KR20040038527A - 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마디스플레이 패널조립체 - Google Patents

소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마디스플레이 패널조립체 Download PDF

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KR20040038527A
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주재만
이석영
강정훈
오상경
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Abstract

본 발명은 소음 발생을 저감할 수 있는 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널 조립체는, 일측에 열 및 진동을 유발하는 소자가 설치되는 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널 조립체에 관한 것으로, 소자용 방열부재는 회로기판에 고정되는 고정부와, 소자에 접하여 고정되는 접촉부와, 접촉부로부터 소정 길이로 연장된 다수의 방열핀을 구비하되, 다수의 방열핀 중 고정부로부터 먼 곳의 방열핀이 가까운 곳의 방열핀 보다 길이가 짧도록 함으로써, 소자에서 전달된 진동에 의해 진동하는 방열핀의 진폭이 일정 수준 이하가 되게 하여 소음발생을 저감할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널조립체{RADIATING MEMBER FOR ELEMENT AND PRINTED CIRCUIT BOARD AND PLASMA DISPLAY PANEL ASSEMBLY HAVING THE SAME}
본 발명은 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음발생을 저감할 수 있는 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전자기기에 내장되어 프로그래밍된 동작을 수행하는 회로기판에는 다수의 소자가 설치되어 소자들이 상호작용하며 일정한 동작을 수행할 수 있게 되어 있다.
이러한 소자들은 전원을 인가받아 동작하며 설정된 역할을 수행하게 되는데, 이러한 소자들 중에는 자체적으로 갖는 동작특성에 따라 동작 시 열 및 진동을 발생시키는 소자들이 존재한다.
이와 같이 열 및 진동을 발생시키는 소자 중에는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 금속 산화막 전계효과 트랜지스터)와 같은 소자가 있다.
MOSFET는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하, PDP라 칭함.)등에 적용되어 PDP의 각 픽셀에서 방전을 일으키기 위하여 사용되는 것으로, PDP의 각 픽셀에 고전압과 고전류를 공급하는 역할을 수행한다.
이러한 MOSFET는 각 픽셀에 전달되는 전압을 ON/OFF하는 스위칭 작용을 수행하며 열이 발생하게 되는데, 이와 같이 발생된 열을 방열하기 위해서 MOSFET에는 그 일측에 소자용 방열부재가 구비된다.
도 1에는 회로기판(1)에 고정되어 있는 MOSFET(2)와 소자용 방열부재(3)가 도시되어 있다.
도시되어 있는 바와 같이 소자용 방열부재(3)는, 회로기판(1)에 고정되는 고정부(3a)와, 고정부(3a)로부터 연장형성되며 일측에 MOSFET(2)가 접촉하도록 설치되는 접촉부(3b)와, 접촉부(3b)로부터 서로 소정간격을 갖도록 나란하게 연장형성된 다수의 방열핀(3c)을 구비한다.
따라서 MOSFET(2)로부터 전달된 열이 소자용 방열부재(3)의 접촉부(3b)를 통해 방열핀(3c)에 전달되어 방열핀(3c)을 통해 공기중으로 방열되게 되는 것이다.
이러한 MOSFET(2)은 ON 동작을 수행할 경우에는 내부에서 전자기력이 발생하고, MOSFET(2)이 OFF 동작을 수행할 경우에는 전자기력이 소멸된다. 따라서 MOSFET(2)이 ON/OFF되며 스위칭 동작을 수행할 경우, 전자기력이 반복적으로 발생, 소멸되고 그에 의해 MOSFET(2)는 진동하게 된다.
