KR100603407B1 - 회로기판 조립체 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전도와이어를 포함하는 열전도시트를 사용하여 방열효과를 높인 회로기판 조립체와 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회로기판과, 상기 회로기판에 배치되는 회로소자와, 상기 회로소자에 부착되는 히트싱크와, 일면은 상기 회로소자와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크에 접촉하며, 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들을 포함하는 열전도시트를 구비하는 회로기판 조립체를 제공한다.

또한, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시와, 상기 섀시에 의해 지지되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 회로기판과, 상기 회로기판에 배치되는 회로소자와, 상기 회로소자에 부착되는 히트싱크와, 일면은 상기 회로소자와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크에 접촉하며 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들을 포함하는 열전도시트를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

회로기판 조립체 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치{Circuit board assembly, and a plasma display apparatus therewith}

도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회로기판 조립체를 도시하는 분리사시도이고,

도 2 는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취한 단면도이고,

도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 회로기판 조립체를 도시하는 분리사시도이고,

도 4 는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 취한 단면도이고,

도 5 는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 취한 단면도이고,

도 6 은 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시하는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 히트싱크 20, 120, 241 : 열전도시트

30, 130 : 열전도와이어 40, 240 : 회로소자

200 : 플라즈마 디스플레이 장치 210 : 플라즈마 디스플레이 패널

220 : 섀시 230 : 구동회로기판

본 발명은 회로기판 조립체와 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열전도와이어를 포함하는 열전도시트를 사용하여 방열효과를 높인 회로기판 조립체 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

회로기판 조립체라 함은 회로기판, 회로소자를 주 구성요소로 구비하는 하나의 조립체(Assembly)를 통칭한다. 상기 회로기판 조립체의 일례로서, 가스방전현상에 의하여 화상을 구현하는 화상표시장치인 플라즈마 디스플레이 장치에서, 가스방전을 조절하는 전압을 제어하는 구동회로부를 들 수 있다.

상기 회로기판 조립체는 소정의 기능을 수행하는 적어도 하나의 회로소자를 구비하는데, 이러한 회로소자는 저항이나 콘덴서와 같은 단순한 수동소자에서부터 집적회로와 같은 반도체에 이르기까지 그 종류가 다양하다. 상기 회로기판 조립체의 회로소자들 중에서 방열과 관련하여 특히 문제되는 것은 집적회로이다.

이러한 집적회로는 소정 패턴의 도전층에 반도체 칩이 장착되어 구성된 모놀리식 집적회로(Monolithic Integrated Circuit)와, 소정 패턴의 도전층에 반도체 칩과 같은 능동소자와 함께 개별적인 저항, 콘덴서와 같은 수동소자가 더 장착되어 구성된 하이브리드 집적회로(Hybrid Integrated Circuit)로 대별될 수 있다. 특히 상기 하이브리드 집적회로의 경우는 모놀리식 집적회로와 구조상 차이가 있을 뿐만 아니라, 발열 면적이 크며 발열량도 많은 특징이 있다. 따라서, 상기와 같은 하이 브리드 집적회로의 방열이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

이와 같이, 하이브리드 집적회로를 비롯하여 신속하고 원활한 방열이 요구되는 회로소자에서는 적절한 방열수단을 구비하는 것이 일반적인데, 비용과 효율을 동시에 고려하였을 때 선호되는 방열수단이 히트싱크이다. 상기 히트싱크는 상기 회로소자의 일면에 부착되는 기저부와 공기와의 접촉면적을 극대화하여 플레이트 형상의 다수의 방열핀들로 구비된다.

이 때, 상기 회로소자와 상기 히트싱크가 완전히 밀착되어야 접촉면의 열저항이 적어서 방열에 효과적이다. 이를 위해 상기 회로소자와 상기 히트싱크의 사이에 액상의 서멀 그리스(thermal grease)나 열전도시트를 개재시키기도 한다. 그러나 서멀 그리스는 열전도율이 낮고(0.8∼1.2 W/mK), 액체 상태인 그리스를 필요한 부위에 대해서만 일정량 도포해야 하는 불편함이 따른다. 또한, 고체상태의 부드러운 재질로 된 열전도시트를 사용하는 경우에도 열전도시트의 열전도율이 낮아서 문제가 되며, 자체강성이 없기 때문에 열전도시트를 제조하는 과정에서 표면에 잔존하게 되는 이형제를 제거하기가 곤란하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 열전도와이어를 포함하는 열전도시트를 사용하여 방열효과를 높인 회로기판 조립체와 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회로기판과, 상기 회로기판에 배치되는 회로소자와, 상기 회로소자에 부착되는 히트싱크와, 일면은 상기 회로소자와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크에 접촉하며, 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들을 포함하는 열전도시트를 구비하는 회로기판 조립체를 제공한다.

