KR101190970B1 - 전열분리식 led 프레임 구조의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일종의 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법에 관한 것으로 구체적인 실시형태로는 방열판과 프레임이 결합하여 최소 2개의 방열기판을 형성하고 최소 2조의 도전프레임로 전열분리를 유지하는 설계, 또는 후판으로 최소 2개의 방열기판을 형성하고 최소 2조 도전프레임로 전열분리 설계를 유지하는 설계로 이러한 설계를 통해 방열기판에 각각 다른 형식의 LED칩을 배치할 수 있으며 이를 통해 각각 다른 형식의 LED칩을 동시에 사용할 수 있는 기술효과에 이르게 된다.
Description
본 발명은 일종의 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법에 관한 것으로, 특히 일종의 방열판과 지지판이 결합하여 최소 2개의 방열기판 및 최소 2조 도전프레임를 형성하거나, 또는 후판으로 최소 2개의 방열기판 및 최소 2조 도전프레임를 형성하여 방열기판에 각각 다른 형식의 LED칩을 배치할 수 있는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법에 관한 것이다
최근 발광다이오드(Light Emitting Diode,LED)는 소모전력이 낮고 부품의 수명이 길며 조명의 예열시간이 필요없고 반응속도가 빠른 등의 장점과 또한 부피가 작고 내진성이 강하며 양산에 적합한 특징으로 이동전화 및 개인 휴대정보 단말기(Personal Digital Assistant,PDA)의 화면 백라이트, 각종 옥외스크린, 교통신호등, 차량조명 등의 정보, 통신 및 소비형 전자제품의 지시등과 모니터장치에 광범위하게 사용되고 있다.
일반적으로 LED칩은 표면실장기술(Surface Mount Device,SMD) 또는 플립 칩 본딩기술(flip chip bonding)을 통해 홈부분을 가진 고무블록 내 프레임 상에 연결된다. 도1은 종래기술에 따른 LED 프레임 구조의 첫 번째 LED칩 배치 단면도이다.
홈부분(82)이 있는 고무블록(81)에 최소 2개의 프레임(83)을 삽입하고, 각 프레임(83)은 각각 고무블록(81)의 홈부분(82) 내에 노출되고, 각 프레임(83) 부분은 부분적으로 각 고무블록(81)의 양쪽으로 연장되어 전기적 연결부(84)를 형성할 수 있는데 이를 통해 기타 전자장치(도면에서는 나타내지 않음)와의 전기연결이 쉽도록 한다.
이어서, 다시 표면실장기술(SMD)을 통해 LED칩(85)을 고무블록(81)에 노출된 홈부분(82) 내 프레임(83) 중 하나와 고정하고, 와이어 본딩 기술 또는 플립 칩 기술을 통해 LED칩(85)이 전기도선(86)을 통해 또 다른 프레임(83)과 전기적 연결을 형성할 수 있고, 마지막으로 고무블록(81)의 홈부분(82)에 패키징 콜로이드(87)를 형성하는데 패키징 콜로이드(87)는 홈부분(82) 내 LED칩(85)과 프레임(83)을 덮을 수 있다.
그러나 상기 LED 프레임 구조는 LED칩(85)의 방열, 즉 LED칩(85)에 고정된 프레임(83)의 LED칩(85)에 대해 방열작용과 전기적 연결이라는 다중적 역할을 하는데 이는 프레임(83)의 LED칩(85)의 방열효율을 충분히 발휘되지 못하게 하므로 이러한 방식은 고출력 LED칩(85)에는 적용할 수 없게 된다.
따라서 일종의 전열분리식 LED 프레임 구조를 제시되었다. 도2는 종래기술에 따른 LED 프레임 구조의 두 번째 LED칩의 배치 평면도이다.
홈부분(82)이 있는 고무블록(81) 중 방열기판(88) 및 최소 2개의 프레임(83)을 삽입하고 방열기판(88) 및 각 프레임(83)은 각각 고무블록(81)의 홈부분(82) 내에 노출되고 각 프레임(83)은 각 고무블록(81)의 양쪽에 연장되어 전기적 연결부(84)를 형성할 수 있는데 이를 통해 전기적 연결부(84)와 기타 전자장치(도면에서는 나타내지 않음)와의 전기적 연결이 쉽도록 한다.
