KR101917163B1 - 방열 케이스 - Google Patents

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Abstract

방열 케이스가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외면의 적어도 일부에 복수의 방열 핀을 구비하고, 일측의 내면이 전자 소자의 일측면과 접하는 케이스부; 및 상기 케이스부의 상기 일측과 다른 측에 연결되고, 상기 전자 소자의 상기 일측면의 반대면에 접하도록 이동가능한 이동 방열부를 포함하고, 상기 이동 방열부는 상기 전자 소자의 반대면에 밀착하도록 하는 이동 가이드를 포함하는, 방열 케이스가 제공된다.

Description

방열 케이스{HEAT DISCHARGING CASE}
본 발명의 실시예는 방열 케이스에 관한 것이다.
전자제어장치용 방열 케이스는 수분의 접촉 등에 민감한 인쇄 회로 기판(PCB) 및 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor; IGBT) 칩을 보호하면서 칩에서 발생되는 열을 방열하기 위한 장치이다. 종래의 전자제어장치용 방열 케이스는 도 1 및 도 2에 도시된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 방열 케이스(10)는 그 외벽에 방열 핀(21)을 포함하는 케이스부(20)에 절연 게이트 양극성 트랜지스터 칩(30; 이하 “전자제어 칩”이라 함)이 밀착되는 형태일 수 있다. 전자제어 칩(30)은 인쇄 회로 기판(40)에 실장된 상태이며, 전자제어 칩(30)이 케이스부(20)의 일측(20c)에 밀착되도록 고정 플레이트(50)가 볼트(51) 및 너트(52)에 의해 케이스부(20)의 측벽(20b)에 고정되어 고정 플레이트(50)가 전자제어 칩(30)을 일측(20c)으로 밀어낸다.
케이스부(20)의 측벽(20b)에 볼트(51) 및 너트(52)에 의해 고정 플레이트(50)를 고정시키기 위하여 측벽(20b)에는 볼트(51)가 적용되도록 평탄면(25)이 형성되어야 한다.
종래의 방열 케이스(10)의 경우에는 전자제어 칩(30)에서 발생되는 열이 케이스부(20)의 벽을 통과하여 방열 핀(21)을 통해 배출된다. 그런데, 전자제어 칩(30)의 일면만이 방열 핀(21)이 형성된 케이스부(20)에 접하기 때문에 효과적으로 방열이 되기 어렵다. 또한, 전자제어 칩(30)의 일면에서만 방열이 일어나기 때문에 전자제어 칩(30) 내의 온도분포가 고르지 않게 된다.
뿐만 아니라, 전자제어 칩(30)을 밀착하기 위한 고정 플레이트(50)를 고정하기 위한 볼트(51) 및 너트(52)를 케이스부(20)에 적용하는 부위를 평탄면으로 하여야 하기 때문에, 해당 부위에 방열 핀(21)이 배치될 수 없게 된다. 그렇다면, 오히려 전자제어 칩(30)에 밀착된 부위의 외측에는 방열 핀(21)이 배치될 수 없어서 방열이 가장 많이 되어야 할 부위에 방열 핀(21)이 없어 방열이 제대로 이루어지지 않게 된다.
한국등록특허공보 제10-0676891호(2007.01.25)
본 발명의 실시예들은 방열 효율을 높이기 위한 방열 케이스를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 전자 소자 내의 열 분포를 고르게 하기 위한 방열 케이스를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 전자 소자의 수명을 향상시키기 위한 방열 케이스를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 전자 소자를 포함하는 전자제어장치의 성능을 향상시키기 위한 케이스를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외면의 적어도 일부에 복수의 방열 핀을 구비하고, 일측의 내면이 전자 소자의 일측면과 접하는 케이스부; 및 상기 케이스부의 상기 일측과 다른 측에 연결되고, 상기 전자 소자의 상기 일측면의 반대면에 접하도록 이동가능한 이동 방열부를 포함하고, 상기 이동 방열부는 상기 전자 소자의 반대면에 밀착하도록 하는 이동 가이드를 포함하는, 방열 케이스가 제공된다.
상기 케이스부는 박스(box) 형상일 수 있다.
상기 케이스부의 일측은 상기 케이스부의 측벽이고, 상기 케이스부의 다른 측은 상기 케이스부의 상부벽일 수 있다.
상기 케이스부의 상기 일측에는 상기 전자 소자에서 발생되는 열을 흡수하는 흡열부가 형성될 수 있다.
상기 케이스부에 있어서 상기 전자 소자의 일측면과 접하는 부위의 외면에는 복수의 방열 핀이 형성될 수 있다.
상기 케이스부에 있어서 상기 이동 방열부가 연결되는 부위의 외면에는 평탄면이 형성될 수 있다.
상기 케이스부의 내부에는 상기 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판이 배치될 수 있다.
상기 케이스와 상기 이동 방열부 간을 연결하는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 가이드에는 상기 연결부재가 관통하는 홈이 형성되고, 상기 홈은 상기 이동 방열부가 직선 운동하도록 형성될 수 있다.
상기 연결부재는 볼트와 너트를 포함하고, 상기 홈에는 상기 볼트가 관통할 수 있다.
