KR20130111035A - 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크 - Google Patents

진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크 Download PDF

Info

Publication number
KR20130111035A
KR20130111035A KR1020120033497A KR20120033497A KR20130111035A KR 20130111035 A KR20130111035 A KR 20130111035A KR 1020120033497 A KR1020120033497 A KR 1020120033497A KR 20120033497 A KR20120033497 A KR 20120033497A KR 20130111035 A KR20130111035 A KR 20130111035A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat dissipation
fin
pipe
plate
Prior art date
Application number
KR1020120033497A
Other languages
English (en)
Inventor
유성열
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
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 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020120033497A priority Critical patent/KR20130111035A/ko
Publication of KR20130111035A publication Critical patent/KR20130111035A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body

Abstract

본 발명은 진동세관형 히트파이프식 방열핀을 가지는 접착형 히트싱크에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전력전자 제품의 발열소자(IGBT, Power Transitor)를 비롯한 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) 및 전기 전자기기의 발열소자 냉각에 사용하는 히트싱크(heat sink)의 핀(fin)에 히트파이프를 적용하여, 진동세관형 히트파이프를 핀에 결합하고 모재인 베이스 플레이트에 압착 또는 용접함으로써 방열효과를 증진시키는 진동세관형 히트파이프(Pulsating heat pipe) 방열핀을 접착한 히트싱크에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트로부터 돌출 형성되어 외기에 접함으로써 방열을 수행하는 방열핀; 및 상기 베이스 플레이트에 형성된 홈에 상기 방열핀이 접착 고정되는 접착점;을 포함하는 히트싱크에 있어서, 상기 방열핀은, 내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프;가 내설되어 있는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 제공한다.

