KR20180049774A - 냉각 소자 및 전자 장치용 냉각 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자는, 제1 방향을 따라 배열되는 복수 개의 채널들을 갖는 바디를 포함하되, 상기 복수 개의 채널들의 각각은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 채널들 중 적어도 하나는 상기 제1 방향으로 인접하는 채널과 결합되고 상기 인접하는 채널과 동일한 높이를 갖는 결합 부분 및 상기 인접하는 채널과 서로 분리되어 상기 인접하는 채널과 상이한 높이를 갖는 분리 부분을 포함한다.

Description

냉각 소자 및 전자 장치용 냉각 소자{COOLING DEVICE AND COOLING DEVICE FOR ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 냉각 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 장치용 냉각 소자에 관한 것이다.
전자 소자에 실장(packaging)되는 칩 및 모듈은 반도체 제조 기술이 발달됨에 따라 점차 고집적화 및 소형화되고 있다. 이러한 추세에 따라 전자 소자에 포함된 부품들의 발열 밀도가 크게 증가하기 때문에, 이를 효과적으로 소산시키기 위한 냉각 방식이 요구된다.
특히, 스마트폰의 발달과 동시에, 데이터 처리 속도 향상과 더불어 열 관리의 필요성이 대두된다. 최근 스마트폰의 방열 시스템의 냉각 솔루션으로서 히트 파이프가 사용되고 있다. 일 예로, 히트 파이프는 구리를 포함하는 원형 단면의 평판화된 히트 파이프일 수 있다. 이러한 히트 파이프는 구리를 포함하여 밀도가 상대적으로 크고 무거우며, 스마트폰의 방열 시스템 설계에 제약이 많을 수 있다.
본 발명은 방열 기능이 향상된 냉각 소자를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자는, 제1 방향을 따라 배열되는 복수 개의 채널들을 갖는 바디를 포함하되, 상기 복수 개의 채널들의 각각은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 채널들 중 적어도 하나는 상기 제1 방향으로 인접하는 채널과 결합되고 상기 인접하는 채널과 동일한 높이를 갖는 결합 부분 및 상기 인접하는 채널과 서로 분리되어 상기 인접하는 채널과 상이한 높이를 갖는 분리 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 분리 부분과 상기 결합 부분은 상기 제2 방향을 따라 서로 이격될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바디는 플레이트 형상이고, 상기 복수 개의 채널들은 상기 바디 내에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각각의 채널들의 내부에는 그루브들이 형성되고, 상기 분리 부분에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 결합 부분에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각각의 채널들의 내부에는 와이어들이 배치되고, 상기 분리 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 결합 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각각의 채널들의 내부에는 윅이 배치되고, 상기 분리 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 결합 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바디는 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 핫 스팟을 갖는 전자 장치용 냉각 소자는, 바디, 상기 핫 스팟과 연결되는 제1 채널 및 상기 제1 채널과 인접하고 상기 핫 스팟과 이격되는 제2 채널을 갖되, 상기 제1 채널은 상기 제2 채널과 결합되는 결합 부분 및 상기 핫 스팟 상에 배치되고 상기 제2 채널과 분리되는 분리 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 채널은 상기 핫 스팟과 수직적으로 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 그루브들이 형성되고, 상기 제1 채널에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 제2 채널에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 와이어들이 배치되고, 상기 제1 채널에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 제2 채널에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 윅이 배치되고, 상기 제1 채널에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 제2 채널에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 채널의 내부에는 그루브들이 형성되고, 상기 분리 부분에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 결합 부분에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 채널의 내부에는 와이어들이 배치되고, 상기 분리 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 결합 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 채널의 내부에는 윅이 배치되고, 상기 분리 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 결합 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 제1 방향을 따라 인접하도록 배치되고, 상기 제1 채널의 상기 결합 부분 및 상기 분리 부분은 상기 제1 방향에 대해 수직한 제2 방향을 따라 이격될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바디는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바디는 알루미늄을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 스마트폰일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 채널들을 갖는 냉각 소자에서 일부분의 채널을 분리할 수 있다. 이에 따라, 전자 소자의 핫 스팟의 개수 및 배치에 따라 냉각 소자의 다양한 폼 팩터(form factor) 대응이 가능할 수 있다. 알루미늄을 포함하는 냉각 소자는 휴대 기기의 경량화에 부합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 I-I', II-II'에 따른 단면도들이다.
