KR101319564B1 - 전기전자 기기용 방열구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기전자 기기용 방열구조체에 관한 것으로 특히, 각종 전기전자 기기에서 사용되는 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 상면에 결합되어 열을 방열시켜 주는 세라믹 또는 알루미늄 판재나, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 각각 정해진 간격을 두고 소정지름을 갖는 핀 삽입 홀을 형성하고, 상기 핀 삽입 홀에는 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질을 이용하여 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 강제로 삽입 설치하되, 소정지름과 길이를 갖고 상기 핀 삽입 홀 내로 강제 삽입된 방열핀의 저단부는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재의 저면 또는 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 저면과 일치되게 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 각종 전기전자 기기에서 사용되고 있는 CPU나 FET, TGBT, 트라이악 등과 같은 대용량 반도체 스위칭소자를 포함하여 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등의 구동시 LED들에서 발생하는 높을 열을 열전도율이 매우 좋은 방열핀들을 통해 직접 방열시킬 수 있어 방열구조체를 통해 방열을 하는데 있어서 방열의 균일도를 높일 수 있고, 방열핀들의 사이를 통한 공기의 흐름이 자유로와 방열효율을 대폭 증대시킬 수 있다.

Description

전기전자 기기용 방열구조체{Radiant heat structure for electrical/electronic appliance}
본 발명은 전기전자 기기용 방열구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 알루미늄보다 열 전도성이 좋은 재질로 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판을 관통하도록 설치하되, 필요에 따라서는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면으로 돌출된 방열핀을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면을 감싸도록 방열 플라스틱(예; 방열 복합 폴리머 등)으로 사출 성형한 방열 작용체를 설치하여 각종 전기전자 기기에서 사용되고 있는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자(예를 들어 FET, TGBT, 트라이악 등)를 포함하여 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등의 구동시 발생하는 열을 더욱 원활히 방출시킬 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 각종 전기전자 기기에서 널리 사용되고 있는 CPU를 포함하여 FET, TGBT, 트라이악 등과 같은 대용량 반도체 스위칭소자 및 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등에서는 구동시 상기한 각 소자들에서 많은 열이 발생하게 되는데, 이와 같은 열은 해당 소자의 수명을 단축시키는 원인으로 작용하게 되므로 이 열을 효과적으로 방열시키기 위한 방안으로 다양한 재질 및 형상으로 이루어진 방열구조체들을 각 소자 또는 기기 등에 설치하여 사용하고 있다.
종래 대부분의 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자용 방열구조체의 경우 상면에 다수의 수직 방열핀을 가진 방열판을 알루미늄 등을 이용하여 성형하고, 이를 고정 클램프이나 볼트 등을 이용하여 CPU 상면 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 금속판에 고정 설치하되, 필요에 따라서는 상기 방열판의 상부 등에 공기 유동을 원활하게 하여 방열 효율을 높이기 위한 송풍팬을 설치한 구성으로 되어 있다.
또한, LED 조명기기에서 사용되는 방열구조체의 경우는, 소정형상을 갖는 방열판 또는 방열체를 다수의 LED가 전면에 실장된 상태를 갖는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면에 밀착되게 고정 설치한 구성으로 되어 있다.
그러나, 이와 같은 구성을 갖는 종래 대부분의 전기전자 기기용 방열구조체는 동일한 재질로 이루어진 수직판 등을 구비한 방열판 또는 방열체의 저면이 서로 다른 열 전도율을 갖는 CPU의 상면 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 금속판 상면 또는 LED가 실장된 알루미늄 인쇄회로기판 및 에폭시 인쇄회로기판의 상면에 직접적으로 접촉된 형태로 설치되므로 각 소자와 방열구조체의 접촉부 사이에서 틈새가 발생될 경우 방열효율이 크게 떨어지고, 또 각 소자에서 발생되는 열이 판 형상을 갖는 방열판 또는 방열체의 본체를 거쳐 공기와의 접촉 면적이 넓도록 성형된 다수의 수직판 등으로 전달된 후 공기 중으로 방열이 이루어지게 되므로 전기전자 기기용 방열구조체 자체를 통한 방열효율이 낮은 문제점이 있다.
특히, LED 조명기기에서 사용되는 방열구조체의 경우, 다수의 LED에서 발생되는 열이 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판을 1차적으로 통과한 후 서로 다른 재질을 갖고 상기 인쇄회로기판의 상면에 밀착되게 고정 설치된 소정형상의 방열판 또는 방열체 등으로 전달되는 형태를 갖게 되므로 신속한 방열이 이루어지지 않게 됨은 물론 방열효율 낮은 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 LED 조명장치의 LED 기판에서 발생한 열을 방열수단으로 빠르게 전달하기 위한 방안으로 "플랫스크류를 포함한 방열수단을 갖는 엘이디 조명장치"가 개발되어 국내 등록특허공보 10-1184325호로 제시된 바 있다.
