KR20010013814A - 어플리케이터 헤드 및 이를 이용하는 방법 - Google Patents
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Abstract
열 그리스와 같은 물질 층(100)으로 예비-코팅된 전기 부품 및 히트 싱크(10)가 개시된다. 코팅된 영역은 히트 싱크의 회로판 또는 기타 어셈블리 내로의 어셈블리 이전에 제거되는 복구 라이너(110)로 커버링될 수 있다. 히트 싱크 또는 복구 라이너를 열 그리스로 예비-코팅시키는 방법 또한 개시된다. 바람직한 양태에서, 히트 싱크의 영역은 완전히 코팅되거나 그 부분이 선택적으로 코팅될 수 있으며, 코팅은 가장 바람직하게는 그리스를 다수의 작은 노즐(40)들을 가지는 어플리케이터 헤드(26)을 통하여 적용시킴으로써 달성된다. 그리스를 히트 싱크 상으로, 히트 싱크에 장착 가능한 전기 부품 상으로, 또는 후에 히트 싱크 또는 전기 부품에 가하여 지는 복구 라이너 상으로 분배시키기 위한 시스템 및 방법 또한 개시된다.
Description
히트 싱크 및 이것이 부착되는 부품 간의 경계면은 표면 불규칙성, 거칠기, 및 두 표면의 편평함의 결여로 인하여 작은 공극을 포함한다. 이들 공극들은 히트 싱크에의 열 전달율을 감소시키며, 따라서 궁극적으로 히트 싱크의 부품에 의하여 생성된 열을 소산시키는 능력을 감소시킨다. 과거에, 열 그리스 필름을 적용하여 이러한 문제를 감소시키거나 실질적으로 제거할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 열 그리스는 당업계에 잘 공지되어 있고, Midland, Michigan에 소재하는 Dow Corning 및 기타 급원으로부터 구입 가능한 실리콘 및 산화 아연의 조성물일 수 있다. 다른 열 그리스 조성물인 THERMALCOTETM은 Dallas, Texas에 소재하는 Thermalloy, Inc.로부터 구입가능하며; 동일 회사에 의하여 시판되는 THERMALCOTE IITM으로서 알려진 다른 제품은 실리콘을 함유하지 않는다. THERMALCOTETM제품은 브러쉬에 의하여 적용되고, 튜브 밖으로 짜내어지고, 패들 또는 다른 기술에 의해 적용되는 형태로 구입 가능하다. 불행하게도, 생산 환경에서 개개 부품에의 열 그리스의 적용은 힘들고 부정확하다. 그럼에도 불구하고, 이를 대체하기 위한 다른 경계면 물질을 창출하려는 무수한 노력에도 불구하고, 열 그리스는 우수한 열 전도성을 보증하기 위한 가장 효율적인 제품으로 남는다.
열 그리스는 절연체 스트립에 직접적으로 적용될 수 있다. 코팅된 스트립은 벗겨져야 하는 패키지 내에 제공되며, 그 다음, 절연체가 부품에 적용되어야 한다. 이러한 제품은 Dallas, Texas에 소재하는 Thermalloy, Inc.에 의해 상품명 INSUL-COTE 하에 시판된다. 유사하게, 0.1 mm (0.004") 두께의 알루미늄 캐리어의 양 면에 얇은 열 그리스 층을 적용시키는 것이 공지되어 있다. 그 다음, 코팅된 캐리어는 히트 싱크 및 마이크로프로세서 사이에 배치된다. 이러한 제품은 Dallas, Texas에 소재하는 Thermalloy, Inc.에 의해 상품명 CONDUCTA-COTE (TM) 하에 시판된다. 그러나, 그리스-코팅된 절연체 또는 캐리어의 취급은 그리스를 튜브로부터 또는 브러쉬로 적용하는 것과 거의 마찬가지로 어렵기 때문에, 그러한 코팅된 절연체 또는 알루미늄 캐리어의 사용은 상기한 문제점들을 제거하지 않는다. 절연체 및 캐리어는 스트립 형태로 수득되고, 상기 문제점들 중 일부를 경감시키는 기계에 의해 적용될 수 있다. 그러나, 이는, 예비-코팅된 절연체 또는 캐리어의 공급업자가 이를 제공하지 않는다면, 사용 기계의 자본 비용 및 생산 단계를 첨가한다. 예비-코팅된 절연체 또는 캐리어의 잇점은 이들이 특정 양의 그리스를 적용시킨다는 것이며, 특정 양의 그리스는 코팅된 절연체 또는 캐리어를 1 대 1로 히트 싱크와 함께 주문함으로써 구입될 수 있다. 그러나, 상기 예비-코팅된 절연체 및 열 그리스로 예비-코팅된 알루미늄 캐리어의 단점은 이들을 제조하기가 어렵다는 것이다.
상기한 바와 같이, 다른 당업자들은 열 그리스에 대한 대체물로서 공급되는 물질 패드를 창출하려는 시도를 하여 왔다. 이들 제품들 중 일부는 절연성이나, 일부 보다 최근의 것들은 그렇지 않다. 그러한 패드가 쓰레기 및 온열증감 제품의 사용과 관련한 부정확한 적용을 감소시키나, 이들은 종종 보다 비용이 많이 들고 그리스의 열 성능을 제공하지 않는다. 그러므로, 그리스의 열 특성이 히트 싱크와 열 발산 부품 사이의 보다 나은 열 접속을 창출하는데 유리하게 이용되는 제품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 더욱이, 쓰레기, 오물 및 열 그리스의 과도 사용을 감소 또는 제거시키는 것이 또한 바람직할 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은, 열 그리스가 정확하고 조절된 방식으로 적용되는 제품 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 생산 환경에 용이하게 적응되고 현존하는 생산 순서의 상당한 변화 또는 생산 툴링에서의 변화를 요하지 않는 제품 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 소정의 패턴으로 실질적으로 정확한 양의 열 그리스를 적용하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본원은, 본원에서 참고로 인용하는, 1996. 6. 21 출원된, 출원 번호 08/669,875 호의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 전기 부품 어셈블리, 보다 상세하게는 두 부품 간에 열 전도성 그리스(grease)와 같은 물질의 적용에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 양태에 대한 사시도이고;
도 2는 본 발명의 대안적인 양태에 대한 사시도이고;
도 3은 본 발명에 따라 열 그리스를 적용하기 위한 시스템의 정면도이고;
도 4는 도 3의 시스템의 측면도이고;
도 5는 본 발명의 한 측면에 따른 어플리케이터 헤드에 대한 도면이고;
도 6은 도 5에 도시되는 어플리케이터 헤드의 단면도이고;
도 7은 노즐을 보여주는 도 6의 상세도이고; 및
도 8은 본 발명에 따른 방법을 설명하는 플로우 챠트이다.
바람직한 양태에 대한 상세한 설명
도 1을 참조로 하면, 바람직한 양태에서, 히트 싱크(10)는 열 소산면(12)으로부터 연장하는 다수의 핀(fin)들 (11) 및 부품 대향면(14)을 포함하는 몸체(18)로 구성된다. 부품 대향면(14)은 물질 층(100)으로 커버링되고, 보호 복구 라이너(110)가 물질 층(100) 위에 겹쳐진다. 설명을 목적으로, 도 1은 물질 층(100)을 노출시키도록 뒤집힌 복구 라이너(110)의 한 코너를 도시한다. 그러나, 히트 싱크(10)는 정상적으로 물질 층(100) 위에 겹쳐진 보호 물질(110) 시트와 함께 운반되는 것으로 이해될 것이다. 더욱이, 본 발명은, 열 소산 면(12)과 부품 대향면(14)이 마주보는, 도 1 및 2에 도시하는 바와 같은 히트 싱크(10)의 구조에 제한되는 것이 아닌 것으로 이해된다. 특히, 본 발명은 임의의 형체의 몸체(18) 및 몸체 (18) 상에 배치된 부품 대향면(12)을 가지는 히트 싱크를 포함한다. 비록 본 발명은 또한 복구 라이너 또는 히트 싱크에 장착하기에 적합한 전기 부품과 함께 사용될 수 있으나, 명료함을 위하여, 본 발명은 도 1에 도시되는 유형의 히트 싱크를 참조로 설명된다.
