KR101589017B1 - 차량램프용 메탈 pcb 조립체 및 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량램프용 메탈 PCB 조립체 제조방법 및 조립체에 관한 것이다. 그러한 차량램프용 메탈 PCB 조립체 제조방법은 메탈 PCB(14)의 소재를 준비하는 단계(S100)와; 메탈 PCB(14)의 소재에 회로패턴(22) 및 복수의 단위패턴(16)을 형성하고 절단함으로써 메탈 PCB(14)를 형성하는 단계(S110)와; 메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)와; 메탈 PCB(14)의 절곡홈(24)을 중심으로 각각의 단위패턴(16)을 전방으로 돌출시켜서 각 단위패턴(16)이 경사지도록 절곡시키는 단계(S130)와; 그리고 단위패턴(16)이 돌출된 상태에서 계단형 사출물(12)을 결합시키는 단계(S140)를 포함한다.

Description

차량램프용 메탈 PCB 조립체 및 조립체{Metal PCB Assembly for lamp of vehicle}
본 발명은 차량램프용 메탈 PCB 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메탈기판상에 배치된 단위패턴의 3측면은 절단하고 1측면에 대응되는 기판의 배면에 절곡홈을 형성함으로써 단위패턴을 간편하게 전방으로 절곡시켜 일정 각도로 기울어지게 함으로써 LED 광이 전방으로 조사될 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board;PCB;이하 기판)은 전자소자가 실장되어 부품간 또는 신호선 간을 전기적으로 접속해주는 기판을 말한다.
이러한 기판은 페놀수지 혹은 에폭시 수지 등의 절연재로 된 절연판의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 동박(Copper foil)을 압착시킨 후에 회로에 따른 도전 패턴을 형성하고, 불필요한 부분은 부식시켜 동박을 제거하여 회로를 구성한다.
이러한 기판은 그 구조에 따라 노멀(Normal) 기판, 카본(Carbon) 기판, 메탈(Metal) 기판, 다층(Multi layer) 기판 및 플렉시블(Flexible) 기판 등으로 분류된다.
그리고, 최근 발광다이오드(LED)뿐 아니라 다양한 부품에 사용되는 기판이 방열 효과가 낮다는 지적이 제기되자, 이를 해결하기 위해 알루미늄이나 동합금 등의 메탈 소재를 채용한 메탈기판(이하, 메탈 기판)이 시장에서 각광받고 있다.
특히, 최근에는 LED 실장용 메탈기판에 대한 수요와 관련하여, 절곡 또는 프레싱 등의 기구적인 성형이 가능한 LED 실장용 메탈기판에 대한 수요가 대두되고 있다.
예컨대, 도 1(a) 및 도 1(b)에는 이러한 메탈 기판을 이용한 차량용 LED 광모듈이 도시된다. 이러한 LED 광모듈은 메탈 플렉스 PCB(1)의 배면에 복수개의 알루미늄 판(2)을 서로 일정 간격씩 떨어뜨려서 배치하고 양면 테이프로 고정한다.
그리고, 메탈 플렉스 PCB(1)의 배면에 부착된 알루미늄판(2)에 대응되는 PCB의 상면 위치에 LED(3) 칩을 실장함으로써 PCB 광모듈을 제조한다.
이러한 PCB 광모듈을 계단형상의 사출물(4)에 위치시키면, 플렉스 구간이 절곡됨으로써 알루미늄판(2)은 사출물(4)의 수평부에 안착됨으로써 PCB 광모듈이 계단형상으로 배치된다. 따라서, LED 광이 전방으로 조사될 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 PCB 광모듈은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래의 PCB 광모듈은 메탈기판으로만 된 구조가 아니라, 알루미늄판이 플렉스 기판의 배면에 일정 간격 떨어져 배치된 구조이므로 방열효율이 좋지 않아서 고성능의 LED칩을 사용할 수 없으며, 이로 인하여 휘도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
둘째, 알루미늄판을 플렉스 기판의 배면에 양면 테이프에 의하여 부착하는 방식이므로, 약 300도의 SMT 가공시 접착부위에서 기포가 발생하여 제품 불량을 유발하는 문제점이 있다.
셋째, 플렉스 PCB에 알루미늄 판을 부착하는 방식이므로 알루미늄판을 부착하는 시간이 오래 걸리고, 또한 정확한 위치에 부착하여야 하는 바, 정밀도를 요구하므로 제조공정이 복잡해지고 제조단가가 증가하는 문제점이 있다.
특허등록 제 10-1406214호(명칭:차량용 램프)
본 발명의 목적은, 기판을 메탈로만 형성하고, 홈 가공에 의한 벤딩방식을 적용함으로써 방열성능을 높혀서 고성능 LED를 적용할 수 있으며, 테이프 부착방식이 아니므로 SMT 가공시 기포의 발생이 방지될 수 있으며, 제조원가가 절감될 수 있는 차량램프용 메탈 PCB 조립체를 제공하는데 있다.
상기한 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 메탈 PCB(14)의 소재를 준비하는 단계(S100)와;
메탈 PCB(14)의 소재에 회로패턴(22) 및 복수의 단위패턴(16)을 형성하고 절단함으로써 메탈 PCB(14)를 형성하는 단계(S110)와;
메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)와;
메탈 PCB(14)의 절곡홈(24)을 중심으로 각각의 단위패턴(16)을 전방으로 돌출시켜서 각 단위패턴(16)이 경사지도록 절곡시키는 단계(S130)와; 그리고
단위패턴(16)이 돌출된 상태에서 계단형 사출물(12)을 결합시키는 단계(S140)를 포함하는 메탈 PCB 조립체 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 메탈 PCB(14)와;
메탈 PCB(14)상에 배치되며, 3면(20a,20b,20c)은 절단되고 1면(20d)은 메탈 PCB(14)에 연결됨으로써 메탈 PCB(14)로부터 일정 각도로 기울어진 상태로 돌출되는 적어도 하나의 단위패턴(16)과;
메탈 PCB(14)에 결합되며, 수평면에 돌출된 지지부(26)가 상기 단위패턴(16)을 지지하여 일정 각도를 유지하도록 하는 사출물(12)을 포함하는 메탈 PCB 조립체를 제공한다.
본 발명에 따른 차량램프용 메탈 PCB 조립체는 메탈기판의 하면에 일정 깊이의 가공홈을 형성하고, 이 가공홈을 중심으로 단위패턴을 전방으로 밀어서 절곡시킴으로써 적은힘으로 메탈 PCB 조립체가 계단형상을 갖도록 제조할 수 있다.
또한, 기판이 메탈로만 제조됨으로써 방열효과가 향상될 수 있으며, 이로 인하여 고성능 LED를 적용할 수 있어서 휘도가 향상될 수 있다.
도 1(a)는 종래의 메탈 플렉스 PCB를 이용한 광모듈과 계단형상의 플라스틱 사출물을 결합하기 전 상태를 보여주는 도면이고, 도 1(b)는 결합된 후의 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량램프용 메탈 PCB 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 차량 램프용 메탈 PCB의 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 4는 도 2에 도시된 차량램프용 메탈 PCB 조립체를 제조하기 위한 원소재인 MCCL을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 MCCL을 가공하여 된 메탈 PCB상에 회로를 형성하고, 프레스 가공을 한 상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 저면으로서 절곡홈이 가공된 상태를 보여주는 저면도이다.
도 7은 도 6의 측면도로서, 메탈 PCB의 상부에는 LED칩이 실장되고, 저면에는 절곡홈이 형성되는 것을 보여주는 측면도이다.
도 8은 도 7의 메탈 PCB의 단위패턴을 전방으로 밀어서 소정 각도로 기울어지게 하는 과정을 보여주는 상태도이다.
도 9는 도 8에 도시된 메탈 PCB에 결합되는 사출물을 보여주는 사시도이다.
도 10은 메탈 PCB가 계단형 사출물에 결합된 상태를 보여주는 측면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량램프용 메탈 PCB 조립체에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 10를 참조하면, 차량 램프용 메탈 PCB 조립체(10)는 메탈 PCB(14)와; 메탈 PCB(14)상에 배치되며, 3면(20a,20b,20c)은 절단되고 1면(20d)은 메탈 PCB(14)에 연결됨으로써 메탈 PCB(14)로부터 일정 각도로 기울어진 상태로 돌출되는 적어도 하나의 단위패턴(16)과; 메탈 PCB(14)에 결합되며, 수평면에 돌출된 지지부(26)가 상기 단위패턴(16)을 지지하여 일정 각도를 유지하도록 하는 사출물(12)을 포함한다.
이러한 구조를 갖는 메탈 PCB(14) 조립체(10)는 메탈기판(14)의 하면에 일정 깊이의 절곡홈(24)을 형성하고, 이 절곡홈(24)을 중심으로 단위패턴(16)을 전방으로 밀어서 절곡시킴으로써 적은힘으로 메탈 PCB 조립체(10)가 계단형상을 갖도록 제조할 수 있으며, 기판이 메탈로만 제조됨으로써 방열효과가 향상될 수 있으며, 이로 인하여 고성능 LED(L)를 적용할 수 있어서 휘도가 향상될 수 있다.
이러한 차량램프용 메탈 PCB 조립체(10)를 제조하는 방법은 다음과 같은 바, 메탈 PCB(14)의 소재를 준비하는 단계(S100)와; 메탈 PCB(14)에 회로패턴(22) 및 복수의 단위패턴(16)을 형성하고 프레스 가공을 하는 단계(S110)와; 메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)와; 메탈 PCB(14)의 절곡홈(24)을 중심으로 각각의 단위패턴(16)을 밀어서 전방으로 돌출시켜서 경사지도록 절곡시키는 단계(S130)와; 단위패턴(16)이 돌출된 상태에서 계단형 사출물(12)을 결합시키는 단계(S140)를 포함한다.
이러한 메탈 PCB 제조방법에 있어서, 메탈 PCB(14)의 소재 준비단계(S100)에서는 메탈 PCB(14)를 가공할 수 있는 소재를 준비하는 바, 예를 들면 메탈 카퍼 클래드 라미네이트(MCCL;M)일 수 있다.
이러한 MCCL(Metal Copper Clad Laminate;M)은 금속을 기반으로 한 동박 적층판으로서 PCB의 소재로 사용되며, 알루미늄층(A)의 상부에 절연층(S)이 형성되고, 절연층(S)의 상부에 구리 등의 동박층(C)이 형성된다.
메탈 PCB(14)의 소재로서 MCCL(M)이 준비되면, 이를 가공하여 메탈 PCB(14)에 회로패턴(22) 및 단위패턴(16)을 형성하는 단계(S110)가 진행된다.
즉, 본 단계(S110)에서는 MCCL(M)의 상부에 식각 등의 공정을 통하여 회로패턴(22)을 형성하게 된다. 이때 회로패턴(22)은 LED(L)가 실장될 수 있는 복수의 단위패턴(16)으로 이루어진다. 그리고 회로패턴(22)은 MCCL(M)상에 1셋트만 형성될 수도 있고, 복수 셋트 형성될 수도 있다.
이와 같이 회로패턴(22)이 형성된 MCCL(M)을 프레스기에 의하여 절단을 함으로써 MCCL(M)로부터 메탈 PCB(14)를 분리해낸다. 이때, 메탈 PCB(14)의 외측 테두리 뿐만 아니라 회로패턴(22)상의 단위패턴(16)의 외부 3면(20a,20b,20c)에 대하여도 절단하게 된다.
즉, 복수의 단위패턴(16)들은 메탈 PCB(14)상에서 가상의 4면으로 둘러쌓여 있는 바, 이 4면중 3면(20a,20b,20c)을 프레스에 의하여 절단하게 된다. 따라서, 후술하는 바와 같이 3면(20a,20b,20c)이 절단된 단위패턴(16)을 저면에서 도구 등을 이용하여 전방으로(상면으로) 밀게 되면 단위패턴(16)만이 돌출될 수 있다.
이때 단위패턴(16)의 1면(20d)은 메탈 PCB(14)와 일체로 연결된 상태이므로 단위패턴(16)은 메탈 PCB(14)로부터 완전히 분리되지 않고 일측이 연결된 상태로 소정의 각도로 경사진 상태로 돌출된다.
그리고, 단위패턴(16)의 전방 돌출을 용이하게 하기 위하여 메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)가 진행 된다.
즉, 단위패턴(16)의 4면중 제 1,2,3면(20a,20b,20c)은 절단되는 바, 나머지 1면(20d)에 대응되는 메탈 PCB(14)의 저면 위치, 제 2면 및 제 3면(20b,20c)의 단부를 폭방향으로 연결하는 위치에 절곡홈(24)을 가공하게 된다.
이때, 절곡홈(24)은 메탈 PCB(14)의 단위패턴(16)을 용이하게 절곡할 수 있을 정도의 깊이로 가공하는 것이 바람직하다.
이와 같은 단계가 완료된 후, 메탈 PCB(14)의 단위패턴(16)을 돌출시키는 단계(S130)가 진행될 수 있다.
즉, 단위패턴(16)을 감싸는 3면(20a,20b,20c)이 절단되고, 나머지 1면(20d)에 절곡홈(24)이 형성된 상태에서 메탈 PCB(14)의 하부에서 도구를 이용하여 단위패턴(16)을 상부로(전방으로) 밀어 낸다.
이때, 단위패턴(16)은 나머지 1면(20d)이 메탈 PCB(14)에 일체로 연결된 상태이고, 다른 3면(20a,20b,20c)만이 절단된 상태이므로, 단위패턴(16)은 메탈 PCB(14)로부터 완전히 분리되지 않고 일측이 메탈 PCB(14)에 연결된 상태에서 밀리게 되어 결국은 단위패턴(16)이 메탈 PCB(14)에 대하여 소정 각도로 기울어진 상태로 절곡될 수 있다.
또한, 메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)이 형성된 상태이므로 이 절곡홈(24)에서 단위패턴(16)의 절곡이 시작되므로 보다 작은 힘으로도 단위패턴(16)을 절곡할 수 있다.
이때, 단위패턴(16)이 전방으로 돌출됨으로써 단위패턴(16)이 본래 위치하는 곳에는 메탈 PCB(14)를 관통하는 관통홀(h)이 형성된다.
이와 같은 과정이 완료된 후, 메탈 PCB(14)에 사출물(12)을 결합하는 단계(S140)가 진행된다. 사출물(12)은 다양한 재질의 사출물(12)을 포함하며, 예를 들면 플라스틱 사출물(12)일 수 있다.
이러한 사출물(12)은 편평한 형상의 베이스(25)와; 베이스(25)상에 돌출되어 단위패턴(16)의 하부를 지지함으로써 단위패턴(16)이 경사진 상태를 유지할 수 있도록 하는 복수의 지지부(26)를 포함한다.
따라서, 이와 같은 사출물(12)을 메탈 PCB(14)에 결합시키는 경우, 복수의 지지부(26)가 메탈 PCB(14)의 관통홀(h)을 통과하여 단위패턴(16)의 저면에 접촉함으로써 지지하게 된다.
그리고, 나사와 같은 체결부재(32)에 의하여 메탈 PCB(14)를 사출물(12)에 일체로 고정하게 된다.
상기한 바와 같은 공정을 통하여 메탈 PCB(14)상에 다수의 단위패턴(16)들이 경사진 상태로 돌출되어 사출물(12)에 의하여 지지됨으로써 각 단위패턴(16)의 LED(L)로부터 조사된 광은 전방으로 소정 각도로 조사될 수 있다.

Claims (6)

  1. 메탈 PCB(14)의 소재로서 메탈 카퍼 클래드 라미네이트(Metal Copper Clad Laminate;MCCL)를 준비하는 단계(S100)와;
    메탈 PCB(14)의 소재인 MCCL의 상부에 회로패턴(22) 및 복수의 단위패턴(16)을 형성하고, MCCL을 절단함으로써 메탈 PCB(14)를 MCCL로 부터 분리하되, 단위패턴(16)을 감싸는 외부 3면(20a,20b,20c)도 절단하여 메탈 PCB(14)를 형성하는 단계(S110)와;
    메탈 PCB(14)의 저면에 절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)와;
    메탈 PCB(14)의 절곡홈(24)을 중심으로 각각의 단위패턴(16)을 전방으로 돌출시켜서 각 단위패턴(16)이 경사지도록 절곡시키는 단계(S130)와; 그리고
    단위패턴(16)이 돌출된 상태에서 계단형 사출물(12)을 결합시키는 단계(S140)를 포함하는 메탈 PCB 조립체 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    절곡홈(24)을 형성하는 단계(S120)에서는, 단위패턴(16)의 4개 외측면중 절단된 3개면을 제외한 나머지 1면(20d)에 대응되는 메탈 PCB(14)의 저면을 폭방향으로 일정 깊이로 절곡홈(24)을 가공하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 조립체 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    단위패턴(16)을 절곡하는 단계(S130)에서는, 메탈 PCB(14)의 후방에서 단위패턴(16)을 밀어서 가압하면 절곡홈(24)을 시점으로 단위패턴(16)이 전방으로 돌출됨으로써 메탈 PCB(14)에 대하여 일정 각도로 경사지는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 조립체 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    사출물(12)을 결합하는 단계(S140)에서는, 메탈 PCB(14)의 후면에 사출물(12)을 결합하되 사출물(12)은 편평한 형상의 베이스(25)와, 베이스(25)상에 돌출되어 단위패턴(16)의 하부를 지지함으로써 단위패턴(16)이 경사진 상태를 유지할 수 있도록 하는 복수의 지지부(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 조립체 제조 방법.
  6. 메탈 PCB(14)와;
    메탈 PCB(14)상에 배치되며, 3면(20a,20b,20c)은 절단되고 1면(20d)은 메탈 PCB(14)에 연결됨으로써 메탈 PCB(14)로부터 일정 각도로 기울어진 상태로 돌출되는 적어도 하나의 단위패턴(16)과;
    메탈 PCB(14)에 결합되며, 수평면에 돌출된 지지부(26)가 상기 단위패턴(16)을 지지하여 일정 각도를 유지하도록 하는 사출물(12)을 포함하는 메탈 PCB 조립체.














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