히트 싱크용 팬 부착 클립기

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51)Int. Cl.6
A44B 21/00
F28F 7/00
H01L 23/34
H05K 7/20
(11) 공개번호 특1999-022518
(43) 공개일자 1999년03월25일
(21) 출원번호 특1997-708999
(22) 출원일자 1997년12월05일
번역문제출일자 1997년12월05일
(86) 국제출원번호 PCT/US 96/09433 (87) 국제공개번호 WO 96/39889
(86) 국제출원출원일자 1996년06월06일 (87) 국제공개일자 1996년12월19일
(81) 지정국 EP 유럽특허 : 오스트리아 벨기에 스위스 독일 덴마크 스페인 프랑스
영국 그리스 이탈리아 룩셈부르크 모나코 네덜란드 포르투칼 스웨덴
국내특허 : 아일랜드 중국 일본 대한민국
(30) 우선권주장 8/482,011 1995년06월07일 미국(US)
(71) 출원인 서머로이, 인코포레이티드
미국 텍사스 75381-0839 달라스 피.오.박스 810839
(72) 발명자 클레만스, 도날드
미국 텍사스 75056 더 칼로니 바트레트 드라이브 5225
(74) 대리인 차윤근
심사청구 : 없음
(54) 히트 싱크용 팬 부착 클립기
요약
클립기(10)는 핀 휜 히트 싱크(12)를 팬(11)에 결합시킨다. 클립기는 히트 싱크(12)의 휜 사이에 웨지
될 수 있는 너비를 가진 프레임을 구비한다. 브레이드(24)는 프레임으로 부터 하방향으로 연장되고 히
트 싱크(12)에 프레임을 고정하도록 히트 싱크 휜에 대항하여 있다. 클립기(10)가 히트 싱크(12)의 결
합을 자유롭게하는 방향으로의 압박을 받을시, 클립기(10)는 히트 싱크(12)의 휜과 결합되는 상방향으로
연장된 바브에 의해서 제위치에 록크된다.
선택도
도 1
명세서
기술분야
본 발명은 열 방산(放散) 히트 싱크에 팬을 부착하는 클립기에 관한 것이다.
배경기술
많은 반도체 디바이스에서는 동작중에 디바이스에 손상을 방지하기 위해서 방산되어야만 하는 열이 발생
된다. 일부 디바이스는 내부 발생 열을 밖으로 내보내는 성능으로 크게 결정되는 파워 처리 제한부를
가져 그 내부에 일반적인 또는 국부적인 열 감소 또는 손실을 피하고 있다.
일부 반도체 디바이스에서는 내부적으로 발생되는 열이 디바이스의 엔클로저, 헤더 또는 리드로 충분한
방산이 이루어진다. 그런데, 많은 반도체 디바이스에서는 히트 싱크를 사용하여 내부 발생 열의 방산을
도와줄 필요성이 있다. 반도체 디바이스에 수납되는 전자기기 팩키지로 부터 내부적 발생 열을 방산시
키기에 적합한 싱크 설계가 폭넓게 활용되어져 있다. 이러한 사실은 본 발명의 목적에 적합하게, 히트
싱크는 전자 디바이스 팩키지에 내재된 반도체 디바이스로 부터 내부적 발생 열을 전달하여, 전도, 대류
및/또는 방사에 의해 대기로 내부 발생 열의 급속하게 방산하는 전자 디바이스 팩키지와 접촉되게 배치된
메탈 또는 그와 같은 류의 재질로 이루어진 몸체이다.
힌쇼우(Hinshaw)의 미국 특허 제4,884,331호는 일반적으로 참고되고 널리 사용되는 핀 휜 히트 싱크를 기
재하고 있다. 히트 싱크는 휜이 평행하게 직립설치된 열과 칼럼(rows and columns)을 갖는다. 히트
싱크는 제 1 돌출 직립 휜 열로 형성되고 다음, 핀 휜 열 및 칼럼을 형성하도록 휜은 단면 절결되어
진다.
