KR20130114870A - Led lighting module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode (LED) lamp module is provided to reduce manufacturing costs by being formed in order to be electrically connected with a metal film through wedge bonding. CONSTITUTION: Heat radiation substrates (100) comprise an aluminum (AI) film (130) and a heat radiation film (110). The AI film is made of AI and an Al group alloy and is patterned on the heat radiation film. One or more LED chips (200) are installed on a flexible heat radiation substrate and are electrically connected to the AI film through wedge bonding using an AI wire which is made of the AI and the Al group alloy. A waterproofing layer (300) is closely formed on the upper surface of the flexible heat radiation substrate in order to surround the one or more LED chips and the AI wire. The waterproofing layer is made of waterproofing resin having high transparency.

Description

엘이디 조명 모듈 {LED LIGHTING MODULE}LED Lighting Modules {LED LIGHTING MODULE}

본 발명은 엘이디 조명 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매우 저렴하게 제조할 수 있고, 조명 대상 공간을 골고루 비출 수 있음과 동시에 내구성이 우수하고 심미감이 높은 다양한 디자인이 적용 가능한 엘이디 조명 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting module, and more particularly, to be manufactured at a very low cost, and to provide a uniform illumination of the space to be illuminated, and at the same time to the LED lighting module that can be applied to a variety of designs with excellent durability and high aesthetics will be.

일반적으로 엘이디(LED; Light Emitting Diode)는 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 P-N 접합 부근이나 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자로서, 수은을 사용하지 않아 친환경적이고, 고체 디바이스이어서 장수명일 뿐만 아니라, 소비 전력이 현격히 낮아 새로운 광원으로 근래에 크게 주목받고 있다.Generally, LED (Light Emitting Diode) is a device that emits light by the combination of electrons and holes in the vicinity of a PN junction by flowing a current to a compound semiconductor terminal. It is an environmentally friendly, solid device since it does not use mercury, In addition, since the power consumption is remarkably low, it has attracted a lot of attention in recent years as a new light source.

그 중 백색광을 방출하는 백색 엘이디는 LCD-TV용 백라이트, 자동차 헤드램프, 일반 조명 등으로 실용화되고 있으며, 기존의 백열등과 형광등을 대체하는 조명으로 사용되는 등, 그 용도가 점차 확대되고 있다.Of these, white LEDs emitting white light have been put to practical use as backlights for LCD-TVs, automobile headlamps, general lighting, etc., and are being used for replacing conventional incandescent lamps and fluorescent lamps.

이러한 엘이디는 하나의 조명 모듈 형태로 제조되어 조명장치에 적용되는데, 종래에는 엘이디 조명 모듈용 기판으로서 유연성이 거의 없는 PCB를 사용하고, 이러한 PCB에 엘이디 패키지를 실장하며, 이 PCB에 방열을 촉진할 수 있는 다양한 방열장치를 구비하였으나, 이는 조명 모듈의 다양한 디자인 개발에 큰 제약이 되며, 광원인 엘이디를 고밀도화시킬 수도 없을 뿐만 아니라, 조명 모듈의 부피도 크고, 그 제조 비용도 증가하는 문제점이 있다.These LEDs are manufactured in the form of a single lighting module and applied to lighting devices. In the past, LEDs with little flexibility are used as LED lighting module substrates, and LED packages are mounted on these PCBs to promote heat dissipation. Although various heat dissipation devices are provided, this is a great limitation in developing various designs of the lighting module, and it is not only able to increase the density of the LED as the light source, but also increases the volume of the lighting module and increases its manufacturing cost.

이를 해결하기 위해, COF(Chip On Flexible Printed Circuit) 방식, 즉 플렉서블한 기판에 엘이디 칩을 직접 실장하는 방식이 개발되어 적용되었는데, 종래의 엘이디 조명 모듈에 적용되는 플렉서블 기판에는 프린트된 회로로써 Ag, Au, Cu의 고가의 금속 박막이 사용되고, 엘이디 칩과 금속 박막의 전기적인 연결도 고가의 해당 금속으로 이루어진 와이어가 사용되는데, 이에 따라 종래의 COF 방식으로 구현된 엘이디 조명 모듈은 제조 단가가 높은 문제점이 있다.To solve this problem, a chip on flexible printed circuit (COF) method, that is, a method in which an LED chip is directly mounted on a flexible substrate, has been developed and applied. However, a flexible printed circuit applied to a conventional LED lighting module is applied to Ag, as a printed circuit. Expensive metal thin films of Au and Cu are used, and wires made of corresponding metals having expensive electrical connection between the LED chip and the metal thin film are used. Accordingly, the LED lighting module implemented by the conventional COF method has a high manufacturing cost problem. There is this.

또한, 이렇게 COF 방식으로 엘이디 조명 모듈을 구현하기 위해서는, 엘이디 칩을 플렉서블 기판에 리플로우 공정 등의 가열 작업을 통해 직접 솔더링 하기 위해, 플렉서블 기판이 FR-4와 같은 충분한 내열성을 갖는 것으로 구비하는 것이 중요하다. In addition, in order to implement the LED lighting module in the COF method, in order to solder the LED chip directly to the flexible substrate through a heating operation such as a reflow process, the flexible substrate is provided with sufficient heat resistance such as FR-4. It is important.

그러나 이러한 FR-4는 그 단가가 매우 높은 단점이 있으며, 대량 생산을 위해서는 그 제조 단가도 매우 중요하므로, COF 방식을 적용하기 위한 플렉서블 기판의 재료를 무엇으로 할 것인지도 중요한 연구 개발 포인트가 된다.However, the FR-4 has a disadvantage in that its cost is very high, and the manufacturing cost is also very important for mass production. Therefore, what is to be the material of the flexible substrate for applying the COF method is also an important research and development point.

한편, 종래의 엘이디 조명 모듈은, 엘이디가 점 광원인 특성상 지향성이 강한 성향이 있어 조명 대상 공간을 두루 밝히기 위해, 다수의 엘이디를 소정의 간격으로 배치한 면 광원의 형태로 주로 구현되었으나, 이는 조명 모듈의 다양한 디자인 개발에 큰 제약이 되고 있으며, 조명 모듈의 설치 공간이 넓게 확보되어야 하는 단점이 있다.On the other hand, the conventional LED lighting module is mainly implemented in the form of a surface light source in which a plurality of LEDs are arranged at predetermined intervals in order to brighten the space to be illuminated since the LED has a strong directivity due to the characteristic that the point light source. There is a big constraint in the development of various designs of the module, there is a disadvantage that the installation space of the lighting module should be secured widely.

따라서 이렇게 구현된 엘이디 조명 모듈은 협소한 공간에 설치되는 기존의 백열 전구 등을 대체하기는 어려우며, 특히 이러한 엘이디 조명 모듈 하나만으로는 조명 대상 공간의 측부와 천장 상부까지 다양한 방향으로 두루 밝힐 수 없는 한계가 있다.Therefore, the LED lighting module implemented in this way is difficult to replace existing incandescent bulbs installed in a narrow space, and in particular, there is a limitation that only one LED lighting module can be illuminated in various directions from the side of the lighting target space to the upper ceiling. have.

또 한편, 엘이디가 기존의 조명을 대체하게 되면서, 고휘도의 엘이디 개발이 가속화되고 있으며, 이렇게 개발된 고휘도의 엘이디는 발광이 이루어지는 협소한 영역에서 많은 열이 발생하게 되는데, 이러한 열은 엘이디를 이루는 반도체의 결정 구조에 전위(dislocation) 및 부정합(mismatch)을 일으켜 엘이디의 발광 성능 및 수명에 직접적으로 부정적인 영향을 미친다.On the other hand, as LED replaces the existing lighting, the development of high brightness LED is accelerated, and the high brightness LED developed in this way generates a lot of heat in a narrow area where light is emitted. Dislocations and mismatches in the crystal structure of the Nb have a direct negative effect on the light emitting performance and lifetime of the LED.

