KR20170074361A - Led 모듈 - Google Patents

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Abstract

LED 모듈이 개시된다. 이 LED 모듈은 기판; 상기 기판 상에 실장되는 LED;전원 인가시 상기 LED가 동작할 때 발생한 열을 상기 기판으로부터 받아 외부로 방출하는 히트싱크; 및 상기 기판과 상기 히트싱크 사이에 압축된 상태로 개재되는 TIM(Thermal Interface Material)을 포함하며, 상기 TIM과 상기 기판의 사이 또는 상기 TIM과 상기 히트싱크 사이에는 상기 기판측 계면 거칠기 또는 상기 히트싱크측 계면 거칠기에 기인한 에어 갭이 존재하며, 상기 에어 갭의 양은 상기 전원 인가시 상기 에어 갭에서 발생하는 불꽃 방전을 억제하도록 제한된다.

Description

LED 모듈{LED MODULE}
본 발명은 LED 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 히트싱크 상에 메탈 PCB가 위치하고 메탈 PCB 상에 AC 회로에 포함된 LED 및 구동 IC가 실장된 LED 모듈에서, LED 및 구동 IC에 대미지(damage)를 가할 수 있는 고주파 성분을 억제하는 기술에 관한 것이다.
LED가 AC 회로 내에 포함된 다양한 출력 레벨의 LED 모듈이 알려져 있다. 그 중, 제한된 크기에도 불구하고 높은 광속의 출력을 얻어야 하는 고출력 또는 중출력 LED 모듈은 동작중 원치 않는 많은 양의 열 발생을 수반한다. 열은 LED는 물론이고 그 LED가 포함된 AC 회로 내 전자 요소들에 치명적인 손상을 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 메탈 PCB와 히트싱크를 포함하는 LED 모듈이 이용된다.
종래 LED 모듈에 있어서, AC 회로에 포함되어 LED를 구성하는 복수개의 발광다이오드칩들 또는 발광다이오드셀들이 예컨대, 직렬 또는 직병렬로어레이된 채 메탈 PCB의 상면의 실장되며, 메탈 PCB의 하면에는 열을 방출하기 위한 히트싱크가 결합된다. 이때, 히트싱크와 메탈 PCB 사이에는 공기보다 열전도도가 좋은 TIM(Thermal Interface material)이 개재된다. 대표적인 TIM으로는 써멀패드가 있다. TIM과 메탈 PCB 사이 또는 TIM과 히트싱크 사이에 존재하는 미시적인 에어 갭이 열저항을 증가시키기는 하지만, 그로 인한 방열 성능 저하가 크지 않으므로, 그에 대한 심각한 고려가 이루어지지 않았다.
US2015/0036362A1(2015. 02. 05.)
하지만 본 발명의 발명자는, TIM과 PCB 사이 또는 TIM과 히트싱크 사이에 존재하는 미세한 에어 갭이 심각할 정도의 열저항 증가를 야기하지 않더라도, AC 전원 인가시 LED와 구동 IC에 심각한 대미지를 줄 수 있는 고주파 성분의 발생을 야기할 수 있음을 발견하게 되었다.
또한 본 발명의 발명자는 위와 같은 고주파 성분의 발생이 AC 전원 인가시 에어 갭에서 발생하는 불꽃 방전으로부터 기인함을 알게 되었다.
에어 갭을 없애면 위의 문제점이 어느 정도 해결될 수 있지만 이는 여러 다른 여건들(TIM의 재료, 두께, 압축 정도 등)로 인하여실질적으로 불가능하다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED를 포함하는 전자요소가 실장된 PCB와 히트싱크 사이에 TIM을 개재하되, TIM과 PCB 사이 및/또는 TIM가 히트싱크 사이에 잔존하는 에어 갭을 불꽃 방전을 억제하는 정도로 제한하여 형성된 LED 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 LED 모듈은, 기판; 상기 기판 상에 실장되는 LED; 전원 인가시 상기 LED가 동작할 때 발생한 열을 상기 기판으로부터 받아 외부로 방출하는 히트싱크; 및 상기 기판과 상기 히트싱크 사이에 압축된 상태로 개재되는 TIM(Thermal Interface Material)을 포함하며, 상기 TIM과 상기 기판의 사이 또는 상기 TIM과 상기 히트싱크 사이에는 상기 기판측 계면 거칠기 또는 상기 히트싱크측 계면 거칠기에 기인한 에어 갭이 존재하며, 상기 에어 갭의 양은 상기 전원 인가시 상기 에어 갭에서 발생하는 불꽃 방전을 억제하도록 제한된다.
일 실시예에 따라, 상기 기판측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 기판측 계면의 평균 높이에 대하여 피크(peak)들과 밸리(valley)들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 기판의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 40 % 미만인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 기판측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 기판측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 기판의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %인 것이 더 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크의밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 40 % 미만인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크의밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 TIM과 상기 히트싱크 각각은 상기 기판의 하부면 전체를 덮는 크기로 제공된다.
일 실시예에 따라, 상기 기판은 이웃하는 금속층 사이에 프리프러그(prepreg)를 포함하는 메탈 PCB인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 LED는 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드칩 또는 발광다이오드셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 LED 모듈은, 이웃하는 금속층 사이에 프리프러그가 개재된 메탈 PCB; 상기 메탈 PCB의 상면에 실장되며, 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드칩 또는 복수개의 발광다이오드셀을포함하는 LED; AC 전원 인가시 상기 LED가 동작할 때 발생한 열을 상기 메탈 PCB로부터 받아 외부로 방출하는 히트싱크; 및 상기 메탈 PCB와 상기 히트싱크 사이에 압축된 상태로 개재되는 써멀 패드(thermal pad)를 포함하며, 상기 기판측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 기판측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 기판의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %이며, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크의밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %이며, 상기 써멀 패드와 상기 히트싱크 각각은 상기 기판의 하부면 전체를 덮는 크기로 제공된다.
본 발명에 따르면, LED를 포함하는 전자요소가 실장된 PCB와 히트싱크 사이에 TIM을 개재한 LED 모듈에서, TIM과 PCB 사이 및/또는 TIM가 히트싱크 사이에 잔존하는 에어 갭을 불꽃 방전을 억제하는 정도로 제한함으로써, 불꽃 방전에 기인한 고주파 성분의 발생과 그로 인해 LED 및 구동 IC가 대미지를 입는 것을 막을 수 있다.
도 1의 (a)는 조립 불량에 기인한 고주파 발생에 대한 메탈 PCB측 등가 커패시턴스(C1)와 히트싱크측 등가 커패시턴스(C2)의 관계를 설명하기 위해 모델링된 등가 회로도이다.
도 1의 (b)는 도 1(a)의 회로에 상응하는 LED 모듈의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 TIM과 메탈 PCB 사이의 계면 그리고 TIM과 히트싱크 사이의 계면을 각각 보여주기 위한 단면도들이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
도 1의 (a)는 조립 불량에 기인한 고주파 발생에 대한 메탈 PCB측 등가 커패시턴스(C1)와 히트싱크측 등가 커패시턴스(C2)의 관계를 설명하기 위해 모델링된 등가 회로도이다. 도 1의 (b)는 도 1(a)의 회로에 상응하는 LED 모듈의 개략적인 구조도이다.
먼저 도 1의 (b)를 참조하면, LED 모듈은 LED를 포함하는 각종 전자 요소들이 실장되는 메탈 PCB, TIM, 및 히트싱크의적층 구조를 포함한다. 메탈 PCB는 오렌지색(L1)으로 표시된 상부 금속층, 녹색(L2)으로 표시된 절연층(예컨대, prepreg) 및 회색(L3)으로 표시된 하부 금속층(L3)까지이다. 그리고, TIM은 밝은 청색(L4)으로 표시된다. 히트싱크는 남색(navy)(L5)으로 표시되어 있다. (b)의 구조는 교류 입력에 대해서 (a)에 도시된 바와 같은 등가회로로 모델링될 수 있다. C1은 L1(금속)-L2(절연층)-L3(금속) 관계를 고려한 값이고, C2는 L3(금속)-L4(TIM, 절연물질)-L5(금속) 관계를 고려한 값이다. 편의상 C1은 기판측 등가 커패시턴스로 일컬어지고, C2는 히트싱크측 등가 커패시턴스로 일컬어진다. 또한, R1은 기판측 등가 저항, R2는 히트싱크측 등가 저항으로 일컬어진다.
이상적인 상태에서는 기판측 등가 저항(R1)보다는 히트싱크측 등가 저항(R2)이 크게 나타나고, 고압의 전원 전압이 인가되어도 대부분의 전압이 메탈 PCB 내의 절연층(L2)에 걸리기 때문에 문제가 발생되지 않는다. 하지만, 메탈 PCB와 히트싱크 사이에는 어떠한 TIM을 이용하더라도 에어 갭 발생이 실질적으로 불가피하다. 고압의 전원 전압이 인가될 때, 상기 에어 갭 발생은 불안정한 그라운드 및/또는 접촉 불량 등과 함께 수 kHz 내지 수 GHz의 광대역 고주파 성분을 야기하는 불꽃방전을 일으키고 그로 인한 고주파 성분은 절연층(L2)을 통과하여 메탈 PCB에 실장된 구동 IC나 LED등의 부품에 손상을 가할 수 있다. 즉, 도 1의 (a)에서 고압의 고주파가 유입되는 경우를 고려해 보면, 기판측 등가 커패시턴스(C1)가 히트싱크측 등가 커패시턴스(C2)보다 작은 경우, 고주파 성분의 대부분의 전압이 기판측 등가 커패시턴스(C1)에 걸리게 되므로, 기판 상에 실장된 LED를 포함한 여러 가지 부품을 손상시키게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈은 메탈 PCB(100)와, 상기 메탈 PCB의 상면에 실장되는 LED(200)와, 상기 LED(200)가 발광 동작할 때 발생한 열을 상기 메탈 PCB(100)로부터 전달 받아 외부로 방출하는 히트싱크(400)와, 상기 히트싱크(400)와 상기 메탈 PCB(100) 사이에 개재된 전기 절연성 TIM(300)을 포함한다.
또한, 상기 LED 모듈은 TIM(300)을 사이에 두고 위아래로 배치된 메탈 PCB(100)와 히트싱크(400)를 상호 결합하기 위한 스크류(500) 및 플라스틱 홀더(600)를 더 포함한다. 상기 스크류(500)는 상기 플라스틱 홀더(600)와 메탈 PCB(100)를 차례로 관통한 후 상기 히트싱크(400)에 체결된다. 도시하지 않았지만, 상기 LED 모듈은 상기 LED(200)를 외부로부터 보호하도록 상기 메탈 PCB(100)에 결합되는 투광부재를 더 포함할 수 있다.
상기 LED(200)는 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드칩을 포함하거나 또는 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드셀을 포함한다. 그리고, 상기 발광다이오드칩 또는 상기 발광다이오드셀은 플립칩 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상기 LED(200)가 복수개의 발광다이오드셀로 이루어진 경우, 상기 LED(200)는 각각이 p형 반도체층, 활성층 및 n형 반도체층을 포함하는 복수개의 발광셀을 하나의 칩 상에 직렬 또는 직병렬로 연결하여 이루어진 것일 수 있다.
상기 메탈 PCB(100)는 Al 또는 Al 합금으로 형성된 제1 금속층(120) 및 Cu 또는 Cu 합금으로 형성된 제2 금속층(140)과, 상기 제1 금속층(120)과 상기 제2 금속층(140) 사이에 개재되는 절연층으로서의 프리프러그(prepreg; 130)를 포함한다.
또한, 상기 히트싱크(400)는 전기 절연성 TIM(300)을 사이에 두고 상기 메탈 PCB(100)의 하부, 즉, 제1 금속층(120)과 결합된다. 상기 TIM(300)은 상기 메탈 PCB(100)의 하부면 전체를 덮는 크기로 제공되며, 상기 히트싱크(400)는 상기 TIM(300)의 하부면 전체를 덮는 크기로 형성된다.
이때, 상기 TIM(300)은 특정 BLT(Bond Line Thickness)를 갖도록 압축된 상태로 히트싱크(400)와 메탈 PCB(100) 사이에 개재된다. 또한, 상기 TIM(300)은 예컨대 실리콘 등 점탄성 재료 내에 예컨대 세라믹과 같은 충전재가 충전된 구조를 갖는 써멀패드인 것이 바람직하다.
거친 표면을 갖는 히트싱크(400)와 메탈 PCB(100) 사이에 점탄성을 갖는 TIM(300)을 개재시키는 것만으로도 공기로 인한 열저항을 크게 줄일 수 있다. 하지만, 메탈 PCB(100)와 TIM(300) 사이 또는 히트싱크(400)와 TIM(300) 사이에서 메탈 PCB(100) 측 계면 거칠기 또는 히트싱크(400) 측 계면 거칠기에 기인해 잔존하는 에어 갭은 AC 전원 인가시 메탈 PCB(100) 상의 LED(200) 및 구동 IC(미도시됨)에 심각한 대미지를 줄 수 있는 고주파 성분의 발생을 야기시킬 수 있다. 이러한 고주파 성분은 AC 전원 인가시 에어 갭에서 발생하는 불꽃 방전으로부터 기인한다.
또한, 위와 같은 불꽃 방전은 TIM(300)과 히트싱크(400)가 메탈 PCB(100)의 하부면을 전체적으로 덮지 않아 상기 메탈 PCB(100)가 외부로 노출되는 경우에도 생길 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 불꽃방전이 생겨 수 KHz ~ 수 GHz의 광대역 고주파 성분을 발생시키며, 이 고주파 성분은 절연층을 통과하여 메탈 PCB(100) 상의 LED(200) 및 구동 IC(미도시됨)에 심각한 대미지를 줄 수 있다.
한편, 전술한 스크류(500)에 메탈 PCB(100)와 히트싱크(400) 간 조립에 있어서의 불량, 즉 스크류(500)가 히트싱크에(400) 제대로 체결되지 않는 등의 불량 또한 불꽃방전 및 그로 기인한 고주파 성분을 야기하여 LED(200) 및 구동 IC(미도시됨)에 대미지를 줄 수 있다.
도 3의 (a) 및 (b)는 TIM과 메탈 PCB 사이의 계면 그리고 TIM과 히트싱크 사이의 계면을 각각 보여주기 위한 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 상기 메탈 PCB(100)의 거칠기 프로파일(roughness profile)은 상기 메탈 PCB(100)의 계면 평균 높이(h1)에 대하여 피크(p1)들과 밸리(v1)들을 포함한다. 이때, 상기 평균 높이(h1)를 기준으로 상기 메탈 PCB(100)의 전체 밸리(v1) 내 체적에 대한 상기 에어 갭(a1)의 체적 비율이 40 % 미만, 가장 바람직하게는, 0.5 ~ 20% 로 제한된다. 체적 비율이 40 % 를 초과하면, LED 모듈에 교류 전원 인가시 에어 갭(g1)에서 불꽃방전이 초래되어 LED 또는 구동 IC에 대미지를 가하는 고주파 성분이 발생될 우려가 크게 높아진다.
상기 히트싱크(400)의 거칠기 프로파일은 상기 히트싱크(400)의 계면 평균 높이(h2)에 대하여 피크(p2)들과 밸리(v2)들을 포함한다. 이때, 상기 평균 높이(h2)를 기준으로 상기 히트싱크(400)의 전체 밸리(v2) 내 체적에 대한 상기 에어 갭(g2)의 체적 비율이 40 % 미만, 가장 바람직하게는, 0.5 ~ 20% 로 제한된다. 체적 비율이 40 % 를 초과하면, LED 모듈에 교류 전원 인가시 에어 갭(g2)에서 불꽃방전이 초래되어 LED 또는 구동 IC에 대미지를 가하는 고주파 성분이 발생될 우려가 크게 높아진다.
아래의 [표 1]은 상기 히트싱크(400)의 밸리(v2) 내 체적에 대한 에어 갭(g2)의 체적 비율을 20% 미만으로 고정한 상태에서 메탈 PCB(100)의 밸리(v1) 내 체적에 대한 에어 갭(a1)의 체적 비율을 변화시키면서 행한 Hi-Pot 테스트 결과이다. 각 실시예와 비교예에서 20개의 제품에 대한 테스트가 이루어졌으며 결과는 불량수/검사 제품수로 표시하였다. 이때, 조립 조건을 불량 야기에 가까운 열악한 조건으로 만들어 불량(예컨대, burnt) 수가 의도적으로 많이 나올 수 있도록 하였다. 전원은 AC 1.5 kV, 60Hz를 사용하였다.
구분 ~ 10% 15~20% 25~30% 35~40% 45~60% 70% ~
불량수/검사수 0/20 0/20 1/20 1/20 3/20 8/20
아래의 [표 2]는 상기 메탈 PCB(100)의 밸리(v1) 내 체적에 대한 에어 갭(g1)의 체적 비율을 20% 미만으로 고정한 상태에서 히트싱크(400)의 밸리(v2) 내 체적에 대한 에어 갭(a2)의 체적 비율을 변화시키면서 행한 Hi-Pot 테스트 결과이다. 각 실시예와 비교예에서 20개의 제품에 대한 테스트가 이루어졌으며 결과는 불량수/검사 제품수로 표시하였다. 이때, 조립 조건을 불량에 가까운 열악한 조건으로 만들어 불량수가 의도적으로 많이 나올 수 있도록 하였다. 전원은 AC 1.5 kV, 60Hz를 사용하였다
구분 ~ 10% 15~20% 25~30% 35~40% 45~60% 70% ~
불량수/검사수 0/20 0/20 0/20 1/20 1/20 5/20
한편, 도 3에 도시된 단면에 있어서, 상기 메탈 PCB(100)의 평균 계면 높이(h1)와 상기 히트싱크(400)의 계면 평균 높이(h2) 간 거리는 TIM(300)의 BLT(Bond line thickness)와 거의 비슷할 수 있다. 상기 메탈 PCB(100) 측 밸리(v1) 들 중 에어 갭(g1) 있는 밸리(v1) 들 내에서 TIM(300)의 높이는 최대 높이로 일정한 것이 바람직하며, 에어 갭(g1)이 없는 밸리(v1) 들 내에서 TIM(300)의 높이는 밸리(v1)들의 깊이에 의해 정해진다. 상기 메탈 PCB(100) 측 밸리(v1)들 중 에어 갭(g1)이 없는 밸리(v1)의 비율은 20% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 히트싱크(400) 측 밸리(v2) 들 중 에어 갭(g2) 있는 밸리(v2) 들 내에서 TIM(300)의 높이는 최대 높이로 일정한 것이 바람직하며, 에어 갭(g2)이 없는 밸리(v2) 들 내에서 TIM(300)의 높이는 밸리(v2)들의 깊이에 의해 정해진다. 상기 메탈 PCB(100) 측 밸리(v2)들 중 에어 갭(g2)이 없는 밸리(v2)의 비율은 20% 이상인 것이 바람직하다.
100...............................메탈 PCB(기판)
200...............................LED
300...............................TIM(써멀패드)
400...............................히트싱크

Claims (9)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 실장되는 LED;
    전원 인가시 상기 LED가 동작할 때 발생한 열을 상기 기판으로부터 받아 외부로 방출하는 히트싱크; 및
    상기 기판과 상기 히트싱크 사이에 압축된 상태로 개재되는 TIM(Thermal Interface Material)을 포함하며,
    상기 TIM과 상기 기판 사이 또는 상기 TIM과 상기 히트싱크 사이에는 상기 기판측 계면 거칠기 또는 상기 히트싱크측 계면 거칠기에 기인한 에어 갭이 존재하며, 상기 에어 갭의 양은 상기 전원 인가시 상기 에어 갭에서 발생하는 불꽃 방전을 억제하도록 제한되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기판측 계면 거칠기의 프로파일(profile)은 상기 기판측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 기판의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 40 % 미만인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 기판측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 기판측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 기판의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 40 % 미만인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크의 밸리 내 체적에 대한 상기 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 TIM과 상기 히트싱크 각각은 상기 기판의 하부면 전체를 덮는 크기로 제공된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 이웃하는 금속층 사이에 프리프러그를 포함하는 메탈 PCB인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED는 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드칩 또는 발광다이오드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
  9. 이웃하는 금속층 사이에 프리프러그가 개재된 메탈 PCB;
    상기 메탈 PCB의 상면에 실장되며, 직렬 또는 직병렬로 연결된 복수개의 발광다이오드칩 또는 복수개의 발광다이오드셀을 포함하는 LED;
    AC 전원 인가시 상기 LED가 동작할 때 발생한 열을 상기 메탈 PCB로부터 받아 외부로 방출하는 히트싱크; 및
    상기 메탈 PCB와 상기 히트싱크 사이에 압축된 상태로 개재되는 써멀 패드를 포함하며,
    상기 메탈 PCB측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 메탈 PCB측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 메탈 PCB측 밸리 내 체적에 대한 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %이며, 상기 히트싱크측 계면 거칠기의 프로파일은 상기 히트싱크 측 계면의 평균 높이에 대하여 피크들과 밸리들을 포함하며, 상기 평균 높이를 기준으로 상기 히트싱크측 밸리 내 체적에 대한 에어 갭의 체적 비율이 0.5 ~ 20 %이며, 상기 써멀 패드와 상기 히트싱크 각각은 상기 메탈 PCB의 하부면 전체를 덮는 크기로 제공된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
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