KR200416346Y1 - 고출력 led 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈 및 이를이용한 조명용 led 램프 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 효과가 우수하고, 제조비용을 절감할 수 있는 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈 및 이를 이용한 조명용 LED 램프 모듈에 관한 것이다.
본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈은, LED 램프를 장착하기 위한 하나 이상의 관통구가 형성되어 있고, 상기 관통구 주변에 LED 램프를 전기적으로 연결시키기 위한 전극회로가 형성되어 있는 수지 계열의 재질로 이루어진 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 하측에 부착되며, 상기 관통구에 대응하는 위치마다 LED 램프를 부착하기 위한 돌출부가 형성되어 있고, 몸체 양측 가장자리에 고정홈이 형성되어 있는 방열체;를 포함하는 구성을 갖는다.
고출력 LED 램프, Power LED, 인쇄회로기판, 모듈, 방열체, 열전도성 접착제
Description
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 분해사시도.
도 2는 도 1에 도시된 구성요소를 결합한 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 평면도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈에 LED 램프가 부착된 상태를 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 인쇄회로기판 12 : 관통구
14 : 전극회로 16 : 접점
18 : 전원연결부 20 : 방열판
22 : 돌출부 26 : 고정홈
30 : LED 램프 50 : 열전도성 접착제
본 고안은 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 효과가 우수하고, 제조비용을 절감할 수 있는 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈 및 이를 이용한 조명용 LED 램프 모듈에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emitting Diode ; LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나기 때문에 일반 표시 장치나 디스플레이의 백라이트 광원용으로 널리 이용되고 있다.
최근, 반도체 기술의 발전으로 고휘도 청색 LED의 상용화가 이루어짐에 따라 청색 LED를 여기광원으로 사용하고, 청색 LED로부터 발생한 여기광을 특정한 색을 띠거나 삼원색(적색, 녹색, 청색)이 적절히 혼합된 형광체를 통과시켜 백색광을 방출하는 백색 LED가 등장하게 되었다. 이러한 백색 LED는 기존의 조명광원에 비해 극소형이며, 소비전력이 적고, 수명이 반영구적이며 예열시간이 없어 빠른 응답속도를 가질 뿐만 아니라, 자외선과 같은 유해파 방출이 없고 수은 및 방전용 가스를 사용하지 않는 환경친화적인 조명 광원이다.
특히, 1973년 오일 쇼크 발생 후, 사회 전분야에서 에너지 절약에 대한 요구가 급증하였으며, 1997년 12월 교토의정서가 채택되어 지구 온난화 방지를 위한 이산화 탄소 발생 억제 정책이 선진국을 중심으로 확대되고 있으므로, 조명장치 분야에서도 기존의 조명 광원을 대체할 수 있는 고효율의 백색 LED 조명장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이러한 백색 LED에 사용되는 질화물계 청색 LED 소자의 일반적인 구조는 사 파이어 기판 상에 질화물 반도체인 질산갈륨(GaN)을 성장시켜 p-n 접합하도록 구성되는데, 저면의 사파이어 기판이 절연체이므로 n극 반도체인 n-GaN을 일부 식각하여 n형 전극을 형성하게 된다. 이와 같이 일반적인 질화물계 청색 LED 소자는 저면이 절연체인 사파이어 기판으로 구성되어 p형 전극과 n형 전극이 모두 상부에 구비되므로 LED 소자가 실장되는 기판이 도체인 경우에도 정상적으로 작동하게 된다.
청색 LED 소자를 이용하여 조명용으로 사용하는 LED 모듈은 일반 인쇄회로기판(Printed Circuit Board ; PCB)보다 방열효과가 좋은 메탈 PCB에 LED를 실장하여 구성되는데, 상기 메탈 PCB는 열전도도가 높은 금속 성분의 방열체 상부에 폴리아미드로 구성된 연성 PCB(flexible PCB)를 접착제를 이용하여 부착시켜 방열 성능을 향상시킨 인쇄회로기판이다. LED는 연성 PCB의 상부면에 실장되고 전선 또는 솔더링(soldering)을 통하여 연성 PCB의 상부면에 형성된 전극회로와 연결되어 전류를 공급받는다.
상기와 같이 종래기술에 따른 LED 모듈은 메탈 PCB 상에 하나의 LED가 장착되게 되는데, 여러 개의 LED를 사용해야 하는 대면적 조명의 경우 메탈 PCB를 별도로 설계하여 사용할 수 있으나, 메탈 PCB의 가격이 매우 고가이어서 제조비용이 증가한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 하나 이상의 고출력 LED 램프를 장착할 수 있는 관통구가 형성되어 있고, 상기 고출력 LED 램프를 전기적으로 연결할 수 있도록 전극회로가 형성되어 있는 에폭시 또는 페놀 수지 계열의 인쇄회로기판의 하부에 방열판을 접착시켜 인쇄회로기판 모듈을 형성함으로써 대면적 조명에 유리하고, 제조비용을 절감시킬 수 있는 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 및 이를 이용한 조명용 LED 램프 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈은,
LED 램프를 장착하기 위한 하나 이상의 관통구가 형성되어 있고, 상기 관통구 주변에 LED 램프를 전기적으로 연결시키기 위한 전극회로가 형성되어 있는 수지 계열의 재질로 이루어진 인쇄회로기판과;
상기 인쇄회로기판의 하측에 부착되며, 상기 관통구에 대응하는 위치마다 LED 램프를 부착하기 위한 돌출부가 형성되어 있고, 몸체 양측 가장자리에 고정홈이 형성되어 있는 방열체;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구성요소를 결합한 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈은 몸체 전반에 걸쳐 LED 램프를 장착하기 위한 다수 개의 관통구(12)가 서로 소 정거리 이격되어 형성되어 있고, 몸체 상부 표면에는 LED 램프를 전기적으로 연결하기 위해 전극회로(14)가 형성되어 있는 수지 계열의 인쇄회로기판(10)과, 상기 인쇄회로기판(10)의 하부에 부착되어 구비되며, 상기 다수 개의 관통구(12)에 대응하는 위치마다 LED 램프를 장착하기 위한 돌출부(22)가 형성되어 있고, 몸체 양단 가장자리에 조명장치에 고정하기 위한 고정홈(26)이 형성되어 있는 방열체(20)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 고안의 실시예를 참조하여, 본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
상기 인쇄회로기판(10)은 열전도도가 낮은 수지 계열의 재질로 이루어져 있으며, 조명기구의 형태에 따라 외형이 달라질 수 있다. 상기 인쇄회로기판(10)은 저가의 에폭시 또는 페놀수지 계열의 재질로 이루어지므로 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈의 제조비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 본 실시예에서는 인쇄회로기판(10)을 바(bar) 형태로 형성하였다.
상기 인쇄회로기판(10)의 몸체에는 LED 램프를 장착하기 위한 부분에 다수 개의 관통구(12)가 각각 소정 거리 이격되어 형성되어 있고, 상기 인쇄회로기판(10)의 상부 표면에는 LED 램프를 전기적으로 연결하기 위한 전극회로(14)가 형성되어 있으며, 상기 관통구(12) 주변에는 LED 소자와 상기 전극회로(14)를 연결하기 위한 접점(16)이 형성되어 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(10)의 일측 가장자리에 구비되는 전극회로(14)에는 외부 전원과의 연결을 위한 전원연결부(18)가 형성되어 있다.
상기 방열체(20)는 열전도도가 높은 금속 재질로 이루어져 있으며, 본 실시예에서는 알루미늄을 이용하여 형성하였다.
상기 방열체(20)에는 몸체 전반에 걸쳐 상기 관통구(12)에 대응하는 위치마다 LED램프를 장착하기 위한 돌출부(22)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(22)의 상측은 LED 램프의 부착이 용이하도록 편평하거나 중심부가 오목하게 함몰된 형태로 형성된다. 상기 돌출부(22)는 상기 인쇄회로기판(10)에 형성되어 있는 관통구(12)에 대응되는 위치마다 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(10)에 상기 방열체(20)를 부착했을 때 상기 돌출부(22)가 관통구(12) 내로 삽입되도록 형성되었다.
또한, 상기 방열체(20)의 양측 가장자리에는 본 고안에 따른 인쇄회로기판 모듈을 조명장치에 장착하기 위한 고정홈(26)이 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판 모듈은 상기 고정홈(26)을 조명장치의 소정 위치에 끼우거나 별도의 체결장치를 이용함으로써 고정할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(10)과 방열체(20)는 열전도도가 낮은 접착제나 납땜을 이용하여 부착시킬 수 있고, 스크류 등의 고정 수단을 이용하여 부착시킬 수도 있다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈에 LED 램프가 부착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 인쇄회로기판(10)에 형성되어 있는 관통구(12) 각각에 LED 램프(30)가 위치되고, 상기 LED 램프(30)는 전극회로(14)의 접점(16)에 솔더링(soldering)에 의해 연결되어 있다. 상기 LED 램프(30)는 고출력의 백색 LED로서, 상기 관통구(12)에 의해 노출되어 있는 방열체(20)의 돌출부(22)에 열전도성 접착제(50)를 이용하여 부착된다. 상기 열전도성 접착제(50)는 상기 LED 램프(30)를 상기 방열체(20)에 고정시키기 위한 것으로, 구동 시 상기 LED 램프(30)로부터 발생되는 열을 하부의 방열체(20)로 전달한다. 이때, 상기 열전도성 접착제(50)는 되도록 얇게 도포하여 LED 램프(30)로부터 발생되는 열이 상기 방열체(20)로 전달되는 속도가 저하되지 않도록 한다. 본 실시예에서 열전도성 접착제(60)는 열전도계수가 0.66Wmc이고, 아크릴을 주성분으로 하는 접착제가 사용되었다.
본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈은 저가인 동시에 열전도도가 낮은 수지 계열로 이루어진 인쇄회로기판 하부에 방열체를 부착하여 형성되므로 방열 기능을 향상시킬 수 있는 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 조명 기구의 형태 및 크기에 따라 인쇄회로기판 모듈을 변경한 후 LED 램프를 장착할 수 있으므로 대면적 조명에 유리하다.
또한, 본 고안에 따른 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈은 스탠드, 유도등, 자동차 등의 각종 조명기구의 광원에 사용되는 고출력 LED 램프를 장착하는데 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였 으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 실용신안 등록 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판은 저가이고 열전도도가 낮은 수지 계열로 이루어진 인쇄회로기판 하부에 방열체를 부착하여 형성되므로 방열 기능을 향상시킬 수 있는 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 조명 기구의 형태 및 크기에 따라 인쇄회로기판 모듈의 형태를 변경한 후 고출력 LED 램프를 장착할 수 있으므로 적은 비용으로 대면적 조명을 할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (3)
- LED 램프를 장착하기 위한 하나 이상의 관통구가 형성되어 있고, 상기 관통구 주변에 LED 램프를 전기적으로 연결시키기 위한 전극회로가 형성되어 있는 수지 계열의 재질로 이루어진 인쇄회로기판과;상기 인쇄회로기판의 하측에 부착되며, 상기 관통구에 대응하는 위치마다 LED 램프를 부착하기 위한 돌출부가 형성되어 있고, 몸체 양측 가장자리에 고정홈이 형성되어 있는 방열체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프 장착용 인쇄회로기판 모듈.
- LED 램프를 장착하기 위한 하나 이상의 관통구가 형성되어 있고, 상기 관통구 주변에 LED 램프를 전기적으로 연결시키기 위한 전극회로가 형성되어 있는 수지 계열의 재질로 이루어진 인쇄회로기판과;상기 인쇄회로기판의 하측에 부착되며, 상기 관통구에 대응하는 위치마다 LED 램프를 부착하기 위한 돌출부가 형성되어 있고, 몸체 양측 가장자리에 고정홈이 형성되어 있는 방열체; 및상기 돌출부 각각에 부착되는 LED 램프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명용 LED 램프 모듈.
- 제 2 항에 있어서,상기 LED 램프는 상기 돌출부에 열전도성 접착제를 이용하여 부착되는 것을 특징으로 하는 조명용 LED 램프 모듈.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
G701 | Publication of correction | ||
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Payment date: 20120510 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130422 Year of fee payment: 8 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |