KR20090046021A

KR20090046021A - 열방사를 위한 방열체

Info

Publication number: KR20090046021A
Application number: KR1020070111922A
Authority: KR
Inventors: 양진규; 신동우; 오현종
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-05
Filing date: 2007-11-05
Publication date: 2009-05-11
Also published as: US7920383B2; KR101403901B1; US20090116195A1

Abstract

열방사 효율이 향상된 방열체를 개시한다. 방열체는 열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제1 방열유닛 및 측단으로부터 제1 거리만큼 이격되어 표면으로부터 돌출한 지지부재를 구비하고, 상기 열원의 제1면과 접촉하는 제1 베이스 판, 상기 열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제2 방열유닛 및 측단으로부터 제2 거리만큼 이격되고 상기 지지부재를 수용하는 체결 홀을 구비하며, 상기 열원의 제2면과 접촉하는 제2 베이스 판 및 상기 지지부재의 상면에 배치되어 상기 제1 및 제2 베이스 판을 상기 열원에 고정하는 결합력을 제공하는 고정부재를 포함한다. 고정부재를 설치하기 위한 방열유닛의 절단을 방지함으로써 방열면적을 극대화 하므로써 방열효율을 향상할 수 있다.

Description

열방사를 위한 방열체 {HEAT SINK FOR DISSIPATING HEAT}

본 발명은 열방사를 위한 방열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열면적을 극대화하여 열원의 방열특성을 향상시킨 방열체에 관한 것이다.

최근의 전자기기는 다수의 메모리 패키지를 전기적인 외부 접속단자를 구비하는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)에 장착한 메모리 모듈과 전기적으로 연결되어 동작하며, 상기 메모리 패키지는 패키지 공정을 통하여 외부 회로와 전기적으로 접속된 반도체 칩을 포함한다.

일반적으로 반도체 칩을 포함하는 메모리 패키지를 장시간에 걸쳐 동작시킬 경우, 반도체 칩에서 소비되는 전력손실은 열로 변환되면서 반도체 칩의 접합부 온도가 상승한다. 이러한 온도상승은 반도체 칩의 고유기능 및 동작 수명시간 등의 신뢰성 저하를 급격히 유발시키는 불량요인이 되며, 이는 상기 메모리 모듈을 구비하는 전자기기의 동작불량을 야기한다.

따라서, 개별적인 반도체 칩에서 발생된 열을 외부로 효과적으로 방열시키는 것이 메모리 패키지 및 메모리 모듈의 전기적 신뢰성을 확보하는데 중요하다. 특히, 최근에는 반도체 칩이 소형화, 고집적화 및 고속화 되고 메모리 모듈의 기판이 경량 박형화 됨에 따라 상기 메모리 모듈의 방열에 관하여 다양한 연구가 수행되고 있다. 최근에는 메모리 모듈의 방열 효율을 향상하기 위하여 방열체의 상부에 다수의 핀(fin)을 형성하여 방열면적을 증가시킨 핀 타입의 방열체(fin type heat sink)가 널리 이용되고 있다.

도 1은 종래의 핀 타입 메모리 모듈용 방열체를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 핀 타입 방열체(90)는 열전도 특성이 우수한 접착패드(미도시)가 부착된 제1면(10a)과 상기 제1면(10a)에 대향하며 다수의 방열 핀(12)을 구비하는 제2면(10b)을 갖는 한 쌍의 베이스 판(10)을 포함한다.

상기 접착패드는 메모리 모듈(M)에 배치된 반도체 패키지의 상부와 물리적으로 접촉하여 상기 메모리 패키지의 운전 중에 발생하는 열을 흡수한다. 상기 다수의 방열 핀(12)은 상기 제2면(10b)으로부터 소정의 높이만큼 돌출하여 상기 베이스 판(10)과 일체로 형성되며, 일정한 간격으로 이격되어 배열된다. 즉, 상기 베이스 판(10)의 폭 방향인 제1 방향(I)을 따라 일정한 거리만큼 이격된 다수의 방열 핀(12)이 상기 베이스 판(10)의 길이 방향인 제2 방향(II)을 따라 나란하게 다수 배치된다. 상기 방열 핀(12)은 폭(w)에 비하여 상대적으로 큰 길이(l)를 갖도록 형성하여 충분히 넓은 표면적(S)을 갖는다.

