전자기기(ELECTRONIC DEVICE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년06월05일
(11) 등록번호 10-1404238
(24) 등록일자 2014년05월29일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H05K 7/20 (2006.01) H01L 23/40 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-7031607
(22) 출원일자(국제) 2011년06월29일
심사청구일자 2013년11월28일
(85) 번역문제출일자 2013년11월28일
(65) 공개번호 10-2013-0138350
(43) 공개일자 2013년12월18일
(86) 국제출원번호 PCT/JP2011/064947
(87) 국제공개번호 WO 2013/001625
국제공개일자 2013년01월03일
(56) 선행기술조사문헌
KR100639218 B1*
JP2001119182 A
KR1020070027165 A
WO9629850 A1
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
일본국 도쿄도 지요다쿠 마루노우치 2쵸메 7반 3
고
(72) 발명자
니시하라 노보루
일본국 도쿄도 지요다쿠 마루노우치 2쵸메 7반 3
고 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 내
다츠야마 고이치
일본국 도쿄도 지요다쿠 쿠단키타 1쵸메 13반 5고
미쓰비시덴키 엔지니어링 가부시키가이샤 내
미하라 히로시
일본국 도쿄도 지요다쿠 마루노우치 2쵸메 7반 3
고 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 내
(74) 대리인
특허법인태평양
전체 청구항 수 : 총 11 항 심사관 : 민병조
(54) 발명의 명칭 전자기기
(57) 요 약
전자기기(50)는 외주로부터 일정한 영역에 배선패턴의 배치가 금지된 금지영역을 가지는 프린트 기판(2)과, 프린
트 기판에 실장된 전자부품(4)과, 전자부품상에 마련된 방열핀(1)과, 도전성 재료로 구성되고, 방열핀을 프린트
기판 측으로 밀어붙여 고정하는 고정구(3)를 구비하며, 프린트 기판에는 전자부품을 사이에 두고 대향하는 2변에
노치(2C)가 형성되고, 고정구는 노치에 걸려 방열핀을 프린트 기판 측으로 밀어붙이는 탄성력을 발휘함과
아울러, 노치에 걸리는 후크부(3A, 3B)가 금지영역에 배치되는 것을 특징으로 한다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1404238
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특허청구의 범위
청구항 1
외주로부터 일정한 영역에 배선패턴의 배치가 금지된 금지영역을 가지는 프린트 기판과,
상기 프린트 기판에 실장(實裝)된 전자부품과,
상기 전자부품상에 마련된 방열(放熱)핀(fin)과,
상기 방열핀을 상기 프린트 기판 측으로 밀어붙여 고정하는 고정구를 구비하며,
상기 고정구는 상기 프린트 기판의 상기 금지영역에 형성되는 노치에 걸려 상기 방열핀을 상기 프린트 기판 측
으로 밀어붙이는 탄성력을 발휘함과 아울러, 상기 노치에 걸리는 후크(hook)부가, 상기 노치의 위치로부터 상기
외주에 따른 방향을 향하도록 상기 금지영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 2
청구항 1에 있어서,
상기 고정구는 도전성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 3
청구항 1에 있어서,
상기 노치는 상기 전자부품을 사이에 두고 대향하는 2변에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 4
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자부품과 상기 방열핀과의 사이에 끼워지는 열전도시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 5
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정구는 점대칭이 되는 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 6
청구항 4에 있어서,
상기 방열핀의 상기 열전도시트와 접하는 전열면에는 복수의 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기
기.
청구항 7
청구항 6에 있어서,
상기 돌기의 꼭대기부가 상기 열전도시트에 접촉함으로써 방열핀을 통하여 전자부품으로부터의 열을 방열시키는
방열 효과가 확보되는 전자기기.
청구항 8
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정구는 막대 모양 형상을 나타내고, 상기 방열핀상에 맞닿는 중앙부와, 상기 중앙부의 양단(兩端)에서
상기 프린트 기판 측으로 절곡(折曲)되어 상기 노치를 관통하는 간격 유지부와, 상기 간격 유지부의 선단에서
상기 프린트 기판 측으로 절곡되어 상기 노치에 거는 상기 후크부를 가지고 구성되며, 상기 간격 유지부의 선단
에서의 절곡 부분의 복원력에 의해 상기 탄성력을 발휘하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
등록특허 10-1404238
- 2 -
청구항 9
청구항 8에 있어서,
상기 고정구는 한쪽의 상기 후크부를 상기 노치에 거는 것과 아울러 상기 중앙부를 상기 방열핀상에 맞닿게 한
상태에서, 소정의 방향으로 이동시킴으로써 상기 방열핀을 고정할 수 있고,
상기 노치 부분에 마련되어, 상기 간격 유지부의 이동경로상에 진출하는 볼록부를 더 구비하는 것을 특징으로
하는 전자기기.
