JP2008028377A - Ledモジュールの冷却装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】LEDモジュールの冷却装置のその製造方法を提供する。
【解決手段】LEDモジュール冷却装置は、熱を放熱する放熱基板と、放熱基板上に装着され、LEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部及び上面に電極パッドを具備した印刷回路基板と、印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて実装されるLEDパッケージとを含む。
【選択図】図2
【解決手段】LEDモジュール冷却装置は、熱を放熱する放熱基板と、放熱基板上に装着され、LEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部及び上面に電極パッドを具備した印刷回路基板と、印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて実装されるLEDパッケージとを含む。
【選択図】図2
Description
本発明のLED(Light Emitting Diode)モジュールの冷却装置及びその製造方法に係り、さらに詳細には、全体モジュールの厚さを減少でき、熱源で最終放熱経路を短縮して熱抵抗が小さくて熱放出が容易であり、かつ、リードフレームのベンディング工程が除去されて工程効率性及び製作原価を節減することができるLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法に関する。
LEDは電圧を印加すると自体発光する素子として、寿命が長くて親環境的で応答速度が速いという長所があり、照明用またはLCDバックライトアセンブリに装着され使用されている。ところで、LEDはそれ自体が発光素子であるため、熱を放出するのでLEDモジュールには基本的に放熱のための冷却装置を含んでいる。
図1は従来のLEDモジュールの冷却装置を概略的に示した断面図である、
図1に示すように、従来のLEDモジュールは放熱のために基本的に電極パターンが形成されたメタルコアPCB(Metal Core Printed Circuit Board、以下、MCPCBと称す)を用いて熱放出する装置を使用している。
図1は従来のLEDモジュールの冷却装置を概略的に示した断面図である、
図1に示すように、従来のLEDモジュールは放熱のために基本的に電極パターンが形成されたメタルコアPCB(Metal Core Printed Circuit Board、以下、MCPCBと称す)を用いて熱放出する装置を使用している。
より具体的に、放熱基板110上にLEDパッケージ130のリードフレーム132が接続される半田付けパッド(solder pad)121を有するMCPCB120が装着される。放熱基板110とMCPCB120は熱伝導性熱パッド(Thermal Pad)を使用して接着する。
LEDパッケージ130はリードフレーム132を具備し、円滑な熱放出のために下部にヒートスラッグ131が形成される。このヒートスラッグ131とMCPCB120は半田付けまたは熱グリースによって接着される。
LEDパッケージ130はリードフレーム132を具備し、円滑な熱放出のために下部にヒートスラッグ131が形成される。このヒートスラッグ131とMCPCB120は半田付けまたは熱グリースによって接着される。
しかし、前述したような従来のLEDモジュールの冷却装置は、高価なMCPCBと熱パッドを使用しなければならないので製作単価が上昇するという問題があった。
また、LEDパッケージがMCPCB上に装着されるので全体モジュールの厚さが増加して、特に、LEDモジュールが液晶表示装置のバックライトアセンブリの光源として使用される場合、光源と光学シートとの距離を最小化しなければならない問題があった。
また、LEDパッケージがMCPCB上に装着されるので全体モジュールの厚さが増加して、特に、LEDモジュールが液晶表示装置のバックライトアセンブリの光源として使用される場合、光源と光学シートとの距離を最小化しなければならない問題があった。
また、LEDチップをLEDに直接接着するCOB(Chip On Board)型の場合、単品LEDパッケージに対する保持補修と作業性に劣り、MCPCBとヒートスラッグが直接接触しているので、回路基板にLEDをソルダマウント(Solder Mount)する過程中に、チップへの熱伝達が加速化されてチップの熱的安定性が低下するという問題点があった。
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、本発明が達成しようとする技術的課題は、全体モジュールの厚さを減少させ、厚さ競争力を確保することができ、熱源で最終放熱経路を短縮させ熱抵抗が小さくて熱放出の容易なLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明が達成しようとする他の技術的課題は、高価なMCPCB及び熱パッドを代替して、原価節減が可能で、全体モジュールの軽量化と印刷回路基板の接着平坦度の良好なLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明が達成しようとする他の技術的課題は、高価なMCPCB及び熱パッドを代替して、原価節減が可能で、全体モジュールの軽量化と印刷回路基板の接着平坦度の良好なLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明が達成しようとするさらなる技術的課題は、LEDのリードフレームのベンディング作業なしに、LEDパッケージの装着が可能であり、工程短縮を通じた工程効率性及び生産性を向上させることができ、高温のリフロー工程の際に、スラッグが印刷回路基板と直接接触せずに、チップの劣化を防止することができるLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明が達成しようとするさらなる他の技術的課題は、LEDパッケージにヒートスラッグが含まれない場合、リードフレームを通じて放熱基板に熱を伝達することができるLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法を提供することにある。
前述したような技術的課題を達成するために、本発明の第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置は、熱を放熱する放熱基板と、前記放熱基板上に装着され、LEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部と上面に電極パッドを具備した印刷回路基板と、前記印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて実装されるLEDパッケージとを含むことを特徴とする。
また、前記放熱基板と前記LEDパッケージの接着手段は耐熱性のある粘着剤または接着剤、半田付け及び熱グリースのうちから選択されたいずれか1つとすることができる。
また、前記LEDパッケージはパッケージ内部に形成されたLEDチップ、及び前記LEDチップの電気的接続のために前記印刷回路基板上面の電極パッドと半田付けされたリードフレームを含む構成とすることができる。
また、前記LEDパッケージはパッケージ内部に形成されたLEDチップ、及び前記LEDチップの電気的接続のために前記印刷回路基板上面の電極パッドと半田付けされたリードフレームを含む構成とすることができる。
ここで、前記LEDパッケージは、前記LEDチップ下部で熱を放熱基板に放熱されるヒートスラッグをさらに含む構成とすることができる。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却装置は、電極パッドとLEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部を具備した印刷回路基板と、前記印刷回路基板を裏返して貫通部を通じて挿入されて実装されたLEDパッケージと、前記実装された印刷回路基板下部に接着される放熱基板とを含むことを特徴とする。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却装置は、電極パッドとLEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部を具備した印刷回路基板と、前記印刷回路基板を裏返して貫通部を通じて挿入されて実装されたLEDパッケージと、前記実装された印刷回路基板下部に接着される放熱基板とを含むことを特徴とする。
ここで、前記LEDパッケージは、パッケージ内部に形成されたLEDチップ、及び前記LEDチップの電気的接続のために下面に形成された電極パッドと半田付けされ接着手段によって放熱基板と触れ合うように形成されたリードフレームを含むように構成できる。
第1実施形態及び第2実施形態による前記印刷回路基板の貫通部の形状及び大きさは、装着される前記LEDパッケージ形状及び大きさに対応して設計することができる。
第1実施形態及び第2実施形態による前記印刷回路基板の貫通部の形状及び大きさは、装着される前記LEDパッケージ形状及び大きさに対応して設計することができる。
また、前記印刷回路基板に形成される電極パッドの位置及び個数は、装着されるLEDパッケージのリードフレームの位置及び個数に対応して設計することができる。
また、前記印刷回路基板は、下面に前記電極パッドが装着される部分に形成された溝、及び前記溝上に装着された電極パッドを含んで構成することができる。
ここで、前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと印刷回路基板の貫通部を通じて装着されたLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計することができる。
また、前記印刷回路基板は、下面に前記電極パッドが装着される部分に形成された溝、及び前記溝上に装着された電極パッドを含んで構成することができる。
ここで、前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと印刷回路基板の貫通部を通じて装着されたLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計することができる。
また、前記放熱基板と前記印刷回路基板の接着手段は、耐熱性両面テープとすることができる。
また、前記放熱基板は、ヒートシンクまたはヒートプレートとすることができる。
また、前記印刷回路基板は、BTまたはFR4のPCBとすることができる。
一方、本発明の第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置製造方法はLEDパッケージが装着される部分に貫通部及び上面に電極パッドが形成された印刷回路基板を製造する段階と、前記印刷回路基板貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、前記印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階とを含むことを特徴とする。
また、前記放熱基板は、ヒートシンクまたはヒートプレートとすることができる。
また、前記印刷回路基板は、BTまたはFR4のPCBとすることができる。
一方、本発明の第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置製造方法はLEDパッケージが装着される部分に貫通部及び上面に電極パッドが形成された印刷回路基板を製造する段階と、前記印刷回路基板貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、前記印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階とを含むことを特徴とする。
また、前記LEDパッケージ実装段階は、LEDパッケージのリードフレームベンディング工程なしにリードフレームと印刷回路基板上面の電極パッドを半田付けする段階を含むように構成できる。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却方法は、電極パッドとLEDパッケージが装着される部分に貫通部が形成された印刷回路基板を製造する段階と、前記印刷回路基板を裏返して貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、前記実装された印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階とを含むことを特徴とする。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却方法は、電極パッドとLEDパッケージが装着される部分に貫通部が形成された印刷回路基板を製造する段階と、前記印刷回路基板を裏返して貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、前記実装された印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階とを含むことを特徴とする。
ここで、前記LEDパッケージ実装段階は、裏返された印刷回路基板の貫通部を通じて挿入されたLEDパッケージのリードフレームを電極パッド下部で半田付けする段階を含むように構成できる。
また、前記印刷回路基板接着段階は、LEDパッケージのリードフレームを接着手段によって放熱基板と接着する段階を含むように構成できる。
また、前記印刷回路基板接着段階は、LEDパッケージのリードフレームを接着手段によって放熱基板と接着する段階を含むように構成できる。
また、前記第1実施形態と第2実施形態の前記印刷回路基板製造段階は、前記電極パッドが装着される印刷回路基板に溝を形成する段階を含む構成とすることができる。
ここで、前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと前記印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて装着されるLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計して製作できる。
ここで、前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと前記印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて装着されるLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計して製作できる。
また、前記印刷回路基板製造段階は、LEDパッケージの形状と貫通部の形状を決定し、リードフレームの位置及び個数によって電極パッドの数と位置を決定することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図2は本発明の第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置を概略的に示した断面図である。
図2に示すように、本発明によるLEDモジュールの冷却装置はLEDから発生する熱を発散するための放熱基板210、この放熱基板210上に装着され電極パッド233及びLEDパッケージ240が装着される部分に貫通部231を有する印刷回路基板230、及び印刷回路基板230の貫通部231を通じて放熱基板210に実装されるLEDパッケージ240を含んで構成される。
図2は本発明の第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置を概略的に示した断面図である。