이는 엘이디가 실장된 엘이디 기판, 상기 엘이디 기판의 상면과 접하여 엘이디 기판에서 발생한 열을 방출하는 방열수단 및 외관을 이루는 케이스로 이루어진 엘이디 조명 장치에 있어서, 상기 방열수단은 상기 엘이디 기판의 상면과 접하는 면에 카운터싱크홀을 형성하고, 상기 방열수단보다 상대적으로 열전도율이 높은 소재로 되어 열전달을 목적으로 상기 카운터싱크홀에 삽입되며 헤드가 상기 엘이디 기판의 상면과 접촉하는 플랫스크류를 더 포함하는 구성으로 되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 플랫스크류를 포함한 방열수단을 갖는 엘이디 조명장치는 엘이디 조명장치의 엘이디 기판에서 발생한 열을 플랫스크류를 통해 방열수단의 내부로 전달시켜 주므로 엘이디 기판의 상면에 방열판 또는 방열판을 설치한 것에 비해 어느 정도 빠른 열전달을 통해 효과적으로 방열을 할 수 있고, 상대적으로 엘이디 조명장치의 방열수단의 부피를 줄일 수 있어 전체적인 조명장치의 크기를 어느 정도 상대적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
그러나, 이와 같은 구성을 갖는 엘이디 조명장치는 LED가 직접적으로 실장되는 LED 기판에 방열수단보다 상대적으로 열전도율이 높은 소재로 된 플랫스크류를 직접 설치하지 않고, 상기 LED 기판의 상면에 밀착 설치되는 방열수단의 방열판에 형성시킨 카운터싱크홀에 플랫스크류를 삽입 설치하여 상기 플랫스크류의 헤드가 상기 LED 기판의 상면과 접촉되도록 한 구성을 가지고 있어, 결국 다수의 LED에서 발생되는 열이 LED 기판을 1차적으로 통과한 후 판체 형상을 갖는 방열수단의 본체 및 상기 플랫스크류를 통해 2차적으로 방열판들로 전달된 다음 공기와 접촉 상태를 갖는 본체 및 방열판들을 통해 방열되는 형태를 갖게 되므로 그다지 방열효율이 높지 못하는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 방열수단의 방열판에 플랫스크류들을 설치하기 위해서는 다수 방열판에 수개의 카운터싱크홀을 일일이 천공 및 형성시켜 준 다음 각각의 카운터싱크홀에 드라이버 등을 이용하여 플랫스크류들을 일일이 삽입 설치해야만 되므로 방열수단의 생산원가가 많이 들게 되어 결국 이를 이용하여 방열을 실시하는 엘이디 조명장치의 공급원가가 높아지는 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록특허공보 10-1184325호(2012년 09월 13일) 2. 대한민국 등록실용신안공보 20-0188874호(2000년 05월 01일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 알루미늄보다 열 전도성이 좋은 구리 등과 같은 재질로 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판을 직접 관통하도록 설치하여 줌으로써 각종 전기전자 기기에서 사용되고 있는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자(예를 들어 FET, TGBT, 트라이악 등)를 포함하여 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등의 구동시 LED들에서 발생하는 높을 열을 열전도율이 매우 좋은 방열핀들을 통해 직접 방열시킬 수 있어 방열의 균일도를 높일 수 있고, 방열핀들의 사이를 통한 공기의 흐름이 자유로와 방열효율을 대폭 증대시킬 수 있는 전기전자 기기용 방열구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 동박패턴이 없는 공간부는 저면으로 돌출되게 설치하고, 동박패턴이 있는 부분은 저단부가 동박패턴과 연결되도록 방열핀들을 설치하고, 또 필요에 따라서는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면으로 돌출된 방열핀을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면을 감싸도록 방열 복합 폴리머 등과 같은 방열 플라스틱으로 사출 성형한 방열 작용체를 더 설치하여 줌으로써 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자 및 LED들에서 발생하는 열을 방열핀들을 통해 빠른시간 내에 열의 확산을 돕는 방열 작용체로 직접 전달하여 방열시킬 수 있을 뿐만 아니라 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판 및 방열 작용체를 통해 2차적으로 방열시킬 수 있어 방열효과를 더욱 증대시킬 수 있고, 또 동박패턴과 전기적으로 연결된 상태를 갖는 방열핀들이 전기적으로 단락되는 것과 부식되는 것을 방지할 수 있음은 물론 방열핀들을 통해 유입될 수 있는 물기에 대한 방수효과를 얻을 수 있는 전기전자 기기용 방열구조체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, CPU나 대용량 반도체 스위칭소자에 결합되는 세라믹 또는 알루미늄 판재의 경우는 평단면이 원통형 또는 사각봉 등의 형상을 갖는 복수의 아이 레트 핀(I let pin)을 세라믹 또는 알루미늄 판재의 주연부를 따라 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하되, 상기 아이 레트 핀들의 저단부는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자가 설치되어 있는 메인인쇄회로기판을 관통되게 설치한 다음 납땜이나 코킹 등을 통해 메인인쇄회로기판에 일체로 고정시켜 줌으로써 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자의 상면에 밀착되게 설치되는 방열구조체를 별도의 스크류나 볼트 등을 사용하지 않고 아이 레트 핀들을 통해 고정시킬 수 있어 작업성이 매우 좋고 장기간 사용하여도 방열구조체의 고정 상태가 완벽히 유지되어 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자에서 발생되는 열에 대한 방열효과를 지속적으로 유지시킬 수 있는 전기전자 기기용 방열구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 상기와 같이 동박패턴이 없는 공간부는 물론 동박패턴과 연결되도록 방열핀들을 설치할 때, 필요에 따라서는 제어겸 전원 공급부와 연결되는 신호전달 및 전원공급용 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 평단면이 원통형 또는 사각봉 등의 형상을 갖는 아이 레트 핀(I let pin)을 설치하되, 상기 아이 레트 핀의 상단부 일부가 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 뚫고 유입될 수 있을 정도로 방열핀들보다 높게 설치하여, 상기 아이 레트 핀들의 상단부 일부가 케이스 내로 유입된 상태를 갖도록 상기 방열 작용체에 의해 감싸진 형태를 갖는 상기 방열핀들의 상면에 방수용 패킹과 함께 제어겸 전원 공급부의 케이스를 올려놓고 초음파 또는 접착을 통해 방열 작용체와 케이스의 저면을 일체로 부착하되, 케이스의 내면으로 유입된 아이 레트 핀의 상단부는 코킹 등을 통해 케이스에 일체로 고정시켜 줄 수 있도록 함으로써 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판과 제어겸 전원 공급부 사이에 별도의 신호선 및 전원 공급선을 설치할 필요가 없음은 물론 상호 결합하기 위한 스크류 또는 볼트 등의 사용이 필요 없게 되어 제품의 