KR20090007194U - Cooler module without base panel - Google Patents

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Abstract

경량의 콤팩트한 바닥 패널이 없는 형태의 쿨러 모듈은 적층으로 배열된 복수의 방열 핀과, 상기 방열 핀을 평행하게 유지하기 위해 상기 방열 핀에 고정된 복수의 U 형상의 히트 파이프를 구비하며, 각 U 형상의 히트 파이프는 상기 방열 핀에 있는 각 관통홀 내로 압착 끼워맞춰진 하나 또는 2개의 대향하는 단부 파이프 부분과 반도체 디바이스에 결합하기 위해 방열 핀의 외부에 노출된 평평한 바닥면 부분을 구비하며, 상기 평평한 바닥면 부분은 상기 반도체 디바이스로부터의 열을 발산을 위해 상기 히트 파이프를 통해 상기 방열 핀으로 전달하게 하는 것을 특징으로 한다.A lightweight compact floor panelless cooler module includes a plurality of heat dissipation fins arranged in a stack and a plurality of U-shaped heat pipes fixed to the heat dissipation fins to keep the heat dissipation fins in parallel. The U-shaped heat pipe has one or two opposing end pipe portions that are press fit into each through hole in the heat dissipation fin and a flat bottom portion exposed to the outside of the heat dissipation fin for coupling to the semiconductor device; The flat bottom surface portion allows heat from the semiconductor device to pass through the heat pipe to the heat dissipation fins for dissipation.

쿨러, 방열핀, 히트파이프, 반도체 Cooler, Heat Sink, Heat Pipe, Semiconductor

Description

베이스 패널이 없는 쿨러 모듈{COOLER MODULE WITHOUT BASE PANEL}Cooler module without base panel {COOLER MODULE WITHOUT BASE PANEL}

본 고안은, 쿨러 모듈(cooler module)에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 방열 핀과 히트 파이프로 형성되는 쿨러 모듈로서 각 히트 파이프는 반도체 디바이스에 결합하기 위해 방열 핀의 외부에 노출되는 평평한 바닥면 부분을 구비하며 상기 평평한 바닥면 부분은 상기 반도체 디바이스로부터의 열을 신속한 발산을 위해 방열 핀으로 전달하게 하는, 경량의 콤팩트한 베이스 패널이 없는 형태의 쿨러 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a cooler module, and more particularly, to a cooler module formed of heat dissipation fins and heat pipes, each heat pipe being a flat bottom surface exposed to the outside of the heat dissipation fins for coupling to a semiconductor device. And a flat bottom surface portion relates to a lightweight compact base panel free cooler module that allows heat from the semiconductor device to be transferred to heat dissipation fins for rapid dissipation.

종래의 쿨러 모듈은 히트 싱크와 이 히트 싱크에 고정된 복수의 히트 파이프를 포함하는 것이 알려져 있다. 이 히트 싱크는 베이스 패널과 이 베이스 패널로부터 연장된 복수의 방열 핀을 포함한다. 이 베이스 패널은 구리나 알루미늄으로 만들어지며 예를 들어 반도체 칩으로부터 방열 핀으로 외부 개방 공기 내로 신속한 발산을 위해 열을 전달하기 위해 채용된다. 이 방열 핀은 알루미늄이나 구리로부터 압출된다. 히트 파이프는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 파이프이다. 각 히트 파이프는 쿨러 모듈의 디자인의 형태(수평 또는 수직)에 따라 방열 핀에 고정된 하나의 단부나 2개의 단부를 구비한다. 나아가, 열의 발산 효율을 향상시키기 위해 히트 싱크에는 팬이 사용될 수 있다.It is known that a conventional cooler module includes a heat sink and a plurality of heat pipes fixed to the heat sink. The heat sink includes a base panel and a plurality of heat dissipation fins extending from the base panel. The base panel is made of copper or aluminum and is employed to transfer heat for rapid dissipation from, for example, semiconductor chips to heat dissipation fins into the outside open air. This heat radiation fin is extruded from aluminum or copper. The heat pipe is a sealed hollow pipe filled with a working fluid. Each heat pipe has one end or two ends fixed to the heat dissipation fins, depending on the type of design of the cooler module (horizontal or vertical). Furthermore, fans can be used in the heat sink to improve heat dissipation efficiency.

전술된 쿨러 모듈에 따라, 히트 싱크의 베이스 패널은 반도체 디바이스로부터 열 에너지를 발산을 위해 히트 파이프와 방열 핀으로 전달하기 위해 열 전달 매체로 작용한다. 히트 파이프는 히트 싱크의 베이스 패널에 접합용 페이스트(solder paste)를 통해 접합된다. 히트 파이프와 이 히트 싱크의 베이스 패널은 서로 다른 재료로 만들어지기 때문에, 히트 파이프는 결합 전에 니켈 층으로 도금되어야 한다. 이 장착 과정은 복잡하고 비용을 증가시킨다. 나아가, 결합 공정은 환경을 보호하는 요건에 부합하지 않는다. 베이스 패널이 솔리드(solid) 금속 블록이기 때문에, 히트 싱크는 크고 무거우며 히트 싱크를 위한 재료의 비용이 많이 든다.In accordance with the cooler module described above, the base panel of the heat sink acts as a heat transfer medium to transfer heat energy from the semiconductor device to the heat pipe and heat dissipation fins for dissipation. The heat pipe is joined to the base panel of the heat sink through a solder paste. Since the heat pipe and the base panel of the heat sink are made of different materials, the heat pipe must be plated with a nickel layer before joining. This mounting process is complex and adds cost. Furthermore, the bonding process does not meet the requirements of protecting the environment. Since the base panel is a solid metal block, the heat sink is large and heavy and expensive for the material for the heat sink.

