KR20020074073A - 아이씨 방열구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TV 등의 전자기기에 사용되는 아이씨의 방열구조에 관한 것으로, 특히 회로기판에 아이씨를 장착한 후 아이씨에서 발생되는 열이 방열되도록 방열판을 부착하는 대신, 솔더를 이용하여 아이씨의 방열을 함으로써 방열판 장착작업을 단순화 시킬 수 있는 아이씨 방열구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 구멍이 형성된 회로기판과, 상기 회로기판의 상측면에 장착되는 아이씨와, 상기 구멍으로 흡입되어 상기 회로기판과 상기 아이씨 사이에 채워져 경화되는 솔더와, 상기 회로기판에 형성되어 상기 솔더가 부착되는 솔더 랜드가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

아이씨 방열구조{HEAT DISSIPATION STRUCTURE OF IC}
본 발명은 TV 등의 전자기기에 사용되는 아이씨의 방열구조에 관한 것으로, 특히 회로기판에 아이씨를 장착한 후 아이씨에서 발생되는 열이 방열되도록 방열판을 부착하는 대신, 솔더를 이용하여 아이씨의 방열을 함으로써 방열판 장착작업을 단순화 시킬 수 있는 아이씨 방열구조에 관한 것이다.
TV 등의 전자기기에 사용되는 회로기판에는 서로 다른 기능과 목적에 따른 다수의 소형 패키지 아이씨가 장착되는데, 상기 회로기판와 소형 패키지 아이씨에서는 전기적인 흐름에 의한 열이 발생하게 된다.
상기 열을 적절하게 방출시키지 못하면 제품이 제 기능을 발휘하지 못하거나, 제품에 치명적인 하자가 발생될 수도 있다. 따라서 회로기판에 장착하여 사용하는 소형 패키지 아이씨에는 발생된 열을 방열시키기 위한 방열판이 부착된다.
도 1은 종래의 소형 패키지 아이씨에 방열판이 부착되는 구조를 도시한 분리 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 소형 패키지 아이씨 방열구조는 회로기판(1)과, 상기 회로기판(1)의 일면에 장착되는 소형 패키지 아이씨(2)와, 상기 소형 패키지 아이씨(2)의 배면에 부착되는 방열판(3)과, 상기 소형 패키지 아이씨(2)와 방열판(3)이 접착되도록 하는 양면 테이프(4)로 구성된다.
상기 방열판(3)은 자연공냉 방식을 채택하기 때문에 도시된 바와 같이, 공기와의 열전달 면적을 크게 하기 위하여 그 구조가 주름모양을 한다거나 다수의 홈이 형성된 것이 일반적이다.
또한, 상기 방열판(3)은 소형 패키지 아이씨(2)의 열이 신속하게 방열되도록 소형 패키지 아이씨(2)와 일체로 하는 것이 가장 좋은 방법이다. 그러나 소형 패키지 아이씨(2)의 상측면에는 많은 회로들이 형성되어 있기 때문에 상기 회로들을 보호하고 방열도 하기 위해서 양면 테이프(4)를 이용한다.
도 2는 상기 방열판이 부착된 조립 단면도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 소형 패키지 아이씨(2)에서 발생된 열은 양면 테이프(4)를 통하여 방열판(3)으로 전달된다.
방열판(3)에 전달된 열은 공기와의 접촉면을 통하여 공기중으로 방출된다.
이상과 같이 종래의 소형 패키지 아이씨(2)는 방열판(3)을 통하여 열이 방출되는 구조였다.
그러나, 종래의 방열판 부착구조로는 초소형 패키지 아이씨에 적용하는데 한계가 있고 방열판(3)이 아이씨의 상측에 부착되기 때문에 공간사용의 효율성이 떨어진다.
또한, 종래의 방열판 부착 구조는 별도로 방열판을 제작하여야 하기 때문에 재료비가 추가로 요구된다.
