KR101188350B1 - Light Emitting Diode Lamp using Heat Spreader - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명에 관한 것으로, 히트 스프레더의 저부에 형성되는 층간 절연막, 층간 절연막에 형성되는 회로패턴, 회로패턴 및 층간 절연막이 순차적으로 형성된 히트 스프레더에 실장되는 복수의 엘이디 소자를 포함한다.The present invention relates to an LED illumination using a heat spreader, and includes a plurality of LED elements mounted on a heat spreader in which an interlayer insulating film formed on a bottom of the heat spreader, a circuit pattern formed on an interlayer insulating film, a circuit pattern and an interlayer insulating film are sequentially formed. Include.
Description
본 발명은 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명에 관한 것으로, 보다 구체적으로 열 분산에 효과적인 히트 스프레더의 저부에 회로 패턴이 형성된 층간 절연막을 접착시켜 히트 스프레더로 인쇄회로기판을 대용하고, 복수의 엘이디 소자를 히트 스프레더에 실장시킨 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명에 관한 것이다. The present invention relates to an LED lighting using a heat spreader, and more specifically, by bonding an interlayer insulating film having a circuit pattern formed on the bottom of the heat spreader effective for heat dissipation, replacing the printed circuit board with a heat spreader, and heats a plurality of LED elements. It relates to LED lighting using a heat spreader mounted on the spreader.
최근 형광등의 대체용으로 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 단위 전력대비 빛의 효율이 높으며, 수명이 길고, 소비전력이 적으면서 고효율의 조도를 얻을 수 있는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하, 엘이디라 명명함)를 이용한 조명의 개발이 활발해지고 있으며, 다양한 용도로 사용되고 있다.As an alternative to fluorescent lamps, LEDs have excellent efficiency in converting electric power into light, high light efficiency per unit power, long life, low power consumption, and high efficiency illuminance. The development of lighting using LED is becoming active and is used for various purposes.
엘이디 조명은 빠른 처리속도와 낮은 전력소모 등의 장점이 있는 반면, 발광부위가 반도체 소자로 구성되어 백열전구나 형광등에 비해 상대적으로 열에 취약한 단점이 있다. 특히, 엘이디 조명은 열에 취약하기 때문에 광 효율 저하 특성이 나타나고 색 온도 변화 및 접합온도의 상승으로 인하여 엘이디 조명의 수명 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다. LED lighting has advantages such as fast processing speed and low power consumption, while the light emitting part is composed of semiconductor devices, which is relatively weak to heat compared to incandescent lamps and fluorescent lamps. In particular, since LED lighting is vulnerable to heat, light efficiency is deteriorated, and a lifespan and reliability of the LED lighting are deteriorated due to a change in color temperature and an increase in bonding temperature.
이로 인해, 최근에는 엘이디 조명에 사용되는 엘이디 패키지에 대한 열적 스트레스에 의한 광 특성 및 성능을 향상시키기 위해 엘이디 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 위한 다양한 방열기술이 개발되고 있다. Therefore, in recent years, various heat dissipation technologies have been developed for effectively dissipating heat generated from LED elements in order to improve optical characteristics and performance due to thermal stress on LED packages used for LED lighting.
상기 방열기술 중 하나인 냉각 방식을 사용하는 경우, 엘이디 소자 구동 시에 발생되는 열을 방열시키는데 한계가 있으며, 이를 극복하기 위하여 방열부재의 부피를 증대시키게 되면 엘이디 조명의 부피나 중량, 가격 등이 상승하여 소비자의 욕구를 만족시키기 어려운 문제점이 발생한다. In the case of using one of the heat dissipation techniques, there is a limit to dissipating heat generated when the LED element is driven. When the volume of the heat dissipation member is increased to overcome this problem, the volume, weight, price, etc. of the LED lighting are increased. As a result, problems that are difficult to satisfy the needs of consumers arise.
따라서, 제품의 부피, 중량 및 가격 등의 상승을 방지하면서 엘이디 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시킴과 동시에 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 엘이디 조명의 개발이 시급한 실정이다. Therefore, there is an urgent need to develop LED lighting that can effectively dissipate heat generated from the LED elements while preventing a rise in volume, weight, and price of the product, and at the same time satisfy the needs of consumers.
따라서, 본 발명의 목적은 열 분산에 효과적인 히트 스프레더가 인쇄회로기판을 대신할 수 있도록 회로패턴이 형성된 층간 절연막과 히트 스프레더를 결합한 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an LED illumination using a heat spreader in which an interlayer insulating film and a heat spreader having a circuit pattern are formed so that a heat spreader effective for heat dissipation can replace a printed circuit board.
또한, 본 발명의 다른 목적은 히트 스프레더가 외부로 노출되게 엘이디 조명을 형성하여 엘이디 소자에서 발생되는 열을 외부로 보다 쉽게 방출시키도록 하는 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an LED illumination using a heat spreader to form an LED light to expose the heat spreader to the outside to more easily discharge the heat generated by the LED element to the outside.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명은 히트 스프레더의 저부에 형성되는 층간 절연막, 상기 층간 절연막에 형성되는 회로패턴 및 상기 회로패턴, 상기 층간 절연막이 순차적으로 형성된 상기 히트 스프레더에 실장되는 복수의 엘이디 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the LED lighting using the heat spreader according to the present invention is an interlayer insulating film formed on the bottom of the heat spreader, a circuit pattern formed on the interlayer insulating film and the circuit pattern, the heat formed with the interlayer insulating film sequentially And a plurality of LED elements mounted on the spreader.
또한, 상기 히트 스프레더는, 알루미늄, 구리를 포함하는 열전도체 중 적어도 어느 하나의 열전도체로 형성되어 상기 복수의 엘이디 소자에서 발생되는 열을 분산하는 것을 특징으로 한다.The heat spreader may be formed of at least one thermal conductor among aluminum and copper thermal conductors to dissipate heat generated by the plurality of LED elements.
또한, 상기 히트 스프레더는, 하나의 밑면과, 상기 밑면에 연장되어 형성되되 서로 대면되는 두 개의 측면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat spreader is characterized in that it is formed with one side and two side surfaces extending from the bottom surface facing each other.
또한, 상기 방열부는, 상기 밑면의 상부에 형성되되 상기 측면과 평행한 복수의 방열핀으로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the heat dissipation unit is formed on the top of the bottom, characterized in that formed with a plurality of heat dissipation fins parallel to the side.
또한, 상기 방열부는, 알루미늄, 마그네슘, 열전도 플라스틱 중 적어도 어느 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation unit may be formed of at least one material of aluminum, magnesium, and thermally conductive plastic.
또한, 상기 방열부의 일부 또는 전체를 커버하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it characterized in that it comprises a housing for covering part or all of the heat dissipation.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 본 발명은 열 분산에 효과적인 히트 스프레더가 인쇄회로기판을 대신할 수 있도록 회로패턴이 형성된 층간 절연막과 히트 스프레더를 결합하여 엘이디 조명을 제공함으로써, 보다 효과적인 방열을 수행하여 엘이디 조명의 수명 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있고, 엘이디 조명의 부피, 중량 및 가격 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, according to the structure of the present invention by providing a LED illumination by combining the heat spreader and the interlayer insulating film with a circuit pattern is formed so that the heat spreader effective for heat dissipation can replace the printed circuit board, thereby performing more effective heat dissipation There is an effect that can prevent the degradation of the life and reliability of the LED lighting, there is an effect that can prevent the increase in volume, weight and price of the LED lighting.
또한, 본 발명은 히트 스프레더가 외부로 노출되게 엘이디 조명을 형성함으로써 엘이디 소자에서 발생되는 열을 외부로 보다 쉽게 방출시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that it is easier to discharge the heat generated in the LED element to the outside by forming the LED illumination so that the heat spreader is exposed to the outside.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 분해사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 결합사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더와 회로패턴이 형성된 층간 절연막의 결합 상태를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 도면1 is an exploded perspective view showing LED lighting using a heat spreader according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a perspective view showing the LED lighting using the heat spreader according to an embodiment of the present invention
3 is a perspective view illustrating a heat spreader according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a bonding state of a heat spreader and an interlayer insulating layer on which a circuit pattern is formed according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view showing the LED lighting using a heat spreader according to an embodiment of the present invention
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 분해사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 결합사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더와 회로패턴이 형성된 층간 절연막의 결합 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명을 나타내는 도면이다. 1 is an exploded perspective view showing LED lighting using a heat spreader according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view showing the LED lighting using a heat spreader according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view showing a heat spreader according to an embodiment of the present invention. 4 is a view illustrating a bonding state between a heat spreader and an interlayer insulating layer on which a circuit pattern is formed according to an exemplary embodiment of the present invention. 5 is a view showing the LED lighting using a heat spreader according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명(10)은 히트 스프레더(1), 층간 절연막(2), 방열부(4), 회로패턴(5), 투광커버(7), 하우징(8) 및 컨버터(9)를 포함하여 구성된다.1 and 5, the
히트 스프레더(1)는 하나의 밑면(1c)과 두 개의 측면(1a, 1b)으로 형성된다. 보다 구체적으로, 히트 스프레더(1)는 두 개의 측면(1a, 1b)이 하나의 밑면(1c)으로부터 연장되어 밑면(1c)과 일체로 형성되고, 두 개의 측면(1a, 1b)은 서로 마주보게 형성될 수 있다. The
특히, 히트 스프레더(1)는 복수의 엘이디 소자에서 발생되는 열을 분산하기 위하여 알루미늄, 구리를 포함하는 열전도체 중 적어도 어느 하나의 열전도체로 형성될 수 있다. In particular, the
히트 스프레더(1)의 밑면(1c)의 저부에는 층간 절연막(2)이 형성된다. An
층간 절연막(2)의 일면에는 도 4에 도시된 바와 같이 회로패턴(5)이 형성되고, 엘이디 소자(미도시) 또는 복수의 엘이디 소자로 형성된 엘이디 패키지(미도시)가 실장될 수 있는 실장부(6)가 형성된다. 아울러, 층간 절연막(2)의 타면은 히트 스프레더(1)의 저부에 접착된다. As shown in FIG. 4, a
이때, 히트 스프레더(1)와 층간 절연막(2)에 열을 가하면 히트 스프레더(1)와 층간 절연막(2)은 접착되고, 회로패턴(5)이 형성된 층간 절연막(2)이 접착된 히트 스프레더(1)는 인쇄회로기판의 역할을 수행하기 때문에 별도의 인쇄회로기판을 구비하지 않아도 되므로 엘이디 조명(10)의 부피, 중량 및 가격 등의 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다. At this time, when heat is applied to the
도시되지는 않았으나, 층간 절연막(2)에 형성된 회로패턴(5)에는 반사판 또는 반사필름의 역할을 수행하는 리플렉터가 추가로 형성될 수 있다. 이 경우, 리플렉터는 엘이디 소자에서 발생되는 빛을 반사시키는 역할을 수행하므로 빛의 확산율을 향상시킬 수 있다. Although not shown, a reflector that serves as a reflective plate or a reflective film may be additionally formed in the
한편, 히트 스프레더(1)의 상부면에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 방열부(4)가 형성된다. On the other hand, the
방열부(4)는 복수의 방열핀(3)으로 형성되고, 방열핀(3)은 히트 스프레더(1)와 평행하게 형성된다. 보다 구체적으로, 복수의 방열핀(3)은 하나의 방열부(4)를 형성하고, 방열부(4)는 히트 스프레더(1)의 밑면(1c)의 상부면에 안착된다. The
이때, 방열핀(3)은 히트 스프레더(1)의 양 측면(1a, 1b)과 평행하게 형성되고 방열핀(3)의 길이는 히트 스프레더(1)의 양 측면(1a, 1b)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 또한, 방열부(4)는 알루미늄, 마그네슘, 열전도 플라스틱 중 적어도 어느 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다. At this time, the
상기와 같이 본 발명에 따른 엘이디 조명(10)은 복수의 엘이디 소자가 빛을 발산하여 히트 스프레더(1)에 일정 이상의 열이 발생되더라도, 열전도체로 형성된 히트 스프레더(10)가 효과적으로 열을 분산할 수 있기 때문에 적어도 하나의 엘이디 소자로 형성된 엘이디 패키지에 발생하는 열적 스트레스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 히트 스프레더(1)의 양 측면(1a, 1b)를 외부로 노출시킴으로써 엘이디 소자로부터 발생되는 열을 보다 쉽게 외부로 방출할 수 있으며 이로 인해, 엘이디 패키지와 공기 사이의 열 저항을 감소시킴으로써 방열핀(3)의 표면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다. As described above, in the
아울러, 히트 스프레더(10)에서 분산된 열은 복수의 방열핀(3)으로 전도되므로 히트 스프레더(1)부터 전도된 열은 복수의 방열핀(3)에 의해 외부로 효과적으로 방열될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the heat dispersed in the
히트 스프레더(1)의 하부에는 도 5에 도시된 바와 같이 투광커버(7)가 결합되며, 히트 스프레더(1)의 상부에 형성된 방열부(4)를 커버하고 외부로부터 전력을 유입하기 위한 하우징(8)이 결합된다. A
하우징(8)의 상부에는 도 5와 같이 엘이디 조명(10)에 외부로부터 유입되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 엘이디 소자로 제공하는 컨버터(9)가 형성된다.In the upper portion of the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
10: 엘이디 조명
1: 히트 스프레더 2: 층간 절연막
3: 방열핀 4: 방열부
5: 회로패턴 6: 실장부
7: 투광커버 8: 하우징
9: 컨버터10: LED lighting
1: heat spreader 2: interlayer insulating film
3: heat sink fin 4: heat sink
5: Circuit pattern 6: Mounting part
7: Floodlight cover 8: Housing
9: converter
Claims (6)
히트 스프레더의 저부에 형성되는 층간 절연막;
상기 층간 절연막에 형성되는 회로패턴;
상기 회로패턴, 상기 층간 절연막이 순차적으로 형성된 상기 히트 스프레더에 실장되는 복수의 엘이디 소자;
상기 히트 스프레더의 상부면에 형성되는 방열부;
상기 방열부의 일부 또는 전체를 커버하는 하우징; 및
상기 하우징의 상부에 외부로부터 유입되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 상기 엘이디 소자로 제공하는 컨버터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명.A heat spreader formed on one bottom surface and extending from the bottom surface, and having two side surfaces bent to face the bottom surface and facing each other;
An interlayer insulating film formed on the bottom of the heat spreader;
A circuit pattern formed on the interlayer insulating film;
A plurality of LED elements mounted on the heat spreader in which the circuit pattern and the interlayer insulating film are sequentially formed;
A heat dissipation unit formed on an upper surface of the heat spreader;
A housing covering part or all of the heat dissipation unit; And
A converter for converting a direct current flowing from the outside into the alternating current to the LED element on the housing;
LED lighting using a heat spreader, characterized in that it comprises a.
상기 히트 스프레더는,
알루미늄, 구리를 포함하는 열전도체 중 적어도 어느 하나의 열전도체로 형성되어 상기 복수의 엘이디 소자에서 발생되는 열을 분산하는 것을 특징으로 하는 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명.The method of claim 1,
The heat spreader,
LED illumination using a heat spreader, characterized in that formed of at least one thermal conductor of the aluminum, copper, and the like to dissipate the heat generated by the plurality of LED elements.
상기 방열부는,
상기 밑면의 상부에 형성되되 상기 측면과 평행한 복수의 방열핀으로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명.The method of claim 3,
The heat-
LED lighting using a heat spreader, characterized in that formed on the top of the bottom is formed of a plurality of heat radiation fins parallel to the side.
상기 방열부는,
알루미늄, 마그네슘, 열전도 플라스틱 중 적어도 어느 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 스프레더를 이용한 엘이디 조명.The method of claim 4, wherein
The heat-
LED lighting using a heat spreader, characterized in that formed of at least one material of aluminum, magnesium, thermally conductive plastics.
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- 2010-12-27 KR KR1020100135567A patent/KR101188350B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
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