상기 접착패드(미도시)로 전달된 열은 접착패드의 우수한 열전도 특성으로 인하여 상기 베이스 판(10)으로 전달되고 상기 방열 핀(12)의 넓은 표면을 통하여 대기 중으로 방출된다. 이때, 상기 방열 핀(12)의 표면적을 충분히 넓게 확보할 수 있으므로 상기 메모리 모듈(M)로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 베이스 판(10)은 상기 메모리 모듈(M)의 상면 및 하면에 각각 접촉하여 개별적으로 배치되므로 한 쌍의 베이스 판(10)을 상기 메모리 모듈(M)에 고정하기 위하여 고정부재(20)가 제공된다.

상기 고정부재(20)로서 탄성계수가 큰 재질로 이루어진 클립이 이용된다. 상기 클립은'ㄷ'자 형태를 갖도록 구성되어 상기 메모리 모듈의 상면 및 하면에 배치되는 각 베이스 판(10)의 제2면(10b)과 접촉하는 한 쌍의 파지부(22) 및 상기 한 쌍의 파지부(22)와 연결된 몸체(24)를 구비한다.

상기 파지부(22)에 대응하는 상기 제2면(10b)의 일부영역에 배치된 상기 방열 핀(12)은 상기 제1 방향을 따라 소정의 거리만큼 제거되어 상기 파지부(22)와 상기 제2면(10b)이 접촉하는 파지영역(14)을 형성한다. 상기 파지부(22)는 각 베이스 판(10)의 제2 면(10b)에 형성된 한 쌍의 파지영역(14)에 배치되어 상기 베이스 판(10)을 메모리 모듈(M)에 고정시킨다.

그러나, 상기와 같은 종래의 핀 타입 방열체(90)는 상기 파지영역(14)에 대응하는 방열 핀(12)이 제거됨으로써 방열효율을 저해하는 문제점이 있다.

상기 파지영역(14)에서 서로 이격되어 배치된 다수의 방열 핀(12)이 제1 방향을 따라 동시에 제거되므로 상기 파지영역(14) 내에 배치되는 상기 방열 핀(12)의 표면적은 메모리 모듈로부터 발생하는 방열에 기여할 수 없다. 상기 베이스 판(10)은 메모리 모듈의 상면 및 하면에 쌍으로 배치되므로 방열에 기여할 수 없는 표면적의 크기는 2배로 증가한다. 제품의 필요에 따라 상기 메모리 모듈의 길이가 증가하고 이에 따라 소요되는 클립의 수가 증가하는 경우에는 파지영역을 확보하기 위해 제거되는 방열 핀의 표면적은 기하급수적으로 증가하게 된다.

따라서, 방열효율을 극대화 한 개선된 핀 타입 방열체가 요구되고 있다. 특히, 상기 메모리 모듈이 유속환경이 좋지 않은 전산 시스템의 서버용 메모리 시스템으로 이용되는 경우에는 방열효율에 대한 요구는 더욱 증가한다.

본 발명은 방열체의 고정구조를 개선하여 방열효율이 개선된 방열체를 제공한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 방열체는 열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제1 방열유닛 및 측단으로부터 제1 거리만큼 이격되어 표면으로부터 돌출한 지지부재를 구비하고, 상기 열원의 제1면과 접촉하는 제1 베이스 판, 상기 열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제2 방열유닛 및 측단으로부터 제2 거리만큼 이격되고 상기 지지부재를 수용하는 체결 홀을 구비하며, 상기 열원의 제2면과 접촉하는 제2 베이스 판 및 상기 지지부재의 상면에 배치되어 상기 제1 및 제2 베이스 판을 상기 열원에 고정하는 결합력을 제공하는 고정부재를 포함한다.

일실시예로서, 상기 제1 및 제2 방열유닛은 각각 상기 제1 및 제2 베이스 기판으로부터 돌출하여 일체로 배치되며, 상기 제1 및 제2 방열유닛은 일정한 거리만큼 이격되도록 배치된 다수의 방열라인을 포함하고, 상기 각 방열라인은 상기 제1 및 제2 베이스 기판의 가장자리와 나란하게 연장한다.

일실시예로서, 상기 제1 및 제2 베이스 판은 상기 열원을 중심으로 대칭적으로 배치되어, 상기 제1 베이스 판의 제1 면은 상기 열원의 제1면과 접촉하고 상기 제2 베이스 판의 제1 면은 상기 열원의 제1면과 대향하는 제2 면과 접촉하여 상기 방열유닛이 상기 열원으로부터 외향하도록 배치된다.

