KR102638854B1 - Board for LED lighting apparatus and LED lighting apparatus having the same - Google Patents

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KR102638854B1 KR1020230116296A KR20230116296A KR102638854B1 KR 102638854 B1 KR102638854 B1 KR 102638854B1 KR 1020230116296 A KR1020230116296 A KR 1020230116296A KR 20230116296 A KR20230116296 A KR 20230116296A KR 102638854 B1 KR102638854 B1 KR 102638854B1
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김형찬
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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(10)으로서, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되며 전기적으로 분리된 복수의 전기인가패턴(110)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 PCB층(200)과; 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 복수의 보조방열패턴층(130)들을 포함하며, 상기 PCB층(200)은, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비된 열전달부(410)에 의하여 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 상기 구리패턴층(100)으로부터 상기 보조방열패턴층(130)으로 전달되며, 상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 전기적으로 분리된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.
The present invention relates to an LED lighting device, and more specifically, to a substrate for an LED lighting device in which an LED element is installed on the upper surface and emits light, and to an LED lighting device.
The present invention is a substrate 10 for an LED lighting device on which a plurality of LED elements 20 are installed on the upper surface, and is electrically connected to each of the anode 21 and cathode 22 of the LED element 20 and electrically A copper pattern layer 100 including a plurality of separated electrical application patterns 110; A PCB layer 200 coupled to the bottom of the copper pattern layer 100; It includes a plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 that are coupled to the bottom of the PCB layer 200 to receive heat from the copper pattern layer 100 and dissipate heat, and the PCB layer 200 is the PCB layer ( 200), the heat generated by the LED element 20 is transferred from the copper pattern layer 100 to the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 by the heat transfer unit 410 provided up and down, and the plurality of A substrate for an LED lighting device is disclosed, wherein the auxiliary heat dissipation pattern layers 130 correspond to each of the heat transfer units 410 and are electrically separated from each other.

Figure R1020230116296
Figure R1020230116296

Description

고전압, 고발열에 특화된 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치 {Board for LED lighting apparatus and LED lighting apparatus having the same}A board for an LED lighting device specialized for high voltage and high heat, an LED lighting device having the same {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.The present invention relates to an LED lighting device, and more specifically, to a substrate for an LED lighting device in which an LED element is installed on the upper surface and emits light, and to an LED lighting device.

LED 소자 (Light Emitting Diode)는 저전력 소비, 높은 발광 효율, 반영구적 수명, 빠른 응답속도, 환경 친화적인 특성으로 인해 조명기술분야에서 각광을 받고 있다. LED devices (Light Emitting Diodes) are attracting attention in the field of lighting technology due to their low power consumption, high luminous efficiency, semi-permanent lifespan, fast response speed, and environmentally friendly characteristics.

다만, LED 소자는 전력을 열로 소비하는 특성을 가지고 있어, LED 소자 기기에서 전력을 높이 인가할수록 기기에서 많은 열이 발생하는 문제점이 있었다.However, LED devices have the characteristic of consuming power as heat, so there is a problem in that the higher the power is applied to the LED device, the more heat is generated in the device.

LED 소자에서 발생하는 열로 인하여 LED 소자의 발광 효율이 떨어지게 되며, 신뢰성에도 영향을 미쳐 접합온도가 오르면서 소자의 수명이 감소하는 문제가 발생한다. Due to the heat generated from the LED device, the luminous efficiency of the LED device decreases, and this also affects reliability, causing the problem that the lifespan of the device is reduced as the junction temperature rises.

즉, LED 소자 구동 시 발생하는 열은 효율적으로 방출될 필요가 있으며, 이는 LED 소자 성능에서 매우 중요한 사안이다. In other words, the heat generated when driving an LED device needs to be dissipated efficiently, which is a very important issue in LED device performance.

한편, LED 소자에서 발생되는 열 방출시키는 구조로서, 특허문헌 1과 같이, LED 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 구리패턴이 PCB의 표면에 형성된 구성이 제안되었다.Meanwhile, as a structure for dissipating heat generated from LED devices, a structure in which a copper pattern for dissipating heat generated from LED devices is formed on the surface of the PCB has been proposed, as in Patent Document 1.

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.The substrate for an LED lighting device of Patent Document 1 has a heat dissipation pattern that receives heat from a heat dissipation portion formed on the bottom of the LED device among the copper pattern layers and dissipates heat, thereby effectively dissipating heat generated from the LED device.

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 11 참조)되거나 LED 소자가 손상되는 문제점이 있다.However, the substrate for the LED lighting device of Patent Document 1 operates by applying a relatively high voltage when high output is required, such as a floodlight for sports, and the heat dissipation pattern is adjacent, so the insulation distance is short, resulting in a short circuit (see FIG. 11). ) or the LED element may be damaged.

특히 더 나아가 특허문헌 1의 LED 조명장치용 기판, 특히 도 12(복수의 LED 소자들이 2개의 직렬라인으로 병열로 설치됨)에 도시된 기판이 사용된 LED 조명장치에 대하여 고전압을 인가하였을 때 이상전압의 형성으로 쇼트가 발생되어, 하나의 직렬라인(도면에서 상부 쪽)의 LED 소자(PKG)들이 파손된 후 나머지 직렬라인(도면에서 하부 쪽)이 파손되는 문제점이 있다.In particular, when a high voltage is applied to an LED lighting device using the substrate for an LED lighting device of Patent Document 1, especially the substrate shown in FIG. 12 (a plurality of LED elements are installed in parallel in two serial lines), the abnormal voltage There is a problem in that a short circuit occurs due to the formation of , and after the LED elements (PKG) of one series line (upper side in the drawing) are damaged, the remaining serial lines (lower side in the drawing) are damaged.

참고로 도 12에서 노락색 부분은 정상 작동, 주항색 등 색상표시는 비정상 작동, 색상 표시가 없는 부분은 파손을 표시한 것이다.For reference, in Figure 12, the yellow part indicates normal operation, the color indication such as the main navigation indicates abnormal operation, and the part without color indication indicates damage.

즉, LED 소자들의 직렬 배치 및 병렬배치에 따라 DC전압과 소비전력이 정해지는데, 조명장치의 On/Off점등시 서지전압으로 인하여 LED 소자들에 쇼트가 발생되고 LED 소자들을 연결하는 내부 회로에서 전류의 솔림 현상이 발생되어 과전류로 인하여 LED 소자들이 파손된다.In other words, the DC voltage and power consumption are determined by the series and parallel arrangement of the LED elements. When the lighting device is turned on/off, a short circuit occurs in the LED elements due to a surge voltage and a current is lost in the internal circuit connecting the LED elements. The phenomenon of brushing occurs and the LED elements are damaged due to overcurrent.

한편, 특허문헌 1의 LED 조명장치용 기판은, 특허문헌 1의 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 열전달공(210으로 도시)을 기판을 관통하여 형성하고, 기판의 저면 쪽에 형성된 전도성 재질인 구리 재질의 제2보강층(320으로 도시)으로의 열전달을 위한 열전달물질(특허문헌 1에서 410으로 도시)이 채워짐으로써 방열패턴(120으로 도시)으로부터 제2보강층으로 열을 전달하여 방열하는 구조를 가지고 있다.On the other hand, the substrate for the LED lighting device of Patent Document 1 has a heat transfer hole (shown as 210) formed through the substrate, as shown in FIGS. 4A and 4B of Patent Document 1, and a conductive material formed on the bottom of the substrate. A structure that transfers heat from the heat dissipation pattern (shown at 120) to the second reinforcing layer (shown at 120) by filling it with a heat transfer material (shown at 410 in Patent Document 1) for heat transfer to the second reinforcing layer (shown at 320) made of phosphorus copper. has.

그런데 특허문헌 1의 구조를 가지는 LED 조명장치가 50V와 같이 상대적으로 높은 전압이 인가되는 경우 기판의 상면에 형성된 전기인가패턴(110으로 도시)과 제2보강층 사이의 전압차가 크게 형성되어 앞서 설명한 바와 같이, 절연거리가 짧아 쇼트가 발생(도 11 참조)되거나 LED 소자가 손상되는 문제점이 있다.However, when a relatively high voltage such as 50V is applied to the LED lighting device having the structure of Patent Document 1, a large voltage difference is formed between the electric application pattern (shown as 110) formed on the upper surface of the substrate and the second reinforcement layer, as described above. Likewise, there is a problem in that the insulation distance is short, causing a short circuit (see FIG. 11) or damaging the LED element.

