KR101196645B1

KR101196645B1 - 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치와 그 방열장치가 결합된 엘이디

Info

Publication number: KR101196645B1
Application number: KR1020100045211A
Authority: KR
Inventors: 조경제
Original assignee: (주)삼영라이팅
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2012-11-02
Also published as: KR20110125710A

Abstract

본 발명은 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치에 관한 것으로, 특히 다수의 방열핀을 구비하고 있는 소정길이의 몸체부 일측에 LED의 리드프레임이 끼워져 결합되는 결합홀을 형성하고, 몸체부의 타측에는 리드프레임을 대신하여 기판 또는 전원 연결부에 결속되는 연결단자를 연장 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, LED로부터 인출된 리드프레임에 다수의 방열핀이 돌출 형성된 방열체를 결합하므로서, LED에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열시킬 수 있음은 물론 방열체의 일측단에 연결단자를 연장 형성하고 그 연결단자에 전원 연결부를 결합하여 LED에 전원을 공급하기 때문에 LED의 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치와 그 방열장치가 결합된 엘이디{LED HEAT SINK APPARATUS}

본 발명은 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치와 그 방열장치가 결합된 엘이디에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED에서 인출된 리드프레임에 방열핀이 돌출 형성된 방열체를 직접 연결 설치하여 리드프레임에 연결된 방열체에 의해 LED의 열을 외부로 신속하게 방출시켜 LED가 열에 의해 파손되는 것을 최대한으로 방지할 수 있도록 한 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치와 그 방열장치가 결합된 엘이디에 관한 것이다.

현재 조명기구의 광원으로 전력소모가 적고, 밝기는 기존의 형광등이나 할로겐램프등에 비견될 정도로 밝아지고 있는 LED(Light Emitting Diode)의 사용량이 점차 증가하고 있다.

그러나 종래의 LED의 문제점은 많은 양의 열이 LED에서 발생되므로서, 상기 LED의 수명이 열에 의해 단축되는 문제점이 발생하게 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다수의 LED가 장착되는 기판 주변에 LED의 열을 외부로 방열시킬 수 있는 방열체를 설치하여 사용하게 되었다

그러나 종래의 방열체는 LED의 열을 간접적으로 공급받아 외부로 방출시키는 것이기 때문에 방열효율이 낮을 수 밖에 없으며, 이로인해 대형의 방열체를 LED 주변에 설치한다 하더라도 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시키지 못하여 열에 취약한 LED가 열에 의해 과열되어 파손되는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었고, 이로인해 LED의 수명을 연장시킬 수 없음은 물론 LED가 설치되는 조명기구의 수명 또한 단축되어 전반적으로 LED가 설치되는 조명기기의 수명이 단축되고 품질이 저하되는 문제점을 해결하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하게 위한 본 발명은 LED로부터 인출된 리드프레임에 다수의 방열핀이 돌출 형성된 방열체를 직접 결합하므로서, 다수의 방열핀에 의해 방열면적이 기존의 리드프레임에 비해 월등히 증가한 방열체가 LED에서 발생되는 열을 직접 공급받아 방출시킬 수 있게되어 방열효율의 개선으로 LED의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있게되고 이를통해 LED의 수명연장 및 품질향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치와 와 그 방열장치가 결합된 엘이디를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은,

다수의 방열핀을 구비하고 있는 소정길이의 몸체부 일측에 LED의 리드프레임이 끼워져 결합되는 결합홀을 형성하고, 몸체부의 타측에는 리드프레임을 대신하여 기판 또는 전원 연결부에 결속되는 연결단자를 연장 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, LED로부터 인출된 리드프레임에 다수의 방열핀이 돌출 형성된 방열체를 결합하므로서, LED에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열시킬 수 있음은 물론 방열체의 일측단에 연결단자를 연장 형성하고 그 연결단자에 전원 연결부를 결합하여 LED에 전원을 공급하기 때문에 LED의 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치의 사시도.
도 2는 본 발명은 방열체의 전개도.
도 3은 본 발명의 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치의 제1 실시 예를 도시한 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치의 제1 실시 예의 결합 단면도.
도 5는 본 발명의 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치의 제2 실시 예를 도시한 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치의 제2 실시 예를 도시한 결합 단면도.