일실시예로서, 상기 제1 베이스 판의 제1면과 상기 열원의 제1면 사이 및 상기 제2 베이스 판의 제1면과 상기 열원의 제2면 사이에 상기 열원으로부터 발생한 열을 상기 제1 및 제2 베이스 판으로 전달하면서 상기 베이스판과 상기 열원을 접착하기 위한 열전도성 접착패드를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 열 전도성 접착패드는 구조용 아크릴 또는 열전도성이 우수한 물질을 갖는 에폭시를 포함한다.

일실시예로서, 상기 고정부재는 상기 지지부재의 표면에 접촉하는 몸체, 상기 몸체 및 상기 제1 베이스 판의 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판으로 탄성력을 가하는 제1 날개 및 상기 몸체 및 상기 제2 베이스 판의 측부와 접촉하여 상기 제2 베이스 판으로 탄성력을 가하는 제2 날개를 구비하는 탄성체를 포함하여, 상기 제1 베이스 판에 대하여 상기 몸체의 무게중심에 대하여 제1 방향으로 회전하는 제1 모멘텀이 인가되고 상기 제2 베이스 판에 대하여 상기 몸체의 무게중심에 대하여 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전하는 제2 모멘텀이 인가되어 상기 제1 및 제2 베이스 판은 각각 상기 열원방향으로 압축 고정된다.

상기 탄성체는 상기 열원의 측부에 위치하여 상기 지지부재의 상면과 상기 제1 및 제2 베이스 판의 제1면의 측부에 의해 한정되는 고정영역에 배치되며, 상기 지지부재의 상면과 대칭하는 지지부재의 하면은 상기 열원의 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판 및 제2 베이스 판과 상기 열원의 상대 위치를 결정하는 기준으로 기능할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 베이스 판은 상기 제1면의 에지부로부터 각각 돌출한 제1 및 제2 걸림턱을 더 포함하여, 상기 제1 날개는 상기 제1 베이스 판 및 상기 제1 걸림턱에 의해 지지되고 상기 제2 날개는 상기 제2 베이스 판 및 상기 제2 걸림턱에 의해 지지된다. 상기 탄성체는 고무, 접시 스프링 및 공기 스프링 중의 어느 하나를 포함할 수 있다.

일실시예로서, 상기 열원은 기판, 상기 기판 상에 배치되어 개별적으로 전기적인 동작을 수행하는 적어도 하나의 반도체 칩 패키지 및 상기 반도체 칩 패키지와 전기적인 데이터를 주고받을 수 있는 접속단자를 구비하는 메모리 모듈을 포함하며, 상기 반도체 칩 패키지는 디램(dynamic random access memory, DRAM) 메모리 패키지 및 플래시 메모리 패키지 중의 어느 하나를 포함하며, 상기 접속단자는 상기 기판의 주변부를 따라 배치된 접속패드를 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 방열유닛의 방열 표면적에 대한 감소 없이 상기 베이스 판을 상기 열원에 고정함으로써 방열체의 방열효율을 현저히 개선할 수 있다. 특히, 컴퓨터용 서버와 같은 열전달 환경이 열악한 곳에서 사용되는 메모리 모듈의 방열효율을 개선함으로써 안정적인 서버환경을 구현할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않 는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 의한 방열체를 나타내는 분해 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 방열체와 열원을 결합한 사용상태를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2b의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 방열체(900)는 열을 방출하는 열원(400)을 둘러싸는 한 쌍의 제1 및 제2 베이스 판(100,200)과 이를 고정하기 위한 고정부재(300)를 포함한다.

상기 열원(400)은 내부의 물리, 화학적인 작용 및 동작에 따라 다양한 종류의 열을 발생하는 대상체를 포함한다. 예를 들면, 상기 열원(400)은 기판(410), 상기 기판(410) 상에 배치되어 개별적으로 전기적인 동작을 수행하는 적어도 하나의 반도체 칩 패키지(420) 및 상기 반도체 칩 패키지와 전기적인 데이터를 주고받을 수 있는 접속단자(430)를 구비하는 메모리 모듈을 포함한다.

