KR102528172B1 - Assembling structure of PCB for LED lighting improving capable of heat transport - Google Patents

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KR102528172B1 KR1020220061850A KR20220061850A KR102528172B1 KR 102528172 B1 KR102528172 B1 KR 102528172B1 KR 1020220061850 A KR1020220061850 A KR 1020220061850A KR 20220061850 A KR20220061850 A KR 20220061850A KR 102528172 B1 KR102528172 B1 KR 102528172B1
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곽철원
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Abstract

The present invention relates to a structure of a circuit board (10) for LED lighting that comprises: a substrate body (11); a circuit layer (12) provided on an upper surface of the substrate body (11); a heat transfer layer (13) provided on a lower surface of the substrate body (11); and a plurality of LED chips (14) electrically connected to the circuit layer (12) by being spaced apart from each other at a certain distance, and mounted on an upper part of the substrate body (11). The structure of a circuit board for LED lighting with improved heat transport ability comprises: a via hole (21) that is formed vertically through the substrate body (11) directly below a central part of the bottom of each LED chip (14); a first heat transfer member (31) and a second heat transfer member (33), wherein the first heat transfer member is made of metal in a spherical shape and has a lower hemisphere part inserted inside the via hole (21) and an upper hemisphere part exposed to the outside of an upper side of the via hole (21) to face a lower surface part of the LED chip (14), and wherein the second heat transfer member is made of metal filled in a lower part of the via hole (21) and has an upper part integrated with a lower part of a heat absorption transporter (31) and a lower part connected to the heat transfer layer (13). The present invention not only absorbs and transmits the heat generated from the LED chip as much as possible but also maintains a very stable state of the heat transfer medium filled in the substrate even if the LED chip is repeatedly operated for a long time.

Description

열수송 능력이 향상된 엘이디 등기구용 회로기판의 구조{Assembling structure of PCB for LED lighting improving capable of heat transport}Structure of circuit board for LED lighting with improved heat transport ability {Assembling structure of PCB for LED lighting improving capable of heat transport}

본 발명은 엘이디 등기구용 회로기판의 구조로서, 더욱 구체적으로는 엘이디 칩의 하면 중앙부위와 열전달체의 상측 중앙부위 사이 간격을 최소화함으로써 엘이디 칩의 작동 과정에서 생성되는 열은 최대한 신속하게 흡수하여 수송하는 것이 가능함은 물론 엘이디 칩의 하면과 대향하는 열흡수 표면적을 최대화함으로써 엘이디 칩의 하면 모서리부위에서 생성되는 열의 대부분을 흡수하여 수송하는 것이 가능하고, 나아가 열전달체와 기판몸체 상호 간의 밀착력을 증진시켜 엘이디 등기구가 장시간 작동하면서 열팽창 및 열수축이 반복되더라도 열전달체가 기판몸체로부터 분리되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 열수송 능력이 향상된 엘이디 등기구용 회로기판의 구조에 관한 것이다.The present invention is a structure of a circuit board for an LED lamp, and more specifically, by minimizing the distance between the lower central part of the LED chip and the upper central part of the heat conductor, heat generated during the operation of the LED chip is absorbed and transported as quickly as possible. Of course, by maximizing the heat absorbing surface area facing the lower surface of the LED chip, it is possible to absorb and transport most of the heat generated at the corner of the lower surface of the LED chip, and furthermore, by enhancing the adhesion between the heat carrier and the substrate body, The present invention relates to a structure of a circuit board for an LED light fixture having improved heat transport capability capable of fundamentally preventing a phenomenon in which a heat carrier is separated from a substrate body even when the LED light fixture is operated for a long time and thermal expansion and contraction are repeated.

통상적으로 엘이디라 불리는 발광 다이오드는 P-N 반도체 접합체 전류가 인가될 때 전자와 정공이 만나 광을 생성하는 소자로서, 소요되는 전원을 절감할 수 있음은 물론 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있고, 고휘도 및 고출력이 용이하다는 장점이 있어, 가정의 등기구로부터 가로등이나 보안등, 터널등, 작업등과 같이 산업 전반에서 널리 사용되고 있다.A light emitting diode, commonly called an LED, is a device that generates light when electrons and holes meet when current is applied to a P-N semiconductor junction. It has the advantage of easy high output, and is widely used throughout the industry, such as street lights, security lights, tunnel lights, and work lights from home lighting fixtures.

한편, 엘이디는 작동 특성상 밝기는 인가되는 전류값에 비례하기 때문에, 밝기를 증가시켜 고출력의 광을 생성하기 위해서는 엘이디 칩에 고전류를 인가해야 하는데 이럴 경우 그 작동 과정에서 상당한 열이 발생한다. 이로 인해, 엘이디 칩의 통상적인 발광효율은 20 ~ 30%로 상당히 낮고 대부분이 열로 소비되는 문제가 있으며, 작동 과정에서 발생하는 고열로 인해 엘이디의 밝기 성능은 물론 수명에도 큰 영향을 미치고 있다.On the other hand, since the brightness of the LED is proportional to the applied current value due to its operational characteristics, a high current must be applied to the LED chip in order to increase the brightness and generate high-output light. In this case, considerable heat is generated during the operation process. Due to this, the typical luminous efficiency of the LED chip is quite low at 20 to 30%, and most of it is consumed as heat, and the high heat generated during operation greatly affects the lifespan as well as the brightness performance of the LED.

이를 위해, 회로기판에 탑재되는 엘이디 칩의 직하방에 비아홀을 형성하여, 엘이디 칩의 작동 과정에서 발생하는 열을 비아홀을 통해 회로기판 하부에 마련되는 히트싱크로 전달하거나, 또는 도 8과 같이 비아홀에 금속튜브(3)를 삽입하는 방식이 제안되었다. 하지만, 비아홀이나 금속튜브(3)를 이용한 방식은 비아홀의 대부분 공간을 채우고 있는 공기 자체가 열전도도가 낮은 열저항물질이기 때문에, 엘이디 칩에서 발생하는 열을 히트싱크로 효과적으로 전달하지 못하는 단점이 있다.To this end, a via hole is formed directly below the LED chip mounted on the circuit board, and heat generated during the operation of the LED chip is transferred through the via hole to a heat sink provided below the circuit board, or through the via hole as shown in FIG. A method of inserting the metal tube 3 has been proposed. However, the method using the via hole or the metal tube 3 has a disadvantage in that the heat generated from the LED chip cannot be effectively transferred to the heat sink because the air itself filling most of the space of the via hole is a thermal resistance material with low thermal conductivity.