여기서, 상기 열전도와이어는 상기 회로소자와 접촉하는 상기 열전도시트의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자와 접촉하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 열전도와이어들은 일방향의 직선으로 연장되며, 소정의 간격으로 배치되는 것일 수 있다.

여기서, 상기 열전도와이어는 상기 열전도시트의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자와 접촉하고, 상기 열전도시트의 타면에 일부분이 노출되어 상기 히트싱크와 접촉하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시와, 상기 섀시에 의해 지지되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 회로기판과, 상기 회로기판에 배치되는 회로소자와, 상기 회로소자에 부착되는 히트싱크와, 일면은 상기 회로소자와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크에 접촉하며, 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들을 포함하는 열전도시트를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치가 제공된다.

여기서, 상기 열전도와이어는 상기 회로소자와 접촉하는 상기 열전도시트의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자와 접촉하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 열전도와이어들은 일방향의 직선으로 연장되며, 소정의 간격으로 배치되는 것일 수 있다.

여기서, 상기 열전도와이어는 상기 열전도시트의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자와 접촉하고, 상기 열전도시트의 타면에 일부분이 노출되어 상기 히트싱크와 접촉하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 히트싱크는 상기 섀시에 접지되어 있는 것일 수 있다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 회로기판 조립체의 분리사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취한 단면도이다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 회로기판 조립체는 회로기판(50), 회로소자(40), 히트싱크(10), 및 열전도시트(20)를 구비한다.

본 실시예에 있어서, 상기 회로소자(40)는 작동시 발열량이 많은 하이브리드 집적회로(Hybrid Integrated Circuit)일 수 있으며 다양한 구조를 가질 수 있다. 일 예로서 도 2에 도시된 바와 같은 구성요소를 가지는데, 상기 회로소자(40)는 알루미늄과 같은 소재로 형성된 금속기판(41)과, 상기 금속기판(41)의 일면에 형성된 절연층(44)과, 상기 회로소자의 실질적인 기능을 담당하는 코어부(43)를 구비한다. 상기 코어부(43)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 실시예에서 상기 코어부(43)는 상기 절연층(44)에 소정 패턴으로 형성된 도전층(45)과, 상기 도전층(45)과 연결된 다수의 칩(46)들을 구비한다. 상기 금속기판(41), 절연층(44), 코어부(43)는 에폭시 수지 등의 절연성 수지로 형성된 커버 부재(42)에 의해 수용되는데, 상기 커버 부재(42)는 상기 회로소자(40) 전체를 감싸는 것이 아니며 상기 금속기판(41)이 배치되는 면을 외부로 노출시키는 구조이다. 또한, 상기 커버 부재(42)의 내부 공간은 절연성 있는 필러(Filler, 47)로 채워져 있으며, 상기 커버 부재(42)의 내부에서 도전층(45)과 연결된 도선(48)이 외부로 인출되어 상기 회로기판(50)에 접속되어 있다.

한편, 상기 회로소자(40)에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 상기 회로소자는 그 일면에 히트싱크(10)를 부착한다. 상기 히트싱크(10)는 열전도율이 높은 재질을 사용하여 형성되는 열전달부재로써 상기 회로소자와 같은 발열부에 부착되어 열을 흡수하는 기저부(12)와 상기 기저부(12)에서 전달되는 열을 공기중으로 전달하는 방열핀(11)들로 구분할 수 있다. 상기 기저부(12)는 상기 금속기판(41)의 외면에 대향되게 배치되며, 상기 금속기판(41)의 면적에 상응하는 면적을 가진다. 상기 방열핀(11)들은 상기 기저부(12)로부터 각각 소정 높이로 돌출되게 형성되며 상호 이격된다. 도시된 바에 의하면, 상기 방열핀(11)들은 플레이트 형상으로 각각 형성되어 있으나, 방열 면적을 증대시키기 위한 다양한 구조를 가질 수 있다.

