WO2021096305A1 - 컨버터 - Google Patents

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WO2021096305A1
WO2021096305A1 PCT/KR2020/016023 KR2020016023W WO2021096305A1 WO 2021096305 A1 WO2021096305 A1 WO 2021096305A1 KR 2020016023 W KR2020016023 W KR 2020016023W WO 2021096305 A1 WO2021096305 A1 WO 2021096305A1
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heat transfer
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    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Definitions

  • This embodiment relates to a converter.
  • Engine electric devices starting devices, ignition devices, charging devices
  • lighting devices are generally used as electric devices of automobiles, but in recent years, most systems including chassis electrical devices are becoming electric and electronic as vehicles are more electronically controlled. .
  • the hybrid electric vehicle is equipped with a DC-DC converter to supply the electric load (12V).
  • the DC converter which serves as a generator (alternator) of a general gasoline vehicle, is supplying a voltage of 12V for electric load by downing the high voltage of the main battery (usually a high voltage battery of 144V or higher).
  • the DC-DC converter refers to an electronic circuit device that converts a DC power supply of a certain voltage to a DC power supply of a different voltage, and is used in various areas such as television receivers and automotive electronics.
  • the converter has an external shape formed by a housing, and a plurality of electronic components for driving are disposed in the housing.
  • the plurality of electronic components generate heat by driving.
  • a refrigerant pipe or a refrigerant passage for absorbing heat generated from the electronic component is disposed in the housing, but there is a problem that sufficient heat dissipation in the housing is not achieved with only the refrigerant pipe.
  • the present embodiment is to provide a converter capable of improving the heat dissipation efficiency by improving the structure.
  • a housing including a refrigerant flow path; A printed circuit board disposed on the upper side of the housing and on which electronic components are disposed on the upper surface; And a cover disposed on the printed circuit board and covering an upper surface of the electronic component, and a thermal interface material on an upper surface of the housing overlapping the electronic component in a vertical direction or a lower surface of the cover.
  • This filled heat transfer layer is disposed.
  • a groove accommodated by the heat transfer layer may be formed on an upper surface of the housing and a lower surface of the cover.
  • a protrusion protruding upward from other regions may be disposed on the upper surface of the housing, the protrusion may be disposed to overlap the electronic component in a vertical direction, and the heat transfer layer may be disposed on the upper surface of the protrusion.
  • the electronic component may include a terminal, and the terminal may protrude downward through the printed circuit board.
  • a terminal groove to which the terminal is coupled may be disposed on an upper surface of the housing, and the heat transfer layer may be disposed in the terminal groove.
  • the electronic component may include an inductor and a transformer.
  • the heat transfer layer may include a first heat transfer layer disposed under the printed circuit board and a second heat transfer layer disposed between the cover and the electronic component.
  • bracket surrounding the outer surface of the transformer, the bracket may be coupled to both ends of the printed circuit board.
  • the terminal groove may be disposed adjacent to the protrusion.
  • the converter includes: a housing; A printed circuit board disposed on one surface of the housing; An electronic component electrically connected to the printed circuit board and including a terminal; A heat transfer layer comprising a cover disposed on the printed circuit board, wherein a terminal groove for accommodating at least a portion of the terminal is disposed in the housing or the cover, and a thermal interface material is filled in the terminal groove Is placed.
  • the heat transfer layer is formed as a region coated with a heat transfer material, there is an advantage in that a contact area with an electronic component can be increased.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing the lower surface of the converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing a top surface of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a lower surface of a cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view showing an upper surface of a housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an arrangement of a terminal in a terminal groove according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a comparative example when placing a general heat dissipation pad in a terminal groove.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
  • a component when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component It may also include a case of being'connected','coupled', or'connected' due to another component between the and the other component.
  • top (top) or bottom (bottom) when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other It also includes the case where one or more other components are formed or disposed between the two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
  • the converter according to the present embodiment is an electronic device provided in a vehicle and refers to an electronic circuit device that performs conversion from a power source of a certain voltage to a power source of another voltage.
  • the converter may be a DC-DC converter.
  • the configuration according to the present embodiment is not limited thereto, and the connector module according to the present embodiment may be applied to various electronic products.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a plan view showing a lower surface of the converter according to the embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the converter according to the embodiment of the present invention
  • 4 is a plan view showing a top surface of a converter according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing A-A' of FIG. 4
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a converter according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a plan view showing a lower surface of a cover according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a plan view showing an upper surface of a housing according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a terminal groove according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the arrangement of terminals, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing a comparative example when a general heat dissipation pad is arranged in a terminal groove.
  • a converter 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing 110, a printed circuit board 120 disposed in the housing 110, and the printed circuit board 120 It may include a cover 180 disposed thereon.
  • the housing 110 is shaped in a plate shape, and a plurality of electronic components including the printed circuit board 120 may be disposed thereon.
  • the housing 110 may be referred to as a base in that it supports the printed circuit board and the electronic component from the bottom.
  • a printed circuit board other than the printed circuit board 120 may be disposed on the upper surface of the housing 110.
  • the other printed circuit board may be spaced apart from the printed circuit board 120 in the upper and lower directions, and may be electrically connected to each other.
  • a support part 111 for separating the printed circuit board 120 upwardly may be disposed on the upper surface of the housing 110.
  • One end of the support part 111 may be coupled to an upper surface of the housing 110 and the other end may be coupled to a lower surface of the printed circuit board 120.
  • an inlet part 104 through which refrigerant is introduced may be disposed at one end, and a refrigerant flow path 102 having an outlet part 103 through which refrigerant is discharged may be disposed at the other end. Accordingly, the refrigerant introduced through the inlet 104 may be discharged through the discharge unit 103 after heat exchange is performed by circulating the refrigerant passage 102.
  • the printed circuit board 120 may be formed in a plate shape and may be disposed on the housing 110.
  • a plurality of electronic components for driving the converter 100 may be disposed on the printed circuit board 120.
  • a transformer 126 for controlling voltage and an inductor 122 for obtaining inductance may be disposed on the upper surface of the printed circuit board 120.
  • the transformer 126 and the inductor 122 are electrically connected to the printed circuit board 120 and may be disposed to be spaced apart from each other.
  • the transformer 126 may include a first terminal 127 to be electrically connected to the printed circuit board 120.
  • the first terminal 127 may include an input terminal and an output terminal.
  • the first terminal 127 may pass through the printed circuit board 120, and at least a portion of the first terminal 127 may be disposed to protrude downward from the lower surface of the printed circuit board 120.
  • the transformer 126 may be coupled to the printed circuit board 120 through a bracket.
  • the bracket is disposed to surround the outer surface of the transformer 126, and the lower end may be physically coupled to the upper surface of the printed circuit board 120 or the housing 110.
  • the inductor 122 may include a second terminal 122a to be electrically connected to the printed circuit board 120.
  • the second terminal 122a may include an input terminal and an output terminal.
  • the second terminal 122a may penetrate through the printed circuit board 120 and may be disposed so that at least a portion of the second terminal 122a protrudes downward from the lower surface of the printed circuit board 120.
  • the transformer 126 and the inductor 122 may be disposed to overlap the refrigerant passage 102 in the upper and lower directions.
  • the cover 180 may be disposed on the printed circuit board 120.
  • the cover 180 may be disposed on the electronic component to cover the electronic component.
  • the cover 180 may be screwed to the printed circuit board 120.
  • a connector 182 for coupling with an external terminal may be disposed on an upper surface of the cover 180.
  • the housing 110 and the cover 180 may be formed of a metal material.
  • the housing 110 and the cover 180 may be made of aluminum.
  • the converter 100 may further include a case for protecting the housing 110, the printed circuit board 120, and the cover 180 from an external area.
  • a space in which the housing 110, the printed circuit board 120, and the cover 180 are accommodated may be formed in the case.
  • a first protrusion 115 and a second protrusion 116 protruding upward from other regions may be disposed on the upper surface of the housing 110.
  • the first protrusion 115 may be disposed in a region overlapping the inductor 122 in the vertical direction.
  • the second protrusion 116 may be disposed in a region overlapping the transformer 126 in a vertical direction.
  • An upper surface of the first protrusion 115 and an upper surface of the second protrusion 116 may have a height lower than that of the housing 110.
  • the upper surface of the first protrusion 115 and the upper surface of the second protrusion 116 may be formed to be stepped on the upper surface of the housing 110. Accordingly, a region of the upper surface of the housing 110 that overlaps the inductor 122 or the transformer 126 in the vertical direction may be formed to be stepped downward in the other region.
  • a terminal groove 118 in which the first terminal 127 or the second terminal 122a is disposed may be disposed on the upper surface of the housing 110 by being recessed than other regions.
  • the terminal groove 118 may be disposed adjacent to the first protrusion 115 or the second protrusion 116.
  • the terminal groove 118 may be disposed between the first protrusion 115 and the second protrusion 116.
  • the terminal groove 118 may be disposed on both sides of the second protrusion 116, respectively.
  • the bottom surface of the terminal groove 118 may be an upper surface of the housing 110.
  • a predetermined distance may be spaced between the printed circuit board 120 and the upper surface of the housing 110 and between the cover 120 and the upper surface of the electronic component.
  • a gap may be formed between the printed circuit board 120 and an upper surface of the housing 110 and between the cover 120 and an upper surface of the electronic component.
  • a heat transfer layer 150 may be disposed in the gap.
  • the heat transfer layer 150 may be a region filled with a thermal interface material.
  • the heat transfer layer 150 may be formed by coating and curing the heat transfer material on the housing 110.
  • the heat transfer layer 150 may be a region coated with thermal grease.
  • a groove may be formed on an upper surface of the housing 110 or a lower surface of the cover 180 to accommodate the heat transfer layers 150 and 160.
  • a lower surface of the heat transfer layer 150 may be disposed on an upper surface of the housing 110, and an upper surface may be disposed on a lower surface of the printed circuit board 120. Alternatively, the upper surface of the heat transfer layer 150 may be spaced apart from the lower surface of the printed circuit board 120 by a predetermined distance. The heat transfer layer 150 may transfer heat generated from the electronic component to the refrigerant flow path 102 through the housing 110.
  • the heat transfer layer 150 may be disposed on the upper surfaces of the terminal groove 118 and the protrusions 115 and 116.
  • the heat transfer layer 150 may be disposed in a region overlapping the electronic component in a vertical direction.
  • the heat transfer layer 150 is filled in the terminal groove 118 so that the terminals 122a and 127 may be coupled to the heat transfer layer 150.
  • the terminals 122a and 127 may be fitted to the heat transfer layer 150.
  • the heat transfer layer 150 may be covered by the heat transfer layer 150.
  • the heat transfer layer 150 is implemented as a separate heat dissipation pad (A) rather than the area where the heat dissipation material is applied, the gap between the heat dissipation pad (A) and the terminal (B) during the insertion process of the terminal (B). Since (C) is formed, there is a concern that heat transfer to the heat dissipation pad (A) through the terminal (B) may not be smoothly performed.
  • the terminal 127 is inserted after filling the heat transfer material in the terminal groove 118, a gap between the terminal and the heat transfer layer 150 can be prevented from being generated, Heat transfer can be made more smoothly.
  • a heat transfer layer 160 filled with a thermal interface material may be disposed in a region of the lower surface of the cover 180 that faces the electronic component.
  • the heat transfer layer 160 may be disposed between an upper surface of the electronic component and a lower surface of the cover 180. Accordingly, heat generated from the electronic component may be transferred to the cover 180 through the heat transfer layer 160.
  • a heat transfer layer accommodating portion 162 for disposing the heat transfer layer 160 may be disposed on a lower surface of the cover 180.
  • a groove may be formed inside the heat transfer layer receiving portion 162 so that the heat transfer layer 160 is disposed.
  • the cross-sectional shape of the groove may correspond to a cross-sectional shape of an upper surface of the electronic component.
  • the heat transfer layer is disposed between the first heat transfer layer 150 disposed between the printed circuit board 120 and the upper surface of the housing 110, and the electronic component and the lower surface of the cover 180
  • a second heat transfer layer 160 may be included.
  • the heat transfer layer is formed as a region coated with a heat transfer material, there is an advantage in that a contact area with an electronic component can be increased.

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Abstract

컨버터는, 냉매 유로를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 상부에 배치되며, 상면에 전자부품이 배치되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되며, 상기 전자부품의 상면을 커버하는 커버를 포함하며, 상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되는 상기 하우징의 상면 또는 상기 커버의 하면에는 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층이 배치된다.

Description

컨버터
본 실시예는 컨버터에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.
자동차의 전기장치로는 엔진전기장치(시동장치, 점화장치, 충전장치)와 등화장치가 일반적이나, 최근에는 차량이 보다 전자제어화 됨으로써 샤시 전기장치를 포함한 대부분의 시스템들이 전기전자화 되고 있는 추세이다.
자동차에 설치되는 램프, 오디오, 히터, 에어컨 등의 각종 전장품들은 자동차 정지시에는 배터리로부터 전원을 공급받고, 주행시에는 발전기로부터 전원을 공급받도록 되어 있는데, 이때 통상의 전원 전압으로 14V계 전원 시스템의 발전용량이 사용되고 있다.
최근 들어 정보기술 산업의 발달과 더불어 자동차의 편의성 증대를 목적으로 하는 다양한 신기술(모터식 파워 스티어링, 인터넷 등)들이 차량에 접목되고 있으며, 앞으로도 현 자동차 시스템을 최대한 이용할 수 있는 신기술의 개발이 계속될 전망이다.
소프트 또는 하드 타입의 구분없이 하이브리드 전기 차량(HEV)은 전장부하(12V) 공급을 위한 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter)가 설치되어 있다. 또한, 일반 가솔린 차량의 발전기(알터네이터) 역할을 하는 디씨디씨 컨버터는 메인 배터리(보통 144V 이상의 고전압 배터리)의 고전압을 다운시켜 전장부하용 전압 12V를 공급하고 있다.
디씨디씨 컨버터(DC-DC Converter)라 함은, 어떤 전압의 직류전원에서 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치를 말하며, 텔레비전 수상기, 자동차의 전장품 등 다양한 영역에 사용되고 있다.
컨버터는 하우징에 의해 외형이 형성되며, 하우징 내에는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치된다. 상기 다수의 전자부품은 구동에 의해 열을 발생시킨다. 방열을 위해 하우징에는 상기 전자부품으로부터 발생된 열을 흡수하기 위한 냉매 파이프 또는 냉매 유로가 배치되나, 냉매 파이프만으로 하우징 내 방열이 충분이 이루어지지 못한 문제점이 있다.
본 실시예는 구조를 개선하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 컨버터를 제공하고자 한다.
일 실시예로서, 냉매 유로를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 상부에 배치되며, 상면에 전자부품이 배치되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되며, 상기 전자부품의 상면을 커버하는 커버를 포함하며, 상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되는 상기 하우징의 상면 또는 상기 커버의 하면에는 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층이 배치된다.
상기 하우징의 상면 및 상기 커버의 하면에는 상기 열전달층이 수용하는 홈이 형성될 수 있다.
상기 하우징의 상면에는 타 영역보다 상방으로 돌출되는 돌출부가 배치되고, 상기 돌출부는 상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되게 배치되며, 상기 열전달층은 상기 돌출부의 상면에 배치될 수 있다.
상기 전자부품은 단자를 포함하고, 상기 단자는 상기 인쇄회로기판을 관통하여 하방으로 돌출될 수 있다.
상기 하우징의 상면에는 상기 단자가 결합되는 단자홈이 배치되고, 상기 열전달층은 상기 단자홈 내 배치될 수 있다.
상기 전자부품은 인덕터(inductor)와 변압기(transformer)를 포함할 수 있다.
상기 열전달층은, 상기 인쇄회로기판의 하부에 배치되는 제1열전달층과, 상기 커버와 상기 전자부품 사이에 배치되는 제2열전달층을 포함할 수 있다.
상기 변압기의 외면을 감싸는 브라켓을 포함하며, 상기 브라켓은 상기 인쇄회로기판에 양단이 결합될 수 있다.
상기 단자홈은 상기 돌출부와 이웃하게 배치될 수 있다.
다른 실시예로서, 컨버터는, 하우징; 상기 하우징의 일면에 배치되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며, 단자를 포함하는 전자부품; 상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되는 커버를 포함하며, 상기 하우징 또는 상기 커버에는 상기 단자의 적어도 일부를 수용하는 단자홈이 배치되고, 상기 단자홈에는 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층이 배치된다.
본 발명에 따르면 전자부품을 기준으로 양방향으로 열이 전달되도록 열전달층을 형성하여, 방열 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 열전달층이 열전달 물질이 도포된 영역으로 형성하여 전자부품과의 접촉면적이 증가될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 하면을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도.
도 5는 도 4의 A-A'를 보인 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커버의 하면을 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 상면을 도시한 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단자홈 내 단자의 배치 모습을 도시한 단면도.
도 10은 단자홈 내 일반 방열패드 배치 시 비교예를 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 컨버터(Converter)는 자동차에 구비되는 전장품으로서, 어떤 전압의 전원에서 다른 전압의 전원으로 변환을 수행하는 전자회로 장치를 말한다. 일 예로, 상기 컨버터는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 따른 커넥터 모듈은 다양한 전장품에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 하면을 도시한 평면도 이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도 이며, 도 5는 도 4의 A-A'를 보인 단면도 이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 단면도 이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커버의 하면을 도시한 평면도 이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 상면을 도시한 평면도 이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단자홈 내 단자의 배치 모습을 도시한 단면도 이고, 도 10은 단자홈 내 일반 방열패드 배치 시 비교예를 도시한 단면도 이다.
도 1 내지 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨버터(100)는, 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내 배치되는 인쇄회로기판(120)과, 상기 인쇄회로기판(120) 상에 배치되는 커버(180)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 플레이트 형상으로 형상되어, 상부에 상기 인쇄회로기판(120)을 포함한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 상기 하우징(110)은 상기 인쇄회로기판 및 상기 전자부품을 하부에서 지지한다는 점에서 베이스로 이름할 수 있다. 상기 하우징(110)의 상면에는 상기 인쇄회로기판(120) 외 다른 인쇄회로기판이 배치될 수 있다. 상기 다른 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판(120)과 상, 하 방향으로 이격되어, 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 하우징(110)의 상면에는 상기 인쇄회로기판(120)을 상방으로 이격시키는 지지부(111)가 배치될 수 있다. 상기 지지부(111)는 일단이 상기 하우징(110)의 상면에 결합되고, 타단이 상기 인쇄회로기판(120)의 하면에 결합될 수 있다.
상기 하우징(110) 내에는 일단에 냉매가 유입되는 유입부(104)가 배치되고, 타단에 냉매가 배출되는 배출부(103)가 형성된 냉매 유로(102)가 배치될 수 있다. 따라서, 상기 유입부(104)를 통해 유입된 냉매는 상기 냉매 유로(102)를 순환하여 열교환이 이루어진 후, 상기 배출부(103)를 통해 배출될 수 있다.
이와 달리, 상기 하우징(110)의 하면에 냉매가 유동하는 냉매 파이프를 결합하여, 상기 냉매 파이프를 통해 상기 하우징(110) 내 발생되는 열이 방열될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)은 플레이트 형상으로 형성되어, 상기 하우징(110)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 컨버터(100)의 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(120)의 상면에는 전압 조절을 위한 변압기(Transformer)(126), 인덕턴스를 얻기 위한 인덕터(122)가 배치될 수 있다. 상기 변압기(126)와 상기 인덕터(122)는 상기 인쇄회로기판(120)에 전기적으로 연결되며, 상호 이격되게 배치될 수 있다.
상기 변압기(126)는 상기 인쇄회로기판(120)에 전기적으로 연결되도록, 제1단자(127)를 포함할 수 있다. 상기 제1단자(127)는 입력 단자와 출력 단자를 포함할 수 있다. 상기 제1단자(127)는 상기 인쇄회로기판(120)을 관통하여, 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판(120)의 하면에서 하방으로 돌출되게 배치될 수 있다.
한편, 상기 변압기(126)는 브라켓을 통해 상기 인쇄회로기판(120)에 결합될 수 있다. 상기 브라켓은 상기 변압기(126)의 외면을 감싸도록 배치되어, 하단이 상기 인쇄회로기판(120) 또는 상기 하우징(110)의 상면에 물리적으로 결합될 수 있다.
상기 인덕터(122)는 상기 인쇄회로기판(120)에 전기적으로 연결되도록, 제2단자(122a)를 포함할 수 있다. 상기 제2단자(122a)는 입력 단자와 출력 단자를 포함할 수 있다. 상기 제2단자(122a)는 상기 인쇄회로기판(120)을 관통하여, 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판(120)의 하면에서 하방으로 돌출되게 배치될 수 있다.
상기 변압기(126)와 상기 인덕터(122)는 상기 냉매 유로(102)와 상, 하 방향으로 오버랩(overlab)되게 배치될 수 있다.
상기 커버(180)는 상기 인쇄회로기판(120)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 커버(180)는 상기 전자부품을 커버하도록 상기 전자부품의 상부에 배치될 수 있다. 상기 커버(180)는 상기 인쇄회로기판(120)에 나사 결합될 수 있다. 상기 커버(180)의 상면에는 외부 단자와 결합을 위한 커넥터(182)가 배치될 수 있다.
상기 하우징(110) 및 상기 커버(180)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(110) 및 상기 커버(180)의 재질은 알루미늄일 수 있다.
상기 컨버터(100)는, 외부 영역으로부터 상기 하우징(110), 상기 인쇄회로기판(120) 및 상기 커버(180)를 보호하기 위한 케이스를 더 포함할 수 있다. 상기 케이스 내에는 상기 하우징(110), 상기 인쇄회로기판(120) 및 상기 커버(180)가 수용되는 공간이 형성될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 컨버터(100)의 방열 구조에 대해 설명하기로 한다.
상기 하우징(110)의 상면에는 타 영역 보다 상방으로 돌출되는 제1돌출부(115)와 제2돌출부(116)가 배치될 수 있다. 상기 제1돌출부(115)는 상기 인덕터(122)와 상하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2돌출부(116)는 상기 변압기(126)와 상하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 다.
상기 제1돌출부(115)의 상면과 상기 제2돌출부(116)의 상면은 상기 하우징(110)의 상면 보다 높이가 낮게 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(115)의 상면과 상기 제2돌출부(116)의 상면은 상기 하우징(110)의 상면에 단차지게 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 하우징(110)의 상면 중 상기 인덕터(122) 또는 상기 변압기(126)와 상하 방향으로 오버랩되는 영역은 타 영역에 보다 하방으로 단차지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)의 상면에는 타 영역보다 함몰 형성되어, 상기 제1단자(127) 또는 제2단자(122a)가 배치되는 단자홈(118)이 배치될 수 있다. 상기 단자홈(118)은 상기 제1돌출부(115) 또는 상기 제2돌출부(116)에 이웃하게 배치될 수 있다. 상기 제1돌출부(115)와 상기 제2돌출부(116) 사이에 상기 단자홈(118)이 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 단자홈(118) 내 상기 제1단자(127)가 배치된다 할 때, 상기 단자홈(118)은 상기 제2돌출부(116)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 상기 단자홈(118)의 바닥면은 상기 하우징(110)의 상면일 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)와 상기 하우징(110)의 상면 사이, 상기 커버(120)와 상기 전자부품의 상면 사이는 소정거리 이격될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(120)와 상기 하우징(110)의 상면 사이, 상기 커버(120)와 상기 전자부품의 상면 사이에는 갭(gap)이 형성될 수 있다. 상기 갭에는 열전달층(150)이 배치될 수 있다. 상기 열전달층(150)은 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 영역일 수 있다. 상기 열전달층(150)은 상기 하우징(110) 상에 상기 열전달 물질을 도포 후 경화하여 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 열전달층(150)은 서멀구리스가 도포된 영역일 수 있다.
다르게 말하면, 상기 하우징(110)의 상면 또는 상기 커버(180)의 하면에는 상기 열전달층(150, 160)을 수용하도록 홈이 형성될 수 있다.
상기 열전달층(150)은 하면이 상기 하우징(110)의 상면에 배치되고, 상면이 상기 인쇄회로기판(120)의 하면에 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 열전달층(150)의 상면은 상기 인쇄회로기판(120)의 하면과 소정거리 이격될 수 있다. 상기 열전달층(150)은 상기 전자부품으로부터 발생된 열을 상기 하우징(110)을 통해 상기 냉매 유로(102)로 전달할 수 있다.
보다 상세히, 상기 열전달층(150)은, 상기 단자홈(118) 및 상기 돌출부(115, 116)의 상면 상에 배치될 수 있다. 상기 열전달층(150)은 상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 단자홈(118) 내 상기 열전달층(150)이 채워져, 상기 열전달층(150)에 상기 단자(122a, 127)가 결합될 수 있다. 상기 열전달층(150)에 상기 단자(122a, 127)가 끼워질 수 있다.
따라서 도 9에서와 같이, 상기 단자(122a, 127)의 외면 중 적어도 일부가 상기 열전달층(150)에 의해 커버될 수 있다. 도 10에서와 같이 열전달층(150)을 방열 물질의 도포 영역이 아닌, 별도의 방열 패드(A)로 구현할 경우, 단자(B)의 삽입 과정에서 방열 패드(A)와 단자(B) 간 갭(C)이 형성되어, 상기 단자(B)를 통해 상기 방열 패드(A)로 열전달이 원할하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 상기 단자홈(118) 내 열전달 물질을 충진 후 상기 단자(127)를 삽입하여, 상기 단자와 상기 열전달층(150) 사이에 갭이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로, 열전달이 보다 원할하게 이루어질 수 있다.
상기 커버(180)의 하면 중 상기 전자부품과 마주하는 영역에도 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층(160)이 배치될 수 있다. 상기 열전달층(160)은 상기 전자부품의 상면과 상기 커버(180)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 이로 인해, 상기 전자부품으로부터 발생되는 열이 상기 열전달층(160)을 통해 상기 커버(180)로 전달될 수 있다.
한편, 상기 커버(180)의 하면에는 상기 열전달층(160)이 배치되기 위한 열전달층 수용부(162)가 배치될 수 있다. 상기 열전달층 수용부(162)의 내측에는 상기 열전달층(160)이 배치되도록 홈이 형성될 수 있다. 상기 홈의 단면 형상은 상기 전자부품의 상면 단면 형상에 대응될 수 있다.
요약하면, 상기 열전달층은, 상기 인쇄회로기판(120)과 상기 하우징(110)의 상면 사이에 배치되는 제1열전달층(150)과, 상기 전자부품과 상기 커버(180)의 하면 사이에 배치되는 제2열전달층(160)을 포함할 수 있다.
상술한 구조에 따르면, 전자부품을 기준으로 양방향으로 열이 전달되도록 열전달층을 형성하여, 방열 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 열전달층이 열전달 물질이 도포된 영역으로 형성하여 전자부품과의 접촉면적이 증가될 수 있는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 냉매 유로를 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 배치되며, 상면에 전자부품이 배치되는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되며, 상기 전자부품의 상면을 커버하는 커버를 포함하며,
    상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되는 상기 하우징의 상면 또는 상기 커버의 하면에는 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층이 배치되는 컨버터. ,
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 상면 및 상기 커버의 하면에는 상기 열전달층이 수용하는 홈이 형성되는 컨버터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상면에는 타 영역보다 상방으로 돌출되는 돌출부가 배치되고,
    상기 돌출부는 상기 전자부품과 상하 방향으로 오버랩되게 배치되며,
    상기 열전달층은 상기 돌출부의 상면에 배치되는 컨버터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자부품은 단자를 포함하고,
    상기 단자는 상기 인쇄회로기판을 관통하여 하방으로 돌출되는 컨버터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징의 상면에는 상기 단자가 결합되는 단자홈이 배치되고,
    상기 열전달층은 상기 단자홈 내 배치되는 컨버터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자부품은 인덕터(inductor)와 변압기(transformer)를 포함하는 컨버터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전달층은,
    상기 인쇄회로기판의 하부에 배치되는 제1열전달층과, 상기 커버와 상기 전자부품 사이에 배치되는 제2열전달층을 포함하는 컨버터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 변압기의 외면을 감싸는 브라켓을 포함하며,
    상기 브라켓은 상기 인쇄회로기판에 양단이 결합되는 컨버터.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 단자홈은 상기 돌출부와 이웃하게 배치되는 컨버터.
  10. 하우징;
    상기 하우징의 일면에 배치되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되며, 단자를 포함하는 전자부품;
    상기 인쇄회로기판의 상부에 배치되는 커버를 포함하며,
    상기 하우징 또는 상기 커버에는 상기 단자의 적어도 일부를 수용하는 단자홈이 배치되고,
    상기 단자홈에는 열전달 물질(Thermal Interface Material)이 충진된 열전달층이 배치되는 컨버터.
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