KR20060060962A - 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 연성회로기판 또는 케이블에 결합되어 사용되는 집적회로칩에서 좁은 공간을 충분히 활용하여 작동 중에 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 전면에는 디스플레이 패널이 결합되고, 후면에는 복수 개의 구동회로기판이 결합되며, 단부에 절곡부가 형성된 섀시; 상기 섀시의 단부의 절곡부의 상면에 설치된 스캔보드; 상기 스캔보드를 감싸도록 설치되어 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 상기 스캔보드의 상면에 각각의 상기 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및 상기 집적회로칩의 덮는 열전달부와, 상기 열전달부와 연결된 방열부를 포함하는 방열부재를 포함하는 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비하는 디스플레이 모듈을 제공한다.

Description

집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈{Structure for heat dissipation of integrated circuit chip, and display module equipped with the same}

도 1은 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도.

도 2는 도 1의 화살표 방향에서 바라본 부분 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조를 보여주는 도면.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조에 포함되는 방열핀의 일 실시예를 보여주는 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 방열핀의 다른 실시예를 보여주는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 섀시 11a: 절곡부

20: 연결케이블 21: 집적회로칩

40: 구동회로기판 41: 스캔보드

50: 디스플레이 패널 51: 전면 디스플레이 패널

52: 후면 디스플레이 패널 70: 방열부재

72: 열전달부 73: 방열부

74: 연장부 75: 고정부

본 발명은 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집적회로칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈에 관한 것이다.

도 1에는 평판 디스플레이 장치 중 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈은, 디스플레이 패널(50), 상기 디스플레이 패널(50)을 구동하는 회로들로 이루어진 소정 개수의 구동회로기판(40) 및 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 섀시(10)를 포함한다.

상기 디스플레이 패널(50)은 전면 기판(51)과 후면 기판(52)이 접합되어 만들어지고, 상기 구동회로기판(40)들과 연결케이블(20)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.

상기 섀시(10)는, 전면에 상기 디스플레이 패널(50)이 지지되고 배면에는 구동회로기판이 지지되므로 충분한 강성을 가져야 한다. 한편, 상기 섀시(10)는 플라즈마 디스플레이 장치 전체의 중량이 너무 커지지 않도록 얇게 제작되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 종래에는 도 1에 도시된 것과 같이, 얇은 섀시(10)로 디스플레이 패널(50)과 구동회로기판을 모두 지지하기 위해, 상기 섀시(10)의 단부에 절곡부(11a)를 형성하기도 한다. 상기 섀시(10)는 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 기능 외에도, 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들에 연결된 회로의 그라운드로서의 역할과, 상기 디스플레이 패널(50)에서 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하여 상기 디스플레이 패널(50)을 냉각하는 기능을 수행한다.

상기 절곡부(11a)의 상면에는 디스플레이 패널의 구동회로기판 중 일부가 설치될 수 있다. 특히, 디스플레이 패널이 플라즈마 디스플레이 패널인 경우, 플라즈마 디스플레이 패널에서의 플라즈마 방전을 위한 스캔 방전을 제어하는 스캔보드(41)가 설치될 수 있다. 상기 스캔보드(41)는 상기 스캔보드(41) 상에 형성된 관통홀(미도시)을 통해 상기 절곡부(11a)에 설치되는 보스(43)에 스크루(42)로 체결될 수 있다.

상기 연결케이블(20)은 소위 TCP(Tape Carrier Package)라고 불리는 연결케이블로서, 이 연결케이블(20)에는 다수의 도선들이 연결케이블(20)의 길이방향으로 연장되어 있으며, 그 도선들의 적어도 일부는 연결케이블(20) 상에 장착된 집적회로칩(21)을 경유한다.

상기 집적회로칩(21)은 상기 스캔보드(41) 위에 위치하고, 상기 스캔보드(41) 위에는 상기 연결케이블(20)들과 상기 집적회로칩(21)들과 상기 스캔보드(41) 상의 회로소자들을 외부와 차단하여 보호하는 커버플레이트(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 집적회로칩(21)은 고속의 어드레스 신호를 처리하는 과정에서 많은 열을 발생시키기 때문에 이 열을 냉각시켜주는 것이 매우 중요하다.

