KR20060064963A - 히트싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열원의 열을 전달받아 방열하는 히트싱크에 관한 것으로서, 열원으로부터 열을 전달받을 수 있도록 그 하단이 열원에 접하는 흡열부와, 상기 흡열부의 양 측부로부터 연장되며 흡열부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 한 쌍의 방열부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 복수 개 겹쳐 구성하되, 상기 흡열부들은 외부에서 가해지는 압력에 의해 밀착되어 중앙부를 이루고, 상기 방열부들은 상기 중앙부의 양측에서 각각 상기 중앙부를 중심으로 방사방향으로 벌어진 형태를 취하는 히트싱크에 있어서, 상기 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트의 사이에, 상기 흡열부와 상기 방열부에 걸쳐지도록 배치된 제1히트파이프를 포함하는 제1히트파이프부:와 상기 방열부에 위치한 제1히트파이프부에 열적으로 결합되어 있으며, 상기 방열부들의 적어도 일부를 두께방향으로 관통하며 연장되고 그 방열부들에 열적으로 결합되어 있는 적어도 하나의 제2히트파이프;를 포함하여 이루는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 히트싱크에 의하면, 열원의 열을 보다 많이 그리고 빠르게 방열부로 전달시켜 냉각시키는 것이 가능하다는 효과가 있다.

Description

히트싱크{Heat sink}

도 1은 본 발명에 따른 제1실시에의 히트싱크의 사시도,

도 2는 도 1의 방열플레이트를 도시한 도면,

도 3은 도 1의 히트싱크의 분해 사시도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제2실시예의 사시도,

도 6은 도 5의 히트싱크의 분해 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 제3실시예의 사시도,

도 8은 도 7의 히트싱크의 분해 사시도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1a, 1b ... 히트싱크 10, 10a, 10b ... 방열플레이트

12 ... 흡열부 14 ... 방열부

15 ... 스페이서부 18 ... 중앙부

20, 20a, 20b ... 제1히트파이프부

22, 22a, 22b ... 제1히트파이프

24, 24a, 24b ... 히트파이프 수용 판부재

30 ... 제2히트파이프 32 ... 상부 히트파이프

34 ... 하부 히트파이프 40 ... 가압블록

240 ... 수용홈

본 발명은 컴퓨터에 사용되는 히트싱크(heat sink)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 얇은 방열플레이트들로서 방사형으로 펼쳐진 히트싱크를 제작하되, 방열플레이트의 흡열부로 흡수한 열원의 열을 방열부로 보다 빠르게 전달할 수 있도록, 히트파이프를 사용한 히트싱크에 관한 것이다.

히트싱크는 컴퓨터의 부품 중에 열을 발생시키는 열원으로부터 열을 흡수하고 흡수한 열을 외부로 방출하는 냉각수단이다.

예를 들면 CPU(central processing unit)나 열전소자, VGA(video graphic array)카드, 파워트랜지스터 등의 전자 부품은 작동시 많은 열을 발생시키게 되는데, 이러한 열로 인하여 전자 부품의 온도가 적정온도를 넘으면 작동상의 오류가 발생하거나 심할 경우에는 파손될 수 있으므로, 열이 발생하는 부품에는 반드시 히트싱크를 설치하여 발생한 열을 외부로 방출해주어야 한다.

한편, 과학기술의 급속한 발전에 따라 각종 전자부품이나 소자는 점차 집적화되고 그에 따라 전자제품의 크기도 소형화하고 있어서, 단위 크기당 발열량은 더욱 증가되고 있다. 히트싱크의 크기가 크면 그만큼 방열량이 많아지지만 상기 소형화의 추세에 히트싱크의 크기를 맞추도록 방열핀(fin)의 표면적을 최대한으로 넓게 하는 동시에 히트싱크의 전제적인 크기를 작게 하는 기술 즉, 같은 크기의 히트싱크다 하더라도 방열핀의 표면적이 보다 넓도록 제작하여 냉각능력을 극대화하려는 기술이 제안되고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 히트싱크는 여러 가지 다양한 형태로 만들어지고 있다.

