KR102600659B1 - 살균 모듈 및 이를 포함하는 정수기 - Google Patents
살균 모듈 및 이를 포함하는 정수기 Download PDFInfo
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Abstract
실시예에 따른 살균 모듈은 상면 및 하면을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판의 상면 상에 배치되는 제 1 및 제 2 전극 패드, 상기 제 1 및 제 2 전극 패드 상에 배치되는 발광소자, 상기 회로기판의 상면 및 상기 발광소자의 측면 상에 배치되는 제 1 몰딩부, 상기 회로기판의 하면 상에 배치되는 복수의 연결 패드, 상기 연결 패드 상에 배치되며 다수의 저항 및 스위칭 소자를 포함하는 부품부 및 상기 회로기판의 하면 및 상기 부품부를 감싸는 제 2 몰딩부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 전극 패턴은 상기 회로기판을 관통하는 비아홀을 통해 상기 복수의 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 발광소자 및 상기 부품부는 수직 방향으로 중첩되지 않고 이격된다.
Description
실시예는 살균 모듈 및 이를 포함하는 정수기에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 발광소자는 넓고 조정이 용이한 밴드갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져 다양한 분야에 사용되고 있다.
3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 황색, 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
특히, 자외선을 방출하는 발광소자의 경우 상기 발광소자의 활성층에서 상대적으로 세기가 큰 파장의 광을 방출할 수 있다. 자세하게 상기 발광소자는 상대적으로 짧은 피크 파장대역, 예컨대 약 400nm 이하의 광을 방출할 수 있고, 상기 활성층은 이에 대응하는 밴드갭 에너지를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 발광소자는 상기 파장대역에서 단파장의 경우 살균 및 정화 등에 사용되며 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.
최근에는 세균, 진드기, 전염성 질병 등의 유해 생물을 살균하거나 오염된 물을 정화하기 위해 단파장의 발광소자가 다양한 분야에 적용되고 있다. 이 경우, 상기 발광소자는 수중에 배치되거나 습도가 높은 고습의 환경에 배치되며 방수 및 방습 기능의 저하로 발광소자의 불량이 초래될 수 있고 동작 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 상기 발광소자가 장치 내부에 배치되어 외부에서 시인되지 않을 경우, 상기 발광소자의 동작 상태를 판단하기 어려울 수 있다. 즉, 상기 발광소자의 동작 상태 또는 파손 여부 등을 확인하기 위해서는 장치를 분해하여야 하며 이 경우 많은 시간과 비용이 발생할 수 있다.
또한, 상기 발광소자는 자외선을 방출할 수 있고, 상기 자외선은 사용자의 눈에 시인되지 않고 인체에 유해하다. 따라서, 사용자가 수광 소자 등을 구비하지 않고 발광소자의 동작 여부를 직관적으로 확인하는데 어려움이 있다.
따라서, 방수 및 방습 특성이 개선된 새로운 구조가 요구되며, 장치 내부에 배치되어 동작 상태를 확인할 수 있는 새로운 살균 모듈이 요구된다.
실시예는 방수 및 방습 특성이 개선된 살균 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 외부 충격에 의해 향상된 신뢰성을 가지는 살균 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 동작 상태를 효과적으로 파악할 수 있는 살균 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 정수기의 출수관 및 출수 코크를 효과적으로 살균할 수 있는 살균 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 정수기의 저수조 및 상기 저수조에 수용된 정수를 살균할 수 으며, 상기 저수조 내에서 향상된 방수력을 가질 수 있는 살균 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 살균 모듈은 상면 및 하면을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판의 상면 상에 배치되는 제 1 및 제 2 전극 패드, 상기 제 1 및 제 2 전극 패드 상에 배치되는 발광소자, 상기 회로기판의 상면 및 상기 발광소자의 측면 상에 배치되는 제 1 몰딩부, 상기 회로기판의 하면 상에 배치되는 복수의 연결 패드, 상기 연결 패드 상에 배치되며 다수의 저항 및 스위칭 소자를 포함하는 부품부 및 상기 회로기판의 하면 및 상기 부품부를 감싸는 제 2 몰딩부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 전극 패턴은 상기 회로기판을 관통하는 비아홀을 통해 상기 복수의 연결 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 발광소자 및 상기 부품부는 수직 방향으로 중첩되지 않고 이격된다.
실시예에 따른 살균 모듈은 향상된 방수 및 방습 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 살균 모듈은 회로기판 및 발광소자 사이, 상기 회로기판 및 부품부 사이를 몰딩부를 통해 효과적으로 밀봉할 수 있어 상기 발광소자는 수분 및 습기로부터 신뢰성을 유지하면서 동작될 수 있다. 이에 따라, 상기 살균 모듈은 수중에서도 장시간 방치하여도 우수한 방수력을 가질 수 있고, 수중에서도 물밖에 동일하게 동작할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 살균 모듈은 정수기에 배치되어 상기 정수기의 정수가 유동하는 출수관 및 출수 코크를 살균할 수 있다. 자세하게, 정수기의 출수관을 통해 정수가 출수된 이후, 상기 출수 코크 및 출수관에는 잔여 수분이 남을 수 있다. 실시예에 따른 살균 모듈은 상기 출수 코크 및 상기 출수관에 자외선을 조사할 수 있고, 상기 출수 코크의 외부로부터 유입되는 세균 등의 살균할 수 있다. 이에 따라, 정수를 출수한 이후에 추가로 출수되는 정수에 세균 등이 포함되는 것을 방지할 수 있다. 방출할 수 있고, 상기 자외선은 사용자의 눈에 시인되지 않고 인체에 유해하다. 따라서, 사용자가 수광 소자 등을 구비하지 않고 발광소자의 동작 여부를 직관적으로 확인하는데 어려움이 있다.
