KR101596406B1 - 거미 퇴치기능을 가지는 led 조명장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 조명장치에 거미퇴치 기능을 일체로 구비하는 것으로서 거미 퇴치신호 발생부(400)가 거미를 퇴치하기 위한 거미 퇴치신호를 발생하는 제 1 단계와, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)가 발생한 거미 퇴치신호를 증폭기(410)가 증폭하는 제 2 단계와, 상기 증폭기(410)가 증폭한 거미 퇴치신호를 LED 조명장치의 본체(100)에 부착된 진동 스피커(420)로 출력하여 상기 본체(100)에서 상기 거미 퇴치신호에 따른 진동이 발생됨과 동시에 상기 진동에 따른 상기 거미 퇴치신호가 공중으로 방사되게 하는 제 3 단계;로 이루어 지되, 상기 제 1 단계의 거미 퇴치신호 발생부(400)는 LED 조명등이 소등 상태일 경우 거미퇴치신호를 발생하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법에 관한 것이다.

Description

거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법{CONTROLLING METHOD FOR LED LIGHTING DEVICE HAVING FUNCTION OF EXTERMINATING A SPIDER}

본 발명은 도로에 설치되는 LED(Light Emitting Diode) 가로등 또는 주택가에 설치되는 LED 보안등과 같은 각종 LED 조명장치에 거미 퇴치기능을 일체로 구비하여 거미를 퇴치시키는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법에 관한 것이다.

현대 생활에서 야간 조명은 없어서는 안 되는 생활의 필수적인 요소로 자리를 잡고 있다. 상기 야간 조명은 어두운 곳을 밝게 조명함으로써 교통사고의 발생을 방지하고, 치안은 물론 어둠에 대한 인간의 불안감 및 두려움 등을 동시에 해결할 수 있는 하나의 수단으로서 인간의 생활에 없어서는 안 되는 필수품으로 친밀해져 있다.

야간 조명으로는 LED 조명램프를 사용하는 LED 가로등 및 LED 보안등이 널리 사용되고 있다. 상기 LED 조명램프는 메탈 할라이드(Metal Halide) 램프 및 할로젠(Halogen) 램프 등과 같이 가로등 및 보안등에 사용되고 있는 조명램프에 비하여 사용수명이 길고, 소모 전력에 대한 밝기 효율이 매우 높은 것으로서 상기 LED 조명램프의 사용이 지속적으로 확산되고 있는 추세이다.

상기 메탈 할라이드램프 또는 할로젠램프를 조명램프로 사용하는 조명기구는 메탈 할라이드램프 또는 할로젠램프에서 많은 열이 발생되어 조명기구의 온도가 비교적 높으므로 거미가 서식하지 않는다.

그러나 상기 LED 조명램프를 사용하는 조명기구는 LED 조명램프에서 발생되는 열이 적어 조명기구의 온도가 약 50∼80℃로 낮으므로 거미가 많이 서식하고, 이로 인하여 거미가, 조명기구의 상부에 구비되어 있는 방열부재와 조명기구의 하부에 구비되어 있는 전등커버 등에 거미줄을 치는 경우가 많다.

상기 조명기구의 방열부재에 거미줄이 쳐지게 되면, 방열부재에서의 방열을 방해하고, 조명기구의 조명커버에 거미줄이 쳐지게 되면, 조명기구에서 출력되는 광속(Luminous Flux)이 저하되는 것으로서 1년에 약 8％씩 광속 손실이 발생되는 것으로 보고되고 있다.

LED 가로등 또는 LED 보안등과 같은 LED 조명장치에 거미가 서식하지 못하도록 퇴치하는 제 1 선행기술로서는 대한민국 등록특허공보 제10-1036460호(발명의 명칭 : 거미 퇴치구가 설치된 가로등)이 알려져 있다.

상기한 제 1 선행기술에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 기둥과 상기 기둥의 상부에 커버가 구비된 가로등에 있어서, 중앙에 기둥의 단면 모양에 대응하는 결합부가 형성된 수직 몸체와, 상기 수직 몸체의 상부에 하향 경사지게 형성된 차폐부와, 상기 차폐부의 하부에 상기 수직 몸체를 감싸는 수로 공간이 이루어지도록 상기 수직 몸체의 하부로부터 형성된 외측부로 이루어진 한 쌍의 차단부재를 볼트로 기둥에 상기 수로 공간이 연결되도록 결합하고, 상기 수로 공간에는 비중이 물보다 작은 오일을 채우도록 구성하였다.

