KR101734618B1

KR101734618B1 - 히트 싱크

Info

Publication number: KR101734618B1
Application number: KR1020140069468A
Authority: KR
Inventors: 루 차오-웬; 왕 춘-치
Original assignee: 델타 일렉트로닉스 인크.
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2017-05-11
Also published as: US20150068719A1; TWI576559B; KR20150028702A; TW201510465A

Abstract

히트 싱크는 열 전도 부분 및 열 방출 부분을 포함한다. 상기 열 전도 부분은 두께를 가지고, 상기 열 전도 부분의 편평한 부분은 열원에 접촉한다. 상기 열 방출 부분은 상기 열 전도 부분의 두께의 적어도 일 측으로부터 연장되고 복수의 구멍들을 포함하는 적어도 하나의 굽은 부분을 포함한다.

Description

히트 싱크{HEAT SINK}

본 발명은 히트 싱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 좁은 공간에 적용될 수 있는 히트 싱크에 관한 것이다.

기술의 발전에 따라, 전자 제품에의 장치 통합은 점점 더 많아지고 그 크기도 점점 작아지고 있다. 따라서, 작업 동안 전자 제품에 의해 생성되는 단위 면적당 열은 증가적으로 상승될 것이다. 열이 적절하게 방출될 수 없다면, 전자 제품은 효율성에서 감소될 수 있고 열에 의해 전소될 수 있다. 그러므로, 열 방출 장치(히트 싱크)는 현재 전자 제품에 있어서 필수불가결해지고 있다.

열 파이프, 증기 챔버 또는 열 파이프 없는 금속 시트와 같은, 공통적으로 사용되는 열 방출 장치를 위한 많은 종류들이 있다. 열 파이프는 위상 변경 메카니즘에 의해 열을 전달할 수 있는, 그 안에 매체와 작동하고, 열원(예. 칩)과 열 방출 핀(fin) 사이에 배치된다. 하지만, 이러한 열 파이프를 이용하는 전자 장치가 방향(orientation)이 변경될 때, 상기 열 파이프 안의 매체는 예기치 않게 다시 흐르고 열 전도 효과는 이에 따라 불안정해진다. 게다가, 상기 열 파이프는 불완전한 열 방출 장치이기 때문에, 다른 열 방출 모듈(예. 금속 장치 또는 열 방출 핀)과 협력할 필요가 있어, 이와 관련된 제조는 더 복잡해지고 비용은 더 증가될 것이다. 이에 더하여, 상기 열 파이프가 큰 각도의 굽은 부분을 가지면, 그 안의 매체의 흐름은 영향을 받게 될 것이고 이로써 열 전도 효과는 이에 따라 감소된다. 게다가, 열 파이프가 좁은 공간에 적용되면, 적절한 사용을 위해 편평해지는 것이 필요하지만 또한 더 약한 구조 강도를 가지게 된다. 따라서, 열원 상의 공간이 이에 관련된 강한 구조 및 설비를 가지는 열 파이프을 포함하는 것이 충분하지 않을 때, 상기 열 파이프를 이용하는 것에 의한 열 방출 방법이 더 이상 적절치 않다. 그러므로, 전자 장치의 소형화를 향한 경향을 따라, 현재 전자 제품에 적용되는 열 파이프의 개발은 병목 현상에 맞닥뜨리게 된다.

증기 챔버는 열 파이프와 같은 원칙으로 작동하지만, 열 전도와는 다른 방향을 가진다. 열 파이프의 열 전도 방향은 1차원 전도에 속하고, 증기 챔버의 열 전도 방향은 2차원 전도에 속하므로 더 낮은 분산 저항(spreading resistance)을 가지고도 열이 고르게 방출될 수 있다. 하지만, 증기 챔버는 열 파이프의 2차원 개발의 한 종류로 간주될 수 있기 때문에, 이러한 열 파이프의 단점들 또한 증기 챔버에도 포함되고 제조 비용은 열 파이프보다 더 클 수 있다.

열 전도 및 방출을 위한 열 파이프를 사용하지 않는 전자 장치에 있어서, 구리 또는 알루미늄과 같은, 높은 열 전도성의 금속 물질은 열원의 표면 상에 사용되고 상부 커버와 같은, 열 방출을 위한 팬의 일부가 되기 위해, 인접한 팬까지 연장된다. 하지만, 상기 팬으로 전달되기 전에, 열은 보통 소정의 길이를 가지고 열원(예. 칩)과 팬 사이에 배치되는, 나쁜 열 전도 효과를 가지는 얇은 판 행태로, 열 전도 물질을 통해 흐를 필요가 있고, 열 전도 효과는 흐름 경로 동안 약간의 손실이 있을 것이다. 따라서, 이러한 종류의 열 전도 방법은 제한되고 불만족스러운 효율성을 제공한다. 그러므로, 좁은 공간에 적용될 수 있는 보다 나은 열 방출 메카니즘을 제공하는 것이 주요한 주제이다.

상기의 주제 측면에 있어서, 본 발명의 목적은 좁은 공간에 적용될 수 있는, 열 방출 장치, 즉, 히트 싱크를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 히트 싱크는 열 전도 부분 및 열 방출 부분을 포함한다. 상기 열 전도 부분은 두께를 가지고, 상기 열 전도 부분의 편평한 부분은 열원에 접촉한다. 상기 열 방출 부분은 상기 열 전도 부분의 두께의 적어도 일 측으로부터 연장되고, 복수의 구멍들을 포함하는 적어도 하나의 굽은 부분을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 굽은 부분은 물결 모양, 톱니 모양, 사다리 모양 또는 교차 배치, 또는 이들의 조합들을 가진다.

히트 싱크는 열 전도 부분 및 열 방출 부분을 포함한다. 상기 열 전도 부분은 두께를 가지고, 상기 열 전도 부분의 편평한 부분은 열원에 접촉한다. 상기 열 방출 부분은 상기 열 전도 부분의 두께의 적어도 일 측으로부터 연장되고, 적어도 제1브랜치 및 상기 제1브랜치의 두께의 적어도 일 측으로부터 외측으로 연장되는 복수의 제2브랜치들을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 레벨에 있어서의 차이가 상기 열 전도 부분과 상기 열 방출 부분 사이에 존재한다.

일 실시예에 있어서, 열 방출 부분이 복수의 제1브랜치들을 포함할 때, 상기 제1브랜치들 중 적어도 2개는 서로 다른 레벨들 상에 배치된다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2브랜치들 중 적어도 2개는 서로 다른 레벨들 상에 배치된다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2브랜치들은 그 사이에 동일하거나 또는 다른 간격을 가진다.

일 실시예에 있어서, 인접한 제1브랜치들로부터 반대로 연장되는 2개의 제2브랜치들은 서로 연결된다.

일 실시예에 있어서, 상기 열 전도 부분과 상기 열 방출 부분은 단일 구조로 통합된다.

일 실시예에 있어서, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 동일하거나 또는 다른 두께 및/또는 상기 열원에 수직한 방향을 따르는 레벨을 가진다.

일 실시예에 있어서, 상기 열 전도 부분의 편평한 부분은 상기 열원에 반대되고 기둥 또는 핀 또는 이들의 조합을 가지는 열 방출 구조를 제공하기 위해 연장된다.

일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 흐름 안내 구조는 상기 열원에 접촉하는 상기 열 전도 부분의 편평한 부분과 상기 열원의 일 측에 의해 형성되는 공간 안에 배치된다.