본 발명은, 여러 가지 형태의 히트싱크 중에 특히, 얇은 방열플레이트들을 사용하여 방사상으로 펼쳐진 형태를 가지는 히트싱크에 대한 것이다.

종래 사용되고 있는 방사상으로 펼쳐진 형태의 히트싱크는, 그 하측 이 열원에 접하도록 되어 있는 흡열부와, 상기 흡열부로부터 연장되며 방사상으로 펼쳐진 형태를 가지고 흡열부로부터 열의 전달받아 외부로 발산시키는 발열부를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 종래의 히트싱크는, 열원에서 발생하는 열이 컴퓨터 기술의 발전과 함께 점점 많아짐에 따라, 열원으로부터 전달받은 흡열부의 열을 발열부로 충분하게 전달되지 못하여, 원하는 정도의 냉각성능을 발휘하지 못하고 있다. 따라서, 종래보다 냉각능력이 향상된 히트싱크에 대한 필요성이 존재하고 있다.

본 발명은 상기 필요성을 충족시키기 위한 것으로, 히트파이프를 사용하여 흡열부의 열을 발열부로 보다 빠르고 효과적으로 전달할 수 있도록 함으로써 냉각능력이 향상된 히트싱크를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 열원으로부터 열을 전달받을 수 있 도록 그 하단이 열원에 접하는 흡열부와, 상기 흡열부의 양 측부로부터 연장되며 흡열부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 한 쌍의 방열부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 복수 개 겹쳐 구성하되, 상기 흡열부들은 외부에서 가해지는 압력에 의해 밀착되어 중앙부를 이루고, 상기 방열부들은 상기 중앙부의 양측에서 각각 상기 중앙부를 중심으로 방사방향으로 벌어진 형태를 취하는 히트싱크에 있어서, 상기 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트의 사이에, 상기 흡열부와 상기 방열부에 걸쳐지도록 배치된 제1히트파이프를 포함하는 제1히트파이프부:와 상기 방열부에 위치한 제1히트파이프부에 열적으로 결합되어 있으며, 상기 방열부들의 적어도 일부를 두께방향으로 관통하며 연장되고 그 방열부들에 열적으로 결합되어 있는 적어도 하나의 제2히트파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1히트파이프부는, 상기 제1히트파이프를 수용하는 수용부를 구비하며, 상기 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트의 사이에 끼워지는 히트파이프 수용 판부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1히트파이프는, 상기 흡열부에 위치한 흡열부분이 상기 열원에 근접하여 배치되고, 상기 방열부에 위치한 부분은 상기 흡열부분으로부터 상승하며 연장되도록 형성되며, 상기 히트파이프 수용 판부재는 상기 방열플레이트에 대면하여 접하는 두 개의 접촉면을 가지며, 상기 수용부는 상기 두 개의 접촉면 중 하나의 접촉면에 형성되어 상기 제1히트파이프를 수용하는 수용홈인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2히트파이프는, 상기 방열부에 배치된 제1히트파이프부의 단부에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 히트파이프인 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1히트파이프부는 상기 방열부의 상측 단부까지 연장되어 있으며, 상기 제2히트파이프는, 상기 방열부에 배치된 제1히트파이프부의 단부에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 상부 히트파이프와, 상기 상부 히트파이프의 하부에 배치되어 상기 제1히트파이프에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 적어도 하나의 하부 히트파이프를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는, 상기 중앙부를 중심으로 그 양측에서 대칭을 이루는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡열부의 양 측부로부터 연장된 한 쌍의 방열부는, 각각의 연장 길이가 서로 다른 장축 방열부와 단축 방열부로 이루어져, 상기 중앙부를 중심으로 일측에는 장축 방열부가 배치되고, 타측에는 단축 방열부가 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2히트파이프부는, 상기 장축 방열부들에만 구비된 것이 바람직하다.

한편, 상기 방열부는, 상기 흡열부들을 상호 밀착시킴에 따라 방사형으로 벌어질 수 있도록, 상기 흡열부에 근접한 위치에 적어도 하나의 스페이서부를 더 구비하고, 상기 흡열부들은 한 쌍의 가압블록에 의해 두께 방향으로 죄어져 밀착되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은, 본 발명에 따른 제1실시예의 히트싱크의 사시도이고, 도 2은 도1의 히트싱크를 구성하는 하나의 방열플레이트의 정면도이다. 도 3은 도 1의 히트싱크의 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.