이에 대한 대안으로, 도 9 및 도 10 각각과 같이 비아홀(240, 190) 각각에 금속소재의 열전달매체(300)를 삽입하는 기술들이 제안되고 있다. 이들 각각은 공기보다 열전도도가 높은 구리, 알루미늄, 은 등과 같은 금속 또는 이들을 조합한 복합 재질체를 비아홀에 삽입하거나 충전함으로써, 엘이디 칩(10, 140)에서 생성되는 열을 열전달매체를 통해 히트싱크로 신속하게 전달시킴에 그 기술적 특징이 있다.As an alternative to this, as shown in FIGS. 9 and 10 , techniques for inserting a heat transfer medium 300 made of metal into each of the via holes 240 and 190 have been proposed. In each of these, by inserting or filling a metal such as copper, aluminum, or silver having higher thermal conductivity than air, or a composite material in combination thereof, the heat generated in the LED chips 10 and 140 is transferred to a heat sink through a heat transfer medium. Its technical feature is that it is delivered quickly.

도 9와 같이 열전도도가 뛰어난 재질을 취사선택하여 복합 재질체를 제작한 다음 이를 비아홀에 삽입하게 되면, 엘이디 칩의 작동 과정에서 발생하는 열을 히트싱크로 신속하게 전달할 수 있다는 점에서 어느 정도 개선된 방열효과를 기대할 수 있다. 하지만, 이 구성은 복합 재질로 이루어지는 구조체의 제작 자체가 매우 까다로운 문제가 있고, 이로 인해 제조 공정이 복잡해지는 단점이 있다. As shown in FIG. 9, when a composite material body is manufactured by selecting a material with excellent thermal conductivity and then inserted into a via hole, the heat generated during the operation of the LED chip can be quickly transferred to the heat sink. A heat dissipation effect can be expected. However, this configuration has a disadvantage in that the fabrication itself of a structure made of a composite material is very difficult, which complicates the manufacturing process.

게다가, 열전도도가 높은 금속의 경우 열팽창 및 열수축도 상대적으로 높은데, 도 9와 같이 열전도도가 높은 복합 재질체를 비아홀에 긴밀하게 밀착시키지 않고 단순히 삽입하는 구성으로 이루어지게 되면, 엘이디 칩의 장시간 작동 과정에서 발생하는 잦은 열팽창 및 열수축 현상에 의해 복합 재질체가 비아홀로부터 분리되는 문제가 발생할 소지가 있다.In addition, in the case of metals with high thermal conductivity, thermal expansion and thermal contraction are relatively high. Due to frequent thermal expansion and contraction occurring during the process, a problem in which the composite material is separated from the via hole may occur.

이에 비해, 도 10은 비아홀을 금속으로 단순 충전시키는 구성이라는 점에서 도 9와 같은 문제는 발생하지 않으며, 엘이디 칩과 인접한 부위의 면적을 최대화하고 있다는 점에서 열흡수량을 증대시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 하지만, 비아홀의 경우 통상적으로 펀칭이나 드릴링 작업에 의해서 형성되는데, 이러한 작업을 통해서는 도면과 같이 비아홀의 상, 하부를 일정각도 경사지도록 형성하는 것이 매우 어려운 현실적인 문제가 있다.In contrast, FIG. 10 does not cause the same problem as in FIG. 9 in that the via hole is simply filled with metal, and since the area of the area adjacent to the LED chip is maximized, the effect of increasing the amount of heat absorption can be expected. can However, in the case of a via hole, it is usually formed by a punching or drilling operation, and through this operation, there is a practical problem that it is very difficult to form the upper and lower portions of the via hole to be inclined at a certain angle as shown in the drawing.

또한, 엘이디 칩에서 발생한 열을 흡수한 다음 이를 히트싱크로 전달함에 있어 단위 시간당 열전달량은 비아홀의 단면적에 비례하는데, 이 구성에 있어 엘이디 칩 및 히트싱크 각각과 대향하는 상, 하부 각각의 단면적은 넓으나 열전달 통로에 해당하는 중간부의 단면적은 상대적으로 작다는 점에서, 상부에서 많은 열을 흡수하더라도 중간부에서 열전달이 정체될 수 있다는 점에서 일정한 한계를 가지고 있다.In addition, in absorbing the heat generated from the LED chip and then transferring it to the heat sink, the amount of heat transfer per unit time is proportional to the cross-sectional area of the via hole. However, since the cross-sectional area of the middle part corresponding to the heat transfer passage is relatively small, even if a lot of heat is absorbed from the upper part, heat transfer can be stagnant in the middle part.

대한민국 등록특허 제1545115호Republic of Korea Patent No. 1545115 대한민국 등록특허 제155889호Republic of Korea Patent No. 155889 대한민국 등록특허 제0851367호Korean Registered Patent No. 0851367

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 엘이디 칩에서 발생하는 열을 최대한 흡수하여 전달할 수 있을 뿐 아니라 엘이디 칩이 장시간 반복 작동하더라도 기판에 충전된 열전달매체가 매우 안정적인 상태를 유지할 수 있는 엘이디 등기구용 회로기판의 구조를 제안함에 있다.The present invention has been proposed to improve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to absorb and transfer the heat generated in the LED chip as much as possible, and even if the LED chip is operated repeatedly for a long time, the heat transfer medium filled in the substrate It is to propose a structure of a circuit board for an LED lamp that can maintain a very stable state.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 기판본체(11), 기판본체(11)의 상면에 마련되는 회로층(12), 기판본체(11)의 하면에 마련되는 열전달층(13), 상호 간에 일정간격 이격되어 회로층(12)과 전기적으로 연결되며 기판본체(11)의 상측부위에 탑재되는 복수 개의 엘이디 칩(14)이 구비되어 히트싱크(15)의 상측에 위치하는 엘이디 등기구용 회로기판(10)의 구조로서, 각 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성되는 바아홀(21); 금속재질의 구 형상으로 이루어지되 하반구 부위는 비아홀(21) 내부에 삽입되고 상반구 부위는 비아홀(21) 상측 외부로 노출되어 각 엘이디 칩(14)의 하면부와 대향하면서 각 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위를 통해 확산되는 열을 흡수하는 제1열전달체(31), 비아홀(21)에 충전되는 금속재질로서 상측부위는 제1열전달체(31)의 하측부위와 일체화되고 하면부위는 열전달층(13)과 연결되어 제1열전달체(31)에서 전달되는 열을 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하는 제2열전달체(33);를 포함하되, 상기 비아홀(21)의 외곽 부위에는 비아홀(21)의 단면적보다 작은 단면적을 가지며 각 엘이디칩(14)의 하면 주변부 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하는 적어도 하나 이상의 보조비아홀(25)이 형성되고, 상기 비아홀(21)과 보조비아홀(25) 사이에는 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성되어 비아홀(21)과 보조비아홀(23) 상호 간을 연결하는 브릿지홀(27)이 형성되며; 상기 보조비아홀(25)에는 하면부위가 열전달층(13)과 연결되는 금속재질의 보조열전달체(35)가 충전되어 각 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위를 통해 확산되는 열을 흡수하고 이를 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하고, 상기 브릿지홀(27)에는 하면부위가 열전달층(13)과 연결되며 제1, 2열전달체(31, 33) 및 보조열전달체(35) 상호 간을 일체형으로 연결하는 금속재질의 열전달브릿지체(37)가 충전되어 각 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위를 통해 확산되는 열을 흡수하고 이를 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하는; 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve this object, the present invention provides a substrate body 11, a circuit layer 12 provided on the upper surface of the substrate body 11, and a heat transfer layer 13 provided on the lower surface of the substrate body 11, A circuit board for LED lamps located on the upper side of the heat sink 15 with a plurality of LED chips 14 mounted on the upper side of the substrate body 11 and electrically connected to the circuit layer 12 at a predetermined interval. As a structure of (10), a bar hole 21 formed while vertically penetrating the substrate body 11 at the lower surface of each LED chip 14 directly below the central portion; It is made of a spherical metal material, but the lower hemisphere portion is inserted into the via hole 21, and the upper hemisphere portion is exposed to the outside of the upper side of the via hole 21, facing the lower surface of each LED chip 14, each LED chip 14 ), the upper part is integrated with the lower part of the first heat carrier 31, and the lower part is a metal material filled in the first heat carrier 31 and the via hole 21 that absorbs the heat diffused through the central part of the lower surface of the first heat carrier 31 A second heat transfer member 33 connected to the heat transfer layer 13 and transferring heat transferred from the first heat transfer member 31 to the heat sink 15 through the heat transfer layer 13; including, the via hole ( At least one auxiliary via hole 25 having a cross-sectional area smaller than that of the via hole 21 and vertically penetrating the substrate body 11 directly below the periphery of the lower surface of each LED chip 14 is formed at the outer portion of 21) Between the via hole 21 and the auxiliary via hole 25, a bridge hole 27 is formed vertically penetrating the substrate body 11 and connecting the via hole 21 and the auxiliary via hole 23 to each other; The secondary via hole 25 is filled with an auxiliary heat carrier 35 made of metal, the lower surface of which is connected to the heat transfer layer 13, to absorb heat diffused through the corner of the lower surface of each LED chip 14 and transfer the heat. The heat is transferred to the heat sink 15 through the layer 13, and the lower surface of the bridge hole 27 is connected to the heat transfer layer 13, and the first and second heat carriers 31 and 33 and the auxiliary heat carrier 35 ) The heat transfer bridge body 37 made of metal that integrally connects each other is charged and absorbs the heat diffused through the corners of the lower surface of each LED chip 14 and transfers it to the heat sink 15 through the heat transfer layer 13 ) to pass; as its technical characteristics.

