KR101353616B1 - 조명등용 히트파이프 ｃｏｂ 엘이디 모듈 및 이를 이용한 조명등 - Google Patents

조명등용 히트파이프 ｃｏｂ 엘이디 모듈 및 이를 이용한 조명등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명등용 히트파이프 COB 엘이디모듈 및 이를 이용한 조명등에 관한 것으로, 동판으로 된 인쇄회로기판(10)의 상면 테두리부에 전극판(11)이 부착고정되고, 상기 전극판 위의 테두리부분에 댐(12)이 고정되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에는 다수의 엘이디(13)들이 실장되고, 인접한 엘이디들은 와이어본딩(14)으로 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있으며, 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층(8)이 인쇄회로기판(10) 위에 전체적으로 형성된 조명등용 엘이디모듈에 있어서, 상기한 엘이디 모듈의 인쇄회로기판(10)의 저면에 냉각매체가 충전된 히트파이프(15)가 일체로 제공되고, 상기 히트파이프의 저면에는 다수의 방열핀(17)이 제공된 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 본 발명에 따라 엘이디모듈에 방열핀들이 형성된 히트파이프를 형성하여 엘이디모듈의 인쇄회로기판에서 발생되는 열을 보다 효율적으로 방열시켜 엘이디모듈의 수명이 연장되는 효과가 있으며, 또한, 본 발명에 따라 엘이디모듈의 측부나 배면측에 소켓부를 형성하여 기존의 전구를 대신하여 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

조명등용 히트파이프 ＣＯＢ 엘이디 모듈 및 이를 이용한 조명등{HEAT PIPE COB LED MODULE AND LAMP THEREWITH}
본 발명은 조명등용 히트파이프 COB 엘이디 모듈 및 이를 이용한 조명등에 관한 것으로, 특히 수명이 연장되도록 히트파이프를 엘이디 모듈의 기판으로 사용하여 방열특성을 개선한 조명등용 히트파이프 COB 엘이디 모듈 및 이를 이용한 조명등에 관한 것이다.
최근에 조명등으로 엘이디(LED)의 이용이 급증되고 있으며, 이러한 엘이디 조명등에는 요구되는 밝기를 얻기 위하여 여러개의 엘이디를 모듈화하여 사용하고 있다.
종래의 엘이디모듈의 예로서, 도 1에 개략적으로 도시되어 있듯이 이러한 조명등용 엘이디 모듈(1)은 동판으로 된 인쇄회로기판(2)의 테두리부분에 전극판(3)이 부착되고 그 전극판 위에는 댐(4)이 형성되어 있고, 상기 인쇄회로기판 위에는 다수의 엘이디(5)들이 배열되고 와이어본딩(6)으로 직렬 연결되어 있으며, 전체적으로 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그(YAG:Yttrium Aluminum Garnet)와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층(8)이 형성된다.
이와 같이 다수의 엘이디들이 실장된 엘이디모듈을 사용하는 경우 발생되는 열을 방출하지 않으면 온도가 높아져서 회로가 손상되어 수명이 짧게 되는 문제가 있었다.
이에 대한 문제를 해결하기 위하여, 도면에 도시된 바와 같이 엘이디 모듈의 인쇄회로기판 저면측에 방열핀(7)을 형성하더라도 다수의 엘이디들의 동작시 열이 과도하게 발생될 수 있고, 이러한 열로 인하여 엘이디 조명등의 수명이 짧게 되는 문제가 완전히 해소되지 못하므로 보다 효율적인 방열을 위한 개선책이 요망되었다.
본 발명의 목적은 상기한 종래의 조명등용 엘이디 모듈에 대한 문제점을 해결하기 위하여 엘이디들이 실장되는 인쇄회로기판에 방열핀을 구비한 히트파이프를 설치하여 방열 특성을 개선한 조명등용 히트파이프 COB 엘이디 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 방열특성이 개선된 히트파이프 COB 엘이디모듈을 채용한 조명등을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 조명등용 히트파이프 COB 엘이디모듈은, 동판으로 된 기판의 상면 테두리부에 전극판이 부착고정되고, 상기 전극판 위의 테두리부분에 댐이 고정되어 있으며, 상기 기판의 상면에는 다수의 엘이디들이 실장되고, 인접한 엘이디들은 와이어본딩으로 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있거나 와이어본딩이나 전극판을 통한 병렬 연결구조가 혼용되어 있으며, 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층이 인쇄회로기판 위에 전체적으로 형성된 조명등용 엘이디모듈에 있어서, 상기한 엘이디 모듈의 인쇄회로기판의 저면에 냉각매체가 충전된 히트파이프가 일체로 제공되고, 상기 히트파이프의 저면에는 다수의 방열핀이 제공된 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 히트파이프의 내부에 충전되는 냉각매체는 증류수와 메틸알콜중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 상기한 엘이디 모듈의 측부와 배면측중 어느 한 곳에 소켓이 일체로 설치된 조명등이 제공된다.
본 발명에 따라 엘이디모듈에 방열핀들이 형성된 히트파이프를 형성하여 엘이디모듈의 인쇄회로기판에서 발생되는 열을 보다 효율적으로 방열시켜 엘이디모듈의 수명이 연장되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따라 엘이디모듈의 측부나 배면측에 소켓부를 설치하여 기존의 전구를 대신하여 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 조명등용 엘이디 모듈의 구성을 보여주는 개략적인 단면사시도.
도 2는 본 발명에 의한 개선된 방열 특성을 갖는 조명등용 엘이디모듈의 단면도.
도 3은 도 2의 조명등용 엘이디 모듈의 분해사시도.
도 4는 본 발명에 의한 엘이디모듈을 적용한 수평형의 엘이디 조명등의 개략적인 측면도.
도 5는 본 발명에 의한 엘이디모듈을 적용한 수직형 엘이디 조명등의 개략적인 측면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘이디 모듈의 단면도.
이하에서는 본 발명에 의한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2와 도 3에 있어서, 엘이디 모듈은 동판으로 된 인쇄회로기판(10)의 상면 테두리부에 전극판(11)이 부착고정되고, 상기 전극판 위의 테두리부분에 댐(12)이 고정되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에는 다수의 엘이디(13)들이 실장되고, 인접한 엘이디들은 와이어본딩(14)으로 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있거나 와이어본딩이나 전극판을 통한 병렬 연결구조가 혼용되어 있다.
상기 엘이디들을 보호하고 전체적으로 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층(8)이 인쇄회로기판(10) 위에 형성되는 점에서 종래와 동일하다. 상기 야그는 황색 형광을 발산하며, 실리콘의 혼합양이 많아지면 점차 백색광원에 가깝게 되어, LED들에서 발산되는 빛의 색을 조절할 수 있다.
본 발명에 따라 상기한 엘이디 모듈의 인쇄회로기판(10)의 저면에 히트파이프(15)가 일체로 제공되고, 상기 히트파이프의 저면에는 다수의 방열핀(17)이 제공되어 있으며, 상기 히트파이프의 내부에는 냉각매체로서 증류수나 메틸알콜 등이 충전되어 있다.
상기 히트파이프는 양호한 열전달 특성을 갖는 재료의 판부재들을 냉각 매체용 내부 공간이 형성되게 박스 형태로 형성하며, 상하면의 판부재들은 서로 이격된 상태로 유지되도록 하되 내부의 냉각매체가 유동할 수 있도록 복수개소에 접합부 또는 세퍼레이터수단으로 분리 및 지지하는 것이 바람직하다. 도면에 표시된 부호(19)는 상기한 접합부 또는 세퍼레이터를 나타낸다.
이로써 다수의 엘이디들이 작동시 인쇄회로기판에서 발생되는 열이 인쇄회로기판과 접촉된 히트파이프의 일면으로 전달되고 히트파이프내의 냉각매체를 통해 히트파이프의 반대쪽면으로 전달된 다음 방열핀들을 통해 외기로 방출되며, 히트파이프내의 냉각매체는 인쇄회로기판에 인접한 부분과 방열핀에 인접한 부분이 순환됨으로써 열전달이 보다 효율적으로 이루어진다.
이와같은 본 발명의 구성에 따른 효율적인 방열작용으로 종래 단순히 인쇄회로기판을 통해 외기로 방열되는 것과 비교하여 인쇄회로기판의 냉각효율이 개선되고, 따라서 엘이디모듈의 수명이 증가될 수 있게 된다.
도 4에는 도 2와 도 3에 도시된 본 발명에 따른 개선된 방열수단을 구비한 엘이디조명등의 예로서, 엘이디모듈(20)의 인쇄회로기판에는 히트파이프(15)가 일체로 제공되고, 히트파이프에는 방열핀(17)들이 형성되며, 일반적인 전구와 같이 사용할 수 있도록 소켓(21)이 측부에 일체로 형성되어 있다.
도 5에는 도 4의 예와 마찬가지로 엘이디모듈의 인쇄회로기판에 히트파이프(15)와 방열핀(17)이 제공된 조명등이 도시되어 있으며, 도 4의 예와 차이점은 조명등을 수직으로 끼울 수 있도록 소켓이 엘이디모듈의 배면측에 일체로 형성된 점에서 차이가 있다.
도 4와 5에 도시된 예의 조명등은 통상의 전구와 같이 사용할 수 있어서 가정에서 널리 사용하고 있는 소켓을 교체하지 않고도 기존 전구를 대체하여 사용할 수 있다.
도 6은 도 2와 3에 도시된 실시예와 다른 실시예를 보여주고 있으며, 기본적으로 전극판(11)과 댐(12)을 구비하고 실장된 엘이디들 위에 투광성 수지층(18)을 형성하는 구성은 도 2와 3에 도시된 실시예와 동일하지만, 본 실시예에서는, 인쇄회로기판을 사용하지 않고 히트파이프(15) 위 테두리부분에 전극판(11)과 댐(12)을 설치하고 엘이디(13)들을 히트파이프(15) 상면에 직접 실장한 점에서 차이가 있으며, 이러한 구성으로 엘이디로 부터 발생되는 열이 직접 히트파이프를 통해 보다 효율적으로 방열될 수 있게 된다. 이러한 구성은 도 4와 도 5에 도시된 엘이디 조명등에도 적용할 수 있음은 자명하다.
이와같은 본 발명의 구성에 따른 효율적인 방열작용으로 종래 단순히 인쇄회로기판을 통해 외기로 방열되는 것과 비교하여 인쇄회로기판의 냉각효율이 개선되고, 따라서 엘이디모듈의 수명이 증가될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 엘이디조명등은 엘이디모듈에 히트파이프와 방열핀을 구비하고, 통상의 소켓을 채용하여 기존의 소켓형 조명등을 교체하여 사용될 수 있다.
10 : 인쇄회로기판 11 : 전극판
12 : 댐 13 ; 엘이디
14 : 와이어본딩 15 : 히트파이프
17 : 방열핀 20 : 엘이디 모듈

Claims (4)

  1. 동판으로 된 인쇄회로기판(10)의 상면 테두리부에 전극판(11)이 부착고정되고, 상기 전극판 위의 테두리부분에 댐(12)이 고정되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에는 다수의 엘이디(13)들이 실장되고, 인접한 엘이디들은 와이어본딩(14)으로 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있거나 와이어본딩이나 전극판을 통한 병렬 연결구조가 혼용되어 있으며, 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층(8)이 인쇄회로기판(10) 위에 전체적으로 형성된 조명등용 엘이디모듈에 있어서,
    상기한 엘이디 모듈의 인쇄회로기판(10)의 저면에 냉각매체가 충전된 히트파이프(15)가 일체로 제공되고, 상기 히트파이프의 저면에는 다수의 방열핀(17)이 제공된 것을 특징으로 하는 조명등용 히트파이프 COB 엘이디모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 히트파이프의 내부에 충전되는 냉각매체는 증류수와 메틸알콜중에서 선태된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조명등용 히트파이프 COB 엘이디모듈.
  3. 저면에는 다수의 방열핀(17)이 제공되고 냉각매체가 충전된 히트파이프(15)의 상면 테두리부에 전극판(11)이 부착고정되고, 상기 전극판 위의 테두리부분에 댐(12)이 고정되어 있으며, 상기 히트파이프(15)의 상면에는 다수의 엘이디(13)들이 실장되고, 인접한 엘이디들은 와이어본딩(14)으로 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있으며, 상기 LED들의 보호와 형광을 위한 야그와 실리콘 혼합물로 된 투광성 수지층(18)이 히트파이프(15) 위에 전체적으로 형성되어 구성된 조명등용 엘이디모듈.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 엘이디 모듈(20)의 측부와 배면측중 어느 한 곳에 소켓(21)이 일체로 설치된 조명등.
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JP2008294438A (ja) 2007-05-23 2008-12-04 Advance Connectek Inc 発光ダイオードパッケージ
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