본 발명에 따른 히트싱크(1)는, 다수의 방열플레이트(10), 제1히트파이프부(20), 제2히트파이프(30) 그리고 가압블록(40)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 방열플레이트(10)들의 각각은, 흡열부(12)와 방열부(14)로 이루어져 있다.

상기 흡열부(12)는, 열원(미도시)으로부터 열을 전달받을 수 있도록 그 하단이 열원에 접한다. 다만, 본 실시예의 경우, 흡열부(12)가 후술할 발열부(14)와 일체로 이루어져 있기 때문에, 두 부분이 명시적으로 분리가 된 것은 아니지만, 흡열부(12)는 후술할 가압블록(30)에 의해 밀착되어서 그 하단부가 열원에 접하게 되는 부분을 말하며, 도 2에서 가상선으로 그 경계가 표시되어 있다. 복수의 방열플레이트(10)들을 겹친 후, 흡열부(12)들을 가압블록(40)에 의해 가압하며 밀착하게 되면, 밀착된 흡열부(12)들은 중앙부(18)를 이루게 된다. 즉, 중앙부(18)는 한 쌍의 가압블록(40)의 사이에 밀착되어 있는 흡열부(12)들을 의미하는 것이다. 한편, 흡열부(12)에는, 한 쌍의 관통공(104)이 형성되어 있다.

상기 방열부(14)는, 흡열부(12)의 열을 전달받아 외부로 방출하는 역할을 한다. 방열부(14)는 흡열부(12)의 양측부로부터 연장되어 흡열부(12)와 일체로 형성된다. 양측의 발열부(12)는 흡열부(12)를 기준으로 하여 대칭의 형상이다.

그리고, 도 2를 참조하면, 양측의 방열부(14)에는 스페이서부(15)가 모두 4개 마련되어 있다. 복수의 방열플레이트(10)들이 겹쳐진 상태에서, 흡열부(12)들이 밀착되면, 흡열부(12)에 인접한 부분에 마련되어 두께를 제공하는 스페이서부(15) 들로 인해, 방열부(14)의 외측 단부들은 상호 멀어지며 중앙부(18)를 중심으로 방사형을 이루게 된다.

본 실시예의 경우, 상기 스페이서부(15)는, 도 3의 부분상세도에 잘 도시된 바와 같이, 방열부(14)의 일부분이 절개된 후 접혀져 스페이서의 역할을 수행하도록 형성된다. 다만, 두께를 제공하는 스페이서부가 본 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니며, 방열부(14)의 해당위치를 펀칭하여 돌출부를 만들거나 또는 제3의 부재를 사용하여 스페이서의 역할을 수행하도록 할 수도 있다.

한편, 흡열부(12)의 양측의 방열부(14)의 각각에는, 후술할 제2히트파이프(30)가 결합되는 홈(102)이 형성되어 있다.

상기 가압블록(40)은, 흡열부(12)들을 두께 방향으로 가압하여 상호 밀착되도록 한다. 가압블록(40)은, 단단한 재질, 예컨대 철이나, 알루미늄과 같은 재질로 만들어지고, 대략 흡열부(12)의 면적과 같은 크기를 가지며, 흡열부(12)에 마련된 한 쌍의 관통공(104)에 대응하는 위치에 한 쌍의 관통공(402)이 마련되어 있다.

본 실시예의 경우, 한 쌍의 가압블록(40)이 겹쳐진 흡열부(12)들을 가압하여 밀착시키도록 하기 위해서, 흡열부(12)에 마련된 관통공(104)들과, 가압블록(40)에 마련된 관통공(402)들을 관통하여 죄어지는 볼트와 너트와 같은 체결수단(미도시)이 사용된다.

상기 제1히트파이프부(20)는, 제1히트파이프(22)와 히트파이프 수용 판부재(24)를 포함하여 이루어져 있다. 제1히트파이프부(20)는, 열원의 열을 전달받아 후술할 제2히트파이프(30)로 신속히 전달하는 역할을 수행한다.

