KR20180005329A - 엘이디 가로등에 들어가는 피씨비 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디를 이용한 가로등 및 엘이디에 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 관한 것으로서, 종래 엘이디(LED)를 이용한 가로등의 경우 다수의 엘이디를 배열하여 이루어지는 구조를 가지고 있으나 단일의 커버를 적용할 경우 굴절과 산란에 의하여 그 효율이 급격히 떨어지거나 다수의 커버를 생산시에 일체로 각각의 엘이디에 적용할 경우 단가가 상승하는 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로;
저면에 다수의 엘이디(LED)가 장착되는 피씨비(PCB)가 장착되고 이를 보호하면서 빛의 방향을 유도하는 보호커버로 구성되는 엘이디를 이용한 가로등에 있어서;
상기 가로등에는 저면에 피씨비 삽입홈이 형성되는 방열판이 형성되고, 상기 엘이디가 저면에 다수 배열되는 피씨비가 상기 피씨비 삽입홈에 장착되되; 상기 각각의 엘이디에는 렌즈의 역할을 동시에 수행하도록 하는 보호캡이 장착되고, 보호캡이 장착된 부분을 제외한 상기 피씨비의 저면에 층을 형성하여 상기 보호캡을 고정하고, 상기 피씨비를 외부로부터 방수 및 방열을 하도록 하는 에폭시 몰딩층이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등 및;
다수의 엘이디가 배열되고 각각의 엘이디에 렌즈의 기능을 겸용하도록 하는 보호캡을 장착된 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 있어서;
상면에 다수의 엘이디가 배열되어 있는 피씨비에서 각각의 엘이디에 원하는 기능을 가지는 보호캡을 장착하는 보호캡 장착과정과; 상기 보호캡이 장착된 피씨비를 상면에 상기 피씨비의 외곽선에 상응하여 형성되는 피씨비 삽입부를 구비한 거푸집에 삽입하는 거푸집 장착과정과; 상기 피씨비의 엘이디 및 보호캡이 장착된 면에 일정 두께로 층을 형성하여 상기 보호캡을 고정 및 피씨비를 외부로부터 방수 및 방열 기능을 하도록 하는 에폭시 몰딩층을 형성하는 에폭시 몰딩과정과; 상기 거푸집과 피씨비를 분리하는 피씨비 분리과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 관한 것이다.

Description

엘이디 가로등에 들어가는 피씨비 제조방법{PCB manufacturing method for LED street light}

엘이디를 이용한 가로등 및 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 효과적인 효율에 의하여 가로등으로서의 기능을 향상시키면서 제조가 용이하여 제조단가가 저렴한 가로등을 제조하기 위하여 개발된 엘이디를 이용한 가로등 및 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 관한 것이다.

가로등은 말 그대로 가로에 설치되어 안전과 보안을 위하여 조명을 발하는 조명시설을 말하는 것으로 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로, 주택지구 도로 등 설치장소에 따라 그에 알맞은 다양한 종류가 사용된다.

이때 상기 가로등의 종류는 조명 즉 등이 장착되는 전주의 형식에 따라서 전주의 끝부분을 구부려서 그 끝에 등을 다는 하이웨이형(型), 전주의 끝부분에 가로로 가지를 뻗게 하여 거기에 등을 다는 브래킷형(型), 전주의 꼭대기에 등을 다는 주두형(柱頭型) 등이 그 주를 이루고 있다.

또한 광원으로는 과거에는 수은등이 많이 사용되어 왔으나 점차 형광등 ·나트륨등과 같은 다양한 종류의 광원이 상황에 맞게 선택적으로 사용되어 왔으며 최근에는 엘이디(LED)를 광원으로 하여 저전력 고휘도의 효과를 얻으려고 하고 있다.

도 6은 종래의 엘이디 가로등을 나타낸 저면사시도이며,도 7은 종래의 일이디 가로등을 나타낸 개념도로서, 가로등(1)의 조명이 설치되는 저면에는 엘이디(2; LED)가 다수 일정한 배열로 장착되는 피씨비(3; PCB)가 장착되고, 상기 피씨비(3) 전체에 걸쳐서 덮도록 하면서 투광되는 렌즈의 기능을 하도록 하는 보호커버(4)가 장착된구성을 나타내었다.

