KR101440357B1 - The led lamp having case integral with heat radiator made resin coating - Google Patents

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KR101440357B1 KR1020140071065A KR20140071065A KR101440357B1 KR 101440357 B1 KR101440357 B1 KR 101440357B1 KR 1020140071065 A KR1020140071065 A KR 1020140071065A KR 20140071065 A KR20140071065 A KR 20140071065A KR 101440357 B1 KR101440357 B1 KR 101440357B1
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이영섭
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Abstract

The present invention relates to an LED lamp having a case integrated with a resin-coated heat radiator. The LED lamp having a case integrated with a resin-coated heat radiator according to one embodiment of the present invention includes a case (70); an aluminum heat dissipation unit (60); a solder pad; and a PCB assembly (50). According to one embodiment of the present invention, the PCB assembly (50) includes a power LED (10) and a two-sided board (20); and a heat transfer medium (30).

Description

수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등{THE LED LAMP HAVING CASE INTEGRAL WITH HEAT RADIATOR MADE RESIN COATING} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a LED lamp having a case integrated with a heat-

본 발명은 파워 LED를 갖는 대형 조명등에 관한 것으로서, 특히 가로등과 같은 대형 LED 조명등의 고열을 자연 대류형 방열부를 통해 신속하게 다중 분산시키도록 하는 파워 LED를 갖는 대형 조명등에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-sized lamp having a power LED, and more particularly, to a large-sized lamp having a power LED that rapidly disperses the high heat of a large LED lamp, such as a street lamp, through a natural convection-

현대조명의 메카로 불리우는 LED 가로등 및 보안등은 고효율 조명등으로 자리매김을 하고 있다. LED street light and security light, which are called meca of modern lighting, are positioned as high efficient lighting.

광원의 핵심소자인 발광다이오드는 전자와 정공의 전류흐름으로 LED에는 광원이 나오지만 반대쪽인 써멀(thermal)단자에는 고열이 발생되어 방열기술 없이는 고효율 조명등을 제작할 수 없다. The light emitting diode, which is the core element of the light source, emits a light source to the LED due to the current flow of electrons and holes, but the thermal terminal on the opposite side generates high heat and can not manufacture a highly efficient light without heat dissipation technology.

LED에서 나오는 열을 효율적으로 배출하기 위한 방열구조의 일 예로 본 발명 출원인의 등록특허 제10-0975970호 “파워 LED를 갖는 대형 조명등”를 들 수 있다. An example of a heat dissipating structure for efficiently discharging heat from an LED is disclosed in Korean Patent No. 10-0975970 entitled " Large-sized lamp with power LED "

상기 등록특허의 내용을 등록공보에 기재된 도 1을 참고하여 개략적으로 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 파워 LED(100)를 양면기판(200) 상에 결합하되 파워 LED(100)의 후면 발열부위(180)의 방열점(190)에서 발생하는 열을 방열시키도록 하기 위해 양면기판(200)에 형성된 멀티-스루 홀(230) 내에는 열전달 매체인 무연납 크림숄더(300)를 충진 및 고착시키고 무연납 크림숄더(300)를 대형 방열구조체인 알루미늄 기구(600)와 직접 접촉되게 구성하였다. 1, the power LED 100 is coupled to the double-sided board 200, and the power LED 100 (see FIG. 1) In order to dissipate heat generated at the heat radiation point 190 of the rear heating region 180 of the double-sided board 200, a non-conductive cream shoulder 300, which is a heat transfer medium, And the non-pouring cream shoulder 300 is configured to be in direct contact with the aluminum mechanism 600, which is a large heat-dissipating structure.

이러한 구성에 의해 무연납 크림숄더(300)에 축적된 열을 대기 중으로 신속하게 다중 분산시키는 자연 대류형 방열 장치를 구성함으로써, 방열효율을 극대화시켜 적은 LED 수량에도 큰 광원을 방사하여 LED 소자의 광원 시스템 효율을 높여 대형 LED 조명등기구 생산이 가능하도록 한 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 제공하도록 한 것이다. With this configuration, the natural convection type heat radiation device that quickly disperses the heat accumulated in the non-pouring cream shoulder 300 into the atmosphere is configured to maximize the heat radiation efficiency, thereby radiating a large light source to a small amount of LED, And to provide a large-sized lamp having a power LED capable of increasing the efficiency of the system and enabling the production of a large LED lighting apparatus.

여기서 열을 배출하기 위한 방열구조체인 알루미늄 기구(600)는 알루미늄 다이케스팅 또는 압출 알루미늄으로 형성되어 LED 램프의 방열기능을 하면서 LED 램프를 보호하는 케이스 기능을 한다Here, the aluminum mechanism 600, which is a heat dissipating structure for discharging heat, is formed of aluminum die casting or extruded aluminum to function as a case for protecting the LED lamp while dissipating the heat of the LED lamp

종래에는(도1참조)는 비아홀(23)을 상기 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면에서부터 FR-4 소재의 중간층(21)까지만 관통되게 형성하고, 비아홀 내에 무연납의 충진에 의해 무연납 크림숄더(300)를 형성하였으나 이러한 방법은 양면기판(20)의 하부 동(Cu)박면을 제외하고 양면기판(20)에 비아홀을 형성하는 것이 작업에 어려움이 많고, 비아홀에 충진된 무연납 크림숄더(300)과 알루미늄 방열체(60) 간에는 소재가 다른 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면이 개재됨에 따라 LED 램프에서 발생된 고열을 알루미늄 방열체(60)으로 전달하는데 효율적이지 못한 점이 있었다.1), the via hole 23 is formed so as to penetrate only from the upper copper (Cu) surface of the double-sided substrate 20 to the intermediate layer 21 of the FR-4 material, It is difficult to form a via hole in the double-sided board 20 except the lower copper (Cu) surface of the double-sided board 20. In this method, since the non-solder filled in the via- Since the upper copper (Cu) surface of the double-sided board 20 having a different material is interposed between the cream shoulder 300 and the aluminum heat sink 60, it is effective to transmit the high heat generated from the LED lamp to the aluminum heat sink 60 There was something wrong.

알루미늄은 열전도율은 높으나 전기가 흐르는 도체이므로 여름철 낙뇌 사고에 취약하고 대기권의 오염에 노출될 경우 산화가 잘된다. Aluminum has a high thermal conductivity, but it is an electrically conducting conductor, so it is susceptible to a brainwashing accident in summer and oxidized when exposed to atmospheric pollution.

그리고 도 1의 (b)에서와 같이 가로등이나 옥외용 등기구는 어두운 길을 밝히기 위해 LED를 하방으로 향하도록 함에 따라 방열구조체인 알루미늄 기구(600)는 상부에 위치하게 된다. As shown in FIG. 1 (b), the street lamp or the outdoor lamp is oriented downward to illuminate a dark road, and the aluminum mechanism 600, which is a heat dissipating structure, is located at the upper part.

그런데 상기 LED등을 이용한 가로등이나 옥외용 등기구 위에는 많은 새들의 휴식처가 되어 배설물에 의해 산화를 촉진시키고, 나트륨 등기구보다 발광점이 낮아 벌레 및 거미들의 서식지가 되어 대형 방열구조체인 알루미늄 기구(600)의 낮은 부분(610) 즉 주름모양의 골부분에 산화 및 부식이 빠르게 진행되며, 알루미늄 케이스의 자체 중량으로 인하여 낙뢰, 바람 등 외부의 충격에 의해 LED 등기구가 쉽게 지면으로 추락하여 지나는 행인을 다치게 하는 문제가 발생하였다. On the street lamp or outdoor lamp using the LED, etc., many birds become resting places, which promotes oxidation by excretion. Since the luminous point is lower than that of the sodium lamp, it becomes a habitat for insects and spiders, (610), that is, the corrugated valleys are rapidly oxidized and corroded. Due to the own weight of the aluminum case, there is a problem that the LED luminaire easily falls to the ground due to external impact such as lightning, Respectively.

국내 등록특허 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등”Korean Patent No. 10-0975970 " Large illumination lamp having power LED "

따라서 본 발명은 LED를 갖는 대형 조명등에 있어서 방열기능을 효율적으로 하면서도 조류의 배설물에 의한 부식을 방지하여 내구 연한을 연장하며, 등기구의 경량화를 통해 외부 충격에도 쉽게 추락하지 않고 설치가 용이한 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an LED lighting device capable of efficiently dissipating a heat radiation function in a large illumination lamp having an LED, while preventing corrosion caused by algae excrement to extend its durability and lightening the luminaire, And a case integrally formed with the heat dissipating body.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 알루미늄 방열체(60)를 구비한 LED 조명등에 있어서, 상기 알루미늄 방열체(60)는 조명등의 케이스(70)내에 개재되되, 상기 알루미늄 방열체(60)의 내측은 PCB어셈블리(50)의 하부 동박면에 접촉되고 외측은 상기 케이스(70) 내측에 접촉되며, 케이스(70)의 재질은 수지로 하되 알루미늄 방열체(60) 외측에 접하는 부위는 일정 두께의 수지가 코팅층을 형성하고, FR-4 소재의 상하부에 동(Cu)박면이 부착된 양면기판(FR-4 PCB)과 상기 양면기판의 상부 동박면에 상기 파워 LED의 리드 프레임을 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)를 구비하고, 상기 양면기판(FR-4 PCB)의 LED가 위치하는 곳마다 하나의 비아홀(23)을 상부 동박면에서 하부 동박면까지 관통되도록 형성하고, 상기 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)가 개재되되, 열전달 매체(30)의 일측은 LED의 발열부위 방열점(19)에 접촉되고 타측은 하부 동박면의 비아홀(23)에 노출되게 성되어 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전달 매체(30)를 하나로 패키지화 한 PCB어셈블리 (50)를 포함하고, 알루미늄 방열체(60)는 상기 PCB 어셈블리(50)을 구성하는 양면기판(20)의 하부 동박면에 면접촉되게 결합되면서 열전달 매체(30)와 접촉되어 파워 LED(10)에서 발생하는 고열을 방열하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an LED lighting device including an aluminum heat sink (60), wherein the aluminum heat sink (60) is interposed in a case (70) The inside of the case 70 is in contact with the lower copper surface of the PCB assembly 50 and the outside of the case 70 is in contact with the inside of the case 70. The case 70 is made of resin and the outside of the aluminum heat- (FR-4 PCB) having a copper layer on its upper and lower sides and a lead frame of the power LED on the upper copper surface of the double-sided board. A via hole 23 is formed to penetrate from the upper copper foil surface to the lower copper foil surface where the LED of the double-sided board (FR-4 PCB) is located, and the via hole 23 ), A heat transfer medium (30) is interposed, and a heat transfer medium 30 is exposed to the heat radiation point 19 of the heat generating part of the LED and the other side is exposed to the via hole 23 of the lower copper foil surface so that the power LED 10, The aluminum heat sink 60 is connected to the lower copper surface of the double-sided board 20 constituting the PCB assembly 50 in a surface contact manner, and contacts the heat transfer medium 30 And dissipates heat generated by the power LED 10.

본 발명은 알루미늄 방열체에 수지 코팅층을 형성함으로써 조류 배설물로 인한 부식이 방지되는 장점이 있다. The present invention is advantageous in that corrosion of algae excrement is prevented by forming a resin coating layer on the aluminum heat sink.

또한 케이스(외피)를 상기 방열체에 코팅층을 형성하는 수지로 구성함으로써 LED 등기구의 경량화를 통하여 작업의 안정성과 외부의 충격에 의한 추락의 위험을 최소화 할 수 있으며, 등기구 케이스의 비금속화로 낙뢰로부터 효과적으로 보호할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the casing (sheath) is made of a resin for forming a coating layer on the heat discharging body, the lightness of the LED lamp can be reduced to minimize the risk of falling due to work stability and external impact. There is an advantage to be able to protect.

도 1은 본 발명 출원인의 등록된 특허공보에 기재된 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 LED의 PCB 어셈블리 단면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 LED 조명등의 예시 사진도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 LED의 알루미늄 방열체의 구성을 보여주는 도면.
도 5는 열전도성 칩의 구성도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a large illumination lamp having a power LED as described in a registered patent publication of the applicant of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a PCB assembly of an LED according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary photograph of an LED lighting lamp according to an embodiment of the present invention,
4 is a view showing a configuration of an aluminum heat sink of an LED according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a thermally conductive chip.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어 LED를 갖는 대형 조명등에 대한 구체적인 구성은 앞서 배경기술에서 제시된 본원 출원인의 특허등록 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등”에 개시되어 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 기본적인 구성을 함께 설명하기로 한다. In the description of the present invention, a specific configuration for a large-sized lamp having an LED is disclosed in a patent application No. 10-0975970 entitled " Large-sized lamp having a power LED " And a basic configuration will be described below to facilitate understanding of the present invention.

도 2 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 크게 파워 LED(10), 양면기판(FR-400 PCB)(20), 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 비아홀(23)에 끼움장착되는 열전달 매체(30), 알루미늄 방열체(60) 및 케이스(70)로 구성된다. 2 to 3, the LED lighting lamp 2 including the resin-coated heat sink according to the embodiment of the present invention includes a power LED 10, a double-sided board (FR-400 PCB) 20, A heat transfer medium 30 fitted to the via hole 23 of the double-sided board (FR-400 PCB) 20, an aluminum heat sink 60 and a case 70.

도 2를 참조하면, 파워 LED(10)는 극판(9)에 고정되는 V자형 반사경(11)과 상기 극판(9) 일측에는 애노우드(Anode : A) 단자(12)가 접속되고 상기 애노우드(A) 단자(12)에는 부재간의 전기적 접촉을 확실히 하기 위해 금(Au)으로 된 반원형의 금(Au) 본딩 와이어(Gold bonding wire)(13)가 캐소오드(cathode : K) 단자(15)쪽으로 휘어져 있다. 2, the power LED 10 includes a V-shaped reflector 11 fixed to the electrode plate 9 and an anode (A) terminal 12 connected to one side of the electrode plate 9, A gold bonding wire 13 made of gold (Au) is connected to a cathode (K) terminal 15 to secure electrical contact between the members (A) .

파워 LED는 상기 V자형 반사경(11) 중앙에 오목렌즈(14)가 안착되고 그 하단에는 캐소오드(K) 단자(15)가 연결되어 있다. 상기 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)에 전압을 인가하면 상기 애노우드(A) 단자(12)와 연결된 금(Au) 본딩 와이어(13)를 통해 상기 캐소오드(K) 단자(15)로 반도체 전자(e)가 높은 에너지에서 낮은 에너지로 이동하는 편차에 의해 방전개시와 동시에 빛을 발생하게 된다. The power LED has a concave lens 14 mounted on the center of the V-shaped reflector 11 and a cathode terminal 15 connected to the bottom of the V- When a voltage is applied to the anode (A) terminal 12 and the cathode (K) terminal 15, the gold (Au) bonding wire 13 connected to the anode 12 ' And the semiconductor (e) moves from the high energy to the low energy with the odd (K) terminal 15 to generate light simultaneously with the start of the discharge.

그리고 상기 V자형반사경(11) 내부는 수지몰드(16)로 충진되고 그 상부에 볼록렌즈(17)가 안착되어 있다. 그리고 파워 LED 발열부위(18)에는 방열점(19)이 형성되어 있다. The inside of the V-shaped reflector 11 is filled with a resin mold 16, and a convex lens 17 is seated thereon. A heat dissipation point (19) is formed in the power LED heat generation region (18).

상기 양면기판(FR-4 PCB)(20)은 FR-4 소재의 중간층(21)의 상하부에 동(Cu)박면(22a, 22b)이 부착되어 구성되며, 상기 파워 LED(100)가 위치하는 곳마다 펀칭 가공에 의해 비아홀(23)을 형성하며, 상부에는 파워 LED(10)의 리드 프레임(Lead Frame)(+극, -극) 즉, 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)를 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)(34)가 형성된다. The double-sided board (FR-4 PCB) 20 is formed by attaching Cu thin faces 22a and 22b to upper and lower portions of an intermediate layer 21 of FR-4 material. A via hole 23 is formed by punching every place and a lead frame (positive pole, negative pole) of the power LED 10, that is, an anode (A) terminal 12 and a cathode A solder pad 34 for fixing the terminal 15 is formed.

상기 양면기판(20)의 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 끼움장착 하되, 열전달 매체 솔더 패드(34)의 높이에 준하도록 형성한다. The heat transfer medium 30 is fitted into the via hole 23 of the double-sided board 20 so that the heat transfer medium is formed to have a height equal to the height of the solder pad 34.

이는 종래의 열전달 매체(30)를 구현함에 있어서 양면기판(FR-400 PCB)(20)에 형성된 멀티 스루홀에 무연납(Pb)을 충진 및 고착시키는 번거로운 방식을 탈피하고, 열저항이 높은 무연납 크림숄더(300)로 인하여 방열점 열의 방열 효과가 떨어지는 단점을 해결해 준다. This is because, in implementing the conventional heat transfer medium 30, the troublesome method of filling and fixing the non-lead Pb to the multi-through holes formed in the double-sided board (FR-400 PCB) 20 is eliminated, And the heat radiation effect of the heat radiation point heat is lowered due to the pour cream shoulder (300).

즉 본 발명에서는 열전달 매체(30)를 간소한 방법으로 구현하고 열효율도 우수하도록 하며, 도 5에 도시된 바와 같이 직경 2Ø의 원기둥형 비철금속을 깊이 0.8mm와 너비 0.4mm로 와이어 컷팅하여 단면을 “

Figure 112014054701062-pat00001
”형상으로 가공한 열전도성 칩(Chip)(32)은 라디에이타의 원리와 같이 열전도성 칩의 표피로 흐르는 방열을 극대화 하기 위해 표면적을 확대하여 방열 효율을 향상시킨 것이다.That is, in the present invention, the heat transfer medium 30 is implemented by a simple method and the thermal efficiency is also excellent. As shown in FIG. 5, a cylindrical nonferrous metal having a diameter of 2 Ø is cut to a depth of 0.8 mm and a width of 0.4 mm,
Figure 112014054701062-pat00001
Shaped thermoelectric chip 32 improves the heat dissipation efficiency by enlarging the surface area to maximize the heat radiation to the skin of the thermally conductive chip as the principle of the radiator.

본 발명에서 열전도성 칩(Chip)(32)은 은(Ag), 동(Cu) 등으로 형성할 수 있으며, 더 바람직하게는 은(Ag)으로 형성한다. In the present invention, the thermally conductive chip 32 may be formed of silver (Ag), copper (Cu) or the like, more preferably silver (Ag).

상기 열전도성 칩(32)은 양면기판(20)에 다수개로 형성되는 비아홀(23)에 삽입 후 LED(10)의 써멀(thermal)단자와 결합되게 하여 방열구조를 구성한다. The thermally conductive chip 32 is inserted into a via hole 23 formed on a double-sided substrate 20 and then bonded to a thermal terminal of the LED 10 to form a heat dissipation structure.

즉, 파워 LED(10) 후면 방열점(19)으로부터 열전달 매체(30)인 열전도성 칩(32)을 거쳐 상기 양면기판(20)의 하부 동(Cu)박면(22b) 하단까지 연장되게 일체화되도록 하여 열전달이 원활하도록 구성한다. 이로써 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전성 칩(32)를 하나로 패키지함으로써 PCB 어셈블리(50)를 구성한다. That is, the power LED 10 is integrated from the rear heat dissipation point 19 of the power LED 10 through the thermally conductive chip 32 serving as the heat transfer medium 30 to the lower copper (Cu) thin surface 22b of the double- Thereby facilitating heat transfer. Thus, the power LED 10, the double-sided board 20, and the thermoelectric chip 32 are packaged together to form the PCB assembly 50.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)의 예시 사진도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 LED의 알루미늄 방열체(60)의 구성을 보여주는 도면이다. FIG. 3 is an exemplary photograph of an LED illuminating lamp 2 having a resin-coated heat sink according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the structure of an aluminum heat sink 60 of an LED according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 3 및 도 4를 함께 참조하며, 상기 PCB 어셈블리(50)에서 양면기판(20)의 양면 중 열전성 칩(32)이 노출되는 하부 동(Cu)박면(22b)면에는 알루미늄 방열체(60)를 면접고정되게 하여 파워 LED(10)에서 발생하는 고열에 대한 자연 방열효율이 극대화 되도록 한다. 3 and 4, the lower copper (Cu) thin-walled surface 22b of the PCB assembly 50 on which the thermoelectric chips 32 are exposed on both sides of the double-sided board 20 is provided with an aluminum heat sink 60 So that the natural heat radiation efficiency with respect to the high heat generated by the power LED 10 can be maximized.

그리고 상기 파워 LED(10)를 포함하는 PCB 어셈블리(50) 및 알루미늄 방열체(60)를 보호하기 위한 덮게로 케이스(70)를 형성하되 상기 알루미늄 방열체는 케이스(70)에 내접되게 일체로 형성된다. A cover case 70 for protecting the PCB assembly 50 including the power LED 10 and the aluminum heat sink 60 is formed and the aluminum heat sink is formed integrally with the case 70 do.

상기 구성의 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등의 특징적인 구성은 장섬유의 절사를 최소화 되게 구현한 고강도 장섬유 소재를 압출 사출하여 케이스(70) 내에 알루미늄 방열체(60)을 일체로 인서트 성형함으로써 방열기능을 수행하면서도 부식에 강하고, 기계적 강도가 강하며, 경량화를 통해 외부 충격에 의한 추락으로부터 보다 안전한 조명등을 제공한다. The characteristic feature of the LED lighting lamp having the case 70 integrated with the resin-coated heat sink 60 of the above-described configuration is that the high strength long fiber material, which realizes minimized cutting of long fibers, is extruded and injected, The aluminum heat sink 60 is integrally formed by insert molding to provide a light which is strong against corrosion while performing a heat radiation function, has a strong mechanical strength, and is safer from a fall due to an external impact through weight reduction.

이를 보다 상세히 설명한다. This will be described in more detail.

도 3에 예시된 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 주로 가로등으로서 사용된다. The LED lighting lamp 2 having the resin-coated heat sink shown in Fig. 3 is mainly used as a street lamp.

여기서 가로등은 지상으로부터 높은 곳에 설치되어 길을 비추기 위해 도 3의 (b)와 같이 파워 LED(10) 들은 하방으로 향하게 된다. Here, the street light is installed at a high place from above the ground, and the power LEDs 10 are directed downward as shown in FIG. 3 (b) in order to illuminate the road.

이러한 점을 감안하여 도 4에 도시된 파워 LED(10)들은 도 2에 도시된 파워 LED(10)들에 대하여 거꾸로 표현한 것이다. In view of this, the power LEDs 10 shown in FIG. 4 are inverted with respect to the power LEDs 10 shown in FIG.

도 4를 참조하면, 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등을 구성하는 알루미늄 방열체(60)는 다수개의 방열핀(62)이 돌출형성된다. Referring to FIG. 4, a plurality of heat dissipation fins 62 protrude from the aluminum heat dissipator 60 constituting the LED lighting lamp having the case 70 integrated with the heat dissipator 60 coated with resin.

본 발명에서 알루미늄 방열체(60)는 케이스(70) 중 열이 많이 발생되는 파워 LED(10)가 위치되는 부분 즉 파워 LED(10)가 위치하는 PCB 어셈블리(50) 뒷 부분에 형성한다. In the present invention, the aluminum heat sink 60 is formed at a rear portion of the PCB assembly 50 where the power LED 10 is located, that is, where the power LED 10 is located.

그리고 상기 PCB 어셈블리(50) 및 알루미늄 방열체(60)는 보호하기 위한 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)는 기계적강도가 높고 전성이 풍부하며 내약품성이 강한 엔지니어링플라스틱 또는 고강도 장섬유 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)로 구성할수 있으며 이는 케이스(70) 전체가 알루미늄으로 형성된 기존 조명등과 비교하여 볼 때 중량을 월등하게 경량화 할 수 있어 중량에 의한 피로누적이 적고 이로 인해 추락위험으로부터 보다 안전한 LED 조명등을 제공한다.
The case 70 integrated with the heat dissipator 60 for protecting the PCB assembly 50 and the aluminum heat dissipator 60 is made of an engineering plastic having high mechanical strength and high chemical resistance and high chemical resistance, And can be made of long fiber GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics). This is because the entire weight of the case 70 can be reduced by weight compared with the existing lighting lamps formed of aluminum, so that the accumulation of fatigue due to weight is small, Provides safer LED lighting.

한편 종래의 알루미늄 케이스 방열체(60)는 열전도율은 높으나 전기가 흐르는 도체이므로 여름철 낙뢰 사고에 취약하고 대기권의 오염에 노출될 경우 산화가 잘되며 특히 알루미늄 방열체(60)의 저부(62)에는 새들의 배설물이 쌓이게 되어 산화가 촉진된다. Meanwhile, since the aluminum case heat sink 60 has a high thermal conductivity, it is susceptible to a lightning strike in the summer because it is an electrically conducting conductor. When exposed to pollution in the atmosphere, oxidation is good. Especially, in the bottom portion 62 of the aluminum heat sink 60, The excrement is accumulated and the oxidation is promoted.

그 결과 조명등의 일부 구성인 알루미늄 방열체의 내구연한이 반영구적인 LED 광원에 비해 짧으므로 LED조명등의 수명이 방열체에 종속되는 경향이 있다. As a result, the lifetime of the LED light source tends to be dependent on the heat sink since the lifetime of the aluminum heat sink, which is a part of the illumination light, is shorter than that of the semi-permanent LED light source.

이를 해결하기 위해 알루미늄 방열체(60)에 수지 또는 GFRP 소재를 인서팅 압출성형하여 케이스(70)을 성형함으로써 알루미늄 방열체의 다수개의 돌출된 방열핀(62)에 수지 코팅층(64)을 형성한다. In order to solve this problem, a resin coating layer 64 is formed on a plurality of protruded heat dissipating fins 62 of the aluminum heat dissipating body by molding the case 70 by inserting and extruding resin or GFRP material into the aluminum heat dissipating body 60.

수지코팅층(64)의 재질은 케이스(70)와 동일하게 고강도 장섬유 GFRP 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 성형하기 위해서는 금형틀내에 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식으로 삽입 위치시키고 수지 또는 고강도 장섬유 GFRP를 투입함으로써 인서터 사출성형 할 수 있다.The resin coating layer 64 is preferably made of high strength long fiber GFRP resin in the same manner as the case 70. In order to mold the case 70 integrated with the heat dissipating body 60 coated with resin, The insulator can be injection-molded by inserting the heat discharging body 60 in an inserter manner and injecting resin or high strength long fiber GFRP.

수지코팅층(64)시 케이스(70)를 동시에 일체로 형성하는 것이 바람직한바 이를 위해 금형의 모양을 이에 준하도록 형성한다. It is preferable that the case 70 is integrally formed at the same time when the resin coating layer 64 is formed.

고강도 장섬유 GFRP 수지는 부도체로서 고강도 장섬유 GFRP 수지 및 고분자 세라믹을 융합하여 구현할 수 있으며, 내부식성, 낙뇌 방지 및 조류 배설물로 인한 부식방지 기능을 하게 된다. The high-strength long-fiber GFRP resin can be realized by fusing high-strength long-fiber GFRP resin and polymer ceramics as an insulator, and has anti-corrosive property, anti-rusting effect and anti-corrosion effect by algae excrement.

그리고 케이스(70) 전반적으로 상기 고강도 장섬유 GFRP 수지로 일체 구성함으로써 기존의 금속제 케이스로 구성된 가로등 대비 중량을 30％이상 경량화를 구현할 수 있어 설치 후 폭풍 등에 의한 낙하 사고율을 줄이고 운송비도 절감할 수 있다. By integrating the case 70 with the high-strength long-fiber GFRP resin as a whole, it is possible to realize weight reduction of 30% or more as compared with a street lamp made of a conventional metal case, thereby reducing the fall accident rate caused by storms, .

방열핀(62)에 코팅되는 수지코팅층(64)은 두꺼울수록 조류의 배설물로 인한 내식성은 강화되나, 이에 반비례하여 방열 효과는 저감된다. The thicker the resin coating layer 64 coated on the radiating fin 62, the stronger the corrosion resistance due to the excretion of algae, but the heat radiation effect is reduced inversely.

이에 따라 조류의 배설물에 의한 산화를 충분히 방지하면서도 합리적인 방열효과를 달성하기 위해 수지코팅층(64)의 두께를 1mm ∼ 3mm 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다. Accordingly, it is desirable to limit the thickness of the resin coating layer 64 to within the range of 1 mm to 3 mm in order to sufficiently prevent the oxidation by the excretion of algae while achieving a reasonable heat dissipation effect.

이에 따라 상기 방열체(60)의 합리적인 방열 기능을 달성하기 위해 상기 수지코팅층(64)의 두께를 조류의 배설물이 쌓이는 골 부위는 수지코팅층(64)의 두께를 뚜껍게하고, 조류의 배설물이 쌓이지 않는 마루 부위는 얇게 형성하며, 바람직하기로는 방열핀(62)의 골 부위는 3mm이하로 하고, 방열핀(62)의 마루부위는 1mm이상으로 하되 골 부위에서 마루 부위간의 수지코팅층(64) 두께는 골에서 마루 부위로 갈수록 얇아지게 형성하는 것이 바람직하다. Accordingly, in order to achieve a reasonable heat dissipation function of the heat discharging body 60, the thickness of the resin coating layer 64 is set so that the thickness of the resin coating layer 64 becomes large and the excrement of algae accumulates The thickness of the resin coating layer 64 between the floor portions of the radiating fin 62 is set to be not less than 1 mm and the thickness of the resin coating layer 64 between the floor portions of the radiating fin 62 is not more than 1 mm, It is preferable to form the trenches so as to become thinner toward the floor.

방열핀(62)을 형성함에 있어서 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 하향으로 뾰족하게 돌출되는 요철형상의 소형돌기(62a)들이 상하로 다 수개 배열형성되도록 한다. 소형돌기(62a)들은 수지코팅층(64)이 보다 강하게 결합되게 하고 표면적의 증대로 인하여 방열효과도 높여준다. In forming the radiating fin 62, as shown in FIG. 4, small projections and protrusions 62a protruding downwardly are formed vertically and several times. The small protrusions 62a allow the resin coating layer 64 to be more strongly bonded and increase the surface area to increase the heat dissipation effect.

바람직하기로는 하향으로 경사지게 돌출된 소형돌기들이 다 수개 배열된 상기 방열핀의 수지 코팅층은 방열핀 높이의 1/2 하방부는 방열핀의 전구역이 코팅되고, 방열핀 높이의 1/2 상방부는 하향으로 경사진 소형돌기의 상부만 코팅되고 하부는 수지코팅이 생략되어 알루미늄 방열체가 노출되게 코팅되게 함으로써 조류의 배설물이 닿을 우려가 없는 부위는 코팅층을 생략함으로써 방열효과를 향상시킬 수 있다(도면생략).
Preferably, the resin coating layer of the radiating fin having a plurality of small protrusions protruding downwardly sloping is coated with the radiating fin in a lower half portion of the radiating fin height, and the upper half of the radiating fin height is coated with a small protrusion The resin coating is omitted so that the aluminum heat dissipating body is exposed so that the heat dissipation effect can be improved by omitting the coating layer at the portions where the excrement of the algae is not likely to touch.

상기 구성의 본 발명 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 방열기능을 하면서도 부식이 잘 되지 않고 오래 사용할 수 있으며 낙뇌 사고로부터 보다 안전하며 전체 중량도 기존 가로등 대비 30％ 이상 가벼워 낙하 사고율도 줄여준다. The LED illuminating lamp (2) with the resin coated heat sink of the present invention having the above-described structure can be used for a long period of time without being corroded while having a heat radiation function. .

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of claims and equivalents thereof.

(2)--수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등
(9)--극판 (10)--파워 LED
(11)--반사경 (12)--애노우드
(13)--금(Au) 본딩와이어 (14)--오목렌즈
(15)--캐소오드 (16)--수지몰드
(17)--볼록렌즈 (18)--발열부위
(19)--방열점 (20)--양면기판
(21)--FR-4 소재의 중간층 (22a)(22b)--상,하부 동(Cu)박면
(23)--비아홀 (30)--열전달 매체
(32)-열전도성 칩(Chip) (34)--숄더패드
(50)--PCB 어셈블리 (60)--알루미늄 방열체
(62)--방열핀 (62a)--소형돌기
(64)--수지코팅층 (70)--케이스 (2) - LED lighting with a resin-coated heat sink
(9) - Plate (10) - Power LED
(11) -reflector (12) -anode
(13) - gold (Au) bonding wire (14) - concave lens
(15) -Cathode (16) - Resin mold
(17) - convex lens (18) - area of fever
(19) - heat dissipation point (20) - double-sided substrate
(21) - intermediate layer (22a) (22b) of FR-4 material - upper and lower copper (Cu)
(23) - via hole (30) - heat transfer medium
(32) - thermally conductive chip (34) - shoulder pad
(50) - PCB assembly (60) - Aluminum heat sink
(62) - radiating fin (62a) - small projection
(64) - Resin coating layer (70) - Case

Claims (8)

알루미늄 방열체(60)를 구비한 LED 조명등에 있어서,
상기 알루미늄 방열체(60)는 조명등의 케이스(70)내에 개재되되, 상기 알루미늄 방열체(60)의 내측은 PCB어셈블리(50)의 하부 동박면에 접촉되고 외측은 상기 케이스(70) 내측에 접촉되며,
케이스(70)의 재질은 수지로 하되 알루미늄 방열체(60) 외측에 접하는 부위는 일정 두께의 수지가 코팅층을 형성하고,
상기 LED 조명등은 FR-4 소재의 상하부에 동(Cu)박면이 부착된 양면기판(FR-4 PCB)과 상기 양면기판의 상부 동박면에 파워 LED(10)의 리드 프레임을 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)를 구비하고, 상기 양면기판(FR-4 PCB)의 LED가 위치하는 곳마다 하나의 비아홀(23)을 상부 동박면에서 하부 동박면까지 관통되도록 형성하고,
상기 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)가 개재되되, 열전달 매체(30)의 일측은 LED의 발열부위 방열점(19)에 접촉되고 타측은 하부 동박면의 비아홀(23)에 노출되게 형성되어 상기 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전달 매체(30)를 하나로 패키지화 한 PCB어셈블리 (50)를 포함하고,
알루미늄 방열체(60)는 상기 PCB 어셈블리(50)을 구성하는 양면기판(20)의 하부 동박면에 면접촉되게 결합되면서 열전달 매체(30)와 접촉되어 파워 LED(10)에서 발생하는 고열을 방열하는 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
In an LED lamp having an aluminum heat sink (60)
The inside of the aluminum heat sink 60 is in contact with the lower copper surface of the PCB assembly 50 and the outside of the aluminum heat sink 60 is in contact with the inside of the case 70. [ And,
The case 70 is made of a resin, and a portion of the case 70, which is in contact with the outside of the aluminum heat sink 60,
The LED lighting lamp includes a double-sided board (FR-4 PCB) having a copper foil on the upper and lower portions of a FR-4 material and a solder A via hole 23 is formed to penetrate from the upper copper foil surface to the lower copper foil surface where the LED of the double-sided board (FR-4 PCB) is located,
One side of the heat transfer medium 30 is formed in the via hole 23 so that one side of the heat transfer medium 30 is in contact with the heat radiation point 19 of the heat generating portion of the LED and the other side is exposed in the via hole 23 of the lower copper foil surface And a PCB assembly 50 in which the power LED 10, the double-sided board 20 and the heat transfer medium 30 are packaged together,
The aluminum heat sink 60 is brought into contact with the lower copper surface of the double-sided board 20 constituting the PCB assembly 50 so as to be in surface contact with the heat transfer medium 30, And a case (70) integrated with a resin-coated heat sink (60).
제1항에 있어서,
상기 알루미늄 방열체(60)의 외측은 다수개의 돌출된 방열핀(62)로 형성된 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
And an outer case of the aluminum heat dissipating body 60 is formed of a plurality of protruded heat dissipating fins 62. The LED lighting light has a case 70 integrated with the heat dissipating body 60 coated with resin.
제2항에 있어서,
방열핀(62)에 코팅되는 수지코팅층(64)의 두께는 1mm∼3mm인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
3. The method of claim 2,
And a resin coating layer (64) coated on the radiating fin (62) has a thickness of 1 mm to 3 mm. The LED lighting lamp has a case (70) integrated with a resin coated heat sink (60).
제2항에 있어서,
상기 방열핀(62)에 코팅되는 수지코팅층(64)의 두께는 방열핀(62) 하부인 골에서 상부인 마루로 갈수록 얇게 형성하되, 하부는 3mm 이하이고 상부는 1mm이상인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
3. The method of claim 2,
The thickness of the resin coating layer 64 coated on the heat dissipation fin 62 is thinner from the valley below the heat dissipation fin 62 to the upper surface of the heat dissipation fin 62. The lower portion is 3 mm or less and the upper portion is 1 mm or more. And a case (70) integrated with the body (60).
제2항에 있어서,
방열핀(62)은 하향으로 뾰족하게 돌출되는 요철형상의 소형돌기(62a)들이 상하로 다 수개 배열 형성됨을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
3. The method of claim 2,
The heat dissipation fin 62 has a plurality of concave-convex small protrusions 62a projecting downwardly, and a plurality of small protrusions 62a are vertically arranged. The heat dissipation body 60 is integrated with a case 70, .
제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지는 고강도 장섬유 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)임을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the resin is high-strength long-fiber GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics), and the case 70 integrated with the resin-coated heat sink 60.
삭제delete 제1항에 있어서,
열전달 매체(30)는 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 어느 하나로 구성되는 원기둥형의 비철금속재질로 하되 단면이 “
Figure 112014074475196-pat00002
”형상으로 가공된 열전도성 칩(Chip)(32)인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등. The method according to claim 1,
The heat transfer medium 30 is made of a cylindrical non-ferrous metal material composed of silver (Ag) or copper (Cu)
Figure 112014074475196-pat00002
And a case 70 integrated with the resin-coated heat sink 60, which is a thermally conductive chip (Chip)
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