이하 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

먼저, 본 발명은 LED(2)의 리드프레임(21)에 방열체(1)를 직접 연결하여 상기 방열체(1)를 이용하여 LED(2)에서 발생되는 열을 외부로 방열시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 방열체(1)는 도 1과 같이 몸체부(11)의 양측단에 다수의 방열핀(12)을 돌출되게 형성하고, 그 몸체부(11)의 일측에 리드프레임(21)을 관통시켜 용접 결합할 수 있도록 결합홀(13)을 형성하는데, 상기 방열핀(12)은 도 1 에 도시된 바와같이 몸체부(11)에 대해 상측 또는 하측으로 절곡시켜 돌출되게 형성할 수 있고, 또는 도 6 에 도시된 바와같이 몸체부(11)에 대해 수평방향으로 돌출되게 형성할 수 있다.

방열핀(12)을 몸체부(11)에 대해 상,하측으로 돌출되게 형성하거나 수평방향으로 돌출되게 형성하는 것은 그 어느 형태에 있어서도 방열면적을 넓혀주기 위한 기본 기능에서 벗어남이 없으므로 어느 것을 사용하여도 무방하다.

그리고 상기 몸체부(11)의 타측에 전원 연결부와 연결되어 LED(2)로 전원을 공급할 수 있는 연결단자(14)를 연장 형성한다.

즉, 몸체부(11)의 일측에 형성된 결합홀(13)에 LED(2)에서 인출된 리드프레임(2)을 끼워 결합하므로서, 상기 LED(2)에서 발생 되는 열은 리드프레임(21)과 그 리드프레임(21)에 직접 연결된 방열체(1)의 방열핀(12)을 통해 외부로 신속하게 방열되기 때문에 상기 LED(2)가 열에 의해 파손되는 것을 최대한으로 방지할 수 있는 것이다.

예를들어, LED(2)의 리드프레임(21)을 직접 기판에 접속하여 사용한다면 LED(2)에서 발생하는 열이 리드프레임(21)의 작은 표면적을 통해 외부로 발산되어야만 하므로 냉각효율이 낮을 수 밖에 없지만, 본 발명과 같은 방열체(1)를 리드프레임(21)에 직접 연결하고 방열체(1)의 연결단자(14)를 기판에 접속하여 LED(2)로 전원이 공급되도록 조립하여 사용하게되면 LED(2)에서 발생하는 열이 리드프레임(21)을 통해 직접 방열체(1)로 전도된 후 방열체(1)에 구비되어 있는 다수의 방열핀(12)을 통해 열이 방출되므로 리드프레임(21)에 의존하였을때 보다 훨씬 더 많은 양의 열을 외부로 방출할 수 있게 되는 것이다.

본 발명을 도 1을 참조하여 설명을 하게 되면 LED(2)의 내부에서부터 인출된 리드프레임(21)에 방열체(1)의 결합홀(13)을 끼워 준 후 용접결합하므로서, 상기 LED(2)에서 발생되는 열은 리드프레임(21)을 통해 방열체(1)로 전이 되고, 상기 방열체(1)로 전이된 열은 다수의 방열핀(12)을 통해 외부로 신속하게 방열시켜 LED(2)의 수명을 연장시킬 수 있다.

리드프레임(21)을 결합홀(13)에 끼워준 후에는 결합홀(13)로 부터 돌출되는 리드프레임(21)의 나머지 부분을 절단하여 레이아웃시 주변부품과의 간섭을 줄여줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 방열체(1)가 리드프레임(21)에 결합된 LED(2)를 하나의 단품 형태로 출시 제공할 수 있으며, 방열체(1)가 결합된 LED(2)는 타 제품에 비하여 방열효율이 뛰어나 제품의 수명을 연장시킬 수 있을 것이다.

한편, 본 발명 방열장치의 사용상태를 제 1 및 제 2 실시 예로 예시하여 설명할 수 있으며 이때, 방열체(1)와 결합 구성된 엘이디(2)가 설치되는 케이스(3,4)의 형태 및 기능에 따라서 도면에 준하지 않음을 밝히는 바이다.

◈ 제 1 실시 예 ◈

본 발명의 제 1 실시 예는 방열체(1)가 결합 구성된 엘이디(2)를 도 3과 도 4와 같이 조경용 엘이디램프(100)에 사용되는 조명기구의 케이스(3)에 역방향으로 설치한 하나의 실시예이다.

상기 케이스(3)는 반구형으로 형성된 케이스몸체(31)의 전면에 LED(2)의 빛을 반사킬 수 있는 반사판(32)을 형성한다.

그리고 상기 케이스몸체(31) 전면에 장착홀(34)이 구비된 장착부(33)를 대칭되게 형성하며, 상기 장착홀(34) 내부에는 미도시된 기판과 전기적으로 연결되는 전원연결수단이 구비된다.

상기 케이스몸체(31) 전면에 LED(2)를 설치할 때에는 앞서 설명한 바와같이 LED(2)의 리드프레임(21)을 방열체(1)의 결합홀(13)에 직접 끼워서 용접 결합하고, 리드프레임(21)에 끼워져 결합된 방열체(1)의 끝단에 구비되어 있는 연결단자(14)를 일방향으로 절곡시켜 상기 장착홀(34)에 끼워줌으로써, LED(2)가 방열체(1)의 연결단자(14)에 의해 기판과 전기적으로 연결되어 작동할 수 있게되는 것이며, LED(2)가 점등되어 발생되는 열은 방열체(1)에 구비되어 있는 다수의 방열핀(12)에 의해 효율적으로 방출되어 LED(2)가 과열되는 것을 방지할 수 있게되는 것이다.

또한, 기존의 점멸 표시용 LED의 경우 소비전력이 0.08W로서 용량이 적은 것이 대부분이나 조명기구에 사용되는 파워 LED(고휘도 LED)의 경우 소비전력이 0.5W로 기존 LED에 비해 대용량이고, 발열량도 기존에 비해 월등히 많기 때문에 파워 LED에 본 발명을 적용할 경우 방열효율을 극대화 시켜 파워 LED의 손상을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 파워 LED의 리드프레임을 케이스 몸체(31)의 장착홀(34)에 꽂아주기 위하여 LED의 몸체부로 부터 인출된 리드프레임을 곧바로 수평상으로 꺽어준 후 리드프레임의 중간부를 다시 수직방향으로 절곡시켜 장착홀(34)에 꽂아주게되면, 리드프레임의 시작부분이 꺽여짐에 따라 파워 LED 내부의 발광부분에 손상이 발생되어 제품의 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 되나, 본 발명의 방열체(1)를 리드프레임에 직접 연결하여 사용하게되면 리드프레임의 꺽임이 발생하지 않게되어 파워 LED의 수명을 더욱 연장시킬 수 있게되는 효과가 발생하는 것이다.

통상적으로 조경용 엘이디램프(100)에는 도면에 도시된 바와같은 다각형 형태의 케이스(3)가 최소 20개에서 많게는 백개 이상의 케이스(3)가 기판에 설치되어 엘이디램프(100)를 이루게 되는데, 많은 수의 케이스(3)가 군집을 이루어 설치되는 제품의 LED 각각에 본 발명의 방열체(1)를 직접 연결하여 사용하게되면 각각의 LED에서 발생하는 열을 각각의 방열체(1)들이 직접 외부로 발산시키게 되므로 종래기술과 같이 간접적으로 LED의 열을 발산하는 것에 비해 월등히 개선된 방열효율을 제공할 수 있게되며, 또한 많은 수의 LED들이 모여 사용되는 조명기구에서 각각의 LED들의 수명이 연장되므로 해당 조명기구의 수명 또한 연장시킬 수 있게 되고, 어느 하나의 LED가 열에 의해 파손되는 현상을 방지하여 제품의 유지보수 비용을 현저히 줄여줄 수 있는 부가적인 효과를 기대할 수 있게되는 것이다.

◈ 제 2 실시 예 ◈

본 발명의 제 2 실시 예는 광고용 또는 옥외용으로 주로 사용되는 엘이디모듈(110)에 본 발명의 방열체(1)를 적용한 것으로서, 광고용, 옥외용으로 사용되는 엘이디모듈(110)은 알루미늄 재질로 이루어져 방열 특성이 우수한 케이스(4)의 내부에 복수개의 LED(2)가 장착된 기판(41)을 내설하고, 그 기판(41)의 상부에 에폭시수지를 도포한 후 경화시켜 구성하게 된다.

이러한 엘이디모듈(110)은 광고패널과 같이 옥외에 주로 사용되기 때문에 기판(41)의 상부에 엑폭시를 도포 한 후 경화시켜 방수가 이루어지도록 하는 것이기 때문에 기판(41)에 장착된 LED(2)의 일부가 에폭시에 묻히게되어 방열효율이 낮아질 수 있다.

이러한 경우, 본 발명의 방열체(1)를 도면과 같이 기판(41)의 하측에 위치시켜 기판(41)에 장착되는 LED(2)의 리드프레임(21)이 기판(41)을 관통하여 방열체(1)의 결합홀(13)로 끼워지도록 하므로서, LED(2)에서 발생되는 열이 리드프레임(21)을 통해 방열체(1)로 직접 전달되고, 그 방열체(1)로 전달된 열이 방열체(1)에 구비되어 있는 다수의 방열핀(12)에 의해 케이스(4)로 전이되어 대기중으로 방출됨으로써, 방열효율을 기존에 비해 월등히 향상시켜 LED(2)가 열에 의해 수명이 단축되는 것을 최대한으로 방지할 수 있도록 한 것이다.

제 2 실시예에 사용하는 방열체(1)는 케이스(4)와의 접촉면적을 넓혀주기 위하여 방열핀(12)이 몸체부(11)와 수평하게 돌출 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

1: 방열체, 2: LED,
3,4: 케이스,
11: 몸체부, 12: 방열핀,
13: 결합홀, 14: 연결단자,
21: 리드프레임,
31: 케이스몸체, 32: 반사판,
33: 장착부, 34: 장착홀,
41: 기판, 42: 방수층,
100: LED램프, 110: LED바,

Claims

다수의 방열핀(12)을 구비하고 있는 소정길이의 몸체부(11) 일측에 LED(2)의 리드프레임(21)이 끼워져 결합되는 결합홀(13)을 형성하고, 몸체부(11)의 타측에는 리드프레임(31)을 대신하여 기판(41) 또는 전원 연결부에 결속되는 연결단자(14)를 연장 형성하되,
상기 방열핀(12)은 몸체부(11)와 수평하게 양측단에 돌출 형성되거나 또는 상기 몸체부(11)의 상측으로 절곡 형성한 것을 특징으로 하는 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치.
삭제
LED(2)의 리드프레임(21)에 방열용 방열핀(12)을 구비하고 있는 방열체(1)를 직접 연결하되,
상기 방열체(1)는 다수의 방열핀(12)을 구비하고 있는 소정길이의 몸체부(11) 일측에 LED(2)의 리드프레임(21)이 끼워져 용접 결합되는 결합홀(13)을 형성하고, 몸체부(11)의 타측에는 리드프레임(31)을 대신하여 기판(41) 또는 전원 연결부에 결속되는 연결단자(14)를 연장 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘이디의 리드프레임에 직접 연결 사용하는 방열장치가 결합된 엘이디.
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