따라서, 방수 및 방습 특성이 개선된 새로운 구조가 요구되며, 장치 내부에 배치되어 동작 상태를 확인할 수 있는 새
또한, 실시예에 따른 살균 모듈은 정수기의 제어부와 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 살균 모듈은 상기 정수기의 제어부의 입력과 대응되도록 출력 전압을 스케일 다운할 수 있는 부품을 포함할 수 있고, 상기 살균 모듈의 출력 전압을 바탕으로 상기 살균 모듈의 정상 상태, 쇼트 상태, 오픈 상태를 파악할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 살균 모듈의 동작 여부를 확인하기 위해 별도의 정수기를 분해하는 동작 없이 동작 여부를 확인할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 살균 모듈의 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 살균 모듈의 저면도이다.
도 3은 실시예에 따른 살균 모듈의 연결 패드를 도시한 저면도이다.
도 4는 도 1의 살균 모듈의 A-A' 단면도이다.
도 5는 도 2의 살균 모듈의 B-B' 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 살균 모듈의 회로를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 살균 모듈에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 살균 모듈이 정수기에 적용된 단면도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 A1 영역을 확대한 확대도이다.
도 2는 실시예에 따른 살균 모듈의 저면도이다.
도 3은 실시예에 따른 살균 모듈의 연결 패드를 도시한 저면도이다.
도 4는 도 1의 살균 모듈의 A-A' 단면도이다.
도 5는 도 2의 살균 모듈의 B-B' 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 살균 모듈의 회로를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 살균 모듈에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 살균 모듈이 정수기에 적용된 단면도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 A1 영역을 확대한 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 수평 방향은 도면에 도시된 x축 방향 및 상기 x축 방향과 수직인 y축 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 도면에 도시된 z축 방향으로 상기 x축 및 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 살균 모듈의 평면도이고, 도 2는 실시예에 따른 살균 모듈의 저면도이고, 도 3은 실시예에 따른 살균 모듈의 연결 패드를 도시한 저면도이다. 또한, 도 4는 도 1의 살균 모듈의 A-A'단면도이고 도 5는 도 2의 살균 모듈의 B-B'단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 회로기판(100), 상기 회로기판(100)의 상면 상에 배치되는 제 1 전극 패드(210), 제 2 전극 패드(220), 발광소자(500), 상기 회로기판의 타면 상에 배치되는 복수의 연결 패드(310~370), 부품부(450)를 포함할 수 있다.
상기 살균 모듈(1000)은 회로기판(100) 및 상기 회로기판(100) 상에 배치되는 발광소자(500)를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(100)은 상기 발광소자(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판(100) 상에는 하나 또는 복수 개의 발광소자(500)가 배치될 수 있다. 상기 회로기판(100)은 절연체 상에 회로패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 상기 회로기판(100)은 수지 재질의 PCB(Printed circuit board), 금속 코어를 갖는 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 비연성 기판(nonflexible PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 세라믹 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(100)은 수지 재질의 층이나 세라믹 계열의 층을 포함할 수 있으며, 상기 수지 재질은 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 세라믹 재질은, 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다.
상기 회로기판(100)은 복수의 측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 회로기판(100)은 제 1 측면(S1) 및 상기 제 1 측면(S1)과 마주하는 제 2 측면(S2)을 포함할 수 있고, 상기 제 1 측면(S1)과 상기 제 2 측면(S2)을 연결하는 제 3 측면(S3) 및 제 4 측면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2)은 x축 방향으로 서로 마주하는 측면일 수 있고, 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)은 y축 방향으로 서로 마주하는 측면일 수 있다. 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)은 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2)을 연결하는 측면일 수 있다.
상기 회로기판(100)은 x축 및 y축 방향 길이를 가질 수 있다. 상기 회로기판(100)의 x축 방향 길이는 상기 회로기판(100)의 y축 방향 길이와 상이할 수 있다. 일례로, 상기 회로기판(100)의 x축 방향 길이는 상기 회로기판(100)의 y축 방향 길이보다 짧을 수 있다. 상기 회로기판(100)의 x축 방향 길이는 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 사이의 간격과 대응될 수 있다. 상기 회로기판(100)의 y축 방향 길이는 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4) 사이의 간격과 대응될 수 있다.
상기 회로기판(100)의 상면 상에는 제 1 보호층(101)이 배치되며, 상기 제 1 보호층(101)은 회로기판(100)의 수지, 세라믹 또는 금속 재질의 베이스층 상에 배치되는 층일 수 있다. 상기 제 1 보호층(101)은 절연층으로 솔더 레지스트 재질이거나 수지 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 보호층(101)은 백색 PSR(Photo solder resist)를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(100)의 상면 상에는 상기 제 1 보호층(101)으로부터 노출된 복수의 전극 패드가 배치될 수 있다.
상기 회로기판(100)의 상면에는 서로 이격되는 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 2 전극 패드(220)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 2 전극 패드(220)는 서로 다른 극성을 가질 수 있다.
