히트 싱크(heat sink)란?

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 히트싱크에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

전기가 회로를 통과하면 열이 발생하게 됩니다.

전자 부품들의 크기가 작아짐에 따라 열 밀도가 증가되고 있습니다.

따라서 열 설계와 관리 또한 설계 시 고려해야합니다. 기대수명, 신뢰성, 성능등이 작동 온도와 반비례 관계에 있는 경우가 많기 때문입니다.

부품들의 데이터시트를 보고 제조업체에 의해 설정된 제한 내에서 유지되도록 설계를 해야합니다.

열교환기의 일종으로 열의 전도와 복사에 특화된 재질과 구조를 갖고 있어, 열을 발생시키는 시스템으로부터 열을 빼앗아 주변으로 방출하는 역할을 합니다.

부품으로부터 발생하는 열을 받아 골고루 히트싱크 전체로 분산시켜 팬을 통한 공기층으로의 발열이 쉽게 이루어지도록 합니다.

그러기 위해서 히트싱크의 표면적이 넓어야 하며, 냉각팬이 있을경우 팬으로부터 불어오는 바람이 쉽게 빠질 수 있는 구조여야 합니다.

효율적인 열 발산이 필요한 곳이면 어디든지 널리 응용되어 쓰이고 있습니다.

라디에이터와 히트싱크의 차이는 안에 열교환용 유체가 흐르냐 흐르지 않느냐입니다.

라디에이터의 경우 열의 전도, 복사외에도 대류를 통해 열을 제거한다는 점이 히트싱크와 다릅니다.

히트싱크는 안에 유체가 흐르지 않습니다.

PC 메인보드를 보시면 내부 부품 중 발열이 심한 CPU나 그래픽카드에도 사용이 되며 제품에 따라 구리, 알루미늄 등 다양한 금속 재질로 이루어져 있습니다.

열은 회로 내에서 위험하므로 특히 온도가 많이 올라가는 부품의 경우 방열판을 사용하곤 합니다.

실제로 테스트 해봤을 경우 온도가 내려감에 효과가 있긴 했습니다.

하지만 열이 너무 많이 나는 경우에는 시간의 여유가 있다면 차라리 회로를 변경하는 편이 낫기는 했습니다.

히트싱크의 재질

히트싱크의 재질로는 알루미늄 합금이 가장 널리 이용됩니다. 가볍고 열전도율이 뛰어나기 때문입니다.

구리가 열 전도율이 알루미늄보다 높지만 알루미늄보다 훨씬 무겁고 재료비도 비싸서 많이 사용되지는 않습니다. 열 발생 부품과 직접 접촉하는 부분은 구리로 만들고, 이를 둘러싸는 방열판 부분은 알루미늄 합금으로 만들어지는 경우도 종종 있습니다.