KR20130031571A - Cooling device for electronic components - Google Patents

Cooling device for electronic components Download PDF

Info

Publication number
KR20130031571A
KR20130031571A KR1020110095231A KR20110095231A KR20130031571A KR 20130031571 A KR20130031571 A KR 20130031571A KR 1020110095231 A KR1020110095231 A KR 1020110095231A KR 20110095231 A KR20110095231 A KR 20110095231A KR 20130031571 A KR20130031571 A KR 20130031571A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cover
sidewall
fins
substrate
holes
Prior art date
Application number
KR1020110095231A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101893113B1 (en
Inventor
박태상
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020110095231A priority Critical patent/KR101893113B1/en
Publication of KR20130031571A publication Critical patent/KR20130031571A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101893113B1 publication Critical patent/KR101893113B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672Foil-like cooling fins or heat sinks

Abstract

PURPOSE: An electronic component cooling apparatus is provided to control a distance between a center of a nozzle in which a liquid coolant is emitted and a heat radiation pin adjacent to it, thereby improve the cooling efficiency. CONSTITUTION: A heat sink(120) is equipped in a bottom plane of a substrate and has a plurality of heat radiation pin(130). A first side wall(70) contacts with the heat sink and surrounds the plurality of pin, but separates with the pin and has a vent. A first cover(80) covers the first side wall and the plurality of pin, separates with the pin and has a through-hole. A second side wall contacts with bottom of the first cover, and surrounds a part of the first cover. The second cover covers the second side wall. An inlet port is formed in any one of the second side wall and the second cover. The through-hole of the first cover is equipped in a position corresponding to a heating component.

Description

전자부품 냉각장치{Cooling device for electronic components}Cooling device for electronic components

본 발명의 일 실시예는 냉각장치에 관한 것으로써, 보다 자세하게는 전자부품을 냉각시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a cooling device, and more particularly, to a cooling device for cooling an electronic component.

전자제품은 동작 과정에서 전력을 소모하는데, 소모되는 전력의 일부는 열로 방출되므로, 전자제품의 특정 부분의 온도는 높아질 수 있다. 따라서 전자제품을 정상적으로 사용하기 위해 전자제품의 발열 부분은 주어진 온도 이하로 유지된다. 이를 위해 전자제품은 발열 부분의 온도를 낮추기 위한 냉각 시스템이나 장치를 구비할 수 있다.Electronics consume power during operation, and part of the power consumed is released as heat, so that the temperature of certain parts of the electronics can be high. Thus, in order to use electronics normally, the heat generating portion of the electronics is kept below a given temperature. To this end, the electronic product may be provided with a cooling system or a device for lowering the temperature of the heating portion.

예를 들면, 전자제품의 발열부분이 파워 모듈인 경우, 파워 모듈 기판의 후면에 액체를 분사하여 냉각할 수 있다. 그리고 전자제품의 발열부분이 CPU인 경우, CPU에 히트싱크를 부착하고, 여기에 액체 냉매를 분사하여 냉각할 수 있다.For example, when the heat generating portion of the electronic product is a power module, the liquid may be cooled by spraying a liquid on the rear surface of the power module substrate. When the heat generating portion of the electronic product is a CPU, a heat sink may be attached to the CPU, and the liquid refrigerant may be injected and cooled therein.

본 발명의 일 실시예는 냉각 효율을 높일 수 있는 전자 부품 냉각장치를 제공한다.One embodiment of the present invention provides an electronic component cooling apparatus that can increase the cooling efficiency.

본 발명의 일 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치는 상부면에 발열부품이 장착되는 기판과, 상기 기판의 밑면에 구비되고, 복수의 방열 핀을 갖는 히트싱크와, 상기 히트싱크와 접촉되고 상기 복수의 핀을 둘러싸되, 상기 핀과 이격되며, 배출구를 갖는 제1 측벽과, 상기 제1 측벽과 상기 복수의 핀을 덮고 상기 핀과 이격되며 관통홀을 갖는 제1 덮개과, 상기 제1 덮개 아래에 접촉되고, 상기 제1 덮개의 일부를 둘러싸는 제2 측벽과, 상기 제2 측벽을 덮는 제2 덮개를 포함하고, 상기 제2 측벽과 상기 제2 덮개 중 어느 하나에 유입구가 존재하고, 상기 제1 덮개의 관통홀은 상기 발열 부품과 대응하는 위치에 구비된다.An electronic component cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a substrate on which a heating component is mounted on an upper surface, a heat sink provided on a bottom surface of the substrate, and having a plurality of heat dissipation fins, and in contact with the heat sink. A first sidewall spaced from the pin and spaced apart from the pin, the first sidewall having the outlet, a first cover covering the first sidewall and the plurality of pins and spaced apart from the pin and having a through hole; And a second sidewall contacting and surrounding a portion of the first lid, and a second lid covering the second sidewall, wherein an inlet is present in any one of the second sidewall and the second lid, 1 The through hole of the cover is provided at a position corresponding to the heat generating part.

이러한 냉각장치에서 상기 복수의 핀은 상기 발열부품에 대응하는 영역 둘레에 구비될 수 있다.In the cooling device, the plurality of fins may be provided around an area corresponding to the heat generating part.

상기 복수의 핀의 길이는 같거나 서로 다를 수 있다.The plurality of pins may have the same length or different lengths.

상기 기판은 DBC(Direct Bonding Copper) 기판일 수 있다.The substrate may be a direct bonding copper (DBC) substrate.

상기 제1 덮개에 형성된 관통홀의 중심을 지나는 선과 이 선으로부터 최단거리에 있는 핀 사이의 거리(R)는 상기 관통홀의 직경(d)의 0.8~1.4배일 수 있다.The distance R between the line passing through the center of the through hole formed in the first cover and the pin at the shortest distance from the line may be 0.8 to 1.4 times the diameter d of the through hole.

상기 제1 덮개에 상기 발열부품과 일대 일로 대응하는 복수의 관통홀이 존재하고, 상기 제1 및 제2 덮개 사이에는 상기 제1 및 제2 덮개와 상기 제2 측벽으로 만들어지는 내부 공간을 이분하는 격벽이 존재하며, 상기 격벽은 상기 복수의 관통홀 사이에 위치할 수 있다.The first cover has a plurality of through-holes corresponding to the heating element in a one-to-one relationship, and divides an internal space formed by the first and second covers and the second sidewall between the first and second covers. A partition wall exists, and the partition wall may be positioned between the plurality of through holes.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치는 상부면에 발열부품이 장착되는 기판과, 기판의 밑면에 접촉되고 복수의 핀을 갖는 히트싱크와, 상기 복수의 핀을 감싸는 제1 공간을 형성하는 제1 측벽 및 제1 덮개와, 상기 제1 공간 아래에 상기 제1 공간과 연결되는 제2 공간을 형성하는 제2 측벽 및 제2 덮개를 포함하고, 상기 제1 측벽에 배출구를 구비하고, 상기 제2 측벽 및 상기 제2 덮개 중 하나에 유입구를 갖는다.An electronic component cooling apparatus according to another embodiment of the present invention includes a substrate on which a heating component is mounted, a heat sink having a plurality of fins in contact with a bottom surface of the substrate, and a first space surrounding the plurality of fins. A first side wall and a first cover, a second side wall and a second cover forming a second space connected to the first space under the first space, and having a discharge port at the first side wall, One of the second sidewall and the second cover has an inlet.

이러한 냉각장치에서, 상기 제1 및 제2 공간은 복수의 관통홀로 연결될 수 있다.In such a cooling device, the first and second spaces may be connected to a plurality of through holes.

상기 복수의 관통홀은 상기 발열부품과 일대 일로 대응할 수 있다.The plurality of through holes may correspond one-to-one with the heat generating part.

상기 복수의 핀은 길이가 같거나 다를 수 있다.The plurality of pins may have the same length or different lengths.

상기 제2 공간은 상기 발열부품 수와 동일하게 분할될 수 있다.The second space may be divided equally to the number of the heating parts.

본 발명의 일 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치에서 액체 냉매가 분사되는 노즐(또는 오리피스)의 중심과 이에 인접한 방열 핀 사이의 거리(R)는 상기 노즐의 직경(d)의 0.8~1.4배(R/d= 0.8~1.4)로써, 최대의 냉각 효율을 얻을 수 있다.In the electronic component cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, the distance R between the center of the nozzle (or orifice) in which the liquid refrigerant is injected and the heat dissipation fin adjacent thereto is 0.8 to 1.4 times the diameter d of the nozzle ( R / d = 0.8 to 1.4), the maximum cooling efficiency can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에서 액체 냉매가 유입되는 제2 공간(150)이 두 부분으로 분할된 경우를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 전자 부품 냉각장치에서 기판(100)의 구성에 대한 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 제1 영역(A1)에 대한 평면도이다.
1 is a cross-sectional view of an electronic component cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a case in which the second space 150 into which the liquid refrigerant flows in FIG. 1 is divided into two parts.
3 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of the substrate 100 in the electronic component cooling apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2.
4 is a plan view of the first area A1 of FIG. 1.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.Hereinafter, an electronic component cooling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 부품 냉각장치는 기판(110)과 히트 싱크(120)와 히트 싱크 수용공간(140)과 액체 냉매 수용공간(150)을 포함한다. 기판(110)과 히트싱크(120)는 페이스트(paste) 또는 솔더(solder)로 본딩되거나 소결방식으로 본딩될 수 있다. 기판(110)의 상부면에 발열부품(100)이 장착될 수 있다. 발열부품(100)은, 예를 들면 반도체 칩, CPU 또는 파워 모듈일 수 있다. 기판(120)의 밑면에 히트 싱크(120)가 부착되어 있다. 히트싱크(120)는 밑면에 아래를 향하는 복수의 핀(130)을 구비한다. 그러나 발열부품(100) 아래에 대응하는 영역에는 핀(130)이 존재하지 않는다. 곧, 히트싱크(120)의 밑면에서 발열부품(100)에 대응하는 영역은 핀이 없는 평평한 영역이다. 복수의 핀(130)은 발열부품(100)으로 전달되는 열을 방출하는 방열 핀일 수 있다. 복수의 핀(130)의 길이는 동일하지만, 부분적으로 혹은 영역에 따라 서로 다를 수 있다. 히트싱크(120) 아래에 복수의 핀(130)을 둘러싸는 제1 측벽(70)이 존재한다. 제1 측벽(70)은 복수의 핀(130)과 이격되어 있다. 제1 측벽(70)에 제1 및 제2 관통홀(70h1, 70h2)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 관통홀(70h1, 70h2)은 복수의 핀(130)을 사이에 두고 마주하도록 배치되어 있지만, 그렇지 않을 수도 있다. 제1 및 제2 관통홀(70h1, 70h2)은 복수의 핀(130)에 접촉된 액체 냉매가 배출되는 배출구이다. 제1 측벽(70)으로 둘러싸인 복수의 핀(130)은 제1 덮개(75)로 덮여 있다. 제1 덮개(75)는 복수의 핀(130)과 이격되어 있다. 제1 덮개(130)는 제1 측벽(70)과 밀봉 접촉되어 있다. 제1 측벽(70)과 제1 덮개(75)로 인해 히트 싱크(120) 아래에 복수의 핀(130)을 수용하는 제1 공간(140)이 형성된다. 제1 공간(140)에 유입된 액체 냉매는 복수의 핀(130)으로부터 열을 흡수하고 제1 및 제2 관통홀(70h1, 70h2)을 통해 배출된다. 제1 덮개(75)에는 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)이 형성되어 있다. 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)은 노즐 혹은 오리피스(orifice)로 표현할 수도 있다. 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)을 통해서 액체 냉매가 제1 공간(140)에 유입된다. 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)은 각각 발열부품(100)과 일대 일로 대응되는 위치에 형성된다. 따라서 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)은 각각 발열부품(100) 아래의 복수의 핀(130)이 존재하지 않는, 히트싱크(120)의 평평한 부분의 중심과 마주한다. 이에 따라 제1 공간(140)에 유입되는 액체 냉매는 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 발열 부품(100) 아래의 히트 싱크(120)의 평평한 영역에 분사(접촉)되고 그 주변으로 흐르면서 핀(130)과 접촉된 후, 제1 및 제2 관통홀(70h1, 70h2)을 통해 제1 공간(140) 밖으로 배출된다.Referring to FIG. 1, an electronic component cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a substrate 110, a heat sink 120, a heat sink accommodating space 140, and a liquid refrigerant accommodating space 150. The substrate 110 and the heat sink 120 may be bonded by paste or solder or may be bonded by sintering. The heating component 100 may be mounted on the upper surface of the substrate 110. The heat generating part 100 may be, for example, a semiconductor chip, a CPU, or a power module. The heat sink 120 is attached to the bottom surface of the substrate 120. The heat sink 120 has a plurality of fins 130 facing downward. However, the fin 130 does not exist in the area under the heat generating part 100. In other words, the area corresponding to the heat generating part 100 on the bottom surface of the heat sink 120 is a flat area without fins. The plurality of fins 130 may be heat dissipation fins for dissipating heat transferred to the heating component 100. The lengths of the plurality of fins 130 are the same, but may be different from each other in part or in different regions. Below the heat sink 120, there is a first sidewall 70 surrounding the plurality of fins 130. The first sidewall 70 is spaced apart from the plurality of fins 130. First and second through holes 70h1 and 70h2 are formed in the first sidewall 70. The first and second through holes 70h1 and 70h2 are disposed to face each other with the plurality of pins 130 interposed therebetween, but may not be the same. The first and second through holes 70h1 and 70h2 are discharge ports through which liquid refrigerant contacted with the plurality of fins 130 is discharged. The plurality of fins 130 surrounded by the first sidewall 70 are covered with the first cover 75. The first cover 75 is spaced apart from the plurality of pins 130. The first cover 130 is in sealing contact with the first side wall 70. The first side wall 70 and the first cover 75 form a first space 140 to receive the plurality of fins 130 under the heat sink 120. The liquid refrigerant introduced into the first space 140 absorbs heat from the plurality of fins 130 and is discharged through the first and second through holes 70h1 and 70h2. Third and fourth through holes 75h1 and 75h2 are formed in the first cover 75. The third and fourth through holes 75h1 and 75h2 may be represented by nozzles or orifices. The liquid refrigerant flows into the first space 140 through the third and fourth through holes 75h1 and 75h2. The third and fourth through holes 75h1 and 75h2 are formed at positions corresponding one-to-one with the heating component 100, respectively. Accordingly, the third and fourth through holes 75h1 and 75h2 face the center of the flat portion of the heat sink 120 in which the plurality of fins 130 under the heat generating part 100 do not exist, respectively. Accordingly, the liquid refrigerant flowing into the first space 140 is sprayed (contacted) to the flat area of the heat sink 120 under the heat generating component 100 as indicated by the dotted arrow, and flows around the fin 130. After contacting, the gas is discharged out of the first space 140 through the first and second through holes 70h1 and 70h2.

제1 공간(140)에서 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)의 중심을 지나는 가상선(L1, L2)과 핀(130) 중에서 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)에 최인접한 핀 사이의 거리(R)는 다음 수학식 1을 만족한다.The virtual lines L1 and L2 passing through the centers of the third and fourth through holes 75h1 and 75h2 in the first space 140 and the third and fourth through holes 75h1 and 75h2 among the fins 130. The distance R between adjacent pins satisfies Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

R ≥ 0.8×dR ≥ 0.8 × d

수학식 1에서 d는 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)의 직경이다.In Equation 1, d is the diameter of the third and fourth through holes 75h1 and 75h2.

도 1의 냉각장치에 대한 누셀트(Nusselt) 수의 측정실험에서 거리(R)가 수학식 1의 조건을 만족할 때, 예를 들면, 거리(R)/직경(d)의 비가 0.8~1.4 정도일 때, 누셀트 수는 다른 범위에서보다 크게 나왔다.When the distance R satisfies the condition of Equation 1 in the Nusselt number measurement experiment for the cooling device of FIG. 1, for example, the ratio of the distance R / diameter d is about 0.8 to 1.4. When the Nusselt number came out larger than in other ranges.

이러한 결과로부터 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)과 핀(130) 사이의 관계가 수학식 1을 만족할 때가 그렇지 않을 때보다 액체 냉매와 핀(130)을 포함하는 히트 싱트(120) 사이에 열 전달효율이 높다는 것을 알 수 있다. 결국, 도 1의 냉각 장치의 냉각 효율은 더욱 높아진다.From this result, the relationship between the third and fourth through holes 75h1 and 75h2 and the fin 130 does not satisfy Equation 1 than between the liquid sink and the heat sink 120 including the fin 130. It can be seen that the heat transfer efficiency is high. As a result, the cooling efficiency of the cooling device of FIG. 1 becomes higher.

계속해서, 제1 덮개(75) 밑면에 제1 덮개(75)에 수직한 제2 측벽(80)이 존재한다. 제1 덮개(75)와 제2 측벽(80)은 밀봉 접촉된다. 제2 측벽(80)은 제1 측벽(70) 아래에 위치한다. 제2 측벽(80)은 제1 덮개(75)의 소정 영역을 둘러싸는데, 제1 측벽(75)으로 둘러싸인 영역에 대응된다. 제2 측벽(80)은 제2 덮개(60)로 덮여 있다. 제2 덮개(60)과 제2 측벽(80)은 밀봉 접촉된다. 제2 덮개(60)에 제5 관통홀(60h1)이 형성되어 있다. 제5 관통홀(60h1)은 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2) 사이에 위치할 수 있다. 제5 관통홀(60h1)을 통해 액체 냉매가 유입된다. 제2 측벽(80)과 제2 덮개(60)로 인해 제1 덮개(75) 아래에 주어진 부피의 제2 공간(150)이 형성된다. 제5 관통홀(60h1)을 통해 유입되는 액체 냉매는 제2 공간(150)에 채워지고, 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2)을 통해 제1 공간(140)으로 흐른다. 제5 관통홀(60h1)을 통해 유입되는 액체 냉매의 유입량과 유입압은 외부에 설치된 유량 제어기(미도시)에 의해 제어될 수 있다.Subsequently, there is a second sidewall 80 perpendicular to the first lid 75 at the bottom of the first lid 75. The first cover 75 and the second side wall 80 are in sealing contact. The second sidewall 80 is located below the first sidewall 70. The second side wall 80 surrounds a predetermined area of the first cover 75, and corresponds to the area surrounded by the first side wall 75. The second side wall 80 is covered with a second cover 60. The second cover 60 and the second side wall 80 are in sealing contact. The fifth through hole 60h1 is formed in the second cover 60. The fifth through hole 60h1 may be located between the third and fourth through holes 75h1 and 75h2. The liquid refrigerant flows through the fifth through hole 60h1. The second side wall 80 and the second cover 60 form a second volume 150 of a given volume under the first cover 75. The liquid refrigerant flowing through the fifth through hole 60h1 is filled in the second space 150, and flows into the first space 140 through the third and fourth through holes 75h1 and 75h2. The inflow amount and inflow pressure of the liquid refrigerant flowing through the fifth through hole 60h1 may be controlled by a flow controller (not shown) installed outside.

한편, 제2 덮개(60)에 관통홀(60h1)을 구비하는 대신, 제2 측벽(80)에 서로 마주하는 제6 및 제 7 관통홀(80h1, 80h2)을 구비할 수도 있다.Instead of providing the through holes 60h1 in the second cover 60, the sixth and seventh through holes 80h1 and 80h2 facing each other may be provided on the second sidewall 80.

다른 한편으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 도 1의 제2 공간(150)은 제3 및 제4 공간(170, 180)으로 분할될 수 있다. 제3 및 제4 공간(170, 180) 사이에 밀폐 격벽(50)이 존재한다. 격벽(50)은 제3 및 제4 관통홀(75h1, 75h2) 사이에 위치할 수 있다. 제3 및 제4 공간(170, 180)은 각각 발열 부품(100)과 일대 일로 대응한다. 제3 및 제4 공간(170, 180)에 유입되는 액체 냉매는 각각 제2 측벽(80)에 형성된 제6 및 제7 관통홀(80h1, 80h2)을 통해 유입된다. 제6 및 제7 관통홀(80h1, 80h2)은 각각 별개의 유량 제어기에 연결될 수 있다. 도 2에서 제6 및 제7 관통홀(80h1, 80h2)은 제2 측벽(80)이 아니라 제2 덮개(60)에 형성될 수도 있다. 제2 공간(150)은 발열부품(100)의 수와 동일한 수로 분할될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 2, the second space 150 of FIG. 1 may be divided into third and fourth spaces 170 and 180. An airtight partition wall 50 is present between the third and fourth spaces 170 and 180. The partition wall 50 may be located between the third and fourth through holes 75h1 and 75h2. The third and fourth spaces 170 and 180 correspond one-to-one with the heating component 100, respectively. The liquid refrigerant flowing into the third and fourth spaces 170 and 180 flows through the sixth and seventh through holes 80h1 and 80h2 formed in the second sidewall 80, respectively. The sixth and seventh through holes 80h1 and 80h2 may be connected to separate flow controllers, respectively. In FIG. 2, the sixth and seventh through holes 80h1 and 80h2 may be formed in the second cover 60 instead of the second sidewall 80. The second space 150 may be divided into the same number as the number of the heating parts 100.

도 1 및 도 2에서 기판(110)의 상부면과 밑면은 상대적인 표현이다. 따라서 도 1 및 도 2에서 냉각장치를 보는 방향에 따라 기판(110)의 상부면은 밑면이 될 수 있고, 밑면은 상부면으로 표현될 수 있다.1 and 2, the top and bottom surfaces of the substrate 110 are relative representations. 1 and 2, the upper surface of the substrate 110 may be a bottom surface, and the bottom surface may be represented by an upper surface, depending on the direction in which the cooling apparatus is viewed in FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2의 냉각장치에서 기판(110)은, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같은 DBC 기판일 수 있다. 도 3을 참조하면, 기판(110)은 순차적으로 적층된 제1 구리층(110a), 절연층(110b) 및 제2 구리층(110c)을 포함할 수 있다. 절연층(110b)은, 예를 들면 알루미늄 질화물(예, AlN) 또는 알루미늄 산화물(예, Al2O3)일 수 있다. In the cooling apparatus of FIGS. 1 and 2, the substrate 110 may be, for example, a DBC substrate as illustrated in FIG. 3. Referring to FIG. 3, the substrate 110 may include a first copper layer 110a, an insulating layer 110b, and a second copper layer 110c sequentially stacked. The insulating layer 110b may be, for example, aluminum nitride (eg, AlN) or aluminum oxide (eg, Al 2 O 3).

도 4는 도 1의 냉각 장치의 제1 영역(A1)에 대한 평면도이다.4 is a plan view of the first region A1 of the cooling device of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 제1 덮개(75)에서 제3 관통홀(75h1) 둘레에 핀(130)이 분포되어 있다. 핀(130)은 제3 관통홀(75h1)을 중심으로 대칭적으로 분포할 수 있다. 그러나 비 대칭적으로 분포할 수도 있다. 도 4에서 점선원은 거리(R)를 표시하기 위해 편의 상 기입한 것이다.Referring to FIG. 4, the fins 130 are distributed around the third through hole 75h1 in the first cover 75. The fin 130 may be symmetrically distributed about the third through hole 75h1. However, it can also be distributed asymmetrically. In FIG. 4, the dashed circle is written for convenience in order to indicate the distance R. FIG.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

50:격벽 70, 80:제1 및 제2 측벽
70h1, 70h2, 75h1, 75h2, 60h1, 80h1, 80h2:제1 내지 제7 관통홀
75, 60:제1 및 제2 덮개 100:발열 부품
110:기판 120:히트싱크
130:복수의 핀
140, 150, 170, 180:제1 내지 제4 공간
R:노즐과 이에 인접한 핀 사이의 거리
d:노즐의 직경 L1,L2:노즐의 중심을 지나는 가상선
50: bulkhead 70, 80: first and second sidewall
70h1, 70h2, 75h1, 75h2, 60h1, 80h1, 80h2: first through seventh through holes
75 and 60: first and second covers 100: heat generating parts
110: substrate 120: heat sink
130: multiple pins
140, 150, 170, 180: first to fourth spaces
R: Distance between nozzle and adjacent pin
d: Nozzle diameter L1, L2: Virtual line passing through the center of the nozzle

Claims (12)

상부면에 발열부품이 장착되는 기판;
상기 기판의 밑면에 구비되고, 복수의 방열 핀을 갖는 히트 싱크;
상기 히트싱크와 접촉되고 상기 복수의 핀을 둘러싸되, 상기 핀과 이격되며, 배출구를 갖는 제1 측벽;
상기 제1 측벽과 상기 복수의 핀을 덮고, 상기 핀과 이격되며 관통홀을 갖는 제1 덮개;
상기 제1 덮개 아래에 접촉되고, 상기 제1 덮개의 일부를 둘러싸는 제2 측벽; 및
상기 제2 측벽을 덮는 제2 덮개;를 포함하고,
상기 제2 측벽과 상기 제2 덮개 중 어느 하나에 유입구가 존재하고,
상기 제1 덮개의 관통홀은 상기 발열 부품과 대응하는 위치에 구비된 전자 부품 냉각장치.
A substrate on which heat generating parts are mounted;
A heat sink provided on a bottom surface of the substrate and having a plurality of heat dissipation fins;
A first sidewall in contact with the heat sink and surrounding the plurality of fins, the first sidewalls being spaced apart from the fins and having an outlet;
A first cover covering the first sidewall and the plurality of fins and spaced apart from the fins and having a through hole;
A second sidewall contacting the first cover and surrounding a portion of the first cover; And
A second cover covering the second sidewall;
An inlet is present in any one of the second sidewall and the second lid,
The through hole of the first cover is an electronic component cooling device provided in a position corresponding to the heat generating component.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 핀은 상기 발열부품에 대응하는 영역 둘레에 구비된 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 1,
And the plurality of fins are disposed around an area corresponding to the heat generating part.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 핀의 길이는 같거나 서로 다른 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 1,
Cooling device of the electronic component of the same or different length of the plurality of fins.
제 1 항에 있어서,
상기 기판은 DBC(Direct Bonding Copper) 기판인 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 1,
The substrate is an electronic component cooling device is a DBC (Direct Bonding Copper) substrate.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 덮개에 형성된 관통홀의 중심을 지나는 선과 이 선으로부터 최단거리에 있는 핀 사이의 거리(R)는 상기 관통홀의 직경(d)의 0.8~1.4배인 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 2,
And a distance (R) between a line passing through the center of the through hole formed in the first cover and a pin at the shortest distance from the line is 0.8 to 1.4 times the diameter (d) of the through hole.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 덮개에 상기 발열부품과 일대 일로 대응하는 복수의 관통홀이 존재하고, 상기 제1 및 제2 덮개 사이에는 상기 제1 및 제2 덮개와 상기 제2 측벽으로 만들어지는 내부 공간을 이분하는 격벽이 존재하며, 상기 격벽은 상기 복수의 관통홀 사이에 위치하는 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 1,
The first cover has a plurality of through-holes corresponding to the heating element in a one-to-one relationship, and divides an internal space formed by the first and second covers and the second sidewall between the first and second covers. A partition wall exists, and the partition wall is positioned between the plurality of through holes.
상부면에 발열부품이 장착되는 기판;
기판의 밑면에 접촉되고 복수의 핀을 갖는 히트싱크;
상기 복수의 핀을 감싸는 제1 공간을 형성하는 제1 측벽 및 제1 덮개;
상기 제1 공간 아래에 상기 제1 공간과 연결되는 제2 공간을 형성하는 제2 측벽 및 제2 덮개;를 포함하고,
상기 제1 측벽에 배출구를 구비하고,
상기 제2 측벽 및 상기 제2 덮개 중 하나에 유입구를 갖는 전자 부품 냉각장치.
A substrate on which heat generating parts are mounted;
A heat sink in contact with the bottom surface of the substrate and having a plurality of fins;
A first sidewall and a first cover forming a first space surrounding the plurality of pins;
And a second sidewall and a second cover forming a second space connected to the first space below the first space.
An outlet on the first sidewall,
And an inlet in one of said second sidewall and said second cover.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 공간은 복수의 관통홀로 연결된 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 7, wherein
The electronic component cooling apparatus of which the first and second spaces are connected by a plurality of through holes.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 관통홀 각각의 중심을 지나는 선과 이 선으로부터 최단거리에 있는 핀 사이의 거리(R)는 상기 관통홀의 직경(d)의 0.8~1.4배인 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 8,
And a distance (R) between a line passing through the center of each of the plurality of through holes and a pin at the shortest distance from the line is 0.8 to 1.4 times the diameter (d) of the through hole.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 관통홀은 상기 발열부품과 일대 일로 대응하는 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 8,
And the plurality of through holes correspond one-to-one with the heat generating parts.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 핀은 길이가 같거나 다른 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 7, wherein
And the plurality of fins have the same length or different lengths.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 공간은 상기 발열부품 수와 동일하게 분할된 전자 부품 냉각장치.
The method of claim 7, wherein
And the second space is divided equally to the number of heat generating parts.
KR1020110095231A 2011-09-21 2011-09-21 Cooling device for electronic components KR101893113B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110095231A KR101893113B1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Cooling device for electronic components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110095231A KR101893113B1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Cooling device for electronic components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130031571A true KR20130031571A (en) 2013-03-29
KR101893113B1 KR101893113B1 (en) 2018-08-31

Family

ID=48180689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110095231A KR101893113B1 (en) 2011-09-21 2011-09-21 Cooling device for electronic components

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101893113B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280779A (en) * 2001-03-16 2002-09-27 Tdk Corp Cooler for electronic apparatus
JP2010287600A (en) * 2009-06-09 2010-12-24 Mitsubishi Electric Corp Heat sink
JP2011044619A (en) * 2009-08-22 2011-03-03 Stanley Electric Co Ltd Heat sink and cooling system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280779A (en) * 2001-03-16 2002-09-27 Tdk Corp Cooler for electronic apparatus
JP2010287600A (en) * 2009-06-09 2010-12-24 Mitsubishi Electric Corp Heat sink
JP2011044619A (en) * 2009-08-22 2011-03-03 Stanley Electric Co Ltd Heat sink and cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
KR101893113B1 (en) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10757833B2 (en) Cooling structure for electronic boards
US8232637B2 (en) Insulated metal substrates incorporating advanced cooling
KR101624523B1 (en) Heat dissipation device and semiconductor device
EP3503701B1 (en) Heat sink, heat dissipation apparatus, heat dissipation system and communication device
US5719444A (en) Packaging and cooling system for power semi-conductor
JP5975110B2 (en) Semiconductor device
CA2440522C (en) Electronic module including a cooling substrate and related methods
US20120257354A1 (en) Power electronics card assemblies, power electronics modules, and power electronics devices
EP2061079B1 (en) Semiconductor package and semiconductor package assembly
EP1378154B1 (en) Electronic module including a cooling substrate with fluid dissociation electrodes and operating method thereof
US9263365B2 (en) Electronic component and electronic component cooling method
KR20150051894A (en) Heat sink device
KR20140000065A (en) Heat dissipation system for power module
US20200350233A1 (en) Microjet-Cooled Flanges for Electronic Devices
US20220007551A1 (en) Impinging jet coldplate for power electronics with enhanced heat transfer
KR101388779B1 (en) Semiconductor package module
KR101893113B1 (en) Cooling device for electronic components
WO2021022021A1 (en) Re-entrant flow cold plate
CN114203655B (en) Chip packaging structure
KR102566368B1 (en) Semiconductor device thermal management module and manufacturing method thereof
US20230361000A1 (en) Packaging unit for direct cooling of semiconductor device and manufacturing method thereof
US20220415756A1 (en) Cooling device
KR100691005B1 (en) Semiconductor device module
JP2004349673A (en) Semiconductor device module and heat dissipation base substrate thereof
JP6724613B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)