KR19990036628A - Device with electronics package attached to heat sink - Google Patents
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Abstract
기저판을 지지하는 지지 기저부를 가지는 히트 싱크(heat sink)는, 회로 기판 등에 하나 이상의 전자 장치 패키지를 장착하는데 사용된다. 상기 지지 기저부는 회로 기판에 고정하는데 적합하다. 기저판은 전자 장치 패키지에 결합하기에 알맞은 대향한 주면을 가진다. 텅(tongue) 또는 클립은, 전자 장치 패키지가 기저판의 양면 또는 한 면에 착탈식으로 부착할 수 있는 것과는 별개로 기저판의 주면에 각각의 전자 장치 패키지를 고정한다.Heat sinks having a support base for supporting the base plate are used to mount one or more electronic device packages on a circuit board or the like. The support base is suitable for securing to a circuit board. The base plate has opposing major surfaces suitable for coupling to the electronic device package. The tongue or clip secures each electronic device package to the major surface of the base plate separately from which the electronic device package can be detachably attached to both or one side of the base plate.
Description
본 발명은 전자 장치 패키지와 히트 싱크의 조립체에 관련된다. 특히, 본 발명은 전자 장치 패키지를 히트 싱크 몸체의 대향한 면에 고정하여 회로 기판 등에 상기 조립체를 장착하는 것에 관련된다.The present invention relates to an assembly of an electronic device package and a heat sink. In particular, the present invention relates to mounting the assembly to a circuit board or the like by fixing an electronic device package to opposite surfaces of a heat sink body.
많은 전자 장치 패키지는 내장된 회로 장치 칩으로부터 패키지의 표면까지 열을 전도하도록 만들어진다. 일반적으로, 패키지의 한 면은 전자 장치로부터 패키지의 바깥쪽 면까지 열을 전도하는 열 전달 매체로서 작용하는 플라스틱, 세라믹 또는 금속체로 형성된다. 히트 싱크와 같은 외부 열 소산 장치는 열을 흡수하여 그것을 외기로 분산하기 위해서 열 전달 매체와 열 전달되도록 배치되어야 한다. 히트 싱크는 대류, 전도 및 방사에 의해 에너지를 소산하도록 알맞게 성형된 비교적 높은 열 전도성을 가지는 금속 등의 몸체일 것이다. 일반적으로, 히트 싱크는 핀 형태인 높은 표면적을 나타내도록 성형된 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 몸체이므로 열은 상기 히트 싱크에서 쉽게 소산된다.Many electronic device packages are made to conduct heat from the embedded circuit device chip to the surface of the package. Generally, one side of the package is formed of a plastic, ceramic or metal body that acts as a heat transfer medium to conduct heat from the electronic device to the outer side of the package. An external heat dissipation device, such as a heat sink, must be arranged to heat transfer with the heat transfer medium to absorb heat and disperse it to outside air. The heat sink will be a body, such as a metal having a relatively high thermal conductivity, suitably shaped to dissipate energy by convection, conduction and radiation. Generally, heat is easily dissipated in the heat sink since the heat sink is a body made of aluminum or an aluminum alloy molded to exhibit a high surface area in the form of a fin.
전자 장치 패키지는 접착제 또는 나사 등과 같은 기계적 장치로 히트 싱크에 고정될 수 있다. 부착 및 제거가 용이해야 하는 곳에서 스프링 클립 텅 등이 사용된다. 그러나 대부분의 스프링 클립은 히트 싱크의 일체 부분이므로, 각각의 특정 전자 장치 패키지에 알맞게 각각의 히트 싱크를 만들어야 한다.The electronic device package may be secured to the heat sink with a mechanical device such as an adhesive or a screw. Spring clip tongues and the like are used where they should be easy to attach and remove. However, most spring clips are integral parts of the heat sink, so each heat sink must be tailored for each particular electronics package.
