WO2012093841A2 - 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치 - Google Patents

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WO2012093841A2
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heat sink
main board
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김철민
오웅
류태철
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가온미디어 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
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    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
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    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means

Definitions

  • the present invention relates to a heat sink apparatus for a stack type electronic device that allows heat generated from elements mounted inside the electronic device to be efficiently radiated to the outside of the electronic device by thermal conduction.
  • memory modules In general, memory modules, CPUs, high density integrated printed circuit boards, resistors, transistors, and diodes generate a lot of heat due to their operation. Durability is improved.
  • a cooling fan is arranged in close contact with a main board or a CPU mounted inside the electronic device to radiate heat inside the electronic device to the outside.
  • the life cycle of the motherboard, printed circuit board, and CPU is 5 to 10 years, the life cycle of the cooling fan is often 2 to 4 years. Due to the short life cycle of the cooling fan, heat inside the electronic device does not radiate to the outside smoothly, and finally, the life cycle of the device mounted inside the electronic device has been shortened.
  • a heat sink has been adopted instead of a cooling fan that conducts heat and radiates heat from an element mounted inside the electronic device.
  • the heat sink has a problem in that it is difficult to arrange the main board inside the electronic device due to the high price of the raw materials and the heavy load.
  • the problem of effective heat dissipation is increasing.
  • the heat sink disposed inside the electronic device exhibits a remarkable difference in heat dissipation of heat inside the electronic device to the outside depending on the arrangement structure thereof.
  • An object of the present invention is to provide a heat sink device for a stacking electronic device that is easy to manufacture and economically advantageous and can effectively dissipate heat inside an electronic device.
  • a heat sink apparatus for an electronic device may radiate heat generated from a main board seated on an upper surface of an electronic device including an upper plate and a lower plate and a CPU seated on an upper surface of the main board to the outside of the electronic device.
  • the heat sink is seated on the upper surface of the main board, the body is formed in a rectangular cross-section of the main wall in the vertical direction is closed and penetrates in the front and rear direction and radiates heat generated from the main board to the outside by conduction;
  • a heat conduction plate attached to a lower surface of the upper surface of the electronic device so as to be spaced apart from the upper end of the heat sink by a conduction to radiate heat inside the electronic device to the outside by conduction;
  • an insert-type heat pad that is stacked in close contact with the upper surface of the heat sink and the lower surface of the upper surface of the electronic device at the same time, and conducts heat transferred vertically upward along the heat sink to the heat conduction plate.
  • the heat conduction plate is provided with a second heat-adhesive second heat pad capable of attaching the heat conduction plate integrally to the upper surface of the upper plate and capable of conducting heat
  • the heat conduction plate is preferably made of aluminum (Al) having a purity of 99 to 99.9%.
  • the heat conduction plate is sufficiently larger than the total cross-sectional area of the heat sink top surface so that heat conducted from the main board along the main wall of the heat sink and sequentially conducted to the insert-type heat pad can be radiated to the outside of the electronic device through the self conduction of the heat conduction plate. It is preferably formed wide.
  • the body of the heat sink seated on the upper surface of the main board closes the main wall in the up, down, left and right directions and penetrates in the front and rear directions, thereby significantly reducing the heat sink manufacturing cost and simultaneously inserting the heat sink and the heat sink. Due to the arrangement, the heat generated from the elements inside the electronic device can be effectively radiated to the outside of the electronic device.
  • the present invention by attaching the heat conduction plate integrally attached to the lower surface of the upper plate of the electronic device spaced apart from the upper end of the heat sink by a predetermined distance, the upper surface of the heat sink and the lower surface of the upper surface of the electronic device between the heat sink and the upper plate of the electronic device to be laminated at the same time It is very easy to manufacture, and by conducting sequentially through the heat sink, insert-type heat pad, heat conduction plate from the main board, there is an advantage that can effectively heat the heat inside the electronic device to the outside.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a heat sink for an electronic device according to the present invention.
  • Figure 2 is a side cross-sectional view showing the overall configuration of a heat sink for an electronic device according to the present invention.
