CN1855455A - 用于集成电路芯片的散热装置和包括散热装置的显示模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于IC芯片的散热装置，其具有能有效地将由IC芯片产生的热量散出到外部的结构，以及包括这样的散热装置的显示模块。在一个实施例中，显示模块包括形成图像的面板，安置于面板背面以支撑面板的底盘，至少一个安置在底盘背面上的至少一个电路板上的发热的IC芯片，以及能将IC芯片发出的热量散发到外部的散热装置。散热装置附着接触IC芯片，并具有导热的芯片接触板，导热的散热板以具有多个连接到芯片接触板的相互紧邻的连接部的单片构成，并且多个散热部倾斜以便从连接部向外突出以连接该连接部。

Description

用于集成电路芯片的散热装置和 包括散热装置的显示模块

相关专利申请的交叉参考

本申请要求2005年3月24日在韩国知识产权局提交的编号为10-2005-0024566的韩国专利申请的权益，并将其公开的内容合并在此作为参考。

技术领域

本发明涉及集成电路(IC)芯片的散热装置以及包括其的显示模块。更具体地，本发明涉及具有能有效地将IC芯片产生的热量散出到外部的结构的散热装置，以及包含其的显示模块。

背景技术

等离子显示模块是使用放电气体来显示图像的平板显示器。该项技术能够制造纤薄外形的显示屏，能实现大尺寸、宽视角、高分辨率的显示，因此近来颇具吸引力。

这样的等离子显示模块具有两个相互面对放置的平板，并且在两个平板之间安置有放电单元。在将放电气体注入该单元后，将单元密封。接着，穿过放电单元给电极提供电压，引起来自在放电单元中的气体的光线放电，放电气体产生紫外线，其激发荧光体产生可见光，从而形成图像。

这里，响应从外部接收到的视频信号来控制施加给电极的电压。在驱动等离子显示模块的电路板上的IC芯片通常同时控制大量的视频信号。因此，IC芯片负荷严重，从而产生相当可观的热量。

智能电源模块(IPM)能用作等离子显示模块的IC芯片。然而，当使用IPM时，由于IPM集成电路的原因，因此会比使用普通的IC芯片产生更多的热量。

因此，如在图1和2中所示等离子显示模块使用了散热片60，来将这样的IC芯片所产生的热量散到外部。通常使用粘合剂将散热片60粘连到安置于电路板51上的IPM或其他IC芯片55的背部。在这种情况下，电路板51安装在底盘40上。这样的安装结构的一个实例包括在底盘40上形成与电路板51相对的轴套47，以便螺钉95穿过在电路板51上的孔而旋入轴套47。

如图2所示，散热片60包括底座61和多个从底座61延伸出的散热鳍65。散热鳍65的表面区域越大，则散热能力就越好。在散热鳍65之间形成空气通路。因此，由IC芯片55辐射出的热空气通过散热鳍65沿空气通道上升而传到外部。

然而，具有这样结构的散热片60不能充分地将由IC芯片55产生的热量传到外部。也就是说，拿42英寸的HD等离子显示面板举例来说，粘附于I PM的普通的散热片的宽度、长度和高度分别为7cm，10cm，和3cm。在这种情况下，如果IPM的温度为65℃，则从IPM散出的热量大约是20W。但具有上述尺度的散热片60仅仅能散出大约10W的热量；因此，还剩余10W的热量没有散到外部。

可以考虑增加散热片60的尺寸以增加散热片60的散热能力，但又不可能增加它的尺寸，这是因为等离子显示模块的结构在极其临近的空间中包含了各种元件，而大尺寸的散热片60会破坏这样的空间。

为了克服这些问题，可以考虑将冷却风扇安装在芯片55的附近来强制冷却IC芯片55。然而，这样的处理除了要将冷却风扇安装在底盘40上外还必须有冷却元件的安装程序。因此，增加了生产成本，同时由于冷却风扇的运行还使等离子显示模块产生噪声和颤动。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种用于IC芯片的散热装置，其具有能有效地将由IC芯片产生的热量散出到外部的结构，以及包括这种散热装置的显示模块。

本发明的另一个方面提供了一种更轻更小的用于IC芯片的散热装置，以及包括这种散热装置的显示模块。

本发明的另一个方面提供了一种用于驱动成像面板的IC芯片的散热装置，其具有芯片接触板以及用于将IC芯片产生的热量散出到外部的散热板。

在一个实施例中，热接触板可以具有热传导性并可以附着接触IC芯片。在一个实施例中，散热板可以由单一导热板构成，并具有连接到热接触板的多个连接部，和多个散热部，该多个散热部以具有多个相互紧邻的连接部的单片形成并且倾斜以从连接部的末端向外突出以连接该连接部。

