WO2011013966A2 - Led 방열기판의 제조방법 및 그의 구조 - Google Patents

Led 방열기판의 제조방법 및 그의 구조 Download PDF

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dissipation fin
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Definitions

  • the present invention relates to a method and a structure of the LED heat dissipation substrate, and more particularly, to a method of manufacturing a heat dissipation fin and a printed circuit board is soldered coupled to secure the adhesion, and to block moisture or gas, and a structure of the LED heat dissipation substrate It is about.
  • PCBs printed circuit boards
  • An example of a conventional printed circuit board having such a heat dissipation means may include a plurality of minute through holes formed in a portion on which a semiconductor chip of a printed circuit board is to be seated, and a printing manufactured by filling a material having heat dissipation characteristics in the through holes.
  • a circuit board There is a circuit board.
  • a printed circuit board manufactured in this manner or a light emitting diode package manufactured using the printed circuit board is difficult to eject and does not expect excellent heat dissipation effect through minute through holes.
  • a separate metal heat sink is attached to a general printed circuit board using a third medium material or means to secure heat dissipation characteristics.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a heat dissipation fin and a structure of the LED heat dissipation substrate which can block moisture or gas when the heat dissipation fin is inserted into a printed circuit board.
  • Still another object of the present invention is to provide a structure of a LED heat dissipation substrate and a method of manufacturing the same, which can maintain a constant light traveling direction of a light source.
  • a method of manufacturing an LED heat radiation board having a heat dissipation fin the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Applying a cream solder to at least one selected from a portion of an upper surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, an inner surface of the insertion hole, and a portion of a lower surface of the printed circuit board extending from the insertion hole, or Forming a solder material film; Inserting the heat dissipation fin into the insertion hole such that at least a portion of the heat dissipation fin is in contact with the portion where the cream solder is coated or the material layer for soldering; And a fifth step of soldering a part of the contact portion between the heat dissipation fin and the printed circuit board by heating the heat dissipation fin.
  • the method may further include forming a metal film on at least one selected portion, wherein the material material for applying or soldering the cream solder in the third step may be formed on a part or the whole of the metal film.
  • the heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion, wherein the head portion is positioned above or below the heat dissipation fin so that a diameter or width thereof is larger than the insertion portion, and the insertion portion is a portion inserted into the insertion hole and at least the size of the insertion hole.
  • Has a diameter or width corresponding to the heat radiation fins may be inserted into the insertion hole such that the head portion is located on the upper surface or the lower surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fins may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the lower direction from the top of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin further includes an intermediate portion connecting the head portion and the insertion portion between the head portion and the insertion portion, wherein the intermediate portion has a structure in which the diameter or width gradually decreases from the head portion toward the insertion portion. Or, it may have a structure that forms a step toward the insertion portion from the head portion and gradually decrease in diameter or width.
  • the heat dissipation fin may include only an insertion portion having a diameter or width corresponding to the size of the insertion hole, and may be inserted into the insertion hole such that an upper surface of the heat dissipation fin is positioned on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion having a different diameter or width, and the insertion hole is configured such that an inner surface has a different diameter or width to correspond to the structure of the heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is located above the head portion. It may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board or in the lower direction from the top of the printed circuit board so that the surface is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin may have an insertion portion inserted into the insertion hole longer than the thickness of the printed circuit board, and the heat dissipation fin may be riveted to an upper surface or a lower surface of the printed circuit board between the fourth step and the fifth step. It may further comprise the step of combining.
  • the method may further include performing a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted after the fifth step.
  • the manufacturing method of the LED heat dissipation board having a heat dissipation fin according to the present invention the insertion hole for inserting the heat dissipation fin in a specific portion of the printed circuit board.
  • the method may further include forming a metal film on one portion.
  • the heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion, wherein the head portion is positioned above or below the heat dissipation fin so that a diameter or width thereof is larger than the insertion portion, and the insertion portion is a portion inserted into the insertion hole and at least the size of the insertion hole.
  • Has a diameter or width corresponding to the heat radiation fins may be inserted into the insertion hole such that the head portion is located on the upper surface or the lower surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fins may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the lower direction from the top of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin further includes an intermediate portion connecting the head portion and the insertion portion between the head portion and the insertion portion, wherein the intermediate portion has a structure in which the diameter or width gradually decreases from the head portion toward the insertion portion. Or, it may have a structure that forms a step toward the insertion portion from the head portion and gradually decrease in diameter or width.
  • the heat dissipation fin may include only an insertion portion having a diameter or width corresponding to the size of the insertion hole, and may be inserted into the insertion hole such that an upper surface of the heat dissipation fin is positioned on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin is divided into a head portion and an insertion portion having a different diameter or width, and the insertion hole is configured such that an inner surface has a different diameter or width to correspond to the structure of the heat dissipation fin, and the heat dissipation fin is located above the head portion. It may be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board, or may be inserted in the downward direction from the top of the printed circuit board so that the surface is located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board.
  • the heat dissipation fin has a length longer than the thickness of the printed circuit board is inserted into the insertion hole, riveting the heat dissipation fin with the bottom surface of the printed circuit board between the second step and the third step It may be further provided.
  • the method may further include performing a planarization process of polishing the upper surface or the lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted after the third step.
  • a method of manufacturing an LED heat dissipation board having a heat dissipation fin the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Inserting the heat dissipation fin into the insertion hole; And a fourth step of dipping the printed circuit board into which the heat dissipation fins are inserted, in a solder bath or soldering a part of the contact portion between the heat dissipation fins and the printed circuit board using a reflow process.
  • a method of manufacturing an LED heat dissipation board having a heat dissipation fin the first step of preparing a printed circuit board; A second step of forming an insertion hole for inserting the heat radiation fin into a specific portion of the printed circuit board; Inserting a heat radiation fin into the insertion hole; And a fourth step of plating the upper or lower surface of the printed circuit board with the heat radiation fins inserted therein with a soldering material.
  • the method may further include performing a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board having the heat dissipation fin inserted between the third and fourth steps or after the fourth step.
  • the structure of the LED heat radiation board according to the present invention is formed with a circuit pattern including at least one insertion hole and the electrode pattern; And a heat dissipation fin having an insertion portion inserted into the insertion hole of the printed circuit board, wherein at least one of the contact portions of the heat dissipation fin and the contact portions of the printed circuit board is soldered.
  • the insertion portion of the heat dissipation fin has a length as long as the thickness of the printed circuit board, and has a structure that is coupled in a manner that is forced to the printed circuit board, or the insertion portion of the heat dissipation fin is longer than the thickness of the printed circuit board It may have a structure that is riveted to the lower surface of the printed circuit board.
  • the upper surface of the heat dissipation fin may have a structure located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board, or may have a structure protruding from the upper surface of the printed circuit board.
  • the structure of the LED heat radiation board according to the present invention is formed with a circuit pattern including at least one insertion hole and the electrode pattern; A metal film formed on an inner surface of the at least one insertion hole; A heat dissipation fin having an insertion portion inserted into the at least one insertion hole may be provided, and at least some of the contact portions of the heat dissipation fin and the metal layer may have a soldering coupling structure.
  • the upper surface of the heat dissipation fin may have a structure located on the same plane as the upper surface of the printed circuit board, or may have a structure protruding from the upper surface of the printed circuit board.
  • the LED device by inserting a heat dissipation fin having excellent thermal conductivity and electrical conductivity.
  • the height deviation and the inclination of the fins can be eliminated, thereby maintaining the traveling direction of the light of a plurality of arranged light sources.
  • FIG. 3 is a view showing the structure of the heat radiation fin of Figures 1 and 2,
  • FIG 4 is a view showing a coupling structure of the heat radiation fin of Figure 3 in Figures 1 and 2,
  • FIG. 6 is a manufacturing process flowchart of the LED heat dissipation substrate according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a manufacturing process diagram of the LED heat sink according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing another structure of the LED radiating substrate manufactured according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing another structure of the LED radiating substrate manufactured according to the third and fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the tenth embodiment of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the LED heat dissipation substrate according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a process flowchart showing a method of manufacturing an LED heat dissipation substrate according to a first embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin as a base of an LED heat dissipation board according to the first embodiment of the present invention are manufactured.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with an LED chip or an LED module.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which a plurality of insertion holes 120 are formed.
  • the plurality of insertion holes 120 may be formed at predetermined intervals or at arbitrary intervals.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin may planarize the upper or lower surface through a planarization process such as polishing before being inserted into the insertion hole 120.
  • the light source for example, LED chip, LED module, etc.
  • an inner wall surface of the insertion hole 120 and an upper surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 extends from the insertion hole to a part of the upper surface of the printed circuit board. Portion) and a lower surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 (a portion extending from the insertion hole 120 to a portion of the lower surface of the printed circuit board 100).
  • the metal film 130 is formed.
  • the metal film 130 is formed on all of the lower surfaces of the printed circuit board 100 adjacent to 120 (the portion extending from the insertion hole 120 to a part of the lower surface of the printed circuit board 100).
  • the metal layer 130 may be formed by plating or other methods well known to those skilled in the art.
  • the metal film 130 is intended to facilitate the attachment of solder when the soldering operation is performed in a subsequent process, and also to maximize the contact area between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fins and maximize the heat dissipation area. It is for.
  • the metal film 130 is formed to be connected to the heat dissipation plate. Heat is transmitted through the heat dissipation fins to be transferred to the heat dissipation plate through the metal film 130, thereby improving heat dissipation characteristics.
  • the metal layer 130 is not electrically connected to electrode patterns or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • a solder cream (or cream solder) 140 is applied to a part or the entirety of the metal layer 130.
  • the solder material film 140 may be formed on a part or the entirety of the metal film 130.
  • the soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
  • solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
  • the heat radiation fin 200 is inserted into the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin 200 is divided into a head portion and an insertion portion which is a portion inserted into the insertion hole 120 with a diameter or width smaller than that of the head portion.
  • the insertion portion has a size corresponding to the diameter or width of the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin 200 is inserted downward from the top of the printed circuit board 100. According to another embodiment, the heat dissipation fins 200 may be inserted upward from the bottom of the printed circuit board 100.
  • the lower surface of the head portion comes into contact with the solder cream-coated portion or the solder material film 140.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 200 and the metal layer 130 are solder-coupled by the solder cream or the material layer 140 for soldering by a method such as heating.
  • the heat dissipation fin 200 and the metal film 130 or the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 200 and the insertion hole ( It is possible to minimize the generation of water, gas, bubbles that can be generated in the coupling portion of 120).
  • a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting the bottom surface of the printed circuit board 100 by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 200 may be further performed before the soldering process.
  • a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed circuit board 100. This is to solve the height deviation or the inclination of the fin, which may occur during the insertion of the heat radiation fin or during the soldering process, so as to maintain a constant propagation direction of the light of the plurality of arranged light sources.
  • the heat radiating fins may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the heads through the planarization process.
  • the soldering of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy, the metal layer 130 may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • the solder cream or the solder material layer 140 is coated or deposited on the adjacent portion of the insertion hole 120 or the inner surface of the insertion hole 120 of the upper surface of the printed circuit board 100 (plating). Will be
  • FIG. 2 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the second embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin, which are the base of the LED heat dissipation board, according to the second embodiment of the present invention are manufactured.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with an LED chip or a module.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin may planarize the upper or lower surface through a planarization process such as polishing before being inserted into the insertion hole 120.
  • the light source for example, LED chip, LED module, etc.
  • a metal film 130a is formed on an upper surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 (a portion extending from the insertion hole to a part of the upper surface of the printed circuit board).
  • the metal film 130a may be formed by plating or other methods well known to those skilled in the art.
  • the metal film 130a is for facilitating attachment of solder when soldering is performed in a subsequent process.
  • the metal layer 130a is formed so as not to be electrically connected to electrode patterns or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • a solder cream (or cream solder) 140 is applied to a portion or the entirety of the metal layer 130.
  • solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
  • the heat dissipation fin 200 is inserted into the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin 200 is divided into a head portion and an insertion portion which is a portion inserted into the insertion hole 120 with a diameter or width smaller than that of the head portion.
  • the lower surface of the head portion comes into contact with the solder cream-coated portion or the solder film 140a.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 200 and the metal layer 130a are solder-coupled by the solder cream or the solder material layer 140a by a method such as heating.
