KR101037557B1 - Chip On Board Module - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 하부 플레이트와, 하부 윅(Wick), 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer), 상부 윅(Wick) 및 상부 플레이트를 포함하고, 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 밀폐된 공간에 하부 윅, 베이퍼 스페이서 및 상부 윅이 밀착 결합되고 그 내부 공간에 작동 유체가 진공상태로 주입되어 있는 열확산장치와; 상기 열확산장치의 상부 플레이트 상에 절연막을 매개로 형성된 회로패턴과, 이 회로패턴상에 탑재된 적어도 하나의 발열 회로 소자를 포함하는 회로부를 구비하여 구성되고, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 그 가장자리에서 서로 밀착되어 있으며, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 모세관력에 의하여 액상 작동 유체의 액상 통로 역할을 하며, 상기 베이퍼 스페이서는 상기 상부 윅에서 상기 발열 회로 소자에 의하여 발생된 열을 흡수하여 기화된 작동 유체가 하부 윅의 베이퍼 스페이서 안착부 내에서 고르게 확산하도록 하는 칩온보드 모듈을 제공한다.The present invention includes a lower plate, a lower wick, a vapor spacer, an upper wick, and an upper plate, and includes a lower wick, a vapor spacer, and a closed space between the lower plate and the upper plate. A heat diffusion device in which the upper wick is tightly coupled and a working fluid is injected into the inner space in a vacuum state; And a circuit portion formed on the upper plate of the thermal diffusion apparatus through an insulating film, and a circuit portion including at least one heat generating circuit element mounted on the circuit pattern, wherein the lower wick and the upper wick have an edge thereof. Are in close contact with each other, the lower wick and the upper wick serve as a liquid phase passage of a liquid working fluid by capillary force, and the vapor spacer absorbs heat generated by the heat generating circuit element in the upper wick to vaporize. A chip onboard module is provided that allows the working fluid to spread evenly within the vapor spacer seat of the lower wick.

Description

칩온보드 모듈 {Chip On Board Module}Chip On Board Module

본 발명은 칩온보드 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열확산 능력이 우수한 고효율의 칩온보드 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a chip on board module, and more particularly, to a high efficiency chip on board module having excellent thermal diffusion capability.

일반적으로, 발열 전자 부품이 적어도 하나 장착되는 칩온보드(Chip On Board) 모듈에는 그 발열 전자 부품에서 발생되는 열을 발산하기 위해서는 전자 회로 기판의 하부에 방열판을 장착하는 방식을 사용하였다.In general, in order to dissipate heat generated from the heat generating electronic component, a chip on board module having at least one heat generating electronic component mounted thereon is provided with a heat sink mounted under the electronic circuit board.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 칩온보드모듈(1)의 메탈 PCB(2)의 하부측에 방열판(미도시함)을 장착하여, 메탈 PCB(2)에 탑재된 예를 들면 발광다이오드와 같은 회로소자(6)에서 발생한 열을 외부로 방열하도록 구성된다.That is, as shown in FIG. 1, a heat sink (not shown) is mounted on the lower side of the metal PCB 2 of the chip-on-board module 1 and mounted on the metal PCB 2, for example, such as a light emitting diode. It is configured to dissipate heat generated in the circuit element 6 to the outside.

도 1의 예는 발열 회로소자(6)로서 발광다이오드 어레이를 조명장치에 적용하기 위한 칩온보드모듈(1)을 예시한 것으로, 동 도면에서 턱(4)은 발광다이오드에서 발사된 빛이 전방으로 향하도록 하는 가이드 역할을 하는 것이다.1 illustrates a chip-on-board module 1 for applying a light emitting diode array to a lighting device as the heating circuit element 6. In the drawing, the jaw 4 has the light emitted from the light emitting diode forward. It serves as a guide to direct.

이와 같이 예를 들면 발광다이오드와 같은 발열 회로소자가 탑재된 칩온보드 등의 하부에 방열판을 직접 장착하여 발열 회로소자에서 발생한 열을 외부로 방열하는 구조에서는 칩온보드에서 발생하는 열을 신속하게 방열판으로 전달하지 못한 다는 문제점이 있다. As such, for example, in a structure in which a heat sink is directly mounted on a lower portion of a chip-on board, such as a light emitting diode, on which a heat-emitting circuit element is mounted, the heat generated from the heat-generating circuit element is radiated to the outside. There is a problem that can not be delivered.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열확산장치 상에 발열 회로소자를 탑재하도록 하여 발열 회로소자에서 발생한 열을 신속하게 확산시킬 수 있도록 구성한 열확산 능력이 우수한 고효율의 칩온보드 모듈을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has a high efficiency chip-on-board module having excellent heat diffusion capability, which is configured to quickly dissipate heat generated in a heat generating circuit device by mounting a heat generating circuit device on a heat spreading device. The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 칩온보드 모듈은, 하부 플레이트와, 하부 윅(Wick), 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer), 상부 윅(Wick) 및 상부 플레이트를 포함하고, 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 밀폐된 공간에 하부 윅, 베이퍼 스페이서 및 상부 윅이 밀착 결합되고 그 내부 공간에 작동 유체가 진공상태로 주입되어 있는 열확산장치와; 상기 열확산장치의 상부 플레이트 상에 절연막을 매개로 형성된 회로패턴과, 이 회로패턴상에 탑재된 적어도 하나의 발열 회로 소자를 포함하는 회로부를 구비하여 구성되고, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 그 가장자리에서 서로 밀착되어 있으며, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 모세관력에 의하여 액상 작동 유체의 액상 통로 역할을 하며, 상기 베이퍼 스페이서는 상기 상부 윅에서 상기 발열 회로 소자에 의하여 발생된 열을 흡수하여 기화된 작동 유체가 하부 윅의 베이퍼 스페이서 안착부 내에서 고르게 확산하도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the chip-on-board module according to the present invention includes a lower plate, a lower wick, a vapor spacer, an upper wick, and an upper plate, and a lower plate and an upper plate. A heat diffusion device in which a lower wick, a vapor spacer, and an upper wick are tightly coupled to an enclosed space therebetween and a working fluid is injected into the inner space in a vacuum state; And a circuit portion formed on the upper plate of the thermal diffusion apparatus through an insulating film, and a circuit portion including at least one heat generating circuit element mounted on the circuit pattern, wherein the lower wick and the upper wick have an edge thereof. Are in close contact with each other, the lower wick and the upper wick serve as a liquid phase passage of a liquid working fluid by capillary force, and the vapor spacer absorbs heat generated by the heat generating circuit element in the upper wick to vaporize. It is characterized in that the working fluid diffuses evenly within the vapor spacer seat of the lower wick.

여기서, 상기 하부 플레이트는, 가운데 부분이 움푹하게 들어가고 상기 하부 윅의 바닥이 안착되는 하부 윅 바닥 안착부와; 상기 하부 윅 바닥 안착부의 외주연에 상기 하부 윅 바닥 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 하부 윅의 외주연이 안착되는 하부 윅 외주연 안착부와; 상기 하부 윅 외주연 안착부의 외주연에 상기 하부 윅 외주연 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 상부 플레이트의 외주연과 접촉하게 되는 외주연을 포함하여 구성된다.The lower plate may include a lower wick bottom seating portion in which a center portion is recessed and a bottom of the lower wick is seated; A lower wick outer circumferential seating portion formed integrally with a predetermined height than the lower wick bottom seating portion on the outer circumference of the lower wick bottom seating portion to seat the outer circumference of the lower wick; The outer circumferential edge of the lower wick outer peripheral seating portion is formed integrally with a predetermined height than the lower wick outer circumferential seating portion and is in contact with the outer circumferential edge of the upper plate.

또한, 본 발명에 따른 칩온보드 모듈은, 작동 유체를 주입하기 위한 주입관을 더 포함하고, 상기 하부 플레이트에는 주입관이 끼워지는 주입관 장착 홈이 더 형성되어 있고, 상기 주입관은 작동 유체의 주입후에 밀봉된다.In addition, the chip-on-board module according to the present invention further comprises an injection tube for injecting a working fluid, the lower plate is further formed with an injection tube mounting groove into which the injection tube is inserted, the injection tube is a Sealed after injection.