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이때, 상기 보조비아홀(25)은 비아홀(21) 주변부를 따라 일정길이로 연장되는 장공 형상으로 이루어질 수 있다.At this time, the auxiliary via hole 25 may be formed in a long hole shape extending to a predetermined length along the periphery of the via hole 21 .

또한, 이때, 상기 보조비아홀(25) 각각은 상호 간에 일정간격 이격되는 복수 개의 단위보조비아홀(251)로 이루어지고, 상기 단위보조비아홀(251) 각각은 단위브릿지홀(253)에 의해 상호 연결되며; 상기 보조열전달체(35) 각각은 단위보조비아홀(251) 각각에 충전되는 단위보조열전달체(351) 및 단위브릿지홀(253) 각각에 충전되어 단위보조열전달체(351) 상호 간을 일체형으로 연결하는 단위열전달브릿지체(353)로; 이루어질 수 있다.In addition, at this time, each of the auxiliary via holes 25 is composed of a plurality of unit auxiliary via holes 251 spaced apart from each other at a predetermined interval, and each of the unit auxiliary via holes 251 is interconnected by a unit bridge hole 253, ; Each of the auxiliary heat carriers 35 is filled in each of the unit auxiliary heat carrier 351 and the unit bridge hole 253 filled in each of the unit auxiliary heat carriers 251, so that the unit auxiliary heat carriers 351 are integrally connected to each other. as a unit heat transfer bridge body 353; It can be done.

본 발명은 엘이디 칩의 직하방에 형성되는 비아홀에 상반구 부위가 노출되는 금속구 형태의 제1열전달체를 삽입하고 그 하측부위에는 금속재질의 제2열전달체를 충전시켜, 제1열전달체의 중앙부위와 엘이디 칩의 하면 중앙부위 사이 간격을 최소화함으로써 엘이디 칩의 하면 중앙부위에서 생성되는 열은 최대한 신속하게 흡수하여 수송하고, 엘이디 칩의 하면과 대향하는 열흡수 표면적을 최대화함으로써 엘이디 칩의 하면 모서리부위에서 생성되는 열의 대부분을 흡수하여 수송하는 것이 가능하다.The present invention inserts a first heat carrier in the form of a metal sphere in which the upper hemisphere is exposed in a via hole formed directly below the LED chip, and fills the lower part with a second heat carrier made of metal, By minimizing the gap between the central part and the lower central part of the LED chip, the heat generated in the central part of the lower surface of the LED chip is absorbed and transported as quickly as possible, and by maximizing the heat absorbing surface area facing the lower surface of the LED chip, the corner of the lower surface of the LED chip It is possible to absorb and transport most of the heat generated at the site.

또한, 본 발명은 제1열전달체 주변부를 따라 부가적으로 열을 흡수하여 수송할 수 있는 보조열전달체를 형성하고, 열전달브릿지체를 이용하여 보조열전달체를 제1, 2열전달체 각각과 일체형으로 연결하는 구성을 제안함으로써, 엘이디 칩의 하면 모서리부위에서 생성되는 열을 보다 효과적으로 흡수하여 수송할 수 있음은 물론 열전달체와 기판몸체 상호 간의 밀착력을 증진시켜 엘이디 등기구가 장시간 작동하면서 열팽창 및 열수축이 반복되더라도 열전달체가 기판몸체로부터 분리되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.In addition, the present invention forms an auxiliary heat carrier capable of additionally absorbing and transporting heat along the periphery of the first heat carrier, and integrally integrates the auxiliary heat carrier with the first and second heat carriers by using a heat transfer bridge body. By proposing a connection configuration, it is possible to more effectively absorb and transport the heat generated at the corner of the lower surface of the LED chip, as well as to enhance the adhesion between the heat carrier and the substrate body, so that the LED lighting fixture operates for a long time and thermal expansion and contraction are repeated. However, it is possible to fundamentally prevent a phenomenon in which the heat carrier is separated from the substrate body.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 보여주는 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 상면 구성도.
도 2는 도 1에 있어 A-A′라인의 개략적인 단면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서의 엘이디 등기구용 회로기판에 있어 개략적인 열수송 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 보여주는 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 상면 구성도.
도 5는 도 1에 있어 B-B′라인의 개략적인 단면 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보여주는 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 상면 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보여주는 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 상면 구성도.
도 8은 종래 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 일 구성도.
도 9는 종래 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 다른 구성도.
도 10은 종래 엘이디 등기구용 회로기판의 개략적인 또 다른 구성도. 1 is a schematic top view of a circuit board for an LED lamp showing an embodiment according to the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional configuration of AA 'line in Figure 1;
Figure 3 is a schematic heat transport configuration diagram in a circuit board for an LED lamp as an embodiment according to the present invention.
Figure 4 is a schematic top view of a circuit board for an LED lamp showing another embodiment according to the present invention.
Figure 5 is a schematic cross-sectional configuration of the BB 'line in Figure 1;
6 is a schematic top view of a circuit board for an LED lamp showing another embodiment according to the present invention.
7 is a schematic top view of a circuit board for an LED lamp showing another embodiment according to the present invention.
8 is a schematic configuration diagram of a circuit board for a conventional LED lamp.
9 is a schematic diagram of another configuration of a circuit board for a conventional LED lamp.
10 is another schematic configuration diagram of a circuit board for a conventional LED lamp.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Looking at the preferred embodiment according to the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, as follows, in detailing the embodiment of the present invention, there is no direct relationship with the technical features of the present invention, or A detailed description will be omitted for matters that are obvious to those skilled in the art.