이어서, 다시 표면실장기술을 통해 LED칩(85)을 고무블록(81)에 노출된 홈부분(82) 내 방열기판(88)에 고정하고 와이어 본딩 기술 또는 플립 칩 기술을 통해 LED칩(85)이 전기도선(86)을 통해 각각 프레임(83)과 전기적 연결을 형성할 수 있다. 마지막으로, 고무블록(81)의 홈부분(82)에 패키징 콜로이드(87)를 형성하는데 패키징 콜로이드(87)는 홈부분(82) 내 LED칩(85), 방열기판(88)과 프레임(83)을 덮을 수 있다.
상기 LED 프레임 구조를 통해 고무블록(81)에 각각 방열기판(88)과 프레임(83)을 삽입하여 효과적으로 LED칩(85)에 대한 방열 및 전기적 연결의 분리 설계가 가능하다. 즉 고무블록(81)에 삽입된 방열기판(88)은 LED칩(85)에 대해 방열기능을 제공하고 고무블록(81)에 삽입된 프레임(83)은 LED칩(85)에 대해 전기적 연결을 제공하게 되어 이로써 LED칩(85)의 방열효율을 높여 주어 첫 번째 기존 LED 프레임 구조로 발생하는 문제를 해결하게 된다.
그러나 기존 두 번째 LED 프레임 구조는 고무블록(81)에 단지 하나의 방열기판(88)만 삽입하므로 방열기판(88)에 복수 LED칩(85)을 설치할 경우 동일한 형식(PNP type또는 NPN type)의 LED칩(85), 즉 양음극형식이 동일한 LED칩(85)을 사용해야만 하는데 이렇게 해야만 복수 LED칩(85)을 방열기판(88)에 설치할 수 있게 되어 LED칩(85)의 사용과 전기적 연결이 모두 제한을 받게 된다.
이상을 종합해보면 종래 기술에서는 장기간 방열기판에 복수 LED칩을 설치할 경우 반드시 동일한 형식의 LED칩을 사용해야만 하기 때문에 LED칩의 사용에 제한을 받는 문제가 존재해왔는데 그러한 이유로 개선된 기술을 제시하여 이러한 문제를 해결해야만 한다.
종래기술에서는 방열기판에 복수 LED칩을 설치할 경우 반드시 동일한 형식의 LED칩을 사용해야 되므로 LED칩의 사용이 제한을 받는 문제를 고려하여 본 발명은 일종의 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법을 제시하는 바이다.
그 중 본 발명이 제시하고 있는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법으로 첫 번째 실시예에서는 다음의 절차를 포함한다.
우선 방열판에 최소 2개의 방열기판을 형성한다. 이어서 프레임에 최소 2조 도전프레임을 형성한다. 이어서 방열판과 프레임을 서로 결합하여 최소 2개의 방열기판을 최소 2조 도전프레임 사이에 설치하고 최소 2개 방열기판과 최소 2조 도전프레임은 서로 연결되지 않는다. 마지막으로, 최소 2개 방열기판 및 최소 2조 도전프레임을 고무블록 내에 삽입한다. 최소 2개 방열기판 및 최소 2조의 도전프레임의 일부분은 고무블록의 홈부분에 노출되며, 최소 2조의 도전프레임의 일부분은 고무블록 외부로 연장한다.
상기 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방식에서, 방열판에 스템핑 공정으로 최소 2개의 방열기판을 형성하고, 또한 스템핑 공정으로 지지판에 최소 2조 도전프레임을 형성하게 된다.
상기 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방식에서, 그 중 최소 2개 방열기판 및 최소 2조 도전프레임이 고무블록 내에 삽입되고 최소 2개 방열기판 및 2조 도전프레임이 고무블록의 홈부분에 노출되고 최소 2조 도전프레임은 고무블록 외부로 연장하는 단계에서, 최소 2개 방열기판을 홈부분에 노출하여 각각 LED칩을 고정하게 되고 LED칩은 각각 홈부분에 노출된 어느 한 도전프레임에 전기적 연결을 형성하고 고무블록의 홈부분이 패키징 콜로이드를 덮어 LED칩을 둘러 싸는데 이를 통해 SMD LED를 형성하게 된다.
본 발명의 두 번째 실시예의 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법은 다음의 절차를 포함한다.
우선 2종류의 두께에 차이가 있는 후판을 제작한다. 이어서 후판의 두께가 큰 쪽에 최소 2개의 방열기판을 형성하고 이어서 후판의 두께가 작은 곳에 최소 2조 도전프레임을 형성한다. 최소 2조 도전프레임과 최소 2개 방열기판은 서로 연결되지 않는다. 마지막으로, 최소 2개 방열기판 및 최소 2조 도전프레임의 일부분은 고무블록 내에 삽입되고, 최소 2개 방열기판 및 최소 2조 도전프레임의 일부분은 고무블록의 홈부분에 노출된다. 최소 2조 도전프레임의 일부분은 고무블록 외부로 연장된다.
