KR100948968B1 - 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법 - Google Patents

컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열원인 컴퓨터 중앙처리장치(CPU) 냉각에 사용되는 채널 폭이 1mm 이하인 미세채널 블록의 제조 방법으로 동판이나 알루미늄판을 세 가지 유형의 금형을 이용하여 판금 절단하여 핀들을 제조하고, 이 핀들을 적층시켜 미세채널 블록을 제조하는 방법 및 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법은 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법에 있어서, 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형으로 판금 절단하여 각각 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 제작하는 프레싱 단계; 상기 프레싱 단계로부터 제작된 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 내부 및 외부정렬 지그를 이용하여 다수 적층하는 핀 적층 단계; 상기 적층된 핀들을 확산 접합 또는 브레이징 접합하여 작동 유체의 유로가 형성되도록 핀 어셈블리를 제작하는 어셈블리 제작 단계; 상기 핀 어셈블리의 유로에 작동 유체가 출입될 수 있는 입 출구를 상기 핀 어셈블리의 표면에 형성하고, 입 출구 포트를 접합하는 입 출구 형성 단계; 상기 입 출구 포트가 접합되는 상기 핀 어셈블리의 맞은편 표면을 밀링 가공 후 연마하는 표면 연마 단계; 및 상기 표면 연마 단계로부터 제작된 핀 어셈블리의 표면을 산 세척 또는 센딩 처리하여 미세채널 블록을 제조하는 표면 처리 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
컴퓨터, 열원, CPU, 워터 블록, 미세채널 블록, 솔더링, 브레이징

Description

컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법{A Block For Cooling System Of Computer and Method For Making This}
본 발명은 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열원인 컴퓨터 중앙처리장치(CPU) 냉각에 사용되는 채널 폭이 1mm 이하인 미세채널 블록의 제조 방법으로 동판이나 알루미늄판을 세 가지 유형의 금형을 이용하여 판금 절단하여 핀들을 제조하고, 이 핀들을 적층시켜 미세채널 블록을 제조하는 방법 및 이에 의한 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록에 관한 것이다.
일반적으로, 가정용 또는 산업용으로 사용되는 컴퓨터는 수많은 반도체와 기타 주변기기의 조합으로 구성되어 작동되며, 이러한 여러 부품의 작동으로 인해 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위하여 종래에는 팬과 같은 대기 순환을 이용하는 냉각 시스템이 적용되고 있다.
특히 CPU, 그래픽 카드 및 전원공급장치 등과 같이 발열이 상대적으로 많이 발생하는 부품은 독립적으로 방열판과 팬의 조합인 냉각 장치를 가지고 있으며, 그 외의 부속들은 방열판과 같은 냉각장치가 장착되어 있기도 하다.
이와 같은 종래의 컴퓨터 냉각 시스템은 컴퓨터의 CPU에서 발생하는 발열을 제거하기 위하여 주로 히트 싱크(Haet Sink)에 팬(Fan)을 부착하거나 히트 싱크 히트 파이프(Haet Sink Heat Pipe)에 핀(Fin)을 접착하여 팬(Fan)으로 CPU의 열을 제거하는 것이 일반적이다.
그러나, 컴퓨터의 고성능화에 따라서 CPU 발열이 증가하고 있으며, 그에 따라서 더 이상 히트 파이프(Heat Pipe) 만으로 CPU의 열을 제거하는 데에는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서 최근에는 물을 사용하는 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템과 냉매를 사용하는 증기압축식 냉각시스템이 개발되어 시장에서 판매되고 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 현재 시장에서 판매되고 있는 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템(10)은 열원(11)에 접촉하는 워터 블록(Water Block)(12), 펌프(Pump)(13), 저장 탱크(Reservoir tank)(14), 라디에이터(Radiator)(15), 팬(Fan)(16) 및 배관(17) 등으로 구성되어 있으며, 도 1b에 도시된 바와 같이, 증기 압축식 냉각 시스템(20)은 증발기(Evaporator)(21), 압축기(Compressor)(22), 응축기(Condenser)(23), 팽창밸브(Expansion valve)(24), 및 배관(25) 등으로 구성되어 있다.
특히 종래의 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템(10)에서 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것이 워터 블록(Water block)(12)이고, 증기 압축식 냉각 시스템(20)에서는 증발기(Evaporator)(21)이다. 종래 컴퓨터용 CPU에 적용되는 워터 블록(12)은 단조나 주조공정에 의하여 제작되며, 내부에 냉각수가 흐르고, 워터 블록(12)의 외면은 열원(11), 예를 들면 CPU 등에 면 접촉하여 열원(11)의 고열을 냉각수가 흡수하는 구조가 대부분이다.