본 발명은 엘이디 등기구용 회로기판의 구조로서, 회로기판(10), 회로기판(10)에 형성되는 비아홀(21), 비아홀(21)에 충전되는 제1, 2열전달체(31, 33)을 포함하여 이루어지는 기술적 특징이 있다. 이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.The present invention is a structure of a circuit board for an LED lamp, and includes a circuit board 10, a via hole 21 formed in the circuit board 10, and first and second heat carriers 31 and 33 filled in the via hole 21. There are technical features that include: Each of these configurations will be described in detail below.

회로기판(10)은 도 2와 같이, 기판본체(11), 회로층(12), 열전달층(13)을 포함하여 이루어질 수 있다. 기판본체(11)는 회로기판(10)의 몸체가 되는 부분으로서, 비아홀의 형성 및 열전달체의 충전 용이성 등을 고려하여 결정할 일이나, 관련업계에서 널리 사용하고 있는 통상적인 FR-4 소재로 이루어질 수도 있다.As shown in FIG. 2 , the circuit board 10 may include a board body 11 , a circuit layer 12 , and a heat transfer layer 13 . The substrate body 11 is a part that becomes the body of the circuit board 10, and is determined by considering the formation of via holes and the ease of filling the heat carrier, but is made of a conventional FR-4 material widely used in the related industry may be

회로층(12)은 엘이디 칩(14)의 작동제어를 위한 배선용 회로로서, 기판본체(11) 상면에 마련된다. 회로층(12)에는 다양한 리드패턴 등이 포함되며, 등기구에 따라 임의 설계된 형태를 가지며 통상적인 인쇄방식에 의해 기판본체(11)의 상면에 형성된다.The circuit layer 12 is a wiring circuit for controlling the operation of the LED chip 14 and is provided on the upper surface of the substrate body 11 . The circuit layer 12 includes various lead patterns, etc., has an arbitrarily designed shape according to the lamp, and is formed on the upper surface of the substrate body 11 by a conventional printing method.

열전달층(13)은 엘이디 칩(14)의 작동 과정에서 발생되는 열을 전달받은 다음 이를 그 하부에 위치하는 히트싱크(15)로 전달하는 부분으로, 일정두께를 가지며 기판본체(11)의 하면에 마련된다. 열전달층(13)은 구리, 알루미늄, 은 등과 같이 열전도도가 높은 소재 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.The heat transfer layer 13 is a part that receives heat generated during the operation of the LED chip 14 and then transfers it to the heat sink 15 located below it, has a certain thickness, and has a lower surface of the substrate body 11 are provided in The heat transfer layer 13 may be made of any one of materials having high thermal conductivity, such as copper, aluminum, and silver.

엘이디 칩(14)는 상호 간에 일정간격 이격되는 복수 개로 이루어져 기판본체(11)의 상측부위에 탑재되며, 엘이디 칩(14) 각각은 회로층(12)과 전기적으로 연결된다. 엘이디 칩(14)은 원판이나 사각판 구조와 같이 통상적인 형상으로 이루어질 수 있다.The LED chips 14 are composed of a plurality of pieces spaced apart from each other at regular intervals and are mounted on the upper side of the substrate body 11, and each of the LED chips 14 is electrically connected to the circuit layer 12. The LED chip 14 may be formed in a conventional shape such as a circular plate or a rectangular plate structure.

히트싱크(15)는 그 상면부위가 열전달층(13)과 밀착되며, 열전달층(13)으로부터 전달되는 열을 외기로 방열한다. 히트싱크(15)는 복수 개의 방열핀을 가지는 통상적인 구조로 이루어질 수 있다.The upper surface of the heat sink 15 is in close contact with the heat transfer layer 13 and dissipates heat transferred from the heat transfer layer 13 to the outside air. The heat sink 15 may have a conventional structure having a plurality of heat dissipation fins.

비아홀(21)은 제1, 2열전달체(31, 33)가 충전되는 부분으로, 도 1 및 도 2 각각에 개시된 것과 같이, 제1비아홀(21)은 엘이디 칩(14) 각각의 하면 중앙부의 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성된다. 제1비아홀(21)의 단면적은 도 2와 같이, 탑재되는 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위를 커버할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.The via hole 21 is a portion where the first and second heat carriers 31 and 33 are filled, and as shown in FIGS. 1 and 2 respectively, the first via hole 21 is located at the center of the lower surface of each of the LED chips 14. It is formed while vertically penetrating the substrate body 11 from directly below. As shown in FIG. 2 , the cross-sectional area of the first via hole 21 is preferably formed to a size capable of covering the central portion of the lower surface of the mounted LED chip 14 .

한편, 본 발명은 후술할 제1열전달체(31)가 구 형상으로 이루어짐을 감안하여 원통 구조의 비아홀(21) 구조가 개시되어 있으나, 제1열전달체(31)의 삽입이 가능한 사각원통을 포함하는 다각원통 구조로 이루어지는 경우를 배제하지 않음은 물론이다.On the other hand, in the present invention, the structure of the via hole 21 having a cylindrical structure is disclosed in consideration of the fact that the first heat carrier 31 to be described later has a spherical shape, but includes a square cylinder into which the first heat carrier 31 can be inserted. Of course, it is not excluded that the polygonal cylinder structure is formed.

제1, 2열전달체(31, 33)는 엘이디 칩(14)의 작동 과정에서 생성되는 열을 흡수하고 이를 열전달층(13)으로 전달하는 부분이다. 이때, 제1열전달체(31)는 도 2에 개시된와 같이, 금속재질의 볼 구조로 이루어지며, 그 하반구 부위는 비아홀(21) 내부에 삽입되고, 그 상반구 부위는 엘이디 칩(14)의 하면부와 대향하도록 비아홀(21) 상측 외부로 노출되는 특징이 있다.The first and second heat carriers 31 and 33 absorb heat generated during the operation of the LED chip 14 and transfer it to the heat transfer layer 13 . At this time, as shown in FIG. 2, the first heat carrier 31 is made of a ball structure made of a metal material, the lower hemisphere portion is inserted into the via hole 21, and the upper hemisphere portion of the LED chip 14 It is characterized by being exposed to the outside of the upper side of the via hole 21 to face the lower surface.

이럴 경우, 제1열전달체(31)의 상측 중앙부위와 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위 사이 간격 △t는 최소화된다. 또한, 제1열전달체(31)의 반경이 r이라고 하면, 제1열전달체(31)에 있어 엘이디 칩(14)의 하면과 대향하는 면적은 4π

Figure 112022053450713-pat00001
/2 = 2π
Figure 112022053450713-pat00002
로서 엘이디 칩(14)의 하면과 대향하는 면적은 최대화된다. In this case, the distance Δt between the upper central portion of the first heat carrier 31 and the lower central portion of the LED chip 14 is minimized. In addition, assuming that the radius of the first heat carrier 31 is r, the area facing the lower surface of the LED chip 14 in the first heat carrier 31 is 4π.
Figure 112022053450713-pat00001
/2 = 2π
Figure 112022053450713-pat00002
As a result, the area facing the lower surface of the LED chip 14 is maximized.

일반적으로 엘이디 칩(14)이 작동하며 생성되는 열의 대부분은 중앙부위에 집중되는데, 이와 같이 제1열전달체(31)의 상측 중앙부위를 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위와 최대한 가깝게 배치하게 되면, 엘이디 칩(14)의 작동 과정에서 생성되는 열의 상당부분을 매우 신속하게 흡수하여 수송하는 것이 가능하다.In general, most of the heat generated by the operation of the LED chip 14 is concentrated in the central region. In this way, when the upper central region of the first heat conductor 31 is placed as close as possible to the lower central region of the LED chip 14, , it is possible to very quickly absorb and transport a significant part of the heat generated during the operation of the LED chip 14.

이에 부가하여, 제1열전달체(31)에 있어 엘이디 칩(14)의 하면과 대향하는 면적을 최대화하게 되면, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위에서 생성되는 열의 상당 부분도 동시에 흡수하여 수송하는 것 역시 가능하다는 점에서, 종래 도 9와 같은 구조의 열전달체에 비해 보다 효과적인 방열을 기대할 수 있다. In addition, when the area facing the lower surface of the LED chip 14 is maximized in the first heat carrier 31, a significant portion of the heat generated at the corners of the lower surface of the LED chip 14 is simultaneously absorbed and transported. Since it is also possible, more effective heat dissipation can be expected compared to the conventional heat carrier having the structure shown in FIG. 9 .

게다가, 제1열전달체(31)는 구 형상으로 이루어지기 때문에 단면적이 π

Figure 112022053450713-pat00003
으로서, 표면을 통해 흡수된 열을 상대적으로 보다 신속하게 수송할 수 있다. 열 흡수 면적을 증대시킬 수 있는 종래 도 10과 같이 구조는, 열을 흡수하는 단면적에 비해 흡수된 열을 수송하는 중앙부위의 단면적이 작기 때문에, 열 수송 과정에서 정체 현상이 발생할 수 있으나 본 발명에 있어 제1열전달체(31)에서는 이러한 현상이 전혀 발생하지 않고 안정적인 열 수송이 가능하다.In addition, since the first heat transfer member 31 is formed in a spherical shape, the cross-sectional area is π
Figure 112022053450713-pat00003
As a result, heat absorbed through the surface can be transported relatively more quickly. In the conventional structure as shown in FIG. 10 that can increase the heat absorption area, since the cross-sectional area of the central portion transporting the absorbed heat is smaller than the cross-sectional area for absorbing heat, a stagnation phenomenon may occur in the heat transport process, but in the present invention This phenomenon does not occur at all in the first heat carrier 31 and stable heat transport is possible.

제2열전달체(33)는 금속재질로 이루어져 비아홀(21)의 하측부위에 충전되며, 그 상측부위는 열흡수전달체(31)의 하측부위와 밀착되며 일체화되고, 그 하면부위는 열전달층(13)과 연결된다. 제2열전달체(33)는 관련업계에서 널리 사용되고 있는 전기도금 등가 같은 통상적인 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.The second heat carrier 33 is made of a metal material and is filled in the lower part of the via hole 21, and the upper part is in close contact with and integrated with the lower part of the heat absorption carrier 31, and the lower part is the heat transfer layer 13 ) is connected to The second heat carrier 33 may be formed by any one of conventional methods such as electroplating, which is widely used in the related industry.

열전달부를 이루는 제1, 2열전달체(31, 33) 각각은 구리, 알루미늄, 은 등과 같이 열전도도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 열전달 효율을 감안하면 회로기판(10)의 열전달층(13)과 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. Each of the first and second heat transfer members 31 and 33 constituting the heat transfer unit is preferably made of a material having high thermal conductivity, such as copper, aluminum, or silver. Considering the heat transfer efficiency, the heat transfer layer 13 of the circuit board 10 It is preferable to be made of the same material as.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 열전달 과정을 도 3을 참조하여 개략적으로 살펴본다.The heat transfer process of the present invention having this configuration will be schematically reviewed with reference to FIG. 3 .

제어신호에 따라 엘이디 칩(14)이 작동하면, 엘이디 칩(14)에서 생성되는 에너지 중에서 일부는 광으로 변환되며, 나머지 대부분의 에너지는 열로 변환되어 도면의 화살표와 같이 엘이디(14)의 하면을 포함하여 그 주변부로 확산된다.When the LED chip 14 operates according to the control signal, some of the energy generated by the LED chip 14 is converted into light, and most of the remaining energy is converted into heat to cover the lower surface of the LED 14 as shown by the arrow in the drawing. and spreads to its periphery.

이 중에서, 엘이디 칩(14)의 하면을 통해 확산되는 열의 대부분은 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위에 집중되는데, 이러한 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위를 통해 집중적으로 확산되는 열은 △t 간격을 이루며 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위와 근접한 제1열전달체(31)의 상반구 중앙 상면부위를 통해 신속하게 흡수된 다음, 제2열전달체(33)를 거쳐 회로기판(10)의 열전달층(13) 및 히트싱크(15)를 거쳐 외기로 방열된다.Among them, most of the heat diffused through the lower surface of the LED chip 14 is concentrated on the central portion of the lower surface of the LED chip 14, and the heat diffused intensively through the central portion of the lower surface of the LED chip 14 is △t It is rapidly absorbed through the central upper surface of the upper hemisphere of the first heat conductor 31 close to the lower surface of the LED chip 14 at intervals, and then passes through the second heat carrier 33 to the circuit board 10. Heat is dissipated to the outside air through the heat transfer layer 13 and the heat sink 15 .

한편, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위에서 확산되는 열은 도 3에 개시된 것과 같이, 넓은 표면적으로 이루어지는 제1열전달체(31)의 상반구 모서리부위를 통해 부가적으로 흡수되며, 부가적으로 흡수된 열을 제1열전달체(31) 및 제2열전달체(33)를 순차적으로 거쳐 회로기판(10)의 열전달층(13) 및 히트싱크(15)를 거쳐 외기로 방열된다.On the other hand, as shown in FIG. 3, the heat diffused from the corner of the lower surface of the LED chip 14 is additionally absorbed through the corner of the upper hemisphere of the first heat carrier 31 having a large surface area, and additionally The absorbed heat is dissipated to the outside air through the heat transfer layer 13 and the heat sink 15 of the circuit board 10 through the first heat transfer material 31 and the second heat transfer material 33 sequentially.

즉, 본 발명은 도 8 내지 7 각각에 개시되어 있는 종래 기술과 달리, 열을 흡수할 수 있는 표면적을 최대한 확대하여, 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위를 통해 집중되면서 확산되는 열은 엘이디 칩(13)의 하면 중앙부위와 좁은 간격을 두고 대향하는 제1열전달체(31)의 상측 중앙부위를 통해 흡수한 다음 수송하고, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위를 통해 확산되는 열은 상대적으로 넓은 표면적을 가지는 제1열전달체(31)의 상측 모서리부위를 통해 부가적으로 흡수한 다음 수송할 수 있도록 구성함으로써, 엘이디 칩(14)의 작동 과정에서 생성되는 열을 보다 신속하게 외부로 배출시키는 것이 가능하다.That is, unlike the prior art disclosed in each of FIGS. 8 to 7, the present invention maximizes the surface area capable of absorbing heat, and the heat concentrated and diffused through the central portion of the lower surface of the LED chip 14 is absorbed by the LED chip. (13) is absorbed through the upper central portion of the first heat carrier 31 facing the lower central portion at a narrow interval and then transported, and the heat diffused through the corner portion of the lower surface of the LED chip 14 is relatively By configuring to additionally absorb and then transport through the upper edge of the first heat carrier 31 having a large surface area, the heat generated during the operation of the LED chip 14 is more quickly discharged to the outside. it is possible

또한, 본 발명은 엘이디 칩(14)과 대향하는 열의 흡수 단면적과 열전달층(13) 또는 히트싱크(15)와 대향하는 열의 배출 단면적이 동일하도록 제1열전달체(31)를 구 형상으로 구성함으로써, 도 10에 개시되어 있는 종래 기술과 달리 흡수된 열이 이동하는 과정에서 정체되지 않고 그대로 이동할 수 있다는 점에서 보다 효율적인 열 수송이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention configures the first heat carrier 31 in a spherical shape so that the heat absorption cross-section facing the LED chip 14 and the heat dissipation cross-section facing the heat transfer layer 13 or the heat sink 15 are the same. , unlike the prior art disclosed in FIG. 10, there is an advantage in that more efficient heat transport is possible in that the absorbed heat can move as it is without being stagnant in the process of moving.

한편, 본 발명은 도 4와 같이, 비아홀(21)의 외곽 부위에 보조비아홀(25) 및 브릿지홀(27)이 형성되며, 보조비아홀(25) 및 브릿지홀(27) 각각에 금속재질의 보조열전달체(35) 및 브릿지열전달체(37)가 충전되는 경우를 제안한다.On the other hand, as shown in FIG. 4, in the present invention, an auxiliary via hole 25 and a bridge hole 27 are formed on the outer portion of the via hole 21, and each of the auxiliary via hole 25 and the bridge hole 27 is made of a metal material. A case in which the heat carrier 35 and the bridge heat carrier 37 are charged is proposed.

보조비아홀(25)은 비아홀(21) 외곽으로 일정거리 떨어져 위치하며, 각 엘이디칩(14)의 하면 주변부의 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성된다. 보조비아홀(25)은 적어도 하나 이상 복수 개로 이루어질 수 있으며, 이럴 경우 도면과 같이 상호 간에 일정간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.The auxiliary via hole 25 is located outside the via hole 21 at a predetermined distance, and is formed vertically penetrating the substrate body 11 directly below the periphery of the lower surface of each LED chip 14 . At least one or more auxiliary via holes 25 may be formed in plurality, and in this case, as shown in the drawing, it is preferable that they are spaced apart from each other at regular intervals.

보조비아홀(25)은 열전달량을 최대한으로 확보하면서, 비아홀(21)에 삽입되는 제1열전달체(31) 및 비아홀(21)에 충전되는 제2열전달체(33)를 안정적으로 지지하기 위함인데 이는 후술한다. 보조비아홀(25)의 단면적은 비아홀(21)의 단면적보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.The auxiliary via hole 25 is to stably support the first heat transfer material 31 inserted into the via hole 21 and the second heat transfer material 33 filled in the via hole 21 while securing the maximum amount of heat transfer. This is described later. It is preferable that the cross-sectional area of the auxiliary via hole 25 is smaller than that of the via hole 21 .

만일, 회로기판(10)에 탑재되는 엘이디 칩(14)이 사각구조로 이루어지면, 보조비아홀(25)은 90°의 각도만큼 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 이럴 경우, 보조비아홀(25)에 충전되는 보조열전달체(35)가 엘이디 칩(14)의 모서리부위에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다.If the LED chip 14 mounted on the circuit board 10 has a rectangular structure, it is preferable that the auxiliary via holes 25 are spaced apart by an angle of 90°. In this case, the auxiliary heat carrier 35 filled in the auxiliary via hole 25 can more effectively absorb heat generated from the corner of the LED chip 14 .

브릿지홀(27)은 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성되어, 비아홀(21) 및 보조비아홀(25) 상호 간을 연결한다. 이에 따라, 비아홀(21) 및 보조비아홀(25) 각각의 공간은 상호 연통된다. 브릿지홀(27)의 폭 및 길이는 비아홀(21) 및 보조비아홀(25) 각각의 단면적 크기는 물론 엘이디 칩(14)의 크기를 감안하여 결정할 일이다.The bridge hole 27 vertically penetrates the substrate body 11 and connects the via hole 21 and the auxiliary via hole 25 to each other. Accordingly, the respective spaces of the via hole 21 and the auxiliary via hole 25 communicate with each other. The width and length of the bridge hole 27 are to be determined in consideration of the size of the LED chip 14 as well as the cross-sectional size of each of the via hole 21 and the auxiliary via hole 25 .

보조열전달체(35)는 보조비아홀(25)에 충전되며 그 하면부가 열전달층(13)과 연결되며, 열전달브릿지체(37)는 브릿지홀(27)에 충전되며 그 하면부가 열전달층(13)과 연결된다. 이에 따라, 제1, 2열전달체(31, 33) 및 보조열전달체(35) 각각은 열전달브릿지체(35)에 의해 일체형 구조를 이루며 연결된다.The auxiliary heat transfer material 35 is filled in the auxiliary via hole 25 and its lower surface is connected to the heat transfer layer 13, and the heat transfer bridge body 37 is filled in the bridge hole 27 and its lower surface is connected to the heat transfer layer 13 connected with Accordingly, each of the first and second heat carriers 31 and 33 and the auxiliary heat carrier 35 is connected to form an integral structure by the heat transfer bridge body 35 .

보조열전달체(35) 및 열전달브릿지체(37) 각각은 구리, 알루미늄, 은 등과 같이 열전도도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 제1, 2열전달체(31, 33) 및 회로기판(10)의 열전달층(13)과 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 보조열전달체(35) 및 열전달브릿지체(37) 각각은 제2열전달체(33)와 같이 관련업계에서 널리 사용되고 있는 전기도금 등가 같은 통상적인 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.Each of the auxiliary heat carrier 35 and the heat transfer bridge body 37 is preferably made of a material having high thermal conductivity, such as copper, aluminum, or silver, and the first and second heat carriers 31 and 33 and the circuit board 10 It is preferably made of the same material as the heat transfer layer 13 of the. Each of the auxiliary heat carrier 35 and the heat transfer bridge body 37 may be formed by any one of conventional methods such as electroplating, which is widely used in the related industry, such as the second heat carrier 33.

기판몸체(11)에 적어도 하나 이상의 보조비아홀(25) 및 브릿지홀(27)이 형성되고, 이들 각각에 보조열전달체(35) 및 열전달브릿지체(37)가 충전되면, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위에서 생성되는 열을 부가적으로 흡수하여 수송할 수 있음은 물론, 제1, 2열전달체(31, 33) 각각과 일체화된 상태로 그 외면부위가 기판몸체(11)와 긴밀하게 밀착된다는 점에서, 엘이디 등기구가 장시간 작동하면서 열팽창 및 열수축이 반복되더라도 기판몸체(11)와의 결합력을 일정하게 유지하면서, 열전달체가 기판몸체(11)로부터 분리되는 현상을 원천적으로 방지하는 것이 가능하다.At least one auxiliary via hole 25 and a bridge hole 27 are formed in the substrate body 11, and when the auxiliary heat transfer member 35 and the heat transfer bridge body 37 are filled in each of them, the LED chip 14 In addition to being able to additionally absorb and transport heat generated at the corners of the lower surface, the outer surface of the first and second heat carriers 31 and 33 is in close contact with the substrate body 11 in a state of being integrated with each other. In that, even if the LED lighting fixture operates for a long time and thermal expansion and contraction are repeated, it is possible to fundamentally prevent the heat carrier from being separated from the substrate body 11 while maintaining a constant bonding force with the substrate body 11.

이처럼, 보조비아홀(25)을 형성하는 경우, 도 6에 개시된 것과 같이, 비아홀(25)이 비아홀(21) 주변부를 따라 일정길이로 연장되는 장공 형상으로 이루어지는 경우를 배제하지 않는다. 도면에는 타원 형상의 장공이 개시되어 있으나, 그 구체적인 형상은 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.In this way, in the case of forming the auxiliary via hole 25, as shown in FIG. 6, the case where the via hole 25 is formed in a long hole shape extending to a predetermined length along the periphery of the via hole 21 is not excluded. Although a long hole having an elliptical shape is disclosed in the drawings, it is of course that the specific shape may be variously changed.

보조비아홀(25)이 장공 형상을 가지게 되면, 보조비아홀(25)에 충전되는 보조열전달체(35) 역시 장공의 형상을 가지게 되기 때문에, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위에서 생성되는 열을 보다 많이 흡수하는 것이 가능하다. 또한, 장공의 특성상 기판몸체(11)와의 밀착 범위가 넓어지기 때문에 기판몸체(11)와의 밀착력이 더욱 증진될 수 있음은 물론이다.When the auxiliary via hole 25 has a long hole shape, since the auxiliary heat carrier 35 filled in the auxiliary via hole 25 also has a long hole shape, the heat generated at the corner of the lower surface of the LED chip 14 is more It is possible to absorb a lot. In addition, since the range of close contact with the substrate body 11 is widened due to the characteristics of the long hole, the close contact with the substrate body 11 can be further enhanced.

한편, 보조비아홀(25)이 장공 형상으로 이루어지는 경우, 본 발명은 도 7과 같이, 보조비아홀(25)이 단위보조비아홀(251) 및 단위브릿지홀(253)로 이루어지는 경우를 배제하지 않는다. On the other hand, when the auxiliary via hole 25 is formed in a long hole shape, the present invention does not exclude the case where the auxiliary via hole 25 is composed of the unit auxiliary via hole 251 and the unit bridge hole 253 as shown in FIG. 7 .

이때, 단위보조비아홀(251)은 상호 간에 일정간격 이격되는 복수 개로 이루어지고, 단위브릿지홀(253)은 인접한 단위보조비아홀(251) 각각을 상호 연결한다. 이에 따라, 인접한 단위보조비아홀(251)은 단위브릿지홀(253)에 의해 상호 공간적으로 연통된다.At this time, a plurality of unit auxiliary via holes 251 are spaced apart from each other by a predetermined interval, and the unit bridge hole 253 connects each of the adjacent unit auxiliary via holes 251 to each other. Accordingly, adjacent unit auxiliary via holes 251 are spatially communicated with each other by the unit bridge hole 253 .

이럴 경우, 보조열전달체(35) 각각은 단위보조비아홀(251) 각각에 충전되는 단위보조열전달체(351), 그리고 단위브릿지홀(253) 각각에 충전되는 단위열전달브릿지체(353)로 이루어지며, 단위열전달브릿지체(353)에 의해 단위보조열전달체(351) 상호 간은 일체형 구조를 이루며 연결된다.In this case, each of the auxiliary heat carriers 35 is composed of a unit auxiliary heat carrier 351 filled in each unit auxiliary via hole 251 and a unit heat transfer bridge body 353 filled in each unit bridge hole 253, , The unit auxiliary heat transfer members 351 are connected to each other to form an integral structure by the unit heat transfer bridge body 353.

보조열전달체(35)가 단위보조열전달체(351) 및 단위열전달브릿지체(353)로 이루이지면, 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위에서 생성되는 열의 흡수 단면적은 도 6에 개시된 실시예와 대동소이하게 되나, 단위보조열전달체(351) 각각이 단위열전달브릿지체(353)에 의해 상호 일체형 구조를 이룰 수 있다는 점에서, 기판몸체(11)와의 밀착력은 더욱 증진될 수 있다.When the auxiliary heat carrier 35 is composed of the unit auxiliary heat carrier 351 and the unit heat transfer bridge body 353, the heat absorption cross-section area of the bottom corner of the LED chip 14 is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6 However, since each unit auxiliary heat transfer body 351 can form an integral structure with the unit heat transfer bridge body 353, adhesion to the substrate body 11 can be further enhanced.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.In the above, the description has been limited to the preferred embodiments of the present invention, but this is only an example, and the present invention is not limited thereto and can be modified and implemented in various ways, and furthermore, separate technical features are provided based on the disclosed technical idea. It will be obvious that it can be added and implemented.

