KR101152309B1

KR101152309B1 - Ｌｅｄ렌즈의 성형금형

Info

Publication number: KR101152309B1
Application number: KR1020100040912A
Authority: KR
Inventors: 이경준
Original assignee: 주식회사 참테크
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2012-06-08
Also published as: KR20110121353A

Abstract

본 발명은 기판(10)에 구비된 LED소자(12)를 커버하는 볼록한 형상의 렌즈성형물(13)이 성형되는 성형공간(A)이 형성된 LED렌즈의 성형금형에 있어서, 상기 성형금형은 상면에 상기 성형공간(A)의 상측 둘레부를 이루며 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 제1성형홈(41)이 형성되고, 이 제1성형홈(41)의 내부 저면에는 삽입공(42)이 상하로 관통 형성된 제1성형몰드(40); 상면에 상기 제1성형홈(41)과 합쳐져서 상기 성형공간(A)을 이루는 오목한 형상의 제2성형홈(51)이 형성되고, 상기 제1성형몰드(40)의 삽입공(42)을 관통하여 승강되는 제2성형몰드(50); 및 상기 기판(10)을 제1성형몰드(20)로부터 이격시키는 이격부재(60);를 포함하며, 상기 이격부재(60)의 작동에 의해 상기 기판(10)이 제1성형몰드(40)로부터 이격됨에 따라, 상기 렌즈성형물(13)에 접착된 제2성형몰드(50)가 상기 삽입공(42)을 따라 승강되는 것을 특징으로 하는 LED렌즈의 성형금형이 제공된다.

Description

ＬＥＤ렌즈의 성형금형{Mold for a LED lens}

본 발명은 LED렌즈의 성형금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고점착성을 지닌 렌즈성형물의 형태가 훼손되지 않으면서도 보다 편리하게 렌즈성형물을 금형에서 분리시킬 수 있어서 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 LED렌즈의 성형금형에 관한 것이다.

일반적으로 반도체칩 패키지나 LED 패키지 등의 성형은 가열실 내에서 연화시킨 수지재료를 런너와 게이트를 통해 캐비티 속으로 주입시켜 경화시키는 트랜스퍼 성형에 의하거나 또는 사출성형에 의하게 된다. 다만, 트랜스퍼 성형은 통상의 사출성형과는 달리 한번에 일회분의 수지재료를 공급하여 성형하게 되고, 사전에 충분히 예열을 행함으로써 경화시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 균일하게 경화되어 변형이 적고 치수정밀도가 높은 장점이 있다.

한편, 도 1은 종래 LED렌즈의 성형금형을 통해 LED렌즈를 성형하는 과정의 일례를 도시하였다. 도시된 바와 같이, 성형금형은 리플렉터(11)가 부착된 기판(10)의 하면에 부착되며 상기 리플렉터(11)와 대응되는 위치에 성형홈(21)이 형성된 성형블록(20)과, 기판(10)의 상부에서 기판(10)을 가압하는 상부블록 및 성형블록(20)에서 기판을 이격시키는 도시안된 이격수단을 포함하여 구성된다. 한편, LED렌즈를 형성하는 수지로 비점착성 수지가 사용되었으나, 기판의 리플렉터에 별도의 접착제를 도포해야 하는 번거로움이 있어서 최근 들어서는 고점착성 수지가 많이 사용되고 있다. 그리고, 상기 성형홈(21)과 리플렉터(11)에 의해 형성되는 반구체 형상의 성형공간(A)에 런너와 게이트에 의해 수지가 주입된다. 이렇게 주입된 수지를 경화시킨 후에, 도 1의 (b)에서와 같이 도시안된 이격부재를 이용하여 기판(10)을 성형블록(20)에서 분리시키게 된다.

그런데, 상기 경화된 렌즈성형물(13)은 리플렉터(11)에 용이하게 접착되도록 하기 위해서 고점착성 수지가 사용되므로, 렌즈성형물(13)이 성형블록(20)의 성형홈(21)의 내주면 전체와도 강력하게 접착되어, 렌즈성형물(13)이 성형홈(21)에 그대로 접착되어 있는 경우가 빈번히 발생되는 문제가 있다. 즉, 도 1의 (b)에서와 같이, 오히려 렌즈성형물(13)이 기판(10)의 리플렉터(11)에서 먼저 떨어지게 되어 성형홈(21)에 그대로 남아있게 되는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 렌즈성형물(13)을 성형홈(21)에서 강제로 떼어내는 경우에는 렌즈성형물(13)의 외주면 전체가 훼손되어 제품의 질이 저하되는 문제가 있고, 나아가서는 제품의 불량률이 상승되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수지로 형성된 렌즈성형물이 분리되어야 할 접착면적을 줄여서 완성된 렌즈성형물을 보다 용이하게 분리시킬 수 있도록 하여, 렌즈성형물의 형태가 훼손되지 않으면서도 보다 편리하게 렌즈성형물을 금형에서 분리시킬 수 있어서 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 LED렌즈의 성형금형을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 기판(10)에 구비된 LED소자(12)를 커버하는 볼록한 형상의 렌즈성형물(13)이 성형되는 성형공간(A)이 형성된 LED렌즈의 성형금형에 있어서,

상기 성형금형은 상면에 상기 성형공간(A)의 상측 둘레부를 이루며 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 제1성형홈(41)이 형성되고, 이 제1성형홈(41)의 내부 저면에는 삽입공(42)이 상하로 관통 형성된 제1성형몰드(40);

상면에 상기 제1성형홈(41)과 합쳐져서 상기 성형공간(A)을 이루는 오목한 형상의 제2성형홈(51)이 형성되고, 상기 제1성형몰드(40)의 삽입공(42)을 관통하여 승강되는 제2성형몰드(50); 및

상기 기판(10)을 제1성형몰드(20)로부터 이격시키는 이격부재(60);를 포함하며, 상기 이격부재(60)의 작동과 함께 제2성형몰드(50)가 상기 삽입공(42)을 따라 승강됨에 따라, 상기 렌즈성형물(13)이 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 LED렌즈의 성형금형이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 기판(10)과 제1금형(40) 사이에는 복수개의 관통공(31)이 형성된 보조판(30)이 구비되며, 상기 LED소자(11)의 둘레부에 구비되는 리플렉터(11)가 상기 관통공(31)을 통해 하측부로 노출되도록 상기 보조판(30)이 기판(10)의 하면에 결합되며, 상기 제1성형몰드(40)에는 상하로 관통된 복수개의 가이드공(43)이 형성되고, 상기 이격부재(60)는 상기 가이드공(43)을 따라 승강되는 인출핀인 것을 특징으로 하는 LED렌즈의 성형금형이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 볼록한 형상의 렌즈성형물(13)이 성형되는 반구체 형상인 성형공간(A)의 상측 둘레부를 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)이 구성하고, 그 하측 중앙부를 제2성형몰드(50)의 상단인 제2성형홈(51)이 구성하도록 하고, 제2성형몰드(50)가 제1성형몰드(40)에 형성된 삽입공(42)을 따라 승강되도록 함으로써, 이격부재(60)에 의해 기판(10)을 제1성형몰드(40)로부터 이격시킬 때, 렌즈성형물(13)에 선단부가 접착된 제2성형몰드(50)도 승강시킴으로써, 렌즈성형물(13)이 분리되어야 할 접착면적이 줄어들어서, 렌즈성형물(13)이 제1성형홈(41)에서 보다 용이하게 분리되는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 제2성형몰드(50)가 렌즈성형물(13)을 기판(10)쪽으로 가압하게 되므로, 렌즈성형물(13)이 기판(10)에서 떨어지는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.

한편, 리플렉터(12)의 선단이 제1성형홈(41) 내로 삽입되지 않게 되어 런너와 게이트를 통하여 제1 및 제2성형홈(41, 51)으로 공급되는 수지재료가 보다 용이하게 주입될 수 있어서 성형불량이 방지되는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 이와 같이 기판(10)에 보조판(30)을 결합함으로써, 제1성형몰드(40)에 형성된 가이드공(43)을 따라 승강되는 인출핀 형태로 상기 이격부재(60)를 형성할 수 있어서, 성형금형의 구조적으로 간단해지는 효과가 있다.

도 1은 종래 LED렌즈의 성형금형의 일례를 도시한 측단면도
도 2는 본 발명에 따른 LED렌즈의 성형금형의 일실시예를 도시한 측단면도
도 3은 상기 실시예의 작동상태도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 LED렌즈의 성형금형의 바람직한 일실시예를 도시한 측단면도이고, 도 3은 상기 실시예의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED렌즈의 성형금형은 관통공(31)이 형성되어 LED소자(12)가 하방으로 노출되도록 기판(10)에 결합되는 보조판(30); 상기 보조판(30)과 적층되며, 상면에는 제1성형홈(41)이 형성되되 이 제1성형홈(41)의 내부 저면에는 삽입공(42)이 상하로 관통 형성된 제1성형몰드(40); 상면에는 상기 제1성형홈(40)과 합쳐져서 성형공간(A)을 이루는 제2성형홈(51)이 형성되고, 상기 제1성형몰드(40)의 삽입공(42)을 관통하여 승강되는 제2성형몰드(50); 및 보조판(30)을 제1성형몰드(40)로부터 이격시키는 이격부재(60);를 포함하여 구성된다.

우선, 본 실시예에서는 LED소자(12)가 리플렉터(11)에 의해 반사되도록 된 형태인 것을 예시하였으나, 리플렉터(11)가 구비되지 않고 LED소자(12)에 직접 렌즈성형물(13)이 형성될 수도 있다. 한편, 상기 성형공간(A)은 기판(10)의 하면에 부착된 리플렉터(11)에 장착된 LED소자(12)를 커버하는 렌즈성형물(13)이 성형되는 공간으로, 상기한 바와 같이 제1성형홈(41)과 제2성형홈(51)에 의해 형성된다.

상기 보조판(30)은 기판(10)에 부착되어 제1성형몰드(40)의 상면에 적층되며, 이 보조판(30)에는 복수개의 관통공(31)이 형성되어 이 관통공(31)을 통해 기판(10)의 리플렉터(11)가 하측으로 노출되도록 구성된다. 그리고, 도시된 바와 같이, 상기 관통공(31)의 내주면 일부도 제1 및 제2성형홈(41, 51)과 함께 성형공간(A)의 일부를 이루게 된다. 이는 보조판(30)의 두께가 리플렉터(11)의 두께보다 큰 경우에 해당되고, 보조판(30)의 두께가 리플렉터(11)의 두께와 동일한 경우에는 상기와 같이 제1 및 제2성형홈(41, 51)만이 합쳐져서 성형공간(A)을 이루게 된다.

상기 제1성형몰드(40)는 상면에 상기 기판(10)의 리플렉터(11)와 대응되도록 소정간격 이격된 복수개의 제1성형홈(41)이 형성된다. 이 제1성형홈(41)은 상기 성형공간(A)의 상측 둘레부를 구성하며, 하측으로 갈수록 직경이 작아지도록 형성된다. 이때, 상기 제1성형홈(41)의 내부 저면 중앙에는 제1성형몰드(40)를 상하로 관통하는 삽입공(42)이 형성된다. 한편, 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41) 둘레에는 상하로 관통되는 복수개의 가이드공(43)이 형성된다.

상기 제2성형몰드(50)는 상기 제1성형몰드(40)의 삽입공(42)을 따라 승강되어 제1성형홈(41) 상측부로 돌출되는 것으로, 상단에는 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)과 합쳐져서 대략 반구면 또는 비구면 형상인 성형공간(A)을 형성하는 오목한 형상의 제2성형홈(51)이 형성된다. 그리고, 이 제2성형몰드(50)는 몰드홀더(70)에 적층되는데, 이 몰더홀더(70)에는 제2성형몰드(50)에 형성된 삽입공(42) 및 가이드공(43)이 연장되도록 삽입공(42) 및 가이드공(43)이 형성된다.

상기 이격부재(60)는 보조판(30)을 제1성형몰드(40)로부터 이격시키는 수단으로서, 여러 가지 방식이 있지만, 본 실시예에서는 상기 제1성형몰드(40)에 형성된 가이드공(43)을 따라 승강되는 인출핀인 것을 예시하였다. 한편, 기판(10)에 보조판(30)이 결합되기 때문에, 이격부재(60)로 인출핀을 사용할 수 있게 된다. 즉, 인출핀이 기판(10)을 직접 밀어 올릴 수는 없는 것이고, 기판(10)의 하면에 보조판(30)이 결합됨으로써, 인출핀이 보조판(30)을 밀어 올릴 수 있는 것이다.

그리고 한편, 기판(10)의 상부에는 도시안된 상부블록이 기판(10)을 가압하도록 구성된다. 또한, 도시하진 않았지만, 성형공간(A)에 수지를 주입하는 방식은 트랜스퍼 성형이나 사출성형에 따라 달라질 수 있으며, 런너와 게이트를 이용하는 경우에는, 보조판(30)을 구비함으로써 제1성형몰드(40)에 런너와 게이트를 형성할 수 있으므로, 게이트를 통해 주입되는 수지가 기판(10)의 리플렉터(11)에 의해 간섭받지 않고 주입될 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 LED렌즈의 성형금형에 의해 LED렌즈를 성형하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에서와 같이, 제1성형몰드(40)의 상면에 기판(10)에 결합된 보조판(30)을 적층시킨다. 이때, 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)과 기판(10)의 리플렉터(11)가 서로 대응되는 위치에 배치되도록 하는데, 이러한 정렬은 다양한 방식으로 이루어질 수 있을 것이다. 그리고, 제2성형몰드(50)에 형성된 제2성형홈(51)이 제1성형홈(41)과 합쳐져서 반구체 형상을 이루도록, 제2성형몰드(50)를 적절히 배치시킨다. 한편, 성형공간(A)에 도시안된 런너와 게이트를 통해 수지를 주입시키고, 주입된 수지를 냉각시키면 반구체 형상의 렌즈성형물(13)이 형성된다.

그런 후에, 도 3에서와 같이, 이격부재(60)인 인출핀을 승강시키면, 보조판(30)이 제1성형몰드(40)로부터 이격되도록 상측으로 들어 올려진다. 이때, 상단부인 제2성형홈(51)이 렌즈성형물(13)의 외주면 하측 중앙부에 부착된 제2성형몰드(50)가 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)의 상측부로 승강된다. 즉, 제2성형홈(51)도 렌즈성형물(13)과 함께 제1성형홈(41)에서 분리되므로, 종래 반구면이나 비구면의 성형홈으로부터 분리되어야 했던 렌즈성형물(13)의 분리되어야 할 성형홈의 접착면적이 줄어들어서, 렌즈성형물(13)이 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)에서 보다 용이하게 분리될 수 있다. 또한, 제2성형몰드(50)도 이격부재(60)와 함께 작동하여 렌즈성형물(13)의 중앙부를 가압하므로, 렌즈성형물(13)이 기판(10)에서 떨어지는 것이 방지된다. 이때, 이격부재(60)인 인출핀과 제2성형몰드(50)의 동력원을 동일하게 할 수 있다. 한편, 제2성형홈(51)이 렌즈성형물(13)에 여전히 접착되어 있는 상태인데, 이는 에어를 고압분사하는 등으로 간단하게 분리시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

기판(10)에 구비된 LED소자(12)를 커버하는 볼록한 형상의 렌즈성형물(13)이 성형되는 성형공간(A)이 형성된 LED렌즈의 성형금형에 있어서,
상기 성형금형은 상면에 상기 성형공간(A)의 상측 둘레부를 이루며 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 제1성형홈(41)이 형성되고, 이 제1성형홈(41)의 내부 저면에는 삽입공(42)이 상하로 관통 형성된 제1성형몰드(40);
상면에 상기 제1성형홈(41)과 합쳐져서 상기 성형공간(A)을 이루는 오목한 형상의 제2성형홈(51)이 형성되고, 상기 제1성형몰드(40)의 삽입공(42)을 관통하여 승강되는 제2성형몰드(50); 및
상기 기판(10)을 제1성형몰드(40)로부터 이격시키는 이격부재(60);를 포함하며, 상기 이격부재(60)의 작동과 함께 제2성형몰드(50)가 상기 삽입공(42)을 따라 승강됨에 따라, 상기 렌즈성형물(13)이 제1성형몰드(40)의 제1성형홈(41)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 LED렌즈의 성형금형.
제1항에 있어서, 상기 기판(10)과 제1성형몰드(40) 사이에는 복수개의 관통공(31)이 형성된 보조판(30)이 구비되되, 상기 LED소자(11)의 둘레부에 구비되는 리플렉터(11)가 상기 관통공(31)을 통해 하측부로 노출되도록 상기 보조판(30)이 기판(10)의 하면에 결합되며, 상기 제1성형몰드(40)에는 상하로 관통된 복수개의 가이드공(43)이 형성되고, 상기 이격부재(60)는 상기 가이드공(43)을 따라 승강되는 인출핀인 것을 특징으로 하는 LED렌즈의 성형금형.