그러나 상기한 제 1 선행기술은 거미가 가로등의 기둥을 따라 기어 올라가지 못하도록 차단하고 있으나 그 효과가 미흡하였다.

그리고 제 2 선행기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0120201호가 알려져 있다.

상기한 제 2 선행기술에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 빛을 발광하는 LED모듈과, 상기 LED모듈에 전원을 공급하는 전원공급장치로 구성된 LED 조명에 있어서, 상기 LED모듈은, 곤충이 인지하지 못하는 500∼800㎚의 빛을 발광하는 하나 이상의 LED칩으로 구성되고, 상기 전원공급장치에는, 상기 LED모듈의 구동시 발생하는 스위칭 신호를 이용하여 곤충이 기피하는 30∼50㎑의 초음파를 송출하는 초음파송출기가 설치되어, 상기 LED모듈이 상기 전원공급장치에 의해 구동될 때 상기 빛과 초음파를 통해서 곤충의 접근을 차단하게 구성하였다.

일반적으로 거미는 시력은 거의 퇴화된 상태로서 빛을 보지 못하나, 청각 및 촉각은 매우 발달되어 있다.

그러므로 상기한 제 2 선행기술에서 발생하는 빛은 거미 퇴치에 아무런 효과가 없고, 초음파 신호를 송출함으로써 거미를 청각에 의해 퇴치할 수는 있으나, 거미에서 가장 발달한 촉각을 이용하여서는 거미를 퇴치하지 못하였다.

대한민국 등록특허공보 제10-1036460호(2011. 05. 17. 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0120201호(2014. 10. 13. 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 거미가 기피하는 초음파 신호는 또는 거미의 천적인 새소리 등의 거미 퇴치신호를 이용하여 거미를 퇴치하는 LED 조명장치의 제어방법을 제공한다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 거미 퇴치신호를 출력함은 물론 거미 퇴치신호에 따른 진동을 발생함으로써 거미의 청각은 물론 거미의 촉각을 이용하여 거미를 퇴치하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법을 제공한다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법은, 거미 퇴치신호 발생부(400)가 거미를 퇴치하기 위한 거미 퇴치신호를 발생하는 제 1 단계와, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)가 발생한 거미 퇴치신호를 증폭기(410)가 증폭하는 제 2 단계와, 상기 증폭기(410)가 증폭한 거미 퇴치신호를 LED 조명장치의 본체(100)에 부착된 진동 스피커(420)로 출력하여 상기 본체(100)에서 상기 거미 퇴치신호에 따른 진동이 발생됨과 동시에 상기 진동에 따른 상기 거미 퇴치신호가 공중으로 방사되게 하는 제 3 단계;로 이루어 지되, 상기 제 1 단계의 거미 퇴치신호 발생부(400)는 LED 조명등이 소등 상태일 경우 거미퇴치신호를 발생하는 것을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 거미 퇴치신호는, 20∼100㎑의 초음파 신호일 수 있다.

또한 상기 거미 퇴치신호는, 상기 20∼100㎑의 범위에서 서로 상이한 복수 주파수의 초음파 신호를 발생할 수 있다.

또한 상기 거미 퇴치신호는, 상기 20∼100㎑의 범위에서 각기 상이한 주파수의 초음파 신호를 주기적으로 순차 발생할 수 있다.

또한 상기 거미 퇴치신호는, 새소리일 수 있다.

또한 상기 거미 퇴치신호는, 상기 복수 개의 상기 거미 퇴치신호 발생부들 각각이 서로 상이한 복수 종류의 새소리일 수 있다.

또한 상기 거미 퇴치신호는, 서로 상이한 복수 종류의 새소리를 주기적으로 순차 발생할 수 있다.

상기 진동 스피커(420)는, 복수 개가 상기 본체(100)에 부착되고, 상기 증폭기(410)는, 상기 본체(100)에 부착된 복수 개의 진동 스피커(420)에 따라 증폭률을 조절할 수 있는 가변 증폭기(410a)일 수 있다.

상기 가변 증폭기(410a)와 상기 복수 개의 진동 스피커(420)의 사이에, 임피던스를 매칭시키기 위한 임피던스 가변부(430)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법은, 복수 개의 LED 칩(112)이 실장되는 기판(110)의 위치에 비아 홀(110a)을 형성하는 제 4 단계와, 상기 비아 홀(110a)의 내측에 상기 LED 칩(112)의 방열점(112a)에서 발생되는 열을 상기 본체(100)의 방열핀(102)으로 전달하는 열 전달매체(500)를 형성하는 제 5 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제 5 단계는, 상기 복수 개의 비아 홀(110a)의 내벽면에 동막(510)을 형성하는 제 5-1 단계와, 상기 동막의 내측에 주석 칩(524) 및 상기 주석 칩(524)을 코팅하는 은 막(522)을 형성하는 제 5-2 단계를 포함할 수 있다.

상기 동막(510)의 두께는, 25∼35㎛일 수 있다.

상기 은 막(522)의 두께는, 3∼5㎛일 수 있다.

본 발명의 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법에 따르면, 거미 퇴치신호를 발생하고, 발생한 거미 퇴치신호에 따른 진동을 발생함은 물론 거미 퇴치신호를 공중으로 방사함으로써 보다 효과적으로 거미가 서식하지 못하도록 퇴치할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 선행기술 1의 가로등에 거미퇴치구가 설치된 사시도,
도 2는 선행기술 2의 초음파 송출기의 전체 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 거미퇴치 기능을 가진 LED 조명장치의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제어방법에 따른 LED 조명장치에서 거미퇴치 유닛의 실시 예의 구성을 보인 회로도,
도 5의 (a)는 본 발명의 제어방법에 따른 LED 조명장치에서 사용하는 열 전달매체의 구성을 설명하기 위한 종단면도,
도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 A-A선 확대 단면도,
도 6은 본 발명의 제어방법에서 거미 퇴치신호를 발생하여 출력하는 동작을 보인 신호흐름도, 및
도 7은 본 발명의 제어방법에서 기판에 열 전달매체를 구비하는 동작을 보인 신호흐름도이다.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.

따라서 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.

도 3, 4는 본 발명의 제어방법에 따른 LED 조명장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

여기서, 부호 100은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 본체이다. 상기 본체(100)는 상부에 구비되는 복수 개의 방열핀으로 이루어진 방열기능을 가진 커버(102)와, 상기 커버(102)의 하부에 구비되는 글로버(104)를 포함할 수 있다.

상기 커버(102)는 열전도율이 높은 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 커버(102)는 열전도율이 높은 알루미늄으로 제조할 수 있다.

상기 글로버(104)는 외부의 충격 또는 강한 바람 등에 의해 손상되지 않으면서도 내부 LED 칩 및 전기회로를 보호하되 내부 LED 칩에서 방출하는 광을 통과시켜 하부를 밝게 조명할 수 있는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 글로버(104)는 투명한 유리, 투명한 강화 유리 또는 투명한 합성수지 등으로 형성되는 것으로 광이 원활하게 통과하면서 하부의 피조면(被照面, PLANE OF ILLUMINATION)을 밝게 조명할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 본체(100)의 내부에는 광을 출력하기 위한 LED 칩이 실장되는 기판(110)과, 상기 LED 칩에서 방출되는 광을 하부로 반사하기 위한 반사판(120)이 순차적으로 구비되며 이러한 구성은 LED 조명등 기구의 일반적인 구조이다.

이러한 상기 일반적인 LED 조명등 기구에 본원 발명의 특징적 구성인 거미퇴치 신호를 발생하는 거미퇴치 유닛을 더포함시켜 LED 조명등 기구에 거미가 집을 짓거나 거미줄을 치는 것을 원천적으로 차단한다.

상기 거미퇴지 유닛을 구체적으로 살펴보면, 상기 기판(110) 상면 또는 하면에 본 발명의 주요 구성으로써 거미퇴치 장치인 거미퇴치신호발생부(400), 가변증폭기(410a), 임피던스 가변부(430) 및 진동스피커(420) 등이 설치된다.

상기 기판(110)에 설치되는 상기 진동스피커(420)는 타단이 글로버(104) 또는 케이스(102)에 접하게 설치된다.

이때 글로버(104)에 접하게 설치되는 진동스피커(420)는 반사판(120)에 형성된 진동스피커 관통공(122)을 통해 설치된다.(여기서 기판(110)에 설치되는 LED 칩의 배치에 대한 구체적 설명은 생략한다)

또한 상기 진동스피커(420)는 일단이 상기 기판(110)에 결합 부착되고 타단이 글로버(104) 또는 케이스(102)에 접하게 설치할 수도 있으나, 거미퇴치 유닛의 증폭기(410) 또는 임피던스가변부(430)와 전선으로 연결하여 글로버(104) 또는 케이스(102)에 결합 부착될 수도 있다.

