KR101469014B1 - 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치 - Google Patents

방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 엘이디를 갖는 엘이디 패키지와; 상기 엘이디 패키지가 실장되는 열가소성 플라스틱 기판; 및 상기 열가소성 플라스틱 기판과 일체로 형성되는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치를 제공한다.

Description

방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치{ILLUMINATION APPARATUS HAVING A THERMAL PLASTIC BOARD}
본 발명은 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치에 관한 것으로서, 제조 공정이 간단하고 열전도성이 우수하며, 엘이디로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판은 일반적으로 합성수지인 절연층에 회로패턴이 형성되어 만들어진다.
인쇄회로기판은 절연층상에 형성된 회로패턴을 덮도록 별도의 절연층을 형성하고 그 표면에 다시 회로패턴을 형성한다.
이와 같은 인쇄회로기판을 다층 인쇄회로기판이라고 한다. 물론, 하나의 절연층의 양측 표면에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴과 절연층의 표면에 솔더레지스터를 도포하여 인쇄회로기판을 만들수 도 있다.
그리고, 조명 장치 특히 엘이디를 사용하는 하우징 내의 좁은 공간에 인쇄회로기판을 설치하여 사용하는 경우, 인쇄회로기판에서는 많은 열이 발생된다. 이와 같이 발생되는 열을 인쇄회로기판 전체로 보다 효과적으로 분산시키지 않으면, 발열이 특정한 위치에 집중되어 그 위치의 인쇄회로기판이 열에 의해 손상되거나 그 위치에 설치된 부품이 열에 의해 손상되는 문제점이 있다.
열전도성을 우수하게 하기 위해 수지계 인쇄회로기판을 사용하지만, 이는 가격이 고가로 형성되어 제작 단가에 불리하다.
또한, 메탈코어 기판을 사용하는 경우에, 열전도율은 우수하지만, 금속의 전도성을 없애기 위한 T-Preg(T-Plug) 사용으로 인한 가격 상승 및 공정 불량율 상승되는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록실용 제20-0415666호(등록일: 2006년 04월 28일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 피씨비의 전원공급단에 피스를 관통시켜 피스의 선단이 전선과 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 조명장치에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 제조 공정이 간단하고 열전도성이 우수하며, 엘이디로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치를 제공함에 있다.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 다수의 엘이디를 갖는 엘이디 패키지와; 상기 엘이디 패키지가 실장되는 열가소성 플라스틱 기판; 및 상기 열가소성 플라스틱 기판과 일체로 형성되는 방열부를 포함하는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치를 제공한다.
상기 열가소성 플라스틱 기판은, 열가소성 플라스틱 층과, 상기 열가소성 플라스틱 층의 상단에 형성되는 제 1구리 패턴층과, 상기 제 1구리 패턴층의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 방열부는, 상기 열가소성 플라스틱 층 둘레부의 일부가 절개되어 형성되는 다수의 방열핀을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방열부는, 상기 열가소성 플라스틱 층의 하단에 접합되고, 둘레부에 다수의 방열핀이 형성되는 방열 부재인 것이 바람직하다.
상기 조명 장치는, 상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단에 체결되는 반원 형상의 확산 튜브와, 상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단으로부터 연장되어, 상기 확산 튜브의 상부에 형성되는 일정의 곡률을 갖는 상기 방열부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조명 장치는, 내부에 일정 공간을 형성하고, 상단이 개구되며 하단에 소켓이 설치되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되는 직류 변환 장치와, 상기 케이스의 상단에 설치되는 확산캡을 구비하고,
상기 열가소성 플라스틱 기판 및 상기 방열부는 상기 케이스의 상단에 고정 설치될 수 있다.
또한, 상기 조명 장치는 상기 엘이디 패키지를 사용하는 사이드 광원 방식과, 탑뷰 광원 방식 및 집광 방식 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명은 제조 공정이 간단하고 열전도성이 우수하며, 엘이디로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 조명 장치의 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 조명 장치의 다른 예를 보여주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 조명 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 조명 장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치를 설명한다.
본 발명의 조명장치에는 방열용 열가소성 플라스틱 기판이 채택된다.
따라서, 상기 방열용 열가소성 플라스틱 기판의 구성을 먼저 설명한다.
도 1은 본 발명의 열가소성 플라스틱 기판을 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조 하면, 구리 패턴층(210)을 갖는 열가소성 플라스틱 층(100)을 형성한다.
압출되어 형성되는 열가소성 플라스틱 층(100)의 상단에 구리 패턴층(210)을 압연롤을 사용하여 열압착하여 형성한다.
상기 구리 패턴층(210)의 패턴은 에칭에 의해 형성될 수 있다. 상기 구리 패턴층(210)은 제 1구리 패턴층(210)일 수 있다.
이어, 상기 구리 패턴층(210)의 상단에 PSR층 즉, 인쇄 라인층(310)을 형성한다. 여기서, 상기 인쇄 라인층(310)은 제 1인쇄 라인층(310)일 수 있다. 상기 제 1인쇄 라인층(310)에는 일정의 패턴이 형성된다.
상기와 같이 제조되는 열가소성 플라스틱 기판(1)은, 열가소성 플라스틱 층(100)과, 상기 열가소성 플라스틱 층(100) 상단에 형성되는 제 1구리 패턴층(210)과, 상기 제 1구리 패턴층(210)의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층(310)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1인쇄 라인층(310)에는 제 1구리 패턴층(210)을 노출시키는 패턴이 형성되고, 상기 패턴에는 구리와 같은 금속이 채워질 수 있다.
따라서, 상기 제 1인쇄 라인층(310)의 상단에는 엘이디 패키지와 같은 부품이 제 1구리 패턴층(210)과 연결되도록 실장될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 조명 장치의 일 예를 보여주는 도면들이다.
도 2를 참조 하면, 본 발명의 조명 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 단면 기판인 열가소성 플라스틱 기판(1)과, 엘이디 패키지(500)와, 방열부(600)를 포함한다.
상기 열가소성 플라스틱 기판(1)은 제 1구리 패턴층(210)과, 제 1구리 패턴층(210)의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층(310)을 포함한다.
상기 엘이디 패키지(500)는 상기 제 1인쇄 라인층(310)에 실장된다. 여기서, 상기 엘이디 패키지(500)는 제 1인쇄 라인층(310)에 형성되는 패턴(p)에 의해 제 1구리 패턴층(210)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 방열부(600)는 열가소성 플라스틱 층(100)의 일부로 형성된다.
즉, 상기 방열부(600)는 상기 열가소성 플라스틱 층(100) 둘레부의 일부가 절개되어 형성되는 다수의 방열핀(601)을 포함한다.
먼저, 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 열가소성 플라스틱 층(100)의 하단부 및 측단부에 일정 깊이의 홀이 형성되도록 절개한다.
따라서,도 5에 도시되는 바와 같이, 열가소성 플라스틱 층(100)의 하단부와 측단부에는 다수의 방열핀(601)이 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 조명 장치의 다른 예를 보여주는 도면들이다.
도 6을 참조 하면, 본 발명의 조명 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 단면 기판인 열가소성 플라스틱 기판(1)과, 엘이디 패키지(500)와, 방열부610를 포함한다.
상기 열가소성 플라스틱 기판(1)은 제 1구리 패턴층(210)과, 제 1구리 패턴층(210)의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층(310)을 포함한다.
상기 엘이디 패키지(500)는 상기 제 1인쇄 라인층(310)에 실장된다. 여기서, 상기 엘이디 패키지(500)는 제 1인쇄 라인층(310)에 형성되는 패턴(p)에 의해 제 1구리 패턴층(210)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 방열부(610)는 열가소성 플라스틱 층(100)의 하단에 별도의 방열부재(611)로 형성된다.
즉, 상기 방열부재(611)는 알루미늄 또는 열가소성 플라스틱재 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
먼저, 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 방열부재(611)의 하단부 및 측단부에 일정 깊이의 홀이 형성되도록 절개한다.
따라서,도 8에 도시되는 바와 같이, 방열부재(611)의 하단부와 측단부에는 다수의 방열핀(612)이 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 조명 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조 하면, 본 발명의 조명 장치는 확산튜브(710)와, 열가소성 플라스틱 기판(1)과, 방열부(720)로 구성된다.
특히, 상기 열가소성 플라스틱 기판(1)과 방열부(720)는 서로 하나의 몸체를 이룰 수 있다.
상기 확산 튜브(710)는 상기 열가소성 플라스틱 기판(1)의 양단에 체결되는 반원 형상으로 형성된다.
상기 열가소성 플라스틱 기판(1)은 상기 확산 튜브(710)의 양단에 고정 설치된다.
이에 더하여, 방열부(720)는 다수의 방열핀을 구비하고, 상기 방열부(720)의 양단은 열가소성 플라스틱 기판(1)의 양단으로부터 연장되어 형성된다.
상기 방열부(720)는 상방으로 볼록한 형상으로 형성된다.
상기의 예에 기술한 조명 장치에서의 열가소성 플라스틱 기판(1)에 형성되는 방열부(600,610)는 도 1 내지 도 8을 참조로 하여 설명한 예가 용이하게 채택될 수 있다.
도 10은 본 발명의 조명 장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 10을 참조 하면, 본 발명의 조명 장치는 내부에 일정 공간을 형성하고, 상단이 개구되며 하단에 소켓(811)이 설치되는 케이스(810)와, 상기 케이스(810) 내부에 설치되는 직류 변환 장치(820)와, 상기 케이스(810)의 상단에 설치되는 확산캡(830)으로 구성될 수도 있다.
이러한 경우, 상기 열가소성 플라스틱 기판(1) 및 방열부(600,610)는 상기 케이스(810)의 상단에 고정 설치되는 것이 좋다.
상기의 예에 기술한 조명 장치에서의 열가소성 플라스틱 기판(1)과 방열부(600,610)는 도 1 내지 도 8을 참조로 하여 설명한 예가 용이하게 채택될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 사이드 광원 방식 또는 탑뷰 광원 방식 또는 집광 방식 중 어느 하나의 조명 장치에 있어서, 본 발명에 따르는 열가소성 플라스틱 기판과 방열부를 구비할 수 있다.
즉, 엘이디 패키지는 열가소성 플라스틱 기판 상에 실장될 수 있다.
또한, 방열부의 경우, 상기 열가소성 플라스틱 기판의 일부를 사용하여 방열핀을 구성하는 예와, 기판에 부착되는 알루미늄 또는 열가소성 플라스틱재로 형성되며 방열핀을 구비하여 구성하는 예가 어느 하나 또는 모두 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르는 실시예는 다양한 광원 방식의 조명 장치에서의 엘이디 패키지를 실장함과 아울러 방열을 수행함으로써, 수지계의 열전도 특성 보다 우수한 잇점이 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 수지계 기판 또는 메탈 코어 기판 대배 제조 공정이 단순하여 제조 비용을 낮출 수 있고, 일체의 제품으로 제조하기 때문에 불량률을 낮출 수 있다.
이상, 본 발명의 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 열가소성 플라스틱 기판 100, 110 : 열가소성 플라스틱 층
210 : 제 1구리 패턴층 310 : 제 1인쇄 라인층
500 : 엘이디 패키지 600,610 : 방열부 710 : 확산 튜브
810 : 케이스 820 : 직류 변환 장치 830 : 확산캡

Claims (7)

  1. 다수의 엘이디를 갖는 엘이디 패키지;
    상기 엘이디 패키지가 실장되는 열가소성 플라스틱 기판;
    상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단에 체결되는 반원 형상의 확산 튜브; 및
    상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단으로부터 연장되어, 상기 확산 튜브의 상부에 형성되는 일정의 곡률을 갖는 방열부를 포함하며,
    상기 열가소성 플라스틱 기판은, 열가소성 플라스틱 층과, 상기 열가소성 플라스틱 층의 상단에 형성되는 제 1구리 패턴층과, 상기 제 1구리 패턴층의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층을 구비하며,
    상기 열가소성 플라스틱 층에는 상기 열가소성 플라스틱 층 둘레부의 일부가 절개되어 다수의 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 다수의 엘이디를 갖는 엘이디 패키지;
    상기 엘이디 패키지가 실장되는 열가소성 플라스틱 기판;
    상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단에 체결되는 반원 형상의 확산 튜브; 및
    상기 열가소성 플라스틱 기판의 양단으로부터 연장되어, 상기 확산 튜브의 상부에 형성되는 일정의 곡률을 갖는 방열부를 포함하며,
    상기 열가소성 플라스틱 기판은, 열가소성 플라스틱 층과, 상기 열가소성 플라스틱 층의 상단에 형성되는 제 1구리 패턴층과, 상기 제 1구리 패턴층의 상단에 형성되는 제 1인쇄 라인층을 구비하며,
    상기 열가소성 플라스틱 층의 하단에는 둘레부에 다수의 방열핀이 형성된 방열 부재가 접합된 것을 특징으로 하는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 조명 장치는 상기 엘이디 패키지를 사용하는 사이드 광원 방식과, 탑뷰 광원 방식 및 집광 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열용 열가소성 플라스틱 기판을 갖는 조명 장치.
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