KR102622355B1 - 고전압, 고발열에 특화된 led 조명장치용 기판, 그를 가지는 led 조명장치 - Google Patents

고전압, 고발열에 특화된 led 조명장치용 기판, 그를 가지는 led 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 소자가 상면에 설치되어 발광하는 LED 조명장치용 기판 및 LED 조명장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(100)으로서, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받아 방열하는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하며, 상기 방열패턴(120)은, 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120) 및 상기 전기인가패턴(110)과 미리 설정된 이격거리(L1, L2)을 두고 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.

Description

고전압, 고발열에 특화된 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치 {Board for LED lighting apparatus and LED lighting apparatus having the same}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 소자가 상면에 설치되어 발광하는 LED 조명장치용 기판 및 LED 조명장치에 관한 것이다.
LED 소자 (Light Emitting Diode)는 저전력 소비, 높은 발광 효율, 반영구적 수명, 빠른 응답속도, 환경 친화적인 특성으로 인해 조명기술분야에서 각광을 받고 있다.
다만, LED 소자는 전력을 열로 소비하는 특성을 가지고 있어, LED 소자 기기에서 전력을 높이 인가할수록 기기에서 많은 열이 발생하는 문제점이 있었다.
LED 소자에서 발생하는 열로 인하여 LED 소자의 발광 효율이 떨어지게 되며, 신뢰성에도 영향을 미쳐 접합온도가 오르면서 소자의 수명이 감소하는 문제가 발생한다.
즉, LED 소자 구동 시 발생하는 열은 효율적으로 방출될 필요가 있으며, 이는 LED 소자 성능에서 매우 중요한 사안이다.
한편, LED 소자에서 발생되는 열 방출시키는 구조로서, 특허문헌 1과 같이, LED 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 구리패턴이 PCB의 표면에 형성된 구성이 제안되었다.
특허문헌 1의 LED 조명장치용 기판은, 구리 패턴층 중 LED 소자의 저면에 형성된 방열부로부터 열을 전달받아 방열하는 방열패턴을 구비하여 LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 발산하는 효과를 가진다.
그런데 특허문헌 1의 LED 조명장치용 기판은, 스포츠용 투광등과 같이 고출력을 요하는 경우, 상대적으로 높은 전압이 인가되어 작동되는데 상기 방열패턴이 인접되어 절연거리가 짧아 쇼트가 발생(도 6 참조)되거나 LED 소자가 손상되는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) KR 10-2259873 B1
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함과 아울러 고전압이 인가되더라도 절연문제를 해결할 수 있는 LED 소자의 수명 및 에너지 효율을 극대화한 LED 조명장치용 기판, 및 그를 가지는 LED 조명장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(100)으로서, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받아 방열하는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하며, 상기 방열패턴(120)은, 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120) 및 상기 전기인가패턴(110)과 미리 설정된 이격거리(L1, L2)을 두고 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.
상기 방열패턴(120)이 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120)과 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 하고, 상기 전기인가패턴(110), 특히 제2전기인가패턴(113)과 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2) 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 구리패턴층(100)은, 상기 절연층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)이 형성될 수 있다.
상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 보강층(300)은, FR-4 또는 구리 재질을 가질 수 있다.
상기 보강층(300)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 LED 조명장치용 기판(10)과; 상기 LED 조명장치용 기판(10)에 형성된 구리패턴층(100)에 실장되는 복수의 LED 소자(20)와; 상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함할 수 있다.
상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성될 수 있다.
상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)과 동일 재질을 가질 수 있다.
상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)이 상기 열전달공(210)에 채워질 때 상기 기판(10)의 저면에 도포되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 및 그를 가지는 LED 조명장치는, LED 소자에 형성된 방열부와의 열교환을 높여 LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함으로써, LED 소자의 수명 및 에너지 효율이 극대화할 수 있는 이점이 있다.
특히, LED 소자의 방열부, 즉 슬러그에 결합되는 구리 재질의 방열패턴을 각 LED 소자에 대응되어 분할함으로써 방열효과는 극대화함과 아울러, 고전압이 인가되더라도 절연문제를 해결할 수 있는 LED 소자의 수명 및 에너지 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 및 그를 가지는 LED 조명장치는, 방열효과를 극대화할 수 있는 방열구조를 구비함으로써, 고전압 및 고발열에도 불구하고 안정적으로 작동하고 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 LED 조명장치의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 기판의 등가회로도이다.
도 3은, 도 1에서 A부분의 확대도이다.
도 4는, 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이다.
도 5는, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판을 포함하는 LED 소자조명장치의 일예를 보여주는 일부 단면도이다.