도 3은 도 1의 냉각 소자의 동작 과정을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 III-III', IV-IV'에 따른 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 V-V', VI-VI'에 따른 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 도 8의 VII-VII', VIII-VIII'에 따른 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자(1)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 I-I', II-II'에 따른 단면도들이다. 냉각 소자(1)는 휴대용 전자 장치에 결합되어, 전자 장치의 방열을 도울 수 있다. 일 예로, 전자 장치는 스마트폰일 수 있다. 전자 장치는 기판(10) 및 핫 스팟(Hot spot, HS)을 가질 수 있다. 핫 스팟(HS)은 기판(10) 상에 배치될 수 있으나, 핫 스팟(HS)의 배치 및 구성은 이에 제한되지 않는다. 이하 본 명세서에서, 제1 방향(X), 제1 방향(X)에 대해 수직한 제2 방향(Y), 및 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)에 대해 수직한 제3 방향(Z)을 정의하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 냉각 소자(1)는 바디(100) 및 복수 개의 채널들(CH)을 가질 수 있다. 바디(100)는 복수 개의 채널들(CH)로 구성될 수 있다. 일 예로, 복수 개의 채널들(CH)의 집합체로 정의될 수 있다. 바디(100)는 실질적으로 플레이트 형상일 수 있다. 바디(100)는 X-Y 평면 상에 놓일 수 있다. 바디(100)는 알루미늄을 포함할 수 있다. 바디(100)는 압출 공정(extrusion)을 통해 제조될 수 있다. 일 예로, 바디(100)는 단일의 압출 공정을 통해 제조될 수 있다.
복수 개의 채널들(CH)은 중공형으로 형성될 수 있다. 복수 개의 채널들(CH)은 각각 복수 개의 유로들(110)을 형성할 수 있다. 복수 개의 채널들(CH)은 제1 방향(X)을 따라 배열될 수 있다. 복수 개의 채널들(CH)은 제1 방향(X)을 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 복수 개의 채널들(CH)의 각각은 제2 방향(Y)을 따라 연장될 수 있다. 다시 말해서, 복수 개의 채널들(CH)의 각각은 제2 방향(Y)에 따른 길이 방향을 갖는다. 유로들(110)의 내부는 진공 상태로 유지될 수 있다. 유로들(110) 각각의 내부는 작동 유체로서, 상변화 물질(미도시)로 채워질 수 있다.
유로들(110) 내로 작동 유체가 이송되어 열 전달이 이루어질 수 있다. 작동 유체의 기체-액체 상변화에 의해 열 전달이 수행될 수 있다. 열원(일 예로, 핫 스팟)으로부터 열을 흡수한 부분에서는 액체가 기화하여 증기가 되고, 잠열을 가진 증기가 진공 상태의 유로들(110)을 통해 상대적으로 온도가 낮은 부분으로 이동하여 방열된 후 다시 액화된다. 액체는 유로들(110)의 내벽을 따라 중력 및/또는 모세관력의 도움으로 다시 열을 흡수하는 부분으로 이송되며, 이러한 작동 형태가 반복적으로 이루어지게 된다.
복수 개의 채널들(CH)은 제1 채널(CH1) 및 제2 채널(CH2)을 포함할 수 있다. 제1 채널(CH1) 및 제2 채널(CH2)은 제1 방향(X)을 따라 서로 인접할 수 있다. 제1 채널(CH1)은 핫 스팟(HS)과 연결되는 채널일 수 있다. 제2 채널(CH2)은 제1 채널(CH1)과 제1 방향(X)을 따라 바로 인접하는 채널로서, 핫 스팟(HS)과 이격되도록 분리될 수 있다. 본 명세서에서는 냉각 소자(1)가 하나의 제1 채널(CH1)을 가지고, 제1 채널(CH1)의 양 옆에 두 개의 제2 채널들(CH2)을 갖는 것을 예로 들어 도시하였으나, 제1 및 제2 채널들(CH1,CH2)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 냉각 소자(1)는 복수 개의 제1 채널들을 포함할 수 있고, 제1 채널의 양 옆의 채널들 중 제2 채널은 임의의 한 채널일 수 있다. 제1 채널(CH1)은 결합 부분(UP), 분리 부분(SP), 그리고 연결 부분(CP)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 분리 부분(SP)은 제1 채널(CH1)이 제2 채널들(CH2)과 분리되고, 핫 스팟(HS)과 연결되는 제1 채널(CH1)의 일 부분일 수 있다. 분리 부분(SP)은 핫 스팟(HS)과 접촉할 수 있다. 분리 부분(SP)은 핫 스팟(HS) 상에 배치될 수 있다. 분리 부분(SP)은 핫 스팟(HS)과 수직적으로 중첩될 수 있다. 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)은 제2 채널들(CH2)과 상이한 높이를 가질 수 있다. 다시 말해서, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)은 제2 채널들(CH2)과 X-Y 평면으로부터의 수직적 거리가 상이하도록 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2b를 참조하면, 결합 부분(UP)은 제1 채널(CH1)이 제2 채널들(CH2)과 결합되는 제1 채널(CH1)의 다른 부분일 수 있다. 결합 부분(UP)은 핫 스팟(HS)과 이격되는 부분일 수 있다. 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)은 제2 방향(Y)을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)은 제2 채널들(CH2)과 동일한 높이를 가질 수 있다. 다시 말해서, 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)은 제2 채널들(CH2)과 X-Y 평면으로부터의 수직적 거리가 동일하도록 배치될 수 있다.
