KR20220140295A - Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure - Google Patents

Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure Download PDF

Info

Publication number
KR20220140295A
KR20220140295A KR1020210046622A KR20210046622A KR20220140295A KR 20220140295 A KR20220140295 A KR 20220140295A KR 1020210046622 A KR1020210046622 A KR 1020210046622A KR 20210046622 A KR20210046622 A KR 20210046622A KR 20220140295 A KR20220140295 A KR 20220140295A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermal pad
heat dissipation
housing
dam
facing
Prior art date
Application number
KR1020210046622A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
구도현
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020210046622A priority Critical patent/KR20220140295A/en
Publication of KR20220140295A publication Critical patent/KR20220140295A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20145—Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20172—Fan mounting or fan specifications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures

Abstract

The present invention relates to electrical equipment for a vehicle and a heat dissipation structure. The electrical equipment for a vehicle comprises: a substrate unit which includes a heating element; a housing which includes a body part, and a thermal pad contact part protruding from a surface of the body part toward the substrate unit and provided at a position corresponding to the heating element; and a thermal pad which is interposed between the thermal pad contact part and the heating element. The thermal pad contact part has an uneven portion so as to increase a contact area with the thermal pad.

Description

차량용 전장품 및 방열구조체{ELECTRICAL EQUIPMENT FOR VEHICLE AND HEAT DISSIPATION STRUCTURE}Automotive electrical equipment and heat dissipation structure

본 발명은 차량용 전장품 및 방열구조체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 방열성능이 향상되고 접합신뢰성이 향상되는 차량용 전장품 및 방열구조체에 관한 것이다. The present invention relates to an electrical device for a vehicle and a heat dissipation structure, and more particularly, to an electrical component for a vehicle and a heat dissipation structure having improved heat dissipation performance and improved bonding reliability.

최근 인공지능기반의 자율주행기술이 확산되면서 차량의 전장품에 고성능 프로세서가 적용됨에 따라 프로세서의 발열량이 증가하고 있다. 이러한 발열량의 증가는 고온환경에서 전장품의 오작동을 유발할 수 있으므로, 전장품에는 프로세서의 온도를 적정범위로 유지시키기 위한 방열구조가 필요하다.Recently, with the spread of artificial intelligence-based autonomous driving technology, the amount of heat generated by the processor is increasing as high-performance processors are applied to the vehicle's electronic components. Since such an increase in the amount of heat may cause malfunctions of electronic devices in a high-temperature environment, heat dissipation structures for maintaining the temperature of the processor in an appropriate range are required for electronic devices.

고발열 프로세서가 적용되는 전장품의 냉각구조에 있어서 열전달 경로를 방해하는 주요한 요인은, 프로세서와 히트싱크의 계면에서의 접촉 열저항(Thermal Resistance)과, 히트싱크 표면에서 주위 공기로의 대류 열저항이다. In a cooling structure of an electronic device to which a high-heat processor is applied, the main factors impeding the heat transfer path are the thermal resistance of contact at the interface between the processor and the heatsink and the thermal resistance of convective heat from the surface of the heatsink to the surrounding air.

프로세서와 히트싱크의 계면에서 접촉 열저항은 서멀패드(Thermal Pad)를 적용하여 줄일 수 있으며, 서멀패드의 열전도도(k)과 면적(A), 두께(l)에 따라 접촉 열저항이 결정될 수 있다. 여기서 면적은 발열소자의 크기에 의해 결정되며, 열전도도는 통상 3~6[W/mK]이 사용되며 열전도도가 높을수록 가격이 비싸고 경도가 증가하는 문제가 있다. 따라서 서멀패드의 두께를 줄이기 위해 발열 프로세서와 히트싱크 사이의 갭(Gap)을 최소화할 필요가 있다. The contact thermal resistance at the interface between the processor and the heat sink can be reduced by applying a thermal pad, and the contact thermal resistance can be determined according to the thermal conductivity (k), area (A), and thickness (l) of the thermal pad. have. Here, the area is determined by the size of the heating element, and the thermal conductivity is usually 3 to 6 [W/mK], and the higher the thermal conductivity, the higher the price and the higher the hardness. Therefore, in order to reduce the thickness of the thermal pad, it is necessary to minimize the gap between the thermal processor and the heat sink.

그러나 전장품 제작 시 발열 프로세서와 히트싱크의 사이의 갭은 제작 및 조립공차로 인해 일정 값의 범위를 갖게 되므로, 서멀패드는 이러한 갭을 채우기 위해 최대 갭보다 소정 두께(약 0.3mm 정도) 두껍게 설계된다. 서멀패드는 최소 갭에서 압축되었을 때 반력에 의해 프로세서에 가해지는 하중이 프로세서 제조사에서 요구하는 허용하중보다 작도록 경도가 낮은 소재가 사용되고, 최근에는 압축에 따른 반력 발생량이 작은 도포형 서멀패드를 사용된다. 서멀패드는 발열 프로세서와 히트싱크 사이의 조립 공정에서 조립되거나, 히트싱크에 미리 부착 또는 조립되어 최종 조립공장으로 이송될 수 있다. However, when manufacturing electronic products, the gap between the thermal processor and the heat sink has a range of values due to manufacturing and assembly tolerances, so the thermal pad is designed to be thicker than the maximum gap (about 0.3 mm) to fill this gap. . For the thermal pad, a material with low hardness is used so that the load applied to the processor by reaction force is smaller than the allowable load required by the processor manufacturer when compressed in the minimum gap. do. The thermal pad may be assembled in an assembly process between the thermal processor and the heat sink, or may be pre-attached or assembled to the heat sink and transported to the final assembly plant.

그런데 서멀패드가 히트싱크에 미리 부착 또는 조립되어 조립공장으로 납품되는 경우, 이송 및 조립 공정 중에 서멀패드가 이탈되거나 오염되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 히트싱크에 부착된 서멀패드의 이탈과 오염을 방지하기 위한 구조의 개선이 필요하다. However, when the thermal pad is pre-attached or assembled on the heat sink and delivered to the assembly plant, the thermal pad may be detached or contaminated during the transport and assembly process. Therefore, it is necessary to improve the structure to prevent separation and contamination of the thermal pad attached to the heat sink.

한편, 히트싱크 표면에서 주위 공기로의 대류 열저항은 대류열전달계수(h)와 히트싱크의 면적(A)에 의해 결정된다. 여기서 대류열전달계수는 공기의 유동특성에 의해 결정되며, 히트싱크의 면적이 증가할수록 대류 열저항이 줄어든다. 따라서 히트싱크의 방열면적을 증대시키기 위 한 다양한 공법이 적용된다.On the other hand, the convective heat resistance from the heat sink surface to the ambient air is determined by the convective heat transfer coefficient (h) and the area (A) of the heat sink. Here, the convective heat transfer coefficient is determined by the air flow characteristics, and as the area of the heat sink increases, the convective heat resistance decreases. Therefore, various methods are applied to increase the heat dissipation area of the heat sink.

종래 방열면적을 증대시키기 위해 사용되는 스택핀 히트싱크는 ㄷ 형상으로 성형된 판재(스택핀)를 스택한 후 베이스에 접합하는 공법으로 제작된다. 이때 베이스와 스택핀의 접합 시에, 베이스와 스택핀을 솔더로 접합하거나, 열전도성 접착제로 접합한다. 솔더 접합한 경우 진동 내구성을 강화하기 위해 별도의 브라켓을 사용하여 베이스와 스택핀을 고정하고, 열전도성 접착제로 접합한 경우에는 접합강도가 솔더보다 더 낮기 때문에 더욱 강화된 강도 보강 구조가 필요하다. The conventional stack fin heat sink used to increase the heat dissipation area is manufactured by stacking a C-shaped plate (stack fin) and then bonding it to the base. At this time, when bonding the base and the stack pin, the base and the stack pin are bonded with solder or a thermally conductive adhesive. In the case of solder bonding, a separate bracket is used to secure the base and the stack pin to enhance vibration durability, and in the case of bonding with a thermal conductive adhesive, the bonding strength is lower than that of solder, so a stronger strength reinforcement structure is required.