상기 제 1 전극 패드(210)는 상기 회로기판(100)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극 패드(210)는 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 3 측면(S3)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극 패드(210)는 상기 제 1 측면(S1)과 제 1 거리로 정의되는 x축 방향 거리만큼 이격될 수 있고, 상기 제 2 측면(S2)과는 상기 제 1 거리보다 긴 거리만큼 이격될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극 패드(210)는 상기 제 3 측면(S3)과 제 2 거리로 정의되는 y축 방향 거리만큼 이격될 수 있고, 상기 제 4 측면(S4)과 상기 제 2 거리보다 긴 거리만큼 이격될 수 있다.
상기 제 2 전극 패드(220)는 상기 회로기판(100)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 전극 패드(220)는 상기 제 1 측면(S1), 상기 제 2 측면(S2), 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)과 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극 패드(210)는 x축 방향 및 y축 방향 길이를 가질 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극 패드(210)는 x축 방향 길이는 상기 제 2 전극 패드(220)의 x축 방향 길이보다 짧을 수 있고, 상기 제 2 전극 패드(220)의 x축 방향 길이의 약 50% 이하일 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극 패드(210)의 y축 방향 길이는 상기 제 2 전극 패드(220)의 y축 방향 길이보다 짧을 수 있고, 상기 제 2 전극 패드(220)의 y축 방향 길이의 약 70% 이하일 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판(100)의 상면 상에서 상기 제 1 전극 패드(210)는 상기 제 2 전극 패드(220)보다 작은 면적을 가질 수 있다.
상기 회로기판(100) 상에는 상기 발광소자(500)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 자외선을 발광할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(500)는 약 400nm 이하의 광을 발광할 수 있고, UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선을 방출할 수 있다. 상기 발광소자(500) 내에는 하나 또는 복수의 발광 칩이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광소자(500)는 상기 회로기판(100)의 측면과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 측면(S1)과 소정의 간격만큼 이격하여 배치될 수 있고, 상기 제 2 측면(S2)과 소정의 간격만큼 이격하여 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 중 상기 제 1 측면(S1)과 보다 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로기판(100)은 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)의 중심을 연결하는 중심선을 기준으로, 상기 제 1 측면(S1) 방향의 제 1 영역 및 상기 제 2 측면(S2) 방향의 제 2 영역을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 영역 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)와 상기 제 1 측면(S1) 사이의 간격은 상기 발광소자(500)와 상기 제 2 측면(S2) 사이의 간격보다 작을 수 있다. 또한, 상기 발광소자(500)는 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)과 인접하게 배치될 수 있다.
상기 발광소자(500)는 하부에 복수의 패드(571, 572)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 발광소자(500)의 하면에 서로 이격되는 제 1 패드(571) 및 제 2 패드(572)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 패드(571, 572)는 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 패드(571, 572) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있다.
상기 발광소자(500)는 상기 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 2 전극 패드(220) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 2 전극 패드(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 2 전극 패드(220)와 부분적으로 중첩되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(500)의 하면 일부는 상기 제 1 전극 패드(210)와 중첩될 수 있고, 또 다른 하면 일부는 상기 제 2 전극 패드(220)와 중첩될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 패드(571)는 상기 제 1 전극 패드(210)와 중첩되도록 배치되어 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 패드(572)는 상기 제 2 전극 패드(220)와 중첩되도록 배치되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 제 1 전극 패드(210)와 중첩되는 상기 발광소자(500)의 하면 일부는 상기 제 2 전극 패드(220)와 중첩되는 또 다른 하면 일부보다 좁은 면적을 가질 수 있다. 즉, 상기 발광소자(500)는 상기 회로기판(100) 상에서 상기 제 1 전극 패드(210)보다 넓은 면적을 가지는 상기 제 2 전극 패드(220)와의 접촉 면적을 넓혀 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 발광소자(500)는 하나의 제 1 패드(571)를 포함할 수 있고 복수의 제 2 패드(572)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극 패드(210)보다 넓은 면적은 가지는 상기 제 2 전극 패드(220) 상에 복수의 제 2 패드(572)가 배치됨에 따라 전류 경로를 분산시켜줄 수 있으며, 향상된 방열 경로를 제공할 수 있어 발광소자(500)의 전기적 특성 및 방열 특성을 개선할 수 있다.
상기 발광소자(500) 및 상기 회로기판(100) 상에는 제 1 몰딩부(410)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 제 1 보호층(101) 및 상기 발광소자(500) 상에 배치될 수 있고, 상기 발광소자(500)의 측면을 감싸며 배치될 수 있다. 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100) 및 상기 발광소자(500)의 하면 사이에도 배치되어 상기 회로기판(100)과 상기 발광소자(500) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 제 1 보호층(101)의 상면과 직접 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 발광소자(500)의 하면과 직접 접촉할 수 있고, 상기 제 1 패드(571) 및 상기 제 2 패드(572)의 측면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 상면 상에 노출된 상기 전극 패드(210, 220)를 외부 환경으로부터 밀봉할 수 있다. 또한, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 발광소자(500)의 상면과 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 발광소자(500)의 광이 출사되는 상면 상에는 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 몰딩부(410)에 의해 광량이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 회로기판(100)과 상기 발광소자(500) 사이의 결합력 및 밀봉력을 개선할 수 있다.
