KR850001773Y1

KR850001773Y1 - 방 열 기

Info

Publication number: KR850001773Y1
Application number: KR2019850000421U
Authority: KR
Inventors: 요시히꼬 아사누마; 요시후미 시마지리
Original assignee: 소화 알루미늄 가부시기 가이샤; 야마모도 도시로오
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1985-01-17
Publication date: 1985-03-15

Abstract

내용 없음.

Description

방 열 기

제1도는 본 고안의 방열기의 제1실시예를 나타낸 부분 생략 사시도.

제2도는 제1도예의 평면도.

제3도는 본 고안의 방열기의 제2실시예를 나타낸 사시도.

제4도는 본 고안의 방열기의 제3실시예를 나타낸 사시도.

제5도는 본 고안의 방열기의 제4실시예를 나타낸 사시도.

제6도는 본 고안의 방열기의 제5실시예를 나타낸 부분생략 사시도.

제7도-제11도는 본 고안의 방열기를 제작하는 소재의 사시도로서, 이들은 제1도, 제3도-제6도에 대응하는 것이며,

제12도는 종래의 방열기를 나타낸 사시도.

제13도는 방열기의 방열성능시험의 결과를 나타낸 것으로서, 소비전력과 온도차와의 관계를 표시한 그래프이다.

본 고안은, 트랜지스터 등의 반도체소자를 구비한 기기에 있어서, 소자가 발생하는 열을 효과적으로 방산하는 방열기에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 방열기로서는, 압출형 재료로서 만들어진 것이 주류를 이루고 있으며, 그 밖에 다이케스트, 프레스성형판, 브레이징 혹은 히이트파이프를 응용한 것이 있다. 압출형 재료로서 만들어진 방열기는, 다른 것에 비하여, 방열성능, 제작비등의 점에서 유리하며, 넓은 영연에서 사용되고 있지만, 반면 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 예를 들면 파워 트랜지스터등을 가진 오디도 앰프는 출력이 오름에 따라서 열의 손실도 증가한다. 따라서 소자를 열에 의하여 파손시키지 않으려면, 출력이 오름에 따라서 기본적으로는 방열기의 유효바깥표면적을 증대시키지 않으면 안된다. 그런데, 압출형 재료의 단면 크기가 제약을 받거나, 앰프 케이스의 높이에 의한 제약으로 인해서, 실제로는 방열기를 복수개로 분할한 상태로 사용하고 있는 것이 실정이다.

(2) 압출기술상, 형상면에서 핀피치가 5-10mm의 핀에 대해서는, 이 피치의 3-3.5배의 핀높이를 얻는 것이 한계이다.

(3) 압출기술상, 비교적 작은 단면의 방열기일지라도, 두께는 최소 1-1.5mm정도가 필요하며, 단면이 대형으로 됨에 따라서 이의 두께도 2-3mm가 되지 않으면 압출불가능하다거나, 굽어짐 및 비틀어짐등으로 인하여 규격치를 충족시키지 못할뿐만 아니라, 무거워지는 단점이 있다.

본 고안은 상기한 문제를 극복한 방열기를 제공하는데 목적이 있다.

본 고안의 특징은, 방열기판의 적어도 한쪽면이 다수의 설상핀이 잘라세워진 모양으로 일체로 형성되며, 각 설상핀의 적어도 선단부가 슬릿에 의하여 복수개로 분할되어 있는 방열기이다.

그리고 본 고안의 방열기는, 우수한 방열성능을 가지며, 그리하여 오디오 앰프등에 1개를 부착하는 것만으로서도 충분히 트랜지스터등의 발열체를 냉각시킬 수 있다. 또 본 고안의 방열기는, 설상의 핀이 소재의 절삭가공에 의하여 형성되기 때문에, 핀의 두께를 얇게 할 수 있으며, 종래의 압출형 재료로 만든 방열기에 비해서 대폭적인 경량화가 가능한 것이고, 따라서 전자기기 전반의 박형화의 경향에도 합치되는 것이다.

이제 본 고안을 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도에 있어서, 본 고안의 방열기(1)는 알루미늄 압출형 재료로서 만든 방열기판(2)의 양면에 다수의 설상핀(3)이 소재의 절삭가공에 의하여 잘라세워진 모양으로 또한 병열로 형성되어 있다. 그리고 각 설상핀(3)은 그 기부를 제외한 부분에 2개의 슬릿(4)이 설치되어 있어서 3개로 분할되어 있다.