그런데 이 경우 접합강도를 높이기 위해 별도의 브라켓과 보강구조가 필요하므로 부품수가 증가하는 문제가 있다. 따라서 별도의 부품을 적용하지 않고도 스택핀과 베이스의 접합신뢰성을 향상시킬 수 있는 구조의 개선이 필요한 실정이다. However, in this case, there is a problem in that the number of parts increases because a separate bracket and a reinforcing structure are required to increase the bonding strength. Therefore, it is necessary to improve the structure capable of improving the bonding reliability between the stack pin and the base without applying a separate component.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서멀패드 접촉부와 서멀패드와의 접촉면적을 증가시켜서 냉각효율을 향상시키는 차량용 전장품 및 방열구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electrical device for a vehicle and a heat dissipation structure that improve cooling efficiency by increasing a contact area between a thermal pad contact portion and a thermal pad.

또한, 본 발명은 덕트의 구조를 개선하여 별도의 접합강도 보강용 브라켓을 구비하지 않고도 하우징과 방열핀 사이의 접합강도를 높이는 차량용 전장품 및 방열구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an electrical device for a vehicle and a heat dissipation structure that improve the structure of the duct to increase the bonding strength between the housing and the heat dissipation fin without having a separate bracket for reinforcing bonding strength.

또한, 본 발명은 서멀패드와 하우징의 접착력이 증가되어 운반 또는 보관 중에 서멀패드의 이탈을 방지할 수 있고, 서멀패드의 오염을 방지하는 방열구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다In addition, an object of the present invention is to provide a heat dissipation structure that can prevent separation of the thermal pad during transportation or storage by increasing the adhesive force between the thermal pad and the housing, and preventing contamination of the thermal pad.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 전장품은 발열소자를 포함하는 기판부와, 본체부와, 상기 본체부의 상기 기판부를 향하는 면에 돌출되고 상기 발열소자에 대응되는 위치에 구비되는 서멀패드 접촉부를 포함하는 하우징과, 상기 서멀패드 접촉부와 상기 발열소자 사이에 개재되는 서멀패드를 포함하고, In order to achieve the above object, a vehicle electrical device according to the present invention includes a substrate portion including a heating element, a body portion, and a thermal pad protruding from a surface of the body portion facing the substrate portion and provided at a position corresponding to the heating element. A housing including a contact portion, and a thermal pad interposed between the thermal pad contact portion and the heating element,

상기 서멀패드 접촉부는 상기 서멀패드와의 접촉면적을 증가시키도록 요철이 형성된다. The thermal pad contact portion is concave and convex to increase a contact area with the thermal pad.

상기 서멀패드 접촉부는 상기 발열소자에 대응되게 형성되고 상기 요철이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상기 발열소자를 향하는 면에 돌출되고, 상기 몸체의 가장자리에 형성되는 댐을 포함할 수 있다. The thermal pad contact portion may include a body formed to correspond to the heating element and having the unevenness formed therein, and a dam protruding from a surface of the body facing the heating element and formed at an edge of the body.

상기 요철이 반복적으로 형성되는 방향을 제1 방향이라 하고, 상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면 상에서 상기 제1 방향에 수직한 방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 댐은 상기 몸체의 상기 제1 방향 양 단부에 형성되고 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 댐과, 상기 몸체의 상기 제2 방향 양 단부에 형성되고 상기 요철에 대응되게 요철 형상으로 형성되는 제2 댐을 포함할 수 있다. When a direction in which the irregularities are repeatedly formed is referred to as a first direction, and a direction perpendicular to the first direction on a surface of the body facing the thermal pad is referred to as a second direction, the dam is the first direction of the body. It may include a first dam formed at both ends of the direction and extending in the second direction, and a second dam formed at both ends of the body in the second direction and formed in a concave-convex shape to correspond to the concavo-convex shape.

상기 서멀패드는 상기 서멀패드 접촉부의 경도보다 낮은 경도를 갖도록 구비될 수 있다. The thermal pad may be provided to have a hardness lower than that of the thermal pad contact portion.

상기 서멀패드는, 상기 서멀패드 접촉부에 접촉된 상태에서 상기 요철에 대응되는 형상이 되도록 구비될 수 있다. The thermal pad may be provided to have a shape corresponding to the unevenness in a state in contact with the thermal pad contact portion.

상기 서멀패드는 열계면재료(Thermal Interface Material)를 포함할 수 있다. The thermal pad may include a thermal interface material.

상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면을 기준면이라 할 때, 상기 댐의 상기 기준면으로부터 돌출되는 길이는, 상기 요철의 상기 기준면으로부터 돌출되는 길이보다 길게 형성될 수 있다. When a surface of the body facing the thermal pad is referred to as a reference surface, a length protruding from the reference surface of the dam may be longer than a length protruding from the reference surface of the unevenness.

상기 댐의 상기 기준면에서 돌출되는 길이는, 상기 서멀패드의 상기 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성될 수 있다. A length of the dam protruding from the reference plane may be longer than a thickness in a direction perpendicular to the reference plane of the thermal pad.

상기 하우징의 상기 기판부를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비되는 방열부를 더 포함하고, 상기 방열부는 상기 하우징으로부터 돌출되고 복수 개가 이격되게 배열되는 방열핀과, 상기 방열핀의 일측에 구비되고 공기의 유동을 발생시키는 냉각 팬과, 상기 방열핀을 커버하게 구비되고 상기 하우징에 결합되고 상기 냉각 팬에 의해 유동하는 공기를 상기 방열핀으로 안내하는 덕트를 포함하고, 상기 덕트는 상기 방열핀을 상기 하우징을 향하는 방향으로 탄성 가압하도록 구비되는 탄성가압부를 포함할 수 있다. The housing further comprises a heat dissipation unit provided on a surface facing the direction opposite to the direction toward the substrate portion, wherein the heat dissipation unit protrudes from the housing and is provided with a plurality of heat dissipation fins arranged to be spaced apart from each other, and is provided on one side of the heat dissipation fin and is provided on one side of the air flow and a cooling fan for generating the heat dissipation fin, and a duct coupled to the housing and guiding air flowing by the cooling fan to the heat dissipation fin, wherein the duct moves the heat dissipation fin toward the housing. It may include an elastic pressing unit provided to elastically press.

상기 덕트는 상기 방열핀을 사이에 두고 상기 하우징에 대향되는 위치에 구비되는 가압판을 포함하고, 상기 탄성가압부는 상기 가압판에서 연장되고 상기 방열핀에 접촉되어 상기 방열핀을 탄성 가압하는 판스프링을 포함할 수 있다. The duct may include a pressure plate provided at a position opposite to the housing with the heat dissipation fin interposed therebetween, and the elastic pressure unit may include a plate spring extending from the pressure plate and in contact with the heat dissipation fin to elastically press the heat dissipation fin. .

상기 덕트를 상기 하우징에 결합하는 고정부재를 더 포함할 수 있다. A fixing member for coupling the duct to the housing may be further included.

본 발명에 따른 방열구조체는 수용공간을 형성하는 본체부와, 상기 수용공간을 향하는 면에 돌출되는 서멀패드 접촉부를 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 상기 수용공간을 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비되는 방열부와, 상기 서멀패드 접촉부에 접착되는 서멀패드와, 상기 서멀패드를 커버하도록 상기 서멀패드 접촉부에 부착되는 보호필름을 포함한다. The heat dissipation structure according to the present invention includes a housing including a main body forming an accommodating space, a thermal pad contact part protruding from a surface facing the accommodating space, and a surface facing the opposite direction to the direction facing the accommodating space of the housing. It includes a heat dissipation unit provided, a thermal pad adhered to the thermal pad contact unit, and a protective film attached to the thermal pad contact unit to cover the thermal pad.