나아가, 방열 핀, 히트 파이프 및 베이스 패널은 서로 다른 열 전도도(K 값)를 구비한다. 구리의 K 값은 약 500이다. 알루미늄의 K 값은 약 300∼400이다. 그러나, 히트 파이프의 K 값은 2000∼4000으로 높을 수 있으며, 즉 히트 파이프의 열 전도도는 구리나 알루미늄 방열 핀과 구리나 알루미늄 베이스 패널보다 훨씬 더 높다. 그러므로, 전술된 종래의 쿨러 모듈은 초기에 열을 초기에 신속히 발산할 수 없었다.Furthermore, the heat dissipation fins, heat pipes and base panel have different thermal conductivity (K value). The K value of copper is about 500. The K value of aluminum is about 300-400. However, the K value of the heat pipe can be as high as 2000-4000, ie the thermal conductivity of the heat pipe is much higher than that of copper or aluminum heat dissipation fins and copper or aluminum base panels. Therefore, the above-described conventional cooler module could not dissipate heat quickly at an early stage.

본 고안은 이러한 상황을 감안하여 달성되었다. 따라서, 본 고안의 목적은 종래 금속 블록인 베이스 패널을 사용하지 않아 무게가 가볍고 콤팩트하며 종래와 같은 도금 공정이 없어 환경 친화적이면서 냉각 효율이 우수한 쿨러 모듈을 제공하 는 것이다.The present invention has been accomplished in view of this situation. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooler module that is light in weight, compact, and does not have a plating process as in the prior art, which is environmentally friendly and excellent in cooling efficiency, without using a base metal which is a conventional metal block.

본 고안의 일 측면에 따라, 쿨러 모듈은 복수의 방열 핀과, 이 방열 핀을 평행하게 유지하기 위해 방열 핀에 고정된 복수의 히트 파이프를 포함한다. 각 히트 파이프는 반도체 디바이스에 결합하기 위해 방열 핀의 외부에 노출된 평평한 바닥면 부분을 구비하며, 이 평평한 바닥면 부분은 반도체 디바이스로부터의 열을 신속한 발산을 위해 히트 파이프를 통해 방열 핀으로 전달하게 한다. 이 쿨러 모듈은 베이스 패널을 사용하지 않기 때문에, 재료 비용을 절감하며 사이즈를 크게 감소시켜 포장과 운송을 용이하게 한다. According to one aspect of the present invention, the cooler module includes a plurality of heat dissipation fins and a plurality of heat pipes fixed to the heat dissipation fins to keep the heat dissipation fins in parallel. Each heat pipe has a flat bottom portion exposed to the outside of the heat dissipation fins to couple to the semiconductor device, which flat bottom portion transfers heat from the semiconductor device to the heat dissipation fins through the heat pipe for rapid dissipation. do. Since the cooler module does not use a base panel, it saves material costs and greatly reduces the size to facilitate packaging and transportation.

본 고안의 다른 측면에 따라, 방열 핀은 수평이나 수직의 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 적층으로 배열된다. 히트 파이프는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며, 각 파이프는 제 1 단부 파이프 부분과 제 2 단부 파이프 부분을 구비한다. 각 히트 파이프의 제 1 단부 파이프 부분이나 제 1 및 제 2 단부 파이프 부분은 방열 핀에 고정된다. 각 히트 파이프의 평평한 바닥면 부분은 쿨러 모듈의 디자인의 형태(수평방향이나 수직방향)에 따라 일 단부나 중간 부분의 바닥 측면 상에 위치될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the heat dissipation fins are arranged in a stack to form a horizontal or vertical block-shaped heat dissipation fin module. The heat pipe is a sealed hollow U-shaped pipe filled with a working fluid, each pipe having a first end pipe portion and a second end pipe portion. The first end pipe portion or the first and second end pipe portions of each heat pipe are fixed to the heat dissipation fins. The flat bottom portion of each heat pipe may be located on the bottom side of one end or the middle portion depending on the shape of the cooler module design (horizontal or vertical).

본 고안의 또 다른 측면에 따라, 각 방열 핀은 이 방열 핀으로 외주면이 부분적으로 둘러싸인 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분을 수용하기 위해 평행하게 배열된 복수의 바닥 노치를 구비하며, 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분은 압착 끼워맞춤(press-fitting)에 의하여 방열 핀의 바닥 노치에 각각 단단히 고정 된다.According to another aspect of the present invention, each heat dissipation fin has a plurality of bottom notches arranged in parallel to receive a second end pipe portion of the heat pipe partially surrounded by the heat dissipation fins, The two end pipe portions are each securely fixed to the bottom notch of the heat dissipation fin by press-fitting.

본 고안의 다른 대안적인 형태에서, 방열 핀은 복수의 제 1 방열 핀과 적어도 하나의 제 2 방열 핀을 포함한다. 제 1 방열 핀은 적층으로 배열되며, 적어도 하나의 제 2 방열 핀은 제 1 방열 핀의 적층의 일 측면에 부착된다. 히트 파이프의 제 1 단부 파이프 부분은 제 1 방열 핀과 적어도 하나의 제 2 방열 핀에 각각 고정된다. 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분은 적어도 하나의 제 2 방열 핀에 각각 단단히 고정되고 제 1 방열 핀 아래에 달려있다. In another alternative form of the present invention, the heat dissipation fins include a plurality of first heat dissipation fins and at least one second heat dissipation fin. The first heat dissipation fins are arranged in a stack and at least one second heat dissipation fin is attached to one side of the stack of first heat dissipation fins. The first end pipe portion of the heat pipe is secured to the first heat dissipation fin and the at least one second heat dissipation fin, respectively. The second end pipe portions of the heat pipes are each firmly fixed to at least one second heat dissipation fin and rest under the first heat dissipation fin.

