KR102445227B1 - Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof - Google Patents
Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102445227B1 KR102445227B1 KR1020220060982A KR20220060982A KR102445227B1 KR 102445227 B1 KR102445227 B1 KR 102445227B1 KR 1020220060982 A KR1020220060982 A KR 1020220060982A KR 20220060982 A KR20220060982 A KR 20220060982A KR 102445227 B1 KR102445227 B1 KR 102445227B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vapor chamber
- lower plate
- upper plate
- metal
- working fluid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 아노다이징(anodizing), 도금 또는 다이캐스팅(die-casting) 처리된 금속을 이용한 베이퍼 챔버(vapor chamber) 및 이의 제조방법과 응용에 관한 것이다.The present invention relates to a vapor chamber using anodizing, plating or die-casting treated metal, and a manufacturing method and application thereof.
최근 전자 제품은 소비자가 요구하는 고성능, 고화질 또는 박막화 등의 조건을 만족함에 따라, 많은 열이 발생된다.Recently, electronic products generate a lot of heat as they satisfy conditions such as high performance, high quality, or thin film required by consumers.
이에 따라, 전자 제품은 발열량이 증가하는 만큼, 제품에서 열을 효과적으로 방출하기 위한 수단으로 방열 소자의 개발이 요구되었다.Accordingly, as the amount of heat generated by the electronic product increases, the development of a heat dissipation device as a means for effectively dissipating heat from the product has been required.
방열 소자의 대표적인 예로, 히트 파이프(heat pipe)와 베이퍼 챔버(vapor chamber)가 알려져 있다.As a representative example of the heat dissipation device, a heat pipe and a vapor chamber are known.
다음은 앞서 나열된 방열 소자 중 히트 파이프에 관한 발명으로, 미국 공개특허공보 US 2011/0303392호(이하, 문헌 1)는 내부에 작동유체가 열을 수송하여 외부로 방출시키고, 내부에 구리 와이어가 포함되되 외부가 구리로 구성된 박막 히트 파이프에 관한 발명이다.The following is an invention related to a heat pipe among the heat dissipation elements listed above, US Patent Publication No. 2011/0303392 (hereinafter, document 1) discloses that a working fluid transports heat to the inside and discharges it to the outside, and a copper wire is included inside However, the invention relates to a thin-film heat pipe whose exterior is made of copper.
문헌 1 발명 박막 히트 파이프는 제품에 접촉되는 면적이 매우 작기 때문에, 고성능 전자제품에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시키기에 한계가 있다.Since the thin film heat pipe of the invention of
다음은 위에서 설명된 히트 파이프에서 발생되는 문제를 개선하기 위한 베이퍼 챔버에 관한 발명으로, 미국 공개특허공보 US 2020/0309470호(이하, 문헌 2)는 브레이징(brazing) 공정으로 구리로 구성된 상부와 하부 플레이트가 접합되는 베이퍼 챔버에 관한 발명이다.The following is an invention related to a vapor chamber for improving the problem occurring in the heat pipe described above. US Patent Publication No. US 2020/0309470 (hereinafter, Document 2) discloses an upper and lower portion made of copper by a brazing process. The invention relates to a vapor chamber to which a plate is joined.
그러나 구리로 구성된 베이퍼 챔버는 구리 무게에 의하여 베이퍼 챔버가 적용되는 최종 제품의 무게가 무거워지게 되고, 구리 가격이 상승으로 인한 경제성이 떨어지는 문제가 있다.However, in the vapor chamber made of copper, the weight of the final product to which the vapor chamber is applied becomes heavy due to the weight of copper, and there is a problem in that economic efficiency is lowered due to an increase in copper price.
최근에는 구리로 구성된 베이퍼 챔버의 문제점을 해결하기 위하여, 알루미늄을 이용한 경량화 및 열전도율이 향상된 베이퍼 챔버에 대한 개발의 필요성이 증가하고 있는 추세이다.In recent years, in order to solve the problem of the vapor chamber made of copper, the need for development of a vapor chamber with improved weight and thermal conductivity using aluminum is increasing.
그러나 알루미늄 베이퍼 챔버는 알루미늄 간에 접합 시에 문헌 2 발명에서 설명되는 브레이징 공정을 적용하게 되면, 고온(600℃ 이상)으로 인하여 알루미늄이 녹게 되는 문제가 있다.However, the aluminum vapor chamber has a problem in that aluminum is melted due to high temperature (600° C. or higher) when the brazing process described in the invention of
<배경기술문헌><Background art literature>
(문헌 1) 미국 공개특허공보 US 2011/0303392호(Document 1) US Patent Publication No. US 2011/0303392
(문헌 2) 미국 공개특허공보 US 2020/0309470호(Document 2) US Patent Publication No. US 2020/0309470
본 발명은 상기 배경기술의 문제점을 해결하고, 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 처리된 금속의 접합이 가능한 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the background art, and to enable bonding of metals processed by anodizing, plating or die casting.
특히, 본 발명은 상기 금속을 이용한 베이퍼 챔버의 진공 상태 유지가 가능하며, 누수가 발생되지 않는 것을 목적으로 한다.In particular, an object of the present invention is that it is possible to maintain a vacuum state of the vapor chamber using the metal, and leakage does not occur.
또한, 본 발명은 아노다이징 또는 도금 처리된 금속을 이용함으로써, 금속 표면에 산화막 또는 도금막이 형성되어 작동유체에 의해 베이퍼 챔버 내부가 부식되지 않고, 베이퍼 챔버 표면의 내마모성이 향상되는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention uses an anodized or plated metal, so that an oxide film or a plating film is formed on the metal surface, so that the inside of the vapor chamber is not corroded by the working fluid, and the abrasion resistance of the surface of the vapor chamber is improved.
또한, 본 발명은 다이캐스팅 처리된 금속을 이용함으로써, 베이퍼 챔버의 경량화가 가능하며, 대량 생산이 가능한 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is that by using the die-casting-treated metal, the weight of the vapor chamber can be reduced, and mass production is possible.
나아가, 본 발명은 상판과 하판 사이에 폴리머 접착 필름을 사용하여 저온의 열융착 공정이 적용됨으로써, 열 변형이 발생되지 않는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is that thermal deformation does not occur by applying a low-temperature thermal fusion process using a polymer adhesive film between the upper plate and the lower plate.
더 나아가, 본 발명은 방열 효율이 우수한 베이퍼 챔버를 다양한 분야에 적용함으로써, 적용 제품에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시키는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to efficiently dissipate heat generated in the applied product by applying a vapor chamber having excellent heat dissipation efficiency to various fields.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 베이퍼 챔버는 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 중 선택되는 어느 하나 이상의 공정으로 처리된 금속으로 제조된 상판과 하판을 겹쳐 진공상태로 제조되고, 내부에 작동유체가 수용되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vapor chamber of the present invention is manufactured in a vacuum state by overlapping an upper plate and a lower plate made of metal processed by any one or more processes selected from anodizing, plating, or die casting, and a working fluid is accommodated therein. characterized by being
상기 베이퍼 챔버는 상판 또는 하판 내측에 윅(wick)이 더 포함되어 베이퍼 챔버 내부에 수용되는 작동유체의 통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.The vapor chamber is characterized in that a wick (wick) is further included inside the upper plate or the lower plate to form a passage for the working fluid accommodated in the vapor chamber.