상기 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법에서, 그 중 후판의 두께가 큰 쪽에 최소 2개 방열기판을 형성하는 단계는 스템핑 공정으로 최소 2개 방열기판을 형성하고 후판 두께가 작은 곳에 최소 2조 도전프레임을 형성한다. 최소 2조 도전프레임과 최소 2개 방열기판을 서로 연결되지 않는다.
상기 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법에서, 그 중 최소 2개 방열기판 및 최소 2조 도전프레임은 고무블록 내에 삽입되고 최소 2개 방열기판 및 2조 도전프레임은 고무블록의 홈부분에 노출되고 최소 2조 도전프레임을 고무블록 외부로 연장하는 단계에서 최소 2개 방열기판은 홈부분에 노출하여 각각 LED칩을 고정하게 되고 LED칩은 각각 홈부분에 노출된 어느 한 도전프레임에 전기적 연결을 형성하고 고무블록의 홈부분이 패키징 콜로이드를 덮어 LED칩을 둘러 싸는데 이를 통해 SMD LED를 형성하게 된다.
본 발명이 제시한 제조방법은 위와 같으며 종래 기술과의 대비하여 본 발명 구체적인 실시예 중 하나인 방열판과 지지판이 결합하여 최소 2개의 방열기판 및 최소 2조 도전프레임을 형성하여 전열분리를 유지한다. 또 다른 실시예로서 후판으로 최소 2개의 방열기판 및 최소 2조 도전프레임으로 전열분리 설계를 유지한다. 또한 각각 다른 형식의 LED칩을 동시에 사용할 수 있는데, 즉 각각 다른 형식의 LED칩을 방열기판 상에 배치할 수 있어 각각 다른 도전프레임과 전기적 연결을 형성하여 각각 다른 형식의 LED칩을 자유롭게 선택할 수 있으며 이를 통해 LED칩의 사용 상의 제한을 줄일 수 있다.
도1은 종래기술에 따른 첫 번째 종래의 LED 프레임 구조 LED칩의 배치 단면도이다.
도2는 종래기술에 따른 두 번째 종래의 LED 프레임 구조 LED칩의 배치 평면도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조 흐름도이다.
도4는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 방열판과 프레임이 결합하여 제조하는 사시도이다.
도5는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다.
도6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조 흐름도이다.
도7a는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 후판 사시도이다.
도7b는 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조의 후판 방열기판과 도전프레임의 제조 사시도이다.
도8은 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다.
도9a는 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조의 LED칩 배치의 제1 배치 실시예의 평면도이다.
도9b는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 LED칩 배치의 제2 배치 실시예의 평면도이다.
도10은 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조 LED칩 패키징 평면도이다.
도2는 종래기술에 따른 두 번째 종래의 LED 프레임 구조 LED칩의 배치 평면도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조 흐름도이다.
도4는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 방열판과 프레임이 결합하여 제조하는 사시도이다.
도5는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다.
도6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조 흐름도이다.
도7a는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 후판 사시도이다.
도7b는 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조의 후판 방열기판과 도전프레임의 제조 사시도이다.
도8은 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다.
도9a는 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조의 LED칩 배치의 제1 배치 실시예의 평면도이다.
도9b는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 LED칩 배치의 제2 배치 실시예의 평면도이다.
도10은 본 발명에 따른 전열분리식 프레임 구조 LED칩 패키징 평면도이다.
다음은 도면 및 실시예를 참고하여 본 발명의 실시방식을 상세하게 설명하고 있으며 이를 통해 본 발명의 기술을 응용하여 기술문제를 해결할 수 있고 기술효과를 실현하는 과정에 대한 충분한 이해와 실시의 근거가 된다.
이하 도3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법의 첫 번째 실시예를 설명하는데, 도3은 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 첫 번째 실시예의 제조방법의 흐름도이고, 도4는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 방열판과 지지판이 결합하여 제조하는 사시도이다.
우선 스템핑(stamping)방식으로 2개의 방열기판(11)을 갖춘 방열판(10)을 제조하는데, 즉 방열판(10) 상에 최소 2개 방열기판(11)을 형성한다.(단계 110) 또한, 스템핑 방식으로 최소 2조 도전프레임(21)의 지지판(20)을 제조하는데, 즉 지지판(20) 상에 최소 2조 도전프레임(21)을 형성한다.(단계 120)
지지판(20)에 형성하는 도전프레임(21)의 조 수는 방열판(10)에 형성되는 방열기판(11)의 수에 따라 결정된다. 즉 도전프레임(21)의 조 수는 방열판(10)이 형성하는 방열기판(11)의 수와 같다. 각 조 도전프레임(21)은 각각 양극 도전프레임(22)과 음극 도전프레임(23)를 가지고 있다.
