KR101686709B1 - 표면 미세 요철을 갖는 극박 히트 파이프 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 박판을 공급하는 금속 박판 공급단계; 상기 공급된 금속 박판에 박막 감광물질을 고상 필림 형태로 금속 박판 일면에 부착하는 감광물질 부착단계; 상기 부착단계에서 상기 감광 물질에 미리 결정된 표면 요철 형태를 노광시키는 노광단계; 상기 노광단계에서 노광된 감광물질 또는 비노광된 감광물질을 상기 금속 박판으로부터 선택적으로 제거하는 현상단계; 상기 현상단계에서 현상되어 노출된 상기 금속 박판 일면에 최대 300μm이하의 두께로 도금하여 상기 금속 박판 일면에 표면 요철을 형성하는 도금단계를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법에 관한 것으로서, 다양한 단면 형상의 윅 구조 및 배열을 대량으로 용이하게 구현할 수 있다

Description

표면 미세 요철을 갖는 극박 히트 파이프 및 이의 제조 방법{Thin flat heat pipe having micro scale surface roughness and the method thereof}

본 발명은 표면 미세 요철을 갖는 극박 히트 파이프 혹은 극박 평판 히트 스프레더(flat heat spreader) 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 극박 히트 파이프(Heat pipe)를 제작하기 위해 필요한 표면 미세 요철을 갖는 금속 박판을 제작하는 것이다.

최근 들어 각종 정보기기(노트북, 패드, 핸드폰) 등의 극박화 및 사용 되는 각종 연산 제어 칩(CPU, APU, GPU 등)의 고성능화를 위하여 박막이면서도 열확산 능력이 우수한 0.6~1.0mm 미만의 극박 금속 박판형 히트파이프 개발이 요구되고 있다.

이러한 히트 파이프의 구조 및 작동 원리가 도 1에 나타나 있는데 히트파이프 구조는 외벽을 이루는 금속 박판(11)과 내벽을 이루는 미세 요철구조(12), 그리고 그 요철구조에 부착된 냉각 액체(13, 이하 냉매라 한다.) 및 내부 공간(14)로 이루어져 있다.

뜨거운 증발부(15)에서 외부 열원(16)로부터 전달된 열에 의해 증발부(15) 내벽의 냉매가 증발하고 이 증기가 빠른 속도로 내부 빈 공간을 따라 히트파이프 전영역으로 이동(17)한다. 차가운 응축부(18)에 도달한 증기는 다시 액체로 응축되고, 내벽의 미세돌기에 의한 모세관 현상에 따라 응축부에서 응축된 액체가 증발부로 다시 복귀(19)하게 된다.

이러한 증기-액체의 내부 순환에 의해서 증발부에서 지속적으로 증기가 되어 줄어드는 냉매의 양이 응축부로부터 증발부로 모세관 형상에 의해 일정하게 수송되어 보충된다. 이러한 순환 현상 속에서 그 히트 파이프의 최대 냉각 가능 열량은 주로 모세관 현상에 의해서 얼마나 빨리 냉매가 귀환하느냐 하는 것으로 결정되며, 이에 따라 표면 미세 돌기의 형상, 배치 등이 극박형 히트파이프의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소가 된다. 따라서 이러한 극박 히트 파이프의 개발을 위해서는 히트 파이프 내부의 냉매가 모세관 현상에 의해서 가능한 빠른 속도로 응축부에서 증발부로 순환할 수 있도록 히트 파이프 내벽 표면에 미세 요철 구조 혹은 윅(wick)을 갖는 금속, 예를 들어 구리, 알루미늄, 금, 철/니켈 합금 등의 박판 소재의 제작이 필수적이다. 일반적으로 미세 요철 구조는 그 크기가 작을수록 히트 파이프의 성능이 향상된다.

