KR20100010559U - 히트싱크 - Google Patents

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Abstract

히트싱크(heat sink)는 상부벽(top wall)에 배치된 평행한 채널들을 갖는 베이스 패널, 상기 각 채널의 일 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 제1리브들, 상기 각 채널의 타 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 제2리브들, 및 상기 제2리브들에 의해 지지되어 상기 베이스 패널의 채널들에 각각 수직으로 장착되는 방열핀들을 포함한다. 각 방열핀은 각진 받침부분을 가지며, 상기 채널에 삽입되어 외력에 의한 상기 제1리브의 변형을 통해 상기 채널에 고정된다.

Description

히트싱크{HEAT SINK}
본 고안은 히트싱크(heat sink)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압입 끼워맞춤(press-fit engagement)에 의해 베이스 패널(base panel)에 고정된 방열핀들(radiation fins)을 갖는 히트싱크에 관한 것이다.
많은 종래의 히트싱크들은 납땜(soldering) 기술에 의해 베이스 패널에 접착된 방열핀들은 갖는다. 상기 히트싱크들의 베이스 패널에는 방열핀들의 장착을 위한 채널들(channels)이 있다. 유사한 디자인이 미국특허 US 6,571,859에 개시되어 있는데, 그 내용에는 베이스 플레이트로부터 일정 간격으로, 서로 대체로 평행하게 돌출된 플레이트형 쿨링 리브들(cooling ribs)이 포함된다. 미국특허 US 5,014,776은 열 방출 유닛(heat emitting unit)을 개시하며, 그 내용에는 메인 몸체(main body)의 적어도 일 측면에 부착되어 상기 메인 몸체로부터 돌출되는 평행한 복수의 플랫 리브들(flat ribs)이 포함된다. 상기 리브들은 상기 메인 몸체에 있는 채널들 속에 삽입된 후, 매개 릿지들(intermediary ridges)의 변형을 통해 압입고정된다.
납땜 기술을 채택하여 방열핀들을 베이스 패널에 본딩하는 것은 환경친화적이지 않다. 게다가, 상기 미국특허 US 5,014,776은 단순히 상기 메인 몸체에 있는 채널들 속에 삽입된 후, 매개 릿지들의 변형을 통해 압입고정되는 평행한 플랫 리브들을 갖는 것에 불과하다. 이러한 방법은 단순히 관련 채널에 각각의 플랫 리브를 고정하기 위한 2-지점 형체력(two-point clamping force)을 제공하는 것에 불과하다. 만일, 상기 평행한 플랫 리브들이 상기 채널들에 정확히 삽입되지 않거나, 상기 채널들 속에 삽입된 후 매개 릿지들의 변형을 통해 압입고정될 때 진동이 발생하는 경우, 상기 플랫 리브들은 상기 채널들의 바닥부 가장자리와 밀착상태를 유지하지 못할 수 있고, 그 결과 모두 동일한 높이를 갖지 못할 수 있다. 만일, 설치 후, 상기 플랫 리브들이 동일한 높이를 갖지 못하는 경우, 불량품으로 취급될 것이며, 상기 플랫 리브들은 흔들리거나 상기 메인 몸체로부터 떨어질 수 있다.
본 고안은 전술한 종래 기술에 따른 히트싱크의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 고안에 따른 히트싱크는 베이스 패널 및 상기 베이스 패널에 고정된 복수의 방열핀들을 포함한다. 상기 베이스 패널은 상부벽(top wall), 상기 상부벽에 평행하게 배열된 복수의 채널들, 및 상기 각 채널의 일 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 복수의 제1리브들을 갖는다. 상기 각 방열핀은 각진 받침부분(angled foot portion)을 가지며, 상기 각 채널에 삽입된 후, 스탬핑 몰드(stamping mold)에 의해 변형되는 상기 제1리브에 의해 상기 각 채널에 고정된다. 조립될 때, 상기 방열핀들은 상기 베이스 패널의 채널들에 단단히 고정되어 동일한 높이를 유지한다.