Description

진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크 {A Heat Sink Bonded with Pulsating Heat Pipe Typed Fins}
본 발명은 진동세관형 히트파이프식 방열핀을 가지는 접착형 히트싱크에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전력전자 제품의 발열소자(IGBT, Power Transitor)를 비롯한 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) 및 전기 전자기기의 발열소자 냉각에 사용하는 히트싱크(heat sink)의 핀(fin)에 히트파이프를 적용하여, 진동세관형 히트파이프를 핀에 결합하고 모재인 베이스 플레이트에 압착 또는 용접함으로써 방열효과를 증진시키는 진동세관형 히트파이프(Pulsating heat pipe) 방열핀을 접착한 히트싱크에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 접합부 온도가 지나치게 높게 되면 성능에 영구적인 변화를 일으켜 오동작하거나 파괴된다.
따라서, 반도체 소자를 사용하여 전자기기를 설계하는 경우 발열소자를 적절히 냉각시키는 것은 전기전자기기의 성능에 큰 차이가 있다고 해도 과언이 아니다.
이에 대부분의 반도체 소자는 전력용이어서 발열량이 크기 때문에 적절한 히트싱크를 사용하여 방열시킬 필요가 있다.
통상적으로 히트싱크의 재료로는 열전도성이 우수한 재질을 사용하는데 은, 구리, 금, 알루미늄 순서의 열전도성에 따라 채용될 수 있으나, 은과 구리는 경제성 측면에서 비용이 많이 들고, 부식성과 기계적 강도가 낮으므로 대부분의 히트싱크 소재로는 특별한 경우를 제외하고는 알루미늄 소재가 많이 활용한다.
더욱이 상기 알루미늄은 가볍고 가공성이 뛰어나 판이나 압출 형태로 여러 가지 형상을 만들 수 있고 표면처리가 가능한 장점이 있다.
이와 같은 히트싱크의 제작 유형을 살펴보면 알루미늄 판재를 프레스로 기계 가공하여 여러 가지 형상으로 만드는 판형과 알루미늄을 반용해 상태로 금형을 통해 압출시켜 만드는 압출형이 있다.
압출형은 성형될 때 유동성을 좋게 하기 위해 첨가물질을 알루미늄 용액 속에 넣기 때문에 열전도도가 판형에 비해 낮다. 판형은 알루미늄의 사용용도에 따라 다양한 등급을 갖기 때문에 열전도가 다양한지만 보통 압출형에 비해 열전도도가 1.5~2배 정도 높다.
압출형은 금형구조상 핀 간격을 조밀하게 배열할 수 없는 단점이 있다. 따라서 도 1 및 도 2에서 보는 것처럼 알루미늄 판을 모재인 베이스플레이트(base plate)(1) 위에 방열핀(2)을 촘촘하게 심어서 접착(3)하는 접착형(bonded type)이 있다.
물론 이와 같은 제작은 가공비가 많이 들어 비싸지는 단점이 있지만 강제대류 냉각방식일 경우 방열 효율이 향상된다.
이외에도 히트싱크 핀을 원형핀(Pin) 타입으로 하거나 압출형 히트싱크를 직각방향으로 일정간격으로 잘라내어 사각핀 타입으로 가공한 경우도 있다.
이러한 종래기술의 히트싱크는 방열핀(2)이 단순히 돌출된 부재로써 외기에 접하면서 모재(1)에서 발생하는 열을 전도받아 방출하게 되는데, 그 방열효과는 한계가 있다. 따라서, 좀더 효과적인 방열효과를 도모할 수 있는 히트싱크의 방열핀 구조가 필요하게 되었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 접착형 히트싱크에 있어서 히트싱크 모재(base plate)에 접착되는 핀(fin)에 진동세관형 히트파이프를 형성하여 제작한 후 접착하고, 히트싱크 핀에 진동세관형 히트파이프를 형성, 결합시킴으로서 히트싱크의 방열면적 한계를 극복하여 충분한 방열면적을 확보할 수 있고 핀의 방열특성이 향상되는 효과를 갖도록 하는 진동세관형 히트파이프식 방열핀을 가지는 접착형 히트싱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 일반 핀에 진동세관형 히트 파이프 구조를 채용하여 방열효율을 높이고, 방열면적을 확보할 수 있도록 하고, 또한 핀의 방열효과를 극대화함으로써 무소음 또는 저소음으로 방열할 수 있으며, 핀에 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 하는 방열장치로써 진동세관형 히트파이프 방열핀 접착형 히트싱크를 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이며, 하기와 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트로부터 돌출 형성되어 외기에 접함으로써 방열을 수행하는 방열핀; 및 상기 베이스 플레이트에 형성된 홈에 상기 방열핀이 접착 고정되는 접착점;을 포함하는 히트싱크에 있어서, 상기 방열핀은, 내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프;가 내설되어 있는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 제공한다.
이에 상기 히트파이프는, 절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일 파이프 구조로 형성될 수도 있고, 절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일루프 파이프 구조로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 방열핀은, 프레스 가공에 의해 제조된 판재 형태의 핀플레이트에 의해 제작되는 것이 바람직한데, 내부에 방열파이프를 형성하는 제1 방열파이프홈이 구비된 제1 핀플레이트 및 제2 방열파이프홈이 구비된 제2 핀플레이트;를 포함하고, 상기 제1 핀플레이트와 제2 핀플레이트의 결합에 의해 상기 방열핀이 제작되도록 한다.
