KR20100091865A

KR20100091865A - 방열장치

Info

Publication number: KR20100091865A
Application number: KR1020090033188A
Authority: KR
Inventors: 순-치 후앙
Original assignee: 기가 바이트 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2010-08-19
Also published as: EP2216807A2; TWM360549U; EP2216807A3; JP3150931U; KR101057595B1

Abstract

본 발명은 방열장치의 제조방법에 관한 것으로서, 제1 열전도판, 제2 열전도판 및 방열 핀 조합을 포함한다. 여기에서, 상기 제1 열전도판은 복수 개의 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부와 교차 배열되는 복수 개의 관통 홀을 구비한다. 상기 제2 열전도판은 복수 개의 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 각각 상기 제1 열전도판 상의 관통 홀에 삽입되며, 상기 제1 돌출부와 교차 배열된다. 상기 방열 핀 조합은 복수 개의 방열판을 구비하며, 상기 방열판 각각의 일부분은 서로 교차하는 제1 돌출부와 제2 돌출부 사이에 단단히 집히게 된다. 이러한 방열장치는 압력방법만으로 조립을 완성하기 때문에 우수한 방열 효율을 가진다.

방열판, 방열 장치, 방열핀 조합, 방열 효율

Description

방열장치{THERMAL DEVICES}

본 발명은 방열장치의 구조에 관한 것으로서, 특히 압력방법을 이용하여 조립을 완성할 수 있는 방열장치에 관한 것이다.

일반적인 방열장치, 예를 들면 대만공개특허 제544081호에서의 방열장치는 주로 방열 핀 조합 및 밑판으로 구성되며, 솔더 또는 열전도 플라스틱을 사용하여 양자를 결합시킨다. 이러한 구조는 아래에 기술되는 것과 같은 문제점들이 있기 때문에 개선할 필요가 있다.

솔더 또는 열전도 플라스틱을 막론하고 이들의 열전도율은 일반적으로 상기 방열 핀 조합 및 밑판을 제조에 사용되는 알루미늄 또는 구리보다 낮다. 그렇기 때문에 열원(熱源)의 열은 차례로 상기 밑판, 솔더 또는 열전도 플라스틱을 통과하여 상기 방열 핀 조합에 전달되며, 전제 방열장치의 방열 효율에 영향을 준다.

또한, 상기 방열 핀 조합의 각 방열판은, 실제로 작은 부분의 좁은 조각이 상기 솔더 또는 열전도 플라스틱에 의해 상기 밑판에 결합한다. 그렇기 때문에 각 방열판은 매우 작은 면적에 의존하여 상기 밑판의 열을 흡수하며, 이는 전체 방열장치의 방열 효율에 영향을 준다.

다음으로, 상기 방열 핀 조합과 밑판은 열전도 플라스틱에 의해서만 접착되기 때문에 양자의 결합에서 안정성이 비교적 나쁘며, 방열 핀 조합이 느슨해지거나 이탈될 가능성이 있다.

그 외, 방열 핀 조합과 밑판은 먼저 표면처리공정(한 층의 전기도금 처리), 솔더 도포 제작공정, 및 솔더링 공정을 진행하여야만 양자가 결합할 수 있다. 이와 같이 이는 많은 공정을 필요로하기 때문에 원가가 높아지는 결과를 초래한다.

대만 실용신안 M337724호 특허가 제안하는 구리-인바르-구리(copper- invar-copper) 방법의 방열 모듈은 상기 일부 문제점을 해결하였지만, 상기 제출한 구리-인바르-구리 부품은 볼트를 사용하여 조립하기 때문에 시간과 힘을 허비하게 된다. 또한, 상기 구리-인바르-구리 부품은 열원과 접촉하기 위한 완전한 밑면을 구성하지 못한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압력방법만으로 조립을 완성하며 우수한 방열 효율을 가지는 방열장치를 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 방열장치는 제1 열전도판, 제2 열전도판 및 방열 핀 조합을 포함한다. 여기에서, 상기 제1 열전도판은 복수 개의 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부와 교차 배열되는 복수 개의 관통 홀을 구비한다. 상기 제2 열전도판은 복수 개의 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 각각 상기 제1 열전도판 상의 관통 홀에 삽입되며, 상기 제1 돌출부와 교차 배열된다. 상기 방열 핀 조합은 복수 개의 방열판을 구비하며, 상기 방열판 각각의 일부분은 서로 교차하는 제1 돌출부와 제2 돌출부 사이에 단단히 집히게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 방열장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따른 방열장치는 제1 열전도판, 제2 열전도판 및 방열 핀 조합을 포함한다. 상기 제1 열전도판(1), 제2 열전도판(2) 및 방열 핀 조합(3)을 압력기계를 사용하여 하나의 완전한 방열장치로 빠르게 조립할 수 있는데, 본 발명에 따른 방열장치의 제조공정은 종래의 기술에 비해 솔더링을 하지 않으며, 볼트를 사용하지 않아도 되며, 시간을 절약하고 힘을 허비하지 않아 비교적 낮은 제조원가를 가 지는 장점이 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다. 여기에서 방열장치는 제1 열전도판(1), 제2 열전도판(2) 및 방열 핀 조합(3)을 포함한다. 상기 제1 열전도판(1)은 동일면에 복수 개의 제1 돌출부(10) 및 상기 제1 돌출부(10)와 교차 배열되는 복수 개의 관통 홀(12)을 구비한다. 상기 제2 열전도판(2)은 동일면에 복수 개의 제2 돌출부(21)를 구비한다. 상기 방열 핀 조합(3)은 복수 개의 방열판(30)을 구비한다.

