KR101333478B1 - Ｌｅｄ 패키지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 LED 패키지 모듈은, 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판과; 상기 PKG 기판상에 형성된 단위 LED 패키지와; 상기 PKG 기판과 대응하는 퍼즐 형태의 패턴이 더미 유닛으로 형성되어 상기 PKG 기판이 삽입되는 메인 보드를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, LED 패키지 모듈을 구성하는 메인 보드에 소정의 패턴을 형성하여 각 단위 LED 패키지가 삽입되도록 설계함으로써 불량으로 인한 단위별 LED 패키지가 교체 가능하여 비용을 절감할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 패키지 모듈{LED PACKAGE MODUAL}
본 발명은 LED 패키지 모듈에 관한 것으로, 특히 LED 패키지 모듈을 구성하는 메인 보드에 소정의 패턴을 형성하여 각 단위 LED 패키지가 삽입되도록 설계함으로써 불량으로 인한 단위별 LED 패키지를 교체 및 원하는 사양의 패키지를 구성하여 모듈의 출력을 변경할 수 있는 LED 패키지 모듈에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하, LED라 한다)는, 전류를 흘리면 발광하는 다이오드로서 반도체의 pn접합면에 소수 캐리어를 주입시키면 전자가 보다 높은 에너지 준위(level)로 여기하고, 다시 안정된 상태로 되돌아 올 때 가지고 있던 에너지가 빛의 파장대를 가진 전자파로 되어 방사되는 발광 소자를 말한다.
최근 LED는 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도, 고품질의 제품 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(blue)과 백색(white) 다이오드의 구현이 현실화됨에 따라서, LED는 차세대 조명원 및 각종의 표시 장치 등으로 그 응용가치가 확대되고 있다.
이와 같은 LED를 단수 또는 복수로 접합시켜 일정한 크기로 만든 것을 LED 모듈이라 하고, 이는 각종의 표시 장치 및 화상장치의 전광판 등을 구성한다.
기존의 LED 모듈은, LED가 실장된 다수의 LED 패키지를 일정한 크기의 PCB 상에 배치, 장착하여, 다시 이들 LED 패키지를 제어할 수 있는 드라이버(driver)를 장착하여 하나의 모듈을 제작한 후 외부 케이스를 통해 모듈을 고정하여 각각의 모듈을 콘트롤러(controller)와 케이블로 결선하여 제작한다.
그런데, 상술한 기존의 LED 모듈은, 하나의 PCB 상에 다수의 LED 패키지를 배치, 장착하여 제작된 것이기 때문에, 하나의 LED 패키지가 불량이 발생되면 전체 LED 어레이 모듈을 교체하여 비용 손실이 큰 문제점이 발생된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 LED 패키지 모듈을 구성하는 메인 보드에 소정의 패턴을 형성하여 각 단위 LED 패키지가 삽입되도록 설계함으로써 불량으로 인한 단위별 LED 패키지를 교체 및 원하는 사양의 패키지를 구성하여 모듈의 출력을 변경할 수 있는 LED 패키지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 LED 패키지 모듈은, 체결이 용이하도록 설계된 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판과; 상기 PKG 기판상에 형성된 단위 LED 패키지와; 상기 PKG 기판과 대응하는 퍼즐 형태의 패턴을 더미 유닛으로 형성하여 상기 PKG 기판이 더미 유닛에 삽입되는 메인 보드를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 PKG 기판상에는 전극 패드가 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 전극 패드는 + 전극 패턴 및 - 전극 패턴이 구별되도록 절연 라인을 형성하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 절연 라인이 형성된 전극 패드상에 상기 단위 LED 패키지를 형성하여 + 전극 패턴 및 - 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 더미 유닛 패턴에 삽입되는 상기 PKG 기판은 -, + 전극 패턴의 배열 위치에 따라 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 구조 형태로 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 메인 보드에 형성되는 더미 유닛 패턴은 적어도 하나 이상 형성되는 점에 그 특징이 있다.
삭제
여기서, 상기 메인 보드에 형성되는 더미 유닛은 적어도 하나 이상 형성되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 메인 보드에는 상기 PKG 기판의 전극에 전기적으로 연결하는 회로가 형성되는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, LED 패키지 모듈을 구성하는 메인 보드에 소정의 패턴을 형성하여 퍼즐 형태의 단위 LED 패키지가 용이하게 삽입되도록 설계함으로써 불량으로 인한 단위별 LED 패키지가 교체 가능하여 비용을 절감할 수 있고, 원하는 사양의 패키지를 구성하여 모듈의 출력을 변경할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LED 패키지 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 LED 패키지가 메인 보드에 삽입되는 것을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 PKG 기판에 형성되는 전극 패턴을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 개략적으로 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LED 패키지 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 LED 패키지가 메인 보드에 삽입되는 것을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지 모듈(100)은, 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판(130)과, 상기 PKG 기판(130)상에 형성된 단위 LED 패키지(120)와, 상기 PKG 기판(100)과 대응하는 퍼즐 형태의 더미 유닛 패턴(111a,111b)이 직렬 형태로 형성되어 상기 PKG 기판(130)이 삽입되는 메인 보드(110)를 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 PKG 기판에 형성되는 전극 패턴을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PKG 기판(130)은 퍼즐 형태의 패턴으로 형성되며, 상기 PKG 기판(130)상에는 전극 패드가 형성되어 있다. 더욱이 상기 PKG 기판(130)의 높이는 상기 메인 보드(110)에 형성된 더미 유닛 패턴(111a,111b)의 높이와 같게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 PKG 기판(130)은 도 2의 상기 더미 유닛 패턴(111a,111b)에 소정 수가 삽입되며 퍼즐과 같이 돌기부와 홈이 결합되어 연결된다.
보다 상세하게는, 도 3의 (a)와 같이, 상기 PKG 기판(130)상에 형성된 전극 패드는 + 전극 패턴(130a) 및 - 전극 패턴(130b)이 구별되도록 절연 라인(130c)이 형성되어 있으며, 상기 절연 라인(130c)이 형성된 PKG 기판(130)상에의 + 전극 패턴(130a) 및 - 전극 패턴(130b)에 전기적으로 연결되는 상기 단위 LED 패키지(120)가 형성된다. 이때, 상기 전극 패드에 전압이 인가되면 전기적으로 연결된 상기 단위 LED 패키지(120)가 구동하게 된다.
한편, 도 3의 (b)와 같이, 상기 전극 패드가 +, - 전극의 구별 없이 형성된 패턴(130d)의 상기 PKG 기판(130)은 상기 단위 LED 패키지(120)가 형성된 PKG 기판(130)과 서로 전기적으로 연결되도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 단위 LED 패키지(120)는 상기 PKG 기판(130)상에 형성되며, 상기 PKG 기판(130)에 형성된 +, - 전극 패턴과 전기적으로 연결되도록 한다. 즉, 상기 단위 LED 패키지(120)는 상기 +, - 전극 패턴에 와이어 본딩 등의 일반적인 방법에 의해 연결할 수 있다.
여기서, 상기 PKG 기판(130)에 형성되는 단위 LED 패키지(120)는 다양한 형태가 형성될 수 있으며, 예를 들어 캐비티 타입의 단위 LED 패키지의 경우 상기 PKG 기판에 홈을 형성하여 단위 LED 패키지를 형성할 수 있다.
또한, 도 2의 상기 메인 기판(110)은 상기 더미 유닛 패턴(111a,111b)이 홈 형태로 형성되어 상기 PGK 기판(130)이 삽입 배치되는 구조이다. 즉, 상기 PGK 기판(130)의 전극 패턴에 따라 소정 수의 상기 단위 LED 패키지(120)에 인가되는 전압이 직렬 구조로 형성될 수 있다.
삭제
다시 말해, 상기 더미 유닛 패턴(111a,111b)이 메인 기판에 각각 이격되어 두 영역으로 형성되고, 상기 더미 유닛 패턴에 삽입된 상기 PGK 기판의 양쪽에는 +, - 전압이 직렬 배치되어 인가되도록 한다.
또한, 상기 메인 기판(110)에는 PCB 회로가 형성되어 상기 PKG 기판(130)과 전기적으로 연결되어 상기 단위 LED 패키지(120)를 구동하게 된다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 더미 유닛 패턴(411a,411b)에 상기 단위 LED 패키지(420)를 상기 PGK 기판의 전극 패턴이 배열에 따라 직렬 형태로 배치할 수 있으며, 선택적으로 더미 유닛 패턴(411a,411b)에 삽입되는 단위 LED 패키지의 수를 다양하게 배치할 수 있다.
여기서, 상기 더미 유닛 패턴(411a,411b)에 삽입되는 상기 PKG 기판은 상기메인 기판(410)과 전기적으로 연결되도록 회로가 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지 모듈은, 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판(530)과, 상기 PKG 기판(530)상에 형성된 단위 LED 패키지(520)와, 상기 PKG 기판(530)과 대응하는 퍼즐 형태의 더미 유닛 패턴(511a,511b)이 형성되어 상기 PKG 기판(530)의 전극 패턴이 병렬 형태로 삽입되는 메인 보드(510)를 포함하여 구성된다.
상기 PKG 기판(530)은 퍼즐 형태의 패턴으로 형성되며, 상기 PKG 기판(530)상에는 전극 패드가 형성되어 있다. 더욱이 상기 PKG 기판(530)의 높이는 상기 메인 보드(510)에 형성된 더미 유닛 패턴의 높이와 같게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 PKG 기판(530)은 상기 더미 유닛 패턴(511a,511b)에 소정 수가 삽입되며 퍼즐과 같이 돌기부와 홈이 결합되어 연결된다.
여기서, 상기 PGK 기판의 -, + 전극 패턴이 병렬 형태로 배치되어 상기 LED 패키지(520)에 전압이 인가되는 구조이다. 즉, 상기 병렬 형태의 전압이 상기 PGK 기판에 인가된다.
삭제
다시 말해, 상기 더미 유닛 패턴(511a,511b)에 상기 PGK 기판이 병렬 형태라면 상기 더미 유닛 패턴(511a,511b)이 형성된 메인 기판의 일측에는 +, - 전압이 인가되는 단자가 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 기판(110)에는 PCB 회로가 형성되어 상기 PKG 기판(130)과 전기적으로 연결되어 상기 단위 LED 패키지(520)를 구동하게 된다.
한편, 상기 제 2 실시 예에 따른 자세한 설명은 상기 제 1 실시 예의 설명을 참조하여 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 단위 LED 패키지의 배열 형태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지 모듈은, 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판(630)과, 상기 PKG 기판(630)상에 형성된 단위 LED 패키지(620)와, 상기 PKG 기판(630)과 대응하는 퍼즐 형태의 더미 유닛 패턴(611)에 상기 PGK 기판이 직병렬 혼합 형태로 삽입되는 메인 보드를 포함하여 구성된다.
상기 메인 기판(610)은 PCB 회로가 형성된 기판으로 상기 더미 유닛 패턴(611)이 형성되어 상기 단위 LED 패키지(620)가 배치되는 구조이다. 즉, 상기 직병렬 형태의 더미 유닛 패턴(611)에는 소정 수의 상기 단위 LED 패키지(620)가 형성된 상기 PGK 기판이 직병렬로 인가되는 전압 구조로 삽입되어 있다.
다시 말해, 상기 더미 유닛 패턴(611)내에 상기 PGK 기판의 전기적 연결이 직병렬 형태라면 상기 더미 유닛 패턴(611)이 형성된 메인 기판의 어느 일측에 +, - 전압이 인가되도록 하거나 양측에서 +, - 전압이 인가되도록 한다.
여기서, 상기 제 3 실시 예에 따른 자세한 설명은 상기 제 1 실시 예의 설명을 참조하여 생략하기로 한다.
따라서, 상기 실시 예들에서 설명한 바와 같이 단위 LED 패키지로 어레이 구조를 형성함으로써 어레이 구조를 다양하게 배치할 수 있으며, 단위 LED 패키지의 불량에 따른 교체가 가능하게 된다. 또한, 사용자가 원하는 모듈의 사양에 따라서 PKG를 자유롭게 교체하여 출력(POWER), 색상 등의 변경이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110, 510, 610 --- 메인 기판
111a,111b,511a,511b, 611 --- 더미 유닛 패턴
120, 520, 620 --- 단위 LED 패키지
130, 530, 630 --- PKG 기판
130a,130b,130d --- 전극 패턴
130c --- 절연 라인

Claims (8)

  1. 퍼즐 형태의 패턴으로 형성된 적어도 하나 이상의 PKG 기판과;
    상기 PKG 기판상에 형성된 단위 LED 패키지와;
    상기 PKG 기판과 대응하는 퍼즐 형태의 더미 유닛 패턴이 형성되어 상기 PKG 기판이 삽입되는 메인 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PKG 기판상에는 전극 패드가 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 패드는 + 전극 패턴 및 - 전극 패턴이 구별되도록 절연 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 절연 라인이 형성된 전극 패드상에 상기 단위 LED 패키지를 형성하여 + 전극 패턴 및 - 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 기판의 더미 유닛 패턴에 단위 LED 패키지가 형성된 소정수의 상기 PKG 기판이 삽입되어 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 더미 유닛 패턴에 삽입되는 상기 PKG 기판은 -, + 전극 패턴의 배열 위치에 따라 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합 구조 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 보드에 형성되는 더미 유닛 패턴은 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 보드에는 상기 PKG 기판의 전극에 전기적으로 연결하는 회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 모듈.
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