방열기판(2)의 아래쪽에는, 수직부(5a)와 수평부(5b)로 된 횡단면이 대략 역 T자형의 발열체 부착부(5)가 설치되며, 그 수평부(5b)의 하면에 요부(凹部)가 길이방향으로 설치되어 있다. 그리고 이 요부에 2개의 트랜지스터로 된 발열체(6)가 삽입되고, 요부의 저벽에 나사에 의해서 밀착상태로 부착된다.

설상핀(3)은, 바람직하게는 상호간에 4-10mm의 피치를 두고 형성되며, 각 핀(3)의 분할부분(3a)은 각각 8-25mm의 폭을 가지고 있다. 또 설상핀(3)의 높이는 15-50mm이며, 이와 같은 범위의 설상핀(3)을 구비한 방열기(1)는 가장 우수한 방열성능을 가진다. 설상핀(3)은 소재로부터 잘라세워져 형성될때 그의 선단부는 예리하게 뽀족한데, 작업의 안정성을 도모하기 위하여, 이들의 핀(3)의 선단부가 수직으로 잘라지며, 각 핀(3)의 선단에 평탄한 면(7)이 형성됨과 동시에, 핀(3)의 선단부 양측이 비스듬하게 잘라지므로서 평탄한면(7)의 양단에 연속하여 또한 비스듬하게 아래쪽으로 경사진 경사면부분(8)이 형성되어 있다. 따라서 이 방열기(1)를 스테레오 앰프등에 조립할때에 작업자가 손에 절상을 입을 염려는 거의 없으며, 대단히 안전함과 동시에, 각 설상핀(3)은 얇은 뾰족한 선단부가 절단에 의하여 제거되어 있으므로, 핀(3)의 얇은 단편이 탈락하는 일이 없고, 따라서 이와 같은 얇은 단편에 의해서 스테레오 앰프등의 기기에 문제를 일으키는 일도 없다.

그리고, 방열기판(2)의 상부 가장자리에 돌출부가 설치되어 있으므로, 각 설상핀(3)의 뾰족한 선단부를 절단제거할때, 그 절단장치를 원활하게 미끄럼운동 안내를 행할 수가 있으며, 각 핀(3)의 뾰족한 선단부를 양호하게 확실히 제거할 수 있다.

또 방열기판(2)의 한쪽에 발열체 부착부(5)가 설치되어 있으므로 발열체(6)를 교환할때에, 방열기(1)자체를 스테레오 앰프등의 기기로부터 떼어낼 필요없고 교환작업을 행할 수 있으며, 대단히 편리하다. 그뿐만 아니라, 발열체부착부(5)의 존재에 의해서 스테레오 앰프등의 기기를 보강할 수 있다.

제3도에 나타낸 방열기(10)는, 알루미늄 압출형 재료로서 된 평판상의 방열기판(2)의 양면에 다수의 설상핀(3)이 형성되어 있다. 그리고 방열기판(2)의 아래쪽에는 횡단면이 대략 L자형의 발열체 부착부(14)가 설치되며, 그 수평부의 상면에 트랜지스터로 된 발열체(6)가 나사에 의해서 밀착상태로 부착되어 있다.

방열기판(2)의 양면의 설상핀(3)중, 좌측(제3도에서)의 핀(3)은, 방열기판(2)의 한쪽면의 거의 전체면에 병열로 잘라세워져 있고, 각 핀(3)의 중간에 3개의 슬릿(4)이 형성되어 있다. 다른쪽의 설상핀(3)은, 방열기판(2)의 다른면에 그의 하부 가장자리를 남기고 병열로 잘라져 있으며, 상기한 왼쪽핀(3)의 4분의3의 크기를 가지고 있다. 그리고 각 설상핀(3)의 선단에는, 작업의 안전성을 위하여, 평탄면(7)과 이것의 양쪽의 경사면 부분(8)이 각각 형성되어 있다. 그리고 방열기판(2)의 상부 가장자리에는, 도시하지 않은 핀 선단부 절단장치를 미끄럼운동 안내하기 위한 요홈(15)이 형성되어 있다.

그리고, 이 방열기(10)를 스테레오 앰프의 케이스의 벽면에 부착했을 경우, 트랜지스터 등의 발열체(6)에서 발생한 열은, 설상핀(8)에서 방산될 뿐만 아니고, 앰프의 케이스벽을 타고 흘러서 방사되는 것이다.

