KR19990001032U - 인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크(Heat Sink) - Google Patents

Abstract

본 고안은 인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크(Heat Sink)에 관한 것으로써, 전자부품과 결합되고 인쇄회로기판 상에 고정되도록 한 고정부와, 상기 인쇄회로기판과 소정높이의 간격을 두고 고정부에서 연장형성되어 상기 전자부품에서 발생되는 열을 공기중으로 방출시킬 수 있도록 한 방열부로 이루어진 히트싱크를 제공하므로써, 히트싱크가 기판상에서 차지하는 면적을 줄여 공간 활용이 용이하도록 하고, 방열 효율을 높이기 위하여 히트싱크의 폭을 늘여도 기판 상에서 차지하는 면적에는 변함이 없도록하여 기판을 넓히거나 전자부품을 재배치하는 등의 번거로움을 해소시킨 것이다.

Description

인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크(Heat Sink)

본 고안은 예컨데 모니터와 같은 전자제품에 사용되는 히트싱크(Heat Sink)에 관한 것으로, 상세하게는 전자제품 내부의 인쇄회로기판 상에 장착된 각종 전자부품에서 발생되는 열을 방열시키기 위한 히트싱크의 구조를 개선하여 기판의 공간을 최대로 활용하도록 한 것이다.

일반적으로 히트싱크는 전자부품의 외장으로 사용되는 합성수지에 비하여 상대적으로 온도가 낮은 금속 또는 세라믹으로 제작되고, 기판 상에 장착되는 각종 전자부품, 즉 트랜지스터, 콘덴서, IC 등과 같이 열에 민감한 부품에 결합되어 상기 전자부품들에서 발생되는 열을 공기중으로 방열시키도록 한 것임은 널리 알려진 사실이다.

도 1 및 도 2는 앞에서 설명된 히트싱크가 전자부품과 결합되고 인쇄회로기판(이하, '기판'이라 약칭함) 상에 장착된 상태의 구성과 작용을 나타내는 것으로써, 상기 전자부품으로는 트랜지스터를 표현하였다.

도 1을 참조하면, 종래 히트싱크(10)는 소정면적의 방열판체(11)와, 상기 방열판체(11)의 일면에 다수개 돌출형성된 방열핀(12), 및 상기 방열판체(11)와 결합되어 기판(30)상에 상기 히크싱크(10)가 고정되도록 한 고정핀(13)으로 이루어 진다.

상기와 같은 히트싱크(10)는 방열핀(12)이 형성된 방열판체(11)의 반대면에 트랜지스터(20)가 결합되는 것으로써, 상기 트렌지스터(20)는 도면에 나타난 바와 같이 결합나사(21)에 의하여 방열판체(11)와 결합된다.

그리고, 상기와 같이 트랜지스터(20)가 결합된 히트싱크(10)는 기판(30)의 소정위치에 형성된 히트싱크 고정구멍(31)에 방열판체(11)와 결합된 고정핀(13)이 삽입되고, 상기 고정핀(13)은 기판(30) 상에 납땜되어 결국, 상기 히트싱크(10)는 기판(30) 상에 고정된다.

상기 설명된 바와 같은 히트싱크(10)는 도 2에 나타낸 것과 같이 기판(30)상에서 A와 같은 공간을 차지하며 설치되고, 트랜지스터(20)를 기판(30) 상에 고정시키기 위해 납땜작업을 할 때나, 전자제품을 동작시킬 때, 트랜지스터(20)에서 소정의 열이 발생되면, 상기 열은 트랜지스터(20)에 비해 상대적으로 온도가 낮은 금속재 또는 세라믹재질의 히트싱크(10)로 전도되고, 상기 전도된 열은 히트싱크(10)의 외부로 방출된다.

상기와 같이 전자제품에 사용되는 히트싱크(10)는 발열방식이 자연대류의 방식으로써, 상기 자연대류 방식을 이용한 히트싱크는 아래에서 덮혀진 열이 상측으로 이동되고, 상기 열은 도 2에 나타낸 바와 같이 히트싱크(10)의 상측으로 방출된다.

