KR19990038081A - Heat sink - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회로기판의 히트싱크의 크기를 소형화함으로서 기판의 내충격성을 향상시키도록 한 히트싱크장치에 관한 것으로, 발열전자부품(4)이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판(1)과, 상기 기판(1)의 하부에 설치되어 기판을 보호지지하는 열전도성의 바닥판(2)과, 상기 기판(1)에 결합된 한편 상기 발열전자부품(4)이 부착되어 상기 부품의 발생열을 전도받아 방열하는 제1히트싱크(5)와, 상기 바닥판(2)에서 연장되어 상기 제1히트싱크(5)와 물리적으로 연결되어 상기 제1히트싱크(5)의 열을 전도받아 방열하는 제2히트싱크(10)를 구비한 것이다.The present invention relates to a heat sink apparatus for improving the impact resistance of a substrate by miniaturizing the size of the heat sink of the circuit board, the circuit board (1) on which the heat generating electronic component (4) is electrically and physically mounted, and A thermally conductive bottom plate 2 installed under the substrate 1 to protect the substrate, and coupled to the substrate 1 while the heating electronic component 4 is attached to conduct heat generated by the component to radiate heat. A first heat sink 5 and a second heat extending from the bottom plate 2 and physically connected to the first heat sink 5 to conduct heat to the heat of the first heat sink 5 to radiate heat. The sink 10 is provided.

Description

히트싱크장치Heat sink

본 발명은 히트싱크장치에 관한 것으로, 특히 회로기판의 히트싱크의 크기를 소형화함으로서 기판의 내충격성을 향상시키도록 한 히트싱크장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink apparatus, and more particularly, to a heat sink apparatus for improving the impact resistance of a substrate by miniaturizing the size of the heat sink of a circuit board.

일반적으로, 히트싱크장치는 알루미늄과 같은 양호한 열전도 특성을 갖는 재료로 이루어지고 발열전자소자에 의해 발생되는 열을 방열시키어 냉각하는데 사용되고 있다.In general, a heat sink is made of a material having good thermal conductivity such as aluminum and is used to dissipate and cool heat generated by a heat generating electronic element.

종래의 인쇄회로기판어셈블리는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 각종 전자부품(4)이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판(1)과, 상기 기판(1)의 하부에 설치되어 기판(1)을 보호지지하는 바닥판(2)과, 상기 기판(1)과 바닥판(2)간의 사이에 설치되어 이들을 연결하는 브라켓 프레임(3)으로 이루어진다. 또한, 히트싱크(5)는 상기 기판(1)에 납땜에 의해 장착되고, 상기 발열전자부품(4)이 부착되어 있다. 상기 히트싱크(5)는, 전원이 공급되어 기판(1)상에서 전자회로를 구성하고 있는 상기 부품(4)에 전류가 흐르게 되어 상기 부품(4)에서 열이 발생되면, 상기 발생되는 열을 흡수하여 방출하여 부품이 과열되는 것을 방지하게 된다.In the conventional printed circuit board assembly, as illustrated in FIGS. 1 and 2, a circuit board 1 in which various electronic components 4 are electrically and physically mounted, and a board (eg, a lower portion) of the board 1 is installed. 1) and a bracket frame (3) provided between the substrate (1) and the bottom plate (2) for protecting and connecting them. The heat sink 5 is attached to the substrate 1 by soldering, and the heat generating electronic component 4 is attached. The heat sink 5 absorbs the heat generated when power is supplied and current flows in the component 4 constituting the electronic circuit on the substrate 1 to generate heat in the component 4. To prevent the component from overheating.

따라서, 상기 히트싱크(5)는, 부품(4)에 전도된 열의 방출을 하기 위해 그 크기가 일정크기의 이상이 되어야 한다. 그러나, 히트싱크(5)의 크기가 크면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 히트싱크(5)와 기판(1)의 납땜부위(A)에서 응력이 집중되어 기판(1)의 파단이 발생하기 쉽다. 즉, 히트싱크에 의한 납땜부위의 모멘트량은, 도 4와 같이 히트싱크가 큰 경우는, M1=F * a 이고, 도 5와 같이 히트싱크가 작은 경우는, M2=F*b 이다. 여기서 a 및 b는 히트싱크의 무게중심(0)에서부터 기판까지의 높이이므로, a>b이므로, M1>M2 즉, 히트싱크가 클수록 납땜부위에 걸리는 모멘트량이 크게 되어 기판이 파단되기 쉽다.Thus, the heat sink 5 must be at least a certain size in order to release heat conducted to the component 4. However, when the size of the heat sink 5 is large, as shown in FIGS. 4 and 5, stress is concentrated at the soldering area A of the heat sink 5 and the substrate 1 to break the substrate 1. This is easy to occur. That is, the moment amount of the soldered portion by the heat sink is M1 = F * a when the heat sink is large as shown in FIG. 4, and M2 = F * b when the heat sink is small as shown in FIG. 5. Since a and b are the heights from the center of gravity (0) of the heat sink to the substrate, and therefore, a> b, M1> M2, i.e., the larger the heat sink, the greater the amount of moment applied to the soldering portion and the substrate is more likely to break.