또한, 상기 베이퍼 챔버는 작동유체가 베이퍼 챔버 내부로 주입되기 위한 노즐이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the vapor chamber is characterized in that it further includes a nozzle for injecting the working fluid into the vapor chamber.
또한, 베이퍼 챔버는 상판과 하판 사이에 폴리머 접착 필름이 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the vapor chamber is characterized in that a polymer adhesive film is included between the upper plate and the lower plate.
본 발명은 또 다른 목적을 달성하기 위해 제품에 상기 베이퍼 챔버가 포함되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the vapor chamber is included in the product to achieve another object.
상기 제품은 운송장치, 전자제품, 열전소자, 발광소자, 자율주행 운송장치 또는 레이더 칩이 포함되는 것을 특징으로 한다.The product is characterized in that it includes a transport device, an electronic product, a thermoelectric device, a light emitting device, an autonomous transport device or a radar chip.
본 발명의 베이퍼 챔버의 제조방법은 상판과 하판이 전처리되는 단계; 상판과 하판이 접합되는 단계; 작동유체가 주입되는 단계; 및 노즐이 봉합되는 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the vapor chamber of the present invention includes the steps of pre-processing the upper plate and the lower plate; bonding the upper plate and the lower plate; a step in which a working fluid is injected; and sealing the nozzle; characterized in that it is included.
상기 상판과 하판이 전처리되는 단계는 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 중 선택되는 어느 하나 이상의 공정이 수행되는 것을 특징으로 한다.The pretreatment of the upper plate and the lower plate is characterized in that at least one process selected from anodizing, plating, and die casting is performed.
본 발명에 따른 베이퍼 챔버는 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 처리된 금속 접합 기술이 적용됨으로써, 베이퍼 챔버의 진공 상태 유지가 가능하며, 누수가 발생되지 않는 효과가 있다.The vapor chamber according to the present invention is anodizing, plating or die-casting by applying the metal bonding technology, it is possible to maintain the vacuum state of the vapor chamber, there is an effect that does not cause leakage.
또한, 본 발명은 아노다이징 또는 도금 처리된 금속을 이용함으로써, 작동유체에 의해 베이퍼 챔버 내부가 부식되지 않아 열 수송 효율이 저하되지 않는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that heat transport efficiency is not lowered because the inside of the vapor chamber is not corroded by the working fluid by using the anodized or plated metal.
그리고 본 발명은 금속 표면에 산화막 또는 도금막이 형성되면, 베이퍼 챔버 표면의 내마모성이 향상되고, 내구성이 향상되는 효과가 있다.And, in the present invention, when an oxide film or a plating film is formed on the metal surface, the abrasion resistance of the surface of the vapor chamber is improved, and durability is improved.
또한, 본 발명은 다이캐스팅 처리된 금속을 이용함으로써, 베이퍼 챔버의 경량화와 대량 생산이 가능하여 생산성이 향상되고, 경제적인 면에서 우수한 장점이 있다.In addition, in the present invention, by using the die-casting-treated metal, the vapor chamber can be reduced in weight and mass-produced, so that productivity is improved, and there are excellent advantages in terms of economy.
또한, 본 발명은 상판과 하판 사이에 폴리머 접착 필름을 사용하여 저온의 열융착 공정이 적용됨으로써, 열 변형이 발생되지 않아 평탄도가 일정하게 형성되고, 고진동성을 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, a low-temperature thermal fusion process is applied using a polymer adhesive film between the upper plate and the lower plate, so that thermal deformation does not occur, so that flatness is uniformly formed, and high vibration properties can be maintained.
나아가, 본 발명은 방열 효율이 우수한 베이퍼 챔버를 다양한 분야에 적용이 가능하고, 적용 제품에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킴으로써, 발열에 의한 적용 제품의 효율이 저하되지 않는 장점이 있다.Furthermore, the present invention has the advantage that the vapor chamber with excellent heat dissipation efficiency can be applied to various fields, and the heat generated from the applied product is efficiently radiated, so that the efficiency of the applied product is not reduced due to heat generation.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베이퍼 챔버 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 베이퍼 챔버 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 베이퍼 챔버를 설명하기 위한 A-a 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 베이퍼 챔버를 설명하기 위한 B-b 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이퍼 챔버를 설명하기 위한 B-b 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 따른 베이퍼 챔버가 적용 제품에 부착되어 열전달을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베이퍼 챔버가 적용 제품과 냉각판에 부착되는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
<부호의 설명>
1: 베이퍼 챔버
10: 상판 15: 홈 20: 하판
30: 윅(wick) 35: 통로
40: 노즐
50: 접착 필름
60: 산화막 70: 도금막
2: 적용 제품
3: 냉각판1 is a perspective view of a vapor chamber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the vapor chamber shown in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view Aa for explaining the vapor chamber shown in FIG.
4 is a cross-sectional view Bb for explaining the vapor chamber shown in FIG.
5 is a cross-sectional view Bb for explaining a vapor chamber according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining heat transfer by attaching a vapor chamber to an applied product according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an example in which the vapor chamber according to the embodiment of the present invention is attached to the applied product and the cooling plate.
<Explanation of code>
1: Vapor Chamber
10: upper plate 15: groove 20: lower plate
30: wick 35: passage
40: nozzle
50: adhesive film
60: oxide film 70: plating film
2: Applied products
3: cold plate
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다.Objects, features, and advantages of the present invention will be readily understood through the following examples.
본 발명은 여기에서 개시되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수 있다. 여기에서 개시되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, and all transformations included in the technical spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
따라서 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 되며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술적 범위에 포함되는 모든 변환이 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Therefore, the present invention should not be limited by the following embodiments, and it should be understood that all transformations included in the technical spirit and scope of the present invention are included. That is, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can variously modify or modify the present invention by adding, changing, deleting or adding components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to change, it will also be said to be included within the scope of the present invention.
본 발명은 다양한 변환이 가해질 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명한다. 도면들에서 요소의 크기 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있다.Since the present invention is capable of various modifications and various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. In the drawings, the size of the elements or the relative sizes between the elements may be exaggerated for a clear understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be slightly changed due to variations in the manufacturing process or the like.
따라서 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Therefore, the embodiments disclosed herein should not be limited to the shapes shown in the drawings unless otherwise noted, and should be understood to include some degree of deformation.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 양상들, 특징들, 실시예들 또는 구현예들은 단독으로 또는 다양한 조합들로 사용될 수 있다.On the other hand, various embodiments of the present invention may be combined with any other embodiments unless clearly indicated to the contrary. Any feature indicated as particularly preferred or advantageous may be combined with any other feature and features indicated as preferred or advantageous. That is, the various aspects, features, embodiments or implementations of the present invention may be used alone or in various combinations.
