KR200358282Y1 - 지능형 파워모듈용 단자대 - Google Patents

지능형 파워모듈용 단자대 Download PDF

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KR200358282Y1
KR200358282Y1 KR20-2004-0012019U KR20040012019U KR200358282Y1 KR 200358282 Y1 KR200358282 Y1 KR 200358282Y1 KR 20040012019 U KR20040012019 U KR 20040012019U KR 200358282 Y1 KR200358282 Y1 KR 200358282Y1
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Abstract

본 고안은 단자대의 접속핀이 기판 배면의 방열층과 충분한 절연거리를 유지함으로써, 접속핀과 방열층간의 단락현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 제품 불량률을 현저히 떨어뜨릴 수 있도록 된 지능형 파워모듈용 단자대에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 배면에 방열층(50)이 구비된 기판(52)의 둘레면에 장착되며 절연재질로 형성되는 단자대하우징(54)과, 이 단자대하우징(54)을 관통하여 기판(52) 상면의 솔더부(56)에 접합되는 다수의 접속핀(58)으로 구성되는 지능형 파워모듈용 단자대에 있어서, 상기 접속핀(58)은 기판(52) 상부에서 기판(52) 내측으로 절곡된 1차 절곡부(60)가 형성되고, 상기 1차 절곡부(60)에서 연장되며 기판(52)의 내측 상면에 면하여 상기 솔더부(56)와 접촉되도록 절곡된 2차 절곡부(62)가 형성되어 이루어지며, 상기 1차 절곡부(60)가 기판(52)과 이격되어 배치됨으로써 접속핀(58)과 방열층(50)간의 단락현상을 방지할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 지능형 파워모듈용 단자대가 제공된다.