상기 제 1 몰딩부(410)는 수지, 실리콘 또는 에폭시 등을 포함할 수 있다. 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 상면 및/또는 상기 발광소자(500)의 측면 상에 액체 상태로 도포되어 굳히는 방식으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)의 상면 및 상기 발광소자(500)의 측면과 직접 접촉할 수 있고, 상기 발광소자(500)의 하면 및 상기 회로기판(100)의 상면 사이 공간에 부분적으로 배치되어 상기 회로기판(100)과 상기 발광소자(500) 사이의 공간을 밀봉할 수 있다. 따라서, 상기 회로기판(100) 및 상기 발광소자(500) 사이에 이물질, 수분 및 습기 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 회로기판(100) 내에는 복수의 비아 구조를 가질 수 있다. 상기 회로기판(100)은 상기 발광소자(500)가 배치된 상기 회로기판(100)의 상면과 상기 연결 패드(310~390)가 배치되는 하면을 관통하는 복수의 비아홀(h1, h2)을 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(210, 220)는 상기 비아홀(h1, h2)을 통해 상기 연결 패드(310~390)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 비아홀(h1, h2)은 제 1 비아홀(h1) 및 상기 제 1 비아홀(h1)과 이격되는 제 2 비아홀(h2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 비아홀(h1)은 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 3 측면(S3) 중 적어도 하나의 측면과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 1 비아홀(h1)은 상기 제 1 전극 패드(210) 하부에 배치될 수 있다. 상기 제 1 비아홀(h1)은 상기 제 1 전극 패드(210)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 회로기판(100) 상에는 복수의 제 1 비아홀(h1)이 배치될 수 있고, 복수의 제 1 비아홀(h1)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 2 비아홀(h2)은 상기 제 1 측면(S1), 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4) 중 적어도 하나의 측면과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 비아홀(h2)은 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 4 측면(S4)과 인접하게 배치될 수 있고, y 축 방향을 기준으로 상기 제 1 비아홀(h1)과 일선상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 비아홀(h2)은 상기 제 2 전극 패드(220) 하부에 배치될 수 있다. 상기 제 2 비아홀(h2)은 상기 제 2 전극 패드(220)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 회로기판(100) 상에는 복수의 제 2 비아홀(h2)이 배치될 수 있고, 복수의 제 2 비아홀(h2)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 회로기판(100)의 하면 상에는 제 2 보호층(102)이 배치되며, 상기 제 2 보호층(102)은 상기 회로기판의 베이스층 상에 배치되는 층일 수 있다. 상기 제 2 보호층(102)은 절연층으로 솔더 레지스트 재질이거나 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(100)의 하면 상에는 상기 제 2 보호층(102)으로부터 노출된 복수의 연결 패드가 배치될 수 있다. 상기 회로기판(100)의 하면에는 다수의 저항 및 스위칭 소자 등을 포함하는 부품부(450)를 전기적으로 연결하는 복수의 연결 패드(310~370)가 배치될 수 있다.
상기 복수의 연결 패드(310~370)는 상기 제 1 비아홀(h1) 및 상기 제 2 비아홀(h2)을 통해 제 1 전극 패드(210) 및 제 2 전극 패드(220)와 전기적으로 연결될 있고, 상기 제 1 비아홀(h1) 및 상기 제 2 비아홀(h2)과 각각 연결되는 제 1 연결 패드(310) 및 제 2 연결 패드(320)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 연결 패드(310)는 상기 제 1 전극 패드(210)와 수직 방향으로 대응되는 영역 상에 배치될 수 있고, 상기 제 1 비아홀(h1)을 통해 상기 제 1 전극 패드(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 연결 패드(310)는 x축 방향 및 y축 방향 길이를 가지며, 제 1 연결 패드(310)의 x축 방향 길이는 y축 방향 길이보다 길 수 있다.
상기 제 2 연결 패드(320)는 상기 제 2 전극 패드(220)와 수직 방향으로 대응되는 영역 상에 배치될 수 있고, 상기 제 2 비아홀(h2)을 통해 상기 제 2 전극 패드(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결 패드(320)는 상기 제 1 연결 패드(310)와 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 회로기판(100)의 하면 상에서 제 1 연결 패드(310)는 상기 제 2 연결 패드(320)와 x축 방향 및 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 연결 패드(310, 320) 사이의 x축 방향 간격은 y축 방향 간격보다 클 수 있다.
상기 제 2 연결 패드(320)는 x축 방향 및 y축 방향 길이를 가지며, 상기 제 2 연결 패드(320)의x축 방향 길이는 y축 방향 길이보다 길 수 있다. 또한, 상기 제 2 연결 패드(320)의 x축 방향 길이는 상기 제 1 연결 패드(310)의 x축 방향 길이보다 짧을 수 있고, 상기 제 2 연결 패드(320)의 y축 방향 길이는 상기 제 1 연결 패드(310)의 y축 방향 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제 2 연결 패드(320)의 면적은 상기 제 1 연결 패드(310)의 면적보다 클 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극 패드(220) 및 상기 제 2 연결 패드(320)의 면적이 상기 제 1 전극 패드(210) 및 상기 제 1 연결 패드(310)의 면적보다 큼에 따라 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 열을 상기 구성들을 통해 효과적으로 방열시킬 수 있다.
상기 연결 패드(310~390)는 제 3 내지 제 5 연결 패드들(330, 340, 350)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 연결 패드(330)는 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 2 연결 패드(320)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 3 연결 패드(330)는 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 2 연결 패드(320) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 3 연결 패드(330)는 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 2 연결 패드(320)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 연결 패드(330)는 상기 제 1 및 제 2 연결 패드(310, 320)가 x축 방향으로 이격된 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제 3 연결 패드(330)는 x축 및 y축 방향 길이를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 연결 패드(330)의 x축 및 y축 방향 길이는 상기 제 1 연결 패드(310)의 x축 및 y축 방향 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 상기 제 3 연결 패드(330)의 x축 및 y축 방향 길이는 상기 제 2 연결 패드(320)의 x축 및 y축 방향 길이보다 짧을 수 있다. 즉, 상기 제 3 연결 패드(330)는 상기 제 1 및 제 2 연결 패드(310, 320)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다.