이러한 디바이스는 그 자체로서 전자 디바이스를 냉각시키는데 상당히 적합한 것이다. 그러나, 많은 적
용물에서는, 히트 싱크의 휜 위로 냉각 공기를 송풍하는 팬이 더해지는 것이 바람직하다. 히트 싱크에
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팬을 고정시키는 종래 기술은 나사 또는 파스너 류를 팬의 장착구를 통해 직립 핀 휜 사이에 공간 내로
삽입하여 이루어 진다. 이러한 방식은 핀 휜 사이에 공간이 자주 팬에 장착구 모두와 정렬되지 않기 때
문에 안정적이지 못하였다. 본 발명의 클립기는 이러한 문제를 해결 시킨 것이다.
본 발명의 목적은 상당히 용이하게 히트 싱크에 팬 조립체를 만드는 클립기를 제공하는 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 따라서, 클립기는 히트 싱크의 휜 사이에서 웨지되는 너비를 가진 프레임을 구비한다. 클립
기는 팬을 프레임에 고정시키는 수단을 가진다. 프레임은 히트 싱크의 휜 사이에 지되어 제위치에 록크
된다. 사각형상의 프레임은 히트 싱크위에 휜 열과 칼럼 사이에 설치된다.
프레임은 탄성 메탈로된 쉬트로 형성된다. 브레이드는 프레임으로 부터 하방향으로 연장된다. 브레이
드는 단면 절결로 형성된 스페이스에 핀 휜의 칼럼 사이로 삽입된다.
본 발명의 클립은 단면 절결로 형성된 핀 휜의 칼럼 사이에 브레이드를 조립할 시에 주요 잇점을 가진다.
핀 휜의 칼럼 사이에 단면 절결 갭은 협소한 것이며 일정한 치수를 갖게된다. 이러하기 때문에, 본 발
명의 클립기는 항시 양호한 결합을 제공하며 히트 싱크에 록크되게 한 것이다. 다른 면에서, 핀 휜의
돌출 열 사이에 갭은 히트 싱크의 크기에 따라 변경된다. 일 사이즈 클립기는 모든 히트 싱크의 돌출
열에서 웨지되지 않을 것이다.
핀 휜의 칼럼 사이에 단면 절결 갭 내로의 본 발명의 클립기의 삽입은 다른 중요한 잇점을 갖는다. 휜
은 돌출 방향으로의 세기가 양호하고 이것은 적용되는 클립기의 록킹력에 대항하는 방향으로 이다.
본 발명의 클립기는 다른 크기의 히트 싱크에 적용가능한 것이고, 다른 타입의 팬에 적용가능한 것이다.
본 발명의 클립기는 상대적으로 긴 또는 짧은 핀 휜을 가진 히트 싱크 내로 삽입될 수 있는 것이다. 보
다 긴 핀 휜 히트 싱크에서, 클립기는 베이스를 벗어난 바닥부는 아니지만, 클립기는 제위치에 견고하게
록크된다.
클립기는 다양한 타입의 팬을 장착하는데 사용된다. 이들은 코너에 슬롯 또는 홀을 가진 팬을
구비한다. 본 발명에 부가적인 면에 따라서, 프레임의 브레이드는 궁형(弓形) 절결부를 갖는다. 궁형
절결부는 히트 싱크에 Z 클립기를 트랩시킨다. 이것은 소켓을 가진 히트 싱크의 조립을 도와주며, 여기
서 Z 클립은 히트 싱크를 전자 디바이스에 고정한다.
본 발명의 상술된 목적, 잇점 및 특징은 이하에 설명되는 상세한 설명과 첨부된 청구범위를 통해 보다
양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 클립기와, 팬과, 히트 싱크의 분해 사시도.
도 2 는 클립의 상부도.
도 2a 는 A-A선을 따라 절취된 클립기의 단면도.
도 3 은 클립기의 정면도.
도 4 는 클립기의 측면도.
도 5 는 소켓과, 전자 디바이스와, 핀 휜 히트 싱크와, Z 스프링 리테이너와, 본 발명의 클립기 및, 팬의
분해 사시도.
실시예
본 발명의 클립기(10)는 히트 싱크(12)의 휜 사이에 웨지되는 너비를 가진 프레임을 구비한다. 히트 싱
크(12)는 힌쇼우(Hinshaw)의 미국 특허 제4,884,331호에 따라 제조된 타입의 것이다. 이것은 일 열에서
핀 휜(14, 16, . . .)을 가지고 평행한 열에서 유사한 휜을 가지는 것이다. 이러한 휜 열은 제조 과정
중에 돌출되는 것이다. 다음, 휜 열이 절결되어 핀 휜 칼럼을 형성한다. 예를 들면, 핀 휜(18, 20, .
