JP5300034B2 - Ｌｅｄアレイモジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はプリント基板（ＰＣＢ）を使わず、放熱ブロックにＬＥＤを付着して、ＬＥＤの発光によって発生する高温の熱を放熱ブロックを介して放熱するようにした放熱機能を有するＬＥＤモジュールで、放熱ブロックを上部導電層と下部導電層で構成し、さらに各層を複数枚のスライスで区画して複数のＬＥＤで自由に直並列方式で回路を構成することにより多様な要求出力への対応が可能なＬＥＤアレイモジュール及びその製造方法に関する。
その間、ＬＥＤはＬＣＤモジュール用光源としてバックライトユニットのディスプレイ用に限定されて使われて来た。この場合、低出力によって（通常、０．１Ｗ前後）大きな問題点なしに使用可能であった。しかし、ＬＥＤのいろいろの特長点によってＬＥＤ照明灯、街灯、保安灯、集魚灯などにその使用範囲が拡張されている。このようなＬＥＤ応用製品は特性上高出力が要求され、これによる発熱によって放熱の問題などを不可避に解決しなければならない。
このようなＬＥＤは通常高出力を得るために複数のＬＥＤをアレイ状に配置してモジュールを製作して多く利用されている。このようなＬＥＤアレイモジュールは、基板に複数のＬＥＤを所定の間隔で配置して形成することになる。
そして、このようなＬＥＤアレイモジュールにおいて熱放出の問題さえ解決されれば電流を増加させてより高い光出力を得ることができる。したがって、高効率のためには、ＬＥＤから光を最大に摘出することの外に、電流駆動の際、熱を効果的に放出する技術が必要である。このような理由で、従来のＬＥＤアレイモジュールは、より高い光出力を得るために、つまり熱放出性能を改善するために、現在ヒートシンクの外にＭＰＣＢ（Ｍｅｔａｌ ＰＣＢ）などを使っている
また、ＭＰＣＢの使用の外に、熱放出効率をより改善するために、金属性ボード上にＬＥＤチップを装着し、回路構成はＦＰＣＢ（フレキシブルプリント基板）を用いる複合方式を考慮することもあり、ひいては二枚の金属性ボードだけで回路を構成しようとする試みもあるが、回路構成において並列方式だけ可能であるという限界がある。
また、ＭＰＣＢの使用の外に、熱放出効率をより改善するために、金属性ボード上にＬＥＤチップを装着し、回路構成はＦＰＣＢ（フレキシブルプリント基板）を用いる複合方式を考慮することもあり、ひいては二枚の金属性ボードだけで回路を構成しようとする試みもあるが、回路構成において並列方式だけ可能であるという限界がある。
したがって、本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、熱放出を最大化するために、プリント基板（ＰＣＢ）を使わず、放熱ブロックにＬＥＤを付着して、ＬＥＤの発光によって発生する高温の熱を放熱ブロックを介して放熱するようにすることを目的とする。
本発明の他の目的は、放熱ブロックを上部導電層と下部導電層で構成し、さらに各層を複数枚のスライスで区画して複数のＬＥＤで自由に直並列方式で回路を構成することにより、多様な要求出力への対応が可能なＬＥＤアレイモジュール及びその製造方法を提供することである。
このような目的を達成するために、本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、絶縁接着層を介して上部導電層と下部導電層を積層して固定させる第１段階；外部に露出された上部導電層と下部導電層の表面に絶縁層を形成する第２段階；下部導電層の上面が露出されるように上部導電層を加工して複数のＬＥＤ実装面を形成する第３段階；それぞれのＬＥＤ実装面の内部に露出された下部導電層と上部導電層を通じて電源供給ができるようにそれぞれのＬＥＤ実装面にＬＥＤを実装する第４段階；絶縁性及び投光性を持つ樹脂でＬＥＤ実装面をモールディングする第５段階；及び上部導電層と下部導電層をそれぞれ複数枚のスライスで区画するように上部分離溝と下部分離溝を幅方向に平行に加工する第６段階；を含んでなることを特徴とする。
また、本発明の第２実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、複数枚のスライスを一定間隔で同一面上に配置して下部導電層を形成し、下部導電層の上部に絶縁接着層を塗布した後、絶縁接着層の上面に複数枚のスライスをジグザグ状にずれるように配置して上部導電層を積層して一体的に形成する第１段階；上部導電層と下部導電層の外部に露出された外面に絶縁層を形成する第２段階；それぞれのスライスと重なった上部導電層のそれぞれのスライスに対して下部導電層の上面が露出されるように上部導電層と絶縁接着層を加工して複数のＬＥＤ実装面を形成する第３段階；それぞれのＬＥＤ実装面の内部に露出された下部導電層と上部導電層を通じて電源供給ができるようにそれぞれのＬＥＤ実装面にＬＥＤを実装する第４段階；及び絶縁性及び投光性を持つ樹脂でＬＥＤ実装面をモールディングする第５段階；を含んでなることを特徴とする。
そして、本発明の第３実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、それぞれ複数枚のスライスを準備する第１段階；複数枚のスライスを同一面上に一定間隔で配置して上部導電層を形成し、複数枚のスライスを一定間隔でそれぞれの複数枚のスライスに対してジグザグ状にずれるように配置して下部導電層を形成した後、上部導電層と下部導電層を絶縁接着層を介して積層して一体的に形成する第２段階；下部導電層の上面が露出されるように上部導電層を加工して複数のＬＥＤ実装面を形成する第３段階；それぞれのＬＥＤ実装面の内部に露出された下部導電層と上部導電層を通じて電源供給ができるようにそれぞれのＬＥＤ実装面にＬＥＤを実装する第４段階；及び絶縁性及び投光性を持つ樹脂でＬＥＤ実装面をモールディングする第５段階；を含んでなることを特徴とする。