이와 같은 종래의 컴퓨터용 CPU에 적용되는 블록은 제작단가가 저렴하다는 측면에서 단조나 주조공정을 이용하여 제작되고 있다. 그러나 단조나 주조공정은 정밀한 치수제작이 어려워 성능향상에는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서 최근에는 미세 채널 워터 블록이 대안으로 대두되고 있는데, 미세 채널 워터 블록의 제작방법으로는 마이크로 밀링 가공, 에칭(Etching), 마이크로 EDM(Electrodischarge Machining)등의 공정을 들 수 있다. 그러나, 이러한 공정들은 대량생산이 불가능하고, 미세 채널의 폭과 높이를 크게 하는데 한계가 있으며, 가격이 대단히 비싸다는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 제조 공정을 간단하게 하여 대량 생산이 가능하고, 염가로 제작이 가능하여 가격 경쟁력을 가질 수 있는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법은 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법에 있어서, 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형으로 판금 절단하여 각각 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 제작하는 프레싱 단계; 상기 프레싱 단계로부터 제작된 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 내부 및 외부정렬 지그를 이용하여 다수 적층하는 핀 적층 단계; 상기 적층된 핀들을 확산 접합 또는 브레이징 접합하여 작동 유체의 유로가 형성되도록 핀 어셈블리를 제작하는 어셈블리 제작 단계; 상기 핀 어셈블리의 유로에 작동 유체가 출입될 수 있는 입 출구를 상기 핀 어셈블리의 표면에 형성하고, 입 출구 포트를 접합하는 입 출구 형성 단계; 상기 입 출구 포트가 접합되는 상기 핀 어셈블리의 맞은편 표면을 밀링 가공 후 연마하는 표면 연마 단계; 및 상기 표면 연마 단계로부터 제작된 핀 어셈블리의 표면을 산 세척 또는 센딩 처리하여 미세채널 블록을 제조하는 표면 처리 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 모재는 동판(Cu) 또는 알루미늄판(Al)인 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 입 출구 형성 단계는 상기 핀 어셈블리의 유로와 연통하도록 상기 핀 어셈블리에 작동 유체의 입 출구를 가공하는 포트홀 가공 단계; 및 상기 핀 어셈블리에 가공된 포트홀과 접합할 입 출구 포트를 밀링 가공으로 제작한 후 솔더링 접합 또는 브레이징 접합하는 포트 접합 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 미세채널용 핀은 상기 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형에 의해 각각 2열로 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 프레스 가공으로 형성되는 것임을 특징으로 한다.
좀더 바람직하게는, 상기 미세채널용 핀은 상기 핀 금형에 의해 핀의 양측에 작동 유체가 출입할 수 있는 주 유로가 관통 형성되는 제1 미세채널용 핀이 제작되고; 상기 유로 금형에 의해 핀의 중앙부에 작동 유체가 출입할 수 있는 미세 유로가 관통 형성되는 제2 미세채널용 핀이 제작되며; 상기 캡 금형에 의해 상기 핀 어셈블리의 최 외각에 적층되는 덮개 핀이 제작되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록은 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록에 있어서, 상기 미세채널 블록은 핀 금형에 의해 제작되고, 핀의 양측에 작동 유체가 출입할 수 있는 주 유로가 관통 형성되는 제1 미세채널용 핀과; 유로 금형에 의해 제작되고, 핀의 중앙부에 작동 유체가 출입할 수 있는 미세 유로가 관통 형성되는 제2 미세채널용 핀; 및 캡 금형에 의해 제작되고, 상기 제1 미세채널용 핀 및 제2 미세채널용 핀과 동일한 크기로 형성되는 사각 형상의 덮개 핀;을 포함하여 구성되고,
내부에는 상기 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀이 반복적으로 다수 적층되고, 상기 적층된 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀의 최 외각 양측에 덮개 핀이 결합하여 핀 어셈블리를 이루는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀의 주 유로와 상기 제2 미세채널용 핀의 미세 유로에 의해 형성되는 작동 유체의 유로와 연통하도록 작동 유체의 입 출구가 형성되며, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되되, 상기 작동 유체의 입 출구는 상기 핀 어셈블리의 양 측면 대각선 방향으로 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀의 주 유로와 상기 제2 미세채널용 핀의 미세 유로에 의해 형성되는 작동 유체의 유로와 연통하도록 작동 유체의 입 출구가 형성되며, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되되, 상기 작동 유체의 입 출구는 상기 핀 어셈블리의 양 측면 중앙에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀 및 상기 제2 미세채널용 핀이 반복적으로 다수 적층되어 이루는 핀 어셈블리의 중간에 상부 어셈블리 층과 하부 어셈블리 층을 구획하는 격벽용 핀을 더 구비하고, 상기 핀 어셈블리의 일 측에 상기 상부 어셈블리 층과 하부 어셈블리 층에 각각 작동 유체의 입 출구가 형성되고, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되는 구조인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록 및 이의 제조 방법에 따르면, 제조 공정을 간단하게 하여 대량 생산이 가능하고, 염가로 제작이 가능하여 가격 경쟁력을 가질 수 있는 미세채널 블록을 제조할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법에 관해 좀더 상세히 설명하고자 한다.
