KR100916158B1

KR100916158B1 - 방열 기능을 갖는 엘이디 패키지

Info

Publication number: KR100916158B1
Application number: KR20090012276A
Authority: KR
Inventors: 김은일; 김호진
Original assignee: 유트로닉스주식회사
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2009-09-08

Abstract

본 발명은 방열 기능을 갖는 LED 패키지에 관한 것으로 보다 상세하게는 회로 기판을 사용하지 않고 방열블럭에 LED 소자를 부착하여 LED 소자의 발광에 의하여 발생되는 고온의 열을 방열블럭을 이용하여 방열하도록 한 방열 기능을 갖는 LED 패키지에 관한 것인바, 본 발명은 LED 패키지에 있어서, 방열기능 및 LED 소자(10)를 부착할 수 있는 방열블럭수단(20)과; 상기 방열블럭수단(20)의 상면에 부착되는 LED 소자(10)와; 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(30a)이 형성된 제2전원공급수단(30)과; 상기 제2전원공급수단(30)의 상면에 적층 설치되면서 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(40a)이 형성된 제1전원공급수단(40)과; 상기 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30) 사이와 제2전원공급수단(30)과 방열블럭수단(20) 사이에 설치되면 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(50a)이 형성된 절연층(50)을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

방열 기능을 갖는 엘이디 패키지{LED package having radiation funetion}

본 발명은 방열 기능을 갖는 LED 패키지에 관한 것으로 보다 상세하게는 회로 기판을 사용하지 않고 방열블럭에 LED 소자를 부착하여 LED 소자의 발광에 의하여 발생되는 고온의 열을 방열블럭을 이용하여 방열하도록 한 방열 기능을 갖는 LED 패키지에 관한 것이다.

LED는 실내외 조명, 자동차 헤드라이트, 디스플레이 장치의 백라이트 유닛 등 다양한 분야에서 주목받고 있다. 이러한 LED는 내부 저항 등에 의해 고온의 열이 발생된다. 이 열은 LED의 자체 성능이나 수명에 큰 영향을 주기 때문에 방열 문제가 상당히 중요한 기술로 부각되고 있다.

그런데, 종래의 LED 패키지는 대개 플라스틱 소재의 인쇄회로기판에 전극 패턴이 형성되고 LED 소자가 부착되어 구성되는데, PCB 자체의 방열특성이 좋지 않아서 LED 소자에서 발생한 열이 외부로 용이하게 배출되지 못하여 LED 소자의 오작동이나 수명단축 등을 불러오는 문제가 있다.

이러한 LED의 방열 특성을 개선하기 위하여 LED 소자가 본딩되는 베이스 기판을 열전달 특성이 좋은 알루미늄과 같은 금속 소재로 사용하는 기술이 다양하게 개시되어 있다. 일예로서, 알루미늄 기판에 양극산화막을 형성하여 복수의 기판 전극을 형성하고, 이 기판 전극을 LED 소자와 전기적으로 연결하여 제조되는 LED 패키지에 대한 기술이 등록특허 제703218호에 개시되어 있다.

그런데, 이와 같이 금속재 베이스 기판을 사용하는 종래의 LED 패키지에서도 베이스 기판에 LED 소자가 부착될 수 있는 영역을 확보하고, 양극산화막을 형성하며, 통전을 위한 기판 전극이나 배면 전극 등의 전극패턴들을 별도의 공정을 통해 형성하여야 하는 등 제조 공정이 매우 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 방열블럭에 LED 소자를 직접 부착하여 LED 소자에서 발생되는 열을 외부에 용이하게 방출할 수 있도록 함과 더불어 LED 소자가 본딩되어 이루어지는 LED 패키지의 구조를 획기적으로 단순화시켜 소형화 및 제품의 신뢰성을 향상시킨 방열 기능을 갖는 LED 패키지을 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 목적은 LED 패키지에 있어서, 방열기능 및 LED 소자(10)를 부착할 수 있는 방열블럭수단(20)과; 상기 방열블럭수단(20)의 상면에 부착되는 LED 소자(10)와; 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(30a)이 형성된 제2전원공급수단(30)과; 상기 제2전원공급수단(30)의 상면에 적층 설치되면서 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(40a)이 형성된 제1전원공급수단(40)과; 상기 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30) 사이와 제2전원공급수단(30)과 방열블럭수단(20) 사이에 설치되면 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(50a)이 형성된 절연층(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 방열블럭에 LED 소자를 직접 부착하여 LED 소자에서 발생되는 열을 외부에 용이하게 방출할 수 있도록 함과 더불어 LED 소자가 본딩되어 이루어지는 LED 패키지의 구조를 획기적으로 단순화시켜 소형화 및 제품의 신뢰성 향상 등의 효과가 있는 유용한 발명이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 1은 본 발명의 기술이 적용된 방열 기능을 갖는 LED 패키지의 구조를 보여주는 단면도로서 이에 따르면 방열가능 및 LED 소자(10)를 부착 할 수 있는 방열블럭수단(20)의 상부에는 제2전원공급수단이 설치됨에 있어 방열블럭수단(20)과 제2전원공급수단(30)은 동종의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 이유는 온도의 전달이 용이하여 방열의 효과를 높이기 위함이다.

상기 제2전원공급수단(30)의 상부에는 제1전원공급수단(40)이 적층 설치되며, 상기 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30) 사이와 제2전원공급수단(30)과 방열블럭수단(20) 사이에는 절연층(50)이 설치된다.

상기 LED 소자의 부착방법은
상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 제2전원공급수단(30)의 요홈(30a)과 상기 제2전원공급수단(30)의 상면에 적층 설치되면서 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 제1전원공급수단(40)의 요홈(40a) 및 상기 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30) 사이와 제2전원공급수단(30)과 방열블럭수단(20) 사이에 설치되면 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 절연층(50)의 요홈(50a)의 내측에 삽입하여 방열블럭수단(20)에 LED 소자(10)를 부착 설치한다.

상기 요홈(30a)(40a)(50a)의 형태는 원형, 사각형, 사다리꼴 형태중 선택된 어느 하나로 이루어진을 사용할 수 있다. 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하는 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30)에는 +전원과 -전원이 각각 통전된다.

첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 방열블럭수단(20)의 하면에는 방열블럭수단(20)보다 열전도도가 높은 열전도방열층(70)을 더 형성시켜 사용할 수 있으며 상기 열전도방열층(70)은 백금, 금, 은 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

한편 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 방열의 효율을 더 높이기 위하여 냉각핀(20a)을 방열블럭수단(20)에 일체로 형성시켜 사용할 수도 있다. 상기 방열블럭수단(20)에 냉각핀(20a)을 일체로 형성시키면 공냉에 의한 냉각 효과를 극대화 할 수 있기 때문이다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명은 광을 발산하면서 많은 양의 열이 발생되는 LED 소자(10)가 열전도성이 우수한 방열블럭수단(20)에 직접 부착되어 있어 LED 소자(10)로부터 발생된 고온의 열은 방열블럭수단(20)으로 직접 전달되기 때문에 냉각의 효율이 높아 LED 소자(10)의 수명을 연장시켜 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 이다.

이상에서 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 방열 기능을 갖는 LED 패키지의 구조를 보여주는 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 구조의 실시예를 보여주는 단면도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : LED 소자

20 : 방열블럭수단

30 : 제2전원공급수단

40 : 제1전원공급수단

50 : 절연층

60 : 요홈

70 : 열전도방열층

Claims

LED 패키지에 있어서,

방열기능 및 LED 소자(10)를 부착할 수 있는 방열블럭수단(20)과;

상기 방열블럭수단(20)의 상면에 부착되는 LED 소자(10)와;

상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(30a)이 형성된 제2전원공급수단(30)과;

상기 제2전원공급수단(30)의 상면에 적층 설치되면서 상기 LED 소자(10)의 어느 한 쪽의 리드선이 연결되어 전원을 공급하면서 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(40a)이 형성된 제1전원공급수단(40)과;

상기 제1전원공급수단(40)과 제2전원공급수단(30) 사이와 제2전원공급수단(30)과 방열블럭수단(20) 사이에 설치되면 상기 LED 소자(10)가 외부에서 보았을 때 노출되도록 구성된 요홈(50a)이 형성된 절연층(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제1전원공급수단(40)에는 +전원, 제2전원공급수단(30)으로는 -전원 또는 제1전원공급수단(40)에는 -전원, 제2전원공급수단(30)으 로는 +전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지.
제 1 항에 있어서, 상기 방열블럭수단(20)의 하면에는 방열블럭수단(20)보다 열전도도가 높은 열전도방열층(70)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지.
제 4 항에 있어서, 상기 열전도방열층(70)의 재질로는 백금, 금, 은 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지.
제 1 항에 있어서, 상기 방열블럭수단(20)에 냉각핀(20a)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 방열 기능을 갖는 LED 패키지.