외관상 미려하며 각 구성품의 조립에 따른 작업성이 매우 좋고 인건비 등을 저감시킬 수 있으며, 또한 외부에서 유입될 수 있는 물이나 물기에 대한 방수효과도 대폭 증대시킬 수 있어 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 전기전자 기기용 방열구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각종 전기전자 기기에서 사용되는 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 상면에 결합되어 열을 방열시켜 주는 세라믹 또는 알루미늄 판재나, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 각각 정해진 간격을 두고 소정지름을 갖는 핀 삽입 홀을 형성하고, 상기 핀 삽입 홀에는 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질을 이용하여 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 강제로 삽입 설치하되, 소정지름과 길이를 갖고 상기 핀 삽입 홀 내로 강제 삽입된 방열핀의 저단부는 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자와 직접적으로 접촉되는 세라믹 또는 알루미늄 판재의 저면 또는 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 저면과 일치되게 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 세라믹 또는 알루미늄 판재의 경우, CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자와 직접적으로 접촉되지 않는 부위에 설치되는 방열핀은 저단부 일부가 세라믹 또는 알루미늄 판재의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 핀 삽입 홀은 동박패턴이 없는 부위에만 형성하여 방열핀을 삽입 설치하되, 상기 방열핀의 저단부 일부가 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 동박패턴의 일부에도 핀 삽입 홀을 형성하여 상기 방열핀들을 저단부가 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면으로 돌출된 방열핀을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면 및 측면을 감싸도록 다수의 방열핀 삽입봉과 감쌈판을 일체로 구비하도록 방열 플라스틱으로 사출 성형한 방열 작용체를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, CPU나 대용량 반도체 스위칭소자에 결합되는 세라믹 또는 알루미늄 판재의 경우, 평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 복수의 아이 레트 핀을 세라믹 또는 알루미늄 판재의 주연부를 따라 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하되, 상기 아이 레트 핀들의 저단부는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자가 설치되어 있는 메인인쇄회로기판을 관통되게 설치하고, 상기 메인인쇄회로기판의 저면을 통해 돌출된 아이 레트 핀의 하단부는 납땜 또는 코킹을 통해 메인인쇄회로기판에 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.
또, 소정형상의 동박패턴을 갖는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 제어겸 전원 공급부와 전기적으로 연결되어야 하는 신호전달 및 전원공급용 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 아이 레트 핀들을 설치하되, 상기 아이 레트 핀은 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 뚫고 유입될 수 있도록 방열핀들보다 높게 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 다수의 방열핀 삽입봉과 감쌈판을 일체로 구비한 상기 방열 작용체에 상기 방열핀 삽입봉의 높이와 같은 높이로 아이 레트 핀 삽입봉을 더 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉의 상면에 올려지는 상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면과 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉 상면 사이의 접촉부는 초음파 조사 또는 접착제를 이용하여 상호 일체로 부착하고, 상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 통해 내부로 유입된 상기 아이 레트 핀의 상단부는 코킹을 통해 케이스에 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면과 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉 상면 사이에는 상기 방열 작용체의 방열핀 삽입봉들과 아이 레트 핀 삽입봉들의 위치에 대응하는 위치에 복수의 봉 통과공이 천공된 방수용 패킹을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 전기전자 기기용 방열구조체에 의하면, 알루미늄보다 열 전도성이 좋은 구리 등과 같은 재질로 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판을 직접 관통하도록 설치하여 줌으로써 각종 전기전자 기기에서 사용되고 있는 CPU나 FET, TGBT, 트라이악 등과 같은 대용량 반도체 스위칭소자를 포함하여 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등의 구동시 LED들에서 발생하는 높을 열을 열전도율이 매우 좋은 방열핀들을 통해 직접 방열시킬 수 있어 방열구조체를 통해 방열을 하는데 있어서 방열의 균일도를 높일 수 있고, 방열핀들의 사이를 통한 공기의 흐름이 자유로와 방열효율을 대폭 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 동박패턴이 없는 공간부는 물론 동박패턴과 연결되도록 방열핀들을 설치하고, 또 필요에 따라서는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면으로 돌출된 방열핀을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면을 감싸도록 방열 복합 폴리머 등과 같은 방열 플라스틱으로 사출 성형한 방열 작용체를 더 설치하여 줌으로써 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자 및 LED들에서 발생하는 열을 방열핀들을 통해 빠른시간 내에 열의 확산을 돕는 방열 작용체로 직접 전달하여 방열시킬 수 있을 뿐만 아니라 세라믹 또는 알루미늄 판재나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판 및 방열 작용체를 통해 2차적으로 방열시킬 수 있어 방열효과를 더욱 증대시킬 수 있고, 또 동박패턴과 전기적으로 연결된 상태를 갖는 방열핀들이 전기적으로 단락되는 것과 부식되는 것을 방지할 수 있음은 물론 방열핀들을 통해 유입될 수 있는 물기에 대한 방수효과를 얻을 수 있다.