  • the heat radiation fin 200 and the metal film 130a or the printed circuit board 100 are soldered to each other, the heat radiation fin 200 and the insertion hole ( It is possible to minimize the generation of water, gas, bubbles that can be generated in the coupling portion of 120).
  • a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting the bottom surface of the printed circuit board 100 by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 200 may be further performed before the soldering process.
  • a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed circuit board 100. This is to solve the height deviation or the inclination of the fin, which may occur during the insertion of the heat radiation fin or during the soldering process, so as to maintain a constant propagation direction of the light of the plurality of arranged light sources.
  • the heat radiating fins may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the heads through the planarization process.
  • the metal film 130a is intended to facilitate solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 while maintaining a heat dissipation function. Therefore, if solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy, the metal layer 130a may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost. In this case, the solder cream or the solder material layer 140a is applied or deposited on the adjacent portion of the insertion hole 120 or the inner surface of the insertion hole 120 among the upper surfaces of the printed circuit board 100 (plating). Will be
  • FIGS. 1 and 2 illustrates a structure of heat dissipation fins 210, 220, 230, 240, 250, and 260 applied to FIGS. 1 and 2.
  • the heat dissipation fin 210 is formed to extend from the head portion 210a and the head portion 210a, and has a diameter or width smaller than that of the head portion 210a.
  • the length of the insertion portion 210b is at least a length corresponding to the thickness of the printed circuit board 100, and has a length that is at least as long as the thickness of the printed circuit board 100.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 210 may be a planarization process such as polishing in order to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • the heat dissipation fin 220 has a head portion 220a, an intermediate portion 220c, and an insertion portion 220b.
  • the head portion 220a and the insertion portion 220b have the same structure as the head portion 210a and the insertion portion 210b of FIG. 3A.
  • the thickness of the head portion 220a may be smaller than the head portion 210a of FIG. 3A.
  • the intermediate portion 220c connects the head portion 220a and the insertion portion 220b, and has a structure in which the diameter or width gradually decreases at a predetermined angle from the head portion 220a toward the insertion portion 220b. To have.
  • the middle portion 220c is intended to facilitate soldering coupling in a soldering process performed after the heat dissipation fin 220 is inserted into the insertion hole 120.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 220 may be a planarization process such as polishing in order to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • the heat dissipation fin 230 has a head portion 230a, an intermediate portion 230c, an insertion portion 230b, and a distal portion 230d.
  • the structure of the head portion 230a, the middle portion 230c, and the insertion portion 230b of the heat dissipation fin 230 is the same as that of FIG. 3B.
  • the distal end portion 230d is a portion extending from the insertion portion 230b.
  • the distal end portion 230d may extend to the same diameter as the insertion portion 230b, or may have a structure extending to a slightly smaller diameter.
  • the distal end portion 230d is intended to facilitate the rivet coupling of the lower surface of the heat dissipation fin 230 and the printed circuit board 100 after the heat dissipation fin 230 is inserted into the insertion hole 120.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 230 may be a planarization process such as polishing to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • the heat dissipation fin 240 has a head portion 240a, an intermediate portion 240c, an insertion portion 240b, and a distal portion 240d.
  • the structure of the head part 240a, the middle part 240c, and the insertion part 240b of the heat dissipation fin 240 is the same as that of FIG. 3C.
  • the distal end 240d is a portion extending from the insertion part 240b, and may be extended to the same diameter as the insertion part 240b, or may have a structure extending to a slightly smaller diameter.
  • the end portion 240d is intended to facilitate riveting of the bottom surface of the heat dissipation fin 240 and the printed circuit board 100 after the heat dissipation fin 240 is inserted into the insertion hole 120.
  • the end portion 240d has a groove having a predetermined depth in the longitudinal direction of the insertion portion 240b for ease of riveting.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 240 may be a planarization process such as polishing in order to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • the heat dissipation fin 250 has a head part 250a, an intermediate part 250c, and an insertion part 250b.
  • the head portion 250a and the insertion portion 250b have the same structure as the head portion 250a and the insertion portion 250b of FIG. 3A.
  • the thickness of the head portion 250a may be smaller than the head portion 210a of FIG. 3A.
  • the intermediate portion 250c connects the head portion 250a and the insertion portion 250b, forms a step toward the insertion portion 250b from the head portion 250a, and gradually decreases in diameter or width. Is formed.
  • the middle part 250c is intended to facilitate soldering coupling in a soldering process performed after the heat dissipation fin 250 is inserted into the insertion hole 120.
  • the step forming portion of the intermediate part 250c is formed to contact the solder cream 140 or the solder material layer 140.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 250 may be a planarization process such as polishing to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • the head parts 210a, 220a, 230a, 240a, and 250a of the heat dissipation fin 200 of FIGS. 3A to 3E are formed to have a diameter or a width larger than that of the insertion part, and the head parts 210a, 220a, 230a and 240a.
  • 250a has a structure located above or below the heat dissipation fin 200.
  • the head parts 210a, 220a, 230a, 240a and 250a are positioned above the heat dissipation fin 200, and the insertion parts 210b, 220b, 230b, 240b and 250b are the heat dissipation fin 200.
  • the heat dissipation fin 200 is differently the upper portion of the insertion portion 210b, 220b, 230b, 240b, 250b, the lower portion of the head portion (210a, 220a, 230a) It is also possible to configure the 240a, 250a, 200 to be inserted in the upper direction from the bottom of the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fin 260 has only the insertion portion 260b without the head portion.
  • the insertion portion 260b has a size corresponding to the diameter or width of the insertion hole 120, the length of the insertion portion 260b is at least a length corresponding to the thickness of the printed circuit board 100, at least It has a length equal to the thickness of the printed circuit board 100.
  • An upper surface or a lower surface of the heat dissipation fin 260 may be a planarization process such as polishing to have an upper flat surface for mounting the LED chip or module in a subsequent process.
  • a heat radiation fin having a structure well known to those skilled in the art may be applied to the present invention.
  • FIGS. 4 and 10 illustrate a coupling structure when the heat dissipation fins as shown in FIG. 3 are coupled to the printed circuit board 100 through the manufacturing process of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 illustrates a structure in which the heat dissipation fin 200 is inserted downward from the top of the printed circuit board 100
  • FIG. 10 shows the heat dissipation fin 200 directed downward from the bottom of the printed circuit board 100. It shows the inserted structure.
  • FIGS. 1 and 10 The coupling structure of the heat dissipation fin 210 of FIG. 3A is shown in FIGS. 1 and 10 (e, f), and typically, the heat dissipation fin 220 of FIG. 3B and the heat dissipation fin 250 of FIG. 3E are connected to the printed circuit board 100.
  • the combined structure is shown in FIGS. 4 and 10 (a, b, c, d).
  • the heat dissipation fins 220 when the heat dissipation fins 220 are coupled by the manufacturing process of FIG. 1, the heat dissipation fins 220 and the printed circuit board 100 are intermediate parts of the heat dissipation fins 220. It has a structure that is soldered through the portion (220c). When the metal film 130 is present, the metal film 130 and the heat dissipation fin 220 are soldered and coupled through the middle portion 220c of the heat dissipation fin 220.
  • the heat dissipation fins 220 when the heat dissipation fins 220 are coupled by the manufacturing process of FIG. 2, the heat dissipation fins 220 and the printed circuit board 100 are intermediate parts of the heat dissipation fins 220. It has a structure that is soldered through the portion (220c). When the metal film 130a is present, the metal film 130a and the heat dissipation fin 220 are soldered and coupled through the middle portion 220c of the heat dissipation fin 220.
  • the heat dissipation fin 250 and the printed circuit board 100 may be formed at an intermediate portion of the heat dissipation fin 250.
  • 250c has a structure that is soldered through the stepped portion.
  • the metal film 130 and the heat dissipation fin 250 are soldered and coupled through the stepped portion of the middle portion 250c of the heat dissipation fin 250.
  • the heat dissipation fins 250 when the heat dissipation fins 250 are coupled by the manufacturing process of FIG. 2, the heat dissipation fins 250 and the printed circuit board 100 are intermediate parts of the heat dissipation fins 250.
  • 250c has a structure that is soldered through the stepped portion.
  • the metal film 130a When the metal film 130a is present, the metal film 130a and the heat dissipation fin 250 are soldered to each other through the stepped portion of the middle portion 250c of the heat dissipation fin 250.
  • the heat dissipation fins 210 are coupled by the manufacturing process of FIGS. 1 and 2, the heat dissipation fins 210 and the printed circuit board 100 are the printed circuit boards 100. It has a structure that is soldered through the bottom surface and the contact surface of the head of the heat dissipation fin (210).
  • the LED chip is mounted on the head of the heat dissipation fin 200 in a subsequent process, but in the case of FIG. 10, the upper surface of the heat dissipation fin 200 (the heat dissipation fin is exposed to the upper surface of the printed circuit board). Part). Accordingly, in the case of FIG. 10, after the heat radiation fin 200 is inserted and the soldering process is performed, the top surface of the heat radiation fin 200 and the top surface of the printed circuit board 100 are the same through a planarization process such as polishing. It can be located on a plane.
  • FIG. 5 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the third embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin 200 which are the base of the LED heat dissipation board according to the third embodiment of the present invention are manufactured.
  • the heat dissipation fin may have a heat dissipation fin as described above with reference to FIG. 3.
  • the heat dissipation fins 200 are formed by plating all or a part of the heat dissipation fins 200 to include at least a portion (insertion portion) inserted into the insertion hole to form solder material films 270 and 270a.
  • the soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the whole of the heat dissipation fin 200 is plated 270 and a portion that is plated 270a. When the solder material layers 270 and 270a are plated on a portion of the heat dissipation fin 200, the entirety of the remaining portions except for the upper surface of the head of the heat dissipation fin 200 is plated.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with an LED chip or a module.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 200 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • an inner wall surface of the insertion hole 120 and an upper surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 extend from a insertion hole to a part of the upper surface of the printed circuit board. Portion) and a lower surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 (a portion extending from the insertion hole 120 to a portion of the lower surface of the printed circuit board 100).
  • the metal film 130 is formed.
  • the metal layer 130 may be formed by plating or other methods well known to those skilled in the art.
  • the metal film 130 is intended to facilitate the attachment of solder when the soldering operation is performed in a subsequent process, and also to maximize the contact area between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fins and maximize the heat dissipation area. It is for.
  • the metal film 130 is formed to be connected to the heat dissipation plate. Heat is transmitted through the heat dissipation fins to be transferred to the heat dissipation plate through the metal film 130, thereby improving heat dissipation characteristics.
  • the metal layer 130 is not electrically connected to electrode patterns or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fins 200 having the soldering material layers 270 and 270a are inserted into the insertion holes 120.
  • solder material layers 270 and 270a When the heat sink fin 200 is inserted into the insertion hole 120, the solder material layers 270 and 270a come into contact with the entire interior of the insertion hole 120. In some cases, the soldering material layers 270 and 270a may also contact the metal layer 130 formed on the upper surface of the printed circuit board 100.
  • soldering process in which the heat dissipation fin 200 and the metal layer 130 are soldered and coupled by the soldering material layers 270 and 270a may be performed by heating or the like.
  • the coupling structure is shown in FIG. 5D, and the coupling structure when the soldering material layer 270a is formed on a portion of the radiating fins 200 is shown. It is shown in Figure 5e.
  • soldering material film plated on the head portion of the heat dissipation fin 200 may be attached or mounted by attaching an LED chip or module to the upper flat surface of the head portion in a subsequent process or by using the soldering material film when mounting. It will be possible. This case would be possible if the LED chip attached was not temperature sensitive.
  • a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed circuit board 100. This is to solve the height deviation or the inclination of the fin, which may occur during the insertion or during the soldering process of the heat dissipation fin 200, so as to maintain a constant propagation direction of the light of the plurality of arranged light sources.
  • the heat dissipation fin 200 may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the head through the planarization process.
  • the heat dissipation fin 200 and the metal film 130 or the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 200 and the insertion hole 120. ) Can minimize the occurrence of water, gas, bubbles that can be generated in the coupling portion of the). In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting the bottom surface of the printed circuit board 100 by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 200 may be further performed before the soldering process.
  • the metal film 130 performs the heat dissipation function, but facilitates the solder bonding of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy, the metal layer 130 may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • FIG. 6 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 which are the base of the LED heat dissipation board according to the fourth embodiment of the present invention, are manufactured.
  • the heat dissipation fin may have a heat dissipation fin as described above with reference to FIG. 3.
  • the heat dissipation fins 200 are formed by plating all or a part of the heat dissipation fins 200 to include at least a portion (insertion portion) inserted into the insertion hole to form solder material films 270 and 270a.
  • the soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the whole of the heat dissipation fin 200 is plated 270 and a portion that is plated 270a. When the solder material layers 270 and 270a are plated on a portion of the heat dissipation fin 200, the entirety of the remaining portions except for the upper surface of the head of the heat dissipation fin 200 is plated.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with an LED chip or a module.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 200 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • a metal film 130a is formed on an upper surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 (a portion extending from the insertion hole to a part of the upper surface of the printed circuit board).
  • the metal film 130a may be formed by plating or other methods well known to those skilled in the art.
  • the metal film 130a is for facilitating attachment of solder when soldering is performed in a subsequent process.
  • the metal layer 130a is not electrically connected to an electrode pattern or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • the radiating fins 200 having the soldering material layers 270 and 270a are inserted into the insertion holes 120.
  • solder material layers 270 and 270a When the heat sink fin 200 is inserted into the insertion hole 120, the solder material layers 270 and 270a come into contact with the entire interior of the insertion hole 120. The soldering material films 270 and 270a also contact the metal film 130a formed on the upper surface of the printed circuit board 100.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 200 and the metal layer 130a are solder-coupled by the soldering material layers 270 and 270a by heating or the like.
  • FIG. 6D shows a coupling structure when the soldering material film 270 is formed on the entire heat sink fin 200, and a coupling structure when the soldering material film 270a is formed on a portion of the heat sink fin 200. It is shown in Figure 6e.
  • soldering material film plated on the head portion of the heat dissipation fin 200 may be attached or mounted by attaching an LED chip or module to the flat surface of the head portion in a subsequent process or by using the soldering material film during mounting. will be. This case would be possible if the LED chip attached was not temperature sensitive.
  • a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed circuit board 100. This is to solve the height deviation or the inclination of the fin, which may occur during the insertion or during the soldering process of the heat dissipation fin 200, so as to maintain a constant propagation direction of the light of the plurality of arranged light sources.
  • the heat dissipation fin 200 may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the head through the planarization process.
  • the heat radiation fin 200 and the metal film 130a or the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat radiation fin 200 and the insertion hole 120 are combined. ) Can minimize the occurrence of water, gas, bubbles that can be generated in the coupling portion of the). In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting the bottom surface of the printed circuit board 100 by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 200 may be further performed before the soldering process.
  • the metal film 130 performs the heat dissipation function, but facilitates the solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy, the metal layer 130a may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • FIG. 5 and 6 illustrate a structure and a manufacturing process of the LED heat dissipation board formed by inserting the heat dissipation fin 200 downward from the upper portion of the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fin 200 may be inserted into the upper direction from the bottom of the printed circuit board 100 to manufacture the LED heat dissipation board.
  • the heat dissipation fin 250 when the heat dissipation fin 250 is coupled by the manufacturing process of FIG. 5, the heat dissipation fin 220 and the printed circuit board 100 are the heat dissipation fin 220 and the printing. It has a structure that is soldered through the contact portion of the circuit board 100.
  • the metal film 130 When the metal film 130 is present, the metal film 130 has a structure in which the metal film 130 and the heat dissipation fins 200 are soldered to each other.
  • the heat dissipation fins 210 when the heat dissipation fins 210 are coupled by the manufacturing process of FIG. 6, the heat dissipation fins 210 and the printed circuit board 100 are lower than the printed circuit boards 100. It has a structure that is soldered through the surface and the contact surface of the head portion of the heat dissipation fin (210).
  • the metal film 130a when the metal film 130a is formed, the metal film 130a may be a lower surface of the printed circuit board 100 adjacent to the insertion hole 120 (a portion extending from the insertion hole to a part of the lower surface of the printed circuit board).
  • the heat dissipation fin 210 and the printed circuit board 100 have a structure in which the heat dissipation fin 210 and the printed circuit board 100 are soldered to each other through a contact surface of the head of the metal film 130a and the heat dissipation fin 210.
  • the LED chip or the module is mounted on the head of the heat dissipation fin 200 in a subsequent process.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 (the heat dissipation fin is formed on the printed circuit board). Mounted on the top surface). Therefore, in the case of FIG. 11, after the heat radiation fin 200 is inserted and the soldering process is performed, the top surface of the heat radiation fin 200 and the top surface of the printed circuit board 100 are the same through a planarization process such as polishing. It can be located on a plane.
  • FIG. 7 is a view showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the metal film 130 is disposed inside the insertion hole 120 of the printed circuit board 100 formed by the process of FIGS. 1A and 1B or adjacent to the insertion hole 120. Form. Its structure is the same as the case described in FIGS. 1A and 1B. In addition, the heat radiation fin 200 having the structure as shown in FIG. 3 is inserted into the insertion hole 120 in which the metal film 130 is formed. The shape of the metal film may also be the case of FIG. 2. The metal film 130 may not be formed.
  • the heat dissipation fin 200 and the printed circuit board 100 are soldered to each other through a method of immersing a desired portion for solder bonding in a molten solder or a solder bath in which a soldering material is melted, or a reflow process.
  • the lower surface of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easily soldered and coupled, but in some cases the upper surface and the heat dissipation fin 200 of the printed circuit board 100 It is also possible to solder joint the parts in contact.
  • a process of soldering a portion where the heat dissipation fin 200 is in contact with the printed circuit board 100 using a direct iron may be used.
  • a planarization process may be performed on an upper surface or a lower surface of the printed circuit board 100. This is to solve the height deviation or the inclination of the fin, which may occur during the insertion or during the soldering process of the heat dissipation fin 200, so as to maintain a constant propagation direction of the light of the plurality of arranged light sources.
  • the heat dissipation fin 200 may have a head as shown in FIG. 12 or 13 by planarizing the upper surface of the head, or removing all of the head through the planarization process.
  • the heat radiation fins 200 and the metal film 130 or the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat radiation fins 200 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It is possible to minimize the generation of water, gas, bubbles that may occur in the site. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • the heat dissipation fins 200 and the through a method of immersing a desired portion of the solder bonding to the molten metal or the solder bath in the structure of Figure 7 melt or solder bath, or the reflow (reflow) process instead of adopting a soldering coupling method of the printed circuit board 100, a method of securing adhesion by plating the entire printed circuit board 100 into which the heat dissipation fins 200 are inserted with the soldering material may be used.
  • a metal film 130 is formed at an adjacent portion of the insertion hole 120 of the printed circuit board 100 formed by the process of FIGS. 1A and 1B. Its structure is the same as the case described in FIGS. 1A and 1B. In addition, the heat radiation fin 200 having the structure as shown in FIG. 3 is inserted into the insertion hole 120 in which the metal film 130 is formed. The shape of the metal film may also be the case of FIG. 2. The metal film 130 may not be formed.
  • a plating process using a soldering material is performed on the entire printed circuit board 100 into which the heat dissipation fins 200 are inserted.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • FIG. 8 is a sixth embodiment of the present invention, wherein the heat dissipation fins (except the heat dissipation fin 260 of FIG. 3 (f)) as shown in FIG. 3 are manufactured through the manufacturing process of FIGS. 1 and 2.
  • the coupling structure in the case of coupling to (100) is shown.
  • the structure of the insertion hole 120 is different from that of FIGS. 1 to 4.
  • the insertion hole 120 has an inner surface having a different diameter or width. That is, the insertion hole 120 is formed so that both the head portion and the insertion portion of the heat dissipation fin 200 are inserted, as described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the insertion hole 120 is formed such that the diameter or width of the upper portion of the inner surface is larger or smaller than the diameter or width of the lower portion of the inner surface.
  • the diameter or width of the upper portion of the inner surface of the insertion hole 120 is greater than the diameter or width of the lower portion of the inner surface
  • the insertion hole 120 has a diameter or width of an upper portion of an inner surface, and a lower portion of an inner surface of the insertion hole 120. It is formed to be smaller than the diameter or width.
  • the upper (or lower) inner surface of the insertion hole 120 is formed to correspond to the diameter or width of the head portion of the heat dissipation fin 200, and the lower (or upper) inner surface of the insertion hole 120 is the heat dissipation fin ( It is formed to correspond to the diameter or width of the insertion portion of 200).
  • the inner surface of the insertion hole 120 has a structure having a different diameter or width, and has a structure in which a step having a flat or constant slope is formed at a predetermined portion of the inner surface.
  • the heat radiation fin 200 should be configured to have a length including the head portion and the insertion portion at least as long as the thickness of the printed circuit board 100, will have a smaller length than the case of FIGS. .
  • the heat dissipation fin 200 having the structure as described above is prepared in the printed circuit board 100 having the structure of the insertion hole 120 as described above to manufacture the LED heat dissipation substrate by the method described in FIGS. 1 to 4. Done.
  • the insertion hole 120 having an inner surface structure having a different diameter or width is formed in the printed circuit board 100, and includes the entire inner surface of the insertion hole 120.
  • the metal layer 130 may be formed on a portion of the inner surface of the insertion hole 120.
  • the metal film 130 may be formed on the step forming portion of the inside of the insertion hole 120.
  • the metal film 130 is formed so as not to protrude to the upper surface of the printed circuit board 100.
  • a process of planarization may be necessary in a subsequent process such as polishing.
  • the metal layer 130 may be formed to improve soldering coupling and heat dissipation characteristics, and thus may not be formed as necessary.
  • solder cream (or cream solder) 140 is applied to all or part of the metal layer 130 or the solder material layer 140 is formed.
  • the solder cream (or cream solder) 140 is applied to the entire or part of the inner surface of the insertion hole 120 or the solder material layer 140 is formed.
  • the solder cream 140 or the solder material layer 140 may be formed on the step forming portion of the inside of the insertion hole 120.
  • the solder cream 140 may be applied or a solder material layer 140 may be formed.
  • the head and the insertion portion of the heat dissipation fin 220 are inserted into the insertion hole 120, and the heat dissipation fin 220 and the printed circuit board 100 are inserted into the insertion hole 120 by heating or the like.
  • the middle portion 220c of the heat dissipation fin 220 has a structure that is soldered through the whole or part.
  • the metal film 130 and the heat dissipation fin 220 have a structure in which the metal film 130 and the heat dissipation fin 220 are soldered to each other through the middle portion 220c of the heat dissipation fin 220.
  • FIGS. 8C and 8D illustrate a structure in which the heat dissipation fin 250 having the structure of FIG. 3E is inserted into the printed circuit board 100 with both the head part and the insert part being the same, and the manufacturing method thereof is the same as that of FIGS. 8A and 8B. Do.
  • FIGS. 8E and 8F show a structure in which both the head portion and the insertion portion of the heat dissipation fin 210 having the structure of FIG. 3A are inserted into the printed circuit board 100, and the manufacturing method is the same as that of FIGS. 8A and 8B. Do.
  • FIG. 8A to 8F illustrate the structure in which the heat dissipation fins 200 are inserted downward from the upper portion of the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fins 200 are disposed on the lower portion of the printed circuit board 100. It is also possible to be inserted in the upper direction at.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 and the upper surface of the printed circuit board 100 have a structure located on the same plane.
  • the heat dissipation fins 200 or the metal film 130 may be partially protruded from the upper surface of the printed circuit board 100 or the heat dissipation fins 200 through a planarization process such as polishing to reduce the height deviation.
  • the upper surface of the and the upper surface of the printed circuit board 100 may be located on the same plane. This is for the convenience of mounting the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the light source to be mounted.
  • the planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 refers to a portion adjacent to the upper surface of the printed circuit board 100 when the heat dissipation fin 200 is inserted, and the heat dissipation fin 200 is lower from the upper portion of the printed circuit board 100.
  • the heat radiation fin 200 is inserted in the upper direction from the lower portion of the printed circuit board 100 flat adjacent to the insertion portion of the heat radiation fin 200 can mean cotton.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 may mean a portion exposed to the upper portion of the printed circuit board 100 when inserted into the printed circuit board 100.
  • FIG. 9 is according to the seventh embodiment of the present invention, and the heat dissipation fins (except the heat dissipation fins 260 of FIG. 3 (f)) as shown in FIG. 3 are printed circuit boards through the manufacturing process of FIGS. 5 and 6.
  • the coupling structure in the case of coupling to (100) is shown.
  • the heat dissipation fins 200 having all the structures shown in FIG. 3 are applicable, but only the case of FIG. 3A has been described as an example.
  • the structure of the insertion hole 120 is different from that of FIGS. 5 to 6.
  • the insertion hole 120 has an inner surface having a different diameter or width. That is, the insertion hole 120 is formed so that both the head portion and the insertion portion of the heat dissipation fin 200 are inserted, as described with reference to FIGS.
  • the insertion hole 120 is formed such that the diameter or width of the upper portion of the inner surface is larger or smaller than the diameter or width of the lower portion of the inner surface.
  • the diameter or width of the upper portion of the inner surface of the insertion hole 120 is greater than the diameter or width of the lower portion of the inner surface
  • the insertion hole 120 has a diameter or width of an upper portion of an inner surface, and a lower portion of an inner surface of the insertion hole 120. It is formed to be smaller than the diameter or width.
  • the upper (or lower) inner surface of the insertion hole 120 is formed to correspond to the diameter or width of the head portion of the heat dissipation fin 200, and the lower (or upper) inner surface of the insertion hole 120 is the heat dissipation fin ( It is formed to correspond to the diameter or width of the insertion portion of 200).
  • the inner surface of the insertion hole 120 has a structure having a different diameter or width, and has a structure in which a step having a flat or constant slope is formed at a predetermined portion of the inner surface.
  • the heat radiation fin 200 should be configured to have a length including the head portion and the insertion portion at least as long as the thickness of the printed circuit board 100, will have a smaller length than in the case of FIGS. .
  • the heat dissipation fin 200 having the structure as described above is prepared in the printed circuit board 100 having the structure of the insertion hole 120 as described above to manufacture the LED heat dissipation substrate by the method described in FIGS. Done.
  • FIG. 9a and 9b show the structure of the LED heat-radiation substrate manufactured by the manufacturing method described in Figure 5
  • Figures 9c and 9d shows the structure of the LED heat dissipation substrate manufactured by the manufacturing method described with reference to FIG. .
  • an insertion hole 120 having an inner surface structure having different diameters or widths is formed in the printed circuit board 100, so as to include the entire inner surface of the insertion hole 120, or
  • the metal layer 130 is formed on a portion of the inner surface of the insertion hole 120.
  • the metal film 130 may be formed on the step forming portion of the inside of the insertion hole 120.
  • the metal film 130 is formed so as not to protrude to the upper surface of the printed circuit board 100.
  • the metal film 130 or the heat dissipation fin 200 is formed to protrude to the upper surface of the printed circuit board 100 or as a method for reducing the height deviation, a process of flattening by a method such as polishing in a subsequent process may be necessary. .
  • the lower surface of the printed circuit board 100 may also be planarized.
  • the metal film 130 may be formed to improve soldering coupling and heat dissipation characteristics, and thus may not be formed as necessary.
  • the heat dissipation fins 200 are formed by plating all or a part of the heat dissipation fins 200 so as to include at least portions (heads and inserts) inserted into the insertion holes 120 to form solder material films 270 and 270a. .
  • the soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the whole of the heat dissipation fin 200 is plated 270 and a portion that is plated 270a. When the solder material layers 270 and 270a are plated on a portion of the heat dissipation fin 200, the entirety of the remaining portions except for the upper surface of the head of the heat dissipation fin 200 is plated.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • the soldering material layers 270 and 270a come into contact with the entire interior of the insertion hole 120 (when the metal layer is formed). do.
  • the heat dissipation fin 220 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled to each other through the middle portion 220c of the heat dissipation fin 220 or the whole inside the insertion hole 120 by a method such as heating.
  • a method such as heating.
  • the metal film 130 and the heat dissipation fin 220 are soldered to each other through some or all of the heat dissipation fin 200.
  • FIGS. 9A to 9D illustrate the structure in which the heat dissipation fin 200 is inserted downward from the upper portion of the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fin 200 is disposed at the lower portion of the printed circuit board 100. It is also possible to be inserted in the upper direction at.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 and the upper surface of the printed circuit board 100 have a structure located on the same plane.
  • the heat dissipation fins 200 or the metal film 130 may be partially protruded from the upper surface of the printed circuit board 100 or the heat dissipation fins 200 through a planarization process such as polishing to reduce the height deviation.
  • the upper surface of the and the upper surface of the printed circuit board 100 may be located on the same plane. This is to facilitate the mounting of the LED chip or module in the subsequent process, and to maintain a constant traveling direction of the light of the mounted light source.
  • the planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100.
  • the upper surface of the heat dissipation fin 200 refers to a portion adjacent to the upper surface of the printed circuit board 100 when the heat dissipation fin 200 is inserted, and the heat dissipation fin 200 is lower from the upper portion of the printed circuit board 100.
  • the heat radiation fin 200 is inserted in the upper direction from the lower portion of the printed circuit board 100 flat adjacent to the insertion portion of the heat radiation fin 200 can mean cotton.
  • soldering material film 270 when the soldering material film 270 is formed on the entire heat sink fin 200, the solder material film 270 plated on the upper surface of the head of the heat sink fin 200 in a subsequent process. ) An additional process may be required. However, when it is not necessary to remove the soldering material film plated on the head portion of the heat dissipation fin 200 may not be removed.
  • soldering material film plated on the head portion of the heat dissipation fin 200 may be attached to or mounted on the upper flat surface of the head portion in a subsequent process or by using the soldering material film on mounting. . This case would be possible if the LED chip attached was not temperature sensitive.
  • a process of riveting the bottom surface of the printed circuit board 100 by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 200 may be further performed before the soldering process.
  • the metal film 130 performs the heat dissipation function, but facilitates the solder bonding of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 200 is easy, the metal layer 130 may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • 12 to 16 illustrate embodiments of manufacturing the LED heat dissipation substrate using the heat dissipation fin 260 having the structure of FIG. 3F.
  • FIG. 12 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat radiation board according to the eighth embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin, which are the base of the LED heat dissipation board, according to the eighth embodiment of the present invention are manufactured.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with the LED chip.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 260 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • a solder cream (or cream solder) 140b is applied to a part or the entire inner wall of the insertion hole 120 or a material film 140b for soldering is formed.
  • the soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
  • solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
  • the heat radiation fin 260 is inserted into the insertion hole 120 after the application of the solder cream or the formation of the solder material layer 140b.
  • the heat dissipation fin 260 includes only the insertion portion 260b which is a portion inserted into the insertion hole 120 without the head portion.
  • the insertion portion has a size corresponding to the diameter or width of the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fins 260 may be inserted in an upper direction or a lower direction of the printed circuit board 100.
  • the outer surface of the heat dissipation fin 260 comes into contact with the solder cream-coated portion or the solder material film 140.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 260 and the inner surface of the insertion hole 120 are solder-coupled by the solder cream or the material layer 140b for soldering by heating or the like.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100. In the case of the heat dissipation fin 260, the planarization process may be performed before being inserted into the insertion hole.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It can minimize the occurrence of moisture, gas, and bubbles. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting with the bottom surface of the printed circuit board 100 may be further performed by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 260 before the soldering process.
  • FIG. 13 is a process flowchart showing a method of manufacturing an LED heat dissipation substrate according to a ninth embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin 260 which are the base of the LED heat dissipation board, according to the ninth embodiment of the present invention are manufactured.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with the LED chip.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 260 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • the metal film 130 is formed on a part or the entire inner wall of the insertion hole 120.
  • the metal layer 130 is intended to facilitate the attachment of solder when the soldering operation is performed in a subsequent process.
  • the metal layer 130 is formed so as not to be electrically connected to an electrode pattern or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • solder cream (or cream solder) 140b is applied or the solder material layer 140b is formed on the metal layer 130.
  • the soldering material film may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, and Sn and Sb alloys.
  • solder cream may be a solder cream well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
  • the heat radiation fin 260 is inserted into the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fin 260 includes only the insertion portion 260b which is a portion inserted into the insertion hole 120 without the head portion.
  • the insertion portion has a size corresponding to the diameter or width of the insertion hole 120.
  • the heat dissipation fins 260 may be inserted in an upper direction or a lower direction of the printed circuit board 100.
  • the outer surface of the heat dissipation fin 260 comes into contact with the solder cream-coated portion or the solder material film 140.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 260 and the metal layer 130 are soldered to each other by the solder cream or the solder material layer 140b by heating or the like.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100. It has already been described that the planarization process may be performed before the heat radiation fin 260 is inserted into the insertion hole.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It can minimize the occurrence of moisture, gas, and bubbles. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting with the bottom surface of the printed circuit board 100 may be further performed by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 260 before the soldering process.
  • FIG. 14 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the tenth embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin 260 which are the base of the LED heat dissipation board, according to the tenth embodiment of the present invention are manufactured.
  • the heat dissipation fins 260 plate the whole or a part of the heat dissipation fins 260 so that at least a portion (insertion portion) inserted into the insertion hole is formed to form solder material layers 270 and 270a.
  • the soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the entire heat dissipation fin 260 is plated 270 and a part of the heat dissipation fin 260.
  • the solder material layers 270 and 270a are plated on a portion of the heat dissipation fin 260, the entirety of the remaining portions except for the upper surface of the heat dissipation fin 260 is plated. It also includes a case where only a portion of the side surface of the heat dissipation fin 260 is plated.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with the LED chip.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 260 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • the heat radiation fins 260 having the solder material layers 270 and 270a are inserted into the insertion holes 120.
  • the soldering material layers 270 and 270a come into contact with the whole or part of the insertion hole 120.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 260 and the inner surface of the insertion hole 120 are soldered to each other by the solder material layers 270 and 270a by heating or the like.
  • a coupling structure is shown in FIG. 14C when the soldering material film 270 is formed on the entire radiating fin 260, and a coupling structure when the soldering material film 270a is formed on a portion of the radiating fin 260. It is shown in Figure 14d.
  • soldering material film plated on the top surface of the heat dissipation fin 260 may be attached or mounted by attaching the LED chip in a subsequent process or by using the soldering material film at the time of mounting. This case would be possible if the LED chip attached was not temperature sensitive.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 may be generated at the coupling portion. It can minimize the generation of water, gas and bubbles. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting with the bottom surface of the printed circuit board 100 may be further performed by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 260 before the soldering process.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100. It has already been described that the planarization process may be performed before the heat radiation fin 260 is inserted into the insertion hole.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It can minimize the occurrence of moisture, gas, and bubbles. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • 15 is a process flowchart showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • a printed circuit board 100 and a heat dissipation fin 260 which are the base of the LED heat dissipation board according to the eleventh embodiment of the present invention are manufactured.
  • the heat dissipation fins 260 plate the whole or part of the heat dissipation fins 260 so that at least a portion (insertion portion) to be inserted into the insertion hole is formed to form solder material films 270 and 270a.
  • the soldering material layers 270 and 270a may be divided into a case where the entire heat dissipation fin 260 is plated 270 and a part of the heat dissipation fin 260.
  • the solder material layers 270 and 270a are plated on a portion of the heat dissipation fin 260, the entirety of the remaining portion except for the upper surface of the head of the heat dissipation fin 260 is plated. It also includes a case where only a portion of the side surface of the heat dissipation fin 260 is plated.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • the printed circuit board 100 is printed with a necessary circuit pattern including an electrode pad (not shown) which is an electrode pattern for electrical connection with the LED chip.
  • the electrode pad may have a structure in which gold (Au) or silver (Ag) is plated to smoothly perform electrical connection.
  • the printed circuit board 100 has a structure in which the insertion hole 120 is formed at a predetermined interval or at an arbitrary interval.
  • the insertion hole 120 is for the heat radiation fin 260 is inserted.
  • the insertion hole 120 may be formed in various structures according to the structure of the heat radiation fin is inserted into the insertion hole 120.
  • the insertion hole may also be formed to have a predetermined inclination to fit the inclination. It is also possible to form without.
