KR20150085761A

KR20150085761A - 멀티형 칩 led기판

Info

Publication number: KR20150085761A
Application number: KR1020140005778A
Authority: KR
Inventors: 임한철
Original assignee: 임한철
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2015-07-24

Abstract

본 발명은 LED조명의 광원 부품인 칩LED기판(PCB)의 LED칩과 전원연결체를 삼각형 형태로 배열, 설계하여 만들어진 하나의 기판으로 기판과 기판을 분리하거나 조합하여 다양하게 활용하는 방법이다 기존에 사용된 수만가지 패턴의 칩LED기판(PCB)을 한 가지 제품으로 통합함으로 개발 비용 절감 및 제품 유통의 활성을 도모할 수 있는 신개념의 멀티형 칩LED기판(PCB) 패턴 및 제품에 관한 것이다.

Description

멀티형 칩 LED기판{Multi-type chip LED board}

본 발명은 LED조명의 광원 부품인 칩LED기판(PCB)의 일종으로 더욱 상세하게는 기존에 사용된 수만가지 패턴의 칩LED기판(PCB)을 한 가지 패턴으로 통합할 수 있는 기술을 적용한 신개념의 멀티형 칩LED기판(PCB) 패턴과 제품에 관한 것이다.

현재까지의 모든 LED조명에 적용된 칩LED기판(PCB)은 LED조명기기의 디자인, 용도, 전원 공급 방법 등 여러 조건에 따라 맞춤 설계하여 생산을 하여야 했고 그래서 LED조명 제품 개발 시 칩LED기판(PCB)에 대한 설계 비용과 생산라인에 대한 수정비용 등이 상당부분 발생하였다. 그렇게 생산된 칩LED기판(PCB)은 조립과정에서 발생할 수 있는 불량과 향후 유지보수를 위해 패키지업체(등기구조립업체) 및 조명판매업체 등은 필히 칩LED기판(PCB)형태의 부품상태로 상당한 재고를 부담 하여야 했다. 위와 같은 개발비용과 재고 비용은 LED조명 시장가격 형성에 큰 영향을 주고 있어 건설업자 및 일반 소비자는 LED의 에너지 절감 효과를 알면서도 경제적인 이유로 기존 저가 형광등기구를 선호하는 것이 현실이다.

새로운 LED조명기기의 개발 때마다 발생하였던 칩LED기판(PCB)부품설계 및 생산비용을 절감하고, LED조명패키지업체(등기구조립업체) 및 조명 판매업체가 유지보수를 위해 부담하였던 칩LED기판(PCB)부품의 재고를 줄여 LED조명 보급을 활성화 하는데 있다.

본 발명은 작은 삼각형을 조합하여 정사각, 직사각, 원형 등의 다양한 모양으로 연출이 가능한 원리를 착안하여 개발/설계한 칩LED기판의 회로 배열 방법으로 본 발명을 적용하여 생산이 완료된 PCB 원판은 사용자가 PCB 원판의 절단 선에 맞춰 원하는 모양으로 커팅하여 사용이 가능하고 원판에서 분리된 작은 기판 또한 원하는 모양으로 조합/연결하여 사용이 가능한 것을 특징으로 한다.

현재 운영되는 PCB 생산 방식으로 원형의 칩LED기판을 생산할 경우 사각형 모양의 원판에 수십개의 동그란 모양을 찍어 생산하는데 원형기판과 원형기판 사이는 사용할 수 없어 산업 폐기물로 버려진다. 그러나 본 발명을 적용한 경우 사각의 제작 틀을 100% 사용할 수 있기 때문에 생산비용을 최소 20%이상 절감할 수 있다.

현재 사용되는 칩LED기판(PCB)은 조명기기의 디자인에 따라 기판의 모양과 규격도 조명의 디자인에 따라 변경되기 때문에 PCB 생산자는 매번 설계를 다시 하고 생산라인 수정하는 일에 많은 비용과 시간을 투자할 수밖에 없다. 그러나 본 발명을 적용한 경우 조명기기의 디자인이 변경되어도 조명기기의 최종 조립 단계에서 삼각형 칩LED기판을 변경된 형태에 맞춰 재조합만 할 뿐 PCB 변경에 대한 비용과 시간이 투입되지 않아 비용을 대폭 절감할 수 있다.

현재 LED조명기기의 유통 업체나 패키지업체(등기구조립업체)는 조립과정에서 발생하는 불량과 유지보수를 해결하기 위해 그동안 판매되었던 수없이 많은 종류의 PCB를 장기간 재고로 운영할 수밖에 없었지만 본 발명을 적용한 경우에 그렇지 않다. 위와 같이 한가지 멀티형 칩LED기판만으로 신규 제품 및 기존 제품에 대한 유지보수가 가능하기 때문에 재고에 대한 부담을 크게 절감할 수 있다.

도면 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 PCB 도면이다. 도 2은 도 1을 구성하는 기초 구성의 한 단위로 발명자는 도 2의 명칭을 셀이라 칭한다. 도 1은 PCB기판 생산 공정이 완료된 단계로 멀티형 칩LED기판의 원판이다. 단 원판은 생산라인의 규모와 셀의 크기에 따라 변경될 수 있으니 참고 하기 바랍니다.
도면 3은 발광 다이오드 칩(LED소자)의 세부 도면으로 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 본 발명에는 다양한 사양의 LED칩을 적용할 수 있다.
도면 4는 현재 사용되는 조명기기 종류와 본 발명을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우를 실시예로 보여주는 비교표이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 2, 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해 과장된 것이다.

도 2의 셀은 독립적으로 구동이 가능한 칩LED기판의 형태를 가지고 있다 셀과 셀의 경계면은 커팅이 가능한 절단 안내선이 존재하고 절단선에 따라 사용자가 원하는 모양으로 커팅하여 쉽게 사용이 가능하도록 되어 있다 도 2의 셀은 각 변마다 양극과 음극 한쌍식 총 3변, 3쌍의 전원 단자 (도 2의 D1, D2)를 가지고 있으며, 3곳 중 단 한곳에 전원공급 시 셀의 모든 LED칩 구동이 가능하며, 1곳 이상 연결의 경우에도 동일하다 이것은 전류의 양극을 병렬로 연결하는 방식으로 설계하였기에 가능한 것이다

기판의 측면(도 2의 B1 ,B2)에는 다른 셀과 전원 공급을 위한 전도체가 있다 (여기서 말하는 전도체는 LED칩에 전류를 공급하는 전선과 같은 것으로 칩LED기판에 평균적으로 사용되는 것이라 설명할 수 있다) 도 2의 B1과 B2는 절단선에 따라 커팅하기 이전에는 변을 마주한 옆 셀의 B1, B2와 연결되어 있고 절단선에 따라 커팅하면 끈어지는 방식 또는 분리되는 방식이다

원판의 상태 또는 부분 커팅을 한 셀의 상태에서 단 한개의 셀의 한곳의 전원 단자에 전류를 공급 연결된 모든 셀의 LED칩의 구동이 가능한 것이다

셀이 분리되어 있는 상태 또는 떨어져 있는 상태에서 각 셀의 전원단자(도 2의 D1, D2)를 양극과 음극에 맞춰 연결하면 마찬가지로 연결된 모든 셀의 LED칩 구동이 가능하다

도 2의 H1, H2, H3는 셀을 등기구에 고정할 때 주로 사용하는 구멍(hole)으로 평균적인 칩LED기판에 적용되는 나사구멍과 동일하며 목적에 따라 위치 크기 형태가 변경이 가능하다

도 2의 셀은 제작자의 목적에 따라 사용되는 칩의 종류, 규격, 한셀 안의 칩의 갯수, 셀 안에서의 칩의 위치 변경 등이 가능하며 변경된 경우에도 전원단자(도 2의 D1, D2)와 전도체 (도 2의 B1, B2)의 역할이 유지되면 본 발명을 적용한 설계/제품이다

도면 4는 현재 사용되는 조명기기 종류의(표 1열의 등기구항) 대표적인 예를 들어 본 발명을 적용한 경우(표 3열의 당사 멀티형 PCB)와 그렇지 않은 경우(표 2열의 타사 PCB)를 예를 들어 비교 설명한 것으로 본 발명의 실시예 일뿐 본 발명의 활용 범위는 굉장히 광범위 하다 표 4열의 규격은 1셀에 0.5W 규격의 LED칩을 12개 배열한 경우의 실시예의 규격을 표현한 것으로 사용용도에 맞춰 셀의 갯수를 조정하여 빛의 밝기 조절이 가능한 본 발명의 특장점을 표현한 것이다(표 4열의 규격은 표 1열의 등기구에 평균적으로 사용되는 밝기와 비슷한 수준임)

도면 4의 표 4열의 규격에 맞춰 셀을 사용하게 되면 규격에 맞는 정류기를 사용하여야 한다 앞에서 말한 정류기는 평균적으로 LED조명에 사용하는 조명기구용 컨버터를 말한다 컨버터는 등기구의 규격에 맞춰 시중에 판매되는 제품을 사용할 수 있으며, 셀의 조합된 규격에 맞는 컨버터의 사용은 당 업계의 평균적인 지식

적용하면 된다.

도 2의 H1, H2, H3은 기판을 조명기기에 고정할 때 사용하는 나사구멍이다
도 2의 D1, D2는 전원 단자를 연결하는 곳이다
도 2의 B1, B2는 기판과 기판 사이의 절단선이며 마주한 기판에 전원을 연결하는 곳이다

Claims

LED조명 및 칩LED기판을 사용하는 모든 장치 및 방법에 있어서 삼각형의 조합으로 만들어지는 기판과 기판의 역할을 하는 기기, 제품 및 부품
LED칩과 전원공급 구조 배열을 삼각형 형태로 설계하여 각 칩 또는 기판을 연결, 기판과 기판을 분리 또는 조합하여 다각형의 형태나 동그란 형태를 만들 수 있는 제품 및 방법
기본 LED칩 형태(COB, 원칩LED)의 모양이나 전원공급 구조 배열을 삼각형 형태로 설계하여 각 칩 또는 기판을 연결, LED칩과 LED칩을 분리 또는 조합하여 다각형의 형태나 동그란 형태를 만들 수 있는 제품 및 방법