도 7은 기판의 이러한 응력분포를 나타낸 것으로, 히트싱크(5)와 기판(1)의 결합부위에 가장 큰 응력이 작용하는 것을 알 수 있다.FIG. 7 shows such a stress distribution of the substrate, and it can be seen that the greatest stress acts on the coupling portion of the heat sink 5 and the substrate 1.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은, 회로기판의 히트싱크의 크기를 소형화함으로서 기판의 내충격성을 향상시키도록 한 히트싱크장치의 제공을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the prior art, the present invention is to provide a heat sink device to improve the impact resistance of the substrate by reducing the size of the heat sink of the circuit board. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 히트싱크장치는, 각종 전자부품이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판과, 상기 기판의 하부에 설치되어 기판을 보호지지하는 바닥판과, 상기 기판에 결합된 한편 상기 발열 전자부품이 부착되어 상기 부품의 발생열을 전도받아 방열하는 히트싱크를 갖는 인쇄회로기판어셈블리에 있어서, 상기 바닥판에서 연장되어 상기 히트싱크와 물리적으로 연결되어 상기 히트싱크의 열을 전도받아 방열하는 제2히트싱크를 갖는 히트싱크장치의 제공을 목적으로 한다.In order to achieve the above object, the heat sink device of the present invention, a circuit board on which various electronic components are electrically and physically mounted, a bottom plate installed on the lower portion of the substrate to protect the substrate, and coupled to the substrate On the other hand, a printed circuit board assembly having a heat sink that is attached to the heat generating electronic component to conduct heat generated by the heat generated by the component, extending from the bottom plate is physically connected to the heat sink to receive the heat of the heat sink An object of the present invention is to provide a heat sink having a second heat sink for dissipating heat.

도 1은 종래의 인쇄회로기판어셈블리의 사시도.1 is a perspective view of a conventional printed circuit board assembly.

도 2는 종래의 인쇄회로기판어셈블리의 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of a conventional printed circuit board assembly.

도 3은 종래의 인쇄회로기판어셈블리의 히트싱크부의 확대도.3 is an enlarged view of a heat sink of a conventional printed circuit board assembly.

도 4 및 도 5는 종래의 인쇄회로기판어셈블리에서 히트싱크에 의한 기판에 작용하는 모면트량을 설명하기 위한 도면.4 and 5 are diagrams for explaining the amount of mask face acting on the substrate by the heat sink in the conventional printed circuit board assembly.

도 6은 종래의 인쇄회로기판어셈블리에서 기판에 작용하는 응력분포도.6 is a stress distribution diagram acting on the substrate in a conventional printed circuit board assembly.

도 7은 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 측면도.7 is a side view of a printed circuit board assembly according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 바닥판의 사시도.8 is a perspective view of a bottom plate of the printed circuit board assembly according to the present invention.

도 9은 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 기판의 사시도.9 is a perspective view of a substrate of a printed circuit board assembly according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 분해 사시도.10 is an exploded perspective view of a printed circuit board assembly according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 사시도.11 is a perspective view of a printed circuit board assembly according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 바닥판의 히트싱크와 기판의 부품의 결합상태의 부분 측면도.12 is a partial side view of the heat sink of the bottom plate of the printed circuit board assembly according to the present invention and a component of the substrate.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 인쇄회로기판어셈블리의 바닥판의 히트싱크의 다른 실시예도.13 and 14 illustrate another embodiment of a heat sink of a bottom plate of a printed circuit board assembly according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 기판 2 : 바닥판1: substrate 2: bottom plate

