KR20050087192A - 발광다이오드 모듈의 제조방법 및 발광다이오드 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기기의 발광소자로 사용되는 발광다이오드 모듈의 제조방법 및 발광다이오드 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절연체 케이스를 사출성형 할 때 전극 및 반사갓이 일체로 고정되어 발광다이오드 모듈의 제조가 신속 간편하게 이루어지면서도 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명은, 금속판재(2)를 프레스 금형으로 펀칭하여 중앙에 형성된 분할홈(22)을 중심으로 사방에 전극편(21)들이 형성되고, 각각의 전극편(21)들은 폭이 좁은 연결편(23)에 의하여 금속판재(2)에 고정되도록 하는 전극(20)의 성형단계; 사출용 상부금형(40)의 내부에 형성된 돌출부(41)에 위가 넓고 아래가 좁은 금속 반사갓(12)을 끼워서 고정하고 돌출부(41)의 저면에 전극편(21)들의 중앙 분할홈(22)이 밀착되도록 한 다음 그 하부에 하부금형(50)을 밀착하여 금속판재(2)가 상,하부금형(50)들의 사이에 고정되도록 하는 단계; 하부금형(50)에 형성된 원료 주입공(51)을 통해 합성수지나 세라믹 원료를 주입하여 상,하부금형(40)(50)들이 내부에 형성된 공간부에 원료가 충전되도록 하여 절연체 케이스(10)를 성형하는 사출성형 단계; 절연체 케이스(10)가 형성된 금속판재(2)를 상,하부금형(40)(50)들 사이에서 분리한 후 절연체 케이스(10) 양측으로 돌출된 전극편(21)들을 아래로 연속 절곡하여 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되도록 하는 전극(20)의 성형단계; 상,하부금형(40)(50)들이 분리되어 상부금형(40)의 돌출부(41)에 끼워진 반사갓(12)이 절연체 케이스(10) 상부에 형성된 수납홈(11)에 끼워진 상태를 유지하면, 수납홈(11)의 바닥에서 분할된 일측 전극편(21)에 발광다이오드(30)를 고정한 후 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결하여 발광다이오드(30)를 고정하는 단계; 금속판재(2)와 절연체 케이스(10)를 연결하는 전극(20)의 연결편(23)을 절단하여 발광다이오드 모듈(1)을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 전자기기의 발광소자로 사용되는 발광다이오드 모듈의 제조방법 및 발광다이오드 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절연체 케이스를 사출성형 할 때 전극 및 반사갓이 일체로 고정되어 발광다이오드 모듈의 제조가 신속 간편하게 이루어지면서도 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드는 LED(light emitting diode)라하며 반도체에 전압을 가할 때 생기는 전기 루미네선스(전기장발광)를 이용하여 발광효과를 얻도록 구성된 것으로서 현대에는 각종 계기류의 표시소자, 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치 및 전광판 등에 널리 사용되고 있다.
상기 발광다이오드는 다층 배열을 이루는 세라믹기판에 고정되어 전극과 와이어로 연결되는 패키지 시스템의 발광다이오드 모듈로 구성되어 주로 사용된다.
전술한 발광다이오드 모듈은 하부 세라믹기판의 상,하부에 금속 전극을 고정하고 상,하부 전극들을 서로 연결하여 전류가 통하도록 한 후 세라믹 기판의 상부에 세라믹 재료를 사출성형하여 상부 세라믹기판을 형성한 다음 상부 세라믹기판에 형성된 수납홈에 반사갓을 접착하여 고정하고 수납홈의 바닥에 발광다이오드를 고정하여 와이어로 전극들에 연결하는 복잡한 제조공정을 거치는 것이므로 발광다이오드 모듈의 제조가 상당히 매우 복잡할 뿐 아니라 상당한 시간이 소요되어 전체적인 발광다이오드 모듈의 제조원가가 높아지는 등의 폐단이 발생되었다.
경우에 따라서는 금속판재로 이루어진 전극을 세라믹기판에 고정하는 번거로운 작업공정을 해소하기 위하여 세라믹기판에 금속 페이스트를 인쇄하여 전극을 형성하는 경우도 있으나, 이와 같이 인쇄된 전극은 금속판 전극에 비하여 전기적 저항이 높기 때문에 전기적 특성이 양호한 고 효율의 발광다이오드 모듈을 제공할 수 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 절연체 케이스를 사출성형 할 때 전극 및 반사갓이 일체로 고정되어 발광다이오드 모듈의 제조가 신속 간편하게 이루어지면서도 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 금속판재(2)를 프레스 금형으로 펀칭하여 중앙에 형성된 분할홈(22)을 중심으로 사방에 전극편(21)들이 형성되고, 각각의 전극편(21)들은 폭이 좁은 연결편(23)에 의하여 금속판재(2)에 고정되도록 하는 전극(20)의 성형단계; 사출용 상부금형(40)의 내부에 형성된 돌출부(41)에 위가 넓고 아래가 좁은 금속 반사갓(12)을 끼워서 고정하고 돌출부(41)의 저면에 전극편(21)들의 중앙 분할홈(22)이 밀착되도록 한 다음 그 하부에 하부금형(50)을 밀착하여 금속판재(2)가 상,하부금형(50)들의 사이에 고정되도록 하는 단계; 하부금형(50)에 형성된 원료 주입공(51)을 통해 합성수지나 세라믹 원료를 주입하여 상,하부금형(40)(50)들이 내부에 형성된 공간부에 원료가 충전되도록 하여 절연체 케이스(10)를 성형하는 사출성형 단계; 절연체 케이스(10)가 형성된 금속판재(2)를 상,하부금형(40)(50)들 사이에서 분리한 후 절연체 케이스(10) 양측으로 돌출된 전극편(21)들을 아래로 연속 절곡하여 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되도록 하는 전극(20)의 성형단계; 상,하부금형(40)(50)들이 분리되어 상부금형(40)의 돌출부(41)에 끼워진 반사갓(12)이 절연체 케이스(10) 상부에 형성된 수납홈(11)에 끼워진 상태를 유지하면, 수납홈(11)의 바닥에서 분할된 일측 전극편(21)에 발광다이오드(30)를 고정한 후 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결하여 발광다이오드(30)를 고정하는 단계; 금속판재(2)와 절연체 케이스(10)를 연결하는 전극(20)의 연결편(23)을 절단하여 발광다이오드 모듈(1)을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 도 2a 및 7에서 도시한 바와 같이, 금속판재(2)를 프레스 금형으로 펀칭하여 중앙에 "＋"자형 분할홈(22)이 형성되도록 하고, 분할홈(22)을 중심으로 사방에 전극편(21)들이 절취 형성되도록 하였다.
이때, 각각의 전극편(21)들은 폭이 좁은 연결편(23)에 의하여 금속판재(2)에 고정되어 전극(20)들이 금속판재(2)에서 떨어지지 않도록 성형된다.
상기 전극(20)은 "＋"자형 분할홈(22)을 중심으로 4개의 전극편(21)들이 길게 절취 형성된 구성으로 되어 있고, 전극(20)들은 금속판재(2)에서 가로세로 배열되어 연속 형성되어 있다.
이어서, 도 1b에서 도시한 바와 같이, 사출기에 장착된 상부금형(40)의 내부에 형성된 돌출부(41)에 위가 넓고 아래가 좁은 금속 반사갓(12)을 끼워서 고정한 후 금속판재(2)의 전극편(21)들 중앙에 형성된 분할홈(22)이 돌출부(41)의 저면에 밀착되도록 금속판재(2)를 설치한 한 다음 금속판재(2)의 하부에 하부금형(50)을 밀착하여 금속판재(2)가 상,하부금형(50)들의 사이에 고정되도록 하였다.
이어서, 도 1c 및 도 2b에서 도시한 바와 같이, 하부금형(50)에 형성된 원료 주입공(51)을 통해 세라믹 원료를 주입하여 상,하부금형(40)(50)들이 내부에 형성된 공간부에 세라믹 원료가 충전되도록 하여 세라믹으로 이루어진 절연체 케이스(10)를 성형하였다. 상기 공정에 의하여 절연체 케이스(10)의 내부 중앙에 분할된 전극편(21)들이 위치된다.
이어서, 도 1e 및 도 2c에서 도시한 바와 같이 금속판재(2)의 상,하부에 절연체 케이스(10)가 사출성형되면, 금속판재(2)를 상,하부금형(40)(50)들 사이에서 분리한 후 프레스 금형으로 절연체 케이스(10) 양측으로 돌출된 전극편(21)들을 아래로 연속 절곡하여 "ㄷ"형으로 절곡된 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되는 전극(20)을 형성하였다.
한편 상,하부금형(40)(50)들이 분리되면 상부금형(40)의 돌출부(41)에 끼워진 반사갓(12)이 절연체 케이스(10) 상부에 형성된 수납홈(11) 내부에 끼워진 상태를 유지하고, "＋"형 분할홈(22)이 수납홈(11)의 바닥 중앙에 노출된다.