일 실시예에 있어서, 상기 히트 싱크의 높이는 0.5mm와 6.5mm 사이에 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 좁은 공간에 적용되는 본 발명의 히트 싱크에 따르면, 상기 열원의 상단에 배치되는 소정 두께의 열 전도 물질은 브랜치 구조를 생성하기 위해 수평으로 연장되고 수직으로 모양이 변한다. 그러므로, 상기 히트 싱크는 3차원 공기흐름 채널들을 생성하도록 수평 및 수직 구조들의 개념에 기초하여 설계되어, 히트 싱크와 공기 사이의 열 교환 영역과 바람받이 영역 모두는 증가될 수 있고, 열은 전도 및 대류 효과들 모두에 의해 방출될 수 있다. 게다가, 히트 싱크는 직접 열원과 접촉하여, 열 전도 경로는 감소될 수 있다. 나아가, 히트 싱크는 더욱 더 신뢰할 수 있는 강도에 기여하고 더 단순한 프로세스에 의해 만들어지기 위해 단단한 구조를 가진다.

본 발명은 설명만을 위해 주어지는, 첨부된 도면들 및 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것인데, 이로써 본 발명을 한정하지는 않는다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제2실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면들이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면이다.
도 4a는 본 발명의 제4실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 측면도이다.
도 5는 전자 제품과 히트 싱크의 상대적인 위치를 보여주는, 본 발명의 히트 싱크의 대략적인 측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 싱크의 열 방출 부분의 변형들의 대략적인 측면도들이다.

본 발명은 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것인데, 이것은 첨부된 도면들을 참조하여 진행되고, 동일한 참조부호들은 동일한 요소들과 관련 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 히트 싱크와 같은, 열 방출 장치는 사각 형태에 근접하고 열 전도 및 방출 효과를 제공한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 히트 싱크의 열 전도 부분은 적어도 4개의 측면들을 가지고, 상기 측면들 중 하나는 주요 연장 방향으로 사용된다. 그렇지 않다면, 상기 연장 방향은 외측으로 연장되는 2개의 인접하는 측면들, 외측으로 연장되는 2개의 대향하는 측면들, 또는 외측으로 연장되는 3개 또는 4개의 측면들에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이 실시예에 있어서, 상기 주요 연장 방향은 외측으로 연장되는 단일 측면에 의해 형성되고 다른 3개의 측면들은 예를 들어, 도 1a 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 단순한 열 방출 구조들로 구성된다. 게다가, 이 실시예에 있어서의 히트 싱크는 편평한 형태를 가진다.

도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 히트 싱크(1)는 열 전도 부분(11) 및 열 방출 부분(12)을 포함한다. 상기 열 전도 부분(11)은 두께 및 편평한 형태를 가지는 적어도 하나의 열 전도 물질에 의해 만들어지고, 그 편평한 부분은 열원(H)에 접촉한다. 일 실시예에 있어서, 상기 열원(H)은 회로 기판 상에 배치되는 칩, 또는 중앙 처리 유닛(CPU), 또는 열 방출에 필요한 다른 장치들일 수 있다. 상기 열 방출 부분(12)은 상기 열 전도 부분(11)의 두께의 적어도 일 측으로부터 외측으로 연장된다. 상기 열 전도 부분(11)의 편평한 부분은 큰 면적을 가지는 열원(H)에 접촉하기 때문에, 열은 상기 열 전도 부분(11)에 의해 상기 열 방출 부분(12)으로 전도될 수 있다.

이 실시예에 있어서, 상기 열 방출 부분(12)은 (범위에 있어서 굽어진 부분을 포함하는) 굽은 부분(121)을 포함한다. 상기 굽은 부분(121)은 (화살표머리에 의해 지시되는 수평 방향(V)의 관점에 따라) 물결 모양, 톱니 모양, 사다리 모양 또는 교차 배치를 가질 수 있다. 도 1a 및 도 6에 있어서, 상기 굽은 부분(121)은 물결 모양으로 구체화되어 있다. 상기 굽은 부분(121)은 굽은 구조를 가지기 때문에, 열 방출 면적은 증가될 수 있고, 팬(미도시)이 상기 히트 싱크에 추가될 때, 상기 바람받이 영역 또한 증가될 수 있어 더 나은 열 방출 효과가 제공될 수 있다. 게다가, 물결 모양, 톱니 모양, 사다리 모양 또는 교차 배치를 가지는 것과 같은, 상기 굽은 구조들은 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 굽은 부분(121) 상에 배치될 수 있다. 상기 굽은 부분(121) 때문에, 레벨(13)에 있어서의 차이는 상기 열 전도 부분(11)과 상기 열 방출 부분(12) 사이에 존재한다.

