KR100708678B1 - 집적회로칩의 방열 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 연성회로기판 또는 연결케이블에 결합되어 디스플레이 모듈을 구동하는 데에 사용되는 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다. 또한, 이를 통해 제조 비용의 절감과 완성된 제품의 수명을 증대시키는데 기여하는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판을 지지하는 섀시 베이스; 상기 섀시 베이스의 일측을 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 및 상기 각각의 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩을 포함하고, 상기 섀시 베이스의 일측에는 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 형성된 소정 폭의 평행부가 형성되며, 상기 평행부의 양측에는 단차가 형성되어 있고, 상기 연결케이블에 연결된 상기 집적회로칩은 상기 평행부의 상측에 위치하는 집적회로칩의 방열 구조를 제공한다.

Description

집적회로칩의 방열 구조{Structure for heat dissipation of integrated circuit chip}

도 1은 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도.

도 2는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조의 일 실시예를 보여주는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조의 다른 실시예를 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 섀시 11, 111: 섀시 베이스

12, 112: 보강부재 20: 연결케이블

21: 집적회로칩 30, 31: 집적회로칩용 방열 시트

40: 구동회로기판 50: 디스플레이 패널

51: 전면 디스플레이 패널 52: 후면 디스플레이 패널

53: 패널용 방열 시트 54: 양면 테이프

60: 커버플레이트 61: 볼트

111a, 112a: 평행부 111b, 112b: 단차

본 발명은 집적회로칩의 방열 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 모듈에서 사용되는 집적회로칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 집적회로칩의 방열 구조에 관한 것이다.

도 1에는 평판 디스플레이 장치 중 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈은, 디스플레이 패널(50), 상기 디스플레이 패널(50)을 구동하는 회로들로 이루어진 소정 개수의 구동회로기판(40) 및 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 섀시(10)를 포함한다.

상기 디스플레이 패널(50)은 전면 기판(51)과 후면 기판(52)이 접합되어 만들어지고, 상기 구동회로기판(40)들과 연결케이블(20)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.

상기 섀시(10)는, 전면에 상기 디스플레이 패널(50)이 지지되고 배면에는 구동회로기판이 지지되므로 충분한 강성을 가져야 한다. 한편, 상기 섀시(10)는 플라즈마 디스플레이 장치 전체의 중량이 너무 커지지 않도록 얇게 제작되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 종래에는 도 1에 도시된 것과 같이, 얇은 섀시 베이스(11)로 디스플레이 패널(50)과 구동회로기판을 모두 지지하기 위해서 섀시 베이스(11) 에 보강부재(12)가 추가로 결합된 섀시를 사용하였다. 상기 섀시 베이스(11)는 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 기능 외에도, 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들에 연결된 회로의 그라운드로서의 역할과, 상기 디스플레이 패널(50)에서 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하여 상기 디스플레이 패널(50)을 냉각하는 기능을 수행한다. 상기 연결케이블(20)은 소위 TCP(Tape Carrier Package)라고 불리는 연결케이블로서, 이 연결케이블(20)에는 다수의 도선들이 연결케이블(20)의 길이방향으로 연장되어 있으며, 그 도선들의 적어도 일부는 연결케이블(20) 상에 장착된 집적회로칩(21)을 경유한다. 상기 집적회로칩(21)은 상기 보강부재(12) 위에 고정되고, 상기 보강부재(12) 위에는 상기 연결케이블(20)들과 상기 집적회로칩(21)을 상기 보강부재(12)에 고정하고 보호하는 커버플레이트(60)가 결합된다. 상기 집적회로칩(21)은 상기 연결케이블(20)에 범프로 연결되고, 통상 상기 연결케이블(20)은 상기 집적회로칩이 접속되는 면의 반대면이 상기 보강부재(12)에 접하도록 설치된다.

상기 연결케이블(20)에 위치하는 집적회로칩(21)은 고속의 어드레스 신호를 처리하는 과정에서 많은 열을 발생시키기 때문에 이 열을 냉각시켜주는 것이 매우 중요하다.