그런데 도4에서는 방열판(10)에 3개의 방열기판(11)을 형성하게 되어 지지판(20)에 3조의 도전프레임(21)을 형성하게 된다. 도면의 방열기판(11)과 도전프레임(21)의 수는 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지 않는다.
다시 방열판(10)과 지지판(20)을 각각 방열판(10)과 지지판(20)의 위치고정부(12,24)에 설치하여 상호 고정하는데, 즉 방열판(10)과 지지판(20)을 서로 결합하여 최소 2개 방열기판(11)을 2조 도전프레임(21) 사이에 설치한다.(단계 130) 이때 주의해야 할 점은 최소 2개 방열기판(11)과 최소 2조의 도전프레임(21)은 서로 연결하지 않아야 한다는 점인데 이를 통해 방열과 전기적 연결을 분리시켜 전열분리형식을 이루게 된다.
이때 방열판(10)과 지지판(20)은 일체로 형성된다. 상기 설명과 도면은 방열판(10)과 지지판(20)의 공정방식을 설명하는데 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
스템핑 방식으로 각각 최소 2개 방열기판(11)을 갖는 방열판(10)과 최소 2조 도전프레임(21)을 갖는 지지판(20)을 제조하는데 도전성과 열전도성이 좋은 금속판이나 합금판으로 제조할 수도 있다. 예를 들어 방열판(10)과 지지판(20)은 구리, 철, 알루미늄, 구리 합금, 철 합금이나 기타 도전성과 열전도성이 좋은 재료로 제조할 수 있다. 그러므로 방열기판(11)과 도전프레임(21)은 좋은 도전성과 열전도성을 갖추게 되는데, 이는 방열판(10)과 지지판(20)의 재료를 설명한 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
이어서 도3 및 도5를 참고하면, 도5에서 예시하고 있는 것은 본 발명의 일실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다. 상기 제조방식을 통해 상호 분리되고 최소 2개 방열기판(11)을 갖는 방열판(10)과 최소 2조 도전프레임(21)을 갖는 지지판(20)을 제조하고 방열판(10)과 지지판(20)을 상호 결합한 후 인서트 몰딩(insert molding)방식으로 고무블록(30)을 형성하여 각 방열기판(11)과 각 조 도전프레임(21)의 일부분은 고무블록(30) 내에 삽입한다.(단계 140) 실제 제작공정에서 상부 금형(도면에서는 예시하지 않음)과 하부 금형(도면에서는 예시하지 않음)은 각 방열기판(11)과 각 조 도전프레임(21)을 그 가운데에 삽입하고 사출성형으로 고무블록(30)을 성형하는데, 즉 동시에 각 방열기판(11)과 각 조 도전프레임(21)은 고무블록(30) 내에 부분적으로 삽입된다. 상부 금형과 하부 금형은 한번에 금형을 떼어낼 수 있어 인서트 몰딩으로 고무블록(30)의 인서트 몰딩을 완성한다. 고무블록(30)의 재료는 고성능 폴리아미드(polyphthalamide,PPA)나 기타 LED구조에 상용되는 고무블록(30)의 열가소성 수지를 이용할 수 있으나 이는 고무블록(30)의 자재에 대한 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
고무블록(30)의 사출성형시, 동시에 고무블록(30)에 홈부분(31)을 형성한다. 각 방열기판(11) 및 각 조 도전프레임(21)은 고무블록(30)의 홈부분(31)에 일부분이 노출된다. (단계 140) 각 조 도전프레임(21)은 각각 고무블록(30)의 외부로 일부분이 연장된다.(단계 140)
각 조 도전프레임(21)은 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출되고 각 조 도전프레임(21)이 고무블록(30)에 연장된 부분은 전기적 연결을 제공한다. 즉 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 각 조 도전프레임(21)의 일부분은 이어서 각 방열기판(11) 상에 배치된 LED칩(도면에서는 예시하지 않음)과 전기적 연결을 형성한다. 각 조 도전프레임(21)이 고무블록(30)에 연장된 부분은 고무블록(30)의 외부로 전기적 연결을 형성하여 메인보드, 회로판 등 기타 전자장치(도면에서는 예시하지 않음)와 전기적 연결을 형성한다. 여기서 예로 든 기타 전자장치는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
다시 말하면, 고무블록(30)의 홈부분(31) 내의 각 방열기판(11) 상에 배치된 LED칩(도면에서는 예시하지 않음)은 각 방열기판(11)을 통해 LED칩의 열을 발산한다. 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 각 조 도전프레임(21)은 LED칩의 전기적 연결을 제공한다. 고무블록(30)의 외부로 연장되는 각 조 도전프레임(21) 부분은 LED칩과 기타 전자장치와의 전기적 연결을 제공한다.
