KR20100050238A

KR20100050238A - 박형 냉각소자

Info

Publication number: KR20100050238A
Application number: KR1020080109438A
Authority: KR
Inventors: 문석환; 유인규; 조경익; 유병곤
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-05-13
Also published as: US20100108296A1; KR101007174B1

Abstract

본 발명은 기-액 상변화 냉각소자에 관한 것으로, 특히 두께의 제약없이 구현할 수 있는 박형 냉각소자에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 그루브 구조의 모세관 영역을 포함하며 외부로부터 주입된 작동유체를 기화시키기 위한 증발부 및 상기 기화된 작동유체를 응축시키기 위한 증기응축공간을 포함하는 응축부가 구비된 평판형 제1 박판과, 상기 기화된 작동유체를 상기 응축부로 이동시키기 위한 증기이동통로가 구비된 평판형 제2 박판과, 상기 응축부에서 응축된 작동유체를 상기 증발부로 이동시키기 위한 액체이동통로가 구비된 평판형 제3 박판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

박판, 증기이동통로, 모세관 그루브, 증발부, 응축부

Description

박형 냉각소자{THIN THICKNESS COOLING DEVICE}

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2008-F-024-01, 과제명:모바일 플렉시블 입출력 플랫폼].

최근들어 반도체 소자들은 고효율화와 더불어 고신뢰성이 중요한 이슈로 부각되고 있으며, 이들 소자들에서 발생하는 열 문제는 반도체 소자에서 고려해야할 중요한 이슈가 되고 있다.

또한 PC(personal computer)의 고성능화 및 패키지(package)의 집적도 증가로 인해 CPU(Central Processing Unit)등의 전자 부품에서 발산되는 열을 무시할 수 없다. 또한 PC용 CPU에 사용되는 최첨단 가공기술이 점차 다른 전자 제품에도 사용됨에 따라 광범위한 종류의 전자 기기에 있어서 열의 발산이 해결하여야 할 중 요한 문제로 대두되고 있다. 대표적인 예로서, 노트북 PC 이상으로 압축 설계가 요구되는 휴대전화 등에서도 현재와 같은 발전 속도로 고성능화가 진행되면 열 문제가 심각해질 가능성이 있다.

서브 노트북을 비롯해 휴대폰, PMP, 게임기 등 각종 소형의 휴대전자 통신기기들은 점차 경량화 및 슬림화되어 가는 경향을 띠고 있어, 단위 면적당 발열량은 100W/cm² 에 육박하고 있다. 특히 서브 노트북의 경우 현재 시장점유율이 10% 내외로 아직 미미한 편이지만, 최근 발표된 초슬림 노트북을 통해 소비자들의 욕구추세를 파악할 수 있으며, 향후 이동성이 강조될 휴대기기들의 트랜드를 감안할 때 더욱더 슬림화될 것으로 보인다. 이러한 초슬림화 기기에는 부품의 소형화 및 집적도 등과 더불어 열관리 설계에 고난도 기술이 필요하게 된다.

소형 기기내 열관리 기술은 수동 및 능동형 냉각소자에 의한 제어 방식으로 대별될 수 있으며, 현재는 팬(fan)이 탑재된 수동형 냉각소자 방식이 주를 이루고 있다. 수동형 냉각소자 중 열전도계수가 큰 소재를 이용한 열전도 냉각방식은 주로 핫스팟(hot spot)제거 등의 열소산(heat streading)을 목적으로 이용되고 있으며, 상대적으로 작은 열유속(heat flex)범위 내에서 사용된다. 반면 기체-액체 상변화 열전달 메커니즘에 의해 구동하는 냉각소자의 경우 상대적으로 높은 열유속 범위에서 사용되며, 열전도 냉각방식에 비해 얇은 두께에서 더더욱 효과적인 열전달 성능을 달성할 수 있다. 이는 열전도 냉각방식의 경우, 두께가 얇아지게 되면 단면적(cross section area)이 상대적으로 작아져 열전도률이 감소하게 되나, 상변화 열전달 소자의 경우 상변화에 의해 기화된 증기가 잠열을 가지고 빠른 속도로 이송되기 때문에 동일한 단면적하에서 높은 열이송 능력을 보이는데 기인한다.

현재 휴대 노트북에는 직경 3~4mm의 히트파이프와 팬이 알루미늄 모듈에 일체형으로 결합된 형태의 냉각소자가 탑재되어 있다. 이때 직경 3~4mm의 히트파이프는 좁은 공간내에서의 패키징을 위해 약2~2.5mm 내외의 두께로 압착하여 사용된다. 직경 3~4mm의 원형 단면 히트파이프를 평판 형상으로 압착하여 사용하게 되면 전열성능은 큰 폭으로 감소한다. 실험결과에 따르면 내부에 별도의 윅이 삽입된 히트파이프의 경우 전열성능이 매우 큰 폭으로 감소하게되는 압착 두께는 약 2mm 근방인 것으로 보고되고 있다. 이는 당초 원형 단면 형상에 적합하도록 설계된 모세관 구조가 압착되면서 성능에 중요한 요소인 증기응축공간의 감소를 가져옴과 동시에 모세관 구조의 변형등에 기인하기 때문이다.

이에 대한 대안으로써 근래에 평판 형상의 히트파이프가 개발되었다. 그러나 이와 같은 히트파이프장치는 높은 열 성능에도 불구하고, 좁은 전자 패키지 구조 등과 같은 매우 현소한 공간에 설치하기 매우 어렵다. 히트파이프 장치를 협소한 공간에 설치하기 위하여 이를 압착하여 설치할 수도 있으나, 이럴 경우 열성능이 크게 감소하는 단점이 있다.

본 발명은 전열성능에 따라 냉각소자의 두께 변화가 가능한 박막 소자장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명의 일 특징에 따른 박형 냉각소자는 그루브 구조의 모세관 영역을 포함하며 외부로부터 주입된 작동유체를 기화시키기 위한 증발부 및 상기 기화된 작동유체를 응축시키기 위한 증기응축공간을 포함하는 응축부가 구비된 평판형 제1 박판과, 상기 기화된 작동유체를 상기 응축부로 이동시키기 위한 증기이동통로가 구비된 평판형 제2 박판과, 상기 응축부에서 응축된 작동유체를 상기 증발부로 이동시키기 위한 액체이동통로가 구비된 평판형 제3 박판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 따른 박형 냉각소자는 그루브 구조의 모세관 영역을 포함하며 외부로부터 주입된 작동유체를 기화시키는 증발부 및 응축된 작동유체를 상기 증발부로 이동시키기 위한 액체이동통로가 구비된 평판형 박판을 포함하되, 상기 박판 2개를 서로 마주보게 결합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존의 원형 및 평판형 냉각소자의 구성과 달리, 여러 박판들이 겹쳐져 제작됨으로써 두께의 제약없이 박형 냉각소자의 구현이 가능한 이점이 있다.

또한 종래에 원형 냉각소자를 압착하여 사용하거나, 인발, 압출 방식으로 얻 어진 평판형 냉각소자들이 안고 있는 두께와 관련된 전열성능의 한계를 극복할 수 있게 되었으며, 1.5mm 이하의 얇은 두께의 구조에서도 내부 증기이동통로의 최대한 확보, 제작공정의 단순화, 저렴한 제조 원가 달성이 가능한 이점이 있다.

또한 얇은 두께의 냉각소자는 경량화, 소형화 및 슬림화된 각종 전자, 통신 기기의 열관리 소자로 사용될 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제1 박판 구조를 나타낸 도이다.

도 1을 참조하면, 제1 박판(100)의 한쪽에는 증발부(101)가 위치하고, 증발부(101) 내 공간에는 모세관 영역이 존재한다.

이때 증발부(101)내 공간을 메우는 모세관 영역에는 복수의 그루브(groove)(이하 모세관 그루브)가 형성되며, 증발부(101)내에 형성된 모세관 그루브(102)는 일정한 폭과 깊이 및 간격으로 정렬된다.

또한 모세관 그루브(102)는 박형 냉각소자의 액체이동통로에 형성된 복수의 그루브에 비해 작은 폭의 크기를 가진다. 본 발명의 제1 실시예에서 모세관 그루 브(102)는 제1 박판(100)을 관통하는 형태로 형성된다.

제1 박판(100)에 형성된 모세관 그루브(102)는 제3 박판과 결합시 액체이동통로와 직각으로 교차하면서 결합한다. 그리고 액체이동통로를 통해 증발부(101)로 이송되어온 액체가 모세관 그루브(102)에 포화상태로 골고루 분포하게 되면, 모세관 그루브(102)의 벽면을 따라 기-액 계면(meniscus)을 형성한다. 이후 증발부(101)에 가해진 입열량에 따라 기-액 계면에서 증기가 발생하게 된다.

제1 박판(100)의 다른 한쪽에는 응축부(103)가 위치하고 응축부(103) 내 공간에는 증기응축공간(104)이 형성된다.

증기응축공간(104)은 응축부(103)로 이송되어 온 증기가 응축되기 전 원활한 유동을 위한 공간으로써 활용된다. 또한 증기응축공간(104)은 증발부(101)로부터 이송되어 온 잠열을 가진 증기의 응축을 위한 응축부(103)의 크기와 일치한다.

또한 제1 박판(100)에는 증발부(101)와 응축부(103)를 분리하기 위한 기-액 분리막(105)이 형성되며, 제1 박판(100)의 증기응축공간(104) 끝부분에는 외부로부터 작동유체를 주입하기 위한 관통홀(through hole)(106)이 형성된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제2 박판 구조를 나타낸 도이다.

도 2를 참조하면, 제2 박판(200)의 대부분은 증발부 내 압착을 방지하기 위한 제1 브리지(201) 및 증기이동통로(203)로 활용하기 위해 제2 브리지(202)만 제외하고 빈 공간으로 형성된다.

제2 박판(200)의 증기이동통로(203)는 증발부 내 모세관 그루브에서 기화한 증기가 응축부측으로 이송되기 위한 이동통로 역할을 한다.

증기이동통로(203)는 제2 박판(200)의 중간 중간에 형성되는 제2 브리지(202)에 의해 증발부로부터 응축부에 걸친 길이방향으로 형성되며, 제2 브리지(202)는 진공에 의한 압착 및 내부 고압에 따른 팽창을 방지하기 위한 역할을 수행한다.

이때 제2 브리지(202)는 증발부가 끝나는 부분에서 단절되어 형성되는데, 이는 증발부 내에 분표되어 있는 작동유체가 제2 브리지(202)를 따라 응축부 측으로 역류하는 것을 방지하기 위함이다.

또한 제2 박판(200)이 제1 박판과 결합했을 때 제1 박판에 형성된 증발부 내 압착 및 내부 고압에 따른 팽창을 방지하기 위해 제1 박판의 증발부가 위치한 부분에 제1 브리지(201)가 형성된다.

증기이동통로(203)가 형성된 제2 박판(200)의 한쪽 끝 부분에는 외부로부터 작동유체를 주입하기 위한 관통홀(204)이 형성되어 있으며, 이는 제1 박판 내 관통홀과 일치하는 위치에 형성되어 있다. 본 발명의 제1 실시 예에서는 제1 박판의 관통홀 및 제2 박판(200)의 관통홀(204)이 각 박판의 한쪽 끝 부분에 위치하는 것으로 정의하였으나, 제1 박판의 관통홀 및 제2 박판(200)의 관통홀(204)은 제1 박판 및 제2 박판(200)의 측면부 설치에만 국한되지 않고, 제작 공정 및 냉각소자의 응용에 따라 상부 또는 하부에 설치될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제3 박판 구조를 설명하기 위한 도이다.

도 3을 참조하면, 박형 냉각소자의 가장 바깥측에 위치하는 제3 박판(300)에는 작동유체의 액체이동통로(301)가 형성된다.

제3 박판(300)의 액체이동통로(301)는 제1 박판의 증발부로부터 응축부에 걸쳐 형성되며, 제1 박판의 응축부측에서 응축된 작동유체를 제1 박판의 증발부측으로 이송하는데 사용된다.

이러한 액체이동통로(301)는 제3 박판(300)의 길이 방향 및 두께에 따라 일정량 파내어 복수의 그루브들을 형성하게 되며, 주로 습식(wet)방식의 식각공정(etching)에 의해 반구형 구조로 형성될 수 있다.

이때 액체이동통로(301)를 형성하는 복수의 그루브는 일정한 폭과 깊이 및 간격으로 형성되며, 상대적으로 제1 박판의 증발부 내에 형성되는 모세관 그루브에 비해 폭이 큰 구조를 갖는다.

한편 제3 박판(300)의 바깥족 네 귀퉁이에는 제1 및 제2 박판들과의 결합시 정렬(align)을 위한 홈(302)이 형성된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 5개의 박판 결합을 통해 형성된 박형 냉각소자의 구조를 설명하기 위한 도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박형 냉각소자(400)는 별도의 공정을 통해 제작된 제1 박판(100), 제2 박판(200) 및 제3 박판(300)들이 결합되어 형성된다.

제1 박판(100) 내지 제3 박판(300)이 결합된 냉각소자(400)는 증기이동통로가 포함된 제2 박판(중판)(200)을 중심으로 양측에 모세관 그루브 및 응축부 내 증 기응축공간이 포함된 제1 박판(상판)(100)이 각각 1개씩 결합되며, 이어 그 바깥 양측에 액체이동통로를 포함하는 제3 박판(최상판)(300)이 각각 1개씩 결합되는 구조를 갖는다. 본 발명의 제1 실시 예에서는 최대 5개의 박판들로 이루어진 박형 냉각소자에 대해 설명하였으나, 박판 개수에 국한하지 않고 박형 냉각소자의 전체 두께 변화에 따라 5개의 박판들 이내에서 자유롭게 변경가능하다. 단 제1 박판(100) 내지 제3 박판(300)이 각각 1개씩 결합되어 냉각소자(400)를 형성할 경우 제2 박판(200)의 한쪽면은 막혀 있게 제작되는 것이 바람직하다.

제1 박판(100) 내지 제3 박판(300)이 결합된 냉각소자(400)는 밀폐된 구조를 가지며, 내부는 진공상태를 유지한다. 또한 냉각소자(400) 내에 작동유체가 주입 및 밀폐됨으로써 냉각소자가 완성된다.

이렇게 완성된 냉각소자는 1.5mm 이하의 두께로 제작될 수 있으며, 전자부품 및 장비의 열소산(heat spreading) 및 열이송(heat transport)의 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한 냉각소자의 증발부측에 열이 가해지면 제1 박판(100)내 모세관 그루브에 포화되어 있던 작동유체가 기화하고, 기화된 증기는 잠열을 가지고 제2 박판(200) 내 증기이동통로를 통해 응축부 측으로 이송된다. 이때 이송되어 온 증기는 잠열을 응축부에서 소산시킨 뒤 응축되며, 응축된 액체는 제3 박판(300) 내 액체이동통로를 따라 증발부 측으로 귀환하여 증발부 내 모세관 그루브에 다시 포화되는 순환과정(circulation)을 반복함으로써 열을 소산 및 전달하게 된다.

따라서 제1 박판(100) 내지 제3 박판(300)의 결합으로 형성된 박형 냉각소자는 외부의 동력 공급없이 열을 한쪽에서 다른 한쪽으로 전달하게 된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박형 냉각소자를 이루는 박판 구조를 나타낸 도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박형 냉각소자를 생성하기 위한 박판(500)의 한쪽에는 증발부가 위치하며, 증발부 내의 공간은 복수의 그루브가(이하 모세관 그루브) 형성된 모세관 영역을 포함한다.

이때 박판(500)에 형성된 모세관 그루브(501)는 증발부 내 공간을 가득 메우게 되며, 일정한 폭과 깊이 및 간격으로 정렬된다.

박판(500)에 형성된 증발부를 제외한 나머지 공간의 중간 중간에는 박판(500)의 길이방향으로 진공에 의한 압착 방지 및 고온, 고압에 의한 팽창 방지를 위해 복수개의 브리지(503)가 제작된다.

또한 박판(500)에 형성된 복수개의 브리지(503)들 사이에 그루브 형태의 액체이동통로(502)가 형성되며, 증발부 내 모세관 그루브(501)와 엑체이동통로(502)의 그루브들 사이에는 도 5에 도시된 바와 같이 크기 및 모양의 차이가 존재한다.

이때 증발부 내 모세관 그루브(501)는 액체이동통로(502)의 그루브에 비해 폭 및 깊이가 작게 형성되며, 이는 커다란 모세관력 발생을 가능하게 한다.

액체이동통로(502)를 형성하는 복수의 그루브들의 제작은 습식방식의 식각공정에 의해 반 구형으로 제작될 수 있으며, 모세관 그루브(501)의 제작은 레이저 형성 공정에 의해 제작될 수 있다.

또한 브리지(503)는 압인 공정에 의해 제작되며, 모세관 그루브(501) 및 액체이동통로(502)의 그루브들이 먼저 형성된 상태에서 압인 공정을 수행한다. 그러 나 모세관 그루브(501)의 파손이 우려될 경우 순서를 바꾸어 수행할 수도 있다. 한편 본 발명의 제2 실시 예에서는 위와 같은 각각의 공정을 통해 모세관 그루브(501), 액체이동통로(502) 및 브리지(503)를 제작할 수 있음을 설명하였으나, 이와 같은 제작공정에만 국한되지 않음은 물론이다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이 박판(500)에 형성된 증발부내 모세관 그루브(501) 및 액체이동통로(502)와 브리지(503) 사이에는 단차가 존재하며, 이때 단차 만큼의 공간은 증발부 내 모세관 그루브(501)에서 기화한 증기가 응축부 측으로 이송되기 위한 증기이동통로(미도시) 및 응축부내 증기응축공간(미도시)으로 활용된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 2개의 박판 결합을 통해 형성된 박형 냉각소자의 구조를 설명하기 위한 도이다.

도 6을 참조하면, 도 5와 같이 별도 공정에 의해 제작된 박판(500) 2개를 마주보게하여 결합함으로써 본 발명의 제2 실시 예에 따른 냉각소자(600)를 제작한다.

2개의 박판(500)으로 형성된 냉각소자(600)는 밀폐된 구조를 가지며, 내부는 진공상태를 유지한다. 2개의 박판(500)으로 이루어진 냉각소자(600) 내에 작동유체가 주입 및 밀폐됨으로써 냉각소자가 완성된다.

2개의 박판(500)으로 이루어진 냉각소자(600)는 전자부품 및 장비의 열소산 및 열이송의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

2개의 박판(500)으로 이루어진 냉각소자(600)의 증발부측에 열이 가해지면 박판(500) 내 모세관 그루브에 포함되어 있던 작동유체가 기화하고, 기화된 증기는 잠열을 가지고 박판(500) 내 증기이동통로를 통해 응축부측으로 이송된다. 이송되어 온 증기는 잠열을 응축부에서 소산시킨 뒤 응축 되며, 응축된 액체는 박판(500) 내 액체이동통로를 따라 증발부측으로 귀환하여 증발부내 모세관 그루브에 다시 포화되는 순화과정을 반복함으로써 열을 소산 및 전달하게 된다.

2개의 박판(500)으로 이루어진 냉각소자(600)의 작동 메커니즘은 외부의 동력 공급없이 열을 한쪽에서 다른 한쪽으로 전달된다.

이와 같이 여러 박판들이 겹쳐져 냉각소자가 제작됨으로써 두께의 제약없이 박형 냉각소자의 구현이 가능한 이점이 있다.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형을 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제1 박판 구조를 나타낸 도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제2 박판 구조를 설명하기 위한 도,

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 박형 냉각소자를 이루는 제3 박판 구조를 설명하기 위한 도,

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 5개의 박판 결합을 통해 형성된 박형 냉각소자의 구조를 설명하기 위한 도,

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박형 냉각소자를 이루는 박판 구조를 나타낸 도,

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 2개의 박판 결합을 통해 형성된 박형 냉각소자의 구조를 설명하기 위한 도.

Claims

그루브 구조의 모세관 영역을 포함하며 외부로부터 주입된 작동유체를 기화시키기 위한 증발부 및 상기 기화된 작동유체를 응축시키기 위한 증기응축공간을 포함하는 응축부가 구비된 평판형 제1 박판과,

상기 기화된 작동유체를 상기 응축부로 이동시키기 위한 증기이동통로가 구비된 평판형 제2 박판과,

상기 응축부에서 응축된 작동유체를 상기 증발부로 이동시키기 위한 액체이동통로가 구비된 평판형 제3 박판을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 제1 박판은,

상기 작동유체 주입을 위한 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 제2 박판은,

상기 증기이동통로를 형성하기 위해 상기 제2 박판의 길이 방향으로 상기 제2 박판 중간에 형성된 복수개의 브리지와,

상기 작동유체 주입을 위한 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 냉 각소자.
제1 항에 있어서, 상기 제3 박판은,

상기 제1 박판 및 상기 제2 박판과의 결합 시 정렬을 위한 홀(hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 증발부 내 모세관 영역은,

모세관력을 발생시키기 위해 다채널의 그루브 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제 5 항에 있어서, 상기 다채널의 그루브 구조는,

상기 제1 박판 내지 제3 박판 결합시, 상기 제1 박판 내지 제3 박판들을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 박형 냉각소자는,

상기 제1 박판의 하부에 상기 제2 박판이 결합되고, 상기 제1 박판의 상부에 상기 제3 박판이 결합되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 박형 냉각소자는,

상기 제2 박판의 상부 및 하부 각각에 상기 제1 박판 및 상기 제3 박판이 순차적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 박형 냉각소자는,

상기 작동유체가 상기 증발부, 상기 증기이동통로 및 상기 액체이동통로를 통해 순환되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제1 항에 있어서, 상기 박형 냉각소자의 내부는,

진공상태로 밀폐되며, 상기 작동유체가 일정량 충전되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
그루브 구조의 모세관 영역을 포함하며 외부로부터 주입된 작동유체를 기화 시키는 증발부 및 응축된 작동유체를 상기 증발부로 이동시키기 위한 액체이동통로가 구비된 평판형 박판을 포함하되,

상기 박판 2개를 서로 마주보게 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제11 항에 있어서, 상기 박판은,

상기 박판의 중간에 상기 박판의 길이방향으로 형성된 복수개의 브리지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제11 항에 있어서,

상기 증발부 및 상기 액체이동통로와 상기 브리지 사이에 단이 형성되며, 상기 단이 형성된 공간은 상기 기화된 작동유체를 증기응축공간으로 이동시키기 위한 증기이동통로 및 상기 기화된 작동유체를 응축하기 위한 상기 증기응축공간으로 사용되는 것을 특징으로 하는 박형 냉각소자.
제11 항에 있어서,

상기 동일한 두개의 박판은 압인 공정을 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 상변화 열전달 특성을 갖는 박형 냉각소자.
제11 항에 있어서, 상기 박형 냉각소자의 내부는,

진공상태로 밀폐되며, 상기 작동유체가 일정량 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 상변화 열전달 특성을 갖는 박형 냉각소자.