KR20140057735A - 방열 덮개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열 덮개에 관한 것이다. 개시된 방열 덮개는 소자가 실장된 기판에 접촉되어 소자의 주위를 둘러 쌓는 측벽부와, 측벽부에 의해 주위가 둘러 쌓인 소자를 덮어 씌워서 내부공간을 형성하도록 측벽부와 일체로 된 지붕부를 포함하며, 측벽부와 지붕부는 금속 재질로 이루어져 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시킨다. 따라서, 인쇄회로기판을 거치지 않는 짧고 빠른 열 경로를 제공하여 열 방출 효율을 향상시키며, 열을 방출시키는 대상 소자에서 발생하는 열이 동일한 인쇄회로기판에 실장된 다른 소자에 주는 영향을 최소화 하는 이점이 있다.

Description

방열 덮개{LID FOR RADIATION OF HEAT}

본 발명은 방열 덮개에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 실장되는 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열 덮개에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 고전력(high power)를 출력하는 전력 증폭기(power amplifier) 등과 같은 전력소자는 매우 높은 열을 발생시켜서 같은 인쇄회로기판에 실장된 다른 디지털 부품에 악영향을 줄 수 있기 때문에 열을 재빨리 배출할 필요가 있다.

종래 기술에 의하면, 열전도율이 높은 인쇄회로기판을 이용하여 전력소자 등과 같은 발열소자에 의하여 발생된 열이 머무르는 시간을 최소화하면서 인쇄회로기판을 통해 외부로 방출시켰다.

그러나, 전력소자 등이 고사양화 되면서 더 높은 열을 발생시키는 발열소자가 출시되었고, 최종적인 제품의 소형화 추세에 따라 소자와 소자 사이의 간격이 좁아졌으며, 인쇄회로기판의 두께도 얇아지고 있어서 열의 영향에 더 민감한 환경으로 변화되었다.

따라서, 종래 기술에 따라 열전도율이 높은 인쇄회로기판을 이용하는 방안만으로는 열 방출 효과가 미진하여 추가적인 열 방출 경로가 필요하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 특2001-0091724, 공개일자 2001년 10월 23일.

본 발명의 실시예에 따르면, 기판에 실장되는 소자에서 발생하는 열을 인쇄회로기판을 거치지 않고 직접적으로 외부로 방출시키는 방열 덮개를 제공한다.

본 발명의 일 관점에 의한 방열 덮개는, 소자가 실장된 기판에 접촉되어 상기 소자의 주위를 둘러 쌓는 측벽부와, 상기 측벽부에 의해 주위가 둘러 쌓인 상기 소자를 덮어 씌워서 내부공간을 형성하도록 상기 측벽부와 일체로 된 지붕부를 포함하며, 상기 측벽부와 상기 지붕부는 금속 재질로 이루어져 상기 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있다.

여기서, 상기 측벽부는 상기 기판과의 결합 시에 상기 기판의 외주연에 억지 끼워맞춤 되어 결합력을 제공하는 가이드 돌기부를 포함할 수 있다.

상기 지붕부의 천장 모서리 부근에 형성된 상기 측벽부는 상기 기판과의 결합을 위한 리플로우 솔더링 시에 크림솔더가 타고 올라가 접착성이 향상되도록 하는 모따기면을 포함할 수 있다.

상기 지붕부는 천장면에 종유벽처럼 매달려 상기 기판과 맞닿아서 상기 내부공간에서의 열 이동 경로를 복수로 형성하는 차단 돌기부를 포함할 수 있다.

상기 지붕부의 천장면에는 전자기장의 이동에 장애를 주는 복수의 오목홈부가 형성될 수 있다.

상기 측벽부 및 지붕부는 그립을 위한 그립홈부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판에 실장되는 소자에서 발생하는 열을 인쇄회로기판을 거치지 않고 직접적으로 외부로 방출시킬 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판을 거치지 않는 짧고 빠른 열 경로를 제공하여 열 방출 효율을 향상시킨다.

또, 열을 방출시키는 대상 소자에서 발생하는 열이 동일한 인쇄회로기판에 실장된 다른 소자에 주는 영향을 최소화 한다. 이는, 소자와 소자 사이의 간격을 줄일 수 있도록 하여 최종적인 제품의 소형화에 기여하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개와 인쇄회로기판의 결합 상태를 보인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개와 인쇄회로기판의 결합 상태를 보인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개를 부분 절개한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개의 구조, 기능 및 인쇄회로기판과의 결합 등에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개와 인쇄회로기판의 결합 상태를 보인 평면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개와 인쇄회로기판의 결합 상태를 보인 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개의 배면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개를 부분 절개한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 방열 덮개(100)는 소자가 실장된 인쇄회로기판(10)에 접촉되어 소자의 주위를 둘러 쌓는 측벽부(110)와, 측벽부(110)에 의해 주위가 둘러 쌓인 소자를 덮어 씌워서 내부공간을 형성하도록 측벽부(110)와 일체로 된 지붕부(120)를 포함하며, 측벽부(110)와 지붕부(120)는 금속 재질로 이루어져 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.

측벽부(110)는 인쇄회로기판(10)과의 결합 시에 인쇄회로기판(10)의 외주연에 억지 끼워맞춤 되어 결합력을 제공하는 가이드 돌기부(111)를 포함한다.

이러한 가이드 돌기부(111)는 도 2를 통해 알 수 있는 바와 같이 방열 덮개(100)와 인쇄회로기판(10)이 결합될 때에 인쇄회로기판(10)의 외주연에 억지 끼워맞춤 되며, 방열 덮개(100)의 측벽부(110)에 이러한 가이드 돌기부(111)가 여러 개가 설치되어 있기 때문에 높은 결합력을 제공하여 견고히 고정시켜 준다. 예컨대, 소자의 불량으로 인한 교체 또는 수리 시에 열풍기의 바람에 의해 또는 작업자의 실수로 인해 방열 덮개(100)가 좌우로 움직이면 내부에 실장된 소자의 위치가 흐트러질 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 의하면 가이드 돌기부(111)가 높은 결합력을 제공하기 때문에 방열 덮개(100)가 좌우로 움직이는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 측벽부(110) 및 지붕부(120)는 그립(grip)을 위한 그립홈부(130)를 포함한다. 이러한 그립홈부(130)는 소자의 교체 또는 수리 시, 예컨대 집게를 그립홈부(130)의 오목부위에 집어 넣어 방열 덮개(100)를 용이하게 그립할 수 있도록 한다.

지붕부(120)의 천장 모서리 부근에 형성된 측벽부(110)는 인쇄회로기판(10)과의 결합을 위한 리플로우 솔더링(reflow soldering) 시에 크림솔더(cream solder)가 타고 올라가 접착성이 향상되도록 하는 모따기면(113)을 포함한다. 예컨대, 방열 덮개(100)와 인쇄회로기판(10)을 결합할 때에, 인쇄회로기판(10)의 방열 덮개(100)와의 접촉 부위에 크림솔더를 묻히고(print), 방열 덮개(100)를 뒤집어 씌운 후에 리플로우 솔더링 장비(reflow soldering machine)를 통과시키면 크림솔더가 모따기면(113)을 타고 올라가면서 경화된다. 이는 모따기면(113)이 존재하지 않을 때보다 상대적으로 방열 덮개(100)와 인쇄회로기판(10)과의 접착성을 향상시킨다.

그리고, 지붕부(120)는 천장면에 종유벽처럼 매달려 인쇄회로기판(10)과 맞닿아서 내부공간에서의 열 이동 경로를 복수로 형성하는 차단 돌기부(115)를 포함한다.

이러한 차단 돌기부(115)는 도 3 및 도 4에 도면부호 115a, 115b, 115c로 나타낸 바와 같이 여러 가지의 형태로 형성할 수 있다. 차단 돌기부(115a)는 측벽부(110)에서 연결된 형상이며, 방열 덮개(100)에 의한 내부공간 중에서 소자에 의한 발열이 상대적으로 심한 부분에 형성할 수 있다. 이때, 소자와 가깝게 설치할 수록 열 방출 효과의 상승을 기대할 수 있다. 차단 돌기부(115b, 115c)는 방열 덮개(100)에 의한 내부공간 중에서 소자가 존재하지 않는 빈 공간에 그 빈 공간의 크기에 맞춘 형상으로 형성할 수 있다.

이러한 차단 돌기부(115)는 방열 덮개(100)에 의해 형성된 내부공간에서 발생하는 전자기장(electromagnetic field)의 경로를 차단하여 순환을 억제하는 역할도 수행하며, 이는 주변의 다른 소자에 주는 영향을 줄여주는 효과를 발휘한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 지붕부(120)의 천장면에는 전자기장의 이동에 장애를 주는 복수의 오목홈부(121)가 형성된다. 이러한 오목홈부(121)는 지붕부(120)의 천장면 표면적을 넓혀서 방열 덮개(100)의 열 방출 효능을 향상시킨다. 또, 천장면을 타고 흐르는 전자기장의 이동에 장애를 주어 순환을 억제하는 역할도 수행한다.

한편, 방열 덮개(100)의 상면에 열전도 패드(thermal pad)를 부착하고, 그 상측에 히트 싱크(heat sink)를 부착하면 방열 덮개(100)의 열 방출 효율을 더 향상시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 방열 덮개 110 : 측벽부
111 : 가이드 돌기부 113 : 모따기면
115 : 차단 돌기부 120 : 지붕부
121 : 오목홈부 130 : 그립홈부

Claims (6)

1. 소자가 실장된 기판에 접촉되어 상기 소자의 주위를 둘러 쌓는 측벽부와,
   상기 측벽부에 의해 주위가 둘러 쌓인 상기 소자를 덮어 씌워서 내부공간을 형성하도록 상기 측벽부와 일체로 된 지붕부를 포함하며,
   상기 측벽부와 상기 지붕부는 금속 재질로 이루어져 상기 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열 덮개.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측벽부는 상기 기판과의 결합 시에 상기 기판의 외주연에 억지 끼워맞춤 되어 결합력을 제공하는 가이드 돌기부를 포함하는 방열 덮개.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지붕부의 천장 모서리 부근에 형성된 상기 측벽부는 상기 기판과의 결합을 위한 리플로우 솔더링 시에 크림솔더가 타고 올라가 접착성이 향상되도록 하는 모따기면을 포함하는 방열 덮개.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 지붕부는 천장면에 종유벽처럼 매달려 상기 기판과 맞닿아서 상기 내부공간에서의 열 이동 경로를 복수로 형성하는 차단 돌기부를 포함하는 방열 덮개.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 지붕부의 천장면에는 전자기장의 이동에 장애를 주는 복수의 오목홈부가 형성된 방열 덮개.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 측벽부 및 지붕부는 그립을 위한 그립홈부를 포함하는 방열 덮개.

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