그런데, 이와 같이 MOSFET(2)이 진동할 경우, 진동은 MOSFET(2)을 냉각하기 위한 소자용 방열부재(3)에 전달되는데, 이러한 진동은 소자용 방열부재(3)에 마련된 다수의 방열핀(3c)을 진동시켜 소음을 발생시시키고, 방열핀(3c)들은회로기판(1)에 고정된 고정부(3a)로부터의 거리가 멀수록 큰 진폭으로 진동하게 되므로 고정부(3a)와의 거리에 비례하여 큰 소음을 발생시키게 된다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 소자용 방열부재가 음향 효과를 중시하는 홈씨어터의 TV 등에 적용되어 소음을 발생시킬 경우, 제품에 대한 사용자 불만이 제기될 소지가 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소음발생을 저감할 수 있는 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널 조립체를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 소자와 소자용 방열부재가 개시된 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 베이스패널의 배면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방열부재 및 이를 구비한 회로기판의 평면도이다.
도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 8은 종래 방열부재와 본 발명에 따른 방열부재의 소음 발생을 비교하여 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 플라즈마 디스플레이 패널 조립체20: PDP
30: 시트40: 베이스패널
50:SMPS 60a,60b: 회로기판
70: MOSFET 80: 소자용 방열부재
81: 고정부82: 접촉부
83a,83b,83c: 방열핀
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
일측에 열 및 진동을 유발하는 소자가 설치되는 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널 조립체에 있어서, 상기 방열부재는 상기 회로기판에 고정되는 고정부와, 상기 소자에 접하여 고정되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 소정 길이로 연장된 다수의 방열핀을 구비하되, 상기 다수의 방열핀 중 고정부로부터 먼 곳의 방열핀이 가까운 곳의 방열핀 보다 길이가 짧다.
또한, 상기 다수의 방열핀 중 하나가 상기 회로기판에 고정되어 상기 고정부를 형성한다.
또한, 상기 접촉부는 상기 고정부와 소정각을 이루도록 상기 고정부로부터연장되며, 상기 다수의 방열핀은 상기 접촉부로부터 연장되되 상기 고정부와 대략 평행하게 연장된다.
또한, 상기 다수의 방열핀은 상기 고정부로부터 일정거리 이상 떨어져 있는 방열핀이 상기 고정부로부터 일정거리 이내에 위치한 방열핀에 비하여 짧다.
또한, 상기 다수의 방열핀의 길이는 상기 고정부와의 거리와 반비례하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소자는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 금속 산화막 전계효과 트랜지스터)를 구비한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 조립체(PLASMA DISPLAY PANEL ASSEMBLY: 이하, PDP 조립체라 칭함.)를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 PDP 조립체(10)는 영상이 표시되는 PDP(20)와, 전면에 PDP(20)가 설치되어 PDP(20)에서 발생된 열이 방열되게 하는 베이스패널(40)과, PDP(20)와 베이스패널(40) 사이의 열전달을 위해 마련된 시트(30)로 형성되어 있다.
PDP(20)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 X 전극(21a) 및 Y 전극(21b)이 각각 마련된 한 쌍의 유리 기판(21) 사이에 수많은 작은 격벽(22)들이 일정 간격을 유지하며 적층되어 다수의 픽셀(23)을 이루도록 되어 있으며, 각 픽셀(23) 내에는 높은 압력의 방전가스가 채워져 밀봉된다. 또한, 각 픽셀(23)에는 자외선이 조사될때, 적색, 녹색, 청색 가시광선 중 어느 하나를 방사하는 형광체(24)가 각각 구비되어 있다. 따라서, 유리 기판(21)에 마련된 X 전극(21a)과 Y 전극(21b) 사이에 전압이 걸리면 방전가스를 통해 픽셀(23) 내에서 플라즈마 방전이 일어나 자외선이 발생하고, 발생한 자외선이 형광체(24)와 부딪쳐 가시광선이 생성되게 되는 것이다.
이와 같이 PDP(20)의 각 픽셀(23)에 전압을 걸어주기 위해 베이스패널(40)의 배면측에는 각종 전장품이 설치된다. 베이스패널(40) 배면측에 설치되는 전장품으로는 PDP 조립체(10)에 전력을 공급하는 SMPS(50:Switched Mode Power Supply)와, 다수의 스위칭 소자를 구비하여 각 픽셀(23)의 X 전극(21a)과 Y 전극(21b) 사이에 걸리는 전압을 ON/OFF 함으로써 화면을 제어하는 회로기판(60a, 60b)이 구비되어 있다.