본발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트로부터 다수 개 돌출 형성되고, 내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프가 내설되어 있는 방열핀; 상기 베이스 플레이트에 형성된 홈에 상기 방열핀이 접착 고정되는 접착점; 및상기 방열핀에 냉각공기를 불어넣는 쿨링팬;을 포함하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은, 일반 핀에 진동세관형 히트 파이프 구조를 채용하여 방열효율을 높이고, 방열면적을 확보할 수 있도록 하고, 핀의 방열효과를 극대화함으로써 무소음 또는 저소음으로 방열할 수 있으며, 또한 핀에 구조적 안정성을 확보하는 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 또한, 진동세관형 히트파이프를 내설한 핀플레이트에 의해 제조함으로써 다양한 방열핀 형상 제작이 가능하게 되어 전열면적을 획기적으로 확충시킬 수 있고, 원자재의 손실도 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 또한, 압출이 아니라 프레스 가공에 의해 만들어진 핀플레이트에 의해 제작된 판재 형태의 진동세관형 방열핀 다수 개를 베이스플레이트에 형성된 방열핀 삽입홈에 끼워 브레이징 등의 방법으로 접착하는 방식을 사용함으로써, 각각의 핀 자체의 형상이나 두께에 대한 한정이 종래에 비해 훨씬 자유로워진다.
본 발명은 또한, 방열핀의 형상 역시 쿨링팬이 삽입될 부분을 고려하여 미리 설계 및 제작할 수 있기 때문에 종래에 쿨링팬 삽입용 구멍을 깎아내는 것과 같은 후공정을 필요로 하지 않아, 소재의 손실을 크게 줄여 제작비용의 대폭적인 절감 효과를 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 방열핀을 도시한 사시도 및 입면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀의 제작도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열핀을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열핀의 제작도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열핀과 쿨링팬을 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 본 발명의 구성 및 바람직한 실시예를 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서 본 발명의 분야에서 활용되는 히트싱크 구조에 대해 좀더 상세히 살펴보도록 한다.
일반적으로 히트싱크 냉각방식은 크게 액체냉각과 공랭식으로 구분된다. 액체냉각 방식으로는 물을 냉매로 하는 수냉식이 보편적이다.
수냉식 냉각장치는 조금 특이하고 전문화된 냉각장치이지만 그 냉각효과는 공랭식의 1.5 - 2 배에 달한다. 이러한 수냉식 히트싱크 냉각방식의 구성은 냉각 킷트와 물순환 펌프, 온도방열기, 냉각팬 등이 포함되어 사양이 복잡한 것이 단점이나 탁월한 냉각 성능을 갖는다.
반면에 공랭식은 자연대류 방식과 팬을 사용하는 강제대류 방식이 있다. 히트싱크에 부착되는 반도체 소자의 발열량이 매우 큰 경우에는 자연대류 냉각방식만으로는 히트싱크 크기의 한계도 있고 하여 팬을 사용한 강제대류 냉각 방식을 사용한다. 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)를 냉각시키기 위하여 히트싱크 위에 쿨링팬(Fan)을 취부하여 사용한 경우도 있다. 대체로 강제대류 방식은 자연대류 방식에 비해 2~3배의 냉각성능을 갖는다.
방열장치에 있어서, 방열기 자체의 열저항을 낮추기 위해 방열기 바닥면에 히트파이프(Heat Pipe)를 설치한 유형도 있다. 그러나 대부분은 제작상의 어려움으로 히트싱크 바닥면에 히트파이프를 삽입한 경우가 대부분이다.
히트파이프의 열전도성은 매우 우수하기 때문에 열전달 효과는 상당히 크다. 예를 들면 알루미늄 판재의 열전도도가 220 W/m.℃ 수준인데 비해 히트파이프는 10,000 W/m.℃ 정도로 50배의 방열특성이 향상되는 효과가 있다.
이에 본 발명의 방열장치는, 열을 방출하는 모재에 히트싱크를 채용하는 경우 방열효과를 증대시키기 위해 히트파이프를 채용하도록 한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 진동세관형 히트파이프(31, 32)가 내장된 방열핀(21, 22)을 구비한 히트싱크에 관한 것으로, 단위 진동세관형 히트파이프(31, 32)를 방열핀(21, 22)에 형성하여 히트싱크 모재인 베이스플레이트(10)에 결합하는 구조이다.
이에 상기 방열핀(21, 22)는 두 개의 얇은 박판에 루프형 패턴을 형성한 후 가압, 또는 브레이징 용접하여 진동세관형 히트파이프(31, 32)가 내장된 방열핀(21, 22)을 제작한다. 이 후 상기 방열핀(21, 22)들을 베이스플레이트(10, 모재)의 접착점에 다수 개 접착하여 히트싱크를 제작한다. 또한 본 발명은 단위 진동세관형 히트 파이프가 단일 파이프를 루프(31)로 이루어진 구조와 단일 파이프(32)로 이루어진 구조를 선택적으로 배치할 수 있게 된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동세관형 히트파이프 방열핀형 히트싱크를 상세히 설명하기로 한다. 서로 다른 실시예들을 설명할 때 동일하거나 유사한 구성요소들은 필요에 따라 설명을 생략할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 살펴보면, 본 발명은 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트(10); 상기 베이스플레이트(10)로부터 돌출 형성되어 외기에 접함으로써 방열을 수행하는 방열핀(21); 및 상기 베이스 플레이트(10)에 형성된 홈에 상기 방열핀이 접착 고정되는 접착점(3);을 포함하는 히트싱크에 있어서, 상기 방열핀(21)은, 내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프(31);가 내설되어 있는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 제공한다.
이에 상기 히트파이프(31)는, 도 3에 도시된 바와 같이 절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일루프 파이프 구조로 형성될 수도 있다.
이러한 상기 단일루프 파이프(31)는 상기 방열핀(21) 내부에서 구불구불 절곡되어 공기 유로를 형성하고 방열핀(21)에서 받은 열을 최대한 공기에 많이 접촉시켜 방열효과를 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 방열핀(21)은, 도 4에서 보는 바와 같이 프레스 가공에 의해 제조된 판재 형태의 핀플레이트(41a, 41b)에 의해 제작되는 것이 바람직하다.