회로 기판에 전자 장치 패키지를 장착할 때, 히트 싱크를 필요로 하는 패키지가 적합한 히트 싱크와 어울리도록 보장하고, 적절한 열 소산을 일으키도록 기판에 히트 싱크가 배치되도록 보장하기 위해서 주의를 기울여야 한다. 많은 경우에, 히트 싱크 자체는 조립체의 안정성을 보장하도록 회로 기판에 부착되고, 어떤 경우에, 전자 장치 패키지로부터 열 전도를 돕도록 회로 기판에 부착된다. 그러므로, 다양한 크기, 스타일 및 모양을 가지는 히트 싱크는 기판 조립자에 의해 고안되고, 설계, 가공되어야 하는데, 각각의 히트 싱크는 단일 전자 장치 패키지 또는 소수의 전자 장치 패키지에만 적합해야 한다.When mounting an electronics package on a circuit board, care must be taken to ensure that the package requiring the heat sink is matched with a suitable heat sink and that the heat sink is placed on the substrate to produce adequate heat dissipation. In many cases, the heat sink itself is attached to the circuit board to ensure the stability of the assembly, and in some cases, to the circuit board to help heat conduction from the electronic device package. Therefore, heat sinks of various sizes, styles, and shapes must be designed, designed, and processed by the substrate assembler, and each heat sink should only fit into a single electronic device package or a few electronic device packages.
본 발명은 히트 싱크에 전자 장치 패키지를 조립하고 상기 조립체를 대향한 면에서 부착 핑거 또는 텅으로 히트 싱크 판에 적용한 회로 기판 등에 장착하는 장치 및 방법을 제공한다. 상기 조립체는 히트 싱크 판의 한 면 또는 양면에 전자 장치 패키지의 부착을 허용하므로, 기판 상의 장치 패키지의 밀도를 높일 수 있다. 이 조립체의 히트 싱크는 클립 텅에 대해 단단히 고정된다. 그러므로, 히트 싱크 판의 양면은 밀도가 높을 필요가 없다. 히트 싱크 조립체는 한 면 또는 양면에서 전자 장치 패키지를 유지하는데 사용될 수 있고, 전자 장치 패키지를 한 면에 부착하는 것은 다른 면에 전자 장치 패키지를 부착하는 것과는 독립적이다.The present invention provides an apparatus and method for assembling an electronic device package to a heat sink and mounting the assembly to a circuit board or the like applied to the heat sink plate with attachment fingers or tongues on opposite sides. The assembly allows for attachment of the electronic device package to one or both sides of the heat sink plate, thereby increasing the density of the device package on the substrate. The heat sink of this assembly is secured against the clip tongue. Therefore, both sides of the heat sink plate need not be high in density. The heat sink assembly can be used to hold the electronics package on one or both sides, and attaching the electronics package to one side is independent of attaching the electronics package to the other side.
선호되는 실시예에서 히트 싱크는 회로 기판 등에 부착하는데 적합한 마운팅 베이스 및 상기 마운팅 베이스에 장착되기에 알맞은 히트 싱크 플레이트로 구성된다. 마운팅 베이스뿐만 아니라 히트 싱크 플레이트의 구조 및 크기는 전자 장치 패키지의 열 소산 조건 및 특정 수에서 열을 소산하도록 요구되는 바에 따라 바뀔 수 있다. 마운팅 베이스와 히트 싱크 판은 개별 생산되므로, 하나 또는 소수의 마운팅 베이스는 다양한 히트 싱크 판에 적합하도록 설계될 것이다. 그러므로 적합한 히트 싱크 판은 열 소산 요구 조건에 의해 결정된 대로 선택될 수 있고 일반적인 마운팅 베이스로 직접 삽입될 것이다. 칩 핑거 또는 텅은 히트 싱크 판의 대향한 면에서 독립적으로 작동하므로, 다양한 크기, 모양 및 수의 패키지가 판의 한 면 또는 양면에 장착될 것이다. 히트 싱크 판은 표준형의 또는 일반적인 마운팅 베이스에 장착된 독립 성분이므로, 최소의 표준 마운팅 베이스를 사용하여 또는 단 하나의 표준 마운팅 베이스만을 사용하여 다양한 히트 싱크 판과 전자 장치 패키지가 회로 기판에 장착될 것이다. 