KR20040026943A - Method for manufacturing the heat sink using ultrasonic welding of fin - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각종 통신 중계기 등과 같이 사용 중 열이 발생하여 열을 방출시키지 않으면 사용 중 이상이 발생할 수 있는 기기에서 발생되는 열을 방출하는데 사용되는 방열판(Heat sink)의 제조방법에 대한 것으로 종래의 제조방법에 비해 방열 효율이 우수한 방열판을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of a heat sink used for releasing heat generated in a device which may cause abnormalities in use if heat is generated during use such as various communication repeaters, and thus does not emit heat. It relates to a method of manufacturing a heat sink with excellent heat dissipation efficiency compared to the method.
최근 통신시장이 급성장하면서 많은 데이터를 전송할 수 있게 된 지금은 원거리 및 근거리에서의 무선 이동통신시에 통신이 원활하게 진행되기 위한 통신용 중계기를 요구하고 있다. 일반적으로 통신용 중계기는 간이 기지국으로, 전파원으로 발생된 신호를 수신하여 고주파로 증폭하여 송신하는 장치이다. 이와 같은 통신용 중계기는 특히 이동통신의 경우 IMT2000방식이 상용화됨에 따라 동영상 등의 대용량 데이터 처리를 하기 위한 모듈을 내장하며 대용량처리를 위한 모듈의 성능향상으로 인해 필연적으로 고열이 발생된다.Recently, as the communication market is rapidly growing, many data can be transmitted. Now, there is a demand for a communication repeater to smoothly communicate in a wireless mobile communication at a long distance and a short distance. In general, a communication repeater is a simple base station, and is a device that receives a signal generated as a radio wave source and amplifies and transmits the signal at high frequency. Such a communication repeater has a built-in module for processing a large amount of data, such as a video, in particular in the case of mobile communication IMT2000 method is commercialized, due to the performance of the module for large-capacity processing inevitably generates high heat.
이로 인해 이들 모듈로부터 열을 제거하는 역할을 수행하는 방열판은 더욱 효율적인 방열을 위해 여러 가지 방식으로 제조되고 있으나 중계기내에서 모듈의 발열을 제어해야 하는 공간적인 제약으로 인해 방열판의 형상과 크기, 소재에 있어서 많은 제한이 있을 수밖에 없다.As a result, heat sinks that remove heat from these modules are manufactured in various ways for more efficient heat dissipation.However, due to the space constraints to control the heat generation of the module in the repeater, There are many limitations.
이러한 문제점들을 해결하고자 한 종래의 방열판 제작을 위한 기술 중에서 압출을 이용하여 제조된 방열판을 제1도에 나타내었다. 압출 제조방법에 의해 제조된 방열판의 경우에는 중계기 내 모듈의 발열량이 많아지면서 이를 모두 효과적으로 방열 시키기에는 어려움이 있었다. 따라서 방열판의 사양이 휜(Fin)의 높이가 높을 뿐만 아니라, 휜과 휜사이의 배치 밀도가 높은 방열판의 제작이 요구되어 왔으나, 압출 제조방법으로는 이를 제조하기에는 많은 어려움이 있었다.The heat sink manufactured using extrusion is shown in FIG. 1 in the conventional technology for fabricating the heat sink to solve these problems. In the case of the heat sink manufactured by the extrusion manufacturing method, the heat generation amount of the module in the repeater was increased, so that it was difficult to effectively radiate all of them. Therefore, the heat sink specification has a high fin height, as well as the production of a heat sink having a high placement density between the fin and the fin has been required, there was a lot of difficulties in manufacturing this as an extrusion manufacturing method.
이에 압출을 이용한 방열판 제조방법의 단점을 개선하기 위하여 휜의 높이가 높고 휜과 휜사이의 배치 밀도를 높일 수 있는 프레스 압착을 이용한 방열판 구조를 제2도에 나타내었다.In order to improve the shortcomings of the heat sink manufacturing method using the extrusion, the heat sink structure using the press compression can be shown in Figure 2 to increase the height of the fin and increase the batch density between the fin and the fin.
이러한 제조방법은 방열 효율을 높이기 위하여 휜(12)을 별도로 제작하여 방열판 베이스(13) 부위의 한 면을 요철구조로 만들어 별도로 만들어진 휜(12)을 요철구조에 삽입한 후 휜(12) 삽입 부위 주위를 프레스 가공을 이용하여 휜(12)을 방열판 베이스(13)에 압착하는 방법으로 제조하였으나, 이와같은 프레스 압착을 이용한 제조방법으로는 압착시 방열판 베이스와 휜 사이에 존재하는 공기층의 단열효과에 의해 방열되어야 할 열의 전달효율이 저하되어, 향후 사용 예정인 동영상등의 대용량 데이타 처리를 하기 위한 모듈을 내장하는 각종 통신 중계기에서의 방열판 제조방법으로는 한계가 있다.This manufacturing method is to produce a fin (12) separately in order to increase the heat dissipation efficiency by making one side of the heat sink base 13 part uneven structure to insert a separately produced fin (12) into the uneven structure and then insert the fin (12) insertion site The press was used to press the fin (12) to the heat sink base (13) using a press process. However, this press press manufacturing method is used for the thermal insulation effect of the air layer existing between the heat sink base and the fin during pressing. The heat transfer efficiency to be dissipated is lowered, and there is a limitation in the method of manufacturing a heat sink in various communication repeaters incorporating a module for processing large data such as moving pictures.
따라서 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 각종 통신 중계기내의 모듈에서 발생되는 열을 방출하는 방열판을 제조하는데 있어서 종래의 방열판 제조방법에 비해 방열 효율이 우수한 방열판을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.Therefore, an object of the present invention devised to solve the problems of the prior art as described above in the manufacture of a heat sink for dissipating heat generated in the module in the various communication repeaters to produce a heat sink with excellent heat dissipation efficiency compared to the conventional heat sink manufacturing method To provide a way to.
도1은 종래의 압출을 이용하여 제조된 방열판의 구조1 is a structure of a heat sink manufactured using a conventional extrusion
도1a는 압출을 이용한 방열판 제조방법에 대한 설명을 위한 사시도Figure 1a is a perspective view for explaining the heat sink manufacturing method using extrusion
도1b는 도 1a의 View "A"를 나타낸 도면FIG. 1B illustrates View "A" in FIG. 1A
도2는 종래의 프레스 압착을 이용하여 제조된 방열판의 구조Figure 2 is a structure of a heat sink manufactured using a conventional press compression
도2a는 프레스압착을 이용한 방열판 제조방법에 대한 설명을 위한 사시도Figure 2a is a perspective view for explaining the heat sink manufacturing method using press compression
도2b는 도 2a의 View "B"를 나타낸 도면FIG. 2B illustrates View "B" in FIG. 2A
도3은 본 발명의 방열판을 제작하기 위한 플로우 차트Figure 3 is a flow chart for manufacturing the heat sink of the present invention
도4는 본 발명의 휜의 초음파 용접을 이용한 방열판의 제작방법에 대한 사시도Figure 4 is a perspective view of the manufacturing method of the heat sink using the ultrasonic welding of heat treatment of the present invention
도4a는 휜 사시도Figure 4a is a perspective view
도4b는 베이스의 사시도4b is a perspective view of the base
도4c는 초음파 용접기의 사시도4c is a perspective view of the ultrasonic welding machine
도4d는 초음파 용접기에 휜이 삽입된 사시도Figure 4d is a perspective view of the insert inserted into the ultrasonic welding machine
(어떤 부위에 삽입이 되었는지 설명)(Describe where it was inserted)
도4e는 베이스 홈에 휜이 삽입된 사시도Figure 4e is a perspective view of the insert into the base groove
도5는 본 발명의 방법으로 제조된 방열판의 구조5 is a structure of a heat sink manufactured by the method of the present invention
도5a는 방열판의 사시도5A is a perspective view of a heat sink
도5b는 도5a의 D-D'선 단면도FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG. 5A
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
10 : 압출금형10: Extrusion mold
11 : 방열판11: heat sink
12, 14 : 휜12, 14: 휜
13, 15 : 방열판 베이스13, 15: heat sink base
16 : 초음파 용접기16: ultrasonic welding machine
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 용접을 이용한 방열판제조방법은 방열판에 사용하기 위한 휜을 제작하는 단계(S1); 방열판 베이스를 제작하는 단계(S2); 제작된 방열판 베이스에 홈을 가공하는 단계(S3); 제작된 휜을 초음파 용접기에 삽입하는 단계(S4); 초음파 용접기에 삽입된 휜을 방열판베이스 홈에 삽입하는 단계(S5); 초음파 용접을 하는 단계(S6); 초음파 기계에서 휜을 분리하는 단계(S7); 방열판 주위의 이 물질을 제거하는 후가공 단계(S8)로 구성되는 것을 특징으로 하며, 후가공 단계(S8)전에 단계(S4)에서 단계(S7)까지 방열판 베이스 홈 개수만큼 반복하는 단계를 수행한다.Heat sink manufacturing method using the ultrasonic welding of the present invention for achieving the above object comprises the steps of producing a fin for use in the heat sink (S1); Manufacturing a heat sink base (S2); Processing a groove on the manufactured heat sink base (S3); Inserting the manufactured fin into an ultrasonic welder (S4); Inserting 휜 inserted into the ultrasonic welding machine into the heat sink base groove (S5); Performing ultrasonic welding (S6); Separating the fin in the ultrasound machine (S7); It is characterized in that it comprises a post-processing step (S8) to remove this material around the heat sink, the step of repeating the number of heat sink base grooves from step S4 to step S7 before the post-processing step (S8).
이하 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 휜의 초음파 용접을 이용한 방열판 제조방법에 대한 플로우 차트로서 본 발명에 대한 개요를 일목요연하게 보여 준다.Figure 3 shows an overview of the present invention as a flow chart for a heat sink manufacturing method using the ultrasonic welding of heat treatment of the present invention at a glance.
우선 방열판에 사용될 휜과 베이스의 사양을 설계하여 압출, 절삭가공, 프레스 성형, 소결, 사출 또는 주조 등과 같은 제조방법에 의하여 휜을 제작하는 단계(S1)를 수행하고, 방열판 베이스를 제작하는 단계(S2)를 수행한 후, 제작된 휜을 방열판 베이스에 삽입 또는 위치결정 할 수 있는 홈을 가공하는 단계(S3)를 수행한다. 여기서 홈 가공시 그 형상은 그루부형태 또는 사각형태등 특정형상에 제한을 두지 아니한다.First, by designing the specification of the fin and the base to be used for the heat sink to perform the step (S1) to produce a fin by a manufacturing method such as extrusion, cutting, press molding, sintering, injection or casting, and manufacturing a heat sink base ( After performing S2), the step (S3) of processing the grooves that can be inserted or positioned in the heat sink base is performed. Here, the shape of grooves is not limited to specific shapes such as groove shape or square shape.
제작된 휜을 초음파 용접기에 삽입하는 단계(S4)를 수행한 후, 제작된 방열판 베이스의 홈에 삽입하는 단계(S5)를 수행하여, 초음파 용접을 수행하는 단계(S6)를 수행한다. 초음파 용접을 끝나면 초음파 용접기에 삽입되어 있는 휜을 분리하는 단계(S7)를 수행한다. 이때 방열판베이스 홈 개수 만큼 단계(S4)에서 단계(S7)까지 수행을 끝내고, 홈 개수만큼 반복 용접을 끝내면 방열판 주위의 이물질을 제거하는 후가공 단계(S8)를 거쳐 방열판을 제작하게 된다.After performing the step (S4) of inserting the manufactured fin into the ultrasonic welder, the step (S5) of inserting into the groove of the produced heat sink base is performed, and performing the ultrasonic welding (S6). After the ultrasonic welding is finished to perform the step (S7) to remove the pin inserted in the ultrasonic welding machine. At this time, the end of the step (S4) to the step (S7) as much as the number of the heat sink base groove, the end of repeated welding by the number of grooves to produce a heat sink through the post-processing step (S8) to remove the foreign matter around the heat sink.
도4는 본 발명의 초음파 용접을 이용한 방열판의 제작방법에 대한 사시도를 나타낸 것으로, 도4a는 압축, 절삭가공, 프레스 성형, 소결, 사출 또는 주조등의 방법으로 제작된 휜(14)의 형태를 나타내어 주고 있으며, 도4b는 방열판 베이스(15)의 형태를 나타내어 주고 있다.Figure 4 shows a perspective view of the manufacturing method of the heat sink using the ultrasonic welding of the present invention, Figure 4a shows the shape of the fin 14 produced by a method such as compression, cutting, press forming, sintering, injection or casting 4B shows the shape of the heat sink base 15.
도4c는 초음파 용접을 하기 위한 초음파 용접기의 부분을 나타내고 있다.Fig. 4C shows a part of the ultrasonic welding machine for ultrasonic welding.
도4d는 초음파 용접기에 휜을 삽입한 모습을 나타내고 있다.Fig. 4D shows the insertion of the fin into the ultrasonic welding machine.
도4e는 초음파 용접기에 삽입된 휜을 방열판베이스 홈에 삽입한 모습을 나타내고 있으며, 그 후 초음파 용접을 실행하여 휜과 방열판 베이스가 일체화를 이루기 시작한다.Fig. 4E shows a state in which the fin inserted into the ultrasonic welding machine is inserted into the heat sink base groove. After that, ultrasonic welding is performed to start integration of the fin and the heat sink base.
도5는 본 발명의 초음파 용접을 이용하여 제작된 방열판의 구조를 나타내고 있다. 여기서, 도5a와 같은 일체화된 방열판 베이스(20)와 휜(19) 구조를 갖는 방열판을 볼 수 있다. 도5b는 본 발명의 방법으로 제조된 방열판의 단면을 나타내고 있으며, 종래의 프레스 압착 방법에 의해 제조된 방열판에서 생기게 되는 휜(19)과 방열판 베이스(20) 사이에 존재하는 공기층이 존재하지 않아 공기층의 단열효과를 방지할 수 있는 방열판을 얻을 수 있다.5 shows a structure of a heat sink manufactured by using ultrasonic welding of the present invention. Here, a heat sink having an integrated heat sink base 20 and a fin 19 structure as shown in FIG. 5A can be seen. FIG. 5B shows a cross section of a heat sink manufactured by the method of the present invention, in which there is no air layer present between the fin 19 and the heat sink base 20 produced in the heat sink manufactured by a conventional press crimping method. It is possible to obtain a heat sink that can prevent the thermal insulation effect.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 각종 통신 중계기 등과 같이 사용 중 열이 발생하여 열을 방출시키지 않으면 사용 중 이상이 발생할 수 있는 기기에서 발생되는 열을 방출하는 방열판을 제작하는데 있어서 방열 효율이 우수한 방열판을 제작할 수 있다.As described in detail above, the present invention has excellent heat dissipation efficiency in manufacturing a heat sink that emits heat generated in a device that may cause abnormalities in use if heat is generated during use, such as various communication repeaters, to release heat. The heat sink can be manufactured.
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