KR20200048804A - Vapor chamber - Google Patents

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KR20200048804A
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Abstract

Disclosed is a vapor chamber that is excellent in heat transfer and easy to manufacture. The vapor chamber includes: upper and lower plates of a metal material facing each other; an elastic adhesive layer formed on a rib formed along an edge of at least one of the facing surfaces of the upper and lower plates, and bonding and sealing the upper and lower plates with each other; a plurality of flow path protrusions formed on the inside of the sealing portion on the facing surfaces; a fluid flow path formed by the gap between the flow path protrusions; a working fluid filling in the fluid flow path; and a support protrusion, which is at least one of the flow path protrusions, and has the elastic adhesive layer formed on the upper surface thereof.

Description

베이퍼 챔버{Vapor chamber}Vapor chamber

본 발명은 금속판으로 된 베이퍼 챔버(Vapor Chamber)에 관한 것으로, 특히 진공 및 작동 유체에 의해 열 전달이 우수하고 제조가 용이한 베이퍼 챔버에 관련한다.The present invention relates to a vapor chamber made of a metal plate, and more particularly, to a vapor chamber that is excellent in heat transfer by vacuum and working fluid and is easy to manufacture.

금속판으로 된 베이퍼 챔버는, 적어도 어느 한 부위가 대략 직사각 평판형의 디바이스이며, 진공 및 작동 유체에 의해 열을 효율적으로 평면 또는 수직방향으로 수송할 수 있는 열 전달이 좋은 히트 파이프의 한 형태이다. The vapor chamber made of a metal plate is a device of a substantially rectangular flat plate with at least one site, and is a form of a heat pipe with good heat transfer capable of efficiently transporting heat in a plane or vertical direction by vacuum and a working fluid.

종래의 베이퍼 챔버는, 통상 금속판으로 된 상측 부재와 하측 부재가 용가재에 의한 브레이징에 의해 가장자리가 밀폐된 중공의 컨테이너를 구비하고, 컨테이너 중에 작동 유체가 들어 있고, 컨테이너의 내부에 설치된 윅(wick)에 의한 유로가 형성되고, 용가재에 의해 진공이 유지된다.Conventional vapor chambers are provided with a hollow container whose edges are sealed by brazing by a filler material, and the upper member and the lower member, which are usually made of metal plates, contain a working fluid in the container, and a wick installed inside the container. The flow path by is formed, and the vacuum is maintained by the filler material.

이와 같은, 종래의 베이퍼 챔버의 구조 및 제조 방법은 이미 잘 알려진 기술로 고온에서 용융되는 금속 성분이 다수 포함된 용가재를 열 전도율이 좋은 구리나 알루미늄으로 된 금속판의 가장자리에 도포한 후 고온에서 브레이징 하여 금속판의 가장자리를 밀봉하여 내부를 진공으로 유지하도록 하여 제조한다.The structure and manufacturing method of the conventional vapor chamber is a well-known technique, and a brazing material containing a large amount of metal components melted at high temperature is applied to the edge of a metal plate made of copper or aluminum with good thermal conductivity and brazed at high temperature. It is manufactured by sealing the edges of the metal plate to keep the inside in a vacuum.

베이퍼 챔버 내에는, 증발부로서 기능하는 부분과, 응축부로서 기능하는 부분이 존재하는데, 증발부가 열원에 의해 가열되면, 컨테이너 내의 작동 유체의 증발이 일어나, 기상의 작동 유체가 컨테이너 내의 응축부(저온 영역)로 이동한다. 저온 영역에서, 기상의 작동 유체는 냉각되어 응축하며, 그 결과 증발부에서 작동 유체가 수취한 열은 베이퍼 챔버의 외부로 방출된다. In the vapor chamber, there is a portion that functions as an evaporation portion and a portion that functions as a condensation portion. When the evaporation portion is heated by a heat source, evaporation of the working fluid in the container occurs, and the working fluid in the gas phase condenses in the container ( Cold zone). In the low temperature region, the working fluid in the gas phase is cooled and condensed, and as a result, heat received by the working fluid in the evaporation part is discharged to the outside of the vapor chamber.

응축된 작동 유체는, 컨테이너의 내부에 설치된 윅(wick)을 따라 모세관 현상에 의해 증발부로 돌아오고, 증발부로 돌아온 작동 유체는 다시 증발하여 저온 영역으로 이동한다. The condensed working fluid returns to the evaporator by a capillary phenomenon along a wick installed inside the container, and the working fluid returned to the evaporator evaporates again and moves to a low temperature region.

이와 같이, 베이퍼 챔버는, 작동 유체의 증발 및 응축의 반복에 의해, 잠열을 이용하여 열의 수송을 행한다.In this way, the vapor chamber transports heat using latent heat by repeating evaporation and condensation of the working fluid.

기존의 베이퍼 챔버는, 예를 들면, 전자 기기의 냉각 등에 사용되고 있은데, 박형화가 진행되는 전자 기기에는 다양한 구조 상 또는 고온의 열을 빨리 냉각하는데 제한이 있다. 예를 들면, 스마트 폰으로 대표되는 휴대 전자 디바이스에서는 한정된 스페이스에 다수의 전자 부품이 수용되어 있어 여기에 적용되는 베이퍼 챔버는 다양한 형상을 하면서 얇은 두께를 유지해야 하고 경제성 있게 대량 생산이 용이하는데 종래의 베이퍼 챔버는 이를 모두 수용하는데 제한이 있다.Existing vapor chambers are used, for example, for cooling of electronic devices, and the electronic devices undergoing thinning are limited in quickly cooling heat of various structures or high temperatures. For example, in a portable electronic device represented by a smart phone, a large number of electronic components are accommodated in a limited space, and the vapor chamber applied thereto needs to maintain a thin thickness while having various shapes, and is easy to mass-produce economically. Vapor chambers are limited in accommodating them all.

예를 들어, 금속 성분이 많이 포함된 용가재를 약 700℃ 내지 900℃의 높은 온도가 요구되는 진공로 또는 가스 분위기로에서 용융하여 금속판을 접합하기 때문에 제조비용 및 투자비용이 많이 들고, 용가재는 유연성이 적어 베이퍼 챔버를 굴곡하여 벤딩하는 경우 용가재 부분에서 크랙이 발생하여 이 경우 진공이 해제되거나 작동 유체가 새어나올 수 있고, 용가재가 탄성이 없어 베이퍼 챔버가 대향하는 대상물 사이에 개재된 경우 대상물과 탄성 접촉하기 어려워 대상물에 효율적으로 열 전달하기 어렵다는 단점이 있다.For example, since the molten metal containing a lot of metal components is melted in a vacuum furnace or a gas atmosphere furnace requiring a high temperature of about 700 ° C to 900 ° C to join the metal plates, manufacturing cost and investment cost are high, and the filler material is flexible. When there is little bending and bending of the vapor chamber, cracks may occur in the filler material. In this case, the vacuum may be released or the working fluid may leak, and if the filler material is not elastic, the vapor chamber is interposed between the object and the object. There is a disadvantage that it is difficult to contact and it is difficult to efficiently transfer heat to the object.

또한, 통상 베이퍼 챔버는 낱개로 작업이 이루어져 생산성이 낮다는 단점이 있다.In addition, the vapor chamber is usually disadvantageously disadvantageous in that productivity is low.

따라서, 본 발명의 목적은 다양한 형상을 하면서 얇은 두께로 제작되어 박형화되는 전자 기기에 유용하게 적용할 수 있는 신뢰성 있는 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reliable vapor chamber that can be usefully applied to electronic devices that are thinner and thinner while having various shapes.

