KR101097811B1 - 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)과 이를 구비한 샤시(Chassis)구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 백라이트유닛(Backlight Unit : BLU)에서 도광통로를 제공하는 샤시구조물의 내부에 장착되는 방열 인쇄회로기판에 있어서, 상기 방열 인쇄회로기판은 발광소자를 구비하는 적어도 1이상의 절곡영역을 구비하며, 상기 절곡영역의 어느 하나가 상기 샤시구조물에 열전달물질(Thermal Interface Material : TIM)을 매개로 장착되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 브라켓(Bracket) 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 방열 인쇄회로기판과 이를 고정시키기 위한 브라켓을 일체화함으로써 TIM사용에 의한 열전달율 저하를 방지하고, 인터페이스(Interface)발생을 줄일 수 있어 공기층으로 인한 열전도 저하 현상을 방지하여 방열 인쇄회로기판의 방열특성을 극대화 할 수 있다. 또한, 별도의 브라켓 제조 공정을 거칠 필요가 없어 공정·구조의 단순화와 재료비 절감의 효과를 가지게 된다. 나아가, 인쇄회로기판과 브라켓과의 밀착력 문제에 따른 디라미네이션(De-lamination)의 발생을 없앨 수 있는 효과를 가지게 된다.

방열 인쇄회로기판, 브라켓, 샤시, TIM, 발광다이오드

Description

브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물{HEAT RADIATING PRINTED CIRCUIT BOARD UNIFIED BRACKET AND CHASSIS STRUCTURE HAVING THE SAME}

본 발명은 브라켓 일체형 방열인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는 액정의 전기·광학적 성질을 표시장치에 응용한 것으로 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자이다. 동작전압이 낮아서 소비전력이 적고 휴대용으로 편리해 널리 사용하는 평판 디스플레이이다.

LCD는 스스로 빛을 내는 자기발광성이 없어 항상 모든 LCD에는 백라이트(Backlight)가 필요하다. 백라이트는 LCD의 광원역할을 하는데 액정모듈의 후면에서 빛을 조사시키기 위하여 광원자체를 포함하여 광원의 구동을 위한 전원 회로 및 균일한 평면광을 이루도록 해주는 일체의 부속물을 이루는 복합체를 백라이트유닛(Backlight Unit : BLU)이라고 한다. 백라이트유닛에는 LED와 같은 광원소자가 탑재되어 사용되는데 인쇄회로기판은 광원소자가 발산하는 열에 견뎌야 하기 때문 에 주로 금속(Metal)소재를 사용하게 된다. 하지만 이러한 광원소자로 부터 발생하는 열을 제대로 방출하지 못하면 광원소자가 파괴되거나 수명이 단축되는 문제를 일으키게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따라 제작된 방열 인쇄회로기판(10)과 브라켓(50)을 백라이트유닛의 도광통로인 샤시(40)에 장착한 단면도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 방열 인쇄회로기판(10)과 이를 샤시(40)에 고정시키기 위한 브라켓(50)은 별도로 제작되어 TIM(20)을 이용하여 접합시키고, 이를 도광통로로 이용되는 샤시(40)에 TIM(30)을 이용하여 장착한다.

그러나, 방열 인쇄회로기판(10)과 브라켓(50)을 분리·제작하고 TIM(20)을 이용하여 접합하는 경우, TIM(20)에 의해 열 전달율이 저하되어 방열효과가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 방열 인쇄회로기판(10)과 브라켓(50)의 밀착력에 따른 디라미네이션이 발생하여 품질불량이 생기는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은방열 인쇄회로기판과 브라켓을 일체화하여 방열 특성을 극대화하고, 브라켓을 별도로 제작하지 않음에 따른 공정· 구조의 단순화, 재료비 절감을 제공할 수 있는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 구비한 샤시구조물을 제공하는데 있다.

또한, 방열 인쇄회로기판과 브라켓의 밀착력에 따른 디라미네이션의 발생을 줄여 품질불량이 발생하는 것을 감소시키는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판과 이를 포함하는 샤시구조물을 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 구성으로서, 백라이트유닛의 도광통로를 제공하는 샤시구조물의 내부에 장착되는 방열 인쇄회로기판에 있어서, 상기 방열 인쇄회로기판은 발광소자를 구비하는 적어도 1이상의 절곡영역을 구비하며, 상기 절곡영역의 어느 하나가 상기 샤시구조물에 열전달물질을 매개로 장착되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 인쇄회로기판을 제공함으로써 방열특성을 극대화하고, 공정의단순화와 구조의 단순화를 꾀할 수 있으며, 동시에 별도의 브라켓을 사용하지않고 TIM사용량이 줄어 재료비측면에서도 절감할 수 있도록 한다.

특히, 본 발명의 방열 인쇄회로기판은 브라켓의 재료로 사용되는 금속기판위에 절연층, 회로패턴이 순차로 형성되고 발광소자가 구비된 구조인 것을 특징으로 한다.

이러한 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판의 구성은 다양한 변형례가 가능한데, 그 바람직한 일례로는 상기 금속기판은 Al기판인 것을 특징으로 하며, 상기 발광소자는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 샤시구조물은 상기 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 샤시구조물의 측면과 회로패턴면이 이격되는 공간부를 구비하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.

특히, 본발명의 샤시구조물은 상기 방열 인쇄회로기판의 절곡영역의 말단부위 중 어느 하나는, 상기 샤시구조물의 측면과 밀착하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명인 샤시구조물의 구성은 다양한 변형례가 가능한데, 그 바람직한 일례로는 상기 금속기판은 Al기판인 것을 특징으로 하며, 상기 발광소자는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 방열 인쇄회로기판과 이를 고정시키기 위한 브라켓을 일체화함으로써 TIM사용에 의한 열전달율 저하를 방지하고 인터페이스(Interface)발생을 줄일 수 있어 공기층으로 인한 열전도 저하 현상을 방지하여 방열 인쇄회로기판의 방열특성을 극대화 할 수 있다.

또한, 방열 인쇄회로기판 제작시 브라켓을 일체화 시켜 제작함으로써 별도의 브라켓 제조 공정을 거칠 필요가 없어 공정 및 구조의 단순화가 가능해진다.

아울러, 방열 인쇄회로기판과 블랭킷사이에 TIM을 사용할 필요가 없어 TIM사용량이 줄고, 블랑킷을 사용하지 않아 재료비측면에서도 절감할 수 있는 효과를 가지게 된다.

나아가, 인쇄회로기판과 브라켓과의 밀착력 문제에 따른 디라미네이션(De-lamination)의 발생을 없앨 수 있는 효과를 가지게 된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 백라이트유닛의 도광통로를 제공하는 샤시구조물의 내부에 장착되는 방열 인쇄회로기판에 있어서, 상기 방열 인쇄회로기판은 발광소자를 구비하는 적어도 1이상의 절곡영역과 상기 절곡영역의 어느 하나가 상기 샤시(140)구조물에 열전달물질을 매개로 장착되는 장착부를 구비하는 것을 요지로 하는 것으로 일체형 방열 인쇄회로기판을 통해 방열특성을 극대화하고 공정과 구조의 단순화를 구현하는 것을 그 핵심으로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판(110), TIM(130), 샤시(140)를 포함하여 구성한다.

상기 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판(110)은 회로패턴영역(Y)과 두 개의 절곡영역(X, Z)으로 구성되어 있는데, 상기 회로패턴영역(Y)에는 금속기판위에 절연층, 회로패턴이 순차로 형성되고 발광소자(120)를 구비하는 칩소장부로 구성되어 있다. 상기 절곡영역(X, Z)은 회로패턴을 형성하지 않은 영역을 절곡하여 구성되어 있는데, 상기 절곡영역 중 상단(X)은 샤시(140)의 측면에 고정되고, 상기 절곡영역 중 하단(Z)은 샤시(140)구조물에 장착되는 장착부로서, 샤시(140)의 측면과 이격되는 공간부(P)를 두고 TIM(130)에 의해 샤시(140)하단에 장착함으로써 별도의 브라켓을 사용하지 않고 방열 인쇄회로기판(110)과 브라켓을 일체화시켜 방열효과를 극대화할 수 있다.

이 경우 상기 절곡영역의 상단(X)과 상기 회로패턴영역(Y)의 후면 사이의 각도(θ1)는 직각을 이루고 있고, 상기 절곡영역의 하단(Z)과 상기 회로패턴영역(Y)의 전면 사이의 각도(θ2)도 직각을 이루고 있다. 이는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과한 것으로서 두개의 절곡영역(X, Z)이 회로패턴영역과 반드시 직각일 필요는 없다.