본 고안의 또 다른 대안적인 형태에서, 쿨러 모듈은 수평 방향의 블록 형상의 방열 핀 모듈의 2개의 대향하는 측면에 각각 부착된 2개의 측판을 더 포함한다. 이 측판은 방열 핀 아래에 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분을 지지한다.In another alternative form of the present invention, the cooler module further includes two side plates each attached to two opposing sides of the block-shaped heat dissipation fin module in the horizontal direction. This side plate supports the second end pipe portion of the heat pipe under the heat dissipation fins.

본 고안의 더 다른 측면에 따라, 히트 파이프의 평평한 바닥면 부분은 서로 인접하게 동일 높이로 유지된다.According to still another aspect of the present invention, the flat bottom portion of the heat pipe is maintained at the same height adjacent to each other.

본 고안의 또 다른 대안적인 형태에서, 방열 핀은 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 적층으로 배열된다. 블록 형상의 방열 핀 모듈은 장착 프레임의 장착을 위해 2개의 위치지정 바아(bar)를 수용하기 위해 2개의 수평으로 연장하는 장착 관통홀을 구비한다.In another alternative form of the invention, the heat dissipation fins are arranged in a stack to form a block-shaped heat dissipation fin module. The block-shaped heat dissipation fin module has two horizontally extending mounting through holes for receiving two positioning bars for mounting the mounting frame.

본 고안의 더 다른 대안적인 형태에서, 방열 핀은 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 적층으로 배열된다. 블록 형상의 방열 핀 모듈은 장착 프레임의 장착을 위해 2개의 U 형상의 바아를 수용하기 위해 복수의 수직으로 연장하는 장착 관통홀을 구비한다.In still another alternative form of the invention, the heat dissipation fins are arranged in a stack to form a block-shaped heat dissipation fin module. The block-shaped heat dissipation fin module has a plurality of vertically extending mounting through holes for receiving two U-shaped bars for mounting the mounting frame.

전술된 바와 같이 본 고안은 종래의 열 전달 금속 베이스 블록(바닥 패널)을 사용하지 않는 쿨러 모듈을 제공하여 쿨러 모듈의 크기와 무게를 크게 감소시킬 수 있어 종래의 솔리드 금속 베이스 블록(바닥 패널)에 대한 재료 비용 뿐만 아니라 포장과 운송 비용을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따라 경량이고 콤팩트하면서 냉각 효율이 우수한 쿨러 모듈을 제공할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention provides a cooler module that does not use the conventional heat transfer metal base block (bottom panel), which can greatly reduce the size and weight of the cooler module, thereby providing a cooler module in the conventional solid metal base block (bottom panel). Not only is the cost of materials and packaging and transportation significantly reduced, but it also has the advantage of providing a cooler module with a lighter, more compact and more efficient cooling.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 제 1 실시예에 따른 쿨러 모듈이 복수의 방열 핀(1)과 복수의 히트 파이프(2)를 포함하여 수평 방향으로 디자인 되어 있다.1 to 4, the cooler module according to the first embodiment of the present invention is designed in a horizontal direction including a plurality of heat dissipation fins 1 and a plurality of heat pipes 2.

방열 핀(1)은 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하게 적층으로 배열된다. 방열 핀(1)은 수평 장착을 위해 여러 사이즈와 형상 중 어느 하나의 것으로 이루어질 수 있다. 각 방열 핀(1)은 2개의 대향하는 측면을 수평으로 관통한 복수의 수평 관통홀(11)과 히트 파이프(2)의 장착을 위해 바닥 측면에 평행하게 배열된 복수의 바닥 노치(12)를 구비한다.The heat dissipation fins 1 are arranged in a stack to form a block heat dissipation fin module. The heat dissipation fin 1 may be made of any one of various sizes and shapes for horizontal mounting. Each of the heat dissipation fins 1 includes a plurality of horizontal through holes 11 horizontally passing through two opposing sides and a plurality of bottom notches 12 arranged parallel to the bottom side for mounting of the heat pipe 2. Equipped.

히트 파이프(2)는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며, 각 파이프는 제 1 단부 파이프 부분(21)과 제 2 단부 파이프 부분(22)을 구비한다. 제 1 단부 파이프 부분(21)은 각 방열 핀(1)의 하나의 해당 수평 관통홀(11)을 통과하여 단단히 삽입된다. 제 2 단부 파이프 부분(21)은 각 방열 핀(1)의 하나의 해당 바닥 노치(12) 내에 압착 끼워맞춰지며, 이때 제 2 단부 파이프 부분(21) 의 평평한 바닥면 부분(23)은 반도체 디바이스, 예를 들어, CPU(3)의 일면과 확실한 접촉을 위해 각 방열 핀(1)의 바닥 에지와 동일 높이로 유지된다.The heat pipe 2 is a sealed hollow U-shaped pipe filled with a working fluid, each pipe having a first end pipe portion 21 and a second end pipe portion 22. The first end pipe part 21 is inserted firmly through one corresponding horizontal through hole 11 of each heat dissipation fin 1. The second end pipe portion 21 is press fit into one corresponding bottom notch 12 of each heat dissipation fin 1, wherein the flat bottom portion 23 of the second end pipe portion 21 is a semiconductor device. For example, it is maintained at the same height as the bottom edge of each heat radiation fin 1 for reliable contact with one surface of the CPU 3.