상기 이동 방열부는, 상기 전자 소자와 접하고, 상기 전자 소자와 접하는 측의 반대측에 복수의 방열 핀이 형성되는 히트 싱크; 및 상기 히트 싱크와 상기 이동 가이드 간을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 히트 싱크와 상기 전자 소자의 사이에는 방열 접촉 부재가 배치될 수 있다.
상기 방열 접촉 부재는 방열 패드 또는 써멀 그리스(thermal grease)일 수 있다.
상기 전자 소자와 상기 전자 소자에 접하는 내벽 사이에는 써멀 그리스가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 전자 소자의 양측을 통해 방열을 할 수 있고, 전자 소자가 밀착된 부위에도 방열 핀이 형성될 수 있어서, 전자 소자의 방열 효율을 높일 수 있는 방열 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 전자 소자의 양측을 통해 방열을 함으로써 전자 소자 내의 열 분포를 고르게 할 수 있는 방열 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 효율적으로 방열함으로써 전자 소자의 수명을 향상시킬 수 있는 방열 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 방열 효율을 높이고 전자 소자의 수명을 향상시킴으로써 전자제어장치의 성능을 행상시킬 수 있는 방열 케이스를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 방열 케이스를 나타내는 도면
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 케이스를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 방열부를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 케이스의 분해 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 방열부가 이동 가능한 것을 나타내는 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 케이스(100)를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 방열 케이스(100)는 외면의 적어도 일부에 복수의 방열 핀(210)을 구비하고, 일측(200b)의 내면이 전자 소자(300)의 일측면과 접하는 케이스부(200) 및 케이스부(200)의 일측(200b)과 다른 측(200a)에 연결되고 전자 소자(300)의 일측면의 반대면에 접하도록 이동 가능한 이동 방열부(500)를 포함할 수 있다. 케이스부(200)는 박스(box) 형상으로 되어, 상부벽, 하부벽 및 측벽을 포함할 수 있다. 여기에서, 전자 소자(300)의 일측면과 접하는 일측(200b)는 케이스부(200)의 측벽(200b)이고, 이동 방열부(500)가 연결되는 다른 측(200a)는 케이스부(200)의 상부벽(200a)일 수 있다.
전자 소자(300)의 일측면과 접하는 케이스부(200)의 측벽(200b)에는 전자 소자(300)에서 발생되는 열을 흡수하는 흡열부(200c)가 형성될 수 있다. 흡열부(200c)는 케이스(200)와 같은 재질로 일체 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 따르면, 케이스부(200)에 있어서, 전자 소자(300)의 일측면과 접하는 부위의 외면에도 복수의 방열 핀(210)이 형성될 수 있다. 이 점은 종래의 방열 케이스와 다른 점으로, 종래에는 전자 소자와 접하는 방열 케이스의 부위에는 전자 소자를 방열 케이스의 내측으로 밀착하기 위하여 볼트와 같은 고정부재가 삽입되기 위해 평탄면이 형성되어야 하므로 방열 핀이 형성될 수 없었다. 따라서, 전자 소자와 접하는 부위 쪽이 오히려 방열 핀이 존재하지 않아 전자 소자의 방열에 어려움이 있었다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 소자(300)의 일측면과 접하는 부위를 통해 전자 소자(300)가 고정되지 않기 때문에 해당 부위의 외면에도 방열 핀(210)을 형성하는 것이 가능하고, 이로 인해 전자 소자(300)의 방열에 유리하게 될 수 있다.
종래와 달리, 본원 발명의 일 실시예에 따른 방열 케이스(100)에서는 전자 소자(300)의 반대면에 밀착되는 이동 방열부(500)가 전자 소자(300)와 접하는 케이스부(200)의 일측(200b)이 아닌 케이스부(200)의 다른 측(200a) - 구체적으로, 케이스부(200)의 상부벽(200a) - 에 연결되기 때문에, 다른 측(200a)에 이동 방열부(500)가 연결되도록 하는 연결부재(560, 570)가 적용될 수 있도록 하는 평탄면(250)이 형성될 수 있다.
케이스부(200)의 내부에는 전자 소자(300)가 실장되는 인쇄 회로 기판(400)이 배치될 수 있다. 전자 소자(300)는 스위칭(switching) 소자, 보다 구체적으로는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)일 수 있다.