그 밖의 다른 특징과 장점들은 첨부된 청구항과 도면을 참고로 하기 상세한 설명으로부터 좀더 쉽게 이해할 수 있을 것이다.In a preferred embodiment, the heat sink consists of a mounting base suitable for attaching to a circuit board or the like and a heat sink plate suitable for mounting to the mounting base. The structure and size of the heat sink plate as well as the mounting base can vary as required to dissipate heat at a specific number and heat dissipation conditions of the electronics package. Since the mounting base and heat sink plate are produced separately, one or a few of the mounting bases will be designed to fit a variety of heat sink plates. Therefore, a suitable heat sink plate may be selected as determined by the heat dissipation requirements and will be inserted directly into the general mounting base. Since the chip fingers or tongue operate independently on opposite sides of the heat sink plate, various sizes, shapes and numbers of packages will be mounted on one or both sides of the plate. Since the heat sink plate is an independent component mounted on a standard or common mounting base, various heat sink plates and electronics packages will be mounted on the circuit board using a minimal standard mounting base or using only one standard mounting base. . Other features and advantages will be more readily understood from the following detailed description with reference to the appended claims and drawings.
도 1 은 본 발명의 선호되는 실시예에 따른 히트 싱크 조립체의 히트 싱크 판의 투시도;1 is a perspective view of a heat sink plate of a heat sink assembly according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2 는 도 1의 히트 싱크 판을 위한 마운팅 베이스의 투시도;FIG. 2 is a perspective view of a mounting base for the heat sink plate of FIG. 1; FIG.
도 3 은 도 1과 2의 조립체의 정면도;3 is a front view of the assembly of FIGS. 1 and 2;
도 4 는 도 3의 조립체의 배면도;4 is a rear view of the assembly of FIG. 3;
도 5 는 본 발명에 따른 히트 싱크 기소와 전자 장치 패키지의 조립체의 분해 정면도; 및5 is an exploded front view of an assembly of heat sink prose and an electronic device package according to the present invention; And
도 6 은 도 5의 조립체의 배면도.6 is a rear view of the assembly of FIG. 5;
*부호 설명* Sign Description
10 ... 히트 싱크 판 11,11a ... 주면10 ... heat sink plate 11,11a ...
12 ... 열 소산 핀 20 ... 마운팅 베이스12 ... heat dissipation pin 20 ... mounting base
21 ... 기저부 22 ... 텅21 ... Base 22 ... Tongue
23 ... 개구 24 ... 탭(tab)23 ... opening 24 ... tab
25 ... 슬롯(slot) 27 ... 피트(feet)25 ... slots 27 ... feet
30 ... 전자 장치 패키지 32 ... 리드(lead)30 ... electronics package 32 ... leads
도시된 실시예는 히트 싱크 판(10)을 지지하는 마운팅 베이스(20)를 포함한다(도 1-4 참조). 히트 싱크 판(10)은 대향한 주면(11,11a)을 가지고 다수의 열 소산 핀(12)을 포함한다. 히트 싱크 판(10)은 시이트 스톡(sheet stock)을 스탬핑함으로써 형성되거나 열을 소산하기 위해 보다 넓은 표면을 가지도록 형성된다. 판(10)의 크기와 모양은 판에 장착될 전자 장치 패키지의 열 소산 요구, 크기 등에 따라 결정된다. 열 싱크 판(10)의 크기, 모양, 구조는 분명히 요구되는 대로 바뀔 수 있다.The illustrated embodiment includes a mounting base 20 supporting a heat sink plate 10 (see FIGS. 1-4). The heat sink plate 10 has a plurality of heat dissipation fins 12 with opposing major surfaces 11 and 11a. The heat sink plate 10 is formed by stamping sheet stock or has a wider surface to dissipate heat. The size and shape of the plate 10 is determined by the heat dissipation demand, size, etc. of the electronic device package to be mounted on the plate. The size, shape, and structure of the heat sink plate 10 can be changed as clearly required.
