KR101367770B1 - 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법. - Google Patents

자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법. Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법은 단위 발광다이오드 모듈이 부착되는 표면실장부들과 상기 표면실장부들을 상호 연결하는 연결부를 가지는 F-PCB를 준비하는 F-PCB 제조단계와, 상기 연결부와 대응되는 부위가 관통된 관통부가 형성되고, 상기 표면실장부와 대응되는 부위에 상기 표면실장부의 가장자리와 대응되는 부위를 따라 슬롯이 불연속적으로 형성되어 구획된 접합부들을 가지는 메탈 플레이트 제조단계와, 상기 F-PCB의 표면실장부와 접합부를 접합하고, 상기 연결부가 관통부에 위치되도록 하는 접합단계와, 상기 메탈 플레이트의 접합부와 접합된 표면실장부에 단위 발광다이오드 모듈들을 표면실장하는 표면실장단계와, 상기 표면실장부가 접합된 접합부를 메탈 플레이트로부터 분리하는 분리단계를 구비한다.

Description

자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법.{method of manufacturing PCB unit for light emitting divice}
본 발명은 자동차용 램프 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 램프 조립체에 장착되는 것으로 단위 발광다이오드 모듈의 표면실장이 용이한 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 등화장치 즉, 자동차용 램프 조립체는 야간에 대상 물체에 대한 선명한 육안 식별을 목적으로 하는 조명기능과, 다른 자동차나 기타 도로 이용자에게 자기 자동차의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 신호 기능을 가진다.
자동차의 프론트 콤비네이션 램프(front combination lamp), 안개 등은 조명에 주목적이 있으며, 리어 콤비네이션램프(rear combination lamp)는 신호에 그 주목적이 있다.
이러한 자동차의 램프 조립체 중 전방에 위치되는 프론트 콤비네이션 램프는 야간운전 시에 운전자의 시야를 확보하도록 전방을 조명하는 헤드램프와 전방 및 측방의 차량에게 앞으로 진행할 방향을 사전에 알려주는 방향 지시등으로 이루어지며, 리어 콤비네이션 램프는 차선의 변경 시나 좌, 우회전 시 진행방향을 표시하기 위한 방향 지시등과, 자동차의 후진 시 뒤쪽의 장애물을 확인하고 또 후방에 대해 자동차가 후진하는 것을 알리기 위한 후진 등과, 야간에 주행하거나 정지하고 있을 때 자동차의 존재를 뒤차에 알리는 등으로서 제동등과 겸용으로 된 적색의 후미 등을 포함한다.
이러한 자동차용 램프 조립체는 형상의 자유로운 설계를 위하여 종래의 네스트 프레임이라는 구조체에서 탈피하여 플레시블 회로기판(이하 F-PCB 라 약칭함)을 사용하고 있다. 그러나 이러한 F-PCB는 형상의 유지가 용이하지 않고, 표면실장을 위한 제조공정이 용이하지 않다.
대한민국 특허 공개 제 2009-0054898호에는 램프 유닛이 공개되어 있다. 공개된 램프 유닛은 플랙시블한 베이스부재와; 상기 베이스부재에 설치되어 전류가 흐를 수 있는 도전 패턴을 형성하며, 상기 베이스부재의 절곡 시 절곡 형상을 유지하는 도전성 패턴층과; 상기 도전성 패턴층에 장착되어 인가되는 전류를 통해 발광하는 발광램프;를 구비한다.
이러한 램프 유닛은 절곡 시 도전성 패턴층에 의해 그 형상을 유지할 수 있으므로 프레임에 소정형상으로 고정할 수 있으나 제조가 어렵고 나아가서는 생산성의 향상을 도모할 수 없는 문제점이 있다
한편, 종래의 자동차용 램프 조립체에 사용되는 F-PCB는 형상유지 및 표면실장을 위하여 작업자가 메탈 플레이트에 결합한 후 반제품 상태에서 표면실장하고 있으나 이 경우 별도의 보강판이 필요하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, F-PCB에 단위 발광다이오드 모듈의 표면실장 시 작업성을 향상시킬 수 있으며, 표면실장이 완료된 부위의 형상유지 및 지지력을 향상시킬 수 있는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 단위 발광다이오드 모듈이 표면실장되는 F-PCB의 표면실장부를 연결하는 연결부가 메탈 플레이트의 관통부에 밴딩된 상태로 위치되도록 함으로써 메탈 플레이트를 효율적으로 사용하고, F-PCB의 연결부가 표면실장시 간섭되지 않도록 하여 불량 발생율을 줄일 수 있는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차용 램프의 회로기판 제조방법은 단위 발광다이오드 모듈이 부착되는 표면실장부들과 상기 표면실장부들을 상호 연결하는 연결부를 가지는 F-PCB를 준비하는 F-PCB 제조단계와,
상기 연결부와 대응되는 부위가 관통된 관통부가 형성되고, 상기 표면실장부와 대응되는 부위에 상기 표면실장부의 가장자리와 대응되는 부위를 따라 슬롯이 불연속적으로 형성되어 구획된 접합부들을 가지는 메탈 플레이트 제조단계와,
상기 F-PCB의 표면실장부와 접합부를 접합하고, 상기 연결부가 관통부에 위치되도록 하는 접합단계와,
메탈 플레이트의 접합부와 접합된 표면실장부에 단위 발광다이오드 모듈들을 표면실장하는 표면실장단계와,
상기 표면실장부가 접합된 접합부를 메탈 플레이트로부터 분리하는 분리단계를 구비한다.
상기 본 발명에 있어서, 인접하는 상기 접합부들 사이의 간격은 상기 연결부의 길이 보다 짧게 형성하는 단계를 포함하며, 상기 F-PCB 제조단계에 있어서, 상기 표면실장부에 열전달홀을 형성하는 열전달홀 형성단계를 더 구비하며, 상기 불연속적인 슬롯에 의해 상기 접합부와 메탈 플레이트를 연결하는 지지부에 노치부를 형성하는 노치부 형성단계를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법은 F-PCB에 단위 발광다이오드 모듈의 표면실장 시 별도의 보강부재를 설치할 필요가 없으므로 생산성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 F-PCB를 생산하는 과정에서 관통부에 의해 연결부가 보호받게 되므로 연결부의 손상을 최소화 시킬 수 있다. 그리고 관통부 사이의 간격이 연결부의 간격보다 짧게 형성되어 있으므로 메탈 플레이트의 면적을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회로기판 유닛의 제조방법에 있어서, F-PCB와 메탈 플레이트를 접합하는 접합단계를 나타내 보인 분리 사시도,
도 2는 메탈 플레이트에 F-PCB가 접합된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 3은 도 2에 메탈 플레이트에 F-PCB가 접합된 상태를 나타내 보인 단면도,
도 4는 메탈 플레이트에 부착된 F-PCB의 표면실장부에 단위 발광다이오드를 표면실장 하는 상태를 나타내 보인 사시도.
도 5는 메탈 플레이트로부터 F-PCB를 분리하는 상태를 나타내 보인 분리 사시도.
본 발명은 자동차용 램프의 회로기판 유닛의 제조방법에 관한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 자동차용 램프의 회로기판 제조방법은 단위 발광다이오드 모듈이 부착될 표면실장부(11)들과 상기 표면실장부들을 상호 연결하는 연결부(12)를 가지는 F-PCB(10)를 제조하는 F-PCB 제조단계를 수행하고, 메탈 플레이트 제조단계에서 제조된 메탈 플레이트(20)와 F-PCB(10)을 접합하는 접합단계를 수행한다.
상기 F-PCB(10)는 상술한 바와 같이 단면적이 상대적으로 넓은 표면실장부(11)와 상기 표면실장부(11)들을 상호 연결하는 연결부(12)를 구비한다. 이러한 F-PCB의 제조는 플랙시블한 제1절연부재의 상면에 소정의 선폭을 가지는 도전성 패턴(13)을 형성한다. 이 도전성 패턴(13)은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 도전성 패턴이 형성된 절연부재의 상면에 도전성 패턴을 절연시키기 위한 제 2절연부재가 코팅됨으로써 도전성 패턴(13)이 플렉시블한 절연부재(14; 제 1절연부재와 제 2절연부재가 접합되어 이루어짐)에 의해 감싸여지게 된다. 그리고 상기 표면실장부(11)는 단위 발광다이오드 모듈(100)이 표면 실장(도 4참조)되는데, 이 표면실장부(11)에는 상기 도전성 패턴(13)과 전기적으로 연결되는 패드층(15)들이 형성되는데, 이 패드층(15)은 노출된 도전성 패턴(13)의 산화 및 표면 실장력을 높이기 위하여 납 또는 은이 도금된다. 그리고 F-PCB의 제조단계는 단위 발광다이오드 모듈(100)이 실장되는 부위에 상기 단위 발광다이오드 모듈로부터 발생된 열의 전달을 원활하게 하기 위한 열전달홀(11a)을 형성하는 열전달홀 형성단계를 더 구비할 수 있다.
상기 F-PCB(10)와 접합되는 메탈 플레이트(20)는 동, 동합금 또는 알루미늄, 알루미늄합금 중 선택된 하나의 재질로 이루어진 본체의 상하면에 절연층이 형성된다. 그리고 상기 F-PCB(10)의 연결부(12)와 대응되는 부위에 관통부(21)가 형성되고, 상기 표면실장부(11)와 대응되는 부위에 상기 표면실장부(11)의 가장자리와 대응되는 부위를 따라 슬롯(22)이 불연속적으로 형성되어 구획된 접합부(23)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 메탈 플레이트(20)의 제조는 메탈 플레이트(20)의 표면에 절연성 코팅층을 형성하고, 이 메탈 플레이트(20)를 펀칭하여 관통부(21)와 접합부(23)를 구획하는 슬롯 펀칭 또는 에칭하여 불연속적으로 형성한다. 이 과정에서 상기 접합부(23)는 슬롯이 불연속적으로 형성되어 슬롯의 사이에 위치되는 지지부(23a)에 의해 지지된다. 여기에서 상기 관통부(21)의 길이는 연결부(12)의 길이 보다 상대적으로 짧게 형성함이 바람직하다. 즉, 메탈 플레이트의 펀칭 시 상기 관통부(21)의 길이를 연결부(12)의 길이보다 짧게 유지되도록 펀칭한다. 그리고 상기 메탈 플레이트 제조단계는 상기 지지부(23a)에 이 지지부의 절단이 용이하도록 노치부를 형성하는 노치부 형성단계를 더 구비한다.
상술한 바와 같이 F-PCB(10)와 메탈 플레이트(20)가 제조되면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 F-PCB(10)와 메탈 플레이트(20)를 접합하는 접합단계를 수행한다. 이 과정에서 상기 표면실장부(11)는 접합부(23)에 부착되고, 연결부(12)는 관통부(21)에 위치 되도록한다. 이때에 상기 관통부(21)의 길이는 연결부(21)의 길이보다 짧게 형성되어 있으므로 연결부(21)가 밴딩하여 관통부(21) 내에 위치된다. 이러한 과정을 통하여 관통부(21)의 간격을 좁힐 수 있으므로 메탈 플레이트를 표면 활용성을 높일 수 있다. 상기 접합부(23)와 표면실장부(11)의 접합은 절연성 본드로 접합함이 바람직하다.
상기와 같이 접합이 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이 단위 발광 다이오드 모듈(100)을 F-PCB(10)의 표면실장부(11)에 표면실장(surface mount technology)하는 표면실장단계를 구비한다. 단위 발광다이오드 모듈(100)의 리드(101)를 패드의 표면에 밀착시킨 상태에서 이들을 가열하여 접합한다.
이때에 표면실장부(11)에 형성된 열전달홀(11a)은 단위 발광다이오드 모듈(100)의 수직하부에 위치되어 상기 단위 발광다이오드 모듈로부터 발생된 열이 메탈 플레이트(20)로 원활하게 전달될 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 단위 발광다이오드 모듈의 표면실장 단계에 있어서, F-PCB가 접합된 메탈 플레이트를 공정을 따라 이송시키게 되는데, 이 과정에서 상기 F-PCB(10)의 연결부(12)는 관통부(21)의 내부에 위치된 상태에서 이송되므로 연결부위를 보호할 수 있다.
표면실장단계에 의해 단위 발광다이오드 모듈(100)의 표면실장이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이 분리단계를 수행한다. 상기 분리단계는 메탈 플레이트 원판으로부터 접합부(23)를 분리하여 표면실장부(11)에 메탈 플레이트가 부착된 회로기판 유닛을 완성한다. 상술한 같은 분리는 지지부를 펀칭하거나 외력을 이용하여 분리한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법은 단위 발광다이오드 모듈의 표면실장 시 F-PCB의 연결부위가 외력에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 메탈 플레이트의 접합부 사이의 간격을 줄일 수 있으므로 메탈 플레이트를 효율적으로 사용할 수 있다.
또한 상기 F-PCB의 표면 실장부에 열전달홀(11a)이 형성되어 있으므로 발광다이오드로부터 발생된 열이 원활하게 메탈 플레이트로 전달되도록 함으로써 단위 발광다이오드 모듈의 열전달 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법은 자동차용 램프 뿐만아니라 발광다이오드를 이용한 각종 램프에 널리 적용 가능하다.
10;F-PCB
20; 메탈 플레이트
100; 단위 발광다이오드 모듈

Claims (4)

  1. 단위 발광다이오드 모듈이 부착되는 표면실장부들과 상기 표면실장부들을 상호 연결하는 연결부를 가지는 F-PCB를 준비하는 F-PCB 제조단계와,
    상기 연결부와 대응되는 부위가 관통된 관통부가 형성되고, 상기 표면실장부와 대응되는 부위에 상기 표면실장부의 가장자리와 대응되는 부위를 따라 슬롯이 불연속적으로 형성되어 구획된 접합부들을 가지는 메탈 플레이트를 제조하는 메탈 플레이트 제조단계와,
    상기 F-PCB의 표면실장부와 접합부를 접합하고, 상기 연결부가 관통부에 위치되도록 하는 접합단계와,
    메탈 플레이트의 상기 접합부와 접합된 표면실장부에 단위 발광다이오드 모듈들을 표면실장하는 표면실장단계와,
    상기 표면실장부가 접합된 접합부를 메탈 플레이트로부터 분리하는 분리단계를 구비하는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 F-PCB 제조단계에 있어서, 표면실장부에 열전달홀을 형성하는 열전달홀 형성단계를 더 구비하는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트 제조단계에 있어서, 접합부와 메탈 플레이트를 연결하는 지지부에 노치부를 형성하는 노치부 형성단계를 더 구비하는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트 제조단계에 있어서, 인접하는 상기 접합부들 사이의 간격은 상기 연결부의 길이 보다 짧게 형성하는 단계를 포함하는 자동차용 램프의 회로기판 유닛 제조방법.











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