도 6은, 종래 구조를 가지는 LED 조명장치에서 쇼트가 발생된 경우를 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 핵심특징은, 복수의 LED 소자(20)가 설치되어 조명기능을 수행하는 LED 조명장치에 관한 것으로서, 복수의 LED 소자(20)가 설치되는 종래의 PCB를 대체하는 신개념의 LED 조명장치용 기판을 제공함에 있다.
여기서 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, LED 소자의 발광을 이용하여 조명기능을 수행하는 장치로서, 사용환경 및 용도에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
일 예로서, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판(10)과, 기판(10)에 설치되는 복수의 LED 소자(20)와, 기판(10)의 저면에 결합되어 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)로 구성될 수 있다.
상기 LED 소자(20)는 외부의 전원공급에 의하여 발광하는 반도체소자로서, 청색, 적색, 녹색 등의 단색 광을 발광하거나 적색, 녹색, 청색의 삼색 광의 LED 소자 등이 사용될 수 있다.
그리고 상기 LED 소자(20)의 종류, 설치개수 및 배치패턴 등은 LED 조명장치의 용도, 기능 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.
한편, 상기 LED 소자(20)는 양극(21) 및 음극(22)의 전극과 LED 소자에서 발생한 열을 방출하는 방열부(23)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 방열부(23)는 히트파이프(heat pipe), 히트 슬러그(heat slug) 등 다양한 종류를 가질 수 있으며, 용도에 따라 파이프형, 플랫형, 루프형, 로드형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 방열부재(30)는, 기판(10)의 저면에 결합되어 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 구성으로서, LED 소자(20)에서 발생되는 열을 방출할 수 있는 재질이라면 어떠한 재질도 가능하며 알루미늄, 알루미늄합금 등의 재질을 가질 수 있다.
한편, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 나사 등에 의하여 고정결합되고 나머지 부분에서 방열효과를 높이기 위하여 다수의 방열핀(fin)들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 결합되는 결합판 및 결합판에 결합되어 방열을 극대화하는 방열블록을 포함할 수 있다.
여기서 상기 방열블록은, 히트싱크, 방열핀 등 다양한 구성이 가능하며, 공냉식, 수냉식 등 다양한 냉각방식을 가질 수 있다.
상기 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에는, LED 소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성될 수 있다.
상기 계면층(400)은, 전기절연 재질을 가지며, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 형성되어 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에서 전기적 절연기능을 수행할 수 있으며, 열전도성 열계면재료(Thermal Interface Material,TIM)로서 방열효과를 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 계면층(400)은, 후술하는 열전달물질(410)과 동일 재질을 가질 수 있으며, 더 나아가 계면층(400)은, 열전달물질(410)이 열전달공(210)에 채워질 때 기판(10)의 저면에 도포되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 계면층(400)은, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 전기절연을 요하지 않는 경우 은과 같이 전기전도 재질의 물질이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 복수의 LED 소자(20)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판으로서, 이하 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판(10)은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서,상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받아 방열하는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함한다.
상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 일반적으로 배선회로 면수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등 다양하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 기판(10)은, 용도에 따라 고형화(Rigid)된 형태, 유연하게 휘는(Flexible) 형태 또는 두 가지를 조합한(Rigid-Flexible) 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 기판(10)은, 상면의 보호를 위해 표면코팅이 될 수 있다.
한편, 상기 구리패턴층(100)은, 전기인가패턴(110)과 방열패턴(120)을 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 구리패턴층(100)은, 구리재질을 가질 수 있으며, 이때 산소의 함량을 0.1% 미만으로 줄여 열전도도 및 전기전도도가 우수한 무산소동이 이용될 수 있다.
상기 구리패턴층(100)이 구리로 형성되지 않을 경우, 금속과 같이 전기전도성이 있는 금, 은 등의 재료로 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 구리패턴층(100)은, 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.2T의 두께를 가질 수 있다.
상기 전기인가패턴(110)은, LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 서로 다른 극성을 가지며 전원이 인가되는 제1전기인가패턴(111, 112)과 상기 제1전기인가패턴(111, 112)에 대응하여 양단부에 서로 다른 극성을 가지며, 양 단부에 서로 다른 LED 소자(20)가 설치되는 복수의 제2전기인가패턴(113)을 포함한다.
상기 전기인가패턴(110)은, LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 회로구성에 따라 다양한 패턴을 가질 수 있다.
상기 제1전기인가패턴(111, 112)은, 서로 다른 극성을 가지며 전원이 인가되는는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1전기인가패턴(111, 112)은, SMPS와 같이 외부전원과 연결되어 LED 소자(20)로 전원을 공급하거나, 충전배터리로 구성되어 일정시간 동안 외부전원의 공급없이 LED 소자(20)로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1전기인가패턴(111, 112)은, LED 소자(20)에 전원을 공급하기 용이한 위치에 설치되면 다양한 위치에 설치 가능하다.
