JP2006270067A - 集積回路チップ用の放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】集積回路チップ用の放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュールを提供する
【解決手段】画像を表示するパネルと、パネルの後方に配置されて前記パネルを支持するシャーシ部材と、シャーシ部材の後方に設置され、高温の熱を放出する少なくとも一つの集積回路チップを実装する少なくとも一つの回路基板と、集積回路チップからの熱を外部に放出する放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、集積回路チップと接するように結合され、熱伝導性を有するチップ接触板と、熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、チップ接触板と接合される複数の接合部と、隣接する接合部の間を連結して接合部間の連結部分が外側に曲がって突出するように形成された複数の放熱部とを備える熱放出板と、を備えるディスプレイモジュール。
【選択図】図３

Description

本発明は、集積回路チップ用の放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュールに係り、より詳細には、画像を表示するパネルを駆動する集積回路チップから発生する熱を外部に円滑に放出させる構造を有する放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュールに関する。

一般的に、プラズマディスプレイモジュールは、ガス放電現象を用いて画像を表示する平板ディスプレイモジュールであって、薄型化が可能であり、広視野角を有する高画質の大画面を具現できるので、平板ディスプレイモジュールとして最近脚光を浴びている。

このようなプラズマディスプレイモジュールでは、相互対向する平板パネルの間に形成された放電セル内に放電ガスを注入して封じ込むことによってプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を形成し、放電セルを横切る電極の間に電圧を印加して放電ガスが充電された放電セル内で放電を引き起こして発生した紫外線により蛍光体を励起させることによって、可視光を発光させて画像を表示する。

このとき、前記電極に印加される電圧が、外部から受信される映像信号に対応して制御されることによって、回路基板上でプラズマディスプレイモジュールを駆動させる集積回路チップは、同時に多量の映像信号を制御することができる。これにより、集積回路チップで大きな負荷が発生して、高温の熱が発生する。

特に、プラズマディスプレイモジュールにおいて、集積回路チップとしてＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）素子が使用可能であるが、このＩＰＭ素子を使用する場合には、集積化による影響で通常の集積回路チップよりさらに多くの熱が発生する。

したがって、通常のプラズマディスプレイモジュールは、図１及び図２に示されているように、このような集積回路チップから発生する高温の熱を外部に放出するためにヒートシンク６０を備える。前記ヒートシンク６０は、回路基板５１に実装されたＩＰＭなどの集積回路チップ５５の背面に接着部材によって接着される。この場合、回路基板５１がシャーシ部材４０に装着されるが、その装着構造の一例は、シャーシ部材４０に前記回路基板に対応するボス４７を形成し、スクリュー９５を回路基板５１のホールを通過させてボス４７に挿入させることができる。

ここで、特に、図２に示されたように、前記ヒートシンク６０は、基底部６１及び前記基底部から延びた放熱板６５を備える。この放熱板６５は、表面積を増加させて放熱効率を増加させると同時に、前記放熱板６５の間に空気流路を形成させる。したがって、前記放熱板６５は、集積回路チップ５５から発生した高温の熱が放熱板６５に伝えられて外部空気に伝えられ、高温の空気は空気流路を介して自然に上昇するように誘導される。

ところが、このような構造のヒートシンク６０では、集積回路チップ５５から発生する熱を十分に外部に放出できない。すなわち、４２インチＨＤプラズマディスプレイパネルを例にとると、ＩＰＭ素子と接触する通常のヒートシンク６０は、横、縦、高さがそれぞれ７ｃｍ、１０ｃｍ、３ｃｍである。この場合、ＩＰＭ素子の温度が６５℃である場合、ＩＰＭ素子では通常２０Ｗ程度の熱が発生する。ところが、前記のようなサイズのヒートシンク６０は、約１０Ｗの発熱が可能であり、したがって、残存するＩＰＭ素子の１０Ｗの熱を外部に放出できない。

前記ヒートシンク６０の放熱量を高めるためにはそのサイズを増加させるべきであるが、プラズマディスプレイモジュールの組立構成上、隣接部品との干渉が発生してそのサイズの増加は不可能である。

