KR102153982B1 - Thermal dissipation structure of power module - Google Patents

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Abstract

파워모듈의 방열구조체에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체는: 파워소자에서 발산되는 열을 방출하는 방열부와, 방열부에서 돌출 형성되는 가이드리브가 구비되는 파워모듈; 및 방열 그리스가 도포되고 방열부와 접촉되는 도포부와, 가이드리브가 삽입되고 방열 그리스를 수용하는 홈이 형성되는 그루브부가 구비되는 히트싱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is an invention relating to a heat dissipation structure of a power module. The heat dissipation structure of the power module according to the present invention includes: a power module having a heat dissipation unit for dissipating heat radiated from the power device and a guide rib protruding from the heat dissipation unit; And a heat sink including an application portion to which heat radiation grease is applied and contact with the heat radiation portion, and a groove portion in which a guide rib is inserted and a groove for receiving the heat radiation grease is formed.

Description

파워모듈의 방열구조체{THERMAL DISSIPATION STRUCTURE OF POWER MODULE}Heat dissipation structure of power module{THERMAL DISSIPATION STRUCTURE OF POWER MODULE}

본 발명은 파워모듈의 방열구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열하는 파워소자를 포함하는 파워모듈과 파워모듈의 열을 외부로 전달하는 히트싱크의 조립구조를 개선하여 방열 성능을 향상시키는 파워모듈의 방열구조체에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat dissipation structure of a power module, and more particularly, a power module that improves heat dissipation performance by improving an assembly structure of a power module including a power element that generates heat and a heat sink that transfers heat from the power module to the outside. It relates to the heat dissipation structure.

일반적으로 전동조향장치인 MDPS(Motor Driven Power Steering)는 유압을 이용하지 않고, 모터동력으로 조향파워를 어시스트하는 방식이다. 이를 위해, MDPS는 ECU(Electronic Control Unit; 전자제어장치)에서 제어되어 동력을 발생하는 모터와, 모터를 통해 회전되는 웜축(Worm Shaft)과 이에 치합된 웜휠(Worm Wheel)을 구비함으로써, 웜휠(Worm Wheel)의 회전력을 기어박스쪽으로 전달해 조타력을 어시스트한다. 이러한 MDPS는 컨트롤러인 MDPS ECU를 적용함으로서, 차량상태를 파악하여 최적으로 제어한다.In general, MDPS (Motor Driven Power Steering), which is an electric steering device, does not use hydraulic pressure, but assists steering power with motor power. To this end, the MDPS includes a motor that generates power by being controlled by an ECU (Electronic Control Unit), a worm shaft rotated through the motor, and a worm wheel meshed therewith. Worm Wheel)'s rotational force is transmitted to the gearbox to assist the steering force. By applying the MDPS ECU, which is a controller, this MDPS detects the vehicle condition and controls it optimally.

통상, MDPS ECU는 FET(Field Effect Transistor)를 갖춘 회로판(Printed Circuit Board; PCB)과, FET에서 발생되는 열을 방출하는 히트싱크(Heat Sink)를 포함하여 이루어진다. FET는 작은 입력으로 큰 출력을 얻기 위해 많은 양의 전류를 흘려 많은 열을 발생시키는 전자부품이므로, 방열을 위한 구조를 적용해야 한다.In general, MDPS ECU includes a printed circuit board (PCB) equipped with a field effect transistor (FET) and a heat sink for dissipating heat generated from the FET. FET is an electronic component that generates a lot of heat by passing a large amount of current to obtain a large output with a small input, so a structure for heat dissipation must be applied.