상기 제 4 연결 패드(340)는 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 3 연결 패드(330)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 4 연결 패드(340)는 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 3 연결 패드(330)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 4 연결 패드(340)는 상기 제 2 연결 패드(320)와 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 5 연결 패드(350)는 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 3 연결 패드(330) 및 상기 제 4 연결 패드(340)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 5 연결 패드(350)는 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 3 연결 패드(330)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 5 연결 패드(350)는 상기 제 2 연결 패드(320)와 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 5 연결 패드(350)는 상기 제 4 연결 패드(340)보다 상기 제 2 연결 패드(320)와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제 6 연결 패드(360)는 상기 제 2 연결 패드(320) 및 상기 제 4 연결 패드(340)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 6 연결 패드(360)는 상기 제 1 연결 패드(310), 상기 제 3 연결 패드(330), 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 6 연결 패드(360)는 상기 제 2 연결 패드(320)와 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 6 연결 패드(360)는 상기 제 4 연결 패드(340)보다 상기 제 2 연결 패드(320)와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제 7 연결 패드(370)는 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 4 연결 패드(340), 상기 제 5 연결 패드(350) 및 상기 제 6 연결 패드(360)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 7 연결 패드(370)는 상기 제 1 연결 패드(310), 상기 제 3 연결 패드(330), 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 7 연결 패드(370)는 상기 제 2 연결 패드(320) 및 상기 제 4 연결 패드(340)와 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 7 연결 패드(370)는 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 4 연결 패드(340), 상기 제 5 연결 패드(350) 및 상기 제 6 연결 패드(360)가 x축 및 y축 방향으로 이격되어 형성된 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 7 연결 패드(370)는 복수의 연결 패드들(310~370) 중에서 가장 작은 면적을 가질 수 있다.
상기 제 1 연결 패드(310)는 후술할 부품부(450)를 배치하기 위한 제 1 연장부(310A)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연장부(310A)는 상기 제 1 연결 패드(310)의 끝단에서 절곡되어 x축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 연장부(310A)는 상기 제 3 연결 패드(330) 및 상기 제 4 연결 패드(340) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 연장부(310A)는 상기 제 3 연결 패드(330)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 4 연결 패드(340)는 상기 부품부(450)를 배치하기 위한 제 2 연장부(340A) 및 제 3 연장부(340B)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 연장부(340A)는 상기 제 3 연결 패드(330)의 일 끝단에서 x축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 연장부(340A)는 상기 제 1 연장부(310A)와 인접하게 배치되며 상기 제 3 연결 패드(330) 및 상기 제 5 연결 패드(350) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 3 연장부(340B)는 상기 제 3 연결 패드(330)의 타 끝단에서 x축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 3 연장부(340B)는 상기 제 5 연결 패드(350) 및 상기 제 6 연결 패드(360) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 연장부(340A)는 상기 제 3 연장부(340B)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 연장부(340A) 및 상기 제 3 연장부(340B)는 y축 방향으로 이격할 수 있다.
상기 제 5 연결 패드(350)는 제 4 연장부(350A)를 포함할 수 있다. 상기 제 4 연장부(350A)는 상기 제 5 연결 패드(350)의 끝단에서 x축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 4 연장부(350A)는 상기 제 4 연결 패드(340)를 향해 연장되어 상기 제 2 연장부(340A) 및 상기 제 3 연장부(340B) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 4 연장부(350A)는 상기 제 2 연장부(340A) 및 상기 제 3 연장부(340B)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 4 연장부(350A)는 상기 제 2 연장부(340A) 및 상기 제 3 연장부(340B)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 6 연결 패드(360)는 제 5 연장부(360A)를 포함할 수 있다. 상기 제 5 연장부(360A)는 상기 제 5 연결 패드(350)의 끝단에서 x축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 5 연장부(360A)는 상기 제 2 연결 패드(320)를 향해 연장될 수 있다. 상기 제 5 연장부(360A)는 상기 제 3 연장부(340B) 및 상기 제 2 연결 패드(320)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제 5 연장부(360A)는 상기 제 3 연장부(340B), 상기 제 5 연결 패드(350) 및 상기 제 7 연결 패드(370)와 y축 방향으로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 연결 패드(320)와 x축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 5 연장부(360A)는 상기 제 5 연결 패드(350)보다 상기 제 3 연장부(340B)와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제 7 연결 패드(370)는 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 3 연장부(340B), 상기 제 5 연결 패드(350) 및 상기 제 5 연장부(360A) 사이에 배치될 수 있다.
상기 회로기판(100) 상에는 부품부(450)가 배치될 수 있다. 상기 부품부(450)는 상기 회로기판(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 상기 부품부(450)는 외부로부터 입력된 전원을 상기 발광소자(500)의 구동을 위한 전원으로 변환하는 부품, 예를 들면 캐패시터, 트랜스포머, 스위칭 소자 및 다수의 저항 등을 포함할 수 있다.