상기 인쇄회로기판(110)의 회로패턴영역(Y)에 구비된 칩소장부에는 발광소자(120)가 장착되어 백라이트유닛의 광원이 되는데, 상기 칩소장부에는 발광소자(120)로서 LED가 장착되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 금속기판은 Al으로 구성하는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판(110)에서 회로패턴이 형성되지 않은 2개의 절곡영역(X, Z) 중 절곡영역의 상단(X)과 상기 방열 인쇄회로기판(110)의 회로패턴영역(Y)의 후면사이의 각도(θ1)는 둔각을 이루며 샤시(140)의 측면에 고정되었고, 상기 절곡영역의 하단(Z)은 샤시(140)구조물에 장착되는 장착부로서, 상기 회로패턴영역(Y)의 전면과의 각도(θ2)와 직각을 이루며 샤시(140)의 측면과 이격되는 공간부(P)를 두고 TIM(130)에 의해 샤시(140)하단(Z)에 장착된다. 상기 회로패턴영역(Y)에 구비된 칩소장부에는 발광소자(120)가 장착되어 백라이트유닛의 광원이 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판(110)에서 회로패턴이 형성되지 않은 2개의 절곡영역(X, Z)은 모두 상기 방열 인쇄회로기판(110)의 회로패턴영역(Y)의 후면과의 각도(θ1,θ2)에서 직각을 이룬다. 상기 절곡영역의 상단(X)은 샤시(140)의 측면에 고정되며, 상기 절곡영역의 하단(Z)은 샤시(140)구조물에 장착되는 장착부로서, 상기 샤시(140)의 측면과 이격되는 공간부(P)를 두고 TIM(130)에 의해 샤시(140) 하단(Z)에 장착된다. 상기 회로패턴영역(Y)에 구비된 칩소장부에는 발광소자(120)가 장착되어 백라이트유닛의 광원이 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 방열 인쇄회로기판(110)에서 회로패턴이 형성되지 않은 2 개의 절곡영역 중 상단(X)은 상기 방열 인쇄회로기판(110)의 회로패턴영역(Y) 후면과의 각도(θ1)에서 예각을 이루며 샤시(140)의 측면에 고정되었고, 상기 절곡영역의 하단(Z)은 상기 회로패턴영역(Y)의 전면과의 각도(θ2)에서 직각을 이루며 샤시(140)의 측면과 이격되는 공간부(P)를 두고 TIM(130)에 의해 샤시(140) 하단(Z)에 장착된다. 상기 회로패턴영역(Y)에 구비된 칩소장부에는 발광소자(120)가 장착되어 백라이트유닛의 광원이 된다.

도 6는 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 방열 인쇄회로기판(110)에서 회로패턴이 형성되지 않은 절곡영역은 1개로, 상기 절곡영역(Z)은 상기 회로패턴영역(Y)의 전면사이의 각도(θ2)에서 직각을 이루며 샤시(140)의 측면과 이격되는 공간부(P)를 두고 TIM(130)에 의해 샤시(140)하단에 장착된다. 상기 회로패턴영역(Y)에 구비된 칩소장부에는 발광소자(120)가 장착되어 백라이트유닛의 광원이 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 방열 인쇄회로기판, 브라켓과 이를 내부에 장착하는 샤시를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브라켓을 일체화 시킨 방열 인쇄회로기판에 발광소자를 구비하고, 이를 내부에 장착한 샤시를 도시한 단면도이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브라켓을 일체화 시킨 방열 인쇄회로기판에 발광소자를 구비하고, 이를 내부에 장착한 샤시를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 방열 인쇄회로기판 20, 30: TIM

40: 샤시 50: 브라켓

110: 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판 120: 발광소자

130: TIM 140: 샤시

X: 절곡영역의 상단 Y: 회로패턴영역

Z: 절곡영역의 하단

θ1, θ2: 절곡영역과 회로패턴영역과의 각도

P: 회로패턴영역과 샤시의 측면과 이격되는 공간부

Claims (8)

1. 백라이트유닛의 도광통로를 제공하는 샤시구조물의 내부에 장착되는 방열 인쇄회로기판에 있어서,

   상기 방열 인쇄회로기판은,

   회로패턴영역;

   상기 회로패턴영역에 구비된 발광소자;

   적어도 하나 이상의 절곡영역; 을 포함하고,

   상기 절곡영역 중 어느 하나는,

   상기 샤시구조물에 장착되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 방열 인쇄회로기판은 금속기판위에 절연층, 회로패턴이 순차로 형성되고 발광소자가 구비된 구조인 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 금속기판은 Al기판인 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 장착부는,

   열전달물질을 매개로 상기 샤시구조물에 장착되는 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판.
5. 회로패턴영역에 형성된 발광소자와 두개의 절곡영역을 구비하고,

   상기 절곡영역 중 어느 하나에는 열전달물질을 매개로 샤시구조물에 장착되는 장착부가 구비된 방열 인쇄회로기판; 을 포함하고,

   상기 방열 인쇄회로기판은,

   상기 샤시구조물의 측면과 상기 회로패턴영역이 이격되어 공간부가 형성되도록 상기 샤시구조물에 장착되는 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 구비한 샤시구조물.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 절곡영역 중 다른 하나의 일단부는,

   상기 샤시구조물의 측면과 밀착하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열인쇄회로기판을 구비한 샤시구조물.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

   상기 방열 인쇄회로기판은,

   금속기판위에 절연층, 회로패턴이 순차로 형성되고 발광소자가 구비된 구조인 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 구비한 샤시구조물.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 금속기판은 Al기판인 것을 특징으로 하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 구비한 샤시구조물.

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