일반기술

마이크로 열전 소자를 이용한 서브노트북 방열용 쿨러 제작 기술

본 기술은 열전소자(Thermoelectric Device)를 미세화하여 모바릴용 서브 노트북 발열부의 냉각용 쿨러(Cooler)에 적용하는 기술로서, 보다 상세하게는 서브노트북과 같이 구동시 고열이 발생하는 칩(Chip)의 국부적 냉각을 위해 미세한 크기의 열전소자를 제작하여 칩의 열점(Hot-Spot)에서 열을 능동적으로 방출시키는 냉각 시스템을 제작하는 기술에 관한 것이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 화장품 냉장고 및 와인 냉장고 등과 같은 중․소형 냉각 시스템에 적용되어 시판되고 있으나, 본 제안 기술과 같이 소자의 크기를 미세화하여 노트북 CPU의 냉각용으로는 전혀 적용되고 있지 않다. 본 기술은 현재 PC 및 노트북 분야에서 칩 내의 선폭이 감소함에 따라 발열량이 점차 증대하고 있고, 향후 반도체의 고집적화를 위해서는 칩에서의 발생하는 열을 효과적으로 제어하는 것이 매우 중요해짐에 따라, 방열과 소음을 효과적으로 제어하기 위한 다양한 노력이 해당 업계에서 이루어 지고 있다. 그러나 발생 열을 수동적으로 전달하는 시스템의 개발에만 국한될 뿐, 국소 범위에서 대량으로 발생하는 열을 능동적으로 방열시키는 냉각 시스템의 개발은 본 제안자에 의해 처음으로 제시되는 독창적인 기술이다. 본 기술은 열전소재의 제조, 열전소자화, 냉각시스템 모듈화로 그 구성이 이루어지는 바 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 열전 소재의 합금 및 구조 설계 및 제조, - 마이크로 패턴 설계 기술 및 이를 위한 소재 가공 기술 - 미세 열전 소자의 강도 향상 및 고 효율화 기술 - 일체화 소자 제조 기술 - 시스템 적용 기술 및 2차 냉각 및 열 전달 기술본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 화장품 냉장고 및 와인 냉장고 등과 같은 중․소형 냉각 시스템에 적용되어 시판되고 있으나, 본 제안 기술과 같이 소자의 크기를 미세화하여 노트북 CPU의 냉각용으로는 전혀 적용되고 있지 않다. 본 기술은 현재 PC 및 노트북 분야에서 칩 내의 선폭이 감소함에 따라 발열량이 점차 증대하고 있고, 향후 반도체의 고집적화를 위해서는 칩에서의 발생하는 열을 효과적으로 제어하는 것이 매우 중요해짐에 따라, 방열과 소음을 효과적으로 제어하기 위한 다양한 노력이 해당 업계에서 이루어 지고 있다. 그러나 발생 열을 수동적으로 전달하는 시스템의 개발에만 국한될 뿐, 국소 범위에서 대량으로 발생하는 열을 능동적으로 방열시키는 냉각 시스템의 개발은 본 제안자에 의해 처음으로 제시되는 독창적인 기술이다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 기존 노트북의 수동 냉각시스템으로는 향후 고집적화된 칩의 발열을 제어하기가 불가능하며, 대용량 방열 시스템의 미세화는 본 기술을 통해서만 가능하다. - 둘째, 현재 연구단계에 있는 열전 박막공정은 기술적 한계로 인해 단기간 내에 개발하기 불가능하며, 개발되어도 경제성 문제로 실제 적용될 가능성이 낮다. - 셋째, 기존 PC 외에도 노트북, 와이브로와 같은 모든 초소형 장치에 적용이 가능하다.