  • the insertion hole 120 may be formed in advance, and the heat radiation fin may be manufactured according to the shape of the insertion hole 120.
  • a metal film 130 is formed on all or part of the inner wall surface of the insertion hole 120.
  • the metal layer 130 may be formed by plating or other methods well known to those skilled in the art.
  • the metal film 130 is intended to facilitate the attachment of solder when the soldering operation is performed in a subsequent process, and also to maximize the contact area between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fins and maximize the heat dissipation area. It is for.
  • the metal film 130 is formed to be connected to the heat dissipation plate. Heat is transmitted through the heat dissipation fins to be transferred to the heat dissipation plate through the metal film 130, thereby improving heat dissipation characteristics.
  • the metal film 130 may have a structure extending to a portion of the lower surface of the printed circuit board 100.
  • the metal layer 130 is not electrically connected to electrode patterns or circuit patterns (not shown) formed on the printed circuit board 100.
  • the heat dissipation fins 260 having the solder material layers 270 and 270a are inserted into the insertion holes 120.
  • the soldering material layers 270 and 270a contact the metal layer 130.
  • soldering process is performed in which the heat dissipation fin 260 and the metal layer 130 are solder-coupled by the soldering material layers 270 and 270a by heating or the like.
  • a coupling structure is shown in FIG. 15D when the soldering material film 270 is formed on the entire radiating fin 260, and a coupling structure when the soldering material film 270a is formed on a portion of the radiating fin 260. It is shown in Figure 15e.
  • soldering material film plated on the upper surface of the heat dissipation fin 260 may be attached or mounted using the soldering material film when attaching or mounting the LED chip. This case would be possible if the LED chip attached was not temperature sensitive.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • planarization process may also be performed on the bottom surface of the printed circuit board 100. It has already been described that the planarization process may be performed before the heat radiation fin 260 is inserted into the insertion hole.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It can minimize the occurrence of moisture, gas, and bubbles. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a process of riveting with the bottom surface of the printed circuit board 100 may be further performed by lengthening the insertion portion of the heat dissipation fin 260 before the soldering process.
  • the metal film 130 performs the heat dissipation function, but facilitates the solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 is easy, the metal layer 130 may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • 16 is a view showing a manufacturing method of the LED heat dissipation substrate according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • the metal film 130 is formed at an adjacent portion of the insertion hole 120 of the printed circuit board 100 formed by the process of FIGS. 13A and 13B. Its structure is the same as the case described in FIGS. 13A and 13B.
  • the heat radiation fin 260 having the structure as shown in FIG. 3F is inserted into the insertion hole 120 in which the metal film 130 is formed.
  • the shape of the metal film is the same as that described in FIG.
  • the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are soldered to each other through a method of immersing a desired portion for solder bonding in a molten solder or a solder bath in which a soldering material is melted, or a reflow process.
  • the lower surface of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 is easily soldered and coupled, but in some cases the upper surface of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 It is also possible to solder joint the parts in contact.
  • a process of soldering a portion where the heat dissipation fin 260 and the printed circuit board 100 are in contact using a direct iron may be used.
  • the heat dissipation fin 260 and the metal film 130 or the printed circuit board 100 are soldered and coupled, the heat dissipation fin 260 and the insertion hole 120 are coupled to each other. It is possible to minimize the generation of water, gas, bubbles that can be generated at the site. In addition, a heat dissipation substrate having excellent heat dissipation characteristics can be obtained.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • a planarization process such as polishing the upper surface of the printed circuit board 100 and the upper surface of the heat dissipation fin 260 (a portion exposed to the upper surface of the printed circuit board) is positioned on the same plane is performed.
  • the metal film 130 performs the heat dissipation function, but facilitates the solder bonding between the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 (strong adhesion force). Therefore, if solder bonding of the printed circuit board 100 and the heat dissipation fin 260 is easy, the metal layer 130 may not be formed in order to simplify the process and reduce the cost.
  • the heat dissipation fin 260 and the method through the method of immersing the desired portion for solder bonding in the molten melt or solder bath in the structure of Figure 13, or reflow (reflow) process;
  • a method of securing adhesion by plating the entire printed circuit board 100 into which the heat dissipation fins 260 are inserted may be plated with the soldering material.
  • the metal film 130 is formed at an adjacent portion of the insertion hole 120 of the printed circuit board 100. Its structure is the same as the case described in FIGS. 13A and 13B.
  • the heat dissipation fin 260 having the structure as shown in FIG. 3 is inserted into the insertion hole 120 in which the metal film 130 is formed.
  • the shape of the metal film is the same as that described in FIG.
  • the metal film 130 may not be formed as shown in FIG. 14.
  • a plating process using a soldering material is performed on the entire printed circuit board 100 into which the heat dissipation fins 200 are inserted.
  • the soldering material may include all metals having a low melting point, including Sn, Sn and Pb alloys, Sn and Ag alloys, Sn and Sb alloys, and the like.
  • the plating method may be performed by a plating method well known to those skilled in the art, or by dipping in a molten metal in which the soldering material is melted.
  • a planarization process of polishing the upper or lower surface of the printed circuit board into which the heat dissipation fins are inserted may be further performed.

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Abstract

본 발명은 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 크림솔더를 도포하거나 솔더링용 물질막을 형성하는 제3단계와; 상기 방열핀의 적어도 일부는 상기 크림솔더가 도포된 부분 또는 솔더링용 물질막과 접촉하도록, 상기 삽입홀에 상기 방열핀을 삽입하는 제4단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제5단계를 구비한다. 본 발명에 따르면, 방열핀과 인쇄회로기판의 밀착력확보가 가능하며 수분이나 가스를 차단할 수 있게 된다.

Description

LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조
본 발명은 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 방열핀과 인쇄회로기판이 솔더링 결합되어 밀착력확보, 및 수분이나 가스를 차단할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것이다.
최근 인쇄회로기판(PCB)은 내열성이 강화된 재료의 적용과 정밀한 회로형성기술이 적용되면서, 반도체 패키지를 실장하는 기판으로서의 본래용도를 넘어 종래의 리드프레임과 세라믹 패키지를 대체하여 반도체 패키지 자체의 기판소재로까지 사용이 확대되고 있다.
인쇄회로기판을 반도체 패키지의 기판소재로 사용하는 경우에는 소형화 및 정밀 복합회로의 내장이 용이하고 공정단축 및 생산성 향상 등의 효과가 있다.
그러나 플라스틱 재질의 인쇄회로기판은 반도체 칩을 직접 실장하는 기판으로서 사용되는 경우에, 금속의 리드프레임이나 세라믹 기판에 비해 방열효율이 좋지 않기 때문에 고방열이 요구되는 반도체 패키지 재료로써는 적합하지 않다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 방열수단을 구비한 인쇄회로기판의 개발이 다각도로 시도되어 왔다.
이러한 방열수단을 구비한 종래의 인쇄회로기판의 예로는, 인쇄회로기판의 반도체 칩을 안착할 부분에 미세한 관통홀을 다수 형성하고, 관통홀에 방열특성이 있는 재료를 충진하는 방법으로 제조된 인쇄회로기판이 있다. 그러나 이러한 방식으로 제조된 인쇄회로기판이나 이러한 인쇄회로기판을 이용하여 제조된 발광다이오드 패키지는 사출작업이 난해하고 미세한 관통홀을 통해 방열효과의 탁월성을 기대하지는 못한다는 문제점이 있었다.
이외에도 일반적인 인쇄회로기판에 제3의 매개재료나 수단을 이용하여 별개의 금속방열판을 부착하여 방열 특성을 확보하고자 하여왔다.
그러나 이러한 종래의 방법들은 우수한 방열특성을 가질 수 없으며, 조명을 위한 발광다이오드 패키지 등에 사용되기에는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 방열핀을 인쇄회로기판에 삽입한 경우에 밀착력확보, 및 수분이나 가스를 차단할 수 있는 LED 방열기판의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 방열효과가 우수하고 제조가 간단하며 제조비용이 적은 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광원의 광 진행방향을 일정하게 유지할 수 있는 LED 방열기판의 구조 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 크림솔더를 도포하거나 솔더링용 물질막을 형성하는 제3단계와; 상기 방열핀의 적어도 일부는 상기 크림솔더가 도포된 부분 또는 솔더링용 물질막과 접촉하도록, 상기 삽입홀에 상기 방열핀을 삽입하는 제4단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제5단계를 구비한다.
상기 제2단계 이후 상기 제3단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비하며, 상기 제3단계의 크림솔더 도포 또는 솔더링용 물질막은 상기 금속막의 일부 또는 전체에 형성될 수 있다.
상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가질 수 있다.
상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제4단계와 상기 제5단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제5단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하고, 상기 삽입홀에 삽입되는 부위가 적어도 포함되도록 상기 방열핀의 전체 또는 일부를 솔더링용 물질로 도금하는 제1단계와; 도금된 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와; 상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제3단계를 구비한다.
상기 제1단계 이후 상기 제2단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가질 수 있다.
상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록, 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제2단계와 상기 제3단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 제3단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와; 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판을 납조에 담그거나 리플로우(reflow)공정을 이용하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제4단계를 구비한다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와; 상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와; 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와; 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 솔더링용 물질로 도금하는 제4단계를 구비한다.
상기 제3단계와 제4단계 사이 또는 상기 제4단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 LED 방열기판의 구조는, 적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분들 중 적어도 하나의 접촉부분은 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판에 강제압입되는 방식으로 결합되는 구조를 가지거나, 상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합되는 구조를 가질 수 있다.
상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가질 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 LED 방열기판의 구조는, 적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과; 상기 적어도 하나의 삽입홀의 내부면에 형성된 금속막과; 상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되, 상기 방열핀과 상기 금속막의 접촉부분들 중 적어도 일부는 솔더링 결합되는 구조를 가질 수 있다.
상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 열전도성 및 전기전도성이 우수한 방열핀을 삽입함에 의해 LED 소자에 대한 효과적인 방열이 가능하다. 또한 방열핀과 인쇄회로기판의 밀착력확보가 가능하며 수분이나 가스를 차단할 수 있게 된다. 또한 인쇄회로기판의 상하면에 돌출된 방열핀의 돌출부를 연마하여 평탄화 함으로써 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 3은 도 1 및 도 2의 방열핀의 구조를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1 및 도 2에서의 도 3의 방열핀의 결합구조를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 LED 방열기판의 제조공정 도면이고,
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 10은 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따라 제조된 LED 방열기판의 다른 구조를 나타낸 도면이고,
도 11은 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따라 제조된 LED 방열기판의 다른 구조를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 14는 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 15는 본 발명의 제11실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이고,
도 16은 본 발명의 제12실시예에 따른 LED 방열기판의 제조 공정순서도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 LED모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 복수개로 형성되어 있는 구조를 가진다. 복수의 삽입홀(120)은 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성될 수 있다.
상기 삽입홀(120)은 방열핀이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다. 상기 방열핀은 상기 삽입홀(120)에 삽입되기 전에 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상부면 또는 하부면을 평탄화할 수 있다.
이는 상기 방열핀의 상부면의 높이 편차를 줄여, 상기 방열핀의 상부면에 놓이는 광원(예를 들면 LED 칩, LED 모듈 등)의 광 진행방향을 일정하게 유지하기 위함이고, 광원의 부착 등을 용이하게 하기 위함이다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 부분에 금속막(130)이 형성된다.
도면에서는 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 모두에 상기 금속막(130)이 형성되는 것으로 표현하였다.
상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다.
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다.
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130)상의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포한다. 이와 달리 상기 금속막(130)의 일부 또는 전체에 솔더링용 물질막(140)을 형성하는 것도 가능하다.
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림이 도포 또는 솔더링용 물질막(140) 형성 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(200)을 삽입한다. 상기 방열핀(200)은 헤드부와, 상기 헤드부보다는 작은 직경 또는 폭으로 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부로 구분된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.
상기 방열핀(200)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된다. 다른 실시예에 따르면 상기 방열핀(200)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다.
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 헤드부의 하부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.
이 경우 상기 방열핀은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.