전술된 바와 같이, 전술된 수평 장착 형태의 쿨러 모듈은 다중 방열 핀(1)과 다중 히트 파이프(2)로 이루어지며, 이 히트 파이프(2)는 방열 핀(1) 내로 단단히 끼워맞춰지며, 이때 각 히트 파이프(2)의 평평한 바닥면 부분(23)과 각 방열 핀(1)의 바닥 에지는 CPU(2)로부터의 열을 외부 개방 공기로 발산하기 위해 CPU(2)의 상부면과 확실히 접촉을 유지하게 한다. 높은 열 전도도(높은 K 값)의 히트 파이프(2)는 외부 개방 공기로 열을 효과적으로 발산하기 위해 CPU(2)로부터 방열 핀(1)으로 대량의 열을 전달한다. 쿨러 모듈은 종래의 열 전달 금속 베이스 블록(바닥 패널)을 사용하지 않기 때문에, 쿨러 모듈의 크기와 무게는 크게 감소되며, 이에 따라 솔리드 금속 베이스 블록(바닥 패널)에 대한 재료 비용 뿐만 아니라 포장과 운송 비용을 크게 절감한다.As described above, the above-described horizontally mounted type cooler module consists of multiple heat dissipation fins 1 and multiple heat pipes 2, which are tightly fitted into the heat dissipation fins 1, wherein The flat bottom portion 23 of each heat pipe 2 and the bottom edge of each heat dissipation fin 1 firmly contact the top surface of the CPU 2 to dissipate heat from the CPU 2 to the outside open air. To keep. The heat pipe 2 of high thermal conductivity (high K value) transfers a large amount of heat from the CPU 2 to the heat dissipation fin 1 to effectively dissipate heat to the outside open air. Since the cooler module does not use a conventional heat transfer metal base block (bottom panel), the size and weight of the cooler module is greatly reduced, thus packaging and transportation as well as material costs for the solid metal base block (bottom panel). Significantly reduce costs

도 4에 도시된 바와 같이, 열 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)은 방열 핀(12)의 바닥 노치(12) 내로 단단히 끼워맞춰지고 평행하게 유지된다. 설치될 때, 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)은 방열 핀(1)으로 외주면이 부분적으로 둘러싸이며, 이때 히트 파이프(2)의 평평한 바닥면 부분(23)과 각 방열 핀(1)의 바닥 에지는 CPU(3)의 상부면과 확실히 접촉을 유지하게 한다. 나아가, 히트 파이프(2)의 평평한 바닥면 부분(23)은 CPU(3)와 히트 파이프(2) 사이에 열 전도도를 증가시키기 위하여 열 페이스트(thermal paste), 열 화합물(thermal compound) 등(미도시)으로 코팅될 수 있다.As shown in FIG. 4, the second end pipe portion 22 of the heat pipe 2 fits tightly into the bottom notch 12 of the heat dissipation fin 12 and remains parallel. When installed, the second end pipe portion 22 of the heat pipe 2 is partially surrounded by a heat dissipation fin 1, with a flat bottom surface portion 23 of the heat pipe 2 and each heat dissipation fin. The bottom edge of (1) keeps in contact with the top surface of the CPU 3. In addition, the flat bottom portion 23 of the heat pipe 2 is characterized by thermal paste, thermal compound, etc. (not shown) to increase the thermal conductivity between the CPU 3 and the heat pipe 2. May be coated).

방열 핀(1)의 바닥 노치(12)는 제한 없이 여러 형상 중 어느 하나의 형상으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 바닥 노치(12)는 도 4에 도시된 바와 같은 반원형 형상, 도 5에 도시된 바와 같은 다각형 형상, 삼각형 형상(미도시) 또는 임의의 다른 규칙적이거나 불규칙적인 형상을 가지게 만들어질 수 있다. 그러나, 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)의 구성은 방열 핀(1)의 바닥 노치(12)의 형상과 일치하여야 한다.The bottom notch 12 of the heat dissipation fin 1 can be made into any one of several shapes without limitation. For example, the bottom notch 12 can be made to have a semi-circular shape as shown in FIG. 4, a polygonal shape as shown in FIG. 5, a triangular shape (not shown) or any other regular or irregular shape. have. However, the configuration of the second end pipe portion 22 of the heat pipe 2 should match the shape of the bottom notch 12 of the heat dissipation fin 1.

도 1 내지 도 5에서, 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)의 평평한 바닥면 부분(23)은 각 방열 핀(1)의 바닥 에지와 동일 높이로 유지된다. 대안적으로, 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)은 방열 핀(1)의 바닥 노치(12) 내로 표면이 끼워맞춰질 수 있으며, 이때 제 2 단부 파이프 부분(22)의 평평한 바닥면 부분(23)은 도 6에 도시된 바와 같이 CPU(3)와 접촉하기 위해 각 방열 핀(1)의 바닥 에지 아래 일정거리에 이격되어 있다.1 to 5, the flat bottom portion 23 of the second end pipe portion 22 of the heat pipe 2 is kept flush with the bottom edge of each heat dissipation fin 1. Alternatively, the second end pipe portion 22 of the heat pipe 2 can be surface fitted into the bottom notch 12 of the heat dissipation fin 1, with the flat bottom of the second end pipe portion 22. The face portions 23 are spaced a certain distance below the bottom edge of each heat dissipation fin 1 in order to contact the CPU 3 as shown in FIG. 6.