  • Figure 3 is an enlarged view showing a part of the heat sink for an electronic device according to the present invention.
  • the present invention relates to a technique for dissipating heat generated from devices mounted inside an electronic device to the outside of the electronic device.
  • the process of dissipating heat generated by the operation of devices mounted inside the electronic device to the outside of the electronic device is a key technology for improving the durability of the electronic device.
  • a heat sink device for a stacking electronic device includes a main board 2 seated on an upper surface of a lower plate 1b of an electronic device 1 including an upper plate 1a and a lower plate 1b and a main board 2 mounted thereon.
  • the present invention relates to a heat sink for dissipating heat generated from the CPU 3 mounted on the upper surface of the main board 2 to the outside of the electronic device 1.
  • the body is formed of a rectangular cross-section that is closed in the vertical direction in the vertical direction is closed and penetrated in the front and rear direction and is generated from the main board (2)
  • a heat sink 10 for radiating heat to the outside by conduction
  • a heat conduction plate 20 attached to a lower surface of the upper plate 1a of the electronic device 1 to be spaced apart from the upper end of the heat sink 10 by a predetermined distance and radiating heat inside the electronic device 1 to the outside by conduction;
  • the insert-type heat pad 30 which is stacked in close contact with the upper surface of the heat sink 10 and the lower surface of the electronic device upper plate 1a at the same time and conducts heat transferred vertically upward along the heat sink 10 to the heat conduction plate 20. It is configured to include.
  • the main board 2 and the CPU 3, which is an active element, are electrically connected to an external power source to operate by receiving power from the outside.
  • the lower surface of the heat sink 10 is in close contact with the main board 2 or the upper surface of the CPU 3 seated on the main board 2 to heat the heat generated when the main board 2 or the CPU 3 operates. You will evangelize.
  • the heat sink 10 is manufactured by synthesizing copper (Cu), aluminum (Al), etc., and is relatively expensive.
  • the electronic device 1 maintains a constant height when the upper plate (1a) and the lower plate (1b) assembled in the state in which the elements are mounted in accordance with the purpose.
  • the heat sink 10 mounted inside the electronic device 1 needs to be disposed in a structure capable of efficiently dissipating heat inside the electronic device 1 while lowering the manufacturing cost by lowering the height as much as possible.
  • the heat dissipation plate 10 is preferably formed in a rectangular shape of a hexahedron, and the body has a through hole 11 through which main walls of the top, bottom, left and right surfaces (directions) are closed and penetrate the front and rear surfaces (directions).
  • the circumferential wall thickness of the upper, lower, left, and right surfaces is formed to be sufficiently smaller than the inner diameter of the through hole 11, thereby reducing the manufacturing cost of the heat sink 10 is relatively expensive.
  • reference numeral 2 of FIG. 1 denotes a PCB among the elements mounted in the electronic device
  • reference numeral 5 denotes a hard disk among the elements mounted in the electronic device.
  • the heat sink 10 of the present invention is the upper end of the heat sink 10 in the state seated on the upper surface of the main board 2 disposed on the upper surface of the electronic device lower plate (1b) It is arranged to be spaced apart from (1a) by a certain distance.
  • Insert-type heat pads 30 are disposed in a spaced distance between the heat sink 10 and the electronic device 1 so that the heat transferred vertically upward along the heat sink 10 can be conducted to the heat conduction plate 20. Is inserted and stacked. Because of this, after being continuously conducted from the heat sink 10 via the insert-type heat pad 30, the heat transferred to the heat conduction plate 20 moves upward through the conduction of the heat conduction plate 20 itself, and the heat conduction plate From the upper end surface of 20, it moves to the outside by convection through the through hole H formed in the upper plate 1a of the electronic device.
  • Heat conducted through the heat conduction plate 20 maintains a temperature relatively higher than the room temperature of the outside of the electronic device 1, so that heat is radiated to the outside of the electronic device 1 by natural heat transfer.
  • the heat conductive plate 20 is integrally attached to the lower surface of the upper plate 1a and the second heat-adhesive second heat pad 40 capable of heat conduction. Is provided.
  • the heat conduction plate 20 which is integrally attached to the lower surface of the electronic device upper plate 1a as a plate form does not require equipment for special attachment such as bolt nut coupling, and the heat-conductive double-sided heat-sensitive second heat pad 20 is provided. Can be attached easily. This, of course, can reduce labor and reduce productivity of infrastructure equipment.
  • the double-sided adhesive second heat pad 40 may be made of a thermal interface material having thermal conductivity, which is preferably one of acrylic foam tape, silicon pad, graphite, PCM, and heat pipe.
  • a bonding sheet, which is a thermal adhesive, is coated on both sides of the second heat pad 40 to bond both sides of the second heat pad 40, and the coating is preferably made of a thickness of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the heat conduction plate 20 is made of aluminum (Al) material in the range of 99% to 99.9% purity.
  • Aluminum has both light weight and high thermal conductivity and corrosion resistance, so that the purity is preferably in the range of 99% to 99.9%.
  • the heat conduction plate 20 made of aluminum in the form of a plate in the electronic device 1 having a limited installation space further improves the heat dissipation performance of the electronic device 1.
  • heat conducted from the main board 2 along the main wall of the heat sink 10 and sequentially conducted to the insert-type heat pad 30 is transferred through the self-conduction of the heat conduction plate 20.
  • the heat conduction plate 20 is formed to be sufficiently wider than the entire cross-sectional area of the top surface of the heat sink 10 so as to radiate heat to the outside of the device 1.
  • Heat conducted from the main board 2 along the circumferential wall of the heat sink 10 and sequentially conducted to the insert type heat pad 30 is moved upward due to self conduction of the insert type heat pad 30. Subsequently, the heat reaching the top surface of the insert-type heat pad 30 is radiated to the outside of the electronic device 1 by conduction of the heat conductive plate 20 itself through the bottom surface of the heat conductive plate 20.
  • the surface area of the heat conduction plate 20 is configured to be sufficiently wide as possible to quickly conduct heat from the insert-type heat pad 30. That is, the heat drawn into the heat conduction plate 20 corresponding to the contact portion with the insert-type heat pad 30 is efficiently conducted simultaneously to the side of the heat conduction plate 20 and upwards, and thus the side of the heat conduction plate 20 itself. Heat simultaneously conducted upward and upward is radiated to the outside of the electronic device 1 as quickly as possible.
  • the heat conduction plate 20 is sucked through the lower surface of the heat conduction heat conduction plate 20 partially moving upward convectionly from the outer wall of the heat sink 10. After the heat transfer to the outside of the electric appliance 1 due to the self conduction of the heat conduction plate (20).
  • the heat dissipation performance of the electronic device 1 can be confirmed by maintaining the surface temperature of the upper surface of the electronic device 1a at a temperature of 35 ° C. or less in a 27 ° C. state where the air temperature is relatively high.
  • This has two advantageous effects: reduction of manufacturing cost and improvement of heat dissipation performance which cannot be achieved in the existing heat sink.
  • the heat sink device according to the present invention can maintain a semi-permanent durability that can not be achieved in the existing cooling fan.

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Abstract

본 발명은 제작이 간편하고 경제적으로 유리하며 전자기기 내부의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치에 관한 것이다. 본 발명은 상판(1a)과 하판(1b)으로 구성된 전자기기(1)의 하판(1b) 상면에 안착된 메인보드(2) 및 이 메인보드(2)의 상면에 안착된 CPU(3)로부터 발생되는 열을 전자기기(1)의 외부로 방열하는 히트싱크 장치로서, 메인보드(2)의 상면에 안착되고, 몸체는 상하좌우 방향의 주벽이 폐쇄되고 전후 방향으로 관통된 장방형의 단면으로 형성되며 메인보드(2)로부터 발생되는 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 방열판(10); 방열판(10)의 상단부와 일정거리 이격되게 전자기기(1)의 상판(1a) 하면에 부착되며 전자기기(1) 내부의 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 열전도판(20); 방열판(10)의 상면과 전자기기 상판(1a)의 하면에 동시에 밀착되게 적층되며 방열판(10)을 따라 전도되어 연직상방으로 이동한 열을 열전도판(20)에 전도하는 인서트형 히트패드(30);를 포함하여 구성된다.