在一个实施例中，在散热板由铜或铝构成的情况下，其可以冲压成形。

在一个实施例中，芯片接触板可以由铜或铝构成。

在一个实施例中，在散热板上可以形成多个孔。

在一个实施例中，将轴套填缝或鳍型锻压附着在散热板的连接部和芯片接触板上。

在一个实施例中，导热介质可以插入在IC芯片和芯片接触板之间。

在一个实施例中，IC芯片可以是智能电源模块(IPM)。

本发明的另一个方面提供了一种包括面板，底盘，至少一个电路板，以及散热装置的显示模块。在一个实施例中，图像可以通过面板而形成。在一个实施例中，底盘可以安置在面板背部用于支撑面板。在一个实施例中，至少一个电路板安装在底盘的背部并且在其上具有至少一个散发热量的IC芯片。在一个实施例中，散热装置可以将IC芯片散发的热量散出到外部。

在一个实施例中，散热装置可以附着接触IC芯片并可以包括导热的芯片接触板和散热板。在一个实施例中，散热板可以是以单片形成的导热板，具有多个连接到芯片接触板的相互紧邻的连接部，和多个倾斜以从连接部的末端向外突出以连接到连接部的散热部。

在一个实施例中，面板可以是使用等离子体放电来成像的等离子显示面板。

附图说明

本发明的实施例将从结合附图而对示例性的实施例所作的详细描述中变得更加清晰。

图1是现有技术的显示模块部分的透视图。

图2是沿II-II线截取的图1的截面图。

图3是根据本发明的一个实施例的用于IC芯片的散热装置的分解透视图。

图4是沿IV-IV线截取的图3的截面图。

图5是图3中的在IC芯片散热装置的散热板和芯片接触板之间的连接结构的分解透视图。

图6是图5中的结构变化后的分解透视图。

图7是根据本发明的一个实施例所显示的显示模块的分解透视图。

具体实施方式

现将参考附图对本发明的实施例进行更加全面地描述，其中在附图中显示了本发明示例性的实施例。

图3是根据根据本发明的一个实施例的用于IC芯片的散热装置160的分解透视图，而图4是图3沿线IV-IV截取的截面图。在一个实施例中，散热装置160能有效地将驱动产生图像的面板的IC芯片155所产生的热量散出，并且其包括了芯片接触板161和散热板165。

芯片接触板161附着接触IC芯片155，并使用热传导来接收由IC芯片155发出的热量。在一个实施例中，芯片接触板161通过导热双面带(未示出)而附着于IC芯片155。

在一个实施例中，散热板165具有多个连接部166和散热部168。在一个实施例中，为了有效地将从芯片接触板161接收到的热量传到外部，这些连接部166和散热部168由单一导热板构成。连接部166连接到芯片接触板161，而散热部168以具有相互紧邻的连接部166的单片构成以连接在该连接部166之间的空间，并倾斜着从连接部166向外突出。在一个实施例中，如图3-6所示，散热部168在散热板165的顶部和底部(连接部166)重叠。在该实施例中，散热部168可以在整体外观上具有“锯齿形”或波形。

在一个实施例中，如图4所示，散热部168连接在第一连接部166_a和相邻的第二连接部166_b之间的空间。散热部168包括i)从第一连接部166_a向外延伸的第一散热部168_a和ii)第二散热部168_b。在一个实施例中，如图3-4所示，第二散热部168_b与第一散热部168_a关于从通过折叠的顶部和直接位于该折叠的顶部之下的芯片接触板161的一部分的假想直线基本对称。而且，第二散热部168_b连接到第一散热部168_a并从第二连接部166_b向外延伸。每个第一和第二散热部168_a和168_b都执行相同的功能，即作为现有技术中的散热片60(参见图1)的散热鳍65(参见图1)。而且，作为一个散热鳍65(参见图1)的每个散热部168_a和168_b都具有基本相同的表面区域。然而，在图4所示的实施例中，所产生的热量不仅通过散热部168_a和168_b的暴露区域散出而且还通过在图4所示的散热部168_a和168_b之间的区域散出。这样，在图4所示的实施例中，所散出的热量就从总共八个散热部(参见图4中的箭头)散出，而现有技术的装置中热量只能从四个散热鳍散出(参见图1)。因此，图4中的实施例的散热部的实际表面区域明显大于现有技术中的散热片的实际表面区域，从而与现有技术相比，提高了散热能力。

在另一个实施例中，在散热部168上形成了多个孔169(参见图5)。在该实施例中，在散热部168和芯片接触板161之间形成散热通路RH(参见图4)，并且从面向芯片接触板161的散热部一侧所散出的热量H通过散热通路RH能更有效地散出到外部。通过在散热部168上形成孔169，则从面向芯片接触板161的散热部168一侧所散出的热量H不仅能通过散热通路RH散出，而且还能通过在散热部168上的孔169散出。由于，在图1和2所示的散热鳍65仅仅从底座61向外突出，因此图1中现有技术的散热片并没有提供如图4中的实施例所示的散热通路RH。

在一个实施例中，散热板165由例如铜或铝的高热传导材料所构成。在这种情况下，铜或铝的散热板165能使用例如铜或铝板弯曲处理的冲压处理，拉制处理，或特种板成形处理来制造。

现有技术的散热片是由铝质材料构成的。然而，在一个实施例中，散热装置160可以由以上的冲压处理而得到，从而能得到更轻的重量和更小的体积。

在一个实施例中，芯片接触板161至少以预定的宽度形成以便接收IC芯片155散出的大量热。在该实施例中，所形成的散热板165在宽度上要比芯片接触板161窄，以便有效地将从芯片接触板161接收到的热量散出到外部。

在这种情况下，芯片接触板161也能用与散热板165一样的材料而构成，即用铜或铝来构成。

在一个实施例中，导热介质175能放置在IC芯片155和芯片接触板161之间。在一个实施例中，这种导热介质175可以具有高的热传导性，以便有效地将由IC芯片155产生的热量传递给芯片接触板161，同时还可以具有弹性。导热介质175可以是导热板或导热脂。

在一个实施例中，散热板165的连接部166附着于芯片接触板161。在一个实施例中，连接部166通过轴套填缝连接到芯片接触板161，如图5所示。例如在芯片接触板161上形成多个轴套163，以及在对应于连接部166上的轴套163的位置处形成轴套孔167。在芯片接触板161上的轴套163通过在连接部166上的轴套孔167装配后，使用填缝来牢固地将芯片接触板161和散热板165保持在一起。

在另一个实施例中，散热板165和芯片接触板161通过鳍型锻压耦合在一起，如图6所示。也就是说，在芯片接触板161上以均等的空间间隔形成多个鳍形凹槽164，以便散热板165的的连接部166能被压入并咬进到各个鳍形凹槽164中，从而能牢固地将芯片接触板161和散热板165耦合。在另一个实施例中，也能使用其它常见的耦合处理，例如焊接和粘结。

在一个实施例中，连接芯片接触板161的IC芯片155可以是IPM。这样的IPM可以是一体化的高集成度的电路模块，其包括了开关元件，元件驱动电路，和基本保护电路，并且当对其提供电源和电信号时，该电路模块能根据所输入的信号单独工作。因此，由于在IPM上的集成电路的影响，后者所辐射出的热量比一般的IC芯片要多。

具有根据本发明的实施例的散热装置160的显示模块，如图7所示，除了IC芯片散热装置160外，还包括面板110，底盘140，和电路端口150。

面板110具有两个相对放置的衬底，通过其可以产生图像。多种类型的显示面板都能用于该面板110，包括使用等离子放电的等离子显示面板，其具有前面板120和后面板130。在这种情况下，虽然在图7中未示出，但在前面板120和后面板130之间能够形成障肋，维持电极对，寻址电极，以及荧光层。

这样的能产生图像的面板110能耦合到底盘140。底盘140支撑面板110。在该实例中，面板110和底盘140通过例如双面带的粘合剂103耦合。而且，热传递介质105被布置在在面板110和底盘140之间用于将由面板110产生的热量传递到底盘140。

在底盘140的背面安装了用于驱动面板110的电路部分150，其至少具有一个电路板151，包括逻辑板，电源板，或逻辑缓冲板。电路板151上至少安装有一个IC芯片155。

电路部分150能通过信号发送器180将电子信号发送给面板110。信号发送器180可以是柔性电路板，例如带载封装(TCP)或膜载芯片(COF)，在这种情况下，信号发送器180可以是具有至少一个以带状形式安装在各个连线部分181上的安装设备182的插件。

在一个实施例中，散热装置160附着于IC芯片155。散热装置160包括芯片接触板161和散热板165，这两者的结构与先前描述的结构相同，因此省略对其的说明。

在一个实施例中，芯片接触板161被布置成接触IC芯片155的背面，散热板165的散热部168是倾斜的并从连接部166的末端向背面突出。

上述根据本发明的一个实施例的结构，相比于现有技术的散热片具有更大的表面区域来将IC芯片产生的热量散出到外部，因此能有效地将由IC芯片发出的热量散出到外部，而无需使用单独的冷却元件。

而且，用于IC芯片的散热装置能被冲压形成以便其更轻和更小，从而降低了产生成本。

虽然以上提供的各种实施例指出了本发明新颖性的特征，但本领域的技术人员可以理解的是在不背离本发明的范围下可以对所示的设备或处理在形式和细节上做各种省略，置换，以及改变。因此，本发明的范围由所附的权利要求定义，而不是由前述的说明所限定。在权利要求及其等同的含义和范围之内的所有改变都包含在本发明的范围中。

Claims (23)

1.一种用于平板显示面板设备的散热装置，该散热装置包括：

接触IC芯片的芯片接触板，其具有热传导性，其中IC芯片在驱动平板显示面板的同时产生热；和

形成在芯片接触板上的具有多对散热部的散热板，其中每对散热部包括不与芯片接触板接触的顶部，和两个彼此分开的接触芯片接触板的底部，以使得每对散热部与芯片接触板的一部分一起限定部分覆盖的空气通路，其中散热板至少通过部分覆盖的空气通路散出产生的热量。

2.根据权利要求1的散热装置，其中散热板由铜或铝材料构成。

3.根据权利要求2的散热装置，其中散热板通过冲压成形来制造。

4.根据权利要求1的散热装置，其中芯片接触板由铜或铝材料构成。

5.根据权利要求1的散热装置，其中在每对散热部的顶部形成至少一个孔以便散热板能通过该孔散出所产生的热量。

6.根据权利要求1的散热装置，其中每对散热部的底部通过连接部连接到相邻对的散热部的底部，并且连接部通过轴套填缝或鳍型锻耦合到芯片接触板。

7.根据权利要求1的散热装置，其中散热板由单一导热板构成。

8.根据权利要求1的散热装置，进一步包括在IC芯片和芯片接触板之间所形成的导热介质。

9.根据权利要求1的散热装置，其中IC芯片是智能电源模块(IPM)。

10.一种用于平板显示面板设备的显示模块，该模块包括：

用于产生图像的平板面板；

用于支撑面板的底盘；

在底盘的背面安装的至少一个电路板，该电路板包括至少一个产生热量的IC芯片；和

散热装置，包括i)接触至少一个IC芯片的芯片接触板和ii)散热板，其中散热板包括形成在芯片接触板上的多对散热部，其中每对散热部包括不接触芯片接触板的顶部和两个彼此分开的接触芯片接触板的底部，以使得每对散热部与芯片接触板的一部分一起限定部分覆盖的空气通路，其中散热板至少通过部分覆盖的空气通路来散出产生的热量。

11.根据权利要求10的显示模块，其中每对散热部的顶部是折叠的。

12.根据权利要求10的显示模块，其中散热板和芯片接触板由铜或铝材料形成。

13.根据权利要求12的显示模块，其中散热板通过冲压成形来制造。

14.根据权利要求10的显示模块，其中在每对散热部的顶部形成至少一个孔以便散热板能通过该孔散出产生的热量。

15.根据权利要求10的显示模块，其中每对散热部的底部通过连接部连接到相邻对的散热部的底部，并且连接部通过轴套填缝或鳍型锻压耦合到芯片接触板。

16.根据权利要求10的显示模块，其中散热板由单一导热板构成。

17.根据权利要求10的显示模块，进一步包括形成在IC芯片和芯片接触板之间的导热介质。

18.根据权利要求10的显示模块，其中散热板比芯片接触板薄。

19.根据权利要求10的显示模块，其中平板面板是等离子显示面板。

20.根据权利要求1的散热装置，其中散热板的横截面具有锯齿形或波形。

21.根据权利要求10的显示模块，其中散热板的横截面具有锯齿形或波形。

22.一种用于平板显示面板设备的散热装置，该散热装置包括：

用来散出在相邻的IC芯片中产生的热量的多对散热部，其中每对散热部包括折叠的顶部和两个分开的底部，其中两个底部比折叠的顶部更靠近IC芯片以便在折叠的顶部和两个底部之间形成空气通路。

23.一种用于平板显示面板设备的散热装置，该散热装置包括：

被连接以形成连续的波形结构的多个波形部分；

芯片接触板，其附着于与波形方向基本平行的波形部分的一侧。

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