또한, 상기 하부 윅은, 상기 하부 플레이트의 하부 윅 바닥 안착부에 안착되며 그 위에 베이퍼 스페이서를 수용하는 베이퍼 스페이서 안착부와; 상기 베이퍼 스페이서 안착부의 외주연에 베이퍼 스페이서 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 하부 플레이트의 하부 윅 외주연 안착부에 안착되고 그 상면에 상부 윅의 외주연이 접하게 되는 외주연을 포함하여 구성된다.The lower wick may further include: a vapor spacer seating portion seated on a lower wick bottom seating portion of the lower plate and receiving a vapor spacer thereon; Including the outer circumference of the wafer spacer seating portion is formed integrally with a predetermined height than the wafer spacer seating portion is seated in the lower wick outer peripheral seating portion of the lower plate and the outer circumference of the upper wick contact the upper surface It is composed.

또한, 상기 베이퍼 스페이서는 상기 상부 윅과 상기 하부 윅을 각각 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트에 밀착시켜 상부 윅과 하부 윅의 모세관력을 좋게 해주는 기능과, 진공시에 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트가 오므라드는 현상을 방지해주는 기능을 담당한다.In addition, the vapor spacer has a function of adhering the upper wick and the lower wick to the upper plate and the lower plate, respectively, to improve the capillary force of the upper wick and the lower wick, and the upper plate and the lower plate in vacuum. Omrad is responsible for preventing phenomena.

또한, 상기 상부 윅은 그 중앙부분이 상기 하부 윅의 베이퍼 스페이서 안착부에 위치하는 베이퍼 스페이서의 상부면과 접하고 그 외주연이 상기 하부 윅의 외주연에 접하는 판상으로 이루어진다. In addition, the upper wick is formed in a plate shape in which the center portion is in contact with the upper surface of the vapor spacer positioned in the vapor spacer seating portion of the lower wick and the outer circumference thereof is in contact with the outer circumference of the lower wick.

또한, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 분말 소결 금속, 소결 금속 섬유, 극세사 금속 섬유, 섬유, 오븐 메쉬, 스크린 메쉬 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진다.In addition, the lower wick and the upper wick is made of any one selected from powder sintered metal, sintered metal fiber, microfiber metal fiber, fiber, oven mesh, screen mesh.

또한, 상기 작동 유체는 순수(pure water), 메탄올, 에탄올, 아세톤, 또는 그들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나이다.In addition, the working fluid is any one selected from pure water, methanol, ethanol, acetone, or a mixture thereof.

또한, 상기 베이퍼 스페이서는 열전도율이 우수하고 탄성을 갖는 재질을 액상의 작동 유체가 이동할 수 있는 공간을 갖도록 직조하여 구성된다. 또한, 상기 베이퍼 스페이서는, 상부면을 구성하는 판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공이 관통형성되어 있고 복수의 통형상 개공이 아랫쪽으로 형성되어 있는 상부 베이퍼 스페이서와; 하부면을 구성하는 판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공이 관통형성되어 있고 복수의 통형상 개공이 위쪽으로 형성되어 있으며 외주연이 위쪽으로 절곡 형성되어 있고 복수의 통형상 개공의 밑면부에 턱이 형성되어 있는 하부 베이퍼 스페이서로 구성되고, 상기 하부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 개구는 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공이 삽입될 수 있는 크기를 가지며, 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공을 상기 하부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공에 끼운 상태에서 상기 하부 베이퍼 스페이서의 밑면쪽에서 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 끝부분을 코킹 처리에 의하여 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 끝부분을 절곡하여 상기 하부 베이퍼 스페이서의 밑면쪽에 형성된 턱에 밀착되도록 조립되며, 상기 상부 베이퍼 스페이서와 상기 하부 베이퍼 스페이서는 열전도성이 우수하고 탄성이 있는 재질로 이루어진다.In addition, the vapor spacer is constructed by weaving a material having excellent thermal conductivity and elasticity to have a space in which a liquid working fluid can move. The vapor spacer may further include: an upper vapor spacer having a plurality of small openings formed therethrough and a plurality of cylindrical openings formed downwardly over the entire plate-like portion of the upper surface; A plurality of small openings are formed evenly throughout the plate-like constituting the lower surface, a plurality of cylindrical openings are formed upward, the outer periphery is formed bent upwards, the jaw portion of the bottom of the plurality of cylindrical openings The lower vapor spacer is formed, the opening of the cylindrical opening of the lower vapor spacer has a size that can be inserted into the cylindrical opening of the upper vapor spacer, the cylindrical opening of the upper vapor spacer to the lower vapor The lower vapor spacer is bent by bending the end of the cylindrical opening of the upper vapor spacer by caulking the end of the cylindrical opening of the upper vapor spacer from the bottom side of the lower vapor spacer while being inserted into the cylindrical opening of the spacer. It is assembled to be in close contact with the jaw formed at the bottom of The upper vapor spacer and the lower vapor spacer are made of a material having excellent thermal conductivity and elasticity.

또한, 상기 하부 플레이트와 상기 하부 윅, 그리고 상기 상부 플레이트와 상기 상부 윅은 각각 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합, 소결 중에서 선택된 어느 하나로 접합된다.In addition, the lower plate and the lower wick, and the upper plate and the upper wick are joined to any one selected from brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding, and sintering, respectively.

또한, 상기 상부 플레이트의 외주연과 상기 하부 플레이트의 외주연은 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합 중에서 선택된 어느 하나로 접합된다.In addition, the outer periphery of the upper plate and the outer periphery of the lower plate is bonded to any one selected from brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding.

또한, 상기 하부 플레이트의 밑면에 복수의 방열핀이 형성되어 있어도 된다.In addition, a plurality of heat radiation fins may be formed on the bottom surface of the lower plate.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 작동 유체에 의하여 신속하게 열을 확산시킬 수 있는 열확산장치 상에 발열 회로소자를 탑재하도록 하여 발열 회로소자에서 발생한 열을 신속하게 확산시킬 수 있으므로 효율적인 방열이 가능하게 된다.According to the present invention configured as described above, it is possible to quickly diffuse the heat generated in the heat generating circuit element by mounting the heat generating circuit element on the heat diffusion device capable of rapidly diffusing heat by the working fluid to enable efficient heat dissipation do.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩온보드 모듈에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a chip on board module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of a thermal diffusion device constituting a chip on board module according to an embodiment of the present invention.

동 도면에 도시한 바와 같이, 열 확산 장치는, 하부 플레이트(10)와 하부 윅(Wick)(20), 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer)(30), 상부 윅(Wick)(40), 상부 플레이트(50) 및 주입관(60)으로 구성된다.As shown in the figure, the heat spreader includes a lower plate 10, a lower wick 20, a vapor spacer 30, an upper wick 40, and an upper plate ( 50) and the injection tube 60.

상기 하부 플레이트(10)는 가운데 부분이 움푹하게 들어가고 하부 윅(20)의 바닥, 즉 베이퍼 스페이서 안착부(22)가 안착되는 원형의 하부 윅 바닥 안착부(12)와, 상기 하부 윅 바닥 안착부(12)의 외주연에 상기 하부 윅 바닥 안착부(12)보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 하부 윅(20)의 외주연(24)이 안착되는 하부 윅 외주연 안착부(16)와, 상기 하부 윅 외주연 안착부(16)의 외주연에 상기 하부 윅 외주연 안착부(16)보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 상부 플레이트(50)의 외주연과 접촉하게 되는 외주연(18)을 포함하여 구성되며, 열전도율이 우수한 재질로 이루어진다. The lower plate 10 includes a circular lower wick bottom seating portion 12 in which a center portion is recessed and a bottom of the lower wick 20, that is, a vapor spacer seating portion 22, and the lower wick bottom seating portion. A lower wick outer peripheral seating portion 16 in which the outer circumference of the lower wick bottom seating portion 12 is formed integrally with the outer circumferential edge of the lower wick 20 and the outer circumferential edge 24 of the lower wick 20 is seated; An outer circumference 18 formed integrally with a predetermined height on the outer circumference of the lower wick outer circumferential seating portion 16 and having a predetermined height to contact the outer circumference of the upper plate 50. ), And is made of a material having excellent thermal conductivity.