図2に示すように、本発明によるLEDモジュールの冷却装置はLEDから発生する熱を発散するための放熱基板210、この放熱基板210上に装着され電極パッド233及びLEDパッケージ240が装着される部分に貫通部231を有する印刷回路基板230、及び印刷回路基板230の貫通部231を通じて放熱基板210に実装されるLEDパッケージ240を含んで構成される。
LEDパッケージ240は、光を発光するLEDチップ、このLEDチップの電気的接続のために電極パッド233と半田付けされるリードフレーム242、及び円滑な熱放出のために下部にヒートスラッグ241を含んで構成することができる。ヒートスラッグ241は、アルミニウムAl、銅CuまたはモリブデンMoで形成することができる。
放熱基板210と印刷回路基板230との接着手段220は、接着可能であればどんな手段でも使用することができ、耐熱性確保のために熱パッドを使用することができるが、耐熱性両面テープを使用して製作原価を節減することができる。
放熱基板210と印刷回路基板230との接着手段220は、接着可能であればどんな手段でも使用することができ、耐熱性確保のために熱パッドを使用することができるが、耐熱性両面テープを使用して製作原価を節減することができる。
また、LEDパッケージ240と放熱基板210との接着手段250は、厚さの薄い絶縁材質の接着剤や粘着剤、半田付けまたは熱グリースを使用することができる。
放熱基板210は、LEDから放出される熱を発散するものであって、放熱効果を有する材料であればいずれのものも使用可能であり、ヒートシンク(hit sink)またはヒートプレート(heat plate)を使用することができる。
放熱基板210は、LEDから放出される熱を発散するものであって、放熱効果を有する材料であればいずれのものも使用可能であり、ヒートシンク(hit sink)またはヒートプレート(heat plate)を使用することができる。
また、印刷回路基板(PCB)230は、放熱効果のある材料を使用することができ、MCPCBを使用することができるが、BT(Bismaleimide Triazine)またはFR4PCBで構成して、製作原価節減及び全体モジュールを軽量化することができ、特にFR4を使用する場合、材料自体の柔軟性によって接着平坦度を向上することができる。
図3は本発明の望ましい実施形態によるLEDモジュール冷却装置の印刷回路基板を示した平面図である。
図3は本発明の望ましい実施形態によるLEDモジュール冷却装置の印刷回路基板を示した平面図である。
図3に示すように、本発明によるLEDモジュール冷却装置印刷回路基板230に形成される貫通部231の形状及び大きさは、LEDパッケージ240の大きさ及び形状によって四角形、円形、楕円形などの種々の形状及び大きさに形成することができる。
また、印刷回路基板230上面に形成される電極パッド233の位置及び個数は、LEDのリードフレーム242の個数及び位置によって決定される。即ち、装着されるLEDパッケージ240のリードフレーム242の位置と個数を考慮して印刷回路基板230に電極パッド233(電極パターン)の位置と個数を設計して形成することができる。
また、印刷回路基板230上面に形成される電極パッド233の位置及び個数は、LEDのリードフレーム242の個数及び位置によって決定される。即ち、装着されるLEDパッケージ240のリードフレーム242の位置と個数を考慮して印刷回路基板230に電極パッド233(電極パターン)の位置と個数を設計して形成することができる。
印刷回路基板230上面の電極パッド233が装着される部分に、溝232が形成され、この溝232上に電極パッド233を装着するように構成される。
ここで、溝232の深さは、溝232上に装着される電極パッド233と印刷回路基板230の貫通部231を通じて装着されたLEDパッケージ240のリードフレーム242の高さが同一であるように設計されて製作される。これにより、リードフレーム242のベンディング工程なしにLEDパッケージ240を装着することができる。
ここで、溝232の深さは、溝232上に装着される電極パッド233と印刷回路基板230の貫通部231を通じて装着されたLEDパッケージ240のリードフレーム242の高さが同一であるように設計されて製作される。これにより、リードフレーム242のベンディング工程なしにLEDパッケージ240を装着することができる。
図4は本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却装置を概略的に示した断面図である。
図4に示すように、本発明の第2実施形態はLEDパッケージにヒートスラッグが含まれていない場合に適用される構造であり、第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置と比較するとき、印刷回路基板330下面に電極パッド333が位置するように印刷回路基板330を裏返した構造に形成される点で区別できる。
図4に示すように、本発明の第2実施形態はLEDパッケージにヒートスラッグが含まれていない場合に適用される構造であり、第1実施形態によるLEDモジュールの冷却装置と比較するとき、印刷回路基板330下面に電極パッド333が位置するように印刷回路基板330を裏返した構造に形成される点で区別できる。