상기 진동스피커(420)는, 자체적으로 발생하는 소리가 매우 작으나, 유리, 금속 및 나무 등과 같은 진동 물체에 부착하였을 경우에 상기 진동 물체가 진동하면서 매우 큰 소리가 발생하는 특성을 가지고 있다.

그러면, 상기 거미 퇴치신호에 의한 진동스피커(420)의 진동이 상기 본체(100)로 전달되어 상기 본체(100)가 상기 거미 퇴치신호에 따라 진동됨은 물론 상기 본체(100)가 진동되면서 상기 거미 퇴치신호를 공중으로 방사하게 된다.

이러한 본 발명에 따르면, 초음파 신호 또는 새소리의 거미 퇴치신호에 따른 상기 본체(100)의 진동으로 거미를 퇴치함은 물론 상기 본체(100)를 고정점으로 하여 거미줄을 친 거미에게도 거미퇴치신호가 전달되어 거미를 퇴치할 수 있다.

도 4의 (a)는 본 발명의 LED 조명장치에서 거미퇴치 유닛의 구성을 보인 회로도이다. 도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명은 거미 퇴치신호 발생부(400)와, 증폭기(410)와, 진동스피커(420)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 거미 퇴치신호 발생부(400)는, 거미를 퇴치시킬 수 있는 소정 주파수의 신호를 발생한다.

예를 들면, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)는 20∼100㎑ 범위의 초음파 신호를 발생할 수 있다. 또한 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)는 거미의 천적인 조롱박새 등과 같은 새소리를 발생할 수 있다.

상기 새소리의 발생은 새소리를 녹음하여 재생하는 음원 IC를 통해 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)를 하나만 구비하여 여러 주파수의 초음파 신호 또는 여러 종류의 새소리를 일정 주기로 순차 발생하게 구성할 수 있다. 또한 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)를 복수 개 구비하여 여러 주파수의 초음파 신호 또는 여러 종류의 새소리를 발생하게 구성할 수 있고, 또한 여러 주파수의 초음파 신호 및 여러 종류의 새소리를 함께 발생하도록 구성할 수도 있다.

상기 거미 퇴치신호 발생부(400)가 발생하는 거미 퇴치신호는 증폭기(410)에서 증폭되고, 진동스피커(420)를 통해 출력하게 된다.

여기서, 본 발명의 상기 진동스피커(420)는 LED 조명장치의 본체(100)의 커버(102) 및 글로버(104)에 부착되게 구성한다.

한편, 거미는 습성상 LED 조명등이 점등된 상태에서는 LED 칩에서 발생되는 열과 전원공급장치에서 발생하는 고유 진동 때문에 LED 조명등을 기피하고, LED 조명등이 소등된 상태에서 조명등 기구를 근거로 하여 먹이 포섭을 위한 거미줄치기 등의 활동을 하므로 LED 조명등이 소등된 상태에서 거미퇴치신호발생부(400)가 가동되는 것이 바람직하다.

또한 가로등용 LED 조명등을 중앙집중식으로 제어하는 경우, LED 조명등 소등 시(낮)는 LED 조명등용 전원이 공급되지 않으므로 충방전이 가능한 2차전지(배터리)를 구비하여 전원이 공급되지 않는 LED 조명등의 소등 상태에서도 거미퇴치신호발생부(400)가 정상적으로 동작될 수 있도록 한다.

또한, 상기 진동스피커(400)를 하나만 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 하나의 진동스피커(400)만을 사용할 경우에 본체(100)의 진동이 매우 약할 수 있다.

그러므로 본 발명을 실시함에 있어서는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 복수 개의 진동스피커(400)를 사용하고, 상기 복수 개의 진동스피커(420)들을 상기 본체(100)를 구성하는 커버(102)의 내측면 및 글로버(104)를 비롯한 본체(100)내의 복수 개의 부위에 부착하여 거미 퇴출신호에 따른 진동을 발생하면서 거미 퇴출신호를 공중으로 방사하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 복수 개의 진동스피커(420)를 사용할 경우에 증폭기(410)로부터 상기 복수 개의 진동스피커(420)로 입력되는 거미 퇴출신호의 세기가 약할 수 있다.

