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열전달 효율 및 생산성 개선을 위한 Micro Heat pipe Heat Spreader의 설계 및 제작
자료요약
전자 산업의 발전에 기반이 되는 반도체 산업의 영향으로 고성능의 반도체 부품의 성능은 급격하게 발전하고 있다. 초집적화를 지향하는 반도체 산업은 그성능의 발전만큼 발열량 또한 증가하게 되는데, 최근에는 발생되는 열에 대하여 효과적으로 열방출을 시키는 것이 중요한 요소로서 연구되고 있다. 1984년 Cotter에 의해 개발된 마이크로 히크파이프 (MHP: Micro Heat Pipe)가 가진 뛰어난 열전달 능력과 더불어 무소음, 무전원 공급이란 장점은 초소형 전자부품에서 발생되는 Hot Spot 의 효과적인 열방출에 우수한 해결책을 줄수 있을 것으로 않은 연구가 되고 있다. 현재까지 연구된 마이크로히트파이프(MHP; Micro Heatpipe)는 MEMS(Micro Electro Mechanical System)공정의 기반이 되는 반도체 공정에서 Bulk Micro Machining 기법을 통하여 수십마이크로의 채널을 제작하여, 그 성능을 평가하였고, 국부적인 Hot Spot 에서 넓은 면적의 히트싱크(Heat Sink)로의 효과적인 열방출을 위해 방사형태를 가진 마이크로히트파이프히트스프레더(MHPHS;Micro Heat pipe Heat Spreader)의 채널구조 역시 같은 유형의 반도체 공정을 통하여 제작하고 있다. 반도체 공정을 통한 마이크로히트파이프(Micro Heat pipe Heat spreader)의 제작은 수십 마이크로 단위의 채널의 그루브(Groove)를 형성하기 위해서 반도체 공정르 통해 5 ~6단계의 공정을 거치게 된다. 그러나, 이러한 방식은 단순한 형태의 그루브(Groove)라도 5 ~ 6 단계의 반도체 공정를 거쳐야 하고, 또한 중소 업체의 경우에, 현재 출시되고 있는 다양한 형태의 Chip에 적합한 각각의 디자인에 능동적으로 대응 하기에는 반도체 공정장비를 확보하기 위해 않은 투자비가 장애로 작용할 것으로 보인다.
히트파이프(Heat pipe)
Micro Heater 의 제작
입력전력(Power input)
변화에 따른 HPHS 성능