KR100790790B1 - 집적회로용 히트싱크 및 쿨러 - Google Patents

집적회로용 히트싱크 및 쿨러 Download PDF

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KR100790790B1
KR100790790B1 KR1020060088924A KR20060088924A KR100790790B1 KR 100790790 B1 KR100790790 B1 KR 100790790B1 KR 1020060088924 A KR1020060088924 A KR 1020060088924A KR 20060088924 A KR20060088924 A KR 20060088924A KR 100790790 B1 KR100790790 B1 KR 100790790B1
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최재준
에이. 메이어 죠지
임종수
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(주)셀시아테크놀러지스한국
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Abstract

집적회로용 히트싱크 및 쿨러가 개시된다. 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크는, 내부에 냉매가 주입되고 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더, 일면이 집적회로에 밀착되며 타면에 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록, 및 복수의 평판형 스프레더와 맞물리는 형상의 시트형태의 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성되며 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부를 포함한다. 이로써, 히트싱크의 열전달 효율이 좋아지며, 그 부피도 줄일 수 있게 된다.
히트싱크, 집적회로, 쿨러, 평판형 스프레더, 방열 플레이트

Description

집적회로용 히트싱크 및 쿨러{Heat sink and cooler for integrated circuit}
도 1은 종래의 히트싱트의 일 예를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 히트싱크의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 도 2a는 사시도 그리고 도 2b는 그 방열 플레이트를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크 및 쿨러의 분해도,
도 4는 도 3의 베이스 블록의 실시예를 나타낸 도면으로서, 도 4a는 단면도 그리고 도 4b는 사시도,
도 5는 도 3의 베이스 블록의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 도 5a는 단면도 그리고 도 5b는 사시도,
도 6은 도 3의 평판형 스프레더의 단면구조의 예를 나타낸 도면,
도 7은 도 3의 방열 플레이트의 예를 나타낸 도면,
도 8은 도 3의 방열 플레이트의 다른 예를 나타낸 도면,
도 9는 도 3의 제2 방열 플레이트의 예를 나타낸 도면, 그리고
도 10은 도 3의 제2 방열 플레이트의 다른 예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베이스 블록 112 : 홈
114 : 도랑 116 : 홀
120 : 리텐션 프레임 125 : 볼트
130 : 평판형 스프레더 140 : 방열부
142 : 방열 플레이트 144 : 홈
150 : 제2 방열부 152 : 제2 방열 플레이트
154 : 홈 160 : 팬 프레임
170 : 냉각팬
본 발명은 집적회로용 히트싱크 및 쿨러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터나 기타 전자제품의 집적회로로부터 열을 효율적으로 방출시킬 수 있는 집적회로용 히트싱크 및 쿨러에 관한 것이다.
집적회로(Integrated Circuit : IC) 칩은 컴퓨터 및 여러 전자 제품에서 가장 중요한 부품이다. 반도체 소자의 제조기술과 디지털 기술이 발전됨에 따라, 이와 같은 IC 칩들은 보다 많은 기능이 집적되고 있으며, IC 칩들을 구동하기 위한 클록의 속도 또한 더욱 빨라지고 있다. 그러나 IC 칩이 많은 기능을 구비하고, 그 클록속도가 빨라질수록 소비전력의 증가와 선폭 감소에 의한 전류밀도가 증가하여 많은 열이 방출하게 되며, 방출되는 열이 적정 온도를 넘으면 작동상의 오류가 발 생하거나 IC 칩의 수명을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 주변의 전자 부품에도 영향을 미치게 된다.