第1実施形態においては、図2に示すようにLEDパッケージ240のリードフレーム242が、印刷回路基板230の上面で電極パッド233と半田付けされた構造であるが、第2実施形態は、印刷回路基板330を裏返した状態でLEDパッケージ340が実装されるので、リードフレーム342が印刷回路基板330の下面で電極パッド333と半田付けされ、リードフレーム342が接着手段320によって放熱基板310と触れ合うように構成される。これにより、LEDパッケージ340がヒートスラッグを含まない構造であっても、LEDパッケージ340から発生した大部分の熱がリードフレーム342を通じて放熱基板に伝達し、放熱効果を高くすることができる。
一方、本発明の第1実施形態によるLEDモジュール冷却装置の製造方法は、まず、LEDパッケージ240が装着される部分に、貫通部231及び電極パッド233が形成された印刷回路基板230を製造する。ここで、貫通部231はLEDパッケージ240の形状及び大きさによってパンチング加工で形成することができる。
また、印刷回路基板230の電極パッド233が装着される部分に溝232を加工し、加工された溝232に電極パッド233を装着して電極パターンを形成する。
また、印刷回路基板230の電極パッド233が装着される部分に溝232を加工し、加工された溝232に電極パッド233を装着して電極パターンを形成する。
ここで、印刷回路基板230に加工される溝232の深さは、装着されるLEDパッケージ240のリードフレーム242の高さを考慮して決定し、溝232に装着される電極パッド233の高さとリードフレーム242の高さが同一であるように設計製作される。
続いて、印刷回路基板230の貫通部231を通じてLEDパッケージ240を挿入して実装する。LEDパッケージ240の実装方法は、表面実装技術(surface mounted technology)SMTを用いることができる。
続いて、印刷回路基板230の貫通部231を通じてLEDパッケージ240を挿入して実装する。LEDパッケージ240の実装方法は、表面実装技術(surface mounted technology)SMTを用いることができる。
この際、LEDパッケージ240下部にヒートスラッグ241を含んで構成される場合、ヒートスラッグ241を直接放熱基板210に付着することで、熱放出性能を向上させることができる。ここで、ヒートスラッグ241と放熱基板210の接着手段で半田付けまたは熱グリースを使用することができる。
万一、LEDパッケージ240下部にヒートスラッグ241が含まれない場合でも、電極パターンを印刷回路基板230上に形成させた状態で、LEDパッケージ240底面を放熱基板210に直接付着することで熱伝達の有利な装置に製作することができる。
万一、LEDパッケージ240下部にヒートスラッグ241が含まれない場合でも、電極パターンを印刷回路基板230上に形成させた状態で、LEDパッケージ240底面を放熱基板210に直接付着することで熱伝達の有利な装置に製作することができる。
また、電極パッド233と装着されるLEDリードフレーム242の高さが同一であるように設計して製作されるので、LEDパッケージ240装着の際、リードフレーム242を電極パッド233に連結するためのベンディング工程が不必要であるので、工程短縮が可能である。
LEDパッケージ240を装着する際に、半田付けのための高温のリフロー工程において、印刷回路基板230とヒートスラッグ241とが直接接触しないので、チップの劣化可能性が低く、熱的安定性を確保することができる。
LEDパッケージ240を装着する際に、半田付けのための高温のリフロー工程において、印刷回路基板230とヒートスラッグ241とが直接接触しないので、チップの劣化可能性が低く、熱的安定性を確保することができる。
次に、放熱基板210上にLEDパッケージ240が実装された印刷回路基板230を接着する。この際、放熱基板210と印刷回路基板230の接着手段として耐熱性両面テープを使用することができる。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却装置製造方法は、まず、LEDパッケージ340が装着される部分に、貫通部331及び電極パッド333が形成された印刷回路基板330を製造する。
一方、本発明の第2実施形態によるLEDモジュールの冷却装置製造方法は、まず、LEDパッケージ340が装着される部分に、貫通部331及び電極パッド333が形成された印刷回路基板330を製造する。
続いて、印刷回路基板330の貫通部331を介してLEDパッケージ340を挿入して実装する。LEDパッケージ340の実装方法は、表面実装技術SMTを用いることができる。
ここで、印刷回路基板330の製造は、第1実施形態と同一であるが、LEDパッケージ340の実装の際に、印刷回路基板330を裏返して使用するという点で区別される。
ここで、印刷回路基板330の製造は、第1実施形態と同一であるが、LEDパッケージ340の実装の際に、印刷回路基板330を裏返して使用するという点で区別される。
従って、印刷回路基板330を裏返した状態で、LEDパッケージ340を貫通部331を通じて挿入し、印刷回路基板330下面に位置した電極パッド333とリードフレーム342を半田付けする。