일실시예로서, 상기 반도체 칩 패키지(420)는 반도체 소자의 패키지 공정을 통하여 형성된 디램(dynamic random access memory, DRAM) 메모리 패키지 또는 플래시(flash) 메모리 패키지 중의 어느 하나를 포함하며 상기 접속단자(430)는 상기 기판(410)의 주변부를 따라 배치된 접속패드를 포함한다. 예를 들면, 상기 접속패드를 컴퓨터의 메인보드에 위치한 슬롯에 삽입함으로써 상기 디램 메모리를 컴퓨터의 주 메모리로 이용한다. 이때, 상기 반도체 칩 패키지(420)는 상기 기판(410)의 제1 면(411) 및 제2 면(412)에 각각 배치되어 동일한 공간에 더 많은 메모리를 설치할 수 있다. 상기 메모리 패키지가 작동하면, 상기 각 반도체 칩 패키지에서 개 별적으로 열이 발생한다.

이하에서, 상기 접속단자(430)와 나란한 메모리 모듈(400)의 측방향을 y방향, 상기 접속단자와 수직한 메모리 모듈의 측방향을 x방향 및 x, y방향과 수직하여 상기 메모리 모듈을 관통하는 방향을 z방향으로 약속한다.

상기 제1 베이스 판(100)은 상기 열원(400)의 상면(411)과 마주보는 제1면(110) 및 상기 제1면(110)과 대칭하게 위치하여 상기 열원(400)으로부터 외향하는 제2면(120)을 포함하는 열 전도성 평판을 포함한다. 상기 제1 면(110)은 상기 기판(410)의 상면(411)에 배치된 상기 각 반도체 칩 패키지(420)의 표면과 접촉한다. 상기 제2 면(120)에는 상기 반도체 칩 패키지(420)로부터 발생한 열을 대기 중으로 발산하기 위한 제1 방열유닛(130)이 배치된다.

일실시예로서, 상기 열 전도성 평판은 가공의 용이성을 고려하여 PBT (polybutylene terephthalate) 계열이나 PTFE (polytetrafluorethylene) 계열의 열전도성이 우수한 플라스틱이나 알루미늄과 같이 전성 및 연성이 우수한 금속평판을 포함한다.

상기 제1 베이스 판(100)은 y방향과 나란한 제1 측단으로부터 제1 거리(D1)만큼 이격된 상기 제1 면(110)으로부터 돌출되어 -z 방향으로 연장하는 지지부재(140)를 포함한다. 후술하는 바와 같이 상기 지지부재(140)는 제2 베이스 판(200)의 관통 홀(240)에 삽입되어 상기 제1 및 제2 베이스판(100,200)을 서로 결합한다.

상기 제1 방열유닛(130)은 상기 제2면(120) 상에서 상기 y방향을 따라 나란 하게 연장하며, 상기 x방향을 따라 일정한 간격으로 서로 이격되어 위치한다. 이때, 상기 제1 방열유닛(130)은 x방향을 따라 측정된 폭에 비하여 y방향을 따라 충분히 긴 길이를 갖도록 형성되어 넓은 방열용 표면적(S)을 갖는다. 따라서, 상기 반도체 칩 패키지(420)로부터 발생된 열은 상기 제1 베이스 판(100)의 제1 면(110)으로 전달되고 상기 제1 방열유닛(130)의 표면적을 통하여 효과적으로 방출된다.

상기 지지부재(140) 및 제1 방열유닛(130)은 제1 베이스 판(100)의 제1면(110) 및 제2면(120)에 각각 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 베이스 판(100)을 형성하기 위한 압출공정에서 제1면(110)의 주변부로부터 돌출된 지지부재(140)를 형성하고, 제2면에는 상기 제1 방열유닛(130)을 형성한다.

상기 제1 베이스 판(100)은 열전도 특성이 우수한 재질로 형성되므로 상기 반도체 칩 패키지(420)의 방열은 제1 베이스 판(110)의 열전달 특성보다 상기 제1 방열유닛(130)의 방열 특성에 더 큰 영향을 받는다. 특히, 상기 제1 베이스 판(100)의 제1면(110)과 상기 반도체 칩 패키지(420)의 표면 사이에는 상기 제1 베이스 판(100)으로 열전달 특성을 향상하면서 상기 제1 베이스 판(100)과 상기 열원(400)을 접착하기 위한 열 전도성 접착패드(150)를 더 포함한다.