마운팅 베이스(20)는 위로 뻗어있는 텅(22)과 탭(24)을 지지하는 기저부(21)를 포함한다. 선호되는 실시예에서 마운팅 베이스(20)는 판금 스톡으로 형성될 수도 있고 조립될 수도 있다. 위로 뻗어있는 탭(24) 각각은 도 3에 나타난 것처럼 열 싱크 판(10)을 수용하기에 적합한 슬롯(25)을 가진다. 마운팅 베이스(20)는 도 2에 나타낸 것처럼 제 1 평면과 직교하는 방향으로 뻗어있는 탭(24)과 제 1 평면에서 뻗어있는 기저부(21)를 포함한다.The mounting base 20 includes a tongue 22 extending upwards and a base 21 supporting the tab 24. In a preferred embodiment the mounting base 20 may be formed of sheet metal stock or assembled. Each tab 24 extending upwards has a slot 25 suitable for receiving a heat sink plate 10 as shown in FIG. The mounting base 20 includes a tab 24 extending in a direction orthogonal to the first plane and a base 21 extending in the first plane as shown in FIG. 2.
나타낸 실시예에서 히트 싱크 판(10)은 탭(24)에서 슬롯(25)으로 삽입되므로, 주면(11,11a)은 마운팅 베이스(20)의 기저부(21) 평면과 직각으로 배치된다. 원한다면, 하나 이상의 탭(24)은 판(10)에서 핀(12) 또는 노치 등의 가장자리와 맞추어지기에 적합한 저지구(26)를 포함하므로 슬롯(25)에서 히트 싱크 판에 단단히 고정된다.In the embodiment shown, the heat sink plate 10 is inserted into the slot 25 in the tab 24, so that the major surfaces 11, 11a are arranged perpendicular to the plane of the base 21 of the mounting base 20. If desired, the one or more tabs 24 are secured to the heat sink plate in the slot 25 as they include a stopper 26 suitable for mating with edges such as pins 12 or notches in the plate 10.
마운팅 베이스(20)는 한 쌍의 대향하여 배치된 위로 뻗어있는 텅(22)을 지지하는데 상기 텅은 탭(24)의 대향한 면, 즉 히트 싱크 판(10)의 대향한 면에 배치된다. 마운팅 베이스(20)는 기저부(21)에서 개구(23)를 포함하므로 주면(11,11a)에 이웃하여 장착된 전자 장치 패키지의 리드(lead)는 도 5와 6에 나타낸 것처럼 마운팅 베이스(20)를 통하여 튀어나와 있다. 마운팅 베이스(20)는 탭(24)과 반대 방향으로 뻗어있는 다수의 피이트(27)를 포함한다. 피이트(27)는 회로 기판에 조립체를 고정하기 위해서 회로 기판에서 알맞은 개구로 삽입되기에 알맞다.The mounting base 20 supports a pair of opposedly extending upwardly extending tongues 22, which are disposed on opposite sides of the tab 24, ie opposite sides of the heat sink plate 10. Since the mounting base 20 includes an opening 23 at the base 21, the leads of the electronic device package mounted adjacent to the main surfaces 11 and 11a may be mounted as shown in FIGS. 5 and 6. Sticking out through. The mounting base 20 includes a plurality of feet 27 extending in the opposite direction from the tab 24. The pit 27 is suitable for being inserted into a suitable opening in the circuit board to secure the assembly to the circuit board.
도 5와 6에 나타난 것처럼 전자 장치 패키지(30)는 면(11)과 텅(22) 사이에 삽입되고 히트 싱크 판(10)의 면(11)과 열 전달이 잘 되도록 열 전달 판(31)에 고정된다. 도 6에 나타난 것처럼 또다른 전자 장치 패키지는 대향한 면에 유사하게 장착될 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the electronic device package 30 is inserted between the face 11 and the tongue 22 and the heat transfer plate 31 so that the heat transfer with the face 11 of the heat sink plate 10 is well performed. Is fixed to. As shown in FIG. 6, another electronic device package may be similarly mounted on opposite surfaces.