상기 부품부(450)는 상기 회로기판(100)의 측면과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 부품부(450)는 상기 제 1 측면(S1)과 소정의 간격만큼 이격하여 배치될 수 있고, 상기 제 2 측면(S2)과 소정의 간격만큼 이격하여 배치될 수 있다. 상기 부품부(450)는 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 중 상기 제 2 측면(S2)과 보다 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로기판(100)은 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)의 중심을 연결하는 중심선을 기준으로 상기 제 1 측면(S1) 방향의 제 1 영역 및 상기 제 2 측면(S2) 방향의 제 2 영역을 포함할 수 있다. 상기 부품부(450)는 상기 제 2 영역 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 부품부(450)와 상기 제 2 측면(S2) 사이의 간격은 상기 부품부(450)와 상기 제 1 측면(S1) 사이의 간격보다 작을 수 있다. 또한, 상기 부품부(450)는 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)과 인접하게 배치될 수 있다.
상기 부품부(450)는 상기 발광소자(500)와 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자(500)는 상기 회로기판(100) 상면의 제 1 영역 상에 배치될 수 있고, 상기 부품부(450)는 상기 회로기판(100) 하면의 제 2 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 부품부(450)는 상기 발광소자(500)와 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 회로기판(100)의 제 1 측면(S1)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 부품부(450)는 상기 제 1 측면(S1)과 반대인 상기 제 2 측면(S2)과 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 열이 상기 전극 패드(210, 220) 및 상기 연결 패드(310~390)를 통해 이동할 경우, 보다 긴 방열 경로를 제공할 수 있으며, 상기 열에 의해 상기 부품부(450)에 가해지는 열 충격을 최소화할 수 있다.
상기 부품부(450)는 상기 연결 패드 상에 배치되는 복수의 부품들을 포함하며, 상기 복수의 부품들은 상기 연결 패드(310~390)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 부품부(450)는 제 1 부품(D1)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부품(D1)은 상기 살균 모듈(1000)에 과전압이 유입되거나 정전기 방전(ESD)로부터 상기 발광소자(500) 및 상기 회로기판(100)을 보호하기 위한 소자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 부품(D1)은 TVS 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 제 1 부품(D1)은 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 4 연결 패드(340) 상에 배치될 수 있고, 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 4 연결 패드(340)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 부품부(450)는 제 2 부품(Q1)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 부품(Q1)은 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 제 2 부품(Q1)은 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 3 연결 패드(330) 및 상기 제 5 연결 패드(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 부품(Q1)은 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 3 연결 패드(330)의 일단, 상기 제 5 연결 패드(350)의 일단 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 부품(Q1)은 상기 제 2 연결 패드(320), 상기 제 3 연결 패드(330) 및 상기 제 5 연결 패드(350)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 부품부(450)는 제 1 저항(R1)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 저항(R1)은 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 3 연결 패드(330) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 저항(R1)은 상기 제 1 연장부(310A) 및 상기 제 3 연결 패드(330)의 타단 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 저항(R1)은 상기 제 1 연결 패드(310) 및 상기 제 3 연결 패드(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 저항(R1)은 상기 제 2 부품(Q1)에 인가되는 전류, 전압을 조절할 수 있다.
상기 부품부(450)는 제 2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 저항(R2)은 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 저항(R2)은 상기 제 3 연장부(340B) 및 상기 제 4 연장부(350A) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 저항(R2)은 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 저항(R2)은 상기 발광소자(500)의 구동 전류를 조절할 수 있다.
상기 부품부(450)는 제 3 부품(U1)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 전압 레귤레이터를 포함할 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 상기 제 3 연결 패드(330), 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 상기 제 3 연결 패드(330), 상기 제 2 연장부(340A) 상기 제 5 연결 패드(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 상기 제 3 연결 패드(330), 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 5 연결 패드(350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 상기 제 2 저항(R2)의 양단 전압을 소정의 범위 내에서 유지시킬 수 있다. 상기 제 3 부품(U1)은 상기 제 2 저항(R2)의 일단 및 타단 각각의 전압을 유지할 수 있다.
상기 부품부(450)는 출력 전압을 낮추기 위한 적어도 하나의 분배 저항을 포함할 수 있다. 상기 부품부(450)는 제 3 내지 제 5 저항들(R3, R4, R5)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 3 내지 상기 제 5 저항들(R3, R4, R5)은 출력 전압을 설정된 전압으로 스케일 다운(scale down) 하기 위한 분배 저항일 수 있다. 상기 제 3 저항(R3)은 상기 제 2 연결 패드(320) 및 상기 제 7 연결 패드(370) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 저항(R3)은 상기 제 2 연결 패드(320) 및 상기 제 7 연결 패드(370)의 일단 상에 배치되어 상기 제 2 연결 패드(320) 및 상기 제 7 연결 패드(370)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 4 저항(R4)은 상기 제 6 연결 패드(360) 및 상기 제 7 연결 패드(370) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 저항(R4)은 상기 제 5 연장부(360A) 및 상기 제 7 연결 패드(370)의 타단 상에 배치되어 상기 제 6 연결 패드(360) 및 상기 제 7 연결 패드(370)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 5 저항(R5)은 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 6 연결 패드(360) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 5 저항(R5)은 상기 제 3 연장부(340B) 상기 제 5 연장부(360A) 상에 배치되어 상기 제 4 연결 패드(340) 및 상기 제 6 연결 패드(360)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 3 내지 제 5 저항(R3, R4, R5)은 직렬로 연결될 수 있다.
