KR101896556B1 - Multi-layer PCB assembly having multi-directional heat-radiation structure - Google Patents

Multi-layer PCB assembly having multi-directional heat-radiation structure Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다면 방열구조의 다층 PCB 어셈블리로서, 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB; 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB; 및 상기 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고 외측 표면에 전기절연층이 형성된 방열 플레이트;를 포함하고, 상기 방열 플레이트는, 상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장되는 전자회로소자와 열적으로 접촉하는 제1 히트폴; 및 상기 다층 PCB 어셈블리의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하는 제2 히트폴;을 포함하는 다층 PCB 어셈블리가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a multilayer PCB assembly having a multi-layer heat dissipation structure, comprising: an upper PCB including at least one layer of circuit patterns; A lower PCB including at least one layer of circuit patterns; And a heat dissipation plate interposed between the upper PCB and the lower PCB and having an outer surface formed with an electric insulation layer, wherein the heat dissipation plate includes a first heat dissipation plate which is in thermal contact with the electronic circuit device mounted on the upper PCB or the lower PCB, Hit pole; And a second heat pole in thermal contact with a heat sink portion external to the multi-layer PCB assembly.

Description

다면 방열구조를 갖는 다층 PCB 어셈블리 {Multi-layer PCB assembly having multi-directional heat-radiation structure}[0001] The present invention relates to a multi-layer PCB assembly having a multi-

본 발명은 다층 PCB 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다층으로 적층된 PCB에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있고 또한 필요에 따라 전송선로로서도 기능할 수 있는 다면 방열구조를 갖는 PCB 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a multilayer PCB assembly, and more particularly, to a PCB assembly having a multi-layered PCB having a multi-layered heat dissipation structure that can effectively dissipate heat generated from PCBs and can function as a transmission line, .

일반적으로 전력반도체 모듈 패키지가 실장되는 다층 PCB의 구조는 도1에 도시된 바와 같이 FR-4, CEM-1, CEM-3, Al METAL-PCB와 같은 기판(1a)의 양면에 구리 재질의 회로패턴(1a,1b)이 인쇄된 다수개의 인쇄회로기판(PCB)(1)이 다층으로 적층되되, 각 PCB(1) 사이는 프리프레그(2)에 의해 전기적으로 절연되도록 구성된다. IC 칩, 전력반도체 모듈 패키지 등과 같은 전자회로소자는 PCB의 최외곽 회로패턴 상에 실장되고, 이러한 전자회로소자에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 다층 PCB 구조물 표면에 방열 구조물이 추가로 설치된다. In general, the structure of a multilayer PCB on which a power semiconductor module package is mounted is formed of a copper-based circuit on both sides of a substrate 1a such as FR-4, CEM-1, CEM- A plurality of printed circuit boards (PCBs) 1 on which patterns 1a and 1b are printed are laminated in a multilayer structure, and each PCB 1 is electrically insulated by the prepreg 2. An IC chip, a power semiconductor module package, and the like are mounted on the outermost circuit pattern of the PCB, and a heat dissipating structure is additionally installed on the surface of the multilayer PCB structure in order to discharge the heat generated from the electronic circuit device to the outside .

그런데 이러한 일반적인 다층 PCB 구조에 따르면 각 PCB가 순차적으로 다층 적층됨에 따라 내측에 위치한 PCB의 회로패턴으로부터 발생되는 열이 효과적으로 배출되지 못하는 문제가 발생한다. 또한 다층 PCB 표면에 설치된 방열 구조물로 인하여 PCB 모듈의 구조가 복잡해지고 부피가 커진다는 단점이 있어 PCB 모듈의 컴팩트화 및 슬림화에 걸림이 되는 문제도 존재한다. However, according to the general multi-layer PCB structure, as each PCB is sequentially stacked in multiple layers, the heat generated from the circuit pattern of the PCB located inside is not effectively discharged. In addition, there is also a problem that the structure of the PCB module becomes complicated and bulky due to the heat dissipation structure provided on the surface of the multi-layer PCB, which leads to the compactness and slimness of the PCB module.

대한민국 공개특허 10-2005-0080099호Korean Patent Publication No. 10-2005-0080099 대한민국 공개특허 10-2015-0053874호Korean Patent Publication No. 10-2015-0053874

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 PCB에서 발생하는 열을 케이스를 통해 외부로 신속하게 방출하여 냉각효율을 향상시키고 PCB 모듈을 컴팩트 및 슬림화할 수 있는 다층 PCB 어셈블리 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to provide a multi-layer PCB assembly structure capable of rapidly cooling the heat generated from a multi-layer PCB to the outside through a case to improve cooling efficiency, and to make the PCB module compact and slim .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다층 PCB 내부의 회로패턴에서 발생하는 열과 전력반도체 모듈 패키지로부터 발생하는 열을 동시에 직접 냉각 방출할 수 있을 뿐만 아니라 대전류의 사용이 가능하고 PCB와 방열구조물의 일체화를 통하여 제품의 슬림화 및 고밀도화를 실현할 수 있는 다층 PCB 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, heat generated from a circuit pattern inside a multilayer PCB and heat generated from a power semiconductor module package can be directly cooled and discharged simultaneously, a large current can be used, and a PCB and a heat dissipation structure can be integrated Layered PCB assembly capable of realizing a slim and high-density product through the use of the printed circuit board.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다면 방열구조의 다층 PCB 어셈블리로서, 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB; 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB; 및 상기 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고 외측 표면에 전기절연층이 형성된 방열 플레이트;를 포함하고, 상기 방열 플레이트는, 상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장되는 전자회로소자와 열적으로 접촉하는 제1 히트폴; 및 상기 다층 PCB 어셈블리의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하는 제2 히트폴;을 포함하는 다층 PCB 어셈블리가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a multilayer PCB assembly having a multi-layer heat dissipation structure, comprising: an upper PCB including at least one layer of circuit patterns; A lower PCB including at least one layer of circuit patterns; And a heat dissipation plate interposed between the upper PCB and the lower PCB and having an outer surface formed with an electric insulation layer, wherein the heat dissipation plate includes a first heat dissipation plate which is in thermal contact with the electronic circuit device mounted on the upper PCB or the lower PCB, Hit pole; And a second heat pole in thermal contact with a heat sink portion external to the multi-layer PCB assembly.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다면 방열구조의 다층 PCB 어셈블리로서, 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB; 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB; 및 상기 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고, 동일 평면상에 배열되고 전기절연성 표면을 갖는 복수개의 방열 플레이트를 구비한 방열 플레이트층;을 포함하고, 상기 복수개의 방열 플레이트 중 적어도 하나의 방열 플레이트가, 방열 플레이트의 외측 표면에 형성된 전기절연층; 상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장되는 전자회로소자와 열적으로 접촉하는 제1 히트폴; 및 상기 다층 PCB 어셈블리의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하는 제2 히트폴;을 포함하는 다층 PCB 어셈블리가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a multilayer PCB assembly having a multi-layer heat dissipation structure, comprising: an upper PCB including at least one layer of circuit patterns; A lower PCB including at least one layer of circuit patterns; And a heat dissipation plate layer interposed between the upper PCB and the lower PCB and having a plurality of heat dissipation plates arranged in the same plane and having an electrically insulating surface, wherein at least one heat dissipation plate of the plurality of heat dissipation plates An electric insulating layer formed on an outer surface of the heat dissipating plate; A first heat pole in thermal contact with an electronic circuit element mounted on the upper PCB or the lower PCB; And a second heat pole in thermal contact with a heat sink portion external to the multi-layer PCB assembly.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 및 하부 PCB 사이에 방열 플레이트를 개재시키고 방열 플레이트를 케이스와 직접 열적으로 접촉하도록 구성함으로써 PCB에서 발생하는 열을 외부로 신속하게 배출하고 PCB 모듈의 컴팩트 및 슬림화를 실현할 수 있는 장점을 가진다. According to an embodiment of the present invention, a heat radiating plate is interposed between the upper and lower PCBs and the heat radiating plate is brought into direct thermal contact with the case, thereby rapidly discharging heat generated from the PCB to the outside, Can be realized.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방열 플레이트가 전송선로로서도 기능하여 수백 내지 수천 암페어에 이르는 대전류의 사용이 가능하고 PCB와 방열구조물의 일체화를 통하여 제품의 슬림화 및 고밀도화를 실현할 수 있다는 장점을 갖는다. According to an embodiment of the present invention, the heat dissipation plate also functions as a transmission line, enabling the use of a large current ranging from hundreds to several thousands of amperes, and the integration of the PCB and the heat dissipation structure enables slimming and densification of the product .

