KR20090062139A

KR20090062139A - 아이지비티 모듈용 발열장치

Info

Publication number: KR20090062139A
Application number: KR1020070129250A
Authority: KR
Inventors: 이윤희; 전덕수; 심일보; 문전오
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-17

Abstract

열전도율 및 내구성이 우수한 IGBT 모듈용 발열장치가 소개된다. 그 발열장치는, IGBT 모듈(10)의 상부에 PCB 기판(11)의 보호를 위한 커버(20)가 설치되며, IGBT 모듈(10)의 하부에 방열판(30)이 설치되고, 방열판(30)의 하면에는 다수의 수직 방열핀(40)이 일정 간격으로 다수 배열되되, 2개의 최외곽 측 방열핀(41)은 내측 방열핀(42) 보다 두께가 두꺼우며 방열판(30)에 용접 고정되는 것을 특징으로 한다.

IGBT, 전력, 발열

Description

아이지비티 모듈용 발열장치{Heat Sink Device for a IGBT Module}

본 발명은 열전도율 및 내구성이 우수한 IGBT 모듈용 발열장치에 관한 것이다.

IGBT, 즉 절연게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor)는, 전기 흐름을 막거나 통하게 하는 스위칭 기능을 빠르게 수행할 수 있도록 구성된 고전력 스위칭용 반도체를 말한다.

이러한 IGBT 모듈은 차량의 엔진이나 성능 시험, 또는 동력전달 시험에 사용되는 차대 동력전달장치(Dynamometer)의 전력 제어반에 사용되는데, 엔진 및 차량동력전달 시험과정에서 차량의 가속 및 감속 제어 시, 토오크 변화량에 따라 전력 제어반에 대전류가 흐르게 되고, 전류 변화량의 증가로 인하여 IGBT 모듈에 상당히 많은 열이 발생하여, IGBT 전력 제어 부품이 소손되는 문제가 발생한다.

본 발명은 열전도율 및 내구성이 우수한 IGBT 모듈용 발열장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IGBT 모듈용 발열장치는, IGBT 모듈의 상부에 PCB 기판의 보호를 위한 커버가 설치되며, IGBT 모듈의 하부에 방열판이 설치되고, 방열판의 하면에는 다수의 수직 방열핀이 일정 간격으로 다수 배열되되, 2개의 최외곽 측 방열핀은 내측 방열핀 보다 두께가 두꺼우며 방열판에 용접 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2개의 최외곽 측 방열핀은 내측 방열핀 여러 장을 용접하여 구성되며, 상기 방열판과 방열핀은 알루미늄 재질이며 2개의 최외곽 측 방열핀은 방열판에 알루미늄 용접된다.

또한 바람직하게는, 상기 커버는 방열을 위해 길이방향 양단이 개방된다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 IGBT 모듈용 발열장치에 따르면, 2개의 최외곽 측 방열핀이 방열판에 알루미늄 용접되므로 열전도율 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 본드 접착된 내측 방열핀의 성능이 저하되더라도 최소한 2개의 최외곽 측 방열핀에 의한 방열이 가능하므로 IGBT 전력 제어 부품이 소손을 방지할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IGBT 모듈용 발열장치에 대하여 살펴본다.

도 1에서 보듯이, 방열장치는 PCB기판(11)을 갖는 IGBT 모듈(10)의 상부에 커버(20)가 설치되며, IGBT 모듈(10)의 하부에 다수의 수직 방열핀(40)을 갖는 방열판(30)이 설치된 구조를 갖는다. 게이트 컨트롤을 위한 PCB 기판(11)과 IGBT 모듈(10)은 통상적인 것이므로 이들에 대한 설명은 생략된다.

커버(20)는 IGBT 모듈(10)에의 장착을 위한 양측 플랜지부(22)를 가지며, 길이방향 양단이 개방(21)된 사각 프레임 구조를 갖는다. 개방부(21)는 커버(20) 내측에 배치되는 PCB 기판(11)으로부터의 열방출이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것으로, PCB 기판(11)과 커버(20) 간에는 일정 정도의 이격된 공간이 필요하다.

방열판(30)은 IGBT 모듈(10)의 하면에 밀착 고정되어 IGBT 모듈(10)에서 발생되는 열을 빼앗아 자체 발산시킴과 아울러 수직 방열핀(40)으로 전달한다. 이러한 방열판(30)은 열전도가 우수한 알루미늄 재질로 구성된다.

수직 방열핀(40)은 방열판(30)의 하면에 일정 간격으로 다수 배열된다. 방열판(30)의 하면에는 방열핀(40)의 설치를 위한 슬롯(미도시)이 다수 형성되며, 각 방열핀(40)은 슬롯에 끼워져 본드 접착 또는 용접된다.

한편, 방열핀(40)은 2개의 최외곽 측 방열핀(41)과 내측 방열핀(42)으로 구성된다. 2개의 최외곽 측 방열핀(41)은 내측 방열핀(42) 보다 두께가 두꺼우며 방열판(30)에 알루미늄 용접되며, 내측 방열핀(42)은 본드로 접착된다. 두꺼운 2개의 최외곽 측 방열핀(41)으로 인해 열전도성 및 내구성이 향상되며, 본드 접착된 내측 방열핀의 성능이 저하되더라도 최소한 2개의 최외곽 방열핀(41)에 의해 최소한의 방열 기능을 유지할 수 있게 된다. 이들 방열핀(40)은 열전도성이 우수한 알루미늄 재질로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IGBT 모듈용 발열장치의 조립도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: IGBT 모듈 11: PCB 기판

20: 커버 21: 개방부

22: 플랜지부 30: 방열판

40: 방열핀

Claims

PCB 기판(11)이 장착된 IGBT 모듈(10)용 발열장치로서,

IGBT 모듈(10)의 상부에 PCB 기판(11)의 보호를 위한 커버(20)가 설치되며, IGBT 모듈(10)의 하부에 방열판(30)이 설치되고, 방열판(30)의 하면에는 다수의 수직 방열핀(40)이 일정 간격으로 다수 배열되되, 2개의 최외곽 측 방열핀(41)은 내측 방열핀(42) 보다 두께가 두꺼우며 방열판(30)에 용접 고정되는 것을 특징으로 하는 IGBT 모듈용 발열장치.
청구항 1에 있어서, 상기 2개의 최외곽 측 방열핀(41)은 내측 방열핀(42) 여러 장을 용접하여 구성된 것을 특징으로 하는 IGBT 모듈용 발열장치.
청구항 2에 있어서, 상기 방열판(30)과 방열핀(40)은 알루미늄 재질이며, 2개의 최외곽 측 방열핀(40)은 방열판(30)에 알루미늄 용접되는 것을 특징으로 하는 IGBT 모듈용 발열장치.
청구항 1에 있어서, 상기 커버(20)는 방열을 위해 길이방향 양단이 개방된 것을 특징으로 하는 IGBT 모듈용 발열장치.