상기 회로기판(100) 상에는 커넥터 유닛(600)이 배치될 수 있다. 상기 커넥터 유닛(600)은 실시예에 따른 살균 모듈(1000)과 외부 제어부를 연결하기 위한 커넥터일 수 있다. 상기 커넥터 유닛(600)은 상기 회로기판(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 상기 커넥터 유닛(600)은 상기 연결 패드(310~390) 상에 배치되어 상기 연결 패드(310~390)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 패드(310~390)는 커넥터 유닛(600)의 전극 패드와 연결되는 제 8 연결 패드(380) 및 상기 제 9 연결 패드(390)를 포함할 수 있다.
상기 커넥터 유닛(600)은 커넥터 바디(650) 및 상기 커넥터 바디(650)로부터 연장되는 복수의 단자를 포함할 수 있다. 상기 커넥터 바디(650)는 상기 회로기판(100)과 상기 외부 단자의 연결하고 고정하기 위한 홈, 돌기 등을 포함할 수 있다. 즉, 상기 외부 단자는 상기 커넥터 바디(650)에 연결 및 고정되어 상기 회로기판(100)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 커넥터 유닛(600)은 입력 단자(651), 출력 단자(652) 및 접지 단자(653)를 포함할 수 있고, 각각의 단자는 상기 연결 패드(310~390)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 입력 단자(651)는 상기 제 1 연결 패드(310)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 출력 단자(652)는 상기 제 6 연결 패드(360)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 접지 단자(653)는 상기 제 4 연결 패드(340)와 연결되어 상기 커넥터 유닛(600)은 상기 회로기판(100)의 전극 패드(210, 220), 연결 패드(310~390) 및 발광소자(500)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로기판(100)의 하면 상에는 제 2 몰딩부(420)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 회로기판(100) 하면 상에 배치되는 상기 부품부(450) 및 상기 연결 패드(310~390)를 감싸며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 부품부(450)의 상면 및 측면을 모두 감싸며 배치될 수 있고, 상기 부품부(450)와 상기 회로기판(100)의 사이의 공간을 채우며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 커넥터 유닛(600) 상에도 배치될 수 있다. 상기 제 2 몰딩부(420) 상기 커넥터 유닛(600)을 감싸며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 커넥터 유닛(600)의 커넥터 바디(650) 및 복수의 단자(651, 652, 653) 상에 배치될 수 있고, 상기 복수의 단자(651, 652, 653)의 상면 및 측면 전체를 감싸며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 입력 단자(651), 상기 출력 단자(652) 및 상기 접지 단자(653)의 표면을 덮으며 배치될 수 있다.
상기 제 2 몰딩부(420)는 수지, 실리콘 또는 에폭시 등을 포함할 수 있다. 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 부품부(450) 및 상기 커넥터 유닛(600)이 위치한 상기 회로기판(100)의 하면 상에 액체 상태로 도포되어 굳히는 방식으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 몰딩부(620)는 상기 회로기판(100)과 상기 부품부(450) 사이, 상기 회로기판(100)과 상기 커넥터 유닛(600) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 상기 연결 패드(310~390)와 상기 부품부(450) 사이 공간, 상기 연결 패드(310~390)와 상기 커넥터 유닛(600) 사이 공간을 밀봉할 수 있다. 즉, 상기 제 2 몰딩부(420)는 상기 부품부(450) 및 상기 커넥터 유닛(600)을 덮으며 배치됨에 따라, 상기 제 2 보호층(102)으로부터 노출된 복수의 연결 패드(310~390)를 밀봉할 수 있으며, 상기 사이 영역을 통해 이물질, 수분 및 습기 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 살균 모듈의 회로를 나타낸 도면이다. 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 상기 발광소자(500)와 전기적으로 연결되는 부품부(450)을 포함할 수 있고, 상기 회로기판(100)과 연결되는 커넥터 유닛(600)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 유닛(600)은 상기 살균 모듈(1000)과 연결되는 제어부와 연결되어 상기 발광소자(500)의 구동 상태를 파악할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 살균 모듈(1000)과 연결되는 제어부는 상기 살균 모듈(1000)의 출력 전압 값을 바탕으로 상기 발광소자(500)의 구동 상태, 예컨대 쇼트(short) 상태, 오픈(open) 상태 및 동작 중인 동작 중인 노멀(normal) 상태를 파악할 수 있다.
상기 살균 모듈(1000)은 적어도 하나의 발광소자(500)를 포함할 수 있고, 상기 발광소자(500)와 전기적으로 연결되는 복수의 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 살균 모듈(1000)은 정전기 방전(ESD)로부터 상기 발광소자(500) 및 상기 회로기판(100)을 보호하기 위한 제 1 부품(D1)을 포함할 수 있고, 상기 발광소자(500) 및 스위칭을 위한 제 2 부품(Q1)에 인가되는 전류, 전압을 제어하기 위한 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 2 저항(R2)에 인가되는 양단 전압의 안정성을 위해 상기 제 3 부품(U1)을 포함할 수 있고, 상기 제 5 저항(R5)의 양단에는 출력 전압의 안정성을 위해 제너 다이오드가 더 연결될 수 있으며, 이로 인해 발광소자(500)의 상태를 보다 정확히 파악할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 제 3 내지 제 5 저항들(R3, R4, R5)을 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 내지 제 5 저항들(R3, R4, R5)은 분배 저항으로, 상기 살균 모듈(1000)과 연결된 제어부의 입력과 대응되도록 출력 전압의 스케일 다운(scale down)을 위한 저항일 수 있다. 일례로, 상기 출력 전압은 하기 [수식 1]과 같이 정의될 수 있다.
