KR101214843B1 - Cooling structure of printed circuit board - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heat radiation structure of a PCB is provided to rapidly process heat from a plurality of ICs by discharging heat through a heat discharge unit protruding to the inner space of a box. CONSTITUTION: A heat radiation member(30) receives heat from an IC and discharges heat to the outside and is composed of an absorption unit(31) and a discharge unit(32). The absorption unit is closely adhered to the upper side of the flat IC and absorbs heat from the IC. A fixing member(40) fixes the heat discharge member and is composed of a fixing groove(41) formed in the end of the heat radiation member and a coupling unit(42) fixing the fixing groove.

Description

ＰＣＢ 기판의 방열구조{COOLING STRUCTURE OF PRINTED CIRCUIT BOARD}Heat dissipation structure of PCB substrate {COOLING STRUCTURE OF PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 PCB 기판의 방열구조에 관한 것으로, 특히 PCB 기판에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있도록 한 PCB 기판의 방열 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat dissipation structure of a PCB substrate, and more particularly, to a heat dissipation structure of a PCB substrate to cool the heat generated from the PCB substrate.

일반적으로 자동차에 설치되는 여러 편의성 장치들로는 현재 기본 장착되고 있는 공조 시스템을 포함하여 MTS(Mobile Telematics System), AV 시스템, 무선통신기능을 이용한 내비게이션 시스템(NAVI) 등을 들 수 있다.In general, various convenience devices installed in a vehicle include an MTS (Mobile Telematics System), an AV system, and a navigation system (NAVI) using a wireless communication function, including an air conditioning system that is currently installed.

이러한 차량용 전장품들은 최근 그 기능이 급속하게 발전하고 있으며, 그 구현을 위한 IC 기술도 매우 빠르게 발전하고 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 장착되는 IC(20)는 MCU, IPS(부하출력), Regulator, 외부 스위치 입력 IC, Low Speed CAN 등을 제어한다.These automotive electronics have been rapidly developed in recent years, and the IC technology for implementation is also developing very fast. For example, as shown in FIG. 1, the IC 20 mounted on the substrate 10 controls an MCU, an IPS (load output), a regulator, an external switch input IC, a low speed CAN, and the like.

하지만, 상기와 같은 IC는 동작시에 많은 열을 발생시킨다. 따라서 고성능 IC의 안정된 동작을 위해서는 IC에서 발생된 열을 외부로 방출, 즉 방열시켜 안정적인 범위에서 IC의 온도를 유지하여야 하며, 이에 좀 더 효과적인 방열방법을 찾고 방열성능을 개선하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있음은 잘 알려진 사실이다.However, such an IC generates a lot of heat during operation. Therefore, for stable operation of high performance IC, heat generated from IC should be discharged to outside, that is, heat must be maintained to maintain IC temperature in stable range. It is a well known fact.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 기판에 설치되는 박스 또는 IC의 상부에 별도의 쿨러를 설치하여 IC에서 발열된 온도를 식혀주기도 하였으나, 쿨러의 설치공간이 별도로 필요하기 때문에 소형화되고 있는 박스에 내장되는 기판에 적용하기 어려운 문제가 있다.In order to solve this problem, a separate cooler is installed at the top of the box or IC installed on the board to cool down the heat generated by the IC, but since the installation space of the cooler is needed, the board embedded in the box being miniaturized There is a problem that is difficult to apply.

또한, 일반 기판을 메탈코어 등으로 변경하여 IC에서 발생된 열을 배출하는 방법을 사용하기도 하였지만 메탈코어로 제작되는 기판은 고가이기 때문에 원가가 상승되는 문제와 함께 IC의 발열부분이 직접 메탈코어에 닿지 않기 때문에 열전도의 효율도 크게 향상되지 못한 문제가 있다.
In addition, a method of discharging heat generated from the IC by changing a general substrate to a metal core is used. However, since the substrate made of the metal core is expensive, the cost of the IC is increased and the heating part of the IC is directly connected to the metal core. Since it does not reach, there is a problem that the efficiency of heat conduction is also not greatly improved.