상기 각 부품은 같거나 서로 다른 열전도 재료를 선택할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄 또는 구리 같은 것이다. 비교적 바람직하게는 제작에 편리하게 전부 동일 재료를 사용하는 것 좋은데, 예를 들면 알루미늄을 사용할 수 있다. 그 외, 상기 제1 열전도판(1)과 제2 열전도판(2)은 서로 다른 색깔로 전기도금 할 수 있으며, 또는 서로 다른 색깔 또는 도안을 프린트할 수 있다.

도 2는 상기 제1 열전도판(1) 위의 각 관통 홀(12)의 중간 부분만 관통되고, 양측에 위치한 작은 부분은 관통되지 않은 것을 나타낸다.

도 3 및 4는 상기 방열장치의 조립 상태 및 회로기판(5)에 응용하는 상태를 나타낸다. 여기에서, 상기 제1 열전도판(1)과 제2 열전도판(2)은 서로 겹쳐져 있으며, 상기 제2 돌출부(21)는 각각 상기 제1 열전도판(1) 상의 관통 홀(12)에 삽입되어 상기 제1 돌출부(10)와 교차 배열되며, 상기 방열 핀 조합(3) 상의 방열판(30) 은 각각 상기 제1 및 2 열전도판(1, 2) 상에 세워지며, 각각의 방열판(30)은 일부분이 서로 교차되어 있는 제1 돌출부(10)와 제2 돌출부(21) 사이에 단단히 집히게 된다. 여기에서 상기 방열 핀 조합(3)의 주변에는 배면판(6) 및 두 개의 받침판(7)으로 구성된 프레임이 더 있다.

상기 회로기판(5) 상의 부품(4), 예를 들면 중앙 프로세서가 작동됨으로 인하여 발열할 때, 상기 열은 상기 제2 열전도판(2)의 밑면을 통하여 그 위의 제2 돌출부(21)와 상기 제1 열전도판(1) 위의 제1 돌출부(10)에 전도되어, 제1, 2 돌출부(10, 21)에 집힌 각각의 방열판(30)으로 하여금 빠르게 제1, 2 돌출부(10, 21)에서의 발열을 흡수함과 동시에 발산시키게 한다.

각각 한 쌍의 제1, 2 돌출부(10, 21)와 그에 집힌 방열판(30)은 모두 큰 면적으로 접촉하기 때문에 본 발명의 방법에 따라 제작된 방열장치의 방열 효율은 매우 우수하다.

바람직하게는, 상기 제2 열전도판(2)은 일반적인 히트 파이프(heat pipe)와 결합될 수 있으며, 상기 방열 핀 조합(3)은 기존 팬에 더 결합될 수 있으며, 따라서 본 발명의 방열장치의 방열 효율을 더욱 증가시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 방열장치의 조립과정을 나타낸다. 즉 도 5(a)에서 나타내듯이, 먼저 상기 방열 핀 조합(3)을 형판(8) 위에 놓는다. 다음 도 5(b)에 나타내듯이 상기 제1 열전도판(1)을 상기 형판(8) 위에 놓는다. 다음 도 5(c)에 나타내듯이 상기 제2 열전도판(2)을 상기 제1 열전도판(1) 위에 놓는다. 마지막으로 압력기계를 사용하여 상기 제2 열전도판(2)에 압력을 가하면, 상기 제2 열전도 판(2)으로 하여금 상기 제1 열전도판(1)에 겹쳐지게 되어 도 5(d)에 나타내듯이, 본 발명에 따른 방열장치의 조합을 완성하며, 이때에 상기 형판(8)에서 꺼낸 방열장치는 도3, 4에 나타낸 것과 같다.

상기 제1 열전도판(1), 제2 열전도판(2) 및 방열 핀 조합(3)이 각각 상기 구조를 가지기 때문에, 도 5에 나타낸 것과 같이 압력기계를 사용하여 하나의 완전한 방열장치로 빠르게 조립할 수 있다. 종래의 기술에 비해, 본 발명에 따른 방열장치의 제조공정은 솔더링을 하지 않으며, 볼트를 사용하지 않아도 되며, 시간을 절약하고 힘을 허비하지 않아 비교적 낮은 제조원가를 가지는 장점이 있다.

도 6에 나타내듯이, 상기 제2 열전도판(2) 위의 각 제2 돌출부(21)의 윗부분의 서로 대응되는 긴 변은 각각 챔퍼(chamfer)(210)를 형성한다. 따라서, 상기 제2 돌출부(21)는 상기 압력과정에서 쉽게 상기 제1 열전도판(1) 위의 관통 홀(12) 내에 삽입된다.

