KR20210084881A - 차량용 램프 - Google Patents

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KR20210084881A
KR20210084881A KR1020190177371A KR20190177371A KR20210084881A KR 20210084881 A KR20210084881 A KR 20210084881A KR 1020190177371 A KR1020190177371 A KR 1020190177371A KR 20190177371 A KR20190177371 A KR 20190177371A KR 20210084881 A KR20210084881 A KR 20210084881A
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vehicle lamp
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protective layer
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KR1020190177371A
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이가희
최현우
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에스엘 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 제1 면에 적어도 소정 영역 평면 형상의 제1 영역을 가지는 방열부재, 방열부재의 상기 제1 면에 구비되는 절연층, 절연층 상으로 제1 영역에 구비되며 회로 패턴을 형성하는 전도체의 도체층, 도체층 상에 구비되는 소자 및 도체층 및 절연층 상에 구비되는 보호층을 포함하며, 소자가 실장되는 위치의 보호층에는 소자를 상기 도체층에 전기적으로 연결하기 위해 패드부가 구비될 수 있다.
또한, 상기와 같은 차량용 램프는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

차량용 램프{Lamp module for vehicle}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 예컨대 금속부재와 같이 방열을 구현할 수 있는 부재에 LED 소자를 다이렉트로 구현할 수 있는 차량용 램프에 관한 것이다.
도 1은 상기 종래에 차량에 실장되는 LED 조명장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 종래의 차량에 구비되는 램프는 엘이디 소자(11), 엘이디 소자(11)를 실장한 기판(13), 기판(13)의 다른 면에 위치되어 엘이디 소자(11) 및 기판(13)에서 발생되는 열을 방열시키기 위한 히트싱크(15)를 포함할 수 있다.
차량에 구비되는 램프는 엘이디 소자(11)들이 기판(13)에 실장되면 접합부 등에 열이 고이게 되므로 기판(13)만으로 방열 효과가 낮을 수밖에 없다. 이에 상기 엘이디 소자(11)에서 발생되는 열을 충분히 제거해 주지 못하면 내부의 열에 의한 전자의 활성으로 빛으로 전환되는 비율이 낮아지게 되고, 상승하는 열에 의해 엘이디 소자(11)가 열화되어 긴 수명을 보장하기 어렵게 된다.
따라서, 엘이디 소자(11) 및 엘이디 소자(11)를 실장한 기판(13)에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시켜 엘이디 소자(11)의 효율, 예컨대 광출력 특성 저하, 수명 단축, 효율성 저하를 방지하기 위해 히트싱크(15)가 구비될 수 있다.
상기 엘이디 소자(11)를 실장한 기판(13)은 상기 히트싱크(15)에 직접적으로 부착될 수 있다. 또한, 히트싱크(15)의 방열 효과를 상승시키기 위해 히트싱크(15)의 타일면에는 복수로 돌출되어 방열면적을 증가시키는 방열핀(19)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 차량에 실장되는 램프의 제조 공정을 간략하게 살펴보면, 엘이디 소자를 전기적 연결을 위해 기판에 회로패턴들을 제조하고, 제조된 회로패턴 상에 엘이디 소자를 실장한 후, 히트싱크에 실장하게 된다.
그러나, 이러한 램프의 제조 공정 시, 특히 엘이디 소자를 전기적으로 연결하기 위한 회로패턴의 실장 시, 에칭, 전처리 박리 공정과 같은 산, 알칼리 처리 과정을 거쳐야 하는데, 이러한 공정과정에서 환경 오염물질의 부산물이 배출되는 문제점이 있다.
또한, 상술한 바와 같은 종래의 엘이디 조명장치는 구성이나 구조가 복잡할 뿐만 아닐 이에 따라 조립 공정이 복잡하고, 제작 단가가 상승됨은 물론, 각 구성물들의 적층 구조로 인해 부피가 커져 상기 엘이디 조명장치를 실장하기 위한 공간이 커져야 하는 문제점이 있다.