상기 제1히트파이프(22)는, 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트(10) 사이에 배치되는데, 흡열부(12)와 방열부(14)에 걸쳐지도록 되어 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 제1히트파이프(22)는 겹쳐진 방열플레이트(10)들의 가장 가운데에 끼워져 있다. 제1히트파이프(22)를 중심으로 양측의 방열플레이트(10)들의 숫자는 상호 동일하다. 한편, 제1히트파이프(22)에 있어서, 흡열부(12)와 결합되어 있는 중간부분인 흡열부분(220)은 열원에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 흡수할 수 있도록, 도시된 바와 같이 하측의 열원에 근접하도록 배치된다. 그리고, 흡열부분(220)으로부터 연장되는 부분(224)들은 하측에 배치된 흡열부분(220)으로부터 상승되도록 형성되어서, 열원으로부터 전달받은 흡열부분(220)의 열을 방열부(14)의 상측부분에 위치한, 후술할 제2히트파이프(30)로 전달하기에 적합하다.

상기 히트파이프 수용 판부재(24)는, 열전도율이 우수한 재료, 예컨대 구리와 같은 재료로 만들어지며, 제1히트파이프(22)를 수용한 상태로, 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트(10)의 사이에 끼워진다. 본 실시예에 사용되는 제1히트파이프(22)가 통상의 히트파이프를 사용하므로, 강성이 충분히 높지는 않다. 따라서, 방열플레이트(10) 사이에 히트파이프를 배치한 후, 히트파이프가 찌그러지는 등의 손상이 발생하지 않으면서, 방열플레이트(10)를 가압 밀착시켜 중앙부(18)를 형성시키려면, 충분한 강성과 열전도율이 높은 재료로 만들어진 히트파이프 수용 판부재(24)와 같은 구성이 필요하게 된다.

히트파이프 수용 판부재(24)는, 이웃한 방열플레이트(10)에 대면하여 접하는 두 개의 접촉면(도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도인 도 4참조)을 가진다. 이중에 일측의 접촉 면(246)에 제1히트파이프(22)를 수용하는 수용홈(240)이 형성되어 있다. 수용홈(240)은 제1히트파이프(22)의 형상에 대응되도록 중간 부분으로부터 양측이 상승하는 형태로 형성된다. 수용홈(240)의 깊이는 제1히트파이프(22)의 지름길이보다는 작지 않다.

한편, 수용홈(240)에 제1히트파이프(22)가 수용된 상태에서, 수용홈(240)과 제1히트파이프(22) 간에 열전달이보다 효율적으로 일어나도록 하기 위해, 수용홈(240)에 제1히트파이프(22)를 용접이나 블레이징의 방법에 의해 견고하게 결합시키거나, 수용홈(240)과 제1히트파이프(22) 사이의 공간에 열전도율이 우수한 재질의 충진제나 접착제 등을 충진하는 것이 바람직하다.

히트파이프 수용 판부재(24)의 상측 단부에는, 후술할 제2히트파이프(30)의 중간부분이 열적으로 결합되는 홈(242)이 양측에 각각 하나씩 모두 한 쌍이 마련되어 있다. 홈(242)은, 제2히트파이프(30)가 가능한 제1히트파이프(22)에 근접하게 배치될 수 있도록 형성되어 있는 것이, 제1히트파이프(22)에서 제2히트파이프(30)로의 열전달을 위해 바람직하다.

한편, 본 발명이, 실시예와 같이 히트파이프 수용 판부재(24)를 사용하는 것에 한정되는 것은 아니다. 도시하지는 않았지만, 제1히트파이프(22)를 강성이 충분한 재료를 이용하여 원통형이 아닌 히트파이프 수용 판부재(24)와 같은 외형을 가지도록 특별히 제작하여 방열플레이트(10)들 사이에 배치할 수도 있다.

