KR101321789B1 - 엘이디 모듈 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일평면상에 전기적으로 분리되는 복수의 도전성 전극판을 근접설치하고, 상기 전극판의 상하측에 절연층을 적층형성하며, 상기 절연층의 일측에 전극판이 노출토록 복수의 접지홀을 형성하여 분리되는 전극판에 엘이디칩의 양극을 각각 접지토록 하는 구성으로 엘이디모듈의 방열효율을 높이도록 하는 엘이디 모듈 제조방법에 관한 것이다.

Description

엘이디 모듈 제조방법{a method for fabricating module with led lamp}

본 발명은 동일평면상에 전기적으로 분리되는 복수의 도전성 전극판을 근접설치하고, 상기 전극판의 상하측에 절연층을 적층형성하며, 상기 절연층의 일측에 전극판이 노출토록 복수의 접지홀을 형성한 후 분리되는 전극판에 엘이디칩의 양극을 각각 접지토록 하는 구성으로 엘이디모듈의 방열효율을 높이도록 하는 엘이디 모듈 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 LED 조명등은 형광등이나 할로겐 램프 또는 네온에 비해서 소비 전력이 대단히 낮으며, 수명이 매우 길 뿐만 아니라 특히 형광등이나 할로겐 램프에 비해서는 보다 다양한 색상을 연출할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 LED 조명등은 다수의 LED가 실장된 LED 모듈을 특정한 배열로 배치하고, 이러한 LED 모듈을 천정이나 벽면에 설치되도록 하는 것으로서 LED의 소자 특성상 구동 시 상당한 열을 발생시키므로 반드시 방열을 해결해야만 하는 폐단이 있으므로 이를 위해 최근에 개발된 것이 메탈 PCB이다.

또한, 상기 메탈 PCB는, 일정깊이를 갖는 트랜치를 형성한 후 전해 도금에 의해서 단자를 형성하고, 트랜치의 내부로 복수의 LED 소자들이 균일하게 배열되도록 한 후 LED 소자 들간 그리고 LED 소자들과 단자들간을 와이어 본딩에 의해 직렬로 연결되도록 한다.

그리고, 이와 같이 복수의 LED 소자들이 배열된 비교적 넓은 면적의 트랜치에는 형광물질을 충진시킨 후 그 상부의 단자가 형성된 부위를 포함하여 표면까지 광투과성 수지를 충진시켜 LED 모듈을 형성하도록 하였다.

이와 같은 기술에 관련되어 특허 제1105454호에 엘이디 조명장치용 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 인쇄회로기판은 크게 방열판(10)과 절연성 기판(20)과 절연막(30)과 금속박판(40)으로 이루어지며, 상기 방열판(10)에는 저면에 동일한 사이즈로 도금이 방지될 수 있도록 도금 방지층(50)이 형성된다.

그리고, 상기 방열판(10)은 평판의 메탈 재질로 이루어지고, 상기 절연성 기판(20)은 방열판(10)과 동일한 외경을 가지면서 두께는 가급적 방열판(10)보다는 얇게 형성되면서 수직 관통되도록 하여 복수개의 제1홀(21)이 형성되고, 상기 절연성 기판(20)의 표면에는 회로 패턴과 함께 접속단자패드(23)가 형성되며, 상기 금속박판(40)은 판면에 절연성 기판(20)에 형성되는 제1홀(21)과 동심원상에 제2홀(41)을 형성하되 제2홀(41)은 절연성 기판(20)의 제1홀(21)의 주연부측에 형성한 접속단자패드(23)가 상향 노출토록 설치된다.

또한, 상기 절연성 기판(20)의 제1홀(21)에는 LED 소자가 탑재되도록 하고, LED 소자가 탑재된 제1홀(21)은 형광물질로 채워지도록 하며, 제1홀(21)의 상부측 금속박판(40)에 형성되는 제2홀(41)에는 광투과성 몰드가 채워지도록 함으로써 엘이디 조명장치를 제공하게 된다.

그러나, 상기와 같은 인쇄회로기판은, 방열을 위한 방열판(10)과 전원을 연결을 위한 금속박판(40)을 각각 구비하여야 하여 제조가 복잡하면서 별도의 부품을 필요로 하게 되는 단점이 있는 것이다.

또한, 인쇄회로기판의 패턴을 구성하기위한 절연층의 형성이 불가피하며, 절연층은 LED소자에서 발생하는 열을 금속박판(40)으로 전달하는 통로를 차단하는 단열체로 작용하게 되어 효과적으로 열을 외부로 방출할 수 없게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 하나의 부품에 의해 전극과 방열판의 역활을 동시에 수행토록 하며, 엘이디모듈의 폭방향 길이방향 연결작업이 용이하게 되고, 간단한 구성으로 제작이 용이하게 이루어지며, 동판을 전극으로 사용하여 방열면적을 극대화 시켜 열방출 효율을 높이고, 엘이디모듈의 연결작업이 신속하고 용이하게 이루어 지며, 자유로운 변형이 가능하여 다양한 형상으로 변형시켜 적용하고, 엘이디모듈의 내구성을 높이도록 하는 엘이디 모듈의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 동일평면상에 전기적으로 분리되는 복수의 도전성 전극판을 근접설치하고, 상기 전극판의 상,하측에 절연층을 적층형성하며, 상기 절연층의 일측에 전극판이 노출토록 복수의 접지홀을 형성하여 분리되는 전극판에 엘이디칩의 양극을 각각 접지하는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 전극판은 근접되는 부분이 단면상에서 교대로 배치토록 지그재그의 형상을 갖도록 배치되면서 엘이디모듈의 길이방향 양측에 단자가 각각 노출되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 전극판은 엘이디모듈의 폭방향 좌,우측을 향하여 한쌍씩 배치되면서 엘이디모듈의 길이방향 양측에 각각 복수의 단자가 노출되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 전극판은 엘이디모듈의 폭방향을 향하여 중앙부의 중앙전극판과 상기 중앙전극판의 양측에 위치하는 복수의 가장자리전극판이 배치되면서 엘이디모듈의 길이방향 양측에 단자가 각각 노출되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

계속하여, 본 발명의 전극판은 복수의 관통홀 또는 엠보싱부가 구비되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 절연층은 전극판이 공기층에 노출토록 유동홀이 형성되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

계속하여, 본 발명의 전극판의 길이방향 단부 일측 또는 폭방향 일측에 단자가 구비되면서 상기 단자 중 적어도 하나 이상에는 접속수단이 일체로 형성되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 전극판은 +전극의 전극판이 -전극의 전극판 보다 상대적으로 두께 또는 면적이 크게 형성되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 접속수단은, 절곡되는 가장자리접속면과 절개부를 통하여 탄성지지되는 중앙접속면이 일체로 형성되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 절연층은 성형에 의해 형성되거나 절연필름을 접합하는 구성중에서 선택되는 엘이디 모듈 제조방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 엘이디모듈의 폭방향 길이방향 연결작업이 용이하고, 간단한 구성으로 제작이 용이하며, 동판을 전극으로 사용하여 방열면적을 극대화 시켜 열방출 효율을 높이고, 엘이디모듈의 연결작업이 신속하며, 자유로운 변형이 가능하여 다양한 형상으로 변형시켜 적용하고, 엘이디램프의 내구성을 높이는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 엘이디 조명장치용 인쇄회로기판을 도시한 사시도이다.
도2 내지 도5는 각각 본 발명에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도, 분해도, 연결상태도 및 결합상태 단면도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 분해도 및 결합상태 단면도이다.
도8 내지 도10은 각각 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도이다.
도11 및 도12은 각각 본 발명의 또 다른 제1실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이다.
도13 및 도14는 각각 본 발명의 또 다른 제2실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도5는 각각 본 발명에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도, 분해도, 연결상태도 및 결합상태 단면도이고, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 분해도 및 결합상태 단면도이며, 도8 내지 도10은 각각 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도이고, 도11 및 도12은 각각 본 발명의 또 다른 제1실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이며, 도13 및 도14은 각각 본 발명의 또 다른 제2실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이다.

본 발명의 엘이디모듈(100)은, 동일평면상에 전기적으로 분리되는 복수의 도전성 전극판(110)을 근접설치한다.

이때, 상기 전극판(110)은, 전기적으로 분리되는 면적이 전체 면적에서 최소면적을 갖도록 서로 대치하게 구성하면서 이웃한 상대 전극에 엘이디칩의 양극이 직접 연결토록 설치된다.

그리고, 상기 전극판(110)의 상,하측면에 절연층(130)을 각각 적층 형성한다.

더하여, 상기 절연층(130)의 일측에 분리되는 전극판(110)의 일부가 각각 노출토록 접지홀(135)을 복수개 형성하고, 상기 접지홀(135)을 통하여 분리되는 전극에 엘이디칩(170)의 양극을 각각 접지한다.

또한, 상기 엘이디칩(170) 및 접지홀(135)을 커버링하도록 형광물질 또는 광투과성 몰드등으로 이루어진 충진재(190)가 충진토록 한다.

이때, 상기 절연층(130)에는 전극판(110)이 공기층에 노출토록 유동홀(137)이 형성되어도 좋다.

계속하여, 상기 전극판(110)은, 복수의 절연층(130)과의 연결을 위한 관통홀(113) 또는 결합면적 및 방열면적 확대를 위한 엠보싱부(115)가 구비된다.

한편, 상기 전극판(110)의 길이방향 또는 폭방향 일측에는 단자(120)가 일체로 형성된다.

이때, 상기 단자(120)중 하나 이상의 단자(120) 일측에는 접속수단(121)이 일체로 형성된다.

상기 접속수단(121)은, 전체적으로 ㅁ자 형상으로 절곡되는 가장자리접속면(121a)과 양측에 연결되는 절개부(121b)를 통하여 탄성지지되는 중앙접속면(121c)이 일체로 형성된다.

그리고, 상기 전극판(110)은 근접되는 부분이 단면상에서 교대로 배치토록 지그재그의 형상을 갖도록 한다.

더하여, 상기 전극판(110)은 엘이디모듈의 폭방향 좌,우측에 한쌍씩 배치된다.

또한, 상기 전극판(110)은 중앙부의 중앙 전극판(110a)과 상기 중앙 전극판의 양측에 위치하는 복수의 가장자리전극판(110b)으로 이루어져 하나의 엘이디모듈(100)에 2줄 이상의 엘이디칩이 배치토록 설치된다.

계속하여, 상기 전극판(110)은, 엘이디모듈의 길이방향 양측에 접속수단(121)을 갖는 -전극과 이에 대응되는 +전극이 일체로 형성된다.

또한, 상기 전극판(110)은 엘이디모듈의 폭방향에 양측에 접속수단을 갖는 -전극과 이에 대응되는 +전극이 일체로 형성된다.

그리고, 상기 절연층(130)은, 유동홀 또는 접지홀에 대응되는 복수의 돌기가 구비되는 금형에 일체로 성형되거나 유동홀을 갖는 절연필름이 접합되는 구성중에서 선택된다.

또한, 상기 전극판(110)은, +전극의 전극판이 -전극의 전극판 보다 상대적으로 두께 또는 면적이 크게 형성된다.

계속하여, 상기 전극판(110)은, 최대의 면적을 갖도록 절곡면(110d)을 통하여 서로 다른 위치에 연장 형성된다.

더하여, 상기 전극판(110)은, 복수개인 +전극에서 연장되는 복수의 단자가 하나의 메인전극(140)으로 연결되면서 복수개인 -전극에서 연장되는 복수의 단자가 하나의 다른 메인전극으로 연결되는 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도14에서 도시한 바와같이 본 발명의 엘이디모듈(100)은, 동일평면상에 전기적으로 분리되는 복수의 도전성 전극판(110)을 근접설치한 후 그 상,하측에 절연층(130)을 각각 적층형성하는 구성으로 별도의 방열판을 설치하지 않아도 방열이 가능토록 된다.

즉, 상기 전극판(110)은, 전기적으로 분리되는 면적이 최소면적을 갖도록 +와 -극성을 형성하는 전극판이 서로 대치하게 구성되면서 이웃한 상대 전극에 엘이디칩의 양극이 직접 연결된다.

또한, 상기 전극판(110)은 +및 -극성이 전기적으로 분리되어 절연토록 하면서 엘이디모듈(100)의 면적에 대응되는 최대의 면적을 갖도록 배치되는 도전성의 동판등으로 제작되어 방열판이 없이도 전원을 공급하는 전극판(120)의 면적 전체에서 방열효과를 가져오게 된다.

그리고, 상기 전극판(110)의 상하측에 형성되는 절연층(130)은 금형에 투입되어 에폭시 또는 우레탄등의 절연재로서 성형되고, 상기 성형시 전극판의 전체를 감싸 외부노출을 방지토록 하면서 길이방향 또는 폭방향의 적어도 일측에 구비되는 단자만 노출토록 형성한다.

더하여, 상기 절연층(130)의 일측에 형성되는 접지홀(135)은 분리되는 전극판(110)의 일부가 각각 노출토록 형성되어 이에 엘이디칩(170)의 양단을 접지토록 한다.

이때, 상기 절연층(130)에 형성되는 유동홀 또는 접지홀은 금형으로 성형시 금형에 형성되는 복수의 돌기(미도시)를 통하여 일체로 성형된다.

또한, 상기 절연층(130)은 절연필름등의 접합으로 형성할 경우 상기 절연필름에 유동홀 또는 접지홀을 먼저 형성한 후 접합토록 한다.

더하여, 상기 엘이디칩(170)을 전극판에 접지하여 고정하면 상기 엘이디칩(170) 및 접지홀(135)을 커버링하도록 형광물질 또는 광투과성 몰드로서 이루어진 충진재를 충진토록 한다.

계속하여, 상기 전극판(110)은, 관통홀(113)이 형성되어 복수의 절연층(130)과의 연결이 용이하게 되고, 엠보싱부(115)를 구비하면 방열면적 확대되어 방열효과를 향상시킨다.

그리고, 상기 전극판(110)의 길이방향 또는 폭방향 일측에는 단자(120)가 일체로 구비되는 구성으로 엘이디모듈의 제작시 복수의 엘에디모듈을 길이방향 또는 폭방향으로 서로 연결할 수 있게 된다.

이때, 상기 단자(120) 중 어느 하나 이상의 단자(120) 일측에는 접속수단(121)이 일체로 형성되는 구성으로 상기 접속수단에 단자가 접속될 때 별도의 연결용 수단을 구비하지 않아도 단자 사이의 연결이 가능토록 된다.

상기 접속수단(121)은, ㅁ자 형상으로 절곡되는 가장자리접속면(121a)과 양측에 연결되는 절개부(121b)를 통하여 탄성지지되는 중앙접속면(121c)이 일체로 형성되는 구성으로 가장자리접속면이 단자(120)를 감싸는 상태에서 탄성을 갖는 중앙접속면(121c)이 단자에 접지되어 견고한 연결이 가능토록 된다.

그리고, 상기 전극판(110)은 근접되는 부분이 단면상에서 교대로 배치토록 지그재그의 형상을 갖도록 하거나 최대의 면적을 갖도록 절곡면(110a)을 통하여 서로 다른 위치에 연장 형성되는 구성으로 엘이디모듈의 내측에서 최대의 방열면적을 형성하게 된다.

더하여, 상기 전극판(110)은 폭방향의 좌,우측에 한쌍씩 배치되는 구성으로 엘이디모듈(100)의 제작시 2줄의 엘이디칩이 배열토록 되면서 길이방향 양측에 각각 2개씩의 단자가 노출토록 된다.

또한, 상기 전극판(110)은 중앙부의 중앙 전극판(110a)과 상기 중앙 전극판의 양측에 위치하는 복수의 가장자리전극판(110b)으로 이루어져 하나의 엘이디모듈(100)에 2줄의 엘이디칩이 배치되면서 길이방향 양측에 각각 하나씩의 단자가 노출토록 된다.

이때, 상기 전극판(110)은, +전극의 전극판이 -전극의 전극판 보다 상대적으로 두께 또는 면적이 크게 형성되어 전원을 공급시 열이 상대적으로 많이 발생되는 +전극 측의 전극판의 방열효율을 더욱 높이하게 되는 것이다.

100...엘이디 모듈 110...전극판
130...절연층 135...접지홀
170...엘이디칩

Claims (11)

1. 전기적으로 분리되면서 전체 면적에서 전기적으로 분리되는 면적이 최소면적을 갖도록 +와 -극을 각각 형성하는 복수의 전극판을 수평면에서 서로 대치하게 배치하고, 상기 전극판의 상,하측을 덮도록 절연층을 각각 적층형성하며, 상기 절연층의 일측에 전극판이 노출토록 복수의 접지홀을 형성하고, 전기적으로 분리되는 전극판을 노출하는 접지홀에 엘이디칩의 양극을 각각 직접 접지하고,
   상기 전극판은 근접되어 서로 대치되면서 전기적으로 분리되는 부분이 평면상에서 서로 다른 전극판이 교대로 배치되는 지그재그의 형상을 갖도록 배치되는 엘이디 모듈 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전극판은, 최대의 면적을 갖도록 절곡면이 연장형성되며, 상기 절곡면은 전극판에서 연장될 때 전극판과 다른 위치에 위치토록 연장 형성되며, 전극판의 길이방향 양측에 단자가 각각 노출되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전극판은 엘이디모듈의 폭방향 좌,우측을 향하여 한쌍씩 배치되면서 엘이디모듈의 길이방향 양측에 각각 복수의 단자가 노출되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 전극판은 엘이디모듈의 폭방향을 향하여 중앙부의 중앙전극판과 상기 중앙전극판의 양측에 위치하는 복수의 가장자리전극판이 배치되면서 엘이디모듈의 길이방향 양측에 단자가 각각 노출되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 전극판은 복수의 관통홀 또는 엠보싱부가 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 전극판이 공기층에 노출토록 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 전극판의 길이방향 단부 일측 또는 폭방향 일측에 단자가 구비되면서 상기 단자 중 적어도 하나 이상에는 접속수단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 전극판은 +전극의 전극판이 -전극의 전극판 보다 상대적으로 두께 또는 면적이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 접속수단은, 절곡되는 가장자리접속면과 절개부를 통하여 탄성지지되는 중앙접속면이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 성형에 의해 형성되거나 절연필름을 접합하는 구성중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 전극판은, 복수개인 +전극에서 연장되는 복수의 단자가 하나의 메인전극으로 연결되면서 복수개인 -전극에서 연장되는 복수의 단자가 하나의 다른 메인전극으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.

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