본 발명의 다른 목적은 재료비가 적게 들고 경제성 있는 진공을 위한 밀봉이 용이한 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vapor chamber with low material cost and easy sealing for an economical vacuum.

본 발명의 다른 목적은 베이퍼 챔버의 중간 부분이 벌어지지 않고 기계적 강도가 좋아 신뢰성 있는 열 전달을 할 수 있는 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vapor chamber capable of providing reliable heat transfer due to good mechanical strength without opening the middle portion of the vapor chamber.

본 발명의 다른 목적은 굴곡하거나 접는 경우에도 접착제층의 크랙이 적게 발생하는 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vapor chamber in which cracks of the adhesive layer are less generated even when bending or folding.

본 발명의 다른 목적은 대향하는 대상물 사이에 개재된 경우 탄성이 있어 대향하는 대상물과 밀착이 잘 되어 열 전달이 좋은 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vapor chamber that has good elasticity when it is interposed between opposing objects, and thus has good heat transfer due to elasticity.

본 발명의 다른 목적은 대량생산이 용이하여 경제적인 베이퍼 챔버를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an economical vapor chamber that is easy to mass-produce.

본 발명의 일 측면에 의하면, 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서, 서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판; 상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층; 상기 상판과 상기 하판의 대향면 중 어느 하나에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로; 상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및 상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며, 상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 해당 부분에서 대향하는 상판 또는 하판에 접착되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a vapor chamber used to transfer and cool heat of a heat generating source, comprising: upper and lower metal materials facing each other; An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion; A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion at any one of the opposite surfaces of the upper plate and the lower plate; Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And a working fluid filled in the fluid passage, wherein at least one of the protrusions constitutes a support protrusion, and an upper surface of the support protrusion is attached to an upper or lower plate facing the corresponding part through an elastic adhesive. A vapor chamber characterized by the above is provided.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서, 서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판; 상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층; 상기 상판과 상기 하판의 각 대향면에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로; 상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및 상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며, 상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 형성하고, 상기 각 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 서로 접착하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a vapor chamber used to transfer and cool heat of a heat generating source, comprising: upper and lower metal materials facing each other; An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion; A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion on each of the opposing surfaces of the upper plate and the lower plate; Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And a working fluid filled in the fluid flow path, wherein at least one of the protrusions forms a support protrusion, and the upper surface of each support protrusion is provided with an elastic adhesive to provide adhesion to the vapor chamber. do.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서, 서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판; 상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층; 상기 상판과 상기 하판의 대향면 중 어느 하나에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로; 상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및 상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며, 상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 해당 부분에서 대향하는 상판 또는 하판에 접착되고, 상기 상판과 상기 하판의 밀봉부 중 적어도 어느 하나와, 상기 지지용 돌기의 상면에 대향하는 상판 또는 하판의 해당 부분에 각각 단차가 형성되어 상기 접착제층과 상기 접착제를 수용하여 상기 유로용 돌기가 대향하는 상판 또는 하판에 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a vapor chamber used to transfer and cool heat of a heat generating source, comprising: upper and lower metal materials facing each other; An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion; A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion at any one of the opposite surfaces of the upper plate and the lower plate; Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And a working fluid filled in the fluid flow path, wherein at least one of the protrusions constitutes a support protrusion, and an upper surface of the support protrusion is bonded to an upper or lower plate facing the corresponding portion through an elastic adhesive, Steps are respectively formed on at least one of the sealing portions of the upper plate and the lower plate and the corresponding portion of the upper plate or the lower plate opposite to the upper surface of the supporting projection, so that the projections for the flow path are opposite by receiving the adhesive layer and the adhesive. A vapor chamber is provided, which is characterized in that it directly contacts the upper or lower plate.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서, 서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판; 상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층; 상기 상판과 상기 하판의 대향면에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로; 상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및 상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며, 상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 각 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 서로 접착되고, 상기 상판과 상기 하판의 밀봉부 중 적어도 어느 하나와, 상기 각 지지용 돌기 중 적어도 어느 하나는 각각 낮은 높이로 형성되어 상기 접착제층과 상기 접착제를 수용하여 상기 유로용 돌기가 서로 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a vapor chamber used to transfer and cool heat of a heat generating source, comprising: upper and lower metal materials facing each other; An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion; A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion on opposite surfaces of the upper plate and the lower plate; Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And a working fluid filled in the fluid passage, wherein at least one of the protrusions constitutes a support protrusion, and the upper surfaces of the support protrusions are bonded to each other via an elastic adhesive, and sealing the upper and lower plates. A vapor chamber is provided, wherein at least one of the parts and at least one of the support protrusions are each formed at a low height to receive the adhesive layer and the adhesive and the projections for the flow paths are in direct contact with each other. .

바람직하게, 상기 상판과 상기 하판의 서로 대향하는 일측에는 상기 작동 유체를 주입하기 위한 주입구멍을 형성하는 팁(tip)이 돌출 형성된다.Preferably, a tip forming an injection hole for injecting the working fluid is protruded on one side of the upper plate and the lower plate facing each other.

바람직하게, 상기 접착제층은 경화성의 고무 접착제층일 수 있다.Preferably, the adhesive layer may be a curable rubber adhesive layer.

바람직하게, 상기 유로용 돌기의 크기는 발열체가 접촉하는 부분의 증발부에서 냉각부까지 다르게 설정될 수 있다.Preferably, the size of the projection for the flow path may be set differently from the evaporation part to the cooling part of the portion where the heating element contacts.

바람직하게, 상기 상판과 상기 하판의 대향면 사이에 구리선 매쉬, 구리 편조선 또는 구리 니트선 중 적어도 어느 하나가 개재되거나, 그라파이트 시트가 개재되어 상기 상판과 상기 하판에 접촉될 수 있다.Preferably, at least one of a copper wire mesh, a copper braided wire or a copper knit wire is interposed between the upper plate and the opposite surfaces of the lower plate, or a graphite sheet is interposed to be in contact with the upper plate and the lower plate.

바람직하게, 상기 지지용 돌기의 상면의 면적은 상기 유로용 돌기의 상면의 면적보다 클 수 있다.Preferably, the area of the upper surface of the protrusion for support may be larger than the area of the upper surface of the protrusion for the flow path.

바람직하게, 상기 유로용 돌기의 상면은 대향하는 상판 또는 하판에 직접 접촉할 수 있다.Preferably, the upper surface of the projection for the flow path may directly contact the opposite upper or lower plate.

바람직하게, 상기 상판과 상기 하판의 적어도 하나의 외부로 노출된 면에 그라파이트층이 형성될 수 있다.Preferably, a graphite layer may be formed on at least one externally exposed surface of the upper plate and the lower plate.

바람직하게, 상기 베이퍼 챔버의 적어도 한 부위는 절곡에 의해 벤딩될 수 있다.Preferably, at least one portion of the vapor chamber can be bent by bending.

본 발명에 의하면, 작동 유체의 액상/기상 사이의 상 전이를 반복하고, 잠열을 이용하여 증발부에서 회수한 열을 냉각 영역(응축부)으로 반복하여 수송하기 용이하다.According to the present invention, the phase transition between the liquid phase and the gas phase of the working fluid is repeated, and heat recovered from the evaporation unit using latent heat is easily transported repeatedly to the cooling region (condensation unit).

