KR101579611B1 - 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복층 구조를 이용한 방열 엘이디 기판을 제공한다. 상기 복층 구조를 이용한 방열 엘이디 기판은 상단에 다수의 엘이디가 실장되며, 다수의 층을 이루며, 구리로 형성되는 기판부와; 상기 기판부의 상기 다수의 층들 사이에 배치되며, 유리 섬유로 형성되는 유리 섬유부; 및 상기 기판부와 상기 유리 섬유부를 물리적으로 연결하여 상기 다수의 엘이디로부터 발생되는 열을 방열하는 방열부를 포함한다.

Description

복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판{A HEAT RADIATION CIRCUIT BOARD OF LED USING AN MULTI-LAYER STRUCTURE}
본 발명은 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리섬유와 구리동판을 상하를 따라 교차 배치 및 압축아고, 이들을 납을 통해 서로 물리적으로 연결하여 원가 절감과 방열 효과를 높일 수 있는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판에 관한 것이다.
종래에는 단순히 알루미늄판 또는 철판위(2)에 인쇄회로기판(PCB)을 구성한 후 엘이디를 실장한 엘이디모듈기판이 사용되고 있다.
이러한 구조의 엘이디모듈기판은 사용되는 엘이디의 출력에 따라 그 적층되는 방열판의 크기를 달리하여야 하므로 방열판의 설계에 많은 한계가 따르고, 더욱이 단일층의 방열구조만으로는 엘이디에서 발생하는 열이 효과적으로 방열이 이루어지지 않아 잦은 고장의 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개실용 공개번호 제20-2010-0003698호(공개일 : 2010년 04월 07일)가 있다.
본 발명의 목적은, 유리섬유와 구리동판을 상하를 따라 교차 배치 및 압축아고, 이들을 납을 통해 서로 물리적으로 연결하여 원가 절감과 방열 효과를 높일 수 있는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판 및 이의 제조 방법을 제공함에 있다.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 제공한다.
상기 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판은 상단에 다수의 엘이디가 실장되며, 다수의 층을 이루며, 구리로 형성되는 기판부와; 상기 기판부의 상기 다수의 층들 사이에 배치되며, 유리 섬유로 형성되는 유리 섬유부; 및 상기 기판부와 상기 유리 섬유부를 물리적으로 연결하여 상기 다수의 엘이디로부터 발생되는 열을 방열하는 방열부를 포함한다.
상기 기판부는, 상기 다수의 층을 이루는 다수의 적층 플레이트를 포함한디.
상기 유리 섬유부는, 다수의 유리 섬유 플레이트를 포함한다.
상기 다수의 적층 플레이트 중 최상단 측의 적층 플레이트에는, 상기 다수의 엘이디가 실장되는 것이 바람직하다.
상기 다수의 유리 섬유 플레이트는, 상기 다수의 적층 플레이트의 사이에 배치것이 바람직하다.
상기 유리 섬유 플레이트의 두께는, 상기 적층 플레이트의 두께 보다 두텁게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 방열부는, 수직 방향을 따라 상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트를 관통하는 다수의 방열 통전홀과, 상기 다수의 방열 통전홀에 충진되어, 상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트를 연결하는 납으로 이루어지는 다수의 방열 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다수의 방열 통전홀은, 원형 또는 타원형 상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 다수의 방열 통전홀에는, 서로 다른 금속으로 형성되며, 서로 다른 직경을 갖는 중공 형상의 관 부재들이 서로 층을 이루도록 순차적으로 끼움 결합되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 다수의 방열 통전홀은, 하단에서 상단을 따라 홀 사이즈가 점진적으로 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트는 요철부를 형성하여 서로 요철 결합되는 것이 바람직하다.
상기 요철부는, 다수의 요철 부재를 포함할 수 있다.
상기 다수의 요철 부재는, 상기 다수의 엘이디로 근접될수록 형성 밀도가 점진적으로 높게 형성되는 것이 바람직하다.
삭제
본 발명은, 유리섬유와 구리동판을 상하를 따라 교차 배치 및 압축아고, 이들을 납을 통해 서로 물리적으로 연결하여 원가 절감과 방열 효과를 높일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 방열 통전홀의 다른 형상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 방열 통전홀에 관 부재가 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 방열부의 사이즈를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따르는 적층 플레이트와, 유리 섬유 플레이트 간의 결합 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따르는 요철부의 형성 밀도를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따르는 방열 통전홀에 제 1보조 방열홀이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 제 2보조 방열홀이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판 및 이의 제조 방법을 설명한다.
상기 제조 방법은, 상기 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 설명함에 포함하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판은 크게 기판부(100)와, 유리 섬유부(200)와, 방열부(300)로 구성된다.
상기 기판부(100)는 다수의 적층 플레이트(110)를 포함하고, 구리(Cu)로 형성된다.
상기 다수의 적층 플레이트(110)는 5개의 플레이트로 형성되는 것이 좋고, 이들은 상하를 따라 층을 이루도록 배치된다.
그리고, 상기 유리 섬유부(200)는 유리 섬유로 형성되는 다수의 유리 섬유 플레이트(210)로 구성된다.
상기 다수의 유리 섬유 플레이트(210)는 각각의 적층 플레이트(110)의 사이에 개재되도록 배치되며, 충 4개의 플레이트로 구성된다.
따라서, 적층 플레이트들(110)과 유리 섬유 플레이트들(210)은 서로 교차 배치되도록 각 층을 이루어 배치된다.
여기서, 상기 기판부(100) 및 유리 섬유부(200)의 두께는 총 16mm를 이루는 것이 좋다.
또한, 적층 플레이트들(110) 중 최상단에 위치되는 적층 플레이트(110)의 상단에는 다수의 엘이디들(10)이 간격을 이루어 실장된다.
또한, 상기 유리 섬유 플레이트(210)의 두께는 적층 플레이트(110)의 두께보다 두텁게 형성된다.
상술한 적층 플레이트들(110)과 유리 섬유 플레이트들(210)은 외부로부터 가압력을 제공 받아 압착되어 형성되는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 따르는 방열부(300)는 다수의 방열 통전홀(310)과, 다수의 방열 통전홀(310)에 충진되는 다수의 방열 부재(320)로 구성된다.
상기 다수의 방열 통전홀(310)은 기판부(100)와 유리 섬유부(200)를 상하를 따라 관통되도록 형성된다.
여기서, 상기 방열 통전홀들(310)은 기판부(100)와 유리 섬유부(200)가 서로 압착된 후, 천공 부재(미도시)를 통해 엘이디들(10) 주변 영역에 형성될 수도 있고, 압착 이전에 적층 플레이트들(110) 및 유리 섬유 플레이트들(210) 각각에 미리 설정된 위치에 천공한 후에 압착을 할 수도 있다.
상기 다수의 방열 부재(320)는 납으로 형성되며, 방열 통전홀들(310) 각각에 충진된다.
이에 따라, 다수의 방열 부재(320)는 기판부(100)와 유리 섬유부(200)를 고정하는 역할 뿐만이 아니라, 엘이디들(10)로부터 발생되는 열을 외부로 효율적으로 전달하는 역할을 한다.
도 4는 본 발명에 따르는 방열 통전홀의 다른 형상을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 방열부(301)는 타원 형상으로 형성되는 방열 통전홀들(311)을 포함한다.
다만, 방열 통전홀들(311)이 타원형상으로 형성되는 경우, 각 엘이디(10)의 주변 영역에서, 엘이디(10)를 감싸도록 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 엘이디들(10)로부터 발생되는 열은 타원 형상의 방열 통전홀(311) 및 이에 충진되는 납으로 형성되는 방열 부재(320)에 의해 용이하게 방열이 이루어질 수 있다.
더하여, 도면에 도시되지는 않았지만, 방열 통전홀들(311) 각각의 상단 및 하단에는 외측으로 확장되는 단차부가 더 형성되고, 상기 단차부에는 납이 충진된다.
따라서, 납은 최상단과 최하단의 적층 플레이트(110)의 외면에서 노출되는 면적이 증가되어 방열 효과를 증대시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따르는 방열 통전홀에 관 부재가 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 방열 통전홀(310)에는 다수의 관 부재()331,332가 설치될 수 있다.
상기 관 부재들(331,332)은 중공 형상으로 형성되되, 서로 다른 직경(D1,D2)으로 형성된다.
상기 관 부재들(331,332)은 방열 통전홀(310)에 순차적으로 끼워져 결합되고, 결합되는 개수에 따라 납이 충진되는 직경이 결정될 수 있다.
또한, 관 부재들(331,332)은 서로 다른 금속으로 형성되어, 납을 통해 전달되는 열을 외부로 방열하는 경우, 납 보다 전도성이 높은 재질로 배치하여, ??열 효율을 높이도록 할 수 있다.
여기서, 관 부재들(331,332) 사이는 전도성 접착제가 더 도포되는 것이 좋다.
도 6은 본 발명에 따르는 방열부의 사이즈를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조 하면, 본 발명에 따르는 방열부(302)는 실장되는 엘이디(10) 주변 영역을 따라 점진적으로 커지는 홀 사이즈를 갖는 방열 통전홀들(312)을 포함한다.
따라서, 엘이디(10) 근방으로 갈수록 방열 통전홀(312)에 충진되는 납의 양 및 면적은 증가되어, 방열 효율을 상승시킬 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 납이 충진되는 방열 통전홀을 링 형상으로 형성하여, 각 엘이디를 에워싸도록 형성할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따르는 적층 플레이트와, 유리 섬유 플레이트 간의 결합 예를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조 하면, 적층 플레이트들(110)과 유리 섬유 플레이트들(210)은 서로 요철부(400)에 의해 요철 결합된다.
요철부(400)는 적층 플레이트(110)의 상면 및 하면의 제 1요철(410)과, 유리 섬유 플레이트(210)의 상면 및 하면의 제 2요철(420)로 형성된다.
상기 요철부(400)에 의해 결합되어 형성되는 요철면의 사이에는 전도성 접착제가 더 도포되는 것이 좋다.
따라서, 요철부(400)에 의해 적층 플레이트(110)와, 유리 섬유 플레이트(210) 간의 결합 면적이 증가되어, 수평 방향으로의 틀어짐이 방지될 뿐 만 아니라, 방열 면적이 증가되는 효과를 갖는다.
도 8은 본 발명에 따르는 요철부의 형성 밀도를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조 하면, 본 발명에 따르는 요철부(400)는 적층 플레이트(110)와 유리 섬유 플레이트(210) 간의 결합 요소로서, 엘이디(10)가 실장된 위치로 갈수록 그 형성 밀도가 증가되도록 형성되는 것이 좋다.
더하여, 요철부(400)를 통해 형성되는 결합면에는 전도성 접착제가 더 도포됨으로써, 엘이디(10) 주변 영역에서의 고정력 및 방열 효율을 상승시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 요철부(400) 자체를 유리섬유 플레이트(210)에서도 구리와 같은 금속으로 형성하여, 방열 효율을 증가시키도록 할 수도 있다.
도 9는 본 발명에 따르는 방열 통전홀에 제 1보조 방열홀이 형성되는 예를 보여주는 도면이고 도 10은 제 2보조 방열홀이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조 하면, 본 발명에 따르는 방열 통전홀들(310) 각각에는, 기판부(100)의 외부로 연통시키는 제 1보조 방열홀(330)이 형성된다.
상기 제 1보조 방열홀(330)은 중공 형상으로 형성되며, 기판부(100)의 저면 기준으로 수직으로 형성되는 제 1방열 통전홀(330)로부터 측부로 분기되어 상향 경사지도록 형성된다.
또한, 제 2보조 방열홀(340)은 기판부(100)에 실장되는 엘이디(10)의 인근 영역을 연결하는 홀로 형성될 수도 있다.
따라서, 엘이디들(10)로부터 발생되는 열은 제 2보조 방열홀(340)을 통해 외부로 직접 배기될 수도 있고, 방열 통전홀(310)에 충진되는 납을 통해 방열되는 열은 그 측부로 연장되는 제 1보조 방열홀(330)을 통해 외부로 용이하게 배기되어 방열 효율을 증가시킬 수 있다.
상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 유리섬유와 구리동판을 상하를 따라 교차 배치 및 압축아고, 이들을 납을 통해 서로 물리적으로 연결하여 원가 절감과 방열 효과를 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 복층 구조를 이용한 방열 엘이디 기판 및 이의 제조 방법에 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.
100 : 기판부
110 : 적층 플레이트
200 : 유리 섬유부
210 : 유리 섬유 플레이트
300 : 방열부
310 : 방열 통전홀
320 : 방열 부재
400 : 요철부

Claims (10)

  1. 상단에 다수의 엘이디가 실장되며, 다수의 층을 이루며, 구리로 형성되는 기판부;
    상기 기판부의 상기 다수의 층들 사이에 배치되며, 유리 섬유로 형성되는 유리 섬유부; 및
    상기 기판부와 상기 유리 섬유부를 물리적으로 연결하여 상기 다수의 엘이디로부터 발생되는 열을 방열하는 방열부를 포함하고,
    상기 기판부는, 상기 다수의 층을 이루는 다수의 적층 플레이트를 포함하고,
    상기 유리 섬유부는, 다수의 유리 섬유 플레이트를 포함하되,
    상기 다수의 적층 플레이트 중 최상단 측의 적층 플레이트에는, 상기 다수의 엘이디가 실장되고, 상기 다수의 유리 섬유 플레이트는, 상기 다수의 적층 플레이트의 사이에 배치되며,
    상기 방열부는,
    수직 방향을 따라 상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트를 관통하는 다수의 방열 통전홀과,
    상기 다수의 방열 통전홀에 충진되어, 상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트를 연결하는 납으로 이루어지는 다수의 방열 부재를 구비하고,
    상기 다수의 방열 통전홀은, 원형 또는 타원형 상으로 형성되고,
    상기 다수의 방열 통전홀에는,
    서로 다른 금속으로 형성되며, 서로 다른 직경을 갖는 중공 형상의 관 부재들이 서로 층을 이루도록 순차적으로 끼움 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 섬유 플레이트의 두께는, 상기 적층 플레이트의 두께 보다 두텁게 형성되는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 방열 통전홀은,
    하단에서 상단을 따라 홀 사이즈가 점진적으로 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 적층 플레이트와 상기 다수의 유리 섬유 플레이트는 요철부를 형성하여 서로 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 요철부는, 다수의 요철 부재를 포함하되,
    상기 다수의 요철 부재는,
    상기 다수의 엘이디로 근접될수록 형성 밀도가 점진적으로 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 이용한 압축 방열 엘이디 기판.
  10. 삭제
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