Description

지능형 파워모듈용 단자대{Terminal plate for Intelligent Power Module}
본 고안은 지능형 파워모듈용 단자대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단자대의 접속핀과 기판 배면의 방열층간 단락현상을 방지하여, 제품 불량률을 현저히 떨어뜨릴 수 있도록 된 지능형 파워모듈용 단자대에 관한 것이다.
일반적으로, PDP, 에어컨, 냉장고 등 대형 가전제품의 전력모듈에는 하나의 패키지 안에 전력 스위칭소자, 이를 보호하는 보호회로, 및 전력 스위칭소자를 구동하는 구동회로 등이 내장된 지능형 파워모듈(Intelligent Power Module; 이하 'IPM'이라 칭함)이 사용되고 있다. 이러한 지능형 파워모듈은 전력 스위칭소자에서 높은 열이 발생되므로, 반드시 방열수단이 마련되어야 한다. 종래, 지능형 파워모듈의 방열수단은 일부 발열소자에 국한되어 장착되었으나, 최근에는 기판의 배면에 방열층을 마련하는 시도가 이루어지고 있다.
도 1은 일반적인 IPM을 보인 사시도로서, 기판(10) 배면에 방열층(12)이 형성된 IPM의 일예를 도시한 것이다. 방열층(12)은 대개 도 1의 사시도에서와 같이 다수의 방열핀(14)이 구비된 히트싱크이지만, 도 2의 단면도에서와 같이, 기판(10) 배면에 기판(10)과 일체로 형성된 방열판으로 제공될 수도 있다. 이때, 기판(10)의 둘레면에는 메인보드(도시안됨)에 IPM을 장착하기 위한 단자대가 결합된다. 단자대는 기판(10)의 둘레면에 장착되는 절연재질의 단자대하우징(20)과, 이 단자대하우징(20)을 관통하여 기판(10) 상면에 형성된 솔더부(22)에 접합되는 다수의 접속핀(24)으로 구성된다.
도 2의 단면도를 참조하면, 종래 단자대의 접속핀(24)은 단자대하우징(20) 상측으로 돌출된 단자부(25)와, 기판(10) 내측으로 절곡되어 솔더부(22)에 납땜 접속되는 접속부(27)를 갖는, 대략 'L'자 형상으로 이루어진다. 그러나, 지금까지의 IPM에서는 구성품의 사이즈를 최적화시켜야 하는 구조적 제약에 의해, 접속핀(24)의 절곡부위가 기판(10)의 폭에 비해 부분적으로 돌출되어 설치되었다. 이러한 접속핀(24)의 구조는 기판(10)의 배면에 방열층(12)을 구비하기 이전, 즉, 방열수단이 국한적으로 설치되는 IPM에서는 문제가 되지 않았다. 하지만, 도 1 및 도 2의 예시에서와 같이, 기판(10)의 배면에 방열층(12)이 형성된 구조에서는, 접속핀(24)과 방열층(12)간의 간격이 미세하여, 접속핀(24)과 방열층(12)이 단락되는 현상이 종종 발생되고 있다. 이는 IPM의 불량률을 증가시키는 원인이 되고 있다.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 구성품의 사이즈를 증가시키지 않으면서도, 접속핀의 구조를 개량하는 것만으로 접속핀과 기판 배면의 방열층간의 단락현상을 방지함으로써, 제품 불량률을 현저히 떨어뜨릴 수 있도록 된 새로운 구조의 지능형 파워모듈용 단자대를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 지능형 파워모듈을 보인 사시도
도 2는 종래 지능형 파워모듈용 단자대의 구조를 보인 단면도
도 3은 본 고안에 따른 지능형 파워모듈용 단자대의 구조를 보인 단면도
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 접속핀의 형상을 보인 사시도
도 5는 본 고안의 변형실시예에 따른 접속핀의 형상을 보인 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
50. 방열층 52. 기판
54. 단자대하우징 56. 솔더부
58. 접속핀 60. 1차 절곡부
62. 2차 절곡부
본 고안에 따르면, 배면에 방열층(50)이 구비된 기판(52)의 둘레면에 장착되며 절연재질로 형성되는 단자대하우징(54)과, 이 단자대하우징(54)을 관통하여 기판(52) 상면의 솔더부(56)에 접합되는 다수의 접속핀(58)으로 구성되는 지능형 파워모듈용 단자대에 있어서, 상기 접속핀(58)은 기판(52) 상부에서 기판(52) 내측으로 절곡된 1차 절곡부(60)가 형성되고, 상기 1차 절곡부(60)에서 연장되며 기판(52)의 내측 상면에 면하여 상기 솔더부(56)와 접촉되도록 절곡된 2차 절곡부(62)가 형성되어 이루어지며, 상기 1차 절곡부(60)가 기판(52)과 이격되어 배치됨으로써 접속핀(58)과 방열층(50)간의 단락현상을 방지할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 지능형 파워모듈용 단자대가 제공된다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 고안에 따른 지능형 파워모듈용 단자대의 구조를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 접속핀의 형상을 보인 사시도이며, 도 5는 본 고안의 변형실시예에 따른 접속핀의 형상을 보인 사시도이다.