도 2에는 모세관 현상에 의해 가능한 큰 액체 수송 능력을 얻기 위한 다양한 미세 요철 형상들을 참고로 나타내었는데, 두께가 1.0mm 이하의 극박형 히트 파이프 제작을 위해서는 요철의 단면 관련 치수(도 2a에서 D, D1,D2, P, P1, P2 등의 치수)가 200μm정도 이하로 가능한 작아야 하며, 도 2b에 도시한 바와 같이 요철높이(21)은 약 300μm정도 이하의 크기를 가져야 한다. 또한 미세 요철 제작 후 형상 오차도 10μm정도 이하이어야 한다. 따라서 이러한 다양하고도 정밀한 형상의 미세 요철을 갖는 금속 박판 소재 제작이 1.0mm이하의 극박 히트 파이프 제작에 핵심이라고 할 수 있다.

이러한 미세 요철을 갖는 금속 박판을 제작 하는 종래 기술로서, 미국 특허 US 7,095,110호에는 금속 박판 표면에 파우더를 소결하는 방법이 개시되어있다. 또한 메쉬/메탈 폼을 부착하거나 그루브(Groove)를 가공 혹은 압출하거나 혹은 미국 특허 US 6,158,502호에는 표면을 식각하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 이러한 기존의 미세 요철 생성 방법은 다음과 같은 여러 가지 단점을 가지고 있었다.

즉 도 3과 같이 금속 표면 전면에 파우더를 부착하여 소결하는 방법은 다양한 외곽 형상단면을 갖는 윅의 제작 및 배치를 정밀하게 구현하기 어려우며, 메쉬/메탈 폼 부착 방법 역시 다양한 외곽 단면형상 제작 및 배치 구현은 물론 금속 박판 소재 표면에 부착하는 것도 어렵다. 또한 외벽을 이루는 원형의 파이프 내부에 미세 요철을 부착한 후 원형 파이프를 눌러 극박형 히트 파이프를 만들었으나 극박으로 변형되는 과정에서 미세 요철이 파손되어 요철의 액체 수송 능력이 저하하거나 증기의 수송 능력이 저하하여 그 성능이 현저히 감소하였다.

또한 그루브 가공 및 압출 가공 방법은 그 요철 단면 외곽 형상이 곡선이거나 혹은 그 폭이 200μm 정도 되는 공차 10μm 이하의 미세 요철 가공이 불가능하였다.

또한 식각 방법은 도4에 보이는 것처럼 액체를 이용한 금속의 습식 식각은 주로 등방성 식각에 의한 요철 구조만 가능한데, 이 경우 요철(41) 사이 높은 턱(42)이 만들어지게 되어 도 2b 처럼 이방성 식각에 의한 미세 구조 형상(21)에 비해 냉매의 수송 단면적이 줄어서 냉매 수송에 훨씬 불리하다.

따라서 종래의 기술을 보았을 때 금속 박판 표면에 다양한 외곽 단면 형상을 갖는 미세 요철 구현 방법의 모색이 필요하였다.