特に、上部導電層と下部導電層はそれぞれ直四角形に形成され、それぞれのＬＥＤ実装面は格子状に配置されるように加工して製造することができ、好ましくはドリリングで加工する。さらに、上部導電層と下部導電層はそれぞれ円盤形に形成され、それぞれのＬＥＤ実装面は上部導電層の中心位置から放射状に少なくとも１列に配置されるように加工して製造することもできる。このような上部導電層と下部導電層はアルミニウム薄膜、金属薄膜、導電性ポリエステルまたはシリコン薄膜を用いることができる。また、上部導電層と下部導電層はそれぞれ厚さが０．５〜２．５ｍｍであり、上部導電層が下部導電層より薄く形成されたことを特徴とする。
また、絶縁層は、シリコン酸化膜、アルミニウム酸化膜またはクロム酸化膜であることを特徴とする。
そして、ＬＥＤ実装面は円錐台形、あるいは光抽出率の向上のためにこれと類似の形状に形成され、ワイヤボンディング連結部がさらに形成されたことを特徴とする。
このような本発明の好適な実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、上部導電層と下部導電層にそれぞれ外部から電気的に接続可能であるように外部端子をネジ結合または接着方式で装着する段階をさらに含んでなることを特徴とする。
一方、本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールは、絶縁接着層を介して上部導電層と下部導電層が一体的に積層され、その全外面には絶縁層が形成され、上部導電層には下部導電層の上面が露出されるように加工された複数のＬＥＤ実装面が形成され、それぞれのＬＥＤ実装面は上部導電層及び下部導電層を通じて電源供給ができるようにＬＥＤが実装され、絶縁性及び投光性を持つ樹脂でモールディング処理されたことを特徴とする。
また、本発明の第２実施例によるＬＥＤアレイモジュールは、上面にそれぞれ少なくとも一対のＬＥＤ実装面が貫設された複数枚のスライスでなる上部導電層；複数枚のスライスでなる下部導電層；上部導電層と下部導電層を積層して一体的に形成するために、その間に備えられる絶縁接着層；外部に露出された上部導電層及び下部導電層の外面に形成された絶縁層；スライスを介して直並列で接続されるようにＬＥＤ実装面に装着されたＬＥＤ；及びＬＥＤ実装面にモールディングされる絶縁性及び投光性を持つ樹脂；を含んでなり、上部導電層と下部導電層はそれぞれ複数枚のスライスが平面上に積層された構造でなり、それぞれのスライスはジグザグ状にずれるように配置されていることを特徴とする。
そして、本発明の第３実施例によるＬＥＤアレイモジュールは、上面にそれぞれ少なくとも一対のＬＥＤ実装面が貫設された複数枚のスライスでなる上部導電層；複数枚のスライスでなる下部導電層；上部導電層と下部導電層を積層して一体的に形成するために、その間に備えられる絶縁接着層；スライスを介して直並列で接続されるようにＬＥＤ実装面に装着されたＬＥＤ；及びＬＥＤ実装面にモールディングされる絶縁性及び投光性を持つ樹脂；を含んでなり、上部導電層と下部導電層はそれぞれ複数枚のスライスが一定間隔で離隔されて平面上に積層された構造でなり、それぞれのスライスはジグザグ状にずれるように配置されていることを特徴とする。
最後に、上部導電層と下部導電層はそれぞれ直四角形または円盤形に形成され、それぞれのＬＥＤ実装面は格子状に配置されるかあるいは上部導電層の中心位置から放射状に少なくとも１列に配置されるように加工されたことを特徴とする。前記加工はドリリング加工が好ましい。
本発明によれば次のような効果がある。
１）熱放出効果にすぐれる。
２）複数のＬＥＤが直並列混合方式で連結されるので、要求出力に容易に対応することができる。
３）上部導電層と下部導電層を四角形または円盤形などの多様な要求形態に容易に対応することができる。
以下、図面を参照して、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明する。
（製造方法の第１実施例）
図１は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図２〜図９は図１によって製造されるＬＥＤアレイモジュールの製造過程を説明する図である。
図１は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図２〜図９は図１によって製造されるＬＥＤアレイモジュールの製造過程を説明する図である。
本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、所定の大きさを持つ上部導電層１００と下部導電層２００を用いてＬＥＤアレイモジュールを製作することになり、基本的に次のような６段階にかけてなされる。
第１段階（Ｓ１００）は上部導電層１００と下部導電層２００を積層して固定させる段階である。この際、上部導電層１００と下部導電層２００は絶縁接着層３００を介して装着される。
絶縁接着層３００は、図２に示すように、上部導電層１００と下部導電層２００の間に備えられる。このような絶縁接着層３００は、下部導電層２００に接着用フィルムを塗った後、その上に上部導電層１００を積層して付着し、高圧を加えて上部導電層１００と下部導電層２００を接合させるとともに絶縁させる方法などを用いることができる。
一方、上部導電層１００と下部導電層２００の材質としては、通電可能な材質でなるものを用いることになる。好ましくは、通常基板などに多く用いられるアルミニウム薄膜、金属薄膜、導電性ポリエステル、及びシリコン薄膜などを用いることになる。本発明の好適な実施例において、上部導電層１００と下部導電層２００は放熱効果を極大化するために放熱効率に優れた低価のアルミニウム薄膜を用いることが一番好ましい。
特に、上部導電層１００と下部導電層２００は後述するＬＥＤ４００から放出される熱を考慮して冷却効率を高めることができる厚さに形成することになる。このような上部導電層１００と下部導電層２００はそれぞれ０．５〜２．５ｍｍの厚さに形成することになる。もちろん、このような厚さは例示的なもので、ＬＥＤ４００から発生する発熱量を考慮して、これより厚く製作することもできる。特に、本発明の好適な実施例において、上部導電層１００は下部導電層２００より厚く形成することが好ましい。これは実質的にＬＥＤ４００が下部導電層２００に直接密着して設置されるため、下部導電層２００を放熱板の機能として活用するためである。
このように構成される上部導電層１００と下部導電層２００は多様な形態に製作することになる。例示的に、上部導電層１００と下部導電層２００は幅より長さが相対的に長い直四角形に製作することもでき、円盤形に製作することも可能である。ここで、直四角形に製作されたものを例として説明し、円盤形に製作する場合は後述する変形例で詳細に説明する。
第２段階（Ｓ２００）は上部導電層１００と下部導電層２００の全面に絶縁層１１０を形成する段階である。
絶縁層１１０は一種の酸化膜で、図３に示すように、上部導電層１００と下部導電層２００の全面のうち外部に露出された表面に対して施される。このような絶縁層１１０は上部導電層１００と下部導電層２００の材質によって異なるものを使用することができる。例えば、上部導電層１００と下部導電層２００がシリコン薄膜の場合、絶縁層１１０はシリコン酸化膜を採用し、上部導電層１００と下部導電層２００がアルミニウム薄膜の場合、絶縁層１１０はアルミニウム酸化膜を採用することができる。そして、その外にも、絶縁層１１０としては導電性金属などの中で酸化膜として用いることができるクロム酸化膜を用いることもできる。このような酸化膜の形成方法は通常の技術によるもので、ことではその詳細な説明を省略する。
第３段階（Ｓ３００）は複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する段階である。ＬＥＤ実装面１２０は上部導電層１００を加工して形成する。この際、ＬＥＤ実装面１２０は、図４に示すように、下部導電層２００が外部に露出されるように上部導電層１００と絶縁接着層３００を一緒にドリリング作業を行うことが好ましい。
この際、ＬＥＤ実装面１２０は上部導電層１００の長手方向に沿って１列に配置されるように形成することもでき、２列以上の格子状に配置されるように形成することもできる。そして、ＬＥＤ実装面１２０は上面にいくほど上部が広くなる円錐台形に製作することが好ましい。これはＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装することができるようにするとともにＬＥＤ実装面１２０が反射板の機能を同時にするためである。
一方、第３段階（Ｓ３００）では、ＬＥＤ実装面１２０の形成後にワイヤボンディング連結部１２１を形成する段階をさらに付け加えることができる。ワイヤボンディング連結部１２１は、ＬＥＤ４００の実装の際、ワイヤ４１０を上部導電層１００に容易に設置するためのものである。
第４段階（Ｓ４００）はそれぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する段階である。この際、ＬＥＤ４００は通常の技術で製作されて電球や表示用などに用いられるものを用いることになる。そして、ＬＥＤ４００は電源供給のためのワイヤの数によって実装方法が異なる。
図５ａは一本のワイヤ４１０を通じて電源供給がなされるＬＥＤ４００が実装された状態を示す断面図である。ＬＥＤ４００は一端がＬＥＤ実装面１２０の底面、つまり下部導電層２００に直接実装され、他端がワイヤ４１０を介して前述したワイヤボンディング連結部１２１に電気的に連結されて電源を受けることができるように設置する。
図５ｂは本発明の他の実施例によってＬＥＤが実装された状態を示す断面図で、一対のワイヤ４１０、４２０を持つＬＥＤ４００の実施例を示す。一対のワイヤ４１０、４２０を持つＬＥＤ４００は、各ワイヤ４１０、４２０の端部をそれぞれ上部導電層１００と下部導電層２００にそれぞれ連結する。すなわち、一本のワイヤ４１０は端部をワイヤボンディング連結部１２１に連結して上部導電層１００と通電するようにし、他のワイヤ４２０はＬＥＤ実装面１２０の形成によって外部に露出される下部導電層２００の上面に連結することになるものである。
第５段階（Ｓ５００）はそれぞれのＬＥＤ実装面１２０に対して樹脂５００でモールディングする段階である。図６はＬＥＤ実装面１２０に樹脂５００でモールディングされた状態を示す断面図である。樹脂５００は導電性を持つ上部導電層１００と下部導電層２００が電気的に接続しないように分離させる。そして、樹脂５００はＬＥＤ４００の保護機能とともにＬＥＤ実装面１２０を埋める機能も持つ。さらに、樹脂５００はワイヤ４１０の堅固な固定によってワイヤボンディング連結部１２１から電気的に分離しないように固定させる。このような樹脂５００としては、絶縁性を持つとともに、ＬＥＤ４００から照射された光が透過するように透過性を持つ合成樹脂を用いることが好ましい。
第６段階（Ｓ６００）は上部導電層１００と下部導電層２００をそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで区画する段階である。図７は上部導電層１００と下部導電層２００がそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで区画された状態を示す断面図である。このために、上部導電層１００と下部導電層２００にはそれぞれ互いに平行に位置するように上部分離溝１３０と下部分離溝２２０を加工する。図７において、未説明矢印は電源の流れを示す。
図７に示すように、上部分離溝１３０と下部分離溝２２０はそれぞれ上部導電層１００の幅方向に形成する。この際、上部分離溝１３０はＬＥＤ実装面１２０を二つ置きに形成し、下部分離溝２２０は二つの上部分離溝１３０の間に位置するように形成する。これにより、上部導電層１００から分離されたスライス１００ａと下部導電層２００から分離されたスライス２００ａは互いにずれたジグザグ状になるものである。そして、それぞれのスライス１００ａには二つのＬＥＤ４００が装着される。
このように、第６段階（Ｓ６００）を遂行すれば、図８に示すように、スライス１００ａにそれぞれ二つのＬＥＤ実装面１２０を持つＬＥＤアレイモジュール１０００を得ることができることになる。
一方、本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、図９に示すように、外部からの電源供給のために、それぞれ極性が反対である外部端子１４０、２３０をそれぞれ上部導電層１００と下部導電層２００に装着する第７段階（Ｓ７００）をさらに含むことができる。電源供給のための外部端子１４０、２３０はそれぞれ下部導電層２００の両端部にそれぞれネジ結合方式、接着などの方式で装着する。
図９は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法において外部端子の設置例を示す断面図である。図９はネジ結合の一例を示すもので、外部端子１４０、２３０をスクリュー１５０で締結固定した状態を示す。
そして、本発明はこのような本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュール１０００を含んでなる。ＬＥＤアレイモジュール１０００は、図８に示すように、それぞれ上部導電層１００と下部導電層２００を構成する複数枚のスライス１００ａ、２００ａが絶縁可能な状態で互いにずれた形態に構成される。これにより、ＬＥＤアレイモジュール１０００は、図７の矢印のように電源が供給される。よって、このＬＥＤアレイモジュール１０００は、ＬＥＤ４００の電気的連結状態を示す図１０のように、それぞれのスライス１００ａに搭載された二つのＬＥＤ４００は互いに並列で連結され、それぞれのスライス１００ａは互いに直列で連結される。図１０は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュールの電気的連結状態を示す回路図である。
また、本発明は第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュール１０００を含む。ＬＥＤアレイモジュール１０００は、図７及び図８に示すように、絶縁接着層３００を介して上下部にそれぞれ上部導電層１００と下部導電層２００が積層されて一体的に構成される。この際、上部導電層１００と下部導電層２００は、それぞれ積層した後、その全外面に絶縁層１１０が形成される。このようなＬＥＤアレイモジュール１０００には、上部導電層１００と下部導電層２００がそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで構成されるように、上部分離溝１３０と下部分離溝２２０が幅方向に一定間隔で形成されている。特に、上部分離溝１３０は二つのＬＥＤ実装面１２０置きに一つずつ形成され、下部分離溝２２０はこれら二つの上部分離溝１３０の間に位置するように下部導電層２００に形成する。また、上部導電層１００はそれぞれのスライス１００ａに二つのＬＥＤ実装面１２０が加工によって形成される。この際、それぞれのＬＥＤ実装面１２０は上部導電層１００と絶縁接着層３００を一緒に下部導電層２００の上面が露出されるように加工することで形成する。そして、このＬＥＤ実装面１２０にはＬＥＤ４００が実装され、その上に絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００でモールディング処理することになる。
このように構成されたＬＥＤアレイモジュール１０００はある上部分離溝１３０または下部分離溝２２０を基準として切断して二つのＬＥＤ４００が並列で連結された形態を用いることも可能である。そして、図８に示すように、四つのＬＥＤ４００が一組となるように下部分離溝２２０を切断すれば、それぞれ並列で連結されたＬＥＤ４００がさらに直列で連結される組として用いることができることになる。
一方、本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は、上部導電層１００と下部導電層２００の形状によって他の変形例を実施することが可能である。このような他の変形例をより詳細に説明すれば次のようである。
（製造方法の第１実施例の変形例）
図１１は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュール１０００’の製造方法による変形例を示す平面図である。第１実施例の変形例において、第１実施例と異なる構成についてだけ説明する。そして、図面符号は前述した第１実施例で使ったものをそのまま使う。
図１１は本発明の第１実施例によるＬＥＤアレイモジュール１０００’の製造方法による変形例を示す平面図である。第１実施例の変形例において、第１実施例と異なる構成についてだけ説明する。そして、図面符号は前述した第１実施例で使ったものをそのまま使う。
本発明の第１実施例の変形例は、第１実施例の製造方法と比較すると、上部導電板１００と下部導電板２００の形状、ＬＥＤ実装面１２０の形成位置、及び上部分離溝１３０と下部分離溝２２０の形成位置にだけ違いあるので、これらについてだけ説明する。
図１１に示すように、上部導電板１００と下部導電板２００はそれぞれ円盤形に製作することになる。そして、ＬＥＤ実装面１２０は上部導電板１００の中心から所定の半径を持つ仮想の円周上に一定間隔で形成することになる。図１１はＬＥＤ実装面１２０が１列に形成された例を示すが、２列以上に形成することもできる。
また、上部導電板１００と下部導電板２００をそれぞれ構成するスライス１００ａ、２００ａも同一形状を持つように弧形に形成する。このために、上部分離溝１３０と下部分離溝２２０はそれぞれ上部導電板１００と下部導電板２００を中心として放射状、つまり半径方向に沿って等間隔で形成することになる。この際、上部分離溝１３０は二つのＬＥＤ実装面１２０置きに等間隔で形成することになる。そして、下部分離溝２２０は隣接した二つの上部分離溝１３０の間に位置するように形成する。
したがって、本発明の第１実施例の変形例も図１０を参照して説明した第１実施例と同様に、それぞれのスライス１００ａに装着された一対のＬＥＤ４００が並列で連結され、隣接したそれぞれのスライス１００ａが直列で連結される複合構造を持つことになる。
一方、本発明は第１実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法の変形例によって製造されたＬＥＤアレイモジュール１０００’を含む。ＬＥＤアレイモジュール１０００’は、図１１に示すように、円盤形に構成される。このようなＬＥＤアレイモジュール１０００’は図７及び図８で説明した第１実施例のＬＥＤアレイモジュール１０００と同一の構成であるが、その全体形状と上部分離溝１３０と下部分離溝２２０の形成位置にだけ違いがある。すなわち、上部導電層１００と下部導電層２００は円盤形に形成され、上部分離溝１３０と下部分離溝２２０がそれぞれ円盤の中心から半径方向に等間隔で形成されたものである。
（製造方法の第２実施例）
図１２は本発明の第２実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図１４は本発明の第２実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを示す断面図である。ここで、第２実施例は第１実施例と異なる点についてだけ説明する。そして、説明の便宜上図面符号は第１実施例と同一符号をそのまま用いる。
図１２は本発明の第２実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図１４は本発明の第２実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを示す断面図である。ここで、第２実施例は第１実施例と異なる点についてだけ説明する。そして、説明の便宜上図面符号は第１実施例と同一符号をそのまま用いる。
本発明によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法の第２実施例は６段階で進む。第１実施例と比較すると、上部導電層１００と下部導電層２００を形成することにおいて、それぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａを用いる点で違いがある。このような違いは第２実施例の第１段階（Ｓ１００’）及び第２段階（Ｓ２００’）でより具体的に説明する。
第１段階（Ｓ１００’）は、複数枚のスライス１００ａ、２００ａを準備して上部導電層１００と下部導電層２００を形成し、絶縁接着層３００を介してこれら上部及び下部導電層１００、２００を積層して一体的に形成する段階である。
上部導電層１００は複数枚のスライス１００ａを同一面上に位置するように配置して形成する。この際、それぞれのスライス１００ａは一定間隔で同一面をなすように配置して構成する。そして、下部導電層２００も複数枚のスライス２００ａを用いて上部導電層１００と同様な方法で形成する。このように形成された上部導電層１００と下部導電層２００は絶縁接着層３００を積層して一体化することになる。
これについて、図１４を参照してより具体的に説明すれば、下部導電層２００を構成するスライス２００ａを１列に一定間隔（Ｇ）で同一面上に位置するように配置した後、その表面上に絶縁接着層３００を塗布した後、その上に他の上部導電層１００を形成するために、複数枚のスライス１００ａを一定間隔（Ｇ）で配置する。この際、それぞれのスライス１００ａと他のスライス２００ａは半分が重なって互いにジグザグ状にずれるように配置する。
本発明の好適な実施例において、それぞれのスライス１００ａ、２００ａは、前述した第１実施例及びその変形例と同様に、上部導電層１００と下部導電層２００の形状によって異なる。すなわち、上部導電層１００と下部導電層２００が直四角形であればそれぞれのスライス１００ａ、２００ａは直四角形のものを用いる。そして、上部導電層１００と下部導電層２００が円盤形であれば、それぞれのスライス１００ａ、２００ａは円弧形のものを用いる。
第２段階（Ｓ２００’）は外部に露出された上部導電層１００と下部導電層２００の外面に絶縁層１１０を形成する段階である。これはそれぞれのスライス１００ａ、２００ａを保護するとともに電気的に安全に使うようにするためのものである。この際、絶縁層１１０は、図１４に示すように、外部に露出された上部導電層１００と下部導電層２００の全外面にわたって形成することが好ましい。
第３段階（Ｓ３００’）はＬＥＤ実装面１２０を形成する段階、第４段階（Ｓ４００’）はＬＥＤ４００を実装する段階、第５段階（Ｓ５００’）は樹脂でＬＥＤ実装面１２０をモールディング処理する段階、第６段階（Ｓ６００’）は電源供給のために外部端子１４０、２３０を装着する段階である。これら第３〜５段階（Ｓ３００’〜Ｓ５００’）は第１実施例の第３〜第５段階（Ｓ３００〜Ｓ５００）と同様な方法でなされ、第６段階（Ｓ６００’）は第１実施例の第７段階（Ｓ７００）と同様な方法でなされるので、ここではその詳細な説明を省略する。
特に、第３段階（Ｓ３００’）で、ＬＥＤ実装面１２０はそれぞれのスライス１００ａに形成し、図８及び図１１に示すように、それぞれの隣接した上部分離溝１３０と下部分離溝２２０の間にそれぞれのＬＥＤ実装面１２０が位置するように加工作業を行うことが好ましい。
また、本発明は前述した第２実施例による製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを含んでなる。第２実施例による製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュールは、図８及び図１１に示す第１実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュール１０００、１０００’と同一であるが、絶縁層１１０に違いがある。すなわち、第２実施例による製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュールは、図１４に示すように、絶縁層１１０がスライス１００ａ、２００ａの間の間隔（Ｇ）内にも形成されているものである。
（製造方法の第３実施例）
図１５は本発明の第３実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図１６は本発明の第３実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを示す断面図である。ここで、第３実施例は、第２実施例と比較してその違いについてだけ説明する。そして、説明の便宜上図面符号は第１実施例及び第２実施例と同一符号をそのまま用いる。
図１５は本発明の第３実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャート、図１６は本発明の第３実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを示す断面図である。ここで、第３実施例は、第２実施例と比較してその違いについてだけ説明する。そして、説明の便宜上図面符号は第１実施例及び第２実施例と同一符号をそのまま用いる。
本発明の第３実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法は６段階にかけて進み、第２実施例と比較すると、絶縁層１１０を形成しない点に違いがある。第３実施例の製造方法は、各製造段階別に進む手順に違いがあるので、進行段階の中で違いがある上部導電層１００及び下部導電層２００をそれぞれ構成するスライス１００ａ、２００ａを準備する段階である第１段階（Ｓ１００”）と、上部導電層１００と下部導電層２００を構成して積層する第２段階（Ｓ２００”）についてだけ簡略に説明する。
第１段階（Ｓ１００”）は複数枚のスライス１００ａ、２００ａを準備する段階である。この際、それぞれのスライス１００ａ、２００ａは、第１及び第２実施例の製造方法と同様に、上部導電層１００と下部導電層２００の形態によって四角形または円弧形に形成されたものを準備する。
第２段階（Ｓ２００”）は、第２実施例の第２段階（Ｓ２００’）と同様に、上部導電層１００と下部導電層２００を構成し、絶縁接着層３００を用いて積層する段階である。この際、上部導電層１００と下部導電層２００を構成するそれぞれのスライス１００ａ、２００ａはそれぞれ一定間隔（Ｇ）を維持するように設置することになる。これは、隣接したスライス１００ａ、２００ａが電気的に接続しないようにするためである。
第３段階（Ｓ３００”）はＬＥＤ実装面１２０を形成する段階、第４段階（Ｓ４００”）はＬＥＤ４００を実装する段階、第５段階（Ｓ５００”）は樹脂でＬＥＤ実装面１２０をモールディング処理する段階、第６段階（Ｓ６００”）は電源供給のために外部端子１４０、２３０を装着する段階である。これら第３〜５段階（Ｓ３００”〜Ｓ５００”）は第１実施例の第３〜第５段階（Ｓ３００〜Ｓ５００）と同様な方法でなされ、第６段階（Ｓ６００”）は第１実施例の第７段階（Ｓ７００）と同様な方法でなされるので、ここではその詳細な説明を省略する。
また、本発明は前述した第３実施例による製造方法によって製造されたＬＥＤアレイモジュールを含んでなる。第３実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュールは、図１６で示す第１実施例によって製造されたＬＥＤアレイモジュール１０００、１０００’と構成の面で同一であるが、それぞれのスライス１００ａ、２００ａの絶縁層１１０が削除された形態に構成される。
添付図面の図１７は本発明の他の実施例によるＬＥＤアレイモジュールの製造方法を説明するフローチャートで、これによれば絶縁接着層３００を介して上部導電層１００と下部導電層２００を積層して固定させる第１段階（Ｓ１００）を遂行した後、前記上部導電層１００と前記下部導電層２００をそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで区画するように上部分離溝１３０と下部分離溝２２０を幅方向に平行に加工する第６段階（Ｓ６００）を遂行する。
一方、前記第６段階（Ｓ６００）を遂行した後、下部導電層２００の上面が露出されるように上部導電層１００を加工して複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する第３段階（Ｓ３００）を遂行し、前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０の内部に露出された前記下部導電層２００と前記上部導電層１００を通じて電源供給ができるように前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する第４段階（Ｓ４００）と絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００で前記ＬＥＤ実装面１２０をモールディングする第５段階（Ｓ５００）、及び外部に露出された前記上部導電層１００と前記下部導電層２００の表面に絶縁層１１０を形成する第２段階（Ｓ２００）の順に製造することもできる。
以上、本発明を前述した好適な実施例に基づいて説明したが、このような実施例は本発明をより明らかに開示するためのもので、本明細書及び図面に開示された事項の範囲内で多様な修正または変形を行うことも可能であろう。よって、添付の特許請求範囲は本明細書及び図面に記載された事項及びその記載によって当業者が容易に推論することができる範囲内でこのような修正または変形を含むものとして理解されなければならない。
本発明は、プリント基板（ＰＣＢ）を使わず放熱ブロックにＬＥＤを付着して、ＬＥＤの発光によって発生する高温の熱を放熱ブロックを介して放熱するＬＥＤアレイモジュール及びその製造方法に適用可能である。
１００ 上部導電層
１１０ 絶縁層
１２０ ＬＥＤ実装面
１２１ ワイヤボンディング連結部
１３０ 上部分離溝
１４０、２３０ 外部端子
２００ 下部導電層
２２０ 下部分離溝
３００ 絶縁接着層
４００ ＬＥＤ
４１０ ワイヤ
５００ 樹脂
１０００ ＬＥＤアレイモジュール
１１０ 絶縁層
１２０ ＬＥＤ実装面
１２１ ワイヤボンディング連結部
１３０ 上部分離溝
１４０、２３０ 外部端子
２００ 下部導電層
２２０ 下部分離溝
３００ 絶縁接着層
４００ ＬＥＤ
４１０ ワイヤ
５００ 樹脂
１０００ ＬＥＤアレイモジュール
Claims (15)
- 絶縁接着層３００を介して上部導電層１００と下部導電層２００を積層して固定させる第１段階（Ｓ１００）；
外部に露出された前記上部導電層１００と前記下部導電層２００の表面に絶縁層１１０を形成する第２段階（Ｓ２００）；
前記下部導電層２００の上面が露出されるように前記上部導電層１００を加工して複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する第３段階（Ｓ３００）；
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０の内部に露出された前記下部導電層２００と前記上部導電層１００を通じて電源供給ができるように前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する第４段階（Ｓ４００）；
絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００で前記ＬＥＤ実装面１２０をモールディングする第５段階（Ｓ５００）；及び
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００をそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで区画し、前記複数枚のスライス１００ａと２００ａが一定間隔でジグザグ状にずれるように配置されるように上部分離溝１３０と下部分離溝２２０を加工する第６段階（Ｓ６００）；
を含んでなることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 複数枚のスライス２００ａを一定間隔で同一面上に配置して下部導電層２００を形成し、前記下部導電層２００の上部に絶縁接着層３００を塗布した後、前記絶縁接着層３００の上面に複数枚のスライス１００ａを一定間隔で前記絶縁接着層３００が塗布された前記各複数枚のスライス２００ａに対してジグザグ状にずれるように配置して上部導電層１００を積層して一体的に形成する第１段階（Ｓ１００’）；
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００の外部に露出された外面に絶縁層１１０を形成する第２段階（Ｓ２００’）；
前記それぞれのスライス２００ａと重なった前記上部導電層１００のそれぞれのスライス１００ａに対して前記下部導電層２００の上面が露出されるように前記上部導電層１００と前記絶縁接着層３００を加工して複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する第３段階（Ｓ３００’）；
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０の内部に露出された前記下部導電層２００と前記上部導電層１００を通じて電源供給ができるように前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する第４段階（Ｓ４００’）；及び
絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００で前記ＬＥＤ実装面１２０をモールディングする第５段階（Ｓ５００’）；
を含んでなることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- それぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａを準備する第１段階（Ｓ１００”）；
前記複数枚のスライス１００ａを同一面上に一定間隔で配置して上部導電層１００を形成し、前記複数枚のスライス２００ａを一定間隔で前記各複数枚のスライス１００ａに対してジグザグ状にずれるように配置して下部導電層２００を形成した後、前記上部導電層１００と前記下部導電層２００を絶縁接着層３００を介して積層して一体的に形成する第２段階（Ｓ２００”）；
前記下部導電層２００の上面が露出されるように前記上部導電層１００を加工して複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する第３段階（Ｓ３００”）；
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０の内部に露出された前記下部導電層２００と前記上部導電層１００を通じて電源供給ができるように前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する第４段階（Ｓ４００”）；及び
絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００で前記ＬＥＤ実装面１２０をモールディングする第５段階（Ｓ５００”）；
を含んでなることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュールの製造方法。 - 絶縁接着層３００を介して上部導電層１００と下部導電層２００を積層して固定させる第１段階（Ｓ１００）；
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００をそれぞれ複数枚のスライス１００ａ、２００ａで区画し、前記複数枚のスライス１００ａと２００ａが一定間隔でジグザグ状にずれるように配置されるように上部分離溝１３０と下部分離溝２２０を加工する第６段階（Ｓ６００）；
前記下部導電層２００の上面が露出されるように前記上部導電層１００を加工して複数のＬＥＤ実装面１２０を形成する第３段階（Ｓ３００）；
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０の内部に露出された前記下部導電層２００と前記上部導電層１００を通じて電源供給ができるように前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０にＬＥＤ４００を実装する第４段階（Ｓ４００）；
絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００で前記ＬＥＤ実装面１２０をモールディングする第５段階（Ｓ５００）；及び
外部に露出された前記上部導電層１００と前記下部導電層２００の表面に絶縁層１１０を形成する第２段階（Ｓ２００）；
を含んでなることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ直四角形に形成され、
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０は１列または２列以上の格子状に配置されるように加工されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。 - 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ円盤形に形成され、
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０は前記上部導電層１００の中心位置から放射状に少なくとも１列に配置されるように加工されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。 - 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００は、アルミニウム薄膜、金属薄膜、導電性ポリエステルまたはシリコン薄膜であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ厚さが０．５〜２．５ｍｍとなるように形成されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 前記絶縁層１１０は、シリコン酸化膜、アルミニウム酸化膜またはクロム酸化膜であることを特徴とする、請求項１または２に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 前記ＬＥＤ実装面１２０は円錐台形に形成され、内面にワイヤボンディング連結部１２１がさらに形成されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュールの製造方法。
- 絶縁接着層３００を介して上部導電層１００と下部導電層２００が一体的に積層され、その全外面には絶縁層１１０が形成され、
前記上部導電層１００には前記下部導電層２００の上面が露出されるように加工された複数のＬＥＤ実装面１２０が形成され、
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０には前記上部導電層１００及び前記下部導電層２００を通じて電源供給ができるようにＬＥＤ４００が実装され、絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００でモールディング処理され、
前記上部導電層１００には二つの前記ＬＥＤ実装面１２０置きに上部分離溝１３０が等間隔で形成され、前記下部導電層２００には二つの前記上部分離溝１３０の間に位置するように下部分離溝２２０が形成されていることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュール。
- 上面にそれぞれ少なくとも一対のＬＥＤ実装面１２０が貫設された複数枚のスライス１００ａでなる上部導電層１００；
複数枚のスライス２００ａでなる下部導電層２００；
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００を積層して一体的に形成するために、その間に備えられる絶縁接着層３００；
外部に露出された前記上部導電層１００及び前記下部導電層２００の外面に形成された絶縁層１１０；
前記スライス１００ａ、２００ａを介して直並列で接続されるように前記ＬＥＤ実装面１２０に装着されたＬＥＤ４００；及び
前記ＬＥＤ実装面１２０にモールディングされる絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００；を含んでなり、
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ前記複数枚のスライス１００ａ、２００ａが一定間隔でジグザグ状にずれるように配置されていることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュール。 - 上面にそれぞれ少なくとも一対のＬＥＤ実装面１２０が貫設された複数枚のスライス１００ａでなる上部導電層１００；
複数枚のスライス２００ａでなる下部導電層２００；
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００を積層して一体的に形成するために、その間に備えられる絶縁接着層３００；
前記スライス１００ａ、２００ａを介して直並列で接続されるように前記ＬＥＤ実装面１２０に装着されたＬＥＤ４００；及び
前記ＬＥＤ実装面１２０にモールディングされる絶縁性及び投光性を持つ樹脂５００；を含んでなり、
前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ前記複数枚のスライス１００ａ、２００ａが一定間隔でジグザグ状にずれるように配置されていることを特徴とする、ＬＥＤアレイモジュール。 - 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ直四角形に形成され、
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０は１列または２列以上の格子状に配置されるように加工されたことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュール。 - 前記上部導電層１００と前記下部導電層２００はそれぞれ円盤形に形成され、
前記それぞれのＬＥＤ実装面１２０は前記上部導電層１００の中心位置から放射状に少なくとも１列に配置されるように加工されたことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイモジュール。
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