이를 참조하면, 상기 지능형 파워모듈용 단자대는 접속핀(58)이 기판(52) 상부에서 기판(52) 내측으로 1차 절곡부(60)를 형성하고, 이 1차 절곡부(60)에서 연장되어 기판(52) 내측 상면에 면하는 2차 절곡부(62)를 형성하여 이루어진다.
도 3의 단면도를 참조하면, 상기 기판(52)은 에폭시 수지 또는 기타 절연재질로 형성된 절연층(64)과, 이 절연층(64) 상면에 구리 포일 등을 에칭하여 형성된 도전층(66)과, 절연층(64) 하면에 열전도성이 우수한 알루미늄으로 성형된방열층(50)이 구비되어 구성된다. 도전층(66)에는 IPM을 구성하기 위해 전력 스위칭소자를 비롯한 다수의 구성품이 탑재된다. 그리고, 기판(52)의 가장자리에서 IPM의 회로연결을 위해 단자대의 접속핀(58)이 납땜 접속되는 솔더부(56)가 형성된다.
본 고안의 단자대는 PDP 등과 같은 대형 가전제품 내에서, 메인보드(도시안됨)에 IPM을 장착하기 위하여 사용되는 것으로서, 상기 기판(52)의 둘레면에 장착되는 단자대하우징(54)과, 이 단자대하우징(54)을 관통하여 기판(52) 상의 솔더부(56)에 접합되는 다수의 접속핀(58)으로 구성된다. 단자대하우징(54)은 합성수지와 같은 절연재질로 성형되는 것으로서, 볼트나 너트와 같은 체결수단으로 기판(52)에 결합된다. 접속핀(58)은 도전성 금속재질로 성형되는 것으로서, 단자대하우징(54) 상측으로 돌출되어 메인보드에 마련된 슬롯에 끼움 접속되는 단자부(70)와, 기판(52) 상면의 솔더부(56)에 납땜 접속되는 접속부(72)를 갖는다.
이때, 접속핀(58)은 도 4 및 도 5에 도시된 사시도에서와 같이, 단자부(70)에서 연장되어 기판(52) 상부 영역에서 기판(52) 내측으로 절곡된 1차 절곡부(60)를 형성하며, 이 1차 절곡부(60)에서 연장되어 기판(52)의 내측 상면에 면하여 절곡되어 상기 접속부(72)로 이어지는 2차 절곡부(62)를 형성하여 이루어진다. 즉, 기판(52)과 이격된 기판(52) 상부 영역에서 1차 절곡부(60)가 형성됨으로써, 접속핀(58)과 기판(52) 배면의 방열층(50)이 충분한 절연거리를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 접속핀(58)과 방열층(50)간의 절연파괴로 인한 단락현상을 방지할 수 있게 된다. 한편, 1차 절곡부(60)와 2차 절곡부(62)의 꺾이는 각도는 도 4의 실시예에서와 같이 직각으로 꺾일 수도 있으며, 도 5의 실시예에서와 같이 둔각을 이루도록완만하게 꺾일 수도 있다. 또한, 접속핀(58)은 1차 절곡부(60) 및 2차 절곡부(62) 이외에 더 많은 다단 절곡부를 갖는 계단 형상으로 성형될 수도 있음은 물론이다.
전술한 바와 같은 본 고안의 IPM용 단자대는 접속핀(58)이 기판(52)의 상부 영역에서 기판(52) 내측으로 1차 절곡부(60)를 형성하도록 이루어져, 접속핀(58)과 기판(52) 배면의 방열층(50)이 충분한 절연거리를 가짐으로써, 접속핀(58)과 방열층(50)간의 단락현상을 방지할 수 있다. 또한, 종래 접속핀(58)과 방열층(50)의 단락현상에 기인하여 발생되던 IPM의 제품 불량률을 현저하게 떨어뜨릴 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 단자대의 접속핀이 기판 배면의 방열층과 충분한 절연거리를 유지하도록 함으로써, 접속핀과 방열층간의 단락현상을 방지할 수 있고, 접속핀과 방열층간 단락현상에 기인한 제품 불량률을 현저하게 떨어뜨릴 수 있도록 된 지능형 파워모듈용 단자대를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 배면에 방열층(50)이 구비된 기판(52)의 둘레면에 장착되며 절연재질로 형성되는 단자대하우징(54)과, 이 단자대하우징(54)을 관통하여 기판(52) 상면의 솔더부(56)에 접합되는 다수의 접속핀(58)으로 구성되는 지능형 파워모듈용 단자대에 있어서, 상기 접속핀(58)은 기판(52) 상부에서 기판(52) 내측으로 절곡된 1차 절곡부(60)가 형성되고, 상기 1차 절곡부(60)에서 연장되며 기판(52)의 내측 상면에 면하여 상기 솔더부(56)와 접촉되도록 절곡된 2차 절곡부(62)가 형성되어 이루어지며, 상기 1차 절곡부(60)가 기판(52)과 이격되어 배치됨으로써 접속핀(58)과 방열층(50)간의 단락현상을 방지할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 지능형 파워모듈용 단자대.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101361218B1 (ko) * 2007-06-21 2014-02-10 엘지이노텍 주식회사 Ｉｍｓ 기판 모듈

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