또한, 열 전달이 좋은 금속 상판과 하판의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부에 액상의 실리콘고무 접착제를 인쇄 또는 디스펜싱한 후 경화하여 형성한 접착제층이 탄성과 유연성을 갖고 상판과 하판을 밀봉 접착하기 때문에 베이퍼 챔버를 굴곡하거나 접는 경우에도 크랙이 잘 발생하지 않고 진공을 위한 밀봉을 유지할 수 있다.In addition, the adhesive layer formed by curing after printing or dispensing the liquid silicone rubber adhesive on the sealing portion formed along the edges of the metal upper plate and the lower plate having good heat transfer has elasticity and flexibility and seals and bonds the upper and lower plates. Even when the vapor chamber is bent or folded, cracks are less likely to occur and a seal for vacuum can be maintained.

또한, 접착제층이 탄성이 있어 대향하는 대상물 사이에 개재된 경우 대향하는 대상물과 밀착이 잘되어 열 전달이 좋다.In addition, when the adhesive layer is elastic and interposed between opposing objects, heat transfer is good due to good adhesion with opposing objects.

또한, 가격이 저렴한 실리콘고무를 사용하므로 재료비가 적게 들고 에칭에 의해 밀봉부와 돌기를 형성하므로 치수가 정밀하고 또한 대량으로 제조가 용이하다.In addition, since the low cost silicone rubber is used, the material cost is low and the sealing part and the protrusion are formed by etching, so that the dimensions are precise and the mass production is easy.

또한, 접착제층을 구성하는 실리콘고무가 낮은 온도의 산화 분위기에서 경화가 가능하여 제조 비용이 저렴하며 설비투자 비용이 적다.In addition, the silicone rubber constituting the adhesive layer can be cured in an oxidizing atmosphere at a low temperature, so manufacturing costs are low and equipment investment costs are low.

또한, 유로용 돌기에 비해 크기가 큰 지지용 돌기에 접착제층을 형성한 후 접착제가 대향하는 금속판에 접착하므로 베이퍼 챔버의 중간 부위가 벌어지지 않고 기계적 강도가 좋아 신뢰성 있는 열 전달을 할 수 있다.In addition, since the adhesive layer is formed on the facing metal plate after the adhesive layer is formed on the supporting projection having a larger size than the projection for the flow path, the intermediate portion of the vapor chamber does not open and the mechanical strength is good, so that reliable heat transfer can be achieved.

또한, 다수의 유로용 돌기가 대향하는 금속판에 접촉하므로 신뢰성 있고 효과적인 열 전달을 할 수 있다.In addition, since a plurality of projections for the flow path contact the opposing metal plate, reliable and effective heat transfer can be achieved.

또한, 폭 방향으로 열 전도가 좋은 그라파이트 시트를 내부에 적용함으로써 발열체로부터 전달된 열을 상판이나 하판의 수평면상의 다른 위치로 빠르게 전달할 수 있다.In addition, by applying a graphite sheet having good heat conduction in the width direction therein, heat transferred from the heating element can be quickly transferred to another position on the horizontal surface of the upper plate or the lower plate.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 폭 방향으로 절단한 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a vapor chamber according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view cut in the width direction.
3 is a cross-sectional view showing a vapor chamber according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a vapor chamber according to another embodiment of the present invention.

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 should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in the present invention should be interpreted as meanings generally understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention. It should not be interpreted as a meaning or an excessively reduced meaning. In addition, when the technical term used in the present invention is a wrong technical term that does not accurately represent the spirit of the present invention, it should be understood as being replaced by a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or in context before and after, and should not be interpreted as an excessively reduced meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 폭 방향으로 절단한 부분 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a vapor chamber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view cut in the width direction.

베이퍼 챔버(100)는, 서로 대향하는 금속 재질의 상판(110) 및 하판(120), 상판(110)과 하판(120)의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부(124) 사이에 개재되어 상판(110)과 하판(120)을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층(130), 하판(120)의 대향면에 형성된 유체 유로(121), 유체 유로(121)에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기(122), 및 지지용 돌기(123)로 이루어진다.The vapor chamber 100 is interposed between the upper plate 110 and the lower plate 120 made of metals facing each other, and the sealing portions 124 formed along the edges of the opposite surfaces of the upper plate 110 and the lower plate 120, thereby interposing the upper plate. (110) and the lower plate 120 are adhered to each other to seal and seal the elastic adhesive layer 130, the lower surface 120 of the fluid flow path 121 formed on the opposite surface, the fluid flow path 121 for a plurality of flow paths It consists of a projection 122, and a projection 123 for support.

베이퍼 챔버(100)의 두께는 0.20㎜ 내지 0.7㎜일 수 있으며, 폭과 길이는 두께에 비하여 매우 크고, 전체적으로 많은 부위가 평면을 이룬다.The thickness of the vapor chamber 100 may be 0.20 mm to 0.7 mm, and the width and length are very large compared to the thickness, and many parts form a plane as a whole.

상판(110)과 하판(120)은, 가령 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되며, 이 실시 예에서 상판(110)은 상면과 하면 모두 가공하지 않은 평판 형상이고, 하판(120)은 밀봉부(124)의 내측에 형성된 유체 유로(121)를 구비한다.The upper plate 110 and the lower plate 120 are made of, for example, copper, copper alloy, aluminum or aluminum alloy, and in this embodiment, the upper plate 110 is a flat plate shape that is not processed on both the upper and lower surfaces, and the lower plate 120 is It has a fluid flow path 121 formed inside the sealing portion 124.

상판(110)과 하판(120)의 재료와 두께를 동일하게 함으로써 상하 방향성이 적도록 하여 방향에 의한 열적 차이를 줄일 수 있다.By making the material and thickness of the upper plate 110 and the lower plate 120 the same, the vertical direction is small, so that the thermal difference due to the direction can be reduced.

상판(110)의 적어도 밀봉부(114)는 미세하게 에칭 처리되어 일정한 표면 거칠기를 갖도록 하여 접착제층(130)이 신뢰성 있게 접착되도록 할 수 있다.At least the sealing portion 114 of the top plate 110 is finely etched to have a constant surface roughness so that the adhesive layer 130 can be reliably adhered.

여기서, 상판(110)과 하판(120)의 구별은 도면상의 도시를 기준으로 정의된 것으로, 위치나 결합 관계에서 해당 용어에 특히 한정되지는 않는다.Here, the distinction between the upper plate 110 and the lower plate 120 is defined based on the city on the drawing, and is not particularly limited to the term in terms of location or connection.

후술하는 것처럼, 유체 유로(121)는 작동 유체가 흐르는 통로를 의미하는 것으로, 하판(120)을 기설정된 패턴으로 에칭함으로써 유체 유로(121)가 형성되고, 유체 유로(121)가 형성됨에 따라 그 결과로 밀봉부(124)와 유로용 돌기(122) 및 지지용 돌기(123)가 형성된다.As will be described later, the fluid flow path 121 means a passage through which the working fluid flows, and the fluid flow path 121 is formed by etching the lower plate 120 in a predetermined pattern, and as the fluid flow path 121 is formed, As a result, a sealing portion 124, a projection 122 for the flow path, and a projection 123 for support are formed.

따라서, 본 발명은 대향하는 상판과 하판의 대향면 중 적어도 어느 하나에 에칭에 의해 유체 유로가 형성된 구조를 필수적으로 포함한다.Accordingly, the present invention essentially includes a structure in which a fluid flow path is formed by etching on at least one of the opposing surfaces of the opposing upper and lower plates.

선택적으로, 상판(110)과 하판(120) 중 외부로 노출된 어느 한 면에는 그라파이트층이 형성될 수 있다. 이 경우 베이퍼 챔버(100)는 그라파이트층에 의해 수평 방향으로 열 전달이 더 잘 된다는 이점이 있다.Optionally, a graphite layer may be formed on one surface exposed to the outside of the upper plate 110 and the lower plate 120. In this case, the vapor chamber 100 has an advantage that heat transfer is better in the horizontal direction by the graphite layer.

본 발명에서, 밀봉부(124)는 상판(110)과 하판(120)의 가장자리를 따라 일정한 폭으로 이루어져 상판(110)과 하판(120)의 밀봉 접착을 위해 접착제층(130)을 형성하기 위한 부분으로, 유체 유로(121)가 형성되는 부분과 구별되며, 이 실시 예에서 유로용 돌기(122)의 상면과 같은 수평 레벨을 유지한다.In the present invention, the sealing portion 124 is made of a constant width along the edges of the upper plate 110 and the lower plate 120 for forming the adhesive layer 130 for sealing adhesion of the upper plate 110 and the lower plate 120 As a part, it is distinguished from the part where the fluid flow path 121 is formed, and in this embodiment, it maintains the same horizontal level as the top surface of the projection 122 for the flow path.

상판(110)과 하판(120)의 두께는 0.1㎜ 내지 0.4㎜의 범위에서 유체 유로(121)가 형성되느냐에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 밀봉부(124)의 폭과 높이는 각각 1㎜, 0.05㎜일 수 있다. The thickness of the upper plate 110 and the lower plate 120 may be appropriately selected depending on whether the fluid flow path 121 is formed in a range of 0.1 mm to 0.4 mm, and the width and height of the sealing portion 124 are 1 mm, respectively. It may be 0.05 mm.

상판(110)과 하판(120)의 서로 대향하는 일측에는 작동 유체를 주입하기 위한 주입구멍(126)을 형성하기 위한 팁(tip)(115, 125)이 돌출 형성된다.On the opposite sides of the upper plate 110 and the lower plate 120, tips 115 and 125 for forming an injection hole 126 for injecting a working fluid are protruded.

이 실시 예에서, 상판(110)의 팁(115)과 하판(120)의 팁(125)은 접착제층(130)에 의해 양측 부분만 접착되어 끝 부분에 주입구멍(126)이 형성되도록 한다.In this embodiment, the tip 115 of the upper plate 110 and the tip 125 of the lower plate 120 are adhered to both sides by the adhesive layer 130 so that the injection hole 126 is formed at the end.

주입구멍(126)을 통하여 작동 유체를 주입하려면, 잘 알려진 하나의 기술과 같이 주입구멍(126)의 내부를 진공화시켜 진공의 흡입력에 의해 챔버 내부에 작동 유체를 주입한 다음, 챔버 내부의 작동 유체를 일정량만 남기고 빼낸 후 액체 질소등을 이용하여 남겨진 작동 유체를 동결한다. To inject the working fluid through the injection hole 126, the inside of the injection hole 126 is evacuated by injecting the working fluid into the chamber by vacuum suction force, and then the inside of the chamber is operated as one well-known technique. After leaving only a certain amount of fluid, the remaining working fluid is frozen using liquid nitrogen.

이후, 진공 작업에 의해 파이프 내부의 일부에 진공를 형성한다.Thereafter, a vacuum is formed on a part of the inside of the pipe by a vacuum operation.

이후, 상판(110)과 하판(120)의 팁(115, 125)을 스폿 웰딩, 초음파, 또는 레이저에 의한 열 융착으로 녹여 서로 접착하도록 하여 밀봉하며, 챔버 내부는 소정량의 작동 유체가 충진된 진공 상태가 된다.Thereafter, the tips 115 and 125 of the upper plate 110 and the lower plate 120 are melted by heat welding by spot welding, ultrasonic waves, or lasers to be adhered to each other and sealed, and the chamber is filled with a predetermined amount of working fluid. It becomes a vacuum.

도 1에 확대된 원 안에 도시된 것처럼, 하판(120)의 대향면에서 밀봉부(124)의 내측을 일정한 패턴으로 에칭하여 유체 유로(121)를 형성함으로써 유체 유로(121) 이외의 부분이 유로용 돌기(122)가 된다. 또는 이와 반대로, 유로용 돌기(122)를 기설정된 패턴으로 형성함으로써, 유로용 돌기(122) 사이의 틈에 의해 유체 유로(121)가 형성될 수 있다.As shown in the circle enlarged in FIG. 1, a portion other than the fluid flow path 121 is formed by etching the inside of the sealing portion 124 in a predetermined pattern on the opposite surface of the lower plate 120 to form the fluid flow path 121. It becomes the dragon protrusion 122. Or, on the contrary, by forming the projections 122 for the flow path in a predetermined pattern, the fluid flow path 121 may be formed by the gap between the projections 122 for the flow path.

이 실시 예에서, 유체 유로(121)는 하판(120)에 형성되지만 반대로 상판(110)에 형성될 수 있고, 후술하는 것처럼, 상판(110)과 하판(120) 모두에 동일하거나 다른 패턴의 유체 유로가 형성될 수 있다.In this embodiment, the fluid flow path 121 is formed on the lower plate 120, but may be formed on the upper plate 110, on the contrary, as described later, the same or different patterns of fluid on both the upper plate 110 and the lower plate 120 A flow path can be formed.

유로용 돌기(122)는 하판(120) 전체에서 동일한 밀도와 패턴으로 형성될 필요는 없으며, 정해진 폭의 유체 유로(121)만 형성할 수 있으면 불규칙한 밀도와 패턴으로 형성될 수도 있다.The protrusions 122 for the flow path need not be formed with the same density and pattern in the entire lower plate 120, and may be formed with an irregular density and pattern if only the fluid flow path 121 having a predetermined width can be formed.

유체 유로(121)의 폭은 발열체가 접촉하는 부분으로 가정되는 증발부로부터 냉각부까지 다르게 설정되어 열 전달 효과를 좋게 할 수도 있는데, 이에 따라 유로용 돌기(122)의 직경이나 밀도가 달라질 수 있다.The width of the fluid passage 121 may be set differently from the evaporation part to the cooling part, which is assumed to be a part where the heating element is in contact, to improve the heat transfer effect. Accordingly, the diameter or density of the protrusion 122 for the flow passage may be changed. .

또한, 도 1의 확대된 원 안을 참조하면, 하판(120)에 형성된 유로용 돌기(122)와 구별되는 크기를 갖는 지지용 돌기(123)가 형성될 수 있다.In addition, referring to the enlarged circle of FIG. 1, a support protrusion 123 having a size different from the protrusion 122 for the flow passage formed in the lower plate 120 may be formed.

상기한 것처럼, 유로용 돌기(122)는 유체 유로(121)를 형성하는 용도로 형성되지만, 지지용 돌기(123)는 그 위에 접착제층(132)이 형성되어 해당 부분에서 지지용 돌기(123)의 상면이 상판(110)에 접착되어 베이퍼 챔버(100)의 중간 부분에서 상판(110)과 하판(120)이 들뜨거나 벌어지는 것을 막아준다.As described above, the projection 122 for the flow path is formed for the purpose of forming the fluid flow path 121, but the support projection 123 is formed with an adhesive layer 132 thereon to support the projection 123 at the corresponding portion. The upper surface of the top plate 110 is bonded to prevent the top plate 110 and the bottom plate 120 from being lifted or opened in the middle of the vapor chamber 100.