또, 본 발명에서는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자에 결합되는 세라믹 또는 알루미늄 판재의 경우는 평단면이 원통형 또는 사각봉 등의 형상을 갖는 복수의 아이 레트 핀(I let pin)을 세라믹 또는 알루미늄 판재의 주연부를 따라 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하되, 상기 아이 레트 핀들의 저단부는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자가 설치되어 있는 메인인쇄회로기판을 관통되게 설치한 다음 납땜이나 코킹 등을 통해 메인인쇄회로기판에 일체로 고정시켜 줌으로써 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자의 상면에 밀착되게 설치되는 방열구조체를 별도의 스크류나 볼트 등을 사용하지 않고 아이 레트 핀들을 통해 고정시킬 수 있어 작업성이 매우 좋고 장기간 사용하여도 방열구조체의 고정 상태가 완벽히 유지되어 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자에서 발생되는 열에 대한 방열효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우, 동박패턴이 없는 공간부는 물론 동박패턴과 연결되도록 방열핀들을 설치할 때, 필요에 따라서는 제어겸 전원 공급부와 연결되는 신호전달 및 전원공급용 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 평단면이 원통형 또는 사각봉 등의 형상을 갖는 아이 레트 핀을 설치하되, 상기 아이 레트 핀의 상단부 일부가 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 뚫고 유입될 수 있을 정도로 방열핀들보다 높게 설치하여, 상기 아이 레트 핀들의 상단부 일부가 케이스 내로 유입된 상태를 갖도록 상기 방열 작용체에 의해 감싸진 형태를 갖는 상기 방열핀들의 상면에 방수용 패킹과 함께 제어겸 전원 공급부의 케이스를 올려놓고 초음파 또는 접착을 통해 방열 작용체와 케이스의 저면을 일체로 부착하되, 케이스의 내면으로 유입된 아이 레트 핀의 상단부는 코킹 등을 통해 케이스에 일체로 고정시켜 줄 수 있도록 함으로써 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판과 제어겸 전원 공급부 사이에 별도의 신호선 및 전원 공급선을 설치할 필요가 없음은 물론 상호 결합하기 위한 스크류 또는 볼트 등의 사용이 필요 없게 되어 제품의 외관상 미려하며 각 구성품의 조립에 따른 작업성이 매우 좋고 인건비 등을 저감시킬 수 있으며, 또한 외부에서 유입될 수 있는 물이나 물기에 대한 방수효과도 대폭 증대시킬 수 있어 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 전기전자 기기용 방열구조체의 일부 분해 사시도.
도 2의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 방열구조체를 CPU 및 대용량 반도체 스위칭소자에 설치한 상태의 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용한 상태의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용한 상태의 단면도.
도 6의 (a)(b)는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 CPU 및 대용량 반도체 스위칭소자에 설치한 상태의 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용하여 제어겸 전원 공급부의 케이스와 결합시킨 상태의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 전기전자 기기용 방열구조체의 일부 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 2의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 방열구조체를 CPU 및 대용량 반도체 스위칭소자에 설치한 상태의 단면도를 나타낸 것이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.
또한, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용한 상태의 단면도를 나타낸 것이고, 도 6의 (a)(b)는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 CPU 및 대용량 반도체 스위칭소자에 설치한 상태의 단면도를 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 방열구조체를 발광다이오드들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 적용하여 제어겸 전원 공급부의 케이스와 결합시킨 상태의 단면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
각종 전기전자 기기에서 사용되는 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)의 상면에 결합되어 열을 방열시켜 주는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)이나, 소정형상의 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)에 각각 정해진 간격을 두고 소정지름을 갖는 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하되, LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 경우 동박패턴이 없는 부위에만 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하고, 상기 핀 삽입 홀(P.H)에는 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질을 이용하여 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀(6)을 강제삽입 방식을 통해 설치하되, 소정지름과 길이를 갖고 상기 핀 삽입 홀(P.H) 내로 강제 삽입된 방열핀(6)의 저단부는 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)와 직접적으로 접촉되는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 저면 또는 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면과 일치되게 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 경우,
CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)와 직접적으로 접촉되지 않는 부위에 설치되는 방열핀(6)은 저단부 일부가 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 동박패턴이 없는 부위에 삽입하는 방열핀(6)은 저단부 일부가 상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 소정형상의 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 경우,
동박패턴(51)의 일부에도 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하여 상기 방열핀(6)들의 저단부가 동박패턴(51)과 전기적으로 직접 연결되도록 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면으로 돌출된 방열핀(6)을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면 및 측면을 감싸도록 다수의 방열핀 삽입봉(82)과 감쌈판(81)을 일체로 구비하도록 방열 플라스틱으로 사출 성형한 방열 작용체(8)를 일체로 더 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2)에 결합되는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 경우,
평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 복수의 아이 레트 핀(7)을 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 주연부를 따라 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하되, 상기 아이 레트 핀(7)들의 저단부는 CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2)가 직접 설치되어 있는 메인인쇄회로기판(10)을 관통되게 설치하고, 상기 메인인쇄회로기판(10)의 저면을 통해 돌출된 아이 레트 핀(7)의 하단부는 납땜 또는 코킹을 통해 메인인쇄회로기판(10)에 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.
또, 소정형상의 동박패턴(51)을 갖는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 경우,
제어겸 전원 공급부(9)와 전기적으로 연결되어야 하는 신호전달 및 전원공급용 동박패턴(51)과 전기적으로 연결되도록 평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 아이 레트 핀(7)들을 설치하되, 상기 아이 레트 핀(7)은 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면을 뚫고 유입될 수 있도록 방열핀(6)들보다 높게 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 다수의 방열핀 삽입봉(82)과 감쌈판(81)을 일체로 구비한 상기 방열 작용체(8)에 상기 방열핀 삽입봉(82)의 높이와 같은 높이로 아이 레트 핀 삽입봉(83)을 더 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83)의 상면에 올려지는 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면과 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83) 상면 사이의 접촉부는 초음파 조사 또는 접착제를 이용하여 상호 일체로 부착하고, 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면을 통해 내부로 유입된 상기 아이 레트 핀(7)의 상단부는 코킹을 통해 케이스(91)에 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면과 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83) 상면 사이에는 상기 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)들과 아이 레트 핀 삽입봉(83)들의 위치에 대응하는 위치에 복수의 봉 통과공(111)이 천공된 방수용 패킹(11)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전기전자 기기용 방열구조체에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 전기전자 기기용 방열구조체는 도 1의 (a)(b) 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 각종 전기전자 기기에서 사용되는 CPU(1) 또는 FET나 TGBT, 트라이악 등과 같은 대용량 반도체 스위칭소자(2)의 상면에 결합되어 열을 방열시켜 주는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)이나, 소정형상의 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)에 각각 정해진 간격을 두고 소정지름을 갖는 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하여 이에 복수의 방열핀(6)을 강제삽입 방식을 통해 설치한 것을 기본적인 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 방열핀(6)은 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질인 구리 등을 이용하여 정해진 지름(예를 들어 1.6∼2.0㎜)을 갖는 와이어 형태로 제작된 것을 정해진 길이만큼 절단하여 핀 삽입 로봇이나 프레스 금형 등을 이용하여 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)이나, LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)에 각각 천공된 핀 삽입 홀(P.H)들에 하나씩 강제로 삽입 설치할 수도 있고, 다수의 피더에 와이어 릴들을 설치하고 와이어 가이더가 구비된 전동 로울러 등을 이용하여 각각의 핀 삽입 홀(P.H)에 와이어들의 일체로 삽입 설치한 다음 방열핀(6)으로 필요한 길이만큼 타단부를 절단하는 방법을 반복하며 연속적으로 설치할 수도 있다.
물론, 상기에 있어서, 소정지름과 길이를 갖고 상기 핀 삽입 홀(P.H) 내로 강제 삽입되는 각각의 방열핀(6) 저단부는 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)와 직접적으로 접촉되는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 저면 또는 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면과 일치되게 설치하여 줌으로써 각각의 방열핀(6)들이 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2) 또는 LED(4)들에서 발생되는 열을 세라믹 또는 알루미늄 판재(3) 및 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 통해 전달되는 속도보다 빠르게 외부로 전달하여 방열시켜 줄 수 있다.
