KR19980045817A - 집적회로의 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집적회로의 방열구조에 관한 것으로, 본 발명의 특징에 의하면, 소정의 목적을 달성하기 위하여 전자회로를 구성하는 회로판과, 상기 회로판의 일면에 전기적으로 결합되는 집적회로와, 상기 집적회로가 결합된 상기 회로판의 타면에 결합되어 상기 집적회로에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하는 히트싱크와, 상기 회로판에 상기 집적회로가 설치되는 면에 소정의 크기로 형성된 관통홀을 구비함으로써, 집적회로에서 발생된 열이 바로 히트싱크로 전달되어 외부로 방열되므로써 집적회로에서 발생되는 열이 집적회로의 내부에 잔류하지 않아 집적회로가 열에 의해서 오동작되거나 파송되는 일이 발생되지 않도록 한다. 또한, 집적회로의 방열을 위하여 설치되는 높이가 낮아지므로 컴퓨터의 전체 높이를 줄일 수 있다.

Description

집적회로의 방열구조

본 발명은 집적회로의 방열구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 전자회로를 구성할 때 열이 많이 발생되는 집적회로를 효율적으로 방열하기 위한 집적회로의 방열구조에 관한 것이다.

전자회로를 구성할 때에 가장 염려되는 문제 중에서 하나가 열이 발생되어 정상적인 소정의 회로값이 발생되지 않는 것이다. 그러나 이와 같은 문제는 방열설계를 고려함으로써 극복할 수 있다.

전자회로의 주위 온도가 높아져 집적회로의 온도가 올라가면 당초 설계했을 때와는 다르게 신호의 상승 하강의 타이밍이 변화하게 된다. 특히, 디지털 회로의 경우 타이밍이 변함에 따라 신호를 수수할 수 없게 되는 일도 있다. 일반적으로 온도가 높아지면 타이밍은 빨라지는 경향이 있다.

일반적으로 열이 많이 발생하는 집적회로의 방열구조에는 여러종류가 있으며, 그 중에서 도 1에 도시한 바와 같은 컴퓨터의 메인보드(1)에서 CPU로 사용되는 집적회로(5)의 방열구조가 있다. 휴대용컴퓨터 등에서 CPU로 많이 사용되는 집적회로에는 TCP(tape carrier package)가 있으며, 탁상용 컴퓨터에서 많이 사용되는 PGA(pin grid array)가 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 상술한 TCP형의 집적회로(10)는 컴퓨터의 메인보드에 직접장착하지 않고 CPU용 회로판(14)을 별도로 제작해서 메인보드에 장착하는 것이 보통이다. 그리고 TCP형의 집적회로(10)는 열 발산을 위해서 반도체 회로부분의 표면에 열전도율이 높은 금속열전대(12)를 만들어서 밖으로 드러내 놓는다.

이와 같은 집적회로(10)에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 회로판(14)에서 상기 집적회로(10)의 금속열전대(12)가 접촉하는 부분에 여러개의 열전달홀(18)을 형성하고 열전도율이 높은 접착물질을 삽입한다. 그리고 상기 열전달홀(18)이 형성된 반대면에 상기 집적회로(10)에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 열전달홀(18)이 형성된 면에 접촉할 수 있는 넓이의 금속패드(20)를 결합시킨다. 그리고 상기 금속패드(20)의 상부에는 열전달을 위해서 특별히 사용되는 히트싱크(16)를 부착하여 상기 집적회로(10)에서 발생되어 전달되는 열이 외부로 쉽게 방열되도록 한다.

그러나, 상술한 바와 같은 집적회로의 방열구조에 의하면, 회로판에 열전달홀을 형성하고 열전도율이 높은 접착물질을 채우더라도 기본적으로 열전달이 이루어지는 면적이 좁아서 집적회로에서 발생되는 열이 히트싱크로 원활하게 전달되지 못하므로 집적회로에서 발생된 열이 방출되지 못하고 잔류하여 집적회로 및 전자회로의 온도가 상승되어 오동작이 발생되며 집적회로의 파손을 가져오게 된다.

뿐만아니라, 이와 같은 집적회로의 방열구조는 설치두께가 매우 높게 형성되어 컴퓨터의 전체 높이를 증가시키는 결과를 가져오므로 휴대용 컴퓨터 등에 있어서 소형화를 진행하는데 장애가 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 집적회로에서 발생되는 열이 외부로 안정되게 방열되도록 하고, 설치되는 두께를 줄임으로써 컴퓨터의 전체적인 높이를 줄일 수 있는 새로운 형태의 집적회로의 방열구조를 제공하는데 있다.

도 1은 컴퓨터에서 방열기가 사용되는 CPU가 설치된 메인보드를 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 종래 집적회로의 방열구조를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집적회로의 방열구조를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집적회로의 방열구조를 도시한 분해사시도,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 집적회로의 방열구조를 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집적회로의 방열구조를 도시한 분해사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 집적회로12 : 금속열전대

14 : 회로판16, 30 : 방열판

18 : 열전달홈20 : 금속패드

31 : 몸체32 : 조각히트싱크

34 : 돌출부40 : 관통홀

42, 44 : 체결홀46 : 체결나사

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 소정의 목적을 달성하기 위하여 전자회로를 구성하는 회로판과, 상기 회로판의 일면에 전기적으로 결합되는 집적회로와, 상기 집적회로가 결합된 상기 회로판의 타면에 결합되어 상기 집적회로에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하는 히트싱크와, 상기 회로판에 상기 집적회로가 설치되는 면에 소정의 크기로 형성된 관통홀을 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 집적회로에서 발생된 열이 상기 히트싱크를 통하여 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 관통홀에 결합되어 상기 집적회로와 히트싱크를 연결하여 상기 집적회로에서 발생된 열을 상기 히트싱크로 전달되도록 하는 조각히트싱크를 갖는다.

이와 같은 본 발명에서 상기 집적회로에서 발생된 열이 상기 히트싱크를 통하여 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 히트싱크의 저면에 상기 관통홀에 결합되도록 형성된 돌출부를 갖는다.

이하, 본 발명의 제1 실시예를 첨부도면 도 3 및 도 4에 의거하여 상세히 설명하며. 도 2에 도시된 집적회로의 방열구조의 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 집적회로의 방열구조는 소정의 목적을 달성하기 위하여 전자회로를 구성하는 회로판(14)과, 상기 회로판(14)의 일면에 전기적으로 결합되는 집적회로(10)와, 상기 집적회로(10)가 결합된 상기 회로판(14)의 타면에 결합되어 상기 집적회로(10)에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하는 히트싱크(30)와, 상기 회로판(14)에 상기 집적회로(10)가 설치되는 면에 소정의 크기로 형성된 관통홀(40)과, 상기 관통홀(40)에 결합되어 상기 집적회로(10)와 히트싱크(30)를 연결하여 상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 상기 히트싱크(30)로 전달되도록 하는 조각히트싱크(32)로 구성되어 있다.

그리고 상기 히트싱크(30)을 상기 회로판(14)에 결합시키기 위하여 상기 히트싱크(30)에 소정의 제1 체결홀(44)을 형성하고 상기 회로판(14)에 상기 제1 체결홀(30)과 결합되는 제2 체결홀(42)를 형성하고 체결나사(46)을 이용하여 상기 히트싱크(44)를 상기 회로판(14)에 결합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예를 첨부도면 도 5 및 도 6에 의거하여 상세히 설명하며. 도 2에 도시된 집적회로의 방열구조의 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 집적회로의 방열구조는 소정의 목적을 달성하기 위하여 전자회로를 구성하는 회로판(14)과, 상기 회로판(14)의 일면에 전기적으로 결합되는 집적회로(10)와, 상기 회로판(14)에 상기 집적회로(10)가 설치되는 면에 소정의 크기로 형성된 관통홀(40)과, 상기 집적회로(10)가 결합된 상기 회로판(14)의 타면에 결합되어 상기 관통홀(40)에 결합되도록 형성된 돌출부(34)를 상기 집적회로(10)에 접촉하여 상기 집적회로(10)에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하는 히트싱크(30)로 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 히트싱크(30)에서 직접 상기 집적회로(10)의 금속열전대(12)에 접촉할 수 있도록 상기 히트싱크(30)의 일면에서 돌출되어 형성된 돌출부(34)를 구성하는 것이다.

그리고 상기 히트싱크(30)을 상기 회로판(14)에 결합시키기 위하여 상기 히트싱크(30)에 소정의 제1 체결홀(44)을 형성하고 상기 회로판(14)에 상기 제1 체결홀(30)과 결합되는 제2 체결홀(42)를 형성하고 체결나사(46)을 이용하여 상기 히트싱크(44)를 상기 회로판(14)에 결합시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 집적회로에서 발생된 열이 바로 히트싱크로 전달되어 외부로 방열되므로써 집적회로에서 발생되는 열이 집적회로의 내부에 잔류하지 않아 집적회로가 열에 의해서 오동작되거나 파송되는 일이 발생되지 않도록 한다. 또한, 집적회로의 방열을 위하여 설치되는 높이가 낮아지므로 컴퓨터의 전체 높이를 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 소정의 목적을 달성하기 위하여 전자회로를 구성하는 회로판(14)과;

   상기 회로판(14)의 일면에 전기적으로 결합되는 집적회로(10)와;

   상기 집적회로(10)가 결합된 상기 회로판(14)의 타면에 결합되어 상기 집적회로(10)에서 발생되는 열이 외부로 방열되도록 하는 히트싱크(30)와;

   상기 회로판(14)에 상기 집적회로(10)가 설치되는 면에 소정의 크기로 형성된 관통홀(40)을 포함하여 상기 관통홀(40)을 통하여 상기 집적회로(10)에 히트싱크(30)가 직접접촉하여 상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 방열되도록 하는 집적회로의 방열구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 상기 히트싱크(30)를 통하여 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 관통홀(40)에 결합되어 상기 집적회로(10)와 히트싱크(30)를 연결하여 상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 상기 히트싱크(30)로 전달되도록 하는 조각히트싱크(32)를 갖는 집적회로의 방열구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 상기 히트싱크(30)를 통하여 외부로 방열되도록 하기 위하여 상기 히트싱크(30)의 저면에 상기 관통홀(40)에 결합되도록 형성된 돌출부(34)를 상기 집적회로(10)에 접촉하여 상기 집적회로(10)에서 발생된 열이 외부로 방열되도록 하는 집적회로의 방열구조.