KR101792759B1 - Method of filling heating medium into flat type heat spreader and sealing that of it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판 히트 스프레더의 열매체 주입 및 밀봉 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 진공펌프나 고용량의 히터와 같은 별도의 설비 없이 대기압의 상온 상태에서 히트 스프레더의 각 내부채널에 냉매를 주입하고 그 양단 부위를 밀봉할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of injecting and sealing a heating medium of a flat plate heat spreader, and more particularly, to a method of injecting and sealing a heating medium into both internal channels of a heat spreader at normal temperature and atmospheric pressure without a separate facility such as a vacuum pump or a high- And a method of sealing the site.
히트 스프레더(heat spreader)는 알루미늄 등과 같이 열전도성이 우수한 금속 소재를 압출성형하여 제조되는 열전달기구의 일종으로서, 내부에는 길이 방향으로 상호 간에 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 채널이 마련되며, 이 내부채널 각각에 아세톤과 같은 상변환시 잠열의 출입이 큰 열매체가 채워져 밀봉된다.A heat spreader is a type of heat transfer mechanism manufactured by extruding a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum and has a plurality of channels formed therein spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, Each of the channels is filled with a large amount of heat transfer fluid such as acetone during latent heat conversion.
이러한 히트 스프레더에의 열매체 주입 및 밀봉은, 일측 부위는 밀봉되고 타측 부위가 개구된 히트 스프레더를 준비한 다음 개구부를 통해 열매체를 주입한 다음 별도의 히터로서 밀봉부를 가열하여 열매체를 비등시키면서 개구부를 밀봉하거나, 또는 일측 부위는 밀봉된 히트 스프레더의 내부 채널들을 별도의 진공펌프로서 진공상태로 만든 다음 열매체를 주입하여 타측 부위를 밀봉하는 방식으로 이루어진다.In order to inject and seal the heating medium into the heat spreader, a heat spreader having one side sealed and the other side opened is prepared. Then, the heating medium is injected through the opening and then the sealing portion is heated as a separate heater to seal the opening while boiling the heating medium Or one side of the sealed heat spreader is vacuumed as a separate vacuum pump, and then the other side is sealed by injecting a heating medium.
하지만, 전자의 경우에는 별도의 히터 설비가 반드시 필요하며 나아가 히트 스프레더의 각 내부채널에 채워지는 열매체를 일정 시간 비등시켜야 한다는 점에서 생산성이 저하되는 문제가 있었고, 후자의 경우에는 진공펌프와 같은 별도의 설비가 반드시 구비되어야 하고 이에 부가하여 열매체의 주입은 히트 스프레더의 각 내부채널이 진공 상태로 변환된 이후에 수행된다는 점에서 이 방식 역시 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.However, in the case of the former, there is a problem that a separate heater facility is necessary, and further, the heat medium to be filled in each internal channel of the heat spreader must be boiled for a certain time, In addition, since the injection of the heat medium is performed after each internal channel of the heat spreader is converted into a vacuum state, this method also has a problem of low productivity.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 복잡한 설비를 준비하지 않더라도 현저히 증진된 생산성을 담보할 수 있는 평판 히트 스프레더에의 열매체 주입 및 밀봉 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a method of injecting and sealing a heating medium into a flat plate heat spreader capable of securing remarkably enhanced productivity even without preparing complicated equipment .
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 상호 간에 일정간격 이격되어 형성되되 각각의 양측 부위가 개구된 복수 개의 내부채널이 마련된 평판 히트 스트레더를 준비하는 단계; 히트 스프레더를 일정 각도 θ만큼 경사진 상태로 고정하는 단계; 일정 각도 θ만큼 경사져 고정된 히트 스프레더의 일측 부위를 통해 대기압 상태에서 T1℃의 액상 열매체를 각 내부채널에 동시 주입하는 단계; 각 내부채널에 액상의 열매체를 주입한 시점으로부터 △t1 시간 이후에 히트 스프레더의 타측 부위를 T2℃(〉T1℃)로서 열간 압착하여 밀봉하는 단계; 히트 스프레더의 타측 부위를 열간 압착한 시점으로부터 △t2 시간 이후에 히트 스프레더의 일측 부위를 T2℃로서 열간 압착하여 밀봉하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flat plate heatstrawer, comprising: preparing a flat plate heatstrawer having a plurality of inner channels spaced apart from each other by a predetermined distance; Fixing the heat spreader in a tilted state by a predetermined angle?; Concurrently injecting a liquid heating medium having a temperature of T1 占 폚 into each of the inner channels through the one side of the heat spreader fixed at an angle? Compressing and sealing the other side of the heat spreader at T2 占 폚 (> T1 占 폚) after? T1 time from the time when the liquid heating medium is injected into each of the inner channels; And thermally compressing and sealing one side of the heat spreader as T2 占 after Δt2 hours from the time when the other side of the heat spreader is hot-pressed.
