KR20190136915A

KR20190136915A - 전자 냉각 판

Info

Publication number: KR20190136915A
Application number: KR1020190034425A
Authority: KR
Inventors: 에스. 에반겔로스 파풀리스; 케네스 벨포드; 다니엘 럼레이
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-12-10
Also published as: US20190373768A1

Abstract

냉각 판 조립체는 제 1 표면 및 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 냉각 판 블록을 포함한다. 냉각 판 블록은 열원을 장착하도록 구성된다. 냉각 판 블록의 제 1 표면에 채널이 형성된다. 덮개 판은 채널을 덮는다. 열 계면 재료 층은 덮개 판 상에 배치된다.

Description

전자 냉각 판{ELECTRONICS COLD PLATE}

이 특허 출원은 2018년 5월 31일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/678,687호의 우선권을 주장한다. 상술한 특허 출원의 전체 개시(disclosure)는 본 명세서에서 참고로 통합된다.

본 개시는 일반적으로 열원의 열 관리를 위한 냉각 판 조립체에 관한 것으로서, 특히, 전자 장치의 열 관리를 위한 냉각 판 조립체에 관한 것으로서, 냉각 판 조립체는 내부에 냉각 채널을 형성하는 냉각 블록 및 냉각 채널을 덮는 덮개 판을 포함한다.

알려진 바와 같이, 차량의 전자 부품과 같은 고체(solid-state) 전자 장치는 동작 중에 열을 발생시킨다. 열이 상당히 크게 발생하면 전자 장치가 손상되어 전자 장치의 성능이 저하되거나 전자 장치가 실제로 손상될 수 있다. 일반적으로, 패키지 요구 사항에 따라 전자 장치의 크기를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나, 전자 장치의 크기가 최소화됨에 따라, 더 높은 전력 사용량으로 동작하는 동안 장치에 의해 발생된 열은 더 큰 관심사가 된다. 따라서, 손상을 피하기 위해 전자 장치를 효율적으로 냉각시키는 것이 바람직하다.

고체 전자 장치는 전자 장치의 동작 중에 전자 장치로부터 열을 방출하여 전자 장치를 냉각시키는 히트 싱크(heat sink) 또는 냉각 판과 같은 열 계면을 종종 사용한다. 종종, 히트 싱크는 히트 싱크와 전자 장치 주변의 공기의 흐름에 의존하여 전자 장치의 온도를 최소화한다. 알려진 기계 가공된 냉각 판은 종종 냉각 판의 상부 표면 상에 TIM(thermal interface material)을 사용한다. 그러나, 냉각 판은 전형적으로 고르지 않은 상부 표면을 갖는다. 냉각 판의 고르지 않은 상부 표면상의 TIM은 TIM과 냉각 판 사이에 작은 갭이 형성하게 한다. 갭의 결과로서, 전자 장치와 냉각 판 사이의 열 전달의 효율은 최소화된다. 따라서, TIM을 갖는 알려진 냉각 판은 전형적으로 전자 장치와 냉각 판 사이의 최적 또는 직접 접촉을 허용하지 않아 전자 장치의 비효율적 및 바람직하지 않은 냉각을 초래한다.

따라서, 전자 장치와 같은 열원에 직접 장착하기 위해 구성된 냉각 판을 갖는 것이 바람직하며, 냉각 판은 열원의 냉각 효율을 최대화하고, 냉각 판을 제조하는 복잡성은 최소화된다.

본 발명에 따르면, 전자 장치와 같은 열원에 직접 장착하기 위해 구성된 냉각 판은 열원의 냉각 효율을 최대화하고, 냉각 판을 제조하는 복잡성은 최소화된다는 것이 놀랍게도 발견되었다.

본 개시의 부가적인 특징은 첨부된 도면과 함께 다음의 설명 및 첨부된 청구 범위로부터 명백해질 것이다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 냉각 판 조립체에 있어서, 제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 가지며, 열원을 장착하도록 구성된 냉각 판 블록; 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성된 채널; 상기 채널을 덮는 덮개 판; 및 상기 덮개 판 상에 배치된 열 계면 재료 층을 포함하는, 냉각 판 조립체를 제공한다.

상기 채널의 에지를 따라 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성된 홈을 더 포함한다.