이와 같이 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질인 구리 등으로 성형한 복수의 방열핀(6)들을 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)이나, LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 관통하게 설치하게 되면, 각종 전기전자 기기에서 사용되고 있는 CPU(1)나 FET, TGBT, 트라이악 등과 같은 대용량 반도체 스위칭소자(2)를 포함하여 최근 널리 사용되고 있는 LED 조명기기 등의 구동시 LED(4)들에서 발생하는 열이 세라믹 또는 알루미늄 판재(3) 및 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)보다 빠르게 외부로 전달되어 방열이 이루어지게 되므로 방열효과가 그만큼 향상되는데, 특히 무수히 많은 방열핀(6)들이 정해진 간격을 두고 밀집되게 설치되어 있어 방열의 균일도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 방열핀(6)들의 사이를 통한 공기의 흐름이 자유로와 방열효율을 대폭 증대시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기에서 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)를 이용한 방열구조체의 경우에는, CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)의 몸체 상면에 설치되는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)과 달리 제어겸 전원 공급부(9)으로부터 LED(4)들에 전원전압 및 제어신호를 전달하기 동박패턴(51)이 구비되어 있으므로 방열핀(6)의 외주면에 절연기능을 구비시켜 주지 않은 상태에서 동박패턴(51)과 전기적으로 연결되게 방열핀(6)을 설치할 경우 서로 근접된 방열핀(6)들이 상호 전기적으로 단락될 우려가 있어 도 3과 같이 동박패턴이 없는 부위에만 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하고, 이에 방열핀(6)을 강제로 압입 설치하되, 저단부가 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면과 일치되게 방열핀(6)을 설치해 주는 것을 기본으로 한다.
이때, 상기 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 동박패턴이 없는 부위에 삽입하는 방열핀(6)의 경우, 필요에 따라서는 저단부 일부가 상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.
상기에서 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 동박패턴이 없는 부위에 방열핀(6)들을 삽입 설치할 때, 방열핀(6)의 저단부가 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면과 일치되게 설치하는 경우는 LED(4)들에서 발생되어 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 통해 전달되는 열만 방열핀(6)들을 통해 방열시키는 기능을 갖는데 비해, 저단부 일부가 상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 방열핀(6)을 설치하는 경우는 전술한 바와 같이 LED(4)들에서 발생되어 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 통해 전달되는 열을 방열핀(6)들이 직접 방열시켜 주게 될 뿐만 아니라 LED(4)들의 저부에 위치되는 도시 생략한 렌즈 투광창과 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면 사이의 공간부에 존재하는 공기의 열까지 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면으로부터 돌출된 방열핀(6)을 통해 흡열하여 방열시킬 수 있으므로 방열효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
또, 본 발명에서는 상기와 같이 소정형상의 동박패턴(51)을 갖고 LED(4)들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 경우, 필요에 따라 상기 동박패턴(51)의 일부에도 핀 삽입 홀(P.H)을 형성하여 도 4와 같이 저단면이 상기 동박패턴(51)과 전기적으로 연결되도록 상기 방열핀(6)들을 더 설치한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.
이와 같이 동박패턴이 없는 부분은 물론 동박패턴과 있는 곳까지 방열핀(6)들을 설치해 주게 되면 LED(4)들에서 발생되는 열 중 해당 LED가 설치된 동박패턴과 연결된 상태를 갖는 방열핀(6)들을 통해 곧바로 방열시켜 줄 수 있음은 물론 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 통해 전도되는 열은 동박패턴이 없는 부분에 설치된 방열핀(6)을 통해 방열시킬 수 있고, 또한 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면 주변 공기에 잔존하는 열은 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 저면으로 돌출되게 설치된 방열핀(6)들을 하단 돌출부를 통해 흡열하여 방열시킬 수 있으므로 방열핀(6)들을 통한 방열효과는 더욱더 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 경우에 있어서도, 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)에 설치되는 방열핀(6)들 중 상기 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2)와 직접적으로 접촉되지 않는 부위에 설치되는 방열핀(6)들의 저단부 일부가 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치하여 줌으로써 상기 CPU(1) 또는 대용량 반도체 스위칭소자(2) 주변 공간부에 존재하는 공기의 열까지세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 저면으로부터 돌출된 방열핀(6)을 통해 흡열하여 방열시킬 수 있으므로 방열효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
또, 본 발명에서는 방열핀(6)들이 외부의 충격 등으로 인해 휘어져 상호 접촉됨으로 인한 전기적인 단락문제 및 방열효율을 더욱 증대시켜 주기 위한 방안으로 도 5 및 도 6의 (a)(b)와 같이, 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면으로 돌출된 모든 방열핀(6)을 포함하는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면 및 측면을 감싸도록 다수의 방열핀 삽입봉(82)과 감쌈판(81)을 일체로 구비하도록 방열 플라스틱(예를 들어 방열 복합 폴리머 등)으로 사출 성형한 방열 작용체(8)를 일체로 더 설치한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 방열 작용체(8)는 상기 방열핀(6)들의 위치에 대응하는 위치에 다수의 방열핀 삽입봉(82)이 형성되도록 하고, 감쌈판(81)은 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 외부 형상(즉, 원형, 사각형, 다각형 등) 및 면적을 갖도록 방열 플라스틱을 이용하여 별도로 사출 성형한 다음, 상기와 같이 다수의 방열핀(6)이 구비된 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)과 상호 결합시킴과 동시에 초음파 가공 등을 통해 상호 일체화시키게 된다.
또한, 상기 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)의 내경은 방열핀(6)이 꽉 끼인 형태로 삽입되게 방열핀(6)의 외경에 대응하여 예를 들어 1.6∼2.0㎜를 갖도록 성형하고 외경은 방열면적은 충분히 넓히면서 서로 인접한 방열핀 삽입봉(82)들 사이에 공기가 충분히 통과할 수 있는 공간부를 갖도록 예를 들어 4∼6㎜ 범위를 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.
이와 같이 방열핀(6)들을 포함하여 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면 및 측면을 감싸도록 방열 작용체(8)를 더 설치해 주게 되면, CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2) 및 LED(4)들에서 발생하는 열을 단순히 단열면적이 적은 방열핀(6)들을 통해 직접 방열시키는 것 이외에도, 상기 방열핀(6)들을 통해 빠른시간 내에 방열 작용체(8)로 전달한 다음 공기층으로 방열시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)나 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5) 및 방열 작용체(8) 자체를 통해 2차적으로 방열시킬 수 있어 방열효과를 더욱 증대시킬 수 있고, 또 동박패턴(51)과 전기적으로 연결된 상태를 갖는 방열핀(6)들의 경우 전기적으로 단락되는 것을 완벽히 방지할 수 있음 물론 방열핀(6)들의 부식을 방지할 수 있으며, 또한 방열핀(6)들을 통해 유입될 수 있는 물기 등에 대한 방수효과도 얻을 수 있다.
또, 본 발명에서는 상기 CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2)에 결합되는 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)를 이용한 방열구조체의 경우, 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재(3)의 주연부를 따라 평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 복수의 아이 레트 핀(7)을 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하여 주었다.
이때, 상기 아이 레트 핀(7)들의 저단부는 CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2)가 직접 설치되어 있는 메인인쇄회로기판(10)을 관통되게 설치하고, 상기 메인인쇄회로기판(10)의 저면을 통해 돌출된 아이 레트 핀(7)의 하단부는 납땜 또는 코킹을 통해 메인인쇄회로기판(10)에 도 6의 (a)(b)와 같이 일체로 고정시켜 주었다.
따라서, 상기 CPU(1)나 대용량 반도체 스위칭소자(2)의 상면에 밀착되게 설치되는 방열구조체를 별도의 스크류나 볼트 등을 사용하지 않고 상기 아이 레트 핀(7)들을 통해 고정시킬 수 있어 작업성이 매우 좋고 장기간 사용하여도 방열구조체의 고정 상태가 완벽히 유지되어 CPU 및 대용량 반도체 스위칭소자에서 발생되는 열에 대한 방열효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 소정형상의 동박패턴(51)을 갖는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)을 이용한 방열구조체의 경우, 제어겸 전원 공급부(9)와 전기적으로 연결되어야 하는 상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 동박패턴 중 신호전달 및 전원공급용 동박패턴(51)과 전기적으로 연결되도록 평단면이 원통형 또는 사각봉 형상을 갖는 아이 레트 핀(7)들을 같이 설치하되, 상기 아이 레트 핀(7)은 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면을 뚫고 유입될 수 있도록 도 3 내지 도 7과 같이 방열핀(6)들보다 높게 설치하였다.
뿐만 아니라, 다수의 방열핀 삽입봉(82)과 감쌈판(81)을 일체로 구비한 상기 방열 작용체(8)를 사출 성형할 때, 상기 방열핀 삽입봉(82)의 높이와 같은 높이로 상기한 아이 레트 핀(7)이 관통되게 삽입되는 아이 레트 핀 삽입봉(83)을 더 돌출 성형하여 주었다.
이와 같이 복수의 방열핀(6)과 아이 레트 핀(7)들이 일체로 구비된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 상면에 다수의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83) 및 감쌈판(81)을 일체로 구비한 상기 방열 작용체(8)를 일체로 결합한 형태를 갖는 방열구조체와 제어겸 전원 공급부(9)를 상호 결합시키고자 할 때에는, 상기 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83)의 상면에 올려지는 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면과 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)과 아이 레트 핀 삽입봉(83) 상면 사이의 접촉부에 초음파를 조사하거나 또는 접착제를 투입시켜 상호 일체로 부착하고, 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면을 통해 내부로 유입된 상기 아이 레트 핀(7)의 상단부는 코킹을 통해 도 7과 같이 케이스(91)에 일체로 고정하면 된다.
물론, 상기 제어겸 전원 공급부(9)에서 출력되어 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)의 LED(4)들에 신호를 전달하거나 전원전압을 공급시켜 주기 위한 신호선 및 전원 공급선의 양단부는 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 내에서 코킹된 상태를 갖는 상기 아이 레트 핀(7)과 제어겸 전원 공급부(9)의 인쇄회로기판 사이에서 각각 납땜을 통해 상호 연결 및 고정시켜 주면 된다.
