KR101518942B1 - 차량용 정션 박스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스는 금속 코어를 포함하는 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 가장자리부에 형성되어 있는 열전달 부재, 상기 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판이 그 내부에 위치하며 상기 열전달 부재가 그 내측면에 접촉하고 있는 케이스를 포함할 수 있다.

Description

차량용 정션 박스{JUNCTION BOX FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 정션 박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열 특성을 향상시킬 수 있는 방열 인쇄 회로 기판을 포함하는 차량용 정션 박스에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진룸에 설치되는 정션 박스(Junctiou Box)는 릴레이와 퓨즈를 이용하여 전원 분배를 하는 장치로서, 자동차의 부품에 전원을 공급하고, 이상이 있을 경우에 전원을 차단하여 부품을 보호하는 역할을 한다. 이러한 정션박스는 퓨즈, 릴레이 등의 다양한 부품들을 회로 사이에 조합하여 박스에 내장시킨 와이어 하니스의 배전 기능을 가진 일종의 배전 박스로서, 커버 내에 회로 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)이 설치되어 있는 구조를 가진다.
이러한 정션 박스의 인쇄 회로 기판은 설계된 회로 패턴에 따라 기판에 다수의 도전 패턴이 형성되어 있어 도전 패턴과 실장 또는 내장된 소자에 따라서 고온의 열이 방출된다. 그러나, 실장 또는 내장되는 소자로부터 일정 수준 이상의 열이 발생하게 되면 회로는 오작동을 하거나 파손되는 등의 오류가 발생하게 되므로, 실장 또는 내장되는 소자로부터 발생되는 열을 방출하기 위해 기판 중심에 동 코어(Cu Core)를 삽입하고 회로 패턴을 구리(Cu)로 형성한 인쇄 회로 기판을 사용하고 있다.
그러나, 동 코어가 흡수한 열에 의해 인쇄 회로 기판의 온도가 포화되어 인쇄 회로 기판의 온도가 상승하는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 열에 의한 부품 및 인쇄 회로 기판의 발열을 해소하여 부품의 동작 안정화 및 수명 연장이 가능한 차량용 정션 박스를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스는 금속 코어를 포함하는 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 가장자리부에 형성되어 있는 열전달 부재, 상기 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판이 그 내부에 위치하며 상기 열전달 부재가 그 내측면에 접촉하고 있는 케이스를 포함할 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 상기 금속 코어의 양면에 형성되어 있는 절연층, 상기 절연층 위에 형성되어 있는 제1 회로 패턴, 상기 제1 회로 패턴 위에 형성되어 있는 제2 회로 패턴을 포함하고, 상기 열전달 부재는 상기 금속 코어의 측면과 접촉하고 있을 수 있다.
상기 금속 코어, 제1 회로 패턴 및 케이스는 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 제2 회로 패턴 및 열전달 부재는 구리를 포함할 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 하부 인쇄 회로 기판 및 상부 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 케이스는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하며, 상기 하부 인쇄 회로 기판에 형성된 열 전달 부재는 상기 하부 케이스의 내측면과 접촉하고 있고, 상기 상부 인쇄 회로 기판에 형성된 열 전달 부재는 상기 상부 케이스의 내측면과 접촉하고 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 코어를 포함하는 인쇄 회로 기판의 가장자리부에 열전달 부재를 형성하고 열전달 부재가 금속 코어 및 케이스의 내측면과 접촉하도록 함으로써, 인쇄 회로 기판에서 발생한 열을 외부로 용이하게 방출하여 인쇄 회로 기판의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 이를 통해 부품의 동작 안정화 및 수명 연장이 가능하다.
또한, 인쇄 회로 기판의 금속 코어 및 회로 패턴은 알루미늄으로 형성함으로써, 중량을 최소화하고 열 방출을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 단면도이다.
도 4는 도 3의 B 부분의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 일부 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 단면도이고, 도 4는 도 3의 B 부분의 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스의 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 정션 박스는 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판(100), 인쇄 회로 기판(100)의 가장자리부에 형성되어 있는 열전달 부재(200), 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판(100)이 그 내부에 위치하는 케이스(300)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는 인쇄 회로 기판(100)은 하부 인쇄 회로 기판(110) 및 상부 인쇄 회로 기판(120)을 포함하나, 여기에 한정되는 것은 아니고 다양한 실시예가 가능하다.
도 5에 도시한 바와 같이, 하부 인쇄 회로 기판(110)은 금속 코어(10)의 양면에 형성되어 있는 절연층(20), 절연층(20) 위에 형성되어 있는 제1 회로 패턴(30), 제1 회로 패턴(30) 위에 제1 회로 패턴(30)과 동일한 패턴으로 형성되어 있는 제2 회로 패턴(40)을 포함한다. 하부 인쇄 회로 기판(110)은 금속 코어(10), 절연층(20) 및 제1 회로 패턴(30)을 관통하고 있는 비아홀(110a)을 가지고 있다.
금속 코어(10) 및 제1 회로 패턴(30)은 하부 인쇄 회로 기판(110)의 중량을 최소화하고 열 방출을 최대화하기 위해 알루미늄을 포함할 수 있으며, 케이스(300)는 차량용 정션 박스의 중량을 최소화하고 열 방출을 최대화하기 위해 알루미늄을 포함할 수 있다.
절연층(20)은 금속 코어(10)와 제1 회로 패턴(30)을 절연시키는 역할을 하며, 비아홀(100a)의 내벽에 제2 회로 패턴(40)과 동일한 물질로 내벽 금속층(50)이 형성되어 하부 인쇄 회로 기판(110)의 상면에 형성된 제1 회로 패턴(30)과 하면에 형성된 제1 회로 패턴(30)을 전기적으로 연결한다.
알루미늄을 포함하는 제1 회로 패턴(30)을 형성하기 위해서는 알루미늄의 식각 속도가 구리의 식각 속도에 비하여 600% 정도 빠르기 때문에 염유산 식각액(HCL/H2SO4)을 사용할 수 있다.
열전달 부재(200)는 금속 코어(10)의 측면과 접촉하고 있으며, 열 방출을 최대화하기 위해 구리를 포함할 수 있다.
이러한 제2 회로 패턴(40), 내벽 금속층(50) 및 열전달 부재(200)는 동 도금 공정을 이용하여 동시에 형성할 수 있다. 이 때, 구리 도금액에 의해 알루미늄을 포함하는 제1 회로 패턴(30) 및 금속 코어(10)가 식각되는 것을 방지하기 위해 알루미늄에 아연을 치환한 후 구리 도금을 진행하는 징케이트(Zincate) 공법을 사용할 수 있다.
상부 인쇄 회로 기판(120)은 하부 인쇄 회로 기판(110)과 실질적으로 동일하므로 반복되는 설명은 생략한다.
케이스(300)는 서로 결합되는 하부 케이스(310) 및 상부 케이스(320)를 포함한다. 하부 인쇄 회로 기판(110)에 형성된 열전달 부재(200)는 하부 케이스(310)의 내측면과 접촉하고 있고, 상부 인쇄 회로 기판에 형성된 열전달 부재(200)는 상부 케이스(320)의 내측면과 접촉하고 있다.
이와 같이, 금속 코어(10)를 포함하는 인쇄 회로 기판(100)의 가장자리부에 열전달 부재(200)를 형성하고 열전달 부재(200)가 금속 코어(10) 및 케이스(300)의 내측면과 접촉하도록 함으로써, 금속 코어(10)가 흡수한 열에 의해 인쇄 회로 기판에서 발생한 열을 외부로 용이하게 방출하여 인쇄 회로 기판의 과열을 방지할 수 있다. 또한, 이를 통해 부품의 동작 안정화 및 수명 연장이 가능하다.
또한, 인쇄 회로 기판의 금속 코어(10) 및 회로 패턴은 알루미늄으로 형성함으로써, 중량을 최소화하고 열 방출을 극대화할 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 인쇄 회로 기판 200: 열전달 부재
300: 케이스

Claims (5)

  1. 금속 코어를 포함하는 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판,
    상기 인쇄 회로 기판의 가장자리부에 형성되어 있는 열전달 부재,
    상기 적어도 하나 이상의 인쇄 회로 기판이 그 내부에 위치하며 상기 열전달 부재가 그 내측면에 접촉하고 있는 케이스
    를 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판은
    상기 금속 코어의 양면에 형성되어 있는 절연층,
    상기 절연층 위에 형성되어 있는 제1 회로 패턴,
    상기 제1 회로 패턴 위에 형성되어 있는 제2 회로 패턴
    을 포함하고,
    상기 열전달 부재는 상기 금속 코어의 측면과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 코어, 제1 회로 패턴 및 케이스는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회로 패턴 및 열전달 부재는 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는차량용 정션 박스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 하부 인쇄 회로 기판 및 상부 인쇄 회로 기판을 포함하고,
    상기 케이스는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하며,
    상기 하부 인쇄 회로 기판에 형성된 열 전달 부재는 상기 하부 케이스의 내측면과 접촉하고 있고,
    상기 상부 인쇄 회로 기판에 형성된 열 전달 부재는 상기 상부 케이스의 내측면과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스.
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