본 발명이 해결하려는 과제는 기판에 장착된 IC의 상부면에 순차적으로 밀착되어 열을 흡수하고 IC 사이에는 외부로 열을 방출하는 돌출된 방출부를 갖는 방열부재를 이용하여 박스 내부의 IC에서 발생되는 열을 식혀줌에 따라 IC의 소손 방지 및 작동을 원활히 할 수 있는 PCB 기판의 방열구조를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention is generated in the IC inside the box using a heat dissipation member having a protruding discharge portion that is in close contact with the upper surface of the IC mounted on the substrate to absorb heat and radiate heat to the outside between the IC It provides a heat dissipation structure of a PCB board that can prevent the burnout of IC and facilitate operation by cooling the heat.

본 발명의 다른 해결과제는 열을 공기 중으로 방출시키는 방출부에 주름모양으로 형성하여 공기와 접하는 면적을 증가시켜 좁은 공간에서도 열방출 성능을 향상시킨 PCB 기판의 방열구조를 제공함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a heat dissipation structure of the PCB substrate which improves heat dissipation performance even in a narrow space by increasing the area in contact with the air by forming a pleat shape in the discharge portion for dissipating heat into the air.

본 발명의 또다른 해결과제는 IC의 상부면에 순차적으로 밀착되는 방열부재의 끝단을 박스 또는 차체에 고정하여 IC에서 발생된 열을 신속하게 전도방식으로 제거할 수 있는 PCB 기판의 방열구조를 제공함에 있다.
Another problem of the present invention is to provide a heat dissipation structure of a PCB substrate that can quickly remove the heat generated by the IC in a conductive manner by fixing the end of the heat dissipation member in close contact with the upper surface of the IC to the box or the vehicle body. Is in.

본 발명에 따른 PCB 기판의 방열구조는, IC가 장착된 PCB 기판에 있어서, IC의 상부면에 밀착되어 IC에서 발생된 열을 흡수하는 흡수부와, IC에 위치하지 않는 부분에 위치하며 외부로 돌출되어 흡수부에서 흡수된 열을 전달받아 방출하는 방출부로 이루어진 방열부재를 포함하며; 방열부재는 기판이 설치되는 박스 몸체 또는 차체로 연장된 것을 특징으로 한다.The heat dissipation structure of the PCB substrate according to the present invention, in the PCB substrate on which the IC is mounted, is absorbed to absorb the heat generated from the IC in close contact with the upper surface of the IC, and located in a portion not located in the IC to the outside And a heat dissipation member which protrudes and includes a discharging portion for receiving and dissipating heat absorbed by the absorbing portion; The heat dissipation member may be extended to a box body or a vehicle body in which the substrate is installed.

바람직하게, 방열부재는 금속 또는 열전도 수지 인 것을 특징으로 한다.Preferably, the heat dissipation member is characterized in that the metal or heat conductive resin.

바람직하게, 방열부재는 기판이 설치되는 박스 몸체 또는 차체로 연장된 것을 특징으로 한다.Preferably, the heat dissipation member is characterized in that extending to the box body or the vehicle body on which the substrate is installed.

바람직하게, 방열부재가 움직이지 않도록 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it characterized in that it further comprises a fixing member for fixing so that the heat radiating member does not move.

바람직하게, 고정부재는 방열부재의 끝단에 형성된 고정홈과 고정홈을 체결시키는 체결부로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, the fixing member is characterized by consisting of a fastening portion for fastening the fixing groove and the fixing groove formed on the end of the heat dissipation member.

바람직하게, 고정부재는 전도성 접착제인 것을 특징으로 한다.
Preferably, the fixing member is characterized in that the conductive adhesive.

본 발명에 따르면 PCB 기판에 장착된 IC의 상부면에 순차적으로 밀착되기 때문에 신속하게 열을 흡수할 수 있고, 박스 내의 공간으로 돌출된 방출부를 통해 열을 배출할 수 있기 때문에 다수의 IC에서 발생된 열을 신속하게 처리할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since it is in close contact with the upper surface of the IC mounted on the PCB substrate, it can absorb heat quickly and can discharge heat through the discharge portion projecting into the space in the box. It has the effect of treating heat quickly.