도1은 종래 일반적인 다층 PCB의 적층 구조의 단면도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리의 분해 사시도,
도3은 제1 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면,
도4는 제1 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리가 내장된 PCB 모듈의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면,
도5는 제2 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면,
도6은 제3 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리의 분해 사시도,
도7은 제3 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a stacked structure of a conventional multi-
2 is an exploded perspective view of a multilayer PCB assembly according to a first embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining an exemplary cross-sectional structure of a multilayer PCB assembly according to the first embodiment,
FIG. 4 is a view for explaining an exemplary cross-sectional structure of a PCB module having a multilayer PCB assembly according to the first embodiment, FIG.
5 is a diagram illustrating an exemplary cross-sectional structure of a multilayer PCB assembly according to a second embodiment,
6 is an exploded perspective view of a multilayer PCB assembly according to a third embodiment,
7 is a view for explaining an exemplary cross-sectional structure of a multilayer PCB assembly according to the third embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it can be formed directly on the other element, or a third element may be placed therebetween.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Various specific details are set forth in the following description of specific embodiments in order to provide a more detailed description of the invention and to aid in understanding the invention. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are well known in the description of the invention and not significantly related to the invention do not describe confusion in describing the present invention.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리(100)의 분해 사시도이고 도3은 다층 PCB 어셈블리(100)(이하 간단히 "PCB 어셈블리" 또는 "어셈블리"라고 칭하기도 함)의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다. 다만 도3은 PCB 어셈블리(100)의 구성요소를 쉽게 설명하기 위해 구성요소들을 도식적으로 표현한 것으로, 도2의 단면 구조와 일치하지 않음을 미리 밝혀둔다. 2 is an exploded perspective view of a multi-layer PCB assembly 100 according to a first embodiment of the present invention and FIG. 3 is an exploded perspective view of an exemplary embodiment of a multi-layer PCB assembly 100 (hereinafter simply referred to as a "PCB assembly" Fig. 7 is a view for explaining a cross-sectional structure. Fig. It should be noted, however, that FIG. 3 is a schematic representation of the components to easily describe the components of the PCB assembly 100, and does not coincide with the cross-sectional structure of FIG.

도2 및 도3을 참조하면, 다층 PCB 어셈블리(100)는 전기절연성의 방열 플레이트(40)와 이 방열 플레이트의 상면과 하면에 각각 결합되는 상부 인쇄회로기판(PCB)(20) 및 하부 인쇄회로기판(PCB)(60)을 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 3, the multi-layer PCB assembly 100 includes an electrically insulating heat dissipation plate 40, an upper printed circuit board (PCB) 20 and a lower printed circuit board And a substrate (PCB) 60.

상부 PCB(20)는 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하며, 일반적으로 다층 회로패턴을 갖는 기판이다. 일 실시예에서 상부 PCB(20)는 FR-4, CEM-1, CEM-3, Al Metal-PCB 등과 같은 기판으로 제작될 수 있으며 기판 종류는 이에 한정되지 않는다. The top PCB 20 includes at least one layer of circuit patterns and is generally a substrate having a multilayer circuit pattern. In one embodiment, the top PCB 20 may be fabricated from a substrate such as FR-4, CEM-1, CEM-3, Al Metal-PCB, and the like.

상부 PCB(20)에는 방열 플레이트(40)의 히트폴(heat pole)(42,43)이 관통할 수 있도록 하나 이상의 관통부(21)가 형성되어 있다. 관통부(21)의 형상이나 위치는 구체적 실시 형태에서의 PCB(20)의 회로설계에 따라 달라질 수 있다. 상부 PCB(20)의 기판 상부면에는 복수개의 전자회로소자(23,24)가 실장될 수 있고, 기판의 표면에서 하나 이상의 핀(25)이 수직으로 돌출하여 외부 전자장치와 전기적으로 결합될 수 있다. 여기서 "전자회로소자"는 예컨대 각종 수동소자나 능동소자, 및 이들이 집적된 다양한 종류의 IC 칩 중 하나를 의미할 수 있다. At least one through-hole 21 is formed in the upper PCB 20 so that the heat poles 42 and 43 of the heat dissipating plate 40 can penetrate. The shape and position of the penetration portion 21 may vary depending on the circuit design of the PCB 20 in the specific embodiment. A plurality of electronic circuit elements 23 and 24 can be mounted on the upper surface of the substrate of the upper PCB 20 and one or more pins 25 project vertically from the surface of the substrate to be electrically coupled with the external electronic device have. Here, the "electronic circuit element" may mean, for example, one of various kinds of passive elements, active elements, and various kinds of integrated IC chips.

하부 PCB(60)는 상부 PCB(20)와 동일 또는 유사한 구조를 가진다. 하부 PCB(60)는 적어도 한 층의 회로패턴을 가지며, 일반적으로 다층 회로패턴을 가질 수 있다. 하부 PCB(60)에는 방열 플레이트(40)의 히트폴(42,43)이 관통할 수 있도록 관통부(61)가 형성될 수 있고, 관통부(61)의 형상이나 위치는 PCB(60)의 회로설계에 따라 달라질 수 있다. 하부 PCB(60)의 기판 표면에도 복수개의 전자회로소자(23,64)가 실장될 수 있다. The lower PCB 60 has the same or similar structure as the upper PCB 20. The lower PCB 60 has at least one layer of circuit patterns and may generally have a multilayer circuit pattern. The through hole 61 can be formed in the lower PCB 60 so that the heat pole 42 and 43 of the heat dissipating plate 40 can pass therethrough. It depends on the circuit design. A plurality of electronic circuit elements 23 and 64 can be mounted on the surface of the substrate of the lower PCB 60.

상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)는 방열 플레이트(40)를 사이에 두고 결합되어 한 단위의 다층 PCB 어셈블리(100)를 구성할 수 있다. The upper PCB 20 and the lower PCB 60 may be coupled to each other with the heat dissipation plate 40 interposed therebetween to form a unit multi-layer PCB assembly 100.