또한, 종래의 방열판 부착 구조는 방열판을 소형 패키지 아이씨에 부착하는공정이 추가되어 생산비가 증가되기 때문에 비경제적인 단점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회로기판에 아이씨를 장착한 후 아이씨에서 발생되는 열이 방열되도록 방열판을 부착하는 대신, 솔더를 이용하여 아이씨의 방열을 함으로써 방열판 장착작업을 단순화 시킬 수 있는 아이씨 방열구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 소형 패키지 아이씨에 사용될 뿐만 아니라, 대용량의 열을 발생하는 소형 패키지 아이씨에 있어서 소형 패키지 아이씨의 상부에 방열판을 부착하여 열이 상부로 방출되도록 한 후 부가적으로 솔더를 이용하여 소형 패키지 아이씨의 하부로 열이 방출되도록 하는 아이씨 방열구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 방열판이 아이씨의 상측에 부착되지 않도록 하여 공간사용의 효율성이 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 소형 패키지 아이씨 방열 구조의 분리 사시도.
도 2는 종래의 소형 패키지 아이씨 방열 구조의 조립 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 조립 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 솔더가 흡입된 모습을 설명한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 다른 실시예.
도 6은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 다른 실시예에서 솔더가 흡입된 모습을 설명한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 또 다른 실시예의 분리도.
도 8은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 또 다른 실시예를 설명한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 회로기판 2 : 소형 패키지 아이씨
3 : 방열판 4 : 양면 테이프
14 : 구멍 16 : 솔더 랜드
17 ; 솔더 19 ; 열전도판
20 ; 러그
이하에서는 이와 같은 본 발명의 사상이 적용되는 구체적인 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열 구조의 조립 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 아이씨의 방열구조는 구멍(14)이 형성된 회로기판(1)과, 상기 회로기판(1)에 있어 동박이 드러나 솔더(17)가 부착될 수 있는 솔더 랜드(16)와, 상기 솔더 랜드(16)를 중심으로 대향되어 상기 회로기판(1)의상측면에 장착되는 소형 패키지 아이씨(2)와, 상기 구멍(14)으로 흡입되어 회로기판(1)과 소형 패키지 아이씨(2) 사이에 채워져 경화되는 솔더(17)가 포함된다.
또한, 상기 구멍(14)의 수는 솔더 랜드(16)의 면적과 소형 패키지 아이씨(2)의 크기에 따라 정해진다.
또한, 상기 솔더 랜드(16)는 회로기판(1)에 있어서 동박이 드러나 있는 부분으로 솔더(17)가 부착된다.
또한, 상기 솔더 랜드(16)는 구멍(14)과 회로기판(1)의 상측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 구멍(14)의 내주면에도 동박이 형성되어 솔더(17)의 흡입이 보다 원활히 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 많은 실험 결과에 따르면, 상기 구멍(14)의 크기는 표면장력으로 솔더(17)가 원활히 흡입될 수 있는 것을 조건으로 지름을 0.5mm~1.0mm로 한다.
한편 솔더(17)의 재질을 보다 상세히 제시하면, 납, 주석, 아연등이 혼합된 소정의 물질이 사용될 수 있다.
상기된 바와 같은 구성을 참조하여, 본 실시예의 작용을 설명하도록 한다.
솔더 랜드(16)가 형성된 회로기판(1)의 일측면에 소형 패키지 아이씨(2)가 장착된 후 회로기판(1)의 타측면의 구멍(14)을 통하여 솔더(17)가 흡입되도록 한다.
솔더(17)가 흡입되는 방법을 보다 상세히 설명한다.
소형 패키지 아이씨(2)가 장착된 회로기판(1)의 하측면이 납조의 상측면에면접되도록 한다.
이러한 동작 중에 회로기판(1)의 관통 형성된 상기 구멍(14)으로 표면장력에 의하여 솔더(17)가 흡입된다.