도 7 및 도 8은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 쿨러 모듈을 도시한다. 이 제 2 실시예는 수평 디자인으로 되어 있다. 이 제 2 실시예에 따라, 쿨러 모듈은 복수의 제 1 방열 핀(1), 적어도 하나, 예를 들어, 2개의 제 2 방열 핀(10a, 10b)과, 복수의 히트 파이프(2)로 구성된다. 제 1 방열 핀(1)과 제 2 방열 핀(10a, 10b)은 적층으로 배열된다. 제 2 방열 핀(10a, 10b)은 제 1 방열 핀(1)의 일측면에 평행하게 배열된다. 제 2 방열 핀(10a, 10b)은 제 1 방열 핀(1)보다 상대적으로 더 큰 수직 높이를 가진다. 제 1 방열 핀(1)과 제 2 방열 핀(10a, 10b)이 적층으로 배열될 때, 방열 핀(1, 10a, 10b)의 상부 에지는 동일 높이에 있고, 제 2 방열 핀(10a, 10b)의 바닥 에지는 제 1 방열 핀(1)의 바닥 에지 위로 아래 방향으로 돌출한다. 각 히트 파이프(2)는 방열 핀(1,10a,10b)에 고정된 제 1 단부 파이프 부분(21)과 제 2 방열 핀(10a, 10b)에 고정되고 제 1 방열 핀(1) 아래로 일정거리에 달려있는 제 2 단부 파이프 부분(21)을 구비한다. 응용 동안, 각 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(21)은 CPU(3)의 상부면과 확실히 접촉하게 배치된 평평한 바닥면 부분(23)을 구비한다. 나아가, 각 히트 파이프(2)의 평평한 바닥면 부분(23)은 CPU(3)와 히트 파이프(2) 사이에 열 전도도를 증가시키기 위해 열 페이스트, 열 화합물 등(미도시)으로 코팅될 수 있다.7 and 8 show a cooler module according to a second embodiment of the present invention. This second embodiment has a horizontal design. According to this second embodiment, the cooler module consists of a plurality of first heat dissipation fins 1, at least one, for example, two second heat dissipation fins 10a, 10b and a plurality of heat pipes 2. do. The first heat dissipation fin 1 and the second heat dissipation fin 10a, 10b are arranged in a stack. The second heat dissipation fins 10a and 10b are arranged parallel to one side of the first heat dissipation fin 1. The second heat dissipation fins 10a and 10b have a relatively higher vertical height than the first heat dissipation fins 1. When the first heat dissipation fins 1 and the second heat dissipation fins 10a, 10b are arranged in a stack, the upper edges of the heat dissipation fins 1, 10a, 10b are at the same height, and the second heat dissipation fins 10a, 10b are at the same height. Bottom edge protrudes downward over the bottom edge of the first heat dissipation fin (1). Each heat pipe 2 is fixed to the first end pipe portion 21 and the second heat dissipation fins 10a, 10b fixed to the heat dissipation fins 1, 10a, 10b and is constant below the first heat dissipation fin 1. It has a second end pipe portion 21 which depends on the distance. During application, the second end pipe portion 21 of each heat pipe 2 has a flat bottom surface portion 23 arranged in reliably contact with the top surface of the CPU 3. Further, the flat bottom portion 23 of each heat pipe 2 may be coated with a thermal paste, thermal compound, etc. (not shown) to increase thermal conductivity between the CPU 3 and the heat pipe 2. .

도 9 및 도 10은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 쿨러 모듈을 도시한다. 이 제 3 실시예는 수평 디자인으로 되어 있다. 이 제 3 실시예에 따라, 쿨러 모듈은 복수의 방열 핀(1)과, 2개의 측판(41,42)과 복수의 히트 파이프(2)로 구성된다. 방열 핀(1)은 적층으로 배열되고 2개의 측판(41,42) 사이에 배치된다. 히트 파이프(2)는 U 형상의 파이프이며, 각 파이프는 측판(41,42)과 방열 핀(1)에 각각 고정된 제 1 단부 파이프 부분(21)과 이 측판(41,42)에 고정되고 방열 핀(1) 아래에 달려있는 제 2 단부 파이프 부분(22)을 구비한다. 각 히트 파이프(2)의 제 2 단부 파이프 부분(22)은 반도체 칩, 예를 들어 CPU(3)의 상부면과 확실히 접촉을 유지하도록 평평한 바닥면 부분(23)을 구비한다.9 and 10 show a cooler module according to a third embodiment of the present invention. This third embodiment is of horizontal design. According to this third embodiment, the cooler module is composed of a plurality of heat dissipation fins 1, two side plates 41, 42 and a plurality of heat pipes 2. The heat dissipation fins 1 are arranged in a stack and are disposed between the two side plates 41 and 42. The heat pipe 2 is a U-shaped pipe, each pipe being fixed to the side plates 41 and 42 and the first end pipe portion 21 fixed to the heat dissipation fins 1 and the side plates 41 and 42, respectively. It has a second end pipe portion 22 which hangs below the heat dissipation fin 1. The second end pipe portion 22 of each heat pipe 2 has a flat bottom surface portion 23 to ensure contact with the top surface of the semiconductor chip, for example the CPU 3.

도 11 내지 도 13은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 쿨러 모듈을 도시한다. 이 제 4 실시예는 수평 디자인이다. 이 제 4 실시예에 따라, 쿨러 모듈은 복수의 방열 핀(1a)과 복수의 히트 파이프(2a)로 구성된다.11 to 13 show a cooler module according to a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is of horizontal design. According to this fourth embodiment, the cooler module is composed of a plurality of heat dissipation fins 1a and a plurality of heat pipes 2a.