상기 회로소자(40)와 상기 히트싱크(10) 사이에는 열전도시트(20)가 배치된다. 상기 열전도시트(20)는 일면이 상기 회로소자(40)에 밀착되며 상기 회로소자(40)의 금속기판(41)과 상기 열전도시트 사이에 공간이 생기지 않도록 하여 열저항을 줄여준다. 또한, 상기 열전도시트(20)의 타면은 상기 히트싱크(10)에 밀착되어 상기 히트싱크(10)의 기저부(12)와 상기 열전도시트(20) 사이에 공간이 생기지 않도록 하여 열저항을 줄여준다. 상기 열전도시트(20)는 그 자체로 열전도율이 높은 소재로 되어있어 상기 회로소자(40)에서 발생한 열을 신속히 방출시키는데 기여한다. 상기 열전도시트(20)의 소재로는 열전도성이 우수한 실리콘계, 아크릴계, 우레탄계, 흑연계 소재 등에서 어느 한가지를 선택하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 열전도시트(20)는 방열효과를 높이기 위한 열전도와이어(30)들을 구비한다. 상기 열전도와이어(30)들은 상기 열전도시트에 비해 높은 열전도율을 가지며 상기 열전도시트의 두께에 비해 적은 굵기로 형성된다. 상기 열전도와이어(30)들은 상기 열전도시트(20)가 상기 회로소자의 금속기판(41)과 접촉하는 면에서 상기 열전도시트의 표면에 노출된 상태로 상기 열전도시트(20)에 매립된다. 또한, 상기 열전도와이어(30)들은 상기 열전도시트(20)에서 직선의 일방향으로 연장되어 있으며 소정의 간격으로 이격되어 있다.

상기 회로기판 조립체의 방열에 대하여 설명한다. 상기 회로소자로부터 발생한 열은 열전도성이 높은 상기 금속기판(41)을 경유하여 상기 열전도시트(20)와 상기 열전도와이어(30)들로 동시에 전달되는데, 상기 열전도와이어(30)들의 열전도율이 상기 열전도시트(20)보다 더 높으므로 이를 통한 열전도가 더 활발하다. 따라서 발생한 열은 상기 열전도와이어를 따라 수평방향으로 신속히 전달되어 상기 열전도시트 전체로 분산되며, 상기 열전도시트(20)에 부착되는 상기 히트싱크(10)를 통하여 공기중으로 방출된다.

한편, 열전도와이어를 포함하지 않는 열전도시트를 사용하는 경우는 자체적인 강성이 적기 때문에 열전도시트의 제조시에 사용되어 그 표면에 잔존하는 이형제를 열전도시트로부터 제거하는데 어려움이 따른다. 그러나 본 발명에 따른 상기 열전도와이어(30)를 구비하는 상기 열전도시트(20)를 사용하면 충분한 강성이 확보되므로 이형제를 용이하게 제거할 수 있다. 따라서 상기 열전도시트와 상기 히트싱크, 그리고 상기 열전도시트와 상기 회로소자가 밀착되어 열저항을 줄일 수 있다.

이어서, 본 발명의 제2실시예에 따른 회로기판 조립체에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 제2실시예에 따른 회로기판 조립체의 분리사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 취한 단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 취한 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조함에 있어서, 도 1과 도 2에서 설명했던 부재들과 동일한 부재를 사용하는 경우는 동일한 부재번호로 표시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 회로기판 조립체는 제1실시예의 구성요소 중 열전도시트에서 차이가 있으며 기타 다른 구성요소는 동일하다. 즉, 제2실시예에 따른 회로기판 조립체는 제1실시예와 동일한 회로기판(50)에 회로소자(40), 히트싱크(10)를 구비하지만, 제1실시예의 열전도시트와 상이한 열전도시트(120)를 구비한다. 그러므로 상기 열전도시트(120)를 중심으로 제2실시예를 설명하도록 한다.

상기 열전도시트(120)는 상기 회로소자(40)와 접촉하는 면과 상기 히트싱크(10)와 접촉하는 면에서 모두 표면에 노출된 상태의 열전도와이어(130)를 구비한다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 열전도시트의 양면에 노출되는 상기 열전도와이어는 하나로 연결되어 있다. 본 발명의 제2실시예에서는 상기 열전도와이어(130)가 상기 열전도시트(120)의 한쪽 단부에서만 연결되지만, 이에 한정되지 않으 며 열전도시트의 상부와 하부를 관통하여 형성되거나, 열전도시트의 양쪽 단부에서 연결되어 형성되는 것도 가능하다.