따라서, 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5)과 LED 조명기기를 제어하는 제어겸 전원 공급부(9) 사이에 별도의 신호선 및 전원 공급선을 설치할 필요가 없음은 물론 상호 결합하기 위한 스크류 또는 볼트 등의 사용이 필요 없게 되어 제품의 외관상 미려하며 각 구성품의 조립에 따른 작업성이 매우 좋고 인건비 등을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 제어겸 전원 공급부(9)의 케이스(91) 저면과 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82) 및 아이 레트 핀 삽입봉(83) 상면 사이에 상기 방열 작용체(8)의 방열핀 삽입봉(82)들과 아이 레트 핀 삽입봉(83)들의 위치에 대응하는 위치에 복수의 봉 통과공(111)이 천공된 방수용 패킹(11)을 더 설치하여 줌으로써 외부에서 유입될 수 있는 물이나 물기가 아이 레트 핀(7) 등을 따라 LED(4)들이 실장된 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판(5) 측으로 유입되는 것을 완벽히 차단할 수 있으므로 결국 방수효과도 대폭 증대시킬 수 있어 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : CPU
2 : 대용량 반도체 스위칭소자
3 : 세라믹 또는 알루미늄 판재
4 : LED
5 : 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판 51 : 동박패턴
P.H : 핀 삽입 홀
6 : 방열핀
7 : 아이 레트 핀
8 : 방열 작용체 81 : 감쌈부
82 : 방열핀 삽입봉 83 : 아이 레트 핀 삽입봉
9 : 제어겸 전원 공급부 91 : 케이스
10 : 메인인쇄회로기판
11 : 방수용 패킹 111 : 봉 통과공

Claims (11)

  1. 각종 전기전자 기기에서 사용되는 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 상면에 결합되어 열을 방열시켜 주는 세라믹 또는 알루미늄 판재나, 소정형상의 동박패턴을 갖고 LED들이 직접 실장되는 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판에 각각 정해진 간격을 두고 소정지름을 갖는 핀 삽입 홀을 형성하고,
    상기 핀 삽입 홀에는 알루미늄보다 열 전도성이 높은 재질을 이용하여 소정형상을 갖게 성형한 복수의 방열핀을 강제로 삽입 설치하되, 소정지름과 길이를 갖고 상기 핀 삽입 홀 내로 강제 삽입된 방열핀의 저단부는 상기 세라믹 또는 알루미늄 판재의 저면 또는 LED들이 직접 실장되는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 저면과 일치되게 설치하고,
    상기 세라믹 또는 알루미늄 판재 및 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 상면 및 측면을 포함하여 복수의 방열핀을 감싸도록 다수의 방열핀 삽입봉과 감쌈판을 일체로 구비하도록 사출 성형한 방열 작용체를 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 CPU 또는 대용량 반도체 스위칭소자의 상면와 직접적으로 접촉되지 않는 부위에 설치되는 방열핀들은, 저단부 일부가 세라믹 또는 알루미늄 판재의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 조명기기용 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우,
    상기 핀 삽입 홀은 동박패턴이 없는 부위에만 형성하여 방열핀을 삽입 설치하되, 상기 방열핀의 저단부 일부가 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 저면으로부터 정해진 길이만큼 돌출되게 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우,
    동박패턴의 일부에도 핀 삽입 홀을 형성하여 상기 방열핀들을 저단부가 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 더 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열 작용체는 방열 플라스틱으로 사출 성형한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹 또는 알루미늄 판재의 주연부를 따라 복수의 아이 레트 핀을 상,하부로 소정길이만큼 노출되게 고정 설치하되, 상기 아이 레트 핀들의 저단부는 CPU나 대용량 반도체 스위칭소자가 설치되어 있는 메인인쇄회로기판을 관통되게 설치하고, 상기 메인인쇄회로기판의 저면을 통해 돌출된 아이 레트 핀의 하단부는 납땜 또는 코킹을 통해 메인인쇄회로기판에 일체로 고정한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    소정형상의 동박패턴을 갖는 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 경우,
    제어겸 전원 공급부와 전기적으로 연결되어야 하는 상기 알루미늄 또는 에폭시 인쇄회로기판의 동박패턴 중 신호전달 및 전원공급용 동박패턴과 전기적으로 연결되도록 아이 레트 핀들을 설치하되, 상기 아이 레트 핀은 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 뚫고 유입될 수 있도록 방열핀들보다 높게 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  9. 청구항 1, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 방열핀 삽입봉과 감쌈판을 일체로 구비한 상기 방열 작용체에는,
    상기 아이 레트 핀들이 삽입 설치되는 아이 레트 핀 삽입봉을 상기 방열핀 삽입봉의 높이와 같은 높이로 더 돌출 성형한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉의 상면에 올려지는 상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면과 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉 상면 사이의 접촉부는 초음파 조사 또는 접착제를 이용하여 상호 일체로 부착하고, 상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면을 통해 내부로 유입된 상기 아이 레트 핀의 상단부는 코킹을 통해 케이스에 일체로 고정한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어겸 전원 공급부의 케이스 저면과 방열 작용체의 방열핀 삽입봉과 아이 레트 핀 삽입봉 상면 사이에는 상기 방열 작용체의 방열핀 삽입봉들과 아이 레트 핀 삽입봉들의 위치에 대응하는 위치에 복수의 봉 통과공이 천공된 방수용 패킹을 더 설치한 것을 특징으로 하는 전기전자 기기용 방열구조체.














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