도 3은, 마치 도시된 형상과 같이, 방사형으로 펼쳐진 상태의 양측의 방열플레이트(10)들의 사이에 제1히트파이프부(20)가 끼워져 고정되는 것처럼 이해될 수 도 있으나, 이는 조립된 상태에서 구성 요소들을 가상적으로 분리한 도면일 뿐이다. 즉, 본 실시예의 히트싱크(1)를 형성하기 위해서는, 복수의 방열플레이트(10)들의 가운데 중간 사이에 제1히트파이프부(20)를 끼워 넣은 후에, 가압블록(40)을 흡열부(12)의 양측에 배치하고, 연통된 관통공들(104, 244, 402)들에 체결수단(미도시)으로서 볼트와 너트에 체결하게 되면, 체결력에 의해 흡열부(12)들은 두께 방향으로 가압되면서 밀착되고, 스페이서부(15)들로 인해 방열부(14)들은 각각의 단부들이 이격되며 방사형으로 펼쳐지게 된다. 이때 제1히트파이프부(20)는 방열플레이트(10)들의 중간 부분에 끼워져 있기 때문에, 전체적으로 직선상태를 유지할 수 있다.

상기 제2히트파이프(30)는, 제1히트파이프부(20)와 열적으로 결합되어 있으며, 중앙부(18)를 중심으로 양측의 방열부(14)에 각각 하나씩 모두 한 쌍이 구비되어 있다. 각각의 제2히트파이프(30)는, 대략 180도의 원호 형태로 구부러져 있다. 제2히트파이프(30)는, 접착제를 사용하거나, 용접 또는 블레이징 등과 같은 방법에 의해, 각 방열부(14)의 홈(102) 및 방열부(14)들의 사이에 위치한 히트파이프 수용 판부재(24)의 상측 단부에 마련된 홈(242)에 열적으로 결합되어 있다. 일측의 제2히트파이프(30)는, 본 실시예의 경우 일측에 배치된 모든 방열부(14)를 관통하여 연장된다. 따라서, 제2히트파이프(30)는, 제1히트파이프부(20)로부터 전달받은 열을 빠르게 각 방열플레이트(10)의 방열부(14)로 전달시킨다. 본 실시예의 경우, 제2히트파이프(30)가 원호 형태로 구부러져 있는 것으로 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2히트파이프(30)가 제1히트파이프부(20)에 열적으로 결합되고, 방열부(14)들의 적어도 일부에 열적으로 연결될 수 있는 다른 형상, 예컨대 직선의 형상도 가능하다.

그리고, 제1실시에의 히트싱크(1)는, 전체적으로 보았을 때, 중앙부(18)를 중심으로 그 양측에서 대칭을 이루고 있다.

한편, 본 실시예의 경우에는 흡열부(12)들이 한 쌍의 가압블록(40)에 의해 가압되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 흡열부(12)들을 두께 방향으로 가압할 수 있는 구성이면 어떠한 것이나 적용가능하다.

그리고, 본 발명의 히트싱크(1)는, 도시하지는 않았지만, 중앙부(18)의 상부에 위치하는 냉각팬을 더 구비하는 것이 바람직하다. 냉각팬은 히트싱크(1)의 상부에 있는 상대적으로 기온이 낮은 공기를 아래로 강제 송풍시키어 방열부(14)들을 거치면서 상호 열교환이 일어나도록 하여, 냉각능력을 향상시킨다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 히트싱크(1)는, 흡열부(12)와 방열부(14)에 걸쳐 배치된 제1히트파이프부(20)와, 이러한 제1히트파이프부(20)에 열적으로 결합된 제2히트파이프(30)를 구비하고 있기 때문에, 열원에서 발생한 열이 흡열부(12)로 전달된 후, 열전도율이 구리의 수천배에 달하는 히트파이프를 통해 빠르고 효과적으로 방열부(14)로 전달된다. 따라서, 냉각능력이 종래에 비해 월등하다는 장점이 있다.

도 5와 도 6에는, 본 발명에 따른 제2실시예의 히트싱크가 도시되어 있다.

제2실시예의 히트싱크(1a)는, 제1히트파이프부(20a)와 열적으로 결합되어 있는 제2히트파이프가 상부 히트파이프(32)와 하부 히트파이프(34)로서 모두 2쌍 구 비되어 있다는 점에 특징이 있다.

도 5와 도 6에 있어서, 제1실시예의 히트싱크(1)에 사용된 참조번호와 동일 내지 유사한 참조번호를 사용하는 구성요소는, 제1실시예의 히트싱크(1)의 해당하는 구성요소와 동일한 기술적 구성과 역할을 나타내는 구성요소이다. 생략된 구성요소에 대한 설명은 대응되는 제1실시예의 구성요소에 대한 설명이 적용되며, 이하에서, 제1실시예와 비교하여 특징이 있는 사항만을 설명하기로 한다.

제2실시예의 히트싱크(1a)는, 방열플레이트(10a), 제1히트파이프부(20a), 제2히트파이프 그리고 가압블록(40)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 방열플레이트(10a)는, 흡열부(12)와 방열부(14)로 이루어져 있으며, 방열부(14)에는 스페이서부(15)가 형성되어 있다.

한편, 흡열부(12)의 양측의 방열부(14)에는 상부, 하부의 두 개의 제2히트파이프(32, 34)가 각각 결합되는 두 개의 홈(103, 102)이 형성되어 있다. 상기 홈(102)은 제1실시예의 홈(102)과 유사한 위치에 형성되고, 다른 하나의 홈(103)은 방열부(14)의 상측 단부에 형성된다.

상기 제1히트파이프부(20a)는, 제1히트파이프(22a)와 히트파이프 수용 판부재(24a)로 이루어져 있다. 제1히트파이프(22a)의 중간부분은 열원에 근접하도록 배치되며, 양측의 부분은 각각 상승하면서 연장되어 방열부(14)의 상측 단부까지 연장되어 있다. 그리고, 이러한 제1히트파이프(22a)가 수용되는 수용홈이 형성되어 있는 히트파이프 수용 판부재(24a)도, 제1히트파이프(22a)의 형상과 길이에 대응되도록 형성된다.

히트파이프 수용 판부재(24a)에는, 상부 히트파이프(32)와 하부 히트파이프(34)가 각각 열적으로 결합되는 두 개의 홈(243, 242)이 양측에 각각 형성되어 있다. 홈(243, 242)들은 방열부(14)에 형성된 홈(103, 102)에 대응되는 위치에 형성된다.

상기 제2히트파이프는 상부 히트파이프(32)와 하부 히트파이프(34)를 포함하여 이루어져 있다. 상부, 하부 히트파이프(32, 34)는, 중앙부(18)의 양측에 하나씩 구비되고, 각각은 180도의 원호형태로 구부러져 있다. 그리고, 각 상부 히트파이프(32)는, 방열부(14)에 배치된 제1히트파이프부(20a)의 히트파이프 수용 판부재(24a)의 단부에 형성되어 있는 홈(243)과, 방열부(14)들에 형성되어 있는 홈(103)들에 열적으로 결합된다. 또한, 하부 히트파이프(34)는, 히트파이프 수용 판부재(24a)의 홈(242)과 방열부(14)의 홈(102)들에 열적으로 결합된다.

제2실시예의 히트싱크(1a)도, 전체적인 형상은 중앙부(18)를 중심으로 대칭을 이루고 있다.

본 발명에 따른 제2실시예의 히트싱크(1a)는, 상부, 하부 히트파이프(32, 34)를 구비하고 있기 때문에, 제1실시예의 히트싱크(1)와 비교하면, 제1히트파이프부(20a)로부터 전달받은 열을 각 방열부(14)의 두 부분에서 전달하는 것이 가능하여, 방열부(14)를 전체적으로 고르게 이용할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 열원에서 발생하는 열이 상당히 큰 경우에는, 원하는 냉각량을 위해 요구되는 방열부(14)의 크기도 커지게 되는데, 넓어진 방열부(14)를 전체적으로 효율적으로 이용하기 위해서는, 제2실시예의 히트싱크(1a)와 같이 복수 개의 제2히트파이프를 구비하는 것이 필요하다.

한편, 도 7과 도 8에는, 본 발명에 따른 제3실시예의 히트싱크가 도시되어 있다.

제3실시예의 히트싱크(1b)는, 제1히트파이프부(20b)와 제2히트파이프(30)를 포함하여 구성되는 것은 앞선 실시예들과 비교하여 유사하지만, 전체적인 형상이 중앙부(18)를 중심으로 양측이 비대칭인 것에 특징이 있다. 이러한, 비대칭의 히트싱크(1b)는, 열원이 실장되어 있는 회로기판의 형태가 길이에 비해 그 폭이 좁고 열원이 회로기판의 중앙부가 아닌 모서리에 치우쳐 실장되어 있는 경우에 필요한 냉각량을 얻기 위해 적정한 크기를 가지는 대칭형의 히트싱크를 사용하기는 어려운 경우에 사용될 수 있는 장점이 있다.

즉, 상당한 크기의 히트싱크가 회로기판의 모서리에 장착되게 되면, 히트싱크의 일부분이 회로기판의 상부공간을 벗어나게 되고, 이렇게 되면, 컴퓨터의 내부에 장착되어 있는 다른 전자부품들과의 간섭이 발생하게 될 가능성이 커지게 되어 곤란하지만, 본 실시예의 히트싱크(1b)는, 중앙부를 중심으로 양측의 방열부의 길이가 비대칭으로 되어 있기 때문에, 좁은 회로기판의 일측으로 치우쳐 실장된 열원에 접하도록 장착되어도, 회로기판 상의 공간을 효율적으로 이용하여 회로기판의 면적을 넘지 않고도 효과적인 냉각이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 이러한 비대칭의 히트싱크(1b)가 사용되기 적합한 컴퓨터 부품은 그래픽 카드의 칩셋이다.

본 실시예의 히트싱크(1b)는, 방열플레이트(10b)와 제1히트파이프부(20b)와 제2히트싱크(30)와 가압블록(40)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 방열플레이트(10b)는, 흡열부(12)와, 방열부로 이루어져 있다.

상기 방열부는, 흡열부(12)의 양측으로 연장된 길이가 각각 다른 장축 방열부(14b)와 단축 방열부(16b)로 이루어져 있다. 복수의 방열플레이트(10b)들은 중앙부(18)를 중심으로 일측에는 장축 방열부(14b)들이 배치되고 타측에는 단축 방열부(16b)들이 배치된다. 각 방열부(14b, 16b)에는 스페이서부(15)가 마련되어 있다.

상기 장축 방열부(14b)에는 제2히트파이프(30)가 열적으로 결합되는 홈(102)이 마련되어 있다. 홈(102)의 위치는, 장축 방열부(14b) 위쪽에 마련될 수도 있으나, 본 실시예의 경우에는 장축 방열부(14b)의 끝 부분의 아래쪽에 마련된 것으로 예시되어 있다. 또한, 방열부(14b)의 끝 부분이 아니고, 장축 방열부(14b)가 연장된 길이의 중간 부분에 홈(102)이 형성될 수 도 있다. 즉, 그 위치는 필요에 따라 변경가능하다.

상기 단축 방열부(16b)는, 그 길이가 장축 방열부(14b)에 비해 상대적으로 짧으며, 본 실시예의 경우 제2히트파이프는 결합되지 않는다. 히트싱크(1b)를 위에서 보았을 때, 중앙부(18)로부터 연장된 단축 방열부(16b)의 길이는 장축 방열부(14b)의 길이의 1/3에 해당하도록 되어 있다. 이러한 단축 방열부(16b)의 길이와 장축 방열부(14b)의 길이의 비는, 장착되는 회로기판의 크기나 회로기판에 실장된 열원의 위치에 맞추어 변경될 수 있다. 한편, 단축 방열부(16b)의 길이는 장축 방열부(14b)의 길이의 1/5 내지 4/5에 해당하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 단축 방열부(16b)가 장축 방열부(14b)의 1/5보다 더 작을 경우, 방열량이 너무 작아져 바 람직하지 않으며, 반대로 4/5보다 더 클 경우에는, 장,단축의 길이의 차이가 별로 없어 종래 대칭형과 별다른 차이를 보이지 않기 때문이다.

상기 제1히트파이프부(20b)는, 제1히트파이프(22b)와 히트파이프 수용 판부재(24b)로 이루어져 있다.