일실시예로서, 상기 접착패드(150)는 점도 약 700의 에칠(ethylene)로 형성된 헤논 120(Hernon 120, 미국 Hernons사의 제조 상품명) 또는 은과 같이 열전도성이 우수한 전도성 에폭시(epoxy)인 레스본드 920(Resbond 920, 한국 코트로닉스 제조상품명)을 포함한다. 상기 헤논 120은 열전도성 구조용 아크릴을 포함하며 방열체의 본딩에 유리하고, 상기 레스본드 920은 접착특성 뿐 아니라 빠른 열전달 특성 도 갖고 있다.

상기 제2 베이스 판(200)은 상기 열원(400)의 제2면(412)과 마주보는 제1면(210) 및 상기 제1면(210)과 대칭하게 위치하여 상기 열원(400)으로부터 외향하는 제2면(220)을 포함하는 열 전도성 평판을 포함한다.

상기 제2 베이스 판(200)의 제1면(210)은 상기 기판(200)의 제2면(412) 상에 배치된 각 반도체 칩 패키지(420)의 표면과 접촉하고, 상기 제2 베이스 판(200)의 제2면(220)에는 상기 제2 베이스 판(200)으로 전달된 열을 대기 중으로 발산하기 위한 제2 방열유닛(230)이 배치된다. 한편, 상기 제2 베이스 판(200)의 제1 측단으로부터 제2 거리(D2)만큼 이격되어 상기 제1면(210)으로부터 제2면(220)을 관통하도록 형성된 관통 홀(240)이 배치된다. 일실시예로서, 상기 관통 홀(240)은 상기 지지부재(140)에 대응하도록 배치된다.

상기 제2 베이스 판(200)을 형성하는 열 전도성 평판은 열전도성과 가공 용이성을 충족한다면 어떤 평판이라도 가능하다. 일실시예로서, 상기 제2 베이스 판(200)을 형성하는 열전도성 평판은 제1 베이스 판(100)의 평판과 동일하게 형성할 수 있다. 즉, PBT(polybutylene terephthalate) 계열이나 PTFE(polytetrafluorethylene) 계열의 열전도성이 우수한 플라스틱이나 알루미늄과 같이 전성 및 연성이 우수한 금속평판을 포함한다.

일실시예로서, 제2 방열유닛(230) 및 상기 관통 홀(240)은 제2 베이스 판(200)에 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 베이스 판(200)을 형성하기 위한 압출공정에서 상기 제2면(220)의 표면을 따라 돌출된 상기 제2 방열유닛(230)을 형 성하고, 주변부의 표면을 부분적으로 제거하여 상기 관통 홀(240)을 형성할 수 있다. 상기 제2 방열유닛(230)은 제1 방열유닛(130)과 같이 방열용 표면적(S)을 충분히 확보할 수 있도록 x방향으로 형성된 폭에 비하여 y방향을 따라 충분한 길이를 갖도록 형성된다. 일실시예로서, 제2 방열유닛(230)은 제1 방열유닛(130)과 동일한 구조 및 형상을 갖는다. 따라서, 상기 제2면(220) 상에서 x방향을 따라 나란하게 연장하며, 상기 y방향을 따라 일정한 간격으로 서로 이격되어 배치된다. 이에 따라, 상기 기판(420)의 제2면에 배치된 반도체 칩 패키지(420)로부터 발생된 열은 상기 제2 베이스 판(200)의 제2면(210)으로 전달되고 상기 제2 방열유닛(230)의 표면적을 통하여 방출된다.

특히, 상기 제2 베이스 판(200)의 제2 면(210)과 상기 반도체 칩 패키지(420)의 표면 사이에는 상기 제2 베이스 판(100)으로의 열전달 특성을 향상하면서 상기 제2 베이스 판(200)과 상기 열원(400)을 접착하기 위한 열 전도성 접착패드(250)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체 칩 패키지(420)의 방열은 제2 베이스 판(210)의 열전달 특성보다 상기 제2 방열유닛(230)의 방열특성에 더 큰 영향을 받는다. 상기 접착패드(250)는 제1 베이스 판(100)과 상기 열원(400)사이에 배치된 그것과 동일하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