10 : 회로기판 11 : 기판본체
12 : 회로동박층 13 : 열전달동막층
14 : 엘이디 칩 15 : 히트싱크
21 : 비아홀 25 : 보조비아홀
251 : 단위보조비아홀 253 : 단위브릿지홀
27 : 브릿지홀 31 : 제1열전달체
33 : 제2열전달체 35 : 보조열전달체
351 : 단위보조열전달체 353 : 단위열전달브릿지체10: circuit board 11: board body
12: circuit copper foil layer 13: thermal transfer copper film layer
14: LED chip 15: heat sink
21: via hole 25: auxiliary via hole
251: unit auxiliary via hole 253: unit bridge hole
27: bridge hole 31: first heat conductor
33: second heat carrier 35: auxiliary heat carrier
351: unit auxiliary heat transfer body 353: unit heat transfer bridge body

Claims (4)

기판본체(11), 기판본체(11)의 상면에 마련되는 회로층(12), 기판본체(11)의 하면에 마련되는 열전달층(13), 상호 간에 일정간격 이격되어 회로층(12)과 전기적으로 연결되며 기판본체(11)의 상측부위에 탑재되는 복수 개의 엘이디 칩(14)이 구비되어 히트싱크(15)의 상측에 위치하는 엘이디 등기구용 회로기판(10)의 구조로서,
각 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성되는 바아홀(21);
금속재질의 구 형상으로 이루어지되 하반구 부위는 비아홀(21) 내부에 삽입되고 상반구 부위는 비아홀(21) 상측 외부로 노출되어 각 엘이디 칩(14)의 하면부와 대향하면서 각 엘이디 칩(14)의 하면 중앙부위를 통해 확산되는 열을 흡수하는 제1열전달체(31), 비아홀(21)에 충전되는 금속재질로서 상측부위는 제1열전달체(31)의 하측부위와 일체화되고 하면부위는 열전달층(13)과 연결되어 제1열전달체(31)에서 전달되는 열을 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하는 제2열전달체(33);를 포함하되,
상기 비아홀(21)의 외곽 부위에는 비아홀(21)의 단면적보다 작은 단면적을 가지며 각 엘이디칩(14)의 하면 주변부 직하방에서 기판본체(11)를 수직으로 관통하는 적어도 하나 이상의 보조비아홀(25)이 형성되고, 상기 비아홀(21)과 보조비아홀(25) 사이에는 기판본체(11)를 수직으로 관통하며 형성되어 비아홀(21)과 보조비아홀(23) 상호 간을 연결하는 브릿지홀(27)이 형성되며;
상기 보조비아홀(25)에는 하면부위가 열전달층(13)과 연결되는 금속재질의 보조열전달체(35)가 충전되어 각 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위를 통해 확산되는 열을 흡수하고 이를 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하고, 상기 브릿지홀(27)에는 하면부위가 열전달층(13)과 연결되며 제1, 2열전달체(31, 33) 및 보조열전달체(35) 상호 간을 일체형으로 연결하는 금속재질의 열전달브릿지체(37)가 충전되어 각 엘이디 칩(14)의 하면 모서리부위를 통해 확산되는 열을 흡수하고 이를 열전달층(13)을 통해 히트싱크(15)로 전달하는; 것을 특징으로 하는 열수송 능력이 향상된 엘이디 등기구용 회로기판의 구조.The substrate body 11, the circuit layer 12 provided on the upper surface of the substrate body 11, the heat transfer layer 13 provided on the lower surface of the substrate body 11, spaced apart from each other at a predetermined interval, the circuit layer 12 and As a structure of a circuit board 10 for an LED lamp, which is electrically connected and is provided with a plurality of LED chips 14 mounted on the upper side of the substrate body 11 and located on the upper side of the heat sink 15,
a bar hole 21 vertically penetrating the substrate body 11 at a lower surface of each LED chip 14 directly below the central portion;
It is made of a spherical metal material, but the lower hemisphere portion is inserted into the via hole 21, and the upper hemisphere portion is exposed to the outside of the upper side of the via hole 21, facing the lower surface of each LED chip 14, each LED chip 14 ) is a metal material filled in the first heat carrier 31 and the via hole 21 that absorbs heat diffused through the central part of the lower surface, and the upper part is integrated with the lower part of the first heat carrier 31, and the lower part is A second heat transfer member 33 connected to the heat transfer layer 13 and transferring heat transferred from the first heat transfer member 31 to the heat sink 15 through the heat transfer layer 13; including,
At least one auxiliary via hole 25 having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the via hole 21 at the outer portion of the via hole 21 and vertically penetrating the substrate body 11 directly below the periphery of the lower surface of each LED chip 14 Is formed, and between the via hole 21 and the auxiliary via hole 25, a bridge hole 27 formed vertically penetrating the substrate body 11 and connecting the via hole 21 and the auxiliary via hole 23 to each other formed;
The auxiliary via hole 25 is filled with an auxiliary heat carrier 35 made of metal, the lower surface of which is connected to the heat transfer layer 13, to absorb heat diffused through the corner of the lower surface of each LED chip 14 and transfer the heat. The heat is transferred to the heat sink 15 through the layer 13, and the lower surface of the bridge hole 27 is connected to the heat transfer layer 13, and the first and second heat carriers 31 and 33 and the auxiliary heat carrier 35 ) The heat transfer bridge body 37 made of metal that integrally connects each other is charged and absorbs the heat diffused through the corners of the lower surface of each LED chip 14 and transfers it to the heat sink 15 through the heat transfer layer 13 ) to pass; Structure of a circuit board for LED lighting with improved heat transport ability, characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보조비아홀(25)은 비아홀(21) 주변부를 따라 일정길이로 연장되는 장공 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열수송 능력이 향상된 엘이디 등기구용 회로기판의 구조.According to claim 1,
The auxiliary via hole 25 is a structure of a circuit board for an LED lamp with improved heat transport capability, characterized in that made of a long hole shape extending to a certain length along the periphery of the via hole 21. 제3항에 있어서,
상기 보조비아홀(25) 각각은 상호 간에 일정간격 이격되는 복수 개의 단위보조비아홀(251)로 이루어지고, 상기 단위보조비아홀(251) 각각은 단위브릿지홀(253)에 의해 상호 연결되며; 상기 보조열전달체(35) 각각은 단위보조비아홀(251) 각각에 충전되는 단위보조열전달체(351) 및 단위브릿지홀(253) 각각에 충전되어 단위보조열전달체(351) 상호 간을 일체형으로 연결하는 단위열전달브릿지체(353)로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 열수송 능력이 향상된 엘이디 등기구용 회로기판의 구조.According to claim 3,
Each of the auxiliary via holes 25 is composed of a plurality of unit auxiliary via holes 251 spaced apart from each other at a predetermined interval, and each of the unit auxiliary via holes 251 are connected to each other by a unit bridge hole 253; Each of the auxiliary heat carriers 35 is filled in each of the unit auxiliary heat carrier 351 and the unit bridge hole 253 filled in each of the unit auxiliary heat carriers 251, so that the unit auxiliary heat carriers 351 are integrally connected to each other. as a unit heat transfer bridge body 353; Structure of a circuit board for LED lighting with improved heat transport capability, characterized in that made.
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