제4도에 나타낸 방열기(11)는, 알루미늄 압출형 재료로 된 평판상이 방열기판(2)의 한쪽면에 다수의 설상핀(3)이 형성되어 있다. 각 설상핀(3)은, 중간에 5개의 슬릿(4)을 가지고 있어서, 그 기부를 제외하고 6개로 분할되어 있다. 그리고 방열기판(2)의 설상핀(3)이 없는 다른면에 트랜지스터등의 발열체가 부착된다. 또 각 설상핀(3)의 선단에는, 작업의 안정성을 도모하기 위하여, 평탄면(7)과 이것의 양쪽의 경사면 부분(8)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 설상핀(3)의 예리한 선단부를 제거하기 위하여, 상술한 실시예에 있어서와 같이 방열기판(2)의 적어도 한쪽에 절단장치 안내용 돌출부(9) 또는 요홈(15)이 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 이와 같은 돌출부(9) 또는 요홈(15)을 설치함이 없이, 적당한 절단기에 의하여 설상핀(3)의 선단부를 절단하는 것이 가능하다.

제5도에 나타닌 방열기(12)는, 알루미늄 압출형재료로 된 방열기판(2)의 양면에 다수의 설상핀(3)이 형성되어 있다. 이들 핀(3)중, 오른쪽(제5도에서)의 핀(3)은 방열기판(2)의 한쪽면의 거의 전체면에 병열로 잘라 세워져 있고, 3개의 슬릿(4)이 형헝되어 있으며, 각 핀(3)은 기부를 제외하고 4개로 분할되어 있다.

다른쪽의 핀(3)은 방열기판(2)의 다른면의 상부에 잘라 세워져 있고 1개의 슬릿(4)이 형성되어 있으며, 상기한 오른쪽의 핀(3)의 절반의 크기를 가지고 있다. 그리고 각 설상핀(3)의 선단에는, 작업의 안정성을 도모하기 위하여, 평탄면(7)과 이들의 양쪽에 연속하는 경사면부분(8)이 각각 형성되어 있다.

또 방열기판(2)의 상하 양쪽옆 가장자리에는, 핀선단부 절단장치(도시 생략)의 미끄럼운동을 안내하기 위한 요홈(15)(16)이 형성되어 있다. 이들의 요홈(15)(16)중 아래쪽의 요홈(16)에는, 횡단면이 대략 원형으로 된 부분이 형성되어 있으며, 이 요홈(16)은 양단부에 비스를 비틀어 넣을 수 있는 홈으로서도 이용된다. 또, 방열기판(12)의 설상핀(3)이 없는 면에는, 도시하지 않은 트랜지스터등의 발열체가 부착된다.

제6도에 나타낸 방열기(13)는, 알루미늄 압출형 재료로 된 평판상의 방열기판(2)의 한쪽면에 다수의 설상핀(3)이 양쪽으로 분리된 상태로 형성되며, 이들 두줄로 된 설상핀(3)은 중간에 2개의 슬릿(4)을 가지고 있어서, 기부를 제외하고 3개로 분할되어 있다.

이와 같이, 트랜지스터등의 발열체(6)가 방열기(13)의 폭의 중앙부에 부착되도록 되어 있어서, 이들의 양쪽에 다수의 설상핀(3)이 형성되어 있으므로, 트랜지스터 등의 발열체(6)에서 발생한 열이 양쪽의 설상핀(3)에 분리되어 방산되어지며, 따라서 방열성능이 대단히 우수하게 된다.

상기와 같은 방열기(1)(10)(11)(12)(13)은, 제7도-제11도에 나타낸 바와 같은 알루미늄 압출형 재료로 된 소재(18)(19)(20)(21)(22)를 절삭가공하므로서 제작된다. 이들의 소재 (18)-(22)는, 기판형성부(23)의 좌우 양쪽 또는 어느 한쪽의 핀이 세워진 면에, 상호간에 가로홈(25)을 사이에 두고 필요수의 팽출부(24)가 세로방향으로 또한 병열로 설치되어 있다.

이와 같은 소재(18)-(22)에 대하여 그 핀이 세워진 면을, 기판 형성부(23)의 두께를 남기고 횡단방향으로 절삭하므로서 다수의 설상핀(3)이 형성된다. 이를 절삭할때, 각 핀이 세워진 면을 가로홈(25)보다도 안쪽으로 들어간 1점쇄선으로 나타낸 부분까지 절삭바이트로서 절삭하므로, 핀의 세워진후의 상태에 있어서, 각 설상핀(3)이 그들의 기부에서 연결되며, 나머지부는 슬릿(4)에 의하여 복수개로 분할된다. 그리고 가로홈(25)이 깊은 경우에는 긴 슬릿이 형성되므로, 각 설상핀(3)은 복수개로 완전히 분할된 상태로 형성된다.