상기 서멀패드 접촉부는 상기 서멀패드가 접착되는 몸체와, 상기 서멀패드를 둘러싸도록 상기 몸체의 가장자리에 돌출되는 댐을 포함하고, 상기 보호필름은 상기 댐에 부착될 수 있다. The thermal pad contact portion may include a body to which the thermal pad is attached, and a dam protruding from an edge of the body to surround the thermal pad, and the protective film may be attached to the dam.

상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면을 기준면이라 할 때, 상기 댐의 상기 기준면에서 돌출되는 길이는, 상기 서멀패드의 상기 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성될 수 있다. When a surface of the body facing the thermal pad is referred to as a reference surface, a length protruding from the reference surface of the dam may be longer than a thickness in a direction perpendicular to the reference surface of the thermal pad.

본 발명에 따른 차량용 전장품에 따르면 서멀패드 접촉부에 요철을 형성시킴으로써, 서멀패드 접촉부와 서멀패드와의 접촉면적을 증가시킬 수 있고, 이에 의해 발열소자에서 발생한 열이 하우징 및 방열부로 효과적으로 전달되어 냉각효율이 증대될 수 있다. According to the electronic device for a vehicle according to the present invention, the contact area between the thermal pad contact portion and the thermal pad can be increased by forming concavities and convexities on the thermal pad contact portion, whereby the heat generated from the heating element is effectively transferred to the housing and the heat dissipation portion, thereby cooling efficiency This can be increased.

또한 본 발명에 따르면 덕트에 판스프링 구조를 형성하여 탄성가압부를 구현함으로써, 별도의 접합강도 보강용 브라켓을 구비하지 않고도, 하우징과 방열핀 사이의 접합강도를 높일 수 있다. In addition, according to the present invention, by forming a plate spring structure in the duct to implement an elastic pressing unit, it is possible to increase the bonding strength between the housing and the heat dissipation fin without a separate bracket for reinforcing bonding strength.

또한 본 발명에 따른 방열구조체에 따르면, 서멀패드와 하우징의 접착력이 증가되어 운반 또는 보관 중에 서멀패드의 이탈을 방지할 수 있고, 보호필름에 의해 서멀패드의 오염을 방지할 수 있다. In addition, according to the heat dissipation structure according to the present invention, the adhesive force between the thermal pad and the housing is increased to prevent the thermal pad from being separated during transportation or storage, and contamination of the thermal pad by the protective film can be prevented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전장품을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부를 확대한 확대사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징을 하면에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 4의 일부를 확대한 도면으로, 본 발명의 실시예에 따른 서멀패드 접촉부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전장품의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열조립체와 기판부가 조립된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 비교예에 따른 방열조립체를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 비교예에 따른 방열조립체와 기판부가 조립된 상태를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view illustrating an electronic device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of FIG. 1 .
3 is a perspective view illustrating a substrate unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a housing according to an embodiment of the present invention as viewed from the lower surface.
5 is an enlarged view of a portion of FIG. 4, and is a perspective view illustrating a thermal pad contact unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating a configuration of an electrical device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating a heat dissipation assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the heat dissipation assembly and the substrate part are assembled according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a heat dissipation assembly according to a comparative example of the present invention.
10 is a view showing a state in which the heat dissipation assembly and the substrate unit are assembled according to a comparative example of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 차량용 전장품 및 방열구조체의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.First, the embodiments described below are suitable for understanding the technical characteristics of the present invention of the vehicle electrical equipment and heat dissipation structure. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, or the technical features of the present invention are not limited by the described embodiments, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전장품을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부를 확대한 확대사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징을 하면에서 바라본 사시도이고, 도 5는 도 4의 일부를 확대한 도면으로, 본 발명의 실시예에 따른 서멀패드 접촉부를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing an electrical device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of a housing according to an embodiment of the present invention as viewed from the lower surface, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion of FIG. 4 , and is a perspective view illustrating a thermal pad contact part according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전장품의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열조립체를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열조립체와 기판부가 조립된 상태를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 비교예에 따른 방열조립체를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 비교예에 따른 방열조립체와 기판부가 조립된 상태를 도시한 도면이다. 6 is a diagram schematically showing the configuration of an electric device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram schematically showing a heat dissipation assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an embodiment of the present invention It is a view showing a state in which the heat dissipation assembly and the substrate part according to the embodiment are assembled, FIG. 9 is a view showing the heat dissipation assembly according to the comparative example of the present invention, and FIG. 10 is the heat dissipation assembly and the substrate according to the comparative example of the present invention It is a view showing an additionally assembled state.

본 발명은 차량용 전장품(100)에 관한 것이다. 본 발명이 적용되는 전장품은 발열소자(210)가 구비된 기판부(200)와 하우징(300)을 포함하는 제품이면 다양하게 적용될 수 있고, 예를 들어 차량에 적용되는 각종 전자제어장치(Electronic Control Unit), 오디오, 클러스터, 엠프, 전방표시장치(Head Up Display, HUD) 등 다양한 장치에 적용될 수 있다. The present invention relates to an electrical device (100) for a vehicle. The electrical equipment to which the present invention is applied can be variously applied as long as it is a product including the substrate part 200 and the housing 300 provided with the heating element 210, for example, various electronic control devices applied to vehicles. Unit), audio, cluster, amplifier, and a front display device (Head Up Display, HUD) can be applied to various devices.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전장품(100)은 기판부(200)와, 하우징(300)과, 서멀패드(Thermal Pad, 400)를 포함한다. 또한 차량용 전장품(100)은 방열부(500)를 더 포함할 수 있다.1 to 10 , the automotive electrical device 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 200 , a housing 300 , and a thermal pad 400 . In addition, the automotive electrical equipment 100 may further include a heat dissipation unit 500 .

기판부(200)는 발열소자(210)를 포함한다. 예를 들어 기판부(200)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)을 포함할 수 있고, 인쇄회로기판에는 발열조사가 실장될 수 있다. 일례로 발열소자(210)는 전장품의 각종 프로세서와 센서 등 사용에 의해 열이 발생하는 소자일 수 있다. 기판부(200)의 하우징(300)을 향하는 방향의 반대 방향에 커버(201)가 조립되어 기판부(200)를 보호할 수 있다. 미설명부호인 202는 커버(201)를 조립하기 위한 스크류이다.The substrate 200 includes a heating element 210 . For example, the board 200 may include a printed circuit board (PCB), and heat radiation may be mounted on the printed circuit board. For example, the heating element 210 may be an element that generates heat due to the use of various processors and sensors of electronic devices. The cover 201 may be assembled in a direction opposite to the direction toward the housing 300 of the substrate unit 200 to protect the substrate unit 200 . Reference numeral 202, which is not described, denotes a screw for assembling the cover 201 .

하우징(300)은 차량용 전장품(100)의 전체적인 외관을 형성하고 기판부(200)를 보호하도록 구비될 수 있다. The housing 300 may be provided to form the overall appearance of the automotive electrical device 100 and to protect the substrate 200 .

방열부(500)는 차량용 전장품(100)에서 발생하는 열을 방출하기 위한 구성으로, 하우징(300)의 기판부(200)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비될 수 있다.The heat dissipation unit 500 is configured to dissipate heat generated from the automotive electrical equipment 100 , and may be provided on a surface of the housing 300 facing in a direction opposite to the direction facing the substrate unit 200 .

하우징(300)은 본체부(310)와 서멀패드 접촉부(330)를 포함한다. The housing 300 includes a body portion 310 and a thermal pad contact portion 330 .

본체부(310)는 하우징(300)의 몸체(331)를 이루는 것으로 기판부(200)를 커버하도록 구비될 수 있다. 서멀패드 접촉부(330)는 본체부(310)의 기판부(200)를 향하는 면에 돌출되고 발열소자(210)에 대응되는 위치에 구비된다. 구체적으로 서멀패드 접촉부(330)는 냉각을 위해 발열소자(210)에서 발생하는 열을 전달하도록 직, 간접적으로 발열소자(210)와 접촉되는 부분으로, 발열소자(210)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한 서멀패드 접촉부(330)는 본체부(310) 상에서 발열소자(210)를 향하여 돌출되게 구비될 수 있다. The body part 310 forms the body 331 of the housing 300 and may be provided to cover the substrate part 200 . The thermal pad contact part 330 protrudes from the surface of the body part 310 facing the substrate part 200 and is provided at a position corresponding to the heating element 210 . Specifically, the thermal pad contact portion 330 is a portion that directly or indirectly contacts the heating element 210 to transfer heat generated from the heating element 210 for cooling, and is formed at a position corresponding to the heating element 210 . can be In addition, the thermal pad contact portion 330 may be provided to protrude toward the heating element 210 on the body portion 310 .