본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 청구범위에 의해서 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 하고, 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한 통상의 기술을 가진 사람에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.It should be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to be limited by the claims, and all technical and scientific terms used in this specification are those of ordinary skill unless otherwise noted. has the same meaning as is commonly understood by a person with The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이퍼 챔버(1)는 상판(10)과 하판(20)을 겹쳐 진공상태로 제조되고, 내부에 작동유체가 수용될 수 있다.1 and 2, the
상기 베이퍼 챔버(1)는 적용 제품(2)에서 발생되는 열을 방열하기 위한 것으로, 적용 제품(2)에 따라 크기, 두께, 형상 등이 변동될 수 있기에 특별히 한정되지 않는다.The
상기 상판(10)과 하판(20)은 금속으로 제조될 수 있으며, 바람직하게 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 중 선택되는 어느 하나 이상의 공정으로 처리된 금속으로 제조될 수 있다.The
예컨대, 금속은 알루미늄(Al), 스테인리스 스틸(stainless steel), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 등이 사용될 수 있다.For example, aluminum (Al), stainless steel, titanium (Ti), magnesium (Mg), copper (Cu), etc. may be used as the metal.
일예로, 금속으로 알루미늄이 사용될 경우에는 내식성이 좋으며, 주조가 용이하고, 독성이 없어 인체에 해롭지 않으며, 다른 금속에 비해 가벼운 장점이 있다.For example, when aluminum is used as a metal, it has good corrosion resistance, easy casting, is not harmful to the human body because it is non-toxic, and has advantages of being light compared to other metals.
이에 따라, 알루미늄으로 제조된 베이퍼 챔버(1)는 경량화가 가능함에 따라 이를 적용한 최종 제품의 무게를 줄임으로써, 적용 분야에 따라 제품의 연비나, 성능이 향상될 수 있다.Accordingly, the
일예로, 금속으로 스테인리스 스틸이 사용될 경우에는 내식성이 우수하며, 고강도로 경량화가 가능하고, 가공성이 우수한 장점이 있다.For example, when stainless steel is used as a metal, it has excellent corrosion resistance, can be reduced in weight with high strength, and has excellent workability.
이에 따라, 스테인리스 스틸로 제조된 베이퍼 챔버(1)는 박막화가 가능함에 따라 이를 적용한 최종 제품의 무게를 줄임으로써, 적용 분야에 따라 제품의 연비나, 성능이 향상될 수 있다.Accordingly, as the
일예로, 금속으로 티타늄이 사용될 경우에는 내식성과 기계적 강도가 좋으며, 가벼운 장점이 있다.For example, when titanium is used as a metal, corrosion resistance and mechanical strength are good, and there is an advantage of being light.
이에 따라, 티타늄으로 제조된 베이퍼 챔버(1)는 경량화가 가능함에 따라 이를 적용한 최종 제품의 무게를 줄임으로써, 적용 분야에 따라 제품의 연비나, 성능이 향상될 수 있다.Accordingly, the
일예로, 금속으로 마그네슘이 사용될 경우에는 다른 금속에 비해 가벼우며, 비강도나 비강성도가 뛰어난 장점이 있다.For example, when magnesium is used as a metal, it is light compared to other metals, and has advantages in terms of specific strength and specific rigidity.
이에 따라, 마그네슘으로 제조된 베이퍼 챔버(1)는 경량화가 가능함에 따라 이를 적용한 최종 제품의 무게를 줄임으로써, 적용 분야에 따라 제품의 연비나, 성능이 향상될 수 있다.Accordingly, the
일예로, 금속으로 구리가 사용될 경우에는 열 전도성이 우수하며, 유연하여 가공성이 용이하고, 화학적 저항력이 크기에 부식저항이 큰 장점이 있다.For example, when copper is used as a metal, there are advantages of excellent thermal conductivity, flexibility and easy processability, and high corrosion resistance due to large chemical resistance.
이에 따라, 구리로 제조된 베이퍼 챔버(1)는 열 전도성이 우수함에 따라 이를 적용한 최종 제품의 방열 성능이 우수함으로써, 적용 분야에 따라 제품의 효율이 향상될 수 있다.Accordingly, as the
상기 아노다이징은 상기 금속 표면에 피막이 형성되는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the anodizing is a known technique for forming a film on the metal surface, a detailed description thereof will be omitted.
예컨대, 아노다이징이 적용된 금속으로 상판(10)과 하판(20)이 제조될 경우에는 금속 표면에 산화막(60)이 형성되어 작동유체에 의해 베이퍼 챔버(1) 내부가 부식되지 않아 내식성이 우수하여 열 수송 효율이 저하되지 않고, 베이퍼 챔버(1) 표면의 내마모성 및 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, when the
예컨대, 산화막(60)은 알루미늄의 경우에 산화알루미늄(Al2O3)이 형성되고, 스테인리스 스틸의 경우에 산화크롬(Cr2O3)이 형성되며, 티타늄의 경우에 이산화티타늄(TiO2)이 형성되고, 마그네슘의 경우에 산화마그네슘(MgO)이 형성될 수 있다.For example, the
또한, 아노다이징이 적용된 금속은 아노다이징 과정 후에 염료를 이용하여 다양한 색상으로 착색이 가능하기에, 미려한 외관을 가지는 베이퍼 챔버(1) 제조가 가능한 이점이 있다.In addition, since the metal to which anodizing is applied can be colored in various colors using dyes after the anodizing process, there is an advantage in that the
상기 도금은 상기 금속 표면에 다른 금속 성분으로 박막을 입히는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the plating is a known technique for coating a thin film with another metal component on the metal surface, a detailed description thereof will be omitted.
예컨대, 도금이 적용된 금속으로 상판(10)과 하판(20)이 제조될 경우에는 금속 표면에 도금막(70)이 형성되어 작동유체에 의해 베이퍼 챔버(1) 내부가 부식되지 않아 내식성이 우수하여 열 수송 효율이 저하되지 않고, 베이퍼 챔버(1) 표면의 내마모성 및 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, when the
이때, 도금막(70)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리 또는 아연(Zn) 등 중 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다.In this case, the
예컨대, 금속 표면에 도금막(70)으로 니켈이 형성될 경우에는 균일성이 우수하며, 내식성이 향상되는 이점이 있다.For example, when nickel is formed as the
예컨대, 금속 표면에 도금막(70)으로 크롬이 형성될 경우에는 내마모성이 우수하고, 내식성이 높은 장점이 있다.For example, when chromium is formed as the
예컨대, 금속 표면에 도금막(70)으로 구리가 형성될 경우에는 열전도성이 향상되고, 내식성이 우수한 장점이 있다.For example, when copper is formed as the
예컨대, 금속 표면에 도금막(70)으로 아연이 형성될 경우에는 처리 가능한 금속이 다양하며, 내식성이 우수한 장점이 있다.For example, when zinc is formed as the
따라서 상기 니켈, 크롬, 구리 또는 아연 중 선택되는 어느 하나로 도금막(70)이 형성되면 내식성이 우수하기에, 작동유체로 물이 적용된 베이퍼 챔버(1)에 적합할 수 있다.Therefore, when the
상기 다이캐스팅은 상기 금속을 금형에 녹여서 높은 압력으로 강제로 밀어 넣어 주조하는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the die casting is a known technique in which the metal is melted in a mold and forcibly cast under a high pressure, a detailed description thereof will be omitted.