제1히트파이프(22b)는 중앙의 흡열부분이 열원에 근접하도록 배치되며, 장축 방열부(14b)가 있는 쪽으로 상승하며 연장되며, 단축 방열부(16b)가 있는 쪽으로는 약간만 연장되어 있다. 그리고, 히트파이프 수용 판부재(24b)는, 제1히트파이프(22b)를 수용하면서, 장축 방열부(14b)의 사이에 위치하는 일측만 상승하며 연장되도록 형성된다. 히트파이프 수용 판부재(16b)의 일측 상단부의 하면에는, 자축 방열부(14b)의 홈(102)에 대응되는 위치에, 제2히트파이프(30)가 결합되는 홈(242)이 형성되어 있다.

상기 제2히트파이프(30)는, 본 실시예의 경우, 장축 방열부(14b)들에만 구비된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 히트싱크는, 히트파이프를 사용하여 흡열부의 열을 방열부로 신속히 전달하는 것이 가능하여, 열원의 열을 보다 많이 그리고 빠르게 냉각시키는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 열원으로부터 열을 전달받을 수 있도록 그 하단이 열원에 접하는 흡열부와, 상기 흡열부의 양 측부로부터 연장되며 흡열부의 열을 전달받아 외부로 방출하는 한 쌍의 방열부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 복수 개 겹쳐 구성하되, 상기 흡열부들은 외부에서 가해지는 압력에 의해 밀착되어 중앙부를 이루고, 상기 방열부들은 상기 중앙부의 양측에서 각각 상기 중앙부를 중심으로 방사방향으로 벌어진 형태를 취하는 히트싱크에 있어서,

   상기 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트의 사이에, 상기 흡열부와 상기 방열부에 걸쳐지도록 배치된 제1히트파이프를 포함하는 제1히트파이프부:와

   상기 방열부에 위치한 제1히트파이프부에 열적으로 결합되어 있으며, 상기 방열부들의 적어도 일부를 두께방향으로 관통하며 연장되고 그 방열부들에 열적으로 결합되어 있는 적어도 하나의 제2히트파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1히트파이프부는,

   상기 제1히트파이프를 수용하는 수용부를 구비하며, 상기 겹쳐진 복수 개의 방열플레이트의 사이에 끼워지는 히트파이프 수용 판부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1히트파이프는, 상기 흡열부에 위치한 흡열부분이 상기 열원에 근접 하여 배치되고, 상기 방열부에 위치한 부분은 상기 흡열부분으로부터 상승하며 연장되도록 형성되며,

   상기 히트파이프 수용 판부재는 상기 방열플레이트에 대면하여 접하는 두 개의 접촉면을 가지며, 상기 수용부는 상기 두 개의 접촉면 중 하나의 접촉면에 형성되어 상기 제1히트파이프를 수용하는 수용홈인 것을 특징으로 하는 히트싱크.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제2히트파이프는, 상기 방열부에 배치된 제1히트파이프부의 단부에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 히트파이프인 것을 특징으로 하는 히트싱크.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1히트파이프부는 상기 방열부의 상측 단부까지 연장되어 있으며,

   상기 제2히트파이프는, 상기 방열부에 배치된 제1히트파이프부의 단부에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 상부 히트파이프와, 상기 상부 히트파이프의 하부에 배치되어 상기 제1히트파이프에 열적으로 결합된 원호형태로 구부러진 적어도 하나의 하부 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
6. 제1항에 있어서,

   상기 히트싱크는, 상기 중앙부를 중심으로 그 양측에서 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
7. 제1항에 있어서,

   상기 흡열부의 양 측부로부터 연장된 한 쌍의 방열부는, 각각의 연장 길이가 서로 다른 장축 방열부와 단축 방열부로 이루어져, 상기 중앙부를 중심으로 일측에는 장축 방열부가 배치되고, 타측에는 단축 방열부가 배치되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제2히트파이프부는, 상기 장축 방열부들에만 구비된 것을 특징으로 하는 히트싱크.
9. 제1항에 있어서,

   상기 방열부는, 상기 흡열부들을 상호 밀착시킴에 따라 방사형으로 벌어질 수 있도록, 상기 흡열부에 근접한 위치에 적어도 하나의 스페이서부를 더 구비하고,

   상기 흡열부들은 한 쌍의 가압블록에 의해 두께 방향으로 죄어져 밀착되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.

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