KR100763557B1 - 고휘도 ｌｅｄ용 금속 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판은, 부품이 실장되는 회로기판과 상기 회로기판의 하부에 결합되는 베이스 기판을 구비하고, 상기 베이스 기판에는 실장된 발열소자 상호간의 열을 차단하도록 차단홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

종래기술이 고휘도 LED가 실장되어지는 LED 기판과 IC 등 집적소자가 실장되는 집적소자 기판을 각각 제작하고, 연결소자를 이용하여 연결하는 방식으로 제품을 제작하였으나, 본 발명에 의하면 발열소자 각각을 구분하여 기판에 실장함으로써 각각의 소자에서 발생된 열이 상호간에 영향을 주지 않고, 기판 설계시 제품의 소형화 및 간소화를 추구할 수 있고, 또한 제품에 삽입되는 부품수를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

고휘도, 인쇄회로기판

Description

고휘도 ＬＥＤ용 금속 인쇄회로기판 {Printed Circuit Board for high power LED}

도 1은 종래 기술에 따른 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 평면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 소자배치 설계도,

도 3은 상기 도 2의 설계도에 의해 차단홀을 형성한 고휘도 LED용 금속 베이스 기판의 평면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회로를 형성한 고휘도 LED용 인쇄회로기판의 평면도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부품을 실장한 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 열차단 개념도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판의 단면도이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 고휘도 LED 2 : 집적소자

3 : LED 기판 4 : 집적소자 기판

5 : 연결소자 110 : 인쇄회로기판 위치

120 : 제1발열소자 위치 130 : 제2발열소자 위치

200 : 베이스 기판 210 : 차단홀

300 : 회로 기판 310 : 회로 패턴

320 : 제1발열소자 330 : 제2발열소자

340 : 열흐름

본 발명은 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품이 실장되는 회로기판과 상기 회로기판의 하부에 결합되는 베이스 기판을 구비하고, 상기 베이스 기판에는 실장된 발열소자 상호간의 열을 차단하도록 차단홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 현재 사용중인 일반적인 방법의 인쇄회로기판을 나타낸 것이다.

일반적으로 사용되는 인쇄회로기판은 고휘도 LED(1)와 다른 발열부품인 집적소자(2), 즉 IC 등이 실장되었을 경우 각각의 소자에서 발생하는 열이 서로 다른 소자에 직접적인 영향을 주므로 같은 인쇄회로 기판을 사용하지 못하고 도 1에 도시된 바와 같이 고휘도 LED(1)가 실장되어지는 LED 기판(3)과 IC 등 집적소자가 실장되는 집적소자 기판(4)을 각각 제작하여 연결소자(5)인 커넥터 또는 배선을 이용하여 연결하는 방식으로 제품을 제작하였다.

하지만, 이러한 방식은 제한된 공간에서의 제작이 어려울 뿐만 아니라, 부품 의 종류가 많아져서 비용의 증가 뿐만 아니라 설계시 반드시 연결을 고려해야 한다는 단점을 가지고 있다.

게다가 종래의 방법으로는 최근 더욱 소형화하는 전자제품의 특성을 충족시켜주지 못하고 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고휘도 LED와 또 다른 발열부품(집적소자 등)을 한 개의 기판에 실장 후 고휘도 LED와 집적소자 상호간에 열이 전달되지 못하도록 나눔으로써 열에 의한 간섭을 해결한 기판을 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적에 맞게 설계된 기판을 이용하여 LED 패캐지와 IC 등을 같은 PCB에 실장한다면 기판에서 상호 연결소자인 배선 및 커넥터를 제거할 수 있어 제품 설계시 사용자 및 부품의 특성에 맞게 자유롭게 설계할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 의해서 LED 패키지 및 IC 등의 특성에 맞게 기판을 제작할 수 있어 부품의 소형화는 물론, 완성품의 소형 및 경량화의 효과까지 주는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판은 부품이 실장되는 회로기판과 상기 회로기판의 하부에 결합되는 베이스 기판을 구비하고, 상기 베이스 기판에는 실장된 발열소자 상호간의 열을 차단하도록 차단홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 기판의 재질은 구리, 알루미늄 또는 스테인리스 강인 것이 바람직하다.

더욱이 상기 회로기판에는 발열부품, LED 패키지 또는 반도체 패키지를 실장할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 소자배치 설계도, 도 3은 상기 도 2의 설계도에 의해 차단홀을 형성한 고휘도 LED용 금속 베이스 기판의 평면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회로를 형성한 고휘도 LED 용 인쇄회로기판의 평면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부품을 실장한 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 열차단 개념도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판에 원하는 발열소자에 맞추어서 설계를 한 도면을 나타내고 있다.

인쇄회로기판으로는 일반 인쇄회로기판(PCB) 또는 금속 PCB, 또는 기타 고휘도 LED가 실장되는 기판도 가능하다.

상기 인쇄회로기판의 위치(110)에 발열소자의 특성에 맞추어서 제1발열소자 위치(120)와 제2발열소자 위치(130)를 인쇄회로기판에 실장될 수 있도록 설계한다.

예를 들면, 제1발열소자(120)는 LED 또는 다른 빛을 내는 소자가 될 수 있고 제2발열소자(130)는 LED를 구동할 수 있는 IC 등으로 제품을 설계할 수 있다.

도 3은 상기 도 2의 설계도에 의해 위치에 맞게 차단홀을 형성한 고휘도 LED용 금속 베이스 기판의 평면도이다.

이 경우, 차단홀(210)이 형성되는 베이스 기판(200)은 일반 금속(Cu, Al, SUS 또는 기타 금속)도 가능하고 또는 일반적인 인쇄회로기판을 사용하여도 무방하다.

상기 차단홀(210)은 금형, NC(numerial control, 수치제어방식) 공작기계 또는 기타 장비를 이용하여 설계되어진 형태대로 기판에 형성되고, 상기 차단홀(210)이 형성된 베이스 기판(200)은 거칠게 표면처리를 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회로를 형성한 고휘도 LED용 인쇄회로기판 의 평면도이다.

상기 도 3에서의 베이스 기판(200)과 도 4에서의 회로가 형성된 회로 기판(300)은 핫프레스, 본드, 또는 기타 장비를 이용하여 접합된 후 부품이 실장된다.

여기서, 상기 회로 기판(300)과 베이스 기판(200)은 그 사이에 열경화성 합성수지재인 프리프래그에 의해 전기적으로 절연된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부품을 실장한 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판의 열차단 개념도이다.

예를 들면, 고휘도 LED 같은 상기 제1발열소자(320)에서 발생된 열흐름(340)은 상기 차단홀(210)에 의해서 집적회로 같은 상기 제2발열소자(330)에 전달되지 않는다.

즉, 금속 베이스 기판을 이용하여 제품을 설계하고 제작하면 각각의 발열소자에서 발생된 열을 수평 방향이 아닌 수직 방향(즉, 금속 방향)으로 열이 전달되게 함으로써 훨씬 더 좋은 열방출 효과를 가질 수 있는 것이다.

한편, 실장된 상기 제1발열소자(320)와 상기 제2발열소자(330)를 전기적으로 연결해주는 회로 패턴(310)은 전기흐름의 방향을 나타내고, 상기 열흐름(340)과 별개로 전기흐름은 문제가 없는 것을 알 수 있다.

다시 말하면, 도 6에서 볼 수 있듯이 실장되어진 상기 제1발열소자(고휘도 LED 등)(320)와 상기 제2발열소자(IC 등, 330)는 전기적으로는 인쇄회로면의 회로 패턴(310)을 통해서 연결이 되어 있지만, 단절된 베이스 기판(200)에 의하여 열전 달 측면에서는 독립되었다고 할 수 있다.

또한, 인쇄회로기판에 실장되는 상기 제1발열소자(320) 및 제2발열소자(330)는 발열부품, LED 패키지 또는 반도체 패키지가 될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 고휘도(high power) LED용 금속 인쇄회로기판에 따르면,

제1발열소자와 제2발열소자 각각을 구분하여 기판에 실장하고 차단홀에 의해 각각의 소자에서 발생된 열이 상호간에 영향을 주지 않는 효과가 있다.

따라서 기판 설계시 제품의 소형화 및 간소화를 추구할 수 있고, 또한 제품에 삽입되는 부품수를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 부품이 실장되는 회로기판과;

   상기 회로기판의 하부에 결합되는 베이스 기판을 구비하고,

   상기 베이스 기판에는 실장된 발열소자 상호간의 열을 차단하도록 차단홀이 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스 기판의 재질이 구리, 알루미늄 또는 스테인리스 강인 것을 특징으로 하는 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 회로기판에 발열부품, LED 패키지 또는 반도체 패키지를 실장한 것을 특징으로 하는 고휘도 LED용 금속 인쇄회로기판.

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