상기 홈은 넓어진 영역을 포함하고, 상기 넓어진 영역에서의 상기 홈의 폭은 상기 홈의 나머지 부분의 폭보다 크다.

상기 덮개 판은 상기 홈 내에 수용된다.

상기 냉각 판 블록은 높은 열 전도성을 갖는 재료로부터 형성된다.

상기 냉각 판 블록은 알루미늄 재료로부터 형성된다.

상기 덮개 판은 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 상기 외부 표면은 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 실질적으로 같은 높이를 유지한다.

상기 채널 및 상기 덮개 판은 실질적으로 U 자형이다.

상기 채널은 냉각 유체를 수용한다.

상기 냉각 유체는 글리콜이다.

상기 덮개 판은 높은 열 전도성을 가진 재료로부터 형성된다.

상기 덮개 판은 알루미늄 재료로부터 형성된다.

상기 덮개 판은 스탬핑된 덮개 판이다.

복수의 장착 구멍은 상기 채널 외부의 상기 냉각 판 블록에 형성된다.

또한, 본 발명은, 냉각 판 조립체에 있어서, 제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 가지며, 열원을 장착하도록 구성된 냉각 판 블록; 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성되고, 냉각 유체를 수용하는 채널; 상기 채널의 에지를 따라 형성된 홈; 상기 홈에 수용되고 상기 채널을 덮으며, 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 같은 높이를 유지하는 덮개 판; 및 상기 덮개 판 상에 배치된 열 계면 재료 층을 포함하는, 냉각 판 조립체를 제공한다.

상기 냉각 판 블록 및 상기 덮개 판은 알루미늄 재료로부터 형성되고, 상기 냉각 유체는 글리콜이다.

상기 채널 및 상기 덮개 판은 실질적으로 U 자형이다.

상기 홈은 넓어진 영역을 갖고, 상기 덮개 판은 상기 홈의 넓어진 영역과 맞물리도록 구성된 넓어진 영역을 갖는다.

상기 열 계면 재료는 상기 덮개 판의 넓어진 영역 상에 배치된다.

또한, 본 발명은, 열원; 상기 열원과 직접 맞물려 열을 교환하는 냉각 판 조립체를 포함하며, 상기 냉각 판 조립체는, 제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 냉각 판 블록; 상기 냉각 판의 상기 제 1 표면에 형성되고, 냉각 유체를 수용하는 채널; 상기 채널을 덮고, 상기 열원과 대면하는 외부 표면과 상기 냉각 판 블록과 맞물리는 내부 표면을 가진 덮개 판으로서, 상기 덮개 판의 상기 외부 표면은 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 같은 높이를 유지하고, 상기 덮개 판의 상기 외부 표면의 표면적은 상기 냉각 판 조립체와 맞물리는 상기 열원의 표면의 표면적과 동일하거나 큰 표면적 중 하나인, 상기 덮개 판; 및 상기 덮개 판과 상기 열원 사이에 나중에 배치되는 열 계면 재료를 포함하는, 열원 냉각 조립체를 제공한다.

본 발명의 상술한 목적 및 장점뿐만 아니라 다른 것은 첨부된 도면에 비추어 고려될 때 통상의 기술자는 본 발명의 실시예의 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 열원 냉각 조립체의 단면도이다.
도 2는 본 개시의 다른 실시예에 따른 열원 냉각 조립체의 조립된 상부 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 열원 냉각 조립체의 부분 분해된 상부 사시도이다.

다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 다양한 예시적인 실시예를 설명하고 예시한다. 이러한 설명 및 도면은 통상의 기술자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있게 해주며, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 개시된 방법과 관련하여, 제시된 단계는 본질적으로 예시적이며, 따라서, 달리 언급되지 않으면, 단계의 순서는 필요하거나 중요하지 않다.

도 1은 열 관리 하의 열원(28) 및 냉각 판 조립체(11)를 포함하는 열원 냉각 조립체(10)를 도시한다. 열원(28)은 자율 차량용 고체 전자 장치와 같은 전자 장치로서 구성된다. 그러나, 열원(28)이 임의의 차량 또는 임의의 다른 적용을 위한 임의의 전자 장치일 수 있는 것으로 이해된다. 부가적으로, 열원(28)은 냉각 또는 열 관리를 필요로 하는 임의의 장치 또는 부품일 수 있다. 냉각 판 조립체(11)는 열원(28)에 직접 장착되고, 열원(28)으로부터 냉각 판 조립체(11)로 열을 전달하도록 구성된다.