종래 기술에서는, FET에서 발산되는 열을 방열하도록 히트싱크(Heat Sink) 상에 방열 그리스(Thermal Grease)를 바르고 FET와 결합하는 구조로 이루어진다. 이러한 종래 기술에서는 히트싱크에 방열 그리스를 도포하는 도포량을 최적화하는 것이 어려운 문제점이 있다. 즉, 히트싱크에 방열 그리스가 과다 도포되는 경우, 히트싱크와 FET 사이에서 밀려난 방열 그리스가 PCB 내부로 유입되어 전기적 작동 불량이 발생된다. 히트싱크에 방열 그리스가 과소 도포되는 경우, 히트싱크와 FET 사이에 방열 그리스가 접촉되는 면적이 적고, 도포된 방열 그리스량 부족으로 열집중되어 방열 성능이 저하된다. 또한, 반고체 상태의 방열 그리스 상에 FET가 안착되는 경우 위치가 틀어져 체결이 불량하게 되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.In the prior art, heat dissipation from the FET is applied to a heat sink, and thermal grease is applied to the heat sink, and the structure is coupled to the FET. In this prior art, it is difficult to optimize the amount of heat radiation grease applied to the heat sink. That is, when excessive heat dissipation grease is applied to the heat sink, heat dissipation grease pushed between the heat sink and the FET flows into the PCB, resulting in electrical malfunction. In the case where the heat radiation grease is excessively applied to the heat sink, the contact area of the heat radiation grease between the heat sink and the FET is small, and heat is concentrated due to insufficient amount of the applied heat radiation grease, resulting in deterioration of heat radiation performance. In addition, when the FET is seated on the heat dissipation grease in a semi-solid state, the position is displaced, resulting in poor fastening. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0090590호(2011. 08. 10. 공개, 발명의 명칭: 전동조향장치 컨트롤러)에 개시되어 있다.
Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 2011-0090590 (published on August 10, 2011, title of the invention: electric steering device controller).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 발열하는 파워소자를 포함하는 파워모듈과 파워모듈의 열을 외부로 전달하는 히트싱크의 조립구조를 개선하여 방열 성능을 향상시키는 파워모듈의 방열구조체를 제공하는 것이다.
The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve heat dissipation performance by improving the assembly structure of a power module including a power element that generates heat and a heat sink that transfers heat from the power module to the outside. It is to provide a heat dissipation structure of the power module to improve.

본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체는: 파워소자에서 발산되는 열을 방출하는 방열부와, 상기 방열부에서 돌출 형성되는 가이드리브가 구비되는 파워모듈; 및 방열 그리스가 도포되고 상기 방열부와 접촉되는 도포부와, 상기 가이드리브가 삽입되고 방열 그리스를 수용하는 홈이 형성되는 그루브부가 구비되는 히트싱크;를 포함한다.The heat dissipation structure of the power module according to the present invention includes: a power module having a heat dissipation part for dissipating heat radiated from a power device and a guide rib protruding from the heat dissipation part; And a heat sink having an application portion coated with heat radiation grease and in contact with the heat radiation portion, and a groove portion having a groove in which the guide rib is inserted and receiving the heat radiation grease.

본 발명에서 상기 그루브부는 상기 방열부와 상기 도포부의 접촉에 의하여 밀리는 방열 그리스를 수용한다.In the present invention, the groove portion accommodates heat-radiating grease pushed by contact with the heat-radiating portion and the coating portion.

본 발명에서 상기 가이드리브는 상기 그루브부에 수용되는 방열 그리스와 접촉되고, 상기 가이드리브에서 방열 그리스로 발산되는 열은 상기 히트싱크를 통하여 방열된다.In the present invention, the guide rib is in contact with the radiating grease accommodated in the groove, and heat radiated from the guide rib to the radiating grease is radiated through the heat sink.

본 발명에서 상기 가이드리브는 상기 그루브부에 수용되는 방열 그리스와 접촉되어, 상기 방열부의 열이 방열 그리스로 방열된다.In the present invention, the guide rib is in contact with the heat radiation grease accommodated in the groove portion, so that the heat of the heat radiation portion is radiated with the heat radiation grease.

본 발명에서 상기 그루브부의 폭은 상기 가이드리브의 폭보다 크게 형성된다.In the present invention, the width of the groove portion is formed larger than the width of the guide rib.

본 발명에서 상기 파워모듈과 상기 히트싱크를 착탈 가능하게 체결하는 체결부재를 더 포함한다.In the present invention, it further comprises a fastening member for detachably fastening the power module and the heat sink.

본 발명에서 상기 방열부는 금속재질을 포함하여 이루어진다.
In the present invention, the heat dissipation part includes a metal material.

본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체는, 파워모듈에서 돌출 형성된 가이드리브에 의하여 방열 그리스와 접촉하는 면적이 증대되고, 히트싱크로 열전달되어 파워모듈에서 발산되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다.In the heat dissipation structure of the power module according to the present invention, an area in contact with the heat dissipation grease is increased by a guide rib protruding from the power module, and heat is transferred to a heat sink to effectively dissipate heat emitted from the power module.

본 발명에 따르면 히트싱크에 방열 그리스량이 최적 상태가 되도록 도포할 수 있다.According to the present invention, it is possible to apply the heat radiation grease to the heat sink in an optimum state.