3 : 브리켓프레임 4 : 발열부품3: briquette frame 4: heat generating parts

5 : 히트싱크 6 : 구멍5 heat sink 6 hole

10 : 제2히트싱크 11 : 접촉부10: second heat sink 11: contact portion

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 히트장치는, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 각종 전자부품(4)이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판(1)과, 상기 기판(1)의 하부에 설치되어 기판을 보호지지하는 열전도성의 바닥판(2)과, 상기 기판(1)에 결합된 한편 상기 발열전자부품(4)이 부착되어 상기 부품의 발생열을 전도받아 방열하는 제1히트싱크(5)와, 상기 바닥판(2)에서 연장되어 상기 제1히트싱크(5)와 물리적으로 연결되어 상기 제1히트싱크(5)의 열을 전도받아 방열하는 제2히트싱크(10)으로 구성된다. 도면에서 기판(1)을 고정시키는 브라켓프레임(3)은 종래와 동일하므로 도시 및 설명을 생략한다.As shown in FIGS. 6 to 10, the heat apparatus of the present invention is provided with a circuit board 1 on which various electronic components 4 are electrically and physically mounted, and is provided below the substrate 1 to provide a substrate. A heat conductive bottom plate 2 to be protected and supported, a first heat sink 5 coupled to the substrate 1 and attached to the heat generating electronic component 4 to conduct heat generated by the heat generated by the component, and The second heat sink 10 extends from the bottom plate 2 and is physically connected to the first heat sink 5 to conduct heat to the heat of the first heat sink 5. In the drawings, the bracket frame 3 fixing the substrate 1 is the same as in the prior art, and thus description and description are omitted.

한편, 상기 제2히트싱크(10)는, 바람직하게는, 기판(1)의 구성(6)을 관통하여 상기 제1히트싱크(5)와 연결된다. 상기 제2히트싱크(10)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1히트싱크(5)와 면접촉되는 접촉부(11)가 벤딩가공등에 의해 형성되어, 상기 접촉부(11)가 볼트(20)에 의해 제1히트싱크(5)와 체결된다. 이때, 상기 면접촉을 정확히 하기 위해 접촉부(11)와 제1히트싱크(5)사이에 열전도성이 양호한 그리스를 삽입할 수 있다. 또한 볼트(20)를 사용하는 대신에 상기 벤딩형성된 접촉부(11)를 탄성력을 갖도록 하여 제1히트싱크(5)와 밀착시킬 수도 있다. 한편, 필요에 따라 상기 제2히트싱크(10)는 복수개를 설치하거나, 접촉부(11)를 복수개 형성할 수도 있다. 접촉부(11)는 제1히트싱크(5)와 면접촉되어 충분히 열전도가 이루어질 수 있는 면적을 갖도록 형성한다.On the other hand, the second heat sink 10 is preferably connected to the first heat sink 5 through the configuration 6 of the substrate 1. As shown in FIG. 11, the second heat sink 10 has a contact portion 11 which is in surface contact with the first heat sink 5 by bending, or the like. 20 is fastened to the first heat sink 5. In this case, a grease having good thermal conductivity may be inserted between the contact portion 11 and the first heat sink 5 in order to accurately make the surface contact. In addition, instead of using the bolt 20, the bent contact portion 11 may be in close contact with the first heat sink 5 by having an elastic force. On the other hand, the second heat sink 10 may be provided in plurality, or a plurality of contact portions 11 may be formed as necessary. The contact portion 11 is formed to have an area in which surface heat contact with the first heat sink 5 can be sufficiently conducted.

또한, 열전달효율을 향상시키기 위해, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제2히트싱크(10)의 접촉부(11)에서 연장된 연장부(12)를 형성하거나, 상기 연장부(12)에서 돌출된 돌출부(13)을 형성할 수도 있다.In addition, in order to improve heat transfer efficiency, as shown in FIGS. 13 and 14, an extension part 12 extending from the contact part 11 of the second heat sink 10 is formed or the extension part 12 is formed. Protruded from the protrusions 13 may be formed.

이하, 본 발명의 히트싱크장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the heat sink device of the present invention will be described.

전원이 공급되어 기판(1)상에서 전자회로를 구성하고 있는 상기 부품(4)에 전류가 흐르게 되어 상기 부품(4)에서 열이 발생되면, 제1히트싱크(5)는 상기 발생되는 열을 전도받아 방출하여 부품이 과열되는 것을 방지하게 되고, 또한 제1히트싱크(5)의 열의 일부는, 제1히트싱크(5)와 접촉된 접촉부(11)를 통해 제2히트싱크(10) 및 바닥판(2)를 통해 전도되어 방열된다. 결국, 바닥판(2)은 원래의 기능인 강도보강의 역활과 방열의 역활을 동시에 수행하게 된다.When power is supplied and current flows in the component 4 constituting the electronic circuit on the substrate 1, and heat is generated in the component 4, the first heat sink 5 conducts the generated heat. The part of the heat of the first heat sink 5 is transferred to the second heat sink 10 and the bottom through the contact portion 11 in contact with the first heat sink 5. It is conducted through the plate 2 to radiate heat. As a result, the bottom plate 2 performs the role of strength reinforcement and heat dissipation at the same time.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 강도보강을 위한 바닥판을 기판과 결합된 히트싱크와 연결하여 별도의 히트싱크의 역활하게 함으로서, 기판과 결합된 히트싱크의 크기를 소형화할 수 있다. 따라서, 히트싱크와 기판의 결합부위에 걸리는 응력을 감소시킬 수 있어 기판의 내충격성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by connecting the bottom plate for strength reinforcement of the substrate with the heat sink coupled to the substrate to serve as a separate heat sink, the size of the heat sink combined with the substrate can be reduced. . Therefore, the stress applied to the coupling portion between the heat sink and the substrate can be reduced, and the impact resistance of the substrate can be improved.

