KR20220018657A - Uv-c led 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패키지 본체(110), 패키지 본체(110) 상단에 형성되는 절연층이 개재된 양면 금속 PCB(120), 양면 금속 PCB(120)에 전기적으로 연결되어 패키지 본체(110) 중앙 영역에 실장되는 UV LED칩(130), UV LED칩(130)을 수용하여 UV LED칩(130)으로부터의 광을 특정 지향각으로 조사하는 Al 금속 캐비티(140), 및 Al 금속 캐비티(140)를 커버하는 석영유리커버(150)를 포함하고, 양면 금속 PCB(120)와 Al 금속 캐비티(140)를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하는, UV LED 패키지를 개시한다.
Description
본 발명은 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하며, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능하며, 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성되어 UV에 의한 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 최적화된 방열효과와 최대의 반사율을 제공할 수 있는, UV-C LED 패키지에 관한 것이다.
최근, 비말 감염병, 예컨대 COVID-19의 전세계적인 팬데믹으로 UV-C 제품에 대한 수요가 급증하고 있다.
현재 개발된 UV 패키지는 자외선에 의한 황변 예방을 위해서 세라믹 또는 금속 소재를 소성 및 CNC 가공을 통해 기판과 캐비티를 일체화한 패키지 구조로 이루어진다.
이에, 소재 단가 및 가공비용이 높고, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, PCB와 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하며, PCB와 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능하며, UV에 의한 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 최적화된 방열효과와 최대의 반사율을 제공할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하며, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능하며, 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성되어 UV에 의한 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 최적화된 방열효과와 최대의 반사율을 제공할 수 있는, UV-C LED 패키지를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 소정 형상의 패키지 본체; 상기 패키지 본체 상단에 형성되는 절연층이 개재된 양면 금속 PCB; 상기 양면 금속 PCB에 전기적으로 연결되어 상기 패키지 본체 중앙 영역에 실장되는 UV-C LED칩; 상기 UV-C LED칩을 수용하여 상기 UV-C LED칩으로부터의 광을 특정 지향각으로 조사하는 Al 금속 캐비티; 및 상기 Al 금속 캐비티를 커버하는 석영유리커버;를 포함하고, 상기 양면 금속 PCB와 상기 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하는, UV-C LED 패키지를 제공한다.
여기서, 상기 Al 금속 캐비티는 타발금형 또는 다이캐스팅으로 양산할 수 있다.
또한, 상기 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성될 수 있다.
또한, ESD 예방을 위한 제너다이오드가 내장될 수 있다.
또한, 상기 Al 금속 캐비티는 바렐공정에 의한 표면처리와 하지코팅과 Al 증착공정에 의해 90% 이상의 반사율을 제공할 수 있다.
또한, 상기 양면 금속 PCB와 상기 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능할 수 있다.
또한, 상기 Al 금속 캐비티의 지향각을 다양하게 구현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하며, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능하며, 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성되어 UV에 의한 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 최적화된 방열효과와 최대의 반사율을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 UV-C LED 패키지의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 UV-C LED 패키지의 지향각 특성을 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 UV-C LED 패키지의 양면 금속 PCB의 구조를 예시한 것이다.
도 2는 도 1의 UV-C LED 패키지의 지향각 특성을 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 UV-C LED 패키지의 양면 금속 PCB의 구조를 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 UV LED 패키지는, 패키지 본체(110), 패키지 본체(110) 상단에 형성되는 절연층이 개재된 양면 금속 PCB(120), 양면 금속 PCB(120)에 전기적으로 연결되어 패키지 본체(110) 중앙 영역에 실장되는 UV LED칩(130), UV LED칩(130)을 수용하여 UV LED칩(130)으로부터의 광을 특정 지향각으로 조사하는 Al 금속 캐비티(140), 및 Al 금속 캐비티(140)를 커버하는 석영유리커버(150)를 포함하고, 양면 금속 PCB(120)와 Al 금속 캐비티(140)를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하는 것을 요지로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 전술한 구성의 UV LED 패키지를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 패키지 본체(110)는 소정 형상으로 형성되어 양면 금속 PCB(120)와 UV LED칩(130)을 지지한다.
다음, 양면 금속 PCB(120)는 패키지 본체(110) 상단에 형성되고, UV LED칩(130)과 전기적으로 연결되어 UV LED칩(130)을 구동하는 기판으로서, 금속 베이스 레이어(metal base layer)와 절연층(insulation layer)과 구리박막층(copper foil)이 순차적으로 적층된 기판으로 형성되어 최적화된 방열효과를 제공할 수 있다.
한편, 양면 금속 PCB(120)는 금도금되어(Au plating) 형성되어 UV에 의한 변색, 즉 황변을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음, UV LED칩(130)은 양면 금속 PCB(120)에 전기적으로 연결되고 패키지 본체(110) 중앙 영역에 실장되어 100nm 내지 280nm 파장의 UV를 조사한다.
다음, Al 금속 캐비티(140)는 UV LED칩(130)을 수용하여 UV LED칩(130)으로부터의 광을 특정 지향각으로 조사한다.
여기서, Al 금속 캐비티(140)는 타발금형 또는 다이캐스팅으로 양산하여서, 양면 금속 PCB(120)와 독립적으로 또는 분리형으로 형성되어 접합공정을 통해 상호 접합하여 모듈화할 수 있어서, Al 금속 캐비티(140)를 통해 2차 방열효과를 제공할 수 있고, 기존의 일체형 리드프레임에서 Al 캐비티를 위한 CNC 가공이 불필요하다.
또한, Al 금속 캐비티(140)는 바렐공정에 의한 표면처리와 하지코팅과 Al 증착공정에 의해 90% 이상의 반사율을 제공하여서, 광출력 향상을 위해 반사효과를 최대화할 수 있다.
또한, 고객 니즈에 맞춰서, Al 금속 캐비티(140)의 지향각을 다양하게 구현할 수 있다.
한편, 도 2는 도 1의 UV-C LED 패키지의 지향각 특성을 예시한 것으로, UV LED칩(130)과 Al 금속 캐비티(140)의 크기에 따른 광학 설계, 및 30°와 60°와 90°의 지향각 특성 설계를 통해서 90% 이상의 광효율을 제공할 수 있다.
다음, 석영유리커버(150)는 Al 금속 캐비티(140)를 커버하여 UV 파장에 대한 내구성을 제공하여 변형을 최소화할 수 있다.
또한, 제너다이오드(Zener Diode)(160)가 내장되어 ESD(ElectroStatic Discharge;정전기 방전)를 예방할 수 있다.
한편, 도 3은 도 1의 UV-C LED 패키지의 양면 금속 PCB의 구조를 예시한 것으로서, 도 3의 (a)는 2W 양면 금속 PCB 구조를 도시한 것이고, 도 3의 (b)는 8W 양면 금속 PCB 구조를 도시한 것이
따라서, 전술한 바와 같은 UV-C LED 패키지의 구성에 의해, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하도록 하여 양산가능하도록 하며, 양면 금속 PCB와 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능하며, 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성되어 UV에 의한 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 최적화된 방열효과와 최대의 반사율을 제공할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 패키지 본체
120 : 양면 금속 PCB
130 : UV LED칩 140 : Al 금속 캐비티
150 : 석영유리커버 160 : 제너다이오드
130 : UV LED칩 140 : Al 금속 캐비티
150 : 석영유리커버 160 : 제너다이오드
Claims (7)
- 소정 형상의 패키지 본체;
상기 패키지 본체 상단에 형성되는 절연층이 개재된 양면 금속 PCB;
상기 양면 금속 PCB에 전기적으로 연결되어 상기 패키지 본체 중앙 영역에 실장되는 UV-C LED칩;
상기 UV-C LED칩을 수용하여 상기 UV-C LED칩으로부터의 광을 특정 지향각으로 조사하는 Al 금속 캐비티; 및
상기 Al 금속 캐비티를 커버하는 석영유리커버;를 포함하고, 상기 양면 금속 PCB와 상기 Al 금속 캐비티를 분리형으로 형성하여 상호 접합하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 Al 금속 캐비티는 타발금형 또는 다이캐스팅으로 양산하는 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 양면 금속 PCB는 금도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
ESD 예방을 위한 제너다이오드가 내장되는 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 Al 금속 캐비티는 바렐공정에 의한 표면처리와 하지코팅과 Al 증착공정에 의해 90% 이상의 반사율을 제공하는 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 양면 금속 PCB와 상기 Al 금속 캐비티의 조합에 의해 다품종 소량생산이 가능한 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 Al 금속 캐비티의 지향각을 다양하게 구현하는 것을 특징으로 하는, UV-C LED 패키지.
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