KR101032961B1 - Manufacture method of LED heat dissipation board and its structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 크림솔더를 도포하거나 솔더링용 물질막을 형성하는 제3단계와; 상기 방열핀의 적어도 일부는 상기 크림솔더가 도포된 부분 또는 솔더링용 물질막과 접촉하도록, 상기 삽입홀에 상기 방열핀을 삽입하는 제4단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제5단계를 구비한다. 본 발명에 따르면, 방열핀과 인쇄회로기판의 밀착력확보가 가능하며 수분이나 가스를 차단할 수 있게 된다.The present invention relates to a method for manufacturing a LED heat dissipation substrate and a structure thereof, and a method for manufacturing an LED heat dissipation substrate having a heat dissipation fin according to the present invention includes a first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Applying a cream solder to at least one selected from a portion of an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a portion of a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, or Forming a solder material film; Inserting the heat dissipation fin into the insertion hole such that at least a portion of the heat dissipation fin is in contact with the portion where the cream solder is coated or the material layer for soldering; And a fifth step of soldering a part of the contact portion between the heat dissipation fin and the printed circuit board by heating the heat dissipation fin. According to the present invention, it is possible to secure the adhesion between the heat radiation fins and the printed circuit board and to block moisture or gas.
Description
본 발명은 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 방열핀과 인쇄회로기판이 솔더링 결합되어 밀착력확보, 및 수분이나 가스를 차단할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and a structure of the LED heat dissipation substrate, and more particularly, to a method of manufacturing a heat dissipation fin and a printed circuit board is soldered coupled to secure the adhesion, and to block moisture or gas, and a structure of the LED heat dissipation substrate. It is about.
최근 인쇄회로기판(PCB)은 내열성이 강화된 재료의 적용과 정밀한 회로형성기술이 적용되면서, 반도체 패키지를 실장하는 기판으로서의 본래용도를 넘어 종래의 리드프레임과 세라믹 패키지를 대체하여 반도체 패키지 자체의 기판소재로까지 사용이 확대되고 있다.Recently, printed circuit boards (PCBs) are applied to heat-resistant materials and precise circuit forming technology, and replace the conventional lead frame and ceramic packages as substrates for mounting semiconductor packages. Use is extended to material.
인쇄회로기판을 반도체 패키지의 기판소재로 사용하는 경우에는 소형화 및 정밀 복합회로의 내장이 용이하고 공정단축 및 생산성 향상 등의 효과가 있다.In the case of using a printed circuit board as a substrate material of a semiconductor package, it is easy to miniaturize and embed a precision composite circuit, and to shorten the process and improve productivity.
그러나 플라스틱 재질의 인쇄회로기판은 반도체 칩을 직접 실장하는 기판으로서 사용되는 경우에, 금속의 리드프레임이나 세라믹 기판에 비해 방열효율이 좋지 않기 때문에 고방열이 요구되는 반도체 패키지 재료로써는 적합하지 않다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 방열수단을 구비한 인쇄회로기판의 개발이 다각도로 시도되어 왔다.However, when a printed circuit board made of a plastic material is used as a board for directly mounting a semiconductor chip, the heat dissipation efficiency is not as good as that of a metal lead frame or a ceramic board. Therefore, it is not suitable as a semiconductor package material requiring high heat dissipation. have. In order to overcome this problem, the development of a printed circuit board having heat dissipation means has been attempted at various angles.
이러한 방열수단을 구비한 종래의 인쇄회로기판의 예로는, 인쇄회로기판의 반도체 칩을 안착할 부분에 미세한 관통홀을 다수 형성하고, 관통홀에 방열특성이 있는 재료를 충진하는 방법으로 제조된 인쇄회로기판이 있다. 그러나 이러한 방식으로 제조된 인쇄회로기판이나 이러한 인쇄회로기판을 이용하여 제조된 발광다이오드 패키지는 사출작업이 난해하고 미세한 관통홀을 통해 방열효과의 탁월성을 기대하지는 못한다는 문제점이 있었다.An example of a conventional printed circuit board having such a heat dissipation means may include a plurality of minute through holes formed in a portion on which a semiconductor chip of a printed circuit board is to be seated, and a printing manufactured by filling a material having heat dissipation characteristics in the through holes. There is a circuit board. However, there is a problem in that a printed circuit board manufactured in this manner or a light emitting diode package manufactured using the printed circuit board is difficult to eject and does not expect excellent heat dissipation effect through minute through holes.
이외에도 일반적인 인쇄회로기판에 제3의 매개재료나 수단을 이용하여 별개의 금속방열판을 부착하여 방열 특성을 확보하고자 하여왔다.In addition, a separate metal heat sink is attached to a general printed circuit board using a third medium material or means to secure heat dissipation characteristics.
그러나 이러한 종래의 방법들은 우수한 방열특성을 가질 수 없으며, 조명을 위한 발광다이오드 패키지 등에 사용되기에는 문제가 있다.
However, these conventional methods do not have excellent heat dissipation characteristics, and there is a problem to be used in a light emitting diode package for lighting.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and a structure of a LED heat dissipation substrate that can overcome the above-mentioned conventional problems.
본 발명의 다른 목적은 방열핀을 인쇄회로기판에 삽입한 경우에 밀착력확보, 및 수분이나 가스를 차단할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a heat dissipation fin and a structure of the LED heat dissipation substrate which can block moisture or gas when the heat dissipation fin is inserted into a printed circuit board.
본 발명의 또 다른 목적은 방열효과가 우수하고 제조가 간단하며 제조비용이 적은 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a structure of a LED heat dissipation substrate having excellent heat dissipation effect, simple manufacturing, and low manufacturing cost, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 목적은 광원의 광 진행방향을 일정하게 유지할 수 있는 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a structure of a LED heat dissipation substrate and a method of manufacturing the same, which can maintain a constant light traveling direction of a light source.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 크림솔더를 도포하거나 솔더링용 물질막을 형성하는 제3단계와; 상기 방열핀의 적어도 일부는 상기 크림솔더가 도포된 부분 또는 솔더링용 물질막과 접촉하도록, 상기 삽입홀에 상기 방열핀을 삽입하는 제4단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제5단계를 구비한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, a method of manufacturing an LED heat radiation board having a heat dissipation fin according to the present invention, the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Applying a cream solder to at least one selected from a portion of an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a portion of a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, or Forming a solder material film; Inserting the heat dissipation fin into the insertion hole such that at least a portion of the heat dissipation fin is in contact with the portion where the cream solder is coated or the material layer for soldering; And a fifth step of soldering a part of the contact portion between the heat dissipation fin and the printed circuit board by heating the heat dissipation fin.
상기 제2단계 이후 상기 제3단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비하며, 상기 제3단계의 크림솔더 도포 또는 솔더링용 물질막은 상기 금속막의 일부 또는 전체에 형성될 수 있다. After the second step and before the third step, a portion of an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a portion of a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole. The method may further include forming a metal film on at least one selected portion, wherein the material material for applying or soldering the cream solder in the third step may be formed on a part or the whole of the metal film.
상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion, wherein the head portion is positioned above or below the heat dissipation fin so that a diameter or width thereof is larger than the insertion portion, and the insertion portion is a portion inserted into the insertion hole and at least the size of the insertion hole. Has a diameter or width corresponding to the heat radiation fins may be inserted into the insertion hole such that the head portion is located on the upper surface or the lower surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다. The heat dissipation fins may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the lower direction from the top of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가질 수 있다.The heat dissipation fin further includes an intermediate portion connecting the head portion and the insertion portion between the head portion and the insertion portion, wherein the intermediate portion has a structure in which the diameter or width gradually decreases from the head portion toward the insertion portion. Or, it may have a structure that forms a step toward the insertion portion from the head portion and gradually decrease in diameter or width.
상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin may include only an insertion portion having a diameter or width corresponding to the size of the insertion hole, and may be inserted into the insertion hole such that an upper surface of the heat dissipation fin is positioned on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion having a different diameter or width, and the insertion hole is configured such that an inner surface has a different diameter or width to correspond to the structure of the heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is located above the head portion. It may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board or in the lower direction from the top of the printed circuit board so that the surface is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제4단계와 상기 제5단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.The heat dissipation fin may have an insertion portion inserted into the insertion hole longer than the thickness of the printed circuit board, and the heat dissipation fin may be riveted to an upper surface or a lower surface of the printed circuit board between the fourth step and the fifth step. It may further comprise a step of combining.
상기 제5단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.The method may further include performing a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted after the fifth step.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하고, 상기 삽입홀에 삽입되는 부위가 적어도 포함되도록 상기 방열핀의 전체 또는 일부를 솔더링용 물질로 도금하는 제1단계와; 도금된 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제3단계를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problem, the manufacturing method of the LED heat dissipation board having a heat dissipation fin according to the present invention, the insertion hole for inserting the heat dissipation fin in a specific portion of the printed circuit board. A first step of forming and plating all or a part of the heat dissipation fins with a soldering material such that at least a portion inserted into the insertion hole is included; Inserting the plated heat dissipation fin into the insertion hole; And heating a heat dissipation fin to solder a portion of the contact portion of the heat dissipation fin to the printed circuit board.
상기 제1단계 이후 상기 제2단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.At least a portion selected from an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole after the first step and before the second step. The method may further include forming a metal film on one portion.
상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion, wherein the head portion is positioned above or below the heat dissipation fin so that a diameter or width thereof is larger than the insertion portion, and the insertion portion is a portion inserted into the insertion hole and at least the size of the insertion hole. Has a diameter or width corresponding to the heat radiation fins may be inserted into the insertion hole such that the head portion is located on the upper surface or the lower surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.The heat dissipation fins may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the lower direction from the top of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가질 수 있다.The heat dissipation fin further includes an intermediate portion connecting the head portion and the insertion portion between the head portion and the insertion portion, wherein the intermediate portion has a structure in which the diameter or width gradually decreases from the head portion toward the insertion portion. Or, it may have a structure that forms a step toward the insertion portion from the head portion and gradually decrease in diameter or width.
상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin may include only an insertion portion having a diameter or width corresponding to the size of the insertion hole, and may be inserted into the insertion hole such that an upper surface of the heat dissipation fin is positioned on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록, 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion having a different diameter or width, and the insertion hole is configured such that an inner surface has a different diameter or width to correspond to the structure of the heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is located above the head portion. It may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the downward direction from the top of the printed circuit board so that the surface is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제2단계와 상기 제3단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비할 수 있다. The heat dissipation fin has a length longer than the thickness of the printed circuit board is inserted into the insertion hole, riveting the heat dissipation fin with the bottom surface of the printed circuit board between the second step and the third step It may be further provided.
상기 제3단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.The method may further include performing a planarization process of polishing the upper surface or the lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted after the third step.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와; 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판을 납조에 담그거나 리플로우(reflow)공정을 이용하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제4단계를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, a method of manufacturing an LED heat dissipation board having a heat dissipation fin according to the present invention, the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Inserting the heat dissipation fin into the insertion hole; And a fourth step of dipping the printed circuit board into which the heat dissipation fins are inserted, in a solder bath or soldering a part of the contact portion between the heat dissipation fins and the printed circuit board using a reflow process.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와; 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 솔더링용 물질로 도금하는 제4단계를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, a method of manufacturing an LED heat dissipation board having a heat dissipation fin according to the present invention, the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Inserting a heat radiation fin into the insertion hole; And a fourth step of plating the upper or lower surface of the printed circuit board with the heat radiation fins inserted therein with a soldering material.
상기 제3단계와 제4단계 사이 또는 상기 제4단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.The method may further include performing a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted between the third and fourth steps or after the fourth step.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 LED 방열기판의 구조는, 적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분들 중 적어도 하나의 접촉부분은 솔더링 결합되는 구조를 가진다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the structure of the LED heat radiation board according to the present invention, the printed circuit board is formed with a circuit pattern including at least one insertion hole and the electrode pattern; And a heat dissipation fin having an insertion portion inserted into the insertion hole of the printed circuit board, wherein at least one of the contact portions of the heat dissipation fin and the contact portions of the printed circuit board is soldered.
상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판에 강제압입되는 방식으로 결합되는 구조를 가지거나, 상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합되는 구조를 가질 수 있다.The insertion portion of the heat dissipation fin has a length as long as the thickness of the printed circuit board, and has a structure that is coupled in a manner that is forced to the printed circuit board, or the insertion portion of the heat dissipation fin is longer than the thickness of the printed circuit board It may have a structure that is riveted to the lower surface of the printed circuit board.
상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가질 수 있다.The upper surface of the heat dissipation fin may have a structure located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board, or may have a structure protruding from the upper surface of the printed circuit board.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 LED 방열기판의 구조는, 적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과; 상기 적어도 하나의 삽입홀의 내부면에 형성된 금속막과; 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀과 상기 금속막의 접촉부분들 중 적어도 일부는 솔더링 결합되는 구조를 가질 수 있다. According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the structure of the LED heat radiation board according to the present invention, the printed circuit board is formed with a circuit pattern including at least one insertion hole and the electrode pattern; A metal film formed on an inner surface of the at least one insertion hole; A heat dissipation fin having an insertion portion inserted into the at least one insertion hole may be provided, and at least some of the contact portions of the heat dissipation fin and the metal layer may have a soldering coupling structure.
상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가질 수 있다.The upper surface of the heat dissipation fin may have a structure located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board, or may have a structure protruding from the upper surface of the printed circuit board.
본 발명에 따르면, 열전도성 및 전기전도성이 우수한 방열핀을 삽입함에 의해 LED 소자에 대한 효과적인 방열이 가능하다. 또한 방열핀과 인쇄회로기판의 밀착력확보가 가능하며 수분이나 가스를 차단할 수 있게 된다. 또한 인쇄회로기판의 상하면에 돌출된 방열핀의 돌출부를 연마하여 평탄화 함으로써 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, effective heat dissipation is possible for the LED device by inserting a heat dissipation fin having excellent thermal conductivity and electrical conductivity. In addition, it is possible to secure adhesion between the radiating fins and the printed circuit board and to block moisture or gas. In addition, by grinding and flattening the projections of the radiating fins protruding from the upper and lower surfaces of the printed circuit board, the height deviation and the inclination of the fins can be eliminated, thereby maintaining the traveling direction of the light of a plurality of arranged light sources.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 3은 도 1 및 도 2의 방열핀의 구조를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1 및 도 2에서의 도 3의 방열핀의 결합구조를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 LED 방열기판의 제조공정 도면이고,
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 10은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따라 제조된 LED 방열기판의 다른 구조를 나타낸 도면이고,
도 11은 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따라 제조된 LED 방열기판의 다른 구조를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 14는 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 15는 본 발명의 제11실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 16은 본 발명의 제12실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이다.1 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the first embodiment of the present invention,
2 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the second embodiment of the present invention,
3 is a view showing the structure of the heat radiation fin of Figures 1 and 2,
Figure 4 is a view showing a coupling structure of the heat radiation fin of Figure 3 in Figures 1 and 2,
5 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the third embodiment of the present invention,
6 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the fourth embodiment of the present invention,
7 is a manufacturing process diagram of the LED heat sink according to the fifth embodiment of the present invention,
8 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the sixth embodiment of the present invention,
9 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the seventh embodiment of the present invention.
10 is a view showing another structure of the LED radiating substrate manufactured according to the first and second embodiments of the present invention,
11 is a view showing another structure of the LED radiating substrate manufactured according to the third and fourth embodiments of the present invention,
12 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the eighth embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the ninth embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the tenth embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the eleventh embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the twelfth embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.1 is a process flowchart showing a method of manufacturing an LED heat dissipation substrate according to a first embodiment of the present invention.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다. As shown in FIG. 1A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.The structure of the heat dissipation fin will be described in detail with reference to FIG. 3.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 LED모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 복수개로 형성되어 있는 구조를 가진다. 복수의 삽입홀(120)은 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성될 수 있다. In addition, the printed
상기 삽입홀(120)은 방열핀이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다. 상기 방열핀은 상기 삽입홀(120)에 삽입되기 전에 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상부면 또는 하부면을 평탄화할 수 있다. The
이는 상기 방열핀의 상부면의 높이 편차를 줄여, 상기 방열핀의 상부면에 놓이는 광원(예를 들면 LED 칩, LED 모듈 등)의 광 진행방향을 일정하게 유지하기 위함이고, 광원의 부착 등을 용이하게 하기 위함이다. This is to reduce the height deviation of the top surface of the heat sink fin, to maintain a constant light traveling direction of the light source (for example, LED chip, LED module, etc.) placed on the top surface of the heat sink fin, and to easily attach the light source, etc. To do this.
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 부분에 금속막(130)이 형성된다. As shown in FIG. 1B, an inner wall surface of the
도면에서는 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 모두에 상기 금속막(130)이 형성되는 것으로 표현하였다.In the drawing, an inner wall surface of the
상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.The
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다. The
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다.In addition, when the heat dissipation plate (or heat dissipation layer) (not shown) is provided on the lower surface (bottom surface) of the printed
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.The
도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130)상의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포한다. 이와 달리 상기 금속막(130)의 일부 또는 전체에 솔더링용 물질막(140)을 형성하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 1C, a solder cream (or cream solder) 140 is applied to a part or the entirety of the
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. The soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.The solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림이 도포 또는 솔더링용 물질막(140) 형성 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(200)을 삽입한다. 상기 방열핀(200)은 헤드부와, 상기 헤드부보다는 작은 직경 또는 폭으로 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부로 구분된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.As shown in FIG. 1D, after the solder cream is applied or formed of the
상기 방열핀(200)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된다. 다른 실시예에 따르면 상기 방열핀(200)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다. The
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 헤드부의 하부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting the bottom surface of the printed
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.After the soldering process, a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed
이 경우 상기 방열핀은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.In this case, the heat radiating fins may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the heads through the planarization process.
본 발명의 제1실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140)은 인쇄회로기판(100)의 상부면 중 상기 삽입홀(120)의 인접부위 또는 상기 삽입홀(120)의 내부면에 도포 또는 증착(도금)될 것이다.In the first embodiment of the present invention, while the
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.2 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the second embodiment of the present invention.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다. As shown in FIG. 2A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.The structure of the heat dissipation fin will be described in detail with reference to FIG. 3.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 방열핀이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
상기 방열핀은 상기 삽입홀(120)에 삽입되기 전에 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상부면 또는 하부면을 평탄화할 수 있다. The heat dissipation fin may planarize the upper or lower surface through a planarization process such as polishing before being inserted into the
이는 상기 방열핀의 상부면의 높이 편차를 줄여, 상기 방열핀의 상부면에 놓이는 광원(예를 들면 LED 칩, LED 모듈 등)의 광 진행방향을 일정하게 유지하기 위함이고, 광원의 부착 등을 용이하게 하기 위함이다. This is to reduce the height deviation of the top surface of the heat sink fin, to maintain a constant light traveling direction of the light source (for example, LED chip, LED module, etc.) placed on the top surface of the heat sink fin, and to easily attach the light source, etc. To do this.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분)에 금속막(130a)이 형성된다. 상기 금속막(130a)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.As shown in FIG. 2B, a
상기 금속막(130a)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다. The
상기 금속막(130a)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않도록 형성된다.The
도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130)상의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포한다.As shown in FIG. 2C, a solder cream (or cream solder) 140 is applied to a portion or the entirety of the
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.The solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림이 도포된 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(200)을 삽입한다. 상기 방열핀(200)은 헤드부와, 상기 헤드부보다는 작은 직경 또는 폭으로 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부로 구분된다. As shown in FIG. 2D, after the solder cream is applied, the
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 헤드부의 하부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140a)에 접촉하게 된다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a)이 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a) 또는 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting the bottom surface of the printed
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.After the soldering process, a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed
이 경우 상기 방열핀은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.In this case, the heat radiating fins may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the heads through the planarization process.
본 발명의 제2실시예에서 상기 금속막(130a)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130a)은 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140a)은 인쇄회로기판(100)의 상부면 중 상기 삽입홀(120)의 인접부위 또는 상기 삽입홀(120)의 내부면에 도포 또는 증착(도금)될 것이다.In the second embodiment of the present invention, the
도 3은 도 1 및 도 2에 적용되는 방열핀(210,220,230,240,250,260, 통칭하는 경우 '200')의 구조를 나타낸 것이다. 3 illustrates a structure of
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(210)은 헤드부(210a)와 상기 헤드부(210a)에서 연장되어 형성되며, 상기 헤드부(210a)보다는 작은 직경 또는 폭으로, 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응되어 형성되는 삽입부(210b)를 가진다. 상기 삽입부(210b)의 길이는 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께에 대응하는 길이로써, 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지게 된다. 상기 방열핀(210)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.As shown in FIG. 3A, the
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(220)은 헤드부(220a), 중간부(220c), 삽입부(220b)를 가진다. 상기 헤드부(220a) 및 상기 삽입부(220b)는 도 3a의 헤드부(210a) 및 삽입부(210b)와 동일한 구조를 가진다. 다만 상기 헤드부(220a)의 두께는 도 3a의 헤드부(210a)보다 작을 수 있다. As shown in FIG. 3B, the
상기 중간부(220c)는 상기 헤드부(220a)와 상기 삽입부(220b)를 연결하고 상기 헤드부(220a)에서 상기 삽입부(220b) 쪽으로 갈수록 일정각도로 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지게 된다.The
상기 중간부(220c)는 상기 방열핀(220)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한 이후에 수행되는 솔더링 공정에서 솔더링 결합이 용이하도록 하기 위한 것이다. The
상기 방열핀(220)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.An upper surface or a lower surface of the
도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(230)은 헤드부(230a), 중간부(230c), 삽입부(230b), 말단부(230d)를 가진다. 상기 방열핀(230)의 헤드부(230a), 중간부(230c), 삽입부(230b)의 구조는 도 3b의 구조와 동일하다.As shown in FIG. 3C, the
상기 말단부(230d)는 상기 삽입부(230b)에서 연장되는 부분으로써, 상기 삽입부(230b)와 동일한 직경으로 연장될 수도 있고, 약간 작은 직경으로 연장되는 구조도 가능하다. 상기 말단부(230d)는 상기 방열핀(230)이 상기 삽입홀(120)에 삽입된 이후에, 상기 방열핀(230)과 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면이 리벳결합되기 용이하도록 하기 위한 것이다. The
상기 방열핀(230)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.An upper surface or a lower surface of the
도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(240)은 헤드부(240a), 중간부(240c), 삽입부(240b), 말단부(240d)를 가진다. 상기 방열핀(240)의 헤드부(240a), 중간부(240c), 삽입부(240b)의 구조는 도 3c의 구조와 동일하다.As shown in FIG. 3D, the
상기 말단부(240d)는 상기 삽입부(240b)에서 연장되는 부분으로써, 상기 삽입부(240b)와 동일한 직경으로 연장될 수도 있고, 약간 작은 직경으로 연장되는 구조도 가능하다. 상기 말단부(240d)는 상기 방열핀(240)이 상기 삽입홀(120)에 삽입된 이후에, 상기 방열핀(240)과 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면이 리벳결합되기 용이하도록 하기 위한 것이다. The
상기 말단부(240d)는 리벳결합의 용이성을 위해, 내부에 상기 삽입부(240b)의 길이방향으로 일정깊이를 가지는 홈이 형성된다. 이는 상기 방열핀(240)을 상기 삽입홀(120)에 삽입 또는 압입한 후 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면에서 강한 충격으로 리벳팅을 수행하는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(240)이 기계적 접촉이 용이하도록 하기 위함이다.The
상기 방열핀(240)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.An upper surface or a lower surface of the
도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(250)은 헤드부(250a), 중간부(250c), 삽입부(250b)를 가진다. 상기 헤드부(250a) 및 상기 삽입부(250b)는 도 3a의 헤드부(250a) 및 삽입부(250b)와 동일한 구조를 가진다. 다만 상기 헤드부(250a)의 두께는 도 3a의 헤드부(210a)보다 작을 수 있다. As shown in FIG. 3E, the
상기 중간부(250c)는 상기 헤드부(250a)와 상기 삽입부(250b)를 연결하고 상기 헤드부(250a)에서 상기 삽입부(250b) 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 형성된다. 상기 중간부(250c)는 상기 방열핀(250)를 상기 삽입홀(120)에 삽입한 이후에 수행되는 솔더링 공정에서 솔더링 결합이 용이하도록 하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 중간부(250c)의 단차형성부분이 솔더크림(140) 또는 솔더링용 물질막(140)과 접촉하도록 형성된다.The
상기 방열핀(250)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.An upper surface or a lower surface of the
도 3a 내지 도 3e의 상기 방열핀(200)의 상기 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 형성되며, 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)가 상기 방열핀(200)의 상부 또는 하부에 위치되는 구조를 가진다. 도 3a 내지도 3e에서는 상기 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)가 상기 방열핀(200)의 상부에 위치되고 삽입부(210b,220b,230b,240b,250b)가 상기 방열핀(200)의 하부에 위치되는 구조가 도시되어 있으며, 이와달리 상기 방열핀(200)은 상부 부분이 삽입부(210b,220b,230b,240b,250b)를 구성하고, 하부부분이 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)(200)를 구성하도록 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 구성하는 것도 가능할 것이다. The
도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(260)은 헤드부를 구비함이 없이 삽입부(260b)만을 구조를 가진다. 상기 삽입부(260b)는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응되는 사이즈를 가지며, 상기 삽입부(260b)의 길이는 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께에 대응하는 길이로써, 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지게 된다.As shown in FIG. 3F, the
상기 방열핀(260)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.An upper surface or a lower surface of the
이외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 구조의 방열핀이 본 발명에 적용될 수 있다.In addition, a heat radiation fin having a structure well known to those skilled in the art may be applied to the present invention.
도 4 및 도 10은 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들을 도 1 및 도 2의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다. 4 and 10 illustrate a coupling structure when the heat dissipation fins as shown in FIG. 3 are coupled to the printed
도 4는 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타낸 것이고, 도 10은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입된 구조를 나타낸 것이다.4 illustrates a structure in which the
도 3a의 방열핀(210)의 결합구조는 도 1 및 도 10(e,f)에 나타나 있으며, 대표적으로 도 3b의 방열핀(220) 및 도 3e의 방열핀(250)이 인쇄회로기판(100)에 결합된 구조가 도 4 및 도 10(a,b,c,d)에 도시되어 있다.The coupling structure of the
도 4a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 도 1의 제조공정에 의해 방열핀(220)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 4A and 10A, when the
도 4b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(220)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130a)이 있는 경우에는 금속막(130a)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 4B and 10B, when the
도 4c 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 도 1의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(250)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(250)이 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 4C and 10C, when the
도 4d 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(250)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130a)이 있는 경우에는 금속막(130a)과 상기 방열핀(250)이 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 4D and 10D, when the
도 10e 및 도 10f 에 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(210)이 결합되는 경우에 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 10E and 10F, when the
도 4의 경우에는 후속공정에서 LED 칩이 상기 방열핀(200)의 헤드부에 실장되게 되나, 도 10의 경우에는 상기 방열핀(200)의 상부면(방열핀이 상기 인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)에 실장되게 될 것이다. 따라서 도 10의 경우에는 상기 방열핀(200)이 삽입되고 솔더링 공정이 수행된 이후에, 연마 등의 평탄화 공정을 통하여 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치하도록 할 수 있다.In the case of FIG. 4, the LED chip is mounted on the head of the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.5 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the third embodiment of the present invention.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(200)을 제조한다. As shown in FIG. 5A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 설명한 바와 같은 방열핀들이 가능하나 여기서는 대표적으로 도 3a에 도시된 구조를 통하여 설명한다. The heat dissipation fin may have a heat dissipation fin as described above with reference to FIG. 3, but is typically described through the structure shown in FIG. 3A.
그리고, 상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. The
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. The soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like. The plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격이나 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(200)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 중에서 선택된 적어도 어느하나의 부분에 금속막(130)이 형성된다. 상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.As shown in FIG. 5B, an inner wall surface of the
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다. The
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다.In addition, when the heat dissipation plate (or heat dissipation layer) (not shown) is provided on the lower surface (bottom surface) of the printed
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.The
도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(200)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다. As illustrated in FIG. 5C, the
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체에 접촉하게 된다. 경우에 따라 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 인쇄회로기판(100의 상부면에 형성된 금속막(130)과도 접촉할 수 있다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process in which the
상기 방열핀(200) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 5d에 나타나 있고, 상기 방열핀(200) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 5e에 나타나 있다.When the
특히, 도 5d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.In particular, as shown in FIG. 5D, when the
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 상부평탄면에 LED 칩이나 모듈을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다. In addition, the soldering material film plated on the head portion of the
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.After the soldering process, a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.In this case, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the third embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting the bottom surface of the printed
본 발명의 제3실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. In the third embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.6 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the fourth embodiment of the present invention.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(200)을 제조한다. As shown in FIG. 6A, the printed
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 설명한 바와 같은 방열핀들이 가능하나 여기서는 대표적으로 도 3a에 도시된 구조를 통하여 설명한다. The heat dissipation fin may have a heat dissipation fin as described above with reference to FIG. 3, but is typically described through the structure shown in FIG. 3A.
그리고, 상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. The
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. The soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like. The plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(200)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분)에 금속막(130a)이 형성된다. 상기 금속막(130a)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.As shown in FIG. 6B, a
상기 금속막(130a)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다.The
상기 금속막(130a)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.The
도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(200)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다. As illustrated in FIG. 6C, the radiating
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체에 접촉하게 된다. 그리고 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 인쇄회로기판(100의 상부면에 형성된 금속막(130a)과도 접촉한다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상기 방열핀(200) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 6d에 나타나 있고, 상기 방열핀(200) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 6e에 나타나 있다.6D shows a coupling structure when the
특히, 도 6d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.In particular, as shown in FIG. 6D, when the
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 평탄면에 LED 칩이나 모듈을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다. In addition, the soldering material film plated on the head portion of the
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.After the soldering process, a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.In this case, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting the bottom surface of the printed
본 발명의 제4 실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130a)은 형성되지 않을 수 있다. In the fourth embodiment of the present invention, the
도 5 및 도 6은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되어 형성된 LED 방열기판의 구조 및 제조공정을 설명하고 있으나, 이와 달리, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하여 LED 방열기판을 제조하는 것도 가능하다.5 and 6 illustrate a structure and a manufacturing process of the LED heat dissipation board formed by inserting the
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 도 5의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)의 접촉부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(200)의 접촉부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.11A and 11B, when the
도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조공정에 의해 방열핀(210)이 결합되는 경우에 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.As illustrated in FIGS. 11C and 11D, when the
물론 금속막(130a)이 형성되는 경우에는 금속막(130a)은 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 하부면 일부까지 연장된 부분)에 형성되고, 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 금속막(130a)과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. Of course, when the
도 5 및 도 6의 경우에는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 상기 방열핀(200)의 헤드부에 실장되게 되나, 도 11의 경우에는 상기 방열핀(200)의 상부면(방열핀이 상기 인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)에 실장되게 될 것이다. 따라서 도 11의 경우에는 상기 방열핀(200)이 삽입되고 솔더링 공정이 수행된 이후에, 연마 등의 평탄화 공정을 통하여 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치하도록 할 수 있다. In the case of FIGS. 5 and 6, the LED chip or the module is mounted on the head of the
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the fifth embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 도 1a, 및 도 1b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 내부, 또는 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 1a,도 1b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(200)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 2의 경우도 가능하다. 그리고 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수도 있다.As shown in FIG. 7, the
이후 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하게 된다. 일반적으로 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(200)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것이 용이하나, 경우에 따라 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(200)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것도 가능하다.Thereafter, the
다른 방법으로는 직접 인두를 사용하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)이 접촉되는 부분을 솔더링 하는 공정이 이용될 수도 있다. Alternatively, a process of soldering a portion where the
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.After the soldering process, a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.In this case, the
상술한 바와 같이, 제5실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the fifth embodiment, since the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 7의 구조에서 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하는 방식을 채택하지 않고, 상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체를 상기 솔더링용 물질로 도금하여 밀착력을 확보하는 방법이 이용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
다시 설명하면, 다음과 같다.In other words, as follows.
도 1a, 및 도 1b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 1a,도 1b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(200)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 2의 경우도 가능하다. 그리고 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수도 있다.A
상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체에 솔더링용 물질을 이용한 도금공정을 수행한다. 상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. A plating process using a soldering material is performed on the entire printed
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 것으로, 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들(도 3(f)의 방열핀(260) 제외)을 도 1 및 도 2의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다. FIG. 8 is a sixth embodiment of the present invention, wherein the heat dissipation fins (except the
도 8에 도시된 바와 같이, 도 1 내지 도 4와 달리 삽입홀(120)의 구조가 다르다. 상기 삽입홀(120)은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면을 구비한다. 즉 상기 삽입홀(120)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 달리 상기 방열핀(200)의 헤드부 및 삽입부 모두가 삽입되도록 형성된다. As shown in FIG. 8, the structure of the
예를 들어, 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크거나 작도록 형성된다. 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부방향에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크도록 형성되고, 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부방향에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이, 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 작도록 형성되게 된다. 즉 상기 삽입홀(120)의 내부면 상부(또는 하부)는 상기 방열핀(200)의 헤드부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성되고, 상기 삽입홀(120) 내부면 하부(또는 상부)는 상기 방열핀(200)의 삽입부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성된다.For example, the
이에 따라 상기 삽입홀(120)의 내부면은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 구조를 가지며, 내부면의 일정부위에 평탄하거나 일정기울기를 가지는 단차가 형성된 구조를 가지게 된다. Accordingly, the inner surface of the
이때의 상기 방열핀(200)은 헤드부 및 삽입부를 포함한 길이가 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이를 가지도록 구성되어야 하므로, 도 1 내지 도 4의 경우보다는 작은 길이를 가지게 될 것이다.At this time, the
상술한 바와 같은 삽입홀(120)의 구조를 가지는 인쇄회로기판(100)에 상술한 바와 같은 구조를 가지는 방열핀(200)을 준비하여 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같은 방법으로 LED 방열기판을 제조하게 된다.The
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)에 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면 구조의 삽입홀(120)을 형성하고, 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체를 포함하도록하거나 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 상기 금속막(130)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 금속막(130)이 형성될 수 있다. 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로는 돌출되지 않도록 형성된다. 상기 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로 돌출되어 형성된 경우에는 후속공정에서 연마 등의 방법으로 평탄화하는 공정이 필요할 수 있다.As shown in FIGS. 8A and 8B, the
물론 상기 금속막(130)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 솔더링 결합 및 방열특성을 좋게 하기 위한 것이므로, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.Of course, as described above with reference to FIGS. 1 to 4, the
이후 상기 금속막(130)의 전체 또는 일부에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 형성되지 않는 경우에는 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체 또는 일부에 상기 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140)을 형성한다. 상기 솔더크림(140) 또는 솔더링용 물질막(140)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부 또는 금속막(130)의 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 상기 솔더크림(140)이 도포되거나 솔더링용 물질막(140)이 형성될 수 있다.Thereafter, the solder cream (or cream solder) 140 is applied to all or part of the
이후 상기 방열핀(220)의 헤드부 및 삽입부가 상기 삽입홀(120)에 삽입되고, 가열 등의 방법에 의해, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 삽입홀(120) 내부에서 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.After that, the head and the insertion portion of the
도 8c 및 도 8d는 도 3e의 구조를 가지는 방열핀(250)을 헤드부 및 삽입부 모두가 상기 인쇄회로 기판(100)에 삽입된 구조를 나타낸 것으로, 도 8a 및 도 8b와 그 제조방법이 동일하다.8C and 8D illustrate a structure in which the
도 8e 및 도8f는 도 3a의 구조를 가지는 방열핀(210)의 헤드부 및 삽입부 모두가 상기 인쇄회로기판(100)에 삽입된 구조를 나타낸 것으로, 도 8a 및 도 8b와 그 제조방법이 동일하다.8E and 8F show a structure in which both the head portion and the insertion portion of the
도 8a 내지 도 8f은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타내고 있으나, 이와 달리, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하는 것도 가능하다.8A to 8F illustrate the structure in which the
그리고 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면은 동일평면상에 위치되는 구조를 가진다. The upper surface of the
제조공정에서 상기 방열핀(200)이나 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)이 상부면에서 일부 돌출되는 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치되도록 할 수 있다. 이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.In the manufacturing process, the
여기서 상기 방열핀(200)의 상부면이란 삽입되는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 인접되는 부분을 의미하는 것으로, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 헤드부의 상부면이 될 수 있고, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 방열핀(200)의 삽입부에 인접된 평탄면을 의미할 수 있다.Herein, the upper surface of the
즉 상기 방열핀(200)의 상부면이란 상기 인쇄회로기판(100)에 삽입되는 경우, 상기 인쇄회로기판(100)의 상부로 노출되는 부분을 의미할 수 있다.That is, the upper surface of the
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 것으로, 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들(도 3(f)의 방열핀(260) 제외)을 도 5 및 도 6의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다. 상기 제7실시예에서는 상기도 3에 도시된 모든 구조의 방열핀들(200)이 적용가능하나, 도 3a의 경우만을 예로 들어 설명하였다. 9 is according to the seventh embodiment of the present invention, and the heat dissipation fins (except the
도 9에 도시된 바와 같이, 도 5 내지 도 6과 달리 삽입홀(120)의 구조가 다르다. 상기 삽입홀(120)은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면을 구비한다. 즉 상기 삽입홀(120)은 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 달리 상기 방열핀(200)의 헤드부 및 삽입부 모두가 삽입되도록 형성된다. As shown in FIG. 9, the structure of the
예를 들어, 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크거나 작도록 형성된다. 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부방향에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크도록 형성되고, 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부방향에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이, 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 작도록 형성되게 된다. 즉 상기 삽입홀(120)의 내부면 상부(또는 하부)는 상기 방열핀(200)의 헤드부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성되고, 상기 삽입홀(120) 내부면 하부(또는 상부)는 상기 방열핀(200)의 삽입부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성된다.For example, the
이에 따라 상기 삽입홀(120)의 내부면은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 구조를 가지며, 내부면의 일정부위에 평탄하거나 일정기울기를 가지는 단차가 형성된 구조를 가지게 된다. Accordingly, the inner surface of the
이때의 상기 방열핀(200)은 헤드부 및 삽입부를 포함한 길이가 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이를 가지도록 구성되어야 하므로, 도 5 내지 도 6의 경우보다는 작은 길이를 가지게 될 것이다.At this time, the
상술한 바와 같은 삽입홀(120)의 구조를 가지는 인쇄회로기판(100)에 상술한 바와 같은 구조를 가지는 방열핀(200)을 준비하여 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같은 방법으로 LED 방열기판을 제조하게 된다.The
도 9a 및 도 9b는 도 5에서 설명한 제조방법을 통하여 제조된 LED방열기판의 구조를 나타낸 것이고, 도 9c 및 도 9d는 도 6을 통해 설명한 제조방법을 통하여 제조된 LED 방열기판의 구조를 나타낸 것이다. 9a and 9b show the structure of the LED heat-radiation substrate manufactured by the manufacturing method described in Figure 5, Figures 9c and 9d shows the structure of the LED heat dissipation substrate manufactured by the manufacturing method described with reference to FIG. .
도 9에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)에 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면 구조의 삽입홀(120)을 형성하고, 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체를 포함하도록 하거나 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 상기 금속막(130)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 금속막(130)이 형성될 수 있다. 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로는 돌출되지 않도록 형성된다. As shown in FIG. 9, an
상기 금속막(130)이나 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로 돌출되어 형성된 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 후속공정에서 연마 등의 방법으로 평탄화하는 공정이 필요할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(100의 하부면도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.When the
물론 상기 금속막(130)은 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같이, 솔더링 결합 및 방열특성을 좋게 하기 위한 것이므로, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.Of course, as described above with reference to FIGS. 5 to 6, the
상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부위(헤드부 및 삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. The
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. The soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like. The plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
이후 상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체(금속막이 형성된 경우에는 금속막 전체)에 접촉하게 된다. After the
이후 가열 등의 방법에 의해, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 삽입홀(120) 내부에서 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(200)의 일부 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.Thereafter, the
도 9a 내지 도 9d는 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타내고 있으나, 이와 달리, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하는 것도 가능하다.9A to 9D illustrate the structure in which the
그리고 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면은 동일평면상에 위치되는 구조를 가진다. The upper surface of the
제조공정에서 상기 방열핀(200)이나 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)이 상부면에서 일부 돌출되는 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치되도록 할 수 있다. 이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.In the manufacturing process, the
여기서 상기 방열핀(200)의 상부면이란 삽입되는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 인접되는 부분을 의미하는 것으로, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 헤드부의 상부면이 될 수 있고, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 방열핀(200)의 삽입부에 인접된 평탄면을 의미할 수 있다.Herein, the upper surface of the
도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부 상부면에 도금된 솔더링용 물질막(270)을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.9A and 9C, when the
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 상부평탄면에 LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다. In addition, the soldering material film plated on the head portion of the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting the bottom surface of the printed
본 발명의 제3실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. In the third embodiment of the present invention, the
도 12 내지 도 16은 도 3f의 구조를 가지는 방열핀(260)을 이용하여 LED 방열기판을 제조하는 실시예들을 나타낸 것이다.12 to 16 illustrate embodiments of manufacturing the LED heat dissipation substrate using the
도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 LED방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.12 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat radiation board according to the eighth embodiment of the present invention.
도 12a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다. As shown in FIG. 12A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3f에서 설명하였다.The structure of the heat dissipation fin has been described with reference to FIG. 3F.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140b)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140b)을 형성한다.As shown in FIG. 12B, a solder cream (or cream solder) 140b is applied to a part or the entire inner wall of the
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. The soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.The solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 12c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림의 도포 또는 솔더링용 물질막(140b)의 형성 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(260)을 삽입한다. 상기 방열핀(260)은 도 3f에서 설명한 바와 같이, 헤드부가 없이 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부(260b)만으로 구성된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.As shown in FIG. 12C, the
상기 방열핀(260)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되거나 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다. The
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 방열핀(260)의 외부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 내부면이 상기 솔더크림 또는 상기 솔더링용 물질막(140b)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.After the soldering process, a planarization process such as polishing the upper surface of the printed
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다.This is to facilitate the mounting of the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the mounted light source. The planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed
상술한 바와 같이, 본 발명의 제8실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the eighth embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting with the bottom surface of the printed
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 LED방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.13 is a process flowchart showing a method of manufacturing an LED heat dissipation substrate according to a ninth embodiment of the present invention.
도 13a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제9실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다. As shown in FIG. 13A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3f에서 설명하였다.The structure of the heat dissipation fin has been described with reference to FIG. 3F.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 13b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 일부 또는 전체에 금속막(130)을 형성한다.As shown in FIG. 13B, the
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다. The
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않도록 형성된다.The
도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130) 상에 솔더크림(또는 크림솔더)(140b)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140b)을 형성한다.As shown in FIG. 13C, a solder cream (or cream solder) 140b is applied or the
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. The soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.The solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 13d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림의 도포 또는 솔더링용 물질막(140b)의 형성 이후에, 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(260)을 삽입한다. 상기 방열핀(260)은 도 3f에서 설명한 바와 같이, 헤드부가 없이 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부(260b)만으로 구성된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.As shown in FIG. 13D, after the application of the solder cream or the formation of the
상기 방열핀(260)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되거나 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다. The
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 방열핀(260)의 외부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더크림 또는 상기 솔더링용 물질막(140b)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.After the soldering process, a planarization process such as polishing the upper surface of the printed
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다This is to facilitate the mounting of the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the mounted light source. The planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed
상술한 바와 같이, 본 발명의 제9실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the ninth embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting with the bottom surface of the printed
도 14는 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.14 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the tenth embodiment of the present invention.
도 14a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다. As shown in FIG. 14A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3f에 도시된 구조로 이미 설명하였다.The structure of the heat dissipation fin has already been described with the structure shown in FIG. 3F.
그리고, 상기 방열핀(260)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(260)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. In addition, the
상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(260)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(260)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(260)의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. 또한 상기 방열핀(260)의 측면 일부에만 도금된 경우도 포함한다.The soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the entire
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. The soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like. The plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(260)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다. As shown in FIG. 14B, the
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체 또는 일부와 접촉하게 된다. When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 내부면이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상기 방열핀(260) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 14c에 나타나 있고, 상기 방열핀(260) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 14d에 나타나 있다.A coupling structure is shown in FIG. 14C when the
특히, 도 14c에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(260) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.In particular, as shown in FIG. 14C, when the
추가적으로, 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정에서 LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다. In addition, the soldering material film plated on the top surface of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the tenth embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting with the bottom surface of the printed
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.After the soldering process, a planarization process such as polishing the upper surface of the printed
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다This is to facilitate the mounting of the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the mounted light source. The planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed
상술한 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the tenth embodiment of the present invention, since the
도 15는 본 발명의 제11실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.15 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the eleventh embodiment of the present invention.
도 15a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제11 실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다. As shown in FIG. 15A, a printed
상기 방열핀의 구조는 도 3f에 도시된 구조로 이미 설명한 바 있다. The structure of the heat dissipation fin has already been described with the structure shown in FIG. 3F.
상기 방열핀(260)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(260)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(260)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(260)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(260)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. 또한 상기 방열핀(260)의 측면 일부에만 도금된 경우도 포함한다.The
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다. The soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like. The plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.The printed
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.In addition, the printed
도 15b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 전체 또는 일부에 금속막(130)이 형성된다. 상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.As shown in FIG. 15B, a
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다. The
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다. 이를 위해 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 일부까지 연장 형성되는 구조를 가질 수 있다. In addition, when the heat dissipation plate (or heat dissipation layer) (not shown) is provided on the lower surface (bottom surface) of the printed
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.The
도 15c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(260)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다. As shown in FIG. 15C, the
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 금속막(130)에 접촉하게 된다. When the
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.Thereafter, a soldering process is performed in which the
상기 방열핀(260) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 15d에 나타나 있고, 상기 방열핀(260) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 15e에 나타나 있다.A coupling structure is shown in FIG. 15D when the
특히, 도 15d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(260) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.In particular, as shown in FIG. 15D, when the
추가적으로, 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막은, LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다. In addition, the soldering material film plated on the upper surface of the
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.After the soldering process, a planarization process such as polishing the upper surface of the printed
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다This is to facilitate the mounting of the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the mounted light source. The planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed
상술한 바와 같이, 본 발명의 제11실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the eleventh embodiment of the present invention, since the
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다. As another example, a process of riveting with the bottom surface of the printed
본 발명의 제11실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. In the eleventh embodiment of the present invention, the
도 16은 본 발명의 제12실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.16 is a view showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the twelfth embodiment of the present invention.
도 16에 도시된 바와 같이, 도 13a, 및 도 13b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 13a,도 13b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3f에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(260)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 13에서 설명한 경우와 같다.As shown in FIG. 16, the
이후 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하게 된다. 일반적으로 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(260)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것이 용이하나, 경우에 따라 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것도 가능하다.Thereafter, the
다른 방법으로는 직접 인두를 사용하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 접촉되는 부분을 솔더링 하는 공정이 이용될 수도 있다. Alternatively, a process of soldering a portion where the
상술한 바와 같이, 제12실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.As described above, according to the twelfth embodiment, since the
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다. After the soldering process, a planarization process such as polishing the upper surface of the printed
본 발명의 제12실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. In the twelfth embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 13의 구조에서 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하는 방식을 채택하지 않고, 상기 방열핀(260)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체를 상기 솔더링용 물질로 도금하여 밀착력을 확보하는 방법이 이용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
다시 설명하면, 다음과 같다.In other words, as follows.
도 13a, 및 도 13b의 공정에 의해 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 13a,도 13b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(260)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 13에서 설명한 경우와 같다. 그리고 상기 금속막(130)은 도 14와 같이 형성되지 않을 수도 있다.13A and 13B, the
상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체에 솔더링용 물질을 이용한 도금공정을 수행한다. 상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 도금공정 전 또는 상기 도금공정이 수행된 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정이 더 수행될 수 있다.A plating process using a soldering material is performed on the entire printed
Before the plating process or after the plating process is performed, a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board into which the heat dissipation fins are inserted may be further performed.
상술한 실시예들의 설명은 LED 칩, LED 모듈, COB(Chip On Board) 구조의 LED 모듈이나 칩 등에 적용하기 위한 것이나, 이외에도, 태양광 모듈 등 방열이 요구되는 모든 기판에 적용가능하다. 즉 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 적용이 가능하다고 판단되는 모든 방열기판에 적용이 가능하다. The description of the above-described embodiments is applicable to an LED chip, an LED module, an LED module or a chip having a chip on board (COB) structure, or the like, and is applicable to any substrate that requires heat dissipation such as a solar module. That is, the present invention can be applied to any heat dissipation board deemed to be applicable to those skilled in the art.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
The description of the above embodiments is merely given by way of example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.
100 : 인쇄회로기판 120 : 삽입홀
130,130a : 금속막 140,140a : 솔더크림 또는 솔더링용 물질막
200 : 방열핀 270,270a : 솔더링용 물질막 100: printed circuit board 120: insertion hole
130,130a: Metal film 140,140a: Solder cream or solder material film
200:
Claims (24)
인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하고, 상기 방열핀의 상기 삽입홀에 삽입되는 부위를 솔더링용 물질로 도금하는 제1단계와;
솔더링용 물질로 도금된 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와;
상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분을 솔더링하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
In the method of manufacturing an LED heat sink having a heat sink fin:
Forming an insertion hole for inserting the heat dissipation fin into a specific portion of the printed circuit board, and plating a portion of the heat dissipation fin into the insertion hole with a soldering material;
Inserting the heat radiation fin plated with a soldering material into the insertion hole;
And a third step of soldering the heat dissipation fin to the contact portion of the heat dissipation fin and the printed circuit board.
상기 제1단계 이후 상기 제2단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9,
At least a portion selected from an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole after the first step and before the second step. The method of manufacturing an LED heat sink, characterized in that it further comprises the step of forming a metal film on one portion.
상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9 or 10,
The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion, wherein the head portion is positioned above or below the heat dissipation fin so that a diameter or width thereof is larger than the insertion portion, and the insertion portion is a portion inserted into the insertion hole and at least the size of the insertion hole. Having a diameter or width corresponding to the heat dissipation fins, the heat dissipation fins are inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board such that the head is positioned on the upper or lower surface of the printed circuit board, or the upper direction of the printed circuit board from the lower direction; Method of manufacturing an LED heat sink, characterized in that inserted into the.
상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method of claim 11,
The heat dissipation fin further includes an intermediate portion connecting the head portion and the insertion portion between the head portion and the insertion portion, wherein the intermediate portion has a structure in which the diameter or width gradually decreases from the head portion toward the insertion portion. Or, the manufacturing method of the LED heat dissipation substrate, characterized in that the step toward the insertion portion from the head portion has a structure that gradually decreases in diameter or width.
상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9 or 10,
The heat dissipation fin has only an insertion portion having a diameter or width corresponding to the size of the insertion hole, and the heat dissipation fin is inserted into the insertion hole such that the upper surface of the heat dissipation fin is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board. Manufacturing method of LED heat radiation board.
상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록, 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9 or 10,
The heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion having a different diameter or width, and the insertion hole is configured such that an inner surface has a different diameter or width to correspond to the structure of the heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is located above the head portion. Manufacture of an LED heat sink board, characterized in that inserted into the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or inserted downward from the top of the printed circuit board so that the surface is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board. Way.
상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제2단계와 상기 제3단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9,
The heat dissipation fin has a length longer than the thickness of the printed circuit board is inserted into the insertion hole, riveting the heat dissipation fin with the bottom surface of the printed circuit board between the second step and the third step Method of manufacturing an LED heat sink, characterized in that further provided.
상기 제3단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
The method according to claim 9 or 15,
And after the third step, performing a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board into which the heat dissipation fins are inserted.
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