따라서, 지지용 돌기(123)는 접착제층(132)이 충분히 형성될 수 있는 정도의 크기로 형성되는데, 통상 지지용 돌기(123)의 상면의 면적은 유로용 돌기(122)의 상면의 면적보다 크다.Therefore, the support protrusion 123 is formed to a size sufficient to sufficiently form the adhesive layer 132, and the area of the top surface of the support protrusion 123 is usually less than the area of the top surface of the flow path protrusion 122. Big.

이 실시 예에서, 유로용 돌기(122)와 지지용 돌기(123)는 원형을 이루는데, 이에 한정되지 않고 모서리가 라운드 진 사각형일 수 있다.In this embodiment, the protrusion 122 for the flow path and the protrusion 123 for support form a circle, but are not limited to this, and may have a rounded corner.

또한, 접착제층(132)은 접착제층(130)과 같은 접착제가 적용될 수 있는데, 이를 위해 접착제층(130)을 형성하는 과정에서 접착제층(132)이 형성될 수 있다.In addition, the adhesive layer 132 may be applied with an adhesive such as the adhesive layer 130, the adhesive layer 132 may be formed in the process of forming the adhesive layer 130 for this purpose.

유체 유로(121)는 양산성이 좋고 치수가 정밀하게 한 번의 에칭에 의해 형성될 수 있는데, 후술하는 것처럼, 밀봉부(124)의 상면과 돌기(122)의 상면이 같은 수평 레벨을 이루어 유로용 돌기(122)가 상판(110)에 접촉하지 않는 것을 방지하기 위해 밀봉부(124)에 접착제층(130)의 두께 정도의 단차를 형성하거나 그만큼 낮게 형성할 수 있으며, 이때 유체 유로(121)를 형성하는 에칭 공정과 별도의 에칭 공정을 적용할 수 있다.The fluid flow path 121 has good mass-producibility and can be formed precisely by one etching. As will be described later, the top surface of the sealing portion 124 and the top surface of the protrusion 122 form the same horizontal level for the flow path. In order to prevent the protrusion 122 from contacting the top plate 110, a step of about the thickness of the adhesive layer 130 may be formed on the sealing portion 124 or formed as low as possible, and at this time, the fluid flow path 121 may be formed. A separate etching process from the forming etching process can be applied.

접착제층(130, 132)은 탄성과 유연성을 가지며, 가령 액상의 실리콘고무 접착제를 인쇄 또는 디스펜싱한 후 경화하여 형성할 수 있다.The adhesive layers 130 and 132 have elasticity and flexibility, and may be formed by curing after printing or dispensing a liquid silicone rubber adhesive.

즉, 액상의 실리콘고무는 경화 후 대향하는 대상물과 접착력을 갖는 경화성 재료로, 경화된 후 상판(110)과 하판(120)의 밀봉부(114, 124)를 신뢰성 있게 접착하여 베이퍼 챔버(100)의 내부를 신뢰성 있게 밀봉한다.That is, the liquid silicone rubber is a curable material having an adhesive force with an object to be opposed after curing. After curing, the sealing portions 114 and 124 of the upper plate 110 and the lower plate 120 are reliably adhered to the vapor chamber 100. The inside of the container is reliably sealed.

또한, 접착제층(130, 132)은 탄성을 갖는 고무 접착제로 열 경화성 재료이기 때문에 한 번 경화 후 열에 의해 다시 용융되지 않으므로 베이퍼 챔버(100)에 열이 가해지더라도 신뢰성 있게 내부의 진공을 유지하고 작동 유체가 새어나오지 않도록 한다.In addition, since the adhesive layers 130 and 132 are heat-curable materials made of an elastic rubber adhesive, they are not melted again by heat after curing once, so that even if heat is applied to the vapor chamber 100, the internal vacuum is reliably maintained and operated. Avoid leaking fluids.

바람직하게, 작업성을 고려하여 접착제층(130, 132)의 경화는 열에 의해 이루어진다.Preferably, curing of the adhesive layers 130 and 132 is performed by heat in consideration of workability.

접착제층(130, 132)의 두께는 한정하지 않으나 경화 속도, 열전달 효과 및 밀봉의 정도를 고려하여 바람직하게 0.02㎜ 내지 0.2㎜ 일 수 있다.The thickness of the adhesive layers 130 and 132 is not limited, but may be preferably 0.02 mm to 0.2 mm in consideration of curing speed, heat transfer effect, and degree of sealing.

상판(110) 또는 하판(120)의 밀봉부(114, 124)를 에칭에 의해 표면 처리함으로써 접착제층(130, 132)이 밀봉부(114, 124)에 신뢰성 있게 잘 접착되고 좋은 접착력을 갖는다.The adhesive layers 130 and 132 are reliably adhered to the sealing portions 114 and 124 by surface treatment of the sealing portions 114 and 124 of the upper plate 110 or the lower plate 120 by etching, and have good adhesion.

본 발명의 접착제층(130, 132)은 실리콘 고무에 한정하지 않고 경화 후 탄성과 접착력을 가지는 경화성 폴리머 재료일 수 있다.The adhesive layers 130 and 132 of the present invention are not limited to silicone rubber, and may be a curable polymer material having elasticity and adhesion after curing.

접착제층(130)은 상판(110)과 하판(120)의 가장자리에 형성된 밀봉부(114, 124) 사이에 개재되는데, 이 실시 예에서는 하판(120)의 밀봉부(124) 위에 형성되어 개재된다. The adhesive layer 130 is interposed between the sealing portions 114 and 124 formed on the edges of the upper plate 110 and the lower plate 120, and in this embodiment, is formed and interposed on the sealing portion 124 of the lower plate 120. .

접착제층(130)에 의해 상판(110)과 하판(120)이 서로 접착되어 베이퍼 챔버(100)의 내부가 진공을 유지하도록 밀봉되는데, 접착제층(130)을 구성하는 실리콘고무는 탄성과 유연성을 갖기 때문에 제조된 베이퍼 챔버(100)를 구부리거나 접을 때 접착제층(130)의 탄성과 유연성에 의해 크랙이 형성되지 않고 밀봉을 유지할 수 있다.The upper plate 110 and the lower plate 120 are adhered to each other by the adhesive layer 130 so that the inside of the vapor chamber 100 is sealed to maintain a vacuum. The silicone rubber constituting the adhesive layer 130 has elasticity and flexibility. Due to the elasticity and flexibility of the adhesive layer 130 when bending or folding the manufactured vapor chamber 100, cracks are not formed and sealing can be maintained.

따라서, 제조된 베이퍼 챔버(100)는 적어도 한 부위가 절곡에 의해 벤딩된 형태를 구비할 수 있다.Accordingly, the manufactured vapor chamber 100 may have a shape in which at least one portion is bent by bending.

또한, 베이퍼 챔버(100)가 대향하는 대상물 사이에 개재된 경우, 상판(110)과 하판(120)이 탄성을 갖는 접착제층(130)에 의해 탄성적으로 결합되어 있기 때문에 눌림성이 좋아 대향하는 대상물과 밀착이 잘 되어 열 전달이 좋다.In addition, when the vapor chamber 100 is interposed between opposing objects, the upper plate 110 and the lower plate 120 are elastically coupled by the elastic adhesive layer 130, so that the pressing property is good and opposes. It is in good contact with the object and has good heat transfer.

접착제층(130)이 얇은 경우에 두께에 비례하여 탄성이 작을 수는 있지만 휴대폰과 같이 두께가 얇은 제품에서는 이 정도의 탄성도 효과적일 수 있으며, 또한 이러한 탄성은 휴대폰 등의 진동 시험에서 진동을 흡수하는 역할을 할 수도 있다.Although the elasticity may be small in proportion to the thickness when the adhesive layer 130 is thin, this degree of elasticity may also be effective in a thin product such as a mobile phone, and such elasticity absorbs vibration in vibration tests of mobile phones and the like. It can also play a role.

또한, 대략 700℃ 내지 900℃의 진공로 또는 가스로에서 실시되는 통상의 용가재를 위한 브레이징 접착에 비교하여 실리콘고무는 매우 낮은 온도인 100℃ 내지 200℃의 산화 분위기에서 경화가 가능하여 베이퍼 챔버(100)의 제조가 용이하고 경제적이다.In addition, compared to the brazing adhesion for a conventional filler material performed in a vacuum furnace or a gas furnace of approximately 700 ° C to 900 ° C, the silicone rubber can be cured in an oxidizing atmosphere of 100 ° C to 200 ° C, which is a very low temperature, so that the vapor chamber 100 ) Is easy to manufacture and economical.

또한, Ag/Cu로 된 고가의 용가재보다 실리콘고무의 가격이 저렴하여 베이퍼 챔버(100)를 경제성 있게 제조할 수 있고, 또한 실리콘고무의 무게도 가벼워 완제품의 무게를 적게 할 수 있다.In addition, the price of the silicone rubber is cheaper than the expensive filler material of Ag / Cu, so that the vapor chamber 100 can be economically manufactured, and the weight of the silicone rubber is also light, so that the weight of the finished product can be reduced.

베이퍼 챔버(100)의 열 전달 효과를 높이기 위하여 액상의 실리콘고무에 열전도성 파우더를 혼합하여 접착제층(130)을 열 전도성으로 제조할 수도 있다. 그러나 이 경우 열 전도성 파우더를 많이 혼합한 경우 진공을 위한 밀봉성이 떨어진다는 단점이 있다. 열전도성 접착제층(130)의 열 전달율은 1.5W/mK 정도일 수 있다.In order to increase the heat transfer effect of the vapor chamber 100, the thermally conductive powder may be mixed with the liquid silicone rubber to make the adhesive layer 130 thermally conductive. However, in this case, when a large amount of thermally conductive powder is mixed, there is a disadvantage that the sealing property for vacuum is poor. The heat transfer rate of the thermally conductive adhesive layer 130 may be about 1.5 W / mK.

상기한 것처럼, 접착제층(130)에 의해 상판(110)과 하판(120)의 밀봉부(114, 124)가 밀봉됨으로써, 기밀 상태의 중공 평판형 베이퍼 챔버(100)를 구성하고, 베이퍼 챔버(100)의 내부에 공기 등의 비응축 가스가 탈기된 상태로 작동 유체가 봉입될 수 있다.As described above, the sealing portions 114 and 124 of the upper plate 110 and the lower plate 120 are sealed by the adhesive layer 130 to form a hollow flat plate type vapor chamber 100, and the vapor chamber ( The working fluid may be sealed in a state in which non-condensing gas such as air is degassed in the interior of 100).

상기와 같은 구조를 갖는 베이퍼 챔버에 의하면, 상판(110)이나 하판(120)의 외면의 일정 부분에 전자부품 등의 발열체가 배치되는데, 발열체가 직접 접촉되거나 열전도성 접착제나 열전도성 점착테이프를 개재하여 접착/점착되거나 또는 근접하여 배치될 수 있다.According to the vapor chamber having the above-described structure, a heating element such as an electronic component is disposed on a certain portion of the outer surface of the upper plate 110 or the lower plate 120. The heating element is in direct contact or is interposed with a thermally conductive adhesive or a thermally conductive adhesive tape. Can be glued / adhered or placed in close proximity.

발열체에 대응하는 상판(110)이나 하판(120)의 해당 부분에는 증발부가 형성되어 이 부분에서 작동 유체가 증발되면, 유체 유로(121)를 따라 기상의 작동 유체가 확산된다.An evaporation portion is formed in a corresponding portion of the upper plate 110 or the lower plate 120 corresponding to the heating element, and when the working fluid is evaporated in this portion, the gaseous working fluid is diffused along the fluid flow path 121.

기상의 작동 유체가 증발부로부터 멀어짐에 따라 열을 빼앗겨 응축하는데, 이 응축 현상은, 증발부로부터 멀리 떨어진 단부에서 특히 현저하게 발생한다.As the working fluid in the gas phase moves away from the evaporator, heat is taken away and condensed. This condensation occurs particularly remarkably at the end far from the evaporator.

작동 유체가 응축되면, 액상의 작동 유체가 유체 유로(121)를 따라 증발부의 근방으로 돌아오며, 다시 발열체로부터 열을 흡수하게 된다.When the working fluid is condensed, the liquid working fluid returns to the vicinity of the evaporator along the fluid flow path 121, and absorbs heat from the heating element again.

이와 같이, 본 발명의 베이퍼 챔버(100)는, 작동 유체의 액상/기상 사이의 상 전이를 반복하고, 잠열을 이용하여 증발부에서 회수한 열을 냉각 영역(응축부)으로 반복하여 수송할 수 있다.As described above, the vapor chamber 100 of the present invention repeats the phase transition between the liquid phase and the gas phase of the working fluid, and repeatedly transports heat recovered from the evaporation unit to the cooling region (condensation unit) using latent heat. have.

도 3(a)과 3(b)은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 단면도이다.3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views showing a vapor chamber according to another embodiment of the present invention.

이 실시 예에서는, 상판(110)의 대향면에 가장자리를 따라 밀봉부(114)를 형성하고, 밀봉부(114)의 내측에 하판(120)과 동일한 형상의 유로용 돌기(112)를 형성하여 유체 유로(111)를 형성하고, 하판(120)의 지지용 돌기(123)에 대응하여 지지용 돌기(113)를 형성한다.In this embodiment, the sealing portion 114 is formed along the edge on the opposite surface of the upper plate 110, and the protrusion 112 for the flow path of the same shape as the lower plate 120 is formed inside the sealing portion 114. The fluid flow path 111 is formed, and the supporting projection 113 is formed corresponding to the supporting projection 123 of the lower plate 120.

이 실시 예에서, 도 3(a)와 같이, 상판(110)과 하판(120)에 형성된 밀봉부(114, 124), 유로용 돌기(112, 122) 및 지지용 돌기(113, 123)는 서로 대향하여 대칭을 이루도록 접촉함으로써 기구적 강도가 좋도록 하고 있는데, 이에 한정되지 않고, 도 3(b)과 같이, 일부가 접촉하도록 서로 엇갈려 형성될 수 있다. 이 경우, 상판(110)과 하판(120)에 형성된 밀봉부(114, 124)가 서로 다른 폭을 갖거나, 유체 유로(111, 121)의 폭을 다르게 하거나, 또는 유로용 돌기(112, 122)와 지지용 돌기(113, 123)의 크기를 다르게 할 수 있다.In this embodiment, as shown in Figure 3 (a), the sealing portion 114, 124 formed on the upper plate 110 and the lower plate 120, the projections 112, 122 for the flow path and the projections 113, 123 for the support The mechanical strength is good by contacting them to face each other in a symmetrical manner, but is not limited thereto. In this case, the sealing portions 114 and 124 formed on the upper plate 110 and the lower plate 120 have different widths, different widths of the fluid flow paths 111 and 121, or protrusions 112 and 122 for the flow paths. ) And the supporting projections 113 and 123 may have different sizes.