미국 특허 제 7,095,110호 미국 특허 제 6,158,502호

본 발명은 다양한 형상/배치를 가지는 미세 요철의 정밀도도 만족되면서 손쉬운 대량 생산이 가능한 표면 미세 요철을 갖는 극박 히트 파이프 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 금속 박판을 공급하는 금속 박판 공급단계 상기 공급된 금속 박판에 박막 감광물질을 고상 필림 형태로 금속 박판일면에 부착하는 감광물질 부착단계 상기 부착단계에서 부착된 상기 감광 물질에 미리 결정된 표면요철 형태를 노광시키는 노광단계 상기 노광단계에서 노광된 감광물질 또는 비노광된 감광물질을 상기 금속 박판으로부터 선택적으로 제거하는 현상단계 상기 현상단계에서 현상되어 노출된 상기 금속 박판 일면에 최대 300μm 이하의 두께로 도금하여 상기 금속 박판 일면에 표면 요철을 형성하는 도금단계를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프 제조방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 금속 박판 공급단계는 원형롤 형태 또는 낱개 형태의 금속 박판을 연속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 감광물질 부착단계는 감광물질 부착 시 열처리를 실시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 박막 감광물질은 자외선용 박막감광물질이며, 상기 노광단계는 상기 표면 요철 형태를 새긴 마스크와 자외선 조사기로 상기 박막 감광물질에 노광하거나 상기 표면 요철 형태를 2차원 디지털 자외선 이미지로 조사할 수 있는 디지털 자외선 광학 프로젝터로 노광하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 현상단계는 감광 물질 제거 후 열처리를 실시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 현상단계는 스프레이 제거방식 또는 침적형 제거방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 도금단계 후에 금속 박판 표면에 감광물질을 제거한 후 플라즈마를 이용하여 금속 박판 및 표면 요철부에 플라즈마 표면 처리를 하는 표면처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 표면처리 단계 후에 금속 박판표면에 보호필림을 부착하는 보호필림 부착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 보호필림 부착단계 후에 금속 박판을 롤에 감거나 적절한 절단기를 통하여 절단하는 금속 박판 보관단계를 더 포함하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트파이프 제조 방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 표면 요철은 폭이 약 200μm이하이며, 높이는 약300μm이하이며, 상기 금속 박판은 두께 0.3mm이하의 금속인 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 금속 박판; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간; 상기 금속 박판의 내부공간 측의 일부 또는 전부에 폭이 약 200μm 이하, 높이는 약 300μm 이하의 크기로, 감광, 노광, 현상, 도금하는 방법으로 패턴이 형성된 표면요철; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간에 부착된 냉각액체를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프를 특징으로 한다.

본 발명은 금속 박판 공급단계 감광물질 부착단계, 노광단계, 현상단계, 도금단계를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프 제조방법에 의하여 200μm 이하 크기의 임의의 요철 형상을 갖는 극박 박막형 히트 파이프의 연속 대량 생산이 가능하다.

본 발명은 상기 금속 박판 공급단계에서 원형 롤 형태 또는 낱개 형태의 금속 박판을 연속적으로 공급함으로써, 금속 박판의 다양한 공급 형태에 맞게 극박 박막형 히트 파이프의 연속 대량 생산이 가능하다.

본 발명은 상기 감광물질 부착단계는 감광 물질 부착 시 열처리를 실시함으로써, 감광물질이 금속 박판에 잘 부착되도록 한다.

본 발명은, 상기 박막감광물질은 자외선용 박막 감광물질이며, 상기 노광단계는 상기 표면 요철 형태를 새긴 마스크와 자외선 조사기로 상기 박막 감광물질에 노광하거나 상기 표면 요철 형태를 2차원 디지털 자외선 이미지로 조사할 수 있는 디지털 자외선 광학 프로젝터로 노광하도록 함으로써 다양한 미세 요철 형상을 금속 박판에 형성하도록 한다.

본 발명은, 감광 물질 제거 후 열처리를 실시함으로써 제거 되지 않고 남아 있는 감광물질이 금속 박판 표면에 잘 부착하도록 하여 금속 박판 표면에 정확한 표면 요철 형태를 형성하도록 한다.

본 발명은, 현상단계는 스프레이 제거 방식 또는 침적형 제거 방식을 사용함으로써 효과적으로 노광된 감광물질 또는 비노광된 감광물질을 제거함으로써 금속 박판 표면에 정확한 표면 요철 형태를 형성하도록 한다.

본 발명은, 상기 도금단계 후에 금속 박판 표면에 감광물질을 제거한 후 플라즈마를 이용하여 금속 박판 및 표면 요철부에 플라즈마 표면 처리를 함으로써, 미세 표면 요철에서 모세관 현상이 잘 발생하여 극박 박막형 히트 파이프의 열전달 성능을 향상시키도록 한다.

본 발명은, 상기 표면처리 단계 후에 금속 박판 표면에 보호필림을 부착함으로써 제조 공정에서 금속 박판 일면에 형성된 요철이 파손되지 않도록 한다.

