KR20060124038A - 히트싱크 및 이를 구비한 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트싱크에 관한 것으로, 히트싱크의 발열부에 해당되는 복수의 방열핀들의 측면에 유선형으로 돌출부를 형성하거나, 유선형 돌출부가 형성된 캡을 결합하는 것에 의하여 방열핀들 사이의 공간에 병목부를 형성함으로써 방열핀을 통과하는 공기의 유속을 증대시켜 공기의 접촉량의 증가로 인해 냉각 성능을 현저하게 향상시킨 히트싱크 및 이를 구비하는 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

히트싱크, 디스플레이 패널, 방열핀, 병목부

Description

히트싱크 및 이를 구비한 디스플레이 패널{Heat sink and display pannel having its}

도 1은 종래 히트싱크가 구비된 디스플레이 패널의 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 히트싱크의 사시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명 히트싱크의 일 실시예를 도시한 사시도 및 평면도.

도 4는 본 발명 히트싱크의 일 실시예의 변형예를 도시한 평면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 히트싱크의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 평면도.

도 6은 본 발명 히트싱크의 다른 실시예의 변형예를 도시한 평면도.

도 7은 본 발명 히트싱크에 의한 공기의 흐름 상태를 도시한 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 디스플레이 패널 200 ; 히트싱크

210 ; 흡열부 220 ; 발열부

230,240,250 ; 방열핀

232,234,246,242,244,246,256 ; (방열핀의)돌출부

300 ; 캡 310,320,330 ; (캡의)돌출부

본 발명은 히트싱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장치의 구동회로에 설치되어 대전력을 소모하는 반도체 소자에 결합되어 냉각을 실시하는 히트싱크 및 이를 구비하는 디스플레이 패널에 관한 것이다.

일반적으로 대형 가전제품의 전력모듈에는 하나의 패키지 안에 전력 스위칭소자, 이를 보호하는 보호회로 및 전력 스윙칭소자를 구동하는 구동회로 등이 내장된 지능형 파워 모듈(Intelligent Power Module; 이하 'IPM'이라 칭함)이 사용된다. 이러한 IPM에서 다수의 전력 스위치소자는 고온으로 발열되기 때문에 기기의 오작동을 방지하기 위하여 히트싱크가 장착되어 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널(100)의 후면에 장착되는 구동회로기판에 IPM에 히트싱크(110)가 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래에는 플라즈마 디스플레이 패널(100)에서 IPM의 후면에 히트싱크(110)가 부착되어 있다. 이러한 종래 기술에 의한 히트싱크(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 일측이 IPM으로부터 열을 최대한 흡수하는 흡열부(112)가 판상으로 형성되어 있고, 히트싱크의 타측은 흡수된 열을 방출하기 위한 발열부(114)로서 공기와의 접촉면적을 최대화하는 복수의 직립형 방열핀(116)을 구비하고 있다.

이처럼 종래의 히트싱크(110)는 발열부(114)의 형상이 일률적으로 복수의 방 열핀(116)을 일정간격 만큼 이격시킨 상태로 형성하고 있기 때문에 상기 흡열부(112)를 통해 흡수된 열을 방출하는 방열성능을 향상시키는데 한계가 있다.

특히 플라즈마 디스플레이 패널과 같이 열이 발생되는 부위가 집중되고, 제품의 경박화를 지양하는 가전제품인 경우에는 히트싱크의 냉각성능이 제품의 수명 및 성능에 크게 영향을 미치게는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 방열핀과 방열핀 사이의 공간부에 유속을 증대시키는 병목부를 형성하여 발열성능을 향상시키도록 한 히트싱크를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 병목부가 형성된 히트싱크를 구비하여 냉각성능을 향상시킨 디스플레이 패널을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 히트싱크는, 발열량이 많은 부위에서 히트싱크의 접촉되는 공기의 유속을 증대시켜 발열부위와 접촉되는 공기의 양을 증대시키기 위하여 동일간격으로 형성된 히트싱크의 방열핀과 방열핀 사이의 간격중에서 고발열 부위의 간격을 저발열 부위보다 좁게 형성하도록 방열핀의 측면에 돌출부를 형성하여 고발열 부위에서의 유속을 향상시키도록 병목부를 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 방열핀의 측면에 형성되는 돌출부는 방열핀의 양측면 또는 일측면에 형성할 수 있고, 유선형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또는 본 발명에 의한 히트싱크는 상기 돌출부를 방열핀에 형성하지 않고 돌출부가 형성된 별도의 캡을 상기 방열핀의 외주부에 결합하여 방열핀과 방열핀에서 고발열 부위에 병목부를 형성할 수 있다.

이때, 캡의 양측면 또는 일측면에 돌출부를 형성할 수 있고, 상기 돌출부는 유선형으로 형성되며, 캡의 재질은 구리로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 디스플레이 패널은 발열량이 많은 부위에서 접촉되는 공기의 유속을 증대시켜 발열부위와 접촉되는 공기의 양을 증대시키기 위하여 동일간격으로 형성된 방열핀과 방열핀 사이의 간격중에서 고발열 부위의 간격을 저발열 부위보다 좁게 형성하도록 병목부를 형성한 히트싱크를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 히트싱크를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 평면도이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 히트싱크(200)는 판상으로 형성된 흡열부(210)와, 상기 흡열부(210)에 대하여 수직으로 형성된 다수의 방열핀(230)(240)으로 이루어진 발열부(220)로 이루어진다. 이러한 발열부(220)의 방열핀(230)(240)은 흡열부(210)와 일체로 형성되어 흡열부(210)를 통해 흡수된 열을 흡열부(210)에 대하여 반대방향으로 방출하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 히트싱크(200)는 상기 발열부(220)에 구비된 복 수의 방열핀(230)(240)들의 양측면에 유선형의 돌출부(232,234)(242,244)를 형성하여 방열핀(230)(240) 간의 간격이 좁아지는 부위인 병목부(N)를 형성하게 된다. 이때, 히트싱크(200)의 양단에 형성된 방열핀은 설명의 편의상 별도의 돌출부를 형성하지 않은 것으로 한다.

이처럼 방열핀들의 입구측에서 돌출부(232,234)(242,244)가 형성된 병목부(N)로 갈수록 방열핀(230)(240) 간의 간격은 좁아지고 병목부(N)에서 방열핀들의 출구측으로 갈수록 방열핀(230)(240) 간격이 다시 넓어지게 된다. 따라서 방열핀(230)과 방열핀(240)을 통과하는 공기의 속도가 병목부(N)에서 빨라지게 되므로 공기의 흐름이 원활하게 실시되며, 공기의 접촉량이 증대되는 것이다. 이때, 돌출부(232,234)(242,244)는 유선형으로 형성되는 것이 유속을 향상시키고 공기의 흐름을 보다 원활하게 할 수 있다.

이러한 공기속도의 증가는 일반적으로 유속이 병목구간을 통과하면서 커지는 원리에 의한 것으로 유속의 증대는 결과적으로 공기의 접촉 유량이 증가되어 결과적으로 히트싱크의 냉각 성능이 향상되는 것을 의미한다.

본 발명이 일 실시예에서는 방열핀과 방열핀이 마주보는 면에 대응되는 위치에 돌출부가 형성되어 병목부가 형성되는 것이다.

이에 반하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 변형례에서는, 마주보는 방열핀(230)(240)(250)중 일측면에만 돌출부(236)(246)(256)가 형성되어 병목부(N)를 형성할 수도 있다. 이때, 방열핀의 일측면에만 돌출부가 형성되어 병목부를 형성하기 때문에 돌출부의 크기는 방열핀의 양측면에 모두 돌출부가 형성되는 경우에 대하여 비례적으로 크게 형성하는 등 통과하는 공기의 유속을 고려하여 돌출부의 크기를 설계해야 할 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 히트싱크(200)의 흡열부(210)의 상측에 형성된 발열부(220)를 구성하는 방열핀(230')(240')들의 외부에 유선형의 돌출부(310)(320)가 형성된 캡(300)을 안착시켜 방열핀(230)과 방열핀(240) 사이의 공간에 병목부(N)를 형성한다.

즉, 방열핀(230')(240')의 측면에는 돌출부를 형성하지 않고 유선형의 돌출부(310)(320)가 양측면에 형성된 캡(300)을 방열핀(230')(240')의 외주부에 결합하여 상기 본 발명의 일 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이러한 캡(300)은 양측면에 돌출부(310)(320)를 모두 형성할 수 있고, 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 캡(300)의 일측면에만 돌출부(330)를 형성하여 병목부(N)를 구현할 수 있다. 이때, 상술한 캡(300)의 재질은 열전도성이 양호한 재질을 사용하는데, 예를 들어 구리 재질을 사용하여 제조할 수 있다.

상기의 방열핀들은 히트싱크(200)의 흡열부(210)에 대하여 공기의 대류 방향으로 형성된다. 통상적으로 디스플레이 패널에서는 패널의 상하 방향으로 방열핀이 형성된 상태로 취부되나, 히트싱크가 설치되는 조건에 따라 공기의 대류 방향으로 형성 또는 설치될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 히트싱크(200)는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면에서 다수의 전력스위치소자가 구비된 IPM에 설치된다.

IPM에 설치된 히트싱크(200)는 방열핀(230)(240)의 측면에 형성된 돌출부 (232,234)(242,244)에 의하여 간격이 좁게 형성되는 병목부(N)가 형성되어 병목부(N)를 통과하는 공기의 흐름이 빨라지게 된다.

즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 히트싱크(200)의 방열핀(230)과 방열핀(240) 사이의 공간에서 공기가 유입되는 입구부의 간격(d1)보다 병목부의 간격(d2)이 좁아지다가 공기가 방열핀과 방열핀 사이의 공간에서 빠져나가는 출구부(d3)의 간격은 다시 넓어지기 때문에 병목부(N)를 통과하는 공기의 속도는 현저하게 빨라지게 된다. 따라서 방열핀(230)과 방열핀(240) 사이에 형성되는 병목부(N)를 히트싱크(200)가 설치되는 발열소자에서 열이 많이 발생되는 부위에 형성하게 되면 냉각성능이 보다 향상된다. 통상적으로 발열소자의 중앙부위에서 발열량이 가장 많으으로 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에서는 방열핀의 양측면 중앙부위가 가장 돌출되는 상태로 돌출부가 형성되어 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 플라즈마 디스플레이 패널에는 소정부위(통상 패널의 모서리부위)에 송풍팬이 구비될 수 있는데, 이처럼 송풍팬이 설치되는 경우에는 본 발명에 의한 히트싱크를 통과하는 공기의 유속은 보다 빨라지게 되어 냉각성능이 향상된다.

이처럼 본 발명에 의한 히트싱크는 방열핀의 측면에 돌출부가 형성되어 이루어진 병목부에 의하여 방열핀과 방열핀을 통과하는 공기의 흐름이 빨라지게 되며, 이에 비례하여 방열핀과 접촉되는 공기의 유량이 증가하므로 히트싱크의 냉각효율은 현저하게 향상되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하고 있는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다향한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 히트싱크는 흡열된 열을 공기와의 접촉에 의해 방출하는 방열부를 구성하는 복수의 방열핀 사이에 형성되는 공간부에 소정의 병목구간을 형성함으로써 방열핀을 통과하거나 접촉되는 공기의 유속을 증가시킴으로써 공기의 접촉량이 증대되어 전체 히트싱크의 냉각성능을 향상시키는 효과가 있다.

특히 본 발명에 의한 히트싱크를 구비하는 디스플레이 패널은 다수의 대전력 반도체 소자를 구비하기 때문에 히트싱크의 냉각효율의 증대는 제품의 수명을 연장시키고, 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 발열원인 하나 또는 그 이상의 소정 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하는 흡열부와, 상기 흡열부에서 흡수한 열을 방출하기 위하여 복수의 방열핀을 갖는 발열부를 포함하는 히트싱크에 있어서,

   상기 발열부의 방열핀과 방열핀 사이에 공기의 유속을 증대시키는 병목부를 형성한 것을 특징으로 하는 히트싱크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 병목부는 상기 방열핀의 측면에 돌출부를 형성하여 상기 방열핀 간의 간격이 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 방열핀 간에 마주보는 양측면중 일측면에만 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 방열핀 간에 마주보는 양측면에 모두 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 병목부는 상기 방열핀의 외부에, 상기 방열핀 간의 간격을 좁히는 돌출부가 형성된 캡을 결합시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 캡의 일측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 캡의 양측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 돌출부는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 캡은 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 방열핀은 공기의 대류 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
12. 발열원인 하나 또는 그 이상의 소정 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하는 흡열부와, 상기 흡열부에서 흡수한 열을 방출하기 위하여 복수의 방열핀을 갖는 방열부를 포함하는 히트싱크를 구비하는 디스플레이 패널에 있어서,

    상기 히트싱크의 방열핀과 방열핀 사이에는 공기의 유속을 증대시키는 병목부를 형성한 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 병목부는 상기 방열핀의 측면에 돌출부를 형성하여 상기 방열핀 간의 간격이 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 돌출부는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 병목부는 상기 방열핀의 외부에 상기 방열핀 간의 간격을 좁히는 돌출부가 형성된 캡을 결합시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 돌출부는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 캡은 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.

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