따라서 대부분의 IC 칩들은 히트싱크와 함께 사용되며, 그 일반적인 형태중의 하나가 도 1에 예시되어 있다. 일반적으로, 통상적인 히트싱크는 알루미늄 압출에 의해 제조되고, 보조 팬(도시하지 않음)이 히트싱크의 상부에 설치되어 IC칩과 경계를 이루는 히트싱크의 베이스(base)를 향해 저온의 공기를 공급하는 구성을 갖는다. 그러나, 이와 같은 히트싱크는 히트싱크의 기둥(column)형 핀들이 소정의 상부 표면적을 가짐에 따라, 팬에 의해 생성된 기류 내에 난류가 발생하게 되고, 그에 따라 기류가 히트싱크의 베이스에 도달하는 것을 방해하게 되어 대부분의 열은 핀의 하부에 여전히 축적된다. 또한, 히트싱크의 베이스가 소정의 두께를 가지기 때문에, 비록 기류의 일부가 베이스의 상부 면적부에 도달하여 일부 열을 빼앗아 가더라도 대부분의 열은 여전히 베이스 내부에 잔류하게 되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이 도 2a에 도시된 바와 같은 히트싱크이다. 도 2a에 도시된 히트싱크는 도 2b에 도시된 바와 같은 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성된다. 즉, 각각의 방열 플레이트(10)는 흡열부(12)와 방열부(14)로 이루어져 있으며, 방열부(14)는 흡열부(12)의 양측으로부터 연장되어 흡열부(12)와 일체를 이루는 구조로 되어 있다. 또한, 양측의 방열부(14)에는 스페이서부(15)가 마련되어 있다.
이와 같은 방열 플레이트(10)를 복수 개 서로 겹친 후, 흡열부(12)들을 가압블록(20)으로 가압하여 밀착시키면, 밀착된 흡열부(12)는 중앙부(22)를 이루게 되 며, 방열부(14)의 외측 단부들은 스페이서부(15)들로 인해 서로 멀어져 중앙부(22)를 중심으로 방사형을 이루게 된다.
한편, 서로 밀착되는 방열 플레이트(10)들의 중심부에는 제1 히트파이프(30)가 설치되며, 방열 플레이트(10)의 양측 방열부(14)의 각각에는 제2 히트파이프(40)가 결합되는 홈(102)이 형성되어 있다. 제1 히트파이프(30)는 열원의 열을 전달받아 제2 히트파이프(40)로 신속하게 전달하는 역할을 수행한다.
그런데, 이와 같은 구조의 히트싱크는 열원으로부터 방열 플레이트까지의 열 전달매체를 원통관 형상의 히프파이프에 의존하기 때문에 열을 전달하는 속도에 한계가 있으며, 열전달 속도를 높이기 위해서는 외부로의 열 방출속도를 높이기 위하여 방열 플레이트가 더욱 커지게 되고, 결과적으로 히트싱크의 전체 부피가 커질 수밖에 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열원으로부터 방열 플레이트까지 열을 전달하는 전달매체의 표면적을 크게 하여 열을 효율적으로 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 히트싱크의 전체 부피도 줄일 수 있는 집적회로용 히트싱크 및 쿨러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 집적회로용 히트 싱크는, 내부에 냉매가 주입되고 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더; 일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록; 및 상기 복수의 평판형 스프레더와 맞물리는 형상의 시트형태의 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베이스 블록에 마련된 상기 복수 개의 홈은, 상방을 향해 수직으로 개구되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 베이스 블록에 마련된 상기 복수 개의 홈은, 상방을 향해 서로 다른 기울기로 개구될 수도 있다. 이때, 상기 복수의 평판형 스프레더는 상방을 향해 방사형을 이루는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 베이스 블록은 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
이때, 상기 베이스 블록은 열전달율을 높이기 위하여 내부가 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나의 다른 물질로 채워질 수도 있다.
바람직하게는, 상기 방열부는, 상기 시트형태의 방열 플레이트를 상기 홈의 방향과 직각 방향으로 복수 개 겹쳐 세워서 형성된다.
또한, 상기 베이스 블록은, 상기 각각의 홈과 홈 사이에 공기의 유통을 원활하게 하기 위한 도랑이 형성된 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 집적회로용 히트싱크는, 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더; 일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록; 및 시트형태의 방열 플레이트를 수평으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수평방향으로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베이스 블록에 마련된 상기 복수 개의 홈은, 상방을 향해 수직으로 개구되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 베이스 블록에 마련된 상기 복수 개의 홈은, 상방을 향해 서로 다른 기울기로 개구될 수도 있다. 이때, 상기 복수의 평판형 스프레더는 상방을 향해 방사형을 이루는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 베이스 블록은, 상기 각각의 홈과 홈 사이에 공기의 유통을 원활하게 하기 위한 도랑이 형성된다.
또한, 상기 평판형 스프레더는 U자형으로 굴곡되며, 일단의 길이가 다른 단의 길이보다 상기 베이스 블록에 마련된 홈의 깊이만큼 길게 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 평판형 스프레더는 상기 U자형으로 굴곡된 부분이 상측으로 향하도록 상기 베이스 블록의 홈에 세워져 장착되는 것이 바람직하다.
또는 상기 평판형 스프레더는 U자형으로 굴곡되며, 그 두께가 상기 베이스 블록의 홈의 폼 이하가 되도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 평판형 스프레더는 상기 U자형으로 굴곡된 부분이 측면으로 향하도록 상기 베이스 블록의 홈에 옆으로 세워져 장착되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 집적회로용 히트싱크는, 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더; 일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록; 및 시트형태의 방열 플레이트를 수직으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수직방향으로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 집적회로용 쿨러는, 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더; 일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록; 상기 복수의 평판형 스프레더와 맞물리는 형상의 시트형태의 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부; 및 상기 방열부 위에 설치되며, 상대적으로 기온이 낮은 상부의 공기를 상기 집적회로 측으로 강제 송풍시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 집적회로용 쿨러는, 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 복수 개의 평판형 스프레더; 일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 복수의 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 복수 개의 홈이 마련된 베이스 블록; 시트형태의 방열 플레이트를 수평으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수평방향으로 방출하는 방열부; 및 상기 방열부 위에 설치되며, 상대적으로 기온이 낮은 상부의 공기를 상기 집적회로 측으로 강제 송풍시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크 및 쿨러는, 열원으로부터 방열 플레이트까지 열을 전달하는 전달매체의 표면적을 크게 하여 열을 효율적으로 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 히트싱크의 전체 부피도 줄일 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크 및 쿨러를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집적회로용 히트싱크 및 쿨러의 분해도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 쿨러는 베이스 블록(110), 리텐션 프레임(120), 평판형 스프레더(130), 제1 방열부(140), 제2 방열부(150), 팬 프레임(160), 및 팬(170)을 구비한다.
베이스 블록(110)은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 밑면이 집적회로(도시하지 않음)의 상면에 밀착하여 부착될 수 있도록 평면으로 이루어지며, 상면에는 복수의 평판형 스프레더(130)를 상방을 향해 세워서 장착할 수 있도록 복수의 홈(112)이 마련된다. 각각의 홈(112)은 평판형 스프레더(130)를 끼워 세울 수 있을 정도의 충분한 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 각각의 홈(112)은 평판형 스프레더(130)가 상방을 향해 서로 다른 기울기로 세워지도록 하기 위하여, 서로 다른 기울기로 상방을 향해 개구될 수 있다. 이 경우, 복수의 홈(112)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 짝수개로 구비되어 좌우 대칭형을 이루며 형성되는 것이 바람직하며, 각각의 홈(112)에 세워진 복수의 평판형 스프레더(130)가 상방을 향해 방사형을 이루도록 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 홈(112)과 홈(112) 사이에는 홈(112)과 나란한 방향으로 도랑(114)이 형성되는 것이 바람직하다. 홈(112)과 홈(114) 사이에 형성된 도랑(114)은 베이스 블록(110)과 방열부(140) 사이에 공간을 형성하여 공기의 유통을 원활하게 만드는 역할을 한다. 이에 대하여는 후술한다.
또한, 상기 베이스 블록은 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이때, 상기 베이스 블록은 열전달율을 높이기 위하여 내부가 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나의 다른 물질로 채워지는 것이 바람직하다.
여기서, 베이스 블록(110)의 상면에 형성된 복수의 홈(112)은 상방을 향해 서로 다른 각도로 개구되는 것으로 설명하였지만, 복수의 홈(112)의 형상은 상술한 형태에 한정된 것은 아니다. 즉, 복수의 홈(112)은 평판형 스프레더(130)가 상방을 향해 수직으로 세워지도록 하기 위하여, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 상방을 향해 수직으로 개구될 수도 있다. 또한, 도면에는 도랑(114)을 도시하지 않았으 나, 이 경우에도 홈(112)과 홈(112) 사이에는 도랑이 형성될 수 있다.
또한, 베이스 블록(110)의 양측에는 베이스 블록(110)을 볼트(125)를 이용해 리텐션 프레임(120)과 결합시키기 위한 홀(116)이 형성되어 있다. 홀(116)의 안쪽 면에는 볼트(125)의 둘레에 형성된 나선의 방향과 동일한 방향의 나선이 형성되는 것이 바람직하다. 리텐션 프레임(120)은 베이스 블록(110)을 집적회로(도시하지 않음)와 밀착되도록 부착시키는 역할을 한다.
평판형 스프레더(130)는 열원으로부터 열을 전달받아 제1 방열부(140) 및 제2 방열부(150)를 통해 외부로 방출하는 역할을 하는 것으로서, 열원으로부터 열을 흡수하여 외부로 방출하는 열 전달율이 좋은 것이 바람직하다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크에 사용되는 평판형 스프레더는 그 내부에 냉매가 주입되며, 주입된 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조를 이루고 있다. 평판형 스프레더(130)의 단면구조의 예는 도 6에 도시된 바와 같이, 평판형 스프레더(130)의 내부에 메쉬 구조물(132)을 설치하고, 빈 공간을 냉매로 채워서 구현될 수 있다. 그러나, 평판형 스프레더(130)의 구조는 도시된 것에 한정된 것은 아니며, 냉매의 순환통로가 형성된 여러 장의 박판을 설치할 수도 있고, 메쉬 구조물과 윅 구조물을 함께 설치할 수도 있다. 또한, 내부 공간을 냉매만으로 채워서 구현될 수도 있다. 여기서, 평판형 스프레더(130)의 형상은 상기한 구조를 가지는 평판으로 형성될 수 있으며, 그와 같은 평판이 도 7a에 도시된 바와 같이 U자형으로 굴곡된 형태로 형성될 수도 있다. 이때, 평판형 스프레더(130)는 일단이 다른 단의 길이보다 베이스 블록(110)에 마련된 홈의 깊이만큼 길게 구현되는 것이 바람직하다. 이로 써, 평판형 스프레더(130)는 도 7b에 도시한 바와 같이, 평판형 스프레더(130)의 긴 단이 베이스 블록(110)의 홈에 삽입되어 U자형의 굴곡된 부분이 상측으로 향하도록 세워져 장착될 수 있게 된다. 이 때, U자형의 굴곡된 부분은 제1 방열부(140)의 상단으로 돌출되는 것이 바람직하며, 굴곡된 부분의 돌출을 위해 제1 방열부(140)는 하단에서 상단으로 관통된 터널을 가지고, 그와 같은 형상의 제1 방열부(140)는 제2 방열부(150)에 의해 지지되는 형태로 구성되어 수직형 구조를 이룰 수 있다. 도시된 바와 달리 제1 방열부(140) 및 제2 방열부(150)가 수평적 구조를 이룰 수 있음은 물론이다.
또한, 평판형 스프레더(130)는 U자형으로 굴곡되며, 그 두께가 베이스 블록(110)의 홈의 폭 이하가 되도록 구현될 수 있다. 이 경우, 평판형 스프레더(130)는 도 7c에 도시한 바와 같이, 그 굴곡된 부분이 측면으로 향하도록 옆으로 세워져 장착되는 것이 바람직하다. 이로써, 베이스 블록(110)은 적은 수의 홈으로도 많은 평판형 스프레더(130)를 장착할 수 있게 된다.