이 때, 회로기판(60a, 60b)은 PDP(20) 각 픽셀(23)의 X 전극(21a)에 전압이 걸리게 하는 X 회로기판(60a)과 각 픽셀(23)의 Y 전극(21b)에 전압이 걸리게 하는 Y 회로기판(60b)으로 이루어져 있다.
X 회로기판(60a) 및 Y 회로기판(60b)에는 스위칭 소자로써 MOSFET(70: Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)가 설치되어 있으며, MOSFET(70)의 일측에는 MOSFET(70)의 동작 시 발생하는 열을 공기 중으로 방열하기 위하여 소자용 방열부재(80)가 구비된다.
MOSFET(70)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 대략 판 형상으로 형성되며, 그 하단에는 다수의 접속선(71)이 연장형성되어 회로기판(60a, 60b)에 접속되도록되어 있다. 또한, MOSFET(70)의 일측면은 내부에서 발생된 열이 소자용 방열부재(80)에 전해져 소자용 방열부재(80)를 통해 방열되도록 스크류 등의 체결수단을 통해 소자용 방열부재(80)에 밀착 설치된다.
소자용 방열부재(80)는 회로기판(60a, 60b)에 고정설치되며, 소자용 방열부재(80)가 회로기판(60a, 60b)에 고정되게 하는 고정부(81)와, 고정부(81)로부터 상측으로 연장형성되며 일측면에 MOSFET(70)가 면접촉하도록 고정설치되어 MOSFET(70)에서 발생된 열이 전해지는 판 형상의 접촉부(82)와, 접촉부(82)로부터 소정 길이를 갖도록 연장형성되되 고정부(81)와 수평하게 연장형성되어 열이 방열되게 하는 다수의 방열핀(83a, 83b, 83c)을 구비하여 형성된다.
고정부(81)는 회로기판(60a, 60b)에 고정설치되어 소자용 방열부재(80)가 회로기판(60a, 60b)에 고정되게 하는 것으로 방열핀과 같은 역할도 수행할 수 있게 되어 있다.
방열핀(83a, 83b, 83c)은 판 형상으로 형성되어 고정부와 평행을 이루도록 설치되되, 다수개가 상하방향으로 평행하게 배치되며 방열이 원활하게 이루어질 수 있도록 상호간에 소정 간격 이격되도록 배치된다. 본 실시예에서 방열핀(83a, 83b, 83c)은 세 개가 구비되어 있다.
이 때, 이러한 세 방열핀(83a, 83b, 83c) 중 최상측에 위치한 방열핀(83a)의 길이(L2)는 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)의 길이(L1)에 비하여 상대적으로 적은 길이를 갖도록 형성된다.
이와 같이 최상측에 위치한 방열핀(83a)의 길이(L2)를 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)의 길이(L1)에 비하여 짧게 형성한 것은, 고정되어 있는 고정부(81)로부터 거리가 멀어질수록 방열핀(83a, 83b, 83c)이 큰 진폭으로 진동하게 되기 때문으로, 방열핀(83a, 83b, 83c)의 진동 진폭이 일정 수준 이상이 될 경우, 이에 의해 공기가 진동하며 소음이 발생하게 된다.
따라서, 최상측에 위치한 방열핀(83a)의 길이를 짧게 하면, 최상측 방열핀(83a)의 진폭이 중간 및 최하측 방열핀(83b, 83c)의 진폭과 유사하게 줄어들게 되고 그에 의해 소음 발생이 저감되게 되는 것이다.