방열 핀(1a)은 블록 형상의 방열 모듈을 형성하게 적층으로 배열된다. 방열 핀(1a)은 수직 응용을 위해 여러 사이즈와 형상 중 어느 하나의 것으로 만들어 질 수 있다. 각 방열 핀(1a)은, 그 상부 측면과 하부 측면을 수직으로 관통하며 히트 파이프(2a)의 장착을 위해 2개 측면에 2개의 행으로 배열된 복수의 관통홀(101, 102)을 구비한다. 히트 파이프(2a)는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며 평행하게 수직으로 배열되며, 각 파이프는, 방열 핀(1a)의 관통홀(101,102) 내로 각각 단단히 끼워맞춰지는 2개의 대향하는 단부 파이프 부분(21a, 22a)과, 반도체 디바이스, 예를 들어 CPU(3)의 상부면과 확실히 접촉하기 위해 중간 부분의 하부 측면에 평평한 바닥면 부분(23a)을 구비한다.The heat radiation fins 1a are arranged in a stack to form a block-shaped heat radiation module. The heat dissipation fins 1a can be made of any of a variety of sizes and shapes for vertical applications. Each of the heat dissipation fins 1a vertically penetrates the upper side and the lower side thereof and has a plurality of through holes 101 and 102 arranged in two rows on two sides for mounting the heat pipe 2a. . The heat pipes 2a are sealed hollow U-shaped pipes filled with a working fluid and arranged vertically in parallel, each of which has two opposing fittings that fit tightly into the through holes 101 and 102 of the heat dissipation fin 1a, respectively. End pipe portions 21a, 22a and flat bottom surface portions 23a on the lower side of the intermediate portion for reliably contacting the upper surface of the semiconductor device, for example, the CPU 3.

전술된 수평 형태 또는 수직 형태의 쿨러 모듈 중 어느 것에서, 히트 파이프(2 또는 2a)의 평평한 바닥면 부분(23 또는 23a)은 서로 가까이 인접해 있으며 더 뜨거운 경계면(CPU)(3)으로부터 더 차가운 경계면(방열 핀)(2 또는 2a)으로 열을 신속하게 전달하기 위해 더 뜨거운 경계면(CPU)(3)에 결합된다. In any of the horizontal or vertical cooler modules described above, the flat bottom portions 23 or 23a of the heat pipes 2 or 2a are adjacent to each other and cooler interface from the hotter interface (CPU) 3. It is coupled to a hotter interface (CPU) 3 to quickly transfer heat to the (heat radiating fins) 2 or 2a.

도 14 및 도 15는 본 고안의 제 5 실시예에 따른 수평 형태의 쿨러 모듈을 도시한다. 이 제 5 실시예에 따라, 방열 핀(1)의 방열 핀 모듈은 2개의 위치지정 바아(bar)(13)의 장착을 위해 2개의 수평 관통홀(미도시)을 구비하며, 이 쿨러 모듈을 제 위치에 고정하기 위해 장착 프레임(14)이 위치지정 바아(13)와 함께 사용되어, 평평한 바닥면 부분(23)이 더 뜨거운 경계면(CPU)(3)과 확실히 접촉을 유지하게 한다.14 and 15 show a horizontal cooler module according to a fifth embodiment of the present invention. According to this fifth embodiment, the heat dissipation fin module of the heat dissipation fin 1 has two horizontal through holes (not shown) for mounting two positioning bars 13, A mounting frame 14 is used with the positioning bar 13 to secure it in place so that the flat bottom portion 23 remains in contact with the hotter interface (CPU) 3.

도 16 및 도 17은 본 고안의 제 6 실시예에 따른 수직 형태의 쿨러 모듈을 도시한다. 이 제 6 실시예에 따라, 방열 핀(1a)의 방열 핀 모듈은 2개의 U 형상의 바아(15)의 장착을 위해 2개의 수직 관통홀(미도시)을 구비하며, 이 쿨러 모듈을 제 위치에 고정하기 위해 장착 프레임(16)이 위치지정 바아(13)와 함께 사용되어, 히트 파이프(2)의 평평한 바닥면 부분(23a)이 더 뜨거운 경계면(CPU)(3)과 확실히 접촉하게 한다. 나아가, 열 발산의 효율을 향상시키기 위해 방열 핀(1a)의 방열 핀 모듈의 일측, 중심 또는 2개의 대향하는 측면에는 전기 팬(fan)이나 팬들이 설치될 수 있다. 이 제 6 실시예에 따라, 열의 발산 효율을 향상시키기 위해 방열 핀(1a)의 방열 핀 모듈의 일측에 팬(5)이 고정될 수도 있다. 16 and 17 illustrate a vertical cooler module according to a sixth embodiment of the present invention. According to this sixth embodiment, the heat dissipation fin module of the heat dissipation fin 1a has two vertical through holes (not shown) for mounting the two U-shaped bars 15, and the cooler module is placed in position. A mounting frame 16 is used with the positioning bar 13 to secure it to the flat bottom portion 23a of the heat pipe 2 to make sure it is in contact with the hotter interface (CPU) 3. Furthermore, an electric fan or fans may be installed on one side, the center, or two opposite sides of the heat dissipation fin module of the heat dissipation fin 1a to improve the efficiency of heat dissipation. According to this sixth embodiment, the fan 5 may be fixed to one side of the heat radiation fin module of the heat radiation fin 1a to improve heat dissipation efficiency.

본 고안의 특정 실시예가 예시를 위하여 위에서 상세히 설명되었으나, 여러 변경과 개선이 본 고안의 사상과 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안은 첨부된 청구범위에 의한 것을 제외하고는 제한되어서는 아니된다.While specific embodiments of the present invention have been described in detail above for purposes of illustration, various modifications and improvements may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the present invention should not be limited except as by the appended claims.

전술된 바와 같이, 본 고안은 반도체 디바이스로부터 열을 신속히 발산시키는 데에 이용가능하다.As mentioned above, the present invention is available for dissipating heat quickly from semiconductor devices.

도 1은 (CPU와 접촉하지 않은 상태에서) 본 고안의 제 1 실시예에 따른 쿨러 모듈을 비스듬히 바닥에서 바라본 사시도.1 is a perspective view, as viewed obliquely from the bottom, of a cooler module according to a first embodiment of the present invention (without contact with a CPU);

도 2는 CPU와 접촉해 있을 때 본 고안의 제 1 실시예에 따른 쿨러 모듈의 측면도.2 is a side view of the cooler module according to the first embodiment of the present invention when in contact with the CPU.