Claims (13)

발열전자부품(4)이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판(1)과, 상기 기판(1)의 하부에 설치되어 기판을 보호지지하는 열전도성의 바닥판(2)과, 상기 기판(1)에 결합된 한편 상기 발열전자부품(4)이 부착되어 상기 부품의 발생열을 전도받아 방열하는 제1히트싱크(5)와, 상기 바닥판(2)에서 연장되어 상기 제1히트싱크(5)와 물리적으로 연결되어 상기 제1히트싱크(5)의 열을 전도받아 방열하는 제2히트싱크(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.A circuit board 1 on which the heat generating electronic component 4 is electrically and physically mounted, a thermally conductive bottom plate 2 installed under the substrate 1 to protect the substrate, and a substrate 1 A first heat sink 5 coupled thereto and attached to the heat generating electronic component 4 so as to conduct heat from the heat generated by the component, and extend from the bottom plate 2 to physically form the first heat sink 5. And a second heat sink (10) connected to the heat sink to conduct heat to the heat of the first heat sink (5). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2히트싱크(10)는, 기판(1)에 형성된 구멍(6)을 관통하여 상기 제1히트싱크(5)와 연결된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.The second heat sink (10) is connected to the first heat sink (5) through a hole (6) formed in the substrate (1). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2히트싱크(10)는, 상기 제1히트싱크(5)와 면접촉되는 접촉부(11)를 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.The second heat sink (10) comprises a contact portion (11) in surface contact with the first heat sink (5). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 접촉부는 상기 제2히트싱크(10)에서 벤딩형성된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.And the contact portion is bent from the second heat sink (10). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 접촉부(11)가 볼트(20)에 의해 제1히트싱크(5)와 체결되는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.The heat sink device, characterized in that the contact portion 11 is fastened to the first heat sink (5) by the bolt (20). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 접촉부(11)와 제1히트싱크(5)사이에 열전도성이 양호한 그리스를 삽입한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.A heat sink device, characterized in that a grease having good thermal conductivity is inserted between the contact portion (11) and the first heat sink (5). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 접촉부(11)를 접촉부의 탄성력에 의해 제1히트싱크(5)와 밀착시킨 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.And the contact portion (11) is brought into close contact with the first heat sink (5) by the elastic force of the contact portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2히트싱크(10)는 복수개 설치된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.Heat sink device, characterized in that a plurality of the second heat sink (10) is installed. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2히트싱크(10)의 접촉부(11)는 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.Heat sink device, characterized in that a plurality of contact portion (11) of the second heat sink (10) is formed. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2히트싱크(10)의 접촉부(11)에서 연장된 연장부(12)를 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.And an extension portion (12) extending from the contact portion (11) of the second heat sink (10). 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 연장부(12)에서 돌출된 돌출부(13)을 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.Heat sink device characterized in that it comprises a projection (13) protruding from the extension (12). 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 접촉부는 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.And the contact portion is formed in a plane. 발열전자부품(4)이 전기적, 물리적으로 장착되는 회로기판(1)과, 상기 기판(1)의 하부에 설치되어 기판을 보호지지하는 열전도성의 바닥판(2)과, 상기 기판(1)에 결합된 한편 상기 발열전자부품(4)이 부착되어 상기 부품의 발생열을 전도받아 방열하는 제1히트싱크(5)와, 상기 바닥판(2)과 상기 제1히트싱크(5)와 물리적으로 연결하여 상기 제1히트싱크(5)의 열을 상기 바닥판으로 전도하는 연결수단을 구비한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.A circuit board 1 on which the heat generating electronic component 4 is electrically and physically mounted, a thermally conductive bottom plate 2 installed under the substrate 1 to protect the substrate, and a substrate 1 Coupled to the heat generating electronic component 4 and physically connected to the first heat sink 5 for conducting heat radiation of the component, and the bottom plate 2 and the first heat sink 5. And a connecting means for conducting heat from the first heat sink (5) to the bottom plate.
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