본 발명은, 표면 요철은 폭이 약 200μm이하이며, 높이는 약300μm이하이며, 상기 금속 박판은 두께 0.3mm이하의 금속인 것을 특징으로 하여 극박 히트 파이프의 제조가 가능하도록 한다.

본 발명은, 금속 박판; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간; 상기 금속 박판의 내부공간 측의 일부 또는 전부에 폭이 약 200μm이하, 높이는 약 300μm 이하의 크기로, 감광 노광 현상 도금하는 방법으로 패턴이 형성된 표면요철; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간에 부착된 냉각 액체;를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프로서 두께가 아주 얇은 히트 파이프를 제공함으로써, 박막형 히트 파이프의 대량 생산이 용이하여 각종 정보기기(노트북, 패드, 핸드폰) 및 사용 되는 각종 연산 제어 칩(CPU, APU, GPU 등)에 히트 파이프의 적용이 용이하도록 한다.

도 1은 본 히트 파이프 구조 및 작동 개념도
도 2는 극박 박막형 히트 파이프에 사용되는 미세 요철 형상
도 3은 종래 식각 방식 요철 구조
도 4는 종래 기술의 히트 파이프
도 5는 본 발명의 미세 요철 제작 방법
도 6는 본 발명에 의한 히트 파이프용 박판 실시예

본 발명은 고상의 박막 감광 필림(Dry film photoresister)을 금속 박판에 부착하고, 적절한 자외선 노광(Exposing)을 통하여 요철 생성부 감광 필림을 제거한 후, 감광물질 제거부에 도금으로 두꺼운 요철을 생성하고 최종적으로 잔여 감광 물질을 제거하여 금속 박판 위에 원하는 요철을 연속적으로 대량 생성함으로써 극박 박막형 히트 파이프를 제조하는 방법 및 이와 같은 방법으로 제작된 극박 히트 파이프에 관한 것이다.

좀 더 자세하게는 금속 박판 표면의 도금 차단 물질로서의 감광물질에 대해서 일종의 광학적 리쏘그래피(Photolithography) 방법을 이용하여 원하는 정밀한 감광 물질 제거부 패턴을 형성할 수 있는데, 이러한 광학적 리쏘그래피생성 방법은 이미 100μm 이하 정도 되는, 형상 오차 1 μm수준의 형상을 정밀하게 특정 표면 위에 구현할 수 있음이 넴스(Nano-Electro-Mechanical-System) 기술 등으로부터 판명되고 있다. 이후 사용되는 도금장치는 주로 전기 도금(혹은 전주 도금)으로서 기존 기술로도 두께 약 25 ~2500μm의 도금이 가능함도 알려져 있다. 이후 최종적으로 도금 차단물질의 제거를 하게 되면 원하는 미세 요철구조의 정밀한 제작이 가능하다.

이를 위한 공정은, 먼저 요철이 생성될 금속 박판이 일종의 롤에 의해서 연속적으로 공급되고, 이후 감광 물질이 금속 박판에 부착된 후, 요철부에 대응하는 감광 물질만 선택적으로 제거되며, 금속 박판의 노출된 표면에 원하는 두께까지 도금하고, 잔여 감광 물질이 금속 박판으로부터 제거 된 후 최종적으로 최종 제작품인 금속 박판을 롤에 의한 회수하는 것이다. 이러한 공정들은 일련의 연속 공정으로 구성되며, 각각의 공정 용량이 각 공정 속도를 고려하여 결정되면 단기간에 대량 생산도 가능하다.

이런 미세 요철을 갖도록 생산된 금속 박판을 이용하여 극박 금속 박판형 히트 파이프 제작방법은 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이 미세 요철이 형성된 금속 박판을 그 내부공간에 미세요철이 형성되도록 적당한 형태로 접어서 극박 금속 박판 형상으로 용접하고, 그 내부 공간에 공기를 일정기압 이하가 되는 진공이 되도록 공기를 제거하고 그 내부 공간에 냉매를 채우고 밀봉함으로써 원하는 고성능의 극박 금속 박판형 히트 파이프를 제작하나 이러한 히트파이프 제작방법은 통상의 금속 박판형 히트 파이프 제작방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

최종적으로 제작될 극박 히트 파이프의 두께는 사용되는 금속 박판의 두께, 요철의 높이를 줄여 가면 얼마든지 원하는 얇은 극박으로, 또 임의의 형상을 갖는 평판형(금속 박판형) 히트 파이프를 만들 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제조 방법에 대한 개념도이다.

본 발명은 금속 박판 공급 단계, 노광 단계, 현상 단계; 도금 단계를 포함하는 극박 박막형 히트파이프 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 금속 박판표면에 10μm의 정밀도로 200μm이하 폭을 갖는 다양한 형상의 요철을 연속적으로 공급하는데 필요한 금속 박판 공급기(51), 감광 물질 부착기(52), 감광 물질 노광기(53), 감광물질 현상기(54), 도금 기기(55), 감광물질 제거기(56), 친수성 처리기(57) 및 최종 제품 보관기(58) 및 전체 장치를 지지하고 구동하기 위한 롤 및 지지프레임(59) 등으로 구성된 장치에 의하여 실시되는 발명이다. 바람직하게는 금속 박판표면에 10μm 의 정밀도로 100μm이하 폭을 갖는 다양한 형상의 요철을 형성하는 것이 적합하다.

좀 더 자세하게는, 상기 금속 박판 공급단계는 표면에 미세한 요철이 생성되는 기판으로 사용되는 금속 박판(두께 0.3mm 이하 구리, 니켈 혹은 Al 등)이 롤에 감겨진 채로 공급되거나 낱개 형태의 금속 박판을 연속적으로 공급하는 공급 장치에 의해서도 실시될 수 있다.

상기 감광물질 부착 단계는 롤에서 공급된 금속 박판에 도금차단 물질 역할을 하는 고상필림 형태의 박막 감광물질(Dry film photo resister)이 금속 박판의 일면에 코팅한다. 상기 박막 감광물질은 고상 필림 형태로 되어 금속 박판의 일면에 코팅되며, 롤러로 압력과 열이 가해지면서 금속 박판의 일면에 코팅됨이 바람직하다. 이 때 코팅을 견고하게 금속 박판에 접합할 필요가 있을 때에는 소기의 열처리 절차를 병행할 수 있다.

상기 감광물질은 금속 박판의 양측면 모두에 코팅할 수도 있다. 이와 같이 금속 박판의 양측면에 코팅할 경우 상기 도금공정에서 도금을 보다 용이하게 할 수 있다.

상기 노광단계에서는 상기 감광 물질에 미리 결정된 표면 요철 형태를 노광시킨다. 이 때 노광하는 방법은 미리 정해진 정밀도를 갖는 요철 형상이 새겨진 일종의 광학 마스크를 이용한 자외선 노광기를 통하여 원하는 부분만 조사되게 되거나, 상기 표면 요철 형태를 2차원 디지털 자외선 이미지로 조사할 수 있는 디지털 자외선 광학 프로젝터로 노광할 수 있다. 상기 디지털 자외선 광학 프로젝터는 별도의 마스크 없이 매 순간 원하는 형상 부분만 자외선 조사가 가능하다.

상기 현상단계에서는 상기 노광단계에서 노광된 감광물질 또는 비노광된 감광물질을 상기 금속 박판으로부터 선택적으로 제거한다. 즉 적절한 현상액의 스프레이 분사를 통하여 요철이 생성될 부분의 감광물질이 선택적으로 제거되고, 필요시 적절한 열처리를 한 후에 다음 공정으로 진입한다.

이때 원하는 부위의 감광물질의 제거에는 스프레이 분사 형식의 장치 외에 현상액이 담겨진 용기에 금속 박판이 침적되어 감광물질이 제거되는 침적식 형식의 방법도 사용 가능하다.