흡입된 솔더(17)는 회로기판(1)과 소형 패키지 아이씨(2)의 사이에 채워지고, 솔더(17)는 경화되어 솔더 랜드(16)와 소형 패키지 아이씨(2)의 하측면과 일체가 된다.
또한, 솔더(17)가 주입되는 회로기판(1)의 하측면에 있는 구멍(14)의 동박이 드러난 부분은 표면장력으로 솔더(17)가 부착된다.
도 4는 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨 방열구조의 실시에 따른 솔더가 흡입된 모습을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열구조에 의하여 방열되는 과정을 설명한다.
소형 패키지 아이씨(2)에서 발생된 열은 소형 패키지 아이씨(2)의 하측면에 면접한 금속재질의 솔더(17)를 통해 전달된다.
전달된 열은 구멍(14)의 솔더(17)를 통하여, 회로기판(1) 하측면의 구멍에 부착된 솔더(17)로 전달된다.
회로기판(1) 하측면의 솔더(17)는 방열판(3)의 기능을 하는 것으로서 공기와 접촉된 솔더(17)를 통하여 열이 방출된다.
도 5는 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열 구조의 다른 실시예이다.
도 5의 실시예는 도 3의 실시예와 달리 솔더(17)가 부착될 수 있는 솔더 랜드(16)가 회로기판(1)의 상측면과 구멍(14)의 인접부위 뿐만 아니라 회로기판(1)의 하측면에도 형성되어 있다.
따라서, 회로기판(1)의 하측면에 동박이 드러난 솔더 랜드(16)가 형성됨에 따라 솔더(17)가 부착되는 면적이 넓어지고, 방열량도 많아지게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열구조의 다른 실시예에서 솔더가 흡입된 모습을 설명한 도면이다.
회로기판(1)의 상측면과 구멍(14)의 인접부위 뿐만 아니라 회로기판(1)의 하측면에도 솔더 랜드(16)가 형성되어, 솔더(17)가 회로기판(1)의 하측면에 도 4의 실시예에 비하여 넓게 형성된다.
따라서, 솔더(17)가 부착되는 면적이 넓어짐에 따라, 방열량도 많아지게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열구조의 또 다른 실시예이다.
본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열구조는 회로기판(1)과, 상기 회로기판(1)에 형성되는 구멍(14)과, 상기 구멍(14)을 통하여 소형 패키지 아이씨(2)의 하부에 장착되는 열전도판(19)과, 상기 열전도판(19)을 사이에 두고 회로기판(1)과 부착되는 소형 패키지 아이씨(2)와, 상기 회로기판(1)에 있어 동박이 드러나 있는 솔더 랜드(16)와, 상기 솔더 랜드(16)에 부착되는 솔더(17)가 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전도판(19)의 재질은 열전도성이 우수한 알루미늄이 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열전도판(19)의 하측면에는 상기 구멍(14)에 삽입되도록 상기 열전도판(19)의 하측으로부터 연장 형성되는 다수의 러그(20)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전도판(19)의 상측면과 소형 패키지 아이씨(2)의 하측면은 양면 테이프(4)를 이용하여 부착될 수 있다.
또한, 상기 열전도판(19)의 형상은 다양하게 구성될 수 있는데 특히 구멍(14)을 통과하는 러그(20)를 제거하여 직사각형 모양으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 열전도판(19)과 상기 회로기판(1)의 접촉면, 즉 회로기판(1)의 상측면에 동박이 드러난 솔더 랜드(16)를 형성시켜 열전도판이 더욱 견고하게 부착되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 소형 패키지 아이씨(2) 방열구조의 또 다른 실시예에서 솔더(17)가 흡입된 도면이다.
열전도판(19)을 소형 패키지 아이씨(2)와 회로기판(1)의 사이에 장착을 한다.
그리고 회로기판(1)의 하측면이 납조의 상측면을 면접하면 회로기판(1)의 하측면에 형성된 구멍(14)의 동박에 표면장력으로 솔더(17)가 부착되어 경화된다.
열이 방출되는 과정을 보면, 소형 패키지 아이씨(2)에서 발생된 열은 소형 패키지 아이씨(2)의 하측면에 면접한 열전도판(19)에 전달된다.
전달된 열은 열전도판(19)과 접촉된 솔더(17)를 통하여, 회로기판(1) 하측면의 솔더 랜드(16)에 부착된 솔더(17)로 전달된다.
회로기판(1) 하측면의 솔더(17)는 방열판(3)의 기능을 하는 것으로서 공기와 접촉된 솔더(17)를 통하여 열이 방출된다.
제안된 바와 같은 실시예들은 본 발명 사상의 범위에 포함되는 하나의 실시예에 불과하며, 예를 들어 상기 소형 패키지 아이씨 방열구조에 있어서 열전도판의 재질이나 모양을 변경하거나 혹은 솔더의 흡입방법을 변경하는 등 본 발명을 이해하는 당업자는 본 발명의 사상이 포함되는 구성요소의 부가, 변경, 삭제 등에 의해 또 다른 실시예를 용이하게 만들어 낼 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 회로기판에 아이씨를 장착한 후 아이씨에서 발생되는 열이 방열되도록 방열판을 부착하는 대신, 솔더를 이용하여 아이씨의 방열을 함으로써 방열판 장착작업을 단순화 시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 소형 패키지 아이씨에 사용될 뿐만 아니라, 대용량의 열을 발생하는 소형 패키지 아이씨에 있어서 소형 패키지 아이씨의 상부에 방열판을 부착하여 열이 상부로 방출되도록 한 후 부가적으로 솔더를 이용하여 소형 패키지 아이씨의 하부로 열이 방출되도록 적용될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 별도의 방열판이 불필요하기 때문에 재료비가 추가로 요구되지 않고 공정의 감소로 인하여 생산비가 감소되기 때문에 경제적인 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 아이씨 방열구조는 방열판이 아이씨의 상측에 부착되지 않기 때문에 공간사용의 효율성이 향상되는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 구멍이 형성된 회로기판과,
    상기 회로기판의 상측면에 장착되는 아이씨와,
    상기 구멍으로 흡입되어 상기 회로기판과 상기 아이씨 사이에 채워져 경화되는 솔더와,
    상기 회로기판에 형성되어 상기 솔더가 부착되는 솔더 랜드가 포함되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구멍은 지름이 0.5mm~1.0mm인 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 솔더 랜드는 상기 회로기판의 상하 중 일측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 솔더 랜드는 상기 회로기판의 상하 양측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 솔더 랜드는 상기 아이씨의 면적에 비례하여 상기 회로기판의 상측면에 형성되고, 상기 회로기판의 하측면에는 구멍의 인접 부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  6. 구멍이 형성된 회로기판과,
    상기 회로기판의 상부에 장착되는 열전도판과,
    상기 열전도판의 상부에 위치하며 회로기판에 부착되는 아이씨와,
    상기 구멍과 그 인접부위에 부착되어 경화되는 솔더와,
    상기 회로기판에 형성되어 상기 솔더가 부착될 수 있는 솔더 랜드가 포함되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열전도판이 상기 아이씨와 부착되도록 하기 위하여 상기 열전도판과 상기 아이씨의 접촉면에 형성되는 양면테이프가 포함되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 열전도판은 상기 솔더에 의하여 상기 회로기판의 상측면과 부착되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 열전도판의 하측면에는 상기 구멍에 삽입되도록 상기 열전도판의 하측으로부터 연장 형성되는 다수의 러그가 포함되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열전도판의 하측면에는 상기 구멍에 삽입되며 상기 구멍과의 접촉면으로 상기 솔더가 흡입되도록 하기 위하여, 상기 구멍의 직경보다 작은 직경으로 상기 열전도판의 하측으로부터 연장 형성되는 다수의 러그가 포함되는 것을 특징으로 하는 아이씨 방열구조.
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