서멀패드(400)는 서멀패드 접촉부(330)와 발열소자(210) 사이에 개재된다. 여기서 서멀패드 접촉부(330)는 서멀패드(400)와의 접촉면적을 증가시키도록 일방향으로 반복되는 요철(332)이 형성될 수 있다.The thermal pad 400 is interposed between the thermal pad contact part 330 and the heating element 210 . Here, the thermal pad contact portion 330 may have irregularities 332 that are repeated in one direction to increase the contact area with the thermal pad 400 .

구체적으로 서멀패드(400)는 발열소자(210)의 열을 하우징(300)과 방열부(500)에 전달하기 위한 구성으로, 서멀패드 접촉부(330)와 발열소자(210) 사이에 개재될 수 있다. 서멀패드(400)는 열전도율이 높은 소재로 이루어질 수 있고, 서멀패드 접촉부(330)에 부착 또는 조립 가능하게 구비될 수 있다. Specifically, the thermal pad 400 is configured to transfer the heat of the heating element 210 to the housing 300 and the heat dissipation unit 500 , and may be interposed between the thermal pad contact unit 330 and the heating element 210 . have. The thermal pad 400 may be made of a material having high thermal conductivity, and may be attached or assembled to the thermal pad contact portion 330 .

구체적으로 서멀패드(400)는 열계면재료(Thermal Interface Material, 이하 TIM 이라 함)를 포함할 수 있다. TIM은 방열효율을 높이기 위해 발열소자(210)와 서멀패드 접촉부(330) 사이의 접촉면의 공기층을 메우는 역할을 하는 열전도율이 우수한 물질이다. TIM을 통해 발열소자(210)와 서멀패드 접촉부(330)의 접촉면에서의 열저항을 줄일 수 있고, 접착성을 부여할 수 있다. Specifically, the thermal pad 400 may include a thermal interface material (hereinafter referred to as TIM). TIM is a material with excellent thermal conductivity that fills the air layer on the contact surface between the heating element 210 and the thermal pad contact part 330 in order to increase heat dissipation efficiency. Through the TIM, it is possible to reduce the thermal resistance at the contact surface of the heating element 210 and the thermal pad contact part 330 , and to provide adhesion.

서멀패드 접촉부(330)는 서멀패드(400)와의 접촉면적을 증가시키도록 요철(332)이 형성될 수 있다. The thermal pad contact portion 330 may be formed with concavities and convexities 332 to increase the contact area with the thermal pad 400 .

구체적으로 발열소자(210)와 서멀패드 접촉부(330) 사이의 접촉 열저항은 서멀패드(400)의 열전도도와, 면적과, 두께에 따라 결정될 수 있다. 이 중 열전도도가 높은 서멀패드(400)를 사용하는 경우 비용이 증가하고 경도가 증가하는 문제가 발생할 수 있고, 서멀패드(400)의 두께는 설계사양에 따라 결정될 수 있으므로, 서멀패드(400)의 접촉면적을 증기시키는 것이 유리할 수 있다. Specifically, the contact thermal resistance between the heating element 210 and the thermal pad contact portion 330 may be determined according to the thermal conductivity, area, and thickness of the thermal pad 400 . Among them, when the thermal pad 400 having high thermal conductivity is used, a problem of increased cost and increased hardness may occur, and the thickness of the thermal pad 400 may be determined according to design specifications, so the thermal pad 400 ) It may be advantageous to vaporize the contact area of

본 발명은 서멀패드 접촉부(330)에 요철(332)을 형성시킴으로써, 서멀패드 접촉부(330)와 서멀패드(400)와의 접촉면적을 증가시킬 수 있다. 이에 의해 발열소자(210)에서 발생한 열이 하우징(300) 및 방열부(500)로 효과적으로 전달될 수 있다. According to the present invention, the contact area between the thermal pad contact portion 330 and the thermal pad 400 may be increased by forming the irregularities 332 on the thermal pad contact portion 330 . Accordingly, the heat generated by the heating element 210 may be effectively transferred to the housing 300 and the heat dissipation unit 500 .

구체적으로 서멀패드 접촉부(330)는 몸체(331)와, 요철(332)과 댐(333)을 포함할 수 있다. Specifically, the thermal pad contact portion 330 may include a body 331 , an unevenness 332 , and a dam 333 .

몸체(331)는 발열소자(210)의 형상에 대응되게 형성될 수 있고 요철(332)이 형성될 수 있다. 요철(332)은 일례로 몸체(331)에 일방향으로 반복되게 형성될 수 있다. 여기서 서멀패드(400)와 서멀패드 접촉부(330)의 접촉면적은, 요철(332)의 개수가 많을수록, 요철(332)의 깊이가 깊을수록 증가할 수 있다. 단 요철(332)의 형상과 개수 및 깊이는 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니고 전장품의 설계 사양 및 설치 환경에 따라 다양하게 변형실시 가능하다. The body 331 may be formed to correspond to the shape of the heating element 210 , and irregularities 332 may be formed. The unevenness 332 may be repeatedly formed in one direction on the body 331 , for example. Here, the contact area between the thermal pad 400 and the thermal pad contact portion 330 may increase as the number of the irregularities 332 increases and the depth of the irregularities 332 increases. However, the shape, number, and depth of the concavo-convex 332 are not limited to the illustrated embodiment, and various modifications may be made according to the design specifications of the electrical equipment and the installation environment.

댐(333)은 몸체(331)의 발열소자(210)를 향하는 면에 돌출되고, 몸체(331)의 가장자리에 형성될 수 있다. The dam 333 protrudes from the surface of the body 331 facing the heating element 210 , and may be formed at an edge of the body 331 .

구체적으로 댐(333)은 서멀패드(400)가 부착 또는 조립되는 면인, 발열소자(210)를 향하는 면의 가장자리 둘레를 따라 형성될 수 있다. 서멀패드 접촉부(330)는 댐(333)이 형성됨으로써, 하우징(300)과 기판부(200)의 조립 시 또는, 서멀패드(400)를 부착 또는 조립한 상태로 하우징(300)을 운송 시에, 서멀패드(400)가 이탈되는 것을 최소화하고 오염을 방지할 수 있다. Specifically, the dam 333 may be formed along the edge of the surface to which the thermal pad 400 is attached or assembled, the surface facing the heating element 210 . When the thermal pad contact part 330 is formed with a dam 333 , when assembling the housing 300 and the substrate 200 or when transporting the housing 300 with the thermal pad 400 attached or assembled. , it is possible to minimize the separation of the thermal pad 400 and prevent contamination.

예를 들어 도 5를 참조하면, 댐(333)은 제1 댐(334)과 제2 댐(335)을 포함할 수 있다. For example, referring to FIG. 5 , the dam 333 may include a first dam 334 and a second dam 335 .

설명의 편의상, 요철(332)이 반복적으로 형성되는 방향을 제1 방향이라 하고, 몸체(331)의 서멀패드(400)를 향하는 면 상에서 제1 방향에 수직한 방향을 제2 방향이라 한다.For convenience of description, a direction in which the irregularities 332 are repeatedly formed is referred to as a first direction, and a direction perpendicular to the first direction on the surface of the body 331 facing the thermal pad 400 is referred to as a second direction.

제1 댐(334)은 몸체(331)의 제1 방향 양 단부에 형성되고 제2 방향을 따라 연장될 수 있다. 제2 댐(335)은 몸체(331)의 제2 방향 양 단부에 형성되고 요철(332)에 대응되게 요철(332) 형상으로 형성될 수 있다. The first dam 334 may be formed at both ends of the body 331 in the first direction and extend in the second direction. The second dam 335 is formed at both ends of the body 331 in the second direction and may be formed in the shape of the concavo-convex 332 to correspond to the concavo-convex 332 .

구체적으로 댐(333)은 마주보는 한 쌍의 제1 댐(334)과, 제1 댐(334)에 수직하고 서로 마주보는 한 쌍의 제2 댐(335)을 포함하여, 몸체(331)의 가장자리를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제1 댐(334)은 요철(332)이 반복되는 제1 방향의 양 단부에 형성될 수 있고, 요철(332) 없이 형성될 수 있다. 제2 댐(335)은 요철(332)의 형상에 대응되게 요철(332) 형상으로 형성될 수 있다. Specifically, the dam 333 includes a pair of first dams 334 facing each other, and a pair of second dams 335 that are perpendicular to the first dam 334 and face each other. It may be formed to surround the edge. The first dam 334 may be formed at both ends of the first direction in which the unevenness 332 is repeated, and may be formed without the unevenness 332 . The second dam 335 may be formed in the shape of the unevenness 332 to correspond to the shape of the unevenness 332 .

다만, 댐(333)의 형상은 상기한 형상에 한정하는 것은 아니고, 서멀패드(400)를 둘러싸도록 몸체(331)의 가장자리에 형성될 수 있다면 다양한 형상으로 변형될 수 있다. However, the shape of the dam 333 is not limited to the above-described shape, and if it can be formed on the edge of the body 331 to surround the thermal pad 400 , it may be deformed into various shapes.

또한 서멀패드(400)는 서멀패드 접촉부(330)의 경도(hardness)보다 낮은 경도를 갖도록 구비될 수 있다. 이에 의해 서멀패드(400)는 서멀패드 접촉부(330)에 접촉된 상태에서 요철(332)에 대응되는 형상의 요철부(410)가 형성될 수 있다. 본 발명은 상기한 바와 같이 서멀패드(400)에 경도가 낮은 TIM을 포함함으로써 이를 구현할 수 있다. In addition, the thermal pad 400 may be provided to have a hardness lower than the hardness of the thermal pad contact portion 330 . As a result, the thermal pad 400 may be formed with a concave-convex portion 410 having a shape corresponding to the concave-convex portion 332 in a state in which the thermal pad 400 is in contact with the thermal pad contact portion 330 . The present invention can be implemented by including a TIM having a low hardness in the thermal pad 400 as described above.

서멀패드(400)의 경도가 서멀패드 접촉부(330)의 경도보다 낮기 때문에 서멀패드(400)를 서멀패드 접촉부(330)에 부착할 때 서멀패드(400)가 요철(332) 사이 사이에 삽입되어 접촉면적이 넓어질 수 있다. Since the hardness of the thermal pad 400 is lower than the hardness of the thermal pad contact portion 330 , the thermal pad 400 is inserted between the irregularities 332 when attaching the thermal pad 400 to the thermal pad contact portion 330 . The contact area can be widened.

한편 댐(333)의 깊이는 요철(332)의 깊이 또는 서멀패드(400)의 두께보다 깊게 형성되어, 서멀패드(400)를 더욱 효과적으로 보호할 수 있다. Meanwhile, the depth of the dam 333 is formed to be deeper than the depth of the unevenness 332 or the thickness of the thermal pad 400 , so that the thermal pad 400 can be more effectively protected.

구체적으로 몸체(331)의 서멀패드(400)를 향하는 면을 기준면이라 할 때, 댐(333)의 기준면으로부터 돌출되는 길이는, 요철(332)의 기준면으로부터 돌출되는 길이보다 길게 형성될 수 있다. 즉 댐(333)의 깊이가 요철(332)의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다. Specifically, when the surface of the body 331 facing the thermal pad 400 is referred to as a reference surface, the length protruding from the reference surface of the dam 333 may be longer than the length protruding from the reference surface of the unevenness 332 . That is, the depth of the dam 333 may be formed to be deeper than the depth of the unevenness 332 .

또한, 댐(333)의 기준면에서 돌출되는 길이는, 서멀패드(400)의 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성될 수 있다. 즉 댐(333)의 깊이는 서멀패드(400)의 두께보다 깊게 형성될 수 있다. In addition, a length protruding from the reference surface of the dam 333 may be formed to be longer than a thickness in a direction perpendicular to the reference surface of the thermal pad 400 . That is, the depth of the dam 333 may be formed to be deeper than the thickness of the thermal pad 400 .

이러한 형상에 의해 서멀패드(400)가 부착 또는 조립된 상태에서, 댐(333)이 서멀패드(400)보다 기준면으로부터 더 돌출된 형상이 될 수 있다. 이에 따라 하우징(300)에 서멀패드(400)가 부착 또는 조립된 상태에서 조립 공정을 위해 이송될 때, 댐(333)은 서멀패드(400)가 외부와 접촉되는 것을 최소화할 수 있고 서멀패드(400)의 이탈을 방지할 수 있다. In a state in which the thermal pad 400 is attached or assembled by this shape, the dam 333 may have a shape that more protrudes from the reference plane than the thermal pad 400 . Accordingly, when the thermal pad 400 is transferred to the housing 300 for the assembly process in the attached or assembled state, the dam 333 can minimize the contact of the thermal pad 400 with the outside and the thermal pad ( 400) can be prevented.

한편 도 1, 도 2, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 방열부(500)는 하우징(300)에 설치되어 발열소자(210)로부터 하우징(300)에 전달된 열을 방열하기 위한 구성으로, 하우징(300)의 기판부(200)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비될 수 있다. On the other hand, referring to FIGS. 1, 2, and 6 to 8, the heat dissipation unit 500 is installed in the housing 300 to dissipate the heat transferred from the heating element 210 to the housing 300. It may be provided on a surface of the housing 300 facing in a direction opposite to the direction facing the substrate unit 200 .

방열부(500)는 방열핀(510)과, 냉각 팬(520)과, 덕트(530)를 포함할 수 있다. The heat dissipation unit 500 may include a heat dissipation fin 510 , a cooling fan 520 , and a duct 530 .

방열핀(510)은 하우징(300)으로부터 돌출되고 복수 개가 이격되게 배열될 수 있다. 예를 들어 방열핀(510)은 ㄷ 형상으로 성형된 판재를 일방향으로 스택한 후 하우징(300)에 접합될 수 있다. 방열핀(510)을 하우징(300)에 접합하는 방식으로는, 예를 들어 하우징(300)과 방열핀(510)에 니켈 도금 후 솔더로 접합하거나, 표면처리 없이 열전도성 접착제로 접합할 수 있다. A plurality of heat dissipation fins 510 protrude from the housing 300 and may be arranged to be spaced apart from each other. For example, the heat dissipation fin 510 may be bonded to the housing 300 after stacking a plate formed in a C-shape in one direction. As a method of bonding the heat dissipation fin 510 to the housing 300 , for example, the housing 300 and the heat dissipation fin 510 may be bonded to the housing 300 and the heat dissipation fin 510 by nickel plating and then soldered, or may be bonded using a thermally conductive adhesive without surface treatment.

냉각 팬(520)은 방열핀(510)의 일측에 구비되고 공기의 유동을 발생시킬 수 있다. 냉각 팬(520)에 의한 공기의 유동에 의해 방열핀(510)의 열이 외부로 방출될 수 있다. The cooling fan 520 is provided on one side of the heat dissipation fin 510 and may generate a flow of air. The heat of the heat dissipation fin 510 may be discharged to the outside by the flow of air by the cooling fan 520 .

덕트(530)는 방열핀(510)을 커버하게 구비되고 하우징(300)에 결합되고 냉각 팬(520)에 의해 유동하는 공기를 방열핀(510)으로 안내할 수 있다. 여기서 덕트(530)는 방열핀(510)을 하우징(300)을 향하는 방향으로 탄성 가압하도록 구비되는 탄성가압부(532)를 포함할 수 있다. The duct 530 is provided to cover the heat dissipation fin 510 , is coupled to the housing 300 , and may guide air flowing by the cooling fan 520 to the heat dissipation fin 510 . Here, the duct 530 may include an elastic pressing part 532 provided to elastically press the heat dissipation fins 510 in a direction toward the housing 300 .

구체적으로 덕트(530)는 공기의 흐름을 안내하기 위해 하우징(300)에 고정되는 부재이다. 방열부(500)는 덕트(530)를 하우징(300)에 결합하는 고정부재(533)를 더 포함할 수 있다. 여기서 고정부재(533)는 덕트(530)와 하우징(300)에 관통하여 체결되는 고정스크류일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. Specifically, the duct 530 is a member fixed to the housing 300 to guide the flow of air. The heat dissipation unit 500 may further include a fixing member 533 coupling the duct 530 to the housing 300 . Here, the fixing member 533 may be a fixing screw that penetrates and is fastened to the duct 530 and the housing 300 , but is not limited thereto.

그런데 방열핀(510)은 솔더 또는 열전도성 접착제로 접합하는 경우, 접합 강도가 낮아서 방열핀(510)과 하우징(300)에 진동이 발생할 수 있고, 이러한 진동에 의해 접합 부분에서 파손이 발생할 수 있다. 이에 본 발명의 실시예는 덕트(530)에 탄성가압부(532)를 포함하여 접합 부분에서의 접합 강도를 보강할 수 있다. However, when the heat dissipation fin 510 is bonded with solder or a thermally conductive adhesive, the bonding strength may be low, so that vibration may occur between the heat dissipation fin 510 and the housing 300 , and damage may occur at the bonding portion by such vibration. Accordingly, in the embodiment of the present invention, the bonding strength at the bonding portion may be reinforced by including the elastic pressing unit 532 in the duct 530 .

구체적으로 덕트(530)는 방열핀(510)을 사이에 두고 하우징(300)에 대향되는 위치에 구비되는 가압판(531)을 포함할 수 있다. 그리고 탄성가압부(532)는 가압판(531)에서 연장되고 방열핀(510)에 접촉되어 방열핀(510)을 탄성 가압하는 판스프링(532)을 포함할 수 있다. Specifically, the duct 530 may include a pressure plate 531 provided at a position opposite to the housing 300 with the heat dissipation fin 510 interposed therebetween. In addition, the elastic pressure unit 532 may include a plate spring 532 extending from the pressure plate 531 and in contact with the heat radiation fin 510 to elastically press the heat radiation fin 510 .

즉 본 발명의 실시예는 덕트(530)에 판스프링(532) 구조를 형성하여 탄성가압부(532)를 구현함으로써, 별도의 접합강도 보강용 브라켓을 구비하지 않고도, 하우징(300)과 방열핀(510) 사이의 접합강도를 높일 수 있다. 가압판(531)에서 연장되게 형성된 판스프링(532)에 의해, 방열핀(510)이 하우징(300)을 향하는 방향으로 가압되어 밀착됨으로써, 접합강도가 높아질 수 있다. 이와 같이 탄성가압부(532)에 의해 하우징(300)과 방열핀(510)이 밀착됨으로써 진동에 의해 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다. That is, the embodiment of the present invention forms the plate spring 532 structure in the duct 530 to implement the elastic pressing part 532, without having a separate bracket for reinforcing joint strength, the housing 300 and the heat radiation fin ( 510) can increase the bonding strength between them. By the plate spring 532 formed to extend from the pressing plate 531 , the heat dissipation fin 510 is pressed and pressed in the direction toward the housing 300 , thereby increasing bonding strength. As described above, since the housing 300 and the heat dissipation fin 510 are brought into close contact with each other by the elastic pressing unit 532 , bonding reliability may be improved by vibration.

한편 도 7 및 도 8에는 본 발명의 실시예에 따른 방열구조체(10)가 도시된다. 본 발명에 따른 방열구조체(10)는 상기한 방열부(500)와 하우징(300) 및 서멀패드(400)를 미리 조립한 상태의 구조체로서, 기판부(200)와의 조립 공정을 위해 운반 또는 준비하기 위한 구조체이다. 이하에서 설명하는 방열구조체(10)는 상기한 차량용 전장품(100)에 포함된 하우징(300)과 방열부(500)와 서멀패드(400)의 구성을 모두 포함할 수 있고, 이하에서는 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략한다. Meanwhile, the heat dissipation structure 10 according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. 7 and 8 . The heat dissipation structure 10 according to the present invention is a structure in which the heat dissipation unit 500, the housing 300, and the thermal pad 400 are pre-assembled, and is transported or prepared for the assembly process with the substrate unit 200 It is a structure for The heat dissipation structure 10 to be described below may include all of the configurations of the housing 300, the heat dissipation unit 500, and the thermal pad 400 included in the above-described automotive electrical equipment 100, and hereinafter, in the same configuration. A duplicate description will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 방열구조체(10)는 하우징(300)과, 방열부(500)와, 서멀패드(400) 및 보호필름(20)을 포함할 수 있다. The heat dissipation structure 10 according to the embodiment of the present invention may include a housing 300 , a heat dissipation unit 500 , a thermal pad 400 , and a protective film 20 .

하우징(300)은 수용공간을 형성하는 본체부(310)와, 수용공간을 향하는 면에 돌출되는 서멀패드 접촉부(330)를 포함할 수 있다. The housing 300 may include a body portion 310 forming an accommodation space, and a thermal pad contact portion 330 protruding from a surface facing the accommodation space.

방열부(500)는 하우징(300)의 수용공간을 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비될 수 있다. 방열부(500)는 방열핀(510)을 포함할 수 있고, 하우징(300)과 결합될 수 있다. The heat dissipation unit 500 may be provided on a surface facing the opposite direction to the direction facing the accommodation space of the housing 300 . The heat dissipation unit 500 may include a heat dissipation fin 510 , and may be coupled to the housing 300 .

서멀패드(400)는 서멀패드 접촉부(330)에 접착될 수 있다. 즉 서멀패드(400)는 하우징(300)에 접착된 상태로 조립 공정으로 운반될 수 있다. The thermal pad 400 may be adhered to the thermal pad contact portion 330 . That is, the thermal pad 400 may be transported to the assembly process while being adhered to the housing 300 .

보호필름(20)은 서멀패드(400)를 커버하도록 서멀패드 접촉부(330)에 부착될 수 있다. 이에 따라 서멀패드(400)는 방열조립체의 이송 시나, 보관 시에 보호필름(20)에 의해 오염이 방지될 수 있다. The protective film 20 may be attached to the thermal pad contact portion 330 to cover the thermal pad 400 . Accordingly, the thermal pad 400 can be prevented from being contaminated by the protective film 20 during transport or storage of the heat dissipation assembly.

구체적으로 서멀패드 접촉부(330)는 서멀패드(400)가 접착되는 몸체(331)와, 몸체(331)에 형성되는 요철(332)과, 서멀패드(400) 및 요철(332)을 둘러싸도록 몸체(331)의 가장자리에 돌출되는 댐(333)을 포함할 수 있다. 그리고 보호필름(20)은 댐(333)에 부착될 수 있다. Specifically, the thermal pad contact part 330 includes the body 331 to which the thermal pad 400 is attached, the unevenness 332 formed on the body 331, and the thermal pad 400 and the unevenness 332 so as to surround the body. A dam 333 protruding from the edge of the 331 may be included. And the protective film 20 may be attached to the dam (333).

여기서 몸체(331)의 서멀패드(400)를 향하는 면을 기준면이라 할 때, 댐(333)의 기준면에서 돌출되는 길이는, 서멀패드(400)의 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성될 수 있다. Here, when the surface of the body 331 facing the thermal pad 400 is referred to as the reference surface, the length protruding from the reference surface of the dam 333 may be formed longer than the thickness in the direction perpendicular to the reference surface of the thermal pad 400 . have.