이때 감광물질이 선택적으로 제거된 금속 박판 표면의 요철 생성부 형상은 도 2와 같이 미세 요철의 폭(d, d1, d2, p, p1, p2)이 10μm의정밀도로 200μm이하 크기를 가지며, 원형, 유선형, 물방울 형 등 그 형태와 배치가 다양한 형태를 갖는다. 바람직하게는 금속 박판표면에 10μm의 정밀도로 100μm이하 폭을 갖는 다양한 형상의 요철을 형성하는 것이 적합하다.

상기 도금단계에서는 상기 현상단계에서 현상되어 노출된 상기 금속 박판 일면에 최대 300μm 이하의 두께로 도금하여 상기 금속 박판 일면에 표면 요철을 형성한다. 도금단계에서는 적절한 시간을 통하여 원하는 두께로 금속 박판 일면에 표면 요철이 도금된다. 이때 도금으로 제작되는 요철의 형상은 도 5처럼 현상 단계에서 구현된 감광물질 제거부 위치에서, 제거부 형상을 따라 최대 감광물질 두께 이하라면 어떤 높이라도 원하는 형태로 도금이 가능하다. 도금 공정은 도금두께가 최대 300μm 이하가 가능하도록 타 공정 속도를 고려하여 도금 장치 용량(길이, 적층 단수, 투여 전류 등등)이 적절히 결정된다. 바람직하게는 히트 파이프의 두께를 얇게 하기 위하여 금속 박판 일면에 200μm 이하의 두께로 도금하는 것이 좋다.

상기 표면 처리단계는 상기 도금단계 후에 금속 박판 표면에 감광물질을 제거한 후 플라즈마를 이용하여 박판 및 표면 요철부에 플라즈마 표면 처리를 한다. 도금된 금속 박판은 적절한 감광물질 제거를 위한 스프레이 공정을 통하여 감광물질이 제거된다. 이후 친수성 확보를 위한 친수 공정을 통과한다. 상기 친수 공정은 박판 및 표면 요철부에 플라즈마 표면처리를 함이 바람직하다.

본 발명은 상기 표면 처리 단계 후에 박판 표면에 보호필림을 부착하는 보호필림 부착단계를 더 포함할 수도 있다.

본 발명은 보호필림 부착단계 후에 박판을 롤에 감거나 적절한 절단기를 통하여 절단하는 박판 보관단계를 더 포함할 수도 있다. 상기 박판 보관단계에 의하여 최종적으로 생산된 금속 박판은 롤 형태 또는 절단된 형태로 저장될 수 있다.

위와 같은 방법으로 미세 요철이 형성된 금속박판에 대해서 히트 파이프를 제작하기 위해서 적당한 형태로 가공(절단 및 성형)된 예를 도 6a, 6b에 도시하였다. 도 6a는 박판(61)의 내부면(62) 전체에 요철(63)을 생성한 경우이고, 도 6b는 박판(64)의 내부면(65) 일부에 부분적으로 요철(66)이 생성된 경우이다. 이렇게 본 발명에서는 박판 내부 면에 다양한 형상의 요철을 쉽게 임의의 면적만 분포하도록 제작할 수 있다. 또한 도 6a, 6b에 도시된 히트파이프 외부 형상은 사용하고자 하는 용도에 맞게 임의의 크기 및 형상으로 변경할 수도 있다.

위와 같은 방법으로 미세 요철이 형성된 금속박판을 이용하여 금속박판; 상기 금속박판으로 형성된 내부공간; 상기 금속 박판의 내부공간 측의 일부 또는 전부에 폭이 약 200μm이하, 높이는 약 300μm 이하의 크기로, 감광, 노광, 현상, 도금하는 방법으로 패턴이 형성된 표면요철; 상기 금속박판으로 형성된 내부공간에 부착된 냉각 액체;를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프를 제조한다. 바람직하게는 상기 금속 박판의 내부공간 측의 일부 또는 전부에 폭이 약 100μm 이하, 높이는 약 200μm이하로 하는 것이 얇은 박판형 히트 파이프 제조를 위하여 적합하다.

도 1에 도시된 바와 같이 미세 요철이 형성된 금속 박판을 그 내부공간에 미세요철이 형성되도록 적당한 형태로 접어서 극박 금속 박판 형상으로 용접하고, 그 내부 공간에 공기를 일정기압 이하가 되는 진공이 되도록 공기를 제거하고 그 내부 공간에 냉매를 채우고 밀봉함으로써 원하는 고성능의 극박 금속 박판형 히트 파이프를 제작하나 이러한 히트파이프 제작방법은 통상의 금속 박판형 히트 파이프 제작방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

11: 히프 파이프 외벽 금속 박판 12: 내벽 미세 구조(윅)
13: 냉각 액체(냉매) 14: 내부 빈 공간
15: 증발부 16: 외부 열원
17: 냉매 증기 18: 응축부
19: 복귀 응축수
21: 식각 시 미세 요철 형상
41: 도금 시 미세 요철 형상 42: 냉매 수송 방해 턱
51: 금속 박판 공급기 52: 감광 물질 부착기
53: 감광 물질 노광기 54: 감광물질 현상기
55: 도금 기기 56: 감광물질 제거기
57: 친수성 처리기 58: 최종 제품 보관기
59: 롤 및 지지프레임
61: 박판 61: 박판 내부면
63: 요철 64: 박판
65: 박판 내부면 66: 요철

Claims (11)

1. 두께 0.3mm 이하인 금속 박판; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간; 상기 금속 박판의 내부공간 측의 일부 또는 전부에 폭이 200 μm 이하, 높이는 300 μm 이하의 크기로 도금되어 패턴이 형성된 표면요철; 상기 금속 박판으로 형성된 내부공간에 부착된 냉각 액체;를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프의 제조방법에 있어서,
   원형 롤 형태 또는 낱개 형태의 상기 금속 박판을 연속적으로 공급하는 금속 박판 공급단계;
   상기 공급된 금속 박판에 박막 감광물질을 고상 필림 형태로 금속 박판 일면에 부착하는 감광물질 부착단계;
   상기 부착단계에서 부착된 상기 감광 물질에 미리 결정된 표면 요철 형태를 노광시키는 노광단계;
   상기 노광단계에서 노광된 감광물질 또는 비노광된 감광물질을 상기 금속 박판으로부터 선택적으로 제거하는 현상단계;
   상기 현상단계에서 현상되어 노출된 상기 금속 박판 일면에 최대 300 μm 이하의 두께로 도금하여 상기 금속 박판 일면에 표면 요철을 형성하는 도금단계를 포함하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
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3. 청구항 1에 있어서,
   상기 감광물질 부착단계는 감광 물질 부착 시 열처리를 실시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 박막감광물질은 자외선용 박막 감광물질이며,
   상기 노광단계는 상기 표면 요철 형태를 새긴 마스크와 자외선 조사기로 상기 박막 감광물질에 노광하거나 상기 표면 요철 형태를 2차원 디지털 자외선 이미지로 조사할 수 있는 디지털 자외선 광학 프로젝터로 노광하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 현상단계는 감광 물질 제거 후 열처리를 실시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 현상단계는 스프레이 제거 방식 또는 침적형 제거 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 도금단계 후에 플라즈마를 이용하여 금속 박판 및 표면 요철부에 플라즈마 표면 처리를 하는 표면처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 표면처리 단계 후에 금속 박판 표면에 보호필림을 부착하는 보호필림 부착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 보호필림 부착단계 후에 금속 박판을 롤에 감거나 절단기를 통하여 절단하는 금속 박판 보관단계를 더 포함하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극박 박막형 히트 파이프 제조 방법
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