냉각 판 조립체(11)는 냉각 판 블록(12)을 포함한다. 예를 들어, 냉각 판 블록(12)은 알루미늄 블록이다. 그러나, 냉각 판 블록(12)은 원하는 대로 구리 재료, 알루미늄 합금 재료, 금 재료, 철 재료 또는 임의의 다른 재료와 같은 높은 열 전도성을 갖는 임의의 재료로부터 형성될 수 있음이 이해된다. 냉각 판 블록(12)은 제 1 표면(14)과 제 1 표면(14)에 대향하는 제 2 표면(16)을 갖는다. 제 1 표면(14)은 열원(28)과 대면하고, 냉각 채널(18) 및 홈(20)과 같이 본 명세서에서 후술되는 부분을 제외하고는 실질적으로 평면이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "실질적으로"는, 본 개시를 고려할 때 통상의 기술자가 이러한 용어를 이해하는 바와 같이 "상당한 정도로", "크게" 또는 "근접하게"를 의미한다. 예시된 실시예에서, 냉각 판 블록(12)은 실질적으로 직사각형 단면 형상을 갖는다. 그러나, 냉각 판 블록(12)은 원형, 다각형, 난형, 이의 조합 또는 임의의 다른 형상과 같이 원하는 대로 임의의 단면 형상을 가질 수 있다.

냉각 판 블록(12)은 냉각 채널(18)을 형성한다. 냉각 채널(18)은 기계 가공 프로세스 또는 다른 프로세스에 의해 제 1 표면(14)에 형성될 수 있다. 냉각 채널(18)은 이를 통해 냉각 유체를 전달한다. 냉각 유체는 예를 들어 글리콜일 수 있다. 그러나, 예를 들어 냉각제, 물 또는 냉매와 같은 다른 냉각 유체가 사용될 수 있다. 냉각 유체는 냉각 유체원(도시되지 않음)으로부터 냉각 판 블록(12)의 냉각 채널(18)로 전달된다. 냉각 채널(18)은 냉각 판 블록(12)의 하나의 단부로부터 냉각 판 블록(12)의 대향 단부까지 선형으로 연장될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 냉각 채널(18)은 냉각 판 블록(12)의 하나의 단부에서 냉각 판 블록(12)의 대향 단부까지 아치형, 뱀형, 각진 또는 다른 방식으로 연장될 수 있다. 부가적으로, 냉각 채널(18)은 임의의 단부 또는 측면으로부터 연장되어 동일한 단부 또는 측면 또는 인접한 단부 또는 측면으로 복귀할 수 있다. 홈(20)은 냉각 채널(18)의 주변 또는 에지를 따라 제 1 표면(14)에 형성된다. 도시된 바와 같이, 홈(20)은 냉각 채널(18)의 깊이보다 작은 깊이를 갖는다.

냉각 판 조립체(11)는 외부 표면(22) 및 외부 표면(22)에 대향하는 내부 표면(23)을 갖는 스탬핑된(stamped) 덮개 판(24)을 더 포함하지만, 다른 프로세스가 원하는 대로 덮개 판(24)을 형성하는데 사용될 수 있다. 덮개 판(24)은 알루미늄 판일 수 있다. 그러나, 높은 열 전도성을 갖는 재료와 같이 원하는 대로 덮개 판(24)을 형성하기 위해 다른 재료가 사용될 수 있다. 덮개 판(24)은 홈(20) 내에 끼워 냉각 채널(18)을 덮도록 구성된다. 덮개 판(24)은 홈(20)의 깊이와 실질적으로 동일한 두께를 갖고, 덮개 판(24)의 외부 표면(22)은 냉각 판 블록(12)의 제 1 표면(14)과 실질적으로 동일하거나 실질적으로 일정하다. 덮개 판(24)은 덮개 판(24)과 냉각 판 블록(12)을 접합하도록 열에 의해 용융하는 (도시되지 않은) 클래드 브레이징 재료를 사용함으로써 적절한 오븐 내에서 냉각 판 블록(12)에 브레이징된다. 브레이징은 덮개 판(24)과 냉각 판 블록(12) 사이에 원하는 열 접촉을 제공하는 열 접합부(thermal joint)를 생성한다. 덮개 판(24)과, 홈(20)에서의 냉각 판 블록(12) 및 홈(20)과 정렬하는 덮개 판(24)의 내부 표면(23)의 외주 사이에서 브레이징이 발생한다. 덮개 판(24)의 외부 표면(22)의 표면적은 유리하게는 덮개 판(24)과 접촉하는 열원(28)의 표면의 표면적과 동일하다. 그러나, 덮개 판(24)의 외부 표면(22)의 표면적은 덮개 판(24)과 접촉하는 열원(28)의 표면의 표면적보다 클 수 있는 것으로 이해된다.