이어서, 도 1e에서 도시한 바와 같이 수납홈(11)의 바닥에 분할된 일측 전극편(21)에 발광다이오드(30)를 고정한 후 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결하여 발광다이오드(30)를 고정하였다.
한편, 발광다이오드(30)를 고정한 후 수납홈(11)의 내부에 투명한 에폭시수지(13)를 주입하는 공정이 더 포함되도록 하여, 수납홈(11)의 내부에 고정된 발광다이오드(30) 및 와이어(31)가 에폭시수지(13)에 의하여 안정적으로 고정되고, 발광다이오드(30)에서 발생되는 열을 반사갓(12)으로 전도하여 열 방출특성을 높여줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 1f 및 도 2d에서 도시한 바와 같이 금속판재(2)와 절연체 케이스(10)를 연결하는 폭이 좁은 전극(20)의 연결편(23)을 절단하여 절연체 케이스(10)를 금속판재(2)에서 분리하였더니 발광다이오드 모듈(1)이 완성되었다.
상기 발광다이오드 모듈(1)은 금속판재(2)에 가로세로 배열된 전극(20)들의 상,하부에 절연체 케이스(10)들을 일시에 사출성형하여 절단하는 것이므로 한번의 작업공정으로 많은 수의 발광다이오드 모듈(1)을 제조할 수 있었다.
전술한 제조과정을 통해 완성된 발광다이오드 모듈(1)은 절연체 케이스(10)에 내장되어 그 양측으로 돌출된 전극편(21)들이 아래로 연속 "ㄷ"형으로 절곡되어 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되는 전극(20)이 형성되고, 절연체 케이스(10)의 상부에 형성된 수납홈(11)에는 위가 넓고 아래가 좁은 반사갓(12)이 일체로 고정되며, 수납홈(11)의 바닥에 노출된 "＋"형 분할홈(22)을 중심으로 일측 전극편(21)에 고정된 발광다이오드(30)가 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결된 구성으로 되어 있다.
상기 반사갓(12)은 위가 넓고 아래가 좁은 원추형 관으로 형성되고, 전도성이 양호한 동(銅) 재질의 반사갓(12) 표면에는 은(銀) 도금막(12a)이 형성되어 열 방출효율과 반사효율을 높여줄 수 있도록 되어 있다.
따라서, 열전도성이 양호한 동(銅) 재질로 구성된 반사갓(12)은 발광다이오드(30)의 점등에 의하여 발생되는 열을 신속하게 전도하여 효과적으로 방출시킬 수 있도록 되어 있고, 반사갓(12)의 표면에 형성된 은(銀) 도금막(12a)은 고광택을 유지하여 발광다이오드(30)에서 발산하는 빛을 밝게 반사하여 확산시킬 수 있도록 되어 있다.
경우에 따라서는 동(銅) 재질에 다른 금속을 소량 첨가한 동(銅) 합금으로 반사갓(12)을 구성하여 반도체의 종류에 따라 금속의 강도, 연성 및 전성 등을 적절하게 조절할 수 있는 것이므로 본 발명의 반사갓(12)은 꼭 순수한 동(銅) 재질에 국한되는 것은 아니다.
한편, 상기 반사갓(12)의 내부에 형성된 수납홈(11)에는 투명한 에폭시수지(13)가 주입되어 수납홈(11)의 내부에 고정된 발광다이오드(30) 및 와이어(31) 등을 고정시키고, 발광다이오드(30)에서 발생되는 열을 반사갓(12)으로 전도하여 열 방출특성을 높여줄 수 있도록 되어 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 절연체 케이스(10)를 사출성형 할 때 전극(20) 및 반사갓(12)이 일체로 고정되어 발광다이오드 모듈(1)의 제조가 신속 간편하게 이루어지면서도 금속판재(2)에 가로세로 배열된 전극(20)들의 상,하부에 절연체 케이스(10)들이 일시에 사출성형되어 절단되는 것이므로 한번의 작업공정으로 많은 수의 발광다이오드 모듈(1)을 일시에 제조할 수 있는 것으로서 작업의 효율 및 생산성(生産性)이 상승되어 대외경쟁력 높은 발광다이오드 모듈을 제공할 수 있는 것이다.
또한, 은(銀) 도금막(12a)이 피복되어 고광택을 유지하는 반사갓(12)에 의하여 발광다이오드(30)에서 발산되는 빛을 밝게 반사하여 확산시킬 수 있는 것이므로 전체적인 발광다이오드(30)의 휘도(輝度)를 높여줄 수 있을 뿐 아니라 열전도성이 양호한 동(銅) 재질의 반사갓(12)에 의하여 발광다이오드(30)의 점등에 의하여 발생되는 열을 신속하게 전도하여 방출시킬 수 있는 것이므로 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
도 1a∼ 도 1f는 본 발명의 제조과정을 순차적으로 예시한 단면도,
도 2a∼ 도 2d는 본 발명의 제조과정을 순차적으로 예시한 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 제조방법에 의하여 완성된 발광다이오드 모듈의 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 제조방법에 의하여 완성된 발광다이오드 모듈의 단면도,
도 5는 도 4의 다른 실시예를 예시한 단면도,
도 6은 본 발명의 제조방법에 의하여 완성된 발광다이오드 모듈의 평면도,
도 7은 본 발명의 금속판재를 프레스로 가공한 상태를 예시한 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 발광다이오드 모듈 2 : 금속판재
10 : 절연체 케이스 11 : 수납홈
12 : 반사갓 12a : 도금막
13 : 에폭시수지 20 : 전극
21 : 전극편 22 : 분할홈
23 : 연결편 30 : 발광다이오드
31 : 와이어 40 : 상부금형
41 : 돌출부 50 : 하부금형
51 : 주입공
Claims (3)
- 금속판재(2)를 프레스 금형으로 펀칭하여 중앙에 형성된 분할홈(22)을 중심으로 사방에 전극편(21)들이 형성되고, 각각의 전극편(21)들은 폭이 좁은 연결편(23)에 의하여 금속판재(2)에 고정되도록 하는 전극(20)의 성형단계;사출용 상부금형(40)의 내부에 형성된 돌출부(41)에 위가 넓고 아래가 좁은 금속 반사갓(12)을 끼워서 고정하고 돌출부(41)의 저면에 전극편(21)들의 중앙 분할홈(22)이 밀착되도록 한 다음 그 하부에 하부금형(50)을 밀착하여 금속판재(2)가 상,하부금형(50)들의 사이에 고정되도록 하는 단계;하부금형(50)에 형성된 원료 주입공(51)을 통해 합성수지나 세라믹 원료를 주입하여 상,하부금형(40)(50)들이 내부에 형성된 공간부에 원료가 충전되도록 하여 절연체 케이스(10)를 성형하는 사출성형 단계;절연체 케이스(10)가 형성된 금속판재(2)를 상,하부금형(40)(50)들 사이에서 분리한 후 절연체 케이스(10) 양측으로 돌출된 전극편(21)들을 아래로 연속 절곡하여 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되도록 하는 전극(20)의 성형단계;상,하부금형(40)(50)들이 분리되어 상부금형(40)의 돌출부(41)에 끼워진 반사갓(12)이 절연체 케이스(10) 상부에 형성된 수납홈(11)에 끼워진 상태를 유지하면, 수납홈(11)의 바닥에서 분할된 일측 전극편(21)에 발광다이오드(30)를 고정한 후 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결하여 발광다이오드(30)를 고정하는 단계;금속판재(2)와 절연체 케이스(10)를 연결하는 전극(20)의 연결편(23)을 절단하여 발광다이오드 모듈(1)을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드(30)를 고정하는 단계를 수행한 후 수납홈(11)의 내부에 투명한 에폭시수지(13)를 주입하는 공정이 더 포함되도록 하여, 수납홈(11)의 내부에 고정된 발광다이오드(30) 및 와이어(31)가 에폭시수지(13)에 의하여 안정적으로 고정되도록 함을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 제조방법.
- 제 1항의 제조과정에 의하여 완성되며,절연체 케이스(10)에 내장되어 그 양측으로 돌출된 전극편(21)들이 아래로 연속 "ㄷ"형으로 절곡되어 전극편(21)들의 하단부가 절연체 케이스(10)의 저면에 위치되는 전극(20)이 형성되고, 절연체 케이스(10)의 상부에 형성된 수납홈(11)에는 위가 넓고 아래가 좁은 반사갓(12)이 일체로 고정되며, 수납홈(11)의 바닥에 노출된 "＋"형 분할홈(22)을 중심으로 일측 전극편(21)에 고정된 발광다이오드(30)가 와이어(31)로 타측 전극편(21)에 연결되록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈.
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