본 발명은 별도의 히터를 사용하여 열매체를 비등시키거나 또는 별도의 진공펌프를 이용하여 열매체를 주입하지 않고 대기압의 상온 상태에서 열매체를 직접 주입하고 밀봉하는 방식을 제안함에 따라, 종래와 달리 복잡한 설비를 마련할 필요가 없으며 나아가 히트 스프레더에의 열매체 주입 및 밀봉에 따른 작업성을 현저히 증진시키는 것이 가능하다. The present invention proposes a method of directly injecting and sealing a heating medium at a normal temperature of atmospheric pressure without boiling the heating medium by using a separate heater or injecting the heating medium by using a separate vacuum pump, It is possible to significantly improve workability due to injection and sealing of the heat medium into the heat spreader.
도 1은 본 발명에 따라 준비되는 상하가 개구된 히트 스프레더의 개략적인 일 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 히트 스프레더에 열매체를 주입하는 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따라 히트 스프레더의 하측 부위를 밀봉하는 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 히트 스프레더의 상측 부위를 밀봉하는 개략적인 구성도.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 히트 스프레더의 개략적인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic structural view of a heat spreader having upper and lower openings prepared according to the present invention; FIG.
Fig. 2 is a schematic view of a method of injecting a heating medium into a heat spreader according to the present invention. Fig.
3 is a schematic view of sealing the lower portion of the heat spreader according to the present invention.
Fig. 4 is a schematic view of sealing the upper portion of the heat spreader according to the present invention; Fig.
5 is a schematic configuration diagram of a heat spreader manufactured according to the present invention;
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the technical features of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 평판 히트 스트레더의 내부채널에 열매체를 주입하고 그 양단 부위를 밀봉하는 방법에 관한 것으로서, 히트 스프레더 준비단계, 히트 스프레더 고정단계, 열매체 주입단계, 히트 스프레더 하측 부위 밀봉단계, 히트 스프레더 상측 부위 밀봉단계를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 각 단계를 구체적으로 살펴본다.The present invention relates to a method for injecting a heating medium into an inner channel of a flat plate heatstrawer and sealing both ends thereof, comprising the steps of preparing a heat spreader, fixing the heat spreader, injecting a heating medium, sealing the lower portion of the heat spreader, And a site sealing step. Each step is discussed in detail.
먼저, 히트 스프레더를 준비한다. 본 발명에 따라 준비되는 히트 스프레더는 도 1에 개시된 것과 같이 일정 두께의 판상 구조로서, 그 내부에는 복수 개의 채널(16)이 상호 간에 일정 간격 이격되어 길이 방향으로 형성되는 통상적인 히트 스프레더(10)로 이루어질 수 있다. 히트 스프레드는 알루미늄 소재로서 압축 성형에 의해 제조되며, 이 때의 각 내부채널 양측 부위는 도면과 같이 개구된다.First, prepare a heat spreader. The heat spreader prepared according to the present invention is a plate-shaped structure having a predetermined thickness as shown in FIG. 1, and a
히트 스프레더가 준비되면, 스프레더(10)의 개구부 각각이 상하로 향하도록 일정 각도 θ만큼 경사진 상태로 고정한다. 경사각도는 5˚≤θ≤ 90˚범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명이 히트 스프레더를 일정 각도만큼 경사진 상태로 고정하는 이유는 주입되는 열매체가 주입 압력 및 자중에 의해 히트 스프레더의 각 내부채널을 따라 용이하게 이동할 수 있기 때문이다. 도 2에는 히트 스프레더(10)가 수직 상태로 고정된 경우를 보여준다. 도면부호 1은 히트 스프레더(10)를 고정하는 지그이다. When the heat spreader is prepared, each of the openings of the
히트 스프레더가 일정 각도로 고정되면, 대기압 상태로 히트 스프레더의 일측 부위를 통해 각 내부채널로 T1℃의 액상 열매체를 동시에 주입한다. 주입되는 열매체는 액체-기체 상변화에 의해 전기전자부품에서 발생하는 열을 용이하게 흡수할 수 있는 매질로 이루어지는 것이 바람직하다. When the heat spreader is fixed at a certain angle, the liquid thermal medium of T1 ° C is simultaneously injected into each inner channel through one side of the heat spreader under atmospheric pressure. The heating medium to be injected is preferably made of a medium capable of easily absorbing heat generated in an electric / electronic component by a liquid-gas phase change.
여기에서 T1℃는 주입되는 열매체가 액체 상태를 유지할 수 있는 온도 범위로서 대기압에서의 상온보다 낮은 온도이다. 대기압의 상온보다 낮은 온도 T1℃에서 액상을 유지하고 있던 열매체가 대기압의 상온하에 일정 각도로 고정되어 있는 히트 스프레더의 내부채널로 주입되면, 주입되는 액상의 열매체 중의 일부는 각 내부채널을 따라 이동하면서 일부 기체로 상변화가 일어난다.Here, T1 占 폚 is a temperature range in which the heating medium to be injected can maintain the liquid state, which is lower than room temperature at atmospheric pressure. When the heat medium holding the liquid state at the temperature T1 ° C. lower than the room temperature of the atmospheric pressure is injected into the inner channel of the heat spreader fixed at the room temperature under the atmospheric pressure, part of the liquid heat medium to be injected moves along each inner channel A phase change occurs with some gases.
액상의 열매체 주입은, 일정 각도로 고정된 히트 스프레더 개구된 내부채널의 상측이나 하측 중의 어느 하나를 통해 이루어질 수 있다. 도 3에는 이 중에서 수직 상태로 고정된 히트 스프레더(10)의 상측 부위를 통해 각 내부채널(16)로 T1℃의 액상 열매체를 동시에 주입하는 일례가 개시되어 있다.
도 3에서 도면부호 20, 22 각각은 열매체 공급단 및 공급호스이다. 열매체 공급단(20)에는 열매체의 이동을 위한 복수 개의 유로(미도시)가 형성되어 히트 스프레드(10)의 각 내부채널(16)과 연통된다. 도면에는 열매체 공급단(20)의 하측 부위가 히트 스프레더(10)의 상측 부위와 일정 간격 이격된 형상이 개시되어 있으나, 이는 열매체의 주입을 설명하기 위한 것으로서 실제는 열매체 공급단(20)의 하측 부위가 히트 스프레더(10)의 상측 부위와 밀접하게 접촉된다. The injection of the liquid phase heat medium may be performed through either the upper side or the lower side of the inner channel opened by the heat spreader fixed at a predetermined angle. 3 shows an example of simultaneously injecting a liquid heating medium of T1 占 폚 into each of the
In FIG. 3,
히트 스프레더가 일정 각도로 고정된 상태에서 히트 스프레더의 일측 부위를 통해 각 내부채널로 액상의 열매체가 주입되면, 주입된 액상의 열매체는 주입 압력 및 열매체의 자중에 의해 의해 각 내부채널을 따라 자연스럽게 히트 스프레더(10)의 하측으로 이동하며 내부채널의 공간을 채운다.When the heat spreader is fixed at a certain angle and a liquid heating medium is injected into each of the inner channels through one side of the heat spreader, the injected liquid heating medium is naturally hit by the injection pressure and the self weight of the heating medium, Moves to the lower side of the
즉, 각 내부채널의 양측 모두가 개구된 상태에서 열매체를 주입하는 방식이기 때문에 열매체의 주입에 별도의 진공펌프 등이 필요로 하지 않는다. That is, since the heating medium is injected in a state where both sides of each inner channel are opened, a separate vacuum pump or the like is not required for injecting the heating medium.
각 내부채널에 열매체를 동시에 주입한 다음 △t1 시간이 경과하면, 도 3과 같이 절단 장치를 이용하여 히트 스프레더(10)의 일측 부위를 절단한다. 이때, 절단 장치는 히트 스프레더(10)의 일측 부위를 열간 압착할 수 있도록 일정 온도 T2℃로 유지되며, 절단 장치는 열매체의 온도 T1℃보다 높게 유지되는 것이 바람직하다.After the heating medium is injected into each of the inner channels simultaneously, when the time? T1 elapses, one side of the
도 3에는 절단 장치(30)을 이용하여 히트 스프레더(10)의 하측 부위를 열간 압착으로 절단하는 일례가 개시되어 있다. 히트 스프레더(10) 하측 부위 절단은 도 3과 같이 각 내부채널(16)을 따라 이동하는 열매체가 히트 스프레더(10)의 하측 개구부를 통해 외부로 빠져나가기 이전에 이루어지는 것이 바람직하며, 이를 위해 △t1은 히트 스프레더의 길이 및 열매체의 주입 압력 등을 종합적으로 고려하여 결정할 필요가 있다.3 shows an example in which the lower portion of the
열매체의 온도 T1℃보다 높은 T2℃로 유지되고 있는 절단 장치(30)에 의해 히트 스프레더(10)의 타측 부위가 열간 압착되어 밀봉되면, 절단 장치(30)에서 열간 압착 부위로 전달되는 열에 의해 각 내부채널(16)을 따라 하측 부위로 이동하던 열매체가 순차적으로 기화하면서 각 내부채널(16)의 일측 부위로 따라 이동한다. When the other side of the
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히트 스프레더의 타측 부위를 열간 압착한 시점으로부터 △t2 시간이 경과하면, 히트 스프레더의 일측 부위를 절단 장치로서 열간 압착하여 절단한다. 일측 부위 절단은 각 내부채널을 따라 상승하는 기화된 열매체가 히트 스프레더의 개구된 상측 부위를 빠져나가기 전에 이루어지는 것이 바람직하다. 때문에, △t2는 비등에 따른 열매체의 상승 속도 및 히트 스프레더의 길이 등을 종합적으로 고려하여 결정할 필요가 있다. 도 4에는 히트 스프레더(10)의 상측 부위를 절단 장치(30)로서 절단하는 일례가 개시되어 있다.When? T2 time elapses from the time when the other side of the heat spreader is hot-pressed, one side of the heat spreader is cut by hot pressing as a cutting device. The one-sided cutting is preferably done before the vaporized heating medium rising along each inner channel exits the open upper portion of the heat spreader. Therefore, it is necessary to determine Δt2 in consideration of the ascending velocity of the heating medium and the length of the heat spreader depending on boiling. 4 shows an example of cutting the upper portion of the
히트 스프레더의 일측 부위가 열간 압착되어 밀봉되면, 도 4에서 지그(1)를 해제하고 히트 스프레더(10)를 회수하게 되고 이에 따라 본 발명은 종료된다. 회수된 히트 스프레더(10)에는 도 5와 같이 복수 개의 내부채널(16)이 형성되고, 양측 부위가 밀봉된 각 내부채널(16)에는 액체-기체 상변화를 통해 열을 흡수 및 방출할 수 있는 일정 양의 열매체가 존재하게 된다.When one side of the heat spreader is hot-pressed and sealed, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be apparent that the present invention can be practiced with added features.
10 : 히트 스프레더 20 : 열매체 공급단
30 : 절단 장치10: Heat spreader 20: Heat medium feed stage
30: Cutting device
Claims (1)
히트 스프레더를 일정 각도 θ만큼 경사진 상태로 고정하는 단계;
일정 각도 θ만큼 경사져 고정된 히트 스프레더의 일측 부위를 통해 대기압 상태에서 T1℃의 액상 열매체를 각 내부채널에 동시 주입하는 단계;
각 내부채널에 액상의 열매체를 주입한 시점으로부터 △t1 시간 이후에 히트 스프레더의 타측 부위를 T2℃(〉T1℃)로서 열간 압착하여 밀봉하는 단계;
히트 스프레더의 타측 부위를 열간 압착한 시점으로부터 △t2 시간 이후에 히트 스프레더의 일측 부위를 T2℃로서 열간 압착하여 밀봉하는 단계;를
포함하여 이루어지는 평판 히트 스프레더의 열매체 주입 및 밀봉 방법.
Preparing a flat plate heatstrawer having a plurality of inner channels spaced apart from each other by a predetermined distance and having openings at both sides thereof;
Fixing the heat spreader in a tilted state by a predetermined angle?;
Concurrently injecting a liquid heating medium having a temperature of T1 占 폚 into each of the inner channels through the one side of the heat spreader fixed at an angle?
Compressing and sealing the other side of the heat spreader at T2 占 폚 (> T1 占 폚) after? T1 time from the time when the liquid heating medium is injected into each of the inner channels;
Compressing one side of the heat spreader at a temperature of < RTI ID = 0.0 > T2 C < / RTI > and sealing after a time of? T2 from the time when the other side of the heat spreader is hot-
Wherein the flat heat spreader comprises a plurality of flat heat spreaders.
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