KR101135580B1 - 발광 다이오드 조명 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단면 방열 배선 기판을 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈에 관한 것으로, 열을 발생시키는 발광 다이오드 패키지를 기존의 배선 기판 보다 열 용량과 열 전도성이 높은 후막 배선층에 형성하고, 후막 배선층 하부에 천공이 형성된 절연층과, 천공에 끼움 결합되는 돌기를 포함하는 방열판을 형성한다.
본 발명에 의하면, 전기적 연결부와 열 방출부로 구분되는 후막 배선층과 다수의 천공이 형성된 절연층으로 구성되는 단면 방열 배선 기판을 사용함으로써 배선 기판 절연층에 의한 열 전달 방해를 최소화 하고, 고휘도 및 고신뢰성의 성능을 갖는 발광 다이오드 조명 모듈을 형성할 수 있다.
발광 다이오드, 단면 방열 배선 기판, 천공, 돌기, 방열

Description

발광 다이오드 조명 모듈{Light Emitting Diode lamp module}
본 발명은 전기적 연결부분과 열방출 부분을 구별하여 배선하고, 다수의 천공이 형성된 단면 배선 기판만을 사용하여 열 방출 특성과 열 포화 용량을 향상시킨 발광 다이오드 조명 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드는 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체로서 조성은 갈륨비소(GaAs), 알루미늄갈륨비소(AlGaAs), 질화갈륨(GaN), 인듐질화갈륨(InGaN), 및 알루미늄갈륨인듐인(AlGaInP) 등을 들 수 있으며, 전류를 인가시 N층에 주입된 전자와 P층의 정공이 결합 및 재결합시 과잉 에너지(Photon)를 빛으로 발생하는 다이오드로서 갈륨비소인(GaAsP)을 이용한 적색 발광 다이오드, 갈륨인(GaP)을 이용한 녹색 발광 다이오드, 인듐질화갈륨(InGaN)/알루미늄질화갈륨(AlGaN) 이중접합(Double Hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있으며, RGB(적색, 녹색, 청색)의 적절한 배합과 청색 발광 다이오드에 형광체를 도포하여 백색 발광 다이오드를 구현하는 방법들이 연구되고 있다.
고출력 발광 다이오드(High Power Light Emission Diode)는 고휘도, 고수명, 고신뢰성이 요구되고 있으며, 성능 및 특성은 색온도 및 휘도, 휘도 세기의 범위 등으로 결정된다.
1차적으로 광 추출 효율 향상을 위해 발광 다이오드 소자의 활성층과 전자 주입(N)층 및 전공 주입(P)층의 결정 성장 정도를 높이는 방법이 있으며, 2차적으로는 열 방출의 원할 한 구조와 제어 가능한 배선 구조 및 소자와 배선 기판을 연결하기 위한 본딩 방식에 의하여 그 성능이 결정된다.
고출력의 발광 특성을 구현하기 위해서 화합물 반도체의 재료 특성에 영향을 많이 받으나, 제작에 있어 여러 가지 제한을 받고 있으며, 이에 따라 열 방출 구조에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
고출력 발광다이오드의 고수명, 고신뢰성을 얻기 위해서는 무엇보다도 열 방출 특성을 향상 시키는 것이 중요하다. 이를 위하여 열 방출 특성을 개선시키기 위해 표면 실장형 소자(Surface Mounted Device, SMD) 등이 개발되고 있다.
도 1a를 참조하면, 고출력 발광다이오드 소자를 열 방출용 슬러그에 솔더 또는 열 전도성을 높인 접착제를 이용하여 부착한 리드 프레임 발광다이오드 패키지(100)를 방열 배선 기판의 구리 배선층(101) 위에 실장한 형태이다.
배선층의 하면에는 열 전도도가 1 W/m-K 이상의 절연층(102)이 위치하여 그 하면의 알루미늄 또는 동판(103)과 접합되어지며, 방열핀이 형성된 방열판(105)을 열 전도도가 높은 접합제 또는 윤활제(104)를 이용하여 방열 용량을 높일 수 있다.
그리고, 도 1b를 참조하면, 상?하면의 동판(107,109) 사이에 절연층(108)이 있는 양면 배선 기판의 배선층(107) 위에 리드프레임 발광다이오드 패키지(106)를 실장하고 그 아래의 핀이 형성된 방열판(111)에 열 전도성 접합제 또는 윤활제(110)를 이용하여 양면 배선 기판을 접합한 구조이다.
발광 다이오드에서 발생되는 열은 전도 및 대류, 복사 등의 3가지 방법에 의하여 동시에 방출되며, 발광 다이오드에 연결된 매개체들의 열전도도가 높은 순서로 열전달이 이루어지게 되므로, 열전도도가 0.024 W/mK(20℃)인 공기로 대류 및 복사를 통하여 전달되는 것 보다 전도에 의한 열전도도가 높은 도체 및 반도체로 구성된 패키지 및 모듈 내부로 전달하는 전도의 양이 훨씬 더 크다.
따라서 열이 LED 모듈 외로 방출되기 위해서는 신속히 열이 확산 될 수 있도록 하면서, 순간적으로 발열이 크게 발생하였을 경우 일정 용량의 열을 포화할 수 있는 열 방출 구조가 매우 필요하다. 열 방출에 있어 일정 전달 영역으로 열이 전달되는 전도의 원리는 푸리에의 법칙을 따른다. 열전도율은 다음과 같다.
Figure 112009067592237-pat00001
여기서, q는 열전도율(heat transfer rate)은 전도되는 매질의 열전도도(k ) 및 면적(A), 거리에 따른 온도의 변화(dT/dx )와 비례하는 것을 알 수 있다.
열이 방출되는 경로(Path) 상에 열전도도가 낮은 물질과 좁은 공간을 가지게 되면 열전도율은 떨어지게 되며, 상기 고출력 발광다이오드내에 열적인 피로(thermal fatigue)가 쌓이게 된다.
상기 고출력 발광다이오드 내의 N층에 전자가 주입되는 과정에서 반도체의 격자(lattice) 상에서 충돌로 인한 산란(scattering)이 발생하게 되는데, 온도가 증가함에 따라 격자 산란(lattice scattering)이 증가하게 된다.
이에 따라 전자의 이동도 및 순방향 전압과 전류의 크기를 감소시키게 되며, 정공과의 재결합이 감소하게 되므로, 광 출력의 저하를 발생하게 된다.
또한 일정 이상의 열 포화 용량과 확산 범위는 1개의 발광 다이오드에서 발생된 열을 포화하면서 공기 중으로 대류 또는 복사를 통하여 열을 방출 할 수 있도록 하면서 발광다이오드의 접합 온도 안정화 기여 하게 되므로 전도를 통하여 열을 방출하기 위한 구조는 충분한 열 포화 용량을 가져야만 발광다이오드의 빛의 크기를 유지할 수 있도록 한다.
상기 도 1a 및 1b의 리드프레임 패키지(100,106)는 열 방출 슬러그를 가지고 있으면서 충분한 열을 방출할 수 있도록 설계가 되어있으나, 배선 기판에서 핀이 형성된 방열판(111)까지 열을 전달하기 위한 방열 기판의 절연층(102,108)의 열 전도도는 0.3 ~ 2 W/m-K로서 200W/m-K 이상의 배선층과 방열판의 열 전도도 보다 성능이 매우 떨어지므로 패키지로부터 방열판까지 열 방출 성능이 감소할 수 밖에 없다.
또한 일반적으로 유리직조섬유에 에폭시를 함침하여 만든 FR-4 기반의 절연층(708)의 열 전도도는 0.3 W/m-K 이상의 성능을 가지기 매우 어려우며, 에폭시에 AlN(Aluminum-Nitride) 또는 BN (Boron-Nitride) 알갱이를 함침하여 열 전도도를 높인 절연층(102)은 열 전도 특성이 FR-4 기반의 절연층 보다 3~7배 이상 향상 될 수 있으나, 고전압 절연 파괴 특성과 금속판과의 접합성이 매우 낮으며, 제조 원가 높은 문제점이 있으며, 배선층에서의 열 포화 특성과 절연층의 열 방출 특성을 개선하기가 매우 어려운 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고출력 발광 다이오드 패키지를 후막 배선층의 상부에 실장을 하고 전기적인 연결을 위한 배선층 아래의 절연층을 제외한 나머지 공간에 천공을 형성하도록 하며, 천공에 결합되는 돌기를 포함하는 방열판을 구비하여, 전기적인 연결과 열 방출 연결 부위를 격리하면서 기존의 일반적인 고분자 또는 플라스틱 절연 소재를 응용하여 단면 방열 배선 기판만으로도 열 방출 특성과 열 포화 용량을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 조명 모듈을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 발광 다이오드 조명 모듈은 단면 방열 배선 기판을 이루는 절연층 중 후막 배선층의 열 방출부와 밀착되는 부분에 천공을 형성하고, 천공에 방열판의 돌기를 끼워 결합시킴으로써 단면 방열 배선 기판만으로 열 방출 특성과 열 포화 용량을 극대화 시킴과 동시에, 후막 배선층의 전기적 연결부 하부에 형성되는 절연층은 소정두께를 유지하여 발광 다이오드 패키지의 전기적 연결을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 발광 다이오드 조명 모듈에 관한 것으로 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 패키지를 포함하고, 일면에 상기 발광 다이오 드 패키지를 실장하고, 다수개의 천공을 포함하며, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 발생하는 열을 방출하는 단면 방열 배선 기판을 포함하며, 상기 천공과 끼움 결합되는 다수개의 돌기를 포함하며 상기 단면 방열 배선 기판의 타면에 형성되어 열을 방출하는 방열판을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 단면 방열 배선 기판은, 상기 발광 다이오드 패키지를 전기적으로 연결하는 전기적 연결부와 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 방출하는 열 방출부를 포함하는 후막 배선층을 포함하며, 상기 후막 배선층의 하부에 형성되며, 상기 열 방출부의 하부에 다수개의 천공을 포함하는 절연층을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 열 방출부는 상부에 절연막을 더 포함하며, 상기 발광 다이오드 패키지와의 전기적 연결을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 천공 및 돌기의 형태는 삼각기둥, 원기둥, 및 다각 기둥 중 선택되는 어느 하나의 형태로 형성할 수 있으며, 한정되는 것은 아니나 상기 돌기의 표면적과 높이는 0.05㎜이상으로 형성할 수 있다.
그리고, 이때 상기 천공을 포함하는 절연층의 높이는 돌기의 높이와 같거나 0.05㎜이상 낮게 형성할 수 있있다. 그리고 돌기가 형성되는 방열판과 천공이 형성되는 절연층 사이에 열을 방출할 수 있는 소정의 공간이 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 돌기는 니켈, 금, 은, 및 주석 중 선택되는 적어도 하나 이상의 물질로 코팅하여 열 전달 특성을 향상시킬 수 있으며, 설계 및 방열 선은 향상 목적에 따라 그 형태를 다양하게 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 상기 단면 방열 배선 기판의 상부에서부터 상기 방열판까지 나사로 결합하여 후막 배선층과 돌기의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 하나의 단면 방열 배선 기판의 상부에 다수개의 발광 다이오드 패키지를 배치하여 다양한 모양으로 형태를 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면 전기적 연결부와 열 방출부로 구분되는 후막 배선층과 다수의 천공이 형성된 절연층으로 구성되는 단면 방열 배선 기판을 사용함으로써 절연층에 의한 열 전달 방해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 단면 방열 배선 기판만으로도 열 방출 특성과 열 포화 용량을 향상시킴으로서 고출력 발광다이오드 소자의 접합 온도와 열저항을 감소시킴으로써 고신뢰성의 발광다이오드 조명 모듈을 제공하는데 있다.
그리고, 절연층에 형성된 천공과 결합하는 돌기를 포함하는 방열판을 단면 방열 배선 기판에 결합하여 모듈을 형성함으로서 고휘도 및 고신뢰성의 성능을 갖는 발광 다이오드 조명 모듈을 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 2a를 참조하면, 발광 다이오드 패키지(200), 단면 방열 배선 기판, 및 방열판(230)을 포함한다.
발광 다이오드 패키지(200)는 발광 다이오드, 리드프레임, 형광물질, 봉지재, 충진재, 및 렌즈 등으로 하나의 패키지 형태로 형성된 것으로, 발광 다이오드 색에 따라 빛을 방출하면서, 이와 함께 열을 방출한다.
단면 방열 배선 기판은 후막 배선층(210)과 절연층(220)으로 형성되며, 후막 배선층(210)은 상부에 발광 다이오드 패키지(200)를 실장하며, 전기적 연결부(212)와 열 방출부(214)로 구분하여 전기적인 단락이 발생하지 않도록 한다.
전기적 연결부(212)는 발광 다이오드 패키지(200)와 전기적으로 연결되어 전원 및 발광 다이오드를 제어할 수 있는 신호를 공급한다.
열 방출부(214)는 발광 다이오드 패키지(200)로부터 발생하는 열을 빠르게 방출하는 부분으로, 전기적 연결부(212)와 상이한 부분에 형성할 수 있다.
절연층(220)은 후막 배선층(210)의 하부에 형성되며, 절연성 엔지니어링 플라스틱 똔느 절연성 세라믹 등으로 형성할 수 있으며, 다수개의 천공(222)을 포함하여 절연층에 의한 열전달 방해를 구조적으로 극복한다.
이때, 천공(222)은 열 방출부(214)의 하부에 다수개 형성되며, 전기적 연결부(212)의 하부에는 형성되지 않는다. 좀더 자세한 내용은 하기의 도 2b를 참조할 수 있다.
방열판(230)은 발광 다이오드 패키지(200)로부터 방출되는 열 및 상부의 부품으로부터 전달되는 열을 효율적으로 방출하며, 절연성 엔지니어링 플라스틱 또는 절연성 세라믹 등의 재료로 형성할 수 있다.
방열판(230)은 절연층(220)의 하부에 형성되며, 일면(상면)에 절연층(220)에 형성된 천공(222)과 동일한 형태의 돌기(232)를 형성하여, 돌기(232)가 천공(222)에 끼워져 결합되도록 하여, 돌기의 상면이 후막 배선층(210)의 열 방출부(214)와 밀접하게 형성되어 열의 방출을 극대화시킨다.
그리고, 도면에는 방열판(230)의 타면(하부면)이 격자형태를 나타내어 열 방출을 좀더 효율적으로 도시하였으나, 방열판(230)의 타면의 형태는 이에 한정되지 않고, 다양하게 형성할 수 있다.
방열판(230)은 열전도도를 향상시키기 위해 금속 또는 비금속의 제한을 받지 않으며, 절삭, 압출, 성형, 및 도금 등 그 제조방법 역시 제한을 받지 않는다.
방열판(230) 상에 형성되는 돌기(232)는 삼각기둥, 원기둥, 및 다각 기둥 등천공(222)의 형태에 따라 다양하게 형성할 수 있으며, 한정되는 것은 아니나 0.05 ㎜ 이상의 높이로 형성할 수 있으며, 후막 배선층(210)과 접하는 부분인 돌기(232)의 상면적은 0.05㎜ 이상으로 형성할 수 있다.
그리고, 돌기(232)와 접하는 후막 배선층(210)은 돌기(232)의 압력으로부터 소손되지 않도록 형성하며, 바람직하게는 0.01㎜ 이상으로 형성할 수 있으며, 돌기와의 결합력을 높이기 위하여 단면 방열 배선 기판의 상면(후막 배선층(210)의 상면)에서 방열판(230)까지 나사로 결합할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 상면도이다.
도 2b를 참조하면, 후막 배선층을 형성하는 전기적 연결부(212)와 열 방출부(214)의 구분을 명확하게 하기 위해 나타낸 것으로, 발광 다이오드 패키지(200)는 리드선을 통해 전기적 연결부(212)와 연결된다.
그리고, 전기적 연결부(212)가 형성된 부분을 제외한 모든 부분 즉, 발광 다이오드 패키지(200)의 하부면에까지 열 방출부(214)가 형성되며, 열 방출부(214) 및 전기적 연결부(212)의 아래쪽으로 다수개의 천공(222)을 포함하는 절연층(미도시)이 형성된다.
이때, 천공(222)은 열 방출을 위한 것으로 전기적 연결부(210)의 하부에는 형성되지 않으며, 열 방출부(214) 및 발광 다이오드 패키지(200)의 하부에만 형성되어 발광 다이오드 패키지(200)로부터 발생하는 열을 효율적으로 방출시킨다.
이는 같이 하나의 방열 기판 내에 전기적 연결부(212)와 열 방출부(214)를 구분하여 형성하고, 이와 더불어 하부에 형성되는 절연층 역시 열 방출부(214) 하부에만 천공(222)을 형성시킴으로서 절연층에 의한 열전달 방해를 구조적으로 극복함으로서 양면이 아닌 단면으로 이루어진 방열 배선 기판만을 사용하여 열 방출 특성과 열 포화 용량을 향상시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돌기를 포함하는 방열판을 나타낸 도면이다.
도 3a는 상기의 도 2b에서 형성된 단면 방열 배선 기판의 하부면에 결합되는 방열판(230)으로서, 결합되는 부분인 상부면에 다수의 돌기(232)를 포함하며, 그 아래쪽에 열 방출의 효율을 향상시키기 위한 격자(234)를 포함한다.
이때, 격자(234)는 방열판(230)의 형태에 따라 다양하게 형태 변경이 가능하며 도 3b와 같이 형성하지 않을 수도 있다.
돌기(232)는 단면 방열 배선 기판과 결합되었을 때, 발광 다이오드 패키지(수직형 발광 다이오드 경우)와의 전기적 단락을 방지하기 위하여 코팅 방법 또는 산화 방법을 통해 방열판(230)을 절연막(300)으로 감싸서 형성할 수 있다(도 3c참조).
이때, 절연막(300)은 절연성 수지 피막으로 0.2㎛이상으로 형성할 수 있다.
그리고, 돌기(232)가 단면 방열 배선 기판과 결합될 경우 즉, 돌기(232)가 절연층의 천공에 끼워질 경우 돌기(232)의 상면이 단면 방열 배선 기판에 잘 결합되도록 솔더를 이용하여 접합할 수 있다.
좀 더 구체적으로 접합하는 방법으로는 돌기(232)의 상부면에 니켈(302)을 도금한 후, 금, 은, 또는 주석 중 적어도 하나 이상의 접합금속(304)을 도금할 수 있다. 이때, 도금되는 두께는 한정되는 것은 아니나 니켈(302)은 0.1㎛ 이상, 금, 은, 또는 주석 중 적어도 하나 이상의 접합금속(304)은 0.07㎛ 이상으로 도금하는 것이 바람직하다(도 3d 참조).
본 발명에서 절연층의 천공 내에 결합되는 돌기(232)와 후막 배선층의 배면과의 결합은 열 방출 특성을 높이기 위하여 1W/m-K이상의 접합 윤활제 및 접합 에폭시를 사용할 수 있다.
또한, 절연층의 높이는 돌기의 높이보다 0.05㎜ 이상 낮게 하여 돌기와 단면 방열 배선 기판의 밀착도를 향상시켜 열 방출 특성을 향상시킬 수 있다.
도 3e 및 도 3f는 방열판(230)에 형성되는 돌기(232)의 형태가 원형뿐만 아니라 삼각형 또는 사각형을 나타낸 것으로, 돌기(232)의 형태는 절연층의 천공의 형태와 동일하게 변경할 수 있다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시 예에 발광 다이오드 조명 모듈 제작방법을 나타낸 도면이다.
절연성 기판으로 형성되는 절연층(220)을 형성한 후(도 4a), 기계적인 가공방법을 통해 천공(220)을 형성하고(도 4b), 가공된 절연층(220)의 상부에 액상 접합제(400)를 도포한다(도 4c).
이때, 액상 접합제(400)는 프리프레그 등을 사용할 수 있으며, 액상 접합 체(400)를 포함하는 절연층(220)의 상부에 후막 금속층(210)을 형성한다(도 4d).
후막 금속층(210)은 2㎜이상의 두께로 형성할 수 있으며, 액상 접합제(400)를 매개로 절연층(220)과 결합한 후, 전기적 연결을 위한 전기적 연결부(212)와 열 방출을 위한 열방출부(214) 형성을 위해 가공을 한다(도 4e).
그리고, 전기적 연결부(212)와 열방출부(214)의 외부의 단락을 방지하기 위하여 절연성 솔더 마스크(402)를 도파한 후(도 4f), 발광 다이오드 패키지(200)를 형성하여 단면 발열 배선 기판을 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈을 형성한다(도 4g).
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 도 4g에서 형성된 모듈의 하부에 천공(222)과 동일한 형태를 갖는 다수의 돌기를 포함하는 방열판을 부착함으로써 발광 다이오드 조명 모듈의 열 방출 특성 및 열 포화 용량이 향상된 발광 다이오드 조명 모듈을 형성할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시 예에 발광 다이오드 조명 모듈 제작방법을 나타낸 도면으로서, 상기의 도 4a 내지 도 4g에 있어서 액상 접합제를 생략하고 형성한 단면 방열 배선 기판을 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈을 형성한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수개의 발광 다이오드 패키지를 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 도면으로 다수개의 발광 다이오드 패키 지(200)를 다수개를 단면 방열 배선 기판(600)에 형성하고, 단면 방열 배선 기판(600)의 하부에 방열판(230)을 형성하여 다수개의 발광 다이오드 패키지(200)를 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈을 형성한다.
이때, 단면 방열 배선 기판(600)을 이루는 구성요소 및 방열판(230)은 상기의 도 2a에서 설명한 특징을 적용하여 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 모듈을 적용한 전구를 나타낸 도면으로, 본 발명의 발광 다이오드 조명 모듈을 다양하게 적용한 실시 예를 나타낸다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 방열 기판을 구비한 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 도면.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 측면도.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 상면도.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돌기를 포함하는 방열판을 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시 예에 발광 다이오드 조명 모듈 제작방법을 나타낸 도면.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시 예에 발광 다이오드 조명 모듈 제작방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수개의 발광 다이오드 패키지를 포함하는 발광 다이오드 조명 모듈을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 조면 모듈을 적용한 전구를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 106 : 리드 프레임 발광다이오드 패키지 101 : 구리 배선층
102, 108 : 절연층 103 : 알루미늄 또는 동판
104, 110 : 접합제 또는 윤활제 105, 111 : 방열판
107 : 상면 동판 109 : 하면 동판
200 : 발광 다이오드 패키지 210 : 후막 배선층
212 : 전기적 연결부 214 : 열 방출부
220 : 절연층 222 : 천공
230 : 방열판 232 : 돌기
234 : 격자 300 : 절연막
302 : 니켈 304 : 접합 금속
400 : 액상 접합제 402 : 절연성 솔더 마스크
600 : 단면 방열 배선기판 700 : 전구 케이스

Claims (6)

  1. 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 패키지;
    일면에 상기 발광 다이오드 패키지를 실장하고, 다수개의 천공을 포함하며, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 발생하는 열을 방출하는 단면 방열 배선 기판; 및
    상기 천공과 끼움 결합되는 다수개의 돌기를 포함하며 상기 단면 방열 배선 기판의 타면에 형성되어 열을 방출하는 방열판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단면 방열 배선 기판은,
    상기 발광 다이오드 패키지를 전기적으로 연결하는 전기적 연결부와 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 방출하는 열 방출부를 포함하는 후막 배선층;
    상기 후막 배선층의 하부에 형성되며, 상기 열 방출부의 하부에 다수개의 천공을 포함하는 절연층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 열 방출부 상부에 절연막을 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 천공 및 돌기의 형태는,
    삼각기둥, 원기둥, 및 다각 기둥 중 선택되는 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 돌기는
    니켈, 금, 은, 및 주석 중 선택되는 적어도 하나 이상의 물질로 도금되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단면 방열 배선 기판과 상기 방열판을 나사로 결합하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 모듈.
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