도 2에는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 종래의 집적회로칩 방열 구조는 보강부재의 상면에 위치한 집적회로칩(21) 상에 덮이는 커버플레이트(60)로 이루어진다. 상기 커버플레이트(60)는 열전도성이 좋은 소재로 만들어짐으로써, 상기 집적회로칩(21)에 서 작동 중에 발생하는 열을 방출할 수 있도록 하여왔다. 또한, 상기 커버플레이트(60)와 상기 집적회로칩(21) 사이에 집적회로칩용 방열 시트(30)를 설치하고, 상기 보강부재(12)와 상기 연결케이블(20) 사이에 집적회로칩용 방열 시트(31)를 더 설치하여 방열 효과를 증가시키도록 하여왔다.

외부에서 인가되는 화상신호에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널에 방전을 일으켜 화상을 구현하기 위해, 상기 집적회로칩(21)은 화상신호에 대응되는 전위를 플라즈마 디스플레이 패널(50) 내부에 구비된 전극들(미도시)에 인가하는 기능을 한다. 상기 집적회로칩(21)은 여러 신호를 동시에 빠르게 처리하여야 하고 그 신호의 처리를 위해 짧은 시간동안 많은 스위칭 작업을 수행하여야 하므로 열 발생량이 많다. 한편, 상기 집적회로칩(21)은 고전압으로 구동되기 때문에 상대적으로 고가이며, 파손을 막기 위해 작동 중에 발생하는 열을 적절히 방열 시킬 필요성이 크다.

상기 집적회로칩(21)의 온도가 올라가는 것을 효과적으로 차단하지 못하는 경우에는, 집적회로칩의 작동 성능에 영향을 미쳐 디스플레이 장치 전반의 작동 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 되는 등의 문제점이 있다.

이에 상기 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열 시킬 수 있는 방열 구조의 개발 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 연성회로기판 또는 연결케이블에 결합되어 디스플레이 모듈을 구동하는 데에 사용 되는 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다. 또한, 이를 통해 제조 비용의 절감과 완성된 제품의 수명을 증대시키는데 기여하는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판을 지지하는 섀시 베이스; 상기 섀시 베이스의 일측을 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 및 상기 각각의 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩을 포함하고, 상기 섀시 베이스의 일측에는 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 형성된 소정 폭의 평행부가 형성되며, 상기 평행부의 양측에는 단차가 형성되어 있고, 상기 연결케이블에 연결된 상기 집적회로칩은 상기 평행부의 상측에 위치하는 집적회로칩의 방열 구조를 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 평행부와 상기 평행부 양측에 형성된 단차는 상기 섀시 베이스의 단부가 절곡되어 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기와 같은 본 발명의 목적은, 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판을 지지하는 섀시 베이스; 상기 섀시 베이스의 일측을 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 상기 각각의 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및 상기 섀시 베이스에서 상기 섀시 베이스의 강성을 보완하기 위해 상기 섀시 베이스를 가로지르도록 부착되는 보강부재를 포함하고, 상기 보강부재에는 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 형성된 소정 폭의 평행부가 형성되며, 상기 평행부의 양측에는 단차가 형성되어 있고, 상기 연결케이블에 연결된 상기 집적회로칩은 상기 평행부의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조를 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 집적회로칩과 상기 평행부의 사이에는 방열 그리스가 도포된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 평행부의 상측에 위치하는 상기 집적회로칩의 상측을 덮어 상기 집적회로칩과 상기 연결케이블의 일부를 외부와 차단하는 커버 플레이트; 및 상기 커버 플레이트와 상기 연결 케이블 또는 집적회로칩의 사이에 배치된 방열 시트를 더 구비한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 집적회로칩과 상기 평행부 사이에는 방열 시트가 더 설치된 것이 바람직하다.

한편 여기서, 상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인 경우, 본 발명을 적용하여 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 방출함으로써 얻는 효과가 더욱 크다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 종래기술에서 설명한 부재와 동일한 부재에 대해서는, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서도 동일한 부재번호를 사용한다.

도 3에는 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 방열 구조는, 섀시 베이스(11), 연결케이블(20) 및 집적회로칩(21)을 포함한다.

상기 섀시 베이스(11)는 얇은 판재로 이루어지고 그 강성을 보강하기 위해 보강부재(112)가 설치된다. 상기 섀시 베이스(11)의 전면에는 패널용 방열 시트(53) 및 양면테이프(54)를 매개로 디스플레이 패널(50)이 결합되며, 후면에는 구동회로기판(40)이 결합된다.