한편, 본 실시예에서 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)의 길이(L2)는 실질적으로 동일하게 형성된다. 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)은 최상측에 위치한 방열핀(83a)에 비하여 상대적으로 적은 진폭으로 진동하여 소음을 발생시킬 소지가 적으므로 가공성 등을 고려하여 동일한 길이로 형성되어 있는 것이다.
본 실시예에서 "상" 또는 "하"라는 표현은 각 구성요소들의 상대적인 위치 관계를 나타내기 위한 것으로, 소자용 방열부재(80)의 배치를 구체적으로 한정하기 위한 것은 아니다.
또한 본 실시예에서 방열핀(83a, 83b, 83c)은 3개가 구비되어 있으나 이에 한정하지 않고 설계에 따라 방열핀의 개수를 변경한 후, 각 방열핀의 길이를 조절함으로써 발생하는 소음을 일정 수준이하로 저감할 수 있다.
즉, 방열부재(70)에 다수의 방열핀을 형성한 후, MOSFET(70)에서 발생한 진동에 의해 진동하는 방열핀의 진폭이 일정 수준 이내가 되도록 각 방열핀의 길이를결정함으로써 방열부재(70)에서 발생하는 소음을 일정 수준 이하로 저감할 수 있는 것이다.
또한, 본 실시예에서는 중간 및 최하측 방열핀(83b, 83c)이 동일한 길이를 갖도록 형성되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 방열핀(93)의 길이가 고정부(91)로부터의 거리와 반비례되도록 형성하는 것도 가능하다.
다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널의 동작 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
플라즈마 디스플레이 패널 조립체(10)의 X 회로기판(60a)과 Y 회로기판(60b)에 구비된 다수의 MOSFET(70)는 ON/OFF 스위칭 작용에 따라 열과 진동을 발생시킨다. 발생된 열은 소자용 방열부재(80)에 전달되어 소자용 방열부재(80)를 통해 공기 중으로 방출되고, 이에 의해 MOSFET(70)의 과열은 방지된다.
한편 MOSFET(70)에서 열과 함께 발생되는 진동도 소자용 방열부재(80)에 전달되는데, 소자용 방열부재(80)에 마련된 다수의 방열핀(83a, 83b, 83c)은 MOSFET(70)에서 전달된 진동에 의해 진동한다.
이 때, 소자용 방열부재(80)의 고정부(81)는 회로기판(60a, 60b)에 고정되어 있는 상태이므로, 각 방열핀(83a, 83b, 83c)들은 고정부(81)와의 거리에 비례하는 진폭으로 진동한다.
그런데, 본 발명에 따라 고정부(81)와의 거리가 가장 먼 최상측 방열핀(83a)의 길이(L2)는 중간 및 최하측 방열핀(83b, 83c)의 길이(L1)에 비하여 상대적으로 적은 길이를 갖도록 형성되어 있으므로, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 최상측에 위치한 방열핀(83a)의 진폭은 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)의 진폭과 유사한 수준까지 줄어들고, 그에 따라 소음 발생은 저감된다.
도 8에는 동일한 길이의 세 방열핀(3)을 갖는 종래 소자용 방열부재(3)의 소음과, 본 발명에 따라 최상측에 위치한 방열핀(83a)의 길이(L2)가 중간 및 최하측에 위치한 방열핀(83b, 83c)의 길이(L1)에 비하여 적도록 형성된 소자용 방열부재(80)의 소음을 비교하여 도시한 그래프가 개시되어 있다.
도 5에서 실선은 본 발명에 따른 소자용 방열부재(80) 소음의 실험치 값을 나타낸 것이고, 점선은 종래의 소자용 방열부재(3) 소음의 실험치 값을 나타낸 것이다.
도면에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자용 방열부재(80) 소음의 최고값(A부)이 종래의 소자용 방열부재(3) 소음에 비하여 상당부분 감소한 것을 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소자용 방열부재의 방열핀은 진동 및 소음을 발생시키는 소자인 MOSFET로부터 진동이 전달되어 진동할 때, 각 방열핀의 진동 진폭이 일정 수준이하가 되도록 소정 길이로 형성되어 있으므로, 방열핀의 진동 진폭이 일정수준 이하가 되고 그에 따라 방열핀의 진동에 의해 발생하는 소음은 저감되게 되는 작용효과가 있다.