상기 과정을 통해 제조된 전열분리식 LED 프레임 구조는 도5에 도시되어 있다.
이하 도6과 도7a를 참조하여, 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법을 설명한다. 도6은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법 흐름도이다. 도7a는 본 발명의 실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 후판의 사시도이다. 우선 압출성형(extrusion)방식으로 2종의 두께에 차이가 있는 후판(40)을 제작한다.(단계 210) 상기 방식은 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
다음으로 도6과 도7b를 참조하면, 도7b는 본 발명 일실시예에 따른 후판으로 제조한 전열분리식 LED 프레임 구조의 방열기판과 도전프레임의 사시도이다. 스템핑(stamping)방식으로 후판(40)의 두께가 큰 쪽에 최소 2개 방열기판(41)을 형성한다.(단계 220)스템핑 방식으로 후판(40) 두께가 작은 곳에 최소 2조 도전프레임(42)을 형성한다.(단계 230)
후판(40) 상에 형성하는 도전프레임(42)의 조 수는 후판(40) 상에 형성된 방열기판(41)의 수에 따라 결정된다. 즉 도전프레임(42) 조 수는 후판(40)에 형성하는 방열기판(41)의 수와 동일하다. 각 조 도전프레임(42)은 각각 양극 도전프레임(43)과 음극 도전프레임(44)으로 구성된다.
도7a와 도7b에서는 후판(40) 상에 3개 방열기판(41)을 형성하고 있어서 후판(40) 상에도 3조 도전프레임(42)를 형성하게 되는데 도면에서 예시하고 있는 방열기판(41)과 도전프레임(42)의 수는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지 않는다.
이때 주의해야 할 점은 후판(40)에 형성된 최소 2개 방열기판(41)과 최소 2조 도전프레임(42)은 서로 연결되지 않는다는 점인데 이를 통해 방열과 전기적 연결을 분리하여 전열분리형식을 형성하게 된다.
후판(40)은 도전성과 열전도성이 좋은 금속판이나 합금판으로 제조할 수 있다. 예를 들어 후판(40)은 구리, 철, 알루미늄, 구리 합금, 철 합금이나 기타 도전성과 열전도성이 좋은 재료로 제조할 수 있다. 그러므로, 방열기판(41)과 도전프레임(42)은 좋은 도전성과 열전도성을 갖추게 되나 이는 후판(40)의 재료의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
도6 및 도8을 참조하면, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조의 평면도이다. 상기 제조방식을 통해 상호 분리된 최소 2개 방열기판(41)과 최소 2조 도전프레임(42)의 후판(40)을 제작한 후 인서트 몰딩(insert molding)방식으로 고무블록(50)을 형성하고 각 방열기판(41)과 각 조 도전프레임(42)의 일부분은 고무블록(50) 내에 삽입된다.(단계 240) 실제 제조공정에서는 상부 금형(도면에서는 예시되지 않음)과 하부 금형(도면에서는 예시되지 않음)만으로 각 방열기판(41)과 각 조 도전프레임(42)을 그 가운데로 삽입하고 사출성형으로 고무블록(50)을 성형한다. 즉 각 방열기판(41)과 각조 도전프레임(42)의 일부분은 동시에 고무블록(50) 내에 삽입된다. 상부 금형과 하부 금형은 한 번에 금형을 떼어낼 수 있어 고무블록(50)의 인서트 몰딩을 완성한다. 고무블록(50)의 재료는 고성능 폴리아미드(polyphthalamide,PPA)나 기타 LED에 사용되는 고무블록(50)의 열가소성 수지를 이용할 수 있으나 이는 고무블록(50)의 재료의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
고무블록(50)의 사출성형 시 동시에 고무블록(50) 내에 홈부분(51)이 형성된다. 각 방열기판(41)과 각조 도전프레임(42)은 고무블록(50)의 홈부분(51)에 일부분이 노출된다. (단계 240) 또한, 각 조 도전프레임(42)의 일부분은 각각 고무블록(50)의 외부로 연장된다.(단계 240)
고무블록(50)의 홈부분(51)에 노출된 각 조 도전프레임(42)과 고무블록(50)에 연장된 부분의 각 조 도전프레임(42)은 전기적 연결을 제공한다. 즉 고무블록(50)의 홈부분(51)에 노출된 각 조 도전프레임(42)의 부분은 이어지는 각 방열기판(41) 상에 배치된 LED칩(도면에서는 예시되지 않음)에 전기적 연결을 형성한다. 또한, 각조 도전프레임(42)이 고무블록(50)에 연장된 부분은 고무블록(50)의 외부로 전기적 연결을 형성하여 메인보드, 회로판 등 기타 전자장치(도면에서는 예시되지 않음)와 전기적 연결을 형성한다. 여기서 예로 든 기타 전자장치는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
다시 말하면, 고무블록(50)의 홈부분(51) 내의 각 방열기판(41) 상에 배치된 LED칩(도면에서는 예시하지 않음)은 각 방열기판(41)을 통해 LED칩의 열을 발산한다. 고무블록(50)의 홈부분(51)에 노출된 각조 도전프레임(42)은 LED칩의 전기적 연결을 제공한다. 고무블록(50)의 외부로 연장된 각조 도전프레임(42)은 LED칩과 기타 전자장치와의 전기적 연결을 제공한다.