한편, 상기 제1전기인가패턴(111, 112)에 LED 소자(20)가 직접 연결될 수도 있으나, 복수의 LED 소자(20) 사이에 제2전기인가패턴(113)을 형성함으로써 간접 연결될 수 있다.
상기 제2전기인가패턴(113)은, 상기 제1전기인가패턴(111, 112)에 대응하여 양단부에 서로 다른 극성을 가지며, 양단부에 서로 다른 LED 소자(20)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들어, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 양단부에 서로 다른 LED 소자(20)가 설치되도록 이웃한 LED 소자(20)들 사이에 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 이웃한 LED 소자(20)들 사이에 형성되어 LED 소자(20)들을 전기적으로 연결하는 역할을 하므로, 양단부에 서로 다른 극성을 가지게 된다.
또한, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 다양한 패턴형상을 가질 수 있으며 외부전원 또는 충전배터리가 연결되지 않는 구성이나 필요에 따라 선택적으로 연결될 수도 있다.
한편, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 복수개로 이루어질 수 있으며, LED 소자(20)에 전원을 공급하기 용이한 위치에 설치되면 다양한 위치에 설치 가능하다.
상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 구성으로서, 도 2 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 전기인가패턴(111, 112, 113) 사이에 수평방향으로 제2수평거리(L2)를 가지고 이웃하여 형성된다.
상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(111, 112, 113)과 전기적으로 분리되어 전기가 흐르지 않는 구성으로, 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 전달받은 열을 방열하는데 설치됨에 목적이 있다..
한편, 상기 방열패턴(120)은, 특허문헌 1과 같이 일체화된 구조를 가지는 경우 고전압이 인가되는 조명장치의 경우 쇼트 등이 발생되어 LED 소자(20)의 파손, 전압강하에 따른 조도 저하 등의 문제가 발생되는 문제점이 있다.
이에 상기 방열패턴(120)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120) 및 상기 전기인가패턴(110)과 미리 설정된 이격거리(L1, L2)을 두고 복수로 형성되는 것이 바람직하다.
특히 상기 방열패턴(120)이 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120)과 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 하고, 상기 전기인가패턴(110), 특히 제2전기인가패턴(113)과 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2) 보다 크게 형성됨이 바람직하다.
이는, 제1수평거리(L1)을 상대적으로 크게 함으로써, 방열면적을 크게 줄이지 않으면서 서로 인접한 상기 방열패턴(120)들 사이에 가해지는 전압차에 대응할 수 있다.
한편, 상기 제1수평거리(L1)에 대하여 실험한 결과, 전에 인가전압이 50V보다 클 때 상기 제1수평거리(L1)는, 0.381mm보다 큰 것이 바람직하다.
더 나아가 상기 제1수평거리(L1)는, K×V로 설정될 수 있다. 여기서 K는, 0.0035mm/V의 비례상수이고, V는, 인가전압으로 정의된다.
한편, 인가 전압 및 인가전압 설정 표는 아래와 같다.
제1수평거리와 인가전압
제1수평거리(mm) 내전압( V AC peak, V DC peak )
0.127(50mil) 0 ~ 9
0.254(100mil) 10 ~ 30
0.381(150mil) 31 ~ 50
0.508(200mil) 51 ~ 150
0.762(300mil) 151 ~ 300
1.524(600mil) 301 ~ 500
0.00305mm/V 500V 초과 시
한편, 상기 방열패턴(120)은, 서로 인접한 상기 방열패턴(120)들 사이의 거리를 제외하고, 다양한 패턴형상을 가질 수 있고, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 전기인가패턴(110)을 둘러싸며 형성될 수 있으며 보다 효과적인 방열을 위해 표면적이 넓은 형상을 가지는 것이 바람직하다.
예로서, 상기 방열패턴(120)은, 서로 인접한 전기인가패턴(110) 사이에서 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)의 저면과 솔더링 등에 의하여 결합되는 채널부(121)와, 상기 채널부(121)의 양단 중 적어도 일단에 결합되어 전기인가패턴(110)에 인접하도록 형성된 확장부(122)를 포함할 수 있다.
상기 채널부(121)는, 서로 인접한 전기인가패턴(110) 사이에서 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)의 저면과 솔더링 등에 의하여 결합되는 부분으로서, 인접한 전기인가패턴(110)과 쇼트되지 않을 정도의 간격, 즉 제2수평거리(L2)를 가질 수 있다.
상기 확장부(122)는, 상기 채널부(121)의 양단 중 적어도 일단에 결합되어 전기인가패턴(110)에 인접하도록 형성되는 부분으로서, 채널부(121)와 일체로 형성된다.