열 계면 재료(thermal interface material, TIM) 층(26)은 열원(28)과 덮개 판(24) 사이에 배치된다. TIM 층(26)은 열원(28)과 덮개 판(24) 사이의 효율적인 열 전달을 제공하는 지금 알려져 있거나 추후 개발되는 임의의 열 계면 재료일 수 있다. 예를 들어, TIM 층(26)은 적절한 플라스틱, 그리스, 에폭시, 상 변화 재료, 폴리이미드 테이프, 흑연 테이프, 알루미늄 테이프, 실리콘 코팅된 재료, 열 페이스트, 갭 충전제, 이의 조합, 또는 원하는 임의의 다른 적절한 TIM일 수 있다. TIM 층(26)은 덮개 판(24)의 외부 표면(22)과 완전히 접촉하고, 덮개 판(24)의 에지를 넘어 연장되지 않는다. 열원(28)은 TIM 층(26)과 완전히 접촉한다. 냉각 유체는 냉각 채널(18)을 통해 흐르고, 열원(28)에 의해 발생된 열을 TIM 층(26) 및 덮개 판(24)을 통해 전달한다.

열원 냉각 조립체(10)를 조립하기 위해, 냉각 판 블록(12)과 덮개 판(24)을 별개로 기계 가공한 후에, 덮개 판(24)은 홈(20)에 수용되고, 냉각 채널(18)을 덮기 위해 냉각 판 블록(12)에 브레이징된다. TIM 층(26)은 덮개 판(24) 상에 배치된다. 냉각 채널(18)은 입구 및 출구(도시되지 않음)를 통해 유체 원과 유체 연통 상태로 위치된다. 열원(28)은 장착 수단에 의해 TIM 층(26) 및 덮개 판(24)에 직접 장착된다.

도 2 내지 도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 열원 냉각 조립체(40)를 도시한다. 열원 냉각 조립체(40)는 도 1의 열원 냉각 조립체(10)와 실질적으로 유사하지만, 실질적으로 U 자형의 냉각 채널(26) 및 실질적으로 U 스탬프 형상의 덮개 판(52)를 갖는다.

열원 냉각 조립체(40)는 열 관리 하의 열원(80) 및 냉각 판 조립체(41)를 포함한다. 열원(80)은 자율 차량용 고체 전자 장치와 같은 전자 장치로서 구성된다. 그러나, 열원(80)은 임의의 차량 또는 임의의 다른 적용을 위한 임의의 전자 장치일 수 있는 것으로 이해된다. 부가적으로, 열원(80)은 냉각 또는 열 관리를 필요로 하는 임의의 장치 또는 부품일 수 있다. 냉각 판 조립체(41)는 열원(80)에 직접 장착되고, 열원(80)으로부터 냉각 판 조립체(41)로 열을 전달하도록 구성된다.

냉각 판 조립체(41)는 냉각 판 블록(42)을 포함한다. 예를 들어, 냉각 판 블록(42)은 알루미늄 블록이다. 그러나, 냉각 판 블록(42)은 원하는 대로 구리 재료, 알루미늄 합금 재료, 금 재료, 철 재료 또는 임의의 다른 재료와 같은 높은 열 전도성을 갖는 임의의 재료로부터 형성될 수 있는 것으로 이해된다. 냉각 판 블록(42)은 제 1 표면(44)과 제 1 표면(44)에 대향하는 제 2 표면(45)을 갖는다. 제 1 표면(44)은 열원(80)과 대면하고, 실질적으로 평면이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "실질적으로"는, 본 개시를 고려할 때 통상의 기술자가 이러한 용어를 이해하는 바와 같이 "상당한 정도로", "크게" 또는 "근접하게"를 의미한다. 예시된 실시예에서, 냉각 판 블록(42)은 실질적으로 직사각형 단면 형상을 갖는다. 그러나, 냉각 판 블록(42)은 원형, 다각형, 난형, 형상의 조합 또는 임의의 다른 형상과 같이 원하는 대로 임의의 단면 형상을 가질 수 있다.