방열 플레이트(40)는 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60) 사이에 배치되어 각 PCB(20,60)에서 발생되는 열을 다양한 경로를 통해 흡수하여 외부의 히트싱크부로 배출하는 기능을 갖는다. 이를 위해 방열 플레이트(40)는 예컨대 열전도성이 우수한 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 질화알루미늄(AlN) 등의 재질 중 하나로 제조될 수 있다. The heat dissipation plate 40 is disposed between the upper PCB 20 and the lower PCB 60 and has a function of absorbing heat generated from the PCBs 20 and 60 through various paths and discharging the heat to the external heat sinks. The heat dissipation plate 40 may be made of one of materials such as copper (Cu), aluminum (Al), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si3N4), aluminum nitride (AlN) and the like having excellent thermal conductivity.

방열 플레이트(40)는 상부 및 하부 표면에 형성되는 하나 이상의 히트폴(heat pole)(42,43)을 포함할 수 있다. 히트폴(42,43)은 방열 플레이트(40)의 상하 표면에 수직으로 돌출 형성되는 원형 또는 다각형상의 단면을 갖는 기둥 모양의 돌기부이다. The heat dissipation plate 40 may include one or more heat poles 42, 43 formed on the upper and lower surfaces. The heat pawls 42 and 43 are columnar protrusions having a circular or polygonal cross-section formed vertically protruding from the upper and lower surfaces of the heat dissipating plate 40.

도시한 일 실시예에서 히트폴은 제1 히트폴(42)과 제2 히트폴(43)을 포함한다. 제1 히트폴(42)은 방열 플레이트(40)의 표면에서 돌출된 소정의 제1 높이를 갖는 돌기부이다. 도3에 도시한 바와 같이 일 실시예에서 제1 히트폴(42)은 상부 및 하부 PCB(20,60)가 방열 플레이트(40)에 결합되었을 때 PCB(20,60)의 관통부(21,61)를 관통하여 PCB 표면과 동일한 높이를 갖도록 돌출 형성되고, 이에 따라 상부 또는 하부 PCB(20,60)의 표면에 실장되는 전자회로소자(23)와 열적으로 접촉할 수 있다. In one illustrated embodiment, the heat pole includes a first heat pole 42 and a second heat pole 43. The first heat pole 42 is a protrusion having a predetermined first height protruding from the surface of the heat dissipating plate 40. 3, in one embodiment, the first heat pole 42 is formed in the through-holes 21, 22 of the PCB 20, 60 when the upper and lower PCBs 20, 61 so as to have the same height as the surface of the PCB so as to be in thermal contact with the electronic circuit element 23 mounted on the surface of the upper or lower PCB 20,

제2 히트폴(43)은 방열 플레이트(40)의 표면에서 돌출된 소정의 제2 높이를 갖는 돌기부이며, 일반적으로 제1 히트폴(42) 보다 더 높게 돌출된다. 도3에 도시한 바와 같이 제2 히트폴(43)은 상부 및 하부 PCB(20,60)가 방열 플레이트(40)에 결합되었을 때 PCB(20,60)의 관통부(21,61)를 관통하여 PCB 어셈블리(100) 외부의 임의의 히트싱크부와 접촉할 수 있는 높이로 돌출 형성될 수 있다. The second heat pole 43 is a protrusion having a predetermined second height protruding from the surface of the heat dissipating plate 40 and generally protrudes higher than the first heat pole 42. 3, the second heat pole 43 penetrates the through portions 21 and 61 of the PCBs 20 and 60 when the upper and lower PCBs 20 and 60 are coupled to the heat dissipating plate 40, And can be protruded to a height enough to contact any heat sink portion outside the PCB assembly 100.

이러한 제1 및 제2 히트폴(42,43)의 구성에 따라, 전자회로소자(23)에서 생성되는 열이 제1 히트폴(42)로 흡수되어 방열 플레이트(40)로 전달되고 이 열은 제2 히트폴(43)을 통해 PCB 어셈블리(100) 외부의 히트싱크부로 전달되어 방출될 수 있다. The heat generated by the electronic circuit element 23 is absorbed by the first heat pole 42 and is transmitted to the heat dissipating plate 40 according to the configuration of the first and second heat pads 42 and 43, And then transferred to the heat sink unit outside the PCB assembly 100 through the second heat pole 43 and discharged.

일 실시예에서 상기 외부의 히트싱크부는 상부 PCB(20)를 커버하는 상부 케이스 또는 하부 PCB(60)를 커버하는 하부 케이스가 될 수 있고, 이 예시적 구성에 대해서는 도4를 참조하여 후술하기로 한다. In one embodiment, the external heat sink may be an upper case that covers the upper PCB 20 or a lower case that covers the lower PCB 60. In this exemplary embodiment, do.

일 실시예에서 방열 플레이트(40)의 표면과 상부 PCB(20) 및 하부 PCB(60)의 표면의 회로패턴이 서로 전기적으로 단락하지 않도록 하기 위해, 방열 플레이트(40)의 외측 표면에 전기절연층(41)을 포함할 수 있다. In order to prevent the circuit patterns of the upper and lower PCBs 20 and 60 from electrically short-circuiting with each other, the outer surface of the heat dissipating plate 40 is electrically insulated (41).

바람직한 일 실시예에서, 방열 플레이트(40)가 알루미늄으로 형성되고, 이 때 전기절연층(41)은 방열 플레이트(40)를 애노다이징(anodizing) 처리하여 방열 플레이트(40)의 표면에 형성한 산화알루미늄(Al2O3) 층일 수 있다. 그러나 대안적 실시예에서 전기절연층(41)이 전기절연성의 임의의 재질로 형성될 수 있고, 방열 플레이트(40) 표면에 절연층(41)을 형성하는 방법도 특정 방법에 제한되지 않고 공지된 임의의 방법이 사용될 수 있음은 물론이다. In one preferred embodiment, the heat dissipating plate 40 is formed of aluminum, and the electric insulating layer 41 is formed by anodizing the heat dissipating plate 40 to form the heat dissipating plate 40 on the surface of the heat dissipating plate 40 Aluminum oxide (Al2O3) layer. However, in an alternative embodiment, the electric insulating layer 41 may be formed of any electrically insulating material, and the method of forming the insulating layer 41 on the surface of the heat dissipating plate 40 is not limited to a specific method, It goes without saying that any method can be used.

한편 도3에 도시한 바와 같이, 일 실시예에서 방열 플레이트(40)는 이 방열 플레이트(40)의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(47)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 스루홀(47)의 내측 표면에도 전기절연층(41)이 형성되어 있다. 이러한 구조를 위해, 예컨대 방열 플레이트(40)를 제작하고 드릴링을 통해 스루홀(47)을 형성한 후 방열 플레이트(40)를 애노다이징 처리하여 방열 플레이트(40)의 상하면 뿐만 아니라 스루홀(47)의 내측 표면에도 전기절연층(41)을 형성할 수 있다. 3, in one embodiment, the heat dissipating plate 40 may include at least one through hole 47 penetrating the upper and lower surfaces of the heat dissipating plate 40. [ In one embodiment, an electrically insulating layer 41 is also formed on the inner surface of the through hole 47. For example, a heat dissipating plate 40 is formed and drilled to form a through hole 47, and then the heat dissipating plate 40 is anodized to form a through hole 47 The electric insulating layer 41 can be formed on the inner surface of the insulating layer 41.