상기 보호커버(4)는 습기에 민감한 피씨비(3)를 보호하면서, 엘이디(2)의 빛을 효과적으로 원하는 부분으로 조사될 수 있도록 형성된 것이다.

하지만 하나의 엘이디(2)에서 발광하는 빛은 저면 전체에 걸쳐서 조사되며, 이러한 엘이디(2)가 다수 조합되었을 경우 상기 보호커버(4)의 어느 한부분을 통과하는 빛의 방향은 특정지을 수 없을 정도로 다양한 각도에서 조사되게 된다.

이때 상기 보호커버(4)의 면과 수직 방향으로 빛이 조사될 경우 대부분의 빛이 투과되나 그 경사각이 커지면 커질 수록 빛이 일부는 굴절되고 일부는 반사될 때 특히 반사되는 빛의 비율이 커지게 되어 보호커버(4)를 통과하지 못한 빛에 의하여 그 효율이 급격히 떨어지는 원인이 되는 것이다.

또 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각각의 엘이디에 상응하도록 배열된 렌즈부분이 형성된 커버를 한번에 몰드 금형을 통하여 제작하는 방법이 사용되었으나 이는 초기 설비를 위한 투자 비용이 매우 비싸며 하나의 커버에 많은 렌즈를 구성한 것으로 버블(기포), 미충진, 변색 등의 많은 변수 때문에 불량률이 높아 이 또한 단가 상승의 원인이 되고 있다.

또한 이러한 방식은 렌즈의 배열이 변할 경우 다시 몰드 금형을 제작해야하며, 하나의 커버에 다양한 렌즈를 적용시키는 것에도 어려움이 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 엘이디 광원이 최대한 손실되지 않고도 조명을 밝힐 수 있도록 하는 엘이디를 이용한 가로등 및 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법을 개발하는 것에 있다.

또한, 각각의 엘이디의 빛이 조사되는 방향을 용이하게 제작자가 임의로 조절하여 가장 최적의 조명 효과를 얻을 수 있도록 하는 엘이디를 이용한 가로등 및 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법을 개발하는 것에 있다.

또, 각각의 엘이디에 보호캡을 장착하여 빛의 효율을 높이면서도 그 제조가 용이하도록 하는 엘이디를 이용한 가로등 및 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법을 개발하는 것에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 개발된 것으로서, 저면에 다수의 엘이디(LED)가 장착되는 피씨비(PCB)가 장착되고 이를 보호하면서 빛의 방향을 유도하는 보호커버로 구성되는 엘이디를 이용한 가로등에 있어서;

상기 가로등에는 저면에 피씨비 삽입홈이 형성되는 방열판이 형성되고, 상기 엘이디가 저면에 다수 배열되는 피씨비가 상기 피씨비 삽입홈에 장착되되;

상기 각각의 엘이디에는 렌즈의 역할을 동시에 수행하도록 하는 보호캡이 장착되고, 보호캡이 장착된 부분을 제외한 상기 피씨비의 저면에 층을 형성하여 상기 보호캡을 고정하고, 상기 피씨비를 외부로부터 방수 및 방열을 하도록 하는 에폭시 몰딩층이 추가로 형성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방열판의 저면에는 적어도 두개 이상의 피씨비 삽입홈이 그 사이 저면으로 돌출된 격벽에 의하여 형성되며;

각각의 상기 피씨비 삽입홈에는 이에 상응하는 엘이디가 장착되는 피씨비가 삽입됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 엘이디에 장착되는 보호캡은 상기 가로등의 저면 중앙 부분에는 전방향으로 빛을 조사하는 전방향 렌즈기능을 가지는 제1 렌즈가 장착되고, 그 외각 부분에는 중앙의 외측 방향으로만 빛을 조사하는 제2 렌즈가 장착됨을 특징으로 한다.

아울러, 다수의 엘이디가 배열되고 각각의 엘이디에 렌즈의 기능을 겸용하도록 하는 보호캡을 장착된 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 있어서;

상면에 다수의 엘이디가 배열되어 있는 피씨비에서 각각의 엘이디에 원하는 기능을 가지는 보호캡을 장착하는 보호캡 장착과정과;

상기 보호캡이 장착된 피씨비를 상면에 상기 피씨비의 외곽선에 상응하여 형성되는 피씨비 삽입부를 구비한 거푸집에 삽입하는 거푸집 장착과정과;

상기 피씨비의 엘이디 및 보호캡이 장착된 면에 일정 두께로 층을 형성하여 상기 보호캡을 고정 및 피씨비를 외부로부터 방수 및 방열 기능을 하도록 하는 에폭시 몰딩층을 형성하는 에폭시 몰딩과정과;

상기 거푸집과 피씨비를 분리하는 피씨비 분리과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 엘이디의 광원이 난반사 등에 의하여 손실되지 않고 조사되도록 하여 가로등의 빛효율을 최적화하는 효과가 있다.

또한, 각각의 엘이디의 빛이 조사되는 방향을 용이하게 제작자가 임의로 조절하여 가장 최적의 조명 효과를 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.

또, 별도의 보호캡을 엘이디에 장착하여 이를 용이하게 고정하도록 하여 그 제조가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저면사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광학그래프
도 4a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분해사시도
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제조과정을 나타낸 개념도
도 6은 종래의 엘이디 가로등을 나타낸 저면사시도
도 7은 종래의 일이디 가로등을 나타낸 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저면사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 저면에 다수의 엘이디(2;LED)가 장착되는 피씨비(3;PCB)가 장착되고 이를 보호하면서 빛의 방향을 유도하는 보호커버(4)로 구성되는 엘이디를 이용한 가로등(1)에 있어서;

상기 가로등(1)에는 저면에 피씨비 삽입홈(51)이 형성되는 방열판(5)이 형성되고, 상기 엘이디(2)가 저면에 다수 배열되는 피씨비(3)가 상기 피씨비 삽입홈(51)에 장착되되;

상기 각각의 엘이디(2)에는 렌즈의 역할을 동시에 수행하도록 하는 보호캡(21)이 장착되고, 보호캡(21)이 장착된 부분을 제외한 상기 피씨비(3)의 저면에 층을 형성하여 상기 보호캡(21)을 고정하고, 상기 피씨비(3)를 외부로부터 방수 및 방열을 하도록 하는 에폭시 몰딩층(22)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등을 나타내었다.

본원의 가장 큰 특징은 보호캡(21)을 다수가 배열된 하나의 보호커버의 형태로 제작하지 않고 각각의 작은 캡의 형태로 제조하여 이를 조립한 후 상기 에폭시 몰딩층(22)에 의하여 이를 고정하도록 한 것이다.

이러한 경우 단일의 광원 즉 엘이디(2)에 단일의 보호캡(21)이 장착이 되어 광원이 보호캡을 통과하지 않고 내부에서 난반사되는 비율을 최소화하여 빛의 효율을 높이는 효과가 있다.

또한 낱개의 보호캡(21)을 제작하여 이를 조립하고 에폭시에 의하여 이를 고정할 경우 제조단가 및 설비 투자비용을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐더러 상기 엘이디(2)만 동일한 크기이라면 다양한 배열 및 형상에도 용이하게 적용하여 제조할 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한 상기 에폭시 몰딩층(22)은 외부의 수분으로부터 피씨비(3) 기판을 효과적으로 보호하고 각종 먼지 등으로부터 보호하며, 발광중 열이 많이 나지 않으나 열에 취약한 엘이디(2)가 효과적으로 방열되어 장치의 내구성을 높일 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 상기 엘이디(2)에 장착되는 보호캡(21)은 상기 가로등(1)의 저면 중앙 부분에는 전방향으로 빛을 조사하는 전방향 렌즈기능을 가지는 제1 렌즈(21a)가 장착되고, 그 외각 부분에는 중앙의 외측 방향으로만 빛을 조사하는 제2 렌즈(21b)가 장착되는 실시 예를 추가로 제시하였다.

즉 제작자는 가로등이 장착되는 곳의 상황을 고려하여 어느정도 넓이를 비출 것인가를 사전에 파악하여 가장 효과적인 가로등의 역할을 하도록 빛이 주로 조사되는 부분 또는 영역을 조절할 수 있도록 한 것이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광학그래프로서, 가로등(1)의 광원이 아래방향으로 비추는 경우 연직 아래부분에 빛이 집중될 필요보다 그 주변에 빛을 보다 많이 조사되도록 하여 일정한 조사 영역을 확보하는 것이 바람직하다.

이는 인접한 가로등(1) 사이에 어두운 영역을 최소화하는 역할을 하도록 하여 가로등(1) 사이의 거리를 좀더 확보하여 시설비를 줄이면서 효과적인 조명을 위하여 필요한 것이다.

또한 도 3b에서는 가로등(1)이 일 방향으로반 비추는 것이 바람직한 경우 가로등(1)의 전주(11) 후방으로 조사되는 빛은 전방보다 약하도록 형성한 것이다.

또는 농촌의 경우 농작물에 피해가 가지 않도록 방향을 조절하거나 인근의 건물에 가로등의 강한 빛에 의한 영향이 최소화되도록 하는 것이 바람직하며 이때 본원에서 제시한 제1 렌즈(21a)와 제2 렌즈(21b)를 장착할 때 이를 고려하여 장착하면 다양한 구성으로 요구상황을 만족할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

도 4a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분해사시도로서, 상기 방열판(5)의 저면에는 적어도 두개 이상의 피씨비 삽입홈(51)이 그 사이 저면으로 돌출된 격벽(52)에 의하여 형성되며;

각각의 상기 피씨비 삽입홈(51)에는 이에 상응하는 엘이디(2)가 장착되는 피씨비(3)가 삽입됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등을 나타내었다.

도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단면도로서, 전술한 실시 예와 같이 격벽(52)에 의하여 상기 피씨비 삽입홈(51)을 3개를 구비하도록 하되, 삽입되는 면의 각도를 중앙을 제외한 양측을 외측으로 기울어지게 만들어서 보다 용이하게 전후 또는 좌우 방향으로 빛을 분포할 수 있도록 하는 엘이디를 이용한 가로등을 나타내었다.

상기 도면에서는 상기 피씨비 삽입홈(51)이 둘 또는 세 개가 형성되어 상기 피씨비(3)도 둘 또는 세 개가 삽입되는 실시 예를 나타내었으나 본원은 제작자에 따라서 다양한 수로 구분하여 조립 제조할 수 있도록 하는 실시 예 또한 포함한 것이다.

또한 상기 실시 예에도 상기 엘이디(2)에 장착되는 보호캡(21)은 상기 가로등(1)의 저면 중앙 부분에는 전방향으로 빛을 조사하는 전방향 렌즈기능을 가지는 제1 렌즈(21a)가 장착되고, 그 외각 부분에는 중앙의 외측 방향으로만 빛을 조사하는 제2 렌즈(21b)가 장착되는 실시 예가 동일하게 적용된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제조과정을 나타낸 개념도로서, 다수의 엘이디(2)가 배열되고 각각의 엘이디(2)에 렌즈의 기능을 겸용하도록 하는 보호캡(21)을 장착된 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 있어서;

상면에 다수의 엘이디(2)가 배열되어 있는 피씨비(3)에서 각각의 엘이디(2)에 원하는 기능을 가지는 보호캡(21)을 장착하는 보호캡 장착과정과;

상기 보호캡(21)이 장착된 피씨비(3)를 상면에 상기 피씨비(3)의 외곽선에 상응하여 형성되는 피씨비 삽입부(61)를 구비한 거푸집(6)에 삽입하는 거푸집 장착과정과;

상기 피씨비(3)의 엘이디(2) 및 보호캡(21)이 장착된 면에 일정 두께로 층을 형성하여 상기 보호캡(21)을 고정 및 피씨비(3)를 외부로부터 방수 및 방열 기능을 하도록 하는 에폭시 몰딩층(22)을 형성하는 에폭시몰딩과정과;

상기 거푸집(6)과 피씨비(3)를 분리하는 피씨비 분리과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법을 나타내었다.

이때 상기 보호캡 장착과정에서는 전술한 제1 렌즈(21a)와 제2 렌즈(21b)를 장착하되 일 방향으로 빛을 조사하는 제2 렌즈(21b)는 그 렌즈의 방향을 조절하여 장착함이 바람직하다.

또한 상기 거푸집(6)의 피씨비 삽입부(61)는 적어도 상기 에폭시 몰딩과정에서 형성되는 에폭시몰딩층(22)과 피씨비(3)의 두께보다는 깊게 형성함은 당연한 실시 예 일 것이다.

또한 상기 거푸집(6)의 경우 유연성을 가진 재료로 제작하여 상기 피씨비 분리과정이 보다 용이하게 이루어지도록 하거나 또는 별도로 분리를 위한 홀을 상기 피씨비 삽입부(61) 중앙 부분에 관통 형성하여 상을 홀을 통하여 피씨비(3)를 용이하게 위로 분리할 수 있도록 함이 바람직한 실시 예 일 것이다.

1 : 가로등
11 : 전주
2 : 엘이디
21 : 보호캡 21a : 제1 렌즈
21b : 제2 렌즈 22 : 에폭시 몰딩층
3 : 피씨비
4 : 보호커버
5 : 방열판
51 : 피씨비 삽입홈 52 : 격벽
6 : 거푸집
61 : 피씨비 삽입부

Claims (4)

1. 저면에 다수의 엘이디(2;LED)가 장착되는 피씨비(3;PCB)가 장착되고 이를 보호하면서 빛의 방향을 유도하는 보호커버(4)로 구성되는 엘이디를 이용한 가로등(1)에 있어서;
   상기 가로등(1)에는 저면에 피씨비 삽입홈(51)이 형성되는 방열판(5)이 형성되고, 상기 엘이디(2)가 저면에 다수 배열되는 피씨비(3)가 상기 피씨비 삽입홈(51)에 장착되되;
   상기 각각의 엘이디(2)에는 렌즈의 역할을 동시에 수행하도록 하는 보호캡(21)이 장착되고, 보호캡(21)이 장착된 부분을 제외한 상기 피씨비(3)의 저면에 층을 형성하여 상기 보호캡(21)을 고정하고, 상기 피씨비(3)를 외부로부터 방수 및 방열을 하도록 하는 에폭시 몰딩층(22)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방열판(5)의 저면에는 적어도 두개 이상의 피씨비 삽입홈(51)이 그 사이 저면으로 돌출된 격벽(52)에 의하여 형성되며;
   각각의 상기 피씨비 삽입홈(51)에는 이에 상응하는 엘이디(2)가 장착되는 피씨비(3)가 삽입됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 엘이디(2)에 장착되는 보호캡(21)은 상기 가로등(1)의 저면 중앙 부분에는 전방향으로 빛을 조사하는 전방향 렌즈기능을 가지는 제1 렌즈(21a)가 장착되고, 그 외각 부분에는 중앙의 외측 방향으로만 빛을 조사하는 제2 렌즈(21b)가 장착됨을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 가로등.
4. 다수의 엘이디(2)가 배열되고 각각의 엘이디(2)에 렌즈의 기능을 겸용하도록 하는 보호캡(21)을 장착된 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법에 있어서;
   상면에 다수의 엘이디(2)가 배열되어 있는 피씨비(3)에서 각각의 엘이디(2)에 원하는 기능을 가지는 보호캡(21)을 장착하는 보호캡 장착과정과;
   상기 보호캡(21)이 장착된 피씨비(3)를 상면에 상기 피씨비(3)의 외곽선에 상응하여 형성되는 피씨비 삽입부(61)를 구비한 거푸집(6)에 삽입하는 거푸집 장착과정과;
   상기 피씨비(3)의 엘이디(2) 및 보호캡(21)이 장착된 면에 일정 두께로 층을 형성하여 상기 보호캡(21)을 고정 및 피씨비(3)를 외부로부터 방수 및 방열 기능을 하도록 하는 에폭시 몰딩층(22)을 형성하는 에폭시 몰딩과정과;
   상기 거푸집(6)과 피씨비(3)를 분리하는 피씨비 분리과정의 일련의 과정이 연속적으로 이루어짐을 특징으로 하는 보호캡이 장착된 피씨비 제조방법.

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