이때 상기 확장부(122)는, 인접한 전기인가패턴(110)과 쇼트되지 않을 정도의 간격, 즉 제2수평거리(L2)를 가지며, 인접한 방열패턴(120), 즉 확장부(122)와는 앞서 설명한 바와 같이, 제1수평거리(L1)을 가지도록 형성됨이 바람직하다.
한편, 상기 확장부(122)는, LED 소자(20)를 기준으로 서로 인접한 한 쌍의 전기인가패턴(110), 즉 제2전기인가패턴(113)의 가장자리를 따라서 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1수평거리(L1) 및 제1수평거리(L2)에 의하여, 상기 방열패턴(120) 및 인접한 방열패턴(120) 사이, 상기 방열패턴(120) 및 상기 전기인가패턴(110) 사이에는, 공간(S)이 형성되며, 상기 공간(S)은, 비워진 상태로 이루어지거나, 열전도도는 높으면서 전기적 절연재질의 절연물질이 채워질 수 있다.
상기 절연층(200)은 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 방열패턴(120)의 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달이 높은 전기 절연재질이 사용됨이 바람직하다.
상기 절연층(200)은, 전기가 흐르지 않으며 열전도성질을 가지고 있는 물질이라면 폴리프로필렌수지 등 어떠한 물질도 가능하며, 일반적으로 고분자 수지조성물이 유리 섬유에 함침된 구조의 프리프레그(Prepreg)가 많이 사용되고 있다.
예를 들어, 고분자 수지조성물은 페놀수지 또는 에폭시수지일 수 있으며, 에폭시수지와 유리섬유가 결합된 수지인 Prepreg.P.P가 이용될 수 있다.
또한, 상기 절연층(200)은, 절연접착제 또는 절연시트 등 사용자의 필요에 따라 고체 및 액체 등 다양한 상태를 가질 수 있으며, 필요에 따라 후술하는 방열용조성물이 사용될 수 있다.
상기 절연층(200)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있다.
한편, LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 방출되어 상기 방열패턴(120)으로 전달된 열은 다시 방열부재(30)로 전달되어 외부로 방출되는 것이 바람직하댜.
상기 절연층(200)은, 특허문헌 1에 제시된 구조 및 재질을 가질 수 있다.
또한, 상기 열전달물질(410)이 기판(10)의 저면에 도포되는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 열전달물질(410)이 상부로 돌출되어 보강층(300) 및 절연층(200)을 관통하여 상기 방열패턴(120)과 연결되게 함으로써 상기 방열패턴(120)과 상기 방열부재(30)를 간편하게 연결할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 기판(10)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 포함할 수 있다.
상기 보강층(300)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 구성으로서, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함할 수 있다.
상기 보강층(300)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1보강층(310)은, 절연재질을 가질 수 있으며, FR-4등이 사용될 수 있으며, 상기 제2보강층(320)은, 전기가 흐르는 금속 예를 들어, 구리, 은 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 기술한 LED 조명장치용 기판(10)은, 상기 LED 조명장치용 기판(10)에 형성된 구리패턴층(100)에 실장되는 복수의 LED 소자(20)와; 상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함하여 형성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기판 20 : LED 소자
30 : 방열부재

Claims (4)

  1. 상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(100)으로서,
    상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받아 방열하는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과;
    상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하며,
    상기 방열패턴(120)은, 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120) 및 상기 전기인가패턴(110)과 미리 설정된 이격거리(L1, L2)을 두고 복수로 형성되며,
    상기 LED 소자(20)는, 양극(21) 및 음극(22)의 전극과, 상기 LED 소자(20)에서 발생한 열을 방출하는 방열부(23)를 포함하며,
    상기 전기인가패턴(110)은, 상기 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며,
    상기 방열패턴(120)은, 서로 인접한 상기 전기인가패턴(110) 사이에서 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)의 저면과 결합되는 채널부(121)와, 상기 채널부(121)의 양단 중 적어도 일단에 결합되어 상기 전기인가패턴(110)에 인접하도록 형성된 한 쌍의 확장부(122)를 포함하며,
    상기 채널부(121)는, 인접한 상기 전기인가패턴(110)과의 제2수평거리(L2)의 간격을 이루어 형성되며,
    상기 확장부(122)는, 인접한 상기 방열패턴(120)과의 제1수평거리(L1)의 간격을 이루어 형성되며,
    상기 제1수평거리(L1)은 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성되며,
    상기 확장부(122)는, 상기 LED 소자(20)를 기준으로 서로 인접한 한 쌍의 상기 전기인가패턴(110)의 가장자리를 따라서 형성되며,
    상기 기판에 인가되는 인가전압이 50V보다 클 때 상기 제1수평거리(L1)는, 0.508mm보다 큰 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구리패턴층(100)은,
    상기 절연층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
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