KR20180094470A - Heat dissipation assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열 방출 어셈블리에 관한 것으로, 특히 전자통신기기의 발열 소스로부터 방출되는 열을 신속하게 방출할 수 있는 기술에 관련한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat dissipating assembly, and more particularly to a technique capable of rapidly dissipating heat emitted from an exothermic source of an electronic communication device.
휴대전화를 비롯한 전자통신기기가 고사양화되고 고기능화됨에 따라 마이크로프로세서의 처리속도도 증가하면서 발열이 큰 문제로 대두되고 있다.As electronic communication devices including mobile phones become more sophisticated and highly functional, the processing speed of microprocessors also increases, and heat generation is becoming a big problem.
종래 마이크로프로세서로부터 발생하는 열을 신속하게 외부로 방출하기 위해서 통상 열전소자를 이용하지만 열전도율에서 한계가 있고, 열전도율이 좋은 구리와 같은 금속으로 구성된 열전소자를 사용할 경우 마이크로프로세서와 금속 케이스 사이에 안정적으로 설치되기 어렵다는 문제가 있다.Conventionally, a thermoelectric element is used to quickly release heat generated from a microprocessor to the outside. However, when a thermoelectric element having a limited thermal conductivity and made of a metal such as copper having a high thermal conductivity is used, There is a problem that it is difficult to install.
도 1은 종래의 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.Figure 1 shows an example of applying a conventional heat dissipating assembly.
열 방출 어셈블리(30)는 금속 케이스(50)와 회로기판(10)에 실장되는 발열 소스(source)(20) 사이에 개재되는데, 케이스(50)에 결합되는 구리 합금의 금속 패드(32)와 그 위에 장착되는 열 전도성 실리콘고무의 열전소자(Thermal Interface Materials)(34)로 구성된다.The
발열 소스(20)에서 발생한 열은 열전소자(34)와 금속 패드(32)를 통하여 금속 케이스(50)에 전달되어 냉각 및 열 분산된다.Heat generated in the
열전소자(34)가 적층된 금속 패드(32)를 사용하는 경우 표면 실장 등의 방법을 사용하여 금속 케이스(50)에 장착이 용이하다는 이점이 있다.In the case of using the
그러나, 이러한 종래의 열 방출 어셈블리에 의하면, 케이스와 발열 소스 사이에 이격된 간격에 대응하여 열전소자의 높이가 결정되는데, 열전소자의 폭이 좁고 높이가 높아지면 측면에서 가해지는 외부의 충격에 취약하다는 문제점이 있다.However, according to the conventional heat dissipating assembly, the height of the thermoelectric device is determined corresponding to the gap between the case and the heat source. When the width of the thermoelectric device is narrow and the height is high, There is a problem.
특히 경도가 낮아 매우 소프트한 열전소자를 사용하는 경우에 물리적인 힘이 약하여 적용하기 어렵다는 단점이 있다.In particular, when a very soft thermoelectric element is used because the hardness is low, there is a disadvantage that it is difficult to apply because of a weak physical force.
또한, 열전소자와 금속 패드가 평면 구조의 단일체로 되어 다양한 열적, 전기적 및 기구적 성능을 제공하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage that the thermoelectric element and the metal pad are formed as a single unitary structure, and thus it is difficult to provide various thermal, electrical, and mechanical performances.
또한, 금속 패드와 금속 케이스 사이의 계면에서의 충분한 기계적 접촉이 어려워 열 전달이 효율적으로 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.Further, there is a problem in that sufficient mechanical contact is difficult at the interface between the metal pad and the metal case, and heat transfer is not efficiently performed.
따라서, 본 발명의 목적은 발열 소스로부터 발생하는 열을 신속하고 신뢰성 있게 방출할 수 있는 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat releasing assembly capable of quickly and reliably releasing heat generated from an exothermic source.
본 발명의 다른 목적은 측면에서 가해지는 외부의 충격에 견디기 용이하고, 소프트한 열전소자를 적용할 수 있는 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heat dissipating assembly that is easy to withstand external impact applied to the side and can apply a soft thermoelectric device.
본 발명의 다른 목적은 열적, 전기적 및 기구적 성능을 다양하게 제공하기 용이한 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heat dissipating assembly that is easy to provide a variety of thermal, electrical, and mechanical performance.
본 발명의 다른 목적은 모듈화되어 금속 케이스와 발열 소스 사이에 장착하는 작업이 간단하여 제조효율이 좋은 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat dissipating assembly which is modularized and is easy to mount between a metal case and a heat source and thus has high manufacturing efficiency.