냉각 판 블록(42)은 냉각 채널(18)을 형성한다. 냉각 채널(18)은 기계 가공 프로세스에 의해 제 1 표면(44)에 형성된다. 냉각 채널(46)은 이를 통해 냉각 유체를 전달한다. 냉각 유체는 예를 들어 글리콜일 수 있다. 그러나, 예를 들어 냉각제, 물 또는 냉매와 같은 다른 냉각 유체가 사용될 수 있다. 냉각 유체는 한 쌍의 냉각 유체 커넥터(72, 74)를 통해 냉각 유체원(도시되지 않음)으로부터 냉각 판 블록(42)의 냉각 채널(46)로/로부터 전달된다. 냉각 채널(46)은 다리 부분(66, 67) 및 베이스 부분(68)을 갖는 실질적으로 U 자형이다. 홈(48)은 냉각 채널(46)의 에지 주변을 따라 제 1 표면(44)에 형성된다. 홈(48)은 냉각 채널(46)의 깊이보다 작은 깊이를 갖는다. 홈(48)은 넓어진 영역(50)을 가지며, 넓어진 영역(50)에서의 홈(48)의 폭은 홈(48)의 나머지 영역에서의 홈(48)의 폭보다 크다.

냉각 판 조립체(41)는 외부 표면(51) 및 외부 표면(51)에 대향하는 내부 표면(53)을 갖는 덮개 판(52)을 더 포함한다. 덮개 판(52)은 알루미늄 판일 수 있다. 그러나, 높은 열 전도성을 갖는 재료와 같이 원하는 대로 덮개 판(52)을 형성하기 위해 다른 재료가 사용될 수 있다. 덮개 판(52)은 홈(48) 내에 끼워 냉각 채널(46)을 덮도록 구성된다. 덮개 판(52)은 홈(48)의 깊이와 실질적으로 동일한 두께를 갖고, 덮개 판(52)의 외부 표면(51)은 냉각 판 블록(41)의 제 1 표면(44)과 실질적으로 동일하거나 실질적으로 일정하다. 덮개 판(52)은 덮개 판(52)과 냉각 판 블록(42)을 접합하도록 열에 의해 용융하는 (도시되지 않은) 클래드 브레이징 재료를 사용함으로써 적절한 오븐 내에서 냉각 판 블록(41)에 브레이징된다. 브레이징은 덮개 판(52)과 냉각 판 블록(42) 사이에 원하는 열 접촉을 제공하는 열 접합부를 생성한다. 덮개 판(52)과, 홈(48)에서의 냉각 판 블록(42) 및 홈(48)과 정렬하는 덮개 판(52)의 내부 표면(53)의 외주 사이에서 브레이징이 발생한다.

덮개 판(52)은 형상이 냉각 채널(46)의 다리 부분(66, 67)에 대응하는 다리 부분(54, 56) 및 형상이 냉각 채널(46)의 베이스 부분(68)에 대응하는 베이스 부분(58)을 포함하는 실질적으로 U 자형이다. 덮개 판(52)의 베이스 부분(68)은 홈(48)의 넓어진 영역(50)에 대응하는 넓어진 영역(60)을 가지며, 넓어진 영역(60)에서의 덮개 판(52)의 베이스 부분(68)의 폭은 덮개 판(52)의 베이스 부분(68)의 나머지 부분의 폭보다 크다. 넓어진 영역(60)에서의 덮개 판(52)의 외부 표면(51)의 표면적은 유리하게는 덮개 판(52)과 접촉하는 열원(80)의 표면의 표면적보다 크다. 그러나, 넓어진 영역(60)에서의 덮개 판(52)의 외부 표면(51)의 표면적은 덮개 판(52)과 접촉하는 열원(80)의 표면의 표면적과 실질적으로 동일할 수 있는 것으로 이해된다.