따라서, 상기 히트싱크는 열이 전달되는 시간을 줄이고, 동일 시간내에서 방출되는 열의 양을 늘이기 위해서는 히트싱크의 높이를 크게 형성시키는 것 보다 폭을 늘여 형성시키는 것이 더 효과 적인 것으로써, 이미 설명된 히트싱크의 설치공간(A)에는 다른 전자부품을 장착시키가 불가능 하기 때문에, 기존의 히트싱크 보다 효율적인 방열을 위해 상기 히트싱크의 폭을 늘이려 하면 기판의 크기를 넓혀야하는 단점이 발생된다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 기판의 넓이를 넓히면, 상기 기판을 내장해야 하는 전자제품의 크기가 당연히 커지며, 기존에 장착된 전자부품들을 다시 배치해야 하는 결점이 발생된다.

또한, 앞에 설명된 것과 같은 결점으로 인하여 제품의 신뢰도가 저하되는 문제점이 발생되고, 이로 인하여 대외 경쟁력이 떨어지는 것은 당연한 사실이다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로써, 히트싱크가 기판상에서 차지하는 면적을 줄이고, 방열 효율을 높이기 위하여 히트싱크의 폭을 늘여도 기판 상에서 차지하는 면적에는 변함이 없도록 함에 그 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 히트싱크 상의 열이 방출되는 부분을 기판에서 소정높이의 간격을 두고 형성시킨다.

또한, 상기와 같은 본 고안의 특징은 전자제품의 내부에 설치된 인쇄회로기판상에 장착되는 각종 전자부품과 결합되고, 상기 전자부품에서 발생되는 열을 공기중으로 방출시킬 수 있도록 한 것에 있어서, 상기 인쇄회로기판 상에 장착되어 고정되고, 일 면에 전자부품이 결합되도록 한 고정부와, 상기 인쇄회로기판과 소정높이의 간격을 두고 상기 고정부에 장착되고, 상기 고정부에 장착된 전자부품에서 발생되는 열을 공기중으로 방출시킬 수 있도록 한 방열부로 구성되는 것에 있다.

도 1은 종래 히트싱크가 인쇄회로기판에 설치되는 상태를 나타낸 분해사시도.

도 2는 종래 히트싱크가 인쇄회로기판상에 설치되어 작용되는 상태를 나타낸 정면도.

도 3은 본 고안에 의한 히트싱크가 디스플레이 모니터의 내부에 장착된 상태를 나타낸 내부 구성도.

도 4는 본 고안에 의한 히트싱크가 인쇄회로기판에 설치되는 상태를 나타낸 분해사시도.

도 5는 본 고안에 의한 히트싱크가 인쇄회로기판상에 설치되어 작용되는 상태를 나타낸 정면도.

도 6은 A - A'선 단면도.

＊도면의 주요부분에 대한 부호 설명＊

30 : 인쇄회로기판31 : 히트싱크 고정구멍

50 : 고정부51 : 고정핀

60 : 방열부61 : 방열판체

62 : 방열핀100 : 히트싱크

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3내지 도 6은 본 고안에 의한 히트싱크가 전자제품의 내부에서 기판에 장착되는 구성을 나타낸 것으로써, 여기서 상기 전자제품으로는 음극선관 모니터를 표현하였고, 전자 부품으로는 트랜지스터를 표현하였다.

도 3을 참조하면, 모니터(40)의 내부에는 음극선관(41)이 설치되고, 상기 음극선관(41)의 하측에 기판(30)이 장착된다.

상기 기판(30)에는 상기 모니터(40)를 작동시키기 위한 각종 전자부품이 장착되고, 상기 전자부품 중 기판(30)에 납땜작업으로 장착할 때나 동작될 때 발생되는 열로 인하여 파손될 염려가 있는 부품은 기판(30)에 장착시키기 전에 히트싱크(100)와 결합시킨다.

여기서, 본 고안은 히트싱크(100)에 있는 것으로, 상기 히트싱크(100)는 도 4에 나타낸 것과 같이 기판(30) 상에 고정되는 고정부(50)와, 상기 기판(30)과 소정높이의 간격을 두고 고정부(50)의 상측에 장착되는 방열부(60)로 이루어진다.

상기 고정부(50)는 전면에 트랜지스터(20)가 장착되고, 좌, 우측면 하부에는 기판(30)에 고정되기 위한 고정핀(51)이 장착된다.

상기 트랜지스터(20)에는 관통구멍(22)이 형성되고, 상기 관통구멍(22)과 대응되는 히트싱크(100)의 고정부(50) 부분에는 결합구멍(52)이 형성되며, 결합나사(21)를 관통구멍(22)에 관통시키고 결합구멍(52)에 나사결합하여 상기 트랜지스터(20)와 히트싱크(100)는 결합된다.