본 발명의 다른 목적은 자동 장착이 용이한 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heat dissipation assembly that is easy to mount automatically.
본 발명의 다른 목적은 전자파 차폐가 용이한 열 방출 어셈블리를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat dissipation assembly which is easy to shield electromagnetic waves.
본 발명의 일 측면에 의하면, 회로기판에 실장되는 발열 소스(source)에 적용되며, 한 면에서 금속 케이스에 고정되고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드; 상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자; 및 상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자를 포함하며, 상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고, 상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드로 이루어지는 제1열전달 통로와, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 제2열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리아 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a metal pad, which is applied to a source of heat to be mounted on a circuit board, and which has protrusions fixed to a metal case on one surface and protruding on another surface; A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface; And a second thermoelectric element adhered to the protrusion in the one surface, wherein the first thermoelectric element has elasticity and elasticity so as to come into elastic contact with the surface of the heat source, and the heat generated in the heat source, A first heat transfer passage including one thermoelectric element and the metal pad and a second heat transfer passage including the first thermoelectric element and the metal pad and the second thermoelectric element and being cooled and thermally dispersed A heat release assembly is provided.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 회로기판에 실장되는 발열 소스(source)와, 상기 회로기판에 실장되어 상기 발열 소스를 에워싸고 상면에 개구가 형성된 실드 캔(shield can)에 적용되며, 한 면에서 금속 케이스에 고정되고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드; 상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자; 상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자; 및 상기 금속 패드의 다른 면 위에 가장자리를 따라 폐루프 또는 일부 개방된 루프를 형성하도록 형성되고 상기 실드 캔에 탄성 접촉하는 탄성 개스킷을 포함하며, 상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고, 상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드로 이루어지는 제1열전달 통로와, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 제2열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a heat source to be mounted on a circuit board; a shield can, which is mounted on the circuit board and surrounds the heat source, A metal pad fixed to the metal case and having a protrusion protruding from the other surface; A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface; A second thermoelectric element adhered to the protrusion on the one surface; And an elastic gasket formed to form a closed loop or a partially opened loop along an edge on the other surface of the metal pad and elastically contacting the shield can, wherein the first thermoelectric element has flexibility and elasticity, Wherein the heat generated in the heat source comprises a first heat transfer passage made of the first thermoelectric element and the metal pad and a second heat transfer passage made of the first thermoelectric element and the metal pad and the second thermoelectric element, The heat dissipation assembly is transferred to the case through the second heat transfer passages and cooled and thermally dispersed.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 회로기판에 실장되는 발열 소스(source)에 적용되며, 한 면에서 금속 케이스에 고정되고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드; 상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자; 및 상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자를 포함하며, 상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고, 상기 제2열전소자는 상기 금속 패드의 가장자리까지 확장하여 형성되어, 상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a metal pad, which is applied to a source of heat to be mounted on a circuit board, and which has protrusions fixed to a metal case on one side and protruding on another side; A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface; And a second thermoelectric element adhered to the protrusion in the one surface, wherein the first thermoelectric element has elasticity and elasticity to elastically contact the surface of the heat source, and the second thermoelectric element is in contact with the surface of the metal pad And the heat generated in the heat source is transferred to the case through the heat transfer passage including the first thermoelectric element, the metal pad, and the second thermoelectric element, and is cooled and thermally dispersed A heat dissipating assembly is provided.
바람직하게, 상기 금속 패드는 열 전도성 점착테이프, 열 전도성 접착제, 솔더링, 나사 또는 용접에 의해 상기 케이스에 고정될 수 있다.Preferably, the metal pad may be secured to the case by a thermally conductive adhesive tape, a thermally conductive adhesive, soldering, screws or welding.
바람직하게, 상기 돌출부는 드로잉 금형과 프레스에 의해 상기 금속 패드와 일체로 형성될 수 있다.Preferably, the protrusion may be integrally formed with the metal pad by a drawing die and a press.
바람직하게, 상기 제1열전소자는 상기 금속 패드의 가장자리까지 확장하여 형성될 수 있다.Preferably, the first thermoelectric element extends to an edge of the metal pad.
바람직하게, 상기 탄성 개스킷은 전기전도성 고무, 전기전도성 필름으로 된 전기전도성 개스킷, 전기전도성 섬유로 된 전기전도성 개스킷 또는 전기전도성 스펀지일 수 있고, 상기 전기전도성 고무는, 상기 전기전도성 고무에 대응하는 액상의 전기전도성 고무가 경화에 의해 상기 금속 패드 위에 경화에 접착되어 형성될 수 있다.Preferably, the elastic gasket may be an electrically conductive rubber, an electrically conductive gasket made of an electrically conductive film, an electrically conductive gasket made of electrically conductive fibers, or an electrically conductive sponge, and the electrically conductive rubber may be a liquid Of the electrically conductive rubber may be formed by curing on the metal pad and adhering to the curing.
바람직하게, 상기 금속 패드는 구리, 구리합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 중 어느 하나로 구성되고, 외면에 니켈, 주석, 은 또는 금이 도금될 수 있다.Preferably, the metal pad is made of copper, a copper alloy, aluminum, or an aluminum alloy, and the outer surface may be plated with nickel, tin, silver or gold.
바람직하게, 상기 제1 및 제2열전소자의 적어도 어느 하나는 자기 점착력을 가질 수 있고, 상기 제1열전소자의 표면적은 상기 제2열전소자의 표면적보다 클 수 있으며, 상기 제1열전소자의 높이는 상기 제2열전소자의 높이보다 높을 수 있다.Preferably, at least one of the first and second thermoelectric elements may have a self-adhesive force, and the surface area of the first thermoelectric element may be larger than the surface area of the second thermoelectric element, May be higher than the height of the second thermoelectric element.
바람직하게, 상기 제1 및 제2열전소자의 적어도 어느 하나는 직경에 비해 길이가 긴 열 전도성 카본 파이버가 포함된 실리콘고무로 구성될 수 있다.Preferably, at least one of the first and second thermoelectric elements may be formed of a silicone rubber including a thermally conductive carbon fiber having a longer length than the diameter.
상기한 구조에 의하면, 발열 소스에서 발생한 열은 제1열전소자와 금속 패드로 이루어진 하나의 열 전달 통로를 통하여 케이스에 전달됨과 동시에 제1열전소자와 금속 패드 및 제2열전소자로 구성된 다른 열 전달 통로를 이용하게 된다.According to the above-described structure, the heat generated from the heat source is transmitted to the case through one heat transfer path made up of the first thermoelectric element and the metal pad, and at the same time, the other thermoelectric element I will use the passage.
그 결과, 열전도율이 매우 우수한 금속으로 구성된 열 전달 통로를 구성하고, 금속 패드와 케이스의 계면 사이에 다양한 열전소자가 개재되어 열적 접촉이 향상되어 열이 신속하게 전달되어 방출된다.As a result, a heat transfer path composed of a metal having a very high thermal conductivity is formed, and various thermoelectric elements are interposed between the metal pad and the interface between the case and the thermal contact is improved.
또한, 결과적으로 각각의 열전소자 높이가 낮기 때문에 외부의 간섭을 적게 받고, 소프트한 열전소자를 제공하기 용이하다는 이점이 있다.As a result, since each of the thermoelectric elements is low in height, there is an advantage that it is easy to provide a soft thermoelectric element with less external interference.
또한, 하나 이상의 열전소자와 돌출부가 형성된 금속 패드가 적용되어 다양한 열적, 전기적 및 기구적 성능을 제공하기 용이하다.In addition, one or more thermoelectric elements and metal pads formed with protrusions are applied to facilitate various thermal, electrical, and mechanical performances.
또한, 금속 패드와 열전소자로 구성된 열 방출 어셈블리를 릴 테이핑할 수 있는 경우 진공 픽업 등의 자동화 공정으로 금속케이스에 장착할 수 있어 제조효율이 향상된다.In addition, when the heat emitting assembly composed of the metal pad and the thermoelectric element can be reel taped, it can be mounted to the metal case by an automated process such as a vacuum pick-up, thereby improving the manufacturing efficiency.
또한, 금속 패드, 실드 캔 및 탄성 개스킷에 의해 외부로 유입되거나 유출되는 전자파를 효과적으로 차단할 수 있다. In addition, electromagnetic waves that flow in or out from the outside can be effectively blocked by the metal pad, the shield can, and the elastic gasket.
도 1은 종래의 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열 방출 어셈블리를 나타내는데, 도 2(a)는 사시도이고, 도 2(b)는 A-A를 따른 절단도이다.
도 3은 일 실시 예에 의한 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 방출 어셈블리를 나타내는데, 도 4(a)는 사시도이고, 도 4(b)는 A-A를 따른 절단도이다.
도 5는 다른 실시 예에 의한 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.
도 6은 다른 실시 예에 의한 다수의 열 방출 어셈블리를 나타낸다.Figure 1 shows an example of applying a conventional heat dissipating assembly.
FIG. 2 illustrates a heat dissipating assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a perspective view, and FIG. 2 (b) is a cut along AA.
FIG. 3 shows an example of applying a heat dissipating assembly according to an embodiment.
Fig. 4 shows a heat dissipating assembly according to another embodiment of the present invention. Fig. 4 (a) is a perspective view, and Fig. 4 (b) is a cut view along AA.
5 shows an example of applying a heat dissipating assembly according to another embodiment.
6 illustrates a plurality of heat dissipating assemblies according to another embodiment.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed as interpreted or interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열 방출 어셈블리를 나타내는데, 도 2(a)는 사시도이고, 도 2(b)는 A-A를 따른 절단도이며, 도 3은 일 실시 예에 의한 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.2 (a) is a perspective view, and FIG. 2 (b) is a sectional view along AA, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a heat dissipating assembly according to an embodiment of the present invention. Is applied.
도 1을 보면, 열 방출 어셈블리(100)는 돌출부(112)가 형성된 금속 패드(110)와 돌출부(112)의 상면과 하면에 각각 접착된 열전소자(120, 130)로 구성되어 모듈화된다.Referring to FIG. 1, a
<금속 패드(110)>≪ Metal pad (110) >
금속 패드(110)는 금속 케이스(50)의 표면 위에 열 전도성 점착테이프, 열 전도성 접착제, 솔더링, 나사 또는 용접에 의해 고정되며, 용접으로는, 가령 초음파 용접이나 레이저 용접이 적용될 수 있다. The
케이스(50)는, 가령 스마트폰의 금속 케이스일 수 있으며, 표면 전체에 부식 방지를 위한 절연층이 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. The
케이스(50)는 금속 재질로 구성되어 냉각과 열 분산 및 전자파 차폐의 기능을 동시에 구비할 수 있다.The
금속 패드(110)는 구리, 구리합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 중 어느 하나로 구성된 코어와 코어를 감싸도록 니켈과 금이 순차 도금되거나, 주석 또는 은이 도금되어 최외각에 도금층을 형성할 수 있다.The
금속 패드(110)의 일정 부분에는 돌출부(112)가 형성되는데, 가령 그 위에 점착되는 열전소자(120)와 유사한 크기와 형상을 갖는 상면이 형성되도록 돌출된다.A
도 2(b)를 참조하면, 금속 패드(110)의 몸체가 금속 패드(110)의 하면으로부터 상면으로 밀려 가압됨으로써 돌출부(112)가 형성된다.Referring to FIG. 2 (b), the body of the
이러한 구조에 의하면, 돌출부(112)가 돌출되는 높이만큼 열전소자(120)의 높이를 낮출 수 있어 측면으로부터 가해지는 외부의 충격에 열전소자(120)가 충분히 견딜 수 있으면서 전체적으로 종래와 같은 높이를 유지할 수 있다.According to this structure, the height of the
돌출부(112)는 드로잉 금형과 프레스에 의해 금속 패드(110)와 일체로 형성될 수 있으며, 돌출부(112)의 높이는 열전소자(120)의 높이보다 높게 형성할 수 있다.The
<열전소자(120)><
열전소자(120)는 유연성과 탄성을 구비하여 금속 패드(110)의 돌출부(112)의 상면에 점착되어 발열 소스(20)에 직접 탄성 접촉하여 발열 소스(20)로부터 발생하는 열을 신속하게 금속 패드(110)의 돌출부(112)에 전달한다.The
열전소자(120)로는, 가령 열 전도성 실리콘고무나 열 전도성 겔(gel) 등이 적용될 수 있으며, 자기 점착력을 가질 수 있다.As the
<열전소자(130)><
열전소자(130)는 금속 패드(110)의 돌출부(112)의 하면에 점착되어 케이스(50)에 직접 접촉한다.The
열전소자(130)는, 가령 열 전도성 실리콘고무나 열 전도성 겔일 수 있고 자기 점착력을 가질 수 있으며, 금속 패드(110)와 케이스(50) 사이에 형성되는 갭(gap)을 채우는 필러(filler) 역할을 하면서, 금속 패드(110)와 케이스(50) 사이에서 열을 효과적으로 전달한다.The
특히, 종래의 경우, 금속 패드(110)와 케이스(50) 사이의 계면에서 접촉이 나빠 열 전달이 효율적으로 이루어지지 않았지만, 이 실시 예의 경우, 금속 패드(110)의 일부에서 열전소자(130)를 개재함으로써 금속 패드(110)와 케이스(50)의 접촉이 좋도록 한다.Particularly, in the conventional case, the contact between the
특히, 금속 패드(110)를 케이스(50)에 솔더링이나 용접에 의해 장착하는 경우, 장착 전 금속 패드(110)를 케이스(50)의 정확한 위치에 임시 고정할 수 있다.Particularly, when the
이 실시 예에서는, 도 3에 도시한 것처럼, 열전소자(120)가 발열 소스(20)에 접촉하는 것을 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고 열전소자(130)가 발열 소스(20)에 접촉할 수 있다. 이 경우, 도 3과 반대로, 금속 패드(110)가, 가령 열 전도성 점착테이프를 개재하여 발열 소스(20)에 점착되고, 열전소자(130)가 자기 점착력에 의해 발열 소스(20)에 점착되며, 열전소자(120)가 케이스(50)에 점착된다.3, the
이 실시 예에서, 열전소자(120)의 표면적은 열전소자(130)의 표면적보다 클 수 있고, 열전소자(120)의 높이는 열전소자(130)의 높이보다 높을 수 있다.In this embodiment, the surface area of the
또한, 열전소자(120, 130)는 적어도 직경에 비해 길이가 긴 열 전도성 카본 파이버가 포함된 실리콘고무로 구성될 수 있다.In addition, the
이 경우, 실시 예에 의하면, 금속 패드(110)의 두께만큼 값이 비싼 카본 파이버가 함유된 열전소자(120, 130)를 적게 사용할 수 있고, 금속 패드(110)의 높이만큼 외부로부터 접촉될 확률이 작아 기구적으로 안정성이 있다.In this case, according to the embodiment, it is possible to use less
또한, 열전소자(120, 130)에서 길이 방향으로 높은 열전도율을 갖는 카본 파이버가 길이 방향이 열전소자(120, 130)의 높이 방향과 같아지도록 배향되는 것이 열전도율이 좋은데 열전소자(120, 130)가 돌출부(112)에 의해 높이가 낮아지는 효과가 있어 결과적으로 돌출부(112)에 의해 열전소자(120, 130)의 열전도가 좋아진다는 이점이 있다.It is preferable that the carbon fibers having a high thermal conductivity in the longitudinal direction of the
카본 파이버의 길이는 0.02㎜ 내지 0.05㎜을 사용하고 열전소자(120, 130)의 높이를 약 1㎜ 정도로 할 수 있다.The length of the carbon fibers may be 0.02 mm to 0.05 mm, and the height of the
한편, 이 실시 예에서, 금속 패드(110)의 돌출부(112)가 돌출되지 않은 부위에는 전기전도성 고무, 전기전도성 필름으로 된 전기전도성 개스킷, 전기전도성 섬유로 된 전기전도성 개스킷 또는 전기전도성 스펀지가 설치될 수 있다.On the other hand, in this embodiment, an electrically conductive rubber, an electrically conductive gasket made of an electrically conductive film, an electrically conductive gasket made of electrically conductive fiber, or an electrically conductive sponge is installed at a portion where the
이하, 상기의 구조를 갖는 열 방출 어셈블리(100)의 작동에 대해 도 2와 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
열 방출 어셈블리(100)는 회로기판(10)에 실장되는 발열 소스(20)에 적용되며, 발열 소스(20)에서 발생한 열이 열전소자(120)와 금속 패드(110) 및 열전소자(130)를 통하여 케이스(50)에 전달되어 냉각 및 분산되도록 작동한다.The
열 방출 어셈블리(100)를 설치하는 과정을 대략 살펴보면, 금속 패드(110)의 돌출부(112)의 상면과 하면에 각각 열전소자(120, 130)가 점착된 열 방출 어셈블리(100)를 준비하여, 금속 패드(110)의 열전소자(130)가 케이스(50)의 기설정된 위치, 가령 발열 소스(20)에 대응하는 위치에 놓이면, 열전소자(130)의 자기 점착력에 의해 케이스(50)에 임시 고정된다.A
이어, 금속 패드(110)를 용접이나 솔더링 또는 양면 점착테이프를 이용하여 케이스(50)에 고정한다.Next, the
그 결과, 금속 케이스(50)의 표면에 금속 패드(110)가 고정됨으로써 열 방출 어셈블리(100)와 금속 케이스(50)가 기구적 및 열적으로 결합된다.As a result, the
이러한 구성에 의하면, 발열 소스(20)에서 발생한 열은 열전소자(120)와 금속 패드(110)로 이루어진 하나의 열 전달 통로를 통하여 케이스(50)에 전달됨과 동시에 열전소자(120)와 금속 패드(110) 및 열전소자(130)로 구성된 다른 열 전달 통로를 이용하게 된다.The heat generated in the
그 결과, 열전도율이 매우 우수한 금속으로 구성된 열 전달 통로를 구성하고, 금속 패드와 케이스의 계면 사이에 열전소자가 개재되어 열적 접촉이 향상되어 열이 신속하게 전달되어 방출된다.As a result, a heat transfer path composed of a metal having a very high thermal conductivity is formed, a thermoelectric element is interposed between the metal pad and the case interface, and thermal contact is improved, and heat is quickly transferred and discharged.
또한, 금속 패드(110)와 열전소자(120)로 구성되어 열 방출을 수행하도록 열 방출 어셈블리(100)가 모듈화되어 있어 전자기기를 제조하는 제조회사에서는 열 방출 어셈블리(100)를 공급받아 케이스(50)에 용접에 의해 장착하기만 하면 되기 때문에 제조효율이 향상된다.In addition, since the
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 방출 어셈블리를 나타내는데, 도 4(a)는 사시도이고, 도 4(b)는 A-A를 따른 절단도이며, 도 5는 다른 실시 예에 의한 열 방출 어셈블리를 적용한 예를 보여준다.4 (a) is a perspective view, FIG. 4 (b) is a sectional view along AA, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a heat emission assembly according to another embodiment of the present invention. Is applied.
이하의 설명에서는 상기의 일 실시 예와 중복되는 구성부분에 대해서는 설명을 생략하고 다른 구성부분에 대해서만 설명한다.In the following description, components that are the same as those of the above-described embodiment will not be described, and only the other components will be described.
도 4를 보면, 열 방출 어셈블리(200)는 돌출부(212)가 형성된 금속 패드(210)와 돌출부(212)의 상면과 하면에 각각 접착된 열전소자(220, 230), 및 금속 패드(210) 위에서 가장자리를 따라 루프(loop)를 형성하도록 설치되는 탄성 개스킷(240)을 포함한다.4, the
<탄성 개스킷(240)>≪
탄성 개스킷(240)은 금속 패드(210) 위에서 가장자리를 따라 루프를 형성하고 실드 캔(30)에 접촉하여 외부로부터 유입되는 전자파를 차단하거나 발열 소스(20)에서 발생하는 전자파가 외부로 유출되는 것을 차단한다.The
루프는, 이 실시 예와 같이, 폐 루프일 수 있지만, 이에 한정하지 않고 일부 개방된 루프일 수 있다.The loop may be a closed loop, but not limited thereto, as in this embodiment.
탄성 개스킷(240)은, 가령 전기전도성 고무나 전기전도성 스펀지 또는 전기전도성 필름일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The
탄성 개스킷(240)이 전기전도성 고무인 경우, 이에 대응하는 액상의 전기전도성 고무가 경화에 의해 금속 패드(210) 위에 경화에 의해 접착되어 형성될 수 있다.When the
탄성 개스킷(240)의 압축범위는 원래의 높이의 20% 이상, 열전도율은 0.5W/mK 이상이면 바람직하다.The compression range of the
이하, 상기의 구조를 갖는 열 방출 어셈블리(200)의 작동에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
열 방출 어셈블리(200)는 회로기판(10)에 실장되는 발열 소스(20)와, 회로기판(10)에 실장되어 발열 소스(20)를 에워싸고 상면에 개구가 형성된 실드 캔(20)에 적용된다.The
여기서, 실드 캔(shield can)(20)은, 가령 리플로우 솔더링에 의해 회로기판(10)의 접지패턴에 실장될 수 있다.Here, the shield can 20 can be mounted on the ground pattern of the
이러한 구성에 의하면, 발열 소스(20)에서 발생한 열은 열전소자(220)와 금속 패드(210)로 이루어진 하나의 열 전달 통로를 통하여 케이스(50)에 전달됨과 동시에 열전소자(220)와 금속 패드(210) 및 열전소자(230)로 구성된 다른 열 전달 통로를 이용하게 된다.The heat generated in the
그 결과, 열전도율이 매우 우수한 금속으로 구성된 열 전달 통로를 구성하고, 금속 패드와 케이스의 계면 사이에 열전소자가 개재되어 열적 접촉이 향상되어 열이 신속하게 전달되어 방출된다.As a result, a heat transfer path composed of a metal having a very high thermal conductivity is formed, a thermoelectric element is interposed between the metal pad and the case interface, and thermal contact is improved, and heat is quickly transferred and discharged.
이와 함께, 금속 패드(210), 실드 캔(20) 및 탄성 개스킷(240)에 의해 외부로 유입되는 전자파나 발열 소스(20)를 구성하는 전자부품으로부터 발생하는 전자파가 외부로 유출되는 것을 회로기판(10)의 접지를 통하여 효과적으로 차단할 수 있다. In addition, it is possible to prevent the electromagnetic waves flowing out to the outside by the
한편, 금속 패드(210)와 열전소자(220, 230) 및 탄성 개스킷(240)으로 구성되어 열 방출과 전자파 차단을 수행하도록 열 방출 어셈블리(200)가 모듈화되어 있어 전자기기를 제조하는 제조회사에서는 캐리어에 릴 테이핑된 열 방출 어셈블리(200)를 공급받아 케이스(50)에 용접에 의해 장착하기만 하면 되기 때문에 제조효율이 향상된다.Meanwhile, since the
도 6은 다른 실시 예에 의한 다수의 열 방출 어셈블리를 나타낸다.6 illustrates a plurality of heat dissipating assemblies according to another embodiment.
도 6(a)을 참조하면, 돌출부(112)의 하면에 점착되는 열전소자(131)는 금속 패드(110)의 가장자리까지 확장되는데, 이러한 구조에 의하면, 금속 패드(110)와 금속 케이스(50)가 직접 접촉하는 부분에 열전소자(131)가 개재됨으로써 전기적 접촉이 신뢰성 있게 이루어질 수 있다.6 (a), the
도 6(b)을 참조하면, 돌출부(112)의 상면과 하면에 점착되는 열전소자(121, 131)가 모두 금속 패드(110)의 가장자리까지 확장되며, 상기의 실시 예와 마찬가지로, 열전소자(131)에 의해 금속 패드(110)와 금속 케이스(50) 간의 전기적 접촉이 신뢰성 있게 이루어지고, 열전소자(121)에 의해 발열 소스(20)와 접촉하는 면적을 더 크게 할 수 있다.6 (b), the
도 6(c)을 참조하면, 돌출부(112)의 상면에 점착되는 열전소자(121)가 금속 패드(110)의 가장자리까지 확장되며, 상기의 실시 예와 마찬가지로, 열전소자(121)에 의해 발열 소스(20)와 접촉하는 면적을 더 크게 할 수 있다.6 (c), the
이 실시 예에서는, 제1 및 제2열전소자(121, 131) 중 적어도 어느 하나가 금속 패드(110)의 가장자리까지 확장하여 형성되지만, 제1 및 제2열전소자(121, 131)의 가장자리가 모두 확장될 필요는 없고 일부만 확장될 수 있다.In this embodiment, at least one of the first and second
또한, 제1 및 제2열전소자(121, 131)가 금속 패드(110)의 가장자리까지 정확히 확장되지 않고 가장자리에 인접한 부분까지만 확장될 수 있다.In addition, the first and second
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10: 회로기판
20: 발열 소스
30: 실드 캔(shield can)
40: 금속 케이스
100, 200: 열 방출 어셈블리
110, 210: 금속 패드
120, 220, 130, 230: 열전소자
240: 탄성 개스킷10: Circuit board
20: heat source
30: shield can
40: metal case
100, 200: heat dissipation assembly
110, 210: metal pad
120, 220, 130, 230: thermoelectric element
240: elastic gasket
Claims (15)
한 면에서 금속 케이스에 고정되고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드;
상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자; 및
상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자를 포함하며,
상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고,
상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드로 이루어지는 제1열전달 통로와, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 제2열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.The present invention is applied to an exothermic source mounted on a circuit board,
A metal pad fixed to the metal case on one side and having a protrusion protruding from the other side;
A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface; And
And a second thermoelectric element adhered to the protrusion in the one surface,
Wherein the first thermoelectric element has elasticity and elasticity to elastically contact the surface of the heat source,
The heat generated in the heat source is transferred to the case through the first heat transfer passage made up of the first thermoelectric element and the metal pad and the second heat transfer passage made up of the first thermoelectric element and the metal pad and the second thermoelectric element, Is cooled and thermally dispersed.
한 면에서 금속 케이스에 고정되고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드;
상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자;
상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자; 및
상기 금속 패드의 다른 면 위에 가장자리를 따라 폐루프 또는 일부 개방된 루프를 형성하도록 형성되고 상기 실드 캔에 탄성 접촉하는 탄성 개스킷을 포함하며,
상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고,
상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드로 이루어지는 제1열전달 통로와, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 제2열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.A heating source mounted on the circuit board, a shield can surrounding the heating source and having an opening formed on the top surface thereof,
A metal pad fixed to the metal case on one side and having a protrusion protruding from the other side;
A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface;
A second thermoelectric element adhered to the protrusion on the one surface; And
And an elastic gasket formed on the other surface of the metal pad so as to form a closed loop or a partially open loop along the edge and to elastically contact the shield can,
Wherein the first thermoelectric element has elasticity and elasticity to elastically contact the surface of the heat source,
The heat generated in the heat source is transferred to the case through the first heat transfer passage made up of the first thermoelectric element and the metal pad and the second heat transfer passage made up of the first thermoelectric element and the metal pad and the second thermoelectric element, Is cooled and thermally dispersed.
상기 금속 패드는 열 전도성 점착테이프, 열 전도성 접착제, 솔더링, 나사 또는 용접에 의해 상기 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the metal pad is secured to the case by a thermally conductive adhesive tape, a thermally conductive adhesive, soldering, screws or welding.
상기 돌출부는 드로잉 금형과 프레스에 의해 상기 금속 패드와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the protrusion is integrally formed with the metal pad by a drawing die and a press.
상기 탄성 개스킷은 전기전도성 고무, 전기전도성 필름으로 된 전기전도성 개스킷, 전기전도성 섬유로 된 전기전도성 개스킷 또는 전기전도성 스펀지인 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.In claim 2,
Wherein the elastic gasket is an electrically conductive rubber, an electrically conductive gasket of an electrically conductive film, an electrically conductive gasket of electrically conductive fibers, or an electrically conductive sponge.
상기 전기전도성 고무는, 상기 전기전도성 고무에 대응하는 액상의 전기전도성 고무가 경화에 의해 상기 금속 패드 위에 경화에 접착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.In claim 5,
Wherein the electrically conductive rubber is formed by adhering a liquid electrically conductive rubber corresponding to the electrically conductive rubber to the metal pad by curing to cure.
상기 금속 패드는 구리, 구리합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 중 어느 하나로 구성되고, 외면에 니켈, 주석, 은 또는 금이 도금된 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the metal pad is made of copper, a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy, and the outer surface is plated with nickel, tin, silver or gold.
상기 제1 및 제2열전소자의 적어도 어느 하나는 자기 점착력을 갖는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein at least one of the first and second thermoelectric elements has a self-adhesive force.
상기 제1열전소자의 표면적은 상기 제2열전소자의 표면적보다 큰 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the surface area of the first thermoelectric element is greater than the surface area of the second thermoelectric element.
상기 제1열전소자의 높이는 상기 제2열전소자의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the height of the first thermoelectric element is higher than the height of the second thermoelectric element.
상기 제1 및 제2열전소자의 적어도 어느 하나는 직경에 비해 길이가 긴 열 전도성 카본 파이버가 포함된 실리콘고무로 구성되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein at least one of the first and second thermoelectric elements is made of a silicone rubber including a thermally conductive carbon fiber having a longer length than the diameter.
상기 열 방출 어셈블리는 캐리어에 릴 테이핑된 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the heat dissipation assembly is reel taped to the carrier.
상기 열 방출 어셈블리는 캐리어에 릴 테이핑된 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the heat dissipation assembly is reel taped to the carrier.
상기 제1열전소자는 상기 금속 패드의 가장자리까지 확장하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.[Claim 2]
Wherein the first thermoelectric element extends to an edge of the metal pad.
한 면에서 금속 케이스에 대향하고, 다른 면으로 돌출되는 돌출부를 구비한 금속 패드;
상기 다른 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제1열전소자; 및
상기 한 면에서 상기 돌출부에 점착되는 제2열전소자를 포함하며,
상기 제1열전소자는 유연성과 탄성을 구비하여 상기 발열 소스의 표면에 탄성 접촉하고,
상기 제2열전소자는 상기 금속 패드의 가장자리까지 확장하여 형성되어, 상기 발열 소스에서 발생한 열은, 상기 제1열전소자와 상기 금속 패드 및 상기 제2열전소자로 이루어지는 열전달 통로를 통하여 상기 케이스에 전달되어 냉각 및 열 분산되는 것을 특징으로 하는 열 방출 어셈블리.
The present invention is applied to an exothermic source mounted on a circuit board,
A metal pad facing the metal case on one side and having a protrusion protruding from the other side;
A first thermoelectric element adhered to the protrusion on the other surface; And
And a second thermoelectric element adhered to the protrusion in the one surface,
Wherein the first thermoelectric element has elasticity and elasticity to elastically contact the surface of the heat source,
And the second thermoelectric element extends to the edge of the metal pad so that the heat generated in the heat source is transmitted to the case through the heat transfer path formed of the first thermoelectric element and the metal pad and the second thermoelectric element And is cooled and thermally dispersed.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2017
- 2017-11-22 KR KR1020170156547A patent/KR20180094470A/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200048804A (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 조인셋 주식회사 | Vapor chamber |
WO2024080652A1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device comprising heat dissipation structure |
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