このような問題点を解決するために、前記集積回路チップ５５の周囲に冷却ファンなどを設置して強制に冷却させる方法も考慮できるが、この場合、冷却ファンなどの別途の冷却装置が必要であり、冷却ファンなどの冷却装置をシャーシ部材４０に組立てる工程が追加され、製造コストが増加し、前記冷却ファンの回転によってプラズマディスプレイモジュールで騷音及び振動が発生するという問題点がある。

本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、集積回路チップから発生する熱を効果的に外部に放出する構造を有する集積回路チップ用の放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュールを提供することである。

本発明の他の目的は、ヒートシンクに比べて軽量、小型化が可能な集積回路チップ用の放熱部材及びそれを備えたディスプレイモジュールを提供することである。

本発明の望ましい実施形態による集積回路チップ用の放熱部材は、画像を表示するパネルを駆動する集積回路チップから発生する熱を外部に放熱するものであって、チップ接触板と熱放出板とを備える。

チップ接触板は、前記集積回路チップと接するように結合され、熱伝導性を有する。熱放出板は、熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、前記チップ接触板と接合される複数の接合部と、前記隣接する接合部の間を連結するように前記接合部と一体に形成されたものであって、前記接合部間の連結部分が外側に曲がって突出した複数の放熱部と、を備える。

前記熱放出板は、銅またはアルミニウム素材よりなり、この場合、前記熱放出板はプレス加工で形成されたことが望ましい。

また、前記チップ接触板は、銅またはアルミニウム素材よりなりうる。

前記熱放出板には複数のホールが形成されることが望ましい。

一方、前記熱放出板の接合部及びチップ接触板は、ボスコーキング結合されても良く、フィンスエージング結合されても良い。

前記集積回路チップとチップ接触板との間には熱伝逹媒体が介在することが望ましい。

前記集積回路チップはＩＰＭ素子であることが望ましい。

一方、本発明の他の側面におけるディスプレイモジュールは、パネルと、シャーシ部材と、少なくとも一つの回路基板と、放熱部材と、を備える。パネルを通じて画像が表示される。このパネルの後方に配置されて前記パネルを支持するシャーシ部材が配置される。少なくとも一つの回路基板は、前記シャーシ部材の後方に設置され、高温の熱を放出する少なくとも一つの集積回路チップを実装する。放熱部材は、前記集積回路チップからの熱を外部に放出する。

この場合、前記放熱部材は、前記集積回路チップと接するように結合され、熱伝導性を有するチップ接触板及び熱放出板を備える。この熱放出板は、熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、前記チップ接触板と接合される複数の接合部と、前記隣接する接合部の間を連結して前記接合部間の連結部分が外側に曲がって突出するように形成された複数の放熱部と、を備える。

この場合、前記パネルは、プラズマ放電を用いて画像を表示するＰＤＰであることが望ましい。

本発明によれば、集積回路チップから発生する熱を外部に放出する表面積が従来のヒートシンクより大きいので、別途の放熱手段を使用せず、集積回路チップから発生する熱を効果的に外部に放出することができる。

また、集積回路チップ用の放熱部材がプレス加工で製造できることによって、前記放熱部材の軽量化及び小型化が可能となり、その製作コストが減少する。

以下、添付した図面に基づき、本発明を詳細に説明する。

図３は、本発明の望ましい実施形態による集積回路チップ用の放熱部材１６０を示した図面であり、図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。図３及び図４を参照すると、本発明の集積回路チップ用の放熱部材１６０は、画像を表示するパネルを駆動する集積回路チップ１５５から発生する熱を外部に放熱させる機能を行うものであって、チップ接触板１６１と熱放出板１６５とを備える。

チップ接触板１６１は、集積回路チップ１５５と接するように結合されて前記集積回路チップ１５５から発生した熱を熱伝導現象を用いて伝達される機能を行う。この場合、前記チップ接触板１６１は、熱伝導性両面テープ（図示せず）などの接着手段によって集積回路チップ１５５と結合される。