첨부 도면 중, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동판 또는 알루미늄판을 이용하여 미세채널용 핀을 제조하는 공정을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 2열의 매트릭스 형태로 미세채널용 핀(110)을 제조하는 공정을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널용 핀을 적층하는 공정을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 적층된 모습 및 내부 구조를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핀 어셈블리와 입 출구 포트를 접합하는 공정을 보여주는 도면, 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 바닥면을 연마 처리하는 공정을 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세채널 블록의 제조 방법은 동판(Cu)이나 알루미늄판(Al, 100)을 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형(200)의 세 종류로 판금 절단하여 미세채널용 핀(110)을 제작하는 프레싱 단계가 이루어진다.
본 발명에 따른 미세채널 블록(140, 도 8참조)이 수냉식 워터 블록으로 사용시에는 작동 유체로 물을 사용하기 때문에 부식 방지를 위해서 동판(Cu)을 사용하고, 증기 압축식 냉동시스템의 증발기로 사용시에는 작동 유체로 냉매를 사용하므로 알루미늄판(Al)을 사용하게 된다.
상기 핀 금형에 의해 핀의 양측에 작동 유체가 출입할 수 있는 주 유로(111a)가 관통 형성되는 제1 미세채널용 핀(111)이 제작되고, 상기 유로 금형에 의해 핀의 중앙부에 작동 유체가 출입할 수 있는 미세 유로(112a)가 관통 형성되는 제2 미세채널용 핀(112)이 제작된다.
본 발명에 따른 미세채널 블록의 제조 방법에 따라, 상기 미세 유로(112a)는 제1 미세채널용 핀(111)과 제2 미세채널용 핀(112)이 다수 적층된 후 주 유로(111a)를 통해 출입되는 작동 유체가 유동할 수 있는 통로를 형성하게 된다. 작동 유체의 유동에 의해 미세채널 블록(140, 도 8참조)과 접합되는 열원(11, 26, 도 1a 및 도 1b 참조)의 냉각이 이루어지며, 본 발명에 따른 미세채널 블록(140, 도 8참조)은 열원(11, 26, 도 1a 및 도 1b 참조)으로부터 전달되는 열을 냉각시킬 수 있는 접촉 면적이 상기 제1 미세채널용 핀(111)과 제2 미세채널용 핀(112)의 적층 구조에 의해 넓어지게 되는 것이다.
.그리고, 상기 캡 금형에 의해 본 발명에 따른 미세채널 블록(140, 도 8참조)을 형성하는 핀 어셈블리(120)의 최 외각에 적층되는 덮개 핀(113)이 제작된다.
본 발명에 따른 미세채널 블록(140, 도 8참조)은 상술한 금형을 변경함으로써 다양한 형상의 블록을 제작할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 미세채널용 핀(110)은 동판이나 알루미늄판인 모재(100)를 일정 크기로 판금 절단한 다음, 도 2a에 도시된 바와 같이, 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형을 포함하는 프레스 부재에 각각 넣고 고압으로 프레스 가공하여 도 2b에 도시된 바와 같은 각각 2열로 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 가공된다.
상기 2열로 나란하게 배치된 메트릭스 형태로 제작되는 제1 미세채널용 핀(111)과 제2 미세채널용 핀(112) 및 덮개 핀(113)들은 각각 연결대(111b, 112b, 113a)를 통하여 다수 개가 하나의 판형으로 제작되고, 이들을 각각 끊어 적층시켜 핀 어셈블리(120)로 조립하게 된다.