도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 베이퍼 챔버를 보여주는 단면도이다.4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views showing a vapor chamber according to another embodiment of the present invention.

상기의 일 실시 예에 의하면, 하판(120)의 밀봉부(124)와 지지용 돌기(123) 위에는 각각 접착제층(130, 132)가 형성되는데, 접착제층(130, 132)은 일정한 두께를 갖기 때문에 이에 의해 유로용 돌기(122)의 상면이 상판(110)의 대향면에 직접 접촉하지 못하고 틈이 생길 수 있다.According to one embodiment of the above, the adhesive layer (130, 132) is formed on the sealing portion 124 and the projection 123 of the lower plate 120, respectively, the adhesive layer (130, 132) has a constant thickness Therefore, the upper surface of the protrusion 122 for the flow path may not directly contact the opposite surface of the top plate 110, and thus a gap may be formed.

그 결과, 유로용 돌기(122)의 상면과 상판(110)의 대향면 사이에 형성된 틈에 의해 유체 유로(121)의 크기가 정해진 크기보다 커질 수 있어 열 전달 효율이 떨어질 수 있다.As a result, the size of the fluid flow path 121 may be larger than a predetermined size by a gap formed between the upper surface of the protrusion 122 for the flow path and the opposite surface of the top plate 110, and thus heat transfer efficiency may be deteriorated.

도 4(a)를 참조하면, 지지용 돌기(123)와 하판(120)의 밀봉부(124) 위에 각각 형성된 접착제층(130, 132)에 대응하는 상판(110) 부분에 단차(114a, 114b)가 형성된다.Referring to Figure 4 (a), the support projections 123 and the lower plate 120, the sealing portion 124, respectively formed on the adhesive layer (130, 132) corresponding to the upper plate 110 portion of the step (114a, 114b) ) Is formed.

단차(114a, 114b)의 깊이는 접착제층(130, 132)의 두께와 같게 하거나, 접착제층(130, 132)이 탄성을 갖기 때문에 다소 작게 형성할 수 있다.The depths of the steps 114a and 114b may be equal to the thickness of the adhesive layers 130 and 132, or may be formed somewhat smaller because the adhesive layers 130 and 132 have elasticity.

이러한 구조에 의하면, 단차(114a, 114b)이 접착제층(130, 132)을 수용함으로써, 접착제층(130, 132)의 상면 레벨이 유로용 돌기(122)의 상면 레벨과 같게 함으로써, 여전히 유로용 돌기(122)가 상판(110)의 대향면에 직접 접촉하여 틈이 생기는 것을 막을 수 있다.According to this structure, the step 114a, 114b accommodates the adhesive layers 130, 132, so that the level of the upper surface of the adhesive layers 130, 132 is the same as the level of the upper surface of the projections 122 for the flow path, and still for the flow path. The protrusion 122 may directly contact the opposite surface of the top plate 110 to prevent the formation of a gap.

도 4(b)를 참조하면, 하판(120)의 지지용 돌기(123)와 밀봉부(124)에 각각 단차(124a, 123a)를 형성하여 유로용 돌기(122)보다 낮은 높이로 형성함으로써, 단차(124a, 123a)가 접착제층(130, 132)을 수용하도록 한다.Referring to Figure 4 (b), by forming a step (124a, 123a) on the projection 123 and the sealing portion 124 of the lower plate 120, respectively, by forming a lower height than the projection 122 for the flow path, Steps (124a, 123a) is to accommodate the adhesive layer (130, 132).

단차를 형성하기 위한 단차 부분에 정해진 표면 거칠기를 갖도록 하여 접착제층(130, 132)이 신뢰성 있게 접착되도록 할 수 있다.The adhesive layers 130 and 132 may be reliably adhered to by having a predetermined surface roughness in the step portion for forming the step.

상기의 실시 예에서는 중공 평판형 컨테이너를 구성하는 베이퍼 챔버를 예로 들었지만 본 발명은 히트파이프에도 동일하게 적용된다.In the above embodiment, a vapor chamber constituting a hollow flat container is exemplified, but the present invention is equally applied to a heat pipe.

구체적으로, 구리나 구리 합금으로 구성된 밀봉체의 내면에 유체 유로가 형성되고 작동 유체가 충진된다.Specifically, a fluid flow path is formed on the inner surface of the sealing body made of copper or copper alloy and the working fluid is filled.

히트파이프는 원형의 단면으로 형성되거나 납작하게 눌려 발열체와 접촉하는 밀봉체의 해당 부분이 평면을 유지하도록 할 수 있다.The heat pipe may be formed in a circular cross section or pressed flat so that a corresponding portion of the sealing body contacting the heating element maintains a flat surface.

한편, 선택적으로 상판(110)과 하판(120) 사이에 그라파이트 시트가 배치될 수 있다.Meanwhile, a graphite sheet may be selectively disposed between the upper plate 110 and the lower plate 120.

잘 알려진 것처럼, 그라파이트 시트는 수평 방향으로의 열전도성이 매우 우수하기 때문에 증발부로부터 흡수된 열을 수평면상에 떨어진 다른 위치로 빠르게 전도시킬 수 있다. 특히, 그라파이트 시트가 상판(110)이나 하판(120)에 접촉한 상태로 개재됨으로써, 상판(110)이나 하판(120)에 접촉된 발열체, 가령 전자부품으로부터 발생하는 열을 수평면 상의 다른 위치로 빠르게 전달할 수 있다.As is well known, the graphite sheet has a very good thermal conductivity in the horizontal direction, and thus, the heat absorbed from the evaporation part can be quickly conducted to other locations on the horizontal surface. In particular, the graphite sheet is interposed in a state in contact with the top plate 110 or the bottom plate 120, so that heat generated from the heating element contacting the top plate 110 or the bottom plate 120, for example, an electronic component, can be quickly moved to another location on a horizontal surface. Can deliver.

또한, 유체 유로(111, 112)에도 불구하고, 상판(110)과 하판(120) 사이에 구리선 매쉬, 구리 편조선 또는 구리 니트선으로 이루어지는 윅(wick)이 개재될 수 있다.Further, despite the fluid flow paths 111 and 112, a wick made of a copper wire mesh, a copper braided wire or a copper knit wire may be interposed between the upper plate 110 and the lower plate 120.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 한다.In the above, although the description has been mainly focused on the embodiment of the present invention, it is needless to say that various changes can be made at the level of those skilled in the art. Therefore, the scope of the present invention can not be interpreted limited to the above-described embodiment, it should be interpreted by the claims described below.