(특허문헌 1) KR 10-2259873 B1(Patent Document 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.The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and maximize the lifespan and energy efficiency of the LED device by effectively dissipating heat generated from the LED device and solving the insulation problem even when high voltage is applied. The object is to provide a substrate for an LED lighting device and an LED lighting device having the same.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되며 전기적으로 분리된 복수의 전기인가패턴(110)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 PCB층(200)과; 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 복수의 보조방열패턴층(130)들을 포함하며, 상기 PCB층(200)은, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비된 열전달부(410)에 의하여 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 상기 구리패턴층(100)으로부터 상기 보조방열패턴층(130)으로 전달되며, 상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 전기적으로 분리된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and the present invention is a substrate 10 for an LED lighting device on which a plurality of LED elements 20 are installed on the upper surface, wherein the LED elements 20 a copper pattern layer 100 including a plurality of electrically separated electrical application patterns 110 that are electrically connected to each of the anode 21 and the cathode 22; A PCB layer 200 coupled to the bottom of the copper pattern layer 100; It includes a plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 that are coupled to the bottom of the PCB layer 200 to receive heat from the copper pattern layer 100 and dissipate heat, and the PCB layer 200 is the PCB layer ( 200), the heat generated by the LED element 20 is transferred from the copper pattern layer 100 to the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 by the heat transfer unit 410 provided up and down, and the plurality of A substrate for an LED lighting device is disclosed, wherein the auxiliary heat dissipation pattern layers 130 correspond to each of the heat transfer units 410 and are electrically separated from each other.

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 구리패턴층(100)은, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 각 방열부(23)와 결합되는 복수의 방열패턴(120)을 포함하며, 상기 전기인가패턴(110)은, 상기 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열패턴(120)과 연결되어 상기 방열패턴(120)으로부터 열을 전달받을 수 있다.The LED device 20 includes electrodes of an anode 21 and a cathode 22, and a heat dissipation portion 23 that radiates heat generated from the LED device 20, and the copper pattern layer 100 is , It is electrically separated from the electrical application pattern 110 and includes a plurality of heat dissipation patterns 120 coupled to each heat dissipation portion 23 of the LED element 20, and the electrical application pattern 110 includes the It is electrically connected to the electrode, and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is arranged to correspond to each of the heat dissipation patterns 120, and is connected to the heat dissipation pattern 120 by the heat transfer unit 410 to form the heat dissipation pattern 120. Heat can be transferred from (120).

상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120)의 형상이 상하로 중첩되어 형성될 수 있다.The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 may be formed by overlapping the shapes of the heat dissipation pattern 120 vertically.

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 형성될 수 있다.The heat dissipation pattern 120 may be formed in plurality with a preset separation distance (L1, L2) from the adjacent heat dissipation pattern 120 and the electric application pattern 110 corresponding to each LED element 20.

상기 방열패턴(120)이 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 방열패턴(120)과 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 하고, 상기 방열패턴(120)이 인접한 상기 전기인가패턴(110)과 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성될 수 있다.The horizontal distance between the heat dissipation pattern 120 and the adjacent heat dissipation pattern 120 corresponding to each LED element 20 is referred to as the first horizontal distance L1, and the electrical application pattern to which the heat dissipation pattern 120 is adjacent ( When the horizontal distance formed by 110) is referred to as the second horizontal distance (L2), the first horizontal distance (L1) may be formed to be larger than the second horizontal distance (L2).

상기 복수의 전기인가패턴(110)들 및 상기 복수의 방열패턴(120)들은, 상기 복수의 LED 소자(20)들이 하나 이상의 직렬연결을 구성하도록 배치될 수 있다.The plurality of electric application patterns 110 and the plurality of heat dissipation patterns 120 may be arranged so that the plurality of LED elements 20 form one or more serial connections.

상기 LED 소자(20)는, 양극(21) 및 음극(22)의 전극들을 포함하고, 상기 전기인가패턴(110)은, 상기 전극들 각각 전기적으로 연결되며, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 중 어느 하나의 전극과 연결되는 방열용 전기인가패턴(110) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열용 전기인가패턴(110)과 연결되어 상기방열용 전기인가패턴(110)으로부터 열을 전달받을 수 있다.The LED element 20 includes electrodes of an anode 21 and a cathode 22, the electric application pattern 110 is electrically connected to each of the electrodes, and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is , is disposed in correspondence with each of the heat dissipation electric application patterns 110 connected to one of the anode 21 and cathode 22 of the LED element 20, and the heat dissipation is performed by the heat transfer unit 410. It is connected to the electrical application pattern 110 for heat dissipation and can receive heat from the electrical application pattern 110 for heat dissipation.

상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열용 전기인가패턴(110)의 형상이 상하로 중첩되어 형성될 수 있다.The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 may be formed by overlapping the shapes of the heat dissipation electric application pattern 110 vertically.

각 LED 소자(20)의 음극 및 양극 각각에 연결되는 전기인가패턴(110)들은, 복렬로 배치되고, 동일한 열에서 인접한 전기인가패턴(110)들이 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 하고, 서로 인접한 열들의 한 쌍의 전기인가패턴(110)들이 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성될 수 있다.The electrical application patterns 110 connected to the cathode and anode of each LED element 20 are arranged in a double row, and the horizontal distance formed by the adjacent electrical application patterns 110 in the same row is referred to as the second horizontal distance L2. And, when the horizontal distance formed by a pair of electrical application patterns 110 in adjacent rows is referred to as the first horizontal distance (L1), the first horizontal distance (L1) is formed to be greater than the second horizontal distance (L2). It can be.

인가전압이 50V보다 클 때 상기 제1수평거리(L1)는, 0.381mm보다 큰 것이 바람직하다.When the applied voltage is greater than 50V, the first horizontal distance (L1) is preferably greater than 0.381mm.

상기 구리패턴층(100)은, 상기 PCB층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 형성될 수 있다.The copper pattern layer 100 may be formed by etching while a copper plate is attached to the PCB layer 200.

상기 보조방열패턴층(130)은, 구리 재질을 가질 수 있다.The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 may be made of copper.

상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함할 수 있다.The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 includes a first reinforcing layer 310 made of an insulating material coupled to the bottom of the PCB layer 200, and a second reinforcing layer made of copper bonded to the bottom of the first reinforcing layer 310. It may include (320).

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 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치를 개시한다.The present invention also provides a substrate 10 for an LED lighting device having the above configuration; A plurality of LED elements (20) mounted on the copper pattern layer (100) formed on the LED lighting device substrate (10); Disclosed is an LED lighting device comprising a heat dissipation member 30 coupled to the bottom of the substrate 10 and dissipating heat generated from the LED element 20.

상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 열전도성계면층(400)이 형성될 수 있다.A thermally conductive interface layer 400 made of an electrical insulating material may be formed between the substrate 10 and the heat dissipation member 30 while transferring heat generated by the LED device 20.

본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 LED 조명장치용 기판(10)과; 상기 LED 조명장치용 기판(10)의 상면에 설치되는 복수의 LED 소자(20)들을 포함하는 LED 조명장치를 개시한다.The present invention also provides a substrate 10 for an LED lighting device having the above configuration; Disclosed is an LED lighting device including a plurality of LED elements (20) installed on the upper surface of the LED lighting device substrate (10).

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. The substrate for an LED lighting device according to the present invention, and the LED lighting device having the same, effectively dissipate heat generated from the LED device by increasing heat exchange with the heat dissipation portion formed in the LED device, thereby maximizing the lifespan and energy efficiency of the LED device. There are benefits to this.

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.In particular, by dividing the heat dissipation pattern made of copper that is connected to the heat dissipation part of the LED device, that is, the slug, to each LED device, the heat dissipation effect is maximized and the lifespan of the LED device can be improved to solve insulation problems even when high voltage is applied. There is an advantage in maximizing energy efficiency.

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.Furthermore, the substrate for an LED lighting device according to the present invention, and the LED lighting device having the same, have a heat dissipation structure that can maximize the heat dissipation effect, so that they can operate stably and extend the lifespan despite high voltage and high heat. There is an advantage.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 및 그를 가지는 LED 조명장치는, LED 소자들이 실장되는 전기인가패턴 등을 포함하는 구리패턴층으로부터 기판을 관통하는 열전달부에 의하여 열을 전달받아 방열하는 보조방열부재가 기판 본체의 저면에 구비됨으로써, LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 이점이 있다.In addition, the substrate for an LED lighting device according to the present invention, and the LED lighting device having the same, receive heat from the copper pattern layer containing the electric application pattern on which the LED elements are mounted by a heat transfer part penetrating the substrate and dissipate heat. By providing an auxiliary heat dissipation member on the bottom of the substrate body, there is an advantage in that heat generated from the LED device can be effectively dissipated.

