KR101069801B1 - 플립칩 타입 ｌｅｄ 방열기판의 구조 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조는, 서로 이격되어 형성되는 제1삽입홀 및 제2삽입홀과, 상기 제1삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제1삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 제2삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과; 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하여, 상기 헤드부가 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입되는 구조를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀을 구성하는 상기 헤드부는 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분이 절연갭에 의해 서로 분리되는 구조를 가진다. 본 발명에 따르면, 열전도성 및 전기전도성이 우수한 방열핀을 삽입함에 의해 효과적인 방열이 가능하다.
방열, 플립칩타입 LED소자, 인쇄회로기판, 방열기판, 방열핀, 전기전도성
Description
본 발명의 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 플립칩 타입 LED 소자를 결합할 수 있으며, 방열기능을 가지는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 인쇄회로기판(PCB)은 내열성이 강화된 재료의 적용과 정밀한 회로형성기술이 적용되면서, 반도체 패키지를 실장하는 기판으로서의 본래 용도를 넘어 종래의 리드프레임과 세라믹 패키지를 대체하여 반도체 패키지 자체의 기판소재로까지 사용이 확대되고 있다.
인쇄회로기판을 반도체 패키지의 기판소재로 사용하는 경우에는 소형화 및 정밀 복합회로의 내장이 용이하고 공정단축 및 생산성 향상 등의 효과가 있다.
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 문 제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 방열수단을 구비한 인쇄회로기판의 개발이 다각도로 시도되어 왔다.
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.
또한 종래에는 방열을 위해 플라스틱 사출물과 금속판을 이용하여 패키지용 하우징을 제작하고 그 하우징에 발광칩을 다이본딩 및 와이어본딩 등에 의한 전기적인 접속후 적절한 수지를 봉입하여 완성된 발광모듈을 인쇄회로기판에 장착하는 방법이 이용되어 왔다. 이 경우에는 발광모듈에서 발생된 열을 발광모듈이 장착된 인쇄회로기판의 회로패턴을 통해서 방열을 하게 되며 방열효과가 미약하다는 문제점이 있으며, 발광칩에서 발생된 열의 불완전한 방열로 인해 발광칩의 수명을 현저히 단축시키는 문제점이 있다.
이외에도 일반적인 인쇄회로기판에 제3의 매개재료나 수단을 이용하여 별개의 금속방열판을 부착하여 방열 특성을 확보하고자 하여왔다.
그러나 이러한 종래의 방법들은 우수한 방열특성을 가질 수 없으며, 조명을 위한 발광다이오드 패키지 등에 사용되기에는 문제가 있다. 또한 이러한 종래의 인쇄회로기판들은 플립칩(flip chip)타입 LED소자를 결합하기에는 문제(전극 분리 등)가 있으며, 방열기능을 가지는 인쇄회로기판에 대한 필요성이 제기되어 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 플립칩 타입 LED 소자 등을 장착할 수 있는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 방열효과가 우수하고 제조가 간단하며 제조비용이 적은 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 장착되는 플립칩 타입 LED 소자의 수명을 길게 할 수 있는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조는, 서로 이격되어 형성되는 제1삽입홀 및 제2삽입홀과, 상기 제1삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제1삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 제2삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과; 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩타입 LED 소자가 부착되기 위 한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하여, 상기 헤드부가 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입되는 구조를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀을 구성하는 상기 헤드부는 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분이 절연갭에 의해 서로 분리되는 구조를 가진다.
상기 절연갭에는 절연물질이 충진될 수 있다.
상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금될 수 있다.
상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판이 더 결합될 수 도 있고, 제 3의 구조에 의해 외부와 절연이 될 경우 PCB 하부로 노출되어 방열면적을 크게 할 수도 있다.
상기 절연판의 하부면에는 방열판이 더 결합될 수 있다.
상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조는, 하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과; 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 절연갭에 의해 분리되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하여, 상기 헤드부가 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 삽입홀에 삽입되는 구조를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하는 절연갭은 상기 헤드부의 하부일부까지 연장되는 구조를 가진다.
상기 절연갭에는 절연물질이 충진되거나, 절연필름이나 절연판이 끼워질 수 있다.
상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금될 수 있다.
상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판이 더 결합될 수 있다.
상기 절연판의 하부면에는 방열판이 더 결합될 수 있다.
상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조는, 하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과; 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지며 절연필름을 사이에 두고 결합되거나 절연물질로 본딩된 제1삽입부 및 제2삽입부를 포함하여, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 인쇄회로기판의 상부와의 리벳결합을 통해 상기 제1삽입부의 상부가 상기 제1전극패턴의 일부와 접촉하고, 상기 제2삽입부의 상부가 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하는 구조를 가지는 방열핀을 구비한다.
상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금될 수 있다.
상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판 및 방열판이 더 결합될 수 있다.
상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법은, 서로 이격되어 형성되는 제1삽입홀 및 제2삽입홀과, 상기 제1삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제1삽 입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 제2삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과, 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하는 방열핀을 제조하는 제1단계와; 상기 방열핀의 상기 헤드부의 하부면이 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입하는 제2단계와; 상기 방열핀을 구성하는 상기 헤드부의 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분이 서로 분리되도록 상기 헤드부에 절연갭을 형성하는 제3단계를 구비한다.
상기 제3단계 이후에 상기 절연갭에 절연물질을 충진하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제2단계 또는 상기 제3단계 이후에 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합단계 이후에 상기 인쇄회로기판의 하부면에 절연판과 방열판을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 절연갭의 형성은 슬라이싱(slicing) 공정방법이 이용될 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법은, 하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과, 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 소자 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 절연갭에 의해 분리되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하되, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하는 절연갭은 상기 헤드부의 일부를 분리하기 위해 상기 헤드부의 일부까지 연장되는 구조의 방열핀을 제조하는 제1단계와; 상기 방열핀의 상기 헤드부의 하부면이 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와; 상기 방열핀의 상기 헤드부의 상부면을 상기 절연갭이 노출될 때까지 연마하거나, 상기 헤드부의 상부면을 상기 절연갭 부분까지 슬라이싱하여, 상기 헤드부의 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분을 서로 분리하는 제3단계를 구비한다.
상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하고 상기 헤드부를 분리하는 상기 절연갭에는 절연물질이 충진되거나 절연필름이나 절연판이 끼워질 수 있다.
상기 제2단계 또는 상기 제3단계 이후에 상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합단계 이후에 상기 인쇄회로기판의 하부면에 절연판 및 방열판을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법은, 하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지며 절연필름을 사이에 두고 결합되거나 절연물질로 본딩된 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하는 방열핀을 제조하는 제1단계와; 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와; 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 상부와의 리벳팅 결합을 통해 상기 제1삽입부의 상부가 상기 제1전극패턴의 일부와 접촉하고, 상기 제2삽입부의 상부가 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 하는 제3단계를 구비한다.
상기 방열핀은 열전도성이 우수한 금속재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금될 수 있다.
상기 제3단계 이후에 상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 제4단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합단계 이후에, 상기 인쇄회로기판의 하부면에, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로의 돌 출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.
상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제3단계 이후에 상기 방열핀의 상부면에, 플립칩 타입 LED 소자의 두 개의 전극이 상기 제1전극패턴과 상기 제2전극패턴과 각각 전기적으로 연결되도록, 상기 플립칩 타입 LED 소자를 부착하는 단계를 더 구비할 수 있다.
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; LED 칩이 부착 또는 실장되기 위한 헤드부와, 상기 인쇄회로기판의 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입부를 가지되, 상기 적어도 하나의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가져, 상기 인쇄회로기판의 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 경우에, 상기 적어도 하나의 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 하부면으로 돌출되는 구조를 가지는 방열핀과;
상기 적어도 하나의 삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로 돌출되는 부분이 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 인쇄회로기판의 하부면에 결합 되며 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 구비한다.
본 발명에 따르면, 열전도성 및 전기전도성이 우수한 방열핀을 삽입함에 의해 플립칩 타입 LED 소자에 대한 효과적인 방열이 가능하다. 또한 플립칩 타입 LED 소자의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
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.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(200)을 제조한다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 서로 이격되어 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)이 형성되어 있다. 또한 상기 제1삽입홀(120a)이 형성된 부위 또는 상기 제1삽입홀(120a)의 인접부위에 제1전극패턴(110a)이 형성되고, 상기 제1전극패턴(110a)과는 이격되어 상기 제2삽입홀(120b)이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀(120b)의 인접부위에 제2전극패턴(110b)이 형성된다.
상기 제1전극패턴(110a) 및 상기 제2전극패턴(110b)은, 상기 방열핀(200)의 삽입부(220a, 220b)가 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)에 삽입되는 경우에, 상기 방열핀(200)의 헤드부(210)의 하부면이 접촉될 수 있도록, 상기 인쇄회로기판(100) 상의 적절한 위치에 형성될 수 있다.
상기 제1삽입홀(120a)은 상기 제1전극패턴(110a)의 일부를 관통하는 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제2삽입홀(120b)은 상기 제2전극패턴(110b)의 일부를 관통하는 형태로 형성될 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100) 상에는 기타 필요한 회로패턴들이 형성되어 있다.
상기 방열핀(200)은 일정폭과 길이를 가지며 플립칩 타입 LED 소자가 상부면에 부착되기 위한 헤드부(210)와, 상기 헤드부(210)의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부(220a) 및 제2삽입부(220b)를 구비하는 형태로 제조된다. 즉 상기 방열핀(200)의 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)는 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지거나, 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가질 수 있다.
상기 방열핀(200)의 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)는 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지는 경우는, 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)가 상기 인쇄회로기판(100)의 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)에 강제압입방식으로 삽입되는 경우일 수 있다.
또한, 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)가 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지는 경우는, 단자 절연이 외부의 제 3의 구조물에 의해 보충될 경우에 해당되는 것으로, 방열면적을 극대화하기 위해 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)가 상기 인쇄회로기판(100)의 외부로 노출되는 구조를 가지는 경우일 수 있다. 이때의 삽입방법은 강제압입방식이 이용될 수 있을 것이다. 여기서 외부의 제3구조물에 의해 절연이 보충되는 경우의 예는 도 15에서 설명한다.
그리고, 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)가 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지는 경우는, 후속공정에서 리벳결합되는 경우를 포함할 수 있다.
상기 방열핀(200)의 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)는 원형 또는 다각형의 단면을 가질 수 있다. 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b) 또한 이에 대응하여 원형 또는 다각형의 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)는 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다. 이는 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)에 삽입되는 경우 삽입이 용이하도록 하기 위함이다.
상기 방열핀(200)을 강제압입식으로 삽입하고자 하는 경우에는, 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)의 상부는 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)의 사이즈보다 약간 크게(예를 들면, 50㎛ 정도) 형성하여, 삽입시 밀착력이 강화되도록 한다. 예를 들어 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)의 상부는 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)의 사이즈보다 약간 크게(50㎛ 정도) 형성하고, 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)의 하부는 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)의 사이즈보다 약간 작게(50㎛ 정도) 형성할 수 있다.
그러나 상기 방열핀(200)을 삽입후 리벳팅 결합하는 경우에는 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)의 상부는 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)의 사이즈와 동일한 정도로 형성하면 될 것이다.
상기 방열핀(200)은 전기전도성이 우수한 금속재질(예를 들면, 구리(Cu), 알미늄(Al) 및 아연(Zn)재질 또는 이들의 합금재질을 포함)을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속(예를 들면, 금(Au)이나 은(Ag) 또는 다른 금속)으로 도금될 수 있다.
상기 방열핀(200)은 다이캐스팅(diecasting) 또는 가공공정 등에 의해 제작될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(200)의 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)를 상기 인쇄회로기판(100)의 상기 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)에 삽입한다. 여기서 상기 제1삽입부(220a)는 상기 제1삽입홀(120a)에 삽입되고, 상기 제2삽입부(220b)는 상기 제2삽입홀(120b)에 삽입된다.
삽입방법은 리벳팅 또는 강제압입방식이 이용될 수 있다. 즉 강제압입하거나 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면에 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)의 돌출된 부분을 리벳팅되게 하는 리벳팅이 이용될 수 있다.
상기 방열핀(200)의 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)를 상기 인쇄회로기판(100)의 상기 제1삽입홀(120a) 및 제2삽입홀(120b)에 삽입하게 되면, 상기 방열핀(200)의 헤드부(210)의 하부면이 상기 제1전극패턴(110a) 및 상기 제2전극패턴(110b)의 일부와 접촉하게 된다. 즉 상기 방열핀(200)의 헤드부(210)와 상기 제1전극패턴(110b) 및 상기 제2전극패턴(110b)는 전기적으로 연결되게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(200)을 구성하는 상기 헤드부(210)에 절연갭(230)을 형성한다. 상기 절연갭(230)은 상기 헤드부(210)의 상기 제1전극패턴(110a)와 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴(110b)와 접촉된 부분을 분리하게 된다. 즉 상기 방열핀(200)은 상기 절연갭(230)에 의해 두 개의 방열핀들(200a,200b)로 분리되어 진다. 즉 상기 제1전극패턴(110a)와 전기적으로 연결되고, 제1삽입부(220a)를 가지는 방열핀(200a)과 상기 제2전극패턴(110b)와 전기적으로 연결되고 제2삽입부(220b)를 가지는 방열핀(200b)로 분리되어 진다.
상기 절연갭(230)은 상기 헤드부(210)의 중앙부위를 슬라이싱(slicing)하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 절연갭(230)의 폭은 후속공정에서 결합되는 플립칩 타입 LED 소자의 패턴폭에 의해 결정될 수 있다.
여기서 상기 절연갭(230)에 절연물질이 충진하는 단계가 추가될 수 있다.
리벳팅 결합이 필요하지 않은 경우를 제외하고, 도 3에서 리벳팅이 수행되지 않은 경우 상기 절연갭(230) 형성 후에 리벳팅 결합 공정이 추가될 수 있다. 즉 상기 제1삽입홀(120a) 및 상기 제2삽입홀(120b)에 삽입된 상기 방열핀(200)의 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)를 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳팅 결합하는 공정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 공정에 의해 플립칩 타입 LED 방열기판이 완성된다.
이후에는, 아래에 설명하는 바와 같이, 절연판(120)과 방열판(400)이 추가로 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면에 절연판(120)이 더 형성될 수 있다. 상기 절연판(120)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면에 노출된 상기 방열핀(200)의 제1삽입부(220a) 및 제2삽입부(220b)의 하단부가 서로 전기적으로 연결되는 경우를 방지하기 위한 것이다.
여기서 상기 절연판(120)을 사용하지 않더라도 외부의 제3의 구조물에 의해 절연이 될 경우에는 상기 인쇄회로기판(100)의 하부로 상기 제1삽입부(220a) 및 상기 제2삽입부(220b)가 상기 인쇄회로기판(100)의 외부로 노출되도록 하여 방열면적을 극대화할 수 있다.
그리고 상기 절연갭(230)에 의해 분리된 상기 방열핀(200a,200b) 상에 플립칩 타입 LED 소자(500)가 본딩결합된다. 필요에 따라 상기 인쇄회로기판(100) 상에 반사체(300)가 더 부착될 수 있다. 즉 상기 플립칩 타입 LED(발광다이오드) 소자를 조명등의 발광용도로 사용하고자 하는 경우에는 빛효율을 위해 반사체(300)가 부착될 수 있다. 상기 반사체(300)와 상기 인쇄회로기판(100)은 수지계(에폭시나 실리콘 등) 재질로 부착될 수 있다. 상기 반사체(300)와 상기 플립칩 타입 LED소자(500)의 결합순서는 필요에 따라 달리 정할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 절연판(120)의 하부면에 방열판(400)이 더 부착될 수 있다. 상기 방열판(400)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방열판이 사용될 수 있다. 여기서 상기 방열판(400)은 상 기 절연판(120)의 형성이후에 형성되며, 플립칩 타입 LED소자(500)나 반사체(300)보다 먼저 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판은 인쇄회로기판(100)에 형성된 두 개의 삽입홀들(120a,120b)과, 두 개의 삽입부들(220a,220b)을 가지는 하나의 방열핀(200)이 하나의 플립칩 타입 LED소자에 대응되는 구조를 가진다. 즉 하나의 플립칩 타입 LED소자를 장착하기 위해, 두 개의 삽입홀들(120a,120b)을 가지는 인쇄회로기판(100)과 두 개의 삽입부들(220a,220b)을 가지는 하나의 방열핀(200)이 필요하다. 이미 설명된 바와 같이, 상기 두 개의 삽입부들(220a,220b)을 가지는 하나의 방열핀(200)은 후속공정에서 각각 두 개의 방열핀(200a,200b)로 분리된다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 7 내지 도 9는 방열핀의 제조공정을 나타낸 것이고, 도 10은 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(700) 및 방열핀(650)을 제조한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(700)은 도 1과 달리 하나의 플립칩 타입 LED소자를 결합하기 위해 하나의 삽입홀(712)이 형성된다.
그리고, 상기 삽입홀(712)이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀(712)의 인접부위에 제1전극패턴(710a)이 형성되고, 상기 제1전극패턴(710a)과는 이격되어 상기 삽 입홀(712)이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀(712)의 인접부위에 제2전극패턴(710b)이 형성된다.
상기 제1전극패턴(710a) 및 상기 제2전극패턴(710b)은, 상기 방열핀(650)의 삽입부(620aa, 620ba)가 상기 삽입홀(712)에 삽입되는 경우에, 상기 방열핀(650)의 헤드부(610a)의 하부면이 접촉될 수 있도록, 상기 인쇄회로기판(700) 상의 적절한 위치에 형성될 수 있다.
상기 삽입홀(712)은 상기 제1전극패턴(710a) 및 상기 제2전극패턴(710b)의 이격된 부분을 포함하여 서로 이격되어 형성된 제1전극패턴(710a) 및 상기 제2전극패턴(710b)의 일부를 관통하는 형태로 형성될 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(700) 상에는 기타 필요한 회로패턴들이 형성되어 있다.
도 7 내지 도 9는 상기 방열핀(650)을 제조하기 위한 공정을 도면들이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 모체 헤드부(610)와 모체 삽입부(620a,620b)를 가지는 긴 레일 형태의 방열핀 모체(600)를 형성한다.
상기 모체 헤드부(610)는 일정폭과 길이를 가진다. 상기 모체 삽입부(620a,620b)는 상기 모체 헤드부(610)의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판(700)의 두께(삽입홀(712)의 깊이) 만큼의 길이를 가지고 절연갭(630)에 의해 두 개의 모체 삽입부(620a,620b)로 분리되어 형성된다. 즉 상기 모체 삽입부(620a,620b)는 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이를 가지거나 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이보다 더 길게 형성될 수 있으며, 상기 절연 갭(630)은 슬라이싱 공정 등에 의해 형성될 수 있다.
상기 절연갭(630)은 상기 모체 헤드부(610)의 일부를 분리하도록 상기 모체헤드부(610)까지 연장되어 형성된다. 즉 상기 절연갭(630)의 상부에서 하부까지의 길이는 상기 모체 삽입부(620a,620b)의 상부에서 하부까지의 길이보다 길게 형성된다.
상기 절연갭(630)에는 에폭시, 실리콘, 폴리이미드 등의 액상수지를 채워 절연되도록 하거나, 절연필름, 세라믹, 알루미나 및 마이카 재질의 절연판이 끼워질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 도 7 및 도 8의 구조를 가지는 방열핀 모체(600)를 적당한 크기(인쇄회로기판(700)의 삽입홀(712)에 삽입되기에 적당한 크기)의 단위체로 절단하여 상기 방열핀(650)의 제조를 완성한다.
상기 방열핀(650)은 도 7 및 도 8에서와 같이 방열핀 모체(600)를 제작하여 단위체 단위로 절단하는 방법으로 제조될 수도 있으나, 도 9에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 방열핀(650) 단위체 자체를 별도로 제조할 수도 있다.
상기 방열핀(650)은 일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED소자가 부착되기 위한 헤드부(610a)와, 상기 헤드부(610a)의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이를 가지고 절연갭(630)에 의해 분리되는 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)를 구비하는 형태를 가진다.
상기 방열핀(650)의 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)가 상기 인쇄회로기판(700)의 두께 만큼의 길이를 가지는 경우는, 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽 입부(620ba)가 상기 인쇄회로기판(700)의 제1삽입홀(712)에 강제압입방식으로 삽입되는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)가 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지는 경우는, 단자 절연이 외부의 제 3의 구조물에 의해 보충될 경우에 해당되는 것으로, 방열면적을 극대화하기 위해 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)가 상기 인쇄회로기판(700)의 외부로 노출되는 구조를 가지는 경우를 포함할 수 있다. 이때의 삽입방법은 강제압입방식이 이용될 수 있을 것이다. 여기서 외부의 제3구조물에 의해 절연이 보충되는 경우의 예는 도 15에서 설명한다.
그리고, 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)가 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지는 경우는, 후속공정에서 리벳결합되는 경우를 포함할 수 있다.
상기 절연갭(630)의 폭은 후속공정에서 결합되는 플립칩 타입 LED소자의 패턴폭에 의해 결정될 수 있다.
또한 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)를 분리하는 절연갭(630)은 상기 헤드부(610a)의 일부를 분리하도록 상기 헤드부(610a)까지 연장되는 구조를 가진다. 즉 상기 절연갭(630)의 상부에서 하부까지의 길이는 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 상부에서 하부까지의 길이보다 길게 형성된다.
그리고 상기 절연갭(630)에는 에폭시, 실리콘, 폴리이미드 등의 액상수지를 채워 절연되도록 하거나, 절연필름, 세라믹, 알루미나, 마이카 재질의 절연판이 끼 워질 수 있다. 이는 도 7 및 도 8에서 설명한 바 있다.
상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)는 원형 또는 다각형의 단면을 가진다. 또한 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)는 각각 반원형의 단면을 가지고 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)가 서로 합쳐져서 하나의 원형단면을 가지도록 할 수도 있다. 상기 인쇄회로기판(700)의 삽입홀(712) 또한 상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 구조에 대응하여 상기 원형 또는 다각형의 단면을 가질 수 있다.
상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)는 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 삽입홀(712)에 삽입되는 경우 삽입이 용이하도록 하기 위함이다.
상기 방열핀(650)을 강제압입식으로 삽입하고자 하는 경우에는, 상기 절연갭(630)을 포함하는 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 상부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 크게(50㎛ 정도) 형성하여, 삽입 시 밀착력이 강화되도록 한다. 예를 들어 상기 절연갭(630)을 포함하는 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 상부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 크게(50㎛ 정도) 형성하고, 상기 절연갭(630)을 포함하는 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 하부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 작게 형성할 수 있다.
그러나 상기 방열판(650)을 삽입후 리벳팅 결합하는 경우에는 상기 절연갭(630)을 포함하는 상기 제1삽입부(620aa) 및 제2삽입부(620ba)의 상부 전체사이 즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈와 동일한 정도로 형성하면 될 것이다.
상기 방열핀(650)은 전기전도성이 우수한 금속재질(예를 들면, 구리(Cu), 알미늄(Al) 및 아연(Zn)재질 또는 이들의 합금재질을 포함)을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속(예를 들면, 금(Au)이나 은(Ag) 또는 다른 금속)으로 도금될 수 있다.
상기 방열핀(650)은 다이캐스팅(diecasting) 또는 가공공정 등에 의해 제작될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba)를 상기 인쇄회로기판(700)의 상기 삽입홀(712)에 삽입한다. 여기서 상기 절연갭(630)을 포함하는 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba) 전체가 상기 삽입홀(712)에 삽입된다.
삽입방법은 리벳팅 또는 강제압입방식이 이용될 수 있다. 즉 강제압입하거나 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면에 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba)의 돌출된 부분을 리벳팅되게 하는 리벳팅이 이용될 수 있다.
상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba)를 상기 인쇄회로기판(700)의 상기 삽입홀(712)에 삽입하게 되면, 상기 방열핀(650)의 헤드부(610a)의 하부면이 상기 제1전극패턴(710a) 및 상기 제2전극패턴(710b)의 일부와 접촉하게 된다. 즉 상기 방열핀(650)의 헤드부(610a)와 상기 제1전극패턴(710b) 및 상기 제2전극패턴(710b)는 전기적으로 연결되게 된다.
그리고, 상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba)를 상기 인쇄회로기판(700)의 상기 삽입홀(712)에 삽입하게 되면, 상기 절연갭(630)의 상부가 일부 노출되게 된다.
이후 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부(610a)의 상기 제1전극패턴(710a)와 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴(710b)와 접촉된 부분을 분리하게 된다. 즉 상기 방열핀(650)은 상기 절연갭(630)에 의해 두 개의 방열핀들(650a,650b)로 분리되어 진다. 즉 상기 제1전극패턴(710a)와 전기적으로 연결되고, 제1삽입부(620aa)를 가지는 방열핀(650a)과 상기 제2전극패턴(710b)와 전기적으로 연결되고 제2삽입부(620ba)를 가지는 방열핀(650b)으로 분리되어 진다.
상기 헤드부(610a)의 분리는 상기 헤드부(610a)의 상부면을 상기 절연갭(630)이 노출될 때까지 연마하는 방식으로 수행될 수 있고, 상기 헤드부(210)의 중앙부위를 슬라이싱(slicing)하여 상기 절연갭(630)을 연장하는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 절연갭(630)의 폭은 후속공정에서 결합되는 플립칩 타입 LED소자의 패턴폭에 의해 결정될 수 있다.
상기 헤드부(610a)를 연마하는 공정이 수행되는 경우에는, 상기 헤드부(610a)를 처음에 제조할 때 연마되는 정도를 감안하여 두껍게 제작될 수 있다. 그러나 상기 헤드부(610a)를 절단하는 공정이 수행되는 경우에는 꼭 필요한 두께만을 가지도록 제조될 수 있다. 그리고 연마공정이 수행된 부분에 대하여 전기전도성이 우수하도록 표면처리(도금 등)가 수행될 수 있다.
도 11에서 리벳팅이 수행되지 않은 경우 리벳팅 결합 공정이 추가될 수 있다. 즉 상기 방열핀(650)의 상기 제1삽입부(620aa) 및 상기 제2삽입부(620ba)를 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면과 리벳팅 결합하는 공정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 공정에 의해 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판이 완성된다.
이후에는, 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같은 구조 및 제조공정을 가진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판은 인쇄회로기판(700)에 형성된 하나의 삽입홀(712)과, 두 개의 삽입부들(620aa,620ba)을 가지는 하나의 방열핀(650)이 하나의 플립칩 타입 LED소자에 대응되는 구조를 가진다. 즉 하나의 플립칩 타입 LED소자를 장착하기 위해, 하나의 삽입홀(712)을 가지는 인쇄회로기판(700)과 두 개의 삽입부들(620aa,620ba)을 가지는 방열핀(650)이 구비되어야 하며, 상기 하나의 삽입홀(712)에 절연갭(630)에 의해 분리된 두 개의 삽입부들(620aa,620ba)이 함께 삽입되는 구조를 가진다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 방열핀(670)의 구조를 나타낸 것이고, 도 14는 인쇄회로기판(700)에 방열핀(670)이 결합된 구조의 단면도이다. 여기서 상기 인쇄회로기판(700)은 도 10에서 설명한 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 따라서 여기서의 인쇄회로기판(700)에 대한 설명은 도 10의 설명으로 대체한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(670)은 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지며 절연필름(632)을 사이에 두고 결합되거나 절연 물질(632)로 본딩된 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 구비한다.
즉 상기 방열핀(670)은 일정형태를 가지는 제1삽입부(672a) 및 상기 제2삽입부(672b)를 절연필름(632)을 사이에 두고 결합되거나 절연물질(632)로 본딩하여 제조된다. 상기 절연필름(632)이나 상기 절연물질(632)에 의해 본딩된 부분의 폭은 후속공정에서 결합되는 플립칩 타입 LED소자의 패턴폭에 의해 결정될 수 있다.
상기 절연물질은 에폭시, 실리콘, 폴리이미드 등의 액상수지를 포함하며, 상기 절연필름은 세라믹, 알루미나, 마이카 재질의 절연판을 포함할 수 있으며, 일반적으로 잘 알려진 절연필름이 이용될 수 있다. 이하에서는 절연필름(632)로 통칭한다.
상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)는 원형 또는 다각형의 단면을 가진다. 또한 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)는 각각 반원형의 단면을 가지고 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)가 서로 합쳐져서 하나의 원형단면을 가지도록 할 수도 있다. 상기 인쇄회로기판(700)의 삽입홀(712) 또한 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 구조에 대응하여 상기 원형 또는 다각형의 단면을 가질 수 있다.
상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)는 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 삽입홀(712)에 삽입되는 경우 삽입이 용이하도록 하기 위함이다.
상기 방열핀(670)은, 상기 절연필름(632)을 포함하는 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 상부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 크게(50 ㎛ 정도) 형성하여, 삽입시 밀착력이 강화되도록 한다. 예를 들어 상기 절연필름(632)을 포함하는 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 상부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 크게(50㎛ 정도) 형성하고, 상기 절연필름(632)을 포함하는 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈보다 약간 작게 형성할 수 있다.
그러나 상기 방열핀(670)이 강제압입방식이 아닌 리벳팅 결합(인쇄회로기판 하부면과의 리벳결합을 말함)방식이 채택되는 경우에는 상기 절연필름(632)을 포함하는 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 상부 전체사이즈는 상기 삽입홀(712)의 사이즈와 동일한 정도로 형성하면 될 것이다.
상기 방열핀(670)은 전기전도성이 우수한 금속재질(예를 들면, 구리(Cu), 알미늄(Al) 및 아연(Zn)재질 또는 이들의 합금재질을 포함)을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속(예를 들면, 금(Au)이나 은(Ag) 또는 다른 금속)으로 도금될 수 있다.
상기 방열핀(670)은 다이캐스팅(diecasting) 또는 가공공정 등에 의해 제작될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 상기 인쇄회로기판(700)의 상기 삽입홀(712)에 삽입한다. 여기서 상기 절연필름(632)을 포함하는 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b) 전체가 상기 삽입홀(712)에 삽입된다. 이때 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 상부가 상기 인쇄회로기판(700)이 상부면에 일정길이로 노출되도록 삽입한다. 이는 후속공정에서 상기 인쇄회로기판(700)이 상부면과의 리벳팅을 위한 것이다.
이후 상기 방열핀(670)과 상기 인쇄회로기판(700)의 상부와의 리벳팅 결합을 통해 상기 제1삽입부(672a)의 상부가 상기 제1전극패턴(710a)의 일부와 접촉하고, 상기 제2삽입부(672b)의 상부가 상기 제2전극패턴(710b)의 일부와 접촉하도록 한다. 따라서, 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a)는 상기 제1전극패턴(710b)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2삽입부(672b)는 상기 제2전극패턴(710b)와 전기적으로 연결되게 된다.
상기 방열핀(670)과 상기 인쇄회로기판(700)의 상부와의 리벳팅 결합이 완료된 이후에, 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하단부가 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면으로 돌출되는 경우가 있다.
이는 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 상기 인쇄회로기판(700)의 두께만큼의 길이보다 충분히 길게 형성한 경우이다. 여기서 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면으로 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하단부가 돌출되지 않는 경우에는 강제압입방식으로 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 삽입한 경우에 해당될 것이다.
상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하단부가 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면으로 돌출되는 경우는, 단자 절연이 외부의 제 3의 구조물에 의해 보충될 경우에 해당되는 것으로, 방열면적을 극대화하기 위해 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하단부가 상기 인쇄회로기판(700)의 외부로 노출되는 구조를 가지게 될 것이다. 이때의 삽입방법은 강제압입방식이 이용될 수 있을 것이다. 여기서 외부의 제3구조물에 의해 절연이 보충되는 경우의 예는 도 15에서 설명한다.
그리고, 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)의 하단부가 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면으로 돌출되는 경우로써, 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 상기 인쇄회로기판(700)의 하부면과 리벳팅 결합하는 경우를 포함할 수 있을 것이다.
도 14에서는 상기 방열핀(670)의 상기 제1삽입부(672a) 및 제2삽입부(672b)를 상기 인쇄회로기판(700)의 상부면 및 하부면과 리벳팅 결합하는 경우만을 도시하고 있다.
상술한 바와 같은 공정에 의해 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판이 완성된다.
이후에는, 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같은 구조를 가진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판은 인쇄회로기판(700)에 형성된 하나의 삽입홀(712)과, 두 개의 삽입부들(672a,672b)을 가지는 하나의 방열핀(670)이 하나의 플립칩 타입 LED소자에 대응되는 구조를 가진다. 즉 하나의 플립칩 타입 LED소자를 장착하기 위해, 하나의 삽입홀(712)을 가지는 인쇄회로기판(700)과 두 개의 삽입부들(672a,672b)을 가지는 방열핀(670)이 구비되어야 한다. 여기서 상기 하나의 삽입홀(712)에는 절연필름(632)에 의해 분리된 두 개의 삽입부들(672a,672b)이 함께 삽입되는 구조를 가진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열전도성 및 전기전도성이 우수한 방 열핀을 삽입함에 의해 플립칩 타입 LED소자의 방열을 효과적으로 수행할 수 있는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조가 가능해진다.
도 15는 본 발명의 모든 실시예들에 적용되는 것으로, 외부의 제3구조물에 의해 상기 방열핀(200,650,670)의 절연이 보충되는 경우의 예를 나타낸 것이다. 따라서 이하에서는 모든 실시예들에 적용됨을 설명하기 위하여 각 구성요소에 대한 도면부호를 함께 표기하기로 한다. 예를 들어, 방열핀의 경우에 제1실시예에서는 '200', 제2실시예에서는 '650', 제3실시예에서는 '670'으로 표현되었으나, 여기서는 방열핀(200,650,670)으로 함께 표기한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 방열핀(200,650,670)이 제1삽입부 및 제2삽입부가 상기 인쇄회로기판(100,700)의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지는 경우는, 상기 제1삽입부 및 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하나 또는 두 개의 삽입홀에 삽입하게 되면, 제1삽입부 및 제2삽입부의 하단부분이 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부로 노출되게 된다.
이때 노출된 제1삽입부 및 제2삽입부 부분을 절연시키는 것이 필요한다.
이를 위해 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부에 절연분말(입자)들(152)로 채워진 금속케이스(150)를 결합시킨다. 즉, 상기 방열핀(200,650,670)의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들(152)로 채워진 금속케이스(150)가 결합되는 것이다.
상기 절연분말(입자)들(152)로 채워진 금속케이스(150)를 인쇄회로기판(100,700)에 결합시키는 것은, 상기 방열핀(200,650,670)을 인쇄회로기 판(100,700)의 삽입홀에 삽입한 이후에 상기 방열핀(200,650,670)의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로 수행될 수도 있고, 상기 방열핀(200,650,670)을 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부면과 리벳결합시킨 후에 리벳결합부위가 상기 절연분말(152)속에 삽입되도록 하는 구조로 수행될 수도 있다.
상기 절연분말(입자)들(152)은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가질 수 있다. 즉 하나의 재질 또는 두가지 이상의 재질이 혼합된 형태를 가질 수 있다. 이외에 절연기능이나 방열기능을 가지는 절연분말들이 더 포함될 수 있다.
상기 금속케이스(150)를 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부면에 결합시키는 것은 세라믹 접착제를 이용하여 접착하거나, 상기 인쇄회로기판(100,700)에 홀을 형성하고, 상기 금속케이스(150)를 홀에 끼워 장착하는 기구적인 결합방식이 이용될 수 있다.
상기 절연분말(152)은 절연기능 뿐 아니라 방열의 기능을 가지고 있으며, 상기 금속케이스(150)는 방열기능을 가지므로 도 5의 절연판(120) 및 도 6의 방열판(400)의 기능을 동시에 수행하는 것이 가능한 것이다.
도 1 내지 도 15에서 상기 방열핀(200,650,670)이 상기 인쇄회로기판(100,700)에 삽입된 경우에, 상기 방열핀(200,650,670)과 상기 인쇄회로기판(100,700)이 접촉되는 부분에는 밀착력 확보 및 수분이나 기타 가스의 차단을 위해 솔더링 작업이 수행될 수 있다. 상기 솔더링 작업은 상기 방열핀(200,650,670)과 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부면과의 리벳결합여부와 관계없이 수행될 수 있다. 즉 상기 방열핀(200,650,670)이 상기 인쇄회로기판(100,700)에 삽입된 이후에 리벳결합 여부와 관계없이 솔더링 작업이 수행될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 하나의 플립칩 타입 LED 소자를 장착하기 위한 구조를 설명하고 있으나, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐이며, 이들을 일정간격으로 배열하여 형광등 어레이 구조를 가지거나, 백열등 어레이 구조를 가지도록 배열하거나 배치하여 제조하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 당연한 것이다. 이하 백열등 어레이 구조와 형광등 어레이 구조를 가지는 경우의 예들을 도 16 내지 도 17을 통해 설명한다.
도 16은 직사각형 구조의 형광등 어레이 구조를 가지는 플립칩 타입 LED 방열기판이 반사체(300)와 결합되어 있는 구조를 나타낸 것이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100,700)은 직사각형 구조로 형광등용 어레이 형태를 갖으며, 도 1 내지 도 15에서 설명한 바와 같은 구조를 가진다. 이때 상기 복수의 발광다이오드 칩들(500)은 상기 인쇄회로기판 상에 일정간격으로 일렬로 배치되는 구조를 가지게 된다. 상기 반사체(300)는 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 구조의 반사체들이 사용될 수 있으며, 상기 방열핀(200,650,670)은 도 1 내지 도 15에서 설명한 구조의 방열핀들이 사용될 수 있다.
상기 방열핀(200,650,670)이 인쇄회로기판(100,700)에 삽입된 상태에서 상기 반사체(300)가 상기 인쇄회로기판(100,700)에 접착결합되는 구조를 가지며, 이때 상기 반사체(300)의 반사홀은 하나의 반사홀에 대하여 하나의 방열핀(200,650,670)에 대응되는 구조를 가진다. 즉 하나의 플립칩 타입 LED소자(500) 또는 하나의 방열핀(200)에 대응하여 하나의 반사홀이 구비되는 구조를 가지게 된다. 물론 하나의 반사홀에 대응하여 복수의 플립 칩 타입 LED소자들 또는 복수의 방열핀들이 구비되는 구조를 가지는 것도 가능하다.
상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부구조는 도 1 내지 도 15를 통해 설명한 구조들 중에서 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
도 17은 도 16의 형광등 어레이 형태의 구조와는 다른 구조를 나타낸 것으로, 기존의 백열등을 대체하기 위한 백열등 어레이 구조를 가지는 플립칩 타입 LED 방열기판이 반사체(300)와 결합되어 있는 구조를 나타낸 것이다.
도 17a는 평면도, 도 17b와 도 17c는 단면도이다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 방열핀(200,650,670)이 인쇄회로기판(100,700)에 삽입된 상태에서 상기 반사체(300)가 상기 인쇄회로기판(100,700)에 접착결합된다. 이때 상기 반사체(300)의 하나의 반사홀은 복수의 방열핀들(200,650,670)에 대응되는 구조를 가진다. 즉 복수의 플립 칩 타입 LED소자들(500) 또는 복수의 방열핀들(200,650,670)에 대응하여 하나의 반사홀이 구비되는 구조를 가지게 된다.
상기 인쇄회로기판(100,700)은 도 1 내지 도 15에서 설명한 바와 같은 구조를 가지며, 원형으로 복수의 삽입홀들이 배열되는 구조를 가진다. 이에 따라, 방열 핀들(200,650,670) 및 플립 칩 타입 LED소자들(500) 또한 원형으로 배열되는 구조를 가지게 된다.
상기 반사체(300)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 구조의 반사체들이 사용될 수 있으며, 상기 방열핀(200,650,670)은 도 1 내지 도 14에서 설명한 구조의 방열핀들이 사용될 수 있다.
도 17c는 도 17a 및 도 17b와 달리 하나의 반사홀에 대하여 하나의 방열핀(200,650,670)이 각각 대응되는 구조를 나타낸 것이다. 하나의 반사홀에 대하여 하나의 방열핀이 대응되느냐, 복수의 방열핀들이 대응되느냐는 반사효율이나 발광효율 등을 종합적으로 고려하여 결정되게 된다.
도 17b, 도 17c에서 상기 인쇄회로기판(100,700)의 하부구조는 도 15에서 설명된 구조, 즉 금속케이스(150)이 장착된 구조를 가지는 것으로 예를 들어 도시하고 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐, 도 1 내지 도 15를 통해 설명한 구조들 중에서 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
상술한 실시예들은 플립칩 타입 LED 소자를 장착하는 플립칩 타입 LED 방열기판에 대해 설명하고 있으나, 본 발명에 의한 구조 및 제조방법을 가지는 방열기판은 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 다른 플립칩을 장착하기 위한 방열기판으로서도 적용될 수 있음은 명백한 것이다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이 다. 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.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도들이고,
도 7 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도들이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 15는 도 1 내지 도 14에서 외부의 제3구조물에 의해 방열핀의 절연이 보충되는 경우의 예를 나타낸 것이고,
도 16은 도 1 내지 도 15의 형광등 어레이 구조에의 적용예를 나타낸 것이고,
도 17은 도 1 내지 도 15의 백열등 어레이 구조에의 적용예를 나타낸 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 인쇄회로기판 110a,110b ; 전극패턴
200 : 방열핀 230 : 절연갭
Claims (55)
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조에 있어서:서로 이격되어 형성되는 제1삽입홀 및 제2삽입홀과, 상기 제1삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제1삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 제2삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과;일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하여, 상기 헤드부가 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입되는 구조를 가지는 방열핀을 구비하되,상기 방열핀을 구성하는 상기 헤드부는 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분이 절연갭에 의해 서로 분리됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 1에 있어서,상기 절연갭에는 절연물질이 충진됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열 기판의 구조.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 1에 있어서,상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 5에 있어서,상기 절연판의 하부면에는 방열판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는, 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입되는 경우 상기 인쇄회로기판의 하부면에 일정길이로 돌출되는 구조를 가지도록 상기 인쇄회로기판의 두께만큼에 해당되는 길이보다 더 긴 길이를 가지며,상기 인쇄회로기판의 하부면에는, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스가 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 7에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 1에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조에 있어서:하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과;일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고, 절연갭에 의해 분리되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하여, 상기 헤드부가 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 삽입홀에 삽입되는 구조를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하는 절연갭은 상기 헤드부의 일부를 분리하도록 상기 헤드부까지 연장되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10에 있어서,상기 절연갭에는 절연물질이 충진되거나, 절연필름이나 절연판이 끼워짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10에 있어서,상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10 또는 청구항 13에 있어서,상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 14에 있어서,상기 절연판의 하부면에는 방열판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10 또는 청구항 13에 있어서,상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는, 상기 삽입홀에 삽입되는 경우 상기 인쇄회로기판의 하부면에 일정길이로 돌출되는 구조를 가지도록 상기 인쇄회로기판의 두께만큼에 해당되는 길이보다 더 긴 길이를 가지며,상기 인쇄회로기판의 하부면에는, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스가 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 16에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 10에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조에 있어서:하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과;상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지며 절연필름을 사이에 두고 결합되거나 절연물질로 본딩된 제1삽입부 및 제2삽입부를 포함하여, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부가 상기 삽입홀에 삽입되어 상기 인쇄회로기판의 상부와의 리벳결합을 통해 상기 제1삽입부의 상부가 상기 제1전극패턴의 일부와 접촉하고, 상기 제2삽입부의 상부가 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하는 구조를 가지는 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 19에 있어서,상기 방열핀은 열전도성이 우수한 재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 19에 있어서,상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 19 또는 청구항 21에 있어서,상기 인쇄회로기판의 하부면에는 절연판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 22에 있어서,상기 절연판의 하부면에는 방열판이 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 19 또는 청구항 21에 있어서,상기 인쇄회로기판의 하부면에는, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스가 더 결합됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 24에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 청구항 19에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 구조.
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:서로 이격되어 형성되는 제1삽입홀 및 제2삽입홀과, 상기 제1삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제1삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 제2삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 제2삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과,일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED 칩이 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 서로 이격되어 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하는 방열핀을 제조하는 제1단계와;상기 방열핀의 상기 헤드부의 하부면이 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입하는 제2단계와;상기 방열핀을 구성하는 상기 헤드부의 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분이 서로 분리되도록 상기 헤드부에 절연갭을 형성하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법
- 청구항 27에 있어서,상기 제3단계 이후에 상기 절연갭에 절연물질을 충진하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 27에 있어서,상기 방열핀은 전기전도성이 우수한 금속재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 27에 있어서,상기 제2단계 또는 상기 제3단계 이후에 상기 제1삽입홀 및 상기 제2삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 30에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합하는 단계 이후에 상기 인쇄회로기판의 하부면에 절연판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 31에 있어서,상기 절연판의 하부면에 방열판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 30에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합하는 단계 이후에, 상기 인쇄회로기판의 하부면에, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 33에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 29에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 29에 있어서,상기 절연갭의 형성은 슬라이싱(slicing) 공정방법이 이용됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과,일정폭과 길이를 가지며 특정 플립칩 타입 LED소자가 부착되기 위한 헤드부와, 상기 헤드부의 하부면에서 연장되어 적어도 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고 절연갭에 의해 분리되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하되, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하는 절연갭은 상기 헤드부의 일부를 분리하도 록 상기 헤드부까지 연장되는 구조를 가지도록 방열핀을 제조하는 제1단계와;상기 방열핀의 상기 헤드부의 하부면이 상기 제1전극패턴 및 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와;상기 방열핀의 상기 헤드부의 상부면을 상기 절연갭이 노출될 때까지 연마하거나, 상기 헤드부의 상부면을 상기 절연갭 부분까지 슬라이싱하여, 상기 헤드부의 상기 제1전극패턴과 접촉된 부분과 상기 제2전극패턴과 접촉된 부분을 서로 분리하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 37에 있어서,상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 분리하고 상기 헤드부를 분리하는 상기 절연갭에는 절연물질이 충진되거나 절연필름이나 절연판이 끼워짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 37에 있어서,상기 방열핀은 열전도성이 우수한 금속재질을 가지고, 전기전도성이 우수한 금속재질로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 37에 있어서,상기 제2단계 또는 상기 제3단계 이후에 상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 40에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합하는 단계 이후에 상기 인쇄회로기판의 하부면에 절연판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 41에 있어서,상기 절연판의 하부면에 방열판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 40에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 리벳팅 결합단계 이후에, 상기 인쇄회로기판의 하부면에, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 43에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 39에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:하나의 삽입홀과, 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제1전극패턴과, 상기 제1전극패턴과는 이격되어 상기 삽입홀이 형성된 부위 또는 상기 삽입홀의 인접부위에 형성되는 제2전극패턴을 구비하는 인쇄회로기판과,상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가지며 절연필름을 사이에 두고 결합되거나 절연물질로 본딩된 제1삽입부 및 제2삽입부를 구비하는 방열핀을 제조하는 제1단계와;상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와;상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 상부와의 리벳팅 결합을 통해 상기 제1삽입부의 상부가 상기 제1전극패턴의 일부와 접촉하고, 상기 제2삽입부의 상부가 상기 제2전극패턴의 일부와 접촉하도록 하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 46에 있어서,상기 방열핀은 열전도성이 우수한 금속재질을 가지며, 전기전도성이 우수한 금속으로 도금됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 46에 있어서,상기 제3단계 이후에 상기 삽입홀에 삽입된 상기 방열핀의 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부를 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳팅 결합하는 제4단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 48에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 제4단계 이후에 상기 인쇄회로기판의 하부면에 절연판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 49에 있어서,상기 절연판의 하부면에 방열판을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 48에 있어서,상기 제3단계 또는 상기 제4단계 이후에, 상기 인쇄회로기판의 하부면에, 상기 제1삽입부 및 상기 제2삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로의 돌출부위가 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 51에 있어서,상기 절연분말(입자)들은 Al2O3, MgO, SiO2, 및 세라믹 재질 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질을 가짐을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 47에 있어서,상기 방열핀의 제1삽입부 및 상기 제2삽입부는 반원형, 원형 또는 다각형의 단면을 가지며, 상부의 사이즈가 하부의 사이즈보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- 청구항 27, 청구항 37 및 청구항 46 중 어느 하나의 청구항에 있어서,상기 제3단계 이후에 상기 방열핀의 상부면에, 플립칩 타입 LED 소자의 두 개의 전극이 상기 제1전극패턴과 상기 제2전극패턴과 각각 전기적으로 연결되도록, 상기 플립칩 타입 LED 소자를 부착하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 플립칩 타입 LED 방열기판의 제조방법.
- LED 방열기판의 구조에 있어서:적어도 하나의 삽입홀과, 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과;LED 칩이 부착 또는 실장되기 위한 헤드부와, 상기 인쇄회로기판의 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입부를 가지되, 상기 적어도 하나의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이보다 더 긴 길이를 가져, 상기 인쇄회로기판의 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 경우에, 상기 적어도 하나의 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 하부면으로 돌출되는 구조를 가지는 방열핀과;상기 적어도 하나의 삽입부의 상기 인쇄회로기판의 하부면으로 돌출되는 부분이 절연분말(입자)들 속에 삽입되는 구조로, 상기 인쇄회로기판의 하부면에 결합되며 상기 절연분말(입자)들로 채워진 금속케이스를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
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| KR1020090050462A KR101069801B1 (ko) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | 플립칩 타입 ｌｅｄ 방열기판의 구조 및 그의 제조방법 |
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| KR102153929B1 (ko) | 2020-06-12 | 2020-09-09 | 주식회사 레딕스 | Led 조명장치용 u자형 방열 히트파이프 제조방법 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR100586944B1 (ko) | 2003-12-26 | 2006-06-07 | 삼성전기주식회사 | 고출력 발광다이오드 패키지 및 제조방법 |
| KR100631111B1 (ko) | 2005-05-30 | 2006-10-02 | 삼성전기주식회사 | 발광다이오드 소자용 패키지 및 그 제조방법 |
| KR100741516B1 (ko) | 2006-01-27 | 2007-07-20 | 익스팬테크주식회사 | 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
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2009
- 2009-06-08 KR KR1020090050462A patent/KR101069801B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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| KR100631111B1 (ko) | 2005-05-30 | 2006-10-02 | 삼성전기주식회사 | 발광다이오드 소자용 패키지 및 그 제조방법 |
| KR100741516B1 (ko) | 2006-01-27 | 2007-07-20 | 익스팬테크주식회사 | 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102153929B1 (ko) | 2020-06-12 | 2020-09-09 | 주식회사 레딕스 | Led 조명장치용 u자형 방열 히트파이프 제조방법 |
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| KR20100131727A (ko) | 2010-12-16 |
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