KR100757672B1 - 발포금속 구조체를 구비하는 발광소자 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 발광소자의 방열을 위해 발포금속 구조체를 부착한 발광소자 패키지에 관한 것으로, 회로기판과, 상기 회로기판에 장착된 발광 칩과, 상기 발광 칩에 접속된 전극과, 상기 회로기판에 열전도성 접착제로 접착되어 상기 발광 칩의 하부에 위치하는 방열금속판을 포함하는 발광소자 패키지에 있어서, 상기 방열금속판이 발포금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지를 개시한다.

이 발포금속 구조체는 발광소자에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하며, 발광소자의 효율을 증대시키고 발광소자의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 발포금속 구조체는 전자기 차폐효과를 부여한다.

발광소자, 발포금속, 방열, 전자기차폐

Description

발포금속 구조체를 구비하는 발광소자 패키지{Light Emitting Device Package having Metal Foam}

도 1은 본 발명에 따른 발포금속 구조체를 구비하는 발광소자 패키지의 단면도이다.

도 2는 발포금속 구조체의 기포 밀도 또는 기포 크기의 구배를 보여주는 개념도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 회로기판

20 : 발광 칩

30 : 전극

40 : 접착제

50 : 방열금속판

본 발명은 발광소자 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광소자에서 발생된 열을 효과적으로 방출하기 위해 발포금속으로 된 방열금속판을 구비하는 발 광소자 패키지에 관한 것이다.

발광소자란 전기를 빛으로 변환하는 소자를 말하며, 대표적인 발광 소자로는 발광 다이오드(LED)가 있다. 발광 다이오드는 뛰어난 발광효율로 각종 표시장치를 비롯하여 LCD용 백라이트 등 전자기기의 광원으로 광범위하게 사용되며 조명등의 광원으로 그 수요가 늘어나는 추세이다.

그러나 발광소자에서 발생되는 열은 발광소자의 온도를 상승시키게 되고 그에 따라 발광소자의 발광효율이 저하되며, 또한 그 열적 스트레스로 인해 발광소자의 수명이 짧아지게 된다.

이에 액정표시장치의 백라이트 모듈이나 조명등에 이용되는 발광소자 패키지에서는 발광소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 재료의 선택과 발광소자 패키지 디자인의 변화가 시도되었다. 그 하나로 MCCL(Metal Copper Clad Laminate)로 된 방열금속판을 들 수 있다.

이 방열금속판은 기존 CCL(Copper Clad Laminate)에 금속판을 접착시켜 발광소자의 발광 칩과 회로에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하려는 의도로 개발되었다. 하지만, 이 방열금속판의 방열효과는 금속이 갖고 있는 열전전도도로 제한되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 발광소자의 방열효과를 높이기 위한 것으로서 방열금속판의 구조 형태를 발포 구조체로 변화시켜 방열 표면적을 극대화함으로써 부가적인 방열효과를 올리는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 발광소자 내의 발포 구조체를 통하여 전자기 차폐효과를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 회로기판과, 상기 회로기판에 장착된 발광 칩과, 상기 발광 칩에 접속된 전극과, 상기 회로기판에 열전도성 접착제로 접착되어 상기 발광 칩의 하부에 위치하는 방열금속판을 포함하는 발광소자 패키지에 있어서, 상기 방열금속판이 발포금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지를 제공한다.

이때, 발포금속의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 발포금속의 기포가 열린 기포이거나 닫힌 기포로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 발포금속의 기포 밀도와 기포 크기가 상기 발광 칩의 하부로부터 멀어질수록 커지도록 소정의 구배를 갖는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에서는 방열금속판을 발포체로 구성함으로써 공기와 접하는 방열금속판의 표면적을 증가시켜 기존 비발포 판형에 비교하여 열방출을 효과적으로 할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광소자 패키지는, 회로기판(10)과, 상기 회로기판(10)에 장착된 발광 칩(20)과, 상기 발광 칩(20)에 접속된 전극(30)과, 상기 회로기판(10)에 열전도성 접착제(40)로 접착되어 상기 발광 칩(20)의 하부에 위치하는 발포금속으로 구성된 방열금속판(50)을 포함한다.

여기서, 방열금속판(50)을 구성하는 발포금속(Metal Foam)은 금속 재료 내부에 수많은 기포를 가진 다공질(Porous) 금속이다.

본 발명에서는 금속 내부의 기공들이 서로 연결된 형태로 기체나 유체의 통과가 용이한 개포형(open cell type) 발포금속과 금속 내부의 기포가 연결되지 않고 독립적으로 존재하는 폐포형(closed cell type) 발포금속이 모두 사용될 수 있으나, 바람직하게는 공기의 대류에 의한 방열효과도 가져올 수 있도록 개포형 발포금속 즉, 열린 기포를 갖는 발포금속을 적용한다.

재질로는 각종 금속이 사용될 수 있으나 바람직하게는 경량인 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 발포금속을 적용한다.

그리고 발포금속은 기포 밀도와 기포 크기를 변화시킨 구배를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 접착제에 직접 접하는 방열금속판(50)의 표면은 기포가 없거나 또는 아주 작은 기포가 조밀하게 배치된 형태로 구성하고, 접착제와 멀어지면서 기포를 점점 크게 형성하여 표면적을 극대화시킬 수 있다.

한편, 방열금속판(50)을 회로기판(10)에 접착시키는 열전도성 접착제(40)로는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 유리섬유/수지에 열전도를 위한 충진재로 구성될 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 액정표시장치의 백라이트 모듈이나 조명등에 이용할 경우, 발포금속의 내부에 존재하는 기포를 통해 발광소자에서 발생하는 열을 효과적으로 방열함으로써 발광소자의 발광효율을 높이고 열적 스트레스를 감소시킴으로써 발광소자의 특성열화나 고장을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 방열금속판을 발포 구조체로 함으로써 발광소자의 방열효율을 높이고 열적 스트레스를 줄여 발광소자의 수명을 길게 할 수 있다. 또한 상기 발포 구조체로 인하여 전자기 차폐효과를 가져올 수 있다.

Claims (4)

1. 회로기판과, 상기 회로기판에 장착된 발광 칩과, 상기 발광 칩에 접속된 전극과, 상기 회로기판에 열전도성 접착제로 접착되어 상기 발광 칩의 하부에 위치하는 방열금속판을 포함하는 발광소자 패키지에 있어서,

   상기 방열금속판은 발포금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 발포금속의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 발포금속의 기포가 열린 기포이거나 닫힌 기포로 구성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 발포금속의 기포 밀도와 기포 크기가 상기 발광 칩의 하부로부터 멀어질수록 커지도록 소정의 구배를 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.

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