KR900003630B1 - 전자장치의 실장 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

전자장치의 실장 구조

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 본 발명의 1실시예 구조의 분해 사시도.

제 2(a) 도는 상기 실시예 구조의 평면도.

제 2(b)도는 정면도.

제 2(c) 도는 측면도.

제 3 도는 통상의 전자기기의 측면도.

제 4 도는 종래의 기술을 예시하는 요부사시도.

제 5 도는 제 3 도의 상세측면도.

제 6(a) 도는 제 2 도의 실시예를 활용한 실장구조의 평면도.

제 6(b) 도는 전면도.

제 6(c) 도는 측면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 컴퓨터 시스템등의 전자기기에 사용되는 전원 공급부와 프린트 기판등의 전자기기간의 전원공급 구조와 냉각 구조를 포함한 실장구조에 관한 것으로, 특히 전원이 복수의 도전층을 갖는 버스프레이트(bus plate)를 거쳐서 공급되게 형성된 전원공급 구조와 팬(fan)에 의한 공냉에 적합한 실장 구조에 관한것이다.

[기술배경]

컴퓨터 시스템등의 전자기기는 제 3 도의 측면도에 나타냄과 같이 구성되어 있다.

전자기기 5는 개폐되는 문 2가 설비된 봉함체 1내에 수납되어 있고, 또한 수납된 전자기기 5에는 팬 유니트 7과 닥트(duct) 6이 설비되어 있어 팬 8의 구동에 의해서 냉각된다.

봉함체 1의 저부에는 상면에 봉함체 1을 지지하기 위한 각부(leg) 3과 상면에 연하여 봉함체 1을 이송하기 위한 캐스터(caster) 4가 설비되어 있다.

이와같은 최근의 전자기기는 고밀도 실장과 고속동장화된 LSI등의 반도체 소자에 의해 형성되고, 전자회로가 한개의 다층 프린트 배선기판상에 실장됨으로써 형성된 원보드기판(one board substrate)과, 상기 원보드기판에 소정의 전원을 공급하는 전원부로 구성되어 있다.

이와같은 전자기기의 경우에 있어서는 전원공급부로부터 원보드 기판에 공급되는 전원은 가능한한 짧게된 버스를 통하여 전압강하를 적게하고 원보드기판이 다량의 발열을 하도록 하여 냉각효율을 높이는 것이 바람직하다.

따라서 이와같은 전자기기를 위해서는 구조가 공냉 시스템에 지장이 없게 축소화할 수 있는 것이 일반적으로 중요하다.

종래 기술의 전자기기의 구성은 제 4 도의 사시도에 표시된 바와 같이 구성되어 있었다.

포스트들 14를 거쳐서 버스프레이트 13의 일면 또는 양면에 맞물린 원보드기판 19에 의해 형성된 유니트10과, 출력 터미널들 18A,18B가 설비된 전원공급 유니트 18이 병설되어 있다.

버스프레이트 13은 봉함체프레임에 취부하기 위한 취부공들 11A가 설비되고 어스에 연결된 도전층 11과 절연재료들을 거쳐서 보지하기 위하여 도전층 11의 양면에 적층되고 소정의 전원 전위에 연결되는 도전층들 12로 구성되어 있다.

또한 버스 프레이트 13이 도전층 11 또는 도전층 12에 각각 부착된 포스트들 14는 원보드기판 19의 취부공을 통하여 포스트 단부에 설비된 나사부공에 나사취부될 나사 15를 갖는 원보드 기판 19의 소정의 랜드(land)에 도통되도록 연결되어 있다.

이 포스트 14는 가요성 도전재료로 형성되고 연장 및 수축됨이 소망된다(상세한 것은 일본특허출원59-111280호에 기재되어 있음).

전원공급바(bar)들 16,17은 버스프레이트 13과 전원유니트 18간에 연설되어 있다. 버스 프레이트 13에 볼트 21을 나사 고정시킴으로써 도전층 11은 전원공급바 16에, 도전층 12는 전원공급바 17에 각각 연결되어있고, 또한 볼트 20을 나사고정 시킴으로써 전원공급바 16이 출력단자 18A에, 전원공급바 17은 출력단자 18B에 각각 연결되어 있고, 전원공급 유니트 18의 출력터미널들 18A,18B로 부터의 전원들은 버스 프레이트 13과 포스트 14를 거쳐서 원보드기판 19에 공급된다.

냉각은 원보드기판 19의 표면 B가 화살표 D방향의 통풍에 의하고, 한편 공간 A는 화살표 C방향의 통풍에 의해서 냉각된다.

이와같은 구조는 전원공급 버스가 더 길어지고 전원공급 유니트 18이 연장된 전원공급바들 16 및 17을 거쳐서 공급되므로 전압이 떨어진다는 문제를 갖고 있다.

또한, 전술한 통풍로를 형성하는 유니트 10과 전원공급 유니트 18을 단지 상하측들에, 또는 좌우측들에, 또는 전후측들에 병설한 경우에는 각각의 통풍저항이 다르고 봉함체 1내의 통풍이 냉각시에 불균형을 이뤄 냉각효과가 저하된다. 한편 병설에 의해서 쓸모없는 공간이 생기고 외형이 커지는 문제가 생겨왔었다.

제 5 도는 제 3 도에 표시된 구조체의 상세측면도이다. 포스트 14를 거쳐서 버스 프레이트 13의 양면을 보지하기 위하여 맞물린 원보드 기판 19와, 출력 터미널들 18A,18B가 설비된 전원공급 유니트 18과 원보드 기판 19를 덮는 에어카바 22로 형성된 유니트 10은 모두 봉함체 1내에 병설되어 있고 또 닥트 6과 팬 유니트 7은 유니트 10과 전원공급 유니트 18의 상하단부들에 설비되어 있다. 팬 8의 구동으로 외기를 봉함체 1의 저부 1B로부터 화살표 A방향으로 취입하고, 천정부 1A로부터 화살표 B방향으로 배기하여 유니트 10과 전원공급 유니트 18을 냉각시키고 있다.

그와같은 구조에 있어서는 전원공급 유니트 18의 전원이 연설된 전원 공급바들 16,17에 의해서 공급되므로 전원공급로는 길어지고, 전압이 강하되고 또한 간격 S의 사공간이 유니트 10과 전원공급 유니트 18간에 발생되고, 단지 봉함체 1의 외형의 크기가 커진다.

또한 제 15 도에 나타낸 구조는 원보드 기판 19를 형성하는 유니트 10과 전원공급 유니트는 상이한 통풍저항들을 가지고 있고, 제 5 도에 나타낸 천정부 1A로부터 배기시에 배기의 일부분이 화살표 E방향으로 끌어들여져 배기될 고온의 공기가 봉함체 1내에 남아 냉각효과를 저하시킨다는 문제가 있었다.

또한 이와같은 구조는 배기의 이동이나 풍량의 균형을 조정하기 위하여 전원공급부 18과 유니트 10사이에 격리판을 반드시 설비하거나 봉합체의 외측에 적어도 하나의 배기구를 직접개구하는 닥트를 설비해야 되어 원가상이나 실장효율상의 문제도 갖고 있었다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명의 경우에 있어서는 배설된 전력공급 출력 터미널들이 전력공급 유니트의 설정된 면에 설비되어 있고, 상기 설정된 터미널들에 합치되는 접속편들이 버스 프레이트의 도전층들에 각각 형성되어 있고, 상기전원공급 출력단자들과 상기 접속편들은 압축되어 연결되고, 상기 버스 프레이트는 포스트를 거쳐서 원보드기관에 연결된다.

이와같은 실장구조는 전원공급 전압의 강하와 냉각 불균형이 방지될 수 있게 하였고, 전체적으로 극히 콤팩트한 구조를 실현될 수 있게 하였다.

[발명 실시의 최량의 형태]

본 발명을 제 1 도 및 제 2 도의 실시예에 의해서 상세하게 설명한다. 제 1 도는 분해된 구조의 사시도이다.

제 2(a) 도는 상세실시예의 평면도이고, 제2(b)도는 전면도, 제2(c)도는 측벽도이다. 동일 소자는 전체도면에 걸쳐 동일부호로 표시하였다.