상기 고정핀(51)은 기판(30)의 소정위치에 형성된 히트싱크 고정구멍(31)에 삽입되고, 상기 삽입된 고정핀(51)에 납땜작업을 하여 상기 히트싱크(100)가 기판(30)에 고정된다.

상기 방열부(60)는 고정부(50)에서 좌, 우측으로 연장된 방열판체(61)의 뒷면에 다수개의 방열핀(62)이 돌출되어 형성된다.

여기서, 트랜지스터(20)와 히트싱크(100)는 결합나사(21)에 의한 결합 외에도 일 예로써 접착제에 의한 방법을 사용할 수 도 있는 것으로써, 그 실시 방법은 다양하다.

또한, 상기 고정핀(51)은 고정부(50) 외에도 방열부(60)의 양 측면에 장착해도 실시가능하고, 그 개수 또한 1개 이상 다수개로 형성해도 가능하지만, 히트싱크(100)를 기판(30)에 고정시킬 때의 안정성이나 경제적인 측면에서 좌, 우측에 두 개 정도를 장착함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 방열부(60)의 방열판체(61) 뒷면에 형성된 방열핀(62)은 방열판체(61)의 앞면이나 측면에 더 많은 개수로 형성해도 실시가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의한 히트싱크의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기와 같이 구성되어 기판(30) 상에 장착된 히트싱크(100)는 트랜지스터(20)가 전기적인 작용을 하도록 하기 위해 상기 트랜지스터(20)를 기판(30) 상에 장착시켜 납땜작업을 할 때나, 트랜지스터(20)가 작용하여 소정의 열이 발생될 때, 상기 트랜지스터(20)에서 발생되는 열은 상대적으로 온도가 낮은 히트싱크(100)의 고정부(50)로 전도되고, 상기 전도된 열은 다시 방열부(60)의 방열판체(61)로 확산된다.

상기와 같이 확산된 열은 각각의 방열핀(62)으로 전도되고, 상기 각각의 방열핀(62)으로 전도된 열은 이미 설명된 자연대류 방식의 작용으로 인해 공기중으로 방출된다.

상기와 같이 방열작용되는 히트싱크(100)는 방열부(60)가 기판(30)에서 소정높이의 간격으로 형성되기 때문에 상기 방열부(60)와 기판(30) 사이에 다수개의 전자부품을 장착시킬 수 있기 때문에 공간의 활용이 가능하다.

또한, 열이 방출되는 효율을 높이기 위하여 상기 방열부(60)를 연장하여도 히트싱크(100)가 기판(30)에서 차지하는 공간에는 변함이 없게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 히트싱크 상에 열이 방출되는 부분을 기판에서 소정높이로 형성시키므로써, 기판 상에서 히트싱크가 차지하는 공간이 적어지도록 하여 보다 많은 전자부품을 장착할 수 있도록 하며, 방열 효율을 높이기 위해 히트싱크의 폭을 늘여도 상기 히트싱크가 기판 상에서 차지하는 공간에는 변함이 없도록하여 이미 설명된 기판을 넓히거나 전자부품의 재 배치하는 번거로운 결점을 해소시키고, 상기와 같은 이점으로 인해 본 고안이 적용된 전자제품의 신뢰도를 높이고, 대외 경쟁력을 강화시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전자제품의 내부에 설치된 인쇄회로기판상에 장착되는 각종 전자부품과 결합되고, 상기 전자부품에서 발생되는 열을 공기중으로 방출시킬 수 있도록 한 것에 있어서,

   상기 인쇄회로기판 상에 장착되어 고정되고, 일 면에 전자부품이 결합되도록 한 고정부와, 상기 인쇄회로기판과 소정높이의 간격을 두고 상기 고정부에 장착되고, 상기 고정부에 장착된 전자부품에서 발생되는 열을 공기중으로 방출시킬 수 있도록 한 방열부로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정부는 전자부품과 결합된 면을 기준으로 좌, 우측면 하단부에 장착되고 인쇄회로기판에 삽입되어 상기 고정부가 인쇄회로기판상에 고정될 수 있도록 한 고정핀을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열부는 고정부에서 양측으로 소정길이 연장되어 전자부품에서 발생된 열의 방출 효율을 높이도록 한 방열판체와, 상기 방열판체의 일면에서 다수개 돌출형성되고, 상기 방열판체의 방열면적을 넓혀 주기 위한 방열핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 공간활용이 도모된 히트싱크.