상기 제2 베이스 판(200)의 제1 측벽으로부터 제2 거리(D2)만큼 이격되어 위치하는 상기 관통 홀(240)은 상기 제1 베이스 판(100)의 제1면으로부터 연장된 지지부재(140)와 서로 대응하도록 구성된다. 상기 제2 거리(D2)는 상기 지지부재(140)와 결합하기에 적합하도록 조정된다. 예를 들면, 상기 제1 거리(D1)는 상기 제1 베이스 판(100)의 제1 측단으로부터 상기 지지부재(140)의 중심까지의 거리이며, 상기 제2 거리(D2)는 상기 제2 베이스 판(200)의 제1 측단으로부터 상기 관통 홀(240)의 중심까지 거리로 정의된다. 본 실시예의 경우, 상기 제1 및 제2 거리(D1, D2)는 서로 동일하게 형성될 수 있다. 일실시예로서, 상기 지지부재(140)는 상기 관통 홀(240)을 통과하여 상기 제2 베이스 판(200)의 제2면(220)과 접촉한다. 이에 따라, 상기 제1 베이스 판(100) 및 제2 베이스 판(200)은 서로 대응하는 한 쌍의 평판으로 결합되며, 상기 열원(400)은 제1 베이스 판(100) 및 제2 베이스 판(200)의 사이에 배치된다. 일실시예로서, 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)은 상기 열원(400)을 중심으로 대칭적으로 배치되어 상기 제1 베이스 판(100)의 제1면(110)은 상기 기판(410)의 상면(411)과 접촉하고 상기 제2 베이스 판(200)의 제1면(210)은 상기 기판(410)의 하면(412)과 접촉한다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 방열유닛(130,230)은 상기 열원(400)으로부터 외향하도록 배치된다.

상기 관통 홀(240)을 경유한 상기 지지부재(140)의 상면(142)에 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)을 상기 열원(400)에 고정하는 결합력을 제공하는 고정부재(300)가 위치한다. 이때, 상기 지지부재(140)는 상기 제1 베이스 판(100)의 제1 측단부에 위치하므로 상기 고정부재(300)도 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)의 제1 측단부에 배치된다. 본 실시예의 경우, 상기 제1 측단부는 상기 기판(400)의 접속단자(430)와 대칭적으로 위치하여 상기 방열체(900)와 결합한 상기 메모리 패드(400)의 접속단자(430)가 노출된다.

일실시예로서, 상기 고정부재(300)는 상기 지지부재(140)의 상면(142)에 접 촉하는 몸체(310), 상기 몸체(310) 및 상기 제1 베이스 판(100)의 제1면(110) 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판(100)으로 탄성력을 가하는 제1 날개(320) 및 상기 몸체(310) 및 상기 제2 베이스 판(200)의 제1면(210) 측부와 접촉하여 상기 제2 베이스 판(200)으로 탄성력을 가하는 제2 날개(330)를 구비하는 탄성체를 포함한다. 예를 들면, 상기 탄성체는 고무, 접시 스프링 및 공기 스프링 중의 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 탄성체는 상기 열원(400)의 측부에 위치하여 상기 지지부재(140)의 상면(142)과 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)의 제1면(110,210)의 측부에 의해 한정되는 고정영역(fixing space, Fs)에 배치되며, 상기 지지부재(140)의 상면(142)과 대칭하는 지지부재(140)의 하면(144)은 상기 접속단자(430)와 대칭하는 상기 기판(410)의 제1 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판(100) 및 제2 베이스 판(200)과 상기 열원(400)의 상대 위치를 결정하는 기준으로 기능한다. 따라서, 상기 방열체(900)와 상기 메모리 모듈(400)을 결합하는 경우 상기 지지부재(140)의 하면(144)과 기판(410)의 측면을 먼저 접촉시킨 후 상기 접착패드(150,250)와 반도체 칩 패키지를 접착시킴으로써 방열체(900)와 메모리 모듈(400)의 정렬미스로 인한 공정효율 저하를 방지할 수 있다.

일실시예로서, 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)은 상기 제1면(110,210)의 제1 측단 에지로부터 각각 돌출한 제1 및 제2 걸림턱(160,260)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 걸림턱(160)은 상기 제1 베이스 판(100)의 제1면(110) 에지로부터 -z방향으로 상기 지지부재(140)와 평행하게 돌출하며, 상기 제2 걸림턱(260)은 제2 베이스 판(200)의 제1면(210)의 제1 측단 에지로부터 z방향으로 상기 지지부재(140)와 평행하게 돌출한다. 따라서, 상기 제1 걸림턱(160) 및 제2 걸림턱(260)은 서로 마주보고 위치하며 그 사이에는 개구가 형성된다. 상기 탄성체는 상기 개구를 통하여 상기 고정 공간(Fs)으로 유입된다.