본 발명에 따르면 파워모듈의 가이드리브와 히트싱크의 그루브부의 체결에 의하여 반고체 상태의 방열 그리스에 의한 파워모듈의 비틀림을 방지할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to prevent twisting of the power module due to the heat dissipation grease in a semi-solid state by fastening the guide rib of the power module and the groove portion of the heat sink.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 조립 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 조립 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈이 히트싱크에 장착되기 전을 개략적으로 나타낸 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈이 히트싱크에 장착된 것을 개략적으로 나타낸 단면 사시도이다.
도 5는 도 4에서 파워모듈과 그루브부의 결합을 도시한 "A"를 개략적으로 나타낸 부분 단면 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
1 is an assembled perspective view schematically showing a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention.
2 is a bottom perspective view schematically showing the heat dissipation structure of the power module according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional perspective view of a power module according to an embodiment of the present invention before being mounted on a heat sink.
4 is a cross-sectional perspective view schematically showing that a power module according to an embodiment of the present invention is mounted on a heat sink.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view schematically illustrating “A” showing a combination of a power module and a groove part in FIG. 4.
6 is a schematic plan view showing a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an embodiment of a heat dissipation structure of a power module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, thicknesses of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 조립 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 조립 저면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈이 히트싱크에 장착되기 전을 개략적으로 나타낸 단면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈이 히트싱크에 장착된 것을 개략적으로 나타낸 단면 사시도이고, 도 5는 도 4에서 파워모듈과 그루브부의 결합을 도시한 "A"를 개략적으로 나타낸 부분 단면 확대도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체를 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is an assembled perspective view schematically showing a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an assembled bottom perspective view schematically showing a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional perspective view schematically showing a power module according to an embodiment of the present invention before being mounted on a heat sink, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing that a power module according to an embodiment of the present invention is mounted on a heat sink. It is a cross-sectional perspective view, and FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view schematically showing "A" showing a combination of a power module and a groove part in FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic diagram of a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention. It is a plan view shown as.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워모듈의 방열구조체는 파워모듈(10) 및 히트싱크(20)를 포함하여 이루어진다.1 and 2, a heat dissipation structure of a power module according to an embodiment of the present invention includes a power module 10 and a heat sink 20.

파워모듈(10)은 방열하는 복수 개의 파워소자를 포함하는 것으로, MDPS(Motor Driven Power Steering) 구동시 전기적 신호에 의하여 각 파워소자가 작동되고 각 파워소자에서 발열 현상이 발생된다. 파워모듈(10)에는 방열부(11)와, 가이드리브(12)가 구비된다.The power module 10 includes a plurality of power devices that radiate heat, and when MDPS (Motor Driven Power Steering) is driven, each power device is operated by an electrical signal, and a heat generation phenomenon is generated in each power device. The power module 10 is provided with a radiating part 11 and a guide rib 12.

방열부(11)는 금속재질을 포함하여 이루어지는 금속판으로, MDPS 구동시 파워소자에서 발산하는 열을 히트싱크(20)로 전달한다. 방열부(11)는 파워모듈(10)의 일면(도 2 기준 상부면)을 커버하는 것으로, 파워소자 등에서 방열하고자 하는 양에 따라 방열부(11)의 면적이 결정될 수 있다. 방열하고자 하는 양이 많은 경우는, 방열부(11)는 파워모듈(10)의 일면(도 2 기준 상부면) 전체를 이루게 형성될 수 있다. 방열부(11)는 방열 성능을 높이기 위하여 금속재 중 방열 기능이 우수한 알루미늄(Al)을 포함하여 이루어질 수 있다. 방열부(11)는 히트싱크(20)의 도포부(21)와 접촉한다. 방열부(11)는 도포부(21)와 접촉하여 히트싱크(20)로 파워소자의 열을 방열한다. 본 발명의 실시예에서 방열부(11)는 도포부(21)에 도포된 방열 그리스와 접촉하여 히트싱크(20)로 파워소자의 열을 방열한다. 본 발명의 실시예에서 방열부(11)는 사각형의 금속판으로 이루어진다.The heat dissipation unit 11 is a metal plate made of a metal material, and transfers heat radiated from the power device to the heat sink 20 when the MDPS is driven. The heat dissipation part 11 covers one surface (the upper surface of FIG. 2) of the power module 10, and the area of the heat dissipation part 11 may be determined according to an amount to be dissipated from the power device. When the amount of heat to be radiated is large, the radiating part 11 may be formed to form an entire surface of the power module 10 (the upper surface of FIG. 2 ). The heat dissipation part 11 may include aluminum (Al) having excellent heat dissipation function among metal materials to increase heat dissipation performance. The radiating part 11 contacts the application part 21 of the heat sink 20. The heat dissipation part 11 contacts the application part 21 to dissipate heat from the power device with the heat sink 20. In the exemplary embodiment of the present invention, the heat dissipation part 11 contacts the heat dissipation grease applied to the application part 21 to dissipate heat from the power device with the heat sink 20. In the embodiment of the present invention, the radiating part 11 is made of a square metal plate.