熱放出板１６５は、複数の接合部１６６と放熱部１６８とを備える。この接合部１６６と放熱部１６８とは、熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、前記チップ接触板１６１から伝達された熱を外部に放出する機能を行う。ここで、前記接合部１６６は、前記チップ接触板１６１と接するように結合される部分であり、放熱部１６８は、前記隣接する接合部１６６の間を連結するように前記接合部１６６と一体に形成されたものであって、前記接合部１６６間の連結部分が外側に曲がって突出して形成された部分である。

すなわち、図４に示されたように、接合部１６６のうち互いに隣接する第１接合部１６６ａ及び第２接合部１６６ｂの間を連結する一つの放熱部１６８が、前記第１接合部１６６ａから外側に突出するように形成された第１放熱部１６８ａ及び前記第１放熱部１６８ａと前記第２接合部１６６ｂの間を連結する第２放熱部１６８ｂよりなる。この第１放熱部１６８ａ及び第２放熱部１６８ｂが従来のヒートシンク６０（図１参照）における放熱板６５（図１参照）と同じ機能を行うが、前記第１放熱部１６８ａ及び第２放熱部１６８ｂのそれぞれがヒートシンクの放熱板６５（図１参照）と実質的に同じ表面積を有している。したがって、前記放熱部１６８（１６８ａ、１６８ｂ）が外部と接触する表面積は従来のヒートシンクに備えられた放熱板６５（図１参照）より大きくなり、結果的に放熱効果が従来に比べて増加する。

この場合、前記放熱部１６８には、複数のホール１６９が形成されることが望ましい。すなわち、前記放熱部１６８とチップ接触板１６１との間には熱放出通路ＲＨが形成されており、前記放熱部のチップ接触板１６１に向けた面から放出される熱Ｈが前記熱放出通路ＲＨを通じて外部に放出される。したがって、前記放熱部１６８にホール１６９を形成することによって前記放熱部１６８のチップ接触板１６１方向の面から放出された熱Ｈが熱放出通路ＲＨだけでなく放熱部１６８のホール１６９を通じても外部に放出される。

前記熱放出板１６５は、熱伝逹に優れた素材よりなり、例えば、銅またはアルミニウム素材よりなりうる。この場合、熱放出板１６５は、銅またはアルミニウム板をプレス加工することによって製造できるが、前記プレス加工としては、例えば、銅またはアルミニウム薄板を曲げ加工またはドローイング加工または薄板特殊成形加工などが挙げられる。

従来のヒートシンクは、アルミニウム押出素材よりなる。しかし、本発明の集積回路チップ用の放熱部材１６０は、前記のようにプレス加工で製造できることによって、さらに軽量化及び小型化が可能となる。

一方、前記チップ接触板１６１は、さらに多くの熱を集積回路チップ１５５から流入されて保有できるように所定厚さ以上に形成し、前記熱放出板１６５は、前記チップ接触板１６１から熱を伝達されて外部に円滑に放出させるようにその厚さが前記チップ接触板１６１より薄く形成することが望ましい。

この場合、前記チップ接触板１６１も熱放出板１６５と同じ素材よりなることが望ましく、例えば、銅またはアルミニウム素材よりなりうる。

また、前記集積回路チップ１５５と前記チップ接触板１６１との間に熱伝導媒体１７５が介在できる。この熱伝導媒体１７５は、前記集積回路チップ１５５から発生する熱をチップ接触板１６１に円滑に移動させる機能を行うものであって、熱伝逹係数が高く、弾性を有することが望ましく、熱伝導シート、熱伝導グリースなどが使われる。

一方、熱放出板１６５の接合部１６６とチップ接触板１６１とが相互結合される。この場合、前記熱放出板１６５の接合部１６６とチップ接触板１６１は、図５に示されたように、ボスコーキング結合されることができる。すなわち、前記チップ接触板１６１には複数のボス１６３を形成し、前記接合部１６６の前記ボス１６３に対応する位置にはボスホール１６７を形成し、前記チップ接触板１６１のボス１６３を前記接合部１６６のボスホール１６７に通過させた後にコーキングすることによって、前記チップ接触板１６１と熱放出板１６５とを堅く結合させることができる。

前記熱放出板１６５とチップ接触板１６１は、図６に示されたように、フィンスエージング結合されることもある。すなわち、チップ接触板１６１には平行に離隔して複数のフィン溝１６４を形成し、前記フィン溝１６４に前記熱放出板１６５のそれぞれの接合部１６６を押圧・挿入することによって、前記チップ接触板１６１と熱放出板１６５とを堅く結合させることができる。しかし、本発明は、ボスコーキング結合またはフィンスエージング結合に限定されるものではなく、はんだ付けまたはボンディングなどの通常の結合方式も可能である。

一方、前記チップ接触板１６１と接する集積回路チップ１５５はＩＰＭ素子とすることができる。このＩＰＭ素子は、スイッチング素子と、素子駆動回路と、基本的な保護回路と、が一つのモジュールになったものであって、追加的な部品なしに電源及び信号のみを印加すれば、その信号によって動作する高集積回路チップである。したがって、前記ＩＰＭは、集積化による影響で通常の集積回路チップよりさらに多くの熱が発生する。

一方、本発明の実施形態による集積回路チップ用の放熱部材１６０を備えたディスプレイモジュール１００は、図７に示されたように、前記集積回路チップ用の放熱部材１６０と共に、パネル１１０と、シャーシ部材１４０と、回路部１５０と、を備える。

パネル１１０は、二つの基板が対向配置され、これを通じて画像が表示される。前記パネル１１０は色々な種類のディスプレイパネルが使われ、そのうち、前記パネルは、特に、前面パネル１２０と背面パネル１３０とを備え、プラズマ放電を用いたＰＤＰとすることができる。この場合、図示されていないが、前記前面パネル１２０と背面パネル１３０との間に隔壁と、維持電極対と、アドレス電極と、蛍光体層とを備える。

このような構造で画像を表示するパネル１１０は、シャーシ部材１４０と結合される。前記シャーシ部材１４０は、前記パネル１１０を後方で支持する機能を行う。この場合、前記パネル１１０とシャーシ部材１４０とは接着部材１０３、例えば、両面テープによって結合される。そして、前記パネル１１０とシャーシ部材１４０との間にはパネル１１０から発生する熱をシャーシ部材１４０に伝達するパネル用放熱手段１０５が設けられる。

このシャーシ部材１４０の背面に回路部１５０が配置されるが、この回路部１５０は、ロジック基板、電源基板またはロジックバッファ基板など少なくとも一つ以上の回路基板１５１よりなり、前記パネル１１０を駆動する機能を行う。この回路基板１５１には、少なくとも一つの集積回路チップ１５５が実装される。

前記回路部１５０は、信号伝達部材１８０を通じて電気的信号をパネル１１０に伝達することができる。前記信号伝達部材１８０は、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）などのフレキシブル回路基板であり、この場合、信号伝達部材１８０は、それぞれテープ状の配線部１８１に少なくとも一つの実装素子１８２を実装してパッケージにすることができる。

前記集積回路チップ１５５には、集積回路チップ用の放熱部材１６０が接着されている。前記集積回路チップ用の放熱部材１６０は、チップ接触板１６１と熱放出板１６５とを備えるが、これについての構造は前記と同じなので、その詳細な説明は省略する。ここで、前記チップ接触板１６１は、前記集積回路チップ１５５の背面に接するように配置され、前記熱放出板１６５の放熱部１６８は、前記接合部１６６間の連結部分が後方に曲がって形成されることが望ましい。この場合、前記放熱部材１６０が接着された集積回路チップ１５５は、ＩＰＭ素子とすることができる。このＩＰＭ素子は、スイッチング素子と、素子駆動回路と、基本的な保護回路と、が一つのモジュールになったものであって、追加的な部品なしに電源及び信号のみ印加すれば、その信号によって動作する高集積回路チップである。したがって、前記ＩＰＭは、集積化による影響で通常の集積回路チップよりさらに多くの熱が発生する。