이러한 경우에 본 발명에서는 증폭률을 조절할 수 있는 가변 증폭기(410a)를 사용하고, 설치 작업자가 상기 본체(100)에 설치되는 진동스피커(420)의 개수에 따라 상기 가변 증폭기(410a)의 증폭률을 조절하도록 함으로써 상기 복수 개의 진동스피커(420)들 각각에 적정한 세기의 거미 퇴출신호가 입력되게 하는 것이 바람직하다.

그리고 상술한 바와 같이 설치 작업자가 가변 증폭기(410a)에 연결되는 진동스피커(420)의 개수를 조절할 수 있도록 할 경우에 상기 가변 증폭기(410a)와 상기 복수 개의 진동스피커(420)의 임피던스가 매칭되지 않을 수 있다.

그러므로 상기 가변 증폭기(410a)와 상기 복수 개의 진동스피커(420)의 사이에 임피던스 가변부(430)를 더 구비하고, 설치 작업자가 상기 가변 증폭기(410a)에 연결되는 진동스피커(420)의 개수에 따라 상기 임피던스 가변부(430)의 임피던스를 가변시키도록 함으로써 상기 가변 증폭기(410a)에서 출력되는 거미 퇴출신호가 손실됨이 없이 모두 상기 복수 개의 진동스피커(420)로 입력되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 복수 개의 LED 칩(112)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 위하여 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같은 열 전달매체(500)를 구비할 수 있다.

즉, 상기 열전달매체(500)는, 상기 복수 개의 LED 칩(112)이 배치되는 상기 기판(110)의 각각의 위치에 소정의 직경을 가지는 비아 홀(110a)이 형성되고, 상기 비아 홀(110a)의 내측에 본 발명에 따른 열 전달매체(500)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 비아 홀(110a)은, 상기 복수 개의 LED 칩(112)이 배치되는 상기 기판(110)의 각각의 위치에 0.7∼0.9㎜의 직경으로 각기 2개씩 형성할 수 있고, 바람직하기로는 상기 비아 홀(110a)의 직경을 0.8㎜로 형성할 수 있다.

상기 비아 홀(110a)의 형성에 따라 상기 기판(110)은, 상부 동박면(118a)의 방열점 접합 동박면(118a')과, 절연층(116) 및 하부 동박면(118b)이 상호간에 관통되게 된다.

상기 도 5의 (a) 및 (b)에서 예를 들어 2개의 비아 홀(110a)을 형성한 것은 상기 기판(110)에 실장되는 LED 칩(112)의 크기 및 실장 조건 등에 따라 바람직한 것을 예시한 것으로서 본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, LED 칩(112)의 크기 및 실장 조건 등에 따라 상기 비아 홀(110a)의 개수는 다양하게 실시할 수 있다.

또한 상기 비아 홀(110a)을 0.8㎜의 직경으로 2개를 형성하는 것은, 열전도의 특성상 열전도율이 열전도매의 표면적에 비례하는 점을 고려할 경우에 LED 칩(112)의 방열점과 접촉하는 기판(110)의 방열점 접합 동박면(118a')의 면적에서 하나의 큰 비아 홀보다는 2개의 작은 비아 홀(110a)을 형성하는 것이 열 전도효율이 높기 때문이다.

상기한 비아 홀(110a) 내에 형성되는 열 전달매체(500)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.

먼저 상기 비아 홀(110a)의 내벽면에 동(Cu)을 도금하여 동막(510)을 형성한다. 그러면, 상기 동막(510)에 의해, 상기 상부 동박면(118a)의 방열점 접합 동박면(118a')에서 상기 절연층(116) 및 상기 하부 동박면(118b)로 연결되는 열전달 통로가 형성되고, 상기 하부 동박면(118b)은 상기 본체(110)의 방열핀으로 형성된 커버(102)와 결합되어 LED 칩에서 발생한 고열을 열전달매체(500)을 통해 방열핀이 형성된 커버(102)를 통해 방열된다.

또한, 본 발명은 상기 기판(110)의 방열점 접합 동박면(118a')에 접촉되는 LED 칩(112)의 방열점(112a)에서 발생되는 열이 상기 기판(110)의 하부 동박면(118b)으로 효과적으로 전달되도록 하기 위하여 상기 동막(510)의 내측에, 효과적인 열전도 수단으로, 은막으로 코팅된 주석 즉, 열 전달매체(500)을 삽입한다.

여기서, 상기 비아 홀(110a)에 형성된 상기 동막(510)은 약 25∼35㎛의 두께로 형성할 수 있는 것으로서 약 30㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 동막(510)의 두께는, 상기 비아 홀(110a)의 내측에 동막(510)을 형성하는데 소요되는 도금시간과, 상기 동막(510)에 의해 형성되는 내부의 공간에 충진된 주석(Sn) 및 은(Ag)으로 조성된 크림솔더가 고열에 의해 용융되어 열 전달매체(500)가 고착화되는 과정에서 상기 주석(Sn)의 외표면으로 은(Ag)이 효과적으로 코팅되는 조건 등을 고려한 것이다.

이하에서는 상기 비아 홀(110a)의 내측 공간부에 열 전달매체(500)를 형성하는 과정을 보다 상세히 설명한다.

상기 비아 홀(110a)은 상기 기판(110)의 상부 동박면(118a)의 방열점 접합 동박면(118a')과 하부 동박면(118b)의 사이를 프레스 펀칭기 등으로 작업하여 관통되게 형성할 수 있다.

상기 관통된 비아홀(110a)의 내벽면에 동(Cu)을 예를 들면, 약 30㎛의 두께로 도금하여 동막(510)을 형성한다.

상기 동막(510)이 형성되면, 상기 동막(510)의 내측 크기에 부응하는 주석(Sn) 칩을 은(Ag)으로 도금하여 은(Ag) 막(522)이 코팅된 주석(Sn) 칩(524)을 제작하고, 은(Ag) 막(522)이 코팅된 주석(Sn) 칩(524)을, 상기 비아 홀(110a)에 형성된 상기 동막(510)의 내측에 삽입하여 열 전달매체(500)를 형성할 수 있다.

또한 상기 열 전달매체(500)는 상기 동막(510)의 내측에 주석(Sn) 및 은(Ag)을 혼합하여 조성한 크림솔더를 채워 넣는다. 예를 들면, 96%의 주석(Sn)과, 4%의 은(Ag)을 혼합하여 조성한 크림솔더 채워 넣는다

그리고 상기 크림솔더로 채워진 동막(510)에 일정 온도의 열을 가하게 되면, 열전도율이 높고 점유율이 낮은 은(Ag) 성분이 상기 열에 의하여 용융(액화 상태)되면서 주석(Sn)의 표면에 은(Ag)이 형성되는 구조를 이루게 되므로 은(Ag) 막(522)의 내측에 주석(Sn)이 칩(524) 형태로 내재된다. 즉, 동막(510)의 내부에 충진된 크림솔더를 가열하여 용융시키게 되면, 주석(Sn)의 표면을 은(Ag)으로 코팅한 형태로 고착화되어 주석(Sn) 칩(524)이 은(Ag) 막(522)으로 코팅된 형상이 된다.

여기서, 상기 크림솔더는 상기 기판(110)에 LED 칩(112)을 실장하기 전에 상기 기판(110)의 비아 홀(110a)의 내측에 동막(510)을 형성한 후 메탈마스크릴 이용하여 삽입시킬 수 있다.

상기 비아홀(110a)은 효과적인 열전달을 위한 열전달매체(500)의 표면적을 넓히기 위해 비아홀의 내면이 원기둥 모양으로 오목진 형상이 다수개 형성(

)된 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 크림솔더를 가열하는 가열수단으로서는 여러 가지가 있을 수 있으나, 상기 기판(110)에 소정의 부품들을 솔더링(Soldering)할 경우에 사용하는 리플로우(Reflow)로 하는 것이 바람직하다.

상기 크림솔더를 96%의 주석(Sn)과, 4%의 은(Ag)으로 조성하는 것은 열 전달매체(500)의 주석 칩(524)의 표면에 형성하고자 하는 은(Ag) 막(522)의 두께 및 은(Ag) 성분이 동막(510)에 순조롭게 융착되기 위한 조건으로 적합하기 때문이다.

상기 주석(Sn) 칩(524)에 은(Ag) 막(522)이 코팅된 열 전달매체(300)는 주석과 은으로 이루어짐으로써 경제적이면서도 양질의 열전도율을 확보할 수 있다.

아울러 주석(Sn)으로만 열 전달매체(300)를 형성할 경우에 용융점이 낮은 주석의 물성상 LED 칩(112)의 방열점(112a)에서 방열되는 열에 의해 주석이 용융되면서 비아 홀(110a)의 내부에서 흘러나와 기판(110)의 전기적 회로 특성을 훼손할 수 있다.

그러나 본 발명에 따라 주석(Sn) 칩(524)에 은(Ag) 막(522)이 코팅된 열 전달매체(500)는 구조상 외표면에 주석(Sn)에 비해 융점이 높은 은(Ag) 성분이 막을 형성하고 있으므로 LED 칩(112)의 방열점(112a)에서 방열되는 열에 의해 주석 칩(524)이 용융되어도 융점이 높은 은 막(522)에 의해 주석 성분은 비아 홀(110a)의 외부로 흘러나오지 않게 되고, 이로 인하여 주석 성분의 누출로 인하여 발생되는 기판(110)의 전기적 회로 특성이 훼손되는 것이 방지된다.

이러한 본 발명의 방열 흐름을 살펴보면, LED 칩(112)의 방열점(112a)에서 방열되는 열이, 상기 방열점(112a)에 접촉되어 있는 열전달매체(500)에 의해 하부 동박면(118b)로 전달되어 복수개의 방열핀으로 이루어진 방열기능을 가진 커버(102)를 통해 방열됨으로써 LED 칩(112)에서 발생되는 열이 효과적으로 방열된다.

도 6은 본 발명의 제어방법에서 거미 퇴치신호를 발생하여 출력하는 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명은 먼저 거미 퇴치신호 발생부(400)가 거미를 퇴치시키기 위한 소정 주파수의 거미 퇴치신호를 발생한다(S600).

예를 들면, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)는 20∼100㎑ 범위의 초음파 신호를 발생할 수 있다. 또한 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)는 거미의 천적인 조롱박새 등과 같은 새소리를 발생할 수 있다.

여기서, 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)를 하나만 구비하여 여러 주파수의 초음파 신호 또는 여러 종류의 새소리를 일정 주기로 순차 발생하게 구성할 수 있다. 또한 상기 거미 퇴치신호 발생부(400)를 복수 개 구비하여 여러 주파수의 초음파 신호 또는 여러 종류의 새소리를 발생하게 구성할 수 있고, 또한 여러 주파수의 초음파 신호 및 여러 종류의 새소리를 함께 발생하도록 구성할 수도 있다.

상기 거미 퇴치신호 발생부(400)에서 발생된 거미 퇴치신호는 전압 레벨이 낮은 것으로서 증폭기(410)에서 충분한 세기의 전압레벨로 증폭된다(S602).

상기 증폭기(420)에서 증폭된 거미 퇴치신호를 출력할 진동 스피커(420)가 복수 개일 경우에 증폭률이 고정되어 있는 상기 증폭기(410) 대신에 증폭률을 조절할 수 있는 가변 증폭기(410a)로 상기 거미 퇴치신호를 증폭하여 복수 개의 진동스피커(420)들 각각으로 적정한 세기의 거미 퇴출신호가 출력되게 하는 것이 바람직하다(S606).

그리고 상기 진동 스피커(420)의 개수를 가변시킬 필요가 있을 경우에 상기 가변 증폭기(410a)에서 증폭된 거미 퇴출신호를 임피던스 가변부(430)가 상기 진동 스피커(420)의 개수에 따라 임피던스를 매칭시켜 상기 진동 스피커(420)로 출력한다(S604).

여기서, 상기 진동스피커(420)는 LED 조명장치 본체(100)의 커버(102) 또는 글로버(104)에 부착되게 구성되는 것으로서 상기 거미 퇴치신호에 의한 진동스피커(420)의 진동이 상기 본체(100)로 전달되어 상기 본체(100)가 상기 거미 퇴치신호에 따라 진동됨은 물론 상기 본체(100)가 진동되면서 상기 거미 퇴치신호를 공중으로 방사하게 된다.

그러므로 본 발명에 따르면, 초음파 신호 또는 새소리의 거미 퇴치신호에 따른 상기 본체(100)의 진동으로 거미를 퇴치함은 물론 상기 거미 퇴치신호의 방사로 거미를 퇴치하는 것으로서, 상기 본체(100)를 고정점으로 하여 거미줄을 친 거미에게도 상기 본체(100)의 진동이 거미줄을 통해 전달되어 거미를 퇴치할 수 있다.

도 7은 본 발명의 기판에 형성되는 열 전달매체의 형성과정 플로챠트이다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 복수 개의 LED 칩(112)이 배치되는 상기 기판(110)의 각각의 위치에 소정의 직경을 가지는 비아 홀(110a)을 형성한다(S700).

여기서, 상기 비아 홀(110a)은, 상기 복수 개의 LED 칩(112)이 배치되는 상기 기판(110)의 각각의 위치에 0.7∼0.9㎜의 직경으로 각기 2개씩 형성할 수 있고, 바람직하기로는 상기 비아 홀(110a)의 직경을 0.8㎜로 형성할 수 있다.

그리고 상기 비아 홀(110a)의 내벽면에는 동(Cu)을 도금하여 동막(510)을 형성한다(S702).

상기 동막(510)이 형성되면, 상기 동막(510)의 내측에 예를 들면, 96%의 주석(Sn)과, 4%의 은(Ag)을 혼합하여 조성한 크림솔더를 충진하고(S704), 상기 크림솔더가 충진된 LED 칩이 실장된 기판(110)를 리플로우(RE-FLOWER) 가열장치로 열을 감함으로써 은(Ag) 막(522)이 형성된 주석(Sn) 칩으로 이루어진 열전달매체(500)를 형성한다(S706).

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : LED 조명장치의 본체 102 : 커버
104 : 글로버 110 : 기판
110a : 비아 홀 112 : LED 칩
112a : 방열점 114 : 확산렌즈
116 : 절연층 118a : 상부 동박면
118b : 하부 동박면 118a' : 방열점 접합 동박면
120 : 반사판 122 : 진동스피커 관통공
200 : 연결부재 300 : 지주
400 : 거미 퇴치신호 발생부 410 : 증폭기
410a : 가변 증폭기 420 : 진동스피커
430 : 임피던스 가변부 500 : 열 전달매체
510 : 동막 522 : 은(Ag) 막
524 : 주석(Sn) 칩

Claims (12)

1. 거미 퇴치신호 발생부(400)가 거미를 퇴치하기 위한 거미 퇴치신호를 발생하는 제 1 단계;
   상기 거미 퇴치신호 발생부(400)가 발생한 거미 퇴치신호를 증폭기(410)가 증폭하는 제 2 단계; 및
   상기 증폭기(410)가 증폭한 거미 퇴치신호를 LED 조명장치의 본체(100)에 부착된 진동 스피커(420)로 출력하여 상기 본체(100)에서 상기 거미 퇴치신호에 따른 진동이 발생됨과 동시에 상기 진동에 따른 상기 거미 퇴치신호가 공중으로 방사되게 하는 제 3 단계;로 이루어 지되,
   상기 LED 조명장치의 본체(100) 중 복수 개의 LED 칩(112)이 실장되는 기판(110)의 상부 동박면(118a)의 LED 칩 방열점 접합 동박면(118a´)과 기판(110) 하부 동박면(118b) 간에 직경 0.7∼0.9mm의 비아홀(110a)이 2개 형성되고, 상기 비아홀(110a)에는 동(Cu) 도금으로 형성되는 동막(510)이 형성되며, 상기 동막(510) 내부 공간에는 주석(Sn) 96% 은(Ag) 4%로 혼합하여 조성한 크림솔더를 충진하여 리플로우(RE-FLOWER) 가열장치로 열을 가함으로써 주석(524) 칩 외표면에 3∼5㎛ 두께로 은(Ag) 막(522) 코팅된 열전달매체(500)가 형성되며,
   상기 제 1 단계의 거미 퇴치신호 발생부(400)는 LED 조명등이 소등 상태일 경우 거미퇴치신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   20∼100㎑의 초음파 신호인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   복수개의 거미퇴치신호 발생부들 각각에서 발생되는 20∼100㎑의 범위에서 서로 상이한 복수 주파수의 초음파 신호인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   상기 20∼100㎑의 범위에서 각기 상이한 주파수의 초음파 신호를 주기적으로 순차 발생하는 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   새소리인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   복수개의 거미퇴치신호 발생부들 각각에서 발생되는 서로 상이한 복수 종류의 새소리인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 거미 퇴치신호는,
   서로 상이한 복수 종류의 새소리를 주기적으로 순차 발생하는 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동 스피커(420)는 본체(100)의 커버(102) 또는 글로버(104)에 부착되고,
   상기 증폭기(410)는 본체(100)에 부착된 복수 개의 진동 스피커(420)에 따라 증폭률을 조절할 수 있는 가변 증폭기(410a)인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 가변 증폭기(410a)와 복수 개의 진동 스피커(420)의 사이에,
   임피던스를 매칭시키기 위한 임피던스 가변부(430)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 은(Ag) 막(310)의 두께는 4㎛인 것을 특징으로 하는 거미 퇴치기능을 가지는 LED 조명장치의 제어방법.
    

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