(57)【要約】【課題】放熱特性の向上されたインテリジェントパワーモジュールの放熱構造，これを備えたディスプレイモジュール，およびインテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法を提供する。【解決手段】本発明のインテリジェントパワーモジュールは，駆動回路基板４０が設置されたシャーシベース１１と，駆動回路基板４０の一側に設置され，複数の回路素子７４を備えたインテリジェントパワーモジュール７０と，インテリジェントパワーモジュール７０の一面に面接触して設置され，回路素子７４の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部１７３と，一側が第１放熱部７３に接するように設置され，他側がシャーシベース１１面に接するように設置された第２放熱部７６とを備えた放熱構造を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回路基板が設置されたシャーシベースと；
前記駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと；
前記インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，前記回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と；
一側が前記第１放熱部に接するように設置され，他側が前記シャーシベース面に接するように設置された第２放熱部と；
を備えることを特徴とする，インテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項２】
前記第１放熱部は，前記駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えることを特徴とする，請求項１に記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項３】
前記第２放熱部は，板状であり，一側が前記第１放熱部と締結手段で連結され，他側が前記シャーシベースと他の締結手段で連結されることを特徴とする，請求項１または２に記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項４】
前記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が前記駆動回路基板または前記シャーシベースと締結手段で連結されており，他側が前記第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項５】
シャーシベースの背面に設置された駆動回路基板と；
前記駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと；
前記インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，前記回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と；
一側が前記第１放熱部に接するように設置され，他側が前記駆動回路基板面に接するように設置された第２放熱部と；
を備えることを特徴とする，インテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項６】
前記第１放熱部は，前記駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えることを特徴とする，請求項５に記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項７】
前記第２放熱部は，板状であり，一側が前記第１放熱部と締結手段で連結され，他側が前記駆動回路基板と他の締結手段で連結されることを特徴とする，請求項５または６に記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項８】
前記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が前記駆動回路基板または前記シャーシベースと締結手段で連結されており，他側が前記第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されることを特徴とする，請求項５〜７のいずれかに記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項９】
前記駆動回路基板の前記第２放熱部と接する部分には，前記シャーシベースと連結される熱伝逹手段が更に設置されることを特徴とする，請求項５〜８のいずれかに記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項１０】
前記回路素子は，電源素子を備え，
前記インテリジェントパワーモジュール上には，前記回路素子により保護回路，駆動回路および制御回路が備えられることを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載のインテリジェントパワーモジュールの放熱構造。
【請求項１１】
ディスプレイパネル，前記ディスプレイパネルを駆動する駆動回路基板，および前記ディスプレイパネルと前記駆動回路基板とを支持するシャーシベースを備えるディスプレイモジュールであって，
前記駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと；
前記インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，前記回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と；
一側が前記第１放熱部に接するように設置され，他側が前記駆動回路基板または前記シャーシベースに接するように設置された第２放熱部と；
を備えることを特徴とする，ディスプレイモジュール。
【請求項１２】
前記第１放熱部は，前記駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えることを特徴とする，請求項１１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項１３】
前記第２放熱部は，板状であり，一側が前記第１放熱部と締結手段で連結され，他側が前記駆動回路基板または前記シャーシベースと他の締結手段で連結されることを特徴とする，請求項１１または１２に記載のディスプレイモジュール。
【請求項１４】
前記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が前記駆動回路基板または前記シャーシベースと締結手段で連結されており，他側が前記第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されることを特徴とする，請求項１１〜１３のいずれかに記載のディスプレイモジュール。
【請求項１５】
前記回路素子は，電源素子を備え，
前記インテリジェントパワーモジュール上には，前記回路素子により保護回路，駆動回路および制御回路が備えられることを特徴とする，請求項１１〜１４のいずれかに記載のディスプレイモジュール。
【請求項１６】
前記ディスプレイモジュールは，プラズマディスプレイ装置用のディスプレイモジュールであることを特徴とする，請求項１１〜１５のいずれかに記載のディスプレイモジュール。
【請求項１７】
弾性体からなる第２放熱部を駆動回路基板またはシャーシベースに固定する段階と；
前記第２放熱部の弾性力の作用方向に対抗して，前記第２放熱部を変形させつつ前記第２放熱部と密接するように第１放熱部を設置する段階と；
を含むことを特徴とする，インテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，インテリジェントパワーモジュールの放熱構造，これを備えたディスプレイモジュール，およびインテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法に係り，より詳しくは，放熱特性を向上することができるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造，これを備えたディスプレイモジュール，およびインテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１には，従来のディスプレイモジュールの構成を説明する一例として，プラズマディスプレイ装置のディスプレイモジュールの斜視図を示す。図１に示すとおり，ディスプレイモジュールは，ディスプレイパネル５０，複数の接続ケーブル２０によりディスプレイパネル５０に電気的に接続されて，これを駆動する駆動回路基板４０，およびディスプレイパネル５０と駆動回路基板４０とを支持するシャーシベース１１を備える。
【０００３】
一般的に，ディスプレイパネル５０は，シャーシベース１１の前面に装着され，特にプラズマディスプレイパネルの場合，ディスプレイパネル５０は，互いに連結された前面パネル５１と背面パネル５２とからなる。駆動回路基板４０は，シャーシベース１１の背面に装着され，シャーシベース１１は，ディスプレイパネル５０と駆動回路基板４０とを，外部衝撃や自重による変形から保護する。シャーシベース１１の上面で駆動回路基板４０が配置されていない領域には，シャーシベース１１を補剛するために補剛部材１２が装着される。
【０００４】
図２は，図１に示すディスプレイモジュールに設置された駆動回路基板を部分的に拡大した斜視図であり，図３は，図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線沿いの断面図である。
【０００５】
駆動回路基板４０は，固定部材４１とねじ４２とを用いてシャーシベース１１に固定され，その上面には，複数の回路素子が設置される。図２と図３に示すとおり，インテリジェントパワーモジュール７０は，小型基板７１，回路素子７４，および複数の連結ピン７２を含むとともに，放熱板７３を備える。インテリジェントパワーモジュール７０は，絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ，バイポーラ接合型トランジスタ，高速ダイオードなどの電源素子と，保護回路，駆動回路，および制御回路などを小型基板７１上にパッケージ化したものであり，用途やシステム要求に応じて様々な形状や構造を有する。インテリジェントパワーモジュール７０は，システムオンパッケージ製品として，多様な機能性，生産性に優れるため，家電製品から工業製品まで幅広い用途に用いられる電子回路モジュールである。
【０００６】
インテリジェントパワーモジュール７０は，作動中の頻繁なスイッチング動作や変圧などの過程で多量の熱を発生するため，基本的に放熱板７３を備えて設計される。製品に適用される際，図２と図３に示すとおり，インテリジェントパワーモジュール７０は，連結ピン７２を用いて駆動回路基板４０上に設置され，その放熱板７３が小型基板７１の上面に設置される。しかし，放熱板７３を配置するのみでは，回路素子の熱破損，または機能不全を完全に解消することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は，このような問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，放熱特性を向上することができる，新規かつ改良されたインテリジェントパワーモジュールの放熱構造，これを備えたディスプレイモジュール，およびインテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため，本発明のある観点によれば，駆動回路基板が設置されたシャーシベースと，駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと，インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と，一側が第１放熱部に接するように設置され，他側がシャーシベース面に接するように設置された第２放熱部とを備えるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造が提供される。
【０００９】
かかる構成によれば，インテリジェントパワーモジュールにおいて，放熱部に伝達された熱がシャーシベースへ円滑に伝達されることにより，放熱特性を向上することができる。
【００１０】
上記第１放熱部は，駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えるようにしてもよい。
【００１１】
また、上記第２放熱部は，板状であり，一側が第１放熱部と締結手段で連結され，他側がシャーシベースと他の締結手段で連結されるようにしてもよい。
【００１２】
上記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が駆動回路基板またはシャーシベースと締結手段で連結されており，他側が第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されるようにしてもよい。
【００１３】
また，本発明の他の観点によれば，シャーシベースの背面に設置された駆動回路基板と，駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと，インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と，一側が第１放熱部に接するように設置され，他側が駆動回路基板面に接するように設置された第２放熱部とを備えるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造が提供される。
【００１４】
かかる構成によれば，インテリジェントパワーモジュールにおいて，放熱部に伝達された熱が駆動回路基板へ円滑に伝達されることにより，放熱特性を向上することができる。
【００１５】
上記第１放熱部は，駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えるようにしてもよい。
【００１６】
上記第２放熱部は，板状であり，一側が第１放熱部と締結手段で連結され，他側が駆動回路基板と他の締結手段で連結されるようにしてもよい。
【００１７】
また、上記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が駆動回路基板またはシャーシベースと締結手段で連結されており，他側が第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されるようにしてもよい。
【００１８】
上記駆動回路基板の第２放熱部と接する部分には，シャーシベースと連結される熱伝逹手段が更に設置されるようにしてもよい。
【００１９】
上記回路素子は，電源素子を備え，インテリジェントパワーモジュール上には，回路素子により保護回路，駆動回路および制御回路を備えるようにしてもよい。
【００２０】
また，本発明の他の観点によれば，ディスプレイパネル，ディスプレイパネルを駆動する駆動回路基板，およびディスプレイパネルと駆動回路基板とを支持するシャーシベースを備えるディスプレイモジュールであって，駆動回路基板の一側に設置され，複数の回路素子を備えたインテリジェントパワーモジュールと，インテリジェントパワーモジュールの一面に面接触して設置され，回路素子の作動中に発生する熱を放熱する第１放熱部と，一側が第１放熱部に接するように設置され，他側が駆動回路基板またはシャーシベースに接するように設置された第２放熱部とを備えるディスプレイモジュールが提供される。
【００２１】
かかる構成によれば，ディスプレイモジュールの駆動回路基板に備えられるインテリジェントパワーモジュールにおいて，放熱部に伝達された熱が駆動回路基板やシャーシベースへ円滑に伝達されることにより，放熱特性を向上することができる。とくに，インテリジェントパワーモジュールの発熱量が大きくなるプラズマディスプレイパネル装置の駆動回路基板に適用されることにより，高い放熱特性を発揮することができる。
【００２２】
上記第１放熱部は，駆動回路基板に対して実質的に垂直である複数の板状のフィン状部材を備えるようにしてもよい。
【００２３】
上記第２放熱部は，板状であり，一側が第１放熱部と締結手段で連結され，他側が駆動回路基板またはシャーシベースと他の締結手段で連結されるようにしてもよい。
【００２４】
また、上記第２放熱部は，板状の弾性体からなり，一側が駆動回路基板またはシャーシベースと締結手段で連結されており，他側が第１放熱部の端部に向けて弾性力が作用するように配置されるようにしてもよい。
【００２５】
上記回路素子は，電源素子を備え，インテリジェントパワーモジュール上には，回路素子により保護回路，駆動回路および制御回路を備えるようにしてもよい。
【００２６】
上記ディスプレイモジュールは，プラズマディスプレイ装置用のディスプレイモジュールであるようにしてもよい。
【００２７】
また，本発明の他の観点によれば，弾性体からなる第２放熱部を駆動回路基板またはシャーシベースに固定する段階と，第２放熱部の弾性力の作用方向に対抗して，第２放熱部を変形させつつ第２放熱部と密接するように第１放熱部を設置する段階とを含むインテリジェントパワーモジュールの放熱部の設置方法が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば，放熱特性が向上されたインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３０】
図４は，本発明の第１の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。図４に示すとおり，本実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造は，シャーシベース１１，インテリジェントパワーモジュール７０，第１放熱部１７３，および第２放熱部７６を含む。駆動回路基板４０は，一般的なプリント基板であってもよく，本実施形態の場合，シャーシベース１１の背面に設置される。駆動回路基板４０は，ねじ４２を用いて，シャーシベース１１の背面に備えられた固定部材４１に連結されて，シャーシベース１１の背面に設置される。
【００３１】
インテリジェントパワーモジュール７０は，駆動回路素子７４を備え，連結ピン１７２を用いて駆動回路基板４０の一側に設置される。回路素子７４は，絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ，バイポーラ接合型トランジスタ，高速ダイオードなどの電源素子を備え，インテリジェントパワーモジュール７０上に、保護回路，駆動回路および制御回路を備える。なお，電源素子としては，例えば電力用の半導体素子などが挙げられる。回路素子７４の構成は，インテリジェントパワーモジュール７０の仕様に応じて様々であるため，本実施形態は回路素子７４の構成には限定されない。
【００３２】
第１放熱部１７３は，フィン状部材１７３ａとベース部材１７３ｂとからなる。第１放熱部１７３は、ベース部材１７３ｂを介して、インテリジェントパワーモジュール７０の上面に面接触して設置され，回路素子７４の作動中に生じる熱を大気中に放熱させる。インテリジェントパワーモジュール７０の上面と第１放熱部１７３のベース部材１７３ｂとの間には，接着剤と熱伝達油脂７５が塗布されてもよい。第１放熱部１７３は，インテリジェントパワーモジュール７０の上面全てを被覆し，さらにその上面から突出するように幅広く形成される。
【００３３】
第２放熱部７６は，その一側で第１放熱部１７３の側面と接触し，その他側でシャーシベース１１と接触するように，駆動回路基板４０の外側に設置される。すなわち，第２放熱部７６の他側では，シャーシベース１１との間隙Ｇが０になるように設置される。第１放熱部１７３と第２放熱部７６とは，ねじのような締結手段７７により連結される。
【００３４】
第１放熱部１７３と第２放熱部７６とは，熱伝逹性に優れた同一の材質で形成される。第１放熱部１７３のフィン状部材１７３ａは，使用時に垂直方向で空気が円滑に流れるように，駆動回路基板４０に対して実質的に垂直をなす複数の板状のフィン状部材からなる。しかし，第１放熱部１７３と第２放熱部７６は，上記のような形状に限定されず，放熱特性を向上させるような多様な形状に成形することができる。
【００３５】
図５は，本発明の第２の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。図５に示すとおり，インテリジェントパワーモジュールの放熱構造は，シャーシベース１１，インテリジェントパワーモジュール７０，第１放熱部１７３，および第２放熱部１７６を含む。
【００３６】
本実施形態と図４に示す第１の実施形態との差異は，第２放熱部１７６が，シャーシベース１１と確実に接触されるように折曲部を備えている点と，補助的な締結手段１７８を用いてシャーシベース１１と確実に接触される点である。
【００３７】
第１の実施形態において，インテリジェントパワーモジュール７０で生じる熱は，第１放熱部１７３から第２放熱部７６へ伝達され，シャーシベース１１に放たれるが，シャーシベース１１と第２放熱部７６とが確実に接触されていないため，放熱特性を向上させ難い。一方，本実施形態において，第２放熱部１７６は，折曲部を有するとともに，ねじまたはＴＯＸ（登録商標）などの締結手段１７８を用いてシャーシベース１１に連結される。よって，第２放熱部１７６がシャーシベース１１に密接することにより，第２放熱部１７６からシャーシベース１１への熱伝逹が円滑となる。
【００３８】
図６は，本発明の第３の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造の一部をなす第２放熱部の断面図であり，図７は，第３の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。
【００３９】
図６に示すとおり，本実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの第２放熱部２７６は，板状の弾性体からなり，シャーシベース１１との連結部分と逆方向に傾倒しており，矢印方向に力が作用すると点線で示すように変形される。
【００４０】
第１放熱部１７３に押されて第２放熱部２７６が変形されるため，図７に示すとおり，補助的な締結部材を用いずに，第１放熱部１７３と第２放熱部２７６とは互いにより密接し，シャーシベース１１と第２放熱部２７６ともさらに密接する。
【００４１】
図４，図５と図７に示す第１〜第３の実施形態において，インテリジェントパワーモジュール７０で生じる熱は，第１放熱部と第２放熱部とを経て，シャーシベース１１に放たれる。このため，第２放熱部材７６，１７６，２７６は，駆動回路基板４０の側部に設置される。
【００４２】
図８は，本発明の第４の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。図８に示すとおり，第１〜第３の実施形態と異なり，第２放熱部２７６の下端は，駆動回路基板４０に装着される。さらに，シャーシベース１１と，第２放熱部２７６が装着される駆動回路基板４０の一部とを連結する補助的な熱伝達手段（図示せず）が設置されてもよい。
【００４３】
本発明によるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造は，図１に示すとおり，ディスプレイパネル５０，ディスプレイパネル５０を駆動する駆動回路基板４０，およびディスプレイパネル５０と駆動回路基板４０とを支持するシャーシベース１１を含むディスプレイモジュールに適用される。この場合，駆動回路基板４０は，図１に示す駆動回路基板４０のいずれか一つになり得る。また，本発明によるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造は，スイッチング素子を多く用いることにより発熱量が大きくなるプラズマディスプレイ装置の駆動回路基板４０に適用された場合，高い放熱効果を発揮する。
【００４４】
本発明の第１〜第４の実施形態によれば，放熱板７３のみが設置される場合と比べて，放熱部に伝達された熱は，駆動回路基板４０またはシャーシベース１１などの他の部材に伝達されるため，放熱特性をさらに向上させることができる。
【００４５】
また，第２放熱部７６，１７６が，駆動回路基板４０，シャーシベース１１，および第１放熱部１７３と密接するため，熱伝逹がより円滑になる。
【００４６】
また，第２放熱部２７６が，弾性体により構成されるため，第１放熱部１７３と接触するように容易に設置される。
【００４７】
よって，インテリジェントパワーモジュール７０に設置された回路素子７４は，作動中に生じる熱による損傷を防止できる。
【００４８】
また，製造工程における熱応力や蒸着応力等による変形を防止できる基板，および薄膜トランジスタを備える基板を提供することができる。
【００４９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範疇に属するものと了解される。
【００５０】
例えば本発明の実施形態を示す図においては，第２放熱部がその一側で第１放熱部１７３のフィン状部材１７３ａの側面と接触している場合について説明したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，第２放熱部がその一側で第１放熱部１７３のベース部材１７３ｂと接触するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は，インテリジェントパワーモジュールに関連する技術分野に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来のディスプレイモジュールの構成を説明する一例となるプラズマディスプレイ装置のディスプレイモジュールの斜視図である。
【図２】図１に示すディスプレイモジュールに設置された駆動回路基板を部分的に拡大した斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線沿いの断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造の一部をなす第２放熱部の断面図である。
【図７】第３の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかるインテリジェントパワーモジュールの放熱構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  筐体
１１  シャーシベース
１２  補剛部材
２０  接続ケーブル
４０  駆動回路基板
４１  固定部材
４２  ねじ
５０  ディスプレイパネル
５１  前面基板
５２  背面基板
７１  小型基板
７２  連結ピン
７３  放熱板
１７３  第１放熱部
１７３ａ  フィン状部材
１７３ｂ  ベース部材
７４  回路素子
７６，１７６，２７６  第２放熱部
７７，１７８  締結手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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