도 3은 CPU와 접촉해 있을 때 본 고안의 제 1 실시예에 따른 쿨러 모듈의 단면도.3 is a cross-sectional view of the cooler module according to the first embodiment of the present invention when in contact with the CPU.

도 4는 도 2의 일부의 부분 확대 단면도.4 is a partially enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 2.

도 5는 도 4에 대응하여 방열 핀의 바닥 노치의 다른 형상을 보여주는 도면.FIG. 5 shows another shape of the bottom notch of the heat dissipation fin corresponding to FIG. 4; FIG.

도 6은 도 4에 대응하여 CPU의 상부면 위 일정거리 이격되어 유지되어 있는 각 방열 핀의 바닥 에지와 이 방열 핀의 바닥 노치 내로 표면상으로 끼워맞춰진 히트 파이프의 제 2 파이프 부분을 보여주는 도면.FIG. 6 shows a bottom edge of each heat dissipation fin that is spaced a predetermined distance above the top surface of the CPU and a second pipe portion of the heat pipe fitted onto the bottom notch of the heat dissipation fin corresponding to FIG. 4;

도 7은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 쿨러 모듈의 단면 조립도.Figure 7 is a cross-sectional view of the cooler module according to a second embodiment of the present invention.

도 8은 도 7에 도시된 조립체의 저면도.8 is a bottom view of the assembly shown in FIG. 7.

도 9는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 쿨러 모듈의 단면 조립도.9 is a cross-sectional view of the cooler module according to a third embodiment of the present invention.

도 10은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 쿨러 모듈의 저면도.10 is a bottom view of the cooler module according to the third embodiment of the present invention.

도 11은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 쿨러 모듈을 비스듬히 위에서 바라본 사시도.11 is a perspective view as viewed obliquely from above of a cooler module according to a fourth embodiment of the present invention;

도 12는 본 고안의 제 4 실시예에 따른 쿨러 모듈을 비스듬히 아래에서 바라본 사시도.12 is a perspective view as viewed obliquely from below of a cooler module according to a fourth embodiment of the present invention;

도 13은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 쿨러 모듈의 조립 상태를 보여주는 개략도.Figure 13 is a schematic view showing an assembled state of the cooler module according to a fourth embodiment of the present invention.

도 14는 본 고안의 제 5 실시예에 따른 쿨러 모듈을 비스듬히 아래에서 바라본 사시도.14 is a perspective view as viewed obliquely from below of a cooler module according to a fifth embodiment of the present invention;

도 15는 도 14의 개략 측면도.15 is a schematic side view of FIG. 14.

도 16은 본 고안의 제 6 실시예에 따른 쿨러 모듈을 비스듬히 아래에서 바라본 사시도.16 is a perspective view as viewed obliquely from below of a cooler module according to a sixth embodiment of the present invention;

도 17은 도 16의 개략 측면도.17 is a schematic side view of FIG. 16.

Claims (11)