제 1 도에 나타냄과 같이, 전원공급부 30은 원보드 기관과 거의 동일의 크기로 형성되어 있고, 그 측면에는 단자를 갖는 출력 터미널들 31,32,33,34가 설비되어 있고, 전원공급부 30의 전원은 출력터미널들 31,32,33,34가 버스 프레이트 40의 접촉편들 4l,42,43,44에 연결될때 버스 프레이트 40에 용접된 포스트 14를 거쳐서 원보드 기판 19에 공급된다.

버스 프레이트 40은 절연층들을 거쳐서 복수의 도전층들을 적층케하고, 접속편들 41,42,43,44는 도전층으로부터 돌출되게 각각 형성되고, 또 각각의 도전층에는 도전성을 갖는 용접된 소정의 포스트들이 설비되어있다.

이와같이 하여 버스프레이트 40은 전원공급부 30의 측벽상에 겹쳐 쌓여지고, 접속편들 41,42,43,44의 취부공 40A를 통하여 출력 터미널들 31,32,33,34의 나사부 구멍에 나사고정되고, 또한 상기 포스트 14의 단부를 원보드 기판 19의 랜드 26에 자리마춤을 한다음 상기 단부에 나사고정을 함으로써 원보드기관 19에 전원이 공급된다. 따라서 출력 터미날들 31,32,33,34로 부터 각각 다른 전원들 예를들어 "그렌드 G", "+24V"등을 출력시킴으로써 공급될 수 있다.

이와같은 전원공급부 30은 표시부 35를 거쳐서 준비완료 또는 경보등의 상태를 표시가능케하고 공냉을 위한 통풍이 되게 상하부들에 개구부 30B를 설비함으로써 내부의 전력 트랜지스터들의 발열소자가 냉각될 수있게 하는데 필요하다.

또한 신호들과 주전원은 콘넥터 36,38케이블 37,39를 거친 전원공급부 30으로부터의 입력 또는 출력인것이다.

원보드 기판 19는 방열판 28을 갖춘 반도체 소자등의 전자 부품들 22를 실장한 다층 프린트 배선기판 25에 카바 24를 설비함으로써 형성되어 있고, 다층 프린트 기판 25(케이를은 도시치 않음)의 양단에 설비된 콘넥터들 23을 거쳐서 신호의 입출력을 하게 되어있다.

제 2(a),2(b),2(c) 도는 상기 구조에 의한 조립체의 상세도이다.

전원 공급부 30의 구석들에는 봉함체 1내에 수납할 때에 취부금구 51과 양측면에는 운반을 위한 용접된 손잡이들 52와 버스프레이트 40의 연결을 위한 가이드 56이 설비되어 있다.

버스 프레이트 40의 양 측면들에는 상기 가이드 56과 슬라이드하는 가이드면을 구비한 손잡이 53이 설비되고, 버스 프레이트 40은 전원부 30위에 겹쳐 쌓여지고,접속편들 41,42,43,44를 나사들 54로 출력터미널들 31,32,33,34에 연결함으로써 연결 및 고정된다. 원보드 기판 19는 버스 프레이트 40에 포스트 14를 거쳐서 나사조임으로 일체화시키고, 상기 일체화된 몸체는 또 세가지 소자들을 일체화시키기 위하여 전원공급부30에 연결 및 고정시킴이 좋다.

화살표 F방향으로 송풍시킴으로써 극히 효율적인 냉각을 행할 수 있다. 즉 전원공급부 30을 위해서는 개구부 30B로, 원보드 기판 19를 위해서는 다층 프린트 배선기판 25와 카바 24간의 공간 27로 각각 동일방향으로 공기를 순환시키는 것이다.

버스 프레이트 40의 접속편 41은 접지전위에 놓여짐으로 제 1 도에 나타냄과 같이 크게 형성되어 있지만 전원공급부 30의 터미널들 31과의 접촉신뢰성을 개선하기 위하여 제2(b)도에 나타냄과 같은 복수의 접속편들로 분할시킴이 바람직하다.

상술한 바와같이 전원공급부 30, 버스 프레이트 40, 원보드 기판 19는 겹쳐쌓여지고 거의 같은 형태로 일체화되고 따라서, 전원은 최단 통로로 공급되고, 전체 구조는 콤팩트하게 설계 될 수 있다.