일 실시예에서 방열 플레이트(40)의 상면과 하면에 각각 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)를 부착한 후 예컨대 핀과 같은 결합 부재가 스루홀(47)을 관통하여 부착됨으로써 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)가 물리적으로 결합될 수 있다. The upper PCB 20 and the lower PCB 60 are attached to the upper and lower surfaces of the heat dissipating plate 40 and then the connecting members such as pins are attached through the through holes 47 to connect the upper PCB 20 20 and the lower PCB 60 may be physically coupled.

이상과 같이 도2와 도3을 참조하여 설명한 다층 PCB 어셈블리(100)의 구성에 의하면 상부 및 하부 PCB(20,60)에서 발생하는 열이 다양한 경로로 PCB 어셈블리(100) 외부로 배출될 수 있다. 2 and 3, the heat generated from the upper and lower PCBs 20 and 60 can be discharged to the outside of the PCB assembly 100 through various paths .

이와 관련하여 도4는 제1 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리(100)가 내장된 PCB 모듈의 예시적 단면 구조를 설명하기 위한 도면으로, 이 예시적 구성에 따르면 PCB 어셈블리(100)의 아래 위에 각각 상부 케이스(10)와 하부 케이스(70)가 부착되어 한 단위의 PCB 모듈로 구성된 예를 나타낸다. In this regard, FIG. 4 is a view for explaining an exemplary cross-sectional structure of a PCB module in which the multilayer PCB assembly 100 according to the first embodiment is embedded. In this exemplary configuration, under the PCB assembly 100, An example in which the upper case 10 and the lower case 70 are attached and composed of a unit PCB module is shown.

상부 및 하부 케이스(10,70)는 볼트 등의 체결수단(도시 생략)으로 결합될 수 있다. 상부 및 하부 케이스(10,70)는 각각 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)의 표면을 커버하면서 결합되어 각 PCB(20,60)에서 발생되는 열 및 방열 플레이트(40)에서 전달되는 열을 흡수하여 외부로 배출한다. 상부 및 하부 케이스(10,70)는 그 자체로 히트 싱크의 기능을 수행할 수 있고 다른 외부의 히트 싱크와 결합하여 이 외부 히트 싱크로 열을 전달할 수도 있다. The upper and lower cases 10 and 70 may be coupled with fastening means (not shown) such as bolts. The upper and lower cases 10 and 70 are connected to each other while covering the surfaces of the upper PCB 20 and the lower PCB 60 to form heat generated in the PCBs 20 and 60 and heat And discharges it to the outside. The upper and lower cases 10 and 70 can perform the function of a heat sink by itself and can transmit heat to the external heat sink in combination with another external heat sink.

이를 위해 상부 및 하부 케이스(10,70)는 예컨대 열전도성이 우수한 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN) 등의 재질로 제조될 수 있다. 일 실시예에서 알루미늄 재질의 케이스를 애노다이징(anodizing) 처리하여 전기 절연성을 가지면서 열전도성이 우수한 상부 및 하부 케이스(10,70)를 만들 수 있다. The upper and lower cases 10 and 70 may be made of a material such as copper (Cu), aluminum (Al), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN) In an embodiment, an aluminum case may be anodized to form upper and lower cases 10 and 70 having electrical insulation and excellent thermal conductivity.

도시한 실시예에서 상부 케이스(10)의 내측의 일부 영역(14)이 상부 PCB(20)에 실장된 전자회로소자(23)와 접촉하고 또한 방열 플레이트(40)의 제2 히트폴(43)과도 접촉하도록 구성된다. 그리고 하부 케이스(70)는 하부 PCB(60)에 실장된 전자회로소자(23) 및 제2 히트폴(43)과 접촉하도록 구성될 수 있다. A part of the inside 14 of the upper case 10 comes into contact with the electronic circuit element 23 mounted on the upper PCB 20 and the second heat pole 43 of the heat radiation plate 40, . The lower case 70 may be configured to contact the electronic circuit element 23 and the second heat pole 43 mounted on the lower PCB 60.

이러한 구성에서, 상부 및 하부 PCB(20,60)에서 발생하는 열은 다음과 같이 다양한 경로로 PCB 어셈블리(100) 외부로 배출될 수 있다. In this configuration, the heat generated from the upper and lower PCBs 20 and 60 can be discharged to the outside of the PCB assembly 100 by various paths as follows.

첫째, 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)에 실장된 전자회로소자(23)에서 발생하는 열은 방열 플레이트(40)의 제1 히트폴(42)로 전달된다. 제1 히트폴(42)은 PCB(20,60) 기판을 관통하여 전자회로소자(23)와 열적으로 직접 접촉하고 있으므로 전자회로소자의 열을 종래에 비해 훨씬 신속하게 흡수할 수 있다. First, the heat generated from the electronic circuit elements 23 mounted on the upper PCB 20 and the lower PCB 60 is transmitted to the first heat pole 42 of the heat dissipating plate 40. Since the first heat pole 42 penetrates through the PCB 20 and 60 and is in direct thermal contact with the electronic circuit element 23, the heat of the electronic circuit element can be absorbed much more quickly than in the prior art.

둘째, 상부 PCB(20)와 하부 PCB(60)에 실장된 전자회로소자가 상부 및 하부 케이스(10,70)에 직접 접촉하고 있으므로, 전자회로소자(23)에서 발생하는 열이 상부 및 하부 케이스(10,70)쪽으로 직접 전달될 수도 있다. 즉 PCB(20,60)에 실장된 전자회로소자(23)의 양면이 모두 열전달 부재와 접촉하고 있으므로 종래에 비해 훨씬 신속하게 열을 배출할 수 있다. Secondly, since the electronic circuit elements mounted on the upper PCB 20 and the lower PCB 60 are in direct contact with the upper and lower cases 10 and 70, (10, 70). That is, since both surfaces of the electronic circuit element 23 mounted on the PCBs 20 and 60 are in contact with the heat transfer member, heat can be discharged much more quickly than in the related art.

세째, 방열 플레이트(40)가 상부 및 하부 PCB(20,40)로부터 흡수하는 열은 방열 플레이트(40)의 제2 히트폴(43)을 통해 상부 및 하부 케이스(10,70)로 전달되어 PCB 어셈블리(100) 외부로 방출될 수 있다. 제2 히트폴(43)도 PCB(20,60) 기판을 관통하여 상부 및 하부 케이스(10,70)와 열적으로 직접 접촉하고 있으므로 방열 플레이트(40)의 열을 종래에 비해 훨씬 신속하게 케이스(10,70)로 배출할 수 있다. Thirdly, the heat absorbed from the upper and lower PCBs 20 and 40 by the heat radiating plate 40 is transmitted to the upper and lower cases 10 and 70 through the second heat pole 43 of the heat radiating plate 40, May be discharged out of the assembly 100. The second heat pole 43 penetrates the PCBs 20 and 60 and is in direct thermal contact with the upper and lower cases 10 and 70 so that the heat of the heat dissipating plate 40 can be dissipated much more quickly 10, 70).

네째, 방열 플레이트(40)가 상부 및 하부 PCB(20,40)로부터 흡수하는 열 중 일부는 방열 플레이트(40)의 측면을 통해 상부 및 하부 케이스(10,70)로 전달되어 외부로 방출될 수도 있다. Fourth, a part of the heat absorbed from the upper and lower PCBs 20 and 40 by the heat radiating plate 40 may be transmitted to the upper and lower cases 10 and 70 through the side surface of the heat radiating plate 40, have.