이에 상기 핀플레이트는, 내부에 방열파이프를 형성하는 제1 방열파이프홈(51a)이 구비된 제1 핀플레이트(41a) 및 제2 방열파이프홈(51b)이 구비된 제2 핀플레이트(41b);를 포함하고, 상기 제1 핀플레이트(41a)와 제2 핀플레이트(41b)의 결합에 의해 상기 방열핀(21)이 제작되도록 한다.
상기 제1 방열파이프홈(51a)과 상기 제2 방열파이프홈(51b)은 상기 제1 핀플레이트(41a)와 제2 핀플레이트(41b)의 상면에 함몰되어 형성된 골로써 상기 핀플레이트들(41a, 41b)이 겹침되어 조립될 때 서로 대응되도록 방열파이프(31)를 형성하게 된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명은 상기 히트파이프(32)가, 도 5에 도시된 바와 같이 절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일 파이프 구조로 형성될 수 있다. 이는 상기 도 3 및 도 4의 실시예와 마찬가지로 히트파이프(32) 내에 공기 유로를 형성함으로써 방열효과를 증대시키기 위한 또 다른 실시예이다.
상기 방열핀(22)은, 도 6에서 보는 바와 같이 프레스 가공에 의해 제조된 판재 형태의 핀플레이트(42a, 42b)에 의해 제작될 수 있다.
이에 상기 핀플레이트는, 내부에 방열파이프를 형성하는 제1 방열파이프홈(52a)이 구비된 제1 핀플레이트(42a) 및 제2 방열파이프홈(52b)이 구비된 제2 핀플레이트(42b);를 포함하고, 상기 제1 핀플레이트(42a)와 제2 핀플레이트(42b)의 결합에 의해 상기 방열핀(22)이 제작되도록 한다.
그리고, 상기 제1 방열파이프홈(52a)과 상기 제2 방열파이프홈(52b)은 상기 제1 핀플레이트(42a)와 제2 핀플레이트(42b)의 상면에 함몰되어 형성된 골로써 상기 핀플레이트들(42a, 42b)이 겹침되어 조립될 때 서로 대응되도록 방열파이프(32)를 형성하게 된다.
또한 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 진동세관형 히트파이프 방열핀(21) 부에 인접하게 설치되는 쿨링팬(90)을 더 포함할 수 있다.
이에 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 살펴보면, 본 발명은 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트(10); 상기 베이스플레이트로부터 다수 개 돌출 형성되고, 내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프(31)가 내설되어 있는 방열핀(21); 상기 베이스 플레이트(10)에 형성된 홈에 상기 방열핀(21)이 접착 고정되는 접착점; 및 상기 방열핀(21)에 냉각공기를 불어넣는 쿨링팬(90);을 포함하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 제공한다.
이러한 상기 쿨링팬(90)은, 통상적인 팬 구조를 가지는 냉각팬으로써 도 7에는 히트싱크의 외부에 설치되어 있으나, 상기 방열핀(21)의 형상을 다양하게 제작함으로써 히트싱크와 일체로 제작할 수도 있을 것이다.
좀더 상세히 설명하자면, 종래에는 압출에 의하여 기본적인 방열핀 형상을 가지는 베이스를 성형한 후 베이스의 중심부에서 쿨링 팬이 삽입될 부분을 깎아내어 핀을 형성하게 되었다.
그런데, 이러한 종래의 히트싱크 제작시에는 압출 공정의 특성상 제작 가능한 베이스의 형상이나 핀의 두께가 한정될 수밖에 없고, 뿐만 아니라 중심부를 깎아내는 공정에서 깎아내고 남은 핀이 변형이나 손상이 발생하면 안 되기 때문에 핀의 두께는 더 두꺼워져야만 했다.
이에 본 발명의 방열핀(21)이 핀플레이트들의 프레스 고정에 따라 제작되는 경우, 압출이 아니라 프레스 가공에 의해 만들어진 판재 형태(핀플레이트)로 된 다수 개의 진동세관형 방열핀(21)을 베이스플레이트(10)에 형성된 핀 삽입 홈(접착홈)에 끼워 브레이징 등의 방법으로 접착하는 방식을 사용함으로써, 각각의 핀 자체의 형상이나 두께에 대한 한정이 종래에 비해 훨씬 자유로워진다.
통상적으로 방열핀의 두께가 얇을수록 동일 공간 내 전열면적이 늘어나기 때문에 열교환 성능이 향상되는데, 본 발명의 방열핀(21)의 두께를 얇게 하면서 프레스 공정에 의해 방열핀(21)의 성형을 자유롭게 실현할 수 있게 된다.
이에 따라 본 발명은 방열핀(21)의 형상을 쿨링팬(90)이 삽입될 부분을 고려하여 미리 설계 및 제작할 수 있기 때문에 종래에 쿨링팬(90) 삽입용 구멍을 깎아내는 것과 같은 후공정을 필요로 하지 않게 되고, 쉽고 용이하게 쿨링팬(90)을 구비한 히트싱크를 제작할 수 있게 된다.
더 나아가 이러한 상기 방열핀(21)의 제작공정에 의해 부재의 손실을 크게 줄여 제작비용의 대폭적인 절감 효과를 얻을 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 구성의 본 발명은 방열효율이 우수한 히트파이프를 사용하므로, 발열원 주변의 공간에 따라 다양한 크기와 형상으로 설계할 수 있다.
또한, 본 발명의 히트파이프는 속이 빈 세관 구조를 가지므로, 종래의 방열핀에 비하여 두께를 얇게 하더라고, 견고성을 유지할 수 있고, 방열핀의 구조는 종래의 일반 핀과 대비하여 볼 때, 보다 큰 방열면적을 확보할 수 있다.
본 발명은 방열핀의 전면에 배치된 히트 파이프를 채용함으로써, 발열원에서 모재(베이스플레이트, 10)로 전달된 열을 방열핀 전면에 전달하여 전방위로 열을 방출할 수 있으므로 소음 없이 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 히트싱크에 쿨링팬을 더 포함하는 경우에도 저소음으로 높은 방열 효율을 확보할 수 있다.
본 발명은 또한, 방열핀을 진동세관형 히트파이프를 내설한 핀플레이트에 의해 제조함으로써 다양한 방열핀 형상 제작이 가능하게 되어 전열면적을 획기적으로 확충시킬 수 있고, 원자재의 손실도 줄일 수 있게 된다.
더 나아가, 본 발명은 단위 진동세관형 히트파이프 방열핀을 형성함에 있어서 서로 분리된 핀 부재를 접합하므로, 방열장치의 생산성을 높일 수 있다.
앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
1 : 베이스플레이트(모재) 2 : 방열핀
3 : 접착점 10 : 베이스플레이트(모재)
21,22 : 방열핀 31,32 : 방열파이프
41a,42a : 제1 핀플레이트 41b,42b : 제2 핀플레이트
51a,52a : 제1 방열파이프홈 51b,52b : 제2 방열파이프홈
90 : 쿨링팬