前述のようなLEDパケット実装工程を通じて、リードフレーム342が印刷回路基板330の下面にある電極パッド333の下面に形成される。
前述のようなLEDパケット実装工程を通じて、リードフレーム342が印刷回路基板330の下面にある電極パッド333の下面に形成される。
次に、放熱基板310上にLEDパッケージ340が実装された印刷回路基板330を接着手段320を用いて接着する。この際、放熱基板310とLEDパッケージ340のリードフレーム342が、接着手段320によって接着されて、LEDチップで発生した熱を、リードフレーム342が放熱基板310に伝達してヒートスラッグの構成がなくても放熱効果が高くすることができる。
図5は従来のLEDモジュール冷却装置と本発明によるLEDモジュール冷却装置の放熱効果を比較するための温度分布度である。
本発明によるLEDモジュール冷却装置の放熱効果を検証するために、40X40X20mm密閉空間に光学シートを付着し、従来のLEDモジュール冷却装置と本発明によるLEDモジュール冷却装置をそれぞれ装着して、LEDのパワーが1Wである場合のLEDパッケージ240の周囲の温度変化を観察した。
本発明によるLEDモジュール冷却装置の放熱効果を検証するために、40X40X20mm密閉空間に光学シートを付着し、従来のLEDモジュール冷却装置と本発明によるLEDモジュール冷却装置をそれぞれ装着して、LEDのパワーが1Wである場合のLEDパッケージ240の周囲の温度変化を観察した。
図5に示すように、従来のLEDモジュール冷却装置の周辺温度は83.5℃である反面、本発明によるLEDモジュール冷却装置の周辺温度は65.8℃であった。従って、本発明によるLEDモジュール冷却装置が従来のLEDモジュール冷却装置に比べて顕著な放熱効果が示すことがわかる。
前述したように、本発明によるLEDモジュールの冷却装置及びその製造方法は、全体モジュールの厚さを減少させ厚さ競争力を確保することができ、熱源で最終放熱経路を短縮させて熱抵抗を小さくし、熱放出が容易であるという効果を奏する。
また、高価なMCPCB及び熱パッドに代替して、原価節減が可能で、LEDリードフレームのベンディング作業なしにLEDパッケージを装着することができ、工程短縮による工程効率性及び生産性を向上させることができ、高温のリフロー工程の際に放熱基板がMCPCBと接触せずに、チップの劣化を防止することができるという卓越な効果を奏する。
また、高価なMCPCB及び熱パッドに代替して、原価節減が可能で、LEDリードフレームのベンディング作業なしにLEDパッケージを装着することができ、工程短縮による工程効率性及び生産性を向上させることができ、高温のリフロー工程の際に放熱基板がMCPCBと接触せずに、チップの劣化を防止することができるという卓越な効果を奏する。
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と趣旨を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
210 放熱基板
220 基板接着手段
230 印刷回路基板
231 貫通部
232 溝
233 電極パッド
240 LEDパッケージ
241 ヒートスラッグ
242 リードフレーム
250 LEDパッケージ接着手段
220 基板接着手段
230 印刷回路基板
231 貫通部
232 溝
233 電極パッド
240 LEDパッケージ
241 ヒートスラッグ
242 リードフレーム
250 LEDパッケージ接着手段
Claims (21)
- 熱を放熱する放熱基板と、
前記放熱基板上に装着され、LEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部及び上面に電極パッドを具備した印刷回路基板と、
前記印刷回路基板貫通部を通じて挿入されて実装されるLEDパッケージと、
を含んで構成されることを特徴とするLEDモジュール冷却装置。 - 前記放熱基板と前記LEDパッケージの接着手段は、
耐熱性のある粘着剤または接着剤、半田付け及び熱グリースのうちから選択されたいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュールの冷却装置。 - 前記LEDパッケージは、
パッケージ内部に形成されたLEDチップと、
前記LEDチップの電気的接続のために前記印刷回路基板上面の電極パッドと半田付けされたリードフレームと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュールの冷却装置。 - 前記LEDパッケージは、前記LEDチップ下部で熱を放熱基板に放熱されるヒートスラッグをさらに含んで構成されることを特徴とする請求項2に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 電極パッドとLEDパッケージが装着される部分が貫通された貫通部を具備した印刷回路基板と、
前記印刷回路基板を裏返して貫通部を通じて挿入されて実装されたLEDパッケージと、
前記実装された印刷回路基板下部に接着される放熱基板と、
を含んで構成されることを特徴とするLEDモジュールの冷却装置。 - 前記LEDパッケージは、
パッケージ内部に形成されたLEDチップと、
前記LEDチップの電気的接続のために下面に形成された電極パッドと半田付けされ接着手段によって放熱基板と触れ合うように形成されたリードフレームと、