이와 같이 본 발명에 따른 다층 PCB 어셈블리(100)와 케이스(10,70)의 구성에 의해 PCB 모듈이 여러 경로로 열을 배출할 수 있는 다면 방열구조를 가지게 된다. 또한 이러한 구성에 따른 추가 효과로서, PCB 모듈의 내부 공간을 대폭 줄일 수 있어 컴팩트하고 슬림한 PCB 모듈을 제작할 수 있는 기술적 효과를 가진다. As described above, according to the structure of the multilayer PCB assembly 100 and the case 10, 70 according to the present invention, the PCB module has a heat radiating structure that can discharge heat through various paths. In addition, as an additional effect of such a configuration, the internal space of the PCB module can be greatly reduced, and thus a compact and slim PCB module can be manufactured.

예를 들어 PCB(20,60)에 실장될 전자회로소자로서 TO-220 칩을 장착하는 경우를 가정하면, 종래에는 TO-220 칩을 다층 PCB 기판에 세로로 세워서 실장하였고 칩에서 발생하는 열은 케이스 내부의 (공기로 채워진) 공간을 통해 케이스로 전달되어 케이스 외부로 방출되었다. For example, assuming that a TO-220 chip is mounted as an electronic circuit element to be mounted on the PCB 20 or 60, conventionally, the TO-220 chip is vertically mounted on a multi-layer PCB substrate, It was delivered to the case through the space inside the case (filled with air) and released to the outside of the case.

그러나 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면 TO-220 칩을 가로로 눕혀서 PCB(20,60)에 실장하되 칩의 한쪽면을 제1 히트폴(42)과 접촉시키고 반대쪽 면을 상부 또는 하부 케이스(10,70)의 내부면에 접촉시켜 실장할 수 있다. 따라서 칩을 가로로 눕혀서 배치할 수 있으므로 PCB 모듈 내부의 빈 공간을 대폭 줄일 수 있고 모듈의 두께를 얇게 구현할 수 있고, 칩에서 발생하는 열을 칩 양면의 방열 플레이트(40)와 케이스(10,70)를 통해 더 빠르게 배출할 수 있다. However, according to one embodiment of the present invention, the TO-220 chip may be mounted on the PCB 20, 60 by being laid sideways while one side of the chip is brought into contact with the first heat pole 42, 70 can be mounted in contact with the inner surface. Accordingly, since the chip can be laid down on its side, the empty space inside the PCB module can be greatly reduced and the thickness of the module can be reduced, and heat generated from the chip can be radiated to the heat dissipating plate 40 and the case 10, ) Can be discharged faster.

그러므로 본 발명을 예컨대 대전력 전력소자 패키지에 적용하면 전력소자의 집적화가 가능해진다. 예를 들어 본 발명자가 상술한 본 발명의 PCB 모듈 구성을 자동차용 OBC(On Board Charger)에 적용하여 실험한 결과 기존 다층 PCB 구조를 사용한 경우 13KW OBC 장치의 부피가 20리터였으나 본 발명의 PCB 모듈 구성을 적용하면 부피가 6리터로 대폭 감소하였고 방열 효과도 종래대비 30~40% 상승하였음을 확인하였다. Therefore, when the present invention is applied to, for example, a large power device package, integration of the power device becomes possible. For example, the present inventor applied the above-described PCB module configuration of the present invention to an on-board charger (OBC) of a vehicle. As a result, when a conventional multilayer PCB structure was used, the volume of a 13KW OBC device was 20 liters. It was confirmed that the volume was reduced to 6 liters and the heat radiation effect was increased by 30 ~ 40%.

이제 도5 내지 도7을 참조하여 PCB 어셈블리(100)의 다른 대안적 실시예를 설명하기로 한다. [0044] [0041] Another alternative embodiment of the PCB assembly 100 will now be described with reference to FIGS. 5-7.

도5는 제2 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리(200)의 도면으로, PCB 어셈블리(200)의 예시적 단면 구조를 도식적으로 나타낸다. 도3의 PCB 어셈블리(100)와 비교할 때, 도5의 PCB 어셈블리(200)의 상부 및 하부 PCB(20,60)는 도3의 PCB 어셈블리(100)의 상부 및 하부 PCB(20,60)와 동일 또는 유사하므로 설명을 생략한다. FIG. 5 is a diagram of a multi-layer PCB assembly 200 according to a second embodiment, schematically illustrating an exemplary cross-sectional structure of a PCB assembly 200. The upper and lower PCBs 20 and 60 of the PCB assembly 200 of FIG. 5 are identical to the upper and lower PCBs 20 and 60 of the PCB assembly 100 of FIG. 3, as compared to the PCB assembly 100 of FIG. The description is omitted.

다만 방열 플레이트(40)에 있어서, 도5의 실시예에 따른 방열 플레이트(40)는 표면에 전기절연층(41)을 포함하되 일부 영역에는 전기절연층(41)이 제거된 구성을 가지며, 이에 따라 방열 플레이트(40)가 방열 기능뿐만 아니라 전송선로로서의 기능도 함께 수행할 수 있다. In the heat dissipation plate 40, the heat dissipation plate 40 according to the embodiment of FIG. 5 has a structure in which the electric insulation layer 41 is formed on the surface and the electric insulation layer 41 is removed in some areas. The heat dissipation plate 40 can function not only as a heat dissipation function but also as a transmission line.

보다 구체적으로, 도5에 도시한 일 실시예에서, 상부 PCB(20)에 실장된 전자회로소자(23)와 접촉하는 제1 히트폴(42)의 표면이 전기전도성 표면으로 형성되어 있다. 이를 위한 예시적 방법으로서, 예컨대 방열 플레이트(40)가 알루미늄 재질로 구성되고 이 방열 플레이트(40)에 애노다이징 처리를 하여 전체 표면에 산화알루미늄의 전기절연층(41)을 형성한 후 복수개의 제1 히트폴(42) 중 적어도 일부의 제1 히트폴(42)의 표면의 전기절연층을 제거함으로써 이러한 구조를 만들 수 있다. 이와 같이 제1 히트폴(42)의 표면이 전기전도성 표면으로 형성되는 경우, 이 제1 히트폴(42) 위에 부착된 전자회로소자(23)와 방열 플레이트(40)가 전기적으로 연결될 수 있다. 5, the surface of the first heat pole 42 that is in contact with the electronic circuit element 23 mounted on the top PCB 20 is formed as an electrically conductive surface. For example, the heat dissipation plate 40 is made of aluminum and the heat dissipation plate 40 is anodized to form an electric insulation layer 41 of aluminum oxide on the entire surface, This structure can be made by removing the electric insulation layer on the surface of the first heat pole 42 of at least a part of the first heat pole 42. When the surface of the first heat pole 42 is formed of an electrically conductive surface, the electronic circuit element 23 attached to the first heat pole 42 can be electrically connected to the heat radiating plate 40.

대안적 실시예에서, 도5에 도시한 것처럼 방열 플레이트(40)가 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(49)을 포함할 수 있고, 이 때 스루홀(49)의 내측 표면은 전기전도성 표면으로 형성된다. 이러한 구조를 위해, 예컨대 방열 플레이트(40)를 제작하고 애노다이징 처리하여 방열 플레이트(40)의 전체 표면에 전기절연층(41)을 형성한 후 드릴링 작업을 통해 스루홀(49)을 형성함으로써 (알루미늄 재질의) 전기전도성 표면을 갖는 스루홀(49)을 형성할 수 있다. 5, the heat dissipation plate 40 may include at least one through hole 49 penetrating the upper and lower surfaces, wherein the inner surface of the through hole 49 is electrically conductive . For this structure, for example, a heat dissipation plate 40 is manufactured and anodized to form an electric insulation layer 41 on the entire surface of the heat dissipation plate 40, and then a through hole 49 is formed through a drilling operation A through hole 49 having an electrically conductive surface (of aluminum material) can be formed.

이와 같이 스루홀(49)의 내측 표면이 전기전도성 표면으로 형성되는 경우, 스루홀(49)에 전도성 재질의 충진재(87)를 충진하여, 상부 PCB(20)의 적어도 한 층의 회로패턴 또는 하부 PCB(60)의 적어도 한 층의 회로패턴과 방열 플레이트(40)가 전기적으로 연결될 수 있다. When the inner surface of the through hole 49 is formed as an electrically conductive surface, the through hole 49 is filled with the conductive filler material 87 so that the circuit pattern of at least one layer of the upper PCB 20, The circuit pattern of at least one layer of the PCB 60 and the heat dissipation plate 40 can be electrically connected.

이와 같이 방열 플레이트(40)가 전자회로소자(23) 및/또는 적어도 한 층의 회로패턴과 전기적으로 연결되도록 구성하는 경우 방열 플레이트(40)는 전류가 흐르는 전송선로 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 전자회로소자(23)가 다수의 트랜지스터로 구성되는 전력반도체이고 제1 히트폴(42)이 이 전자회로소자(23)의 소스 또는 드레인 단자와 전기적으로 연결되어 있다고 가정하면, 방열 플레이트(40)를 통해 제1 히트폴(42)에 연결된 전력반도체에 전류를 공급할 수 있다. 이 경우 일 실시예에서 방열 플레이트(40)가 예컨대 0.5 내지 3T 정도의 두께를 가질 수 있으며 이에 따라 일반 PCB 보다 전류용량이 약 100배 정도 커져서 대전류의 사용이 가능하게 된다.When the heat dissipation plate 40 is configured to be electrically connected to the electronic circuit element 23 and / or at least one of the circuit patterns, the heat dissipation plate 40 may serve as a current transmission line. For example, if it is assumed that the electronic circuit element 23 is a power semiconductor constituted by a plurality of transistors and that the first heat pole 42 is electrically connected to the source or drain terminal of the electronic circuit element 23, It is possible to supply current to the power semiconductor connected to the first heat pole 42 through the plate 40. In this case, in one embodiment, the heat dissipation plate 40 may have a thickness of about 0.5 to 3T, for example, and the current capacity is about 100 times larger than that of a general PCB, so that a large current can be used.

도6은 제3 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리(300)의 분해 사시도이고 도7은 이 PCB 어셈블리(300)의 예시적 단면 구조를 도식적으로 나타낸다. 다만 도7은 PCB 어셈블리(300)의 구성요소를 쉽게 설명하기 위해 구성요소들을 도식적으로 표현한 것으로, 도6의 단면 구조와 일치하지 않음을 미리 밝혀둔다. FIG. 6 is an exploded perspective view of a multi-layer PCB assembly 300 according to a third embodiment, and FIG. 7 schematically illustrates an exemplary cross-sectional structure of the PCB assembly 300. 7 is a diagrammatic representation of the components for easy description of the components of the PCB assembly 300, and it is not disclosed in advance to the cross-sectional structure of FIG.

도면을 참조하면, 제3 실시예에 따른 다층 PCB 어셈블리(300)는 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB(20), 적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB(60), 및 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고 복수개의 방열 플레이트(410,420,430,440)를 구비한 방열 플레이트층(400)을 포함한다. 또한 이러한 PCB 어셈블리(300)는 상부 케이스(10)와 하부 케이스(70)로 둘러싸여 한 단위의 PCB 모듈로서 구성된다. Referring to the drawings, a multilayer PCB assembly 300 according to a third embodiment includes an upper PCB 20 including at least one layer of circuit patterns, a lower PCB 60 including at least one layer of circuit patterns, And a heat dissipation plate layer 400 interposed between the PCB and the lower PCB and having a plurality of heat dissipation plates 410, 420, 430, and 440. The PCB assembly 300 is surrounded by the upper case 10 and the lower case 70 and is configured as a unit PCB module.

제3 실시예의 PCB 어셈블리(300)의 상부 및 하부 PCB(20,60)는 도3 또는 도5의 제1 또는 제2 실시예의 PCB 어셈블리(100,200)의 상부 및 하부 PCB(20,60)와 동일 또는 유사한 구조를 가지므로 설명을 생략한다. The upper and lower PCBs 20 and 60 of the PCB assembly 300 of the third embodiment are identical to the upper and lower PCBs 20 and 60 of the PCB assemblies 100 and 200 of the first or second embodiment of FIGS. Or a similar structure, and a description thereof will be omitted.

도시한 실시예에서 방열 플레이트층(400)은 동일 평면상에 배열되고 전기절연성 표면을 갖는 복수개의 방열 플레이트(410,420,430,440)로 구성될 수 있다. 도면에서는 4개의 방열 플레이트(410~440)를 도시하였지만 방열 플레이트의 개수나 형상은 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. In the illustrated embodiment, the heat dissipation plate layer 400 may be composed of a plurality of heat dissipation plates 410, 420, 430, 440 arranged on the same plane and having an electrically insulating surface. Although four heat dissipation plates 410 to 440 are shown in the drawing, the number and shape of the heat dissipation plates may vary according to specific embodiments.

복수개의 방열 플레이트(410~440) 중 적어도 하나의 방열 플레이트는 전기절연층(41), 제1 히트폴(42), 및 제2 히트폴(43)을 포함할 수 있다. 전기절연층(41)은 방열 플레이트의 외측 표면에 형성될 수 있다. 제1 히트폴(42)은 상부 PCB(20) 또는 하부 PCB(20)에 실장되는 전자회로소자(23)와 열적으로 접촉하도록 방열 플레이트에서 돌출한 형상을 가지며, 제2 히트폴(43)은 PCB 어셈블리(300)의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하도록 방열 플레이트에서 돌출한 형상을 갖는다. 이 때 도시한 실시예에서 외부 히트싱크부는 상부 및 하부 케이스(10,70)가 될 수 있다. At least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates 410 to 440 may include an electric insulating layer 41, a first heat pole 42, and a second heat pole 43. The electrically insulating layer 41 may be formed on the outer surface of the heat dissipating plate. The first heat pole 42 has a shape protruding from the heat radiation plate so as to be in thermal contact with the upper PCB 20 or the electronic circuit element 23 mounted on the lower PCB 20, And has a shape protruding from the heat radiation plate so as to be in thermal contact with the heat sink portion outside the PCB assembly 300. In this embodiment, the external heat sink may be the upper and lower cases 10,

이와 같이, 복수개의 방열 플레이트(410~440)의 각 방열 플레이트는 예컨대 도3과 도5에서 설명한 PCB 어셈블리(100,200)의 방열 플레이트(40) 중 하나의 구성을 가질 수 있다. 예를 들어 도7에서 좌측의 방열 플레이트(410)는 도3의 PCB 어셈블리(100)의 방열 플레이트(40)와 동일 또는 유사한 구성이고, 도7의 우측의 방열 플레이트(420)는 도5의 방열 플레이트(40)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.As described above, the heat dissipation plates of the plurality of heat dissipation plates 410 to 440 may have one of the heat dissipation plates 40 of the PCB assemblies 100 and 200 described with reference to FIGS. For example, the heat dissipation plate 410 on the left side in FIG. 7 is the same as or similar to the heat dissipation plate 40 of the PCB assembly 100 in FIG. 3, and the heat dissipation plate 420 on the right side in FIG. The plate 40 may have the same or similar configuration as the plate 40.