Claims (6)

  1. 열 발생기기와 접면하여 열을 흡수하는 부위의 모재인 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트로부터 돌출 형성되어 외기에 접함으로써 방열을 수행하는 방열핀; 및 상기 베이스 플레이트에 형성된 홈에 상기 방열핀이 접착 고정되는 접착점;을 포함하는 히트싱크에 있어서,
    상기 방열핀은,
    내부에 속이 빈 세관구조를 가지는 진동세관형 히트파이프;가 내설되어 있는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트파이프는,
    절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일 파이프 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트파이프는,
    절곡 형성되어 열을 흡수하여 방열하는 단일루프 파이프 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 방열핀은,
    프레스 가공에 의해 제조된 판재 형태의 핀플레이트에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 핀플레이트는,
    내부에 방열파이프를 형성하는 제1 방열파이프홈이 구비된 제1 핀플레이트 및 제2 방열파이프홈이 구비된 제2 핀플레이트;를 포함하고,
    상기 제1 핀플레이트와 제2 핀플레이트의 결합에 의해 상기 방열핀이 제작되는 것을 특징으로 하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열핀에 냉각공기를 공급하는 쿨링팬을 포함하는 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크.
KR1020120033497A 2012-03-30 2012-03-30 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크 KR20130111035A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120033497A KR20130111035A (ko) 2012-03-30 2012-03-30 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120033497A KR20130111035A (ko) 2012-03-30 2012-03-30 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130111035A true KR20130111035A (ko) 2013-10-10

Family

ID=49632753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120033497A KR20130111035A (ko) 2012-03-30 2012-03-30 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130111035A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3144625A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-22 ABB Schweiz AG Cooling assembly and method for manufacturing the same
KR20170113662A (ko) 2015-02-12 2017-10-12 마쓰다니가가꾸고오교가부시끼가이샤 잔탄검 조립물 및 증점용 조성물
EP3550947A4 (en) * 2016-12-30 2020-01-01 Huawei Technologies Co., Ltd. HEAT SINK AND COMMUNICATION PRODUCT
CN111051178A (zh) * 2017-09-08 2020-04-21 株式会社日立制作所 铁路车辆的电力转换装置以及搭载了电力转换装置的铁路车辆
CN112996358A (zh) * 2021-02-18 2021-06-18 南京航空航天大学 基于脉动热管的楔形扰流相变热沉装置及方法
KR20210085167A (ko) * 2019-12-30 2021-07-08 한국가스공사 배관용 방열 장치
KR102363438B1 (ko) * 2021-04-20 2022-02-15 (주)아이에프티 히트파이프 내장형 히트싱크

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170113662A (ko) 2015-02-12 2017-10-12 마쓰다니가가꾸고오교가부시끼가이샤 잔탄검 조립물 및 증점용 조성물
CN106922108A (zh) * 2015-09-21 2017-07-04 Abb瑞士股份有限公司 冷却组件及其制造方法
US10077947B2 (en) 2015-09-21 2018-09-18 Abb Schweiz Ag Cooling assembly and method for manufacturing the same
CN106922108B (zh) * 2015-09-21 2019-11-15 Abb瑞士股份有限公司 冷却组件及其制造方法
EP3144625A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-22 ABB Schweiz AG Cooling assembly and method for manufacturing the same
US11330737B2 (en) 2016-12-30 2022-05-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Heat sink and communications product
EP3550947A4 (en) * 2016-12-30 2020-01-01 Huawei Technologies Co., Ltd. HEAT SINK AND COMMUNICATION PRODUCT
US10820448B2 (en) 2016-12-30 2020-10-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Heat sink and communications product
CN111051178A (zh) * 2017-09-08 2020-04-21 株式会社日立制作所 铁路车辆的电力转换装置以及搭载了电力转换装置的铁路车辆
KR20210085167A (ko) * 2019-12-30 2021-07-08 한국가스공사 배관용 방열 장치
CN112996358B (zh) * 2021-02-18 2022-04-08 南京航空航天大学 基于脉动热管的楔形扰流相变热沉装置及换热方法
CN112996358A (zh) * 2021-02-18 2021-06-18 南京航空航天大学 基于脉动热管的楔形扰流相变热沉装置及方法
KR102363438B1 (ko) * 2021-04-20 2022-02-15 (주)아이에프티 히트파이프 내장형 히트싱크

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130111035A (ko) 진동세관형 히트파이프 방열핀을 접착한 히트싱크
JP3119117U (ja) 熱管散熱器の構造
US20080047693A1 (en) Cooler
WO2011105364A1 (ja) ヒートシンク
JP2007059917A (ja) 複合型放熱装置
JP2018018877A (ja) 冷却装置
JP2009026784A (ja) 放熱部品
JP2011091088A (ja) 発熱体の放熱構造、および該放熱構造を用いた半導体装置
JP2016066639A (ja) 接続方法が異なる複数のフィンを備えたヒートシンク
KR101023823B1 (ko) 히트파이프형 방열장치
US20150034292A1 (en) Method of fabricating a heat sink
JP6203165B2 (ja) アレイモジュール
JP2013225553A (ja) 熱交換器及びその製造方法
TWM559045U (zh) 記憶體散熱單元
JP2010165712A (ja) パワーデバイス用ヒートシンク
CN105722371B (zh) 热传导总成以及散热装置
JP3168201U (ja) 放熱モジュール
JP2012060045A (ja) 放熱性基板
KR101780624B1 (ko) 방열핀 융착형 히트싱크와 그 제조방법 및 제조장치.
JP6606650B2 (ja) プレートフィン一体型のヒートシンクの製造方法
JP2010287730A (ja) 受熱面平行フィン型扁平状放熱構造体
JP2008147319A (ja) 冷却装置
JP6044157B2 (ja) 冷却部品
JP6251908B2 (ja) 放熱フレーム構造及びそれの製造方法
JP4151265B2 (ja) 放熱器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment