KR200473652Y1 - Ｌｅｄ 방열 구조 - Google Patents

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Abstract

LED 방열 구조로서 기판 및 적어도 하나 이상의 LED를 포함하고, 기판에는 회로 및 적어도 하나 이상의 관통홀이 설치되어 있으며, 관통홀은 상기 기판의 상하면을 관통하고, 관통홀 내에 열전도 기둥이 설치되어 있으며, 기판 상에는 적어도 하나 이상의 열전도 시트가 병설되어 있으며, 열전도 시트의 한 끝단은 상기 열전도 기둥과 연결되고, 적어도 하나 이상의 LED는 기판 상에 설치되고 기판 상의 회로와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 열전도 시트를 통해 외부로 방출되도록 LED의 저면은 열전도 시트 상에 설치된다.

Description

ＬＥＤ 방열 구조{LED COOLING STRUCTURE}
본 고안은 LED에 관한 것으로, 특히 LED 방열 구조에 관한 것이다.
도 1은 현재 통상의 LED 램프의 기본 구조를 도시한 것으로, 기판(1)을 포함하고, 일반적으로 모두 인쇄 회로 기판이며, 상기 기판 상에 회로(2)가 설치되어 있고, LED(3)를 상기 기판(1) 상에 설치하여 상기 기판의 회로(2)와 도통시키면 일반적으로 상용되는 LED 구조를 형성할 수 있다. 이 구조에서 줄곧 방열은 매우 큰 문제가 되고 있다. 그 원인은 LED(3)가 발광할 때 열이 발생되나 인쇄 회로 기판(1)은 플라스틱 재료이므로 좋은 열전도 재료가 아니어서 LED가 발생한 열을 외부로 신속하고 효과적으로 방출할 수 없기 때문이다.
도 2는 현재 일반적으로 사용되고 있는 다른 종류의 LED 램프의 기본 구조를 도시한 것으로, 기판(1)을 포함하고, 상기 기판은 알루미늄합금으로 제조되는데, 일반적으로 알루미늄 기판으로 통칭되며, 상기 기판(1) 상에 절연층(4)이 설치되어 있으며, 상기 절연층(4) 상에 회로(2)가 설치되고, LED(3)는 절연층(4) 상에 설치되어 회로(2)와 연결된다. 이러한 구조는 종래의 인쇄 회로 기판을 열전도 계수가 비교적 높은 알루미늄 기판으로 교체함으로써 비교적 바람직한 방열 효과를 얻으려고 하였으나 알루미늄은 전기를 전도할 수 있으므로 알루미늄 기판(1)과 회로(2) 사이에 반드시 절연층(4)을 추가 설치하여야만 회로(2)가 정상적으로 작동할 수 있다. 절연층(4)은 일반적으로 모두 전기와 열을 전도하지 않는 재료로 형성되므로, 절연의 효과에 도달하면서 열의 전도를 차단하므로 알루미늄 기판도 LED열의 전도에 대한 도움 효과가 크지 않다.
상기 문제점을 감안하여, 본 고안의 주요 목적은 신속하고 효과적인 열전도와 방열이 가능한 LED 방열 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적에 도달하기 위하여, 본 고안에 따른 LED 방열 구조는 기판 및 적어도 하나 이상의 LED를 포함하고, 상기 기판에는 회로 및 적어도 하나 이상의 관통홀이 설치되어 있으며, 상기 관통홀은 상기 기판의 상하면을 관통하고, 상기 관통홀 내에는 열전도 기둥이 설치되어 있으며, 상기 기판 상에는 적어도 하나 이상의 열전도 시트가 병설되어 있으며, 상기 열전도 시트의 한 끝단은 상기 열전도 기둥과 연결된다. 상기 적어도 하나 이상의 LED는 상기 기판 상에 설치되고 상기 기판 상의 회로와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 상기 열전도 시트를 통해 외부로 방출되도록 상기 LED의 저면은 상기 열전도 시트 상에 설치된다.
상기 기판은 알루미늄 기판이며, 상기 열전도 기둥은 상기 알루미늄 기판과 일체로 성형된다.
상기 기판의 일 측에 금속판이 설치되어 있으며, 상기 열전도 기둥은 상기 금속판과 일체로 성형된다.
상기 기판 상의 복수의 LED는 열전도 시트와 각각 연결되며, 상기 복수의 열전도 시트는 관통홀 및 열전도 기둥을 공동으로 사용한다.
본 고안에 의하면, 신속하고 효과적인 열전도와 방열이 가능하다.
도 1은 종래의 LED 램프의 단면 개략도이다.
도 2는 종래의 다른 LED 램프의 단면 개략도이다.
도 3은 본 고안에 따른 제1 실시예의 단면 개략도이다.
도 4는 본 고안에 따른 제1 실시예의 평면 개략도이다.
도 5는 본 고안에 따른 제2 실시예의 단면 개략도이다.
본 고안의 특징 및 효과를 상세하게 설명하기 위하여, 이하 2개의 실시예를 도면과 결합하여 다음과 같이 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안의 LED 방열 구조는 기판(10), 적어도 하나 이상의 LED(20), 금속판(30)을 포함한다.
상기 기판(10)은 인쇄 회로 기판 또는 알루미늄 기판일 수 있으며, 본 실시예에서는 인쇄 회로 기판이다. 상기 기판 상에 회로(11) 및 적어도 하나 이상의 관통홀(12)이 설치되어 있으며, 상기 관통홀(12)은 상기 기판(10)의 상하면을 관통한다. 상기 관통홀(12) 내에 열전도 기둥(13)이 설치되어 있으며, 상기 열전도 기둥은 리벳, 구리 기둥 또는 철 기둥일 수 있다. 상기 기판(10) 상에 적어도 하나 이상의 열전도 시트(14)가 병설되어 있고, 상기 열전도 시트(14)의 한 끝단은 상기 열전도 기둥(13)과 연결된다. 상기 열전도 시트(14)는 금속재료로 제조되며, 알루미늄 시트 또는 철 시트일 수 있다. 상기 열전도 시트(14)는 인쇄 회로 기판 제조 시 함께 제조할 수 있다. 상기 열전도 기둥(13)과 열전도 시트(14)의 연결 방식은 접합, 용접 또는 리벳 연결일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 LED(20)는 상기 기판(10) 상에 설치되고 상기 기판상의 회로(11)와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 상기 열전도 시트(14)를 통해 외부로 방출되도록 상기 LED(20)의 저면은 상기 열전도 시트 상에 설치된다.
상기 금속판(30)은 구리 또는 철 등 열전도 효과가 좋은 금속 재료로 제조된다. 상기 금속판(30)은 상기 기판(10)의 아래에 설치되고, 상기 열전도 기둥(13)은 상기 금속판(30)과 연결된다. 상기 열전도 기둥(13)과 금속판(30)의 연결 방식은 접합, 용접 또는 리벳 연결일 수 있다. 상기 열전도 기둥(13)은 상기 금속판(30)을 직접 프레서 성형하여 형성될 수도 있다.
본 고안의 제1 실시예에 따른 구조는 LED의 저부가 직접적으로 열전도 시트(14)와 접합 연결되므로, LED가 발광되어 열을 발생할 때, LED 저면과 접합 연결된 열전도 시트(14)는 LED가 발생한 열을 외부로 전달하고, 또한 상기 열전도 시트(14)와 열전도 기둥(13)의 연결, 상기 열전도 기둥(13)과 상기 금속판(30)의 연결에 의한 열 전도 효과를 통해 LED가 발생한 열을 금속판으로 전달하여 빠르고 효과적인 방열 효과를 달성한다. 또한 상기 열전도 기둥이 가장 좋은 효과를 발휘하도록 상기 기판상에서 상기 관통홀과 열전도 기둥의 설치 위치는 LED 설치 위치에 근접하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 고안에 따른 LED 방열 구조의 제2 실시예를 도시하였고, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 LED 방열 구조는 기판(10), 적어도 하나 이상의 LED(20)을 포함한다.
상기 기판(10)은 인쇄 회로 기판 또는 알루미늄 기판일 수 있으며, 본 실시예에서는 알루미늄 기판이다. 상기 기판(10) 상에 절연층(15)이 설치되어 있으며, 상기 절연층(15) 상에 회로(11)가 설치되어 있다. 상기 기판(10)에 적어도 하나 이상의 관통홀(12)이 설치되어 있으며, 상기 관통홀(12)은 상기 기판(10)의 상하면을 관통한다. 상기 기판(10) 상에 적어도 하나 이상의 열전도 시트(14)가 병설되어 있으며, 상기 열전도 시트(14)는 구리 시트와 같은 금속 시트일 수 있다. 상기 관통홀(12) 내에 열전도 기둥(13)이 설치되어 있으며, 상기 열전도 기둥(13)의 한 끝단은 상기 열전도 시트(14)의 한 끝단과 연결되고, 상기 열전도 기둥(13)의 다른 한 끝단은 기판(10)과 연결된다. 상기 열전도 기둥(13)과 열전도 시트(14)의 연결 방식은 접합, 용접 또는 리벳 연결일 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 LED(20)는 상기 기판(10) 상에 설치되고 상기 기판(10)상의 회로(11)와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 상기 열전도 시트(14)를 통해 외부로 방출되도록 상기 LED의 저면은 상기 열전도 시트(14) 상에 설치된다.
본 고안의 제2 실시예의 구조는, 상기 기판이 알루미늄 합금으로 제조된 현재 통용되고 있는 알루미늄 기판이므로 상기 기판 자체가 열전도 및 방열 효과를 좋은 금속판으로 될 수 있다. LED(20)가 발광하여 열을 발생할 때, 열에너지는 절연층(15)의 차단을 우회하여, 열전도 시트(14)에 의해 열전도 기둥(13)에 전달되고 다시 상기 열전도 기둥(13)을 통해 상기 알루미늄 기판(10)으로 전달되어 빠르고 효과적인 방열 효과에 도달한다.
그 외 설명해야 할 점은 본 고안의 제2 실시예에서 상기 열전도 기둥(13)은 상기 알루미늄 기판(10)과 일체로 성형될 수 있다는 것이다. 제1 실시예 또는 제2 실시예의 구조에 상관없이, 만약 상기 기판 상에 복수의 LED가 설치되어 있다면, 이러한 LED들은 복수개의 열전도 시트의 설치를 통해 상기 LED들이 발생하는 열을 열전도 기둥으로 전달할 수 있다. 관통홀과 열전도 기둥의 설치 수량은 실제 수요에 따라 설치할 수 있으며, 예를 들면 2개의 LED가 1개의 관통홀과 1개의 열전도 기둥을 공동으로 사용하거나, 또는 3개의 LED가 1개의 관통홀과 1개의 열전도 기둥을 공동으로 사용하는 등의 방식으로 설치할 수 있으며, 상기 복수의 LED는 상기 관통홀과 상기 열전도 시트를 에워 싸도록 설치된다.
1: 기판
2: 회로
3: LED
4: 절연층
10: 기판
11: 회로
12: 관통홀
13: 열전도 기둥
14: 열전도 시트
20: LED
30: 금속판

Claims (10)

  1. 기판 및 적어도 하나 이상의 LED를 포함하는 LED 방열 구조에서,
    상기 기판 상에는 회로 및 적어도 하나 이상의 관통홀이 설치되어 있으며, 상기 관통홀은 상기 기판의 상하면을 관통하고, 상기 관통홀 내에는 열전도 기둥이 설치되어 있으며, 상기 기판 상에는 적어도 2개의 열전도 시트가 병설되어 있고, 상기 열전도 기둥은 상기 적어도 2개의 열전도 시트에 연결되며;
    상기 적어도 하나 이상의 LED는 상기 기판 상에 설치되고 상기 기판 상의 회로와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 상기 열전도 시트를 통해 외부로 방출되도록 상기 LED의 저면은 상기 열전도 시트 상에 설치되는,
    LED 방열 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 일 측에 금속판이 설치되어 있고, 상기 열전도 기둥은 상기 금속판과 연결되는, LED 방열 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄 회로기판인, LED 방열 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전도 시트는 구리 시트인, LED 방열 구조.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 열전도 기둥은 상기 금속판과 일체로 성형되는, LED 방열 구조.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 열전도 기둥은 리벳으로서 금속판과 리벳 결합되는, LED 방열 구조.
  7. 기판과 적어도 하나 이상의 LED를 포함하는 LED 방열 구조에서,
    상기 기판에 절연층이 설치되어 있고, 상기 절연층 상에 회로가 설치되어 있으며, 상기 기판에 적어도 하나 이상의 관통홀이 설치되어 있으며, 상기 관통홀은 상기 기판의 상하면을 관통하고, 상기 기판 상에 적어도 하나 이상의 열전도 시트가 병설되어 있으며, 상기 관통홀 내에는 열전도 기둥이 설치되어 있으며, 상기 열전도 기둥의 한 끝단은 상기 열전도 시트의 한 끝단과 연결되고, 상기 열전도 기둥의 다른 한 끝단은 상기 기판과 연결되며,
    상기 적어도 하나 이상의 LED는 상기 기판 상에 설치되고 상기 기판 상의 회로와 연결되며, LED 발광 시 발생되는 열이 상기 열전도 시트를 통해 외부로 방출되도록 상기 LED의 저면은 상기 열전도 시트 상에 설치되는,
    LED 방열 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열전도 기둥과 상기 기판은 일체로 성형되는, LED 방열 구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 알루미늄 기판인, LED 방열 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열전도 기둥은 리벳으로서 상기 알루미늄 기판과 리벳 결합되는, LED 방열 구조.
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