KR20100039719A - 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은, 반도체 소자가 밀착 고정되는 히트싱크에 등간격으로 형성된 결합홈에 셋트화된 방열핀을 결합후 프레스 등에 의한 가압으로 압착고정하고, 인접한 방열핀의 열 편차 및 열 분포가 균일하며, 히트싱크와 방열핀의 직접 접촉으로 인해 방열성을 향상시키며, 알루미늄재의 연성 특성에 의해 고정부위에서의 접촉력 강화로 인해 진동 및 부식되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는,

일측면에 발열부품이 밀착 고정되고, 타측면에 결합홈이 등간격으로 형성되는 히트싱크와,

결합홈에 대응되는 결합편이 하단에 연장형성되고, 적어도 2개 이상의 방열부가 좌우 대칭되게 일체형으로 형성되는 방열핀을 포함하여,

히트싱크의 결합홈에 방열핀의 결합편을 끼워맞춘 후, 좌우 대칭형 방열핀의 경계부위를 프레스에 의해 가압시 결합홈의 상방에 형성된 가압부의 압착으로 인해 방열핀의 결합편이 결합홈 내에 압착고정 된다.

방열성, 히트싱크, 방열판, 방열핀, 열 편차, 열 분포

Description

방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크{heat sink for electric and electronic products with propagation heat}

본 발명은 전기, 전자 제품에 장착되는 IC와 같은 발열부품(이하, "반도체 소자"라고 칭함)으로부터 발생되는 열을 방열시키도록 사용되는 히트싱크에 셋트화된 방열핀(일 예로서 M자 형상으로 형성화됨)을 조립하는 작업공정수 단축으로 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 반도체 소자가 밀착 고정되는 히트싱크에 등간격으로 형성된 결합홈에 셋트화된 방열핀을 결합후 프레스 등에 의한 가압으로 압착고정하고, 인접한 방열핀의 열 편차 및 열 분포가 균일하며, 히트싱크와 방열핀의 직접 접촉으로 인해 방열성을 향상시키며, 알루미늄재의 연성 특성에 의해 고정부위에서의 접촉력 강화로 인해 진동 및 부식되는 것을 방지할 수 있도록 한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 전기, 전자제품용 히트싱크는,

각종 전기,전자제품의 인쇄회로기판(1)(PCB)에 장착되는 반도체 소자(2)가 일측면에 밀착 고정되고 고정홈(3)이 타측면에 형성되며, 열전도성이 뛰어난 알루미늄재(Al) 등이 사용되는 평판형의 히트싱크(4)와,

고정홈(3)에 각각 결합되고 접착제에 의해 고정되거나 또는 프레스 등에 의해 압착고정되며, 반도체 소자(2)로부터 발생되는 열을 방열시켜 반도체 소자(2)의 고유 특성을 유지하는 다수의 방열핀(5)을 구비한다.

따라서, 각종 전기,전자 제품에 장착되는 반도체 소자(2)로부터 발생되는 열은 히트싱크(4)에 전달되고, 히트싱크(4)에 전달된 열은 방열핀(5)에 전달된 후 공기와 접촉으로 인한 대류작용으로 방열된다. 이로 인해 반도체 소자(2)에 발생되는 열로 인한 부품 특성을 상실하지 않고 고유기능을 안정적으로 발휘할 수 있게 된다.

종래의 전기, 전자 제품용 히트싱크는, 낱개로 이루어진 각각의 방열핀(5)을 통해 방열시킬 경우, 인접한 위치의 방열핀(5)과 방열핀(5)의 열 편차 및 열 분포가 불균일하여 열 발산 효율이 떨어지므로 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 히트싱크(4)의 고정홈(3)에 접착제를 도포하여 방열핀(5)을 고정하는 경우, 접착제의 도포로 인한 히트싱크(4)와 방열핀(5)사이에 단열층이 발생된다. 이로 인해 열전달 효율이 떨어져 히트싱크(4)의 방열 및 냉각 작용이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 갖는다. 또한 히트싱크(4)에 대한 방열핀(5)의 고정부위에 서의 지지력이 낮아 진동 및 부식에 대해 취약하여 내구성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 고정홈(3)에 낱개의 방열핀(5)을 각각 결합하여 프레스에 의한 압착으로 고정하는 경우, 고정홈(3)의 일측 또는 좌우 양측에서 프레스에 의한 압착으로 방열판(5) 각각을 고정하므로 작업이 힘들고 작업시간이 증가되어 작업능률이 떨어지는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 반도체 소자가 밀착 고정되는 히트싱크에 등간격으로 형성된 결합홈에 셋트화된 방열핀을 결합후 프레스 등에 의한 압착으로 고정시킴에 따라, 방열핀을 조립하는 작업공정수 단축으로 작업능률을 향상시킬 수 있도록 한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크와 관련된다.

본 발명의 실시예는, 방열핀을 소정모양을 갖도록 좌우 대칭형으로 형상화하여 셋트화시킴에 따라 인접한 방열핀의 열 편차 및 열 분포가 균일하여 히트싱크의 냉각성을 향상시키며, 알루미늄재의 히트싱크 및 방열핀의 직접 접촉으로 인해 방열성을 향상시킬 수 있도록 한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크와 관련된다.

본 발명의 실시예는, 알루미늄재의 연성 특성에 의해 히트싱크에 대한 방열핀의 고정부위에서의 접촉력 강화로 인해 진동 및 부식되는 것을 방지하여 내구성을 높이도록 한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크와 관련된다.

본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는,

일측면에 발열부품이 밀착 고정되고, 타측면에 결합홈이 등간격으로 형성되는 히트싱크와,

결합홈에 대응되는 결합편이 하단에 연장형성되고, 적어도 2개 이상의 방열 부가 좌우 대칭되게 일체형으로 형성되는 방열핀을 포함하여,

히트싱크의 결합홈에 방열핀의 결합편을 끼워맞춘 후, 좌우 대칭형 방열핀의 경계부위를 프레스에 의해 가압시 결합홈의 상방에 형성된 가압부의 압착으로 인해방열핀의 결합편이 결합홈 내에 압착고정 된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 가압부의 표면에 형성되고, 결합홈에 결합편을 결합후 프레스에 의해 압착고정시 압착위치를 표시하는 요철부를 더 포함한다.

전술한 방열핀의 방열 면적을 증대시키도록 방열핀에 형성되는 주름부를 더 포함한다.

전술한 결합홈은 히트싱크에 좌우 대칭형으로 형성된다.

전술한 방열핀의 결합편은 일방향으로 돌출 형성되는 비대칭형, 또는 좌우 대칭되게 돌출 형성되는 좌우 대칭형으로 형성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는 아래와 같은 이점을 갖는다.

반도체 소자가 밀착 고정되는 히트싱크에 등간격으로 형성된 결합홈에 셋트화된 소정형상의 방열핀을 결합후 프레스 등에 의한 압착으로 고정시킴에 따라, 방열핀을 조립하는 작업공정수 단축으로 작업성 및 생산성을 향상시켜 가격 경쟁력을 높일수 있다.

또한, 방열핀을 소정모양을 갖도록 형상화 및 셋트화시킴에 따라 인접한 방열핀을 통해 방열되는 열 편차 및 열 분포가 균일하므로 히트싱크의 열 발산 효율을 향상시키며, 알루미늄재의 히트싱크 및 방열핀의 직접 접촉으로 인해 방열성이 향상되므로 제품의 신뢰성을 갖는다.

또한, 알루미늄재의 연성 특성에 의해 히트싱크에 대한 방열핀의 고정부위에서의 접촉력이 강화되어 진동 및 부식되는 것을 방지하여 사용수명을 연장할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는,

전기, 전자 제품의 인쇄회로기판(20)(PCB)에 장착되는 발열부품(11)(일 예로서, 반도체 소자를 말함)이 일측면에 밀착 고정되고, 타측면에 결합홈(12)이 등간격으로 형성되는 히트싱크(13)와,

결합홈(12)에 대응되는 결합편(14)이 하단에 연장형성되고, 적어도 2개 이상의 방열부(15)가 좌우 대칭되게 일체형으로 형성되며, 발열부품(11)으로부터 발생되는 열을 공기와의 열 교환으로 인해 방열시키는 셋트형 방열핀(16)을 포함하여,

히트싱크(13)의 결합홈(12)에 방열핀(16)의 결합편(14)을 끼워맞춘 후, 좌우 대칭형 방열핀(16)의 경계부위를 프레스(미 도시됨)에 의해 가압시 결합홈(12)의 상방에 형성된 가압부(17)의 압착으로 인해 방열핀(16)의 결합편(14)이 결합홈(12) 내에 압착고정 된다.

이때, 전술한 가압부(17)의 표면에 형성되고, 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 방열핀(16)의 결합편(14)을 결합후 프레스에 의해 압착고정시 압착위치를 표시하는 요철부(18)를 더 포함한다.

전술한 결합홈(12)은 히트싱크(13)에 좌우 대칭형으로 형성된다.

전술한 히트싱크(13)는 열전도성이 뛰어난 알루미늄(Al)재로 형성되고, 방열핀(16)은 열전도성이 뛰어난 알루미늄(Al)재, 또는 구리(Cu)재로 형성된다.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 히트싱크(13)에 등간격으로 형성된 결합홈(12)에 이와 대응되게 형성된 방열핀(16)의 결합편(14)을 끼워맞춘다. 적어도 2개 이상의 방열부(15)가 좌우 대칭되게 형성된 방열핀(16)의 경계부위를 프레 스에 의해 가압함에 따라, 결합홈(12)의 상방에 형성된 가압부(17)의 압착으로 인해 결합편(14)이 결합홈(12) 내에 압착고정 된다.

즉, 프레스의 가압으로 인해 가압부(17)가 소성변형되므로, 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 대해 방열핀(16)의 결합편(14)을 용이하게 압착고정할 수 있다.

이때, 가압부(17)의 상면에 형성된 요철부(18)에 의해 프레스에 의한 가압부(17)의 가압위치가 결정된다. 이로 인해 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 대해방열핀(16)의 결합편(14)을 신속하게 정확하게 압착고정할 수 있다.

이때, 방열핀(16)은 적어도 2개의 이상의 방열부(15)가 좌우 대칭되게 일체형으로 형성되어 셋트화되므로, 히트싱크(13)에 대해 방열핀(16)을 고정하는 작업공정수를 줄여 조립하는 작업능률을 향상시킬 수 있다(종래에는, 방열핀이 낱개로 형성되므로 히트싱크에 대해 방열핀 각각을 고정하는 작업시간 및 작업공정수가 증가되어 작업능률이 떨어짐).

따라서, 히트싱크(13) 이면에 밀착되어 고정된 전기, 전자 제품에 장착되는 반도체 소자와 같은 발열부품(11)으로부터 발생되는 열은 히트싱크(13)에 전달되고, 히트싱크(13)에 전달되는 열은 히트싱크(13)에 밀착되어 고정된 셋트형 방열핀(16)에 전달된다.

방열핀(16)에 전달되는 열은 공기와의 상호 열교환으로 인해 방열되므로 발열부품(11)을 냉각시켜 제품의 오작동되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 방열핀(16)이 좌우 대칭형으로 소정모양(일 예로서, "M"자 모양을 말함)을 갖도록 형상화 및 셋트화시킴에 따라 인접한 위치의 방열핀(16)의 방열부(15)를 통해 방열되는 열 편차 및 열 분포가 균일하게 된다(종래에는, 방열핀이 낱개로 각각 형성되어 방열핀을 통해 방열되는 열의 편차 및 열 분포가 불균일함). 이로 인해 히트싱크(13)를 통한 열 발산 효율이 향상된다.

또한, 열전도성이 뛰어난 알루미늄재의 히트싱크(13) 및 방열핀(16)의 직접적인 접촉으로 인해 방열성이 향상되므로 제품의 신뢰성을 갖는다(종래에는, 히트싱크와 방열핀사이에 도포되는 접착제로 인해 단열층이 구비되어 열전도율이 떨어짐).

또한, 알루미늄재 고유의 연성 특성에 의해 히트싱크(13)에 대한 방열핀(16)의 고정부위에서의 접촉력 강화로 인해 진동 및 부식되는 것을 방지하여 사용수명을 연장할 수 있다.

또한, 히트싱크(13)의 상면에 결합홈(12)이 좌우 대칭형으로 일정간격을 유지하여 형성되므로, 결합홈(12)에 대해 방열핀(16)의 결합편(14)을 용이하게 압착고정할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 히트싱크(13) 및 방열핀(16)이 연성이 뛰어난 알루미늄재로 형성됨에 따라, 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 대해 방열핀(16)의 결합편(14)을 결합하여 고정할 경우, 결합편(14) 및 가압부(17)의 소성 변형(오므리거나 벌림이 용이함)이 용이하여 히트싱크(13)가 장착되는 제품 또는 제품이 설치되는 환경요인에 따라 방열핀(16)의 간격을 용이하게 조정할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는, 전술한 방열핀(16)의 방열 면적을 증대시켜 방열성을 향상시키도록 방열부(15)에 형성되는 주름부(19)를 더 포함한다. 이로 인해 발열부품(11)으로부터 발생되는 열을 방열시키는 방열핀(16)의 방열면적이 상대적으로 증대되므로 히트싱크(13)의 냉각기능을 향상시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크는, 전술한 히트싱크(13)가 설치되는 전기, 전자 제품의 사이즈, 형상에 따라 방열핀(16)의 형상을 제약을 받지않고 고정할 수 있도록 방열부(15)와 방열부(15)를 "∩"자 형상을 갖도록 형성할 수 있다.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 전술한 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 결합되는 방열핀(16)의 결합편(14)은 일방향으로 돌출 형성되는 비대칭형(일 예로서, "L"자 형상)으로 형성된다.

도 7(b)에 도시된 바와 같이, 전술한 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 결합되는방열핀(16)의 결합편(14)은 좌우 대칭되게 돌출 형성되는 좌우 대칭형(일 예로서, "T"자 형상)으로 형성된다.

도 7(c)에 도시된 바와 같이, 전술한 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 결합되는 방열핀(16)의 결합편(14)은 좌우 대칭되게 돌출 형성되는 좌우 대칭형(일 예로서, 더뷰테일 형상)으로 형성된다.

도 7(d)에 도시된 바와 같이, 전술한 히트싱크(13)의 결합홈(12)에 결합되는 방열핀(16)의 결합편(14)은 좌우 대칭되게 트랙형으로 돌출 형성되는 좌우 대칭형(일 예로서, 트랙 형상)으로 형성된다.

도 1은 종래 기술에 의한 전기, 전자 제품용 히트싱크의 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크의 분리사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크의 결합도,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크의 사용상태도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용히트싱크의 결합도,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용히트싱크의 결합도,

도 7(a,b,c,d)은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크의 결합도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

11; 발열부품

12; 결합홈

13; 히트싱크(heat sink)

14; 결합편

15; 방열부

16; 방열핀

17; 가압부

18; 요철부

19; 주름부

Claims (5)

1. 일측면에 발열부품이 밀착 고정되고, 타측면에 결합홈이 등간격으로 형성되는 히트싱크; 및

   상기 결합홈에 대응되는 결합편이 하단에 연장형성되고, 적어도 2개 이상의 방열부가 좌우 대칭되게 일체형으로 형성되는 방열핀을 포함하여,

   상기 히트싱크의 결합홈에 방열핀의 결합편을 끼워맞춘 후, 좌우 대칭형 방열핀의 경계부위를 프레스에 의해 가압시 상기 결합홈의 상방에 형성된 가압부의 압착으로 인해 방열핀의 결합편이 결합홈 내에 압착고정되는 것을 특징으로 하는 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가압부의 표면에 형성되고, 상기 결합홈에 결합편을 결합후 프레스에 의해 압착고정시 압착위치를 표시하는 요철부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 방열핀의 방열 면적을 증대시키도록 상기 방열부에 형성되는 주름부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크.
4. 청구항 1 내지 청구항 3항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결합홈은 상기 히트싱크에 좌우 대칭형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 방열핀의 결합편은 일방향으로 돌출 형성되는 비대칭형, 또는 좌우 대칭되게 돌출 형성되는 좌우 대칭형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열성을 향상시킨 전기, 전자 제품용 히트싱크.

Images