서멀패드 접촉부(330)에 형성된 요철(332)에 의해, 서멀패드(400)와 하우징(300)의 접착력의 더욱 증가되어, 운반 또는 보관 중에 서멀패드(400)의 이탈을 방지할 수 있다. 또한 댐(333)의 돌출 길이를 서멀패드(400)의 도포 두께보다 길게 함으로써, 보호필름(20)은 서멀패드(400)에 접촉되지 않은 상태로 댐(333)에 부착될 수 있다. Due to the unevenness 332 formed on the thermal pad contact portion 330 , the adhesive force between the thermal pad 400 and the housing 300 is further increased, thereby preventing the thermal pad 400 from being separated during transportation or storage. In addition, by making the protrusion length of the dam 333 longer than the coating thickness of the thermal pad 400 , the protective film 20 may be attached to the dam 333 without contacting the thermal pad 400 .

예를 들어 도 9 및 도 10에 도시된 비교예에는 베이스(1)에 댐과 요철이 형성되지 않은 일 례가 도시된다. 비교예에 따른 방열구조체는 베이스(1)와, 베이스(1)의 일면에 구비되는 스택핀(2)과, 베이스(1)의 타면에 구비되는 서멀패드와, 서멀패드를 보호하는 보호 캡(4)을 포함할 수 있다. 또한 비교에에 따른 방열구조체는 기판(6)과의 조립 시에 보호 캡(4)을 제거하고 베이스(1)와 발열소자(5) 사이에 서멀패드가 개재되도록 조립될 수 있다. For example, in the comparative example shown in FIGS. 9 and 10, an example in which the dam and the unevenness are not formed on the base 1 is shown. The heat dissipation structure according to the comparative example includes a base 1, a stack fin 2 provided on one surface of the base 1, a thermal pad provided on the other surface of the base 1, and a protective cap for protecting the thermal pad ( 4) may be included. In addition, the heat dissipation structure according to the comparison may be assembled such that the protective cap 4 is removed during assembly with the substrate 6 and a thermal pad is interposed between the base 1 and the heating element 5 .

도 9와 같이 서멀패드 접촉부에 도포된 서멀패드를 보호하기 위해 보호 캡(4)을 결합하는 경우, 보호 캡(4)을 결합하기 위한 공정이 추가되고 보호 캡(4)의 부피로 인해 운반 및 보관이 어려울 수 있다. 또한 비교예와 같이 요철이 형성되지 않은 경우, 요철이 형성된 경우에 비해 서멀패드의 접착력이 낮아서 운반 중에 이탈되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 도 10과 같이 기판(6)과 발열구조체를 조립한 후에, 비교예의 베이스(1)에는 요철이 형성되지 않으므로, 비교예는 서멀패드와 베이스(1) 사이의 접촉 면적이 작아서 본 발명에 비해 접촉 열저항이 높을 수 있고, 이로 인해 냉각 효율이 떨어질 수 있다. When the protective cap 4 is combined to protect the thermal pad applied to the thermal pad contact portion as shown in FIG. 9, a process for combining the protective cap 4 is added, and due to the volume of the protective cap 4, transport and Storage can be difficult. In addition, when the unevenness is not formed as in the comparative example, the adhesive force of the thermal pad is lower than when the unevenness is formed, and thus a problem of separation during transportation may occur. In addition, after assembling the substrate 6 and the heat generating structure as shown in FIG. 10 , no unevenness is formed on the base 1 of the comparative example, so the contact area between the thermal pad and the base 1 in the comparative example is small compared to the present invention. Contact thermal resistance may be high, which may reduce cooling efficiency.

이와 같은 본 발명에 따른 차량용 전장품에 따르면 서멀패드 접촉부에 요철을 형성시킴으로써, 서멀패드 접촉부와 서멀패드와의 접촉면적을 증가시킬 수 있고, 이에 의해 발열소자에서 발생한 열이 하우징 및 방열부로 효과적으로 전달되어 냉각효율이 증대될 수 있다. According to the automotive electrical equipment according to the present invention, the contact area between the thermal pad contact portion and the thermal pad can be increased by forming irregularities in the thermal pad contact portion, and thereby the heat generated from the heating element is effectively transferred to the housing and the heat dissipation portion. Cooling efficiency can be increased.

또한 본 발명에 따르면 덕트에 판스프링 구조를 형성하여 탄성가압부를 구현함으로써, 별도의 접합강도 보강용 브라켓을 구비하지 않고도, 하우징과 방열핀 사이의 접합강도를 높일 수 있다. In addition, according to the present invention, by forming a plate spring structure in the duct to implement an elastic pressing unit, it is possible to increase the bonding strength between the housing and the heat dissipation fin without a separate bracket for reinforcing bonding strength.

또한 본 발명에 따른 방열구조체에 따르면, 서멀패드와 하우징의 접착력이 증가되어 운반 또는 보관 중에 서멀패드의 이탈을 방지할 수 있고, 보호필름에 의해 서멀패드의 오염을 방지할 수 있다. In addition, according to the heat dissipation structure according to the present invention, the adhesive force between the thermal pad and the housing is increased to prevent the thermal pad from being separated during transportation or storage, and contamination of the thermal pad by the protective film can be prevented.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다. As mentioned above, although specific embodiments of the present invention have been described above, the spirit and scope of the present invention are not limited to these specific embodiments, and those described in the claims by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains Various modifications and variations are possible without changing the gist of the present invention.

1: 베이스 2: 스택핀
3: 서멀패드 4: 보호 캡
5: 발열소자 6: 기판
10: 방열구조체 20: 보호필름
100: 차량용 전장품 200: 기판부
210: 발열소자 300: 하우징
310: 본체부 330: 서멀패드 접촉부
331: 몸체 332: 요철
333: 댐 334: 제1 댐
335: 제2 댐 400: 서멀패드
410: 요철 500: 방열부
510: 방열핀 520: 냉각 팬
530: 덕트 531: 가압판
532: 탄성가압부, 판스프링1: Base 2: Stack pin
3: Thermal pad 4: Protective cap
5: Heating element 6: Substrate
10: heat dissipation structure 20: protective film
100: automotive electrical equipment 200: substrate part
210: heating element 300: housing
310: body portion 330: thermal pad contact portion
331: body 332: irregularities
333: dam 334: first dam
335: second dam 400: thermal pad
410: uneven 500: heat dissipation part
510: heat dissipation fin 520: cooling fan
530: duct 531: platen
532: elastic pressure part, leaf spring

Claims (14)