청구항 10
청구항 9에 있어서,
상기 노치 부분에 마련되어, 상기 고정구에 맞닿아 상기 고정구의 일정량 이상의 이동을 규제하는 맞닿음부를
더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
청구항 11
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프린트 기판을 내부에 수용하는 케이스를 더 구비하고,
상기 케이스의 내벽에는 상기 고정구에 맞닿아 상기 고정구의 이동을 규제하는 리브가 형성되어 있는 것을 특징
으로 하는 전자기기.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 전자기기에 관한 것이다.[0001]
배 경 기 술
종래, 프린트 기판상에 탑재된 전자부품으로부터 발생한 열을 외부로 방출하는 방열(放熱)구조로서, 전자부품상[0002]
에 방열핀(heat dissipation fin)을 마련한 것이 있다. 또, 전자부품과 방열핀과의 사이에 열전도시트를 사이에
둠으로써, 방열 효과의 향상이 도모되고 있다. 또, 방열핀에 나사 보스부(screw boss portion)를 형성하고, 방
열핀과 프린트 기판을 나사로 체결함으로써, 열전도시트와 방열핀을 프린트 기판상에 고정하는 것이 행해진다.
이와 같은 방열구조에서는, 각 부품의 제조오차에 의한 방열핀의 전열면(傳熱面)과 프린트 기판과의 치수가 최[0003]
대 공차로 변동한 경우라도, 각 부품 사이의 밀착면의 멀어짐이나 압축하중 부족이 발생하는 것을 억제할 필요
가 있다. 또, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변동한 경우라도, 프린트 기판의 뒤틀림
·휨을 프린트 기판이 파손하지 않는 정도로 억제할 필요가 있다.
이를 위해, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 거리의 변동에 따른 변형이 가능하도록, 미리 두께가 큰 열전도[0004]
시트를 사용하는 것이 행해지고 있었다. 그러나, 열전도시트의 두께가 커짐으로써, 열저항이 증가한다. 이 때문
에, 충분한 방열 성능이 확보 가능할 수 없는 경우가 있다고 하는 문제가 있었다. 또, 열전도시트의 두께가 커
짐으로써, 제품의 소형화를 저해해 버린다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 프린트 기판상에 실장(實裝)된 후크(hook) 모양의 부품에 대해서, 탄성력[0005]
이 있는 스프링을 걸게 함으로써 양(兩) 부품을 고정할 수 있는 고정구가 개시되어 있다. 이것에 의하면, 방열
핀의 전열면과 프린트 기판과의 거리가 변동한 경우라도, 스프링에 의해서 방열핀과 열전도시트에 밀착력을 가
할 수 있기 때문에, 각 부품 사이의 밀착면의 멀어짐이나 압축하중 부족이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
선행기술문헌
특허문헌
등록특허 10-1404238
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(특허문헌 0001) [특허문헌 1] 일본국 특개2005-150192호 공보 [0006]
발명의 내용
해결하려는 과제
그렇지만, 상기 종래기술에 의하면, 스프링을 거는 후크를 프린트 기판에 실장하므로, 후크의 실장면적이 여분[0007]
으로 필요하게 된다. 또한, 후크의 주위에 배치되는 전자부품과의 절연거리를 마련할 필요가 있기 때문에, 프린
트 기판상에서 부품 배치가 제한되는 영역이 증가하여, 전자부품의 고밀도 실장화에 큰 제약 조건이 되어 버린
다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로서, 발열하는 전자부품으로부터의 방열 성능을 확보하면서, 각 부품[0008]
의 제조오차에 의해서 발생하는, 밀착면의 멀어짐이나 압축하중 부족, 또는 프린트 기판에 과도한 뒤틀림·휨을
억제할 수 있는 전자기기를 얻는 것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 외주(外周)로부터 일정한 영역에 배선패턴의 배[0009]
치가 금지된 금지영역을 가지는 프린트 기판과, 프린트 기판에 실장된 전자부품과, 전자부품상에 마련된 방열핀
과, 도전성 재료로 구성되고, 방열핀을 프린트 기판 측으로 밀어붙여 고정하는 고정구를 구비하며, 프린트 기판
에는 전자부품을 사이에 두고 대향하는 2변(邊)에 노치(notch)가 형성되고, 고정구는 노치에 걸려 방열핀을 프
린트 기판 측으로 밀어붙이는 탄성력을 발휘함과 아울러, 노치에 걸리는 후크부(hook portion)가 금지영역에 배
치되는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 관한 전자기기는, 각 부품의 제조오차에 의해 방열핀의 전열면 및 전자부품과의 거리가 최대 최소로[0010]
변동한 경우에도, 탄성력에 의해 고정구가 제조오차에 추종하여 적절한 접촉하중을 방열핀 등에 주기 때문에,
프린트 기판에 과도한 뒤틀림·휨이 발생하는 것을 억제함과 아울러, 안정된 방열 효과를 얻을 수 있다.
또, 케이스 외부로부터의 정전기 대책으로서 배선패턴의 배치를 금지하고 있는 금지영역에 후크부를 배치하기[0011]
때문에, 금지영역보다 내측에 후크부를 마련했을 경우에 필요한 부품 배치제한이 불필요하게 되어, 전자기기에
서의 고밀도 실장이 가능하게 된다.
또, 외부로부터 정전기가 진입한 경우, 도전성 재료로 구성된 후크부가 피뢰침과 같은 역할을 행함으로써, 후크[0012]
부의 내측이라면 금지영역이라도 배선패턴 등을 배치할 수 있게 된다. 이것에 의해, 전자기기에서의 보다 한층
고밀도 실장이 가능하게 된다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 전자기기의 분해 사시도로서, 방열핀, 프린트 기판, 열전도시트 및 고정구[0013]
로서의 스프링의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 전자기기의 사시도로서, 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내
는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타내는 전자기기의 평면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내
는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내
는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 관한 전자기기의 정면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상
태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 나타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로서, 방열핀의 전열면과 프
린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다.
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도 7은 도 5에 나타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로서, 방열핀이 비스듬하게
고정된 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 5에 나타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로서, 방열핀의 전열면과 프
린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 관한 전자기기의 정면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 나사에 의해 고정된 상태
를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변동
한 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변동
한 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 관한 전자기기의 평면도로서, 스프링에 의한 방열핀의 고정방법을 설명하기 위
한 도면이다.
도 13은 도 12에 나타내는 P부분을 확대한 부분 확대도로서, 스프링에 의해서 방열핀을 고정하기 전의 상태를
나타내는 도면이다.
도 14는 도 12에 나타내는 P부분을 확대한 부분 확대도로서, 스프링에 의해서 방열핀을 고정한 후의 상태를 나
타내는 도면이다.
도 15는 도 12에 나타내는 Q부분을 확대한 부분 확대도로서, 스프링에 의해서 방열핀을 고정한 후의 상태를 나
타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시형태 5에 관한 전자기기의 평면도이다.
도 17은 비교예로서 종래의 전자기기의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변
동한 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 17에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변
동한 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 다른 비교예로서 종래의 전자기기의 개략 구성을 나타내는 전자기기의 정면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하에, 본 발명의 실시형태에 관한 고정구 및 전자기기를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시[0014]
형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시형태 1.[0015]
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 전자기기의 분해 사시도로서, 방열핀, 프린트 기판, 열전도시트 및 고정구[0016]
로서의 스프링의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 나타내는 전자기기의 사시도로서, 방열핀이 프린트 기
판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1에 나타내는 전자기기의 평면도로서, 방열핀
이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1에 나타내는 전자기기의 정면도
로서 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상태를 나타내는 도면이다.
전자기기(50)는 방열핀(1), 전자부품(4), 프린트 기판(2), 열전도시트(5), 스프링(고정구)(3)을 구비하여 구성[0017]
된다. 전자부품(4)은 프린트 기판(2)에 실장된다. 전자부품(4)은 전자기기(50)의 구동시에 발열한다. 열전도시
트(5)는 방열핀(1)과 전자부품(4)의 사이에 끼워 넣어진다.
전자부품(4)에서 발생한 열은 열전도시트(5)를 통하여 방열핀(1)에 전해짐으로써 방열된다. 전자부품(4)에서 발[0018]
생한 열을 방열핀(1)으로부터 적절히 방열시키기 위해서, 전자부품(4)과 열전도시트(5)가 밀착하고, 열전도시트
(5)와 방열핀(1)이 일정한 면적 이상의 범위에서 밀착하고 있을 필요가 있다.
스프링(3)은 방열핀(1)과 열전도시트(5)를 전자부품(4)상에 고정한다. 또, 스프링(3)은 전자부품(4)과 열전도시[0019]
트(5) 및 열전도시트(5)와 방열핀(1)이 적절히 밀착하도록, 방열핀(1)과 열전도시트(5)를 전자부품(4) 측으로
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밀어붙이도록 탄성력을 발휘한다.
프린트 기판(2)에는 스프링(3)을 걸기 위한 노치(2C)가 형성되어 있다. 노치(2C)는 전자부품(4)을 사이에 두고[0020]
대향하는 프린트 기판(2)의 2변에 각각 형성되어 있다.
스프링(3)은 1개의 막대 모양 부재를 복수 개소에서 절곡한 형상을 나타내고 있다. 스프링(3)은 방열핀(1)을 프[0021]
린트 기판(2) 측으로 밀어붙이는 스프링 중앙부(3C), 스프링 중앙부(3C)의 양단에서 프린트 기판(2) 측으로 절
곡된 간격 유지부(3D, 3E), 간격 유지부(3D, 3E)의 단부에서 노치(2C)가 형성된 변과 평행하게 되는 방향으로
절곡된 후크부(3A, 3B)를 가지고 구성된다.
스프링 중앙부(3C)는 프린트 기판(2)의 노치(2C)가 형성되어 있지 않은 변의 길이보다도 짧은 길이로 되어[0022]
있다. 간격 유지부(3D, 3E)는 프린트 기판(2)의 두께와, 전자부품(4)의 두께와, 열전도시트(5)의 두께와, 방열
핀(1)에 형성된 가이드 홈(1A)의 저부와 열전도시트(5)로의 접촉면과의 거리(이하, 간단히 방열핀(1)의 두께라
고 함)와의 합보다도 긴 길이로 형성된다. 이것에 의해, 간격 유지부(3D, 3E)는 노치(2C)를 관통한다.
후크부(3A, 3B)는 프린트 기판(2) 측으로 절곡됨으로써, 간격 유지부(3D, 3E)에 대해서 예각(銳角)으로 되어 있[0023]
다. 또, 후크부(3A, 3B)의 선단(3F, 3G)과 스프링 중앙부(3C)와의 거리(T)(도 4도 참조)가, 적절한 압력으로 고
정한 경우의 프린트 기판(2)의 두께와, 전자부품(4)의 두께와, 열전도시트(5)의 두께와 방열핀(1)의 두께와의
합보다도 작게 되어 있다.
이것에 의해, 스프링(3)은 방열핀(1) 등을 고정했을 때에, 간격 유지부(3D, 3E)와 후크부(3A, 3B)와의 절곡 부[0024]
분에서의 복원력을, 방열핀(1) 등을 프린트 기판(2) 측으로 밀어붙이는 탄성력으로서 이용할 수 있다.
이와 같이, 스프링(3)은 점대칭을 기본으로 하는 형상을 나타낸다. 또, 스프링(3)의 선단(3F, 3G)의 접촉 안정[0025]
성을 확보하기 위해서, 상술한 같은 절곡 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 또, 스프링(3)에는 도전성이 양
호하고 탄성이 있는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 금속재료를 이용할 수 있다.
스프링(3)은 간격 유지부(3D)를 프린트 기판(2)의 노치(2C)에 끼워넣게 함과 아울러, 후크부(3A)를 프린트 기판[0026]
(2)의 걸기부(locking portion)(2A)에 건 상태에서, 스프링 중앙부(3C)를 방열핀(1)에 마련한 가이드 홈(1A)에
끼워넣고, 도 2의 화살표 S로 나타내는 방향으로 스프링(3)을 슬라이드시킴으로써, 방열핀(1)과 프린트 기판
(2)을 전자부품(4)상에 고정할 수 있다.
화살표 S로 나타내는 방향으로 스프링(3)을 슬라이드시킴으로써, 간격 유지부(3E)도 노치(2C)에 끼워지고, 후크[0027]
부(3B)도 걸기부(2B)에 걸린다. 걸기부(2A, 2B)는 프린트 기판(2)의 그라운드(ground) 배선패턴과 전기적으로
접속되어 있다. 이 때문에, 스프링(3)을 통하여, 프린트 기판(2)상의 그라운드 배선패턴과 방열핀(1)과의 전기
적 도통(導通)을 확보할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 전자기기는 케이스(6) 내에 수용되어 사용되는 경우가 있다. 스프링(3)의 후크부[0028]
(3A, 3B)는 케이스(6)의 외부로부터 정전기에 의한 피해를 받지 않도록 전자부품(4) 및 신호 배선패턴의 배치를
금지한 금지영역에 배치된다. 예를 들면, 금지영역은 케이스(6)의 외면으로부터 10㎜ 이내의 영역으로서 설정된
다.
스프링(3)의 후크부(3A, 3B)는 금지영역에 배치됨으로써, 피뢰침과 동일한 역할을 행한다. 피뢰침이 되는 후크[0029]
부(3A, 3B)보다도 내측의 영역에서는 주위의 전자부품(4)에 대한 절연거리만을 확보하면 되고, 부품 배치나 신
호 배선패턴의 배치를 제한하는 영역을 삭감할 수 있다. 또한, 도 3에서는, 스프링(3)을 이용했을 경우의 금지
영역을, 햇칭된(hatched) 영역으로서 나타내고 있다. 이와 같이, 후크부(3A, 3B)가 배치된 부분에서는 다른 부
분보다도 금지영역이 작게 되어 있다.
즉, 후크부(3A, 3B)보다도 내측에서는 원래 금지영역이 되는 영역이라도, 신호 배선패턴을 배치할 수 있게[0030]
된다. 이것에 의해, 프린트 기판(2)상의 실장면적을 많이 확보할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또, 전자기기
(50)에서의 고밀도 실장이 가능하게 된다.
또, 프린트 기판(2)에는 스프링(3)을 걸기 위해서 노치(2C)를 형성하는 것만으로 되므로, 프린트 기판(2)상의[0031]
실장면적이 감소하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 프린트 기판(2)상의 실장면적을 많이 확보할 수 있다
고 하는 효과가 있다. 또, 전자기기(50)에서의 고밀도 실장이 가능하게 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 방열핀(1) 등의 고정에 스프링(3)을 이용함으로써, 적정한 하중으로 전자부품(4)[0032]
등을 프린트 기판(2)상에 고정하기 쉬워진다. 또, 각 부품의 제조오차가 누적함으로써, 방열핀(1)의 전열면(1
등록특허 10-1404238
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B)과 프린트 기판(2)과의 치수(X)가 설계치수와 다른 경우라도, 스프링(3)이 추종하여 변형함과 아울러, 스프링
(3)의 탄성력에 의해서, 적절한 하중을 전자부품(4) 등에 가하기 쉬워진다. 이 때문에, 두께가 큰 열전도시트를
이용하지 않아도 되기 때문에, 기기의 소형화에 기여할 수 있다.
또, 치수(X)가 다른 경우에도 적절한 하중을 전자부품(4)에 가함으로써, 열전도시트(5)에 대해서 방열핀(1)과[0033]
프린트 기판(2)을 적절히 밀착시킬 수 있다.
이것에 의해, 전열면(1B)과 열전도시트(5)의 사이에 틈새가 생기기 어려워지고, 방열핀(1)에 의한 방열 성능의[0034]
저하를 억제하여, 안정된 방열을 실현할 수 있다. 또, 프린트 기판(2)으로부터의 전자부품(4)의 실장이 벗겨져
떨어지거나, 배선패턴의 단열(斷裂)이 발생하기 어려워진다.
실시형태 2.[0035]
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 관한 전자기기의 정면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 스프링에 의해 고정된 상[0036]
태를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5에 나타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로
서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 5에 나
타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로서, 방열핀이 비스듬하게 고정된 예를 나타
내는 도면이다. 도 8은 도 5에 나타내는 방열핀의 전열면에 형성된 돌기 부분을 확대한 부분 확대도로서, 방열
핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 실시형태와 동
일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
본 실시형태 2에 관한 전자기기(60)에서는, 방열핀(1)의 전열면(1B)에, 복수의 돌기(1C)가 형성되어 있다. 전열[0037]
면(1B) 전체에서 열전도시트(5)에 접하지 않고, 돌기(1C) 부분에서 열전도시트(5)에 접하므로, 방열핀(1)에 가
해지는 하중에 따라 열전도시트(5)로의 돌기(1C)의 침투량이 변화하기 쉬워진다.
또, 전열면(1B) 중 돌기(1C) 이외의 부분이 열전도시트(5)에 접촉하고 있지 않아도, 전자부품(4)에서 발생한 열[0038]
을 적절히 방열할 수 있는 정도로 열전도시트(5)와의 접촉면적을 확보할 수 있도록 돌기(1C)는 형성되어 있다.
즉, 전열면(1B)에 형성된 모든 돌기(1C)의 꼭대기부(1H)가 열전도시트(5)에 접촉하면, 충분한 접촉면적을 확보
할 수 있게 되어 있다.
여기서, 복수의 돌기(1C)의 꼭대기부(1H)로부터 프린트 기판(2)까지의 치수를 Y로 한다. 또한, 스프링(3)의 거[0039]
는 방법 및 후크부(3A, 3B)가 피뢰침과 같은 역할을 행함으로써 얻어지는 효과는 상기 실시형태 1과 동일하다.
즉, 스프링(3)에 의해서 프린트 기판(2)상에 전자부품(4)이나 방열핀(1)을 적정한 하중으로 밀어붙여 고정하는[0040]
것은, 상기 실시형태 1과 동일하다. 이 돌기(1C)가 전열면(1B)과 열전도시트(5)의 사이에 틈새를 상시 확보한
상태에서 열전도시트(5)로 파고들어간다.
이 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 각 부품의 제조오차가 누적하여 치수 Y1가 최소가 된 경우에도, 돌기[0041]
(1C)의 침투량이 커짐으로써, 전자부품(4)이나 프린트 기판(2)에 과도한 하중이 가해지는 것을 억제할 수 있다.
이것에 의해, 전자부품(4)이 고장나거나 프린트 기판(2)에 변형이 생기거나 하는 것을 억제할 수 있다. 물론,
프린트 기판(2)에 전자부품의 실장의 벗겨져 떨어짐·배선패턴 단열이 발생하는 것 같은 뒤틀림·휨이 발생하기
어려워진다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 방열핀(1)이나 전자부품(4)이 기울어져 일부의 치수 Y2가 최소가 되었을 경우[0042]
에도, 돌기(1C)가 열전도시트(5)에 접촉하고 있으면, 방열 성능의 저하를 억제하여, 안정된 방열이 가능하게 된
다.
또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 부품의 제조오차가 누적하여 치수 Y3가 최대가 되었을 경우에는, 돌기(1C)[0043]
의 침투량이 작아지는 것만으로 해결된다. 이 상태에서도, 돌기(1C)의 꼭대기부(1H)는 열전도시트(5)에 접촉하
고 있으므로, 방열 성능의 저하를 억제할 수 있다. 또, 압축하중이나 접촉면적의 부족이 생기기 어려워져, 안정
된 방열이 가능하게 된다.
실시형태 3.[0044]
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 관한 전자기기의 정면도로서, 방열핀이 프린트 기판에 나사에 의해 고정된 상태[0045]
를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의
치수가 최소 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다. 도 11은 도 9에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀
의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 실시형태와 같은
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구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
실시형태 3에 관한 전자기기(70)에서는, 전자부품(4)이 실장된 프린트 기판(2)을 방열핀(1)에 마련한 보스(1D,[0046]
1E)에 나사(9)로 직접 고정하는 구성으로 한다. 또, 방열핀(1)의 전열면(1B)에는 상기 실시형태 2와 마찬가지로
복수의 돌기(1C)가 마련되어 있다.
방열핀(1)의 전열면(1B)에 마련한 복수의 돌기(1C)는 전열면(1B)과 열전도시트(5)의 사이에 틈새를 상시 확보한[0047]
상태에서 열전도시트(5)로 파고들어간다. 또, 방열핀(1)에 가해지는 하중에 따라서, 열전도시트(5)로의 돌기
(1C)의 침투량이 변화하기 쉽다.
이 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 각 부품의 제조오차의 누적에 의해 치수 Z1가 최소가 된 경우에, 실시[0048]
형태 2와 마찬가지로, 프린트 기판(2)에 전자부품의 벗겨져 떨어짐·배선패턴 단열이 발생하는 같은 뒤틀림·휨
이 발생하기 어렵다.
또, 도 11에 나타내는 바와 같이, 치수 Z2가 최대가 된 경우에도, 방열핀의 전열면(1B)에 마련한 복수의 돌기[0049]
(1C)와 열전도시트(5)의 사이에 틈새가 생기기 때문에, 열전도시트(5)가 벗겨지거나, 압축하중 및 접촉면적의
부족 등이 생기기 어렵고, 안정된 방열이 가능하게 된다.
실시형태 4.[0050]
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 관한 전자기기의 평면도로서, 스프링에 의한 방열핀의 고정방법을 설명하기 위[0051]
한 도면이다. 도 13은 도 12에 나타내는 P부분을 확대한 부분 확대도로서, 스프링에 의해서 방열핀을 고정하기
전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 14는 도 12에 나타내는 P부분을 확대한 부분 확대도로서, 스프링에 의해서
방열핀을 고정한 후의 상태를 나타내는 도면이다. 도 15는 도 12에 나타내는 Q부분을 확대한 부분 확대도로서,
스프링에 의해서 방열핀을 고정한 후의 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 상기 실시형태와 동일한 구성에 대해
서는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
본 실시형태에 관한 전자기기(80)에서는, 전자기기(80)를 조립할 때에, 스프링(3)에 의해서 방열핀(1) 등이 적[0052]
절히 고정된 것을, 조립 작업자가 인식할 수 있는 구조를 마련하고 있다.
보다 구체적으로는, 프린트 기판(2)의 화살표 U로 나타내는 방향 측의 노치(2C) 부분에, 스프링(3)이 화살표 U[0053]
로 나타내는 방향으로 이동할 때의 간격 유지부(3D)의 이동경로상에 진출하는 볼록부(1F)가 형성되어 있다. 또
한, 본 실시형태 4에서는, 볼록부(1F)는 방열핀(1)에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 프린
트 기판(2)에 형성되어 있어도 된다.
또, 프린트 기판(2)의 화살표 U로 나타내는 방향의 반대 측의 노치(2C) 부분에 스프링(3)을 화살표 U로 나타내[0054]
는 방향으로 적절히 이동시켰을 경우에, 스프링(3)에 맞닿는 맞닿음부(1G)가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태
4에서는, 맞닿음부(1G)는 방열핀(1)에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 프린트 기판(2)에 형
성되어 있어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 볼록부(1F)를 형성함으로써, 스프링(3)을 화살표 U로 나타내는 방향으로 이동시켰을 때[0055]
에, 우선 간격 유지부(3D)가 볼록부(1F)에 맞닿으므로, 조립 작업자는 저항을 느낀다(도 13도 참조). 또한, 스
프링(3)을 화살표 U로 나타내는 방향으로 이동시키면, 간격 유지부(3D)가 볼록부(1F)를 타고 넘는다(도 14도 참
조).
그 때에, 조립 작업자는 저항감이 경감되는 감촉이나, '딸깍'이라는 클릭음에 의해, 스프링(3)이 적절한 위치로[0056]
이동된 것을 인식할 수 있다. 이것에 의해, 조립 작업자는 스프링(3)에 의해서 방열핀(1) 등이 적절히 고정된
것을 확실히 인지할 수 있다.
또, 볼록부(1F)에 의해서, 화살표 U로 나타내는 방향의 반대 측으로 스프링(3)이 이동하는 것이 규제되기 때문[0057]
에, 전자기기(80)의 운반시 등에, 스프링(3)이 갑자기 빠져 버리는 등의 문제점을 억제할 수 있다.
또한, 스프링(3)이 적절한 위치로 이동하면, 간격 유지부(3E)가 맞닿음부(1G)에 맞닿아, 스프링(3)의 그 이상의[0058]
이동이 규제된다. 이것에 의해, 필요 이상으로 스프링(3)이 화살표 U로 나타내는 방향으로 이동하여, 스프링
(3)에 의한 방열핀(1) 등의 고정이 불확실하게 되어 버리는 것을 막을 수 있다.
실시형태 5.[0059]
도 16은 본 발명의 실시형태 5에 관한 전자기기의 평면도이다. 또한, 상기 실시형태와 같은 구성에 대해서는,[0060]
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동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다. 본 실시형태 5에 관한 전자기기(90)는 프린트 기판(2) 등을
내부에 수용하는 케이스(6)을 구비한다.
그리고, 프린트 기판(2)으로부터 스프링(3)이 빠지려고 하는 동작을 케이스(6)의 내벽에 마련한 리브(6A, 6B)가[0061]
후크부(3A, 3B)에 맞닿아 규제하는 구성으로 한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 스프링(3)이 강한 진동 및 낙
하 등의 충격에 의해 프린트 기판(2)의 걸기부(2A, 2B)로부터 빠지는 방향으로 힘이 생겨도, 후크부(3A, 3B)가
리브(6A, 6B)에 각각 간섭하기 때문에, 스프링(3)이 빠지는 것을 방지할 수 있다.
도 17은 비교예로서 종래의 전자기기의 개략 구성을 나타내는 정면도이다. 도 18은 도 17에 나타내는 전자기기[0062]
의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최소 공차로 변동한 예를 나타내는 도면이다. 도 19
는 도 17에 나타내는 전자기기의 정면도로서, 방열핀의 전열면과 프린트 기판과의 치수가 최대 공차로 변동한
예를 나타내는 도면이다.
비교예로 나타내는 전자기기(150)는 방열핀(101)의 전열면(101B)이 평탄면이며, 방열핀(101)에 형성된 보스[0063]
(101D, 101E)를 통하여 방열핀(101)과 열전도시트(105)가 프린트 기판(102)상에 고정되어 있다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 방열핀(101)의 보스(101D, 101E)와 전열면(101B)의 거리가 최소 공차가 되는 치수[0064]
를 A, 열전도시트(105)의 두께가 최대 공차가 되는 치수를 B, 전자부품의 높이가 최대 공차가 되는 치수를 C,
프린트 기판(102)에 발생하는 뒤틀림·휨이 기준값 내가 되는 열전도시트 압축치수를 D로 한다.
그렇게 하면, 치수 B 치수 C - 치수 D > 치수 A가 되었을 경우에, 프린트 기판(102)에 기준값을 넘은 뒤틀림[0065]
·휨이 발생하기 때문에, 실장된 전자부품(104) 및 배선패턴 등이 파손되는 사태가 된다.
또, 도 19에 나타내는 바와 같이, 방열핀(101)의 보스(101D, 101E)와 전열면(101B)의 거리가 최대 공차가 되는[0066]
치수를 E, 열전도시트(105)의 두께가 최소 공차가 되는 치수를 F, 전자부품(104)의 높이가 최소 공차가 되는 치
수를 G로 한다.
그렇게 하면, 치수 F 치수 G < 치수 E가 되었을 경우에, 전자부품(104)이나 전열면(101B)으로부터 열전도시트[0067]
(105)가 떨어지게 되고, 방열 능력이 큰 폭으로 저하한다. 이 때문에, 전자부품(104)의 고장 등을 유발하여, 제
품 수명이 현저하게 저하하는 경우가 있다.
또, 이 경우의 열전도시트(105)는 전열면(101B) 또는 전자부품(104) 중 어느 한쪽에 밀착하고 있는 상태이기 때[0068]
문에, 열전도시트(105)의 사용 방향에 따라서는, 용이하게 벗겨져 떨어짐·낙하가 발생하게 된다.
한편, 상술한 실시형태 1 등에서는, 스프링(3)이 탄성변형함으로써, 치수 A나 치수 E에 어느 정도 폭을 가지게[0069]
할 수 있다. 이것에 의해, 전자부품의 파손이나 열전도시트가 벗겨져 떨어지는 것을 억제할 수 있다.
또, 상술한 실시형태 2 등에서는, 방열핀(1)의 전열면(1B)에 돌기(1C)를 형성함으로써, 치수 A나 치수 E에 어느[0070]
정도 폭을 가지게 하고 있다. 이것에 의해, 전자부품의 파손이나 열전도시트가 벗겨져 떨어지는 것을 억제할 수
있다.
도 20은 다른 비교예로서 종래의 전자기기의 개략 구성을 나타내는 전자기기의 정면도이다. 다른 비교예로서의[0071]
전자기기(160)는 프린트 기판(112)에 후크(121, 122)를 실장하고, 이 후크(121, 122)에 탄성이 있는 스프링
(131)을 거는 것으로 방열핀(111) 등을 고정하고 있다.
이 경우, 후크(121, 122)에는 프린트 기판(112)으로부터 빠지지 않도록 하는 고정 강도가 필요하기 때문에, 프[0072]
린트 기판(112)을 관통시켜 납땜하여 실장하는 것이 많다. 프린트 기판(112)의 표리(表裏) 양면에서 후크(121,
122)와 주위의 전자부품과의 사이에 절연거리가 필요하다. 이 때문에, 프린트 기판(112)상의 실장면적이 감소되
고, 실장 가능한 전자부품수 및 배선패턴이 줄어들게 된다.
또, 후크(121, 122)를 고정하고 있는 납땜에 장기적인 응력이 걸림으로써, 금·크랙이 발생하여, 후크(121,[0073]
122)가 빠져 버리는 경우가 있다. 후크(121, 122)가 빠짐으로써, 스프링(131), 방열핀(111), 열전도시트(115)
및 전자부품(114)의 낙하로 연결될 우려가 있다.
한편, 상술한 실시형태 1 등에서는, 프린트 기판(2)에 후크를 마련하지 않고, 스프링(3)을 걸기 위해서 노치[0074]
(2C)를 형성하고 있으므로, 실장면적의 감소를 억제할 수 있다.
<산업상의 이용 가능성>[0075]
이상과 같이, 본 발명에 관한 고정구는 전자기기에서의 방열핀과 열전도시트의 고정에 유용하다.[0076]
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부호의 설명
1 방열핀 1A 가이드 홈[0077]
1B 전열면 1C 돌기
1D, 1E 보스 1F 볼록부
1G 맞닿음부 1H 꼭대기부
2 프린트 기판 2A, 2B 걸기부
2C 노치 3 스프링(고정구)
3A, 3B 후크부 3C 스프링 중앙부
3D, 3E 간격 유지부 3F, 3G 선단
4 전자부품 5 열전도시트
6 케이스 6A, 6B 리브
9 나사 50, 60, 70, 80, 90 전자기기
101 방열핀 101D, 101E 보스
101B 전열면 102 프린트 기판
104 전자부품 105 열전도시트
111 방열핀 112 프린트 기판
114 전자부품 115 열전도시트
121, 122 후크 131 스프링
150, 160 전자기기
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
도면5
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도면6
도면7
도면8
도면9
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도면10
도면11
도면12
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도면13
도면14
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