WO2016144090A1 - 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체 - Google Patents

엘이디 램프용 연성회로기판 조립체 Download PDF

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WO2016144090A1
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layer
signal line
led lamp
circuit board
heat dissipation
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PCT/KR2016/002339
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허정욱
윤영민
김황룡
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엘이디라이텍(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a flexible printed circuit board assembly, and more particularly, to a flexible printed circuit board assembly for an LED lamp that is easy to maintain heat dissipation characteristics and shape.
  • the existing aluminum substrate has a structure in which the adhesive serves as an insulator by laminating aluminum and copper plates with an adhesive.
  • the adhesive used is an epoxy-based adhesive
  • the adhesive of the ceramic-based adhesive has good heat resistance but a high price.
  • the aluminum substrate is not competitive because it uses a copper plate.
  • the lamp unit such as the headlights, stop lights, direction indicators of the vehicle is manufactured to have a curvature in consideration of the design of the vehicle
  • the lighting lamp mounted on the curvature lamp unit is a substrate so that only the front or rear light irradiation
  • the supporting body is formed in a stepped shape, and a lighting member such as an LED lamp is mounted on the stepped mounting surface using a flexible substrate.
  • Korean Patent Registration No. 1235701 discloses flexible printed circuit board for LED backlight and its manufacturing method.
  • Korean Patent Publication No. 2011-0086541 describes the production of advertising materials using light source module consisting of flexible film type printed circuit board and LED lamp. The method is posted.
  • Korean Patent Registration No. 10275080 discloses an LED mounting circuit board and a method of manufacturing the same.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0054898 is an example of the above-described lamp unit by joining a lamp structure having an LED lamp installed on a flexible printed circuit board (F-PCB) on a base plate formed stepped A method of installation is disclosed.
  • F-PCB flexible printed circuit board
  • the conventional flexible printed circuit boards are difficult to maintain their shape as the circuit pattern layer is formed on the flexible resin layer, and when the LED module is mounted on the flexible printed circuit board, the heat dissipation characteristics cannot be improved.
  • An object of the present invention is to provide a flexible circuit board assembly for an LED lamp that can improve the heat dissipation characteristics of the heat emitted from the mounted LED, it is easy to maintain the shape in a predetermined pattern.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a flexible circuit board assembly for an LED lamp that can increase the degree of freedom of pattern design to improve the production efficiency.
  • the LED lamp flexible circuit board assembly of the present invention for solving the above technical problem is provided on the resin layer of the strip, the conductive signal line layer formed in a predetermined pattern on the upper surface of the resin layer, and is provided on the lower surface of the resin layer It is relatively thicker than the conductive signal line layer, and provided with a heat dissipation layer for dissipating heat generated from the LED light emitting diode mounted on the signal line layer, the signal line layer and the heat dissipation layer is copper, aluminum or copper alloy, aluminum It is characterized by consisting of one material of the alloy.
  • the thickness of the heat dissipation layer is 1.5 to 4 times the thickness of the signal conductive layer, the heat dissipation layer is formed continuously or discontinuously if the resin layer formed in a strip form.
  • the heat dissipation layer is divided into a predetermined pattern, and the divided heat dissipation layer and the signal line layer on which the light emitting diodes are mounted are connected by a heat conductive layer filled in at least one through hole formed in the resin layer.
  • the flexible printed circuit board assembly for an LED lamp of the present invention can improve heat dissipation characteristics of heat generated from the LED mounted on the flexible printed circuit board, and can maintain the flexible printed circuit board in a predetermined shape so that the installation is easy. And the maintenance of the shape of the flexible circuit board can increase the applicability of the product, but can also increase the design freedom of the product.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flexible circuit board assembly for an LED lamp according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the flexible printed circuit board assembly for the LED lamp shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a flexible circuit board assembly for an LED lamp according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a flexible circuit board assembly for an LED lamp according to the present invention.
  • the present invention relates to a flexible circuit board assembly for an LED lamp, an embodiment is shown in Figures 1 to 3.
  • the flexible printed circuit board assembly 10 for an LED lamp according to the present invention can be used in combination lamps, indoor lamps, various electronic products of automobiles, strip resin layer 20 and the resin layer ( The conductive signal line layer 30 formed in a predetermined pattern is provided on the upper portion 20).
  • the resin layer 20 may be formed of polyamide resin, but is not limited thereto, and may be made of a material having insulation and flexibility.
  • the conductive signal line layer 30 is formed on the upper surface of the insulator to supply power to the LED module mounted thereon, and is formed as a thin film layer that can conduct electricity.
  • the conductive signal line layer 30 may be made of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy.
  • the conductive signal line layer 30 may be formed with a terminal for the LED lamp and a pad layer for surface mounting.
  • a heat dissipation layer 40 that is relatively thicker than the thickness of the conductive signal line layer 30 is formed below the resin layer 20.
  • the thickness of the heat dissipation layer 40 is 1.5 to 4 times the thickness of the signal line layer 20, the heat dissipation layer 40 is preferably to be installed on the entire area of the bottom surface of the resin layer formed in a strip shape.
  • the thickness of the heat dissipation layer is 1.5 or less, there is a problem in that the heat dissipation characteristics are not good, and the shape cannot be maintained when bending, and when the thickness of the heat dissipation layer is four times or more than the conductive signal line layer 20, work according to bending The property is not good and it is difficult to form by plating work.
  • the heat dissipation layer 40 may be made of one of copper, aluminum or copper alloy, and aluminum alloy, and the unevenness may be formed on the lower surface thereof to increase the heat dissipation surface, and the unevenness may be perpendicular to the longitudinal direction of the heat dissipation layer. It is preferable to form in the direction.
  • the heat dissipation layer 40 is divided into the same number of terminals as the number of terminals of the LED lamp 100 mounted on the conductive signal line layer 30, and the through hole formed in the conductive signal line layer 30 and the resin layer 20. Connected by a thermally conductive layer 22 filled in 21.
  • the heat dissipation layer 40 may not have a divided structure.
  • holes 23 are formed in the resin layer 20 and the heat dissipation layer 40 on the side corresponding to the portion where the LED lamp 100 is mounted, and the heat dissipation layer 40 and the LEDs are formed.
  • the heat dissipation member 200 may be installed to connect the bottom surface of the lamp 100 so that heat generated from the LED lamp 100 may be transferred to the heat dissipation layer 40.
  • the bottom surface of the heat dissipation layer 40 is preferably formed so that the surface area can be widened.
  • the unevenness formed on the lower surface of the heat dissipation layer 40 may be formed by etching or mechanical processing.
  • the conductive signal line layer 30 on the upper surface of the resin layer 20 is formed, and a relatively thick heat dissipating layer 40 is formed on the lower surface thereof, the conductive signal line Emission of heat generated from the LED lamp 100 mounted on the layer 30, that is, the light emitting diodes is easy.
  • the conductive signal line layer 30 and the LED lamp 100 are surface-mounted and connected to the heat dissipation layer 40 by a conductive layer filled in a through hole formed at a corresponding side thereof, the heat generated from the LED lamp radiates heat. It can activate the transfer to the layer, and further improve the heat dissipation characteristics of the LED lamp.
  • the LED lamp 200 is formed on the lower surface of the heat dissipation layer is formed by the unevenness to increase the surface area or connected to the heat dissipation layer through the hole 22 formed in the resin layer 20 is the LED lamp 200 is deteriorated by heat Can be prevented.
  • the flexible circuit board assembly can be maintained in an arbitrary, ie, bent shape. Since the resin layer 20 and the conductive signal line layer 30 have inherent elasticity and ductility, it is difficult to maintain the shape during bending. However, since the heat dissipation layer 40 having a thickness of 1.5 to 4 times the thickness of the conductive signal layer 30 is formed on the bottom surface of the resin layer 20, the state during plastic deformation in a predetermined shape can be maintained. Therefore, a separate case or bracket for maintaining the shape is not required as in the prior art, and furthermore, the structure of the LED lamp assembly can be simplified, and the productivity can be improved.
  • Flexible circuit board assembly for LED lamp according to the present invention is widely applicable to automotive lamps, lighting lamps, electronic devices and the like.

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Abstract

본 발명의 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체는 스트립상의 수지층과, 상기 수지층의 상부에 설치되는 소정의 패턴으로 형성되는 도전성 시그널 라인층과, 상기 수지층의 하부에 설치되며, 상기 도전성 시그널 라인층보다 상대적으로 두꺼우며 상기 시그널 라인층에 실장되는 엘이디 발광다이오드로부터 발생된 열을 방출하기 위한 방열층을 구비하며, 상기 시그널라인층과 방열층은 동, 알루미늄 또는 동합금, 알루미늄합금 중 하나의 재질로 이루어진다.

Description

엘이디 램프용 연성회로기판 조립체
본 발명은 연성회로기판 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열특성과 형상의 유지가 용이한 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자 등의 전자부품을 탑재하기 위해서는 세라믹기판이나 수지기판 등 다양한 기판이 이용되고 있다. 이러한 기판은 우수한 절연성을 가지고 있지만 강도가 약하고 외부 충격에 취약한 단점이 있으며, 조립과정에서 파손되는 경우가 많았다. 또한 LED 램프와 같이 열이 많이 발생하는 고방열성 전자부품을 탑재하는 기판으로는 사용이 어렵다. 기존의 알루미늄기판은 알루미늄과 구리판을 접착제로 라미네이팅시켜 접착제가 절연체 역할을 하도록 하는 구조를 가진다. 이때 사용하는 접착제가 에폭시계인 경우에는 알루미늄 기판의 온도가 높아짐에 따라 박리되는 문제점이 있으며, 반면 세라믹계통의 접착제는 열에는 잘 견디지만 가격이 고가인 문제점이 있다. 그리고 제품의 경쟁력중에서 가장 중요한 변수중에 하나인 가격면에서도 상기 알루미늄기판은 구리판을 사용하고 있으므로 경쟁력이 좋지 않다.
특히, 차량의 전조등이나 정지등, 방향지시등과 같은 램프유닛은 차량 디자인을 감안하여 곡률을 갖도록 제작되는데, 곡률진 램프유닛에 장착되는 조명램프는 전방 또는 후방으로만 빛 조사할 수 있게 하기 위해서 기판을 지지하는 지지체가 단차진 형상으로 형성되고, 그 단차진 장착면에 연성기판을 이용해 엘이디램프와 같은 조명부재를 장착하고 있다.
대한민국 특허등록 제 1235701호에는 엘이디 백라이트용 연성회로기판 및 이의 제조방법이 게시되어 있으며, 대한민국 특허공개 제 2011-0086541호에는 연질의 필름형 인쇄회로기판과 엘이디 램프로 이루어진 광원모듈을 이용한 광고물의 제조방법이 게시되어 있다. 그리고 대한민국 특허등록 제 10275080호에는 엘이디 실장용 회로기판 및 이의 제조방법이 게시되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0054898호에는 상술한 램프유닛의 일례로서 단차지게 형성되어 있는 베이스플레이트 상에 플렉시블한 인쇄회로기판(F-PCB)에 설치되는 엘이디램프를 갖는 램프구조체를 접합하여 설치하는 방법이 개시되어 있다.
게시된 종래의 연성회로기판들은 플랙시블한 수지층에 회로패턴층이 형성된 것으로 형상을 유지하기 어렵고, 연성회로기판에 엘이디 모듈이 장착되는 경우, 방열특성을 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 실장된 엘이디로부터 방출되는 열의 방열특성을 향상시킬 수 있으며, 소정패턴으로의 형상유지가가 용이한 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체를 제공함에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 패턴설계의 자유도를 높여 제조에 따른 생산효율을 향상시킬 수 있는 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체는 스트립상의 수지층과, 상기 수지층의 상면에 소정의 패턴으로 형성되는 도전성 시그널 라인층과, 상기 수지층의 하면에 설치되는 것으로, 상기 도전성 시그널 라인층보다 상대적으로 두껍고 상기 시그널 라인층에 실장되는 엘이디 발광다이오드로부터 발생된 열을 방출하기 위한 방열층이 구비되며, 상기 시그널라인층과 방열층은 동, 알루미늄 또는 동합금, 알루미늄합금 중 하나의 재질로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 방열층의 두께는 시그널도전층의 두께보다 1.5~ 4배이며, 상기 방열층은 스트립상으로 형성된 수지층하면 연속 또는 불연속적으로 형성된다.
상기 방열층은 소정의 패턴으로 분할되고, 상기 분할된 방열층과 발광다이오드가 실장된 시그널라인층이 수지층에 형성된 적어도 하나의 관통홀에 채워진 열전도층에 의해 연결된다.
본 발명의 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체는 연성회로기판에 장착되는 엘이디로부터 발생되는 열의 방열특성을 향상시킬 수 있으며, 연성회로기판을 소정의 형상으로 유지시킬 수 있어 설치가 용이하다. 그리고 연성회로기판의 형상의 유지는 제품의 적용성을 높일 수 있으나 나아가서는 제품의 설계자유도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체의 일부절제 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체의 다른 실시예를 도시한 단면도.
본 발명은 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체에 관한 것으로, 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체(10)는 자동차의 콤비네이션램프, 실내램프, 각종 전자제품 등에 사용될 수 있는 것으로, 스트립상의 수지층(20)과, 상기 수지층(20)의 상부에 소정의 패턴으로 형성되는 도전성 시그널라인층(30)을 구비한다. 상기 수지층(20)은 폴리마이드 수지로 형성될 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 절연성 및 유연성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있다.
상기 도전성 시그널라인층(30)은 절연체의 상면에 형성되어 실장되는 엘이디모듈에 전원을 공급하는 것으로, 통전이 가능한 박막층으로 형성된다. 상기 도전성 시그널라인층(30)은 동, 동합금, 알루미늄, 알루미늄합금으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 도전성 시그널라인층(30)에는 엘이디램프의 단자들과 표면실장을 위한 패드층이 형성될 수 있다.
그리고 상기 수지층(20)의 하부에는, 상기 도전성 시그널 라인층(30)의 두께보다 상대적으로 두꺼운 방열층(40)이 형성된다. 상기 방열층(40)의 두께는 시그널라인층(20)의 두께보다 1.5~ 4배이며, 상기 방열층(40)은 스트립상으로 형성된 수지층하면의 전면적에 설치될 수 있도록 함이 바람직하다. 상기 방열층의 두께가 1.5 이하인 경우, 방열특성이 좋지 않고, 밴딩 시 그 형상을 유지할 수 없는 문제점이 있으며, 방열층의 두께가 도전성 시그널라인층(20)의 4배 이상인 경우, 절곡에 따른 작업성이 좋지 않고, 도금작업으로 형성하기 어렵다. 상기 방열층(40)은 동, 알루미늄 또는 동합금, 알루미늄합금 중 하나의 재질로 이루어질 수 있으며, 하면에 방열표면적을 높이기 위한 요철이 형성될 수 있되는데, 이 요철은 방열층의 길이 방향에 대해 직각 방향으로 형성함이 바람직하다.
그리고 상기 방열층(40)은 상기 도전성 시그널라인층(30)에 실장되는 엘이디램프(100)의 단자수와 동일한 수로 분할하여 도전성 시그널라인층(30)과 수지층(20)에 형성된 관통홀(21)에 채워진 열전도층(22)에 의해 연결된다.
상기 관통홀(21)에 채워진 열전도층(22)이 비도전성 물질로 이루어진 경우, 상기 방열층(40)이 분할된 구조로 이루어지지 않을 수 있다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이 엘이디 램프(100)가 실장된 부위와 대응되는 측의 수지층(20)과 방열층(40)에 홀(23)이 형성되고, 상기 방열층(40)과 엘이디 램프(100)의 하면을 연결하여 엘이디램프(100)로부터 발생된 열이 방열층(40)으로 전달될 수 있도록 방열부재(200)가 설치될 수 있다.
그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 방열층(40)의 하면에는 요철이 형성되어 표면적을 넓힐 수 있도록 함이 바람직하다. 상기 방열층(40)의 하면에 형성된 요철은 에칭 또는 기계적인 가공에 의해 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체는 수지층(20)의 상면의 도전성 시그널라인층(30)이 형성되고, 이의 하면에 상대적으로 두꺼운 방열층(40)이 형성되어 있으므로 상기 도전성 시널라인층(30)에 실장된 엘이디 램프(100) 즉, 발광다이오드로부터 발생된 열의 방출이 용이하다.
상기 도전성 시그널라인층(30)과 엘이디 램프(100)가 표면실장되고, 이와 대응되는 측에 형성된 관통홀에 채워진 전도층에 의해 방열층(40)과 연결되어 있으므로 엘이디 램프로부터 발생된 열이 방열층으로 전달되는 것을 활성화 시킬 수 있으며, 나아가서는 엘이디 램프의 방열특성을 향상시킬 수 있다.
특히, 엘이디램프(200)은 방열층의 하면에 표면적을 넓히기 위한 요철이 형성되거나 수지층(20)에 형성된 홀(22)을 통하여 방열층과 연결되어 있으므로 엘이디 램프(200)가 열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 방열층(40)은 도전성 시그널라인층(30) 보다 상대적으로 두껍게 형성되어 있으므로 연성회로기판 조립체를 임의의 즉, 절곡된 형상으로 유지시킬 수 있다. 상기 수지층(20)과 도전성 시그널라인층(30)은 고유의 탄성력과 연성을 가지고 있으므로 절곡 시 형상을 유지하기 어렵다. 그러나 상기 수지층(20)의 하면이 도전성 시그널라층(30) 두께의 1.5배 내지 4배의 두께를 가지는 방열층(40)이 형성되어 있으므로 소정의 형상으로 소성변형 시 상태를 유지할 수 있다. 따라서 종래와 같이 형상의 유지를 위한 별도의 케이스 또는 브라켓이 필요하지 않게 되며, 나아가서는 엘이디 램프 조립체의 구조를 단순화시킬 수 있고, 생산성의 향상을 도모할 할 수 있다.
*본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체는 자동차용 램프, 조명램프, 전자장치등에 널리 적용 가능하다.

Claims (3)

  1. 스트립상의 수지층과, 상기 수지층의 상면에 소정의 패턴으로 형성되는 도전성 시그널 라인층과, 상기 수지층의 하면에 설치되며, 상기 도전성 시그널 라인층보다 상대적으로 두꺼우며 상기 시그널 라인층에 실장되는 엘이디 발광다이오드로부터 발생된 열을 방출하기 위한 방열층을 구비하며, 상기 시그널라인층과 방열층은 동, 알루미늄 또는 동합금, 알루미늄합금 중 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열층의 두께는 도전성 시그널라인층의 두께보다 1.5~ 4배 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방열층은 수지층의 전면에 형성되며, 표면에 길이 방향에 대해 직각를 이루는 방향으로 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 램프용 연성회로기판 조립체.
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