또한, 열을 공기 중으로 방출시키는 방출부를 주름모양으로 형성하여 좁은 박스 내에서도 충분하게 공기와 접하도록 하여 열방출 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can improve the heat dissipation performance by forming a discharge portion for dissipating heat into the air in the form of pleats to be in sufficient contact with the air even in a narrow box.

또한, 방열부재의 끝단을 박스 또는 차체에 고정하여 IC에서 발생된 열을 더욱 신속하게 전도방식으로 외부로 방출시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, by fixing the end of the heat dissipation member to the box or the vehicle body, there is an effect that the heat generated from the IC can be released to the outside more quickly in a conductive manner.

도 1은 일반적인 IC가 장착된 PCB 기판의 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열부재의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부재의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도.1 is a plan view of a PCB substrate on which a typical IC is mounted.
2 is a perspective view of a heat radiation member according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a mounting cross-sectional view of the heat dissipation structure of the PCB substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a heat radiation member according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a mounting cross-sectional view of the heat dissipation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a mounting cross-sectional view of the heat radiation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 PCB 기판의 방열구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a heat dissipation structure of a PCB substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열부재의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도이다.2 is a perspective view of a heat radiation member according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a mounting cross-sectional view of the heat radiation structure of the PCB substrate according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본원발명은 IC(20)가 장착된 기판(10)과, IC(20)에서 발생된 열을 전달받아 외부로 방출하는 방열부재(30) 및 방열부재(30)를 고정시키는 고정부재(40)를 구비한다.As shown in Figures 2 to 3, the present invention is a substrate 10, the IC 20 is mounted, the heat dissipation member 30 and the heat dissipation member that receives the heat generated from the IC 20 to discharge to the outside It is provided with a fixing member 40 for fixing the (30).

기판(10)은 소정 간격으로 배열되며 상부면이 평평한 IC(20)가 장착된다. 예를 들면, 기판(10)에 장착되는 IC(20)는 MCU, IPS(부하출력), Regulator, 외부 스위치 입력 IC, Low Speed CAN 등을 제어하며, 상부가 평면으로 이루어진다. The substrate 10 is arranged at predetermined intervals and is equipped with an IC 20 having a flat top surface. For example, the IC 20 mounted on the substrate 10 controls an MCU, an IPS (load output), a regulator, an external switch input IC, a low speed can, and the like, and has an upper surface in a plane.

방열부재(30)는 평평한 IC(20)의 상부면에 밀착되어 IC(20)에서 발생된 열을 흡수하는 흡수부(31)와, IC에 위치하지 않는 부분은 외부로 돌출된 방출부(32)로 이루어진다. 이때, 방열부재(30)는 알루미늄 또는, 구리제의 열전도성이 우수한 금속 또는 열전도 수지 등이 사용되며, 외부로 돌출된 다수의 주름이 형성된 것이 바람직하다. 또한, 방열부재(30)는 기판에서 외부로 돌출된 IC(20)의 높이에 일치되도록 흡수부(31)의 높이를 조절하는 것이 바람직하다. IC의 배열에 따라 굴곡지게 형성될 수 있다. The heat dissipation member 30 is in contact with the upper surface of the flat IC 20 to absorb the heat generated by the IC 20 absorbing portion 31, the portion not located in the IC discharge portion 32 protruding to the outside ) At this time, the heat dissipation member 30 is made of aluminum, copper, or a metal or heat conductive resin excellent in thermal conductivity, it is preferable that a plurality of wrinkles protruding to the outside is formed. In addition, the heat dissipation member 30 preferably adjusts the height of the absorber 31 to match the height of the IC 20 protruding outward from the substrate. It may be formed to be bent according to the arrangement of the IC.

이에 따라 IC(20)에서 발생된 열은 IC(20)의 상부면에 밀착된 열전도율이 높은 흡수부(31)를 따라 이동하여 IC(20)의 외부로 돌출된 방출부(32)를 통해 방출된다. 이때, 방출부(32)가 지그재그 형태인 다수의 주름을 갖도록 형성하면 공기에 접하는 면적이 증대되어 더욱 빠르게 열을 방출시킬 수 있다. Accordingly, the heat generated by the IC 20 is moved along the absorbing portion 31 having a high thermal conductivity in close contact with the upper surface of the IC 20 and discharged through the discharge portion 32 protruding to the outside of the IC 20. do. At this time, if the discharge portion 32 is formed to have a plurality of folds in a zigzag form, the area in contact with the air is increased to release the heat more quickly.

고정부재(40)는 방열부재(30)가 움직이지 않도록 고정하며, 방열부재(30)의 끝단에 각각 형성된 고정홈(41,41')과, 고정홈(41,41')을 기판(10)에 고정시키는 체결나사 등의 체결부(42,42')로 이루어진다. The fixing member 40 fixes the heat dissipation member 30 so that the heat dissipation member 30 does not move, and the fixing grooves 41 and 41 'and the fixing grooves 41 and 41' respectively formed at the ends of the heat dissipation member 30 are connected to the substrate 10. And fastening parts 42 and 42 'such as fastening screws.

또한, 고정부재는 세라믹 접착제 등과 같이 열전도성 접착제를 사용할 수 있다. 고정부재로 열전도성 접착제를 사용하면 방열부재에 고정홈을 형성하거나 고정홈에 체결되는 체결나사 등의 체결부가 필요없는 장점이 있다.In addition, the fixing member may use a thermally conductive adhesive, such as a ceramic adhesive. The use of a thermally conductive adhesive as a fixing member has the advantage of not forming a fastening part such as a fastening screw which is formed in the heat dissipating member or fastened to the fastening groove.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부재의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도이다.4 is a perspective view of a heat radiation member according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a mounting cross-sectional view of the heat radiation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조는 방열부재(30)의 일측은 고정부재에 의해 기판에 고정되고, 타측은 고정부재에 의해 박스 몸체 또는 차체(50)로 연장되어 고정된다. 이에 따라 방열부재(30)는 IC에서 흡수한 열을 기판(10)의 외부에 위치한 박스 몸체 또는 차체(50)를 통하여 신속하게 방출시킬 수 있다. 이때, 박스 몸체는 열전도성 플라스틱으로 제작되는 것이 바람직하다.4 to 5, the heat dissipation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention, one side of the heat dissipation member 30 is fixed to the substrate by the fixing member, the other side is the box body by the fixing member Or extended to the vehicle body 50 is fixed. Accordingly, the heat dissipation member 30 may quickly release the heat absorbed by the IC through the box body or the vehicle body 50 located outside the substrate 10. At this time, the box body is preferably made of a thermally conductive plastic.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조의 장착 단면도이다.Figure 6 is a mounting cross-sectional view of the heat dissipation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 기판의 방열구조는 방열부재의 길이가 길어지는 경우에는 흡수부(31)가 IC(20)의 상부면에 밀착되도록 방열부재의 중간 일측을 고정부재를 이용하여 기판(10)에 고정할 수 있다.
As shown in FIG. 6, in the heat dissipation structure of the PCB substrate according to another embodiment of the present invention, when the length of the heat dissipation member is increased, the heat dissipation member may be in close contact with the upper surface of the IC 20. One side of the middle may be fixed to the substrate 10 using the fixing member.

이하, 본 발명에 따른 PCB 기판의 방열구조의 설치 및 작용상태에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the installation and operation of the heat dissipation structure of the PCB substrate according to the present invention will be described.

먼저, 자동차용 전원분배/제어 박스(1)의 내에 소정 간격으로 배열된 IC(20)가 배열된 기판(10)이 장착한다.First, the board | substrate 10 by which IC20 arrange | positioned at predetermined space | interval is mounted in the automotive power distribution / control box 1 is mounted.

그 후, IC(20)에서 발생된 열을 쉽게 흡수할 수 있도록 평평한 IC(20)의 상부면에 방열부재의 흡수부(31)를 밀착시킨다. 고정부재(40)를 이용하여 방열부재(30)가 차량의 흔들림 등에 의하여 IC(20)에서 이동되지 않도록 기판, 박스, 차체 등에 고정한다. 이때, IC(20)의 사이에 위치하는 방출부(32)는 공기와 접하는 면적이 증가되도록 주름모양으로 외부로 다수개 돌출된다.Thereafter, the absorbing portion 31 of the heat dissipation member is brought into close contact with the upper surface of the flat IC 20 so as to easily absorb heat generated from the IC 20. The heat dissipation member 30 is fixed to the substrate, the box, the vehicle body, etc. by using the fixing member 40 so that the heat dissipation member 30 does not move from the IC 20 due to the shaking of the vehicle. At this time, a plurality of discharge parts 32 located between the ICs 20 protrude outwardly in a pleated shape so as to increase an area in contact with air.

마지막으로, 전원분배/제어 박스(1)에 커버(2)를 덮어 설치를 완료한다. 이때, 방열부재(30)의 끝단은 박스 몸체 또는 차체(10)에 체결될 수 있다.Finally, the cover 2 is covered with the power distribution / control box 1 to complete the installation. At this time, the end of the heat dissipation member 30 may be fastened to the box body or the vehicle body 10.

이와 같이 방열부재(30)가 설치된 상태에서 IC(20)가 작동하면서 열이 발생되면 IC의 상부면에 밀착된 흡수부(31)가 IC(20)에서 발생된 열을 흡수하고, 흡수된 열은 IC(20) 사이에서 공기와 접촉하는 주름진 방출부(32)를 통해 방출된다. 이때, 방열부재(30)는 기판(10)의 외부에 위치한 박스 몸체 또는 차체(50)와 연결되어 박스 몸체 또는 차체(50)를 통하여 신속하게 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
When heat is generated while the IC 20 operates while the heat dissipation member 30 is installed as described above, the absorber 31 in close contact with the upper surface of the IC absorbs the heat generated by the IC 20, and the heat absorbed. Is emitted through the corrugated discharge portion 32 in contact with air between the ICs 20. In this case, the heat dissipation member 30 may be connected to the box body or the vehicle body 50 located outside the substrate 10 to quickly release heat to the outside through the box body or the vehicle body 50.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주한다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions and modifications by those skilled in the art to which the present invention pertains may be made without departing from the technical spirit of the present invention. And variations are considered to be within the scope of the present invention.

1 : 박스 2 : 박스 커버
10 : 기판 20 : IC
30 : 방열부재 31 : 흡수부
32 : 방출부 40 : 고정부재
41, 41 : '고정홈 42,42' : 체결부
50 : 차체1: box 2: box cover
10: substrate 20: IC
30: heat radiating member 31: absorbing portion
32: discharge part 40: fixing member
41, 41: 'fixed groove 42,42': fastening portion
50: body

Claims (6)

IC가 장착된 PCB 기판에 있어서,
IC의 상부면에 밀착되어 IC에서 발생된 열을 흡수하는 흡수부와, IC에 위치하지 않는 부분에 위치하며 외부로 돌출되어 흡수부에서 흡수된 열을 전달받아 방출하는 방출부로 이루어진 방열부재를 포함하며;
상기 방열부재는 기판이 설치되는 박스 몸체 또는 차체로 연장된 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 방열구조.
PCB board equipped with IC,
A heat dissipation member including an absorbing part that is in close contact with the upper surface of the IC and absorbs heat generated by the IC; To;
The heat dissipation member is a heat dissipation structure of the PCB substrate, characterized in that extending to the box body or the vehicle body is installed substrate.
청구항 1에 있어서, 방열부재는 금속 또는 열전도 수지 인 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 방열구조.
The heat dissipation structure of a PCB substrate according to claim 1, wherein the heat dissipation member is a metal or a heat conductive resin.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 방출부는 지그재그 형상으로 외부로 돌출된 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 방열구조.
The heat dissipation structure of a PCB substrate according to claim 1, wherein the discharge portion protrudes outward in a zigzag shape.
청구항 1에 있어서, 방열부재가 움직이지 않도록 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 방열구조.
The heat dissipation structure of a PCB substrate according to claim 1, further comprising a fixing member which fixes the heat dissipation member so as not to move.
청구항 5에 있어서, 고정부재는 방열부재의 끝단에 형성된 고정홈과 고정홈을 체결시키는 체결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 PCB 기판의 방열구조.The heat dissipation structure of a PCB substrate according to claim 5, wherein the fixing member comprises a fastening part for fastening the fixing groove and the fixing groove formed at the end of the heat dissipation member.
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