예컨대, 다이캐스팅이 적용된 금속으로 상판(10)과 하판(20)이 제조될 경우에는 베이퍼 챔버(1)의 경량화와 대량 생산이 가능하여 생산성이 향상되고, 경제적인 면에서 우수한 이점이 있다.For example, when the
상기 작동유체는 적용 제품(2)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 액체에서 기체로 상이 변하거나, 그 반대로 상이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하여 상변화가 발생되는 용매가 사용될 수 있다.The working fluid phase changes from liquid to gas in order to dissipate the heat generated by the applied
상기 용매는 무기 용매 또는 유기 용매가 사용될 수 있고, 바람직하게 물, 아세톤(CH3COCH3), 펜테인(C5H12), 메탄올(CH3OH), 암모니아(NH3) 등이 사용될 수 있다.The solvent may be an inorganic solvent or an organic solvent, preferably water, acetone (CH 3 COCH 3 ), pentane (C 5 H 12 ), methanol (CH 3 OH), ammonia (NH 3 ), etc. may be used. have.
예컨대, 작동유체로 물이 사용될 경우에는 상변화에 따른 흡발열량이 크고, 친환경적인 장점이 있다.For example, when water is used as the working fluid, the amount of heat absorbed by the phase change is large, and there is an advantage of being environmentally friendly.
또한, 물은 다른 용매보다 잠열이 우수하여 베이퍼 챔버(1)를 통하여 많은 열이 방열될 수 있고, 불이 붙지 않아 화재가 발생되지 않아야하는 제품에 적용할 수 있다.In addition, since water has superior latent heat than other solvents, a lot of heat can be dissipated through the
한편, 물은 앞서 설명된 금속들 중 알루미늄 또는 스테인리스 스틸과 반응하게 되면 산화되어 부식이 발생되거나, 마그네슘과 수증기가 반응하게 되면 산화되어 폭발이 발생될 수 있다.On the other hand, when water reacts with aluminum or stainless steel among the metals described above, it is oxidized to cause corrosion, or when magnesium and water vapor react, it is oxidized and an explosion may occur.
이에 따라, 본 발명은 앞서 설명된 바와 같이, 상판(10)과 하판(20)이 아노다이징 또는 도금 공정으로 처리된 금속으로 제조됨으로써, 위에서 설명된 바와 같이 금속이 물과 반응하여 산화되어 부식이 발생되거나, 폭발이 발생되는 문제가 개선될 수 있다.Accordingly, in the present invention, as described above, the
따라서 본 발명은 베이퍼 챔버(1)의 상판(10)과 하판(20)을 아노다이징 또는 도금 공정으로 처리된 금속을 사용함으로써, 금속 표면에 산화막(60) 또는 도금막(70)이 형성되어 베이퍼 챔버(1) 내부가 부식되지 않아 열 수송 효율이 저하되지 않음과 동시에, 베이퍼 챔버(1) 표면의 내마모성이 향상되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, an
예컨대, 작동유체로 아세톤, 펜테인, 메탄올 또는 암모니아가 사용될 경우에는 물보다 상대적으로 기화점이 낮아 적용되고자 하는 적용 제품(2)에서 요구되는 온도를 유지할 수 있다.For example, when acetone, pentane, methanol, or ammonia is used as the working fluid, the vaporization point is relatively lower than that of water, and the temperature required for the
또한, 상기 작동유체로 아세톤, 펜테인, 메탄올 또는 암모니아가 사용될 경우에는 상판(10) 및 하판(20)의 내부 면과 반응되는 것을 방지하기 위하여, 상판(10)과 하판(20)의 내부 면에 접착 필름(50)으로 코팅 처리될 수 있음은 물론이다.In addition, when acetone, pentane, methanol or ammonia is used as the working fluid, in order to prevent reaction with the inner surfaces of the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상판(10)과 하판(20) 내측에는 복수의 윅(30)이 돌출 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , a plurality of
도 3에 도시된 바와 같이, 베이퍼 챔버(1)는 상판(10) 내측에 포함된 윅(30)과 하판(20) 내측에 포함된 윅(30)이 맞닿아 배치되면, 베이퍼 챔버(1) 내부에 기둥이 형성됨으로써, 작동유체의 통로(35)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
이때, 통로(35)는 작동유체가 베이퍼 챔버(1) 내부에서 원활하게 흐르기 위하여, 상판(10)과 하판(20) 내측에 포함된 복수의 윅(30)이 맞닿아 결합됨에 따라 복수의 통로(35)가 형성될 수 있다.At this time, the
이에 따라, 베이퍼 챔버(1)는 상기 복수의 통로(35)에 의하여 내부에서 상변화가 발생된 작동유체가 모세관 현상을 대신할 수 있다.Accordingly, in the
도 1에 도시된 바와 같이, 베이퍼 챔버(1)는 작동유체가 베이퍼 챔버(1) 내부로 주입되기 위한 통로(35)로 노즐(40)이 포함될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the
상기 노즐(40)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상판(10)과 하판(20) 내측 단부에 형성된 홈(15)에 인입되어 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
또한, 상기 노즐(40)은 베이퍼 챔버(1) 내부가 진공상태로 유지되기 위하여 봉합(pinch off)될 수 있도록 금속 노즐이 사용될 수 있다.In addition, the
여기서, 금속 노즐은 구리, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 티타늄 등의 금속이 사용될 수 있고, 바람직하게 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공상태 유지에 유리한 구리 금속 노즐이 사용될 수 있으나, 이에 특별히 한정되지 않는다.Here, as the metal nozzle, a metal such as copper, aluminum, stainless steel, or titanium may be used, and preferably, a copper metal nozzle advantageous for maintaining a vacuum state inside the
또한, 상기 베이퍼 챔버(1)는 상판(10)과 하판(20)이 접합되기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 1겹 이상 도포될 수 있고, 바람직하게 1~3겹이 도포될 수 있다.In addition, in the
예컨대, 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 도포되지 않을 경우에는 고온(600℃ 이상)의 브레이징 공정이 수행되어야함에 따라, 베이퍼 챔버(1) 내부가 과도하게 용융되어 통로(35)가 형성되지 못할 수 있다.For example, when the
이에 따라, 브레이징 고정이 수행될 경우에는 고온에 의하여 열 변형이 발생되어 베이퍼 챔버(1)로써 기능이 수행되기 어려울 수 있다.Accordingly, when brazing is performed, thermal deformation is generated due to high temperature, so that it may be difficult to perform a function as the
따라서 본 발명은 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)을 도포하여 저온의 열융착 공정이 수행됨에 따라 위와 같이 브레이징 공정에 따른 문제를 개선할 수 있다.Therefore, the present invention can improve the problem caused by the brazing process as described above by applying the
예컨대, 상기 접착 필름(50)이 1겹이 도포될 경우에는 상판(10) 또는 하판(20) 중 어느 하나의 내측 표면 테두리와 윅(30) 노출면에 접착 필름(50)이 도포될 수 있다.For example, when one layer of the
예컨대, 상기 접착 필름(50)이 2겹이 도포될 경우에는 상판(10) 및 하판(20)의 내측 표면 테두리와 윅(30) 노출면에 접착 필름(50)이 각각 도포될 수 있다.For example, when two layers of the
예컨대, 상기 접착 필름(50)이 3겹 도포될 경우에는 상판(10) 또는 하판(20) 중 어느 하나의 내측 표면 테두리와 윅(30) 노출면에 접착 필름(50)이 2겹 도포되고, 상판(10) 또는 하판(20) 중 다른 하나의 내측 표면 테두리와 윅(30) 노출면에 접착 필름(50)이 1겹 도포될 수 있다.For example, when the
상기 접착 필름(50)은 폴리머 합성 접착 필름으로, 폴리에틸렌(polyethylene), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate), 폴리아미드(polyamide), 액정고분자 수지(liquid crystal polymer) 중에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 특별히 한정되지 않는다.The
이에 따라, 상기 베이퍼 챔버(1)는 상기 접착 필름(50)이 사용됨으로써, 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 처리된 금속의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1)의 진공 상태 유지가 가능하며, 누수가 발생되지 않는 장점이 있다.Accordingly, in the
또한, 상기 베이퍼 챔버(1)는 상기 접착 필름(50)이 사용됨으로써, 저온의 열융착 공정이 적용이 가능하여 금속의 열 변형이 발생되지 않아 평탄도가 일정하게 형성되고, 고진동성을 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the
여기서, 저온의 열융착 공정은 200℃ 이하의 온도 및 1psi 이하의 압력으로 수행될 수 있고, 바람직하게 120~200℃의 온도 및 0.3~0.6psi의 압력으로 수행될 수 있다.Here, the low-temperature thermal fusion process may be performed at a temperature of 200° C. or less and a pressure of 1 psi or less, and preferably at a temperature of 120 to 200° C. and a pressure of 0.3 to 0.6 psi.