이때, 상기 제1 날개(320)는 상기 제1 베이스 판(100) 및 상기 제1 걸림턱(160)에 의해 지지되고 상기 제2 날개(330)는 상기 제2 베이스 판(200) 및 상기 제2 걸림턱(260)에 의해 지지된다.

외력에 의해 압축된 상기 탄성체가 상기 고정영역(Fs)으로 삽입되면, 자체의 탄성에 의해 상기 제1 날개(320)는 상기 제1 베이스 판(100)으로 외력을 가하고, 제2 날개(330)는 상기 제2 베이스 판(200)으로 외력을 가한다. 이에 따라, 상기 몸체(310)의 무게중심에 대하여 반시계 방향인 제1 방향으로 회전하는 제1 모멘텀이 상기 제1 베이스 판(100)으로 인가되고, 상기 몸체(310)의 무게중심에 대하여 상기 반시계 방향인 제2 방향으로 회전하는 제2 모멘텀이 상기 제2 베이스 판(200)으로 인가된다. 따라서, 상기 제1 베이스 판(100)은 상기 기판(410)의 제1면(41)으로 압축되고 상기 제2 베이스 판(200)은 상기 기판(410)의 제2면(412)으로 압축된다. 즉, 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)은 상기 접착패드에 의한 접착력 및 상기 탄성체에 의한 압축력에 의해 상기 열원(400)에 고정된다.

상기 방열체(900)와 메모리 모듈(400)의 체결과정은 다음과 같다.

먼저, 상기 지지부재(140)의 하면(144)과 상기 기판(410)의 제1 측부를 일치시킨 상태에서 상기 제1 베이스 판(100)의 접착패드(150)를 상기 기판의 제1 면(411) 상에 배치된 반도체 칩 패키지의 상면과 접촉시킨다. 이어서, 상기 지지부재(140)를 상기 관통 홀(240)의 내부를 통과하도록 체결하여 상기 제1 베이스 판(100)과 제2 베이스 판(200)을 결합한다. 따라서, 상기 기판(410)의 제2면(412)에 배치된 반도체 칩 패키지는 상기 접착패드(250)에 의해 상기 제2 베이스 판(200)과 결합한다. 이어서, 상기 제1 및 제2 걸림턱(160,260) 사이의 개구를 통하여 상기 고정부재(300)를 상기 고정영역(Fs)으로 삽입한다. 이때, 상기 고정부재(300)는 외부 압축력에 의해 압축된 상태로 삽입되어 상기 몸체(310)가 상기 지지부재(140)의 상면(142)에 안착되며, 상기 제1 및 제2 날개부(320,330)는 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)의 제1 면(110,210) 에지부와 접촉한다. 이때, 상기 제1 및 제2 베이스 판의 제1면과 상기 제1 및 제2 날개부(320.330)의 접촉은 상기 제1 및 제2 걸림턱(160,260)에 의해 보장된다. 상기 제1 및 제2 날개부(320,330)는 자체의 탄성력에 의해 상기 열원(400)의 측부에서 각각 상기 제1 및 제2 베이스 판(100,200)으로 서로 반대 방향의 모멘텀을 가함으로써 상기 제1 및 제2 날개부(100,200)를 각각 열원(400)방향으로 압축한다.

이에 따라, 상기 방열유닛의 방열 표면적에 대한 감소 없이 상기 베이스 판을 상기 메모리 모듈에 고정함으로써 방열체의 방열효율을 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 베이스 판을 결합하기 위한 고정부재를 배치하기 위해 상기 제1 및 제2 베이스 판의 제2면(120,220)의 상부에 파지영역을 형성할 필요가 없다. 즉, 상기 파지영역을 형성하기 위해 상기 방열유닛이 제거될 필요가 없으므로 방열 표면적의 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 방열체의 방열 효율을 극대화 할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 고정부재를 지지하기 위한 지지부재를 상기 메모리 모듈용 기판의 얼라인 기준으로 이용할 수 있으므로 별도의 기준라인을 형성하지 않더라도 방열체와 메모리 모듈의 정렬불량을 감소할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 의한 방열체를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2b는 도 2a에 도시된 방열체와 열원을 결합한 사용상태를 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 2b의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.