또한, 상기 방열핀들의 각진 받침부분의 각진 각도는 90°일 수 있고, 또는 90°보다 크거나 작을 수 있다.
상기 베이스 패널은 상기 방열핀들을 수직으로 지지하기 위해 상기 각 채널의 타 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 복수의 제2리브들을 더 포함한다.
또한, 상기 각 방열핀의 각진 받침부분은 위로 접혀진 구조(fold-up structure)를 갖도록 만들어질 수 있다. 상기 접혀진 구조를 갖는 각진 받침부분의 각진 각도는 90°일 수 있고, 또는 90°보다 크거나 작을 수 있다.
또한, 각 방열핀은 서로 간의 연결고정을 위해, 각 방열핀의 상부 모서리(top edge)로부터 돌출된 적어도 하나의 리테이닝 러그(retaining lug)를 갖도록 만들어질 수 있다.
또한, 주변 공기로의 열의 빠른 방산(放散)을 위해 상기 베이스 패널로부터 상기 방열핀들로 열 에너지를 전달하도록 상기 베이스 패널의 상부벽과 밀착상태를 유지하는 열 파이프들(heat pipes)이 상기 방열핀에 설치될 수 있다.
또한, 열 파이프들은 상기 방열핀들에 설치되며, 동일한 높이를 갖도록 상기 베이스 패널의 바닥부에 부분적으로 삽입될 수 있다.
본 고안은 방열핀들을 베이스 패널의 각 채널들에 삽입고정할 때, 종래와 같은 납땜 기술을 사용하지 않으므로 환경친화적이라는 이점이 있다. 또한, 각 방열핀이 제2리브를 통해 각 채널 내에서 수직인 상태로 안정적으로 지지되도록 함과 동시에 제1리브를 스탬핑 몰드로 눌러 변형하는 간편한 방식을 통해 방열핀들이 베이스 패널의 채널들 속에 견고하게 삽입고정되도록 할 뿐만 아니라 동일한 높이를 유지하도록 하는 이점이 있다. 또한, 각 방열핀에 마련된 적어도 하나의 리테이닝 러그(retaining lug)를 통해 방열핀들 서로 간의 연결고정상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 이점이 있다. 또한, 베이스 패널로부터 방열핀들로 열 에너지를 신속하게 전달하도록 베이스 패널과 밀착상태를 유지하는 열 파이프들(heat pipes)을 통해 주변 공기로 열을 신속하게 방산(放散)할 수 있다는 이점이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 제1실시예에 따른 히트싱크는 베이스 패널(1) 및 상기 베이스 패널(1)에 고정된 복수의 방열핀들(2)을 포함한다.
상기 베이스 패널(1)은 그 상부벽(top wall)에 배치된 평행한 채널들(11), 및 상기 각 채널(11)의 일 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 제1리브들(12)을 갖는다(도 3 참조).
상기 방열핀들(2) 각각은 상기 베이스 패널(1)의 채널들(11)에 각각 삽입될 수 있는 각진 받침부분(21)을 갖는다.
상기 히트싱크의 조립 과정 동안, 상기 방열핀들(2)의 각진 받침부분(21)을 각각 상기 베이스 패널(1)의 채널들(11)에 삽입한 후, 스탬핑 몰드(stamping mold: 3)를 이용하여 상기 베이스 패널(1)의 제1리브들(12)을 눌러 상기 제1리브들(12)을 변형시킴으로써, 변형된 상기 제1리브들(12)과 상기 베이스 패널(1)의 채널들(11)에 있는 방열핀들(2)의 각진 받침부분들(21)의 확실한 결합이 이루어지도록 한다(도 5 참조). 조립될 때, 상기 방열핀들(2)은 상기 베이스 패널(1)에 단단히 고정되어, 평행하고 동일 높이를 갖도록 유지된다(도 2 참조).
도 5를 참조하면, 상기 본 고안의 제1실시예에 따른 방열핀들(2)의 각진 받침부분들(21)의 각진 각도는 90°이다. 한편, 도 6에 도시된 바와 같은 본 고안의 제2실시예에 따른 방열핀들(2a)의 각진 받침부분들(21a)의 각진 각도는 90°보다 큰 둔각이다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같은 본 고안의 제3실시예에 따른 방열핀들(2b)의 각진 받침부분들(21b)의 각진 각도는 90°보다 작은 예각이다. 결과적으 로, 상기 방열핀들(2, 2a, 2b)의 각진 받침부분들(21, 21a, 21b)의 각진 각도는 직각, 둔각 또는 예각일 수 있다. 그에 따라, 상기 베이스 패널(1)의 채널들(11)의 바닥부들은 각각 상기 방열핀들(2, 2a, 2b)의 각진 받침부분들(21, 21a, 21b)의 각진 각도에 맞도록 형성될 필요가 있다.
도 7에 도시된 바와 같은 본 고안의 제3실시예에 따르면, 베이스 패널(1a)은 상기 각 채널(11)의 일 측면을 따라 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 제1리브(12a), 및 상기 각 채널(11)의 타 측면을 따라 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 제2리브(13a)를 갖는다. 상기 방열핀들(2)을 상기 베이스 패널(1a)의 채널들(11)에 삽입하고(도 8 참조), 상기 제1리브들(12a)에 의해 고정되도록 한 후(도 9 참조), 상기 제2리브들(13a)은 상기 방열핀들(2)을 각각 지지함으로써 상기 방열핀들(2)이 견고하게 수직으로 유지되도록 한다.
도 10 및 도 11은 본 고안의 제4실시예에 따른 히트싱크를 보여준다. 상기 제4실시예에 따르면, 방열핀들(2c)은 전술한 다양한 실시예들과 비교할 때, 상대적으로 더 얇은 두께를 가지며, 각각 위로 접혀지고 각이 지도록 형성된 받침부분(21c)을 갖는다. 상기 위로 접혀지고 각이 지도록 형성된 받침부분(21c)의 각진 각도는 상기 베이스 패널(1)의 채널들(11)의 바닥부들에 맞도록 90°일 수 있고, 또는 90°보다 크거나 작을 수 있다.
도 12는 본 고안의 제5실시예에 따른 히트싱크의 부분 개략도이며, 상기 제5실시예는 제1리브들(12a)의 맞은편에 마련되어 상기 방열핀들(2c)을 수직 상태로 지지하기 위한 제2리브들(13a)을 상기 베이스 패널(1)이 갖는다는 점을 제외하고는 전술한 제4실시예와 대체로 유사하다.
도 13은 본 고안의 제6실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다. 상기 제6실시예에 따르면, 각 방열핀(2)은 그 상부 모서리(top edge)로부터 돌출된 복수의 리테이닝 러그들(retaining lugs: 22)을 갖는다. 일 방열핀(2)의 리테이닝 러그들(22)을 타 방열핀(2)의 리테이닝 러그들(22)에 연결함으로써, 방열핀들(2)의 상부 모서리들이 서로 견고하게 연결고정된다.
도 14는 본 고안의 제7실시예에 따른 히트싱크의 측면 개략도이다. 상기 제7실시예에 따르면, 베이스 패널(1)로부터 방열핀들(2)로 열 에너지를 신속하게 전달하여 주변 공기로의 열의 빠른 방산(放散)이 이루어지도록 하는 열 파이프들(4)이 상기 방열핀들(2)에 설치되어 상기 베이스 패널(1)의 상부벽과 밀착된 상태를 유지한다.
도 15는 본 고안의 제8실시예에 따른 히트싱크의 측면 개략도이다. 상기 제8실시예는 상기 열 파이프들(4)의 각 일단이 상기 베이스 패널(1)의 바닥부에 장착되어, 상기 베이스 패널(1)의 바닥벽에 대해 동일한 높이를 갖는다는 점을 제외하고는 전술한 제7실시예와 대체로 유사하다.
히트싱크의 견본(prototype)은 상기 도 1 내지 도 15에 나타난 특징들을 가지고 제작된다. 상기 히트싱크는 전술한 모든 특징들을 제공하도록 원활하게 작용한다.
본 고안의 설명을 목적으로 각각의 실시예가 상세히 설명되었지만, 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 변형들 및 개선들이 있을 수 있다. 따라 서 본 고안은 첨부된 특허청구범위만으로 제한되지는 않는다.
도 1은 본 고안의 제1실시예에 따른 히트싱크의 분해 조립도(exploded view)이다.
도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다.
도 3은 베이스 패널의 구조를 나타낸 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 본 고안의 제1실시예에 따른 베이스 패널에 설치된 방열핀들을 나타낸 개략도이다.
도 5는 방열핀들을 베이스 패널에 설치한 후의 배치 상태를 나타낸, 도 4에 대응되는 개략도이다.
도 7은 방열핀들을 베이스 패널에 설치한 후의 배치 상태를 나타낸, 본 고안의 제2실시예에 따른 히트싱크의 부분 개략도이다.
도 8은 베이스 패널의 채널들에 각각 삽입된 방열핀들의 각진 받침부분들을 나타낸, 본 고안의 제3실시예에 따른 히트싱크의 부분 개략도이다.
도 9는 방열핀들의 각진 받침부분들과 결합된 베이스 패널의 제1리브들을 나타낸, 도 8에 대응되는 개략도이다.
도 10은 방열핀들의 위로 접혀지고 각이 지도록 형성된 받침부분들을 나타낸, 본 고안의 제4실시예에 따른 히트싱크의 부분 개략도이다.
도 11은 본 고안의 제4실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다.
도 12는 베이스 패널의 제2리브들에 지지되는 방열핀들 및 상기 방열핀들의 위로 접혀지고 각이 지도록 형성된 받침부분들과 각각 결합된 베이스 패널의 제1리 브들을 나타낸, 본 고안의 제5실시예에 따른 히트싱크의 부분 개략도이다.
도 13은 본 고안의 제6실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다.
도 14는 본 고안의 제7실시예에 따른 히트싱크의 측면 개략도이다.
도 15는 본 고안의 제8실시예에 따른 히트싱크의 측면 개략도이다.

Claims (12)

  1. 상부벽(top wall), 상기 상부벽에 평행하게 배열된 복수의 채널들, 및 상기 각 채널의 일 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 복수의 제1리브들을 갖는 베이스 패널(base panel);
    복수의 방열핀들을 포함하며,
    상기 방열핀들 각각은 각진 받침부분(angled foot portion)을 가지며, 상기 각 채널에 삽입되어 외력에 의해 변형되는 각각의 상기 제1리브에 의해 상기 각 채널에 고정되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 각진 각도는 90°인 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 각진 각도는 90°보다 큰 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 각진 각도는 90°보다 작은 것을 특징으 로 하는 히트싱크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 패널은 상기 각 채널의, 상기 제1리브들의 맞은편인, 타 측면을 따라 각각 연장되어 상기 상부벽으로부터 돌출된 복수의 제2리브들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분은 위로 접혀진 구조(fold-up structure)를 갖는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 위로 접혀진 구조의 각진 각도는 90°인 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 위로 접혀진 구조의 각진 각도는 90°보다 큰 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 방열핀의 각진 받침부분의 위로 접혀진 구조의 각진 각도는 90°보다 작은 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 방열핀은 서로 간의 연결고정을 위해, 각 방열핀의 상부 모서리(top edge)로부터 돌출되어 연결되는 적어도 하나의 리테이닝 러그(retaining lug)를 갖는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀에 설치되어 상기 베이스 패널의 상부벽과 밀착상태를 유지하는 적어도 하나의 열 파이프(heat pipe)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀에 설치되며, 동일한 높이를 갖도록 상기 베이스 패널의 바닥부에 장착되는 바닥단(bottom end)을 갖는 적어도 하나의 열 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
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