 사이에서 두께를 제공하고 있으므로, 다수의 방열플레이트(14)를 다수매 겹친상태로 흡열부(16)를 묶어 조립하면, 각 방열플레이트에 대한 별도의 굽힘작업 없이도 각 방열플레이트는 상기 절첩부(26)에 의해 방사상으로 자연스럽게 벌어진다. 아울러 방열부(20)간에 절첩부(26)를 압축하는 강한 밀착력이 가해지더라도 절첩부(26)는 찌그러지거나 변형되지 않아 항상 일정한 각도를 제공한다.

상기와 같이 방열부(20)가 방사형으로 벌어짐은, 절첩부(26)가 형성되어 있는 다수의 방열플레이트(14)가 겹쳐진 상태로 흡열부(16)를 상호 밀착시켰을 때, 상기 절첩부(26)에 의해 절첩부(26)에 면한 방열부(20)가 그만큼 밀려 벌어지는 현상이다.

상기와 같이 구성된 히트싱크의 제조방법은 개략적으로 다음과 같다.

먼저, 방열플레이트의 재료인 금속판을 프레싱 및 절곡가공하여 방열핀(22) 및 절첩부(26)를 갖는 방열플레이트를 연속적으로 생산한다. 이 때 생산되고 있는 다수의 방열플레이트를 겹쳐 각 장착구(30)가 상호 연통하도록 한다. 방열플레이트가 요구되는 개수만큼 겹쳐졌다면 상기 장착구(30)를 통해 상기 조임수단(32)을 삽입하여 흡열부(16)를 조인다. 상기한 바와같이 방열플레이트에는 절첩부(26)가 마련되어 있으므로, 상기 각각의 절첩부(26)에 의해 각 방열플레이트(14)는 방사상으로 자연스럽게 벌어진 상태로 조립된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크를 구성하는 방열플레이트의 다른 예를 도시한 도면이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능을 담당하는 것으로 설명은 생략한다.

도시한 바와같이, 방열플레이트(34)를 구성하는 방열부(20)의 방열핀(22)은각각 독립적으로 구비되어 있음을 알 수 있다. 즉, 각 방열핀(22)의 상단부는 연결되어 있지 않는 것이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 히트싱크는, 각 방열플레이트에 스페이서로서의 절첩부를 마련함에 있어서 절첩부를 방열핀의 근부와 근부 사이의 부위를 일정폭 및 길이만큼 절개한 후 절첩하여 구성함으로서, 다수의 방열플레이트가 강한 힘으로 조여지더라도 절첩부가 찌그러지거나 변형되지 않으므로 방사상으로 벌어진 방열핀의 각도가 항상 일정하게 유지된다는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 열원과 접하여 열원으로부터 직접 열을 전달받는 흡열부와, 상기 흡열부와 일체로 형성된 연결부와, 상기 연결부와 일체를 이루며 연장되어 흡열부로부터 연결부를 통해 전도된 열을 공기중으로 방열하는 방열부를 갖는 방열플레이트를 다수개 겹쳐 구성한 히트싱크에 있어서,

   상기 각 방열플레이트의 흡열부(16)는 그에 인접된 방열플레이트의 흡열부(16)와 상호 접한 상태로 조여져 밀착되고, 흡열부(16)들이 조여져 밀착 될 때 상기 방열부(20)들이 서로에 대해 이격되며 방사상으로 벌어지도록 각 방열플레이트 사이에 절첩부(26)가 구비된 것을 특징으로 하는 히트싱크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방열부(20)는 상호 이격된 다수의 방열핀(22)으로 이루어지고, 상기 절첩부(26)는 각 방열핀(22)의 근부(24)와 근부(24) 사이에 해당하는 부위를 방열핀(22)의 길이방향을 따라 일정폭으로 절개후 일측방향으로 절첩하여 두께를 제공하는 부위인 것을 특징으로 하는 히트싱크.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 방열핀(22)의 상단부는 상호 연결된 것을 특징으로 하는 히트싱크.