도 7은 다른 종류의 제1 열전도판(1a)을 나타내는데, 상기 제1 열전도판(1)과 유사하다. 다른 점은 그 위의 각각 제1 돌출부(10a)에 각각 V형 홈(100)을 더 형성하며, 상기 V형 홈(100)의 길이와 상기 제1 돌출부(10a)와 같으며, 깊이는 상기 제1 돌출부(10a)의 밑 부분에 근접한다는 점이다. 이러한 구성은 상기 V형 홈(100)에 의해 상기 제1 돌출부(10a)를 두 브랜치(branch; 101)로 나눈다.

도 8은 각 제1 돌출부(10a)의 밑 부분의 서로 대응되는 긴 변에 챔퍼(chamfer)(102)를 더 형성하며, 각 돌출부(10a)의 두 브랜치(101)는 약간 외부로 기울어져 있다.

도 9는 또 다른 종류의 제2 열전도판(2a)을 나타내는데, 상기 도 6의 제2 열전도판(2)과 유사하다. 다른 점은 그 위의 각 제2 돌출부(21a)는 모두 밑 부분으로부터 윗부분으로 가면서 점점 폭이 작아진다는 점이다. 그 외, 각 제2 돌출부(21a)에도 챔퍼(210a)가 있으며, 이는 상기 도 6의 챔퍼(210)와 같다.

도 10은 상기 제1 열전도판(1a), 제2 열전도판(2a) 및 방열 핀 조합(3)을 금형(8a) 위에 놓은 상태를 나타내며, 그 과정은 도 5a 내지 5c에서 나타낸 과정과 같다.

도 11은 상기 제1 열전도판(1a), 제2 열전도판(2a) 및 방열 핀 조합(3)으로 구성된 방열장치를 나타내며, 상기 압력기계를 사용하여 조립을 진행하며, 그 과정은 도 5d에 나타낸 과정과 같다. 여기에서 설명해야 할 것은 상기 제2 돌출부(21a)는 각각 도 7 중의 상기 관통 홀(12a)에 삽입하는 과정에서, 각각 제1 돌출부(10a)의 두 브랜치(101)는 순조롭게 대응되는 제2 돌출부(21a)에 의하여 안쪽으로 집힌다는 것이다.

상기 제1 열전도판(1a) 및 제2 열전도판(2a)에 관련된 설계는 상기 제1 열전도판(1a) 및 제2 열전도판(2a)이 서로 순조롭게 조합되게 할 뿐만 아니라 이들의 제작에서 발생하는 오차를 줄일 수 있으며, 상기 제1 열전도판(1a) 및 제2 열전도판(2a) 양자로 하여금 최종적으로 긴밀히 겹치게 하며, 각각의 방열판(30)으로 하여금 각각의 한 쌍의 제2 돌출부(21a)와 제1 돌출부(10a)에 의해 단단히 집히게 한다.

위에서 본 발명의 바람직한 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위 에서 벗어나지 않는 한도 내에서 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 비교적 바람직한 실시예의 분해 사시도이며,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 열전도판의 부분 단면도이며,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열장치가 회로기판에 조립된 상태를 나타내는 사시도이며,

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이며,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열장치의 조립과정 설명도이며,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2 열전도판의 사시도이며,

도 7은 본 발명의 다른 종류의 제1 열전도판의 사시도이며,

도 8은 본 발명의 다른 종류의 제1 열전도판의 부분 확대도이며,

도 9는 본 발명의 다른 종류의 제2 열전도판의 부분 확대도이며,

도 10은 상기 다른 종류의 제1 열전도판과 다른 종류의 제2 열전도판의 조립 설명도이며,

도 11은 상기 다른 종류의 제1 열전도판과 다른 종류의 제2 열전도판의 조립후의 단면도이다.

Claims

복수 개의 동일 면에 위치하는 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부와 교차 배열되는 복수 개의 관통 홀을 구비하는 제1 열전도판;

상기 제1 열전도판과 서로 겹치게 되며, 복수 개의 동일면에 위치하는 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 각각 상기 제1 열전도판 상의 관통 홀에 삽입되어 상기 제1 돌출부와 교차 배열되는 제2 열전도판; 및

상기 제1 및 2 열전도판에 각각 세워져 있는 복수 개의 방열판을 가지고 있으며, 상기 방열판은 각각 일부분이 서로 교차되는 제1 돌출부와 제2 돌출부 사이에 집히게 되는 방열 핀 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 제2 돌출부의 윗부분의 서로 대응되는 긴 변에 각각 챔퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 제1 돌출부에 V형 홈을 형성하며, 상기 V형 홈의 길이는 상기 제1 돌출부와 같으며, 상기 V형 홈의 깊이는 상기 제1 돌출부의 밑부분에 근접하는 것을 특징으로 하는 방열장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제1 돌출부 각각의 밑 부분의 서로 대응되는 긴 변에 각각 챔퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 돌출부 각각의 너비는 밑 부분으로부터 윗부분으로 가면서 점점 작아지며, 상기 제2 돌출부 각각의 윗부분의 서로 대응되는 긴 변에 각각 챔퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.