Description

적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치
본 발명은 전자기기 내부에 실장된 소자들로부터 발생되는 열을 열전도에 의해 전자기기 외부로의 효율적인 방열이 되도록 하는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 메모리모듈, CPU, 고밀도 집적 인쇄회로기판, 저항 소자, 트랜지스터, 다이오드 등의 경우에는 동작에 따른 열이 많이 발생하기 때문에 열을 방출시켜서 적정 온도 이하로 유지해 주어야만 해당 소자가 정상적으로 동작함은 물론 내구성이 향상된다.
특히, 메모리모듈, CPU, 고밀도 집적 인쇄회로기판, 저항 소자, 트랜지스터, 다이오드 등의 소자가 내부에 실장된 전자기기가 작동되는 경우 전자기기의 내부에는 소자로부터 발생되는 고열을 외부로 방열시키지 않으면 과열로 인해 소자가 파손되므로 방열을 위한 별도의 방열수단을 장착하게 된다.
종래에는 전자기기의 내부에 실장된 메인보드 또는 CPU에 밀착되게 쿨링팬을 배치하여 전자기기 내부의 열을 외부로 방열하는 방식이 일반적이었다. 그러나 메인보드, 인쇄회로기판, CPU의 라이프 사이클이 5년 내지 10년 주기로 보면, 쿨링팬의 라이프 사이클은 2년 내지 4년인 경우가 허다하다. 이처럼 쿨링팬의 짧은 라이프 사이클로 인해 전자기기 내부의 열이 외부로 원활하게 방열되지 않게 되고 마침내는 전자기기 내부에 실장된 소자의 라이프 사이클도 더 짧아지게 하는 문제점이 있어 왔다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 쿨링팬 대신 전자기기 내부에 실장된 소자로부터 열을 전도하여 방열하는 히트싱크(heat sink)가 채용되기에 이르렀다. 그러나 히트싱크는 원재료의 가격이 고가이고 하중이 무거워서 전자기기 내부의 메인보드 등에 배치하는 데 있어서 어려움이 많다는 문제점이 있다. 게다가 전자기기 내부에 실장되는 소자의 소형화, 고집적화, 경량화가 진행됨에 따라 효과적인 방열의 문제는 더욱 커지고 있는 실정이다. 또한, 전자기기 내부에 배치되는 히트싱크는 그 배치구조에 따라 전자기기 내부의 열을 외부로 방열하는 데 있어서 현격한 차이를 나타낸다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 제작이 간편하고 경제적으로 유리하며 전자기기 내부의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치의 구현이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 제작이 간편하고 경제적으로 유리하며 전자기기 내부의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치는, 상판과 하판으로 구성된 전자기기의 하판 상면에 안착된 메인보드 및 이 메인보드의 상면에 안착된 CPU로부터 발생되는 열을 전자기기의 외부로 방열하는 구조로서, 메인보드의 상면에 안착되고, 몸체는 상하좌우 방향의 주벽이 폐쇄되고 전후 방향으로 관통된 장방형의 단면으로 형성되며 메인보드로부터 발생되는 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 방열판; 방열판의 상단부와 일정거리 이격되게 전자기기의 상판 하면에 부착되며 전자기기 내부의 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 열전도판; 방열판의 상면과 전자기기 상판의 하면에 동시에 밀착되게 적층되며 방열판을 따라 전도되어 연직상방으로 이동한 열을 열전도판에 전도하는 인서트형 히트패드;를 포함하여 구성된다.
열전도판과 상판 사이에는 상판 하면에 열전도판을 일체로 부착시키며 열전도가 가능한 양면접착형 제 2 히트패드가 구비되며, 열전도판은 순도 99 ~ 99.9% 범위의 알루미늄(Al) 재질로 구성됨이 바람직하다. 또한, 메인보드로부터 방열판의 주벽을 따라 전도되고 순차적으로 인서트형 히트패드에 전도된 열이 열전도판의 자체 전도를 통해 전자기기의 외부로 방열될 수 있도록 열전도판은 방열판 상단면의 전체 단면적보다 충분히 넓게 형성됨이 바람직하다.
본 발명에 따르면 메인보드의 상면에 안착되는 방열판의 몸체가 상하좌우 방향의 주벽을 폐쇄시키고 전후 방향으로 관통시킴으로써 방열판 제조단가를 현저히 낮춤과 동시에 열도체와 방열판의 사이에 적층되는 인서트형 히트패드의 구비로 인해 전자기기 내부의 소자들로부터 발생된 열을 전자기기의 외부로 효과적으로 방열할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 방열판의 상단부와 일정거리 이격되게 전자기기의 상판 하면에 열전도판이 일체로 부착시키고, 방열판과 전자기기의 상판 사이에 방열판의 상면과 전자기기 상판의 하면이 동시에 밀착되게 적층시킴으로써 제작이 매우 간편하며, 메인보드로부터 방열판, 인서트형 히트패드, 열전도판을 통해 순차적으로 전도됨으로써 전자기기 내부의 열을 외부에 효과적으로 방열할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자기기용 히트싱크의 전체 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전자기기용 히트싱크의 전체구성을 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 전자기기용 히트싱크의 일부를 나타낸 확대도.
본 발명은 전자기기 내부에 실장된 소자들로부터 발생되는 열을 전자기기의 외부로 방열하는 기술에 관한 것이다. 전자기기의 내부에 실장된 소자들의 동작으로 인해 발생되는 열을 전자기기의 외부로 방열하는 과정은 전자기기의 내구성을 향상시킬 수 있는 핵심적인 기술이다.
전자기기의 내부에 실장되는 소자들과 인쇄회로가 집적된 메인보드와, 이 메인보드에 전기적으로 접속되어 안착된 CPU가 외부로부터의 전기적 접속에 의해 동작하는 경우 많은 열을 발생하게 된다.
이하, 이러한 전자기기 내부의 소자들로부터 발생된 열을 외부로 효율적으로 방열하는 본 발명에 따른 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치에 대해서 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치는 상판(1a)과 하판(1b)으로 구성된 전자기기(1)의 하판(1b) 상면에 안착된 메인보드(2) 및 이 메인보드(2)의 상면에 안착된 CPU(3)로부터 발생되는 열을 전자기기(1)의 외부로 방열하는 히트싱크 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 히트싱크 장치를 살펴보면, 메인보드(2)의 상면에 안착되고, 몸체는 상하좌우 방향의 주벽이 폐쇄되고 전후 방향으로 관통된 장방형의 단면으로 형성되며 메인보드(2)로부터 발생되는 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 방열판(10); 방열판(10)의 상단부와 일정거리 이격되게 전자기기(1)의 상판(1a) 하면에 부착되며 전자기기(1) 내부의 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 열전도판(20); 방열판(10)의 상면과 전자기기 상판(1a)의 하면에 동시에 밀착되게 적층되며 방열판(10)을 따라 전도되어 연직상방으로 이동한 열을 열전도판(20)에 전도하는 인서트형 히트패드(30);를 포함하여 구성된다.
메인보드(2) 및 능동소자인 CPU(3)는 외부로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있도록 외부 전원과 전기적으로 접속된다.
방열판(10)의 하면은 메인보드(2) 또는 메인보드(2)에 안착된 CPU(3)의 상면에 밀착되어 메인보드(2) 또는 CPU(3)가 동작하는 경우 발생되는 열을 외부로 전도하게 된다. 방열판(10)은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 합성하여 제조된 것으로 비교적 고가이다. 한편, 전자기기(1)는 그 용도에 맞추어 내부에 소자들이 실장된 상태에서 상판(1a)과 하판(1b)을 조립한 경우 전자기기(1) 자체는 일정한 높이를 유지하게 된다.
이처럼 전자기기(1)의 내부에 장착되는 방열판(10)은 가능한 높이를 낮추어 제조단가를 낮추면서 동시에 전자기기(1) 내부의 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조로 배치할 필요가 있다. 방열판(10)은 바람직하게 육면체의 장방형으로 이루어지며, 몸체는 상하좌우 면(방향)의 주벽이 폐쇄되고 전후면(방향)을 관통하는 관통공(11)이 형성된다. 바람직하게 상하좌우 면의 주벽 두께는 관통공(11)의 내경보다 충분히 작게 형성하여 비교적 고가인 방열판(10)의 제조단가를 절감시킬 수 있게 된다. 한편, 도 1의 도면부호 2는 전자기기의 내부에 실장되는 소자들 중 PCB를 나타내고, 도면부호 5는 전자기기의 내부에 실장되는 소자들 중 하드디스크를 나타낸다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 방열판(10)은 전자기기 하판(1b)의 상면에 배치된 메인보드(2)의 상면에 안착된 상태에서 방열판(10)의 상단부는 전자기기 상판(1a)과 일정거리 이격되게 배치된다.
방열판(10)을 따라 전도되어 연직상방으로 이동한 열을 열전도판(20)에 전도할 수 있도록 방열판(10)과 전자기기(1) 사이의 일정거리 이격된 영역에는 인서트형 히트패드(30)가 인서트되어 적층된다. 이로 인해, 방열판(10)으로부터 인서트형 히트패드(30)를 거쳐 연속적으로 전도된 후, 열전도판(20)에 전달된 열은 열전도판(20) 자체의 전도를 통해 상방으로 이동하며, 열전도판(20)의 상단면으로부터는 전자기기 상판(1a)에 형성된 통공(H)을 통해 대류에 의해 외부로 이동한다.
열전도판(20)을 통해 전도된 열은 전자기기(1)의 외부의 실온보다 상대적으로 높은 온도를 유지하므로 자연적인 열전달에 의해 전자기기(1) 외부로의 방열이 이루어진다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 열전도판(20)과 상판(1a) 사이에는 상판(1a) 하면에 열전도판(20)을 일체로 부착시키며 열전도가 가능한 양면접착형 제 2 히트패드(40)가 구비된다.
전자기기 상판(1a) 하면에 일체로 부착되는 열전도판(20)을 플레이트 형태로서 볼트 너트 결합 등 특별히 부착을 위해 장비를 필요로 하지 않으며, 열전도가 가능한 양면접착형 제 2 히트패드(20)를 통해 간편하게 부착시킬 수 있다. 이로 인해 제작을 위한 기반시설 장비의 축소와 동시에 노동생산성을 향상시킬 수 있음은 물론이다.
양면접착형 제 2 히트패드(40)는 바람직하게는 아크릴폼 테이프, 실리콘 패드, 그라파이트, PCM, 히트파이프 중 하나인 열전도성을 갖는 열계면 재료(Thermal Interface Material)로 구성될 수 있다. 제 2 히트패드(40)의 양면 접착을 위해 제 2 히트패드(40)의 양면에 열 접착제인 본딩 시트(bonding sheet)가 코팅되며, 바람직하게 코팅은 10μm ~ 100μm의 두께로 이루어진다.
열전도판(20)은 순도 99~99.9% 범위의 알루미늄(Al) 재질로 구성된다. 알루미늄은 경량성과 높은 열전도성 및 내식성을 함께 가짐으로써 그 순도는 바람직하게 99% ~ 99.9%의 범위로 형성된다. 특히 설치 스페이스가 한정된 전자기기(1)에 있어서 플레이트 형태로 이루어진 알루미늄 재질의 열전도판(20)은 전자기기(1)의 방열성능을 한층 더 향상시키게 된다.
도 2와 도 3를 참조하면, 메인보드(2)로부터 방열판(10)의 주벽을 따라 전도되고 순차적으로 인서트형 히트패드(30)에 전도된 열이 열전도판(20)의 자체 전도를 통해 전자기기(1)의 외부로 방열될 수 있도록 열전도판(20)은 방열판(10) 상단면의 전체 단면적보다 충분히 넓게 형성된다.
메인보드(2)로부터 방열판(10)의 주벽을 따라 전도되고 순차적으로 인서트형 히트패드(30)에 전도된 열은 인서트형 히트패드(30)의 자체 전도로 인해 상방으로 이동하게 된다. 이어서, 인서트형 히트패드(30)에 상단면에 이른 열은 열전도판(20)의 하면을 거쳐 열전도판(20) 자체의 전도에 의해 전자기기(1)의 외부로 방열하게 된다.
이처럼, 열전도판(20)의 표면적을 가능한 충분히 넓게 구성함으로써 인서트형 히트패드(30)로부터 열을 신속하게 전도 받을 수 있게 된다. 즉, 인서트형 히트패드(30)와 밀착된 부분에 대응되는 열전도판(20)으로 인입된 열은 열전도판(20) 측방과 상방으로 동시에 효율적인 전도가 이루어지고 이렇게 열전도판(20) 자체에서 측방과 상방으로 동시에 전도된 열은 최대한 신속하게 전자기기(1)의 외부로 방열된다.
또한, 열전도판(20)을 방열판(10) 상단면의 전체 단면적보다 충분히 넓게 형성함으로써, 방열판(10)의 외측벽으로부터 상방을 향해 대류로 이동하는 일부의 열도 열전도판(20)의 하면을 통해 흡입된 후 열전도판(20)의 자체 전도로 인해 전가기기(1)의 외부로 방열이 된다.
본 발명의 이와 같은 구성은 대기의 온도가 비교적 높은 27℃ 상태에서 전자기기 상판(1a)의 표면온도를 35℃ 이하의 상태로 유지함으로써 전자기기(1)의 방열성능을 확인할 수 있다. 이는 기존의 히트싱크에서 달성할 수 없는 제조단가의 절감과 방열성능 향상이라는 두 가지의 유리한 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 히트싱크 장치는 기존의 쿨링팬에서 달성할 수 없는 반영구적인 내구성도 유지할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 상판(1a)과 하판(1b)으로 구성된 전자기기(1)의 하판(1b) 상면에 안착된 메인보드(2) 및 상기 메인보드(2)의 상면에 안착된 CPU(3)로부터 발생되는 열을 전자기기(1)의 외부로 방열하는 히트싱크 장치로서,
    상기 메인보드(2)의 상면에 안착되고, 몸체는 상하좌우 방향의 주벽이 폐쇄되고 전후 방향으로 관통된 장방형의 단면으로 형성되며 상기 메인보드(2)로부터 발생되는 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 방열판(10);
    상기 방열판(10)의 상단부와 일정거리 이격되게 상기 전자기기(1)의 상판(1a) 하면에 부착되며 상기 전자기기(1) 내부의 열을 전도에 의해 외부로 방열하는 열전도판(20);
    상기 방열판(10)의 상면과 상기 전자기기 상판(1a)의 하면에 동시에 밀착되게 적층되며 상기 방열판(10)을 따라 전도되어 연직상방으로 이동한 열을 상기 열전도판(20)에 전도하는 인서트형 히트패드(30);
    를 포함하여 구성되는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열전도판(20)과 상기 상판(1a) 사이에는 상기 상판(1a) 하면에 상기 열전도판(20)을 일체로 부착시키며 열전도가 가능한 양면접착형 제 2 히트패드(40)가 구비된 것을 특징으로 하는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 열전도판(20)은 순도 99 ~ 99.9% 범위의 알루미늄(Al) 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 메인보드(2)로부터 상기 방열판(10)의 주벽을 따라 전도되고 순차적으로 상기 인서트형 히트패드(30)에 전도된 열이 상기 열전도판(20)의 자체 전도를 통해 상기 전자기기(1)의 외부로 방열될 수 있도록 상기 열전도판(20)은 상기 방열판(10) 상단면의 전체 단면적보다 충분히 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 적층방식의 전자기기용 히트싱크 장치.
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