가이드리브(12)는 방열부(11)에 돌출 형성되는 것으로, 히트싱크(20)의 그루브부(22)에 삽입되어 수용된다. 가이드리브(12)는 방열부(11)를 감싸는 형상으로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 가이드리브(12)는 사각형상의 방열부(11)를 감싸도록 4면에서 돌출 형성된 예를 나타내고 있다. 가이드리브(12)는 그루브부(22)에 수용되어, 방열부(11)가 도포부(21)와 접촉하면서 방열 그리스에 의하여 밀리지 않게 된다. 그리고, 가이드리브(12)와 그루브부(22)에 의하여 방열 그리스가 외부로 유출되지 않게 되어 주변의 PCB에서 전기적 작동이 불량되는 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 가이드리브(12)는 방열부(11)에 돌출 형성되어, 방열부(11)의 표면적이 증대되는 효과가 있다. 본 발명의 실시예에서 가이드리브(12)는 단면적이 사각형인 형상인 예를 나타내고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 가이드리브(12)의 표면에 복수 개의 핀(fin)이 형성되어 표면적을 더욱 증대시킬 수 있다.The guide rib 12 protrudes from the heat dissipation part 11 and is inserted into and received in the groove part 22 of the heat sink 20. The guide rib 12 has a shape surrounding the radiating part 11. In the exemplary embodiment of the present invention, the guide rib 12 is formed to protrude from four sides so as to surround the square-shaped radiating portion 11. The guide rib 12 is accommodated in the groove portion 22 so that the heat radiation portion 11 is not pushed by the heat radiation grease while the heat radiation portion 11 contacts the application portion 21. In addition, since the heat radiation grease is not leaked to the outside by the guide rib 12 and the groove portion 22, it is possible to prevent the occurrence of a problem of poor electrical operation in the surrounding PCB. The guide rib 12 is formed to protrude from the heat dissipation part 11, so that the surface area of the heat dissipation part 11 is increased. In the embodiment of the present invention, the guide rib 12 has a rectangular cross-sectional shape, but is not limited thereto, and a plurality of fins are formed on the surface of the guide rib 12 to further increase the surface area. I can.

가이드리브(12)가 방열부(11)에서 돌출 형성되어, 파워모듈(10)에서 방열부(11)와 가이드리브(12)를 통하여 발산되는 열이 방열 그리스가 접촉하는 면적이 증가된다. 따라서, 파워모듈(10)에서 발산되는 열이 방열 그리스를 통하여 싱크탱크(20)로 효과적으로 전달되어 방열 성능이 향상될 수 있다. 가이드리브(12)는 그루브부(22)에 수용되는 방열 그리스와 접촉된다. 가이드리브(12)에서 발산되는 열은 방열 그리스로 방열된다. 방열 그리스로 전달된 가이드리브(12)의 열은 히트싱크(20)를 통하여 외부로 발산된다.The guide rib 12 is formed to protrude from the heat dissipation part 11, so that the heat dissipated from the power module 10 through the heat dissipation part 11 and the guide rib 12 is increased in contact with the heat dissipating grease. Therefore, heat radiated from the power module 10 is effectively transferred to the think tank 20 through the heat radiation grease, so that heat radiation performance may be improved. The guide rib 12 is in contact with the heat radiation grease accommodated in the groove portion 22. Heat radiated from the guide rib 12 is radiated with heat radiation grease. The heat of the guide rib 12 transferred to the heat radiation grease is radiated to the outside through the heat sink 20.

즉, 방열부(11)의 열은 도포부(21)에 도포되는 방열 그리스와 접촉되어 히트싱크(20)를 통하여 외부로 방열되는 동시에 가이드리브(12)를 통하여 그루브부(22)에 수용되는 방열 그리스와 접촉되어 히트싱크(20)를 통하여 외부로 방열된다. 따라서, 방열부(11)와 가이드리브(12)를 통하여 방열 그리스와 접촉하는 면적이 증대되어 방열부(11)와 가이드리브(12)의 열이 히트싱크(20)를 통하여 보다 효과적으로 방열될 수 있다.That is, the heat of the heat dissipation part 11 comes into contact with the heat dissipation grease applied to the application part 21 and radiates to the outside through the heat sink 20, and is received in the groove part 22 through the guide rib 12. The heat dissipation grease is contacted and radiated to the outside through the heat sink 20. Therefore, the area in contact with the heat dissipation grease through the heat dissipation part 11 and the guide rib 12 is increased, so that the heat of the heat dissipation part 11 and the guide rib 12 can be more effectively radiated through the heat sink 20. have.