또한, 소자용 방열부재에서 발생하는 소음이 저감됨에 따라 소자용 발열부재가 적용된 회로기판과 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 소음은 저감되게 되는 작용효과가 있다.

Claims (18)

  1. 회로기판에 고정 설치되며 일측에 열 및 진동을 유발하는 소자가 설치되는 소자용 방열부재에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 회로기판에 고정되는 고정부와, 상기 소자에 접하여 고정되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 소정 길이로 연장된 다수의 방열핀을 구비하되,
    상기 다수의 방열핀 중 고정부로부터 먼 곳의 방열핀이 가까운 곳의 방열핀 보다 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀 중 하나가 상기 회로기판에 고정되어 상기 고정부를 형성하는 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 고정부와 소정각을 이루도록 상기 고정부로부터 연장되며,
    상기 다수의 방열핀은 상기 접촉부로부터 연장되되 상기 고정부와 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀은 상기 고정부로부터 일정거리 이상 떨어져 있는 방열핀이 상기 고정부로부터 일정거리 이내에 위치한 방열핀에 비하여 짧은 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀의 길이는 상기 고정부와의 거리와 반비례하는 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 소자는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 금속 산화막 전계효과 트랜지스터)를 구비하는 것을 특징으로 하는 소자용 방열부재.
  7. 열 및 진동을 발생시키는 소자와, 상기 소자의 일측에 설치되어 상기 소자로부터 발생된 열을 방열하는 소자용 방열부재를 구비한 회로기판에 있어서,
    상기 소자용 방열부재는 상기 회로기판에 고정되는 고정부와, 상기 소자에 접하여 고정되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 소정 길이로 연장된 다수의 방열핀을 구비하되,
    상기 다수의 방열핀 중 고정부로부터 먼 곳의 방열핀이 가까운 곳의 방열핀보다 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 회로기판.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀 중 하나가 상기 회로기판에 고정되어 상기 고정부를 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 고정부와 소정각을 이루도록 상기 고정부로부터 연장되며,
    상기 다수의 방열핀은 상기 접촉부로부터 연장되되 상기 고정부와 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀은 상기 고정부로부터 일정거리 이상 떨어져 있는 방열핀이 상기 고정부로부터 일정거리 이내에 위치한 방열핀에 비하여 짧은 것을 특징으로 하는 회로기판.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀의 길이는 상기 고정부와의 거리와 반비례하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 소자는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 금속 산화막 전계효과 트랜지스터)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  13. 열 및 진동을 발생시키는 소자와, 상기 소자의 일측에 설치되어 상기 소자로부터 발생된 열을 방열하는 소자용 방열부재와, 상기 소자와 상기 소자용 방열부재가 설치되는 회로기판을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 조립체에 있어서,
    상기 소자용 방열부재는 상기 회로기판에 고정되는 고정부와, 상기 소자에 접하여 고정되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 소정 길이로 연장된 다수의 방열핀을 구비하되,
    상기 다수의 방열핀 중 고정부로부터 먼 곳의 방열핀이 가까운 곳의 방열핀 보다 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀 중 하나가 상기 회로기판에 고정되어 상기 고정부를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 고정부와 소정각을 이루도록 상기 고정부로부터 연장되며,
    상기 다수의 방열핀은 상기 접촉부로부터 연장되되 상기 고정부와 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀은 상기 고정부로부터 일정거리 이상 떨어져 있는 방열핀이 상기 고정부로부터 일정거리 이내에 위치한 방열핀에 비하여 짧은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀의 길이는 상기 고정부와의 거리와 반비례하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 소자는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 금속 산화막 전계효과 트랜지스터)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 조립체.
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