KR101567808B1 - Ｌｅｄ모듈 기판용 커넥터 - Google Patents

Ｌｅｄ모듈 기판용 커넥터 Download PDF

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KR101567808B1 KR1020130025445A KR20130025445A KR101567808B1 KR 101567808 B1 KR101567808 B1 KR 101567808B1 KR 1020130025445 A KR1020130025445 A KR 1020130025445A KR 20130025445 A KR20130025445 A KR 20130025445A KR 101567808 B1 KR101567808 B1 KR 101567808B1
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Abstract

(과제) 조립성, 방열성 및 절연성이 우수한 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터의 제공을 목적으로 한다.
(해결수단) ＬＥＤ모듈 기판을 지지 및 전기적으로 접속하기 위한 커넥터로서, ＬＥＤ모듈 기판을 재치하는 하측 커버부재와, 당해 ＬＥＤ모듈 기판에 구비하는 급전패드에 탄성적으로 접속하는 접속단자를 구비한 상측 커버부재를 구비하고, 상기 하측 커버부재는 적어도 ＬＥＤ모듈 기판의 저면에 위치하는 부분이 열전도성 절연재로 형성되고, 상기 상측 커버부재는 ＬＥＤ모듈 기판으로부터 발광되는 빛이 외부로 조사되게 되어 있고, 상기 하측 커버부재에 ＬＥＤ모듈 기판을 재치시킨 상태에서 당해 하측 커버부재에 상기 상측 커버부재를 부착 시키는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터{CONNECTOR FOR LED SUBSTRATE MODULE}
본 발명은, 칩온 타입(chip on type)의 ＬＥＤ모듈 기판의 전기적 접속에 사용하는 커넥터에 관한 것이다.
ＬＥＤ소자가 기판에 실장된 ＣＯＢ(Ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ) 타입의 ＬＥＤ모듈 기판이 조명 등의 분야에서 채용되고 있다.
이러한 종류의 ＬＥＤ모듈 기판은 ＬＥＤ소자로부터 발생하는 열을 외부로 인출할 필요가 있다.
따라서 예를 들면 도10에 나타나 있는 바와 같이, 종래에는 방열용(放熱用)의 히트싱크(3)에 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 재치하고, 그 위에 급전용의 접속단자를 구비하는 커버부재(110)를 사용하여 히트싱크에 누르도록 비스 등의 부착부재(4a, 4b)에 의하여 부착하여 고정하고, 이 커버부재에 설치한 콘택트에 케이블선(5, 5)을 접속하고 있었다.
그러나 이러한 ＬＥＤ모듈 기판의 부착방법에서는, ＬＥＤ모듈 기판과 커넥터로서의 커버부재를 각각 개별적으로 히트싱크에 부착할 필요가 있어 조립작업이 어렵다.
또한 도10(c)에 나타나 있는 바와 같이 ＬＥＤ모듈 기판에 구비하는 급전패드에 급전하는 접속단자(116a)의 접촉력이 부착부재(4a, 4b)의 체결력에 의하여 변화되어 안정되지 않는 문제가 있었다.
또한 도10(d)에 나타나 있는 바와 같이 접속단자(116a)의 접점부에서 히트씽크(3)까지의 공간연면거리(空間沿面距離)(L0)가 짧아 리크(leak)하기 쉬운 과제도 있었다.
특허문헌1에, ＬＥＤ모듈을 데이지체인(daisy chain)으로 접속시키는 것이 가능한 ＬＥＤ커넥터를 개시하지만, 동(同) 공보에 개시하는 커넥터도 히트싱크의 위에 ＬＥＤ모듈 기판과 커넥터를 개별로 조립하는 것이다.
또한 특허문헌2에, ＬＥＤ패키지를, 열전도성과 전기절연성을 겸비한 재료를 사이에 삽입시켜서 히트싱크에 부착하는 기술을 개시하지만, 동 공보에 개시하는 조명장치는 ＬＥＤ모듈 기판용의 커넥터(커버부재)를 사용하나 것이 아니다.
특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개2012-164613호 공보 특허문헌2 : 일본국 공개특허 특개2012-109405호 공보
본 발명은, 조립성, 방열성 및 절연성이 우수한 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터는, ＬＥＤ모듈 기판을 지지 및 전기적으로 접속하기 위한 커넥터로서, ＬＥＤ모듈 기판을 재치하는 하측 커버부재와, 당해 ＬＥＤ모듈 기판에 구비하는 급전패드에 탄성적으로 접속하는 접속단자를 구비한 상측 커버부재를 구비하고, 상기 하측 커버부재는 적어도 ＬＥＤ모듈 기판의 저면에 위치하는 부분이 열전도성 절연재로 형성되고, 상기 상측 커버부재는 ＬＥＤ모듈 기판으로부터 발광되는 빛이 외부로 조사되게 되어 있고, 상기 하측 커버부재에 ＬＥＤ모듈 기판을 재치시킨 상태에서 당해 하측 커버부재에 상기 상측 커버부재를 부착시키는 것을 특징으로 한다.
여기에서 하측 커버부재라 함은, ＬＥＤ모듈 기판을 이면측에서 지지하기 위한 부재를 말하고, 상측 커버부재라 함은, ＬＥＤ소자가 실장되고 급전패드가 구비된 ＬＥＤ모듈 기판의 표면에 배치되고 또한 상기 급전패드에 탄성적으로 접속하는 급전용 접속단자를 구비한 것을 말한다.
본 발명에 있어서, 하측 커버부재는 열전도성 절연재로 성형되어 있더라도 좋고, 하측 커버부재는 상기 ＬＥＤ모듈 기판의 저면이 위치하는 부분을 개구하고, 당해 개구부에 열전도성 절연시트를 설치한 것이라도 좋다.
또한 하측 커버부재에 상측 커버부재를 부착시키는 부착력에 의하여 상측 커버부재에 설치한 급전용의 접속단자를 ＬＥＤ모듈 기판의 급전패드에 탄성적으로 접속시킬 수 있다.
본 발명에 관한 커넥터는, 미리 ＬＥＤ모듈 기판을 하측 커버부재와 상측 커버부재로 가조립(假組立; sub-assembly)하여 두는 것이 가능하기 때문에 이 커넥터에 ＬＥＤ모듈 기판을 지지시킨 채로 히트싱크에 부착할 수 있어 조립성이 우수하다.
또한 하측 커버부재와 상측 커버부재를 부착할 때에 소정의 접촉력으로 급전용의 접속단자가 ＬＥＤ모듈의 급전패드에 접촉하기 때문에 전기적으로 접속 안정성이 우수하다.
하측 커버부재는 높은 열전도성과 절연성을 구비하기 때문에, 종래의 ＬＥＤ모듈 기판을 히트싱크에 직접적으로 부착하는 것과 비교하여, 이 하측 커버부재에 의하여 공간연면거리를 길게 취할 수 있다.
도1은, (a)는 하측 커버부재의 위에 ＬＥＤ모듈 기판을 재치한 상태를 나타내고, (b)는 상측 커버부재를 하측 커버부재에 부착하여, 가조립한 상태를 각각 나타내는 도면이다.
도2의 (a)∼(c)는 커넥터의 조립순서를 나타낸다.
도3은, (a)는 커넥터를 히트싱크에 부착하기 전을 나타내고, (b)는 부착후를 각각 나타내는 도면이다.
도4는, (a)는 상측 커버부재를 이면으로부터 본 콘택트 부분을 나타내고, (b)는 상측 커버부재의 이면과 하측 커버부재와의 관계를 각각 나타내는 도면이다.
도5는, (a)∼(c)는 ＬＥＤ모듈 기판을 커넥터에 조립하는 순서의 단면도를 나타내고, (d)는 접점부의 공간연면거리를 각각 나타내는 도면이다.
도6은, (a)는 하측 커버부재에 개구부를 형성하고 이 개구부에 열전도성 절연시트를 설치한 예를 나타내고, (b)는 그 조립상태를 각각 나타내는 도면이다.
도7은, (a)∼(d)는 제2실시예의 조립 단면도를 나타내고, (e)는 접점부 부근의 확대도를 각각 나타내는 도면이다.
도8은 하측 커버부재에 형성된 개구부에 이면측에서 열전도성 절연시트를 설치한 예를 나타낸다.
도9의 (a),(b)는 접속단자의 다른 구조의 예를 나타낸다.
도10은, (a), (b)는 종래의 조립예를 나타내고, (c), (d)는 종래의 접점구조를 각각 나타내는 도면이다.
본 발명에 관한 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터(이하, 간단하게 커넥터라고 부른다)(1)의 구조예(構造例)를 도면에 의거하여 설명한다.
도1은 제1의 실시예를 나타내고, 도2에 조립순서를 나타낸다.
하측 커버부재(20)는 열전도율(정상법(定常法)) 1.5W/ｍＫ이상, 바람직하게는 5.0W/ｍＫ이상의 열전도성을 구비하고, 절연파괴전압(絶緣破壞電壓)이 1ＫＶ이상의 절연성을 구비하는 열전도성 절연 수지재료를 원재료로 하여 성형되어 있다.
하측 커버부재(20)는, ＬＥＤ모듈 기판(2)의 이면이 밀착하도록 중앙부의 상면(ＬＥＤ모듈 기판 재치면)이 평면으로 되어 있다.
또한 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 하측 커버부재(20)에 재치할 때에 소정의 위치에 위치결정 하기 쉽도록, 필요에 따라 돌기 또는 리브(rib) 모양의 위치결정부(22)가 형성되어 있다.
하측 커버부재(20)는, 후술하는 바와 같이 상측 커버부재(10)를 부착하기 위한 폴(pawl) 모양의 결합부(21a, 2lb)가 형성되어 있다.
하측 커버부재(20)의 상면에 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 재치한다.
이 ＬＥＤ모듈 기판의 형상의 한정은 없지만, 기판의 위에 ＬＥＤ소자를 실장한 발광부(2a)와 급전하기 위한 급전패드(2b, 2c)가 패턴 접속되어 있다.
상측 커버부재(10)는 수지성형품으로서, 본 실시예에서는 발광부(2a)가 위치하는 대략 원형 구멍형상의 개구부(11)를 구비하고, 급전용의 접속단자(16a, 16b)가 일체적으로 형성된 콘택트(15a, 15b)를, 도4에 나타나 있는 바와 같이 수용오목부(17a, 17b)에 보스(18a, 18b)에 의하여 부착하고 있다.
콘택트(15a, 15b)는 금속 탄성편(215a, 315a)을 대향하도록 배치한 예로 되어 있고, 이 한 쌍의 금속 탄성편(215a, 315a)의 사이에 상측 커버부재(10)의 케이블 접속구멍(13a, 13b)을 통하여 케이블선(와이어)을 삽입하여 접속한다.
콘택트(15a, 15b)는 상측 커버부재(10)의 보스부(18a, 18b)를 사용하여 조립하는 고정구멍(115a)을 구비함과 아울러 하측 커버부재(20)로부터 세워서 형성한 지지부(23a, 23b)에 의하여 하면측으로부터 지지되어 있다.
콘택트(15a, 15b)를 상측 커버부재(10)에 부착하는 수단에 한정은 없지만, 본 실시예는 보스부(18a, 18b)를 사용하여 열코킹(熱 caulking) 되어 있다.
또한, 접속단자는, 도9(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 압접단자나 압착단자에 의하여 미리 케이블선과 연결한 것이더라도 좋다.
상측 커버부재(10)에는, 하측 커버부재(20)에 형성한 폴모양의 결합부(21a, 2lb)에 부착시키기 위한 구멍형상의 피결합부(12a, 12b)를 구비한다.
피결합부(12a, 12b)를 구멍형상으로 하면, 폴모양의 결합부(21a, 2lb)를 삽입하는 것 만으로 상호의 위치결정을 할 수 있어, 안정된 탄성부착력이 얻어진다.
또한, 서로 부착할 수 있으면, 상측 커버부재(10)와 하측 커버부재(20)의 어느 측에 폴부를 형성하여도 좋고, 또한 피결합부는 구멍 형상으로 한정되지 않는다.
또한 상측 커버부재(10)에는, 하측 커버부재(20)에 ＬＥＤ모듈 기판을 재치하고, 이 하측 커버부재(20)과 가조립된 상태에서 히트싱크(3)에 부착하여 고정하기 위한 부착구멍(14a, 14b)을 구비한다.
가조립된 커넥터(1)는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 알루미늄판 등의 방열재(放熱材)로 이루어지는 히트싱크(3)에 부착시켜 고정한다.
본 실시예는 비스 등의 부착부재(4a, 4b)를 상측 커버부재(10)의 부착구멍(14a, 14b)에 삽입하고, 히트싱크(3)에 형성된 나사구멍(3a, 3b)에 체결하여 고정하는 예로 되어 있다.
히트싱크(3)에 커넥터(1)를 부착시켜 고정한 후에, 케이블선(5a, 5b)을 상측 커버부재(10)의 케이블 접속구멍(13a, 13b)으로부터 삽입하여 콘택트(15a, 15b)에 전기적으로 접속한다.
도5에 커넥터의 조립순서 및 접점부 부근을 단면도로 나타낸다.
도5(d)에 나타나 있는 바와 같이 하측 커버부재(20)에 상측 커버부재(10)를 부착한 부착력에 의하여 급전용의 접속단자(16a)가 ＬＥＤ모듈 기판(2)의 급전패드(2b)에 탄성적으로 접속하고, 이 접점부에서 히트싱크(3)까지의 공간연면거리(L1)는 하측 커버부재(20)의 부분에 의하여 도10(d)에 나타나 있은 종래의 구조보다 길어져 있다.
이에 따라 내리크성(耐leak性)이 향상된다.
도6, 7에 제2의 실시예를 나타낸다.
본 실시예는 도7(a)에 나타나 있는 바와 같이 하측 커버부재(20a)에 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 삽입하기 위한 개구부(24)를 형성하고, 이 개구부를 막도록 열전도성 절연시트(30)를 설치하였다.
또한, 이 시트를 설치하기 쉽도록 개구부(24)의 내주부에 단차부(24a)를 형성하였다. 또한 ＬＥＤ모듈 기판(2)의 이면부에 결합단차부(2d)를 형성하고 있다.
이러한 구조의 커버부재(20a)에 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 재치하면, 도7(b) ,(c)에 나타나 있는 바와 같이 ＬＥＤ모듈 기판(2)의 이면이 열전도성 절연시트(30)에 밀착하도록 상측 커버부재(10)와 하측 커버부재(20)가 가조립된다.
이러한 커넥터를 히트싱크(3)에 조립한 상태를 도7(e)에 나타내는데, 방열성이 높은 조립구조로 되어 있다.
또한 하측 커버부재(20a)에 형성한 개구부(24)에 열전도성 절연시트(30)를 설치하는 방법으로서는, 도7에 나타나 있는 바와 같은 하측 커버부재(20a)의 표면(상측 커버부재측의 면)으로부터 개구부(24)를 막는 것으로 한정되지 않고, 도8에 나타나 있는 바와 같이 개구부(24)를 하측 커버부재(20a)의 이면측에서 막도록 부착하여도 좋다.
이렇게 열전도성 절연시트(30)를 하측 커버부재(20a)의 이면측에서 부착하면, 이 열전도성 절연시트(30)에 ＬＥＤ모듈 기판(2)을 지지시키도록 가조립할 수 있다.
1 : 커넥터
2 : ＬＥＤ모듈 기판
2a : 발광부
2b, 2c : 급전패드
10 : 상측 커버부재
11 : 개구부
12a, 12b : 피결합부
13a, 13b : 케이블 접속구멍
14a, 14b : 부착구멍
15a, 15b : 콘택트
16a, 16b : 접속단자
20 : 하측 커버부재
21a, 2lb : 결합부
22 : 위치결정부

Claims (4)

  1. ＬＥＤ모듈 기판(LED module 基板)을 지지 및 전기적으로 접속하기 위한 커넥터(connector)로서,
    ＬＥＤ모듈 기판을 재치하는 하측 커버부재(下側 cover 部材)와,
    상기 ＬＥＤ모듈 기판에 구비하는 급전패드(給電pad)에 탄성적(彈性的)으로 접속하는 급전용(給電用)의 접속단자(接續端子)를 구비한 상측 커버부재(上側 cover 部材)를
    구비하고,
    상기 하측 커버부재는 적어도 ＬＥＤ모듈 기판의 저면(底面)에 위치하는 부분이 열전도성 절연재(熱傳導性 絶緣材)로 형성되고,
    상기 상측 커버부재는 ＬＥＤ모듈 기판으로부터 발광되는 빛이 외부로 조사되게 되어 있고,
    상기 하측 커버부재에 ＬＥＤ모듈 기판을 재치시킨 상태에서 상기 하측 커버부재에 상기 상측 커버부재를 부착시키는 것을 특징으로 하는 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터(LED module 基板用 connector).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하측 커버부재는 열전도성 절연재로 성형되는 것을 특징으로 하는 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하측 커버부재는 상기 ＬＥＤ모듈 기판의 저면이 위치하는 부분에 개구부(開口部)를 형성하고, 상기 개구부에 열전도성 절연시트(熱傳導性 絶緣 sheet)를 설치하는 것을 특징으로 하는 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 하측 커버부재에 상측 커버부재를 부착시키는 부착력에 의하여, 상측 커버부재에 설치한 급전용의 접속단자를 ＬＥＤ모듈 기판의 급전패드에 탄성적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 ＬＥＤ모듈 기판용 커넥터.
KR1020130025445A 2012-12-26 2013-03-11 Ｌｅｄ모듈 기판용 커넥터 KR101567808B1 (ko)

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