연결 부분(CP)은 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)을 연결하는 제1 채널(CH1)의 또 다른 부분일 수 있다. 연결 부분(CP)이 다른 채널들에 대해 높이가 변화되는 것만을 예로 들어 도시하였으나, 이와 달리, 연결 부분(CP)은 다른 채널들에 대해 수평적 거리 또한 변화될 수 있다.
도 3은 도 1의 냉각 소자(1)의 동작 과정을 도시한다. 도 3의 화살표들은 열의 흐름을 나타낸다. 전자 장치가 작동하면, 핫 스팟(HS)에 상대적으로 많은 양의 열이 발생한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자(1)는 복수 개의 채널들(CH) 중 일부(즉, 제1 채널(CH1))가 핫 스팟(HS)과 직접 접촉하여, 핫 스팟(HS)에서의 열을 직접적으로 흡수할 수 있다. 도 3과 같이, 핫 스팟(HS)에서 발생한 열은 냉각 소자(1)를 통해 두께 및 평면 방향으로 소산 및/또는 분산될 수 있다. 분리 부분(SP)에서 흡수된 열은 상대적으로 온도가 낮은 결합 부분(UP)으로 전달되고, 이어서 바디(100) 전체로 열이 전달되며 냉각될 수 있다. 일 예로, 핫 스팟(HS)에서 발생한 열은 약 10,000 내지 20,000 [W/mK]의 열 전도도로 소산 및/또는 분산될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 복수 개의 채널들을 갖는 플레이트 형상의 냉각 소자에서, 일부의 채널을 분리할 수 있다. 이에 따라, 전자 소자의 핫 스팟의 개수 및 배치에 따라 냉각 소자의 다양한 폼 팩터(form factor) 대응이 가능할 수 있다. 냉각 소자가 알루미늄을 포함하여, 휴대 기기의 경량화에 부합할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자(2)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 III-III', IV-IV'에 따른 단면도들이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 냉각 소자(1)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 냉각 소자(2)는 채널들(CH)의 내부에 형성되는 그루브들(112a,112a',112b)을 더 포함할 수 있다. 그루브들(112a,112a',112b)은 채널들(CH)의 내부의 일면에 형성될 수 있다. 그루브들(112a,112a',112b)에 의해, 모세관력이 향상되어 작동 유체의 분산이 촉진될 수 있다. 일 예로, 그루브들(112a,112a',112b)의 모서리에서 발생하는 모세관력에 의해 작동 유체의 분산이 촉진될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 그루브들(112a) 사이의 간격(W1)은 제2 채널(CH2)의 그루브들(112b) 사이의 간격(W2)보다 좁을 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 그루브들(112a') 사이의 간격(W3)은 제2 채널(CH2)의 그루브들(112b) 사이의 간격(W2)과 동일할 수 있다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 그루브들(112a) 사이의 간격(W1)은 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 그루브들(112a') 사이의 간격(W3)보다 좁을 수 있다. 핫 스팟(HS)과 접촉하는 분리 부분(SP)의 그루브들(112a)의 표면적이 상대적으로 증가함으로써, 분리 부분(SP)에서 보다 원활한 방열 기능이 수행될 수 있다.
도 4 내지 도 5b에서는 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)이 서로 다른 간격들(W1,W3)을 갖는 그루브들(112a,112a')을 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이와 달리, 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)은 동일한 간격을 갖는 그루브들을 포함할 수 있다. 또한, 그루브들의 배치 및 형상은 예시적인 것일 뿐, 이에 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자(3)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 6의 V-V', VI-VI'에 따른 단면도들이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 냉각 소자(1)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 냉각 소자(3)는 채널들(CH)의 내부에 배치되는 와이어들(116a,116a',116b)을 더 포함할 수 있다. 와이어들(116a,116a',116b)은 채널들(CH)의 내부에 배치될 수 있다. 와이어들(116a,116a',116b)을 통해 작동 유체가 이송되어, 작동 유체의 분산이 촉진될 수 있다. 일 예로, 와이어들(116a,116a',116b)이 서로 접촉하는 면적들에서 발생하는 모세관력에 의해 작동 유체의 분산이 촉진될 수 있다.
도 7a를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 와이어들(116a)의 개수는 제2 채널(CH2)의 와이어들(116b)의 개수보다 많을 수 있다. 도 7b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 와이어들(116a')의 개수는 제2 채널(CH2)의 와이어들(116b)의 개수와 동일할 수 있다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 와이어들(116a)의 개수는 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 와이어들(116a')의 개수보다 좁을 수 있다. 핫 스팟(HS)과 접촉하는 분리 부분(SP)의 와이어들(116a)의 개수가 상대적으로 더 많이 제공됨으로써, 분리 부분(SP)에서 보다 원활한 방열 기능이 수행될 수 있다.
도 6 내지 도 7b에서는 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)이 서로 다른 개수들을 갖는 와이어들(116a,116a')을 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이와 달리, 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)은 동일한 개수의 와이어들을 포함할 수 있다. 또한, 와이어들의 개수 및 형상은 예시적인 것일 뿐, 이에 제한되지 않는다. 일 예로, 분리 부분에 결합 부분보다 미세한 직경을 갖는 와이어들이 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 소자(4)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 9a 및 도 9b는 각각 도 8의 VII-VII', VIII-VIII'에 따른 단면도들이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 냉각 소자(1)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 8 내지 도 9b를 참조하면, 냉각 소자(4)는 채널들(CH)의 내부에 배치되는 윅들(wick, 118a,118a',118b)을 더 포함할 수 있다. 윅(118a,118a',118b)은 침투 작용 또는 모세관 현상을 이용하여 작동 유체를 흡인할 수 있다. 윅들(118a,118a',118b)은 채널들(CH)의 내부에 배치될 수 있다. 윅들(118a,118a',118b)은 기공들이 포함된 알루미늄 또는 소결로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 윅들(118a,118a',118b)은 섬유 또는 메시(mesh)로 이루어질 수 있다. 일 예로, 윅들(118a,118a',118b) 중 분리 부분(SP)의 윅(118a)은 나노 사이즈의 소결 윅일 수 있고, 다른 윅들(118a',118b)은 나노 사이즈보다 큰 소결 윅일 수 있다. 또한, 윅들(118a,118a',118b) 중 분리 부분(SP)의 윅(118a)은 소결 윅일 수 있고, 다른 윅들(118a',118b)은 섬유 또는 메시로 이루어진 윅일 수 있다. 윅들(118a,118a',118b)을 통해 작동 유체가 이송되어, 작동 유체의 분산이 촉진될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 윅(118a)의 표면적(S1)이 제2 채널(CH2)의 윅(118b)의 표면적(S2)보다 클 수 있다. 도 9b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 윅(118a')의 표면적(S3)이 제2 채널(CH2)의 윅(118b)의 표면적(S2)과 동일할 수 있다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제1 채널(CH1)의 분리 부분(SP)의 윅(118a)의 표면적(S1)은 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)의 윅(118a')의 표면적(S3)보다 클 수 있다. 핫 스팟(HS)과 접촉하는 분리 부분(SP)의 윅(118a)의 표면적(S1)이 상대적으로 더 크게 제공됨으로써, 분리 부분(SP)에서 보다 원활한 방열 기능이 수행될 수 있다.
도 8 내지 도 9b에서는 제1 채널(CH1)의 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)이 서로 다른 표면적들(S1,S3)을 갖는 윅들(118a,118a')을 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이와 달리, 결합 부분(UP)과 분리 부분(SP)은 동일한 표면적을 갖는 윅을 포함할 수 있다. 또한, 윅들의 표면적 및 형상은 예시적인 것일 뿐, 이에 제한되지 않는다.