특히 보조방열부재가 각 열전달부에 대응되어 전기적으로 분리된 상태로 설치됨으로써, 복수의 LED 소자들이 직렬로 연결되고 복수의 LED 소자들의 작동을 위한 인가전압이 상대적으로 큰 전압이 인가될 때 보조방열부재 및 전기인가패턴 사이에 형성되는 고전압을 회피하여 기판의 파손을 방지할 수 있다.In particular, the auxiliary heat dissipation member is installed in an electrically separated state corresponding to each heat transfer unit, so that multiple LED elements are connected in series and the applied voltage for operating the multiple LED elements is relatively large. Damage to the substrate can be prevented by avoiding high voltage formed between the member and the electrical application pattern.

특히 본 발명에 따른 LED 조명장치는, 일반적으로 사용되고 있는 LED 조명에서, 24 ~ 36Vdc(실내조명), 12 ~ 48Vdc(실외(경관)조명)에 대하여, 상대적으로 높은 고전압으로 사용하게 되는 DC 280V ( 200Vdc ~ 300Vdc)에 대해서 다음과 같은 효과가 있다.In particular, the LED lighting device according to the present invention is DC 280V (DC 280V), which is used as a relatively high voltage compared to 24 ~ 36Vdc (indoor lighting) and 12 ~ 48Vdc (outdoor (landscape) lighting) in commonly used LED lighting. For 200Vdc ~ 300Vdc), the effects are as follows.

본 발명에 따른 LED 조명장치는, 소비전력 효율적인 측면에서 2~3% 향상한 것을 확인하였으며, 전원공급장치와 부하(LED 소자) 간의 거리에 따른 전압강하에 대하여 회로적으로 강화(쇼트 방지)되었으며, 소요 전류량의 감소로 전원공급장치의 부품들의 발열이 감소되었으며, 방열부재 및/또는 보조방열부재의 분할 구성에 의하여 제조되는 동판(구리 판재)의 사용량을 감소시켜 제조비용이 절감되는 효과가 있다.The LED lighting device according to the present invention was confirmed to have improved by 2 to 3% in terms of power consumption efficiency, and the circuit was strengthened (short-circuit prevention) against voltage drop depending on the distance between the power supply and the load (LED element). , the heat generation of the power supply device components is reduced by reducing the amount of current required, and the use of copper plates (copper plates) manufactured by dividing the heat dissipation member and/or the auxiliary heat dissipation member is reduced, which has the effect of reducing manufacturing costs. .

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 조명장치의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 기판의 등가회로도이다.
도 3은, 도 1에서 A부분의 확대도이다.
도 4a는, 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이고, 도 4b는, 도 4a의 변형례를 보여주는 단면도이다.
도 5a는, 도 1의 기판에서 보조방열패턴의 일예를 보여주는 평면도이고, 도 5b는, 도 5a에서 B부분을 확대한 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 조명장치의 일예를 보여주는 분해사시도이다.
도 7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 조명장치의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 8는, 도 1에서 C부분의 확대도이다.
도 9a는, 도 8에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이고, 도 9b는, 도 9a의 변형례를 보여주는 단면도이다.
도 10a는, 도 7의 기판에서 보조방열패턴의 일예를 보여주는 평면도이고, 도 10b는, 도 10a에서 D부분을 확대한 확대도이다.
도 11는, 종래 구조를 가지는 LED 조명장치에서 쇼트가 발생된 경우를 보여주는 사진이다.
1 is a plan view showing an example of an LED lighting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the substrate of FIG. 1.
Figure 3 is an enlarged view of portion A in Figure 1.
FIG. 4A is a cross-sectional view taken in the direction IV-IV in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a modification of FIG. 4A.
FIG. 5A is a plan view showing an example of an auxiliary heat dissipation pattern in the substrate of FIG. 1, and FIG. 5B is an enlarged view of portion B in FIG. 5A.
Figure 6 is an exploded perspective view showing an example of an LED lighting device according to a third embodiment of the present invention.
Figure 7 is a plan view showing an example of an LED lighting device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 8 is an enlarged view of portion C in Figure 1.
FIG. 9A is a cross-sectional view taken in the direction IV-IV in FIG. 8, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a modification of FIG. 9A.
FIG. 10A is a plan view showing an example of an auxiliary heat dissipation pattern in the substrate of FIG. 7, and FIG. 10B is an enlarged view of portion D in FIG. 10A.
Figure 11 is a photograph showing a case where a short circuit occurs in an LED lighting device having a conventional structure.

이하, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a substrate for an LED lighting device according to the present invention and an LED lighting device having the same will be described with reference to the attached drawings.

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.The core feature of the present invention relates to an LED lighting device that performs a lighting function by installing a plurality of LED elements (20), and is a new concept LED lighting device that replaces the conventional PCB in which a plurality of LED elements (20) are installed. To provide a substrate for use.

여기서 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, LED 소자의 발광을 이용하여 조명기능을 수행하는 장치로서, 사용환경 및 용도에 따라서 다양한 구성이 가능하다.Here, the LED lighting device to which the substrate for the LED lighting device according to the present invention is applied is a device that performs a lighting function using the light emission of the LED element, and can be configured in various ways depending on the usage environment and purpose.

일 예로서, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, 도 4a 및 도 4b에 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.As an example, an LED lighting device to which the substrate for an LED lighting device according to the present invention is applied, as shown in FIGS. 4A and 4B, includes a substrate 10 for an LED lighting device according to the present invention, and a substrate 10. It may be composed of a plurality of LED elements 20 installed in and a heat dissipation member 30 coupled to the bottom of the substrate 10 to dissipate heat generated from the LED elements 20.

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. The LED device 20 is a semiconductor device that emits light by an external power supply, and an LED device that emits monochromatic light such as blue, red, and green, or an LED device that emits tricolor light such as red, green, and blue may be used.

그리고 상기 LED 소자(20)의 종류, 설치개수 및 배치패턴 등은 LED 조명장치의 용도, 기능 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다. In addition, the type, installation number, and arrangement pattern of the LED elements 20 can be determined in various ways by considering the purpose and function of the LED lighting device.

한편, 상기 LED 소자(20)는 양극(21) 및 음극(22)의 전극과 LED 소자에서 발생한 열을 방출하는 방열부(23)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the LED device 20 may include electrodes of the anode 21 and the cathode 22 and a heat dissipation portion 23 that radiates heat generated from the LED device.

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.Here, the heat dissipation part 23 may have various types such as heat pipes and heat slugs, and may have various shapes such as pipe type, flat type, loop type, and rod type depending on the purpose. .

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.The heat dissipation member 30 is a component that is coupled to the bottom of the substrate 10 to dissipate heat generated from the LED device 20, and is made of any material that can emit heat generated from the LED device 20. It is also possible and can be made of materials such as aluminum and aluminum alloy.

한편, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 나사 등에 의하여 고정결합되고 나머지 부분에서 방열효과를 높이기 위하여 다수의 방열핀(fin)들이 형성될 수 있다.Meanwhile, in the heat dissipation member 30, the substrate 10 is fixedly coupled to the substrate 10 using screws or the like, and a plurality of heat dissipation fins may be formed in the remaining portion to increase the heat dissipation effect.

또한, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 결합되는 결합판 및 결합판에 결합되어 방열을 극대화하는 방열블록을 포함할 수 있다.Additionally, the heat dissipation member 30 may include a coupling plate to which the substrate 10 is coupled and a heat dissipation block coupled to the coupling plate to maximize heat dissipation.

여기서 상기 방열블록은, 히트싱크, 방열핀 등 다양한 구성이 가능하며, 공냉식, 수냉식 등 다양한 냉각방식을 가질 수 있다.Here, the heat dissipation block can have various configurations such as heat sinks and heat dissipation fins, and can have various cooling methods such as air cooling and water cooling.

상기 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에는, LED 소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 열전도성계면층(400)이 형성될 수 있다.A thermally conductive interface layer 400 made of an electrical insulating material may be formed between the substrate 10 and the heat dissipation member 30 while transferring heat generated by the LED device 20.