예컨대, 200℃ 초과의 온도 또는 1psi 초과의 압력 조건에서 저온의 열융착 공정이 수행될 경우에는 과도하게 높은 온도 또는 압력으로 인하여 접착 필름(50)이 옆으로 밀려나는 현상이 발생되어 접착강도와 기밀성능이 저하될 수 있다.For example, when a low-temperature heat-sealing process is performed at a temperature of more than 200°C or a pressure of more than 1 psi, the
또한, 200℃ 초과의 온도 또는 1psi 초과의 압력 조건으로 인하여, 베이퍼 챔버(1)에 사용된 금속의 열 변형이 발생되어 평탄도가 일정하지 않아 열 저항이 발생되어 베이퍼 챔버(1)의 방열 효율이 저하될 수 있다.In addition, due to a temperature of more than 200 ° C or a pressure condition of more than 1 psi, thermal deformation of the metal used in the
예컨대, 120℃ 미만의 온도 또는 0.3psi 미만의 압력 조건에서 저온의 열융착 공정이 수행될 경우에는 과하게 낮은 온도 또는 압력으로 인하여 접착 필름(50)이 녹지 않거나, 균일하게 접착되지 못하여 접착강도와 기밀성능이 저하될 수 있다.For example, when the low-temperature heat-sealing process is performed at a temperature of less than 120° C. or a pressure of less than 0.3 psi, the
다음은 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명이다.The following is a description of the manufacturing method of the vapor chamber (1).
베이퍼 챔버(1)의 제조방법은 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계, 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.The manufacturing method of the
가장 먼저, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 중 선택되는 어느 하나 이상의 공정이 수행될 수 있다.First, in the step of pre-treating the
예컨대, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 아노다이징이 수행될 경우에는 금속 표면에 산화막(60)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, in the step of pretreating the
예컨대, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 도금이 수행될 경우에는 금속 표면에 도금막(70)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, in the step in which the
예컨대, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅이 수행될 경우에는 베이퍼 챔버(1)의 경량화와 대량 생산이 가능한 장점이 있다.For example, in the step of pre-processing the
예컨대, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅이 수행된 후에 아노다이징이 수행될 경우에는 베이퍼 챔버(1)의 경량화와 대량 생산이 가능함과 동시에 금속 표면에 산화막(60)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, the step of pre-processing the
예컨대, 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅이 수행된 후에 도금이 수행될 경우에는 베이퍼 챔버(1)의 경량화와 대량 생산이 가능함과 동시에 금속 표면에 도금막(70)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.For example, in the step of pre-processing the
다음으로, 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계가 수행될 수 있다.Next, the step of bonding the
이때, 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계는 앞서 수행된 전처리되는 단계를 통하여 전처리가 수행된 상판(10)과 하판(20)이 마주보도록 배치될 수 있다.At this time, the step of bonding the
여기서, 상판(10)과 하판(20)은 윅(30)이 형성된 면이 서로 마주보도록 배치되고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 1겹 이상 도포한 후 앞서 설명된 저온의 열융착 공정이 수행될 수 있다.Here, the
상기 저온의 열융착 공정이 수행된 후에 접합된 상판(10)과 하판(20)이 냉각되는 공정이 추가로 수행될 수 있음은 물론이다.Of course, a process of cooling the joined
다음으로, 작동유체가 주입되는 단계가 수행될 수 있다.Next, the step of injecting the working fluid may be performed.