또는 제1 방열부(140)는 수직형으로 적층되는 것이 아니라 수평형으로 적층되는 구조로 형성될 수도 있다. 이에 대하여는 후술한다.
제1 방열부(140)는 도 8에 도시한 바와 같은 시트형태의 방열 플레이트(142)를 복수 개 겹쳐서 형성된다. 이때, 각각의 방열 플레이트(142)에는, 복수의 평판형 스프레더(130)와 맞물릴 수 있도록, 대응되는 홈(112)의 기울기와 동일한 기울기의 홈(144)이 형성되는 것이 바람직하다. 상방으로 돌출된 복수의 평판 스프레더(130)가 수직으로 세워진 경우, 방열 플레이트(142)에는 도 9에 도시한 바와 같 이, 동일한 수직형의 홈(144)이 형성되어야 함은 물론이다. 이때, 방열 플레이트(142)에 형성된 홈의 모양은, 겹쳐지는 각각의 방열 플레이트(142)의 대응되는 홈의 모양과 일치되어야 한다.
방열부(140) 위에는 제2 방열부(150)가 형성될 수 있다. 제2 방열부(150)의 제2 방열 플레이트(152)는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 방열 플레이트(142) 보다 길이가 짧으며, 높이는 더 높은 것이 바람직하다. 또한, 제2 방열 플레이트(152)에는 방열 플레이트(142)에 형성된 홈(144)과 동일한 기울기 및 모양을 가지며, 길이가 홈(144)의 개구단까지 이어지는 홈(154)이 형성되는 것이 바람직하다. 이것은 방열 플레이트(142)가 복수 개 겹쳐져서 형성된 방열부(140)의 평면이 직사각형을 이루는 경우에 그 직사각형의 장측단 양단으로 돌출된 평판형 스프레더(130)를 덮는 역할을 할 뿐만 아니라, 팬 프래임(160)을 장착하기 위한 면을 형성하는 역할을 한다.
여기서, 방열부(140) 및 제2 방열부(150)가 복수의 평판형 스프레더(130)와 맞물릴 때 각각의 방열 플레이트(142, 152) 사이에는 수직형의 공간이 형성될 수 있도록, 각각의 방열 플레이트(142, 152)는 일정 간격이 이격되어 적층되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 각각의 방열 플레이트(142, 152) 사이에는 이격자가 적층될 수 있다.
베이스 블록(110)의 홈(112)과 홈(112) 사이에는 도랑(114)이 형성되어 있기 때문에, 베이스 블록(110)과 방열부(140, 150) 사이에는 수평형 터널이 형성된다. 이와 같은 수직형 공간 및 수평형 터널을 통해 공기의 흐름이 형성될 수 있다. 이 로써 방열부(140) 및 제2 방열부(150)는 복수의 평판형 스프레더(130)로부터 열을 전달받아 외부로 수직방향으로 방출하게 되며, 공기의 흐름이 원활해진다.
상기의 설명 및 도면에는 방열부(140) 및 제2 방열부(150)가 각각 방열 플레이트(142) 및 제2 방열 플레이트(152)가 수직으로 겹쳐져 형성된 것으로 설명하였지만, 이에 한정된 것은 아니다. 예를 들어, 방열 플레이트(142) 및 제2 방열 플레이트(152)는 각각 수평으로 적층되어 도 12a에 도시한 바와 같은 구조를 형성할 수도 있다. 이 경우, 방열부(140) 및 제2 방열부(150)에는 상방으로 세워진 평판형 스프레더(130)가 관통할 수 있도록 관통구가 형성되는 것이 바람직하다. 또는, 방열 플레이트(142)는 도 12b에 도시한 바와 같이 구성되며, 그와 같은 구조의 방열 플레이트(142)가 수평으로 서로역방향으로 교차하여 적층될 수도 있다. 이 경우에도 상기한 바와 마찬가지로, 각각의 방열 플레이트(142)에는 일정 간격의 이격을 위한 이격자가 적층되는 것이 바람직하다. 또한, 평판형 스프레더(130)가 베이스 블록(110)에 방사형으로 세워지는 경우에는, 그와 같은 평판형 스프레더(130)의 관통을 위해 방열부(140)의 하단측에서 상단측으로 적층되는 방열 플레이트의 홈은 서로 다른 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 방열부(140) 및 제2 방열부(150)는 복수의 평판형 스프레더(130)로부터 열을 전달받아 외부로 수평방향으로 방출하게 된다.
지금까지 설명한, 베이스 블록(110)의 상면에 복수의 평판형 스프레더(130)를 세워서 장착하고, 각각의 평판형 스프레더(130)를 덮는 형상의 방열부(140) 및 제2 방열부(150)의 결합 구조는 히트싱크의 구조를 이룬다. 즉, 본 발명에 따른 집 적회로용 히트싱크는, 평판형 스프레더(130)를 사용함으로써, 열원으로부터 발생한 열을 평판의 넓은 면적을 이용하여 한 번에 많은 열을 골고루 방열판(140, 150)으로 전달할 수 있게 된다.
히트싱크와 쿨러의 구별은 열원으로부터 발생한 열을 강제적으로 방출시키는가의 판단에 따른다. 즉, 본 발명에 따른 집적회로용 쿨러는, 상술한 히트싱크에 강제적으로 열을 방출하기 위한 냉각팬(170)을 설치함으로써 구현된다. 냉각팬(170)의 안정적 설치를 위하여 제2 방열부(150)와 냉각팬(170) 사이에는 팬 프레임(160)이 설치된다.
냉각팬(170)에는 팬을 회전시키기 위한 전력이 공급되며, 냉각팬(170)의 회전에 의해 상대적으로 기온이 낮은 상부의 공기가 집적회로(도시하지 않음)가 설치된 하부로 송풍된다. 이때, 냉각팬(170)에 의해 송풍되는 공기는 수직형 공간, 및 도랑(114)에 의한 수평 공간에 의해 원활하게 유통될 수 있다. 이로써, 열원으로부터 발생한 열은 신속하게 외부로 방출되며, 신선한 공기에 의해 집적회로의 냉각속도를 더 높일 수 있게 되어 열방출 효율은 더욱 높아지게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크는, 평판형 스프레더를 사용함으로써 열 전달면적을 넓히게 되어, 열원으로부터 외부로의 열 방출 효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 집적회로용 히트싱크는, 평판형 스프레더의 열전달 면적이 넓기 때문에 열전달 효율이 좋아, 굳이 방열 플레이트의 면적을 크게 할 필요가 없으며, 따라서 히트싱크가 차지하는 전체 부피를 줄일 수 있게 된다.
본 발명에 따른 집적회로용 쿨러는, 평판형 스프레더와, 베이스 블록과, 방열부 사이에 원활한 공기의 흐름을 확보할 수 있어, 냉각팬을 통해 신선한 공기를 신속히 공급할 수 있게 되며, 따라서 집적회로의 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.

Claims (20)

  1. 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 적어도 하나의 평판형 스프레더;
    일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 적어도 하나의 홈이 마련된 베이스 블록; 및
    상기 각각의 평판형 스프레더와 맞물리는 형상의 시트형태의 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상기 각각의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 블록에 마련된 상기 각각의 홈은, 상방을 향해 수직으로 개구된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 블록에 마련된 상기 각각의 홈은, 상방을 향해 서로 다른 기울기로 개구된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 블록은 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 블록은 열전달율을 높이기 위하여 내부가 구리, 알루미늄을 포함하는 금속, 플라스틱, 합성 고무 중의 적어도 하나의 다른 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 상방을 향해 방사형을 이루도록 복수로 장착되는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  7. 제 2항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 시트형태의 방열 플레이트를 상기 홈의 방향과 직각 방향으로 복수 개 겹쳐 세워서 형성된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 베이스 블록은, 상기 각각의 홈과 홈 사이에 공기의 유통을 원활하게 하기 위한 도랑이 형성된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 U자형으로 굴곡되며, 그 두께가 상기 베이스 블록의 홈의 폭 이하인 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 상기 U자형으로 굴곡된 부분이 측면으로 향하도록 상기 베이스 블록의 홈에 옆으로 세워져 장착되는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  11. 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 적어도 하나의 평판형 스프레더;
    일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 적어도 하나의 홈이 마련된 베이스 블록; 및
    시트형태의 방열 플레이트를 수평으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 각각의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수평방향으로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 베이스 블록에 마련된 상기 각각의 홈은, 상방을 향해 수직으로 개구된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 베이스 블록에 마련된 상기 각각의 홈은, 상방을 향해 서로 다른 기울기로 개구된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 상방을 향해 방사형을 이루도록 복수로 장착되는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  15. 제 12항 내지 제 14항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 블록은, 상기 각각의 홈과 홈 사이에 공기의 유통을 원활하게 하기 위한 도랑이 형성된 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 U자형으로 굴곡되며, 일단의 길이가 다른 단의 길이보다 상기 베이스 블록에 마련된 홈의 깊이만큼 긴 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 평판형 스프레더는 상기 U자형으로 굴곡된 부분이 상측으로 향하도록 상기 베이스 블록의 홈에 세워져 장착되는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱 크.
  18. 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 적어도 하나의 평판형 스프레더;
    일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 적어도 하나의 홈이 마련된 베이스 블록; 및
    시트형태의 방열 플레이트를 수직으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 각각의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수직방향으로 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로용 히트싱크.
  19. 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 적어도 하나의 평판형 스프레더;
    일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 적어도 하나의 홈이 마련된 베이스 블록;
    상기 각각의 평판형 스프레더와 맞물리는 형상의 시트형태의 방열 플레이트를 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상기 복수의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부; 및
    상기 방열부 위에 설치되며, 상대적으로 기온이 낮은 상부의 공기를 상기 집적회로 측으로 강제 송풍시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로용 쿨러.
  20. 내부에 냉매가 주입되고, 그 냉매가 내부 공간 내에서 순환되는 구조로 형성된 적어도 하나의 평판형 스프레더;
    일면이 집적회로에 밀착되며, 타면에 상기 평판형 스프레더를 상방을 향해 세워서 장착하기 위한 적어도 하나의 홈이 마련된 베이스 블록;
    시트형태의 방열 플레이트를 수평으로 복수 개 겹쳐서 형성되며, 상방으로 세워진 상기 각각의 평판형 스프레더로부터 열을 전달받아 외부로 수평방향으로 방출하는 방열부; 및
    상기 방열부 위에 설치되며, 상대적으로 기온이 낮은 상부의 공기를 상기 집적회로 측으로 강제 송풍시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로용 쿨러.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200019410A (ko) 2018-08-14 2020-02-24 인하대학교 산학협력단 복합 히트싱크 및 이를 이용한 발열체의 냉각방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030209342A1 (en) 2002-05-07 2003-11-13 Hsin Lu Chun Cooler assembly
JP2004235657A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Molex Inc 熱放出装置
JP2005203665A (ja) 2004-01-19 2005-07-28 Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi 放熱モジュールの構造およびその製造方法
US20050247437A1 (en) 2004-04-22 2005-11-10 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Heat dissipating device
US20060011329A1 (en) 2004-07-16 2006-01-19 Jack Wang Heat pipe heat sink with holeless fin module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030209342A1 (en) 2002-05-07 2003-11-13 Hsin Lu Chun Cooler assembly
JP2004235657A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Molex Inc 熱放出装置
JP2005203665A (ja) 2004-01-19 2005-07-28 Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi 放熱モジュールの構造およびその製造方法
US20050247437A1 (en) 2004-04-22 2005-11-10 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Heat dissipating device
US20060011329A1 (en) 2004-07-16 2006-01-19 Jack Wang Heat pipe heat sink with holeless fin module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200019410A (ko) 2018-08-14 2020-02-24 인하대학교 산학협력단 복합 히트싱크 및 이를 이용한 발열체의 냉각방법

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