. . 22)은 제 1 칼럼으로 있고 연속적으로 평행한 핀 휜 칼럼이 있다.
클립기는 평행한 핀 휜 칼럼 사이에서 웨지되는 너비를 갖는다. 브레이드(24, 26)는 프레임으로 부터
하방향으로 연장된다. 이하 상방향으로 및 하방향으로 용어는 도면에서 요소를 보았을 때의 표현으로
사용되는 것이지만 이들 도시된 요소로 부터의 방향에 따른 상관 용어로서 이해되어야 한다. 브레이드
(24, 26)는 휜에 대항하여 있어 그 안으로 삽입이 이루어진 후에 히트 싱크에 프레임을 고정시킨다. 프
레임의 측부(23, 25)는 핀 휜의 인접 칼럼 사이에 끼워지고, 측부(27, 28)는 핀 휜의 인접 열 사이에 끼
워진다.
탭(30, 32, 34, 36)은 그 삽입이 이루어진 후에 히트 싱크에 프레임을 록크 시킨다. 탭(34)은, 탭이 브
레이드의 평면 밖으로 굽어지는 굽힘 선(38)(도 4)으로부터 상방향과 외방향으로 연장되는 것이다. 상
기 탭은 히트 싱크를 벗어나는 방향으로의 이동에 대항하여 휜이 견고하게 결합되게 한다. 탭은 프레임
이 히트 싱크에 록크되도록 상방향 압력이 발휘될 때 핀 휜의 메탈 내로 물려진다.
클립기는 스테인리스 또는 판강과 같은 탄성 메탈로 제조된다. 클립기는 쉬트 너비가 핀 휜 칼럼 사이
에 끼워지는 브레이드(24, 26)를 형성하도록 이러한 탄성 메탈로된 쉬트로 형성되는 것이다. 각각의 브
레이드는 한 개 이상의 핀 휜 열에 걸쳐 있다.
직립된 코너 포스트(40-43)는 팬(11)과 결합되어 프레임(10)에 고정시킨다. 도 2a 에 가장 양호하게 나
타난 바로서, 각각의 코너 포스트는 팬의 슬롯(44) 내로 압박시켜 밀려질 수 있도록 두갈래로
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나누어진다. 코너 포스트도 또한 팬에 장착 홀 내로 밀려진다. 각각의 코너 포스트는 바브
(barbs)(47, 48)를 가진다. 상기 바브는 슬롯(44-46)의 상부 립위로 착탈되어 클립에 팬을 록크시킨다.
선택적으로, 팬이 슬롯 대신에 홀을 가지면, 바브는 홀 내로 삽입되어 팬을 클립에 록크 시킨다.
프레임의 두 모서리(49)는 상방향으로 전환되어 강력한 립을 형성한다. 이러한 사실은 프레임에 안정성
을 제공한다.
각각의 브레이드는 궁형 절결부(50)를 갖는다.
궁형 절결부(50)는 히트 싱크를 소켓에 고정하는 와이어 클립(52)(도 5)을 수용한다. 열합금 반도체 악
세서리, 열합금 목록 90-HS-11(Thermalloy catalog 90-HS-11, Thermalloy Semiconductor Accessories)의
15-29쪽은 전자 디바이스에 히트 싱크를 부착하는 클립을 개시하고 있다. Z-클립(52)은 클립(10)의 브
레이드에 궁형 절결부(50)에 의해 트랩된다. Z 클립은 소켓(54)위에 돌출부(53)에 의해 결합된다. 이
러한 방식으로, 소켓(54), 전자 디바이스(55), 히트 싱크(12), 클립기(10) 및 팬(11)의 조립체가 함께 유
지된다.
본 발명의 다른 실시예도 본 발명의 정신 및 범위 내에서 실시 가능한 것이다. 따라서, 첨부된 청구범
위는 그러한 실시예 모두를 커버하는 성질의 것이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
(정정)히트 싱크 냉각용 팬에 직립된 평행한 휜을 가진 히트 싱크를 고정용 클립기에 있어서, 상기 클립
기는:
상기 히트 싱크의 휜 사이에 웨지될 수 있는 너비를 가진 프레임과;
팬이 프레임에 고정되게 팬과 결합되는 프레임 위에 직립 코너 포스트를 구비하는 프레임에 팬을 고정시
키는 수단과;
히트 싱크를 소켓에 고정시키는 와이어 클립을 수용하는 하방향으로 대면된 궁형 절결부를 가지고, 프레
임이 히트 싱크에 고정되도록 휜에 대항하여 있는 프레임으로 부터 하방향으로 연장된 브레이드를 포함하
는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 프레임의 대향측으로 부터 하방향으로 연장된 두 개 브레이드를 구비하
는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 3
(삭제)
청구항 4
(삭제)
청구항 5
(정정)제 1 항에 있어서, 상기 히트 싱크의 휜 사이에 프레임을 록크시키는 수단을 부가로 포함하는 것을
특징으로 하는 클립기.
청구항 6
히트 싱크 냉각용 팬에 직립된 평행한 휜을 가진 히트 싱크 고정용 클립기에 있어서, 상기 클립기는:
상기 히트 싱크의 휜 사이에 웨지될 수 있는 너비를 가진 프레임과;
팬이 프레임에 고정되게 프레임과 결합되는 프레임 위에 직립 코너 포스트를 구비하는 프레임에 팬을 고
정시키는 수단과;
프레임이 히트 싱크에 고정되도록 휜에 대항하여 있는 프레임으로 부터 하방향으로 연장된 브레이드와;
상향 방향으로의 이동에 대항하여 휜과 록킹 결합하도록 브레이드의 평면 밖으로 굽어지는 탭을 따라 형
성된 굽힘선으로 상향 방향과 외부 방향으로 연장하고, 히트 싱크의 휜 사이에서 록크되는 프레임 록킹용
브레이드로 부터 연장된 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 7
제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 탄성 메탈인 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 8
제 7 항에 있어서, 상기 프레임은 탄성 메탈 쉬트로 형성되는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 9
(정정)제 8 항에 있어서, 상기 쉬트의 너비는 브레이드를 형성하고, 상기 브레이드는 핀 휜의 칼럼 사이
에 끼워지는 것을 특징으로 하는 클립기.
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청구항 10
(정정)제 1 항에 있어서, 상기 브레이드는 적어도 두 개의 핀 휜 열에 걸쳐지는 것을 특징으로 하는 클립
기.
청구항 11
제 6 항에 있어서, 상기 브레이드는 히트 싱크를 소켓에 고정시키는 와이어 클립을 수용하는 하방향 대면
궁형 절결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 12
(정정)제 1 항에 있어서, 팬을 프레임에 고정시키는 수단은 프레임에 고정되게 팬과 결합되는 직립된 코
너 포스트를 구비하는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 13
제 12 항에 있어서, 각각의 코너 포스트는 두 개로 갈라지는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 14
제 13 항에 있어서, 각각의 코너 포스트는 그 정상부에 바브를 가지는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 15
제 1 항에 있어서, 프레임의 적어도 일 모서리는 상방향으로 전환되어 프레임에 안정성을 제공하도록 강
력한 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 클립기.
청구항 16
직립된 평행한 휜을 가진 핀 휜 히트 싱크와;
히트 싱크 냉각용 팬과;
소켓과;
소켓과 히트 싱크 사이에 전자 디바이스와;
히트 싱크를 팬에 고정시키는 클립기를 구비하는 조립체이며, 클립기는:
히트 싱크의 휜 사이에서 웨지될 수 있는 너비를 가진 프레임과;
프레임에 팬을 고정시키는 프레임상에 수단과;
히트 싱크에 와이어 클립이 트랙되도록 와이어 클립을 수용하는 하방향으로 대면된 궁형 절결부를
가지고, 프레임이 히트 싱크에 고정되도록 휜에 대항하여 있는 프레임으로 부터 하방향으로 연장된 브레
이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
청구항 17
(신설)제 5 항에 있어서, 상기 록크 수단은 브레이드로 부터 연장되는 탭을 구비하고, 상기 탭은 상방향
으로의 이동에 대항하는 휜과 록킹결합되게 브레이드의 평면 밖으로 굽어지는 탭을 따라 형성된 굽힘선으
로 부터 상방향과 외방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 클립기.
도면
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