각각의 텅(22)은 다른 텅과 독립적으로 작동한다는 것을 알아야 한다. 히트 싱크 판(10)은 강성 판이고 마운팅 베이스(20)에 단단히 고정되므로, 텅(22)은 서로에 대해 완전히 독립적으로 작동한다. 그러므로, 전자 장치 패키지(30)는 베이스 플레이트(10)의 각 면 또는 양면에 장착될 것이다.It should be noted that each tongue 22 operates independently of the other tongue. Since the heat sink plate 10 is a rigid plate and is firmly fixed to the mounting base 20, the tongues 22 operate completely independently of each other. Therefore, the electronic device package 30 may be mounted on each side or both sides of the base plate 10.
나타낸 실시예에서 각각의 전자 장치 패키지(30)는 개구(23)를 통하여 주면(11,11a)과 평행하게 뻗어있는 리드(32)와 수직으로 장착되어서 전체 조립체는 회로 기판 등에 수동 또는 자동 조립될 수 있다. 따라서 전자 장치 패키지와 히트 싱크의 조립체는 단일 유니트로서 쉽게 다루어질 수 있고 회로 기판에 수동 또는 자동으로 배치되므로 리드(32)와 피이트(27)는 이 기판의 알맞은 개구로 튀어나와 있다. 따라서 히트 싱크는 전자 장치 리드와 동일한 납땜 공정으로 상기 기판에 결합될 것이다. 조립체가 기판에 장착된 후에, 전자 장치 패키지(30)는 리드(32)를 결합시키는 땜납을 간단히 용융시켜 상기 패키지(30)를 수직으로 제거함으로써, 회로 기판으로부터 히트 싱크를 분리할 필요 없이 제거될 수 있다. 따라서 이 조립체는 전자 장치 패키지를 비교적 쉽게 교체할 수 있다.In the embodiment shown, each electronic device package 30 is mounted perpendicularly to the leads 32 extending parallel to the main surfaces 11, 11a through the opening 23 so that the entire assembly can be assembled manually or automatically on a circuit board or the like. Can be. Thus, the assembly of electronics package and heat sink can be easily handled as a single unit and placed either manually or automatically on a circuit board so that leads 32 and pits 27 protrude into the appropriate openings of the substrate. The heat sink will thus be coupled to the substrate in the same soldering process as the electronic device leads. After the assembly is mounted to the substrate, the electronics package 30 can be removed without the need to separate the heat sink from the circuit board by simply melting the solder that couples the leads 32 and vertically removing the package 30. Can be. This assembly can thus replace the electronic device package relatively easily.
히트 싱크 판(10)은 기저부(21)에 대해 수직으로 배치되고 기저부(21)는 그 안에 개구를 가지므로, 전자 장치 패키지는 상부뿐만 아니라 하부 기저부(21)로부터 삽입될 수 있다. 이런 배치는 히트 싱크와 전자 장치 패키지 조립체의 전자동 조립을 허용한다.Since the heat sink plate 10 is disposed perpendicular to the base 21 and the base 21 has an opening therein, the electronic device package can be inserted from the upper as well as the lower base 21. This arrangement allows for fully automatic assembly of the heat sink and electronic device package assembly.
본 발명은 판금 스톡으로부터 스탬프된 두 기소로 이루어진 히트 싱크 조립체를 참고로 설명되었지만, 본 발명은 여기에 국한되지 않는다. 예를 들어 히트 싱크는 다수의 몰딩 또는 가공된 성분으로 조립될 수 있거나 단일 유니트로서 몰딩, 가공, 스탬핑 또는 성형될 수 있다. 이와 비슷하게, 스프링 핑거 또는 텅(22)은 그 밖의 다른 모든 형태를 취할 수 있다. 예로, 이것은 유연한 핑거 형태이거나 영구 슬롯, 플랜지, 보스 등의 형태인데 이것은 전자 장치 패키지를 정렬하여 히트 싱크 패키지에 고정한다. 조립체의 각 면에 단 하나의 텅(22)만 나타나 있지만, 하나 이상의 전자 장치 패키지를 지지할 수 있는 다수의 텅이 히트 싱크 판의 각 면에 적용될 수 있다. 또, 텅(22)은 마운팅 베이스(20)보다는 히트 싱크 판(10)의 일부로서 성형될 것이다.Although the invention has been described with reference to a heat sink assembly consisting of two charges stamped from sheet metal stock, the invention is not limited thereto. For example, the heat sink may be assembled from multiple molded or processed components or may be molded, processed, stamped or molded as a single unit. Similarly, spring finger or tongue 22 can take any other form. For example, it may be in the form of a flexible finger or in the form of permanent slots, flanges, bosses, etc., which align the electronics package and secure it to the heat sink package. Although only one tongue 22 is shown on each side of the assembly, a number of tongues capable of supporting one or more electronic device packages may be applied to each side of the heat sink plate. Again, the tongue 22 will be shaped as part of the heat sink plate 10 rather than the mounting base 20.
비록 본 발명은 회로 기판 내 구멍으로 장착하기 위한 조립체를 참고로 나타내고 기술되지만, 본 발명은 여기에 국한되지 않는다. 예를 들어, 피이트(27)는 수평으로 뻗어있는 면을 가지는 피이트(27)를 간단히 성형함으로써 표면 장착하기에 적합하다. 전자 장치 패키지는 본 발명의 원리에서 벗어나지 않으면서 표면 장착되기에 적합하다.Although the present invention is shown and described with reference to an assembly for mounting into a hole in a circuit board, the present invention is not limited thereto. For example, the pits 27 are suitable for surface mounting by simply molding the pits 27 having horizontally extending surfaces. The electronic device package is suitable for surface mounting without departing from the principles of the present invention.
본 발명의 히트 싱크 마운팅 조립체를 제작하는데 사용되는 재료는, 용도에 따라 원하는 대로 바뀔 수 있다는 것을 쉽게 인지할 것이다. 이와 유사하게, 각 성분의 물리적 크기 와 형태는 다양한 전자 장치 패키지의 다양한 크기, 모양, 요구 조건에 맞도록 바뀌어질 수 있다. 예를 들어, 히트 싱크 판과 그것의 마운팅 베이스는 전술한 것처럼 개별 성분이지만, 히트 싱크 판은 다양한 에너지 소산 요구 조건에 적합하도록 변경될 수 있다. 다른 크기와 모양을 가지는 히트 싱크 판은 단일 크기와 모양을 가지는 마운팅 베이스와 함께 사용되도록 만들어진다.It will be readily appreciated that the materials used to fabricate the heat sink mounting assembly of the present invention may vary as desired depending on the application. Similarly, the physical size and shape of each component can be varied to meet the various sizes, shapes, and requirements of various electronic device packages. For example, the heat sink plate and its mounting base are separate components as described above, but the heat sink plate can be modified to suit various energy dissipation requirements. Heat sink plates of different sizes and shapes are made for use with a mounting base of a single size and shape.
전술한 바로부터, 기술된 많은 특징과 장점을 실현할 수 있도록 다양한 장치에 본 발명의 원리가 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 특징 및 구조의 상세한 설명과 더불어 본 발명의 여러 가지 장점과 특징이 기술되었으나, 이것은 단순한 보기에 불과하다는 것을 고려해야 한다. 따라서 본 발명의 형태는 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서, 부품의 크기, 모양 및 배치에서 다양한 변화나 수정이 가능하다.From the foregoing, it can be seen that the principles of the present invention can be applied to various devices in order to realize many of the features and advantages described. While the various advantages and features of the present invention have been described in addition to the detailed description of the features and structure of the present invention, it is to be considered that this is merely a mere example. Accordingly, the forms of the invention are capable of various changes or modifications in the size, shape and arrangement of the components without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (16)
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