도 1b는 도 1a의 히트 싱크의 상면도이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 열 방출 부분(12)의 굽은 부분(121)은 복수의 구멍들(124)을 포함한다. 상기 구멍들(124)은 상기 굽은 부분(121)을 관통하고 공기가 이를 통해 흐를 수 있는 채널들이 된다. 인접한 2개의 구멍들(124)은 서로 반대의 또는 서로 인접하여 배치된다. 상기 히트 싱크가 추가적인 팬(미도시)으로 구성될 때, 상기 팬에 의해 생성되는 공기흐름은 열이 빠져나갈 수 있기 위해 상기 구멍들(124)을 관통할 수 있어, 열 방출 효과는 개선될 수 있다.

상기 제1실시예의 히트 싱크(1)를 상기 열원(H)의 상단에 고정하기 위해, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 편평한 히트 싱크(1)를 회로 기판 또는 다른 기판(B)에 고정하기 위해 나사들(S)이 사용되어, 상기 히트 싱크(1)는 느슨해지거나 또는 움직이지 못하게 될 수 있다. 하지만, 많은 다른 방법들이 상기 히트 싱크를 고정하기 위해 사용될 수 있고, 이 실시예에 있어서 나사들을 이용하는 방법은 단지 예에 불과하고 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

도 2a는 본 발명의 제2실시예의 히트 싱크의 대략적인 도면이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 히트 싱크(2)는 열 전도 부분(21) 및 열 방출 부분(22)을 포함한다. 상기 열 전도 부분(21)의 편평한 부분은 열원(H)에 접촉한다. 상기 열 방출 부분(22)은 상기 열 전도 부분(21)의 두께의 적어도 일 측으로부터 외측으로 연장된다. 유의할 점은, 상기 열 방출 부분(22)은 적어도 제1브랜치(221) 및 복수의 제2브랜치들(222)을 포함한다. 상기 제2브랜치(222)는 상기 제1브랜치(221)의 두께의 일 측으로부터 또는 상기 제1브랜치(221)의 두께의 2개의 측면들로부터 외측으로 연장되고, 도 2a는 후자의 경우를 도시하고 있다. 상기 열 전도 부분(21)과 상기 제1브랜치(221) 사이의 연결은 높이를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1브랜치(221)와 상기 열 전도 부분(21) 사이의 연결은 수평 방향을 따르는 굽은 부분(23)을 가진다. 예를 들어, 상기 제1브랜치(221)는 높이(23a) 만큼 상기 열 전도 부분(21)보다 더 높고, 상기 제1브랜치(221)는 높이(23b) 만큼 상기 열 전도 부분(21)보다 더 낮다. 따라서, 인접하는 제1브랜치들(221)은 서로 다른 레벨들 상에 배치되거나, 또는 상기 열 전도 부분(21)과 상기 열 방출 부분(22)은 서로 다른 레벨들 상에 배치된다. 일 실시예로서, 상기 제1 및 제2 브랜치들(221, 222) 사이의 연결은 또한 열 방출 면적을 증가시키기 위해 높이(미도시)를 가질 수 있다.

다른 실시예들에 있어서, 인접하는 제1브랜치들으로부터 반대로 연장되는 상기 2개의 제2브랜치들은 서로 연결될 수 있어, 열은 인접하는 제1브랜치들을 통해 전도될 수 있고 열 전도 효과는 이에 따라 향상될 수 있다. 다른 관점으로부터, 도 1a의 히트 싱크(1)에 있어서, 상기 열 방출 부분(12)의 굽은 부분(121)은 상기 2개의 제2브랜치들이 서로 연결되는 상기에서 언급한 경우에서와 같이 간주될 수 있다.

도 2b는 도 2a의 히트 싱크의 상면도이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 위에서 보면, 간격(G)이 인접하는 제1브랜치들(221) 사이와 인접하는 제2브랜치들(222) 사이에 존재한다. 상기 간격(G)는 크기에 있어서 한정되지 않는다. 상기 히트 싱크(2)가 추가의 팬(미도시)으로 구성될 때, 상기 간격(G)를 관통하는 공기흐름은 열 방출 효과를 개선한다.

화살표 머리에 의해 지시되는 수평 방향(V)를 따르는, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 열 방출 부분(22)의 측면도에 따르면, 상기 제1 및 제2 브랜치(221, 222)는 물결 모양, 톱니 모양, 사다리 모양, 또는 교차 배치를 가질 수 있다. 도 2a에 있어서, 상기 사다리 모양이 예를 들어져 있고, 상기 인접하는 제1브랜치들(221)은 높이들(23a, 23b)로 인해 서로 다른 레벨들 상에 배치된다. 상기 간격(G)은 상기 인접하는 제1브랜치들(221) 사이와 상기 인접하는 제2브랜치들(222) 사이에 존재하기 때문에, 상기 열 방출 부분(22)은 연결되지 않은 구조들을 가진다. 상기 제1브랜치들(221)은 대략 서로 평행하다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 히트 싱크(3)는 열 전도 부분(31) 및 열 방출 부분(32)을 포함한다. 상기 열 방출 부분(32)은 복수의 굽은 부분들(322) 및 복수의 구멍들(324)을 포함한다. 유의할 점은, 상기 굽은 부분들(322) 중 적어도 하나는 서로 다른 두께들을 가질 수 있다. 도 3에 있어서, 상기 굽은 부분(322a)은 상기 굽은 부분(322b)보다 두껍고 상기 굽은 부분들(322a, 322b)은 교대로 배치되기 때문에, 더 얇은 굽은 부분(322b)은 2개의 인접하는 더 두꺼운 굽은 부분들(322a) 사이에 존재하여 상기 열 방출 부분(32)의 아래측은 공기흐름을 위한 채널들을 제공할 수 있다. 상기 히트 싱크(3)가 추가의 팬(미도시)로 구성될 때, 상기 팬에 의해 생성되는 공기흐름은 열을 빠져나가게 하기 위해 상기 구멍들 및 채널들을 관통할 수 있어 열 방출 효과를 개선하게 된다. 도 3의 화살표 머리에 의해 지시되는 수평 방향(V)에 따르는 측면도는 도 6c에 도시되어 있다. 도 3의 히트 싱크(3)의 열 방출 원리는 상기 실시예들의 히트 싱크들과 동일하기 때문에, 간결함을 위해 여기서는 설명하지 않는다.

도 4a는 본 발명의 제4실시예에 따른 히트 싱크의 대략적인 도면이고, 상기 히트 싱크(4)는 상기 제2실시예의 구조에 의해 형성된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2실시예와 다른, 상기 제1브랜치(421c)는 도 2a에 도시된 상기 제1브랜치(221)보다 실질적으로 더 길어, 상기 제2브랜치들(422)의 수는 더 많게 형성될 수 있다. 게다가, 상기 제1브랜치와 상기 열 전도 부분(41) 사이의 연결은 변경된다. 예를 들어, 상기 제1브랜치(421b)와 상기 열 전도 부분(41) 사이의 연결은 상기 수평 방향을 따르는 굽은 부분(43)을 가진다. 팬(미도시)은 상기 히트 싱크(4) 근처에 배치되고 상기 팬의 바람이 바람 방향(F)을 따라 상기 히트 싱크(4)로 불 때, 공기는 주요 공기흐름이 되기 위해 상기 제1브랜치(421a)의 아래측 및 상기 제1브랜치(421b)의 상측을 순차적으로 관통할 것이고, 열 방출 효과는 이에 따라 향상될 수 있다. 도 4a의 히트 싱크(4)의 열 방출 원리는 상기 실시예들의 히트 싱크들과 동일하기 때문에, 간결함을 위해 여기서는 설명되지 않는다.

도 4b는 도 4a의 화살표 머리에 의해 지시되는 수평 방향(V')의 관점에 따라 도 4a의 히트 싱크(4)의 대략적인 측면도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 흐름 안내 구조(C)는 상기 열 전도 부분(41)에 접촉하는 상기 열원(H)의 표면(H') 이하의 레벨 및 열원(H)의 일 측에 의해 형성되는 공간 안에 배치될 수 있다. 상기 히트 싱크(4)가 추가의 팬(미도시)으로 구성될 때, 상기 팬은 상기 열 전도 부분(41)의 편평한 부분의 수직 벡터에 수직하는 방향을 따라 배치될 수 있고 상기 팬의 바람은 상기 바람 방향(F)을 향해 분다(도 4a 참조). 따라서, 공기는 상기 흐름 안내 구조(C)(또한 열원(H))으로 불 때, 이것은 원활한 공기 분리를 가지고 상기 열 방출 부분(42)으로 안내되어 상기 공기흐름이 상기 열 방출 부분(42)의 열 방출 효과를 보다 많이 확장하기에 적절하게 분산될 수 있다. 유의할 점은, 하기의 실시예들의 히트 싱크들 또한 히트 싱크(4)와 같이 변경될 수 있다.

게다가, 상기 열 싱크의 공간이 허용가능할 때, 열 방출 기둥들, 열 방출 핀들, 열 파이프 또는 이들의 조합들과 같은, 열 방출을 위한 종래의 수단 또한 본 발명의 방출 방법들에 추가하여, 사용될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 열 전도 부분(41)의 편평한 부분은 상기 열원(H)에 반대되는 다른 열 방출 구조(D)를 제공하기 위해 확장될 수 있다. 상기 열 방출 구조(D)는 기둥, 핀, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 열 방출 구조(D)는 열 방출을 강화하기 위해 상기 열원(H)에 반대되는 열 전도 부분(41)의 편평한 부분에 연결된다. 유사하게, 열 파이프 또는 핀과 같은, 상기 열 방출 요소(미도시)는 또한 보다 많은 열 방출을 강화하기 위해 상기 열 전도 부분(41)에 연결되지 않은 상기 열원(H)의 일 측 상에 배치될 수 있다. 유의할 점은, 하기의 실시예들의 히트 싱크들 또한 유사하게 변경될 수 있다.

유의할 점은, 상기 열 방출 부분은 브랜치 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1브랜치는 상기 제2브랜치로 브랜치되고, 상기 제2브랜치의 단면적은 상기 제1브랜치와 같거나 적다. 상기 제1브랜치는 주요 열 방출 효과를 제공할 수 있다. 상기 제2브랜치는 공기흐름을 위한 채널들 및 약간의 열 방출 면적을 제공할 수 있다. 그러므로, 상기 제2브랜치의 폭 또는 두께는 종종 상기 제1브랜치보다 적다. 응용에 있어서, 상기 제2브랜치는 제3브랜치로 추가로 브랜치될 수 있고, 상기 제3브랜치의 단면적은 상기 제2브랜치와 같거나 적다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

열 방출 부분은 열 전도 부분의 확장으로 간주될 수 있고, 너무 긴 열 전도 경로를 방지하기 위해 상기 열 전도 부분 근처에 브랜치 구조를 포함한다. 상기 열 방출 부분의 굽은 부분은 또한 동일한 효과를 달성할 수 있다. 게다가, 상기 열 방출 부분의 구멍들은 대류를 만들어서 공기 냉각 효과를 제공할 수 있다.

상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 동일하거나 또는 서로 다른 물질에 의해 만들어질 수 있다. 예를 들어, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 구리 또는 알루미늄과 같은 높은 전도성의 동일한 금속으로 만들어지거나, 또는 상기 열 전도 부분은 열 방출 부분이 알루미늄으로 만들어지는 한편 열 전도 부분은 구리로 만들어진다. 유의할 점은, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 단일 구조로 통합될 수 있다. 하나의 피스로 통합될 때, 상기 구조는 더 단순해질 것이고 연결 프로세스가 필요하지 않다. 게다가, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분 모두가 단단한 구조들이기 때문에, 이들은 종래의 얇은 종류의 열 파이프 또는 증기 챔버와 비교했을 때, 보다 나은 구조 강도를 가지고, 그 제조 프로세스는 더 높은 수율과 더 낮은 비용을 가지고 더 단순해진다.

상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 상기 열원(H)에 수직하는 방향을 따라 동일하거나 또는 서로 다른 두께 및/또는 레벨을 가질 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 열 방출 부분(42)의 일부는 더 낮은 레벨을 가진다. 상기 열 방출 부분(42)의 두께(h)는 또한 증가되는 것과 같이, 변경될 수 있다. 상기 두께 및/또는 레벨의 변화에 의해, 상기 열 전도 부분(41)에 접촉하는 상기 열원(H)의 표면(H') 아래의 레벨은 열 방출 구조로 구성될 수 있어, 전자 장치의 좁은 또는 편평한 공간이 더 효과적으로 사용될 수 있다. 유의할 점은, 하기의 실시예들의 히트 싱크들 또한 유사하게 변경될 수 있다.

도 4a에 도시된 히트 싱크에 의해 형성되는 평면의 관점을 따라 대략 4개의 측면들이 있다. 상기 측면들 중 적어도 하나는 공기-배출 방향에 대략 평행하고 히트 싱크(4)에 인접하게 배치되는 방화벽(미도시)으로 구성될 수 있어, 상기 팬에 의해 생성되는 공기흐름은 열을 내보내기 위해 전체 채널들을 통과할 수 있다. 유사하게, 상기 열원(H)에 반대되는 상기 열 전도 부분(41)의 표면의 상측은 또한 동일한 효과를 달성하기 위해 상기 히트 싱크(4)의 평면에 평행한 방화벽으로 구성될 수 있다. 유의할 점은, 하기의 실시예들의 히트 싱크들은 또한 유사하게 변경될 수 있다.

도 5는 전자 제품과 히트 싱크의 상대적인 위치를 보여주는, 본 발명의 히트 싱크(예를 들어 제4실시예)의 대략적인 측면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열원(H)(예, 칩)은 인쇄회로기판(PCB)와 같은, 회로 기판 또는 다른 기판(B) 상에 배치되고, 상기 전자 장치의 하우징 내부에 배치되는 (키보드 또는 패널과 같은) 구성성분(s)은 상기 열원(H) 상에 있다. 상기 히트 싱크(4)는 상기 열원(H)을 가지는 상기 기판(H)의 상측 및 상기 구성성분(s)의 아래측에 의해 형성되는 공간 내부에 배치되고, 상기 공간은 좁거나 편평하다. 유의할 점은, 상기 히트 싱크의 높이(h')는 0.5mm와 6.5mm 사이에 있어, 상기 히트 싱크는 이러한 종류의 좁거나 또는 편평한 공간에 매우 적합할 수 있다. 상기 전자 장치에 대한 상기 히트 싱크의 위치는 본 발명에서 한정되지 않는다.

게다가, 상기 열원(H)은 칩, CPU, 또는 열 방출이 필요한 다른 장치들일 수 있기 때문에, 이것은 회로 기판 또는 다른 기판(B) 상에 배치될 수 있다. 상기 히트 싱크의 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분이 상기 열원(H) 상에 배치될 때, 이들의 두께 또는 레벨은 상기 기판(B) 상의 구성성분들에 따라 부분적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 열 방출 부분은 두께에서 감소될 수 있거나 레벨에 있어서 증가될 수 있어, 상기 기판(B) 상의 구성성분들과의 간섭을 방지할 수 있는 고르지 못한 구조가 된다.

게다가, 상기 열 전도 부분 및 열 방출 부분의 표면은 상기 열 방출 면적을 더 증가시키기 위해 복수의 구멍들, 돌출부들, 홈들 또는 이들의 조합들로 구성될 수 있다.

요약하면, 좁은 공간에 적용되는 본 발명의 히트 싱크에 따르면, 상기 열원의 상단에 배치되는 소정의 두께의 열 전도 물질은 브랜치 구조를 생성하기 위해 수평으로 확장되고 수직으로 형태가 변한다. 그러므로, 상기 히트 싱크는 3차원 공기흐름 채널들을 생성하도록 수평 및 수직 구조들의 개념에 기초하여 설계되어, 히트 싱크와 공기 사이의 열 교환 영역과 바람받이 영역 모두는 증가될 수 있고, 열은 전도 및 대류 효과들 모두에 의해 방출될 수 있다. 게다가, 히트 싱크는 직접 열원과 접촉하여, 열 전도 경로는 감소될 수 있다. 나아가, 히트 싱크는 단단한 구조를 가져서 이것은 더욱 더 신뢰할 수 있는 강도에 기여할 수 있고 더 단순한 프로세스에 의해 만들어질 수 있다.

본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이 설명은 한정하고자 하는 의미로 해석되어서는 안된다. 대체적인 실시예들 뿐만 아니라, 개시된 실시예들의 다양한 변형들은, 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 범위 안에 포함되는 모든 변형들을 커버하는 것으로 예상된다.

1, 2, 3, 4: 히트 싱크 11, 21, 31, 41: 열 전도 부분
12, 22, 32, 42: 열 방출 부분 121: 굽은 부분
124, 324 : 구멍들 221, 421a, 421b, 421c: 제1브랜치
222, 422: 제2브랜치

Claims

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편평한 부분은 열원에 접촉하고, 두께를 가지는 열 전도 부분; 및
상기 열 전도 부분의 두께의 적어도 일 측으로부터 연장되고, 복수의 제1브랜치 및 상기 제1브랜치의 두께의 적어도 일 측으로부터 외측으로 연장되는 복수의 제2브랜치들을 포함하는 열 방출 부분을 포함하며,
상기 제1브랜치들 중 적어도 2개는 서로 다른 레벨들 상에 배치되고,
인접한 제1브랜치들로부터 반대로 연장되는 2개의 제2브랜치들은 서로 연결되며,
레벨에 있어서의 차이가 상기 열 전도 부분과 상기 열 방출 부분 사이에 존재하고, 상기 열 전도 부분과 상기 열 방출 부분은 서로 평행을 이루는, 히트 싱크.
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제 2 항에 있어서, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 단일의 구조로 통합되는, 히트 싱크.
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제 2 항에 있어서, 상기 열 전도 부분 및 상기 열 방출 부분은 동일하거나 또는 다른 두께 및/또는 상기 열원에 수직한 방향을 따르는 레벨을 가지는, 히트 싱크.
제 2 항에 있어서, 상기 열 전도 부분의 편평한 부분은 상기 열원에 반대되고 기둥 또는 핀 또는 이들의 조합을 가지는 열 방출 구조를 제공하기 위해 연장되는, 히트 싱크.
제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 흐름 안내 구조는 상기 열원에 접촉하는 상기 열 전도 부분의 편평한 부분과 상기 열원의 일 측에 의해 형성되는 공간 안에 배치되는 히트 싱크.
제 2 항에 있어서, 상기 히트 싱크의 높이는 0.5mm와 6.5mm 사이에 있는, 히트 싱크.
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제 2 항에 있어서, 상기 제2브랜치들은 그 사이에 동일하거나 또는 다른 간격을 가지는, 히트 싱크.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 제2브랜치들 중 적어도 2개는 서로 다른 레벨들 상에 배치되는, 히트 싱크.