열 계면 재료(TIM) 층(64)은 열원(80)과 덮개 판(52) 사이에 배치된다. 예시된 실시예에서, TIM 층(64)은 덮개 판(52)의 베이스 부분(58)의 넓어진 영역(60)과 열원(80) 사이에 배치된다. TIM 층(64)은 열원(80)과 덮개 판(52) 사이의 효율적인 열 전달을 제공하는 지금 알려져 있거나 추후 개발되는 임의의 열 계면 재료일 수 있다. 예를 들어, TIM 층(64)은 적절한 플라스틱, 그리스, 에폭시, 상 변화 재료, 폴리이미드 테이프, 흑연 테이프, 알루미늄 테이프, 실리콘 코팅된 재료, 열 페이스트, 갭 충전제, 이의 조합, 또는 원하는 임의의 다른 적절한 TIM일 수 있다. TIM 층(64)은 덮개 판(52)과 완전히 접촉하고, 덮개 판(52)의 에지를 넘어 연장되지 않는다. 열원(80)은 TIM 층(64)과 완전히 접촉한다. 냉각 유체는 냉각 채널(46)을 통해 흐르고, 열원(80)에 의해 발생된 열을 TIM 층(64) 및 덮개 판(52)을 통해 전달한다.

4개의 나사형 장착 구멍(70)의 어레이는 덮개 판(52)의 베이스 부분(58)의 넓어진 영역(60) 주위 및 외부의 냉각 판 블록(42)을 통해 형성된다. 구멍(70)은 열원(80)을 TIM 층(64)에 장착하기 위한 수단에 브라켓 또는 다른 구조체(도시되지 않음)를 제공하도록 구성된다. 구멍(70)은 덮개 판(52)에 가깝지만 덮개 판(52)과 인접하지 않는다. 덮개 판(52)이 홈(48)으로 리세스(recess)되므로, 덮개 판(52)을 냉각 판 블록(42)에 브레이징하는 클래드 재료는 냉각 판 조립체(41)의 열 성능에 영향을 미칠 수 있는 구멍(70) 내로 흐르지 않는다. 4개보다 많거나 적은 구멍이 원하는 대로 냉각 판 블록(42)에 형성될 수 있는 것으로 이해된다.

열원 냉각 조립체(40)를 조립하기 위해, 냉각 판 블록(42)과 덮개 판(52)을 별개로 기계 가공한 후에, 덮개 판(52)은 홈(48)에 수용되고, 냉각 채널(46)을 덮기 위해 냉각 판 블록(42)에 브레이징된다. 구멍(70)은 냉각 판 블록(42)을 통해 형성된다. TIM 층(64)은 덮개 판(52)의 베이스 부분(58)의 넓어진 영역(60) 내의 덮개 판(52) 상에 배치된다. 냉각 채널(46)은 냉각 유체 커넥터(72, 74)를 통해 유체 원과 유체 연통 상태로 위치된다. 열원(80)은 구멍(70)에 맞물리고 구멍(70)에 의해 수용되는 장착 수단에 의해 TIM 층(64) 및 덮개 판(52)에 직접 장착된다.

유리하게는, 본 개시의 열원 냉각 조립체(10, 40)는 열원(28, 80)의 냉각 효율을 최대화한다. 부가적으로, 냉각 판 조립체(11, 41)는 단지 2개의 판 구성 요소, 냉각 판 블록(12, 42)만을 포함하고, 종래 기술의 조립체와 비교되는 덮개 판(24, 52)은 3개 이상의 판 구성 요소를 포함한다. 냉각 판 블록(12, 42)은 열원(28, 80)을 냉각 판 조립체(11, 41)에 직접 장착할 수 있도록 구성된다. 냉각 판 블록(12, 42)의 제 1 표면(14, 44)과 같은 높이를 유지하는 덮개 판(24, 52)의 평탄한 외부 표면(22, 51)은 또한 열원(28, 80)이 냉각 판 조립체(11, 41)에 직접 장착될 수 있도록 한다. 결과적으로, 냉각 판 조립체(11, 41)와 접촉하는 열원(28, 80)의 표면은 열원(28, 80)과 냉각 판 조립체(11, 41) 사이의 열 전달을 최대화하기 위해 냉각 판 조립체(11, 41)와 고르게 직접 맞물리고 TIM 층(26, 64)에 직접 맞물릴 수 있다. 본 개시의 열원 냉각 조립체(10, 40)는 또한 누설을 최소화하고, 조립 및 제조의 복잡성을 최소화한다.