전자 소자(300)와 전자 소자(300)에 접하는 흡열부(200c)의 사이에는 써멀 그리스(thermal grease)가 배치되어 전자 소자(300)의 방열을 보조할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 방열부(500)를 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 이동 방열부(500)는 전자 소자(300)의 반대면에 밀착하도록 하는 이동 가이드(510), 전자 소자(300)와 접하고 전자 소자(300)와 접하는 측의 반대측에 복수의 방열 핀(535)이 형성되는 히트 싱크(530), 및 히트 싱크(530)과 이동 가이드(510) 간을 연결하는 연결부(520)를 포함할 수 있다. 이동 가이드(510)에는 연결부재(560, 570)가 관통할 수 있는 홈(515)이 형성될 수 있다. 홈(515)은 연결부재(560, 570)이 관통한 상태에서 이동 방열부(500)가 직선운동하도록 형성될 수 있으며, 이를 위해 홈(515)은 일 방향으로 긴 형상일 수 있다.
히트 싱크(530)의 전자 소자(300)에 접하는 측에는 방열 접촉 부재(540)가 배치(부착)되어, 히트 싱크(530)가 전자 소자(300)에 접할 때 히트 싱크(530)와 전자 소자(300) 사이에 방열 접촉 부재(540)가 배치될 수 있다. 방열 접촉 부재(540)는 전자 소자(300)의 방열을 보조하기 위한 부재로서, 방열 패드(pad) 또는 써멀 그리스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스부(200) 뿐만 아니라 이동 방열부(500)의 히트 싱크(530)가 전자 소자(300)에 접하여 전자 소자(300)에 대한 방열을 행할 수 있다. 즉, 전자 소자(300)의 양측면에 대하여 케이스(200)의 방열핀(210) 및 히트 싱크(530)의 방열핀(535)이 전자 소자(300)에 대한 방열을 행할 수 있다. 따라서, 종래에 비해서 전자 소자(300)의 방열 효율이 현저히 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 케이스(100)의 분해 사시도이다.
도 6을 참조하면, 연결부재(560, 570)에 의해 이동 방열부(500)가 케이스부(200)의 상부벽(200a) 쪽에 결합될 수 있다. 연결부재(560, 570)는 이동 방열부(500)의 이동 가이드(510)의 홈(515)을 관통하여 이동 방열부(500)를 케이스부(200)의 상부벽 쪽에 결합시킬 수 있다. 연결 부재(560, 570)는 볼트(560) 및 너트(570)를 포함할 수 있으며, 볼트(560)가 케이스부(200)의 상부벽(200a)에 형성된 관통홀을 관통하고 이동 가이드(510)의 홈(515)까지 관통한 상태에서 볼트(560)의 하부에 너트(570)가 결합되는 방식으로 케이스부(200)의 상부벽(200a)와 이동 방열부(500) 간을 연결할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 이동 가이드(510)의 홈(515)은 일 방향으로 길게 형성되기 때문에 연결부재(560, 570)에 의해 이동 방열부(500)가 케이스부(200)에 연결된 상태에서 이동 방열부(500)는 직선 방향으로 이동하는 것이 가능하다. 이로 인하여, 이동 방열부(500)가 케이스부(200)에 처음 설치될 때에는 전자 소자(300)에 의해 방해 받지 않도록 이격된 상태에서 설치되고, 연결부재(560, 570)에 의해 연결이 완료되면 이동 방열부(500)가 전자 소자(300)에 밀착되도록 할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 방열부(500)가 이동 가능한 것을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 이동 방열부(500)가 연결부재(560, 570)에 의해 연결될 때에는 전자 소자(300)와 이격된 상태에서 설치됨(도 7)으로써 볼트(560)와 너트(570)와 같은 연결부재(560, 570)에 의해 이동 방열부(500)가 케이스부(200)에 설치되는 것이 용이하게 될 수 있다. 뿐만 아니라 이동 방열부(500)의 설치과정에서 전자 소자(300)의 인쇄 회로 기판(400)에 대한 실장 상태가 어긋나는 것도 방지할 수 있다.
이동 방열부(500)의 설치가 완료되면, 이동 방열부(500)가 전자 소자(300) 측으로 이동됨으로써 이동 방열부(500)가 전자 소자(300)에 밀착되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이동 방열부(500)의 히트 싱크(530)에 부착된 방열 접촉 부재(540)가 전자 소자(300)에 밀착될 수 있다. 이를 통해, 전자 소자(300)에서 발생되는 열이 케이스부(200)의 방열 핀(210) 뿐만 아니라 히트 싱크(530)의 방열 핀(535)에 의해 방열될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 방열 케이스
200 : 케이스부
200a : 상부벽
200b : 측벽
200c : 흡열부
210 : 방열 핀
250 : 평탄면
300 : 전자 소자
400 : 인쇄 회로 기판
500 : 이동 방열부
510 : 이동 가이드
520 : 연결부
530 : 히트 싱크
535 : 방열 핀
540 : 방열 접촉 부재
560 : 볼트
570 : 너트

Claims (14)

  1. 외면의 적어도 일부에 복수의 방열 핀을 구비하고, 일측의 내면이 전자 소자의 일측면과 접하는 케이스부; 및
    상기 케이스부의 상기 일측과 다른 측에 연결되고, 상기 전자 소자의 상기 일측면의 반대면에 접하도록 이동가능한 이동 방열부를 포함하고,
    상기 이동 방열부는 상기 전자 소자의 반대면에 밀착하도록 하는 이동 가이드를 포함하며,
    상기 케이스부에 있어서 상기 이동 방열부가 연결되는 부위의 외면에는 평탄면이 형성되는, 방열 케이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부는 박스(box) 형상인, 방열 케이스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스부의 일측은 상기 케이스부의 측벽이고,
    상기 케이스부의 다른 측은 상기 케이스부의 상부벽인, 방열 케이스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부의 상기 일측에는 상기 전자 소자에서 발생되는 열을 흡수하는 흡열부가 형성되는, 방열 케이스.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부에 있어서 상기 전자 소자의 일측면과 접하는 부위의 외면에는 복수의 방열 핀이 형성되는, 방열 케이스.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부의 내부에는 상기 전자 소자가 실장된 인쇄 회로 기판이 배치되는, 방열 케이스.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스와 상기 이동 방열부 간을 연결하는 연결부재를 더 포함하는, 방열 케이스.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동 가이드에는 상기 연결부재가 관통하는 홈이 형성되고,
    상기 홈은 상기 이동 방열부가 직선 운동하도록 형성되는, 방열 케이스.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결부재는 볼트와 너트를 포함하고,
    상기 홈에는 상기 볼트가 관통하는, 방열 케이스.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동 방열부는,
    상기 전자 소자와 접하고, 상기 전자 소자와 접하는 측의 반대측에 복수의 방열 핀이 형성되는 히트 싱크; 및
    상기 히트 싱크와 상기 이동 가이드 간을 연결하는 연결부를 더 포함하는, 방열 케이스.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 히트 싱크와 상기 전자 소자의 사이에는 방열 접촉 부재가 배치되는, 방열 케이스.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 방열 접촉 부재는 방열 패드 또는 써멀 그리스(thermal grease)인, 방열 케이스.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 소자와 상기 전자 소자에 접하는 내벽 사이에는 써멀 그리스가 배치되는, 방열 케이스.

KR1020160158588A 2016-11-25 2016-11-25 방열 케이스 KR101917163B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001196773A (ja) * 2000-01-07 2001-07-19 Toshiba Corp 発熱部品の冷却装置および電子機器
KR100676891B1 (ko) * 2005-11-23 2007-02-01 (주)시그넷시스템 방열케이스

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