또한, 상기 하부 플레이트(10)에는 주입관(60)이 끼워지는 주입관 장착 홈(14)이 형성되어 있는데, 이 주입관 장착 홈(14)은 열 확산 장치가 조립된 후에 상기 하부 윅 바닥 안착부(12)와 외부를 관통하는 관통 구멍을 형성하기 위한 것이고, 이 관통 구멍에 주입관(60)이 끼워지는 형상을 하게 된다.In addition, the lower plate 10 is formed with an injection tube mounting groove 14 into which the injection tube 60 is fitted, which is mounted on the lower wick bottom after the heat spreading device is assembled. It is for forming the through hole which penetrates the part 12 and the outside, and it becomes the shape which the injection pipe 60 is fitted in this through hole.

여기서, 상기 하부 윅 바닥 안착부(12)와 하부 윅 외주연 안착부(16) 사이의 높이(즉, 단차)는 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서 안착부(22)의 두께와 베이퍼 스페이서(30)의 두께에 대응하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 윅 외주연 안착부(16)와 외주연(18) 사이의 높이(즉, 단차)는 하부 윅(20)의 외주연(24)의 두께와 상기 상부 윅(40)의 두께에 대응하는 것이 바람직하다.Here, the height (that is, the step) between the lower wick bottom seating part 12 and the lower wick outer peripheral seating part 16 is the thickness of the vapor spacer seating part 22 of the lower wick 20 and the wafer spacer 30. It is preferable to correspond to the thickness of). In addition, the height (that is, the step) between the lower wick outer peripheral seating portion 16 and the outer circumferential edge 18 is equal to the thickness of the outer circumference 24 of the lower wick 20 and the thickness of the upper wick 40. It is preferable to correspond.

상기 하부 윅(20)은 상기 하부 플레이트(10)의 하부 윅 바닥 안착부(12)에 안착되며 그 위에 베이퍼 스페이서(30)를 수용하는 베이퍼 스페이서 안착부(22)와, 이 베이퍼 스페이서 안착부(22)의 외주연에 베이퍼 스페이서 안착부(22)보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 하부 플레이트(10)의 하부 윅 외주연 안착부(16)에 안착되고 그 상면에 상부 윅(40)의 외주연이 접하게 되는 외주연(24)을 포함하여 구성되며, 판상으로서 대략 200메쉬로 개공이 형성되어 있다. 상기 하부 윅(20)은 모세관력을 발생하게 하여 하부 윅 바닥 안착부(12) 내에 주입된 작동 유체의 액상 통로 역할을 하게 된다. The lower wick 20 is seated on the lower wick bottom seating portion 12 of the lower plate 10 and a vapor spacer seating portion 22 for receiving the vapor spacer 30 thereon, and the vapor spacer seating portion ( 22 is formed integrally with a predetermined height at the outer circumferential edge of the vapor spacer seating portion 22, and is seated on the lower wick outer circumferential seating portion 16 of the lower plate 10 and on the upper surface of the upper wick 40. It is comprised including the outer periphery 24 which the outer periphery comes in contact with, and the opening is formed in substantially 200 mesh as plate shape. The lower wick 20 generates a capillary force to serve as a liquid phase passage of the working fluid injected into the lower wick bottom seat 12.

여기서, 상기 베이퍼 스페이서 안착부(22)와 외주연(24) 사이의 높이(즉, 단차)는 베이퍼 스페이서(30)의 두께에 대응하는 것이 바람직하다. Here, the height (ie, the step) between the vapor spacer seating portion 22 and the outer circumferential edge 24 preferably corresponds to the thickness of the vapor spacer 30.

상기 베이퍼 스페이서(30)는 상기 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서 안착부(22)에 위치하여 하부 윅(20)과 상부 윅(40) 사이의 공간을 확보하며 이 공간을 통하여 액상 작동 유체가 상변환한 기상의 작동 유체가 상부 윅(40)에서 하부 윅(20)으로 이동하도록 한다. 이러한 상기 베이퍼 스페이서(30)는 본 실시예에서는 열전도율이 우수하고 탄성을 갖는 재질을 직조하여 기상의 작동 유체가 통과할 수 있는 구조를 갖지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 상기 베이퍼 스페이서(30)가 하부 윅(20)과 상부 윅(40) 사이에서 액상의 작동 유체가 상변환한 기상의 작동 유체가 이동할 수 있는 공간을 확보할 수 있는 것(즉, 액상의 작동 유체가 상변환한 기상의 작동 유체가 이동하는 기상통로 역할을 할 수 있는 것)이라면 어떠한 형상이어도 상관 없다.The vapor spacer 30 is positioned on the vapor spacer seat 22 of the lower wick 20 to secure a space between the lower wick 20 and the upper wick 40, through which the liquid working fluid is transferred. The converted working gas flows from the upper wick 40 to the lower wick 20. Although the vapor spacer 30 has a structure in which the working fluid in the gas phase can pass by weaving a material having excellent thermal conductivity and elasticity in the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and the vapor spacer 30 is not limited thereto. Between the lower wick 20 and the upper wick 40 to secure a space for the movement of the gaseous working fluid phase-converted by the liquid working fluid (ie, It can be any shape as long as the working fluid can serve as a moving gas passage.

이러한 상기 베이퍼 스페이서(30)는 상부 윅(40)에서 액상의 작동 유체가 기화된 기상의 작동 유체가 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서 안착부(22)내에서 고르게 확산하도록 해주는 기능과, 상부 윅(40)과 하부 윅(20)을 각각 상부 플레이트(50) 와 하부 플레이트(10)에 밀착시켜 윅의 모세관력을 좋게 해주는 기능과, 진공시에 상부 플레이트(50)와 하부 플레이트(10)가 오므라드는 현상을 방지해주는 기능을 담당하게 된다.The vapor spacer 30 has a function to allow the gaseous working fluid in which the working fluid in the liquid phase is vaporized in the upper wick 40 to be uniformly diffused in the vapor spacer seat 22 of the lower wick 20, and the upper wick 40 and the lower wick 20 is in close contact with the upper plate 50 and the lower plate 10 to improve the capillary force of the wick, and the upper plate 50 and the lower plate 10 in vacuum Omrad is responsible for preventing the phenomenon.

상기 상부 윅(40)은 그 중앙부분이 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서 안착부(22)에 위치하는 베이퍼 스페이서(30)의 상부면과 접하고 그 외주연이 하부 윅(20)의 외주연(24)에 접하는 판상으로서 대략 200메쉬로 개공이 형성되어 있다. 상기 상부 윅(40)은 모세관력을 발생하게 하여 하부 윅 바닥 안착부(12) 내에 주입된 액상의 작동 유체가 하부 윅(20)을 통하여 전달되어 이동하는 액상 통로 역할을 함과 아울러, 상부 플레이트(50) 상에 형성된 발열 회로 소자에 의하여 발생된 열을 상부 플레이트(50)를 통하여 전달받음에 따라 이 전달 열에 의하여 액상의 작동 유체가 상변환한 기상의 작동 유체가 이동하는 기상 통로 역할을 하게 된다. The upper wick 40 is in contact with the upper surface of the vapor spacer 30 is located in the vapor spacer seating portion 22 of the lower wick 20, the outer circumference of the lower wick 20 Opening is formed in about 200 mesh as plate shape which contact | connects 24). The upper wick 40 generates a capillary force so that the working fluid of the liquid injected into the lower wick bottom seat 12 serves as a liquid passage through which the lower wick 20 is transferred and moves, and also the upper plate. As the heat generated by the heating circuit element formed on the 50 is transferred through the upper plate 50, the transfer heat acts as a gas phase passage through which the working fluid in the gas phase in which the liquid working fluid is phase-converted moves. do.

여기서, 상기 하부 윅(20)과 상기 상부 윅(40)은 분말 소결 금속, 소결 금속 섬유, 극세사 금속 섬유, 섬유, 오븐 메쉬, 스크린 메쉬, 기타 모세관력이 우수한 재질로 이루어진다.Here, the lower wick 20 and the upper wick 40 is made of powder sintered metal, sintered metal fiber, microfiber metal fiber, fiber, oven mesh, screen mesh, other materials having excellent capillary force.

상기 상부 플레이트(50)는 그 중앙부분이 상부 윅(40)의 상부면과 접하고 그 외주연이 하부 플레이트(10)의 외주연(18)에 접하는 판상으로서, 열전도율이 우수한 재질로 이루어진다.The upper plate 50 has a plate shape in which a central portion thereof is in contact with the upper surface of the upper wick 40 and an outer circumference thereof is in contact with the outer circumferential edge 18 of the lower plate 10, and is made of a material having excellent thermal conductivity.

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 조립에 대하여 설명한다.Next, the assembly of the heat spreader constituting the chip-on-board module according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 하부 플레이트(10)와 하부 윅(20), 그리고 상부 플레이트(50)와 상부 윅(40)은 각각 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합 등을 이용하여 접합된다. 또한, 하부 플레이트(10)의 하부 윅 바닥 안착부(12)와 하부 윅 외주연 안착부(16)에 분말 금속 또는 금속 섬유를 적합한 두께로 산포하고 소결공정을 통하여 분말 소결 금속 또는 소결 금속 섬유가 하부 플레이트(10)의 하부 윅 바닥 안착부(12)와 하부 윅 외주연 안착부(16)에 접착 형성되도록 하여도 된다. 또한, 상부 플레이트(50)의 밑면 상에도 분말 금속 또는 금속 섬유를 적합한 두께로 산포하고 소결공정을 통하여 분말 소결 금속 또는 소결 금속 섬유가 상부 플레이트(10)의 밑면 상에 접착 형성되도록 하여도 된다. First, the lower plate 10 and the lower wick 20, and the upper plate 50 and the upper wick 40 are joined using brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, and high frequency bonding, respectively. In addition, the lower wick bottom seating portion 12 and the lower wick outer peripheral seating portion 16 of the lower wick 10, powder metal or metal fibers are dispersed in a suitable thickness and the powder sintered metal or sintered metal fibers The lower wick bottom seating portion 12 and the lower wick outer peripheral seating portion 16 of the lower plate 10 may be adhesively formed. Further, the powder metal or the metal fiber may be spread on the bottom surface of the upper plate 50 to a suitable thickness, and the powder sintered metal or the sintered metal fiber may be adhesively formed on the bottom surface of the top plate 10 through the sintering process.

이 경우, 하부 플레이트(10)의 주입관 장착 홈(14)에 주입관(60)을 접합하고, 상기와 같이 하부 플레이트(10)의 하부 윅 바닥 안착부(12)와 하부 윅 외주연 안착부(16) 상에 하부 윅(20)을 접합한 상태에서 베이퍼 스페이서(30)를 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서(22)에 위치시킨 후, 밑면에 상부 윅(40)이 접착된 상부 플레이트(50)의 외주연과 상기 하부 플레이트(10)의 외주연(18)을 접합한다. 여기서, 주입관(60)의 접합 및 상하부 플레이트(10)(50)의 접합은 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합 등을 이용하여 이루어진다. In this case, the injection tube 60 is bonded to the injection tube mounting groove 14 of the lower plate 10, and the lower wick bottom seating portion 12 and the lower wick outer peripheral seating portion of the lower plate 10 are formed as described above. After the lower spacer 20 is bonded to the upper wick 20 on the vapor spacer 30 of the lower wick 20, the upper wick 40 is attached to the upper plate ( The outer circumference of the 50 and the outer circumference 18 of the lower plate 10 are joined. Here, the bonding of the injection pipe 60 and the bonding of the upper and lower plates 10 and 50 are made using brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding, or the like.

이때, 상기 하부 플레이트(10)상에서 하부 윅(20)의 외주연(24)과 상부 윅(40)의 외주연은 밀착되어야 한다. 만약, 하부 윅(20)과 상부 윅(40)의 외주연이 밀착되지 않으면 상부 플레이트(50) 까지 응축된 액상의 작동 유체가 전송되지 않아 심할 경우 상부 윅(40)에 작동 유체가 없는 상태(Dry-Out)가 되어 상부 플레이트(50)상에 형성되는 회로의 발열 회로소자가 과열되어 파괴될 수도 있다.At this time, the outer circumference 24 of the lower wick 20 and the outer circumference of the upper wick 40 should be in close contact on the lower plate 10. If the outer circumferences of the lower wick 20 and the upper wick 40 are not in close contact with each other, the working fluid of the liquid condensed up to the upper plate 50 is not transmitted. Dry-Out), the heating circuit element of the circuit formed on the upper plate 50 may be overheated and destroyed.

여기서, 접합 시에 각 구성요소들의 서로 맞닿는 부분에는 접합에 필요한 첨가제가 도포될 수도 있다.Here, additives necessary for bonding may be applied to portions of the components that abut each other during bonding.

한편, 하부 플레이트(10)와 하부 윅(20), 상부 플레이트(50)와 상부 윅(40), 그리고 하부 윅(20)의 외주연과 상부 윅(40)의 외주연은 베이퍼 스페이서(30)의 탄성과 상부 플레이트(50)와 하부 플레이트(10)의 밀착력에 의하여 밀착되도록 하여도 된다.Meanwhile, the outer circumference of the lower plate 10 and the lower wick 20, the upper plate 50 and the upper wick 40, and the lower wick 20 and the outer circumference of the upper wick 40 are vapor spacers 30. It may be in close contact by the elasticity of the adhesion between the upper plate 50 and the lower plate 10.

이 경우에는 하부 플레이트(10)의 주입관 장착 홈(14)에 주입관(60)을 접합하고, 하부 플레이트(10)의 하부 윅 바닥 안착부(12)와 하부 윅 외주연 안착부(16) 상에 하부 윅(20)을 위치시킨 상태에서 베이퍼 스페이서(30)를 하부 윅(20)의 베이퍼 스페이서(22)에 위치시킨 후에 그 위에 상부 윅(40)을 위치시키고나서, 상부 플레이트(50)의 외주연과 상기 하부 플레이트(10)의 외주연(18)을 접합한다. 여기서도 주입관(60)의 접합 및 상하부 플레이트(10)(50)의 접합은 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합 등을 이용하여 이루어진다. 이때, 하부 플레이트(10)와 하부 윅(20), 상부 플레이트(50)와 상부 윅(40), 그리고 하부 윅(20)의 외주연과 상부 윅(40)의 외주연은 베이퍼 스페이서(30)의 탄성과 상부 플레이트(50)와 하부 플레이트(10)의 밀착력에 의하여 밀착되도록 하여야 한다.In this case, the injection tube 60 is bonded to the injection tube mounting groove 14 of the lower plate 10, and the lower wick bottom seating portion 12 and the lower wick outer peripheral seating portion 16 of the lower plate 10 are attached. With the lower wick 20 positioned thereon, the vapor spacer 30 is positioned on the vapor spacer 22 of the lower wick 20, and then the upper wick 40 is positioned thereon, and then the upper plate 50 Join the outer periphery of the outer periphery 18 of the lower plate 10. Here, the joining of the injection pipe 60 and the joining of the upper and lower plates 10 and 50 are made using brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding, and the like. At this time, the outer circumference of the lower plate 10 and the lower wick 20, the upper plate 50 and the upper wick 40, and the lower wick 20 and the outer wick 40 are vapor spacers 30. The elasticity of the upper plate 50 and the lower plate 10 should be in close contact by the adhesion.

상기와 같은 조립 공정을 거쳐 도 3의 열확산장치(100)가 구성된다.Through the assembly process as described above, the thermal diffusion apparatus 100 of FIG. 3 is configured.

다음으로, 도 3에 도시한 열확산장치(100)의 주입관(60)을 통하여 액상의 작동 유체를 주입하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Next, a method of injecting a liquid working fluid through the injection tube 60 of the thermal diffusion apparatus 100 shown in FIG. 3 will be described.

먼저, 상기 조립된 열확산장치(100)의 내부 공간에 대한 리크(leak) 검사를 한다. First, a leak test is performed on an inner space of the assembled heat spreader 100.

이어, 상기 리크 검사를 통과한 열확산장치(100)를, 주입관(60)을 통하여 진공펌프에 의해 진공상태로 만들고, 열확산장치(100)의 내부공간에 주입관(60)을 통하여 작동 유체를 주입한 후에 주입관(60)을 밀봉한다. 또는 상기 리크 검사를 통과한 열확산장치(100)의 내부 공간에 주입관(60)을 통하여 작동 유체를 주입한 후에 주입관(60)을 통하여 진공펌프에 의해 진공상태로 만든 다음에 주입관(60)을 밀봉한다. 또는 상기 리크 검사를 통과한 열확산장치(100)의 내부 공간에 주입관(60)을 통하여 작동 유체를 주입한 후에 가열하여 스팀 블로우(steam blow)시켜 내부 공간의 진공상태로 만들고나서 주입관(60)을 밀봉한다. 여기서, 작동 유체로서는 순수(pure water), 메탄올, 에탄올, 아세톤, 또는 그들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.Subsequently, the heat diffusion device 100 having passed the leak test is made into a vacuum state by a vacuum pump through the injection pipe 60, and the working fluid is introduced into the internal space of the heat diffusion device 100 through the injection pipe 60. After injection, the injection tube 60 is sealed. Alternatively, after injecting a working fluid into the internal space of the thermal diffusion apparatus 100 that has passed the leak test through the injection tube 60, the vacuum tube is made into a vacuum state through the injection tube 60 and then the injection tube 60. Seal. Alternatively, after injecting a working fluid into the internal space of the thermal diffusion apparatus 100 that has passed the leak test through the injection tube 60, it is heated to steam blow to make a vacuum state of the internal space and then the injection tube 60 Seal. Here, pure water, methanol, ethanol, acetone, a mixture thereof, or the like can be used as the working fluid.

다음으로, 작동 유체가 주입된 열확산장치(100)상에 회로부(150)를 형성하는 과정에 대하여 설명하기로 한다.Next, a process of forming the circuit unit 150 on the thermal diffusion device 100 into which the working fluid is injected will be described.

먼저, 열확산장치(100)의 상부 플레이트(50)상의 전면에 절연막을 적층한다(도 7의 153 참조). First, an insulating film is laminated on the entire surface of the upper plate 50 of the thermal diffusion apparatus 100 (see 153 of FIG. 7).

그후, 절연막(도 7의 153) 상에 양호한 전도성을 갖는 예를 들면 Cu 등으로 이루어진 회로패턴(도 7의 151 참조)을 형성한다.Thereafter, a circuit pattern (see 151 in FIG. 7) made of, for example, Cu and the like having good conductivity is formed on the insulating film (153 in FIG. 7).

이어, 상기 회로 패턴(도 7의 151 참조) 상에 예를 들면 발광다이오드 칩과 같은 발열 회로소자(도 3 및 도 7의 158 참조)를 탑재한다.Subsequently, a heat generating circuit element (see 158 of FIGS. 3 and 7), such as a light emitting diode chip, is mounted on the circuit pattern (see 151 of FIG. 7).

이어서, 상기 발열 회로소자(도 3 및 도 7의 158 참조)와 전원포트(155,157) 를 제외한 전면에 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR) 잉크(도 3 및 도 7의 152 참조)를 도포한다.Subsequently, photo solder resist (PSR) ink (see 152 of FIGS. 3 and 7) is applied to the entire surface of the heating circuit device (see 158 of FIGS. 3 and 7) and the power ports 155 and 157. .

이상에 의하여 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈이 완성된다.The chip-on-board module according to the embodiment of the present invention is completed by the above.

또한, 필요에 따라서 상기 발열 회로소자가 발광다이오드인 경우에 발광다이오드에서 방사된 빛이 전방으로 향하도록 가이드 역할을 하는 턱(154)을 형성한다.In addition, when the heat generating circuit device is a light emitting diode, a jaw 154 serving as a guide is formed as necessary so that the light emitted from the light emitting diode is directed forward.

상기한 바와 같이 열확산장치(100)상에 회로부(150)를 형성한 후의 칩온보드 모듈(200)의 외관 사시도를 도 4a에 도시하였고, 평면도를 도 4b에 도시하였으며, 도 4b의 A-A선 단면을 도 4c에 도시하였고, 도 4b의 B-B선 단면을 도 4d에 도시하였으며, 도 4c의 C영역을 확대하여 도 5에 도시하였고, 도 5의 D영역을 확대하여 도 6에 도시하였으며, 도 5의 E영역을 확대하여 도 7에 도시하였다.As described above, an external perspective view of the chip-on-board module 200 after the circuit unit 150 is formed on the thermal diffusion apparatus 100 is illustrated in FIG. 4A, and a plan view is illustrated in FIG. 4B. 4C, the cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4B is illustrated in FIG. 4D, and the area C of FIG. 4C is enlarged and illustrated in FIG. 5, and the area D of FIG. 5 is enlarged and illustrated in FIG. The area E is enlarged and shown in FIG. 7.

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈의 작용에 대하여 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation of the chip on board module according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 9.

액상의 작동 유체(25)는 하부 윅(20)의 모세관력에 의하여 화살표 방향으로 하부 윅(20)을 따라서 이동하여 상부 윅(40)에 도달하면 상부 플레이트(50)상에 형성된 발열 회로소자에서 발생된 열을 흡수하여 기상의 작동 유체로 상변환되어 베이퍼 스페이서(30)의 빈 공간을 통하여 퍼져나가면서 응축되어 액상으로 변환되어 응축된 액상의 작동 유체는 하부 윅(20)으로 스며들게 되고, 이렇게 하부 윅(20)으로 스며든 응축된 액상의 작동 유체는 다시 화살표 방향으로 하부 윅(20)을 따라서 이동하는 순환 과정을 반복하면서, 발열 회로소자에 의하여 발생된 열을 하부 플레이트(10)로 신속하게 확산시키게 된다.The working fluid 25 in the liquid state moves along the lower wick 20 in the direction of the arrow by capillary force of the lower wick 20 and reaches the upper wick 40 in the heating circuit element formed on the upper plate 50. The absorbed heat is phase-converted to the gaseous working fluid, spreads through the empty space of the vapor spacer 30, condenses and is converted into a liquid phase, and the condensed liquid working fluid is permeated into the lower wick 20. The condensed liquid working fluid that has soaked into the lower wick 20 rapidly repeats the circulation process of moving along the lower wick 20 in the direction of the arrow, rapidly transferring heat generated by the heating circuit element to the lower plate 10. Diffused.

한편, 본 실시예에서는 상기 베이퍼 스페이서(30) 이외에 도 9에 도시한 형상을 갖는 베이퍼 스페이서(30')를 사용하여도 된다.In addition, in the present embodiment, a vapor spacer 30 ′ having a shape shown in FIG. 9 may be used in addition to the vapor spacer 30.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 분해 사시도이다.10 is an exploded perspective view of a heat spreader constituting a chip on board module according to another embodiment of the present invention.

동 도면에 도시한 바와 같이, 열 확산 장치는, 도 2 내지 도 9를 참조하여 설명한 실시예와 비교하여 베이퍼 스페이서(300)의 구성이 상이하고 그 이외는 동일하므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 병기하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown in the figure, the structure of the vapor spacer 300 is different from the embodiment described with reference to Figs. 2 to 9, and the other elements are the same. Reference numerals are written together and detailed description thereof will be omitted.

본 실시예의 베이퍼 스페이서(300)는 도 11에 도시한 바와 같은 상부 베이퍼 스페이서(310)와 도 12에 도시한 바와 같은 하부 페이퍼 스페이서(320)를 조립하여 구성된다. 도 11a는 상부 베이퍼 스페이서(310)를 위에서 본 사시도이고 도 11b는 상부 베이퍼 스페이서(310)를 뒤집어놓은 상태의 사시도이며, 도 12a는 하부 베이퍼 스페이서(320)를 위에서 본 사시도이고 도 12b는 하부 베이퍼 스페이서(320)를 뒤집어 놓은 상태의 사시도이다.The vapor spacer 300 of this embodiment is constructed by assembling the upper vapor spacer 310 as shown in FIG. 11 and the lower paper spacer 320 as shown in FIG. FIG. 11A is a perspective view of the upper vapor spacer 310 viewed from above, and FIG. 11B is a perspective view of the upper vapor spacer 310 turned upside down, FIG. 12A is a perspective view of the lower vapor spacer 320 viewed from above, and FIG. It is a perspective view of the state which the spacer 320 turned upside down.

상부 베이퍼 스페이서(310)는 열전도성이 우수한 재질로 이루어지고 베이퍼 스페이서(300)의 상부면을 구성하는 원판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공(312)이 관통형성되어 있고 또한 복수의 통형상 개공(314)이 아랫쪽으로 형성되어 있다. 이 통형상 개공(314)의 높이는 하부 베이퍼 스페이서(310)의 두께와 함께 베이퍼 스페이서(300)의 두께에 대응한다.The upper vapor spacer 310 is made of a material having excellent thermal conductivity, and a plurality of small openings 312 are evenly formed through the entire disk shape constituting the upper surface of the vapor spacer 300 and a plurality of cylindrical shapes. The opening 314 is formed downward. The height of the cylindrical opening 314 corresponds to the thickness of the vapor spacer 300 together with the thickness of the lower vapor spacer 310.

하부 베이퍼 스페이서(320)는 열전도성이 우수한 재질로 이루어지고 베이퍼 스페이서(300)의 하부면을 구성하는 원판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공(324)이 관통형성되어 있고 또한 복수의 통형상 개공(326)이 위쪽으로 형성되어 있으며, 외주연(322)이 위쪽으로 절곡 형성되어 있다. 여기서, 복수의 통형상 개공(326)의 밑면부에는 턱(326a)이 형성되어 있고, 하부 베이퍼 스페이서(320)의 통형상 개공(326)의 개구는 상부 베이퍼 스페이서(310)의 통형상 개공(314)이 삽입될 수 있을 정도로 약간 큰 개구를 갖는다.The lower vapor spacer 320 is made of a material having excellent thermal conductivity, and has a plurality of small openings 324 evenly formed throughout the entire disk shape constituting the lower surface of the vapor spacer 300 and a plurality of cylindrical shapes. The opening 326 is formed upward, the outer periphery 322 is bent upward. Here, the lower surface portions of the plurality of cylindrical openings 326 are formed with jaws 326a, and the openings of the cylindrical openings 326 of the lower vapor spacer 320 are cylindrical openings of the upper vapor spacer 310 ( 314 has a slightly large opening so that it can be inserted.

상기와 같이 구성된 상부 베이퍼 스페이서(310)의 통형상 개공(314)을 하부 베이퍼 스페이서(320)의 통형상 개공(326)에 끼운 상태에서 하부 베이퍼 스페이서(320)의 밑면쪽에서 상부 베이퍼 스페이서(310)의 통형상 개공(314)의 끝부분을 코킹 처리에 의하여 상부 베이퍼 스페이서(310)의 통형상 개공(314)의 끝부분을 절곡하여 하부 베이퍼 스페이서(320)의 밑면쪽에 형성된 턱(326a)에 밀착되도록 한다. 이때, 하부 베이퍼 스페이서(320)의 외주연(322)의 끝은 상부 베이퍼 스페이서(310)의 밑면부와 밀착된다.The upper vapor spacer 310 is disposed on the bottom surface of the lower vapor spacer 320 in a state where the cylindrical opening 314 of the upper vapor spacer 310 configured as described above is inserted into the cylindrical opening 326 of the lower vapor spacer 320. The end of the cylindrical opening 314 of the upper vapor spacer 310 by bending the end of the cylindrical opening 314 of the bent to close contact with the jaw (326a) formed on the bottom side of the lower vapor spacer 320 Be sure to At this time, the end of the outer periphery 322 of the lower wafer spacer 320 is in close contact with the bottom surface of the upper wafer spacer 310.

이와 같이 하여 조립된 상부 베이퍼 스페이서(310)와 하부 베이퍼 스페이서(320)로 구성된 베이퍼 스페이서(300)는 통형상 개공(314)(326) 및 외주연(322)에 의하여 일정 간격을 유지하고 균일하게 분포된 복수의 개공(312)(324)과 복수의 통형상 개공(314)(326)에 의하여 연통되는 구조를 갖는다.The vapor spacer 300 composed of the upper vapor spacer 310 and the lower vapor spacer 320 assembled as described above is uniformly maintained and uniformly spaced by the cylindrical openings 314 and 326 and the outer periphery 322. It has a structure in which a plurality of distributed holes 312 and 324 and a plurality of cylindrical openings 314 and 326 communicate with each other.

도 13a에는 조립된 베이퍼 스페이서(300)를 뒤집어 놓은 상태의 사시도이고, 도 13b는 도 13a의 F영역을 확대한 도면이다.13A is a perspective view of the assembled wafer spacer 300 upside down, and FIG. 13B is an enlarged view of region F of FIG. 13A.

도 10에 도시한 본 실시예에 따른 구성요소들을 상기한 일실시예와 마찬가지 의 방법에 의하여 조립하면 도 13에 도시한 바와 같은 열확산장치(100A)가 되며, 이 열확산장치(100A)에도 상기한 일실시예와 마찬가지의 방법에 의하여 리크 검사를 시행한 후에 리크 검사를 통과한 열확산장치(100A)에 상기한 일실시예와 마찬가지로 열확산장치(100A)의 내부에 대하여 진공처리, 작동 유체 주입 및 주입관의 밀봉을 수행한다. 그후, 상기한 일실시예와 마찬가지로 열확산장치(100A)의 상부 플레이트(500)상에 회로부(150)를 형성하여, 도 15와 같은 칩온보드 모듈(200A)을 완성한다.When the components according to the present embodiment shown in FIG. 10 are assembled by the same method as the above-described embodiment, it becomes a thermal diffusion apparatus 100A as shown in FIG. 13, and the thermal diffusion apparatus 100A is also described above. After the leak test was carried out by the same method as in the embodiment, the thermal diffusion device 100A which passed the leak test was vacuumed, injected and injected into the interior of the heat spreader 100A as in the above-described embodiment. Perform sealing of the tube. Thereafter, the circuit unit 150 is formed on the upper plate 500 of the thermal diffusion apparatus 100A as in the above-described embodiment, thereby completing the chip-on-board module 200A as shown in FIG. 15.

여기서, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩온보드 모듈을 도시한 도면으로, 도 15a는 칩온보드 모듈의 사시도, 도 15b는 칩온보드의 평면도, 도 15c는 도 15b의 A-A선 단면도, 도 15d는 도 15b의 B-B선 단면도이다. 또한, 도 16은 도 15c의 I영역을 확대한 도면이다.15 is a view illustrating a chip on board module according to another embodiment of the present invention, FIG. 15A is a perspective view of a chip on board module, FIG. 15B is a plan view of a chip on board, and FIG. 15C is a sectional view taken along line AA of FIG. 15D is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 15B. 16 is an enlarged view of region I of FIG. 15C.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩온보드 모듈에서도, 액상의 작동 유체는 하부 윅(20)의 모세관력에 의하여 하부 윅(20)을 따라서 이동하여 상부 윅(40)에 도달하면 상부 플레이트(50)상에 형성된 발열 회로소자에서 발생된 열을 흡수하여 기상의 작동 유체로 상변환되어 베이퍼 스페이서(300)의 개공(312)(324) 및 통형상 개공(314)(326)에 의하여 형성된 빈 공간을 통하여 퍼져나가면서 응축되어 액상으로 변환되고 이 변환된 액상의 작동 유체는 하부 윅(20)으로 스며들게 되고, 이렇게 하부 윅(20)으로 스며든 응축된 작동 유체는 다시 모세관력에 의하여 하부 윅(20)을 따라서 상부 윅(40)쪽으로 이동하는 순환 과정을 반복하면서, 발열 회로소자에 의하여 발생된 열을 하부 플레이트(10)로 신속하게 확 산시키게 된다.In the chip on board module according to another embodiment of the present invention configured as described above, the liquid working fluid moves along the lower wick 20 by capillary force of the lower wick 20 to reach the upper wick 40 when the upper portion is reached. Absorption of heat generated in the heating circuit elements formed on the plate 50 is phase-converted to a gaseous working fluid and is opened by the openings 312 and 324 and the cylindrical openings 314 and 326 of the vapor spacer 300. The condensed working fluid spreads through the formed empty space to be converted into a liquid phase, and the converted working fluid is permeated into the lower wick 20, and the condensed working fluid soaked into the lower wick 20 is again caused by capillary force. By repeating the circulation process of moving toward the upper wick 40 along the lower wick 20, the heat generated by the heating circuit device is rapidly spread to the lower plate 10.

한편, 상기한 특정 실시예에서는 하부 플레이트(10)와 하부 윅(20), 베이퍼 스페이서(30,300), 상부 윅(40) 및 상부 플레이트(50)가 원형으로 이루어져 있지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 다양한 다른 형상으로 이루어져도 되는 것이다.Meanwhile, in the above specific embodiment, the lower plate 10 and the lower wick 20, the vapor spacers 30 and 300, the upper wick 40, and the upper plate 50 are circular, but the present invention is not limited thereto. It may be made of various other shapes.

한편, 상기한 특정 실시예에서는 하부 플레이트(10)에 별도의 방열장치가 밀착설치되는 경우에 적합한 구조이며, 이 경우에는 하부 플레이트(10)로 확산된 열이 방열장치로 전달되어 방열이 이루어지게 된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하부 플레이트의 밑면에 복수의 방열핀이 형성되어 하부 플레이트로 확산된 열이 하부 플레이트의 밑면에 형성된 방열핀을 통하여 방열되도록 구성하여도 되는 것이다.On the other hand, in the specific embodiment described above is a structure that is suitable when a separate heat dissipation device is installed in close contact with the lower plate 10, in this case, the heat spread to the lower plate 10 is transferred to the heat dissipating device to be radiated heat do. However, the present invention is not limited thereto, but a plurality of heat dissipation fins may be formed on the bottom of the lower plate so that heat diffused into the lower plate may be configured to dissipate through heat dissipation fins formed on the bottom of the lower plate.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 작동 유체에 의하여 신속하게 열을 확산시킬 수 있는 열확산장치 상에 발열 회로소자를 탑재하도록 하여 발열 회로소자에서 발생한 열을 신속하게 확산시킬 수 있으므로 효율적인 방열이 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, the heat generating circuit device can be mounted on a heat spreading device capable of rapidly diffusing heat by the working fluid, so that the heat generated from the heat generating circuit device can be quickly diffused, thereby enabling efficient heat dissipation. do.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above specific embodiments, but can be modified and modified in various ways without departing from the gist of the present invention. If such modifications and variations are included in the appended claims, it will be apparent that they belong to the present invention.

도 1은 종래 칩온보드 모듈을 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 측면도이다.1 is a view showing a conventional chip-on-board module, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, (c) is a side view.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of a thermal diffusion device constituting a chip on board module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시한 구성요소들을 조립한 열확산 장치와 그 위에 형성되는 회로부 구성을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a heat diffusion device in which the components illustrated in FIG. 2 are assembled and a circuit portion formed thereon.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈을 도시한 도면으로, 도 4a는 칩온보드 모듈의 사시도, 도 4b는 칩온보드의 평면도, 도 4c는 도 4b의 A-A선 단면도, 도 4d는 도 4b의 B-B선 단면도이다.Figure 4 is a view showing a chip on board module according to an embodiment of the present invention, Figure 4a is a perspective view of the chip on board module, Figure 4b is a plan view of the chip on board, Figure 4c is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 4b, Figure 4d It is sectional drawing along the BB line of FIG. 4B.

도 5는 도 4c의 C영역을 확대한 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of region C of FIG. 4C.

도 6은 도 6의 D영역을 확대한 도면이다.FIG. 6 is an enlarged view of region D of FIG. 6.

도 7은 도 6의 E영역을 확대한 도면이다.FIG. 7 is an enlarged view of region E of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the operation of the thermal diffusion device constituting the chip-on-board module according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 칩온보드 모듈에 사용가능한 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer)의 다른 예를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a vapor spacer used in a chip on board module according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩온보드 모듈을 구성하는 열확산장치의 분해 사시도이다.10 is an exploded perspective view of a heat spreader constituting a chip on board module according to another embodiment of the present invention.

도 11은 도 10의 베이퍼 스페이서를 구성하는 상부 베이퍼 스페이서를 도시 한 도면으로, 도 11a는 위에서 본 사시도이고 도 11b는 뒤집어놓은 상태의 사시도이다.FIG. 11 is a view illustrating an upper vapor spacer constituting the vapor spacer of FIG. 10. FIG. 11A is a perspective view from above and FIG. 11B is a perspective view of an upside down state.

도 12는 도 10의 베이퍼 스페이서를 구성하는 하부 베이퍼 스페이서를 도시한 도면으로, 도 12a는 위에서 본 사시도이고 도 12b는 뒤집어 놓은 상태의 사시도이다.FIG. 12 is a view illustrating a lower vapor spacer constituting the vapor spacer of FIG. 10. FIG. 12A is a perspective view from above and FIG. 12B is a perspective view of an inverted state.

도 13a는 도 10의 베이퍼 스페이서를 뒤집어 놓은 상태에서의 사시도이고, 도 13b는 도 13a의 F영역을 확대한 도면이다.FIG. 13A is a perspective view of the vapor spacer of FIG. 10 turned upside down, and FIG. 13B is an enlarged view of region F of FIG. 13A.

도 14는 도 10에 도시한 구성요소들을 조립한 열확산 장치와 그 위에 형성되는 회로부 구성을 도시한 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating a heat diffusion device incorporating the components shown in FIG. 10 and a circuit portion formed thereon.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩온보드 모듈을 도시한 도면으로, 도 15a는 칩온보드 모듈의 사시도, 도 15b는 칩온보드의 평면도, 도 15c는 도 15b의 A-A선 단면도, 도 15d는 도 15b의 B-B선 단면도이다.15 is a view showing a chip on board module according to another embodiment of the present invention, Figure 15a is a perspective view of the chip on board module, Figure 15b is a plan view of the chip on board, Figure 15c is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 15b, Figure 15d It is sectional drawing along the BB line of FIG. 15B.

도 16은 도 15c의 I영역을 확대한 도면이다.FIG. 16 is an enlarged view of region I of FIG. 15C.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 하부 플레이트 20 : 하부 윅(Wick)10: lower plate 20: lower wick

25 : 액상 작동유체 30 : 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer)25: liquid working fluid 30: vapor spacer

35 : 기상 작동유체 40 : 상부 윅(Wick)35: meteorological working fluid 40: upper wick

50 : 상부 플레이트 60 : 주입관50: upper plate 60: injection tube

100 : 열확산장치 150 : 회로부100: thermal diffusion device 150: circuit

151 : 회로패턴 152 : PSR(Photo Solder Resist)151 circuit pattern 152 PSR (Photo Solder Resist)

153 : 절연박막 154 : 턱153: insulating thin film 154: jaw

155,157 : 전원 포트 158 : 반도체 칩(회로소자)155,157: power supply port 158: semiconductor chip (circuit element)

200 : 칩온보드 모듈 300 : 베이퍼 스페이서200: chip on board module 300: vapor spacer

310 : 상부 베이퍼 스페이서 312 : 개공310: upper vapor spacer 312: opening

314 : 통형상 개공 320 : 하부 베이퍼 스페이서314: cylindrical opening 320: lower vapor spacer

322 : 외주연 324 : 개공322: Outer cast 324: Opening

326 : 통형상 개공326: opening of cylindrical shape

Claims (13)