상술한 논의는 본 개시의 예시적인 실시예만을 개시하고 설명하였다. 통상의 기술자는 다음의 청구 범위에서 정의된 바와 같이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경, 수정 및 변형이 본 명세서에서 이루어질 수 있음을 이러한 논의 및 첨부된 도면 및 청구 범위로부터 용이하게 인식할 것이다.

Claims

냉각 판 조립체에 있어서,
제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 가지며, 열원을 장착하도록 구성된 냉각 판 블록;
상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성된 채널;
상기 채널을 덮는 덮개 판; 및
상기 덮개 판 상에 배치된 열 계면 재료 층을 포함하는, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 채널의 에지를 따라 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성된 홈을 더 포함하는, 냉각 판 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 홈은 넓어진 영역을 포함하고, 상기 넓어진 영역에서의 상기 홈의 폭은 상기 홈의 나머지 부분의 폭보다 큰, 냉각 판 조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 덮개 판은 상기 홈 내에 수용되는, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각 판 블록은 높은 열 전도성을 갖는 재료로부터 형성되는, 냉각 판 조립체.
제 5 항에 있어서,
상기 냉각 판 블록은 알루미늄 재료로부터 형성되는, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 덮개 판은 외부 표면 및 내부 표면을 가지며, 상기 외부 표면은 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 실질적으로 같은 높이를 유지하는, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 채널 및 상기 덮개 판은 실질적으로 U 자형인, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 채널은 냉각 유체를 수용하는, 냉각 판 조립체.
제 9 항에 있어서,
상기 냉각 유체는 글리콜인, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 덮개 판은 높은 열 전도성을 가진 재료로부터 형성되는, 냉각 판 조립체.
제 11 항에 있어서,
상기 덮개 판은 알루미늄 재료로부터 형성되는, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 덮개 판은 스탬핑된 덮개 판인, 냉각 판 조립체.
제 1 항에 있어서,
복수의 장착 구멍은 상기 채널 외부의 상기 냉각 판 블록에 형성되는, 냉각 판 조립체.
냉각 판 조립체에 있어서,
제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 가지며, 열원을 장착하도록 구성된 냉각 판 블록;
상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면에 형성되고, 냉각 유체를 수용하는 채널;
상기 채널의 에지를 따라 형성된 홈;
상기 홈에 수용되고 상기 채널을 덮으며, 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 같은 높이를 유지하는 덮개 판; 및
상기 덮개 판 상에 배치된 열 계면 재료 층을 포함하는, 냉각 판 조립체.
제 15 항에 있어서,
상기 냉각 판 블록 및 상기 덮개 판은 알루미늄 재료로부터 형성되고, 상기 냉각 유체는 글리콜인, 냉각 판 조립체.
제 15 항에 있어서,
상기 채널 및 상기 덮개 판은 실질적으로 U 자형인, 냉각 판 조립체.
제 17 항에 있어서,
상기 홈은 넓어진 영역을 갖고, 상기 덮개 판은 상기 홈의 넓어진 영역과 맞물리도록 구성된 넓어진 영역을 갖는, 냉각 판 조립체.
제 18 항에 있어서,
상기 열 계면 재료는 상기 덮개 판의 넓어진 영역 상에 배치되는, 냉각 판 조립체.
열원 냉각 조립체에 있어서,
열원;
상기 열원과 직접 맞물려 열을 교환하는 냉각 판 조립체를 포함하며, 상기 냉각 판 조립체는,
제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 냉각 판 블록;
상기 냉각 판의 상기 제 1 표면에 형성되고, 냉각 유체를 수용하는 채널;
상기 채널을 덮고, 상기 열원과 대면하는 외부 표면과 상기 냉각 판 블록과 맞물리는 내부 표면을 가진 덮개 판으로서, 상기 덮개 판의 상기 외부 표면은 상기 냉각 판 블록의 상기 제 1 표면과 같은 높이를 유지하고, 상기 덮개 판의 상기 외부 표면의 표면적은 상기 냉각 판 조립체와 맞물리는 상기 열원의 표면의 표면적과 동일하거나 큰 표면적 중 하나인, 상기 덮개 판; 및
상기 덮개 판과 상기 열원 사이에 나중에 배치되는 열 계면 재료를 포함하는, 열원 냉각 조립체.