발열소자를 포함하는 기판부;
본체부와, 상기 본체부의 상기 기판부를 향하는 면에 돌출되고 상기 발열소자에 대응되는 위치에 구비되는 서멀패드 접촉부를 포함하는 하우징; 및
상기 서멀패드 접촉부와 상기 발열소자 사이에 개재되는 서멀패드를 포함하고,
상기 서멀패드 접촉부는 상기 서멀패드와의 접촉면적을 증가시키도록 요철이 형성되는 차량용 전장품. a substrate unit including a heating element;
a housing including a body part and a thermal pad contact part protruding from a surface of the body part facing the substrate part and provided at a position corresponding to the heating element; and
and a thermal pad interposed between the thermal pad contact part and the heating element,
The thermal pad contact portion is an electronic device for a vehicle in which unevenness is formed to increase a contact area with the thermal pad. 제1항에 있어서,
상기 서멀패드 접촉부는
상기 발열소자에 대응되게 형성되고 상기 요철이 형성된 몸체; 및
상기 몸체의 상기 발열소자를 향하는 면에 돌출되고, 상기 몸체의 가장자리에 형성되는 댐을 포함하는 차량용 전장품.According to claim 1,
The thermal pad contact part
a body formed to correspond to the heating element and having the unevenness; and
and a dam protruding from a surface of the body facing the heating element and formed at an edge of the body. 제2항에 있어서,
상기 요철이 반복적으로 형성되는 방향을 제1 방향이라 하고, 상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면 상에서 상기 제1 방향에 수직한 방향을 제2 방향이라 할 때,
상기 댐은
상기 몸체의 상기 제1 방향 양 단부에 형성되고 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 댐; 및
상기 몸체의 상기 제2 방향 양 단부에 형성되고 상기 요철에 대응되게 요철 형상으로 형성되는 제2 댐을 포함하는 차량용 전장품.3. The method of claim 2,
When a direction in which the irregularities are repeatedly formed is referred to as a first direction, and a direction perpendicular to the first direction on a surface of the body facing the thermal pad is referred to as a second direction,
the dam is
a first dam formed at both ends of the body in the first direction and extending in the second direction; and
and a second dam formed at both ends of the body in the second direction and formed in a concave-convex shape to correspond to the concavo-convex shape. 제2항에 있어서,
상기 서멀패드는 상기 서멀패드 접촉부의 경도보다 낮은 경도를 갖는 차량용 전장품.3. The method of claim 2,
The thermal pad has a lower hardness than the hardness of the thermal pad contact portion for a vehicle electrical equipment. 제1항에 있어서,
상기 서멀패드는, 상기 서멀패드 접촉부에 접촉된 상태에서 상기 요철에 대응되는 형상이 되도록 구비되는 차량용 전장품.According to claim 1,
The thermal pad is provided to have a shape corresponding to the unevenness in a state in contact with the thermal pad contact portion. 제1항에 있어서,
상기 서멀패드는 열계면재료(Thermal Interface Material)를 포함하는 차량용 전장품. According to claim 1,
The thermal pad is an electrical device for a vehicle comprising a thermal interface material. 제2항에 있어서,
상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면을 기준면이라 할 때,
상기 댐의 상기 기준면으로부터 돌출되는 길이는, 상기 요철의 상기 기준면으로부터 돌출되는 길이보다 길게 형성되는 차량용 전장품.3. The method of claim 2,
When the surface of the body facing the thermal pad is referred to as the reference surface,
A length protruding from the reference surface of the dam is longer than a length protruding from the reference surface of the irregularities. 제7항에 있어서,
상기 댐의 상기 기준면에서 돌출되는 길이는, 상기 서멀패드의 상기 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성되는 차량용 전장품.8. The method of claim 7,
A length of the dam protruding from the reference plane is longer than a thickness in a direction perpendicular to the reference plane of the thermal pad. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 상기 기판부를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비되는 방열부를 더 포함하고,
상기 방열부는
상기 하우징으로부터 돌출되고 복수 개가 이격되게 배열되는 방열핀;
상기 방열핀의 일측에 구비되고 공기의 유동을 발생시키는 냉각 팬; 및
상기 방열핀을 커버하게 구비되고 상기 하우징에 결합되고 상기 냉각 팬에 의해 유동하는 공기를 상기 방열핀으로 안내하는 덕트를 포함하고,
상기 덕트는 상기 방열핀을 상기 하우징을 향하는 방향으로 탄성 가압하도록 구비되는 탄성가압부를 포함하는 차량용 전장품.According to claim 1,
Further comprising a heat dissipation unit provided on a surface of the housing facing in a direction opposite to the direction facing the substrate unit,
the heat sink
a plurality of heat dissipation fins protruding from the housing and arranged to be spaced apart;
a cooling fan provided at one side of the heat dissipation fin and generating a flow of air; and
and a duct provided to cover the heat dissipation fin, coupled to the housing, and guiding air flowing by the cooling fan to the heat dissipation fin,
The duct includes an elastic pressing part provided to elastically press the heat dissipation fin in a direction toward the housing. 제9항에 있어서,
상기 덕트는 상기 방열핀을 사이에 두고 상기 하우징에 대향되는 위치에 구비되는 가압판을 포함하고,
상기 탄성가압부는 상기 가압판에서 연장되고 상기 방열핀에 접촉되어 상기 방열핀을 탄성 가압하는 판스프링을 포함하는 차량용 전장품.10. The method of claim 9,
The duct includes a pressure plate provided at a position opposite to the housing with the heat dissipation fin interposed therebetween,
and a plate spring extending from the pressure plate and in contact with the heat radiation fin to elastically press the heat radiation fin. 제9항에 있어서,
상기 덕트를 상기 하우징에 결합하는 고정부재를 더 포함하는 차량용 전장품.10. The method of claim 9,
Vehicle electrical equipment further comprising a fixing member for coupling the duct to the housing. 수용공간을 형성하는 본체부와, 상기 수용공간을 향하는 면에 돌출되는 서멀패드 접촉부를 포함하는 하우징;
상기 하우징의 상기 수용공간을 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 구비되는 방열부;
상기 서멀패드 접촉부에 접착되는 서멀패드; 및
상기 서멀패드를 커버하도록 상기 서멀패드 접촉부에 부착되는 보호필름을 포함하는 방열구조체.a housing including a body forming an accommodating space, and a thermal pad contact part protruding from a surface facing the accommodating space;
a heat dissipation unit provided on a surface of the housing facing in a direction opposite to the direction facing the accommodation space;
a thermal pad attached to the thermal pad contact part; and
A heat dissipation structure comprising a protective film attached to the contact portion of the thermal pad so as to cover the thermal pad. 제12항에 있어서,
상기 서멀패드 접촉부는
상기 서멀패드가 접착되는 몸체; 및
상기 서멀패드를 둘러싸도록 상기 몸체의 가장자리에 돌출되는 댐을 포함하고,
상기 보호필름은 상기 댐에 부착되는 방열구조체.13. The method of claim 12,
The thermal pad contact part
a body to which the thermal pad is attached; and
and a dam protruding from the edge of the body to surround the thermal pad,
The protective film is a heat dissipation structure attached to the dam. 제13항에 있어서,
상기 몸체의 상기 서멀패드를 향하는 면을 기준면이라 할 때,
상기 댐의 상기 기준면에서 돌출되는 길이는, 상기 서멀패드의 상기 기준면에 수직한 방향의 두께보다 길게 형성되는 방열구조체.
14. The method of claim 13,
When the surface of the body facing the thermal pad is referred to as the reference surface,
A length protruding from the reference plane of the dam is longer than a thickness in a direction perpendicular to the reference plane of the thermal pad.
KR1020210046622A 2021-04-09 2021-04-09 Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure KR20220140295A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210046622A KR20220140295A (en) 2021-04-09 2021-04-09 Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210046622A KR20220140295A (en) 2021-04-09 2021-04-09 Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220140295A true KR20220140295A (en) 2022-10-18

Family

ID=83803405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210046622A KR20220140295A (en) 2021-04-09 2021-04-09 Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220140295A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7023298B2 (en) Power converter and manufacturing method of power converter
US20090027859A1 (en) Surface mounted heat sink and electromagnetic shield
JP2011249520A (en) Electronic control device
WO2014132399A1 (en) Heat dissipating structure
KR101376263B1 (en) Semiconductor module and heat radiating plate
JP2023126380A (en) Thermal-conductive sheet, and electronic apparatus using the same
JP5322282B2 (en) Heat dissipation device for electronic equipment
JP4503887B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP5640616B2 (en) Heat dissipation structure for electronic components
JP2002368481A (en) Electronic apparatus
KR20220140295A (en) Electrical equipment for vehicle and heat dissipation structure
JP2015185755A (en) Electronic device
JP2014002971A (en) Contact device, socket device, and electronic device
US20230422451A1 (en) Heat dissipating device and controller assembly
JP2020061482A (en) Heat dissipation structure
US11013102B2 (en) Printed circuit board and electronic device
KR102061706B1 (en) Heat dissipation assembly
CN212305941U (en) Circuit structure with heat conduction device
JP2014135374A (en) Heat transfer substrate
JP2023525115A (en) Chip modules and electronics equipment
CN210958936U (en) Circuit substrate with high heat dissipation efficiency
JPH06252299A (en) Semiconductor device and board mounted therewith
CN219437446U (en) Circuit board assembly
JP5528415B2 (en) Semiconductor device
WO2015049849A1 (en) Electronic circuit board and method of assembly for same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination