KR200416943Y1 - 알루미늄 도금층이 형성된 ｌｅｄ용 ｐｃｂ - Google Patents

Abstract

본 고안은 광고, 조명, 교통신호 등을 위한 표시장치로 활용될 수 있는 LED(light emitting diode; 발광다이오드)를 구비한 PCB(printed circuit board)에 관한 것으로, 특히 본 고안은 LED를 PCB 기판본체에 고정하는 방식을 소켓 형태로 하여 PCB의 고장 원인이 특정 LED로 인할 것일 경우 그 고장난 LED만을 손쉽게 교체할 수 있도록 하여 유지보수의 편리성을 제고할 수 있고, 또 기판본체의 노출면을 알루미늄으로 도금하여 광 반사수단 역할을 하도록 한 PCB에 관한 것이다.

본 고안에 따른 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ는 베이스패널 및 상기 베이스패널의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 알루미늄 도금층을 포함하여 이루어진 기판본체; 상기 기판에 고정되어 있는 복수의 소켓; 및 상기 소켓 각각에 결합되는 LED를 포함하여 이루어진다.

PCB, LED, 알루미늄, 소켓, 외피, 커버, 연꽃, 불상, 에폭시

Description

알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ{PCB FOR LED COATED WITH ALUMINIUM}

도 1은 본 고안에 따른 PCB의 결합사시도,

도 2는 본 고안에 따른 PCB의 결합단면도,

도 3은 본 고안에 따른 PCB의 부분정단면도,

도 4는 베이스 패널의 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

B: PCB 10: 기판본체

11: 베이스패널 13a: 도금층

20: LED 21: 외피

23: 볼트부 30: 소켓

31b: 플랜지 33: 너트부

40: 커버체

본 고안은 광고, 조명, 교통신호 등을 위한 표시장치로 활용될 수 있는 LED(light emitting diode; 발광다이오드)를 구비한 PCB(printed circuit board)에 관한 것으로,

특히 본 고안은 LED를 PCB 기판본체에 고정하는 방식을 소켓 형태로 하여 PCB의 고장 원인이 특정 LED로 인할 것일 경우 그 고장난 LED만을 손쉽게 교체할 수 있도록 하여 유지보수의 편리성을 제고할 수 있고,

또 기판본체의 노출면을 알루미늄으로 도금하여 광 반사수단 역할을 하도록 한 PCB에 관한 것이다.

LED는 반도체다이오드의 pn접합에 전류가 흐르면 n형반도체의 전자는 p형반도체 영역으로, p형반도체의 양공은 n형반도체 영역으로 확산되는데, 이들 전자 및 양공은 각각의 영역에 있는 양공 및 전자와 재결합하게 되고, 이때 반도체의 금지대 폭에 맞는 에너지에 대응하는 파장의 빛을 방출하는 원리를 이용하는 것이다.

이러한 LED는 수명이 반영구적이고 가격이 저렴하면서 전력 소비가 적으므로 각광박고 있으며, 광고, 조명, 교통신호를 위한 표시장치에 광범위하게 활용되고 있다.

종래 LED를 구비한 PCB는 조립성 향상을 통하여 생산성을 높이고자 LED에 전 원공급을 위한 두 연결핀이 형성되어 있고, 이 연결핀이 PCB 기판본체에 형성된 한 쌍의 삽입공에 박히고, 각 LED 연결핀의 상호 연결은 땜납에 의하여 이루어지는 것이 일반적이었다.

그러나 대량 생산에 적합한 이러한 PCB 형태는 맞춤 주문 방식에 의하여 다품종 소량 생산 방식의 표시장치에는 부적합하다.

비록 최근에는 조밀하게 밀집된 다양한 색상의 LED가 구비된 PCB에 마이컴을 부착하고 잔상효과를 이용하여 움직이는 화상이나 변화되는 다양한 광고문구를 표현하고 있으나,

일정 면적의 단위 셀 구역에 다양한 색상을 갖는 복수의 LED를 집적하고 특정 문구나 화상의 표현시에는 단위 셀에 속한 LED 중 특정 색의 LED만이 발광하므로 화소가 정밀하지 못한 문제점을 갖는다.

이러한 종래 LED를 구비한 PCB는 소비자의 욕구가 다양해지는 현실에서 보다 완성도 높은 소위 ‘high end' 제품이 필요성을 충족할 수 없다.

또 종래 LED용 PCB는 노출 색상이 검은색인 것이 일반적이어서 조명용도나 교통신호를 위한 표시장치로 활용할 경우 광반사상이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 PCB가 갖는 문제점을 해결하기 이하여 제안된 것이다.

이에 본 고안은 LED를 연결핀이 아니라 소켓을 이용하여 기판 본체에 장착되도록 하고, 적어도 기판본체의 노출면에는 알루미늄 도금층이 형성되어 있어 광반사성을 높일 수 있도록 한 PCB를 제공하는 것을 목적으로 하는데,

알루미늄의 특성상 별도의 다른 색상을 도입하기 쉬워 다양한 반사광 표현이 가능하여 특히 인테리어용 부재로 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

또 본 고안은 불상이나 연등과 같은 각종 종교적 상징물이나 캐릭터 등과 같은 형상을 갖는 광투과성 커버를 LED 외피에 도입하여 시각적인 효과를 높이고 상징적인 의미를 되새길 수 있도록 한 PCB를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 고안은 기판본체가 상부패널과 하부패널이 결합된 형태로 하여 소켓은 기판본체에 대량생산 공정을 통하여 생산되도록 하고, 실제 소켓에 결합, 특히 나사결합되는 LED는 주문생산 등의 필요성에 따라 다양한 형상과 색상을 갖는 LED가 장착되도록 하여 시각적인 정밀성과 관련된 화소를 높이는 효과를 얻으면서도 다품종 소량 생산에 적합하고 high end 특성을 갖는 표시장치에 사용될 수 있는 PCB를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ는 베이스패널 및 상기 베이스패널의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 알루미늄 도금층을 포함하여 이루어진 기판본체; 상기 기판에 고정되어 있는 복수의 소켓; 및 상기 소켓 각각에 결합되는 LED를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안을 상세히 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 PCB(B)는 크게 기판본체(10), 상기 기판본체(10)에 장착된 소켓(30), 상기 소켓(30)에 결합된 LED(20), 상기 LED(20)의 외피(21)에 씌어진 커버(40), 그리고 상기 LED(20)를 구동시키는 전원부(50)로 이루어진다.

상기 기판본체(10)는 상부패널(11A)과 하부패널(11B)로 이루어진 베이스패널(11), 그리고 상기 베이스패널(11)의 적어도 일면, 특히 노출면(즉, LED가 장착된 상기 상부패널 노출면)에 형성된 알루미늄 도금층(13a), 그리고 상기 알루미늄 도금층(13a)이 베이스패널(11)의 노출면에만 형성되어 있을 경우 패널의 다른 면(즉, 상기 하부패널의 노출면)에 형성되어 방수성을 높이면서 상기 소켓(30)을 보다 확실하게 고정하기 위한 코팅층(13b)으로 이루어진다.

상기 코팅층은 예를 들어 에폭시 수지로 이루어질 수 있고, 정량 토출기를 이용한 도포방법을 사용할 수 있고, 상기 알루미늄 도금층(13a)이 형성되지 않은 타면 뿐 아니라 도금층이 형성된 면의 테두리까지 코팅층(13b)이 형성될 경우 방수성을 높이면서도 통상적으로 PCB(B)의 테두리부분부터 진행되기 쉬운 도금층의 파손 문제를 방지하여 PCB의 내구성 향상에 기여할 수 있다.

상기 알루미늄 도금층(13a)으로 인하여 LED(20)의 광반사성이 향상되므로 반사수단의 기능을 할 수 있고, 알루미늄의 특성상 별도의 다른 색상을 도입하기 위 한 착색이 용이하여 다양한 반사광 표현이 가능하므로 본 고안에 따른 PCB를 인테리어용 부재로 활용할 경우 목적에 따라 다양한 디자인 표현과 연출효과를 얻을 수 있으므로 새로운 수요창출이 기대되며 광범위한 활용이 가능할 것으로 기대된다.

상기 하부패널(11B)에는 소켓(30)의 하면부가 고정, 특히 납땜에 의하여 자동화 장치로 장착되고, 각 소켓(30) 상호간은 땜납에 의하여 연결되어 전원선, 예를 들어 전원부(50)를 이루는 (+)극선(51)과 접속되고,

특히 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 상부패널(11A)은 상기 하부패널(11B)을 덮되, 다수의 삽입공(11a)이 형성되어 있어 상기 소켓(30)의 외측면, 특히 상기 플랜지(31b)가 상기 삽입공(11a) 외주연과 접촉하도록 되어 있고,

상기 상부패널(11A)의 삽입공(11a) 외주연 상호간이 땜납에 의하여 연결되어 역시 전원선, 예를 들어 전원부(50)를 이루는 (-)극선(53)과 접속되거나, 상기 상부패널 전체가 도체여서 상기 상부패널 자체가 도선의 역할을 하도록 할 수 있고,

상기 상부패널(11A)과 상부 하부패널(11B)은 체결수단, 예를 들어 접착제, 특히 상기 상부패널과 상기 하부패널의 전기적 연결을 차단하는 절연수단의 기능을 겸하는 접착제(15)에 의하여 상호 결합될 수 있다.

또 앞서 설명한 코팅층(13b)으로 인하여 상부패널과 하부패널 상호간의 결합력이나 상기 소켓(30)의 고정 정도를 강화할 수 있다.

이상과 같은 기판본체(10)에 위치하는 상기 소켓(30)은 저면부(31a)에서 베 이스패널(11)의 하부패널(11B)과 전기·물리적으로 접촉 고정되어 있고,

또 플랜지(31b) 주변부에서 상기 베이스패널(11)의 상부패널(11B)의 삽입공(11a)을 통하여 전기·물리적으로 접촉 고정되어 있다.

아울러 상기 소켓(30)에는 너트부(33)가 형성되어 있고, 여기에 나사결합방식으로 LED(20)의 볼트부(23)가 결합되는데,

이러한 나사결합방식에 의한 상기 소켓과 상기 LED의 결합은 다양한 방식으로 대체될 수 있으며(예: 억지끼움방식),

상기 LED(20) 외피(21) 내부에 불활성가스와 함께 각종 희토류 형광체가 충진되어 있어 다양한 색상을 가질 수 있으며,

PCB(B)의 목적에 따라 특정 색상을 갖는 LED의 배열을 통하여 동물이나 각종 상징체계, 글자, 문구 등을 표현하거나 잔상효과를 이용한 동작이 가능하도록 할 수 있고,

이를 위하여 상기 LED들은 특정 구동 프로그램이 내장된 마이컴에 의하여 ON/OFF가 제어되어야 한다.

또 상기 LED(20)의 외피(21)에는 투명 또는 반투명의 광투과성 커버(40)가 결합되어 있어, 상기 커버의 선택에 의하여 빛의 집중이나 밝기 제어가 가능함은 물론

LED(20) 자체의 색상은 백색, 청색 또는 황색 등 하나의 발광 색상을 갖고 상기 커버(40)의 색상의 선택에 따라 발광 색상이 결정되도록 하여 LED 자체를 다 색으로 할 경우 PCB(B)의 생산비용이 증가되는 문제점을 해결할 수 있다.

나아가 상기 커버(40)는 불상이나 연등과 같은 각종 종교적 상징물이나 각종 캐릭터 형태로서(도면에서는 연등형태), 시각적인 효과를 높이고 상징적인 의미를 되새길 수 있게 할 수 있어 새로운 수요 창출 및 확대에 기여하게 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ는 LED를 연결핀이 아니라 소켓을 이용하여 기판 본체에 장착되도록 하여 유지보수가 쉽도록 하고, 적어도 기판본체의 노출면에는 알루미늄 도금층이 형성되어 있어 광반사성을 높일 수 있도록 한 PCB를 제공하는 것을 목적으로 하는데, 알루미늄의 특성상 별도의 다른 색상을 도입하기 쉬워 다양한 반사광 표현이 가능하여 특히 인테리어용 부재로 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

또 불상이나 연등과 같은 각종 종교적 상징물이나 캐릭터 등과 같은 형상을 갖는 광투과성 커버를 LED 외피에 도입하여 시각적인 효과를 높이고 상징적인 의미를 되새길 수 있도록 할 수 있으며, 나아가 기판본체가 상부패널과 하부패널이 결합된 형태로 하여 소켓은 기판본체에 대량생산 공정을 통하여 생산되도록 하고, 실제 소켓에 결합, 특히 나사결합되는 LED는 주문생산 등의 필요성에 따라 다양한 형상과 색상을 갖는 LED가 장착되도록 하여 시각적인 정밀성과 관련된 화소를 높이는 효과를 얻으면서도 다품종 소량 생산에 적합하고 high end 특성을 갖는 표시장치에 사용될 수 있는 PCB를 제공할 수 있다.

이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 LED와 소켓, 그리고 커버를 구비한 PCB를 위주로 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 베이스패널 및 상기 베이스패널의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 알루미늄 도금층을 포함하여 이루어진 기판본체;

   상기 기판에 고정되어 있는 복수의 소켓; 및

   상기 소켓 각각에 결합되는 LED를 포함하여 이루어진 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED에는 광투과성 커버가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 커버는 불상이나 연등과 같은 각종 종교적 상징물이나 캐릭터인 것을 특징으로 하는 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 소켓과 상기 LED는 나사결합방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판본체는

   상기 소켓의 저면부가 고정된 하부패널과,

   상기 하부패널을 덮고, 상기 소켓의 너트부가 노출되도록 복수의 삽입공이 형성된 상부패널의 결합으로 이루어진 베이스패널을 포함하는 것을 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 베이스패널에는 방수를 위한 코팅층이 형성되어 있는 것을 알루미늄 도금층이 형성된 ＬＥＤ용 ＰＣＢ.

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