專利名稱：用于集成電路芯片的散熱裝置和包括散熱裝置的顯示模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路(IC)芯片的散熱裝置以及包括其的顯示模塊。更具體地，本發(fā)明涉及具有能有效地將IC芯片產(chǎn)生的熱量散出到外部的結(jié)構(gòu)的散熱裝置，以及包含其的顯示模塊。
背景技術(shù)：
等離子顯示模塊是使用放電氣體來顯示圖像的平板顯示器。該項(xiàng)技術(shù)能夠制造纖薄外形的顯示屏，能實(shí)現(xiàn)大尺寸、寬視角、高分辨率的顯示，因此近來頗具吸引力。
這樣的等離子顯示模塊具有兩個(gè)相互面對放置的平板，并且在兩個(gè)平板之間安置有放電單元。在將放電氣體注入該單元后，將單元密封。接著，穿過放電單元給電極提供電壓，引起來自在放電單元中的氣體的光線放電，放電氣體產(chǎn)生紫外線，其激發(fā)熒光體產(chǎn)生可見光，從而形成圖像。
這里，響應(yīng)從外部接收到的視頻信號來控制施加給電極的電壓。在驅(qū)動(dòng)等離子顯示模塊的電路板上的IC芯片通常同時(shí)控制大量的視頻信號。因此，IC芯片負(fù)荷嚴(yán)重，從而產(chǎn)生相當(dāng)可觀的熱量。
智能電源模塊(IPM)能用作等離子顯示模塊的IC芯片。然而，當(dāng)使用IPM時(shí)，由于IPM集成電路的原因，因此會(huì)比使用普通的IC芯片產(chǎn)生更多的熱量。
因此，如在圖1和2中所示等離子顯示模塊使用了散熱片60，來將這樣的IC芯片所產(chǎn)生的熱量散到外部。通常使用粘合劑將散熱片60粘連到安置于電路板51上的IPM或其他IC芯片55的背部。在這種情況下，電路板51安裝在底盤40上。這樣的安裝結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例包括在底盤40上形成與電路板51相對的軸套47，以便螺釘95穿過在電路板51上的孔而旋入軸套47。
如圖2所示，散熱片60包括底座61和多個(gè)從底座61延伸出的散熱鰭65。散熱鰭65的表面區(qū)域越大，則散熱能力就越好。在散熱鰭65之間形成空氣通路。因此，由IC芯片55輻射出的熱空氣通過散熱鰭65沿空氣通道上升而傳到外部。
然而，具有這樣結(jié)構(gòu)的散熱片60不能充分地將由IC芯片55產(chǎn)生的熱量傳到外部。也就是說，拿42英寸的HD等離子顯示面板舉例來說，粘附于I PM的普通的散熱片的寬度、長度和高度分別為7cm，10cm，和3cm。在這種情況下，如果IPM的溫度為65℃，則從IPM散出的熱量大約是20W。但具有上述尺度的散熱片60僅僅能散出大約10W的熱量；因此，還剩余10W的熱量沒有散到外部。
可以考慮增加散熱片60的尺寸以增加散熱片60的散熱能力，但又不可能增加它的尺寸，這是因?yàn)榈入x子顯示模塊的結(jié)構(gòu)在極其臨近的空間中包含了各種元件，而大尺寸的散熱片60會(huì)破壞這樣的空間。
為了克服這些問題，可以考慮將冷卻風(fēng)扇安裝在芯片55的附近來強(qiáng)制冷卻IC芯片55。然而，這樣的處理除了要將冷卻風(fēng)扇安裝在底盤40上外還必須有冷卻元件的安裝程序。因此，增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)由于冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行還使等離子顯示模塊產(chǎn)生噪聲和顫動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于IC芯片的散熱裝置，其具有能有效地將由IC芯片產(chǎn)生的熱量散出到外部的結(jié)構(gòu)，以及包括這種散熱裝置的顯示模塊。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種更輕更小的用于IC芯片的散熱裝置，以及包括這種散熱裝置的顯示模塊。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種用于驅(qū)動(dòng)成像面板的IC芯片的散熱裝置，其具有芯片接觸板以及用于將IC芯片產(chǎn)生的熱量散出到外部的散熱板。
在一個(gè)實(shí)施例中，熱接觸板可以具有熱傳導(dǎo)性并可以附著接觸IC芯片。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱板可以由單一導(dǎo)熱板構(gòu)成，并具有連接到熱接觸板的多個(gè)連接部，和多個(gè)散熱部，該多個(gè)散熱部以具有多個(gè)相互緊鄰的連接部的單片形成并且傾斜以從連接部的末端向外突出以連接該連接部。
在一個(gè)實(shí)施例中，在散熱板由銅或鋁構(gòu)成的情況下，其可以沖壓成形。
在一個(gè)實(shí)施例中，芯片接觸板可以由銅或鋁構(gòu)成。
在一個(gè)實(shí)施例中，在散熱板上可以形成多個(gè)孔。
在一個(gè)實(shí)施例中，將軸套填縫或鰭型鍛壓附著在散熱板的連接部和芯片接觸板上。
在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)熱介質(zhì)可以插入在IC芯片和芯片接觸板之間。
在一個(gè)實(shí)施例中，IC芯片可以是智能電源模塊(IPM)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種包括面板，底盤，至少一個(gè)電路板，以及散熱裝置的顯示模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像可以通過面板而形成。在一個(gè)實(shí)施例中，底盤可以安置在面板背部用于支撐面板。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)電路板安裝在底盤的背部并且在其上具有至少一個(gè)散發(fā)熱量的IC芯片。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱裝置可以將IC芯片散發(fā)的熱量散出到外部。
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱裝置可以附著接觸IC芯片并可以包括導(dǎo)熱的芯片接觸板和散熱板。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱板可以是以單片形成的導(dǎo)熱板，具有多個(gè)連接到芯片接觸板的相互緊鄰的連接部，和多個(gè)傾斜以從連接部的末端向外突出以連接到連接部的散熱部。
在一個(gè)實(shí)施例中，面板可以是使用等離子體放電來成像的等離子顯示面板。
本發(fā)明的實(shí)施例將從結(jié)合附圖而對示例性的實(shí)施例所作的詳細(xì)描述中變得更加清晰。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的顯示模塊部分的透視圖。
圖2是沿II-II線截取的圖1的截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于IC芯片的散熱裝置的分解透視圖。
圖4是沿IV-IV線截取的圖3的截面圖。
圖5是圖3中的在IC芯片散熱裝置的散熱板和芯片接觸板之間的連接結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖6是圖5中的結(jié)構(gòu)變化后的分解透視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所顯示的顯示模塊的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行更加全面地描述，其中在附圖中顯示了本發(fā)明示例性的實(shí)施例。
圖3是根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于IC芯片的散熱裝置160的分解透視圖，而圖4是圖3沿線IV-IV截取的截面圖。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱裝置160能有效地將驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生圖像的面板的IC芯片155所產(chǎn)生的熱量散出，并且其包括了芯片接觸板161和散熱板165。
芯片接觸板161附著接觸IC芯片155，并使用熱傳導(dǎo)來接收由IC芯片155發(fā)出的熱量。在一個(gè)實(shí)施例中，芯片接觸板161通過導(dǎo)熱雙面帶(未示出)而附著于IC芯片155。
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱板165具有多個(gè)連接部166和散熱部168。在一個(gè)實(shí)施例中，為了有效地將從芯片接觸板161接收到的熱量傳到外部，這些連接部166和散熱部168由單一導(dǎo)熱板構(gòu)成。連接部166連接到芯片接觸板161，而散熱部168以具有相互緊鄰的連接部166的單片構(gòu)成以連接在該連接部166之間的空間，并傾斜著從連接部166向外突出。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3-6所示，散熱部168在散熱板165的頂部和底部(連接部166)重疊。在該實(shí)施例中，散熱部168可以在整體外觀上具有“鋸齒形”或波形。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，散熱部168連接在第一連接部166_a和相鄰的第二連接部166_b之間的空間。散熱部168包括i)從第一連接部166_a向外延伸的第一散熱部168_a和ii)第二散熱部168_b。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3-4所示，第二散熱部168_b與第一散熱部168_a關(guān)于從通過折疊的頂部和直接位于該折疊的頂部之下的芯片接觸板161的一部分的假想直線基本對稱。而且，第二散熱部168_b連接到第一散熱部168_a并從第二連接部166_b向外延伸。每個(gè)第一和第二散熱部168_a和168_b都執(zhí)行相同的功能，即作為現(xiàn)有技術(shù)中的散熱片60(參見圖1)的散熱鰭65(參見圖1)。而且，作為一個(gè)散熱鰭65(參見圖1)的每個(gè)散熱部168_a和168_b都具有基本相同的表面區(qū)域。然而，在圖4所示的實(shí)施例中，所產(chǎn)生的熱量不僅通過散熱部168_a和168_b的暴露區(qū)域散出而且還通過在圖4所示的散熱部168_a和168_b之間的區(qū)域散出。這樣，在圖4所示的實(shí)施例中，所散出的熱量就從總共八個(gè)散熱部(參見圖4中的箭頭)散出，而現(xiàn)有技術(shù)的裝置中熱量只能從四個(gè)散熱鰭散出(參見圖1)。因此，圖4中的實(shí)施例的散熱部的實(shí)際表面區(qū)域明顯大于現(xiàn)有技術(shù)中的散熱片的實(shí)際表面區(qū)域，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了散熱能力。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在散熱部168上形成了多個(gè)孔169(參見圖5)。在該實(shí)施例中，在散熱部168和芯片接觸板161之間形成散熱通路RH(參見圖4)，并且從面向芯片接觸板161的散熱部一側(cè)所散出的熱量H通過散熱通路RH能更有效地散出到外部。通過在散熱部168上形成孔169，則從面向芯片接觸板161的散熱部168一側(cè)所散出的熱量H不僅能通過散熱通路RH散出，而且還能通過在散熱部168上的孔169散出。由于，在圖1和2所示的散熱鰭65僅僅從底座61向外突出，因此圖1中現(xiàn)有技術(shù)的散熱片并沒有提供如圖4中的實(shí)施例所示的散熱通路RH。
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱板165由例如銅或鋁的高熱傳導(dǎo)材料所構(gòu)成。在這種情況下，銅或鋁的散熱板165能使用例如銅或鋁板彎曲處理的沖壓處理，拉制處理，或特種板成形處理來制造。
現(xiàn)有技術(shù)的散熱片是由鋁質(zhì)材料構(gòu)成的。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，散熱裝置160可以由以上的沖壓處理而得到，從而能得到更輕的重量和更小的體積。
在一個(gè)實(shí)施例中，芯片接觸板161至少以預(yù)定的寬度形成以便接收IC芯片155散出的大量熱。在該實(shí)施例中，所形成的散熱板165在寬度上要比芯片接觸板161窄，以便有效地將從芯片接觸板161接收到的熱量散出到外部。
在這種情況下，芯片接觸板161也能用與散熱板165一樣的材料而構(gòu)成，即用銅或鋁來構(gòu)成。
在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)熱介質(zhì)175能放置在IC芯片155和芯片接觸板161之間。在一個(gè)實(shí)施例中，這種導(dǎo)熱介質(zhì)175可以具有高的熱傳導(dǎo)性，以便有效地將由IC芯片155產(chǎn)生的熱量傳遞給芯片接觸板161，同時(shí)還可以具有彈性。導(dǎo)熱介質(zhì)175可以是導(dǎo)熱板或?qū)嶂?br>
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱板165的連接部166附著于芯片接觸板161。在一個(gè)實(shí)施例中，連接部166通過軸套填縫連接到芯片接觸板161，如圖5所示。例如在芯片接觸板161上形成多個(gè)軸套163，以及在對應(yīng)于連接部166上的軸套163的位置處形成軸套孔167。在芯片接觸板161上的軸套163通過在連接部166上的軸套孔167裝配后，使用填縫來牢固地將芯片接觸板161和散熱板165保持在一起。
在另一個(gè)實(shí)施例中，散熱板165和芯片接觸板161通過鰭型鍛壓耦合在一起，如圖6所示。也就是說，在芯片接觸板161上以均等的空間間隔形成多個(gè)鰭形凹槽164，以便散熱板165的的連接部166能被壓入并咬進(jìn)到各個(gè)鰭形凹槽164中，從而能牢固地將芯片接觸板161和散熱板165耦合。在另一個(gè)實(shí)施例中，也能使用其它常見的耦合處理，例如焊接和粘結(jié)。
在一個(gè)實(shí)施例中，連接芯片接觸板161的IC芯片155可以是IPM。這樣的IPM可以是一體化的高集成度的電路模塊，其包括了開關(guān)元件，元件驅(qū)動(dòng)電路，和基本保護(hù)電路，并且當(dāng)對其提供電源和電信號時(shí)，該電路模塊能根據(jù)所輸入的信號單獨(dú)工作。因此，由于在IPM上的集成電路的影響，后者所輻射出的熱量比一般的IC芯片要多。
具有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的散熱裝置160的顯示模塊，如圖7所示，除了IC芯片散熱裝置160外，還包括面板110，底盤140，和電路端口150。
面板110具有兩個(gè)相對放置的襯底，通過其可以產(chǎn)生圖像。多種類型的顯示面板都能用于該面板110，包括使用等離子放電的等離子顯示面板，其具有前面板120和后面板130。在這種情況下，雖然在圖7中未示出，但在前面板120和后面板130之間能夠形成障肋，維持電極對，尋址電極，以及熒光層。
這樣的能產(chǎn)生圖像的面板110能耦合到底盤140。底盤140支撐面板110。在該實(shí)例中，面板110和底盤140通過例如雙面帶的粘合劑103耦合。而且，熱傳遞介質(zhì)105被布置在在面板110和底盤140之間用于將由面板110產(chǎn)生的熱量傳遞到底盤140。
在底盤140的背面安裝了用于驅(qū)動(dòng)面板110的電路部分150，其至少具有一個(gè)電路板151，包括邏輯板，電源板，或邏輯緩沖板。電路板151上至少安裝有一個(gè)IC芯片155。
電路部分150能通過信號發(fā)送器180將電子信號發(fā)送給面板110。信號發(fā)送器180可以是柔性電路板，例如帶載封裝(TCP)或膜載芯片(COF)，在這種情況下，信號發(fā)送器180可以是具有至少一個(gè)以帶狀形式安裝在各個(gè)連線部分181上的安裝設(shè)備182的插件。
在一個(gè)實(shí)施例中，散熱裝置160附著于IC芯片155。散熱裝置160包括芯片接觸板161和散熱板165，這兩者的結(jié)構(gòu)與先前描述的結(jié)構(gòu)相同，因此省略對其的說明。
在一個(gè)實(shí)施例中，芯片接觸板161被布置成接觸IC芯片155的背面，散熱板165的散熱部168是傾斜的并從連接部166的末端向背面突出。
上述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，相比于現(xiàn)有技術(shù)的散熱片具有更大的表面區(qū)域來將IC芯片產(chǎn)生的熱量散出到外部，因此能有效地將由IC芯片發(fā)出的熱量散出到外部，而無需使用單獨(dú)的冷卻元件。
而且，用于IC芯片的散熱裝置能被沖壓形成以便其更輕和更小，從而降低了產(chǎn)生成本。
雖然以上提供的各種實(shí)施例指出了本發(fā)明新穎性的特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是在不背離本發(fā)明的范圍下可以對所示的設(shè)備或處理在形式和細(xì)節(jié)上做各種省略，置換，以及改變。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義，而不是由前述的說明所限定。在權(quán)利要求及其等同的含義和范圍之內(nèi)的所有改變都包含在本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于平板顯示面板設(shè)備的散熱裝置，該散熱裝置包括接觸IC芯片的芯片接觸板，其具有熱傳導(dǎo)性，其中IC芯片在驅(qū)動(dòng)平板顯示面板的同時(shí)產(chǎn)生熱；和形成在芯片接觸板上的具有多對散熱部的散熱板，其中每對散熱部包括不與芯片接觸板接觸的頂部，和兩個(gè)彼此分開的接觸芯片接觸板的底部，以使得每對散熱部與芯片接觸板的一部分一起限定部分覆蓋的空氣通路，其中散熱板至少通過部分覆蓋的空氣通路散出產(chǎn)生的熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中散熱板由銅或鋁材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的散熱裝置，其中散熱板通過沖壓成形來制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中芯片接觸板由銅或鋁材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中在每對散熱部的頂部形成至少一個(gè)孔以便散熱板能通過該孔散出所產(chǎn)生的熱量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中每對散熱部的底部通過連接部連接到相鄰對的散熱部的底部，并且連接部通過軸套填縫或鰭型鍛耦合到芯片接觸板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中散熱板由單一導(dǎo)熱板構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，進(jìn)一步包括在IC芯片和芯片接觸板之間所形成的導(dǎo)熱介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中IC芯片是智能電源模塊(IPM)。
10.一種用于平板顯示面板設(shè)備的顯示模塊，該模塊包括用于產(chǎn)生圖像的平板面板；用于支撐面板的底盤；在底盤的背面安裝的至少一個(gè)電路板，該電路板包括至少一個(gè)產(chǎn)生熱量的IC芯片；和散熱裝置，包括i)接觸至少一個(gè)IC芯片的芯片接觸板和ii)散熱板，其中散熱板包括形成在芯片接觸板上的多對散熱部，其中每對散熱部包括不接觸芯片接觸板的頂部和兩個(gè)彼此分開的接觸芯片接觸板的底部，以使得每對散熱部與芯片接觸板的一部分一起限定部分覆蓋的空氣通路，其中散熱板至少通過部分覆蓋的空氣通路來散出產(chǎn)生的熱量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中每對散熱部的頂部是折疊的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中散熱板和芯片接觸板由銅或鋁材料形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示模塊，其中散熱板通過沖壓成形來制造。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中在每對散熱部的頂部形成至少一個(gè)孔以便散熱板能通過該孔散出產(chǎn)生的熱量。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中每對散熱部的底部通過連接部連接到相鄰對的散熱部的底部，并且連接部通過軸套填縫或鰭型鍛壓耦合到芯片接觸板。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中散熱板由單一導(dǎo)熱板構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，進(jìn)一步包括形成在IC芯片和芯片接觸板之間的導(dǎo)熱介質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中散熱板比芯片接觸板薄。
19.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中平板面板是等離子顯示面板。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱裝置，其中散熱板的橫截面具有鋸齒形或波形。
21.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示模塊，其中散熱板的橫截面具有鋸齒形或波形。
22.一種用于平板顯示面板設(shè)備的散熱裝置，該散熱裝置包括用來散出在相鄰的IC芯片中產(chǎn)生的熱量的多對散熱部，其中每對散熱部包括折疊的頂部和兩個(gè)分開的底部，其中兩個(gè)底部比折疊的頂部更靠近IC芯片以便在折疊的頂部和兩個(gè)底部之間形成空氣通路。
23.一種用于平板顯示面板設(shè)備的散熱裝置，該散熱裝置包括被連接以形成連續(xù)的波形結(jié)構(gòu)的多個(gè)波形部分；芯片接觸板，其附著于與波形方向基本平行的波形部分的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于IC芯片的散熱裝置，其具有能有效地將由IC芯片產(chǎn)生的熱量散出到外部的結(jié)構(gòu)，以及包括這樣的散熱裝置的顯示模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示模塊包括形成圖像的面板，安置于面板背面以支撐面板的底盤，至少一個(gè)安置在底盤背面上的至少一個(gè)電路板上的發(fā)熱的IC芯片，以及能將IC芯片發(fā)出的熱量散發(fā)到外部的散熱裝置。散熱裝置附著接觸IC芯片，并具有導(dǎo)熱的芯片接觸板，導(dǎo)熱的散熱板以具有多個(gè)連接到芯片接觸板的相互緊鄰的連接部的單片構(gòu)成，并且多個(gè)散熱部傾斜以便從連接部向外突出以連接該連接部。
文檔編號H01L23/36GK1855455SQ20061006737
公開日2006年11月1日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者鄭光珍 申請人:三星Sdi株式會(huì)社