물질 층(100)은 가장 바람직하게 열 그리스 또는 열 화합물을 포함하며, 이의 사용은 상기 논의된 바와 같이 당업계에 잘 공지되어 있다. 그러나, 열 그리스가 본원에 개시된 개념을 이용할 수 있는 유일한 유형의 물질이 아닌 것으로 인식될 것이다. 쇼크를 흡수하는 컴플라이언트 코팅뿐 아니라 수많은 다른 특성 증진 코팅, 예컨대 전도성 파우더, 겔, 분산액 등이 사용될 수 있다. 도 1에서, 물질 층(100)은, 복구 라이너(110)가 설명의 목적으로 들려진 곳을 제외하고는, 투시된다.
특정 양태에서, 물질 층(100)은 도 1에 도시되는 바와 같이 실질적으로 전체 부품 대향면(14) 위에 적용된다. 그러나, 도 2에 도시되는 바와 같이, 물질 층(100)은 대안적으로 부품 대향면(14)의 소정 부위(102) 상에 적용될 수 있다. 특정 양태에서, 복구 라이너(110)는 부품 대향면(14)의 하나 또는 그 이상의 모서리에서 물질 층에 부착된다. 도 2에 도시된 양태에서, 물질(100)로 코팅된 영역(102)은 투시된다. 도 1 또는 도 2의 양태에서, 복구 라이너(110)는 전체 부품 대향면(14) 위에 겹쳐지나, 본 발명은 복구 라이너(110)가 불연속성이고, 몇몇 부분으로 구성되고, 슬릿, 관통되거나 그렇지 않으면 전체 부품 대향면(14)을 커버링하지 않는 양태를 고려한다. 특정 양태에서, 복구 라이너(110)의 적어도 일부는 히트 싱크(10)의 모서리 위로 연장한다. 복구 라이너(110)의 일부는 히트 싱크(10)의 모서리 위로 연장하여 풀-오프 제거 탭(112)을 형성한다. 복구 라이너(110)는 또한, (이하 보다 상세히 설명되는 바와 같이) 제거 탭(112) 또는 복구 라이너(110)의 코너가 점착제를 결여함으로써 복구 라이너(110)의 그래스핑을 가능케 하도록, 히트 싱크(10)의 표면(14) 보다 작을 수 있다.
본 발명은 복구 라이너(11)가 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있음을 고려한다. 당업자에게 용이하게 이해되는 바와 같이, 적합한 물질은, 외부 패키징을 오염이 없도록 유지하고 적용된 정확한 양의 그리스를 보존하기 위해, 부품으로부터 쉽게 이탈되고 열 그리스로의 노출로 인한 오염에 내성인 것들, 및 열 그리스의 흡수에 내성인 것들을 포함한다. 바람직하게, 복구 라이너(110)는 불투명 페이퍼 제품 또는 필름을 포함할 수 있으나, MYLAR와 같은 투명 물질을 또한 포함할 수 있다. 본 발명의 양수인에게 양도된, 본원에서 참고로 인용하는, 1997. 6. 17 출원된, "히트 싱크 패키징 방법 및 이를 이용하는 방법"을 표제로 한 동시 계류 중인 미국 특허 출원 번호 제 호는 열 그리스(100)를 보호하기 위한 (복구 라이너(110)를 포함하는) 패키징 부재를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에서, 열 그리스를 히트 싱크에 적용시키는 개선된 방법이 제공된다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 방법은, 이하 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 열 그리스(100)를 수용하기 위한 영역(102)을 확인 또는 결정하고, 열 그리스(100)를 어플리케이터 헤드(26)를 통하여 영역(102)에 적용하는 단계를 포함한다. 그 다음, 열 그리스가 패키징 부재로 커버링된다. 본 발명에 따른 대안적인 방법은, 열 그리스(100)를 복구 라이너(110)의 소정의 영역(102)에 가한 다음, 라이너(110)의 그리스 코팅된 면이 히트 싱크(10)와 접촉하도록 코팅된 라이너(110)를 히트 싱크(10) (또는 유사 부품)에 가하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 방법은, 전자 부품 및 히트 싱크(10)를 함께 장착시키기 이전에, 전자 부품(도시되지 않음)의 표면을 코팅하는 것을 포함한다. 이러한 방법은, 예컨대 마이크로프로세서, 정류기, 변환기, 전원장치 등을 포함하는, 히트 싱크과 결합하기에 적합한 임의의 전자 부품와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 도 1 및 2에 도시하는 바와 같이, 복구 라이너(110) 또는 표면(14)이 점착제(19)로 코팅될 수 있다. 복구 라이너(110)와 그리스(100)를 결여한 표면(14) 간의 접촉 영역 상에서, 점착제가 복구 라이너(110) 및 히트 싱크(10) (또는 전자 장치)를 함께 부착시킬 것이다. 점착제(19)는 임의의 적합한 물질로 구성될 수 있고, 히트 싱크(10)가 설치 준비 완료되었을 때, 복구 라이너(110)가 히트 싱크(10)로부터 제거되도록 하는 임의의 방식으로 적용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 도 3 및 4에 도시되는 바와 같은, 열 그리스 층을 분배하기 위한 시스템은 어플리케이션 시스템(18), 지지 베이스(50) 및 부품 홀더(60)를 포함하여 구성된다.
베이스(50)는 어플리케이션 시스템(18)을 지지하고, 암(56) 및 수직 슬롯(54)을 가지는 수직 부재(52)를 포함한다. 암(56)은 어플리케이션 시스템(18)에 부착된 하나의 말단 및 수직 슬롯(54)에 근접한 수직 부재(52)에 커플링된 다른 하나의 말단을 가진다. 암(56)은 수직 부재(52)를 따라 다양한 수직 위치에 포지셔닝됨으로써, 수직 조정 메커니즘을 형성할 수 있다. 암(56)은 볼팅 및 클램핑과 같은 전형적인 수단에 의해 슬롯(54)에 커플링된다.
어플리케이션 시스템(18)은 어플리케이터(20), 그리스 공급 라인(28), 어플리케이션 시스템 지지 구조물(42), 수동 그리스 조절 메커니즘(44), 및 열 그리스를 가압하기 위한 가압 수단(46)을 포함한다. 지지 구조물(42)은 암(56)에 커플링되고 이로부터 지지된다. 어플리케이터(20)은 지지 구조물(42)에 커플링된다. 구조물(42)에 의해 또한 지지되는 그리스 조절 메커니즘(44)은, 바람직하게, 이하 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 가압 수단(46) 내에 배치된 공동 (도시되지 않음) 부피의 정확한 조정을 가능케 하는 미세 나사산을 가진다.
본 발명에 따른 어플리케이터(20)는 바람직하게 제 1 어댑터(22), 제 2 어댑터(24) 및 어플리케이터 헤드(26)를 포함한다. 제 1 어댑터(22) 및 제 2 어댑터(24)는 상호 결속하는 관계로 함께 반대방향으로 고정된다. 어댑터 헤드(26)는 제 2 어댑터(24)에 볼팅된다. 제 1 어댑터(22), 제 2 어댑터(24) 및 어플리케이터 헤드(26) 각각은, 부품이 완전히 어셈블링되어 그리스 공급 라인(28)을 형성할 때 상호 정렬되는 통로를 가진다. 편의를 위해, 시스템(18)을 통한 전체 그리스 통로는 공급 라인(28)으로서 언급될 것이다.
특히 도 5 및 6을 참조로 하여, 본 발명에 따른 어플리케이터 헤드(26)는 헤드 유입구(31), 저장소(32), 노즐 시트(34), 및 헤드 유출구(36)를 포함한다. 도 7에서 가장 잘 도시하는 바와 같이, 노즐 시트(34)는, 그리스가 가압에 반응하여 저장소(32)로부터 유출구(36)로 흐름을 가능케 하는, 이를 관통하여 배치된 홀(38)들의 열을 가지며, 이는 이하 기술될 것이다. 바람직하게, 노즐 시트(34)는 각각의 노즐(40)이 홀(38)과 함께 정렬되도록 배치된 노즐(40)들의 열을 포함한다. 노즐(40)의 유출구는 헤드 유출구(36)를 형성한다. 노즐(40)의 사용은 그리스를 부품(10)으로 균일하게 전달하는데 유리하다.
바람직하게, 각각의 홀(38) 및 노즐(40)은 대략 0.040"의 내부 직경을 가지며, (중심에서 중심을 측정하여) 대략 0.073" 이격된다. 바람직하게, 노즐의 외부 직경은 대략 0.060"이고, 노즐 길이는 노즐 시트의 외부 표면으로부터 노즐 유출구까지 특정하여 대략 0.075"이다. 그러나, 이들 직경 및 이격은 설명을 목적으로 하는 것이며, 그리스 점도, 원하는 코팅 두께, 그리스 흐름 속도 및 압력, 및 특정 그리스 특성 및 이용에 친숙한 자들에게 이해되는 공정 변화에 따라 변화할 수 있다. 더욱이, 도 5는 289 개 노즐들의 사각형 배열을 도시하나, 이러한 형태 및 양 또한 설명을 목적으로 한 것이며 코팅되기 원하는 부품 영역 및 부품 및 사용에 친숙한 자들에게 이해될 다른 변화에 따라 변화될 수 있다. 특히, 어플리케이터 헤드(26) 형태는 코팅되기 원하는 임의의 영역에 상응할 수 있다.
가압 수단(46)은 바람직하게 도 3에 도시되는 바와 같이 적어도 하나의 용적식 공기 펌프를 포함한다. 그리스 조절 메커니즘(44)은 가압 수단(46) 내에서 둥근, 수직 공동(도시되지 않음)의 부피를 조정한다. 공동 크기와 같은 그리스의 부피가, 가압 수단(46)의 공기-유발, 용적식 펌프의 1회 자극에 따라, 각각의 히트 싱크 표면(14) 상으로 분배된다. 가압 수단(46)은 그러한 공기 펌프에 친숙한 자들에게 쉽게 이해될 것이다. 그러나, 본 발명은, 예컨대, 조절 밸브의 수동 또는 자동 조정뿐 아니라, 정상적으로 폐쇄된 오리피스 밸브를 간헐적으로 개방, 각각의 펌프 자극으로 또는 펌프 스트로크 속도를 변화시킴으로써 이동되는 그리스 양을 조절할 수 있는 조정가능한 펌프 실린더를 포함하는, 열 그리스의 흐름을 조절하기 위한 임의의 전통적인 수단을 포함할 수 있다. 그리스 조절 메커니즘(44) 및 가압 수단(46)은 바람직하게 Indianapolis, Indiana에 소재하는 LCC/DISPENSIT에 의해 공급되는 DISPENSIT Model 1052이다.
어플리케이션 시스템의 작동이, 도 8에 설명된 바와 같이, 이제 본 발명에 따른 방법의 기술과 연관되어 기술될 것이다. 본 발명에 따른 방법은 히트 싱크(10), 복구 라이너(110), 또는 전자 부품 (도시되지 않음)과 함께 사용될 수 있으므로, 본원의 방법의 기술은 이들 모든 항목에 적용된다. 마찬가지로, 표면(14)은 히트 싱크(10), 라이너(110) 또는 전자 부품 중 하나의 그리스(100)를 수용할 수 있는 상응하는 표면을 포함한다. 열 그리스는 가압 수단(46)에 의해 가압되며, 이는 원하는 양의 열 그리스가 공급 라인(28)으로 통과하도록 한다. 히트 싱크에 적용되는 그리스의 양은, 가압 수단(46) 내부의 공동 크기를 조정하는, 그리스 조절 메커니즘에 대한 미세 조정에 의해 조절된다. 로드 (도시되지 않음)는, 가압 수단(46)의 공기 실린더의 1회 자극에 따라, 그리스를 공동(도시되지 않음)으로부터 낮은 공동(도시되지 않음) 내로 밀어낸다. 두 개의 공기 실린더 중 하나가 열 그리스를 제 1 어댑터(22) 및 제 2 어댑터(24)를 통하여 공급 라인(32)을 경유하여 밀어낸다. 공동의 부피는, 각각의 코팅될 히트 싱크에 대하여 1회 발생하는, 공기 실린더 중 하나의 각각의 자극에 의해 분배된다.
열 그리스는 노즐 시트(34)를 통하여 노즐(40)을 경유하여 저장소(32) 내로 및 부품 표면(14) 상으로 흐른다. 그리스는 노즐(40)을 통한 압력 저하로 인하여 노즐(40)을 통과하여 흐르기 이전에 실질적으로 대부분의 저장소(32)를 채운다. 따라서, 저장소(32)는 노즐(40)을 통한 그리스 흐름 속도의 균일성을 증진시키며, 표면(14) 상에 실질적으로 균일한 두께의 그리스 층(100)을 제공한다. 대안적으로, 열 그리스는 복구 라이너(110)의 표면에 적용될 수 있으며, 이는 후에 부품 표면(14)에 가하여 질 수 있다.
히트 싱크(10) (또는 복구 라이너(110) 또는 전자 부품 ---도시되지 않음)는 홀더(60) 상에 수동으로 포지셔닝될 수 있거나, 그러한 포지셔닝은 자동화될 수 있다. 바람직하게, 어플리케이터 헤드 유출구(36)와 표면(14) 사이의 원하는 간격은 0.008" 내지 0.010""이고, 표면(14)과 헤드(36)는 표면(14)을 가로질러 0.002" 이내에서 평행하여야 한다. 부품 표면(14)과 어플리케이터 헤드 유출구(36) 사이의 원하는 간격을 얻기 위해, 암(56)이 어플리케이터(20)를 원하는 수직 위치로 정확히 포지셔닝하도록 슬롯(54) 상에서 조정될 수 있고, 홀더(60)가 또한 정렬될 수 있다. 부품(10)이 어플리케이터(20) 아래로 수직 평면으로 통과하거나, 부품 홀더(60)에 의해 위치 내로 수직 이동될 수 있다. 코팅 두께는 실험 및 착오에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 과도한 양의 실험을 요하지 않을 것이다.
코팅 기술은 실크 스크리닝 및 패드 프린팅을 포함한다. 패드 프린팅에서, 고무 패드 또는 다른 적합한 캐리어가 그리스로 코팅되고 부품 또는 복구 라이너에 적용된다. 패드가 제거되면, 열 그리스의 "프린팅된" 영역이 적절한 영역 내에 놓일 것이다. 본 발명의 어플리케이터 헤드(26)는 그러한 패드의 신규한 형태이며, 본 발명의 방법은 패드 프린팅의 신규 형태이다.
사용 방법과 무관하게, 본 발명은 전체 부품 표면이 코팅되는 방법뿐 아니라 분리된 영역이 선택적으로 코팅되는 방법을 고려한다. 그리스가 적용된 후, 열 그리스를 커버링하는 단계가 착수되며, 이는 바람직하게 플라스틱 필름, 코팅된 페이퍼 또는 기타 필름을 열 그리스 위로 적용하는 것을 포함한다.
부가적으로, 상기한 바와 같이, 비록 부품이 열 그리스로 코팅되는 것이 바람직할지라도, 복구 라이너가 먼저 코팅된 다음 코팅된 라이너가 부품에 가하여지는 적용이 예상된다.
본 발명의 다른 측면은 히트 싱크를 설치하기 위한 개선된 방법의 개시이다. 본 발명의 이러한 측면에 따라, 보호 백킹이 히트 싱크로부터 제거되고, 히트 싱크가 설치된다. 바람직하게, 보호 백킹을 제거하는 단계는, 상기 논의한 바와 같이 본 발명의 바람직한 양태에서 제공되는 풀-오프 탭을 그래스핑하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 바람직한 양태가 열 그리스와 같은 물질을 히트 싱크에 가한 다음 복구 라이너를 열 그리스 위에 가하는 적용에 촛점을 맞추고 있으나, 본 발명은 복구 라이너(110)가 연속 또는 불연속적으로 열 그리스와 같은 코팅으로 먼저 코팅된 다음, 복구 라이너(110) 또는 그 일부가 히트 싱크와 같은 부품의 후면에 가하여지는 양태에 관한 것이며 이에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 특정 양태가 본원에 개시되고 기술되었으나, 이들 양태는 설명을 목적으로 제공되는 것이며 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 본 명세서를 읽고 난 후, 당업자들에게 본 발명의 가능한 수많은 변경 및 개작이 즉시 인식될 것이다. 형태 및 기능에 있어 상이하나, 그러한 대안적인 양태는 본 발명의 사상을 이용하는 것이며 이에 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위를 결정하기 위해서 청구범위에 대한 참조가 이루어져야 할 것이다.
이제, 상기 및 다른 본 발명의 목적들이 열 그리스와 같은 물질 및 코팅을 히트 싱크와 같은 부품에 예비-적용시킴에 의해 충족됨이 발견되었다. 적절한 영역이 복구 라이너로 명명되는 보호 시트, 예컨대, 얇은 필름 또는 페이퍼로 커버링된다. 어셈블러는 보호 시트를, 바람직하게 이러한 목적으로 제공되는 풀-오프 탭을 이용하여 제거한다. 복구 라이너가 제거된 후, 히트 싱크가 마이크로프로세서 또는 기타 반도체 장치 또는 임의의 열 급원에 어셈블링된다. 대안적으로, 전기 부품이 코팅되거나, 복구 라이너가 예비-코팅되어 히트 싱크 또는 전기 부품에 적용될 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 바, 용어 "열 그리스" 및 "열 화합물"은 교체가능하다.
그러므로, 본 발명은 종래 기술에 비하여 몇몇 잇점을 제공하는 열 그리스와 같은 물질 층으로 예비-코팅된 히트 싱크, 전기 부품, 및 보호 복구 라이너를 개시한다. 한 예로써, 회로판 또는 다른 어셈블리 내로 히트 싱크를 어셈블리하기 이전에 제거되는 복구 라이너로 코팅된 영역을 커버링함으로써, 열 그리스의 오염 및 이동이 실질적으로 감소된다. 예비-코팅된 히트 싱크 또는 전기 부품을 제공함에 의하여,열 그리스가 적용되는 정확성을 증가시켜 쓰레기 및 클린 업을 제거함으로써 생산성이 증진된다. 따라서, 본 발명은 또한 히트 싱크 또는 전기 부품의 몸체를 열 그리스로 예비-코팅하기 위한 개선된 방법 및 시스템에 관한 것으로, 여기서, 몸체의 영역은 완전히 코팅되거나, 그 부분이 선택적으로 코팅될 수 있고; 대안적으로, 복구 라이너가 예비-코팅될 수 있다. 코팅은 가장 바람직하게 다수의 작은 노즐을 가지는 어플리케이터 헤드를 통하여 그리스를 적용함으로써 달성된다.
그리스 적용 시스템은 지지 베이스 및 어플리케이터를 포함한다. 베이스 및 어플리케이터 모두 어플리케이터 상에 배치된 어플리케이터 헤드의 위치를 수직으로 조정하는 메커니즘을 가진다. 어플리케이터 헤드는 정확한 양의 그리스를 소정의 패턴으로 분배하기 위한 노즐을 가지는 구멍들의 열 및 저장소를 가진다.
복구 라이너는 가장 바람직하게 복구 라이너의 제거를 촉진시키기 위한 풀-오프 탭을 가진다. 최종적으로, 본 발명은 또한 열 그리스가 예비-적용되고 복구 라이너에 의해 커버링되는 영역을 가지는 히트 싱크를 이용하여 히트 싱크를 설치하는 개선된 방법을 제공한다.
Claims (18)
- 하기 단계로 구성되는, 열 그리스 층을 히트 싱크 및 히트 싱크에 장착 가능한 전기 부품 중 어느 하나의 몸체의 표면에 적용시키는 방법:히트 싱크 표면, 복구 라이너 표면 및 히트 싱크에 장착 가능한 전기 부품 표면 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 열 그리스를 수용하기 위한 표면을 제공하고;열 그리스를 그 위에 적용시키기 위한 상기 표면 상의 영역을 결정하고; 및이를 통해 열 그리스를 소정의 영역에 분배하기 위한 다수의 홀을 가지는 어플리케이터 헤드를 통해 열 그리스 층을 분배시킨다.
- 제 1 항에 있어서, 상기 그리스가 복구 라이너와 히트 싱크 표면 사이에 배치되도록, 복구 라이너를 히트 싱크 표면에 적용시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 2 항에 있어서, 점착제를 상기 표면에 적용시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 열 그리스를 상기 어플리케이터 헤드로 보내는 열 그리스 공급 라인을 통하여 열 그리스의 흐름 속도를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 조절 단계는 열 그리스가 공급 라인을 통과하도록 하는 용적식 펌프를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 열 그리스를 실질적으로 균일하게 상기 홀로 분배시키기 위한 저장소 내로 열 그리스를 디렉팅하는 단계를 추가로 포함하는 방법으로서, 상기 저장소는 상기 다수의 홀 근처에 배치됨으로써 홀을 통한 균일한 그리스 흐름을 증진시키는 방법.
- 헤드 유입구;헤드 유출구; 및유입구와 유출구 사이에 배치된 노즐 시트를 포함하는, 열 그리스 층을 분배시키기 위한 어플리케이터 헤드로서, 상기 노즐 시트는 그를 통하여 형성된 다수의 홀을 가지고, 상기 다수의 홀들은 헤드 유입구와 헤드 유출구 사이의 열 그리스 흐름 접촉을 가능케 하는 어플리케이터 헤드.
- 제 7 항에 있어서, 다수의 홀들 각각은 그 위에 배치된 노즐을 가지고, 상기 각각의 노즐은 노즐 시트에 커플링되는 어플리케이터 헤드.
- 제 7 항에 있어서, 상기 다수의 홀들 각각은 대략 0.010 내지 0.100 inch의 내부 직경을 가지는 어플리케이터 헤드.
- 제 7 항에 있어서, 다수의 홀들 각각은 대략 0.040 inch의 내부 직경을 가지는 어플리케이터 헤드.
- 제 7 항에 있어서, 다수의 홀들 각각은 적어도 하나의 인접하는 홀의 중심으로부터 대략 0.023 내지 0.123 inch 이격되는 중심을 가지는 어플리케이터 헤드.
- 제 10 항에 있어서, 다수의 홀들 각각은 적어도 하나의 인접하는 홀의 중심으로부터 대략 0.073 inch 이격되는 중심을 가지는 어플리케이터 헤드.
- 제 7 항에 있어서, 열 그리스를 다수의 홀들로 실질적으로 균일하게 분배시키기 위한, 헤드 유입구와 노즐 시트 사이에 배치된, 저장소를 추가로 포함하는 어플리케이터 헤드.
- 열 그리스를 가압하기 위한 가압 수단;상기 가압 수단과 커플링된, 열 그리스를 디렉팅하기 위한 열 그리스 공급 라인; 및열 그리스 층을 분배시키기 위한 어플리케이터 헤드를 포함하는, 히트 싱크, 복구 라이너 및 전기 부품 중 적어도 하나의 표면 상으로 열 그리스 층을 적용시키기 위한 시스템으로서,상기 어플리케이터 헤드는 상기 열 그리스 공급 라인과 커플링되고, 열 그리스 공급 라인에 커플링된 유입구 및 히트 싱크, 복구 라이너, 및 히트 싱크에 장착 가능한 전기 부품 중 적어도 하나의 표면에 근접하여 배치된 유출구를 가지고, 유출구와 유입구 사이에 배치된 노즐 시트를 가지고, 상기 노즐 시트는 헤드 유입구와 헤드 유출구 사이의 열 그리스 흐름 접촉을 가능케 하는 그를 통해 형성된 다수의 홀들의 가지는 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 다수의 홀들 각각은 노즐 시트의 유입구 면 상에 배치된 노즐을 가지는 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 상기 다수의 홀들 각각은 대략 0.010 내지 0.100 inch 사이의 내부 직경을 가지는 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 상기 다수의 홀들 각각은 대략 0.040 inch의 내부 직경을 가지는 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 열 그리스를 다수의 홀들로 실질적으로 균일하게 분배시키기 위한, 헤드 유입구와 노즐 시트 사이에 배치된, 저장소를 추가로 포함하는 시스템.
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