이와 같이 2열로 핀(110)들이 나란하게 배치된 메트릭스 형태, 즉 2 x X(매수)의 구조로 제작되면 작업시 다루기 쉽고, 하나의 모재 판에 다수의 핀을 가공할 수 있어 작업 효율을 더욱 높일 수 있다.
그리고, 본 발명은 다음 공정으로서 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 프레싱 단계로부터 제작된 세 가지 형상의 미세채널용 핀(110)을 내부 및 외부정렬 지그(미도시)를 이용하여 다수 적층하는 핀 적층 단계가 이루어진다.
상기 핀 적층 단계를 통해서 핀 어셈블리(120)가 형성되는데, 핀 어셈블리(120)의 내측에는 제1 미세채널용 핀(111)과 제2 미세채널용 핀(112)이 반복되게 적층되고, 최 외각에는 덮개 핀(113)이 적층되어 미세 채널 유로를 형성하게 된다.
그리고, 본 발명은 다음 공정으로 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 핀 적층 단계를 통해서 적층된 핀들을 확산 접합 또는 브레이징 접합하여 작동 유체의 유로가 형성되도록 핀 어셈블리(120)를 제작하는 어셈블리 제작 단계가 이루어진다.
상기 확산 접합(Diffusion Bonding)은 모재를 밀착시켜 모재의 융점 이하 온도에서 소성변형이 가급적 생기지 않는 정도로 가압하여 접합면 간에 생기는 원자의 확산을 이용하여 접합하는 방법으로 미세 채널로 유로를 제작시에는 브레이징 공정에서 사용하는 필러를 사용하지 않아 유로가 막히지 않는 장점이 있다.
본 발명은 다음 공정으로 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 핀 어셈블리(120)의 유로에 작동 유체가 출입될 수 있는 입 출구(121, 122)를 핀 어셈블리(120)의 표면에 형성하고, 입 출구 포트(131, 132)를 접합하는 입 출구 형성 단계가 이루어진다.
그리고, 상기 입 출구 형성 단계는 핀 어셈블리(120)의 유로와 연통하도록 핀 어셈블리(120)에 작동 유체의 입 출구(121, 122)를 가공하는 포트홀 가공 단계 및 상기 핀 어셈블리(120)에 가공된 입 출구(포트홀, 121, 122)과 접합할 입 출구 포트(131, 132)를 밀링 가공으로 제작한 후 솔더링 접합 또는 브레이징 접합하는 포트 접합 단계로 이루어진다.
좀더 설명하면, 상술한 핀 어셈블리(120)는 어셈블리 제작 단계에서 확산 접합 또는 브레이징 접합으로 이루어질 수 있는데, 이때 확산 접합을 할 경우에는 핀 어셈블리(120)의 입 출구(121, 122)와 입 출구 포트(131, 132)는 브레이징 또는 솔 더링 접합이 가능하며, 핀 어셈블리(120)를 브레이징 접합을 이용하여 적층시킬 경우에는 핀 어셈블리(120)의 입 출구(121, 122)와 입 출구 포트(131, 132)는 솔더링 접합을 이용하여 제조가 가능하다.
상기 핀 어셈블리(120)에 가공되는 입 출구(121, 122)는 다양한 위치에 가공 가능하며, 도 8에서 이의 적용을 보여주고 있다.
그리고, 다음 공정으로 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 입 출구 포트(131, 132)가 접합되는 핀 어셈블리(120)의 맞은편 표면인 바닥면(141)을 밀링 가공 후 연마하는 표면 연마 단계가 이루어진다.
다음 공정으로 본 발명은 상기 표면 연마 단계로부터 제작된 핀 어셈블리(120)의 표면을 산 세척이나 센딩 처리하여 미세채널 블록(140)을 제조하는 표면 처리 단계가 이루어지면서, 본 발명에 따른 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록(140)이 완성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 미세채널 블록(140, 도 8참조)은 제1 미세채널용 핀(111) 및 제2 미세채널용 핀(112)의 적층으로 인해 형성되는 주 유로(111a)를 통해 냉각 유체는 작동 유체가 유동되면, 이 작동 유체는 제2 미세채널용 핀(112)이 형성하는 미세 유로(112a) 상으로 유동하게 되고, 열원(11, 26, 도 1a 및 도 1b 참조)의 열이 작동 유체에 전달되면서 열원(11, 26, 도 1a 및 도 1b 참조)의 열은 냉 각 처리된다.