본 발명의 제1실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140)은 인쇄회로기판(100)의 상부면 중 상기 삽입홀(120)의 인접부위 또는 상기 삽입홀(120)의 내부면에 도포 또는 증착(도금)될 것이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 방열핀이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
상기 방열핀은 상기 삽입홀(120)에 삽입되기 전에 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상부면 또는 하부면을 평탄화할 수 있다.
이는 상기 방열핀의 상부면의 높이 편차를 줄여, 상기 방열핀의 상부면에 놓이는 광원(예를 들면 LED 칩, LED 모듈 등)의 광 진행방향을 일정하게 유지하기 위함이고, 광원의 부착 등을 용이하게 하기 위함이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분)에 금속막(130a)이 형성된다. 상기 금속막(130a)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.
상기 금속막(130a)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 금속막(130a)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않도록 형성된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130)상의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포한다.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림이 도포된 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(200)을 삽입한다. 상기 방열핀(200)은 헤드부와, 상기 헤드부보다는 작은 직경 또는 폭으로 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부로 구분된다.
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 헤드부의 하부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140a)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a)이 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a) 또는 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.
이 경우 상기 방열핀은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.
본 발명의 제2실시예에서 상기 금속막(130a)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130a)은 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 솔더크림 또는 솔더링용 물질막(140a)은 인쇄회로기판(100)의 상부면 중 상기 삽입홀(120)의 인접부위 또는 상기 삽입홀(120)의 내부면에 도포 또는 증착(도금)될 것이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 적용되는 방열핀(210,220,230,240,250,260, 통칭하는 경우 '200')의 구조를 나타낸 것이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(210)은 헤드부(210a)와 상기 헤드부(210a)에서 연장되어 형성되며, 상기 헤드부(210a)보다는 작은 직경 또는 폭으로, 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응되어 형성되는 삽입부(210b)를 가진다. 상기 삽입부(210b)의 길이는 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께에 대응하는 길이로써, 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지게 된다. 상기 방열핀(210)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(220)은 헤드부(220a), 중간부(220c), 삽입부(220b)를 가진다. 상기 헤드부(220a) 및 상기 삽입부(220b)는 도 3a의 헤드부(210a) 및 삽입부(210b)와 동일한 구조를 가진다. 다만 상기 헤드부(220a)의 두께는 도 3a의 헤드부(210a)보다 작을 수 있다.
상기 중간부(220c)는 상기 헤드부(220a)와 상기 삽입부(220b)를 연결하고 상기 헤드부(220a)에서 상기 삽입부(220b) 쪽으로 갈수록 일정각도로 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지게 된다.
상기 중간부(220c)는 상기 방열핀(220)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한 이후에 수행되는 솔더링 공정에서 솔더링 결합이 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 방열핀(220)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(230)은 헤드부(230a), 중간부(230c), 삽입부(230b), 말단부(230d)를 가진다. 상기 방열핀(230)의 헤드부(230a), 중간부(230c), 삽입부(230b)의 구조는 도 3b의 구조와 동일하다.
상기 말단부(230d)는 상기 삽입부(230b)에서 연장되는 부분으로써, 상기 삽입부(230b)와 동일한 직경으로 연장될 수도 있고, 약간 작은 직경으로 연장되는 구조도 가능하다. 상기 말단부(230d)는 상기 방열핀(230)이 상기 삽입홀(120)에 삽입된 이후에, 상기 방열핀(230)과 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면이 리벳결합되기 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 방열핀(230)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(240)은 헤드부(240a), 중간부(240c), 삽입부(240b), 말단부(240d)를 가진다. 상기 방열핀(240)의 헤드부(240a), 중간부(240c), 삽입부(240b)의 구조는 도 3c의 구조와 동일하다.
상기 말단부(240d)는 상기 삽입부(240b)에서 연장되는 부분으로써, 상기 삽입부(240b)와 동일한 직경으로 연장될 수도 있고, 약간 작은 직경으로 연장되는 구조도 가능하다. 상기 말단부(240d)는 상기 방열핀(240)이 상기 삽입홀(120)에 삽입된 이후에, 상기 방열핀(240)과 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면이 리벳결합되기 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 말단부(240d)는 리벳결합의 용이성을 위해, 내부에 상기 삽입부(240b)의 길이방향으로 일정깊이를 가지는 홈이 형성된다. 이는 상기 방열핀(240)을 상기 삽입홀(120)에 삽입 또는 압입한 후 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면에서 강한 충격으로 리벳팅을 수행하는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(240)이 기계적 접촉이 용이하도록 하기 위함이다.
상기 방열핀(240)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(250)은 헤드부(250a), 중간부(250c), 삽입부(250b)를 가진다. 상기 헤드부(250a) 및 상기 삽입부(250b)는 도 3a의 헤드부(250a) 및 삽입부(250b)와 동일한 구조를 가진다. 다만 상기 헤드부(250a)의 두께는 도 3a의 헤드부(210a)보다 작을 수 있다.
상기 중간부(250c)는 상기 헤드부(250a)와 상기 삽입부(250b)를 연결하고 상기 헤드부(250a)에서 상기 삽입부(250b) 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 형성된다. 상기 중간부(250c)는 상기 방열핀(250)를 상기 삽입홀(120)에 삽입한 이후에 수행되는 솔더링 공정에서 솔더링 결합이 용이하도록 하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 중간부(250c)의 단차형성부분이 솔더크림(140) 또는 솔더링용 물질막(140)과 접촉하도록 형성된다.
상기 방열핀(250)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 3a 내지 도 3e의 상기 방열핀(200)의 상기 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 형성되며, 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)가 상기 방열핀(200)의 상부 또는 하부에 위치되는 구조를 가진다. 도 3a 내지도 3e에서는 상기 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)가 상기 방열핀(200)의 상부에 위치되고 삽입부(210b,220b,230b,240b,250b)가 상기 방열핀(200)의 하부에 위치되는 구조가 도시되어 있으며, 이와달리 상기 방열핀(200)은 상부 부분이 삽입부(210b,220b,230b,240b,250b)를 구성하고, 하부부분이 헤드부(210a,220a,230a,240a,250a)(200)를 구성하도록 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(260)은 헤드부를 구비함이 없이 삽입부(260b)만을 구조를 가진다. 상기 삽입부(260b)는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응되는 사이즈를 가지며, 상기 삽입부(260b)의 길이는 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께에 대응하는 길이로써, 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께 만큼의 길이를 가지게 된다.
상기 방열핀(260)의 상부면 또는 하부면은 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 실장되기 위한 상부평탄면을 가지도록 하기 위하여 연마 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
이외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 구조의 방열핀이 본 발명에 적용될 수 있다.
도 4 및 도 10은 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들을 도 1 및 도 2의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 4는 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타낸 것이고, 도 10은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입된 구조를 나타낸 것이다.
도 3a의 방열핀(210)의 결합구조는 도 1 및 도 10(e,f)에 나타나 있으며, 대표적으로 도 3b의 방열핀(220) 및 도 3e의 방열핀(250)이 인쇄회로기판(100)에 결합된 구조가 도 4 및 도 10(a,b,c,d)에 도시되어 있다.
도 4a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 도 1의 제조공정에 의해 방열핀(220)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 4b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(220)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130a)이 있는 경우에는 금속막(130a)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 4c 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 도 1의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(250)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(250)이 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 4d 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(250)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130a)이 있는 경우에는 금속막(130a)과 상기 방열핀(250)이 상기 방열핀(250)의 중간부(250c) 단차부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 10e 및 도 10f 에 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 2의 제조공정에 의해 방열핀(210)이 결합되는 경우에 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 4의 경우에는 후속공정에서 LED 칩이 상기 방열핀(200)의 헤드부에 실장되게 되나, 도 10의 경우에는 상기 방열핀(200)의 상부면(방열핀이 상기 인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)에 실장되게 될 것이다. 따라서 도 10의 경우에는 상기 방열핀(200)이 삽입되고 솔더링 공정이 수행된 이후에, 연마 등의 평탄화 공정을 통하여 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치하도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(200)을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 설명한 바와 같은 방열핀들이 가능하나 여기서는 대표적으로 도 3a에 도시된 구조를 통하여 설명한다.
그리고, 상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다.
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격이나 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(200)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면, 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분) 및 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀(120)에서 인쇄회로기판(100)의 하부면 일부까지 연장된 부분) 중에서 선택된 적어도 어느하나의 부분에 금속막(130)이 형성된다. 상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다.
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다.
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(200)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다.
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체에 접촉하게 된다. 경우에 따라 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 인쇄회로기판(100의 상부면에 형성된 금속막(130)과도 접촉할 수 있다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 방열핀(200) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 5d에 나타나 있고, 상기 방열핀(200) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 5e에 나타나 있다.
특히, 도 5d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 상부평탄면에 LED 칩이나 모듈을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다.
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(200)을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3에서 설명한 바와 같은 방열핀들이 가능하나 여기서는 대표적으로 도 3a에 도시된 구조를 통하여 설명한다.
그리고, 상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다.
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩이나 모듈과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(200)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 상부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 상부면 일부까지 연장된 부분)에 금속막(130a)이 형성된다. 상기 금속막(130a)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.
상기 금속막(130a)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 금속막(130a)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(200)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다.
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체에 접촉하게 된다. 그리고 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 인쇄회로기판(100의 상부면에 형성된 금속막(130a)과도 접촉한다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 방열핀(200) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 6d에 나타나 있고, 상기 방열핀(200) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 6e에 나타나 있다.
특히, 도 6d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 평탄면에 LED 칩이나 모듈을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다.
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130a) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130a)은 형성되지 않을 수 있다.
도 5 및 도 6은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되어 형성된 LED 방열기판의 구조 및 제조공정을 설명하고 있으나, 이와 달리, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하여 LED 방열기판을 제조하는 것도 가능하다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 도 5의 제조공정에 의해 방열핀(250)이 결합되는 경우에, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)의 접촉부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(200)의 접촉부분을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 도 6의 제조공정에 의해 방열핀(210)이 결합되는 경우에 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
물론 금속막(130a)이 형성되는 경우에는 금속막(130a)은 상기 삽입홀(120)에 인접한 인쇄회로기판(100)의 하부면(삽입홀에서 인쇄회로기판의 하부면 일부까지 연장된 부분)에 형성되고, 상기 방열핀(210)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 금속막(130a)과 상기 방열핀(210)의 헤드부의 접촉면을 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 5 및 도 6의 경우에는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈이 상기 방열핀(200)의 헤드부에 실장되게 되나, 도 11의 경우에는 상기 방열핀(200)의 상부면(방열핀이 상기 인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)에 실장되게 될 것이다. 따라서 도 11의 경우에는 상기 방열핀(200)이 삽입되고 솔더링 공정이 수행된 이후에, 연마 등의 평탄화 공정을 통하여 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 도 1a, 및 도 1b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 내부, 또는 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 1a,도 1b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(200)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 2의 경우도 가능하다. 그리고 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수도 있다.
이후 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하게 된다. 일반적으로 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(200)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것이 용이하나, 경우에 따라 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(200)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것도 가능하다.
다른 방법으로는 직접 인두를 사용하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)이 접촉되는 부분을 솔더링 하는 공정이 이용될 수도 있다.
상기 솔더링 공정이후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면 또는 하부면에 대한 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이는 방열핀(200)이 삽입시 또는 솔더링 공정 중에 발생될 수 있는 높이 편차나 핀의 기울어짐을 해소하여 다수가 배열된 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하도록 하기 위한 것이다.
이 경우 상기 방열핀(200)은 헤드부가 있는 경우에는 헤드부 상부면을 평탄화할 수도 있고, 평탄화공정을 통해 상기 헤드부 모두를 제거하여 도 12나 도 13과 같은 구조를 가지도록 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 제5실시예에 따르면, 상기 방열핀(200)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(200)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 7의 구조에서 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(200)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하는 방식을 채택하지 않고, 상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체를 상기 솔더링용 물질로 도금하여 밀착력을 확보하는 방법이 이용될 수 있다.
다시 설명하면, 다음과 같다.
도 1a, 및 도 1b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 1a,도 1b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(200)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 2의 경우도 가능하다. 그리고 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수도 있다.
상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체에 솔더링용 물질을 이용한 도금공정을 수행한다. 상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 것으로, 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들(도 3(f)의 방열핀(260) 제외)을 도 1 및 도 2의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 도 1 내지 도 4와 달리 삽입홀(120)의 구조가 다르다. 상기 삽입홀(120)은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면을 구비한다. 즉 상기 삽입홀(120)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 달리 상기 방열핀(200)의 헤드부 및 삽입부 모두가 삽입되도록 형성된다.
예를 들어, 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크거나 작도록 형성된다. 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부방향에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크도록 형성되고, 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부방향에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이, 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 작도록 형성되게 된다. 즉 상기 삽입홀(120)의 내부면 상부(또는 하부)는 상기 방열핀(200)의 헤드부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성되고, 상기 삽입홀(120) 내부면 하부(또는 상부)는 상기 방열핀(200)의 삽입부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성된다.
이에 따라 상기 삽입홀(120)의 내부면은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 구조를 가지며, 내부면의 일정부위에 평탄하거나 일정기울기를 가지는 단차가 형성된 구조를 가지게 된다.
이때의 상기 방열핀(200)은 헤드부 및 삽입부를 포함한 길이가 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이를 가지도록 구성되어야 하므로, 도 1 내지 도 4의 경우보다는 작은 길이를 가지게 될 것이다.
상술한 바와 같은 삽입홀(120)의 구조를 가지는 인쇄회로기판(100)에 상술한 바와 같은 구조를 가지는 방열핀(200)을 준비하여 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같은 방법으로 LED 방열기판을 제조하게 된다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)에 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면 구조의 삽입홀(120)을 형성하고, 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체를 포함하도록하거나 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 상기 금속막(130)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 금속막(130)이 형성될 수 있다. 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로는 돌출되지 않도록 형성된다. 상기 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로 돌출되어 형성된 경우에는 후속공정에서 연마 등의 방법으로 평탄화하는 공정이 필요할 수 있다.
물론 상기 금속막(130)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 솔더링 결합 및 방열특성을 좋게 하기 위한 것이므로, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.
이후 상기 금속막(130)의 전체 또는 일부에 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 형성되지 않는 경우에는 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체 또는 일부에 상기 솔더크림(또는 크림솔더)(140)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140)을 형성한다. 상기 솔더크림(140) 또는 솔더링용 물질막(140)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부 또는 금속막(130)의 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 상기 솔더크림(140)이 도포되거나 솔더링용 물질막(140)이 형성될 수 있다.
이후 상기 방열핀(220)의 헤드부 및 삽입부가 상기 삽입홀(120)에 삽입되고, 가열 등의 방법에 의해, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 삽입홀(120) 내부에서 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 8c 및 도 8d는 도 3e의 구조를 가지는 방열핀(250)을 헤드부 및 삽입부 모두가 상기 인쇄회로 기판(100)에 삽입된 구조를 나타낸 것으로, 도 8a 및 도 8b와 그 제조방법이 동일하다.
도 8e 및 도8f는 도 3a의 구조를 가지는 방열핀(210)의 헤드부 및 삽입부 모두가 상기 인쇄회로기판(100)에 삽입된 구조를 나타낸 것으로, 도 8a 및 도 8b와 그 제조방법이 동일하다.
도 8a 내지 도 8f은 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타내고 있으나, 이와 달리, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하는 것도 가능하다.
그리고 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면은 동일평면상에 위치되는 구조를 가진다.
제조공정에서 상기 방열핀(200)이나 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)이 상부면에서 일부 돌출되는 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치되도록 할 수 있다. 이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
여기서 상기 방열핀(200)의 상부면이란 삽입되는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 인접되는 부분을 의미하는 것으로, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 헤드부의 상부면이 될 수 있고, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 방열핀(200)의 삽입부에 인접된 평탄면을 의미할 수 있다.
즉 상기 방열핀(200)의 상부면이란 상기 인쇄회로기판(100)에 삽입되는 경우, 상기 인쇄회로기판(100)의 상부로 노출되는 부분을 의미할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 것으로, 도 3에 도시된 바와 같은 방열핀들(도 3(f)의 방열핀(260) 제외)을 도 5 및 도 6의 제조공정을 통하여 인쇄회로기판(100)에 결합한 경우의 결합구조를 나타낸 것이다. 상기 제7실시예에서는 상기도 3에 도시된 모든 구조의 방열핀들(200)이 적용가능하나, 도 3a의 경우만을 예로 들어 설명하였다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도 5 내지 도 6과 달리 삽입홀(120)의 구조가 다르다. 상기 삽입홀(120)은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면을 구비한다. 즉 상기 삽입홀(120)은 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 달리 상기 방열핀(200)의 헤드부 및 삽입부 모두가 삽입되도록 형성된다.
예를 들어, 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크거나 작도록 형성된다. 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부방향에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 크도록 형성되고, 상기 방열핀(120)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부방향에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 삽입홀(120)은 내부면의 상부의 직경 또는 폭이, 내부면의 하부의 직경 또는 폭보다 작도록 형성되게 된다. 즉 상기 삽입홀(120)의 내부면 상부(또는 하부)는 상기 방열핀(200)의 헤드부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성되고, 상기 삽입홀(120) 내부면 하부(또는 상부)는 상기 방열핀(200)의 삽입부의 직경 또는 폭에 대응하도록 형성된다.
이에 따라 상기 삽입홀(120)의 내부면은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 구조를 가지며, 내부면의 일정부위에 평탄하거나 일정기울기를 가지는 단차가 형성된 구조를 가지게 된다.
이때의 상기 방열핀(200)은 헤드부 및 삽입부를 포함한 길이가 적어도 상기 인쇄회로기판(100)의 두께만큼의 길이를 가지도록 구성되어야 하므로, 도 5 내지 도 6의 경우보다는 작은 길이를 가지게 될 것이다.
상술한 바와 같은 삽입홀(120)의 구조를 가지는 인쇄회로기판(100)에 상술한 바와 같은 구조를 가지는 방열핀(200)을 준비하여 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같은 방법으로 LED 방열기판을 제조하게 된다.
도 9a 및 도 9b는 도 5에서 설명한 제조방법을 통하여 제조된 LED방열기판의 구조를 나타낸 것이고, 도 9c 및 도 9d는 도 6을 통해 설명한 제조방법을 통하여 제조된 LED 방열기판의 구조를 나타낸 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)에 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 내부면 구조의 삽입홀(120)을 형성하고, 상기 삽입홀(120)의 내부면 전체를 포함하도록 하거나 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 상기 금속막(130)을 형성한다. 상기 금속막(130)이 상기 삽입홀(120)의 내부면 일부에 형성되는 경우에는 상기 삽입홀 내부(120)의 단차형성부분에 금속막(130)이 형성될 수 있다. 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로는 돌출되지 않도록 형성된다.
상기 금속막(130)이나 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면으로 돌출되어 형성된 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 후속공정에서 연마 등의 방법으로 평탄화하는 공정이 필요할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(100의 하부면도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
물론 상기 금속막(130)은 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같이, 솔더링 결합 및 방열특성을 좋게 하기 위한 것이므로, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다.
상기 방열핀(200)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부위(헤드부 및 삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(200)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(200)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(200)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(200)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다.
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
이후 상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체(금속막이 형성된 경우에는 금속막 전체)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해, 상기 방열핀(220)과 상기 인쇄회로기판(100)은 상기 삽입홀(120) 내부에서 상기 방열핀(220)의 중간부(220c) 부분 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다. 금속막(130)이 있는 경우에는 금속막(130)과 상기 방열핀(220)이 상기 방열핀(200)의 일부 또는 전체를 통하여 솔더링 결합되는 구조를 가진다.
도 9a 내지 도 9d는 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입된 구조를 나타내고 있으나, 이와 달리, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되도록 하는 것도 가능하다.
그리고 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면은 동일평면상에 위치되는 구조를 가진다.
제조공정에서 상기 방열핀(200)이나 금속막(130)이 상기 인쇄회로기판(100)이 상부면에서 일부 돌출되는 경우나 높이편차를 줄이기 위한 방법으로 연마 등의 평탄화 공정을 통해 상기 방열핀(200)의 상부면과 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면이 동일평면상에 위치되도록 할 수 있다. 이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
여기서 상기 방열핀(200)의 상부면이란 삽입되는 경우에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 인접되는 부분을 의미하는 것으로, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되는 경우에는 헤드부의 상부면이 될 수 있고, 상기 방열핀(200)이 상기 인쇄회로기판(100)의 하부에서 상부방향으로 삽입되는 경우에는 상기 방열핀(200)의 삽입부에 인접된 평탄면을 의미할 수 있다.
도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(200) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(200)의 헤드부 상부면에 도금된 솔더링용 물질막(270)을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.
추가적으로, 상기 방열핀(200)의 헤드부에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정의 상기 헤드부의 상부평탄면에 LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(200)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(200)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다.
도 12 내지 도 16은 도 3f의 구조를 가지는 방열핀(260)을 이용하여 LED 방열기판을 제조하는 실시예들을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 제8실시예에 따른 LED방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3f에서 설명하였다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 일부 또는 전체에 솔더크림(또는 크림솔더)(140b)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140b)을 형성한다.
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.
도 12c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림의 도포 또는 솔더링용 물질막(140b)의 형성 이후에 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(260)을 삽입한다. 상기 방열핀(260)은 도 3f에서 설명한 바와 같이, 헤드부가 없이 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부(260b)만으로 구성된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.
상기 방열핀(260)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되거나 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다.
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 방열핀(260)의 외부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 내부면이 상기 솔더크림 또는 상기 솔더링용 물질막(140b)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제8실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 LED방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제9실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3f에서 설명하였다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 13b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 일부 또는 전체에 금속막(130)을 형성한다.
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이다.
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않도록 형성된다.
도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 금속막(130) 상에 솔더크림(또는 크림솔더)(140b)을 도포하거나 솔더링용 물질막(140b)을 형성한다.
상기 솔더링용 물질막은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다.
상기 솔더크림은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 솔더크림이 이용될 수 있다.
도 13d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더크림의 도포 또는 솔더링용 물질막(140b)의 형성 이후에, 상기 삽입홀(120)에 상기 방열핀(260)을 삽입한다. 상기 방열핀(260)은 도 3f에서 설명한 바와 같이, 헤드부가 없이 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 부분인 삽입부(260b)만으로 구성된다. 상기 삽입부는 상기 삽입홀(120)의 직경 또는 폭에 대응하는 사이즈를 가진다.
상기 방열핀(260)은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에서 하부방향으로 삽입되거나 하부에서 상부방향으로 삽입되는 것도 가능하다.
상기 방열핀(200)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 방열핀(260)의 외부면이 상기 솔더크림이 도포된 부위 또는 솔더링용 물질막(140)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더크림 또는 상기 솔더링용 물질막(140b)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다
상술한 바와 같이, 본 발명의 제9실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3f에 도시된 구조로 이미 설명하였다.
그리고, 상기 방열핀(260)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(260)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다.
상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(260)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(260)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(260)의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. 또한 상기 방열핀(260)의 측면 일부에만 도금된 경우도 포함한다.
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(260)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다.
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 삽입홀(120)의 내부 전체 또는 일부와 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 내부면이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 방열핀(260) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 14c에 나타나 있고, 상기 방열핀(260) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 14d에 나타나 있다.
특히, 도 14c에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(260) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.
추가적으로, 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막은, 후속 공정에서 LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다
상술한 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
도 15는 본 발명의 제11실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도이다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제11 실시예에 따른 LED 방열기판의 기초가 되는 인쇄회로기판(100) 및 방열핀(260)을 제조한다.
상기 방열핀의 구조는 도 3f에 도시된 구조로 이미 설명한 바 있다.
상기 방열핀(260)은 상기 삽입홀에 삽입되는 부위(삽입부)가 적어도 포함되도록 상기 방열핀(260)의 전체 또는 일부를 도금하여 솔더링용 물질막(270,270a)을 형성한다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 방열핀(260)의 전체에 도금된 경우(270)와 일부에 도금된 경우(270a)로 나뉠 수 있다. 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 상기 방열핀(260)의 일부에 도금된 경우는, 상기 방열핀(260)의 헤드부의 상부면을 제외한 나머지 부분 전체가 도금된 경우를 포함한다. 또한 상기 방열핀(260)의 측면 일부에만 도금된 경우도 포함한다.