を含むことを特徴とする請求項5に記載のLEDモジュールの冷却装置。 - 前記印刷回路基板の貫通部の形状及び大きさは、装着される前記LEDパッケージ形状及び大きさに対応して設計されることを特徴とする請求項1または請求項5に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 前記印刷回路基板に形成される電極パッドの位置及び個数は、装着されるLEDパッケージのリードフレームの位置及び個数に対応して設計されることを特徴とする請求項1または請求項5に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 前記印刷回路基板は、
下面に前記電極パッドが装着される部分に形成された溝と、
前記溝上に装着された電極パッドと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1または請求項5に記載のLEDモジュール冷却装置。 - 前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと印刷回路基板の貫通部を通じて装着されたLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計されることを特徴とする請求項9に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 前記放熱基板と前記印刷回路基板の接着手段は、耐熱性両面テープであることを特徴とする請求項1〜請求項6のうちから選択されたいずれか1項に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 前記放熱基板は、ヒートシンクまたはヒートプレートであることを特徴とする請求項1〜請求項6のうちから選択されたいずれか1項に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- 前記印刷回路基板は、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT:Bismaleimide Triazine)またはFR4(Flame Retardant Type 4)のプリント回路基板(PCB)であることを特徴とする請求項1〜請求項6のうちから選択されたいずれか1項に記載のLEDモジュールの冷却装置。
- LEDパッケージが装着される部分に貫通部及び上面に電極パッドが形成された印刷回路基板を製造する段階と、
前記印刷回路基板貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、
前記印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階と、
を含んで構成されることを特徴とするLEDモジュールの冷却装置製造方法。 - 前記LEDパッケージ実装段階は、LEDパッケージのリードフレームベンディング工程なしにリードフレームと印刷回路基板上面の電極パッドを半田付けする段階を含んで構成されることを特徴とする請求項14に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
- 電極パッドとLEDパッケージが装着される部分に貫通部が形成された印刷回路基板を製造する段階と、
前記印刷回路基板を裏返して貫通部にLEDパッケージを挿入して実装する段階と、
前記実装された印刷回路基板を放熱基板上に接着する段階と、
を含んで構成されることを特徴とするLEDモジュールの冷却装置製造方法。 - 前記LEDパッケージ実装段階は、裏返された印刷回路基板の貫通部を通じて挿入されたLEDパッケージのリードフレームを電極パッド下部で半田付けする段階を含んで構成されることを特徴とする請求項16に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
- 前記印刷回路基板接着段階は、LEDパッケージのリードフレームを接着手段によって放熱基板と接着する段階を含んで構成されることを特徴とする請求項16に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
- 前記印刷回路基板製造段階は、前記電極パッドが装着される印刷回路基板に溝を形成する段階を含んで構成されることを特徴とする請求項14または請求項16に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
- 前記印刷回路基板製造段階は、LEDパッケージ形状と貫通部の形状を決定し、リードフレームの位置及び個数によって電極パッドの数と位置を決定することを特徴とする請求項14または請求項16に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
- 前記溝の深さは、前記溝上に装着される電極パッドと前記印刷回路基板貫通部を通じて挿入され装着されるLEDパッケージのリードフレームの高さが同一であるように設計されて製作されることを特徴とする請求項19に記載のLEDモジュールの冷却装置製造方法。
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