상기 과정으로 제조된 전열분리식 LED 프레임 구조는 도8에 도시되어 있다.
도9a를 참조하면, 도9a는 본 발명에 따른 전열분리식 LED 프레임 구조에 LED칩 배치의 첫 번째 배치예의 평면도이다.
본 발명의 실시예에서는 첫 번째 실시예의 LED칩의 배치를 설명한다. 본 발명의 두 번째 실시예의 LED칩의 배치는 첫 번째 실시예의 LED칩의 배치에 대한 설명과 동일하다. 이에 더하여, 이는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다.
표면실장기술(Surface Mount Device,SMD)을 통해 제1 LED칩(61)의 음극을 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제1 방열기판(111) 상에 고정하고 제2 LED칩(62)의 음극을 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제2 방열기판(112)에 고정하고 제3 LED칩(63)의 음극을 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제3 방열기판(113)에 고정한다.
이어서, 와이어 본딩 기술(wire bonding)로 제1 LED칩(61)의 양극과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제1조 도전프레임(211)의 양극 도전프레임(221)과 전기적 연결을 형성한다. 또한, 제1 방열기판(111)(즉 제1 LED칩(61)의 음극)과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제1조 도전프레임(211)의 음극 도전프레임(231)과 전기적 연결을 형성한다.
이어서, 다시 제2 LED칩(62)의 양극과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제2조 도전프레임(212)의 양극 도전프레임(222)과 전기적 연결을 형성한다. 제2 방열기판(112)(즉 제2 LED칩(62)의 음극)과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제2조 도전프레임(212)의 음극 도전프레임(232)과 전기적 연결을 형성한다.
마지막으로, 제3 LED칩(63)의 양극과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제3 도전프레임(213)의 양극 도전프레임(223)과 전기적 연결을 형성한다. 제3 방열기판(113)(즉 제3 LED칩(63)의 음극)과 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제3조 도전프레임(213)의 음극 도전프레임(233)과 전기적 연결을 형성한다.
제1조 도전프레임(211)은 각각 제1 LED칩(61), 제2조 도전프레임(212)은 각각 제2 LED칩(62), 제3조 도전프레임(213)은 각각 제3 LED칩(33)에 각기 다른 전기적 극성을 제공할 수 있다.
와이어 본딩 기술로 제1 LED칩(61), 제2 LED칩(62), 제3 LED칩(63)을 각각 제1조 도전프레임(211), 제2조 도전프레임(212), 제3조 도전프레임(213)과 전기적 연결을 형성하는 방법 외에도 플립 칩 본딩 기술(flip chip bonding)로 상기 LED칩에 각각 각 조 도전프레임과 전기적 연결을 형성할 수 있다. 와이어 본딩 기술과 플립 칩 본딩 기술을 이용한 전기적 연결방식은 기존 기술을 참고하면 되므로 여기서는 더 이상 설명하지 않으나 이는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지 않는다.
도9b를 참조하면, 도9b는 본 발명 전열분리식 LED칩 프레임 구조 LED칩의 제2 배치예의 평면도이다.
제2 배치예는 제1 LED칩(61)의 양극을 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제1 방열기판(111)에 고정하고, 제2 LED칩(62)의 양극은 고무블록(30)에 노출된 홈부분(31)의 제2 방열기판(112)에 고정하고, 제3 LED칩(63)의 음극은 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제3 방열기판(113)에 고정한다.