쿨러 모듈로서,As a cooler module, 복수의 방열 핀과;A plurality of heat dissipation fins; 상기 방열 핀을 평행하게 유지하기 위해 상기 방열 핀에 고정된 복수의 히트 파이프로서, 각 상기 히트 파이프는 반도체 디바이스에 결합하기 위해 상기 방열 핀의 외부에 노출된 평평한 바닥면 부분을 구비하며, 이 평평한 바닥면 부분은 상기 반도체 디바이스로부터의 열을 발산을 위해 상기 히트 파이프를 통해 상기 방열 핀으로 전달하게 하는, 복수의 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.A plurality of heat pipes fixed to the heat dissipation fins to keep the heat dissipation fins in parallel, each heat pipe having a flat bottom portion exposed to the outside of the heat dissipation fins for coupling to a semiconductor device; A bottom portion cooler module comprising a plurality of heat pipes for transferring heat from the semiconductor device to the heat dissipation fins through the heat pipes for dissipation. 제 1 항에 있어서, 상기 방열 핀은 수평방향의 블록 형상의 방열 핀을 형성하도록 적층으로 배열되며, 각 상기 방열 핀은 상기 히트 파이프의 장착을 위해 2개의 대향하는 측면을 관통하는 복수의 관통홀을 구비하며; 상기 히트 파이프는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며, 각 상기 히트 파이프는 제 1 단부 파이프 부분과 제 2 단부 파이프 부분을 구비하며, 상기 히트 파이프의 제 1 단부 파이프 부분은 상기 방열 핀의 관통홀 내로 각각 단단히 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.2. The heat dissipation fin according to claim 1, wherein the heat dissipation fins are arranged in a stack so as to form a block-shaped heat dissipation fin in a horizontal direction, each of the heat dissipation fins passing through two opposing side surfaces for mounting the heat pipe. Having; The heat pipe is a sealed hollow U-shaped pipe filled with a working fluid, each heat pipe having a first end pipe portion and a second end pipe portion, the first end pipe portion of the heat pipe being the heat dissipation. Cooler module, characterized in that each fit tightly into the through hole of the pin. 제 2 항에 있어서, 각 상기 방열 핀은 평행하게 배열된 복수의 바닥 노치를 구비하며; 상기 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분은 상기 방열 핀의 바닥 노치에 각각 단단히 고정되며 상기 방열 핀으로 외주면이 부분적으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.3. The heat sink of claim 2, wherein each said heat dissipation fin has a plurality of bottom notches arranged in parallel; Cooling module, characterized in that the second end pipe portion of the heat pipe is firmly fixed to the bottom notch of the heat dissipation fin, respectively, and the outer circumferential surface is partially surrounded by the heat dissipation fin. 제 3 항에 있어서, 상기 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분은 압착 끼워맞춤에 의하여 상기 방열 핀의 바닥 노치에 각각 단단히 고정되는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.4. The cooler module of claim 3, wherein the second end pipe portions of the heat pipes are firmly fixed to the bottom notches of the heat dissipation fins by press fit. 제 2 항에 있어서, 상기 방열 핀은 복수의 제 1 방열 핀과 적어도 하나의 제 2 방열 핀을 구비하며, 상기 제 1 방열 핀은 적층으로 배열되며, 상기 적어도 하나의 제 2 방열 핀은 상기 제 1 방열 핀의 적층의 일측에 부착되며; 상기 히트 파이프의 제 1 단부 파이프 부분은 상기 제 1 방열 핀과 상기 적어도 하나의 제 2 방열 핀의 관통홀 내로 각각 단단히 끼워맞춰지며; 상기 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분은 상기 적어도 하나의 제 2 방열 핀의 관통홀에 각각 단단히 고정되며 상기 제 1 방열 핀 아래에 달려있는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.3. The heat dissipation fin of claim 2, wherein the heat dissipation fin comprises a plurality of first heat dissipation fins and at least one second heat dissipation fin, wherein the first heat dissipation fins are arranged in a stack, and the at least one second heat dissipation fin is the first heat dissipation fin. 1 attached to one side of the stack of heat dissipation fins; First end pipe portions of the heat pipe are tightly fitted into the through holes of the first heat dissipation fin and the at least one second heat dissipation fin, respectively; Cooling module, characterized in that the second end pipe portion of the heat pipe is firmly fixed to each of the through holes of the at least one second heat dissipation fins and hangs below the first heat dissipation fins. 제 2 항에 있어서, 상기 수평방향의 블록 형상의 방열 핀 모듈의 2개의 대향하는 측면에 각각 부착된 2개의 측판을 더 포함하며, 상기 측판은 상기 방열핀 아래에 있는 상기 히트 파이프의 제 2 단부 파이프 부분을 지지하는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.3. The second end pipe of the heat pipe of claim 2, further comprising two side plates each attached to two opposite sides of the horizontal block-shaped heat dissipation fin module. Cooler module, characterized in that supporting the part. 제 1 항에 있어서, 상기 방열 핀은 수직 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 수직으로 적층으로 배열되며, 각 상기 방열 핀은 상기 히트 파이프의 장착을 위해 상부 측면과 하부 측면을 수직으로 관통한 복수의 관통홀을 구비하며; 상기 히트 파이프는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며, 각 상기 히트 파이프는 제 1 단부 파이프 부분과 제 2 단부 파이프 부분을 구비하며, 상기 히트 파이프의 제 1 단부 파이프 부분은 상기 방열 핀의 관통홀 내로 각각 단단히 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.2. The heat dissipation fin according to claim 1, wherein the heat dissipation fins are arranged in a vertical stack to form a vertical heat dissipation fin module, each of the plurality of heat dissipation fins vertically penetrating the upper side and the lower side for mounting the heat pipe. Having a hole; The heat pipe is a sealed hollow U-shaped pipe filled with a working fluid, each heat pipe having a first end pipe portion and a second end pipe portion, the first end pipe portion of the heat pipe being the heat dissipation. Cooler module, characterized in that each fit tightly into the through hole of the pin. 제 7 항에 있어서, 상기 히트 파이프는 작업 유체로 채워져 있는 밀봉된 중공 U 형상의 파이프이며, 각 상기 히트 파이프는 제 1 단부 파이프 부분과 제 2 단부 파이프 부분을 구비하며, 각 상기 히트 파이프의 평평한 바닥면 부분은 제 1 단부 파이프 부분과 제 2 단부 파이프 부분 사이 중간 부분의 바닥 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.8. The heat pipe of claim 7, wherein the heat pipe is a sealed hollow U-shaped pipe filled with a working fluid, each heat pipe having a first end pipe portion and a second end pipe portion, the flat of each of the heat pipes. And the bottom portion is located at the bottom side of the intermediate portion between the first end pipe portion and the second end pipe portion. 제 1 항에 있어서, 상기 히트 파이프의 평평한 바닥면 부분은 서로 인접하게 동일 높이에 유지되는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.2. The cooler module of claim 1, wherein the flat bottom portions of the heat pipes are maintained at the same height adjacent to each other. 제 2 항에 있어서, 상기 방열 핀은 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 적층으로 배열되며, 상기 블록 형상의 방열 핀 모듈은 장착 프레임의 장착을 위 해 2개의 위치지정 바아(bar)를 수용하기 위한 2개의 수평으로 연장하는 장착 관통 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.The heat dissipation fin module of claim 2, wherein the heat dissipation fins are arranged in a stack to form a block dissipation fin module, wherein the block dissipation fin modules receive two positioning bars for mounting the mounting frame. Cooler module characterized in that it comprises two horizontally extending through-holes for the purpose. 제 7 항에 있어서, 상기 방열 핀은 블록 형상의 방열 핀 모듈을 형성하기 위해 적층으로 배열되며, 상기 블록 형상의 방열 핀 모듈은 장착 프레임의 장착을 위해 2개의 U 형상의 바아를 수용하기 위한 복수의 수직으로 연장하는 장착 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 쿨러 모듈.8. The heat dissipation fin according to claim 7, wherein the heat dissipation fins are arranged in a stack to form a block heat dissipation fin module, wherein the block heat dissipation fin modules are arranged in a plurality for receiving two U-shaped bars for mounting the mounting frame. Cooler module characterized in that it has a mounting through-hole extending vertically.
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