이에 따라 엘이디에서 발생한 열을 신속하게 방출시키기 위한 다양한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.Accordingly, various researches and developments for rapidly discharging heat generated from LEDs are being actively performed.

그러나 전술된 COF 방식으로 구현된 엘이디 조명 모듈은, 그 몸체를 이루는 플렉서블 기판의 지지력이 약할 뿐만 아니라, 엘이디가 고밀도화됨에 따라 설치 공간도 협소하여 방열장치의 구비가 어려운 문제점이 있으며, 이에 따라 플렉서블 기판을 통해 엘이디 칩에서 발생하는 열이 신속하게 방출될 수 있도록 높은 열전도율을 가지면서도 유연성 및 내구성도 우수한 플렉서블 기판 자체를 개발하는 것도 당면 과제가 되고 있다.However, the LED lighting module implemented by the above-described COF method has a problem in that the supporting force of the flexible substrate constituting the body is not only weak, but also the installation space is also narrow as the LED is densified, thus making it difficult to provide a heat dissipation device. It is also a challenge to develop the flexible substrate itself which has high thermal conductivity and excellent flexibility and durability so that heat generated from the LED chip can be quickly released.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, COF 방식의 엘이디 조명 모듈에 저렴한 소재를 적용하여 제조 단가를 낮출 수 있고, 다수의 엘이디 칩에서 각각 다른 다양한 방향으로 빛을 방출할 수 있으며, 별도의 방열장치를 구비하지 않고도 엘이디 칩에서 발생하는 열을 신속하게 방출시킬 수 있고, 그 제조 공정에 포함되는 리플로우 공정과 같은 가열 작업시에 열에 의해 손상되지 않을 뿐만 아니라, 외부 충격에 의해 쉽게 파손되지 않고 외관도 우수한 엘이디 조명 모듈을 제공하고자 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention can reduce the manufacturing cost by applying a cheap material to the LED lighting module of the COF method, can emit light in a variety of different directions from a plurality of LED chips, respectively, It can quickly dissipate the heat generated from the LED chip without having a heat dissipation device, and is not damaged by heat during the heating operation such as the reflow process included in the manufacturing process, and easily damaged by an external impact. To provide an LED lighting module with excellent appearance.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은, 방열필름과, Al 또는 Al계 합금으로 이루어지며 상기 방열필름 상에 패터닝되어 형성되는 Al 필름을 포함하는 플렉서블 방열기판; 상기 플렉서블 방열기판 상에 설치되며, Al 또는 Al계 합금으로 이루어지는 Al 와이어를 사용하는 웨지 본딩을 통해 상기 Al 필름과 각각 전기적으로 연결되는 하나 이상의 엘이디 칩; 및 하나 이상의 상기 엘이디 칩과 상기 Al 와이어를 감싸 덮도록 상기 플렉서블 방열기판의 상면에 밀착 구비되며, 밀착성과 투명성이 높은 방수 수지로 이루어지는 방수층;을 포함한다.In order to solve the above problems, the LED lighting module according to the present invention, a flexible heat dissipation substrate comprising a heat dissipation film, Al film made of Al or Al-based alloy and formed by patterning on the heat dissipation film; At least one LED chip installed on the flexible heat dissipation substrate and electrically connected to the Al film through wedge bonding using an Al wire made of Al or an Al-based alloy; And a waterproof layer provided on the upper surface of the flexible heat dissipation substrate so as to cover one or more of the LED chip and the Al wire, and made of a waterproof resin having high adhesion and transparency.

상기 플렉서블 방열기판은, 상기 Al 필름 상의 일부 영역에 Cu 또는 Cu계 합금으로 이루어지는 접속단자가 안정적으로 접속될 수 있도록 해당 영역에 Ni 또는 Ni계 합금으로 이루어지는 접합부가 하나 이상 형성될 수 있다.The flexible heat dissipation substrate may have at least one junction formed of Ni or a Ni-based alloy in a corresponding region so that a connection terminal made of Cu or a Cu-based alloy can be stably connected to a portion of the Al film.

상기 방수층은, 열전도율을 향상시키는 탄소나노튜브, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 불소 입자 중 하나 이상을 포함하여 이루어진 방열 입자를 내포하는 방수 수지로 이루어질 수 있다.The waterproof layer may be made of a waterproof resin containing heat-dissipating particles including at least one of carbon nanotubes, alumina, aluminum nitride, boron nitride, and fluorine particles to improve thermal conductivity.

상기 엘이디 조명 모듈은, 복수로 구비되는 상기 엘이디 칩에서 각각 다른 방향으로 빛이 방출될 수 있도록 상기 플렉서블 방열기판이 각 면부를 이루게 굴곡 및 접합되어 다면체, 원기둥, 원뿔, 원뿔대, 구, 반구, 타원구, 반타원구 중 하나 이상을 포함하는 3차원 형상을 이루어질 수 있다.The LED lighting module, the flexible radiating substrate is bent and bonded to form each surface portion so that light is emitted in different directions from the LED chip provided in plurality, polyhedron, cylinder, cone, truncated cone, sphere, hemisphere, ellipsoid, A three-dimensional shape may include one or more of the semi-elliptic spheres.

상기 방수 수지는, PP(Polypropylene), PC(Polycarbonate) 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중 어느 하나로 구비될 수 있다.The waterproof resin may be provided with any one of polypropylene (PP), polycarbonate (PC), and polyethylene terephthalate (PET).

상기 방열필름은, 흑연 입자 및 탄소나노튜브 중 하나 이상이 혼합된 열가소성 내열수지로 이루어질 수 있다.The heat dissipation film may be formed of a thermoplastic heat resistant resin in which at least one of graphite particles and carbon nanotubes is mixed.

상기 열가소성 내열수지는, PPS(Polyphenylene Sulfide), PC(Polycarbonate), PPA(Polyphthalamide), PBT(Polybutylene Terephthalate), LCP(Liquid Crystal Polymer) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.The thermoplastic heat-resistant resin is preferably any one of PPS (Polyphenylene Sulfide), PC (Polycarbonate), PPA (Polyphthalamide), PBT (Polybutylene Terephthalate), LCP (Liquid Crystal Polymer).

상기 플렉서블 방열기판은, 상기 Al 필름과 상기 방열필름 사이에 개재되도록 상기 방열필름의 일면 또는 양면에 형성되며, 내열수지로 이루어진 보호필름;을 더 포함할 수 있다.The flexible heat dissipation substrate may be formed on one or both surfaces of the heat dissipation film so as to be interposed between the Al film and the heat dissipation film, and may further include a protective film made of a heat resistant resin.

이러한 본 발명의 엘이디 조명 모듈에 의하면, 방열기판의 금속필름으로서 Ag, Au, Cu보다 훨씬 저렴한 Al 또는 Al계 합금으로 이루어지는 Al 필름이 적용되고, 엘이디 칩은 Al 또는 Al계 합금의 와이어를 사용하는 웨지 본딩을 통해 금속필름과 전기적으로 연결되게 구현됨으로써, 제조 비용이 절감될 수 있다.According to the LED lighting module of the present invention, an Al film made of Al or an Al-based alloy much cheaper than Ag, Au, Cu is used as the metal film of the heat dissipation substrate, and the LED chip uses an Al or Al-based alloy wire. By being electrically connected to the metal film through the wedge bonding, manufacturing costs can be reduced.

그리고 전력을 공급하는 접속단자가 일반적으로 Cu 또는 Cu계 합금으로 이루어지는 것을 감안하여, 해당 접속 영역에 Ni 또는 Ni계 합금으로 이루어지는 접합부를 형성함으로써 이 같은 접합부를 통해 접속단자가 Al 필름에 안정적으로 접속될 수 있다.In view of the fact that the connecting terminal for supplying electric power is generally made of Cu or a Cu-based alloy, a connecting part made of Ni or a Ni-based alloy is formed in the connecting area so that the connecting terminal is stably connected to the Al film through such a joining part. Can be.

또한, COF 방식으로 엘이디 칩을 직접 실장함으로써 광원을 고밀도화시킨 플렉서블 방열기판을 각 면부를 이루게 굴곡 및 접합하여 육면체, 사면체, 원기둥, 원뿔, 원뿔대, 구, 반구, 타원구, 반타원구 중 하나 이상을 포함하는 3차원 형상으로 형성하여 적용함으로써, 다수의 엘이디 칩에서 각각 다른 방향으로 빛이 방출되게 하여 조명 대상 공간을 골고루 비출 수 있다.In addition, by directly mounting the LED chip in a COF method, the flexible heat sink having high density of the light source is bent and bonded to form each surface portion to include at least one of a cube, a tetrahedron, a cylinder, a cone, a truncated cone, a sphere, a hemisphere, an ellipse sphere, and a semi-ellipse sphere. By forming and applying a three-dimensional shape, the plurality of LED chips can emit light in different directions, so that the space to be illuminated can be evenly distributed.

그리고 다수의 엘이디 칩이 하나의 플렉서블 방열기판에 실장된 형태로 플렉서블 방열기판이 3차원 형상으로 구비되어 엘이디 조명 모듈에 적용되므로, 엘이디 조명 모듈이 높은 내구성과 양질의 심미감을 갖는 다양한 디자인으로 구현될 수 있다.In addition, since a plurality of LED chips are mounted on one flexible heat dissipation board, the flexible heat dissipation board has a three-dimensional shape and is applied to the LED light module. Therefore, the LED light module can be implemented in various designs having high durability and high quality aesthetics. have.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은 열전도율을 향상시키는 탄소나노튜브 등과 같은 방열 입자를 내포하는 밀착성이 높은 PP, PC, PET와 같은 방수 수지가 엘이디 칩, 전류가 흐르는 Al 필름, 이들을 전기적으로 연결하는 Al 와이어를 감싸 덮어 보호하게 구현됨으로써, 더욱 우수한 방열 성능과 방수 성능까지 갖게 구현될 수 있다.In addition, the LED lighting module according to the present invention is a high adhesive film containing heat-dissipating particles such as carbon nanotubes, such as carbon nanotubes to improve the thermal conductivity of the LED chip, Al film flowing current, these electrically conductive By covering and protecting the Al wire to be connected, it can be implemented to have more excellent heat dissipation performance and waterproof performance.

게다가 열전도율이 높은 흑연 입자 및 탄소나노튜브 중 하나 이상이 엘이디 조명 모듈의 몸체를 이루는 플렉서블 방열기판에 혼합되고, 리플로우 공정과 같은 가열 작업시에 열에 의해 손상되지 않는 열가소성 내열수지로 이루어진 유연한 방열필름이 플렉서블 방열기판의 몸체를 이루게 구현됨으로써, 엘이디 칩에서 발산되는 열을 전도의 방식으로 신속하게 방출할 수 있고, 리플로우 공정 등이 적용 가능하므로, 기존의 고가의 FR-4와 같은 기판을 적용하지 않더라도 엘이디 칩을 직접 실장하는 형태로 저렴하고 용이하게 제조할 수 있다.In addition, one or more of thermally conductive graphite particles and carbon nanotubes are mixed with the flexible heat dissipation substrate forming the body of the LED lighting module, and a flexible heat dissipation film made of a thermoplastic heat resistant resin that is not damaged by heat during heating operations such as a reflow process. By implementing the body of the flexible heat dissipation board, it is possible to quickly dissipate heat emitted from the LED chip in the manner of conduction, and the reflow process, etc. can be applied, thus applying a conventional expensive substrate such as FR-4 Even if it is not, it can be manufactured inexpensively and easily by directly mounting the LED chip.

특히, 이러한 방열필름을 이루는 열가소성 내열수지로 PPS, PC, PPA, PBT 또는 LCP가 적용됨에 따라 약 200℃ 수준의 온도 환경에 노출되는 리플로우 공정을 거치더라도 손상되지 않고 안정적으로 엘이디 칩을 탑재하여 엘이디 조명 모듈을 제조할 수 있다.Particularly, as PPS, PC, PPA, PBT or LCP is applied to the thermoplastic heat-resistant resin constituting the heat-dissipating film, the LED chip is stably mounted without being damaged even after the reflow process exposed to a temperature environment of about 200 ° C. LED lighting module can be manufactured.

또한, 이와 같은 플렉서블 방열기판은 방열필름의 그 일면 또는 양면이 PET, PI 등으로 이루어지는 보호필름에 의해 보호되게 구현됨으로써 외부의 충격에도 쉽게 찢어지지 않고 높은 내구성을 갖는 엘이디 조명 모듈을 제공할 수 있다.In addition, such a flexible heat dissipation board is implemented to be protected by a protective film made of one side or both sides of the heat dissipation film PET, PI, etc. can provide an LED lighting module having a high durability without being easily torn apart from external impact. .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈에 구비되는 플렉서블 방열기판을 3차원 형상으로 형성하기 전을 도시한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 평면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 도 1에 도시된 A-A의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈에 구비되는 플렉서블 방열기판을 3차원 형상으로 형성한 후를 도시한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 저면 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈에 구비되는 플렉서블 방열기판을 형상만 변형시켜 구현한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 저면 사시도이다.1 is a plan view of the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention, before the flexible heat dissipation substrate provided in the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention is formed in a three-dimensional shape,
2 is a cross-sectional view of the AA shown in Figure 1 of the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 3 is a bottom perspective view of the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention, after showing a flexible heat radiation board provided in the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention in a three-dimensional shape,
Figure 4 is a bottom perspective view of the LED lighting module according to another embodiment of the present invention, implemented by modifying only the shape of the flexible heat dissipation substrate provided in the LED lighting module according to the preferred embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, '통상의 기술자'라 한다)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art will be able to easily carry out the present invention . The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은, COF 방식으로 제조되는 엘이디 조명 모듈에 Al 필름과 Al 와이어를 적용하여 저렴하게 제조될 수 있고 조명 대상 공간의 측부와 천장 상부까지 다양한 방향으로 두루 밝힐 수 있을 뿐만 아니라, 높은 내구성과 방수 특성을 가지며, 다양한 디자인을 적용할 수 있어 양질의 심미감을 갖는 엘이디 조명 모듈에 관한 것이다.The LED lighting module according to the present invention can be manufactured inexpensively by applying Al film and Al wire to the LED lighting module manufactured by the COF method, and can be illuminated in various directions to the sides of the space to be illuminated and the upper ceiling. The present invention relates to an LED lighting module having high durability and waterproof properties, and having various designs, and having a high quality aesthetic.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 구성, 작용효과 및 사용상태를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 to 3, the configuration, operation and use of the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈은, 플렉서블 방열기판(100), 다수의 엘이디 칩(200) 및 방수층(300)을 포함하여 이루어진다.LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention, the flexible heat dissipation substrate 100, a plurality of LED chip 200 and the waterproof layer 300 is formed.

상기 플렉서블 방열기판(100)은 엘이디 조명 모듈의 몸체를 이루고, 용이하게 휘어질 수 있는 유연성을 가지면서 다수의 엘이디 칩(200)을 지지하며, 다수의 엘이디 칩(200)에 전력을 공급하고, 다수의 엘이디 칩(200)에서 발생하는 열을 신속하게 방출하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 저렴하게 제조될 수 있다.The flexible heat dissipation substrate 100 forms a body of the LED lighting module, supports a plurality of LED chips 200 while having flexibility to be easily bent, and supplies power to the plurality of LED chips 200. Not only serves to quickly release the heat generated in the plurality of LED chip 200, it can be manufactured at low cost.

이를 위해, 상기 플렉서블 방열기판(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 방열필름(110), 보호필름(120), Al 필름(130) 및 접합부(140)를 포함하여 이루어진다.To this end, the flexible heat dissipation substrate 100 includes a heat dissipation film 110, a protective film 120, an Al film 130, and a bonding part 140, as shown in FIG. 2.

상기 방열필름(110)은 열전도율을 향상시킬 수 있는 흑연 입자(그래파이트, 111)가 혼합되며, 엘이디 칩(200)을 탑재한 이후의 리플로우 공정과 같은 가열 작업에도 손상되지 않는 열가소성 내열수지로 이루어진다.The heat dissipation film 110 is a mixture of graphite particles (graphite, 111) that can improve the thermal conductivity, and is made of a thermoplastic heat-resistant resin that is not damaged even in a heating operation such as a reflow process after mounting the LED chip 200. .

이러한 열가소성 내열수지는 200℃ 안팎의 고온 환경에서도 손상되지 않는 안정성을 보장할 수 있으면서도 기존에 사용되던 FR-4보다 단가가 훨씬 저렴한 PPS, PC, PPA, PBT 또는 LCP로 이루어지는 것이 바람직하다.The thermoplastic heat-resistant resin is preferably made of PPS, PC, PPA, PBT, or LCP, which is much cheaper than FR-4, which can guarantee stability without damage even in a high temperature environment of about 200 ° C.

이 같은 PPS, PC, PPA, PBT, LCP는 상술한 바와 같이 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 전기 절연성, 치수 정밀도와 안정성도 뛰어나다.Such PPS, PC, PPA, PBT, and LCP are not only excellent in heat resistance as described above, but also excellent in electrical insulation, dimensional accuracy and stability.

특히, PPS와 PBT는 내열성, 전기 절연성, 치수 정밀도와 안정성뿐만 아니라, 인성도 뛰어나서 더욱 적합하게 적용될 수 있다.In particular, PPS and PBT are not only excellent in heat resistance, electrical insulation, dimensional accuracy and stability, but also excellent in toughness and thus can be applied more suitably.

상기 열가소성 내열수지의 우수한 전기 절연성은 후술되는 Al 필름(130)을 통해 전달되는 전류의 누설을 방지할 수 있고, 우수한 치수 정밀도와 안정성은 제조 성형을 용이하게 하며, 고인성은 흑연 입자(111)의 안정적인 내포와 플렉서블한 특성을 극대화시키기 효과적이므로 매우 바람직하여, 이 같은 PPS, PC, PPA, PBT 또는 LCP가 플렉서블 방열기판(100)의 몸체를 이루는 방열필름(110)에 매우 적합하게 적용될 수 있는 것이다.The excellent electrical insulation of the thermoplastic heat-resistant resin can prevent the leakage of current transmitted through the Al film 130, which will be described later, excellent dimensional accuracy and stability facilitates the manufacturing molding, high toughness of the graphite particles 111 It is highly desirable because it is effective to maximize the stable inclusion and flexible properties, such that PPS, PC, PPA, PBT or LCP can be applied very well to the heat radiation film 110 forming the body of the flexible heat dissipation substrate 100. .

상기 방열필름(110)에 포함된 흑연 입자(111)는 플렉서블 방열기판(100)의 열전도성을 크게 향상시키는 역할을 하며, 이에 따라 다수의 엘이디 칩(200)에서 발생하는 열은 플렉서블 방열기판(100)을 통해 신속하게 외부로 방출될 수 있다. 즉, 플렉서블 방열기판(100)이 다수의 엘이디 칩(200)을 지지함과 동시에, 다수의 엘이디 칩(200)에서 발생하는 열을 방출시키는 방열기의 역할도 수행한다.The graphite particles 111 included in the heat dissipation film 110 serve to greatly improve the thermal conductivity of the flexible heat dissipation substrate 100. Accordingly, the heat generated from the plurality of LED chips 200 is a flexible heat dissipation substrate ( 100) can be quickly released to the outside. That is, the flexible heat dissipation substrate 100 supports a plurality of LED chips 200 and also serves as a radiator for releasing heat generated from the plurality of LED chips 200.

또한, 상기 흑연 입자(111)는 리플로우 공정 등의 가열 작업시에 열가소성 내열수지로 이루어지는 방열필름(110)의 내열성을 더욱 향상시키는 역할도 하게 된다.In addition, the graphite particles 111 also serves to further improve the heat resistance of the heat-dissipating film 110 made of a thermoplastic heat-resistant resin during a heating operation such as a reflow process.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 방열필름(110)에 포함되어 플렉서블 방열기판(100)의 열전도성을 크게 향상시키는 역할을 수행하는 입자로서 흑연 입자(111)가 사용되었으나, 유사한 역할을 수행할 수 있는 탄소나노튜브나 세라믹 필러가 사용될 수도 있고, 흑연 입자(111), 탄소나노튜브 및 세라믹 필러 중 복수가 함께 사용될 수도 있다.In the preferred embodiment of the present invention, graphite particles 111 are used as particles included in the heat dissipation film 110 to perform a role of greatly improving the thermal conductivity of the flexible heat dissipation substrate 100, but may perform a similar role. Carbon nanotubes or ceramic fillers may be used, and a plurality of graphite particles 111, carbon nanotubes, and ceramic fillers may be used together.

이러한 세라믹 필러는 내열성과 열전도성이 모두 우수한 Al2O3, BN, AlN 중 하나 이상의 성분을 포함하여 이루어질 수 있다.The ceramic filler may be made of one or more components of Al 2 O 3 , BN, AlN excellent in both heat resistance and thermal conductivity.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방열필름(110)은 PPS, PC, PPA, PBT 또는 LCP의 열가소성 내열수지로 이루어졌으나, 이에 한정되지 않고 실리콘 수지나 에폭시 수지와 같은 열경화성 내열수지로 이루어질 수도 있다.In addition, in a preferred embodiment of the present invention, the heat dissipation film 110 is made of PPS, PC, PPA, PBT or LCP thermoplastic heat-resisting resin, but is not limited to such a thermosetting heat-resistant resin, such as silicone resin or epoxy resin It may be done.

한편, 상기 방열필름(110)은 두께가 30 ~ 400㎛ 정도로 구비되는 것이 바람직한데, 그 이유는 두께가 30㎛ 미만일 경우에는 내구성이 약해 손상되기 쉽고 Al 필름(130)과 엘이디 칩(200)에 대한 지지 역할을 안정적으로 수행하기 어렵고, 두께가 400㎛를 초과할 경우에는 플렉서블 방열기판(100)의 유연성이 저해될 수 있고 제조 단가가 불필요하게 상승하기 때문이다.On the other hand, the heat dissipation film 110 is preferably provided with a thickness of about 30 ~ 400㎛, the reason is that when the thickness is less than 30㎛ weak durability and easy to damage to the Al film 130 and the LED chip 200 It is difficult to perform a supporting role stably, and when the thickness exceeds 400 μm, the flexibility of the flexible heat dissipation substrate 100 may be impaired and the manufacturing cost increases unnecessarily.

상기 보호필름(120)은 방열필름(110)의 양면에 구비되어 방열필름(110)이 외부 충격에 의해 손상되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 이러한 보호필름(120)은 PET, PI 등과 같이 내열성을 갖는 수지 재질로 이루어지며, 실리콘 접착제와 세라믹 접착제 중 하나 이상을 포함하는 접착제와 같은 내열성 접착제를 이용하여 방열필름(110)의 양면에 접합 구비될 수 있다.The protective film 120 is provided on both sides of the heat dissipation film 110 serves to protect the heat dissipation film 110 from being damaged by an external impact. The protective film 120 is made of a resin material having heat resistance such as PET, PI, etc., and is bonded to both sides of the heat dissipation film 110 by using a heat resistant adhesive such as an adhesive including at least one of a silicone adhesive and a ceramic adhesive. Can be.

상기 보호필름(120)은 3 ~ 200㎛ 정도의 두께로 구비되는 것이 바람직한데, 그 이유는 보호필름(120)의 두께가 3㎛ 미만인 경우에는 방열필름(110)을 보호하는 기능 및 방열필름(110)과 금속필름(130)의 통전을 차단하는 기능을 충분히 수행할 수 없고, 그 두께가 200㎛를 초과하는 경우에는 엘이디 칩(200)으로부터의 열전달이 저해될 수 있으며 제조 단가도 불필요하게 상승하고 플렉서블 방열기판(100)의 유연성도 저하될 수 있기 때문이다.The protective film 120 is preferably provided with a thickness of about 3 ~ 200㎛, the reason is that when the thickness of the protective film 120 is less than 3㎛ the function to protect the heat radiation film 110 and the heat radiation film ( 110 and the metal film 130 can not sufficiently perform the function of blocking the electricity, if the thickness exceeds 200㎛ heat transfer from the LED chip 200 may be inhibited and the manufacturing cost is also unnecessarily increased This is because the flexibility of the flexible heat sink 100 may also be reduced.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 보호필름(120)은 방열필름(110)의 양면에 구비되었으나, 이에 한정되지 않고 일면에만 구비될 수도 있으며, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈에 구비되는 플렉서블 방열기판(100)에 필수적인 구성요소는 아니므로, 구비되지 않을 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the protective film 120 is provided on both sides of the heat dissipation film 110, but is not limited to this may be provided only on one surface, the flexible radiator provided in the LED lighting module according to the present invention Since it is not an essential component of the plate 100, it may not be provided.

또한, 상기 보호필름(120)은 그 재질도 PET, PI에 한정되지 않고 내열성이 확보되는 수지 재질이 자유롭게 적용될 수 있다.In addition, the material of the protective film 120 is not limited to PET, PI, but may be freely applied to the resin material to ensure heat resistance.

상기 Al 필름(130)은 Al 또는 Al계 합금 재질로써 보호필름(120) 상에 소정의 회로 형상으로 패터닝 형성되어 다수의 엘이디 칩(200)에 전력을 공급하는 역할을 수행하는데, 이러한 패터닝 형성은 통상의 기술자에게 자명한 노광, 염화철 등을 이용한 에칭 등의 공정을 거쳐 구현될 수 있다.The Al film 130 is formed of Al or an Al-based alloy patterned in a predetermined circuit shape on the protective film 120 serves to supply power to the plurality of LED chip 200, this patterning formation It can be implemented through a process such as exposure, etching using iron chloride, etc. that are obvious to those skilled in the art.

상기 Al 필름(130)이 Al 또는 Al계 합금 재질의 Al 필름으로 구비되는 경우, Ag, Au, Cu 또는 이들의 포함하는 합금과 같은 금속으로 이루어진 필름을 이용하는 것보다 플렉서블 방열기판(100)의 제조 단가를 낮출 수 있어 바람직하다. 그러나 Al 필름(130)이 반드시 Al 또는 Al계 합금 재질의 Al 필름으로 구비되어야 하는 것은 아니며, 보편적으로 사용되는 Cu 필름과 같은 도전성 금속의 필름으로 구비될 수도 있다.When the Al film 130 is provided with an Al film made of Al or an Al-based alloy, manufacturing the flexible heat dissipation substrate 100 rather than using a film made of a metal such as Ag, Au, Cu or an alloy thereof. It is preferable because the unit price can be lowered. However, the Al film 130 is not necessarily provided as an Al film of Al or Al-based alloy material, it may be provided as a film of a conductive metal, such as a commonly used Cu film.

상기 접합부(140)는 일반적으로 Cu 또는 Cu계 합금으로 이루어지는 전력 공급을 위한 접속단자(10)가 Al 필름(130)에 안정적으로 접속될 수 있도록 Al 필름(130) 상의 일부 영역에 Ni 또는 Ni계 합금을 도금하여 박막 형태로 형성된다.The junction 140 is generally Ni or Ni based on a portion of the Al film 130 so that the connection terminal 10 for power supply, which is generally made of Cu or Cu-based alloy, can be stably connected to the Al film 130. The alloy is plated to form a thin film.

이러한 접합부(140)는, Al 필름(130)이 Al 필름으로 구비되는 경우, Cu 또는 Cu계 합금 재질로 이루어지는 접속단자(10)를 Al 필름(130)에 직접 접합시킬 경우, Al과 Cu 금속 간의 특성으로 인해 안정적으로 접합되지 않기 때문에 일종의 접합층으로써 형성되는 것이므로, 본 발명에 있어서 필수적인 구성요소는 아니다.When the Al film 130 is provided with an Al film, the bonding portion 140 is formed between the Al and the Cu metal when directly connecting the connection terminal 10 made of Cu or a Cu-based alloy material to the Al film 130. Since it is formed as a kind of bonding layer because it is not stably bonded due to its properties, it is not an essential component in the present invention.

상술한 바와 같은 구성의 플렉서블 방열기판(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 추후에 형성할 엘이디 조명 모듈의 3차원 형상에 대응되는 전개도의 형태로 구비된다.As shown in FIG. 1, the flexible heat dissipation substrate 100 having the above-described configuration is provided in the form of a developed view corresponding to the three-dimensional shape of the LED lighting module to be formed later.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈은, 도 3에 도시된 바와 같이 원뿔 형상으로 구현되므로, 그 플렉서블 방열기판(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이 부채꼴의 평면 형상을 갖도록 구현되었으나, 그 평면 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 엘이디 조명 모듈의 3차원 형상에 대응되는 다양한 전개도 형태로 구현될 수 있다.Since the LED lighting module according to the preferred embodiment of the present invention is implemented in a conical shape as shown in FIG. 3, the flexible heat dissipation substrate 100 is implemented to have a flat planar shape as shown in FIG. 1. However, the planar shape is not limited thereto, and the planar shape may be implemented in various developed views corresponding to the three-dimensional shape of the LED lighting module.

예를 들어, 플렉서블 방열기판(100')은 그 평면 형상이 원기둥 형상에 대응되는 전개도 형태로 구현되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈이 원기둥 형상으로 구현될 수도 있다.For example, the flexible heat dissipation substrate 100 ′ is embodied in the form of an exploded view whose planar shape corresponds to a cylindrical shape. As shown in FIG. 4, the LED lighting module according to the present invention may be implemented in a cylindrical shape. .

그리고 상기 플렉서블 방열기판(100)은 유연성이 뛰어나 이와 같이 원뿔이나 원기둥 형상으로 굴곡 및 접합하더라도 구성요소가 손상되지 않고 모두 제 기능을 잘 발휘할 수 있다.In addition, the flexible heat dissipation substrate 100 is excellent in flexibility, and thus, even when bent and joined in a conical or cylindrical shape, the components are not damaged and all can perform their functions well.

본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은 이 외에도 다양한 육면체, 사면체 등과 같은 다면체, 원뿔대, 구, 반구, 타원구, 반타원구 형상 중 어느 하나 또는 이들 형상 중 하나 이상을 포함하는 3차원 형상으로 구현될 수 있다.In addition to the LED lighting module according to the present invention may be implemented in a three-dimensional shape including any one or more of a polyhedron, a truncated cone, a sphere, a hemisphere, an ellipsoid, a semi-elliptic shape, such as various hexahedrons, tetrahedrons and the like.

다수의 엘이디 칩(200)은 베어 칩(bare chip)의 형태로 플렉서블 방열기판(100) 상에 소정의 간격으로 실장되며 Al 필름(130)과 전기적으로 연결된다. 다수의 엘이디 칩(200)은 이러한 Al 필름(130)을 통해 전력을 공급받아 발광하게 되며, 추후 플렉서블 방열기판(100)이 굴곡 및 접합되어 원뿔의 3차원 형상으로 구비됨에 따라, 각각 서로 다른 방향으로 빛을 방출하여 조명 대상 공간을 골고루 밝게 비춘다.The plurality of LED chips 200 may be mounted on the flexible heat sink 100 at predetermined intervals in the form of bare chips and electrically connected to the Al film 130. The plurality of LED chips 200 emit light by being supplied with power through the Al film 130, and as the flexible radiating substrate 100 is bent and bonded later to be provided in a three-dimensional shape of a cone, respectively, in different directions. It emits light to illuminate the space to be illuminated evenly.

다수의 엘이디 칩(200)은 Al 또는 Al계 합금으로 이루어진 Al 필름(130) 상에는 납땜이 어려우므로, 접착제를 통해 플렉서블 방열기판(100) 상에 실장되는 것이 바람직하다.Since the plurality of LED chips 200 are difficult to solder on the Al film 130 made of Al or an Al-based alloy, the plurality of LED chips 200 may be mounted on the flexible heat dissipation substrate 100 through an adhesive.

다수의 엘이디 칩(200)은 Al 와이어를 사용하는 웨지 본딩을 통해 Al 필름(130)과 각각 전기적으로 연결되는데, 이렇게 Al 필름(130)과 엘이디 칩(200)의 전기적 연결을 Al 와이어(210)로 구현할 경우, 전술된 바와 유사하게 Ag, Au, Cu 와이어로 구현하는 경우보다 엘이디 조명 모듈의 제조 단가를 효과적으로 낮출 수 있다.The plurality of LED chips 200 are electrically connected to the Al film 130 through wedge bonding using Al wires, and thus the Al wires 210 are electrically connected to the Al film 130 and the LED chip 200. When implemented as, the manufacturing cost of the LED lighting module can be effectively lowered than when implemented with Ag, Au, Cu wire similar to the above.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 엘이디 칩(200)은 20 ~ 30여개의 다수개가 구비되었으나, 그 구비 개수는 이에 한정되지 않고 훨씬 적거나 많은 수가 구비될 수 있으며, 한 개가 구비될 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the LED chip 200 is provided with a plurality of about 20 to 30, the number of the provided is not limited to this may be provided with a much smaller or larger number, may be provided with one. .

상기 방수층(300)은 다수의 엘이디 칩(200), Al 와이어 및 접합부(140)에 접속된 접속단자(10)를 감싸 덮도록 플렉서블 방열기판(100)의 상면에 밀착 구비되며, 밀착성과 투명성이 높은 방수 수지로 이루어져 외부의 습기나 이물질로부터 다수의 엘이디 칩(200), Al 와이어 및 접합부(140)를 보호하는 역할을 한다.The waterproof layer 300 is provided in close contact with the top surface of the flexible heat dissipation substrate 100 to cover and cover the connection terminals 10 connected to the plurality of LED chips 200, Al wires and the junction 140, and has good adhesion and transparency. It is made of a high waterproof resin serves to protect the plurality of LED chips 200, Al wire and the junction 140 from the external moisture or foreign matter.

이를 위해, 상기 방수층(300)은 가공성, 밀착성, 투명성이 모두 양호한 PP, PC 및 PET 중 어느 하나로 구비되는 것이 바람직하다.To this end, the waterproof layer 300 is preferably provided with any one of good workability, adhesion, transparency of PP, PC and PET.

본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈에 있어서, 상기 방수층(300)은 필름 형태로 구비되어 접착제를 이용하여 플렉서블 방열기판(100)의 상면에 접합하거나, 진공을 인가하여 열융착 하는 방식 등 다양한 방식으로 구비될 수 있는데, 이렇게 방수 필름을 접합하거나 열융착 하는 형태가 아닌 방수 물질을 코팅하거나 증착하는 형태로 구현될 수도 있다.In the LED lighting module according to the present invention, the waterproof layer 300 is provided in the form of a film is bonded to the upper surface of the flexible heat dissipation substrate 100 using an adhesive, or provided in various ways such as heat-sealed by applying a vacuum. This may be implemented in the form of coating or depositing a waterproof material, rather than bonding or heat-sealing the waterproof film.

그리고 상기 방수층(300)은 열전도율을 향상시키는 탄소나노튜브로 이루어지는 방열 입자(310)를 포함할 수 있다. 이 경우, 다수의 엘이디 칩(200)에서 발생하는 열이 플렉서블 방열기판(100) 뿐만 아니라, 방수층(300)을 통해서도 외부로 방출되므로 방열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.The waterproof layer 300 may include heat-dissipating particles 310 made of carbon nanotubes to improve thermal conductivity. In this case, since heat generated in the plurality of LED chips 200 is released to the outside not only through the flexible heat dissipation substrate 100, but also through the waterproof layer 300, heat dissipation efficiency may be further improved.

또한, 상기 방수층(300)이 접착제를 통해 플렉서블 방열기판(100)의 상면에 접합 형성될 경우, 이러한 접착제도 방열 입자를 혼합하여 사용함으로써, 방열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, when the waterproof layer 300 is bonded to the upper surface of the flexible heat dissipation substrate 100 through an adhesive, such an adhesive may further improve heat dissipation efficiency by using a mixture of heat dissipating particles.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방열 입자(310)는 탄소나노튜브로 이루어졌으나 이에 한정되지 않고 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 불소 입자 등과 같이 방수층(300)에 내포되어 열전도율을 향상시킬 수 있는 입자라면 제한 없이 적용될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the heat dissipation particle 310 is made of carbon nanotubes, but is not limited thereto, and may be included in the waterproof layer 300 such as alumina, aluminum nitride, boron nitride, fluorine particles, etc. to improve thermal conductivity. Any particle can be applied without limitation.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 도면에는 방열필름(110)의 양면에 보호필름(120)을 접합하기 위한 내열성 접착제(121)만 도시하였으나, 금속필름(130)과 엘이디 칩(200)이 내열성 접착제에 의해 접합되고 방수층(300)도 방수필름이 접착제로 접합되게 구현되는 경우, 금속필름(130)을 보호필름(120) 상에 접합하기 위한 내열성 접착제, 엘이디 칩(200)을 금속필름(130) 상에 접합하기 위한 내열성 접착제, 방수필름을 접합하기 위한 접착제가 구비될 수 있으나, 본 명세서에 첨부된 도면에는 그러한 접착제의 도시는 생략한 것임을 밝혀둔다.And in the drawings for explaining a preferred embodiment of the present invention, but only a heat-resistant adhesive 121 for bonding the protective film 120 on both sides of the heat radiation film 110, the metal film 130 and the LED chip 200 When the heat-resistant adhesive is bonded by the heat-resistant adhesive and the waterproof layer 300 is also implemented by bonding the waterproof film with an adhesive, the heat-resistant adhesive for bonding the metal film 130 on the protective film 120, the LED chip 200 metal film Heat-resistant adhesive for bonding on the 130, the adhesive for bonding the waterproof film may be provided, but it is noted that the drawings of the adhesive is omitted in the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명 모듈의 제조 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the LED lighting module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

우선, 흑연 입자(111)가 혼합된 PPS, PC, PPA, PBT 또는 LCP의 열가소성 내열수지로 방열필름(110)을 제조하고, 이러한 방열필름(110)의 양면에 PET, PI 등으로 이루어진 보호필름(120)을 내열성 접착제(121)로써 접합한다.First, the heat dissipation film 110 is manufactured by thermoplastic heat-resistant resin of PPS, PC, PPA, PBT or LCP mixed with graphite particles 111, and a protective film made of PET, PI, etc. on both sides of the heat dissipation film 110. 120 is bonded with the heat resistant adhesive 121.

다음, 보호필름(120) 상에 내열성 접착제 등으로 Al 또는 Al계 합금으로 이루어진 Al 필름(130)을 접합한 후, 프린트, 노광 공정, 염화철 등을 이용한 에칭 공정 등을 거쳐 Al 필름(130)에 소정의 회로 패턴을 형성하고, 회로 패턴의 랜드에 솔더를 프린트하고 다수의 엘이디 칩(200)을 실장한 후, 리플로우 공정을 거친다.Next, after bonding the Al film 130 made of Al or Al-based alloy with a heat resistant adhesive or the like on the protective film 120, and then to the Al film 130 through a printing process, an exposure process, an etching process using iron chloride, or the like. After forming a predetermined circuit pattern, a solder is printed on lands of the circuit pattern, and a plurality of LED chips 200 are mounted, and then reflowed.

이때, 플렉서블 방열기판(100)에 리플로우 공정으로 인한 200℃ 안팎의 열이 인가되더라도, 방열필름(110)이 내열성이 강한 열가소성 내열수지로 이루어지고 열전도율을 향상시키는 흑연 입자(111)를 포함하여 충분한 내열성을 가지며, 보호필름(120)도 열에 강한 PI, PET 등으로 이루어지고, 보호필름(120)과 다수의 엘이디 칩(200)도 실리콘 접착제나 세라믹 접착제와 같은 내열성 접착제(121)로 접착되므로, 리플로우 공정 시의 열로 인해 플렉서블 방열기판(100)이 손상되지 않는다.At this time, even if heat is applied to the flexible heat dissipation substrate 100 at about 200 ° C. due to the reflow process, the heat dissipation film 110 is made of a thermoplastic heat resistant resin having high heat resistance, and includes graphite particles 111 to improve thermal conductivity. Having sufficient heat resistance, since the protective film 120 is also made of heat resistant PI, PET, etc., the protective film 120 and the plurality of LED chips 200 are also bonded with a heat resistant adhesive 121 such as a silicone adhesive or a ceramic adhesive. The heat radiation during the reflow process does not damage the flexible heat dissipation substrate 100.

이후, Al 와이어(210)를 사용한 웨지 본딩 및 절연 작업을 거쳐 다수의 엘이디 칩(200)을 Al 필름(130)에 전기적으로 연결하며, 전력공급을 위한 접속단자(10)가 접합될 영역에 Ni 도금을 통해 접합부(140)를 형성하고, 해당 접합부(140)에 접속단자(10)를 접속한다.Thereafter, the plurality of LED chips 200 are electrically connected to the Al film 130 through wedge bonding and insulation using the Al wire 210, and Ni is connected to an area to which the connection terminal 10 for power supply is to be bonded. The junction part 140 is formed through plating, and the connection terminal 10 is connected to the said junction part 140.

그 다음, 탄소나노튜브 등과 같은 방열 입자(310)를 포함하는 PP, PC 또는 PET로 이루어지는 방수 필름의 일면에 접착제를 도포하여 방수 필름이 다수의 엘이디 칩(200), 와이어(210) 및 접속단자(10)를 감싸 덮도록 플렉서블 방열기판(100)의 상면에 밀착 고정시켜, 방열기판(100) 상에 방수층(300)을 형성한다.Then, the adhesive film is applied to one surface of the waterproof film made of PP, PC, or PET including heat-dissipating particles 310 such as carbon nanotubes, such that the plurality of LED chips 200, the wires 210, and the connection terminal are waterproof films. The waterproof layer 300 is formed on the heat dissipation substrate 100 by being fixed to the upper surface of the flexible heat dissipation substrate 100 so as to surround the cover 10.

이 같은 방수층(300)을 이루는 PP, PC, PET 등은 가공성과 밀착성이 양호하므로 방수층(300)과 플렉서블 방열기판(100) 사이에 기포 등이 형성되지 않을 뿐만 아니라, 모서리 부분도 꼼꼼하게 밀착될 수 있다.PP, PC, PET, etc. constituting the waterproof layer 300 has good workability and adhesion, so that bubbles are not formed between the waterproof layer 300 and the flexible heat dissipation substrate 100, and the edges may be meticulously adhered. have.

그 후, 다수의 엘이디 칩(200)에서 각각 다른 다양한 방향으로 빛이 방출되어 조명 대상 공간을 골고루 비출 수 있도록, 소정의 3차원 형상에 대한 전개도의 평면 형상의 플렉서블 방열기판(100)을 각 면부를 이루게 굴곡 및 접합하여 3차원 형상으로 형성함으로써, 엘이디 조명 모듈을 완성한다.Then, each surface portion of the planar flexible heat-dissipating substrate 100 in a developed view with respect to a predetermined three-dimensional shape so that light is emitted from a plurality of LED chips 200 in various different directions to evenly illuminate the space to be illuminated. By bending and bonding to form a three-dimensional shape, to complete the LED lighting module.

이처럼 하나의 플렉서블 방열기판(100)이 굴곡 및 접합되어 엘이디 조명 모듈의 3차원 형상의 각 면부를 형성하게 되면, 3차원 형상의 각 면부가 모두 연속적으로 이어진 형태가 되므로 외부 충격에 대해 강한 내구성을 갖게 되며, 플렉서블 방열기판(100)의 배면 측으로 이물질 등이 유입되는 것도 방지할 수 있으므로, 유지 보수성도 향상되는 장점이 있다.Thus, when one flexible heat dissipation substrate 100 is bent and bonded to form each surface portion of the three-dimensional shape of the LED lighting module, each surface portion of the three-dimensional shape is continuously connected to form a strong durability against external impact. Since it is possible to prevent foreign matters and the like from flowing into the rear side of the flexible heat dissipation substrate 100, there is an advantage in that maintenance is also improved.

물론, 본 발명의 바람직한 실시예와 달리, 상기 플렉서블 방열기판(100)은 두 개 이상을 굴곡 및 접합시켜 엘이디 조명 모듈의 3차원 형상을 이루게 구현될 수도 있고, 플렉서블 방열기판(100)이 각 면부의 일부만 형성하여 플렉서블 방열기판(100)의 배면 측이 밀폐되지 않은 형태로 구현될 수도 있다.Of course, unlike the preferred embodiment of the present invention, the flexible radiating substrate 100 may be implemented to form a three-dimensional shape of the LED lighting module by bending and bonding two or more, the flexible radiating substrate 100 each side By forming only a part of the rear surface of the flexible heat dissipation substrate 100 may be implemented in a form that is not sealed.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 방열기판(100)은 엘이디 칩(200)이 직접 실장되어 엘이디 조명 모듈을 이루는 형태로 구현되었으나, 이에 한정되지 않고 엘이디 패키지가 실장되어 엘이디 조명 모듈을 이루는 형태로 구현될 수도 있다.In the preferred embodiment of the present invention, the flexible heat dissipation substrate 100 is implemented in a form in which the LED chip 200 is directly mounted to form an LED lighting module, but is not limited to this LED package is mounted to form an LED lighting module It may be implemented in the form.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 나타난 각 구성요소들의 두께나 형상은, 발명에 대한 이해도를 높이기 위해 과장하거나 일실시예로써 도시한 것이므로, 이에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.The thickness or shape of each component shown in the drawings for explaining the embodiment of the present invention, because it is exaggerated or illustrated as an embodiment to increase the understanding of the invention, it is not limited to this.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈에 의하면, 유연한 방열필름(110) 상에 Al 또는 Al계 합금으로 이루어지는 Al 필름(130)으로 회로 패턴을 형성하고, 엘이디 칩(200)과 Al 필름(130) 간의 전기적 연결도 Al 와이어(210)를 사용한 웨지 본딩으로 구현함으로써 제조 단가를 절감할 수 있고, 다수의 엘이디 칩(200)을 직접 실장하여 광원을 고밀도화시킨 플렉서블 방열기판(100)을 각 면부를 이루게 굴곡 및 접합하여 원뿔, 원기둥 등과 같은 3차원 형상으로 형성하여 조명 모듈에 적용함으로써, 다수의 엘이디 칩(200)에서 각각 다른 방향으로 빛이 방출되게 하여 조명 대상 공간을 골고루 비출 수 있음과 동시에 내구성과 심미감이 우수한 엘이디 조명 모듈을 구현할 수 있다.As described above, according to the LED lighting module according to the present invention, the circuit pattern is formed of the Al film 130 made of Al or Al-based alloy on the flexible heat dissipation film 110, the LED chip 200 and the Al film Electrical connection between the 130 can also be implemented by the wedge bonding using the Al wire 210 can reduce the manufacturing cost, each of the flexible heat dissipation substrate 100 is a high-density light source by mounting a plurality of LED chip 200 directly By forming a three-dimensional shape such as a cone, a cylinder, etc. by bending and bonding to form a surface portion, and applied to the lighting module, it is possible to evenly illuminate the space to be illuminated by the light emitted from the plurality of LED chips 200 in different directions, respectively. At the same time, it is possible to realize the LED lighting module with excellent durability and aesthetics.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. Of course.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
100, 100' : 플렉서블 방열기판 110 : 방열필름
111 : 흑연 입자 120 : 보호필름
121 : 내열성 접착제 130 : Al 필름
140 : 접합부 200 : 엘이디 칩
210 : Al 와이어 300 : 방수층
310 : 방열 입자 10 : 접속단자Description of the Related Art [0002]
100, 100 ': flexible heat dissipation board 110: heat dissipation film
111: graphite particles 120: protective film
121: heat resistant adhesive 130: Al film
140: junction 200: LED chip
210: Al wire 300: waterproof layer
310: heat radiating particles 10: connection terminal

Claims (8)

방열필름과, Al 또는 Al계 합금으로 이루어지며 상기 방열필름 상에 패터닝되어 형성되는 Al 필름을 포함하는 플렉서블 방열기판;
상기 플렉서블 방열기판 상에 설치되며, Al 또는 Al계 합금으로 이루어지는 Al 와이어를 사용하는 웨지 본딩을 통해 상기 Al 필름과 각각 전기적으로 연결되는 하나 이상의 엘이디 칩; 및
하나 이상의 상기 엘이디 칩과 상기 Al 와이어를 감싸 덮도록 상기 플렉서블 방열기판의 상면에 밀착 구비되며, 밀착성과 투명성이 높은 방수 수지로 이루어지는 방수층;
을 포함하는 엘이디 조명 모듈.A flexible heat dissipation substrate comprising a heat dissipation film and an Al film formed of Al or Al-based alloy and patterned on the heat dissipation film;
At least one LED chip installed on the flexible heat dissipation substrate and electrically connected to the Al film through wedge bonding using an Al wire made of Al or an Al-based alloy; And
A waterproof layer provided in close contact with an upper surface of the flexible heat dissipation substrate to cover one or more of the LED chip and the Al wire, and made of a waterproof resin having high adhesion and transparency;
LED lighting module comprising a. 제1항에 있어서,
상기 플렉서블 방열기판은,
상기 Al 필름 상의 일부 영역에 Cu 또는 Cu계 합금으로 이루어지는 접속단자가 안정적으로 접속될 수 있도록 해당 영역에 Ni 또는 Ni계 합금으로 이루어지는 접합부가 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.The method of claim 1,
The flexible heat sink is,
LED lighting module, characterized in that at least one junction portion made of Ni or Ni-based alloy is formed in the region so that the connection terminal made of Cu or Cu-based alloy can be stably connected to a portion of the Al film. 제1항에 있어서,
상기 방수층은,
열전도율을 향상시키는 탄소나노튜브, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 불소 입자 중 하나 이상을 포함하여 이루어진 방열 입자를 내포하는 방수 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.The method of claim 1,
The waterproof layer,
LED lighting module comprising a waterproof resin containing heat radiation particles comprising at least one of carbon nanotubes, alumina, aluminum nitride, boron nitride, fluorine particles to improve the thermal conductivity. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엘이디 조명 모듈은,
복수로 구비되는 상기 엘이디 칩에서 각각 다른 방향으로 빛이 방출될 수 있도록 상기 플렉서블 방열기판이 각 면부를 이루게 굴곡 및 접합되어 육면체, 사면체, 원기둥, 원뿔, 원뿔대, 구, 반구, 타원구, 반타원구 중 하나 이상을 포함하는 3차원 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The LED lighting module,
The flexible radiating substrate is bent and bonded to form each surface portion so that light is emitted in different directions from the LED chips provided in plural, and one of hexahedron, tetrahedron, cylinder, cone, truncated cone, sphere, hemisphere, ellipsoid sphere, and semi-ellipse sphere LED lighting module comprising a three-dimensional shape including the above. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방수 수지는,
PP(Polypropylene), PC(Polycarbonate) 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The waterproof resin,
LED lighting module, characterized in that provided with any one of PP (Polypropylene), PC (Polycarbonate) and PET (Polyethylene terephthalate). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방열필름은,
흑연 입자 및 탄소나노튜브 중 하나 이상이 혼합된 열가소성 내열수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The heat dissipation film,
LED lighting module, characterized in that made of a thermoplastic heat-resistant resin is mixed with at least one of graphite particles and carbon nanotubes. 제6항에 있어서,
상기 열가소성 내열수지는,
PPS(Polyphenylene Sulfide), PC(Polycarbonate), PPA(Polyphthalamide), PBT(Polybutylene Terephthalate), LCP(Liquid Crystal Polymer) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.The method according to claim 6,
The thermoplastic heat resistant resin,
LED lighting module, characterized in that any one of Polyphenylene Sulfide (PPS), Polycarbonate (PC), Polyphthalamide (PPA), Polybutylene Terephthalate (PBT), Liquid Crystal Polymer (LCP). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플렉서블 방열기판은,
상기 Al 필름과 상기 방열필름 사이에 개재되도록 상기 방열필름의 일면 또는 양면에 형성되며, 내열수지로 이루어진 보호필름;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The flexible heat sink is,
A protective film formed on one or both surfaces of the heat dissipation film so as to be interposed between the Al film and the heat dissipation film, and made of a heat resistant resin;
LED lighting module characterized in that it further comprises.
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