그리고, 다수의 설상핀(3)이 형성된 다음, 각 핀(3)의 예리한 선단부가 제거되어서 평탄면(7)이 형성됨과 동시에, 선단부 양쪽이 비스듬하게 잘려서, 경사면부분(8)이 형성된다. 그리고, 소재(18)-(22)의 가로홈(25)은, 압출성형할때에 동시에 형성되지만, 그밖에 판상소재는 제작후에 절삭형성되어도 좋다.

다음에, 본 고안의 상기한 예들의 방열기(1)(10)(11)(12)(13)에 관해서, 각종의 핀의 높이(H₁)에 대하여, 방열효과가 최대로 되는 핀의 피치(P₁)를 측정하였다. 얻어진 결과를 제1표에 나타낸다.

[제 1 표]

제12도는, 종래의 방열기를 나타낸 것이다. 이 방열기(31)는, 방열기판(32)과 판상핀(33)이 알루미늄의 압출가공으로 일체로 만들어져 있다. 이와 같은 방열기(31)는 압출가공의 기술면으로 해서, 제작할 수 있는 핀(33)의 높이에 스스로 한계가 있다.

여기서, 이 종래의 방열기(31)에 대하여, 각종의 핀피치(P₂)와, 이것에 의하여 제작할 수 있는 핀의 높이(H₂)의 한계를 측정하였다. 얻어진 결과를 제2표에 나타낸다.

[제 2 표 ]

제1표 및 제2표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 방열기는, 종래의 방열기에 비해서 높은 핀의 높이를 얻을 수 있으며, 따라서 우수한 방열성능을 갖는다. 또 본 고안에 의한 방열기는, 소재의 절삭가공에 의하여 설상핀을 형성하므로, 핀의 두께를 얇게 할 수가 있으며, 경량화를 달성할 수 있다.

본 고안에 의한 방열기는, 바람직하게로는 흑색을 나타낸다. 방열기의 흑색화는, 예를 들면, 황산알루마이트치리를 행한 다음, 생성된 많은 구멍안에 흑색염료를 충전하는 황산알루마이트 흑색염료치리나, 탈이온수를 사용하여 방열기 표면에 화성(化成)산화치리하고, 이어서 몰리브덴산염 및 니켈염과 같은 금속염을 함유한 착색용 수용액으로서 그 알루미늄을 치리하는 흑색피막형성치리에 의하여 행하여진다. 흑색화성피막치리의 예를 제3표에 나타낸다.

이와같이 하여 흑색화한 방열기에 대해서, 흑색화하지 않은 방열기(가성소오다로서 세정한것, 퍼크로로에틸렌에 의하여 세정한것)와의 방열성능의 비교를 행하였다. 얻어진 결과를 제13도에 나타낸다. 이 도면에 있어서, 온도차는 트랜지스터 온도와 실온과의 차이이다. 이 도면에서 알 수 있는 바와같이, 황산알루마이트 흑색염 색치리나 흑색화성피막형성 치리를 행한 방열기는, 흑색피막을 갖지 않는 방열기에 비해서 훨씬 우수한 방열성능을 갖는다.

[제 3 표]

본 고안에 의한 방열기(1)(10)(11)(12)(13)은 트랜지스터, 사이리스터(SCR), 다이오드 등의 반도체소자로 된 발열체의 냉각을 위하여 사용되는 것이다.

그리고, 방열기판(2)에 설치되어 있는 설상핀(3)의 형상은, 상기한 실시예의 것에 한정되지 않으며, 다른 형상의 것이라도 좋다. 또 방열기(1)(10)(11)(12)(13)은 알루미늄 뿐만 아니고, 그밖의 금속에 의해서 만들어져도 좋다.

Claims

방열기판(2)의 적어도 한쪽면에 다수의 설상핀(3)이 잘라세워진 모양으로 일체로 형성되고, 각 잘라세워진 설상핀의 적어도 선단부가 최소한 하나의 슬릿(4)을 사이에 두고 복수개로 분할된 분할부분이 형성된 것에 있어서, 방열기판(2)의 하측에 수평부(5b)를 가진 발열체 부착부(5)가 연설되고, 이 수평부에 발열체(6)가 밀착상태로 부착되고, 방열기판이 압출형소재(18-22)로 만들어지고 이 소재의 적어도 한쪽면에는 가로홈(25)을 사이에 두고 설치된 복수개의 팽출부(24)를 가지며 이 팽출부의 면을 세로로 절삭함으로서 설상핀(3)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열기.