개구부 30B는 원보드 기판의 통풍로 27과 같은 형태로 설비되고 따라서 냉각시에 양자의 풍량을 용이하게 정합시킬 수 있다.

제 6 도는 제 1 도와 제 2 도에 나타냄과 같이 구성된 전자 기기의 봉합체로의 실장구조를 나타내고, 실장밀도의 개선을 위하여 한쌍의 전자기기가 서로 등을대어 병설되고 공통팬으로 냉각된다.

제 6(a) 도는 평면도이고, 제 6(b) 도는 전면도이고, 제 6(c) 도는 측면도이다. 제 3 도에 나타낸 동일소자들은 동일부호들로 표시하였다.

제 6 도에 나타냄과 같이 전원공급부 30은 서로 등대어 병설되고, 원보드 기판 19는 버스 프레이트 40이 용접된 면에 맞물려져 있고, 에어카바 24로 덮여 있고, 닥트 6과 팬 유니트 7은 상하부에 설비되어 있다.

팬이 구동될 때에 공기는 공냉을 위하여 화살표 A방향으로 외부공기를 여과하는 필터 9와 통풍 공기량을 조정하는 조정판 19를 거쳐서 취입되고, 화살표 B방향으로 배기된다. 서로 등대어 병설된 전자기기들을 공냉시킴으로써 실장효율이 향상될 뿐만 아니라 양 전자기기로의 공기량의 균형이 안정되고, 케이블 역시 콘덱터 23으로 부터 용이하게 인출시킬 수 있다.

[산업상의 이용성]

본 발명은 전자 컴퓨터, 전자교환기등 고밀도 실장이 요구되고, 비교적 대전력을 소비하는 전자기기를 위한 실장 구조로서 광범위하게 적용될 수 있고 큰 효과가 있다.

Claims (3)

1. 복수의 전원공급 전위들에 대응한 절연층들을 통하여 복수의 도전층들을 겹쳐 쌓아 형성되며, 또한 어느도전층들에 연결되는 복수의 포스트들을 제공하도록 되어 있으며, 또한 그의 한 표면에서 각 도전층으로부터 상이한 위치에 복수의 연결편들이 돌출하여 형성될 수 있는 버스 프레이트와, 상기 복수의 전원공급전위들을 공급하고 상기 버스 프레이트의 복수의 접속편들과 각각 대응한 위치에 형성된 복수의 터미널들을 구비한 전원 공급부와, 전자부품을 실장하고 상기 버스 프레이트의 복수의 포스트들에 대응하는 위치에 전원공급 랜드들이 형성된 프린트배선기판을 포함하되, 상기 포스트들과 대응한 상기 프린트 배선기판의 전원공급랜드와 상기 포스트는 상기 버스 프레이트의 일면에서 용접되고, 상기 전원 공급부는 상기 버스 프레이트의 다른 면에 위치되고, 상기 각 접속편과 그에 대응하는 각 출력 터미널은 제각기 용접되어 있는 전자장치의 실장구조.
2. 상기 프린트 배선기판은 상기 버스 프레이트에 연결되는 일면과 다른 면에 복수의 전자부품을 실장하고, 상기 실장된 부품들을 덮어주어 공냉 닥트를 형성하는 카바를 구비하며, 상기 전원공급부에는 상기 카바에 의해 형성된 닥트의 공기 흐름경로와 같은 방향을 따라 공냉이 되도록 양단면에 개부구를 구비하며, 상기 프린트 배선 기판과 상기 전원 공급부가 공통 공냉 팬으로 냉각되는 특허청구의 범위 제 1 항기재의 전자장치의 실장구조.
3. 상기 프린트 배선기판, 버스 프레이트 전원 공급부로 각각 구성되는 2쌍의 조립체가 구비되고, 전원공급부들은 서로 등지어 병설되고, 공냉 팬은 공기경로의 적어도 일단에 설비되고, 그에의해 상기 2쌍의 조립체들이 공통 냉각 팬에 의해서 공냉되는 특허청구의 범위 제 1 항 기재의 전자장치 실장구조.

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