100: 베이퍼 챔버
110: 상판
112, 122: 유체 유로
120: 하판
130, 132: 접착제층100: Vapor chamber
110: top
112, 122: fluid flow path
120: bottom
130, 132: adhesive layer

Claims (17)

발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서,
서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판;
상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층;
상기 상판과 상기 하판의 대향면 중 어느 하나에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로;
상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및
상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며,
상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 해당 부분에서 대향하는 상판 또는 하판에 접착되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.A vapor chamber used to transfer and cool heat from a heat source,
Metal upper and lower plates facing each other;
An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion;
A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion at any one of the opposite surfaces of the upper plate and the lower plate;
Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And
And a working fluid filled in the fluid passage,
At least one of the protrusions constitutes a support protrusion, and an upper surface of the support protrusion is bonded to an upper or lower plate facing the corresponding portion through an elastic adhesive. 청구항 1에서,
상기 상판과 상기 하판의 서로 대향하는 일측에는 상기 작동 유체를 주입하기 위한 주입구멍을 형성하는 팁(tip)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
A tip of the upper plate and the lower plate facing each other, the tip (tip) forming an injection hole for injecting the working fluid is characterized in that the vapor chamber is formed. 청구항 1에서,
상기 접착제층은 경화성의 고무 접착제층인 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
The adhesive layer is a vapor chamber, characterized in that the curable rubber adhesive layer. 청구항 1에서,
상기 유로용 돌기의 크기는 발열체가 접촉하는 부분의 증발부에서 냉각부까지 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
The size of the projection for the flow path is characterized in that the vapor chamber is set differently from the evaporation portion to the cooling portion of the portion in contact with the heating element. 청구항 1에서,
상기 상판과 상기 하판의 대향면 사이에 구리선 매쉬, 구리 편조선 또는 구리 니트선 중 적어도 어느 하나가 더 개재되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
A vapor chamber, characterized in that at least one of a copper wire mesh, a copper braided wire or a copper knit wire is further interposed between the upper plate and the opposite surfaces of the lower plate. 청구항 1에서,
상기 상판과 상기 하판의 대향면 사이에 그라파이트 시트가 더 개재되어 상기 상판과 상기 하판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
A vapor chamber further comprising a graphite sheet interposed between opposite surfaces of the upper plate and the lower plate to contact the upper plate and the lower plate. 청구항 1에서,
상기 지지용 돌기의 상면의 면적은 상기 유로용 돌기의 상면의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
The area of the upper surface of the projection for support is larger than the area of the upper surface of the projection for the flow path. 청구항 1에서,
상기 지지용 돌기와 상기 유로용 돌기는 원형이거나 모서리가 라운드 진 사각형인 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
The support chamber and the projection for the flow path is a vapor chamber, characterized in that the round or rounded corners. 청구항 1에서,
상기 상판과 상기 하판의 재료 및 두께는 동일한 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
Vapor chamber, characterized in that the material and thickness of the upper plate and the lower plate are the same. 청구항 1에서,
상기 유로용 돌기의 상면은 대향하는 상판 또는 하판에 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.In claim 1,
The upper surface of the projection for the flow path is a vapor chamber, characterized in that in direct contact with the opposite upper or lower plate. 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서,
서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판;
상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층;
상기 상판과 상기 하판의 각 대향면에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로;
상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및
상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며,
상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 형성하고, 상기 각 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 서로 접착하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.A vapor chamber used to transfer and cool heat from a heat source,
Metal upper and lower plates facing each other;
An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion;
A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion on each of the opposing surfaces of the upper plate and the lower plate;
Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And
And a working fluid filled in the fluid passage,
At least one of the protrusions forms a support protrusion, and the upper surface of each support protrusion is bonded to each other via an elastic adhesive. 청구항 11에서,
상기 상판과 상기 하판에 형성된 상기 밀봉부, 상기 유로용 돌기 및 상기 지지용 돌기는 서로 대향하여 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버. In claim 11,
The vapor chamber, characterized in that the seal formed on the upper plate and the lower plate, the projection for the flow path and the projection for support are symmetrical to each other. 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서,
서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판;
상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층;
상기 상판과 상기 하판의 대향면 중 어느 하나에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로;
상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및
상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며,
상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 해당 부분에서 대향하는 상판 또는 하판에 접착되고,
상기 상판과 상기 하판의 밀봉부 중 적어도 어느 하나와, 상기 지지용 돌기의 상면에 대향하는 상판 또는 하판의 해당 부분에 각각 단차가 형성되어 상기 접착제층과 상기 접착제를 수용하여 상기 유로용 돌기가 대향하는 상판 또는 하판에 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.A vapor chamber used to transfer and cool heat from a heat source,
Metal upper and lower plates facing each other;
An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion;
A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion at any one of the opposite surfaces of the upper plate and the lower plate;
Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And
And a working fluid filled in the fluid passage,
At least one of the projections constitutes a supporting projection, and the upper surface of the supporting projection is bonded to an upper or lower plate opposite to the corresponding portion through an elastic adhesive,
Steps are respectively formed on at least one of the sealing portions of the upper plate and the lower plate and a corresponding portion of the upper plate or the lower plate opposite to the upper surface of the supporting projection to accommodate the adhesive layer and the adhesive so that the projections for the flow path are opposed. Vapor chamber, characterized in that in direct contact with the upper or lower plate. 발열 소스의 열을 전달 및 냉각하는데 사용되는 베이퍼 챔버로서,
서로 대향하는 금속 재질의 상판 및 하판;
상기 상판과 상기 하판의 대향면의 가장자리를 따라 형성된 밀봉부 사이에 개재되고, 상기 밀봉부에서 상기 상판과 상기 하판을 서로 접착하여 밀봉하는 탄성 접착제층;
상기 상판과 상기 하판의 대향면에서, 상기 밀봉부의 내측에 형성된 정해진 패턴의 유체 유로;
상기 유체 유로에 의해 이격 형성되는 다수의 유로용 돌기; 및
상기 유체 유로에 충진되는 작동 유체를 포함하며,
상기 돌기 중 적어도 하나는 지지용 돌기를 구성하고, 상기 각 지지용 돌기의 상면은 탄성 접착제를 개재하여 서로 접착되고,
상기 상판과 상기 하판의 밀봉부 중 적어도 어느 하나와, 상기 각 지지용 돌기 중 적어도 어느 하나는 각각 낮은 높이로 형성되어 상기 접착제층과 상기 접착제를 수용하여 상기 유로용 돌기가 서로 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.A vapor chamber used to transfer and cool heat from a heat source,
Metal upper and lower plates facing each other;
An elastic adhesive layer interposed between the upper plate and the sealing portion formed along the edge of the opposite surface of the lower plate, and sealing the upper plate and the lower plate to each other by sealing the sealing portion;
A fluid flow path having a predetermined pattern formed inside the sealing portion on opposite surfaces of the upper plate and the lower plate;
Projections for a plurality of flow paths spaced apart by the fluid flow paths; And
And a working fluid filled in the fluid passage,
At least one of the protrusions constitutes a support protrusion, and the upper surface of each support protrusion is bonded to each other through an elastic adhesive,
At least one of the sealing portion of the upper plate and the lower plate, and at least one of each of the support protrusions are respectively formed at a low height to receive the adhesive layer and the adhesive, so that the projections for the flow path directly contact each other. Vapor chamber. 청구항 1, 11, 13 및 14중 어느 한 항에서,
상기 상판과 상기 하판의 적어도 하나의 외부로 노출된 면에 그라파이트층이 형성된 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버. In any one of claims 1, 11, 13 and 14,
A vapor chamber, characterized in that a graphite layer is formed on at least one surface exposed to the outside of the upper plate and the lower plate. 청구항 1, 11, 13 및 14중 어느 한 항에서,
상기 접착제층은 열전도성인 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버. In any one of claims 1, 11, 13 and 14,
The adhesive layer is a vapor chamber, characterized in that the thermal conductivity. 청구항 1, 11, 13 및 14중 어느 한 항에서,
상기 베이퍼 챔버의 적어도 한 부위는 절곡에 의해 벤딩된 것을 특징으로 하는 베이퍼 챔버.
In any one of claims 1, 11, 13 and 14,
The vapor chamber is characterized in that at least one portion of the vapor chamber is bent by bending.
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