KR200228983Y1 - 표준형히트싱크및이를이용한히트싱크조립체 - Google Patents

Abstract

반도체 부품으로부터 발생된 열을 외부로 방출시키기 위한 히트싱크를 개시한다.

부품을 장착하는 베이스의 일측에 돌기부가 설치되고 이 돌기부와 형합될 수 있는 홈부가 베이스의 타측에 일체로 형성되어, 소형의 표준화된 다수의 히트싱크를 조립함에 의해 다양한 반도체 부품에 대응하여 그 방열 면적을 조절할 수 있다.

따라서, 소형의 히트싱크의 조합에 의해 다양한 반도체 또는 규격이 서로 다른 부품에 적용시 그 편리성이 증대되고, 인쇄회로기판 상에 히트싱크의 체결시 충분한 공간이 확보되며, 규격화된 히트싱크를 조립함에 의해 수직 또는 수평으로의 크기 조절이 가능하다.

Description

표준형 히트싱크 및 이를 이용한 히트싱크 조립체{Standard type heat sink & heat sink assembly}

본 고안은 히트싱크(HEAT SINK)에 관한 것으로서, 상세하게는 모니터 등과 같은 전자제품의 인쇄회로기판(PCB) 상에 장착되는 트랜지스터나 집적회로 또는 다이오드 등의 발열성 반도체 부품의 열부하를 완화시키기 위해 그 형상을 개선한 표준형 히트싱크 및 이를 이용한 히트싱크 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품은 소음 및 전자파를 줄이기 위해, 그 전자제품의 캐비넷의 통기공을 밀폐에 가깝게 최소화하는 추세에 있기 때문에, 캐비넷의 통기공이 줄어드는 만큼 전자제품 내부의 열부하가 증가되는 단점이 있다. 이러한 전자제품의 열부하를 감소시켜 그 열적 신뢰성을 향상시키기 위해 가장 널리 쓰이는 방열기구 중의 하나는 히트싱크를 채용하는 것이다.

상기 히트싱크는 자연대류 방식과 강제대류 방식으로 크게 대별되고, 자연대류방식에는 그 정형적 타입이 없는 평판형 히트싱크와 반도체 부품의 취부 위치나 방향 및 그 수량에 따라 다양한 형태로 변형 가능한 압출형 히트싱크로 분류된다.

상기 압출형 히트싱크의 다양한 실시예들이 개략적으로 도시된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 히트싱크(10)(20)(30)는 반도체 부품(2)이 탑재되는 베이스(4)와, 이 베이스(4)에 일체로 형성된 다수의 방열핀(6)을 포함한다. 여기서, 베이스(4)의 재질 및 넓이, 베이스(4)에 설치된 방열핀(6)의 개수, 방열핀(6) 사이의 간격 및 크기는 베이스(4)에 탑재되는 부품(2)의 종류나 히트싱크(10)(20)(30)의 용도에 따라 다종/다양하다. 도면의 참조부호 7, 8은 반도체 부품을 베이스(2)에 설치하기 위한 볼트와 너트를 각각 나타낸다.

상기한 바와 같은 종래기술에 의하면, 트랜지스터나 집적회로 등의 반도체 부품으로부터 발산되는 열을 방출시키기 위하여 상기 반도체 부품의 발열량에 따라 서로 다른 형태의 방열 면적을 가진 히트싱크(10)(20)(30)를 채용해야 한다. 또한,전자제품의 인쇄회로기판의 회로 설계의 형태에 따라 상기 히트싱크의 사이즈가 변경되는 경우가 발생한다. 나아가, 오늘날 새로운 반도체 부품이 갈수록 고온의 열을 발산시키는 성질에 부응하여 히트싱크 역시 보다 면적이 넓고 무거운 것이 요구되고 있는 실정이다.

본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 장착되는 반도체 부품의 변경에 부응할 수 있도록 소형의 표준화된 다수의 히트싱크들을 조립함에 의해 반도체 부품의 열부하를 감소시킬 수 있도록 구조가 개선된 표준형 히트싱크 및 이를 이용한 히트싱크 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 압출형 히트싱크의 실시예들을 개략적으로 도시한 사시도.

도 4 및 도 5는 본 고안의 바람직한 실시예들에 따른 표준형 히트싱크를 개략적으로 도시한 사시도.

도 6 및 도 7은 도 본 고안의 바람직한 실시예들에 따른 히트싱크 조립체를 개략적으로 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

41.51...방열핀 42.52...반도체 부품 43.53...내열제

44.54...베이스 45.55...돌기부 46.56...홈부

47.57...볼트 48.58...너트 49.59...조립수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 표준형 히트싱크는, 부품으로부터 발생된 열을 외부로 방출시키기 위한 히트싱크에 있어서, 상기 부품을 장착하는 베이스; 상기 베이스의 일측에 설치된 돌기부; 및 상기 돌기부와 대향되는 상기 베이스의 타측에 형성되며 상기 돌기부와 형합될 수 있는 홈부;를 구비한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 히트싱크 조립체는, 각각 부품을 장착하여 그로부터 발생되는 열을 방출시키기 위한 2개 이상의 베이스; 상기 각 베이스에 설치되며, 방열 면적을 조절할 수 있도록 서로 다른 상기 베이스들을 조립시킬 수 있는 조립수단;을 구비한다.

여기서, 상기 조립수단은 상기 베이스의 일측에는 돌기부를 연장 형성시키고, 상기 베이스의 타측에는 상기 돌기부와 형합되도록 홈부를 인입 형성시켜, 상기 베이스의 돌기부와 다른 베이스의 홈부가 형합되는 것이 바람직하고, 상기 돌기부와 상기 홈부 사이에 내열제가 개재되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 표준형 히트싱크를 개략적으로 도시한 사시도로서, 도 4는 돌기부 및 홈부가 베이스에 수평으로 배열된 것이고, 도 5는 수직으로 배열된 것이다.

수평식 표준형 히트싱크(40)를 도시한 도 4를 참조하면, 반도체 부품(42)으로부터 발생된 열을 전자제품의 캐비넷 외부로 방출하기 위해, 상기 부품(42)은 볼트(47)와 너트(48)에 의해 베이스(42)에 장착되고, 이 베이스(44)의 좌,우측 중 일측에 돌기부(45)가 설치되고, 이 돌기부(45)와 대면하는 베이스(44)의 타측에는 돌기부(45)의 형상에 끼워 맞춰질 수 있는 홈부(46)가 인입 형성된다. 도면의 참조부호 H는 미도시된 인쇄회로기판 상에 히트싱크(40)를 설치하기 위한 러그홀(lug hole)을 나타내고, 참조부호 41은 베이스(44)에 일체로 형성된 방열핀을 타나낸다. 상기와 같은 표준형 히트싱크(40)의 베이스(44) 및 방열핀(41)은 예를 들어, A6063S와 같은 금속에 의해 압출성형 방식에 의해 동일한 형상으로 제작된다.

한편, 도 5의 수직식 표준형 히트싱크(50)는 돌기부(55) 및 홈부(56)가 베이스(54)의 상하에 각각 형성되는 점에서 도 4의 수평식 표준형 히트싱크와 다르고, 그 외 반도체 부품(52)이 볼트(57)와 너트(58)에 의해 베이스(54)에 장착되고, 베이스(54)에는 러그홀(56) 방열핀(51)이 다수 형성되는 점에서 도 4의 수평식 표준형 히트싱크(40)와 그 기능이 동일하다.

상기한 구성의 표준형 히트싱크(40)(50)는 베이스(44)(54)에 장착되는 반도체 부품(42)(52)의 용량이나 형상 및 인쇄회로기판의 회로 설계에 따라 대응되는 히트싱크의 규격을 달리해야 할 경우, 소형의 표준화된 히트싱크(40)(50)들을 수평 또는 수직으로 다수 결합함에 의해 방열면적을 조절할 수 있다. 한편, 인쇄회로기판의 공간이 부족한 경우에 상기 방식의 조립에 의해 반도체 부품의 방열 효과를 최적화할 수 있다.

본 고안의 다른 실시예에 따른 히트싱크 조립체가 도 6 및 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 도 6은 동일한 형상의 표준형 히트싱크(도 4의 40)가 수평으로 배열된 상태이고, 도 7은 표준형 히트싱크(도 5의 50)가 수직으로 배열된 상태이다.

수평식 표준형 히트싱크(도 4의 40) 3개가 수평으로 배열된 도 6을 참조하면, 발열량이 서로 다른 각각의 반도체 부품(42:42a,42b,42c)이 그에 대응되는 베이스(44:44a,44b,44c)에 장착되고, 상기 부품(42)들의 발열량에 따른 방열 면적을 조절할 수 있도록 서로 다른 상기 베이스들(44)을 조립시킬 수 있는 조립수단(49)이 각 베이스(44)에 설치된다.

상기 조립수단(49)은 각 베이스(44)의 일측에 돌기부(45:45a,45b,45c)를 설치되고, 이 돌기부(45)와 형합될 수 있도록 그에 대응되는 베이스(44)의 타측에 홈부(46:46a,46b,46c)를 인입 형성되어 있다. 상기 돌기부(45)는 별도의 부재에 의해 베이스(44)에 설치될 수 있지만, 상기 베이스(44)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 동일한 규격의 표준형 히트싱크(40)의 돌기부(45)와 홈부(46)를 형합시킴으로써 원하는 크기로 조립하여 반도체 부품(42)의 발열량을 조절할 수 있다.

한편, 돌기부(45)와 홈부(46) 사이에는 내열성 또는 항산화성이 우수하여 넓은 온도범위(-70~120℃)에 걸쳐 전기적 성질을 비롯해 물성 변화가 작은 실리콘 오일 등과 같은 내열제(43)를 개재시키는 것이 바람직하다.

도 7은 수직식 표준형 히트싱크(도 5의 50) 3개를 수직으로 배열시킨 도면으로서, 도 5의 참조부호와 동일한 부호를 부여하였고, 돌기부(55:55a,55b,55c)와 홈부(56:56a,56b,56c)가 베이스(54:54a,54b,54c)의 상하에 수직으로 배열된 점외에는 다른 구성요소들의 기능은 상기 도 6의 수평형 히트싱크 조립체와 동일하다.

상기한 구성의 히트싱크 조립체에 의하면, 트랜지스터, 집적회로, 다이오드 및 인쇄회로기판 등의 반도체 부품의 용량이 가변되는 경우에, 소형의 표준형 히트싱크를 여러개 조립함으로써 가변된 용량에 대응할 수 있기 때문에 히트싱크의 성능을 최적화할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 표준형 히트싱크 및 이를 이용한 조립 히트싱크의 효과는 다음과 같다.

첫째, 소형의 표준형 히트싱크를 조합하기 때문에 다양한 형상의 반도체 부품 또는 규격이 서로 다른 반도체 부품에 적용시 그 편리성이 증대된다.

둘째, 인쇄회로기판 상에 히트싱크의 체결시 충분한 공간이 확보된다.

셋째, 규격화된 히트싱크를 조립함에 의해 수직 또는 수평으로의 크기 조절이 가능하다.

Claims (4)

1. 부품(42,52)으로부터 발생된 열을 외부로 방출시키기 위한 히트싱크(40,50)에 있어서,

   상기 부품(42,52)이 접촉되는 베이스(44,54);

   상기 베이스(44,54)의 일측에 설치된 돌기부(45,55); 및

   상기 돌기부(45,55)와 형합될 수 있도록 돌기부(45,55)와 대향되는 베이스(44,54)의 타측에 인입 형성된 홈부(46,56); 를 구비하는 것을 특징으로 하는 표준형 히트싱크.
2. 각각 부품(42,52)을 장착하여 그로부터 발생되는 열을 방출시키는 2개 이상의 베이스(44,54);

   상기 각 베이스(44,54)에 설치되어 방열 면적을 조절할 수 있도록 서로 다른 상기 베이스(44,54)들을 조립시킬 수 있는 조립수단; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 히트싱크 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 조립수단은 상기 베이스(44,54)의 일측에 설치된 돌기부(45,55)와, 상기 돌기부(45,55)와 형합되도록 상기 베이스(44,54)의 타측에 인입 형성된 홈부(46,56)를 포함하며,

   상기 베이스(44,54)들 중 어느 하나의 돌기부(45,55)와 다른 베이스(44,54)의 홈부(46,56)가 형합된 것을 특징으로 하는 히트싱크 조립체.
4. 제3항에 있어서,

   상기 돌기부(45,55)와 상기 홈부(46,56) 사이에 내열제(43,53)가 개재된 것을 특징으로 하는 히트싱크 조립체.