이때, 작동유체가 주입되는 단계는 앞서 설명된 홈(15)에 노즐(40)을 인입시켜 접합된 상판(10)과 하판(20) 내부가 1차 진공상태로 유지시킨 후, 상기 노즐(40)을 통하여 앞서 설명된 작동유체가 주입될 수 있다.At this time, in the step of injecting the working fluid, the
여기서, 노즐(40)은 접착 필름(50)에 의하여, 상판(10)과 하판(20) 내측 단부에 형성된 홈(15)에 인입되어 접합될 수 있다.Here, the
다음으로, 노즐(40)이 봉합되는 단계가 수행될 수 있다.Next, a step of sealing the
이때, 노즐(40)이 봉합되는 단계는 작동유체가 주입된 상판(10)과 하판(20) 내부를 2차 진공상태로 유지시킨 후, 상기 노즐(40)이 봉합(pinch off)되어 베이퍼 챔버(1)가 제조될 수 있다.At this time, in the step of sealing the
본 발명의 일 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 내용 대비 동일한 점은 생략하고, 달라지는 점을 위주로 설명하고자 한다.In the
아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 아노다이징 처리된 금속으로 제조된 상판(10)과 하판(20)을 겹쳐 진공상태로 제조되고, 내부에 작동유체가 수용될 수 있다.The anodized
상기 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상판(10) 표면과 하판(20) 표면에 각각 산화막(60)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4 , in the anodized
또한, 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 산화막(60)이 형성된 상판(10)과 산화막(60)이 형성된 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the anodized
이때, 앞서 설명된 저온의 열융착 공정이 수행되면, 접착 필름(50)만이 용융됨에 따라 아노다이징 처리된 금속 간의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공 상태를 유지시킬 수 있다.At this time, when the low-temperature heat-sealing process described above is performed, as only the
더욱이, 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)는 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 산화막(60)이 형성되어 있어, 베이퍼 챔버(1) 내부에 수용되는 작동유체가 산화막(60)과 반응하지 않아 부식이 발생되지 않는 이점이 있다.Furthermore, in the anodized
다음은 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명으로, 앞서 설명된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법과 동일하게 수행될 수 있다.The following is a description of a method of manufacturing the anodized
다만, 상기 베이퍼 챔버(1)의 제조방법 중에서 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 아노다이징 처리되어 금속 표면에 산화막(60)이 형성될 수 있다.However, in the step of pretreating the
이에 따라, 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 산화막(60)이 형성됨으로써, 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.Accordingly, in the anodized
이후, 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.Thereafter, the above-described steps of bonding the
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 내용 대비 동일한 점은 생략하고, 달라지는 점을 위주로 설명하고자 한다.In the
도금 처리된 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 도금 처리된 금속으로 제조된 상판(10)과 하판(20)을 겹쳐 진공상태로 제조되고, 내부에 작동유체가 수용될 수 있다.The plated
상기 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상판(10) 표면과 하판(20) 표면에 각각 도금막(70)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5 , in the plated
또한, 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 도금막(70)이 형성된 상판(10)과 도금막(70)이 형성된 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5 , in the
이때, 앞서 설명된 저온의 열융착 공정이 수행되면, 접착 필름(50)만이 용융됨에 따라 도금 처리된 금속 간의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공 상태를 유지시킬 수 있다.At this time, when the low-temperature heat-sealing process described above is performed, as only the
더욱이, 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)는 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 도금막(70)이 형성되어 있어, 베이퍼 챔버(1) 내부에 수용되는 작동유체가 도금막(70)과 반응하지 않아 부식이 발생되지 않는 이점이 있다.Furthermore, since the
다음은 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명으로, 앞서 설명된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법과 동일하게 수행될 수 있다.The following is a description of a method of manufacturing the
다만, 상기 베이퍼 챔버(1)의 제조방법 중에서 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 도금 처리되어 금속 표면에 도금막(70)이 형성될 수 있다.However, in the step of pre-processing the
이에 따라, 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 도금막(70)이 형성됨으로써, 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the
이후, 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.Thereafter, the above-described steps of bonding the
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 내용 대비 동일한 점은 생략하고, 달라지는 점을 위주로 설명하고자 한다.In the
다이캐스팅 처리된 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 다이캐스팅이 수행된 상판(10)과 하판(20)을 겹쳐 진공상태로 제조되고, 내부에 작동유체가 수용될 수 있다.The die-casting
또한, 다이캐스팅 처리된 베이퍼 챔버(1)는 다이캐스팅이 수행된 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 형성될 수 있다.In addition, in the die-casting-treated
이때, 앞서 설명된 저온의 열융착 공정이 수행되면, 접착 필름(50)만이 용융됨에 따라 다이캐스팅이 수행된 금속 간의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공 상태를 유지시킬 수 있다.At this time, when the low-temperature heat-sealing process described above is performed, as only the
더욱이, 다이캐스팅 처리된 베이퍼 챔버(1)는 경량화와 대량 생산이 가능한 이점이 있다.Moreover, the die-casting processed
다음은 다이캐스팅 처리된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명으로, 앞서 설명된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법과 동일하게 수행될 수 있다.The following is a description of a method for manufacturing the die-casting process of the
다만, 상기 베이퍼 챔버(1)의 제조방법 중에서 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅 처리될 수 있다.However, in the step of pre-processing the
이에 따라, 다이캐스팅 처리된 베이퍼 챔버(1)는 베이퍼 챔버(1)의 경량화와 대량 생산이 가능할 수 있다.Accordingly, the die-casting treatment of the
이후, 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.Thereafter, the above-described steps of bonding the
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 내용 대비 동일한 점은 생략하고, 달라지는 점을 위주로 설명하고자 한다.In the
다음은 다이캐스팅이 수행된 후에 아노다이징 처리된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명으로, 앞서 설명된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법과 동일하게 수행될 수 있다.The following is a description of a method of manufacturing the
다만, 상기 베이퍼 챔버(1)의 제조방법 중에서 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅으로 제조될 수 있다.However, in the step of pre-processing the
이후, 다이캐스팅으로 제조된 상판(10)과 하판(20)은 아노다이징이 수행되어 다이캐스팅으로 제조된 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 산화막(60)이 형성되고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 형성될 수 있다.Thereafter, the
상기 접착 필름(50)은 앞서 설명된 저온의 열융착 공정에 의하여 용융됨에 따라 다이캐스팅이 수행된 후에 아노다이징 처리된 금속 간의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공 상태를 유지시킬 수 있다.As the
이에 따라, 베이퍼 챔버(1)는 다이캐스팅이 적용이 가능함에 따라 경량화와 대량 생산이 가능함과 동시에, 아노다이징이 적용이 가능함으로써 금속 표면에 산화막(60)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 이점이 있다.Accordingly, as the
이후, 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.Thereafter, the above-described steps of bonding the
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 앞서 설명된 내용 대비 동일한 점은 생략하고, 달라지는 점을 위주로 설명하고자 한다.In the
다음은 다이캐스팅이 수행된 후에 도금 처리된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법에 관한 설명으로, 앞서 설명된 베이퍼 챔버(1)의 제조방법과 동일하게 수행될 수 있다.The following is a description of a method of manufacturing the
다만, 상기 베이퍼 챔버(1)의 제조방법 중에서 상판(10)과 하판(20)이 전처리되는 단계는 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 다이캐스팅으로 제조될 수 있다.However, in the step of pre-processing the
이후, 다이캐스팅으로 제조된 상판(10)과 하판(20)은 도금이 수행되어 다이캐스팅 제조된 상판(10)과 하판(20) 표면에 각각 도금막(70)이 형성되고, 상판(10)과 하판(20) 사이에 접착 필름(50)이 형성될 수 있다.Thereafter, the
상기 접착 필름(50)은 앞서 설명된 저온의 열융착 공정에 의하여 용융됨에 따라 다이캐스팅이 수행된 후에 도금 처리된 금속 간의 접합이 가능하며, 베이퍼 챔버(1) 내부의 진공 상태를 유지시킬 수 있다.As the
이에 따라, 베이퍼 챔버(1)는 다이캐스팅이 적용이 가능함에 따라 경량화와 대량 생산이 가능함과 동시에, 도금 적용이 가능함으로써 금속 표면에 도금막(70)이 형성되어 내식성, 내마모성과 내구성이 향상되는 이점이 있다.Accordingly, in the
이후, 앞서 설명된 상판(10)과 하판(20)이 접합되는 단계, 작동유체가 주입되는 단계, 및 노즐(40)이 봉합되는 단계가 순차적으로 수행될 수 있다.Thereafter, the above-described steps of bonding the
앞서 설명된 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 적용 제품(2)의 어느 한 면 이상과 맞닿아 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6 , the
상기 적용 제품(2)은 운송장치, 전자제품, 열전소자, 발광소자, 자율주행 운송장치 또는 레이더 칩 등이 포함될 수 있으나, 이에 특별히 한정되지 않는다.The applied
일예로, 상기 운송장치는 자동차 내에 포함된 배터리, 모터, 전자제어 박스, 디스플레이형 계기판, 차량용 반도체 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the transportation device may include a battery, a motor, an electronic control box, a display-type instrument panel, a vehicle semiconductor, etc. included in a vehicle, but is not limited thereto.