이와 같은 미세채널 블록(140, 도 8참조)은 열전달 면적이 넓어 전열 능력이 큰 열전달 성능을 구현할 수 있게 되며, 미세채널 블록(140, 도 8참조)의 제작 공정이 단순하여 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라, 제작 비용이 저렴하게 할 수 있어 타제품에 비하여 우수한 가격 경쟁력을 가질 수 있게 된다.
한편, 첨부 도면 중, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 입 출구 포트의 다양한 모습을 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세채널 블록의 구조를 보여주는 도면, 및 도 10은 도 9의 미세채널 블록의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 8a를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록(140)은 내부에 제1 미세채널용 핀(111, 도 3참고)과 제2 미세채널용 핀(112, 도 3참고)이 반복적으로 다수 적층되고, 이 적층된 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀의 최 외각 양측에 덮개 핀(113, 도 3참고)이 결합하여 핀 어셈블리를 이룬다.
그리고, 상기 제1 미세채널용 핀의 주 유로(111a, 도 3참고)와 상기 제2 미세채널용 핀의 미세 유로(112a, 도 3참고)에 의해 형성되는 작동 유체의 유로와 연통하도록 작동 유체의 입 출구(미도시)가 형성되며, 상기 입 출구에 입 출구 포트(142, 143)가 결합되되, 상기 작동 유체의 입 출구는 핀 어셈블리의 양 측면 대각선 방향으로 대응하는 위치에 형성된다.
한편, 도 8b를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록(140)은 작동 유체의 입 출구는 핀 어셈블리의 양 측면 중앙에 대응하여 형성되며, 이 작동 유체의 입 출구에 입 출구 포트(144, 145)가 결합한다.
또 한편, 도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시 예에 다른 미세채널 블록(150)은 내부에 제1 미세채널용 핀(111, 도 3참고)과 제2 미세채널용 핀(112, 도 3참고)이 반복적으로 다수 적층되고, 이 적층된 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀의 최 외각 양측에 덮개 핀(113, 도 3참고)이 결합하여 핀 어셈블리를 이루며, 상기 제1 미세채널용 핀 및 상기 제2 미세채널용 핀이 반복적으로 다수 적층되어 이루는 핀 어셈블리의 중간에 상부 어셈블리 층(150a)과 하부 어셈블리 층(150b)을 구획하는 격벽용 핀(151)이 더 구비된다.
그리고, 상기 핀 어셈블리의 일 측에는 상부 어셈블리 층(150a)과 하부 어셈블리 층(150b)에 각각 작동 유체의 입 출구(152, 153)가 형성되고, 상기 입 출구(152, 153)에 입 출구 포트(152a, 153a)가 결합되는 구조를 갖는다.
이러한 핀 어셈블리의 구조는 도 10에 도시된 바와 같이, 유체(F)가 입구(152)로 들어와 상부 어셈블리 층(150a)을 지난 후, 유체의 주 유로(R)를 지나서 다시 하부 어셈블리 층(150b)을 지난 후 출구(153)로 나가게 되는 과정에서 유체(F)에 의한 이중 냉각이 이루어질 수 있게 된다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명 하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.
도 1a는 종래의 구조에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각시스템 장치를 도시한 구성도;
도 1b는 종래의 구조에 따른 컴퓨터용 증기압축식 냉각시스템 장치를 도시한 구성도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동판 또는 알루미늄판을 이용하여 미세채널용 핀을 제조하는 공정을 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 2열의 매트릭스 형태로 미세채널용 핀을 제조하는 공정을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널용 핀을 적층하는 공정을 보여주는 도면;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 적층된 모습 및 내부 구조를 보여주는 도면;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핀 어셈블리와 입 출구 포트를 접합하는 공정을 보여주는 도면;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 바닥면을 연마 처리하는 공정을 보여주는 도면;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 미세채널 블록의 입 출구 포트의 다양한 모습을 보여주는 도면;
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 미세채널 블록의 구조를 보여주는 도 면, 및
도 10은 도 9의 미세채널 블록의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 동판 또는 알루미늄판(모재)
110: 미세채널용 핀
111: 제1 미세채널용 핀 111a: 주 유로
112: 제2 미세채널용 핀 112a: 미세 유로
113: 덮개 핀 120: 핀 어셈블리
121, 122: 입 출구 131, 132: 입 출구 포트
140: 미세채널 블록

Claims (9)

  1. 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법에 있어서,
    모재를 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형으로 판금 절단하여 각각 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 제작하는 프레싱 단계;
    상기 프레싱 단계로부터 제작된 세 가지 형상의 미세채널용 핀을 내부 및 외부정렬 지그를 이용하여 다수 적층하는 핀 적층 단계;
    상기 적층된 핀들을 확산 접합 또는 브레이징 접합하여 작동 유체의 유로가 형성되도록 핀 어셈블리를 제작하는 어셈블리 제작 단계;
    상기 핀 어셈블리의 유로에 작동 유체가 출입될 수 있는 입 출구를 상기 핀 어셈블리의 표면에 형성하고, 입 출구 포트를 접합하는 입 출구 형성 단계;
    상기 입 출구 포트가 접합되는 상기 핀 어셈블리의 맞은편 표면을 밀링 가공 후 연마하는 표면 연마 단계; 및
    상기 표면 연마 단계로부터 제작된 핀 어셈블리의 표면을 산 세척 또는 센딩 처리하여 미세채널 블록을 제조하는 표면 처리 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모재는 동판(Cu) 또는 알루미늄판(Al)인 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입 출구 형성 단계는 상기 핀 어셈블리의 유로와 연통하도록 상기 핀 어셈블리에 작동 유체의 입 출구를 가공하는 포트홀 가공 단계; 및 상기 핀 어셈블리에 가공된 포트홀과 접합할 입 출구 포트를 밀링 가공으로 제작한 후 솔더링 접합 또는 브레이징 접합하는 포트 접합 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 미세채널용 핀은 상기 핀 금형과 유로 금형 및 캡 금형에 의해 각각 2열로 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 프레스 가공으로 형성되는 것임을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 미세채널용 핀은 상기 핀 금형에 의해 핀의 양측에 작동 유체가 출입할 수 있는 주 유로가 관통 형성되는 제1 미세채널용 핀이 제작되고;
    상기 유로 금형에 의해 핀의 중앙부에 작동 유체가 출입할 수 있는 미세 유로가 관통 형성되는 제2 미세채널용 핀이 제작되며;
    상기 캡 금형에 의해 상기 핀 어셈블리의 최 외각에 적층되는 덮개 핀이 제작되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록의 제조 방법.
  6. 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록에 있어서,
    상기 미세채널 블록은 핀 금형에 의해 제작되고, 핀의 양측에 작동 유체가 출입할 수 있는 주 유로가 관통 형성되는 제1 미세채널용 핀과;
    유로 금형에 의해 제작되고, 핀의 중앙부에 작동 유체가 출입할 수 있는 미세 유로가 관통 형성되는 제2 미세채널용 핀; 및
    캡 금형에 의해 제작되고, 상기 제1 미세채널용 핀 및 제2 미세채널용 핀과 동일한 크기로 형성되는 사각 형상의 덮개 핀;을 포함하여 구성되고,
    내부에는 상기 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀이 반복적으로 다수 적층되고, 상기 적층된 제1 미세채널용 핀과 제2 미세채널용 핀의 최 외각 양측에 덮개 핀이 결합하여 핀 어셈블리를 이루는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀의 주 유로와 상기 제2 미세채널용 핀의 미세 유로에 의해 형성되는 작동 유체의 유로와 연통하도록 작동 유체의 입 출구가 형성되며, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되되,
    상기 작동 유체의 입 출구는 상기 핀 어셈블리의 양 측면 대각선 방향으로 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀의 주 유로와 상기 제2 미세채널용 핀의 미세 유로에 의해 형성되는 작동 유체의 유로와 연통하도록 작동 유체의 입 출구가 형성되며, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되되,
    상기 작동 유체의 입 출구는 상기 핀 어셈블리의 양 측면 중앙에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 핀 어셈블리는 상기 제1 미세채널용 핀 및 상기 제2 미세채널용 핀이 반복적으로 다수 적층되어 이루는 핀 어셈블리의 중간에 상부 어셈블리 층과 하부 어셈블리 층을 구획하는 격벽용 핀을 더 구비하고,
    상기 핀 어셈블리의 일 측에 상기 상부 어셈블리 층과 하부 어셈블리 층에 각각 작동 유체의 입 출구가 형성되고, 상기 입 출구에 입 출구 포트가 결합되는 구조인 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 적층형 미세채널 블록.
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