히트싱크(20)는 파워모듈(10)이 안착되는 하우징 역할을 하는 것으로, 파워모듈(10)의 방열부(11)와 가이드리브(12)에서 발생하는 열의 분산 및 외부로 열을 전달하는 역할을 한다. 히트싱크(20)에는 외부로 열을 발산하는 것이 효과적이도록 표면에 복수 개의 핀(fin)이 형성된다. 히트싱크(20)는 금속 재질을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 히트싱크(20)는 열전도성이 우수한 알루미늄(Al) 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 히트싱크(20)에는 도포부(21)와, 그루브부(22)가 구비된다.The heat sink 20 serves as a housing in which the power module 10 is mounted, and distributes heat generated from the heat dissipation part 11 and the guide rib 12 of the power module 10 and transfers heat to the outside. Do it. A plurality of fins are formed on the surface of the heat sink 20 to effectively dissipate heat to the outside. The heat sink 20 is made of a metal material. In the embodiment of the present invention, the heat sink 20 may be made of aluminum (Al) material having excellent thermal conductivity. The heat sink 20 is provided with an application portion 21 and a groove portion 22.

도포부(21)는 방열부(11)와 대면되고 접촉되는 것으로, 방열부(11)와 대면하는 표면에 방열 그리스가 도포된다. 여기서, 방열 그리스는 열을 전달하는 반고체형인 유체 물질로서, 기름과 비슷한 특성을 지니며 방열부(11)와 접촉되면서 방열부(11)의 열전도성을 증가시킨다. 따라서, 방열부(11)가 도포부(21)에 접촉되면, 파워소자 등에서 발산되는 방열부(11)의 열이 방열 그리스를 통하여 히트싱크(20)로 전달된다. 도포부(21)에는 충분한 양의 방열 그리스가 도포되도록 한다. 이는 도포부(21)에 방열 그리스가 과소 도포되어, 과소 도포된 도포부(21)에서 열집중이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.The application part 21 faces and comes into contact with the heat dissipation part 11, and heat radiation grease is applied to the surface facing the heat dissipation part 11. Here, the heat dissipation grease is a semi-solid fluid material that transfers heat, has characteristics similar to oil, and increases the thermal conductivity of the heat dissipation part 11 by contacting the heat dissipation part 11. Therefore, when the heat dissipation part 11 comes into contact with the application part 21, the heat of the heat dissipation part 11 radiated from the power device or the like is transferred to the heat sink 20 through the heat dissipation grease. A sufficient amount of heat radiation grease is applied to the application part 21. This is to prevent heat concentration from occurring in the under-coated coating part 21 by under-coating the heat radiation grease on the coating part 21.

그루브부(22)는 가이드리브(12)가 형성되는 위치에 대응되게 형성되고, 가이드리브(12)가 삽입되고 방열 그리스가 수용되도록 홈이 형성된다. 그루브부(22)의 폭(W2)은 가이드리브(12)의 폭(W1)보다 크게 형성된다. 그루브부(22)의 폭(W2)이 가이드리브(12)의 폭(W1)보다 크게 형성되어, 그루브부(22)는 가이드리브(12)를 수용하는 동시에 도포부(21)와 방열부(11)의 접촉에 의하여 밀리는 방열 그리스도 수용한다. 그루브부(22)에 수용된 가이드리브(12)는 그루브부(22)와의 유격 정도 범위 내에서 이동되며, 유격 범위 이상의 이동과 회전이 제한된다. 그루브부(22)는 방열부(11)와 도포부(21)의 접촉에 의하여 밀리는 방열 그리스를 추가로 수용할 수 있도록, 일정 높이를 비워둔다.The groove portion 22 is formed to correspond to the position where the guide rib 12 is formed, and a groove is formed so that the guide rib 12 is inserted and the heat radiation grease is received. The width W2 of the groove portion 22 is formed larger than the width W1 of the guide rib 12. The width W2 of the groove part 22 is formed larger than the width W1 of the guide rib 12, so that the groove part 22 accommodates the guide rib 12 and at the same time, the application part 21 and the radiating part ( 11) Accepts heat-resistant Christ pushed by the touch of. The guide rib 12 accommodated in the groove portion 22 is moved within the range of the degree of clearance with the groove portion 22, and movement and rotation beyond the clearance range are restricted. The groove portion 22 is left at a certain height so as to additionally accommodate the heat-radiating grease pushed by contact between the heat-radiating portion 11 and the application portion 21.