이상, 본 명세서서는 유로들 내에 그루브, 와이어, 윅 중의 어느 하나가 제공되는 냉각 소자를 예로 들어 설명하였으나, 냉각 소자는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이외에도, 냉각 소자는 메시(mesh) 또는 유로들 내부를 분리하는 분리막 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 전자 장치의 부품들(일 예로, 핫 스팟)의 개수 및 배치 관계는 예시적인 것일 뿐, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명의 제1 채널의 개수 및 배치 관계 또한 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자들은 실질적으로 플레이트 형상으로 제공되어, 스마트폰 케이스 내에 용이하게 배치될 수 있다. 이와 달리, 냉각 소자들은 스마트폰 케이스를 대체할 수 있다. 본 발명의 도면들에서는 냉각 소자들의 채널들 중 일부가 분리되어 구성 및 배치의 자유도를 갖는 것을 예로 들어 설명하였으나, 실제 채널들이 미세하게 제공되어 전체적으로 플레이트 형상을 유지할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 플레이트 형상의 채널들을 갖는 바디 상에, 분리 가능한 일부 채널들이 중첩되어 배치될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (19)

  1. 제1 방향을 따라 배열되는 복수 개의 채널들을 갖는 바디를 포함하되,
    상기 복수 개의 채널들의 각각은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 채널들 중 적어도 하나는:
    상기 제1 방향으로 인접하는 채널과 결합되고 상기 인접하는 채널과 동일한 높이를 갖는 결합 부분; 및
    상기 인접하는 채널과 서로 분리되어 상기 인접하는 채널과 상이한 높이를 갖는 분리 부분을 포함하는 냉각 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 부분과 상기 결합 부분은 상기 제2 방향을 따라 서로 이격되는 냉각 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디는 플레이트 형상이고,
    상기 복수 개의 채널들은 상기 바디 내에 형성되는 냉각 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 채널들의 내부에는 그루브들이 형성되고,
    상기 분리 부분에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 결합 부분에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁은 냉각 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 채널들의 내부에는 와이어들이 배치되고,
    상기 분리 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 결합 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많은 냉각 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 채널들의 내부에는 윅이 배치되고,
    상기 분리 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 결합 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 큰 냉각 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디는 알루미늄을 포함하는 냉각 소자.
  8. 핫 스팟을 갖는 전자 장치용 냉각 소자에 있어서,
    바디;
    상기 핫 스팟과 연결되는 제1 채널; 및
    상기 제1 채널과 인접하고 상기 핫 스팟과 이격되는 제2 채널을 갖되,
    상기 제1 채널은:
    상기 제2 채널과 결합되는 결합 부분; 및
    상기 핫 스팟 상에 배치되고 상기 제2 채널과 분리되는 분리 부분을 포함하는 전자 장치용 냉각 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 채널은 상기 핫 스팟과 수직적으로 중첩되는 전자 장치용 냉각 소자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 그루브들이 형성되고,
    상기 제1 채널에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 제2 채널에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁은 전자 장치용 냉각 소자.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 와이어들이 배치되고,
    상기 제1 채널에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 제2 채널에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많은 전자 장치용 냉각 소자.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 채널들의 내부에는 윅이 배치되고,
    상기 제1 채널에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 제2 채널에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 큰 전자 장치용 냉각 소자.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 채널의 내부에는 그루브들이 형성되고,
    상기 분리 부분에 형성되는 상기 그루브들간의 간격은 상기 결합 부분에 형성되는 상기 그루브들의 간격보다 좁은 전자 장치용 냉각 소자.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 채널의 내부에는 와이어들이 배치되고,
    상기 분리 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수는 상기 결합 부분에 배치되는 상기 와이어들의 개수보다 많은 전자 장치용 냉각 소자.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 채널의 내부에는 윅이 배치되고,
    상기 분리 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적은 상기 결합 부분에 배치되는 상기 윅의 표면적보다 큰 전자 장치용 냉각 소자.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 제1 방향을 따라 인접하도록 배치되고, 상기 제1 채널의 상기 결합 부분 및 상기 분리 부분은 상기 제1 방향에 대해 수직한 제2 방향을 따라 이격되는 전자 장치용 냉각 소자.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 바디는 플레이트 형상으로 제공되는 전자 장치용 냉각 소자.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 바디는 알루미늄을 포함하는 전자 장치용 냉각 소자.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 스마트폰인 전자 장치용 냉각 소자.
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