Claims

열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제1 방열유닛 및 측단으로부터 제1 거리만큼 이격되어 표면으로부터 돌출한 지지부재를 구비하고, 상기 열원의 제1면과 접촉하는 제1 베이스 판;

상기 열원으로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 제2 방열유닛 및 측단으로부터 제2 거리만큼 이격되고 상기 지지부재를 수용하는 체결 홀을 구비하며, 상기 열원의 제2면과 접촉하는 제2 베이스 판; 및

상기 지지부재의 상면에 배치되어 상기 제1 및 제2 베이스 판을 상기 열원에 고정하는 결합력을 제공하는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 방열유닛은 각각 상기 제1 및 제2 베이스 기판으로부터 돌출하여 일체로 배치된 것을 특징으로 하는 방열체.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 방열유닛은 일정한 거리만큼 이격되도록 배치된 다수의 방열라인을 포함하며, 상기 각 방열라인은 상기 제1 및 제2 베이스 기판의 가장자리와 나란하게 연장하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 베이스 판은 상기 열원을 중심으로 대칭적으로 배치되어, 상기 제1 베이스 판의 제1 면은 상기 열원의 제1면과 접촉하고 상 기 제2 베이스 판의 제1 면은 상기 열원의 제1면과 대향하는 제2 면과 접촉하여 상기 방열유닛이 상기 열원으로부터 외향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 방열체.
제4항에 있어서, 상기 제1 베이스 판의 제1면과 상기 열원의 제1면 사이 및 상기 제2 베이스 판의 제1면과 상기 열원의 제2면 사이에 상기 열원으로부터 발생한 열을 상기 제1 및 제2 베이스 판으로 전달하면서 상기 베이스판과 상기 열원을 접착하기 위한 열전도성 접착패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제5항에 있어서, 상기 열 전도성 접착패드는 구조용 아크릴 또는 열전도성이 우수한 물질을 갖는 에폭시를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제1항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 지지부재의 표면에 접촉하는 몸체, 상기 몸체 및 상기 제1 베이스 판의 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판으로 탄성력을 가하는 제1 날개 및 상기 몸체 및 상기 제2 베이스 판의 측부와 접촉하여 상기 제2 베이스 판으로 탄성력을 가하는 제2 날개를 구비하는 탄성체를 포함하여, 상기 제1 베이스 판에 대하여 상기 몸체의 무게중심에 대하여 제1 방향으로 회전하는 제1 모멘텀이 인가되고 상기 제2 베이스 판에 대하여 상기 몸체의 무게중심에 대하여 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전하는 제2 모멘텀이 인가되어 상기 제1 및 제2 베이스 판은 각각 상기 열원방향으로 압축 고정되는 것을 특징으 로 하는 방열체.
제7항에 있어서, 상기 탄성체는 상기 열원의 측부에 위치하여 상기 지지부재의 상면과 상기 제1 및 제2 베이스 판의 제1면의 측부에 의해 한정되는 고정영역에 배치되며, 상기 지지부재의 상면과 대칭하는 지지부재의 하면은 상기 열원의 측부와 접촉하여 상기 제1 베이스 판 및 제2 베이스 판과 상기 열원의 상대 위치를 결정하는 기준으로 기능하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 베이스 판은 상기 제1면의 에지부로부터 각각 돌출한 제1 및 제2 걸림턱을 더 포함하여, 상기 제1 날개는 상기 제1 베이스 판 및 상기 제1 걸림턱에 의해 지지되고 상기 제2 날개는 상기 제2 베이스 판 및 상기 제2 걸림턱에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 방열체.
제7항에 있어서, 상기 탄성체는 고무, 접시 스프링 및 공기 스프링 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제1항에 있어서, 상기 열원은 기판, 상기 기판 상에 배치되어 개별적으로 전기적인 동작을 수행하는 적어도 하나의 반도체 칩 패키지 및 상기 반도체 칩 패키지와 전기적인 데이터를 주고받을 수 있는 접속단자를 구비하는 메모리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열체.
제11항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지는 디램(dynamic random access memory, DRAM) 메모리 패키지 및 플래시 메모리 패키지 중의 어느 하나를 포함하며, 상기 접속단자는 상기 기판의 주변부를 따라 배치된 접속패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 모듈.