(특허 문헌) 일본 공개특허 2012-004553호(공개일: 2012.01.05)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차량용 램프에서 엘이디 소자에서 발열되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있으며, 조립 구조가 간단하고 제조 공정이 심플하며, 제조 단가를 저감시킬 수 있음은 물론 실장공간의 확보를 용이하게 할 수 있는 차량용 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량용 램프의 제조시 유해 물질의 발생을 방지하면서 제조할 수 있는 차량용 램프를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는,
제1 면에 적어도 소정 영역 평면 형상의 제1 영역을 가지는 방열부재;
상기 방열부재의 상기 제1 면에 구비되는 절연층;
상기 절연층 상으로 상기 제1 영역에 구비되며 회로 패턴을 형성하는 전도체의 도체층;
상기 도체층 상에 구비되는 소자; 및
상기 도체층 및 상기 절연층 상에 구비되는 보호층을 포함하며,
상기 소자가 실장되는 위치에는 상기 소자를 상기 도체층에 전기적으로 연결하기 위해 패드부가 구비될 수 있다.
상기 방열부재는 상기 소자에서 발생되는 열을 방열할 수 있다.
상기 방열부재의 상기 제1 면과 다른 제2 면에는 방열을 구현하는 복수의 방열핀이 상기 방열부재와 일체형 또는 결합되어 형성될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 소자의 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
상기 방열부재는 알루미늄 플레이트를 포함하여 구비될 수 있다.
상기 절연층은 산화알루미늄과 질화알루미늄 중 적어도 하나의 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성될 수 있다.
상기 도체층은 구리, 은, 금, 구리-그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성될 수 있다.
상기 보호층은 산화알루미늄, 질화알루미늄, 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성될 수 있다.
상기 보호층은 산화알루미늄과 질화알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성되는 절연성을 가진 층으로서, 상기 절연층보다 얇은 층을 형성할 수 있다.
상기 보호층은 1-50㎛의 두께를 가지며, 상기 절연층은 10-200㎛의 두께를 가지도록 구비될 수 있다.
상기 보호층의 표면절연저항값은 상기 절연층보다 낮은 표면절연저항값을 가지며,
상기 보호층의 열전도율은 상기 절연층보다 작으며,
상기 보호층의 열저항값은 상기 절연층보다 높게 구비되고,
상기 보호층의 박리강도는 상기 절연층의 박리강도보다 작거나 같게 구비될 수 있다.
상기 절연층, 상기 도체층 및 상기 보호층은 상기 방열부재 상에 적층된 인쇄전자회로로서, 상기 인쇄전자회로의 표면절연저항값은 300㏁ 이상으로 형성되거나, 500㏁ 이상으로 형성될 수 있다.
상기 절연층의 박리강도는 1.5N/mm 이상으로 형성되고, 상기 절연층의 열전도율은 0.5-3W/mK, 상기 절연층의 표면절연저항값은 300㏁ 이상으로 형성될 수 있다.
상기 절연층과 상기 방열부재 사이의 접착력을 위해 상기 절연층은 실리콘 계열 혹은 실란 계열 화합물의 조성비를 조절하고,
상기 보호층은 상기 보호층과 상기 도체층 사이의 접착력을 위해 실리콘 계열혹은 실란 계열 화합물의 조성비를 조절할 수 있다.
상기 보호층의 경도는 3H 이상으로 구비될 수 있다.
상기 소자는 LED, 케패시터, 커넥터, 저항, 다이오드, FET, IC 중 적어도 하나로 구비될 수 있다.
상기 소자는 상기 케패시터와 상기 커넥터를 포함하고, 상기 케패시터와 상기 커넥터는 0.3mm 이내에 위치될 수 있다.
상기 소자와 상기 보호층 사이의 부착 강도를 향상시키기 위해 수지층이 더 형성될 수 있다.
상기 패드부는 상기 소자가 구비되는 위치로 상기 보호층을 미적층하여 구비될 수 있다.
상기 패드부에는 상기 소자와 상기 도체층을 전기적으로 접속하기 위한 전기적 결합부재가 더 구비될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 방열을 구현하는 금속부재 상에 엘이디 소자를 다이렉트로 실장함으로써 조립 구조가 간단하고 제작 공정이 심플한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 방열을 구현하는 금속부재 상에 엘이디 소자를 다이렉트로 실장함으로써 협소한 위치에도 엘이디 조명장치를 실장할 수 있고, 제조 단가를 저감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 회로 패턴의 형성 시 기존의 금속층을 에칭하여 필요부분만 남기는 방식이 아닌 필요한 부분으로만 회로를 형성하여 자원 및 에너지 절약을 구현할 수 있으며, 에칭을 위한 화학물질을 사용하지 않아 환경에 영향을 주지 않고 엘이디 조명장치를 구현할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 엘이디 조명장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 개략적인 적층 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서 방열핀을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서 방열핀의 다른 배열 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서 방열핀의 또다른 배열 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 적층 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서, 방열부재의 상측의 적층을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서, 방열부재의 상측을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서, 방열부재 상측의 적층 구조에 소자가 실장된 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프에서, 소자와 패드부 사이의 전기적 결합을 위한 접착부재가 구비된 상태의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)의 개략적인 적층 구조를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)의 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)는 방열부재에 엘이디 소자가 다이렉트로 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)는 방열부재(110), 절연층(120), 도체층(130), 소자(140), 보호층(150) 및 패드부(160)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(110)는 제1 면과 상기 제1 면에 반대인 제2 면을 가지며, 상기 제1 면에는 후술하는 소자(140)가 다이렉트로 실장될 수 있고, 상기 제2 면에는 복수의 방열핀(111)을 구비할 수 있다. 상기 방열부재(110)는 후술하는 상기 소자(140)에서 발생되는 열을 방열하기 위한 방열 부재로서 알루미늄 재질의 알루미늄 플레이트를 포함한 히트싱크로 구비될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(110)는 부도체 성질을 가진 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 방열부재(110)의 상기 제1 면에는 적어도 소정 영역 평면 형상의 제1 영역을 가질 수 있다. 상기 제1 영역에는 후술하는 도체층(130)을 형성할 수 있고, 소자(140)가 실장될 수 있다.
상기 방열부재(110)의 상기 제1 면에는 적어도 하나 이상의 돌출구나 홈이 형성될 수 있다. 상기 돌출구나 상기 홈에는 소자(140)에 따라 다양한 부재들이 결합될 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 소자(140)가 엘이디 모듈인 경우, 상기 방열부재(110)에 형성된 돌출구나 홈으로 엘이디 모듈에서 발광되는 광을 반사하는 리플렉터, 렌즈 홀더, 렌즈, 광원 모듈 등이 결합되도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(110)의 상기 제2 면은 평면이거나 또는 상술한 바와 같이 복수의 돌출부가 형성되거나 또는 복수의 방열핀(111)이 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서 방열핀(111)을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서 방열핀(111)의 다른 배열 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서 방열핀(111)의 또다른 배열 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 방열부재(110)의 상기 제2 면에는 복수의 방열핀(111)들이 구비될 수 있다.
상기 방열핀(111)은 상기 방열부재(110)에 일체형으로 형성될 수도 있고, 이와는 달리 상기 방열부재(110)와 별개로 구비된 후 상기 방열부재(110)에 결합되어 구비될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 방열핀(111)은 도 5에서와 같이, 서로가 서로에게 일정한 간격으로 이격되게 구비될 수 있다. 또한, 도 6에서와 같이, 상기 방열핀(111)은 중앙 영역은 넓은 이격거리를 가지면서 상기 중앙 영역의 양측 영역은 상대적으로 좁은 이격거리를 가지도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 도 7에서와 같이, 상기 방열핀(111)은 상기 중앙 영역에서 멀어질수록 일정 간격으로 넓어지는 이격거리를 가지도록 구비될 수 있다.
상술한 도 2 내지 5를 다시 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 방열부재(110)의 제1 면에는 인쇄전자회로(120, 130, 150)가 구비될 수 있다. 상기 인쇄전자회로(120, 130, 150)는 상기 방열부재(110) 상에 적층되는 구조물로서, 본 발명에서는 절연층(120), 도체층(130) 및 보호층(150)을 포함할 수 있다.
상기 절연층(120)은 상기 방열부재(110)의 상기 제1 면에 구비될 수 있다.
상기 절연층(120)은 산화알루미늄을 주 성분으로 하며, 실란 계열 화합물을 포함하여 구비될 수 있다. 예컨대 상기 절연층(120)은 산화알루미늄에 질화알루미늄 등의 알루미늄 화합물에 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르를 포함한 재질로 구비될 수 있다.
또한, 상기 절연층(120)은 상기 방열부재(110)와의 접착력을 상승시키기 위해 실리콘 계열, 실란 계열 등의 화합물을 포함할 수 있으며, 이들의 조성비를 조절하여 접착력을 조절할 수 있다.
상기 절연층(120)의 두께와 더불어 상기 절연층(120)의 재질, 구체적으로 상기 산화알루미늄, 질화알루미늄 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르의 비율을 조절하면 상기 절연층(120)의 절연저항값 및 열전도율을 조절할 수 있다.
상기 절연층(120)의 두께는 10-200㎛의 두께를 가지도록 구비될 수 있고, 상기 절연층(120)의 표면절연저항값은 10-500㏁으로 구비되며, 상기 절연층(120)의 열전도율은 0.5-3W/mK로 구비되며, 상기 절연층(120)의 열저항은 1-20K/W로 구비될 수 있다. 또한, 상기 절연층(120)의 박리강도는 1.5N/mm 이상으로 구비될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 상기 절연층(120)은 산화알루미늄 또는 질화알루미늄 중 적어도 하나를 90-99%를 포함하면서 30-100 ㎛의 두께를 가지고, 300㏁ 이상의 표면절연저항값(입력 전압은 DC250V-DC1000V)과, 1W/mK 이상의 열전도율 및 15K/W 이하의 열저항값을 가지도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 절연층(120)은 상기의 재질을, 점도를 가지는 용액상태로 그라비어, 오프셋 또는 스크린 인쇄 중 하나를 이용하여 상기 금속층(110) 상에 도포한 후, 건조 혹은 소결하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 절연층(120)의 구체적인 내용과 관련하여서는 한국등록특허 제10-1887841호 및 제10-1533013호를 참조할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도체층(130)은 상기 절연층(120) 상으로 상기 제1 영역에 위치되되, 구체적으로는, 회로 패턴(131) 부분으로 형성되는 전도체로 형성될 수 있다. 상기 도체층(130)은 구리, 은, 금, 구리-그래핀 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 상기 도체층(130)은 상기의 재질을, 점도를 가지는 용액상태로 그라비어, 오프셋 또는 스크린 인쇄 중 하나를 이용하여 상기 절연층(120) 상에 도포한 후, 건조 혹은 소결하여 형성할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 상기 도체층(130)의 상기 회로 패턴(131)은 상기 도체층(130)에서 필요한 부분만 형성될 수 있다. 따라서, 기존의 금속층을 에칭하여 패턴의 일부 영역만 남기는 방식과 차이점이 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이 회로 패턴(131)을 구현하게 되면, 기존의 에칭을 통해 유해 화학물질 사용이 제한될 수 있고, 재료 부분에서도 에칭을 통해 필요 없는 부분을 버리지 않게 되어, 제조 단가도 저감시킬 수 있게 된다.
상기 도체층(130)의 재질이나, 상기 도체층(130)을 구현하기 위한 그라비어, 오프셋 또는 스크린 인쇄 방식에 관해서는 대한민국출원특허 제10-2014-0120953호, 대한민국등록특허 제10-1467470호, 대한민국등록특허 제10-1433639호, 대한민국등록특허 제10-1143296호, 대한민국등록특허 제10-1104123호, 대한민국등록특허 제10-0844861호, 대한민국등록특허 제10-0759251호를 참조하면 구체적으로 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)의 적층 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8을 참조함은 물론 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 보호층(150)은 상기 방열부재(110)의 제1 면에 구비되는 구성으로서, 상기 도체층(130) 및 상기 절연층(120) 상에 구비될 수 있다. 상기 보호층(150)은 상기 절연층(120)과 기능이나 구성 및 재질이 유사할 수 있다. 다만, 상기 보호층(150)은 상기 절연층(120)보다 얇으면서 열저항값이 높고, 열전도도는 낮을 수 있다. 또한, 상기 보호층(150)은 상기 절연층(120)보다 전기전도도가 높으며, 표면절연저항값이 낮도록 구비될 수 있다. 구체적인 구성은 후술할 수 있다.
상기 보호층(150)은 상기 절연층(120)보다 열저항이 높고 전기전도도가 높은재질로 구비될 수 있다. 상기 보호층(150)은 산화알루미늄 또는 질화알루미늄 중 적어도 하나를 주 성분으로 하는 재질로 구비된 절연성을 가질 수 있다. 예컨대 상기 보호층(150)은 산화알루미늄과 질화 알루미늄의 알루미늄 화합물에 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 보호층(150)은 상기 보호층(150)과 상기 도체층(130) 사이의 접착력을 위해 상기 재질에 더하여 실리콘 계열과 실란 계열의 재질이 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 보호층(150)과 상기 전극 사이의 접착력 조절을 위해 상기 실리콘 계열과 상기 실란 계열의 조성비를 조절할 수 있다.
상기 보호층(150)의 두께와 더불어 상기 보호층(150)의 재질, 구체적으로 상기 산화알루미늄, 질화알루미늄, 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르의 비율을 조절하면 상기 절연층(120)의 절연저항값 및 열전도율을 조절할 수 있다.
상기 보호층(150)은 상기의 재질을, 점도를 가지는 용액 상태로 그라비어, 오프셋 또는 스크린 인쇄 중 하나를 이용하여, 상기 절연층(120) 및 상기 도체층(130) 상에 도포한 후 건조 또는 소결하여 형성할 수 있다.
상기 보호층(150)의 두께는 1-50㎛를 가질 수 있고, 상기 보호층(150)의 표면절연저항값은 0.1-500㏁으로 구비될 수 있으며, 상기 보호층(150)의 열전도율은 0.1-3W/mK로 구비될 수 있고, 상기 보호층(150)의 열저항은 0.1-20K/W로 구비되며, 상기 보호층(150)의 박리강도는 0.1N/mm 이상으로 구비될 수 있다.
상술하였듯이, 상기 절연층(120)과 상기 보호층(150)은 유사층으로서, 상기 절연층(120)은 상기 방열부재(110) 상에 형성되어 상기 도체층(130)을 형성하기 위해 절연을 구현할 수 있는 층이다 또한, 상기 보호층(150)은 특히 상기 보호층(150) 상에 구현되어 상기 도체층(130)의 회로 패턴(131)의 산화를 방지하며, 후술하는 소자(140)의 실장 시 SMT 공정에서 회로와 회로 사이의 솔더링 브릿지(‘땜납 걸침’이라고도 함.)의 현상의 방지를 구현하기 위해 구비될 수 있다.
본 발명의 상기 보호층(150)은 상기 절연층(120)보다 얇은 층을 형성할 수 있고, 상기 보호층(150)의 표면절연저항값은 상기 절연층(120)보다 낮은 표면절연저항값을 가지며, 상기 보호층(150)의 열전도율은 상기 절연층(120)보다 작으며, 상기 보호층(150)의 열저항값은 상기 절연층(120)보다 크게 구비될 수 있으며, 상기 보호층(150)의 박리강도는 상기 절연층(120)의 박리강도보다 작거나 같게 구비될 수 있다.
구체적으로 상기 보호층(150)은 1-50㎛의 두께를 가지며, 상기 보호층(150)의 표면절연저항값은 0.1-500㏁으로 구비되고, 상기 보호층(150)의 열전도율은 0.1-3W/mK로 구비되고, 상기 보호층(150)의 열저항은 0.1-20K/W로 구비되고, 상기 보호층(150)의 박리강도는 0.1N/mm 이상으로 구비될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 상기 보호층(150)은 산화알루미늄 또는 질화알루미늄 중 적어도 하나를 90-99%를 포함하면서 5-30㎛의 두께를 가지고, 10㏁ 이상의 표면절연저항값(입력 전압은 DC250V-DC1000V)과, 0.1W/mK 이상의 열저항값 및 15K/W 이하의 열전도율을 가지도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 보호층(150)의 경도는 3H 이상으로 구비될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 방열부재(110) 상면에는 상기 절연층(120), 상기 도체층(130) 및 상기 보호층(150)으로 구비되는 상기 인쇄전자회로(120, 130, 150)가 구비될 수 있다. 상기 방열부재(110) 상에 적층된 상기 인쇄전자회로(120, 130, 150 )의 표면절연저항값은 300㏁ 이상으로 형성되거나, 500㏁ 이상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서, 방열부재(110)의 상측의 적층을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서, 방열부재(110)의 상측을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서, 방열부재(110) 상측의 적층 구조에 소자가 실장된 평면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 소자(140)는 상기 보호층(150)의 아래 층에 형성된 상기 도체층(130)과 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
상기 소자(140)는 상기 도체층(130), 구체적으로 회로패턴(131) 전기적으로 연결되기 위해 패드부(160)를 구비할 수 있다.
상기 패드부(160)는 상기 소자(140)가 구비되는 위치의 상기 회로패턴(131) 상으로 상기 보호층(150)을 미적층되어 형성될 수 있다.
또한, 도시되진 않았으나, 상기 패드부(160)는 상기 소자가 안착되는 소정의 공간을 형성하고, 상기 도체층(130) 상에 놓이되 주변으로는 상기 보호층이 위치될 수 있다. 상기 패드부(160)를 통해 상기 소자는 상기 도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 소자(140)는 SMT 공법으로 실장될 수 있고, 상기 보호층(150) 표면으로는 상기 SMT 공법을 위한 표시, 구체적으로 상기 SMT 방향을 위한 표시, 예컨대 마킹이나 기준점이 형성될 수 있고, 상기 소자(140)의 레퍼런스 번호를 표시하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 소자(140)와 상기 도체층(130)의 전기적 결합은 리플로우 공법을 이용하여 형성될 수도 있고, 전도성 접착제를 통해 이루어질 수 있다. 상기 전도성 접착제를 통한 상기 소자(140)와 상기 도체층(130)의 결합은 대한민국 등록특허 제10-1492890호를 통해 좀더 구체적으로 확인할 수 있다.
상기 소자(140)는 LED, 케패시터, LED 보호 소자 커넥터, 저항, 다이오드, FET, IC 중 적어도 하나로 구비될 수 있다. 또한, 상기 패드부(160)는 상기 소자(140)의 형태나 크기에 따라 그 형태나 크기를 달리할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)에서, 소자(140)와 패드부(160) 사이의 전기적 결합을 위한 접착부재(170)가 구비된 상태의 개략적인 단면도이다.도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 패드부(160)와 상기 소자(140) 사이에는 이들을 전기적으로 연결할 수 있는 전기적 결합부재(170)가 더 구비될 수 있다.
상기 전기적 결합부재(170)는 솔더링 또는 전기전도접착제 중 적어도 하나를 포함하여 구현될 수 있다.
또한, 상기 소자(140)와 상기 도체층(130)을 전기적으로 연결하도록 구비될 수 있다.
상기 도체층(130)의 상측에는 상기 보호층(150)이 구비되되, 상기 소자가 위치되는 부분으로 상기 패드부(160, 170)가 구비될 수 있다.
상기 패드부(160, 170)는 상기 전자 소자의 형태나 크기에 따라 그 형태나 크기를 달리할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치(100)는 상기 방열부재(110) 상측으로 상기 절연층(120)과 상기 도전층 및 상기 보호층(150)을 통해 상기 전극소자가 상기 방열부재(110) 상으로 직접 구현될 수 있게 된다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 차량용 램프
110: 방열부재
111: 방열핀
120: 절연층
130: 도체층
140: 소자
150: 보호층
160, 170: 패드부

Claims (20)

  1. 제1 면에 적어도 소정 영역 평면 형상의 제1 영역을 가지는 방열부재;
    상기 방열부재의 상기 제1 면에 구비되는 절연층;
    상기 절연층 상으로 상기 제1 영역에 구비되며 회로 패턴을 형성하는 전도체의 도체층;
    상기 도체층 상에 구비되는 소자; 및
    상기 도체층 및 상기 절연층 상에 구비되는 보호층을 포함하며,
    상기 소자가 실장되는 위치에는 상기 소자를 상기 도체층에 전기적으로 연결하기 위해 패드부가 구비되는 차량용 램프.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 소자에서 발생되는 열을 방열하는 차량용 램프.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 방열부재의 상기 제1 면과 다른 제2 면에는 방열을 구현하는 복수의 방열핀이 상기 방열부재와 일체형 또는 결합되어 형성되는 차량용 램프.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 소자의 대응되는 위치에 구비되는 차량용 램프.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 방열부재는 알루미늄 플레이트를 포함하여 구비되는 차량용 램프.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 산화알루미늄과 질화알루미늄 중 적어도 하나의 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성되는 차량용 램프.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 도체층은 구리, 은, 금, 구리-그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성되는 차량용 램프.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층은 산화알루미늄, 질화알루미늄, 실리콘 수지, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성되는 차량용 램프.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층은 산화알루미늄과 질화알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 점도를 가지는 용액을 도포하여 형성되는 절연성을 가진 층으로서, 상기 절연층보다 얇은 층을 형성하는 차량용 램프.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 보호층은 1-50㎛의 두께를 가지며, 상기 절연층은 10-200㎛의 두께를 가지도록 구비되는 차량용 램프.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층의 표면절연저항값은 상기 절연층보다 낮은 표면절연저항값을 가지며,
    상기 보호층의 열전도율은 상기 절연층보다 작으며,
    상기 보호층의 열저항값은 상기 절연층보다 높게 구비되고,
    상기 보호층의 박리강도는 상기 절연층의 박리강도보다 작거나 같게 구비되는 차량용 램프.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 절연층, 상기 도체층 및 상기 보호층은 상기 방열부재 상에 적층된 인쇄전자회로로서, 상기 인쇄전자회로의 표면절연저항값은 300㏁ 이상으로 형성되거나, 500㏁ 이상으로 형성되는 차량용 램프.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 절연층의 박리강도는 1.5N/mm 이상으로 형성되고, 상기 절연층의 열전도율은 0.5-3W/mK, 상기 절연층의 표면절연저항값은 300㏁ 이상으로 형성되는 차량용 램프.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층과 상기 방열부재 사이의 접착력을 위해 상기 절연층은 실리콘 계열 혹은 실란 계열 화합물의 조성비를 조절하고,
    상기 보호층은 상기 보호층과 상기 도체층 사이의 접착력을 위해 실리콘 계열혹은 실란 계열 화합물의 조성비를 조절하는 차량용 램프.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층의 경도는 3H 이상으로 구비되는 차량용 램프.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 소자는 LED, 케패시터, 커넥터, 저항, 다이오드, FET, IC 중 적어도 하나로 구비되는 차량용 램프.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 소자는 상기 케패시터와 상기 커넥터를 포함하고, 상기 케패시터와 상기 커넥터는 0.3mm 이내에 위치되는 차량용 램프.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 소자와 상기 보호층 사이의 부착 강도를 향상시키기 위해 수지층이 더 형성되는 차량용 램프.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 소자가 구비되는 위치로 상기 보호층을 미적층하여 구비되는 차량용 램프.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 패드부에는 상기 소자와 상기 도체층을 전기적으로 접속하기 위한 전기적 결합부재가 더 구비되는 차량용 램프.
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