상기 열전도성계면층(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. The thermally conductive interface layer 400 is made of an electrical insulating material and is formed between the substrate 10 and the heat dissipation member 30 to perform an electrical insulation function between the substrate 10 and the heat dissipation member 30. , it can improve heat dissipation effect as a thermally conductive thermal interface material (TIM).

이때, 상기 열전도성계면층(400)은, 후술하는 열전달부(410)와 동일 재질을 가질 수 있으며, 더 나아가 열전도성계면층(400)은, 열전달부(410)가 열전달공(210)에 채워질 때 기판(10)의 저면에 도포되어 형성될 수 있다.At this time, the thermally conductive interface layer 400 may have the same material as the heat transfer unit 410, which will be described later, and further, the thermally conductive interface layer 400 is formed so that the heat transfer unit 410 is connected to the heat transfer hole 210. When filled, it may be formed by being applied to the bottom of the substrate 10.

한편, 상기 열전도성계면층(400)은, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 전기절연을 요하지 않는 경우 은과 같이 전기전도 재질의 물질이 사용될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, of course, the thermally conductive interface layer 400 can be made of an electrically conductive material such as silver when electrical insulation is not required between the substrate 10 and the heat dissipation member 30.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 복수의 LED 소자(20)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The substrate 10 for the LED lighting device is configured to have a plurality of LED elements 20 installed, and various configurations are possible.

특히 상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판으로서, 이하 자세히 설명한다.In particular, the substrate 10 for an LED lighting device is a substrate for an LED lighting device according to the present invention, and will be described in detail below.

본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판(10)은, 도 1 내지 도 5b에 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 연결되며 전기적으로 분리된 복수의 전기인가패턴(110)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 PCB층(200)과; 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 복수의 보조방열패턴층(130)들을 포함한다.The substrate 10 for an LED lighting device according to the present invention is a substrate 10 for an LED lighting device on which a plurality of LED elements 20 are installed on the upper surface, as shown in FIGS. 1 to 5B, and the LED elements A copper pattern layer 100 including a plurality of electrically separated electrical application patterns 110 that are electrically connected to each of the anode 21 and the cathode 22 of (20); A PCB layer 200 coupled to the bottom of the copper pattern layer 100; It includes a plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 that are coupled to the bottom of the PCB layer 200 and receive heat from the copper pattern layer 100 to dissipate heat.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 일반적으로 배선회로 면수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등 다양하게 구성될 수 있다.The board 10 for the LED lighting device can generally be configured in various ways, such as a single-sided board, a double-sided board, or a multi-layer board, depending on the number of wiring circuit surfaces.

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.In addition, the substrate 10 may have a solid form, a flexible form, or a combination of the two (rigid-flexible form) depending on the purpose.

또한, 상기 기판(10)은, 상면의 보호를 위해 표면코팅이 될 수 있다. Additionally, the substrate 10 may be surface coated to protect the top surface.

한편, 상기 구리패턴층(100)은, 전기인가패턴(110), 더 나아가 방열패턴(120)을 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.Meanwhile, the copper pattern layer 100 includes an electric application pattern 110 and a heat dissipation pattern 120, and various configurations are possible.

상기 구리패턴층(100)은, 구리재질을 가질 수 있으며, 이때 산소의 함량을 0.1% 미만으로 줄여 열전도도 및 전기전도도가 우수한 무산소동이 이용될 수 있다.The copper pattern layer 100 may be made of copper, and in this case, oxygen-free copper, which has excellent thermal and electrical conductivity by reducing the oxygen content to less than 0.1%, may be used.

상기 구리패턴층(100)이 구리로 형성되지 않을 경우, 금속과 같이 전기전도성이 있는 금, 은 등의 재료로 형성될 수 있음은 물론이다.Of course, if the copper pattern layer 100 is not formed of copper, it can be formed of an electrically conductive material such as metal, such as gold or silver.

또한, 상기 구리패턴층(100)은, 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.2T의 두께를 가질 수 있다. Additionally, the copper pattern layer 100 may have various thicknesses, for example, may have a thickness of 0.2T.

상기 전기인가패턴(110)은, LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The electrical application pattern 110 is electrically connected to each of the anode 21 and cathode 22 of the LED element 20, and various configurations are possible.

상기 전기인가패턴(110)은, LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 회로구성에 따라 다양한 패턴을 가질 수 있다. The electrical application pattern 110 is electrically connected to each of the anode 21 and cathode 22 of the LED element 20, and may have various patterns depending on the circuit configuration.

그리고 상기 전기인가패턴(110)은, LED 소자(20)가 복수로 직렬을 이루어 설치됨에 따라 이에 대응되어 직렬로 배치된다.And the electric application pattern 110 is arranged in series to correspond to the plurality of LED elements 20 installed in series.

한편, 복수의 LED 소자(20)들이 직렬을 이루어 배치될 때 양 끝단 각각에는 제1극성이 인가되는 제1전기인가패턴(111)과 상기 제1전기인가패턴(111)에 인가되는 제1극성과 반대의 제2극성이 인가되는 제2전기인가패턴(112)을 포함한다. Meanwhile, when a plurality of LED elements 20 are arranged in series, a first electrical application pattern 111 to which a first polarity is applied to each end and a first polarity to the first electrical application pattern 111 are applied to each end. It includes a second electric application pattern 112 in which a second polarity opposite to that of is applied.

상기 제1전기인가패턴(111) 및 상기 제2전기인가패턴(112)은, 서로 다른 극성을 가지며 전원이 인가되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The first electrical application pattern 111 and the second electrical application pattern 112 have different polarities and power is applied, and various configurations are possible.

상기 제1전기인가패턴(111) 및 상기 제2전기인가패턴(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.The first electrical application pattern 111 and the second electrical application pattern 112 are connected to an external power source, such as an SMPS, to supply power to the LED element 20, or are composed of a rechargeable battery to supply external power for a certain period of time. Power can be supplied to the LED element 20 without supply.

또한, 상기 제1전기인가패턴(111) 및 상기 제2전기인가패턴(112)은, LED 소자(20)에 전원을 공급하기 용이한 위치에 설치되면 다양한 위치에 설치 가능하다.In addition, the first electrical application pattern 111 and the second electrical application pattern 112 can be installed in various locations as long as they are installed in a location where power is easily supplied to the LED element 20.

한편, 상기 제1전기인가패턴(111) 및 상기 제2전기인가패턴(112)에 LED 소자(20)가 직접 연결될 수도 있으나, 복수의 LED 소자(20) 사이에 별도의 전기인가패턴(미도시)을 형성함으로써 간접 연결될 수 있다. Meanwhile, the LED element 20 may be directly connected to the first electrical application pattern 111 and the second electrical application pattern 112, but a separate electrical application pattern (not shown) is formed between the plurality of LED elements 20. ) can be indirectly connected by forming.

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(110) 사이에 수평방향으로 제2수평거리(L2)를 가지고 이웃하여 형성된다.The heat dissipation pattern 120 is electrically separated from the electric application pattern 110 and receives heat from the heat dissipation portion 23 of the LED element 20, as shown in FIGS. 2 and 3. The electrical application patterns 110 are formed adjacent to each other in the horizontal direction with a second horizontal distance L2.

상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되어 전기가 흐르지 않는 구성으로, 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)로부터 전달받은 열을 방열하는데 설치됨에 목적이 있다..The heat dissipation pattern 120 is electrically separated from the electric application pattern 110 and has a configuration in which electricity does not flow. The purpose of the heat dissipation pattern 120 is to dissipate heat received from the heat dissipation portion 23 of the LED element 20. there is..

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.On the other hand, when the heat dissipation pattern 120 has an integrated structure as in Patent Document 1, in the case of a lighting device to which a high voltage is applied, a short circuit, etc. may occur, resulting in damage to the LED element 20 and a decrease in illuminance due to a voltage drop. There is a problem that arises.

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.Accordingly, as shown in FIGS. 1 to 3, the heat dissipation pattern 120 has a preset separation distance (L1) from the adjacent heat dissipation pattern 120 and the electric application pattern 110 corresponding to each LED element 20. , L2) and is preferably formed as a plurality.

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.In particular, the horizontal distance between the heat dissipation pattern 120 and the adjacent heat dissipation pattern 120 corresponding to each LED element 20 is referred to as the first horizontal distance L1, and the electric application pattern 110, especially the second electric When the horizontal distance formed with the applied pattern 113 is referred to as the second horizontal distance (L2), it is preferable that the first horizontal distance (L1) is formed to be larger than the second horizontal distance (L2).