일예로, 상기 전자제품은 전자를 이용한 제품 내에 포함된 배터리, 반도체, 디스플레이(display) 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the electronic product may include, but is not limited to, a battery, a semiconductor, a display, etc. included in a product using electrons.
예컨대, 상기 전자제품은 스마트폰, 노트북 내에 포함된 배터리, 반도체 등에 포함될 수 있고, 텔레비전(TV) 내에 포함된 패널에 포함될 수 있다.For example, the electronic product may be included in a battery included in a smartphone, a notebook computer, a semiconductor, or the like, or included in a panel included in a television (TV).
일예로, 상기 열전소자는 열전 반도체가 포함됨에 따라, 가정용(제습기, 정수기, 자판기, 냉장고, 에어컨, 차량용 쿨러 등), 산업용(공작기계 기판 냉각용, 분전반 냉각기, 열량계, 반도체용 설비 등), 항공용(블랙박스 냉각장치, 항공전자제어장치의 냉각설비, 열 조절장치 등), 우주용(발전기, 발열기, 냉각기 등), 군사용(적외선탐지기, 미사일 유도용 회로 냉각기, 레이저 관측 장비 등), 연구용(항온조, 항온가열기, 냉각용기기 등), 의료기용(항온조, 혈액 보관기, 발열기 냉각용 등) 등에 적용이 가능할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, as the thermoelectric element includes a thermoelectric semiconductor, household (dehumidifier, water purifier, vending machine, refrigerator, air conditioner, vehicle cooler, etc.), industrial (machine tool substrate cooling, distribution panel cooler, calorimeter, semiconductor equipment, etc.), Aviation (black box cooling system, avionics control system cooling equipment, heat control device, etc.), space use (generator, heat generator, cooler, etc.), military use (infrared detector, missile induction circuit cooler, laser observation equipment, etc.), It may be applicable for research (thermostat, thermostat heater, cooling device, etc.), medical device (thermostat, blood storage device, heat generator cooling, etc.), but is not limited thereto.
일예로, 발광소자는 발광 다이오드(LED)가 포함될 수 있다.For example, the light emitting device may include a light emitting diode (LED).
일예로, 레이더 칩은 전자파를 이용해 물체 방향, 거리 등을 파악하는 센서 시스템의 레이더 인쇄회로기판에 포함되어 무선 신호를 처리하는 것으로, 인공 지능(AI) 기술을 접목시켜 자율주행 등이 가능할 수 있다.For example, a radar chip is included in a radar printed circuit board of a sensor system that uses electromagnetic waves to determine the direction and distance of an object to process radio signals, and autonomous driving may be possible by incorporating artificial intelligence (AI) technology .
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이퍼 챔버(1) 하면에 상기 적용 제품(2) 상면이 맞닿아 배치될 수 있고, 이와 반대로 배치가 가능함은 물론이다.As shown in FIG. 6 , the upper surface of the applied
이때, 베이퍼 챔버(1)의 크기는 적용 제품(2)보다 크게 형성되거나, 같게 형성될 수 있다.At this time, the size of the vapor chamber (1) may be formed larger than the applied product (2), or may be formed to be the same.
여기서, 베이퍼 챔버(1)의 크기가 적용 제품(2)보다 크게 형성되거나, 같게 형성될 경우에는 적용 제품(2)과 맞닿지 않은 베이퍼 챔버(1)의 면으로 적용 제품(2)에서 발생되는 열을 방열시킬 수 있다.Here, when the size of the
다음은 베이퍼 챔버(1)가 적용 제품(2)에 부착되어 열전달 되는 과정에 관한 설명이다.The following is a description of the process in which the vapor chamber (1) is attached to the applied product (2) and heat is transferred.
도 6에 도시된 바와 같이, 적용 제품(2)에서 열이 발생되면, 적용 제품(2)과 부착된 면을 통해 베이퍼 챔버(1)로 열이 이동될 수 있다.As shown in FIG. 6 , when heat is generated in the applied
이때, 상기 열은 도 6에 도시된 a1 화살표와 같이, 베이퍼 챔버(1) 일측 내에 수용된 액체 상태의 작동유체를 증발시켜 증기가 생성될 수 있다.At this time, the heat may be generated by evaporating the liquid-state working fluid accommodated in one side of the
상기 증기는 도 6에 도시된 a2 화살표와 같이, 통로(35)를 따라 베이퍼 챔버(1) 상면으로 열을 확산시킴과 동시에 균일하게 열이 방열될 수 있다.The vapor may diffuse heat to the upper surface of the
베이퍼 챔버(1)를 통하여 열이 방열됨에 따라 도 6에 도시된 a3 화살표와 같이, 베이퍼 챔버(1) 타측 내에 증기가 응결되어 액체 상태의 작동유체가 생성될 수 있다.As the heat is dissipated through the
이때, 액체 상태의 작동유체는 도 6에 도시된 a4 화살표와 같이, 적용 제품(2) 방향으로 환류 될 수 있다.At this time, the working fluid in the liquid state may be refluxed in the direction of the applied
여기서, 베이퍼 챔버(1) 내에 포함된 윅(30)을 통하여 모세관 현상을 대신함으로써, 작동유체의 환류와 방열을 통한 적용 제품(2)의 쿨링(cooling)이 가능할 수 있다.Here, by replacing the capillary phenomenon through the
도 6에 도시된 바와 같이, 베이퍼 챔버(1)가 적용 제품(2)과 맞닿아 배치됨에 따라, 적용 제품(2)에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킴으로써, 발열에 의한 적용 제품(2)의 효율이 저하되지 않는 장점이 있다.As shown in FIG. 6 , as the
앞서 설명된 실시예에 따른 베이퍼 챔버(1)는 도 7에 도시된 바와 같이, 적용 제품(2)과 냉각판(3) 사이에 배치될 수 있다.The
상기 냉각판(3)은 공지의 기술이 적용된 공랭식 또는 수냉식이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
상기 베이퍼 챔버(1)를 기준으로 베이퍼 챔버(1) 상면에 상기 적용 제품(2) 하면이 맞닿아 배치되고, 베이퍼 챔버(1) 하면에 상기 냉각판(3) 상면이 맞닿아 배치될 수 있고, 이와 반대로 배치가 가능함은 물론이다.The lower surface of the applied
도 7에 도시된 바와 같이, 베이퍼 챔버(1)가 적용 제품(2)과 냉각판(3) 사이에 배치됨에 따라, 베이퍼 챔버(1) 하면에 맞닿아 배치되는 냉각판(3)을 통하여, 적용 제품(2)에서 발생되는 열을 보다 더 효율적으로 방열시켜 발열에 의한 적용 제품(2)의 효율이 저하되지 않는 장점이 있다.As shown in Figure 7, as the
본 발명은 아노다이징(anodizing), 도금 또는 다이캐스팅(die-casting) 처리된 금속을 이용한 베이퍼 챔버(vapor chamber) 및 이의 제조방법과 응용으로, 아노다이징, 도금 또는 다이캐스팅 처리된 금속의 접합이 가능한 산업상 이용가능한 발명이다.The present invention is a vapor chamber using anodizing, plating or die-casting treated metal and a manufacturing method and application thereof. Industrial use capable of bonding anodized, plated or die-casting metal possible invention.
Claims (8)
베이퍼 챔버는 상판과 하판 사이에 폴리머 접착 필름이 포함되어 120 내지 200℃의 온도 및 0.3 내지 0.6psi의 압력으로 저온의 열융착 공정에 의하여 상기 금속의 평탄도가 일정하게 형성되되, 진공상태로 제조되며,
상판 또는 하판 내측에 윅(wick)이 포함되어 베이퍼 챔버 내부에 수용되는 작동유체의 통로가 형성되며,
작동유체가 베이퍼 챔버 내부로 주입되기 위한 노즐이 포함되고,
아노다이징(anodizing) 공정으로 처리된 금속 표면에 산화막이 형성되어 작동유체에 의해 베이퍼 챔버 내부가 내식성을 가지고, 베이퍼 챔버 표면의 내마모성과 내구성이 향상되는 것을 특징으로 하는, 베이퍼 챔버.Overlap the upper and lower plates made of metal processed by any one or more processes selected from anodizing or die-casting,
The vapor chamber includes a polymer adhesive film between the upper and lower plates so that the flatness of the metal is uniformly formed by a low-temperature thermal fusion process at a temperature of 120 to 200°C and a pressure of 0.3 to 0.6 psi, manufactured in a vacuum becomes,
A wick is included inside the upper or lower plate to form a passage for the working fluid accommodated in the vapor chamber,
A nozzle for injecting the working fluid into the vapor chamber is included,
A vapor chamber, characterized in that an oxide film is formed on the surface of the metal treated by an anodizing process to have corrosion resistance inside the vapor chamber by the working fluid, and the abrasion resistance and durability of the surface of the vapor chamber are improved.
제품은 운송장치, 전자제품, 열전소자, 발광소자, 자율주행 운송장치 또는 레이더 칩이 포함되는 것을 특징으로 하는, 베이퍼 챔버를 포함하는 제품.6. The method of claim 5,
The product is a product including a vapor chamber, characterized in that it includes a transport device, an electronic product, a thermoelectric device, a light emitting device, an autonomous transport device or a radar chip.
상판과 하판이 접합되는 단계;
작동유체가 주입되는 단계; 및
노즐이 봉합되는 단계; 가 포함되고,
상판과 하판이 전처리되는 단계는 아노다이징(anodizing) 또는 다이캐스팅(die-casting) 중 선택되는 어느 하나 이상의 공정이 수행되며,
상판과 하판이 접합되는 단계는 전처리가 수행된 상판과 하판 사이에 폴리머 접착 필름이 포함되어 120 내지 200℃의 온도 및 0.3 내지 0.6psi의 압력으로 저온의 열융착 공정에 의하여 금속의 평탄도가 일정하게 형성되고,
아노다이징(anodizing) 공정으로 처리된 상판과 하판은 금속 표면에 산화막이 형성되어 작동유체에 의해 베이퍼 챔버 내부가 내식성을 가지고, 베이퍼 챔버 표면의 내마모성과 내구성이 향상되는 것을 특징으로 하는, 베이퍼 챔버의 제조방법.pretreatment of the upper plate and the lower plate;
bonding the upper plate and the lower plate;
a step in which a working fluid is injected; and
a step in which the nozzle is sealed; is included,
In the step of pre-treating the upper plate and lower plate, any one or more processes selected from anodizing or die-casting are performed,
In the step of bonding the upper and lower plates, a polymer adhesive film is included between the pre-treated upper and lower plates so that the flatness of the metal is constant by a low-temperature thermal fusion process at a temperature of 120 to 200 °C and a pressure of 0.3 to 0.6 psi. is formed,
An oxide film is formed on the metal surface of the upper and lower plates treated by anodizing process, so that the inside of the vapor chamber has corrosion resistance by the working fluid, and the abrasion resistance and durability of the vapor chamber surface are improved. Way.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220060982A KR102445227B1 (en) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220060982A KR102445227B1 (en) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102445227B1 true KR102445227B1 (en) | 2022-09-20 |
Family
ID=83446596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220060982A KR102445227B1 (en) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102445227B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102159656B1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-09-25 | 주식회사 진스텍 | Thin vapor chamber and its manufacturing method |
JP2022027308A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 尼得科超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司 | Heat transfer member and manufacturing method of heat transfer member |
-
2022
- 2022-05-18 KR KR1020220060982A patent/KR102445227B1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102159656B1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-09-25 | 주식회사 진스텍 | Thin vapor chamber and its manufacturing method |
JP2022027308A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 尼得科超▲しゅう▼科技股▲ふん▼有限公司 | Heat transfer member and manufacturing method of heat transfer member |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100024468A1 (en) | Refrigeration unit comprising a micro channel heat exchanger | |
US7011145B2 (en) | Method for enhancing mobility of working fluid in liquid/gas phase heat dissipating device | |
CN110429069A (en) | The heat transmitting of power module | |
KR102445227B1 (en) | Vapor chamber using anodizing or die-casting metal, manufacturing method and application thereof | |
CN103890363A (en) | Piston | |
US20170160017A1 (en) | Non-metallic vapor chambers | |
US20140097417A1 (en) | Flexible display and method for manufacturing the same | |
US20100181060A1 (en) | Heat radiator of semiconductor package | |
JP2013038183A (en) | Cooling device and method for manufacturing the same | |
US20130284406A1 (en) | Temperature control device and method of manufacturing the same | |
US20040118144A1 (en) | Hermetic inverter/converter chamber with multiple pressure and cooling zones | |
US20180148827A1 (en) | Thermal conduction device and vapor deposition crucible | |
CN108220865A (en) | The thermal spray deposition of hollow microsphere | |
US9389656B2 (en) | Heat dissipation structure applied to mobile device | |
KR101881221B1 (en) | Graphite heat-spreading sheet including barrier layer and method thereof | |
CN111283190A (en) | Apparatus and method for additive manufacturing | |
US9381717B2 (en) | Manufacturing method of heat dissipation structure applied to mobile device | |
TWI687644B (en) | Heat transferring module and manufacturing method thereof | |
KR102459087B1 (en) | Cooling apparatus for power semiconductor, and application thereof | |
US20230009424A1 (en) | Heat-dissipating substrate structure | |
CN112050675A (en) | Manufacturing method of ultrathin heat conduction patch and ultrathin heat conduction patch | |
JP2021103056A (en) | Heat exchanger | |
CN207567160U (en) | A kind of novel high Heat dissipation adhesive tape | |
CN218042204U (en) | Metal structural member used for being matched with gallium-based liquid metal | |
CN221449029U (en) | Semiconductor refrigeration device based on self-heat dissipation |