가이드리브(12)가 그루브부(22)에 삽입되어, 파워모듈(10)이 히트싱크(20)에서 밀리는 것이 방지되고, 그루브부(22)에 추가로 방열 그리스를 수용할 수 있으므로, 도포부(21)에 충분한 양의 방열 그리스를 도포할 수 있게 된다. 따라서, 도포부(21)에 방열 그리스를 과소 도포하여 방열 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The guide rib 12 is inserted into the groove portion 22 to prevent the power module 10 from being pushed out of the heat sink 20, and the groove portion 22 can additionally contain heat-radiating grease. A sufficient amount of heat radiation grease can be applied to (21). Accordingly, it is possible to prevent deterioration of the heat radiation performance by undercoating the heat radiation grease on the application portion 21.

즉, 그루브부(22)에는 방열부(11)와 도포부(21)의 접촉에 의하여 밀린 방열 그리스를 수용하는 것 뿐만 아니라, 별도로 방열 그리스를 수용한다.That is, not only the heat radiation grease pushed by contact between the heat radiation part 11 and the application part 21 is accommodated in the groove part 22, but also the heat radiation grease separately.

그루브부(22)는 가이드리브(12)와 방열 그리스를 수용할 수 있도록 단면의 형상이 "└┘" 형상으로 이루어지고, 그루브부(22)의 측면(도 5 기준 좌측면)에는 경사진 경사면이 형성될 수 있다. 방열부(11)와 도포부(21)의 접촉에 의하여 밀리는 반고체형의 유체 물질인 방열 그리스는 경사면을 따라서 그루브부(22)의 내부에 수용된다.The groove part 22 has a cross-sectional shape of "└┘" to accommodate the guide rib 12 and the heat radiation grease, and the side surface of the groove part 22 (left side as shown in FIG. 5) is an inclined surface Can be formed. The heat radiation grease, which is a semi-solid fluid material pushed by the contact between the radiating part 11 and the application part 21, is accommodated in the groove part 22 along the inclined surface.

그루브부(22)의 내부에서 경사면(23)이 형성된 반대편에는 방지턱이 형성될 수 있다. 방지턱의 높이 만큼까지는 방열 그리스가 외부로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 경사면의 높이는 방지턱의 높이보다 낮게 형성되고, 방열 그리스가 경사면을 따라 도포부(21)로 이동할 수 있고, 방지턱(24)에 의하여 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.A bump may be formed on the opposite side of the groove portion 22 on which the inclined surface 23 is formed. The heat radiation grease can be prevented from being discharged to the outside up to the height of the bump. The height of the inclined surface is formed to be lower than the height of the bump, and the heat radiation grease can move to the application part 21 along the inclined surface, and it is possible to block outflow to the outside by the bump 24.

그루브부(22)에 형성된 홈의 깊이 범위 내에서 방열 그리스는 외부로 전달되지 않아 주변 PCB로 유입되는 것이 차단된다. 즉, 도포부(21)에 방열 그리스가 과다 도포되는 경우에도 그루브부(22)에 방열 그리스가 수용되어 주변 PCB로 유입되지 않아, 주변 PCB에 전기적 작동 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.The heat radiation grease is not transmitted to the outside within the depth range of the groove formed in the groove portion 22 and is blocked from flowing into the peripheral PCB. That is, even when excessive heat dissipation grease is applied to the application part 21, the heat dissipation grease is received in the groove part 22 and does not flow into the peripheral PCB, thereby preventing electrical malfunction in the peripheral PCB.

본 발명의 실시예에서 그루브부(22)는 도포부(21)에 도포된 방열 그리스가 넘치는 것을 단순히 수용할 뿐만 아니라, 그루브부(22)에 방열 그리스를 도포하여 그루브부(22)에 수용되는 가이드리브(12)와 열교환된다. 따라서, 가이드리브(12)의 열은 그루브부(22)에 수용된 방열 그리스를 통하여 히트싱크(20)로 열전달된다.In the exemplary embodiment of the present invention, the groove portion 22 not only simply accommodates the overflow of the heat radiation grease applied to the application portion 21, but also is accommodated in the groove portion 22 by applying heat radiation grease to the groove portion 22. Heat exchange with the guide rib 12. Accordingly, heat of the guide rib 12 is transferred to the heat sink 20 through the heat radiation grease contained in the groove portion 22.

본 발명에서 파워모듈(10)과 히트싱크(20)에는 각각 대응되는 위치에 관통공이 형성되고, 이 관통공을 통하여 나사, 볼트 등의 체결부재(30)가 삽입된다. 체결부재(30)에 의하여 파워모듈(10)과 히트싱크(20)이 착탈 가능하게 체결된다. 가이드리브(12)와 그루브부(22)의 결합으로 파워모듈(10)이 히트싱크(20)에서 체결부재(30)의 체결 전에 위치가 틀어지는 것이 방지되고, 체결부재(30)가 파워모듈(10)과 히트싱크(20)의 각각의 관통공으로 탑-다운 방식으로 삽입 체결되는 것이 용이하게 이루어진다.In the present invention, through holes are formed at corresponding positions in the power module 10 and the heat sink 20, and fastening members 30 such as screws and bolts are inserted through the through holes. The power module 10 and the heat sink 20 are detachably fastened by the fastening member 30. The combination of the guide rib 12 and the groove portion 22 prevents the power module 10 from being displaced before the fastening member 30 is fastened at the heat sink 20, and the fastening member 30 10) and each through-hole of the heat sink 20 is easily inserted and fastened in a top-down manner.

본 발명의 실시예에서 파워모듈(10)과 히트싱크(20)는 2개의 체결부재(30)에 의하여 체결되는 예가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, an example in which the power module 10 and the heat sink 20 are fastened by two fastening members 30 is illustrated, but the present invention is not limited thereto.

이러한 구성요소로 이루어진 본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체의 조립 및 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the assembly and operation process of the heat dissipation structure of the power module according to the present invention consisting of these components are as follows.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도포부(21) 전체에 방열 그리스를 도포한다. 이때, 방열 그리스는 도포부(21) 표면에 부족하지 않을 정도로 충분한 양이 도포되도록 한다. 이때 그루브부(22)에도 별도의 방열 그리스를 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, heat radiation grease is applied to the entire application part 21. At this time, the heat radiation grease is applied in a sufficient amount to the extent that it is not insufficient on the surface of the application part 21. In this case, a separate heat radiation grease may be supplied to the groove 22 as well.

도 3을 참조하면, 방열 그리스가 도포된 도포부(21)에 대면되도록 파워모듈(10)의 방열부(11)를 위치시킨다. 3, the heat dissipation part 11 of the power module 10 is positioned so as to face the application part 21 to which the heat dissipation grease is applied.

도 1 및 도 4를 참조하면, 파워모듈(10)의 가이드리브(12)를 히트싱크(20)의 그루브부(22)에 삽입시킨다. 가이드리브(12)와 그루브부(22)의 결합에 의하여 파워모듈(10)과 히트싱크(20)가 서로 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 가이드리브(12)와 그루브부(22)에 의하여 위치가 고정된 파워모듈(10)과 히트싱크(20)를 체결부재(30)를 이용하여 고정시킨다. 1 and 4, the guide rib 12 of the power module 10 is inserted into the groove 22 of the heat sink 20. The position of the power module 10 and the heat sink 20 is prevented from being shifted by the coupling of the guide rib 12 and the groove portion 22. The power module 10 and the heat sink 20, whose positions are fixed by the guide rib 12 and the groove part 22, are fixed using the fastening member 30.

도 5를 참조하면, 도포부(21)와 방열부(11)가 접촉되어 도포부(21)에 도포된 방열 그리스가 밀리는 경우, 방열 그리스는 경사면(23)을 따라서 이동하여 그루브부(22)에 수용된다. 그루브부(22)에 수용된 방열 그리스는 그루브부(22)의 홈의 깊이와 폭의 범위 내에서 수용될 수 있다. 방열부(11)는 도포부(21)에 도포되는 방열 그리스와의 접촉과, 가이드리브(12)를 통하여 그루브부(22)에 수용되는 방열 그리스와의 접촉되어, 방열부(11)와 가이드리브(12)에서 발산되는 열이 히트싱크(20)를 통하여 외부로 방열된다.Referring to FIG. 5, when the application part 21 and the heat dissipation part 11 are in contact and the heat dissipation grease applied to the application part 21 is pushed, the heat dissipation grease moves along the inclined surface 23 and the groove part 22 Is accommodated in The heat dissipation grease accommodated in the groove portion 22 may be accommodated within a range of the depth and width of the groove of the groove portion 22. The radiating part 11 is in contact with the heat dissipating grease applied to the application part 21 and the heat dissipating grease received in the groove part 22 through the guide rib 12, so that the radiating part 11 and the guide Heat radiated from the rib 12 is radiated to the outside through the heat sink 20.

도 6을 참조하면, 파워모듈(10)의 가이드리브(12)가 히트싱크(20)의 그루브부(22)에 삽입된 상태를 나타내고 있다. 가이드리브(12)는 그루브부(22)에 수용되고, 가이드리브(12)는 그루브부(22)에 의하여 회전이 제한된다. 따라서 파워모듈(10)의 관통공과 히트싱크(20)의 관통공이 일치하기 때문에, 체결부재(30)가 각각의 관통공을 삽입하여 파워모듈(10)과 히트싱크(20)를 체결 고정하는 것이 용이하게 이루어진다.Referring to FIG. 6, the guide rib 12 of the power module 10 is inserted into the groove portion 22 of the heat sink 20. The guide rib 12 is accommodated in the groove portion 22, and the guide rib 12 is limited in rotation by the groove portion 22. Therefore, since the through hole of the power module 10 and the through hole of the heat sink 20 are identical, the fastening member 30 inserts each through hole to fasten and fix the power module 10 and the heat sink 20. It is done easily.

본 발명에 따른 파워모듈의 방열구조체는, 파워모듈과 히트싱크의 조립 구조가 개선되고 방열 그리스가 충분하게 도포되며, 파워모듈에서 돌출 형성된 가이드리브에 의하여 방열 그리스와 접촉하는 면적이 증대되어, 히트싱크를 통하여 파워모듈에서 발산되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있게 된다.
In the heat dissipation structure of the power module according to the present invention, the assembly structure of the power module and the heat sink is improved, heat dissipation grease is sufficiently applied, and the area in contact with the heat dissipation grease is increased by a guide rib protruding from the power module. It is possible to effectively dissipate heat radiated from the power module through the sink.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the field to which the present technology pertains that various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 파워모듈 11: 방열부
12: 가이드리브 20: 히트싱크
21: 도포부 22: 그루브부
30: 체결부재 W1: 가이드리브의 폭
W2: 그루브부의 폭10: power module 11: radiator
12: guide rib 20: heat sink
21: application portion 22: groove portion
30: fastening member W1: width of guide rib
W2: groove width

Claims (6)

파워소자에서 발산되는 열을 방출하는 방열부와, 상기 방열부에서 돌출 형성되는 가이드리브가 구비되는 파워모듈; 및
방열 그리스가 도포되고 상기 방열부와 접촉되는 도포부와, 상기 가이드리브가 삽입되고 방열 그리스를 수용하는 홈이 형성되는 그루브부가 구비되는 히트싱크;를 포함하고,
상기 가이드리브는 상기 그루브부에 수용되는 방열 그리스와 접촉되고, 상기 가이드리브에서 방열 그리스로 발산되는 열은 상기 히트싱크를 통하여 방열되는 것을 특징으로 하는 파워모듈의 방열구조체.
A power module including a heat dissipation unit for dissipating heat radiated from the power device and a guide rib protruding from the heat dissipation unit; And
Including; a heat sink provided with an application portion to which the heat radiation grease is applied and which is in contact with the heat radiation portion, and a groove portion in which the guide rib is inserted and a groove for receiving the heat radiation grease is formed,
The guide rib is in contact with the heat radiation grease accommodated in the groove, and the heat radiated from the guide rib to the heat radiation grease is radiated through the heat sink.
제1항에 있어서,
상기 그루브부는 상기 방열부와 상기 도포부의 접촉에 의하여 밀리는 방열 그리스를 수용하는 것을 특징으로 하는 파워모듈의 방열구조체.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the power module, characterized in that the groove portion accommodates the heat dissipation grease pushed by contact with the heat dissipation part and the application part.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 그루브부의 폭은 상기 가이드리브의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 파워모듈의 방열구조체.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the power module, characterized in that the width of the groove portion is formed larger than the width of the guide rib.
제1항에 있어서,
상기 파워모듈과 상기 히트싱크를 착탈 가능하게 체결하는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워모듈의 방열구조체.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the power module, characterized in that it further comprises a fastening member for detachably fastening the power module and the heat sink.
제1항에 있어서,
상기 방열부는 금속재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워모듈의 방열구조체.
The method of claim 1,
The heat dissipation structure of the power module, characterized in that comprising a metal material.
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