이어서, 다시 와이어 본딩 기술(wire bonding)로 제1 LED칩(61)의 음극을 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제1조 도전프레임(211)의 음극 도전프레임(231)과 전기적 연결을 형성한다. 제1 방열기판(111)(즉 제1 LED칩(61)의 양극)과 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제1조 도전프레임(211)의 양극 도전프레임(221)과 전기적 연결을 형성한다.
다시 제2 LED칩(62)의 음극과 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제2조 도전프레임(212)의 음극 도전프레임(232)과 전기적 연결을 형성한다. 제2 방열기판(112)(즉 제2 LED칩(62)의 양극)과 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제2조 도전프레임(212)의 양극 도전프레임(222)과 전기적 연결을 형성한다.
마지막으로, 제3 LED칩(63)의 양극과 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제3조 도전프레임(213)의 양극 도전프레임(223)과 전기적 연결을 형성한다. 제3 방열기판(113)(즉 제3 LED(63)의 음극)과 고무블록(30)의 홈부분(31)에 노출된 제3조 도전프레임(213)의 음극 도전프레임(233)과 전기적 연결을 형성한다.
제1조 도전프레임(211)은 각각 제1 LED칩(61)에, 제2조 도전프레임(212)은 제2 LED칩(62)에, 제3조 도전프레임(213)은 제3 LED칩(33)에 각각 다른 전기적 극성을 제공할 수 있다.
도9a 및 도9b를 참조하면, 제1조 도전프레임(211), 제2조 도전프레임(212), 제3조 도전프레임(213)을 통해 각각의 제1 LED칩(61), 제2 LED칩(62), 제3 LED칩(63)은 제어될 수 있다. 각각 다른 형식(PNP type 또는NPN type)의 LED칩을 채택할 수 있어 이를 통해 LED 사용에 있어서 효과를 제고할 수 있다.
또한 도9a 및 도9b에서 예시하고 있는 것은 2종류 LED칩의 배치 및 전기적 연결방식을 제공한 것에 불과하며 이는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지 않는다.
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 전열분리식 LED칩 프레임 구조의 LED칩 패키징의 평면도이다.
이는 본 발명의 첫 번째 실시예로 LED칩의 배치에 대한 설명이다. 본 발명의 두 번째 실시예의 LED칩 배치는 첫 번째 실시예와 동일하다. 이는 설명의 예에 불과하며 본 발명의 응용범위를 국한하지 않는다.
고무블록(30)의 홈부분(31)에 패키징 콜로이드(70)를 형성한다. 패키징 콜로이드(70)는 홈부분(31) 내의 LED칩(60)을 덮을 수 있다. 패키징 콜로이드(70)는 분사(dispensing)방식으로 형성할 수 있으나 이는 설명의 예에 불과하며 이로써 본 발명의 응용범위를 국한하지는 않는다. 패키징 콜로이드(70)에는 형광체를 첨가할 수 있는데 그래서 LED칩(60)이 내보내는 광선이 형광체를 조사할 때 다른 색깔의 가시광이 활성화되어, LED칩(60)이 내보내는 광선은 형광체가 내보내는 광선과 혼합되어 광혼합효과를 발생하게 된다.
이상을 종합해볼 때 알 수 있는 본 발명과 종래 기술 간의 차이는 본 발명의 구체적인 실시예의 하나인 방열판과 지지판이 결합하여 최소 2개 방열기판과 최소 2조 도전프레임를 형성하여 전열분리의 설계를 유지한다. 또 다른 실시예로서 후판으로 최소 2개 방열기판과 최소 2조 도전프레임을 형성하여 전열분리설계를 유지한다. 또한 각각 다른 형식의 LED칩을 동시에 사용할 수 있어 각각 다른 형식의 LED칩을 방열기판에 배치하고 각각 다른 도전프레임 조와 전기적 연결을 형성할 수 있다는 점인데 즉 각각 다른 형식의 LED칩을 자유롭게 선택할 수 있어 이를 통해 LED칩의 사용에 있어서의 제한을 줄일 수 있다는 점이다.
이러한 기술수단을 통해 기존 기술에서 방열기판에 복수의 LED를 설치할 경우 반드시 동일한 형식의 발광다이오칩을 사용해야만 하여 LED칩의 사용에 제한을 가하는 문제를 해결할 수 있다. 더 나아가 각각 다른 형식의 LED칩의 사용이 가능한 기술적 효과를 이루게 된다.
본 발명이 제시하고 있는 실시방식은 위와 같으나 설명한 내용은 본 발명의 특허청구범위를 국한하지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야에 숙련된 자는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 전제 하에 실시의 형식 및 세부사항에서 약간의 수정을 가할 수 있다. 본 발명의 특허청구범위는 첨부된 특허청구범위의 내용을 그 기준으로 한다.
10: 방열판 11: 방열기판
20: 지지판 21: 도전프레임
30: 고무블록 31: 홈부분
40: 후판 41: 방열기판
42; 도전프레임 50: 고무블록
51: 홈부분 60, 61, 62, 63: LED칩
70: 패키징 콜로이드
20: 지지판 21: 도전프레임
30: 고무블록 31: 홈부분
40: 후판 41: 방열기판
42; 도전프레임 50: 고무블록
51: 홈부분 60, 61, 62, 63: LED칩
70: 패키징 콜로이드
Claims (10)
- 하나의 방열판에 최소 2개 방열기판을 형성하는 단계;
하나의 지지판에 최소 2조의 도전프레임을 형성하는 단계;
상기 방열판과 상기 지지판을 서로 결합시켜 상기 최소 2개 방열기판을 상기 최소 2조 도전프레임 사이에 설치하고, 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임을 서로 연결되지 않게 하는 단계; 및
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임을 하나의 고무블록 내에 삽입하되, 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임을 상기 고무블록의 홈부분에 노출되도록 하며, 상기 최소 2조 도전프레임의 일부분을 상기 고무블록 외부로 연장되도록 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항1에 있어서,
상기 방열판에 상기 최소 2개 방열기판을 형성하는 단계는, 스템핑 공정으로 상기 최소 2개 방열기판을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항1에 있어서,
상기 지지판에 상기 최소 2조 도전프레임을 형성하는 단계는, 스템핑 공정으로 상기 최소 2조의 도전프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항1에 있어서,
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소2조 도전프레임을 상기 고무블록 내에 삽입하고 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록의 홈부분에 노출되고 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록 외부로 연장하는 단계에서, 상기 최소 2개 방열기판을 홈부분에 노출하여 각각 LED칩을 고정하고 LED칩은 각각 상기 홈부분에 노출된 어느 한 조의 도전프레임과 전기적 연결을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항4에 있어서,
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록 내에 삽입되고 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록의 홈부분에 노출되고 상기 최소 2조 도전프레임을 상기 고무블록 외부로 연장하는 단계에서, 상기 홈부분에 패키징 콜로이드 채워 LED를 덮는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 2종류의 두께가 차이가 나는 후판을 제작하는 단계;
상기 후판에 두께가 큰 쪽에 최소 2개 방열기판을 형성하는 단계;
상기 후판의 두께가 작은 쪽에 최소 2조 도전프레임을 형성하되, 상기 최소 2조 도전프레임과 상기 최소 2개 방열기판을 서로 연결되지 않게 하는 단계; 및
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임의 일부분을 하나의 고무블록 내에 삽입하고, 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임의 일부분을 상기 고무블록의 홈부분에 노출되도록 하며, 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록의 외부로 연장되도록 하는 단계를 포함하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항6에 있어서,
상기 후판 두께가 큰 쪽에 상기 최소 2개 방열기판을 형성하고 단계는, 스템핑 공정으로 상기 최소 2개 방열기판을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항6에 있어서,
상기 후판의 두께가 작은 쪽에 상기 최소 2조의 도전프레임을 형성하고 상기 최소 2조 도전프레임과 상기 최소 2개 방열기판을 서로 연결하지 않는 단계는, 스템핑 공정으로 상기 최소 2조 도전프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항6에 있어서,
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임의 일부분을 상기 고무블록 내에 삽입하고, 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임의 일부분을 상기 고무블록의 홈부분에 노출되도록 하며, 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록의 외부로 연장되도록 하는 단계에서, 상기 최소 2개 방열기판은 상기 홈부분에 노출되어 각각 LED칩을 고정하고 LED칩은 각각 상기 홈부분에 노출된 어느 한 조 도전프레임과 전기적 연결을 형성하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법. - 청구항9에 있어서,
상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록 내에 삽입되고, 상기 최소 2개 방열기판과 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록의 홈부분에 노출되고, 상기 최소 2조 도전프레임은 상기 고무블록 외부로 연장하는 단계에서, 상기 홈부분에 패키징 콜로이드 채워 LED를 덮는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열분리식 LED 프레임 구조의 제조방법.
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