하부 플레이트와, 하부 윅(Wick), 베이퍼 스페이서(Vapor Spacer), 상부 윅(Wick) 및 상부 플레이트를 포함하고, 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이의 밀폐된 공간에 하부 윅, 베이퍼 스페이서 및 상부 윅이 밀착 결합되고 그 내부 공간에 작동 유체가 진공상태로 주입되어 있는 열확산장치와;It includes a lower plate, a lower wick, a vapor spacer, an upper wick, and an upper plate, and the lower wick, the vapor spacer and the upper wick adhere closely to the enclosed space between the lower plate and the upper plate. A heat spreader coupled and injecting a working fluid into the interior space under vacuum; 상기 열확산장치의 상부 플레이트 상에 절연막을 매개로 형성된 회로패턴과, 이 회로패턴상에 탑재된 적어도 하나의 발열 회로 소자를 포함하는 회로부를 구비하여 구성되고,A circuit pattern formed on the upper plate of the thermal diffusion device via an insulating film, and a circuit portion including at least one heating circuit element mounted on the circuit pattern, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 그 가장자리에서 서로 밀착되어 있으며, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 모세관력에 의하여 액상 작동 유체의 액상 통로 역할을 하며,The lower wick and the upper wick are in close contact with each other at the edge thereof, the lower wick and the upper wick serves as a liquid passage of the liquid working fluid by capillary force, 상기 베이퍼 스페이서는 상기 상부 윅에서 상기 발열 회로 소자에 의하여 발생된 열을 흡수하여 기화된 작동 유체가 하부 윅의 베이퍼 스페이서 안착부 내에서 고르게 확산하도록 하는 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.And the vapor spacer absorbs heat generated by the heat generating circuit element in the upper wick so that the vaporized working fluid diffuses evenly in the vapor spacer seating portion of the lower wick. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트는, 가운데 부분이 움푹하게 들어가고 상기 하부 윅의 바닥이 안착되는 하부 윅 바닥 안착부와;The lower plate may include a lower wick bottom seating portion in which a center portion is recessed and a bottom of the lower wick is seated; 상기 하부 윅 바닥 안착부의 외주연에 상기 하부 윅 바닥 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 하부 윅의 외주연이 안착되는 하부 윅 외주연 안착부와;A lower wick outer circumferential seating portion formed integrally with a predetermined height than the lower wick bottom seating portion on the outer circumference of the lower wick bottom seating portion to seat the outer circumference of the lower wick; 상기 하부 윅 외주연 안착부의 외주연에 상기 하부 윅 외주연 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 상부 플레이트의 외주연과 접촉하게 되는 외주연을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.Chip on board module characterized in that it comprises an outer periphery which is formed integrally with a predetermined height than the lower wick outer periphery seating portion in contact with the outer periphery of the upper plate . 제2항에 있어서,The method of claim 2, 작동 유체를 주입하기 위한 주입관을 더 포함하고,Further comprising an injection tube for injecting a working fluid, 상기 하부 플레이트에는 주입관이 끼워지는 주입관 장착 홈이 더 형성되어 있고, The lower plate is further formed with an injection tube mounting groove for inserting the injection tube, 상기 주입관은 작동 유체의 주입후에 밀봉되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 칩온보드 모듈.And the injection tube is sealed after injection of the working fluid. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 하부 윅은, 상기 하부 플레이트의 하부 윅 바닥 안착부에 안착되며 그 위에 베이퍼 스페이서를 수용하는 베이퍼 스페이서 안착부와;The lower wick may include: a spacer spacer seated on the lower wick bottom seating portion of the lower plate and receiving the vapor spacer thereon; 상기 베이퍼 스페이서 안착부의 외주연에 베이퍼 스페이서 안착부보다 일정 높이를 갖고 일체로 형성되어 상기 하부 플레이트의 하부 윅 외주연 안착부에 안착되고 그 상면에 상부 윅의 외주연이 접하게 되는 외주연을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.Including the outer circumference of the wafer spacer seating portion is formed integrally with a predetermined height than the wafer spacer seating portion is seated in the lower wick outer peripheral seating portion of the lower plate and the outer circumference of the upper wick contact the upper surface Chip on board module, characterized in that the configuration. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 베이퍼 스페이서는 상기 상부 윅과 상기 하부 윅을 각각 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트에 밀착시켜 상부 윅과 하부 윅의 모세관력을 좋게 해주는 기능과, 진공시에 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트가 오므라드는 현상을 방지해주는 기능을 담당하는 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The vapor spacer has a function of improving the capillary force of the upper wick and the lower wick by closely contacting the upper wick and the lower wick to the upper plate and the lower plate, respectively. Chip on board module, characterized in that the function to prevent the phenomenon. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 상부 윅은 그 중앙부분이 상기 하부 윅의 베이퍼 스페이서 안착부에 위치하는 베이퍼 스페이서의 상부면과 접하고 그 외주연이 상기 하부 윅의 외주연에 접하는 판상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The upper wick is a chip-on-board module, characterized in that the center portion is in contact with the upper surface of the vapor spacer positioned in the vapor spacer seating portion of the lower wick and the outer circumference is in the form of a plate contacting the outer circumference of the lower wick. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 윅과 상기 상부 윅은 분말 소결 금속, 소결 금속 섬유, 극세사 금속 섬유, 섬유, 오븐 메쉬, 스크린 메쉬 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.And the lower wick and the upper wick are made of any one selected from powder sintered metal, sintered metal fiber, microfiber metal fiber, fiber, oven mesh, and screen mesh. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동 유체는 순수(pure water), 메탄올, 에탄올, 아세톤, 또는 그들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The working fluid is any one selected from pure water, methanol, ethanol, acetone, or a mixture thereof. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 베이퍼 스페이서는 열전도율이 우수하고 탄성을 갖는 재질을 액상의 작동 유체가 이동할 수 있는 공간을 갖도록 직조하여 구성한 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The vapor spacer is a chip-on-board module, characterized in that the weave is configured to weave a material having excellent thermal conductivity and elasticity to have a space for the liquid working fluid can move. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 베이퍼 스페이서는, The vapor spacer, 상부면을 구성하는 판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공이 관통형성되어 있고 복수의 통형상 개공이 아랫쪽으로 형성되어 있는 상부 베이퍼 스페이서와;An upper vapor spacer having a plurality of small openings formed therethrough and a plurality of cylindrical openings formed downwardly throughout the plate-like area forming the upper surface; 하부면을 구성하는 판형상의 전역에 걸쳐 고르게 복수의 작은 개공이 관통형성되어 있고 복수의 통형상 개공이 위쪽으로 형성되어 있으며 외주연이 위쪽으로 절곡 형성되어 있고 복수의 통형상 개공의 밑면부에 턱이 형성되어 있는 하부 베이퍼 스페이서로 구성되고,A plurality of small openings are formed evenly throughout the plate-like constituting the lower surface, a plurality of cylindrical openings are formed upward, the outer periphery is formed bent upwards, the jaw portion of the bottom of the plurality of cylindrical openings It is composed of the lower vapor spacer is formed, 상기 하부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 개구는 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공이 삽입될 수 있는 크기를 가지며, The opening of the cylindrical opening of the lower vapor spacer has a size that can be inserted into the cylindrical opening of the upper vapor spacer, 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공을 상기 하부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공에 끼운 상태에서 상기 하부 베이퍼 스페이서의 밑면쪽에서 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 끝부분을 코킹 처리에 의하여 상기 상부 베이퍼 스페이서의 통형상 개공의 끝부분을 절곡하여 상기 하부 베이퍼 스페이서의 밑면쪽에 형성된 턱에 밀착되도록 조립되며,The end of the cylindrical opening of the upper vapor spacer at the bottom of the lower vapor spacer while the cylindrical opening of the upper vapor spacer is inserted into the cylindrical opening of the lower vapor spacer by the coking treatment. It is assembled to be in close contact with the jaw formed on the bottom side of the lower vapor spacer by bending the end of the shape opening, 상기 상부 베이퍼 스페이서와 상기 하부 베이퍼 스페이서는 열전도성이 우수하고 탄성이 있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The upper wafer spacer and the lower wafer spacer chip on board module, characterized in that made of a material having excellent thermal conductivity and elasticity. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트와 상기 하부 윅, 그리고 상기 상부 플레이트와 상기 상부 윅은 각각 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합, 소결 중에서 선택된 어느 하나로 접합된 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.And the lower plate and the lower wick, and the upper plate and the upper wick are joined to any one selected from brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding, and sintering, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 플레이트의 외주연과 상기 하부 플레이트의 외주연은 브레이징 접합, 초음파 접합, 솔더링, 용접, 고주파 접합 중에서 선택된 어느 하나로 접합된 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.The outer periphery of the upper plate and the outer periphery of the lower plate is a chip-on-board module, characterized in that bonded to any one selected from brazing bonding, ultrasonic bonding, soldering, welding, high frequency bonding. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 플레이트의 밑면에 복수의 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩온보드 모듈.Chip on board module, characterized in that a plurality of heat radiation fins are formed on the bottom of the lower plate.
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