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲内であれば、当業者による変形が可能である。

本発明は、画像を表示するパネル及びそれを駆動する集積回路チップを備えたディスプレイモジュールに使われる。

従来のプラズマディスプレイモジュールの一部を示した斜視図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 本発明の望ましい実施形態による集積回路チップ用の放熱部材及びこれと結合される集積回路チップを示した展開斜視図である。 図３のIV−IV線に沿った断面図である。 図３の集積回路チップ用の放熱部材に備えられた熱放出板とチップ接触板との結合構造を示した展開斜視図である。 図５の変形例を示した展開斜視図である。 本発明の望ましい実施形態によるディスプレイモジュールを概略的に示した展開斜視図である。

符号の説明

１５５ 集積回路チップ
１６０ 放熱部材
１６１ チップ接触板
１６５ 熱放出板
１６６ 接合部
１６８ 放熱部
１６９ ホール
１７５ 熱伝導媒体

Claims (19)

1. 画像を表示するパネルを駆動する集積回路チップから発生する熱を外部に放熱する集積回路チップ用の放熱部材であって、
   前記集積回路チップと接するように結合され、熱伝導性を有するチップ接触板と、
   熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、前記チップ接触板と接合される複数の接合部と、前記隣接する接合部の間を連結するように前記接合部と一体に形成されたものであって、前記接合部間の連結部分が外側に曲がって突出した複数の放熱部とを備える熱放出板と、を備えたことを特徴とする集積回路チップ用の放熱部材。
2. 前記熱放出板は、銅またはアルミニウム素材よりなることを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
3. 前記熱放出板は、プレス加工で形成されたことを特徴とする請求項２に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
4. 前記チップ接触板は、銅またはアルミニウム素材よりなることを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
5. 前記熱放出板には複数のホールが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
6. 前記熱放出板の接合部及びチップ接触板は、ボスコーキング結合されることを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
7. 前記熱放出板の接合部及びチップ接触板は、フィンスエージング結合されることを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
8. 前記集積回路チップとチップ接触板との間には熱伝逹媒体が介在することを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
9. 前記集積回路チップは、ＩＰＭ素子であることを特徴とする請求項１に記載の集積回路チップ用の放熱部材。
10. 画像を表示するパネルと、
    前記パネルの後方に配置されて前記パネルを支持するシャーシ部材と、
    前記シャーシ部材の後方に設置され、高温の熱を放出する少なくとも一つの集積回路チップを実装する少なくとも一つの回路基板と、
    前記集積回路チップからの熱を外部に放出する放熱部材と、を備え、
    前記放熱部材は、
    前記集積回路チップと接するように結合され、熱伝導性を有するチップ接触板と、
    熱伝導性を有する一つの板よりなるものであって、前記チップ接触板と接合される複数の接合部と、前記隣接する接合部の間を連結し、前記接合部間の連結部分が外側に曲がって突出するように形成された複数の放熱部とを備える熱放出板と、を備えたことを特徴とするディスプレイモジュール。
11. 前記チップ接触板は、前記集積回路チップの背面に接するように配置され、
    前記熱放出板の放熱部は前記接合部間の連結部分が後方に曲がって形成されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
12. 前記熱放出板及びチップ接触板は、銅またはアルミニウム素材よりなることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
13. 前記熱放出板は、プレス加工で形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイモジュール。
14. 前記熱放出板には複数のホールが形成されたことを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
15. 前記熱放出板の接合部とチップ接触板は、ボスコーキング結合されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
16. 前記熱放出板の接合部とチップ接触板は、フィンスエージング結合されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
17. 前記集積回路チップとチップ接触板との間には熱伝逹媒体が介在することを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
18. 前記集積回路チップは、ＩＰＭ素子であることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
19. 前記パネルは、プラズマ放電を用いて画像を具現するプラズマディスプレイパネルであることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイモジュール。

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