KR20100062064A - 엘이디 조명모듈용 방열케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 조명모듈용 방열케이스에 관한 것으로서, 엘이디 소자 및 각종 전기적인 회로구성요소가 인쇄회로기판상에 조합되어 케이스에 수용된 엘이디 조명모듈을 구성함에 있어, 상기 케이스는 열전도성이 높은 알루미늄소재로 성형 제작하되, 대상물에 부착 설치되는 저면에는 수개의 방열핀이 일체로 배열 형성시킴으로써, 엘이디소자의 점등에 의해 과도하게 발생하는 효율적으로 방열시켜 전기적인 회로를 보호하여 수명을 엘이디 조명모듈의 수명을 대폭 향상시킬 수 있기 때문에 조명모듈의 적용 대상제품의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

엘이디 소자, 인쇄회로기판, 케이스, 방열핀

Description

엘이디 조명모듈용 방열케이스{radiate heat case for light emitted diode module}

본 발명은 엘이디 조명모듈을 감싸 회로를 보호하는 케이스에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 엘이디가 실장된 기판을 수용하여 고정하는 조명모듈 케이스에 있어, 조명모듈 구동에 대한 자체적으로 효율적인 방열효과를 가질 수 있는 케이스를 적용하여 기판상의 회로보호와 함께 엘이디 조명모듈의 수명을 대폭 연장할 수 있도록 한 엘이디 조명모듈용 방열케이스에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 조명램프는 백열전구, 형광등, 할로겐 램프, 고휘도 엘이드(LED) 등의 조명모듈을 이용한 제품 등으로 실,내외 측에 조명기구로 설치하여 사용되고 있다.

상기한 램프 중 할로겐램프나, 고휘도 엘이디 램프는 밝은 조도를 얻는 대신 그만큼 발생하는 열이 상당하기 때문에, 조명램프 케이스 자체에 다수의 열 방출공을 형성시키거나, 혹은 열 방출공의 개수를 줄이는 대신 열 방출을 위한 방열구를 별도로 조명케이스의 적정위치에 부착하여 램프 및 조명케이스의 가열을 최소한 방지시켜 사용할 수 있도록 하였다.

한편, 기존의 삼파장 램프에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고, 반응속도가 매우 빠르며, 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 차세대 광원 발광다이오드(LED: Light emitted Diode, 이하 '엘이디 소자'라 칭함)가 서서히 그 빛을 발하고 있고, 차세대 조명산업을 이끄는 광원으로 현재에도 계속 개발되고 있다.

참고로, 엘이디 소자는 기본적으로 p형와 n형이 접합된 반도체 양쪽에 전극 단자를 만들고 단자간에 전압을 가하면 전류가 흘러 p-n접합 부근에서 빛을 방출하는 소자로서, 초기에는 적색계통의 엘이디 소자만 개발되었으나, 현재는 새로운 반도체 재료가 개발되면서 청색과 녹색의 엘이디 소자도 개발돼 천연색 및 백색의 빛을 구현할 수 있게 되었다.

상기의 엘이디 소자는, 제품의 콤팩트를 구형하기 위한 목적에서 표면실장소자(SMD: Surface Mount Device, 이하 'SMD'라 칭함) 타입과 일반적인 램프타입으로 분류되어 사용되고 있다.

상기 SMD는 표면실장 소자의 약자로 부품의 다리를 기판의 구멍에 끼워서 납땜하기 않고, 부품을 회로기판에 단지 얹어 놓은 상태로 납땜 사용하는 타입으로서 SMD 타입을 이용한 엘이디 소자는 주로 휴대폰, 모바일 기기, 후레쉬용 랜턴 및 일반 실내조명 및 조명간판용으로도 개발되고 있는 추세이다.

엘이디 조명모듈(10)은 하나 이상의 엘이디 소자(2)를 인쇄회로기판(1)상에 실장한 다음 이를 케이스(20)에 수용한 후 전선(3)으로 배선하여 상술한 바의 범위 에 맞게 사용하고 있다.

첨부된 도 1은 알파벳 "H"자를 예를 들어 제작된 간판 틀(11)을 표현한 것으로, 그 내부에 상기와 같은 엘이디 조명모듈(10)을 하나 이상 설치하여 조명간판을 구성한 일 예이다.

그러나, 상기 엘이디 소자를 포함하는 각종 전기적인 회로 부품(저항을 포함한 직접회로 등..)은 기판상에 실장되어 점등되는 전기적인 구동에 있어, 기판상에 적지않은 열을 발생하게 된다.

특히, 기판을 케이스에 부착하고, 각 회로를 외부로부터 보호하기 위한 차원에서 그 표면상에는 에폭시 혹은 실리콘을 이용한 몰딩처리의 경우, 열 방출효과가 매우 떨어지기 때문에 기판회로에 좋지 않은 영향을 주게 된다.

더욱이 인쇄회로기판상에 설치된 엘이디 소자의 수명을 단축하는 결과를 초래하게 된다.

또한, 인쇄회로기판을 수용하는 케이스는 일반 합성수지 소재로 사출 성형된 제품을 이용하기 때문에 방열효과가 매우 떨어져 상기와 같은 문제점을 확대시키는 요인이 되었다.

상기와 같은 점을 감안하여 별도의 알루미늄 소재로 제작된 방열구를 케이스에 관통시켜 부착한 제품 등이 있으나, 조명모듈을 조립하는데 시간이 걸리는 단점과, 실질적으로 방열구에 전도되어 방출되는 방열효과가 높지 않은 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엘이디가 실장된 기판을 수용하여 고정하는 조명모듈 케이스에 있어, 조명모듈 구동에 대한 자체적으로 효율적인 방열효과를 가질 수 있는 케이스를 적용하여 기판상의 회로보호와 함께 엘이디 조명모듈의 수명을 대폭 연장할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 인쇄회로기판상에 엘이디 소자 및 전기적인 회로구성이 실장되고, 전원측으로부터 인쇄회로기판에 전선이 접점 설치된 엘이디 조명모듈을 보호하는 케이스에 있어서,

상기 케이스는 알루미늄소재로 다이캐스팅 성형되는 한편, 저면에는 케이스에 전도되는 열을 방출하기 위한 수개의 방열핀이 일체로 배열 형성된 엘이디 조명모듈용 방열케이스가 제공됨으로써 달성된다.

본 발명은 엘이디 소자 및 각종 전기적인 회로구성요소가 인쇄회로기판상에 조합되어 케이스에 수용된 엘이디 조명모듈을 구성함에 있어, 상기 케이스는 열전도성이 높은 알루미늄소재로 성형 제작하되, 대상물에 부착 설치되는 저면에는 수개의 방열핀이 일체로 배열 형성시킴으로써, 엘이디소자의 점등에 의해 과도하게 발생하는 효율적으로 방열시켜 전기적인 회로를 보호하여 수명을 엘이디 조명모듈의 수명을 대폭 향상시킬 수 있기 때문에 조명모듈의 적용 대상제품의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명모듈 및 케이스를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명모듈이 설치된 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 케이스를 도시한 배면도이고, 도 5 및 도 6은 엘이디 조명모듈이 안내 설치된 케이스를 절개하여 도시한 종단면도이다.

본 발명은, 인쇄회로기판(1)상에 엘이디 소자(2) 및 전기적인 회로구성이 실장되고, 전원측으로부터 인쇄회로기판(1)에 전선(3)이 접점 설치된 엘이디 조명모듈(10)을 보호하는 케이스(20)에 있어서,

상기 케이스(20)는 알루미늄소재로 다이캐스팅 성형되되, 상부는 개방되고, 양측에는 상기 전선(3)을 통과시켜 지지하는 지지구(4)를 수용하기 위한 지지홈턱(20a)이 마련되는 형태로 형성된다.

그리고, 케이스(20)의 저면에는 인쇄회로기판(1)으로부터 케이스에 전도되는 열을 방출하기 위한 수개의 방열핀(21)이 일체로 배열 형성되도록 제작된다.

상기 방열핀(21)은 공기가 유통되어 순환되도록 케이스(20)의 양 측면에서부 터 일정간격의 공간(22)이 각각 형성되게 배열한 것이 본 발명 케이스를 구성하는 특징부분이다.

상기 방열핀(21)은 봉형, 원뿔형, 각이진 다각형의 단면적을 갖는 다양한 형태로도 실시할 수 있으며, 하나의 납작한 편(片) 형태로도 실시할 수 있다.

한편, 상기 케이스(20) 내에는 인쇄회로기판(1)의 고정하기 위한 양면접착테이프(T)가 부착된다.

상기와 같이 엘이디 조명모듈(10)을 수용한 케이스(20)의 상부에는 엘이디소자(L)의 상면을 제외한 나머지 인쇄회로기판(1)의 상면을 포함하여 에폭시 혹은 실리콘 경화액(C)을 도포하여 외부로부터 습기 등을 전기적인 회로를 차단시켜 보호할 수 있도록 한다.

상기와 같은 케이스(20)의 저면에 형성된 수개의 방열핀(21)은 각기 조명모듈(10)측 엘이디소자(L)의 점등상태에서 인쇄회로기판(1)을 통해 그 후면으로부터 과도하게 발생하는 열을 케이스로부터 흡수하여 공기와의 접촉을 대폭 늘린 형태로서 방열시키기 때문에, 결국 엘이디 조명모듈의 전기적인 회로를 보호하여 엘이디 조명모듈의 수명을 대폭 연장할 수 있게 된다.

이와 같은 수명연장 효과는 엘이디 조명모듈을 설치대상에 적용하였을 때 높은 품질향상을 기재할 수 있게 된다.

한편, 상기 케이스 자체에 형성된 방열핀은 기존과 같이 별도로 케이스상에 조립하는 방열구에 비해 조립성이 뛰어난 이점으로, 조명모듈의 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

각 방열핀이 형성된 공간(22)을 통해 공기의 유통이 원활하기 때문에 기존과 같이 일부 방열구를 부착한 타입의 합성수지소재의 케이스에 비해 지속적인 방열효과를 가질 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 엘이디 조명모듈을 일 예의 간판 틀 내에 배열 설치한 상태를 도시한 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명모듈 및 케이스를 분리하여 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명모듈이 설치된 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 케이스를 도시한 배면도,

도 5 및 도 6은 엘이디 조명모듈이 안내 설치된 케이스를 절개하여 도시한 종단면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎

1: 인쇄회로기판 2: 엘이디 소자

10: 엘이디 조명모듈 20: 케이스

21: 방열핀 22: 공간

Claims (2)

1. 인쇄회로기판(1)상에 엘이디 소자(2) 및 전기적인 회로구성이 실장되고, 전원측으로부터 인쇄회로기판(1)에 전선(3)이 접점 설치된 엘이디 조명모듈(10)을 보호하는 케이스(20)에 있어서,

   상기 케이스(20)는 알루미늄소재로 다이캐스팅 성형되는 한편, 저면에는 인쇄회로기판으로부터 케이스에 전도되는 열을 방출하기 위한 수개의 방열핀(21)이 일체로 배열 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명모듈용 방열케이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 방열핀(21)은 공기가 유통되어 순환되도록 케이스(20)의 양 측면에서부터 일정간격의 공간(22)이 각각 형성되게 배열된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명모듈용 방열케이스.

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