KR200262609Y1 - 히트 싱크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인쇄회로기판(PCB)상에 장착되는 발열부품(예를 들어, 트랜지스터(TR), 집적회로(IC) 등의 반도체 소자를 뜻함)에 밀착되어 이로부터 발산되는 열을 최적으로 방열시키고, 핀(압출 핀 또는 시트 핀)을 최적으로 형상화하여 방열효율을 극대화시키도록 한 히트 싱크에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은, 상면에 핀을 고정시키기 위한 복수개의 홈이 형성된 베이스와; 상기 베이스에 형성된 홈에 하부가 삽입되며, 핀 간격 조절과 방열 효율 증대를 위해 내측이 엠보싱처리된 소정 두께의 핀이 복수개 구비된 핀부로 히트 싱크를 구현함으로써, 최적의 방열 효율이 가능하다.

또한, 베이스에 삽입되는 핀의 하부에는 알루미늄 본드를 발라 베이스와 접합시킴으로써, 미세 공간의 제거로 방열 효율을 증대시킨다.

Description

히트 싱크{HEAT SINK}

본 고안은 히트 싱크(HEAT SINK)에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판(PCB)상에 장착되는 발열부품(예를 들어, 트랜지스터(TR), 집적회로(IC) 등의 반도체 소자를 뜻함)에 밀착되어 이로부터 발산되는 열을 최적으로 방열시키고, 핀(압출 핀 또는 시트 핀)을 최적으로 형상화하여 방열효율을 극대화시키도록 한 히트 싱크에 관한 것이다.

통상, 열이 많이 발생되는 전기전자기기 부품에는 CPU(Central Processing Unit), 열전소자(Thermo Electric Module), 파워트랜지스터, VGA 칩(CHIP), 무선 주파수 칩 등이 있으며, 이들 전기전자기기 부품들은 작동되면서 많은 열을 발생함으로 그 냉각이 아주 중요하다.

만약, 전기전자기기 부품의 온도가 적정온도를 넘으면 전기전자기기 부품에서 오류가 발생되거나 전기전자기기 부품이 파손된다. 특히, 컴퓨터와 같은 고가의 전자 제품에서는 해당 전기전자기기 부품의 발열은 심각한 문제로 대두되고 있다.

따라서 전기전자기기 부품에는 히트 싱크가 설치되며, 이러한 히트 싱크는 전기전자기기 부품에서 발생되는 열을 공기 중으로 방출하여 전기전자기기 부품의 온도를 낮추어주는 역할을 한다.

이러한 역할을 수행하는 기존 히트 싱크를 간략히 살펴보면, 베이스와 핀을 브레이징(brazing) 가공으로 접합시키게 되는 데, 이때 핀의 재질(통상, 알루미늄) 특성상 고온으로 접합을 하게되면 핀이 용융될 우려가 많다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 기존에는 핀의 두께를 두껍게 하여 히트 싱크를 제조하였으나, 핀의 두께를 두껍게 하면 단위 면적당 열전달 효율이 저하되는 문제점을 유발하고, 발열부품이 소형인 경우 핀의 개수에 제약이 따르므로 상대적으로 방열효율이 저하되는 문제점을 유발하였다.

한편, 상기와 같은 기존 히트 싱크의 제반 문제점을 해결하기 위해서, 다른 방법으로 핀을 얇게 만들어 핀의 개수를 늘려 방열 효율을 상승시키려는 시도가 있었으나, 이 방법은 핀이 얇아지므로 써 브레이징 가공시 핀이 녹는 경우가 발생하였으며, 핀 형상이 제대로 이루어지지 않는 문제점을 유발하였다.

이에 본 고안은 상기와 같은 기존 히트 싱크에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 고안의 목적은, 인쇄회로기판(PCB)상에 장착되는 발열부품(예를 들어, 트랜지스터(TR), 집적회로(IC) 등의 반도체 소자를 뜻함)에 밀착되어 이로부터 발산되는 열을 최적으로 방열시키고, 핀(압출 핀 또는 시트 핀)을 최적으로 형상화하여 방열효율을 극대화시키도록 한 히트 싱크를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 베이스에 삽입되는 핀의 하부에 알루미늄 본드를 발라 베이스와 접합시킴으로써, 미세 공간의 제거로 방열 효율을 증대시키도록 한 히트 싱크를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 "히트 싱크"는,

상면에 핀을 고정시키기 위한 복수개의 삽입홈이 형성된 베이스와;

상기 베이스에 형성된 삽입홈에 하부가 삽입되며, 핀 간격 조절과 방열 효율 증대를 위해 내측이 엠보싱처리된 소정 두께의 핀이 복수개 구비된 핀부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 "히트 싱크"는,

베이스에 삽입되는 핀의 하부에 알루미늄 본드를 발라 베이스와 접합시킴으로써, 미세 공간의 제거로 방열 효율을 증대시킴을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 "히트 싱크"는,

엠보싱처리된 전단 핀의 돌기가 후단 핀의 안착홈에 면접촉되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 히트 싱크의 분리 사시도이고,

도 2는 본 고안에 의한 히트 싱크의 결합 사시도이며,

도 3은 본 고안에 의한 히트 싱크의 정단면도이고,

도 4는 본 고안에 의한 히트 싱크의 측면도이고,

도 5는 본 고안에 따른 히트싱크의 상부 및 하부에 부품이 설치된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ..... 베이스

110 ..... 삽입홈

200 ..... 핀부

210 ..... 핀

211 ..... 안착홈

212 ..... 돌기

300 ..... 발열부품

400 ..... 알루미늄 본드

500 ..... 송풍팬

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도 1은 본 고안에 따른 히트 싱크(1000)의 분리 사시도이다.

여기서 참조부호 100은 상면에 핀(210 ~ 210+n)을 고정시키기 위한 복수개의 삽입홈(110)이 형성된 베이스를 나타내며, 참조부호 200은 상기 베이스(100)에 형성된 삽입홈(110)에 하부가 삽입되며, 핀 간격 조절과 방열 효율 증대를 위해 내측이 엠보싱처리된 소정 두께의 핀(210 ~ 210+n)이 복수개 구비된 핀부(200)를 나타낸다.

상기에서, 핀(210)은, 엠보싱 처리되어 들어간 복수개의 안착홈(211)과, 후단 핀(220)의 안착홈(221)에 면접촉을 갖도록 돌출된 복수개의 돌기(212)가 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서 핀(210 ~ 210+n)은 압출 핀 또는 시트 핀(Sheet Fin)을 나타낸다.

도 1에서 참조부호 213, 214는 히트 싱크(1000)의 상부에 장착되는 송풍팬과의 결합을 위한 결합홈을 나타낸다.

도 2는 본 고안에 의한 히트 싱크의 결합 정면도이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 히트 싱크의 제작 과정 및 그의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 베이스(100)의 상부면(핀이 접촉되는 면)은 복수개의 핀(210 ~ 210+n)이 삽입될 수 있도록 복수개의 삽입홈(110)을 형성한다. 여기서 베이스(100)의 재질은 통상의 베이스 재질인 알루미늄이다.

아울러 베이스(100)의 하부면은 도 5에 발열부품(300)이 접착된다. 여기서 베이스(100)와 발열부품(300)간의 접착은, 접착제에 의한 접착 방법이 있으며, 그 이외의 접착 방법으로 접착된다.

이러한 베이스(100)상에 형성된 복수개의 삽입홈(110)에 조각으로 형성되는 핀(210 ~ 210+n)이 삽입된다.

여기서 하나의 핀(예를 들어, 210)은, 엠보싱 처리되어 복수개의 안착홈(211)과 복수개의 돌기(212)가 형성되어 있으며, 상기 삽입홈(110)에 삽입되는 하단부는 도3에 도시한 확대도와 같이 양면에 알루미늄 본드(400)가 발라진 후 삽입홈(110)에 삽입되어 고정된다.

상기 삽입홈(110)에 핀(210)을 그냥 삽입하게 되면, 핀(210)이 삽입홈(110)과 면접촉을 하였다 해도, 실제적으로 아주 미세 공간이 형성되며, 그 미세 공간에 남아 있는 공기에 의해 단열 현상이 발생하여 방열 효율을 저하시킨다. 따라서 본 고안에서와 같이 삽입홈(110)에 삽입되는 하단부에 도3의 확대도와 같이 알루미늄 본드(400)를 바른 후 삽입홈(110)에 삽입하면, 고정력도 증대시킴은 물론 핀(210)과 삽입홈(110)사이에서 발생하는 미세 공간을 제거할 수 있으므로, 방열 효율을 극대화시킬 수 있다.

상기 알루미늄 본드(400)는, 통상의 본드에 알루미늄 가루를 소정 비율로 혼합하여 만든 본드를 말한다.

한편, 하나의 핀(210)이 삽입홈(110)에 삽입된 후, 다음 핀(예를 들어, 220)이 다음 홈에 삽입되면, 도4에 도시된 정면도와 같이, 전단 핀(210)의 복수개의 돌기(212)와 후단 핀(220)의 복수개의 안착홈(222)이 면접촉을 하게된다.

이렇게 전단 핀(210)의 일부와 후단 핀(220)의 일부가 면접촉을 갖게되면, 열전달 효율이 상승되어, 발열 부품(300)에서 발생한 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 즉, 방열 효과를 극대화시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 엠보싱 처리하여 복수개의 돌기(212)를 형성함으로써, 핀과 핀간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 실제 핀의 두께는 0.5 ~ 3mm안팎의 아주 소면적을 갖게 되므로, 베이스(100)에 형성된 삽입홈(110)에 그냥 삽입을 하게되면, 휘어질 우려가 많다. 여기서 핀과 핀간의 간격의 일정치 않으면 방열 효율이 저하된다.

그래서 본 고안과 같이 엠보싱 처리하여 일정한 크기의 돌기를 형성시키면, 별도의 핀과 핀간의 간격 유지를 위한 공정이 필요 없게 되며, 자동적으로 핀과 핀간의 간격이 일정하게 유지된다.

따라서 히트 싱크 제작시 제작 공정에 용이함을 도모해준다.

도 4는 본 고안에 의한 히트 싱크의 측단면도를 보인 것이며, 도 5는 본 고안에 의한 히트 싱크에 발열 부품(300) 및 송풍팬(500)이 결합된 것을 보인 것이다.

이상에서 상술한 본 고안에 의한 "히트 싱크"에 따르면, 핀(압출 핀 또는 시트 핀)을 엠보싱 처리함으로써, 핀과 핀간의 정확한 간격 유지가 가능하고, 제작 공정에 용이함을 도모해주는 이점이 있다.

또한 엠보싱 처리에 의해 전단 핀과 후단 핀간에 일부 면접촉이 이루어지도록 함으로써, 열전달 효율이 상승되므로 방열 효율을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 베이스에 형성된 삽입홈에 삽입되는 핀의 하단부에 알루미늄 본드를바른 후 삽입홈에 삽입시킴으로써, 고정력의 증대는 물론 베이스와 핀 사이의 미세 공간 제거로 방열 효율을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 상면에 핀을 고정시키기 위한 복수개의 삽입홈(110)이 형성된 베이스(100)와;

   상기 베이스(100)에 형성된 삽입홈(110)에 하부가 삽입되며, 핀 간격 조절과 방열 효율 증대를 위해 내측이 엠보싱 처리된 소정 두께의 핀(210)이 복수개 구비된 핀부(200)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 핀(210)은, 엠보싱 처리되어 들어간 복수개의 안착홈(211)과, 후단 핀(220)의 안착홈(222)에 면접촉을 갖도록 돌출된 복수개의 돌기(212)가 형성된 것을 특징으로 하는 히트 싱크.