이상과 같이 도7의 PCB 어셈블리(300) 구성에 따르면, 상부 또는 하부 PCB(20,60)의 전자회로소자(23)에서 생성되는 열이 제1 히트폴(42)을 통해 방열 플레이트(410~440)로 전달되고 방열 플레이트의 열은 제2 히트폴(43)을 통해 예컨대 상부 또는 하부 케이스(10,70)와 같은 외부의 히트싱크부로 전달되어 열을 외부로 방출할 수 있다. 7, the heat generated by the electronic circuit elements 23 of the upper or lower PCBs 20 and 60 is transmitted through the first heat pole 42 to the heat radiating plates 410, 440 and the heat of the heat dissipation plate is transmitted to the external heat sink portion such as the upper or lower case 10, 70 through the second heat pole 43 to discharge the heat to the outside.

한편 도시한 실시예에서는 각 방열 플레이트(410~440)가 모두 제1 히트폴(42)과 제2 히트폴(43)을 포함하는 것으로 예시하였지만, 대안적 실시예에서, 복수개의 방열 플레이트 중 일부는 제1 히트폴(42) 또는 제2 히트폴(43) 중 하나만 포함할 수도 있다. 각각의 방열 플레이트(410~440)에 형성되는 제1 히트폴(42) 및/또는 제2 히트폴(43)의 개수나 형상은 구체적 회로 설계에 따라 달라질 수 있다. In the illustrated embodiment, each of the heat dissipating plates 410 to 440 includes the first heat pillar 42 and the second heat pillar 43. However, in an alternative embodiment, a part of the plurality of heat dissipating plates May include only one of the first heat pole 42 and the second heat pole 43. The number and shape of the first heat pole 42 and / or the second heat pole 43 formed in the respective heat dissipation plates 410 to 440 may vary depending on the specific circuit design.

또한 일 실시예에 따르면 PCB 어셈블리(300)는 전송선로의 기능을 포함할 수도 있다. Also, according to one embodiment, the PCB assembly 300 may include a function of a transmission line.

예를 들어 복수개의 방열 플레이트(410~440) 중 적어도 하나의 방열 플레이트에서, 전자회로소자(23)와 접촉하는 제1 히트폴(42)의 표면이 전기전도성 표면으로 형성될 수 있고, 이에 따라 제1 히트폴(42)을 통해 전자회로소자(23)와 방열 플레이트가 전기적으로 연결될 수 있다. For example, in at least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates 410 to 440, the surface of the first heat pole 42 contacting the electronic circuit element 23 may be formed as an electrically conductive surface, The electronic circuit element 23 and the heat dissipation plate can be electrically connected through the first heat pole 42.

또 다른 예로서, 복수개의 방열 플레이트(410~440) 중 적어도 하나의 방열 플레이트가 이 방열 플레이트의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(49)을 포함하고 이 스루홀(49)의 내측 측면이 전기전도성을 가질 수 있으며, 이러한 구성에 의해, 스루홀(49)을 통해 상부 PCB(20)의 적어도 한 층의 회로패턴 또는 하부 PCB(20)의 적어도 한 층의 회로패턴과 방열 플레이트가 전기적으로 연결될 수 있다. As another example, at least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates 410 to 440 may include at least one through hole 49 passing through the upper and lower surfaces of the heat radiating plate, The circuit pattern of at least one layer of the upper PCB 20 or the circuit pattern of at least one layer of the lower PCB 20 and the heat dissipation plate are electrically connected through the through holes 49 .

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

100, 200, 300: 다층 PCB 어셈블리
10, 70: 케이스
20, 40: PCB
40, 400: 방열 플레이트 100, 200, 300: Multilayer PCB Assembly
10, 70: Case
20, 40: PCB
40, 400: heat radiating plate

Claims (15)