이는, 제1수평거리(L1)을 상대적으로 크게 함으로써, 방열면적을 크게 줄이지 않으면서 서로 인접한 상기 방열패턴(120)들 사이에 가해지는 전압차에 대응할 수 있다.This can correspond to the voltage difference applied between the heat dissipation patterns 120 adjacent to each other without significantly reducing the heat dissipation area by making the first horizontal distance L1 relatively large.

한편, 상기 제1수평거리(L1)에 대하여 실험한 결과, 전에 인가전압이 50V보다 클 때 상기 제1수평거리(L1)는, 0.381mm보다 큰 것이 바람직하다.Meanwhile, as a result of an experiment on the first horizontal distance (L1), when the applied voltage is greater than 50V, the first horizontal distance (L1) is preferably greater than 0.381 mm.

더 나아가 상기 제1수평거리(L1)는, K×V로 설정될 수 있다. 여기서 K는, 0.0035mm/V의 비례상수이고, V는, 인가전압으로 정의된다.Furthermore, the first horizontal distance L1 may be set to K×V. Here, K is a proportionality constant of 0.0035mm/V, and V is defined as the applied voltage.

한편, 인가 전압 및 인가전압 설정 표는 아래와 같다.Meanwhile, the applied voltage and applied voltage setting table are as follows.

제1수평거리와The first horizontal distance and 인가전압 applied voltage 제1수평거리(mm)First horizontal distance (mm) 내전압( V AC peak, V DC peak )Withstand voltage (V AC peak, V DC peak) 0.127(50mil)0.127(50mil) 0 ~ 90 to 9 0.254(100mil)0.254(100mil) 10 ~ 3010 to 30 0.381(150mil)0.381(150mil) 31 ~ 5031 to 50 0.508(200mil)0.508(200mil) 51 ~ 15051 to 150 0.762(300mil)0.762(300mil) 151 ~ 300151~300 1.524(600mil)1.524(600mil) 301 ~ 500301~500 0.00305mm/V0.00305mm/V 500V 초과 시When exceeding 500V

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.Meanwhile, the heat dissipation pattern 120 may have various pattern shapes, excluding the distance between the heat dissipation patterns 120 adjacent to each other, and the electric application pattern 110 as shown in FIGS. 1 and 3. It can be formed to surround the , and it is desirable to have a shape with a large surface area for more effective heat dissipation.

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.For example, the heat dissipation pattern 120 includes a channel portion 121 coupled to the bottom of the heat dissipation portion 23 of the LED element 20 by soldering, etc. between adjacent electrical application patterns 110, and the channel portion. It may include an extension portion 122 that is coupled to at least one of both ends of the portion 121 and is formed adjacent to the electrical application pattern 110 .

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.The channel portion 121 is a portion that is coupled to the bottom surface of the heat dissipation portion 23 of the LED element 20 between adjacent electrical application patterns 110 by soldering, etc., and is prevented from short-circuiting the adjacent electrical application patterns 110. It may have a gap that is not sufficient, that is, a second horizontal distance (L2).

상기 확장부(122)는, 상기 채널부(121)의 양단 중 적어도 일단에 결합되어 전기인가패턴(110)에 인접하도록 형성되는 부분으로서, 채널부(121)와 일체로 형성된다.The expansion portion 122 is a portion coupled to at least one end of the channel portion 121 and formed adjacent to the electric application pattern 110, and is formed integrally with the channel portion 121.

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.At this time, the expansion portion 122 has a gap, that is, a second horizontal distance (L2), that is sufficient to prevent short circuiting with the adjacent electric application pattern 110, and is located ahead of the adjacent heat dissipation pattern 120, that is, the expansion portion 122. As described, it is preferable that it is formed to have a first horizontal distance (L1).

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.Meanwhile, the expansion portion 122 may be formed along the edge of a pair of electrical application patterns 110 adjacent to each other with respect to the LED element 20, that is, the second electrical application pattern 113.

상기와 같은 구성을 가지는 구리패턴층(100), 즉 상기 복수의 전기인가패턴(110)들 및 상기 복수의 방열패턴(120)들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 LED 소자(20)들이 하나 이상의 직렬연결을 구성하도록 배치될 수 있다.The copper pattern layer 100 having the above configuration, that is, the plurality of electric application patterns 110 and the plurality of heat dissipation patterns 120, as shown in FIG. 1, are connected to the plurality of LED elements 20. ) can be arranged to form one or more series connections.

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, 공간이 형성되며, 상기 공간은, 비워진 상태로 이루어지거나, 열전도도는 높으면서 전기적 절연재질의 절연물질이 채워질 수 있다.Meanwhile, between the heat dissipation pattern 120 and the adjacent heat dissipation pattern 120, the heat dissipation pattern 120 and the electric application pattern 110 are formed by the first horizontal distance L1 and the first horizontal distance L2. A space is formed between them, and the space can be left empty or filled with an electrically insulating material with high thermal conductivity.

상기 PCB층(200)은, 앞서 설명한 구리패턴층(100)이 상면에 형성되고 전체 LED 기판의 본체를 형성하는 구성으로서, LED 소자(20)들이 설치되는 PCB 기판이면 모두 가능하다.The PCB layer 200 is a structure in which the copper pattern layer 100 described above is formed on the upper surface and forms the main body of the entire LED board. Any PCB board on which the LED elements 20 are installed can be used.

특히 상기 PCB층(200)은, 상기 방열패턴(120)의 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달이 높고 전기인가패턴(110)들 간의 전기적 절연을 위하여 표면이 전기적 절연재질을 가짐이 바람직하다. In particular, the PCB layer 200 preferably has a high heat transfer rate so that the heat of the heat dissipation pattern 120 can be transmitted downward and the surface has an electrically insulating material for electrical insulation between the electrical application patterns 110.

상기 PCB층(200)은, 알루미늄, 알루미늄합금 등의 금속재질, 세라믹재질, FR-4, CEM, 합성수지 등의 다양한 재질을 가질 수 있다.The PCB layer 200 may have various materials such as metal materials such as aluminum and aluminum alloy, ceramic materials, FR-4, CEM, and synthetic resin.

또한, 상기 PCB층(200)은, 회로패턴이 다층으로 이루어지는 다층 기판으로도 이루어 질 수 있다.Additionally, the PCB layer 200 may be made of a multilayer board in which the circuit pattern is made up of multiple layers.

한편, 상기 PCB층(200)이 금속재질을 이루는 경우 상면에 구리패턴층(100)의 형성을 위하여 전기적으로 절연될 필요가 있다.Meanwhile, when the PCB layer 200 is made of a metal material, it needs to be electrically insulated to form the copper pattern layer 100 on the top surface.

이에 상기 PCB층(200)의 상면 및 저면 중 적어도 하나, 특히 상면에는 전기적 절연, 구조적 강도 강화를 위하여 고분자 수지조성물이 유리 섬유에 함침된 구조의 프리프레그(Prepreg)의 재질을 가지는 프리프레그층(290)이 추가로 형성될 수 있다.Accordingly, at least one of the upper and lower surfaces of the PCB layer 200, especially the upper surface, is a prepreg layer (Prepreg) made of a prepreg structure in which glass fibers are impregnated with a polymer resin composition for electrical insulation and strengthening structural strength. 290) may be additionally formed.

상기 프리프레그층(290)은, 전기적 절연, 구조적 강도 강화, 구리패턴과의 결합 강화 등을 위하여 고분자 수지조성물이 유리 섬유에 함침된 구조의 프리프레그(Prepreg)의 재질을 가지는 층으로서, 상기 PCB층(200)의 상면에 형성되며, 그 상면에 앞서 설명한 구리패턴층(100)이 형성된다.The prepreg layer 290 is a layer made of prepreg in which glass fibers are impregnated with a polymer resin composition for electrical insulation, strengthening structural strength, strengthening bonding with the copper pattern, etc., and is a layer made of prepreg, the PCB. It is formed on the upper surface of the layer 200, and the copper pattern layer 100 described above is formed on the upper surface.

한편, 상기 프리프레그층(290)은, 에폭시수지와 유리섬유가 결합된 수지인 Prepreg.P.P가 이용될 수 있다.Meanwhile, the prepreg layer 290 may be made of Prepreg.P.P, a resin that combines epoxy resin and glass fiber.

상기 PCB층(200)은, 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있다.The PCB layer 200 may have various thicknesses, for example, may have a thickness of 0.1T.

상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 are coupled to the bottom of the PCB layer 200 to receive heat from the copper pattern layer 100 and dissipate heat, and various configurations are possible.

상기 보조방열패턴층(130)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있으며, 열전도성이 높은 금속 예를 들어, 구리가 사용될 수 있다. The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 may have various thicknesses, for example, a thickness of 0.1T, and a metal with high thermal conductivity, such as copper, may be used.

또한, 상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 물리적 및 전기적으로 분리됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 correspond to each of the heat transfer units 410 and are physically and electrically separated from each other.

즉, 상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 물리적으로 분할된 패턴으로서 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 배치됨에 특징이 있다.That is, the plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 are physically divided patterns and are arranged to correspond to each of the heat transfer units 410.

또한, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120)의 형상이 상하로 중첩되어 형성, 즉 동일한 형상으로 상하로 중첩되어 배치될 수 있다.In addition, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 may be formed by overlapping the shapes of the heat dissipation pattern 120 vertically, that is, it may be disposed with the same shape overlapping up and down.

다만, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되고 상기 방열패턴(120)의 형상 및 위치가 서로 다르게 배치될 수 있음은 물론이다.However, of course, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 corresponds to each of the heat transfer units 410, and the heat dissipation pattern 120 may be arranged in different shapes and positions.

한편, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120)의 형상이 상하로 중첩되어 형성되는 경우 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120)과 동일 또는 유사하게 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 보조방열패턴층(130) 및 상기 전기인가패턴(110)의 투영영역과 미리 설정된 이격거리(L1, L2)을 두고 복수로 형성될 수 있다.On the other hand, when the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is formed so that the shape of the heat dissipation pattern 120 overlaps vertically, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 has each shape identical or similar to the heat dissipation pattern 120. It may be formed in plurality with a preset separation distance (L1, L2) from the projection area of the adjacent auxiliary heat dissipation pattern layer 130 and the electric application pattern 110 corresponding to the LED element 20.

이때, 상기 보조방열패턴층(130)이 각 LED 소자(20)에 대응되는 인접한 보조방열패턴층(130)과 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 하고, 상기 보조방열패턴층(130)이 인접한 상기 전기인가패턴(110)의 투영영역과 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성될 수 있다.At this time, the horizontal distance between the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 and the adjacent auxiliary heat dissipation pattern layer 130 corresponding to each LED element 20 is referred to as a first horizontal distance (L1), and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 ), when the horizontal distance formed with the projection area of the adjacent electric application pattern 110 is referred to as the second horizontal distance (L2), the first horizontal distance (L1) can be formed to be larger than the second horizontal distance (L2). there is.

상기와 같은 구성에 의하여 상기 PCB층(200)은, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비된 열전달부(410)에 의하여 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 상기 구리패턴층(100)으로부터 상기 보조방열패턴층(130)으로 전달된다.By the above-described configuration, the PCB layer 200 transfers heat generated from the LED element 20 to the copper pattern layer ( It is transmitted from 100) to the auxiliary heat dissipation pattern layer 130.

한편, 복수의 LED 소자(20)가 직렬로 연결된 하나 이상의 LED 소자군이 배치되고 각 LED 소자군에 고전압, 예를 들면 50V 이상의 고전압이 인가될 때 보조방열패턴층(130)이 일체로 형성된 경우, 기판(10)의 상면에 설치된 구리패턴층(100), 특히 전기인가패턴(110)과 전압차가 크게 형성되어 앞서 설명한 바와 같이, 절연거리가 짧아 쇼트가 발생되거나 LED 소자가 손상될 수 있는 문제점이 있다.On the other hand, when one or more LED element groups in which a plurality of LED elements 20 are connected in series are arranged and a high voltage, for example, 50 V or more, is applied to each LED element group, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is formed integrally. , a large voltage difference is formed between the copper pattern layer 100 installed on the upper surface of the substrate 10, especially the electric application pattern 110, and as described above, the insulation distance is short, which may cause a short circuit or damage the LED element. There is.

이에 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 물리적 및 전기적으로 분리됨으로써 구리패턴층(100), 특히 전기인가패턴(110)과의 전압차를 최소화하여 쇼트가 발생되거나 LED 소자가 손상될 수 있는 문제점을 해소할 수 있다.Accordingly, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 corresponds to each of the heat transfer units 410 and is physically and electrically separated to minimize the voltage difference with the copper pattern layer 100, especially the electric application pattern 110, thereby preventing short circuits. Problems that may occur or that may damage the LED element can be resolved.

참고로, 고전압 인가시 +단자에 가까운 전기인가패턴(110)과의 전위차 및 -단자에 가까운 전기인가패턴(110)과의 전위차가 큰 차이가 발생되는데, 보조방열패턴층(130)이 일체로 형성된 경우, 전기인가패턴(110)과의 전압차가 크게 형ㅅ어될 수 있다.For reference, when high voltage is applied, a large difference occurs in the potential difference between the electric application pattern 110 close to the + terminal and the electric potential difference 110 close to the - terminal, and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is integrated. When formed, the voltage difference with the electric application pattern 110 may be large.

한편, 상기 열전달부(410)는, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비되어 상기 방열패턴(120)으로부터 보조방열패턴층(130)을 연결하는 구성으로서, 방열패턴(120)으로부터 보조방열패턴층(130)로의 열전달을 수행할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.Meanwhile, the heat transfer unit 410 is provided to penetrate the PCB layer 200 vertically and connects the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 from the heat dissipation pattern 120, Any configuration is possible as long as it can transfer heat to the heat dissipation pattern layer 130.

예로서, 상기 열전달부(410)는, 도 5a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 열전달공(210에 삽입되는 열전달물질로서, 특허문헌 1에 제시된 방열용 조성물이 사용될 수 있다.For example, the heat transfer part 410 is a heat transfer material inserted into the heat transfer hole 210, as shown in FIGS. 5A and 10A, and the heat dissipation composition presented in Patent Document 1 may be used.

또한, 상기 열전달부(410)는, 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)와 직접 접촉되어 연결됨이 바람직한바 방열패턴(120)에 열전달부(410)가 관통되도록 하나 이상의 관통공(123)이 형성될 수 있다.In addition, the heat transfer part 410 is preferably connected in direct contact with the heat dissipation part 23 of the LED element 20. One or more through holes 123 are formed so that the heat transfer part 410 penetrates the heat dissipation pattern 120. ) can be formed.

상기 관통공(123)은, 상기 열전달부(410)가 삽입되어 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)와 직접 접촉되도록 형성되는 홀로서, 다양한 구조가 가능하다.The through hole 123 is a hole into which the heat transfer part 410 is inserted and is formed to directly contact the heat dissipation part 23 of the LED element 20, and various structures are possible.

특히 상기 관통공(123)은, 하나의 방열부(23)에 대하여 하나로 형성되거나, 열전달효과를 고려하여 하나의 방열부(23)에 대하여 복수로 형성될 수 있다.In particular, the through hole 123 may be formed as one for one heat dissipating part 23, or may be formed in plural for one heat dissipating part 23 in consideration of the heat transfer effect.

한편, 상기 열전달부(410)는, 도 5b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 열전달공(210에 삽입되는 열전달부재로 구성될 수 있다.Meanwhile, the heat transfer unit 410 may be composed of a heat transfer member inserted into the heat transfer hole 210, as shown in FIGS. 5B and 10B.

상기 열전달부재는, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 상기 방열패턴(120)으로부터 보조방열패턴층(130)을 연결하는 부재로서, 구리부재 등 열전도율이 높은 금속부재 등이 사용될 수 있다.The heat transfer member is a member that penetrates the PCB layer 200 vertically and connects the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 from the heat dissipation pattern 120, and a metal member with high thermal conductivity such as a copper member may be used.

또한, 상기 열전달부(410)는, 도 5b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 보조방열패턴층(130)와 일체로 형성될 수 있다.Additionally, the heat transfer unit 410 may be formed integrally with the auxiliary heat dissipation pattern layer 130, as shown in FIGS. 5B and 10B.

구체적으로, 상기 열전달부(410)는, 상기 보조방열패턴층(130)에 대하여 프레싱 가공에 의하여 중공 실린더 형상의 돌출부분으로 형성될 수 있다.Specifically, the heat transfer portion 410 may be formed as a hollow cylinder-shaped protruding portion by pressing the auxiliary heat dissipation pattern layer 130.

도 6은, 본 발명의 제2실시예를 보여주는 사시도로서, 도 1 내지 도 5b에 참조된 본 발명의 제1실시예에 비하여 구리패턴층(100), 즉 전기인가패턴(110), 방열패턴(120) 및 보조방열패턴층(130)의 패턴을 달리할 뿐이며 도 1 내지 도 5b에 도시된 기판의 기술적 요지를 포함한다.Figure 6 is a perspective view showing the second embodiment of the present invention, and compared to the first embodiment of the present invention referred to in Figures 1 to 5b, the copper pattern layer 100, that is, the electric application pattern 110, and the heat dissipation pattern. Only the patterns of 120 and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 are changed and include the technical gist of the substrate shown in FIGS. 1 to 5B.

한편, LED 기판(10)에 실장되는 LED 소자(10)는, 양극(21) 및 음극(22)의 전극들만을 구비하고 방열부(23)를 구비하지 않을 수 있다.Meanwhile, the LED element 10 mounted on the LED substrate 10 may include only the anode 21 and the cathode 22 and may not include the heat dissipation portion 23.

이에 본 발명의 제3실시예로서, 본 발명의 주요 기술적 요지를 유지하면서 LED 소자의 구조 변경에 따라 방열구조가 변경되어 구성될 수 있다.Accordingly, as a third embodiment of the present invention, the heat dissipation structure can be changed according to the structural change of the LED element while maintaining the main technical gist of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 조명장치용 기판(10)은, 상기 LED 소자(20)가 양극(21) 및 음극(22)의 전극들을 포함할 때, 상기 전기인가패턴(110)은, 상기 전극들 각각 전기적으로 연결되며, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 중 어느 하나의 전극과 연결되는 방열용 전기인가패턴(110) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열용 전기인가패턴(110)과 연결되어 상기방열용 전기인가패턴(110)으로부터 열을 전달받도록 구성될 수 있다.Specifically, the substrate 10 for an LED lighting device according to the third embodiment of the present invention, when the LED element 20 includes electrodes of the anode 21 and the cathode 22, the electric application pattern ( 110) is electrically connected to each of the electrodes, and the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is a heat dissipation electrical device connected to any one of the anode 21 and the cathode 22 of the LED element 20. It is arranged to correspond to each of the applied patterns 110, and is connected to the electrically applied pattern 110 for heat dissipation by the heat transfer unit 410 to receive heat from the electrically applied pattern 110 for heat dissipation. .

즉, 본 발명의 제3실시예는, 제1실시예에서의 방열패턴(120)을 제거하고, 방열패턴(120)에 대응되는 기능을 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 중 어느 하나의 전극과 연결되는 전기인가패턴(110), 즉 방열용 전기인가패턴(110)으로 대체된다.That is, the third embodiment of the present invention removes the heat dissipation pattern 120 in the first embodiment, and replaces the function corresponding to the heat dissipation pattern 120 with the anode 21 and the cathode (21) of the LED element 20. 22) is replaced with an electrical application pattern 110 connected to one of the electrodes, that is, an electrical application pattern 110 for heat dissipation.

그리고 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 전기적으로 분리된 상태로 방열용 전기인가패턴(110) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열용 전기인가패턴(110)과 연결되어 상기방열용 전기인가패턴(110)으로부터 열을 전달받도록 배치된다.And the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is disposed in an electrically separated state corresponding to each of the heat transfer units 410, and corresponds to each of the heat dissipation electrical application patterns 110, and is electrically separated from each of the heat transfer units 410. It is connected to the electrical application pattern 110 for heat dissipation and is arranged to receive heat from the electrical application pattern 110 for heat dissipation.

한편, 상기 보조방열패턴층(130)은, 제1실시예에서와 유사하게 구성되며, 상기 방열용 전기인가패턴(110)의 형상이 상하로 중첩되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is configured similarly to the first embodiment, and may be formed by overlapping the shapes of the heat dissipation electric application pattern 110 vertically.

다만, 상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되고 상기 방열용 전기인가패턴(110)의 형상 및 위치가 서로 다르게 배치될 수 있음은 물론이다.However, of course, the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 corresponds to each of the heat transfer units 410 and the shape and position of the heat dissipation electric application pattern 110 may be arranged differently.

한편, 각 LED 소자(20)의 음극 및 양극 각각에 연결되는 전기인가패턴(110)들은, 복렬로 배치될 수 있으며, 이때 동일한 열에서 인접한 전기인가패턴(110)들이 이루는 수평거리를 제2수평거리(L2)라 하고, 서로 인접한 열들의 한 쌍의 전기인가패턴(110)들이 이루는 수평거리를 제1수평거리(L1)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)이 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성될 수 있다.Meanwhile, the electrical application patterns 110 connected to each of the cathode and anode of each LED element 20 may be arranged in a double row, where the horizontal distance formed by the adjacent electrical application patterns 110 in the same row is defined as the second horizontal distance. Let's call it a distance (L2), and when the horizontal distance formed by a pair of electric application patterns 110 in adjacent rows is called a first horizontal distance (L1), the first horizontal distance (L1) is the second horizontal distance ( It can be formed larger than L2).

그리고 상기 열전달부(410)는, 상기 LED 소자(20)의 저면 중 방열을 수행하는 방열용 전극(22)과 직접 접촉되어 연결됨이 바람직한바 방열용 전기인가패턴(110)에 열전달부(410)가 관통되도록 하나 이상의 관통공(123)이 형성될 수 있다.In addition, the heat transfer unit 410 is preferably connected in direct contact with the heat dissipation electrode 22 that dissipates heat on the bottom of the LED element 20. The heat transfer unit 410 is connected to the electric application pattern 110 for heat dissipation. One or more through holes 123 may be formed to penetrate.

상기 관통공(123)은, 상기 열전달부(410)가 삽입되어 상기 LED 소자(20)의 방열용 전극(22)과 직접 접촉되도록 형성되는 홀로서, 다양한 구조가 가능하다.The through hole 123 is a hole into which the heat transfer part 410 is inserted and is formed to directly contact the heat dissipation electrode 22 of the LED element 20, and various structures are possible.

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.The above description is merely an illustrative description of the present invention, and those skilled in the art will be able to make various modifications without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in this specification are for illustrative purposes rather than limiting the present invention, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention shall be interpreted in accordance with the claims below, and all technologies within the equivalent scope thereof shall be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

10 : 기판 20 : LED 소자
100 : 구리패턴층 200 : 절연층
130 : 보조방열패턴층 410 : 열전달부
10: substrate 20: LED element
100: Copper pattern layer 200: Insulating layer
130: Auxiliary heat dissipation pattern layer 410: Heat transfer part

Claims (16)

상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서,
상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되며 전기적으로 분리된 복수의 전기인가패턴(110)을 포함하는 구리패턴층(100)과;
상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 PCB층(200)과;
상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 복수의 보조방열패턴층(130)들을 포함하며,
상기 PCB층(200)은, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비된 열전달부(410)에 의하여 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 상기 구리패턴층(100)으로부터 상기 보조방열패턴층(130)으로 전달되며,
상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 전기적으로 분리되며,
상기 구리패턴층(100)은, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되며 상기 LED 소자(20)의 각 방열부(23)와 결합되는 복수의 방열패턴(120)을 포함하며,
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, 서로 인접한 상기 전기인가패턴(110)들 사이에서 상기 LED 소자(20)의 방열부(23)의 저면과 결합되는 채널부(121)와, 상기 채널부(121)의 양단에 결합되어 전기인가패턴(110)에 인접하도록 형성된 한 쌍의 확장부(122)를 포함하며,
상기 전기인가패턴(110)들 및 상기 방열패턴(120)들은, 복수의 열로 배치되고,
서로 인접한 방열패턴(120)들이 이루는 이격거리를 제1수평거리(L1)라 하고, 상기 방열패턴(120) 및 인접한 상기 전기인가패턴(110)이 이루는 이격거리를 제2수평거리(L2)라 할 때, 상기 제1수평거리(L1)가 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성되며,
상기 보조방열패턴층(130)의 형상은, 상기 방열패턴(120)의 형상과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
A substrate 10 for an LED lighting device on which a plurality of LED elements 20 are installed on the upper surface,
a copper pattern layer 100 electrically connected to each of the anode 21 and cathode 22 of the LED device 20 and including a plurality of electrically separated electrical application patterns 110;
A PCB layer 200 coupled to the bottom of the copper pattern layer 100;
It includes a plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 that are coupled to the bottom of the PCB layer 200 to receive heat from the copper pattern layer 100 and dissipate heat,
The PCB layer 200 dissipates heat generated by the LED element 20 from the copper pattern layer 100 by a heat transfer unit 410 provided to penetrate the PCB layer 200 up and down. It is transmitted to the pattern layer 130,
The plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 are electrically separated in correspondence with each of the heat transfer units 410,
The copper pattern layer 100 is electrically separated from the electrical application pattern 110 and includes a plurality of heat dissipation patterns 120 coupled to each heat dissipation portion 23 of the LED element 20,
The LED device 20 includes electrodes of an anode 21 and a cathode 22, and a heat dissipation portion 23 that radiates heat generated from the LED device 20,
The electrical application pattern 110 is electrically connected to the electrode,
The heat dissipation pattern 120 includes a channel portion 121 coupled to the bottom of the heat dissipation portion 23 of the LED element 20 between the electrical application patterns 110 adjacent to each other, and the channel portion 121. It includes a pair of extensions 122 coupled to both ends of the and formed adjacent to the electrical application pattern 110,
The electrical application patterns 110 and the heat dissipation patterns 120 are arranged in a plurality of rows,
The separation distance between adjacent heat dissipation patterns 120 is referred to as a first horizontal distance (L1), and the separation distance between the heat dissipation pattern 120 and the adjacent electric application pattern 110 is referred to as a second horizontal distance (L2). When doing so, the first horizontal distance (L1) is formed to be larger than the second horizontal distance (L2),
A substrate for an LED lighting device, characterized in that the shape of the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is the same as the shape of the heat dissipation pattern 120.
청구항 1에 있어서,
상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 방열패턴(120) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열패턴(120)과 연결되어 상기 방열패턴(120)으로부터 열을 전달받는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
In claim 1,
The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is disposed to correspond to each of the heat dissipation patterns 120, and is connected to the heat dissipation pattern 120 by the heat transfer unit 410 to transfer heat from the heat dissipation pattern 120. A substrate for an LED lighting device characterized by receiving.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 전기인가패턴(110)들 및 상기 복수의 방열패턴(120)들은, 상기 복수의 LED 소자(20)들이 하나 이상의 직렬연결을 구성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
In claim 2,
A substrate for an LED lighting device, wherein the plurality of electric application patterns 110 and the plurality of heat dissipation patterns 120 are arranged so that the plurality of LED elements 20 are connected in series.
상면에 복수의 LED 소자(20)들이 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서,
상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되며 전기적으로 분리된 복수의 전기인가패턴(110)을 포함하는 구리패턴층(100)과;
상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 PCB층(200)과;
상기 PCB층(200)의 저면에 결합되어 상기 구리패턴층(100)으로부터 열을 전달받아 방열하는 복수의 보조방열패턴층(130)들을 포함하며,
상기 PCB층(200)은, 상기 PCB층(200)을 상하로 관통하여 구비된 열전달부(410)에 의하여 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 상기 구리패턴층(100)으로부터 상기 보조방열패턴층(130)으로 전달되며,
상기 복수의 보조방열패턴층(130)들은, 상기 열전달부(410) 각각에 대응되어 전기적으로 분리되며,
상기 LED 소자(20)는, 양극(21) 및 음극(22)의 전극들을 포함하고, 상기 전기인가패턴(110)은, 상기 전극들 각각 전기적으로 연결되며,
상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 LED 소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 중 어느 하나의 전극과 연결되는 방열용 전기인가패턴(110) 각각에 대응되어 배치되며, 상기 열전달부(410)에 의하여 상기 방열용 전기인가패턴(110)과 연결되어 상기방열용 전기인가패턴(110)으로부터 열을 전달받으며,
각 LED 소자(20)의 음극 및 양극 각각에 연결되는 전기인가패턴(110)들은, 복수의 열로 배치되고,
동일한 열에서 인접한 상기 전기인가패턴(110)들이 이루는 이격거리를 제2수평거리(L2)라 하고, 서로 인접한 열들의 한 쌍의 상기 전기인가패턴(110)들이 이루는 이격거리를 제1수평거리(L1)라 할 때 상기 제1수평거리(L1)가 상기 제2수평거리(L2)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
A substrate 10 for an LED lighting device on which a plurality of LED elements 20 are installed on the upper surface,
a copper pattern layer 100 electrically connected to each of the anode 21 and cathode 22 of the LED device 20 and including a plurality of electrically separated electrical application patterns 110;
A PCB layer 200 coupled to the bottom of the copper pattern layer 100;
It includes a plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 that are coupled to the bottom of the PCB layer 200 to receive heat from the copper pattern layer 100 and dissipate heat,
The PCB layer 200 dissipates heat generated by the LED element 20 from the copper pattern layer 100 by a heat transfer unit 410 provided to penetrate the PCB layer 200 up and down. It is transmitted to the pattern layer 130,
The plurality of auxiliary heat dissipation pattern layers 130 are electrically separated in correspondence with each of the heat transfer units 410,
The LED element 20 includes electrodes of an anode 21 and a cathode 22, and the electrical application pattern 110 is electrically connected to each of the electrodes,
The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is disposed to correspond to each of the heat dissipation electric application patterns 110 connected to either the anode 21 or the cathode 22 of the LED device 20, It is connected to the electrical application pattern 110 for heat dissipation by a heat transfer unit 410 and receives heat from the electrical application pattern 110 for heat dissipation,
Electrical application patterns 110 connected to each of the cathode and anode of each LED element 20 are arranged in a plurality of rows,
The separation distance formed by the adjacent electric application patterns 110 in the same row is called the second horizontal distance (L2), and the separation distance formed by the pair of electric application patterns 110 in adjacent rows is called the first horizontal distance (L2). A substrate for an LED lighting device, characterized in that the first horizontal distance (L1) is formed to be greater than the second horizontal distance (L2) when L1).
청구항 7에 있어서,
상기 보조방열패턴층(130)의 형상은, 상기 방열용 전기인가패턴(110)의 형상과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판. 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판
In claim 7,
A substrate for an LED lighting device, characterized in that the shape of the auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is the same as the shape of the electric application pattern 110 for heat dissipation. A substrate for an LED lighting device, characterized in that
삭제delete 청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판(10)에 인가되는 인가전압이 50V보다 클 때 상기 제1수평거리(L1)는, 0.381mm보다 큰 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
According to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8,
A board for an LED lighting device, wherein when the applied voltage applied to the board 10 is greater than 50V, the first horizontal distance L1 is greater than 0.381mm.
청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 구리패턴층(100)은,
상기 PCB층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
According to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8,
The copper pattern layer 100 is,
A board for an LED lighting device, characterized in that it is formed by etching while a copper plate is attached to the PCB layer 200.
청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 보조방열패턴층(130)은, 구리 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
According to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8,
The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 is a substrate for an LED lighting device, characterized in that it is made of copper.
청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 보조방열패턴층(130)은, 상기 PCB층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
According to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8,
The auxiliary heat dissipation pattern layer 130 includes a first reinforcing layer 310 made of an insulating material coupled to the bottom of the PCB layer 200, and a second reinforcing layer made of copper bonded to the bottom of the first reinforcing layer 310. A substrate for an LED lighting device comprising (320).
청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 따른 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 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
A substrate 10 for an LED lighting device according to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8;
A plurality of LED elements (20) mounted on the copper pattern layer (100) formed on the LED lighting device substrate (10);
An LED lighting device comprising a heat dissipation member (30) coupled to the bottom of the substrate (10) to dissipate heat generated by the LED element (20).
청구항 14에 있어서,
상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED 소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 열전도성계면층(400)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
In claim 14,
An LED lighting device, characterized in that a thermally conductive interface layer 400 made of an electrical insulating material is formed between the substrate 10 and the heat dissipation member 30 while transferring heat generated by the LED element 20.
청구항 1 내지 청구항 2, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 따른 LED 조명장치용 기판(10)과;
상기 LED 조명장치용 기판(10)의 상면에 설치되는 복수의 LED 소자(20)들을 포함하는 LED 조명장치.
A substrate 10 for an LED lighting device according to any one of claims 1 to 2 and claims 6 to 8;
An LED lighting device including a plurality of LED elements (20) installed on the upper surface of the LED lighting device substrate (10).
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