상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(100)에는 LED 칩과의 전기적 연결을 위한 전극패턴인 전극패드(미도시)를 포함하여 필요한 회로패턴이 인쇄되어 있다. 이때 상기 전극패드는 전기적 연결의 원활한 수행을 위해 금(Au) 또는 은(Ag) 등이 도금되어 있는 구조를 가질 수 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(100)에는 삽입홀(120)이 일정간격 또는 임의의 간격으로 형성되어 있는 구조를 가진다. 상기 삽입홀(120)은 상기 방열핀(260)이 삽입되기 위한 것이다. 상기 삽입홀(120)은 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 방열핀의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 방열핀의 상기 삽입홀(120)에 삽입되는 삽입부가 일정경사를 가지는 경우에는 그 경사에 맞도록 삽입홀 또한 일정경사를 가지도록 형성하는 것이 가능하며, 삽입부가 경사가 없는 경우에는 경사가 없이 형성하는 것도 가능하다. 다른 방법으로는 삽입홀(120)을 미리 형성하고, 삽입홀(120)의 형태에 맞춰 방열핀을 제조하는 것도 가능할 것이다.
도 15b에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(120)의 내부 벽면의 전체 또는 일부에 금속막(130)이 형성된다. 상기 금속막(130)은 도금이나 기타 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성이 가능하다.
상기 금속막(130)은 후속공정에서 솔더링 작업이 수행되는 경우, 솔더의 부착이 용이하도록 하기 위한 것이며, 또한 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀의 접촉면적을 극대화하고, 방열면적을 극대화하기 위한 것이다.
또한 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면(저면)에 후속공정에서 방열판(또는 방열층)(미도시)이 구비되는 경우에 상기 금속막(130)은 상기 방열판과 연결되도록 형성되며, 이에 따라 상기 방열핀을 통해 전달되는 열이 상기 금속막(130)을 통하여 상기 방열판으로 전달되도록 함에 의해 방열특성이 개선되게 된다. 이를 위해 상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 일부까지 연장 형성되는 구조를 가질 수 있다.
상기 금속막(130)은 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성된 전극패턴이나 회로패턴들(미도시)과는 전기적으로 연결되지 않는다.
도 15c에 도시된 바와 같이, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)이 형성된 상기 방열핀(260)을 상기 삽입홀(120)에 삽입한다.
상기 방열핀(260)이 상기 삽입홀(120)에 삽입되게 되면, 상기 솔더링용 물질막(270,270a)은 상기 금속막(130)에 접촉하게 된다.
이후 가열 등의 방법에 의해 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130)이 상기 솔더링용 물질막(270,270a)에 의해 솔더링 결합되는 솔더링 공정이 수행된다.
상기 방열핀(260) 전체에 상기 솔더링용 물질막(270)이 형성된 경우에 결합구조가 도 15d에 나타나 있고, 상기 방열핀(260) 일부에 상기 솔더링용 물질막(270a)이 형성된 경우의 결합구조가 도 15e에 나타나 있다.
특히, 도 15d에 도시된 바와 같이, 솔더링용 물질막(270)이 방열핀(260) 전체에 형성된 경우에는 후속공정에서 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거하는 공정이 추가로 필요할 수 있다. 다만 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막을 제거할 필요가 없는 경우에는 제거하지 않을 수도 있다.
추가적으로, 상기 방열핀(260)의 상부면에 도금된 솔더링용 물질막은, LED 칩을 부착하거나 실장시에 상기 솔더링용 물질막을 이용하여 부착 또는 실장하는 것이 가능할 것이다. 이 경우는 부착되는 LED 칩이 온도에 민감하지 않은 경우에 가능할 것이다.
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
이는 후속공정에서 LED 칩이나 모듈의 실장 편의성을 위한 것이고, 실장되는 광원의 광의 진행방향을 일정하게 유지하기 위한 것이다. 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면의 경우에도 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 방열핀(260)의 경우에도 상기 삽입홀에 삽입되기 전에 평탄화 공정이 수행될 수 있음은 이미 설명한 바 있다
상술한 바와 같이, 본 발명의 제11실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
다른 예로, 상기 솔더링 공정 전에 상기 방열핀(260)의 삽입부를 길게 하여 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 리벳결합하는 공정이 더 수행될 수 있다.
본 발명의 제11실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다.
도 16은 본 발명의 제12실시예에 따른 LED 방열기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 도 13a, 및 도 13b의 공정에 의해 형성된 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 13a,도 13b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3f에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(260)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 13에서 설명한 경우와 같다.
이후 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하게 된다. 일반적으로 상기 인쇄회로기판(100)의 하부면과 상기 방열핀(260)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것이 용이하나, 경우에 따라 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)이 접촉하는 부분을 솔더링 결합하는 것도 가능하다.
다른 방법으로는 직접 인두를 사용하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)이 접촉되는 부분을 솔더링 하는 공정이 이용될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 제12실시예에 따르면, 상기 방열핀(260)과 상기 금속막(130) 또는 인쇄회로기판(100)이 솔더링 결합되므로, 상기 방열핀(260)과 상기 삽입홀(120)의 결합부위에서 발생될 수 있는 수분이나 가스, 기포발생을 최소화할 수 있다. 또한 방열특성이 우수한 방열기판이 가능해진다.
상기 솔더링 공정 후에 상기 인쇄회로기판(100)의 상부면과 상기 방열핀(260)의 상부면(인쇄회로기판의 상부면으로 노출된 부분)이 동일평면상에 위치하도록 연마하는 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 제12실시예에서 상기 금속막(130)은 방열기능을 수행하면서도, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합을 용이하게(부착력을 강하게) 하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(100)과 상기 방열핀(260)의 솔더 결합이 용이하다면, 공정단순화 및 비용절감 차원에서 상기 금속막(130)은 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 13의 구조에서 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕 또는 납조에 솔더결합을 원하는 부분을 담그는 방식, 또는 리플로우(reflow)공정을 통하여 상기 방열핀(260)과 상기 인쇄회로기판(100)을 솔더링 결합하는 방식을 채택하지 않고, 상기 방열핀(260)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체를 상기 솔더링용 물질로 도금하여 밀착력을 확보하는 방법이 이용될 수 있다.
다시 설명하면, 다음과 같다.
도 13a, 및 도 13b의 공정에 의해 인쇄회로기판(100)의 삽입홀(120)의 인접부위에 금속막(130)을 형성한다. 이의 구조는 도 13a,도 13b에서 설명한 경우와 동일하다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 방열핀(260)을 상기 금속막(130)이 형성된 삽입홀(120)에 삽입한다. 상기 금속막의 형태는 도 13에서 설명한 경우와 같다. 그리고 상기 금속막(130)은 도 14와 같이 형성되지 않을 수도 있다.
상기 방열핀(200)이 삽입된 인쇄회로기판(100) 전체에 솔더링용 물질을 이용한 도금공정을 수행한다. 상기 솔더링용 물질은 Sn, Sn과 Pb의 합금, Sn과 Ag의 합금, Sn과 Sb의 합금 등을 포함하여 저용융점을 가지는 금속류는 모두 포함될 수 있다. 도금방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 도금방법이나, 상기 솔더링용 물질이 녹아있는 용탕에 디핑(dipping) 하는 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 도금공정 전 또는 상기 도금공정이 수행된 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정이 더 수행될 수 있다.
상술한 실시예들의 설명은 LED 칩, LED 모듈, COB(Chip On Board) 구조의 LED 모듈이나 칩 등에 적용하기 위한 것이나, 이외에도, 태양광 모듈 등 방열이 요구되는 모든 기판에 적용가능하다. 즉 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 적용이 가능하다고 판단되는 모든 방열기판에 적용이 가능하다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

Claims (24)

  1. 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:
    인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와;
    상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와;
    상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 크림솔더를 도포하거나 솔더링용 물질막을 형성하는 제3단계와;
    상기 방열핀의 적어도 일부는 상기 크림솔더가 도포된 부분 또는 솔더링용 물질막과 접촉하도록, 상기 삽입홀에 상기 방열핀을 삽입하는 제4단계와;
    상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제5단계를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계 이후 상기 제3단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 일부, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비하며, 상기 제3단계의 크림솔더 도포 또는 솔더링용 물질막은 상기 금속막의 일부 또는 전체에 형성됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 상기 삽입홀에 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제4단계와 상기 제5단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  8. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제5단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  9. 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:
    인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하고, 상기 삽입홀에 삽입되는 부위가 적어도 포함되도록 상기 방열핀의 전체 또는 일부를 솔더링용 물질로 도금하는 제1단계와;
    도금된 상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제2단계와;
    상기 방열핀을 가열하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1단계 이후 상기 제2단계 전에, 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 상부면, 상기 삽입홀의 내부면, 및 상기 삽입홀에서 연장되는 상기 인쇄회로기판의 하부면의 일부 중에서 선택된 적어도 하나의 부분에 금속막을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 방열핀은 헤드부와 삽입부로 구분되며, 상기 헤드부는 직경 또는 폭이 상기 삽입부보다 크도록 상기 방열핀의 상부 또는 하부에 위치되고, 상기 삽입부는 상기 삽입홀에 삽입되는 부분으로써 적어도 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지며, 상기 방열핀은 상기 헤드부가 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면에 위치되도록 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 헤드부와 상기 삽입부 사이에, 상기 헤드부와 상기 삽입부를 연결하는 중간부를 더 구비하며, 상기 중간부는 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가지거나, 상기 헤드부에서 상기 삽입부 쪽으로 갈수록 단차를 이루며 직경 또는 폭이 점점 작아지는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  13. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 삽입홀의 사이즈에 대응하는 직경 또는 폭을 가지는 삽입부만을 구비하며, 상기 방열핀의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록 상기 삽입홀에 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  14. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 방열핀은 서로 다른 직경 또는 폭을 가지는 헤드부와 삽입부로 구분되고, 상기 삽입홀은 상기 방열핀의 구조에 대응하여 내부면이 서로 다른 직경 또는 폭을 가지도록 구성되며, 상기 방열핀은 상기 헤드부의 상부면이 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되도록, 상기 인쇄회로기판의 하부에서 상부방향으로 삽입되거나, 상기 인쇄회로기판의 상부에서 하부방향으로 삽입됨을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입부가 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지며, 상기 제2단계와 상기 제3단계 사이에 상기 방열핀을 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  16. 청구항 9 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 제3단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  17. 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:
    인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와;
    상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와;
    상기 방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와;
    상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판을 납조에 담그거나 리플로우(reflow)공정을 이용하여 상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분의 일부를 솔더링하는 제4단계를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  18. 방열핀을 구비하는 LED 방열기판의 제조방법에 있어서:
    인쇄회로기판을 준비하는 제1단계와;
    상기 인쇄회로기판의 특정부위에 상기 방열핀이 삽입되기 위한 삽입홀을 형성하는 제2단계와;
    방열핀을 상기 삽입홀에 삽입하는 제3단계와;
    상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 솔더링용 물질로 도금하는 제4단계를 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제3단계와 제4단계 사이 또는 상기 제4단계 이후에 상기 방열핀이 삽입된 상기 인쇄회로기판의 상부면 또는 하부면을 연마하는 평탄화공정을 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 LED 방열기판의 제조방법.
  20. LED 방열기판의 구조에 있어서:
    적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과;
    상기 인쇄회로기판의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되,
    상기 방열핀과 상기 인쇄회로기판의 접촉부분들 중 적어도 하나의 접촉부분은 솔더링 결합되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께만큼의 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판에 강제압입되는 방식으로 결합되는 구조를 가지거나, 상기 방열핀의 삽입부는 상기 인쇄회로기판의 두께보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 인쇄회로기판의 하부면과 리벳결합되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
  23. LED 방열기판의 구조에 있어서:
    적어도 하나의 삽입홀과 전극패턴을 포함하는 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과;
    상기 적어도 하나의 삽입홀의 내부면에 형성된 금속막과;
    상기 적어도 하나의 삽입홀에 삽입되는 삽입부를 가지는 방열핀을 구비하되,
    상기 방열핀과 상기 금속막의 접촉부분들 중 적어도 일부는 솔더링 결합되는 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 방열핀의 상부면은 상기 인쇄회로기판의 상부면과 동일평면상에 위치되는 구조를 가지거나, 상기 인쇄회로기판의 상부면에서 돌출된 구조를 가짐을 특징으로 하는 LED 방열기판의 구조.
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