다면 방열구조의 다층 PCB 어셈블리로서,
적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB(20);
적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB(60); 및
상기 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고 외측 표면에 전기절연층이 형성된 방열 플레이트(40);를 포함하고,
상기 방열 플레이트(40)는,
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장되는 전자회로소자와 열적으로 접촉하는 제1 히트폴(42); 및
상기 다층 PCB 어셈블리의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하는 제2 히트폴(43);을 포함하고,
상기 방열 플레이트는 이 방열 플레이트의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(47)을 포함하되, 상기 스루홀의 내측 표면에 전기절연층이 형성되고,
상기 스루홀을 통해 상기 상부 PCB와 하부 PCB가 물리적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. A multilayer PCB assembly having a multi-
An upper PCB (20) comprising at least one layer of circuit patterns;
A lower PCB (60) comprising at least one layer of circuit patterns; And
And a heat dissipating plate (40) interposed between the upper PCB and the lower PCB and having an electric insulating layer formed on an outer surface thereof,
The heat dissipation plate (40)
A first heat pole (42) in thermal contact with an electronic circuit element mounted on the upper PCB or the lower PCB; And
And a second heat pole (43) in thermal contact with an external heat sink portion of the multi-layer PCB assembly,
The heat dissipation plate includes at least one through hole (47) passing through the upper and lower surfaces of the heat dissipation plate, wherein an electrical insulation layer is formed on an inner surface of the through hole,
And the upper PCB and the lower PCB are physically coupled through the through holes. 제 1 항에 있어서,
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장된 전자회로소자로부터 발생되는 열이 상기 제1 히트폴을 통해 상기 방열 플레이트로 전달되고, 상기 방열 플레이트의 열이 상기 제2 히트폴을 통해 상기 히트싱크부로 방출되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. The method according to claim 1,
Heat generated from the electronic circuit elements mounted on the upper PCB or the lower PCB is transmitted to the heat dissipation plate through the first heatpole and the heat of the heat dissipation plate is discharged to the heat sink through the second heatpole Gt; PCB < / RTI > 제 2 항에 있어서,
상기 히트싱크부는 상기 상부 PCB를 커버하는 상부 케이스 또는 상기 하부 PCB를 커버하는 하부 케이스인 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 3. The method of claim 2,
Wherein the heat sink unit is an upper case covering the upper PCB or a lower case covering the lower PCB. 제 1 항에 있어서,
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에, 상기 제1 히트폴 또는 제2 히트폴이 관통 삽입되는 하나 이상의 관통부(21,61)가 형성되고,
상기 제1 히트폴은 상기 상부 PCB 또는 하부 PCB의 표면과 동일한 높이로 돌출 형성되고, 상기 제2 히트폴은 상기 히트싱크부와 접촉가능한 높이로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein at least one through-hole (21, 61) through which the first heat pole or the second heat pole is inserted is formed in the upper PCB or the lower PCB,
Wherein the first heat pole is protruded to have the same height as the surface of the upper PCB or the lower PCB, and the second heat pole is protruded to be in contact with the heat sink portion. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 방열 플레이트는 이 방열 플레이트의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(49)을 포함하되, 상기 스루홀의 내측 표면이 전기전도성을 가지며,
상기 스루홀을 통해 상기 상부 PCB의 적어도 한 층의 회로패턴 또는 상기 하부 PCB의 적어도 한 층의 회로패턴과 상기 방열 플레이트가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein the heat dissipation plate includes at least one through hole (49) penetrating an upper surface and a lower surface of the heat dissipation plate, wherein an inner surface of the through hole has electrical conductivity,
Wherein at least one circuit pattern of at least one layer of the upper PCB or a circuit pattern of at least one layer of the lower PCB is electrically connected to the heat dissipation plate through the through hole. 제 1 항에 있어서,
상기 전자회로소자와 접촉하는 상기 제1 히트폴의 표면이 전기전도성 표면으로 형성되고,
상기 제1 히트폴을 통해 상기 전자회로소자와 상기 방열 플레이트가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein a surface of the first heat pole in contact with the electronic circuit element is formed as an electrically conductive surface,
And the electronic circuit element and the heat dissipation plate are electrically connected through the first heat pole. 제 1 항에 있어서,
상기 방열 플레이트가 알루미늄으로 형성되고,
상기 전기절연층은, 상기 방열 플레이트를 애노다이징 처리하여 상기 방열 플레이트의 표면에 형성된 산화알루미늄 층인 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein the heat dissipation plate is formed of aluminum,
Wherein the electrical insulation layer is an aluminum oxide layer formed on the surface of the heat dissipation plate by anodizing the heat dissipation plate. 다면 방열구조의 다층 PCB 어셈블리로서,
적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 상부 PCB(20);
적어도 한 층의 회로패턴을 포함하는 하부 PCB(60); 및
상기 상부 PCB와 하부 PCB 사이에 개재되고, 동일 평면상에 배열되고 전기절연성 표면을 갖는 복수개의 방열 플레이트(410,420,430,440)를 구비한 방열 플레이트층(400);을 포함하고,
상기 복수개의 방열 플레이트 중 적어도 하나의 방열 플레이트가,
방열 플레이트의 외측 표면에 형성된 전기절연층;
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장되는 전자회로소자와 열적으로 접촉하는 제1 히트폴(42); 및
상기 다층 PCB 어셈블리의 외부의 히트싱크부와 열적으로 접촉하는 제2 히트폴(43);을 포함하고,
상기 복수개의 방열 플레이트 중 적어도 하나의 방열 플레이트에 대해,
이 방열 플레이트는 방열 플레이트의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(49)을 포함하되, 이 스루홀의 내측 측면이 전기전도성을 가지며,
상기 스루홀을 통해 상기 상부 PCB의 적어도 한 층의 회로패턴 또는 상기 하부 PCB의 적어도 한 층의 회로패턴과 상기 방열 플레이트가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. A multilayer PCB assembly having a multi-
An upper PCB (20) comprising at least one layer of circuit patterns;
A lower PCB (60) comprising at least one layer of circuit patterns; And
And a heat dissipation plate layer (400) interposed between the upper PCB and the lower PCB and having a plurality of heat dissipation plates (410, 420, 430, 440) arranged on the same plane and having an electrically insulating surface,
Wherein at least one of the plurality of heat dissipation plates has a heat dissipation plate,
An electric insulating layer formed on an outer surface of the heat dissipating plate;
A first heat pole (42) in thermal contact with an electronic circuit element mounted on the upper PCB or the lower PCB; And
And a second heat pole (43) in thermal contact with an external heat sink portion of the multi-layer PCB assembly,
Wherein at least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates,
The heat dissipation plate includes at least one through hole (49) penetrating the upper surface and the lower surface of the heat dissipation plate, the inner side surface of the through hole having electrical conductivity,
Wherein at least one circuit pattern of at least one layer of the upper PCB or a circuit pattern of at least one layer of the lower PCB is electrically connected to the heat dissipation plate through the through hole. 제 9 항에 있어서,
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에 실장된 전자회로소자로부터 발생되는 열이 상기 제1 히트폴을 통해 상기 방열 플레이트로 전달되고, 상기 방열 플레이트의 열이 상기 제2 히트폴을 통해 상기 히트싱크부로 방출되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 10. The method of claim 9,
Heat generated from the electronic circuit elements mounted on the upper PCB or the lower PCB is transmitted to the heat dissipation plate through the first heatpole and the heat of the heat dissipation plate is discharged to the heat sink through the second heatpole Gt; PCB < / RTI > 제 10 항에 있어서,
상기 히트싱크부는 상기 상부 PCB를 커버하는 상부 케이스 또는 상기 하부 PCB를 커버하는 하부 케이스인 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 11. The method of claim 10,
Wherein the heat sink unit is an upper case covering the upper PCB or a lower case covering the lower PCB. 제 9 항에 있어서,
상기 상부 PCB 또는 하부 PCB에, 상기 제1 히트폴 또는 제2 히트폴이 관통 삽입되는 하나 이상의 관통부(21,61)가 형성되고,
상기 제1 히트폴은 상기 상부 또는 하부 PCB의 표면과 동일한 높이로 돌출 형성되고, 상기 제2 히트폴은 상기 히트싱크부와 접촉가능한 높이로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 10. The method of claim 9,
Wherein at least one through-hole (21, 61) through which the first heat pole or the second heat pole is inserted is formed in the upper PCB or the lower PCB,
Wherein the first heat pole is protruded at a height equal to the surface of the upper or lower PCB, and the second heat pole is protruded at a height that allows the second heat pole to contact the heat sink. 제 9 항에 있어서,
상기 복수개의 방열 플레이트 중 적어도 하나의 방열 플레이트에 대해,
이 방열 플레이트는 방열 플레이트의 상하면을 관통하는 하나 이상의 스루홀(47)을 포함하되, 이 스루홀의 내측 측면에 전기절연층이 형성되고,
상기 스루홀을 통해 상기 상부 PCB와 하부 PCB가 물리적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 10. The method of claim 9,
Wherein at least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates,
The heat dissipation plate includes at least one through hole (47) penetrating the upper and lower surfaces of the heat dissipation plate, an electrically insulating layer is formed on an inner side surface of the through hole,
And the upper PCB and the lower PCB are physically coupled through the through holes. 삭제delete 제 9 항에 있어서,
상기 복수개의 방열 플레이트 중 적어도 하나의 방열 플레이트에 대해,
상기 전자회로소자와 접촉하는 상기 제1 히트폴의 표면이 전기전도성 표면으로 형성되고,
상기 제1 히트폴을 통해 상기 전자회로소자와 상기 방열 플레이트가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 어셈블리. 10. The method of claim 9,
Wherein at least one heat radiating plate of the plurality of heat radiating plates,
Wherein a surface of the first heat pole in contact with the electronic circuit element is formed as an electrically conductive surface,
And the electronic circuit element and the heat dissipation plate are electrically connected through the first heat pole.
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