상기 열전도시트(120)에서의 열전달에 대하여 설명한다. 상기 금속기판(41)으로부터 전도되는 열은 상기 열전도시트(120)와 상기 열전도와이어(130)들을 통해서 전달되는데 상기 열전도시트보다 상기 열전도와이어(130)의 열전도율이 더 높으므로 상기 열전도와이어(130)를 통한 열전달이 더 신속하게 이루어진다. 열은 상기 금속기판(41)과 접촉하는 열전도와이어로부터 상기 히트싱크(10)와 접촉하는 열전도와이어로 상기 열전도와이어(130)를 따라서 전도된다. 따라서 상기 열전도시트를 기준으로 수평방향의 열전도속도는 물론 수직방향의 열전도속도도 빨라진다.

상술한 바와 같은 열전도속도의 향상효과 뿐만 아니라, 상기 열전도시트(120)는 상기 히트싱크(10)를 접지(170)시킴으로써 전자파장해(Electro Magnetic Interference : EMI)를 감소시키는 기능도 가진다. 즉, 상기 금속기판(41)과 상기 히트싱크(10)는 상기 열전도와이어(130)에 의해 전기적으로 연결되어 있으므로 상기 히트싱크가 접지되면, 결국 상기 회로소자가 접지되는 효과를 가지게 된다. 따라서, 상기 회로소자(40)에서 발생하는 전자파장해(EMI)가 접지에 의해 감소되는 효과가 있다.

이상의 실시예에 따른 회로기판 조립체를 적용한 장치로서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도 6을 참조하여 설명하도록 한다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(200)는 전방패널(211)과 후방패널(212)의 결합으로 이루어져 있으며 가스방전현상을 이용하여 화 상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널(210)과, 배면에 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판(230)들이 배치되어 있는 섀시(220)를 구비하고 있다. 상기 구동회로기판(230)은 하이브리드 집적회로와 같은 방열량이 큰 회로소자(240)를 적어도 하나 이상 구비하며 상기 회로소자(240)에 결합되는 방열수단으로써 열전도와이어를 포함하는 열전도시트와 히트싱크(241)를 구비한다. 상기 열전도와이어를 포함하는 열전도시트를 구비함으로써 얻게 되는 방열효과의 향상과 기타 부수적인 효과는 본 발명의 실시예에 따른 회로기판 조립체에 대하여 설명하면서 상술했던 바와 동일하다.

본 발명에 따른 열전도와이어를 포함하는 열전도시트를 구비하는 회로기판 조립체 및 이를 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 의하면, 회로소자와 히트싱크간의 열전달 효과를 높일 수 있으며 EMI를 감소시키는 등의 효과도 얻을 수 있으므로, 회로기판 조립체 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

1. 회로기판(50);

   상기 회로기판(50)에 배치되는 회로소자(40);

   상기 회로소자(40)에 부착되는 히트싱크(10); 및

   일면은 상기 회로소자(40)와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크(10)에 접촉하며, 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들(30, 130)을 포함하는 열전도시트(20, 120)를 구비하되,

   상기 열전도와이어들(30, 130)은 일방향의 직선으로 연장되어 소정의 간격으로 배치되는 회로기판 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열전도와이어(30)는 상기 회로소자(40)와 접촉하는 상기 열전도시트(20)의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자(40)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 회로기판 조립체.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 열전도와이어(130)는 상기 열전도시트(120)의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자(40)와 접촉하고, 상기 열전도시트(120)의 타면에 일부분이 노출되어 상기 히트싱크(10)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 회로기판 조립체.
5. 플라즈마 디스플레이 패널(210);

   상기 플라즈마 디스플레이 패널(210)을 지지하는 섀시(220);

   상기 섀시(220)에 의해 지지되며, 상기 플라즈마 디스플레이 패널(210)을 구동하는 회로기판(230);

   상기 회로기판(230)에 배치되는 회로소자(240);

   상기 회로소자(240)에 부착되는 히트싱크(242); 및

   일면은 상기 회로소자(240)와 접촉하고 타면은 상기 히트싱크(242)에 접촉하며, 적어도 일부분이 내부에 매립된 다수의 열전도와이어들(30, 130)을 포함하는 열전도시트(241)를 구비하되,

   상기 열전도와이어들(30, 130)은 일방향의 직선으로 연장되며, 소정의 간격으로 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 열전도와이어(30)는 상기 회로소자(240)와 접촉하는 상기 열전도시트(241)의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자(240)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,

   상기 열전도와이어(130)는 상기 열전도시트(241)의 일면에 일부분이 노출되어 상기 회로소자(240)와 접촉하고, 상기 열전도시트(241)의 타면에 일부분이 노출되어 상기 히트싱크(242)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
9. 제5항에 있어서,

   상기 히트싱크(242)는 상기 섀시(220)에 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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