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최근의 노트북 PC에 장착되는 CPU의 성능이 상당히 빠른 속도로 향상됨에 따라 CPU에 사용되는 트랜지스터의 집적도는 매우 높아지고 있다. 고집적화에 따른 CPU의 발열량은 초기의 펜티엄급에 사용되는 단순한 형태의 방열블럭과 냉각팬만의 조합만으로는 설계제한온도를 유지하기가 매우 힘든 현실이며, 이에 더해 노트북 자체의 무게감소와 슬림화가 상품적 가치면에서는 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 현재의 노트북용 CPU는 고집적화에 따라 높은 발열량을 가짐과 동시에 슬림화로 인해 부품간의 배치밀도가 높아져 노트북내의 CPU에 가해지는 ...

최근의 노트북 PC에 장착되는 CPU의 성능이 상당히 빠른 속도로 향상됨에 따라 CPU에 사용되는 트랜지스터의 집적도는 매우 높아지고 있다. 고집적화에 따른 CPU의 발열량은 초기의 펜티엄급에 사용되는 단순한 형태의 방열블럭과 냉각팬만의 조합만으로는 설계제한온도를 유지하기가 매우 힘든 현실이며, 이에 더해 노트북 자체의 무게감소와 슬림화가 상품적 가치면에서는 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 현재의 노트북용 CPU는 고집적화에 따라 높은 발열량을 가짐과 동시에 슬림화로 인해 부품간의 배치밀도가 높아져 노트북내의 CPU에 가해지는 열부하는 성능에 비례하여 지속적인 증가추세에 있다. 이의 근본적인 해결책은 CPU 제조공정상에서 고정밀의 미세집적기술을 이용하여 사용전압을 내리는 것이 방책이 될 수 있으나, 이는 단시간내의 기술축적으로써 해결되는 문제가 아니다. 열부하 및 배치밀도의 증가로 인해 펜티엄 III급 이상의 노트북 PC에서는 미니어쳐 히트파이프(이하 히트파이프라 칭함)를 이용한 냉각시스템이 주로 사용되고 있다. 히트파이프를 적용할 경우 CPU의 위치에 크게 구애받지 않고 냉각팬의 위치를 결정할 수 있으며, 전면압착된 히트파이프는 두께 또한 기존의 방열시스템과 비교하여 매우 얇다. 이미 상업화 된 RHE(Remote Heat Exchanger : 히트파이프가 적용된 노트북용 원격 열교환 시스템)를 보면, 직경 4 mm의 히트파이프를 노트북의 내부설계 형상에 맞추어서 벤딩가공과 전면압착을 통하여 두께 2 mm이하의 히트파이프가 장착된 것이 주류를 이루고 있다. 이렇듯 다양한 형상가공이 가능하고 우수한 냉각성능을 가져 노트북용 CPU 냉각장치의 표준으로 자리 매김하고 있는 RHE와 이의 핵심부품인 히트파이프에 대한 제작방법을 제시한다. 제작된 히트파이프를 이용하여 L형 벤딩가공과 직선형으로 구분하고, 전면압착을 통하여 2.0. 1.8, 1.6 mm의 두께로 프레싱 하였다. 그 후 각각의 히트파이프와 냉각모듈을 조합하여 RHE를 제작하고 성능시험 장치를 구축하여 히트파이프 압착두께 및 벤딩여부에 따른 RHE의 최대열수송량과 총합열저항을 성능시험을 통하여 산출하였다. RHE의 장기신뢰도는 곧 히트파이프의 수명을 의미한다. 히트파이프의 수명은 그 특성상 장시간의 연속가동 시에만 작동유체와 재질간의 화학작용을 통하여 매우 천천히 저하여부가 나타나는 성질을 가지고 있으므로, 본 연구에서는 수명가속시험 장치를 구축하여 1000시간 이상의 가혹조건 하에서의 온도저하치를 측정하여 장기신뢰성에 관한 항목을 평가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The increasing power and particularly the CPU power, coupled with the continuous shrinking size of current notebook PC, has made thermal management one of the critical factors in the notebook PC design. The heat pipe has become a widely used thermal management tool in the notebook PC industry. Appro...

The increasing power and particularly the CPU power, coupled with the continuous shrinking size of current notebook PC, has made thermal management one of the critical factors in the notebook PC design. The heat pipe has become a widely used thermal management tool in the notebook PC industry. Approximately 60% of current notebooks utilize heat pipe in the their thermal management solution. This paper provides a RHE's(Remote Heat Exchanger) maximum heat transfer rate and thermal resistance of heat pipe thickness changes and bending or non-bending types. So discussion about thermal performance of RHE in the range of 1.6～2.0mm heat pipe thickness is pursued. And the long-term reliability of heat pipe using life acceleration test equipment is also pursued.

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