도 2에는 도 1의 화살표 방향에서 바라본 부분 확대도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 종래에는 집적회로칩에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 별도의 구조가 사용되지 않았다. 다만, 스캔보드에 접하여 설치되기 때문에 스캔보드로 발생하는 열의 일부가 확산되도록 할 뿐이었다. 그러나, 이러한 상태에서는 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 충분히 방출할 수 없을 뿐만 아니라, 스캔보드 상에 설치된 다른 회로소자들의 작동에 열에 의해 악영향을 미칠 수 있는 등 문제가 발생하였다.

특히, 플라즈마 디스플레이 패널에서 스캔보드에 사용되는 집적회로칩은, 외부에서 인가되는 화상신호에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널에 방전을 일으켜 화상을 구현하기 위해, 화상신호에 대응되는 전위를 플라즈마 디스플레이 패널(50) 내부에 구비된 전극들(미도시)에 인가하는 기능을 한다. 상기 집적회로칩(21)은 여러 신호를 동시에 빠르게 처리하여야 하고 그 신호의 처리를 위해 짧은 시간동안 많은 스위칭 작업을 수행하여야 하므로 열 발생량이 많다. 또한, 상기 집적회로칩(21)은 고전압으로 구동되기 때문에 상대적으로 고가이며, 파손을 막기 위해 작동 중에 발생하는 열을 적절히 방열 시킬 필요성이 크다.

상기 집적회로칩(21)의 온도가 올라가는 것을 효과적으로 차단하지 못하면, 집적회로칩의 작동 성능에 영향을 미쳐 디스플레이 장치 전반의 작동 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 되는 등의 문제가 있다. 또한, 열전달에 의해 다른 회로소자들의 온도가 올라가는 경우, 회로소자의 동작 특성을 변화시키는 등의 문제를 유발할 수 있어 더욱 문제가 된다.

이를 개선하기 위하여, 상기 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열 시킬 수 있는 방열 구조의 개발 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 연성회로기판 또는 케이블에 결합되어 사용되는 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 집적회로칩이 사용되는 디스플레이 모듈에서, 집적회로칩의 발생 열을 효과적으로 방출할 수 있고, 이에 따라 신뢰성 있고 안정적으로 디스플레이 모듈을 제작하고 작동시켜, 완성된 제품의 수명을 증대시키는데 기여하는 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 디스플레이 모듈의 섀시 상면에 위치하는 스캔보드 에 위치하는 집적회로칩이 발생하는 열을 방출할 수 있는 구조로서, 기존의 인접 부재들 사이의 공간을 활용하여 추가적으로 디스플레이 장치의 크기를 증대시키지 않으면서 집적회로칩의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 집적회로칩의 방열 구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 전면에는 디스플레이 패널이 결합되고, 후면에는 복수 개의 구동회로기판이 결합되며, 단부에 절곡부가 형성된 섀시; 상기 섀시의 단부의 절곡부의 상면에 설치된 스캔보드; 상기 스캔보드를 감싸도록 설치되 어 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블; 상기 스캔보드의 상면에 각각의 상기 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및 상기 집적회로칩의 덮는 열전달부와, 상기 열전달부와 연결된 방열부를 포함하는 방열부재를 포함하는 집적회로칩의 방열 구조 및 이를 구비하는 디스플레이 모듈을 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 방열부는 적어도 일부분이 상기 복수 개의 연결 케이블들의 사이의 공간에 배치되고, 다수의 판 형상의 핀으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 여기서, 상기 방열부는 상기 스캔보드의 하측으로 연장될 수 있으며, 스캔보드의 측면에 결합되는 결합부가 더 구비된 것이 바람직하다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 종래기술에서 설명한 부재와 동일한 부재에 대해서는, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서도 동일한 부재번호를 사용한다.

도 3에는 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 집적회로칩의 방열 구조는, 집적회로칩(21)에 접하는 열전달부(72)와 방열핀들로 이루어진 방열부(73)를 포함하는 방열부재(70)를 포함한다.

스캔보드(41)가 섀시(10)의 상단부에 형성된 절곡부(11a)의 상면에 설치되고, 상기 스캔보드(41)의 상면에 연결케이블(20)의 일부와 상기 연결케이블(20)에 접속된 집적회로칩(21)이 배치되며, 상기 연결케이블(20)들의 사이의 공간에 상기 방열부재(70)의 방열핀들이 설치된다.

상기 열전달부(72)는 상기 집적회로칩(21)들에 접하도록 설치되고 상기 방열부(73)의 방열핀들과 연결되어, 상기 집적회로칩(21)에서 작동 중에 발생한 열이 상기 방열핀들을 통해 대기 중으로 방출될 수 있도록 한다.

상기 섀시(10)는 얇은 판재로 이루어지고 그 강성을 보강하기 위해 단부에 절곡부(11a)들이 형성된다. 상기 섀시(10)의 전면에는 패널용 방열 시트(미도시) 및 양면테이프(미도시)를 매개로 디스플레이 패널(50)이 결합되며, 후면에는 구동회로기판(40)이 결합된다.

상기 연결케이블(20)은 상기 보강부재(112)의 둘레에 감기면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널(50)을 전기적으로 연결한다. 상기 집적회로칩(21)은 상기 보강부재(112) 상에서 상기 연결케이블(20)과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널(50)에 전달되는 신호를 제어한다.

도 4에는 도 3에 도시된 방열부재의 일 실시예를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 방열부재(70)에 있어서 열전달부(72)의 폭(W2)은 방열부(73)의 폭(W1)과 다르게 형성될 수 있다. 즉, 방열부재(70)는 상기 섀시의 절곡부(11a) 상에서 상기 스캔보드(41)가 설치되고 남은 공간에 설치되게 되는데, 상기 집적회로칩(21)이 상기 스캔보드(41)의 상면에 설치되는 경우에는 상기 집적회로칩(21)에 접촉하기 위해 상기 열전달부(72)의 폭(W2)이 넓게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 방열부(73)의 폭(W1)은 상기 섀시의 절곡부(11a) 상에서 상기 스캔보드(41)가 설치되고 남은 공간의 폭에 대응한다. 상기 방열부(73)의 가로방향 길이(d)는 상기 연결케이블(20)들 간의 거리에 대응되는 길이를 가지는 것이 공간 활용의 측면에서 바람직하다.

상기 방열부재(70)의 소재로는 통상의 방열핀의 소재로 많이 사용되는 알루미늄이 사용될 수 있고, 그 외에 열전도도가 높고, 가공이 쉬운 소재라면 어떤 것이라도 사용될 수 있다.

도 5에는 도 4에 도시된 방열부재의 다른 실시예를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 방열부재(70)에 있어서, 상기 방열부(73)의 방열핀들은 하측이 상기 스캔보드(41)의 하부로 길게 연장된 연장부(74)를 구비할 수 있다. 이는 공간을 최대로 활용하여 열 방출 면적을 증가시키기 위한 것으로, 이와 같이 형성하면 주어진 좁은 공간을 활용하여 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열 시킬 수 있다.

또한, 상기 방열부재(70)에는 상기 스캔보드(41)와 상기 섀시(11)의 절곡부(11a) 사이의 공간에 고정시키기 위한 고정부(75)가 더 구비될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서는 상기 고정부(75)가 상기 방열핀의 후방으로 연장된 판 형상의 부재로 형성된다. 이러한 판 형상의 고정부(75)가 형성된 경우, 상기 스캔보드(41)의 저면에 상기 고정부(75)가 접하고, 방열핀 후방의 연장부(74)를 포함한 상기 방열핀이 상기 절곡부(11a)의 상면에 접하여, 상기 방열부재(70)가 상기 스캔보 드(41)와 상기 절곡부(11a)의 사이의 공간에 끼워지는 방식으로 고정될 수 있다. 필요한 경우, 상기 스캔보드(41)나 상기 절곡부(11a)에 고정용 돌기(미도시)를 형성하고, 상기 방열부재(70)에 이에 대응하는 고정홈(미도시)을 형성하는 방식으로 체결력을 확보할 수 있다. 물론, 고정홈과 고정돌기가 형성되는 위치는 서로 뒤바뀔 수 있다.

상기 고정부(75)의 폭(W3)은 상기 열전달부(72)의 폭(W2)보다 넓을 필요는 없으며, 체결력을 발휘할 수 있는 정도의 소정의 폭이면 충분하다. 또한, 상기 방열핀의 후방 연장부의 폭(W4)은 상기 고정부의 폭(W3)보다 더 넓어서, 상기 스캔보드(41)의 하부 공간을 최대로 활용하는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 상기 방열부(73)의 가로방향 길이(d)는 상기 연결케이블(20)들 간의 거리에 대응되는 길이를 가지는 것이 공간활용 측면에서 바람직하다.

한편, 별도의 고정부(75)가 형성되지 않은 경우에도 상기 방열핀의 후방으로 연장된 연장부(74)의 높이가 상기 스캔보드(41)와 상기 절곡부(11a) 사이의 거리에 대응하도록 형성된 경우에는, 상기 스캔보드(41)와 상기 절곡부(11a) 사이에 상기 연장부(74)가 끼워지는 방식으로 고정될 수도 있다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 집적회로칩(21)의 방열 구조는 도 1에 도시된 것과 같은 플라즈마 디스플레이 모듈에 적용할 때 그 효과가 매우 크다.

즉, 도 1에 도시된 것과 같은 플라즈마 디스플레이 모듈에 사용되는 집적회로칩(21)은 잦은 스위칭 작용과 고전압에 의한 구동으로 인해 많은 양의 열이 발생한다. 상기 집적회로칩(21)은 스위칭 작업을 위해 반도체 소자로 형성되고, 이러 한 반도체 소자는 그 전기적 특성이 열에 매우 민감하며, 비교적 고가의 부품이다.

따라서, 본 발명의 방열 구조를 적용하면, 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 상기 방열부재(70)를 통하여 충분히 방출되도록 할 수 있다.

한편, 이러한 집적회로칩(21)의 방열 문제는 고화질을 구현하는 HD 급 플라즈마 디스플레이 패널에서는 더욱 중요하다. 즉, HD 급 플라즈마 디스플레이 패널은 기존의 SD 급에 비해 더욱 섬세한 화질을 구현하여야 하기 때문에 짧은 시간동안 처리해야 할 정보의 양이 많으며, 그에 따라 집적회로칩(21)의 스위칭 작업이 훨씬 빈번하고 빠르게 수행되어야 한다. 이러한 특성으로 인해 집적회로칩(21)에서 발생하는 열을 효과적으로 배출할 수 있는 본 발명에 따른 방열 구조를 플라즈마 디스플레이 모듈에 적용할 때 얻는 장점은 매우 크다고 할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 집적회로칩에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 플라즈마 디스플레이 패널의 신뢰성 있고 안정적인 구동을 유지할 수 있게 한다.

또한, 스캔보드와 섀시의 절곡부(11a) 사이의 좁은 공간을 활용하고, 연결케이블들이 배치된 사이의 공간을 활용하여 별도로 디스플레이 장치의 크기를 변화시키지 않으면서도 집적회로칩에서 작동 중에 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 전면에는 디스플레이 패널이 결합되고, 후면에는 복수 개의 구동회로기판이 결합되며, 단부에 절곡부가 형성된 섀시;

   상기 섀시의 단부의 절곡부의 상면에 설치된 스캔보드;

   상기 스캔보드를 감싸도록 설치되어 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블;

   상기 스캔보드의 상면에 각각의 상기 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및

   상기 집적회로칩의 덮는 열전달부와, 상기 열전달부와 연결된 방열부를 포함하는 방열부재를 포함하는 집적회로칩의 방열 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열부는 적어도 일부분이 상기 복수 개의 연결 케이블들의 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열부는 다수의 판 형상의 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집 적회로칩의 방열 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 방열부는 상기 스캔보드의 하측으로 연장된 판 형상의 핀인 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열부에는 상기 스캔보드의 측면에 결합되는 결합부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 집적회로칩의 방열 구조.
7. 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 복수 개의 구동회로기판, 및 상기 디스플레이 패널과 상기 구동회로기판을 지지하는 섀시를 포함하고,

   상기 섀시에는 단부에 절곡부가 형성되며,

   상기 섀시의 단부의 절곡부의 상면에 설치된 스캔보드;

   상기 스캔보드를 감싸면서 상기 구동회로기판 상의 소자들과 상기 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하는 복수 개의 연결케이블;

   상기 스캔보드의 상면에 각각의 상기 연결케이블과 연결되도록 배치되어 상기 디스플레이 패널에 전달되는 신호를 제어하는 복수 개의 집적회로칩; 및

   상기 집적회로칩의 덮는 열전달부와, 상기 열전달부와 연결된 방열부를 포함하는 방열부재를 포함하는 디스플레이 모듈.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 방열부는 적어도 일부분이 상기 복수 개의 연결 케이블들의 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 방열부는 다수의 판 형상의 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 방열부는 상기 스캔보드의 하측으로 연장된 판 형상의 핀인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 방열부에는 상기 스캔보드의 측면에 결합되는 결합부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.

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