상기 연결케이블(20)은 상기 보강부재(112)의 둘레에 감기면서 상기 구동회로기판 상의 소자(미도시)들과 상기 디스플레이 패널(50)을 전기적으로 연결한다.

상기 집적회로칩(21)은 상기 보강부재(112) 상에서 상기 연결케이블(20)과 접속되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널(50)에 전달되는 신호를 제어한다. 상기 집적회로칩(21)이 접속된 면에는 커버플레이트(60)가 결합되어, 상기 집적회로칩(21)에서 작동 중에 발생하는 열은 열용량(heat capacity)이 비교적 큰 부재인 상기 커버플레이트(60)를 통해 전달되어 방출된다.

또한, 상기 집적회로칩과 상기 커버플레이트의 사이에는 방열시트가 더 설치될 수 있다. 상기 집적회로칩용 방열 시트(30)는, 실리콘, 아크릴, 우레탄, 흑연 등의 열전도성이 좋은 재료로 만들어지고, 열전도성을 더욱 향상시키기 위해 페라 이트(ferrite)계 초미립자 또는 도전성 필러(conductive filler)가 혼합되어 제작될 수 있다.

또한, 상기 연결케이블(20)에서 상기 집적회로칩(21)이 접속된 면의 반대면은 상기 보강부재(112)의 상측에 접하도록 설치된다. 상기 집적회로칩(21)의 작동 중에 발생하는 열은 상기 보강부재(112)를 거쳐 상기 섀시 베이스(11)로 더 전달되어 방출된다.

상기 연결케이블(20)과 상기 보강부재(112)가 접하는 부분에는 방열 시트(31)가 더 설치될 수 있다. 또한, 상기 연결케이블(20)상의 집적회로칩(21)과 상기 보강부재(112)가 접하는 부분에는 방열 그리스가 도포되는 것이 바람직하다. 상기 방열 그리스는 분말 금속 산화물이 함유된 합성 유체의 혼합물이다. 상기 방열 그리스는 대략 0.9 W/mK의 열전도도를 가지면서 접촉이 필요한 부분에서 빈 공간을 매워주어 열전달이 원활하게 일어날 수 있게 한다. 즉, 상기 연결케이블(20)과 상기 보강부재(112)가 접하는 부분을 긴밀하게 유지하도록 하여, 상기 집적회로칩(21)에서 작동 중에 발생하는 열이 더욱 원활하게 상기 보강부재(112)를 통해 발산될 수 있게 한다.

상기 보강부재(112)는 판재가 절곡되어 만들어지고, 상기 섀시 베이스(11)면과 실질적으로 평행한 면으로 형성된 평행부(112b)를 구비한다. 상기 집적회로칩(21)은 상기 평행부(112b)의 상측에 배치된다. 이때, 상기 평행부(112b)의 양측에는 부드럽게 라운드가 형성되도록 절곡된 단차(112a)가 형성된 것이 바람직하다. 이는 상기 보강부재(112)의 절곡된 부분에 상기 연결케이블(20)의 하측면이 긁혀서 연결케이블이 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 상기 연결케이블(20)의 파손을 방지하기 위해 상기 집적회로칩(21)이 접속된 부분의 뒷면에 추가적인 코팅처리를 할 수도 있다.

상기 커버플레이트(60)와 상기 보강부재(112)는 상기 집적회로칩(21)에서 발생하는 열이 전도되기 때문에 열전도도가 높은 재질로 만들어져 많은 열을 방출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 4에는 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조의 다른 실시예를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집적회로칩의 방열 구조는, 별도의 보강부재를 구비하지 않고 단부에 평행부(111b)가 형성된 섀시 베이스(111)를 사용하는 경우에 도 3에 도시된 실시예를 적용한 형태라고 할 수 있다. 즉, 도 3의 실시예에서는 집적회로칩(21)에서 작동 중에 발생하는 열이 더 많이 전달되는 부재가 보강부재(112)이지만, 본 실시예에서는 섀시 베이스(111)의 단부에 형성된 평행부(111b)가 된다. 그리고, 상기 평행부(111b)의 양측에는 도 3에 도시된 실시예에서 상기 보강부재의 평행부(112b)의 양측에 형성된 것과 유사한 단차(111a)가 형성된다. 이 경우에도, 평행부(111b)를 통해 집적회로칩(21)이 작동 중에 발생시키는 열을 냉각할 수 있고, 동시에 상기 단차(111a)에 의해 상기 연결케이블(20) 저면이 긁히거나 파손되는 현상을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조는 도 1에 도시된 것과 같은 플라즈마 디스플레이 모듈에 적용할 때 그 효과가 매우 크다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같은 플라즈마 디스플레이 모듈에 사용되는 집적회로칩(21)은 잦은 스위칭 작용과 고전압에 의한 구동으로 인해 많은 양의 열이 발생한다. 상기 집적회로칩(21)은 스위칭 작업을 위해 반도체 소자로 형성되고, 이러한 반도체 소자는 그 전기적 특성이 열에 매우 민감하며, 비교적 고가의 부품이다.

이러한 집적회로칩(21)에 본 발명의 방열 구조를 적용하면, 상기 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 보강부재(112) 또는 섀시 베이스(111)의 평행부(111b)를 통해 효과적으로 방열시킬 수 있다.

또한, 방열이 원활하게 이루어짐으로써, 오작동을 피하고, 플라즈마 디스플레이 패널이 외부 영상신호에 대응하는 화상을 왜곡되지 않고 안정적으로 구현하도록 하며, 플라즈마 디스플레이 모듈을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제품수명을 향상시킬 수 있다.

한편, 이러한 집적회로칩(21)의 방열 문제는 고화질을 구현하는 HD 급 플라즈마 디스플레이 패널에서는 더욱 중요하다. 즉, HD 급 플라즈마 디스플레이 패널은 기존의 SD 급에 비해 더욱 섬세한 화질을 구현하여야 하기 때문에 짧은 시간동안 처리해야 할 정보의 양이 많으며, 그에 따라 집적회로칩(21)의 스위칭 작업이 훨씬 빈번하고 빠르게 수행되어야 한다. 이러한 특성으로 인해 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 효과적으로 배출할 수 있는 본 발명에 따른 방열 구조를 플라즈마 디스플레이 모듈에 적용할 때 얻는 장점은 매우 크다고 할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 집적회로칩에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하고, 연결케이블이 파손되는 것을 효과적으로 방지하여 플라즈 마 디스플레이 패널의 신뢰성 있고 안정적인 구동을 유지할 수 있게 한다.

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 (7)

1. 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판을 지지하는 섀시 베이스;

   상기 섀시 베이스의 일측을 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 및

   상기 각각의 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩을 포함하고,

   상기 섀시 베이스의 일측에는 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 형성된 소정 폭의 평행부가 형성되며, 상기 평행부의 양측에는 단차가 형성되어 있고, 상기 연결케이블에 연결된 상기 집적회로칩은 상기 평행부의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 평행부와 상기 평행부 양측에 형성된 단차는 상기 섀시 베이스의 단부가 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
3. 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로기판을 지지하는 섀시 베이스;

   상기 섀시 베이스의 일측을 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블;

   상기 각각의 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및

   상기 섀시 베이스에서 상기 섀시 베이스의 강성을 보완하기 위해 상기 섀시 베이스를 가로지르도록 부착되는 보강부재를 포함하고,

   상기 보강부재에는 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 형성된 소정 폭의 평행부가 형성되며, 상기 평행부의 양측에는 단차가 형성되어 있고, 상기 연결케이블에 연결된 상기 집적회로칩은 상기 평행부의 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 집적회로칩과 상기 평행부의 사이에는 방열 그리스가 도포된 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 평행부의 상측에 위치하는 상기 집적회로칩의 상측을 덮어 상기 집적회로칩과 상기 연결케이블의 일부를 외부와 차단하는 커버 플레이트; 및

   상기 커버 플레이트와 상기 연결 케이블 또는 집적회로칩의 사이에 배치된 방열 시트를 더 구비한 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 집적회로칩과 상기 평행부 사이에는 방열 시트가 더 설치된 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.

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