[수식 1] 출력 전압 = (입력 전압 - 발광소자의 Vf) / 3 )
즉, 상기 살균 모듈(1000)과 연결된 제어부는 상기 출력 전압 값을 바탕으로 상기 살균 모듈(1000), 자세하게 상기 발광소자(500)의 상태를 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. 일례로, 상기 회로의 입력 전압이 12V인 경우, 출력 전압은 상기 제 3 내지 제 5 저항들(R3, R4, R5)에 의해 상기 제어부의 입력과 대응되도록 스케일 다운(scale down) 될 수 있다.
| 쇼트(short) 상태 0V ≤ Vf ≤ 3.0V |
노멀(normal) 상태 3.01 ≤ Vf ≤ 8.25V |
오픈(open) 상태 8.26V ≤ Vf ≤ 12.0V |
|
| 출력 전압 | 4.0V ~ 3.0V | 2.99V ~ 1.25V | 1.24V ~ 0V |
즉, 상기 제어부는 상기 표 1과 같이 상기 살균 모듈(1000)의 출력 전압 값을 바탕으로 상기 발광소자(500)의 상태를 파악할 수 있다. 자세하게, 상기 제어부는 상기 출력 전압 값을 바탕으로 상기 발광소자(500)의 쇼트, 노멀, 오픈 상태를 판단할 수 있다.
이에 따라, 상기 살균 모듈(1000)이 살균 장치 등에 적용되어 내부에 배치될 경우, 상기 발광소자(500)의 동작 상태를 효과적으로 판단할 수 있다. 자세하게, 상기 살균 장치는 상기 커넥터 유닛(600)으로 상기 살균 모듈(1000)과 연결된 제어부를 포함할 수 있고, 상기 살균 모듈(1000)의 출력 전압을 바탕으로 상기 발광소자(500)의 동작 여부를 확인할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 살균 모듈의 발광소자를 나타낸 측단면도이다.
도 7을 을 참조하면, 상기 발광소자(500)는 리세스(537)를 포함하는 몸체(530), 상기 리세스(537)에 배치되는 복수의 전극(551, 552, 553), 상기 복수의 전극(551, 552, 553) 중 적어도 하나의 전극 상에 배치되는 발광 칩(510), 상기 리세스(537) 상에 배치되는 투광 부재(590)를 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(510)은 자외선 파장부터 가시광선 파장의 범위 내에서 선택적인 피크 파장을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 칩(510)은 약 10nm 내지 400nm 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 발광 칩(510)은 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다.
상기 발광 칩(510)은 Ⅱ족과 Ⅵ족 원소의 화합물 반도체, 또는 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광 소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(510)의 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.
상기 몸체(530)는 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 상기 몸체(530)의 재질은 예를 들면, AlN 일 수 있으며, 열 전도도가 140W/mK 이상인 금속 질화물을 포함할 수 있다.
상기 몸체(530)는 단차 구조를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 몸체(530)의 상부 둘레는 단차 구조(533)를 포함할 수 있다. 상기 단차 구조(533)는 상기 몸체(530)의 상면보다 낮은 영역으로 상기 리세스(537)의 상부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 단차 구조(533)의 깊이는 상기 몸체(530)의 상면으로부터의 깊이로서, 상기 투광 부재(590)의 두께보다 깊게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리세스(537)는 상기 몸체(530)의 상부 영역의 일부가 개방된 영역으로 상기 몸체(530)의 상면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스(537)의 바닥은 상기 몸체(530)의 단차 구조(533)보다 더 깊은 깊이로 형성될 수 있다. 상기 단차 구조(533)의 위치는 상기 리세스(537)의 바닥 상에 배치된 발광 칩(510)에 연결되는 제 1 연결 부재의 높이를 고려하여 배치될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(537)가 개방된 방향은 발광 칩(510)으로부터 발생된 광이 방출되는 방향이 될 수 있다.
상기 리세스(537)는 탑뷰 형상이 다각형, 원 형상 또는 타원 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스(537)는 모서리 부분이 모따기 처리된 형상 예컨대, 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(537)는 상기 몸체(530)의 단차 구조(533)보다 내측에 위치될 수 있다.
상기 리세스(537)의 하부 너비는 상기 리세스(537)의 상부 너비와 동일한 너비로 형성되거나 상부 너비가 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 상기 리세스(537)의 측벽(531)은 상기 리세스(537)의 바닥면의 연장 선에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있다.
상기 리세스(537) 내에는 서브 리세스(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스(537)의 바닥면은 상기 리세스(537)의 바닥면보다 수직 방향으로 하부에 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스에는 보호 소자(미도시)가 더 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스(537)의 수직 방향 높이는 상기 보호 소자의 수직 방향 두께와 대응되거나 더 클 수 있다. 즉, 상기 보호 소자의 상면이 상기 리세스의 바닥면 위로 돌출되지 않도록 배치하여 상기 보호 소자에 의한 광 출력 저하를 방지할 수 있고, 지향각이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
상기 리세스(537)에는 복수 개의 전극(551, 552, 553)이 배치되며, 상기 복수 개의 전극(551, 552, 553)은 상기 발광 칩(510)에 선택적으로 전원을 공급할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(551, 552, 553)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(551, 552, 553)은 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(551, 552, 553) 중 적어도 하나는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(551, 552, 553)이 다층으로 형성될 경우, 최상층에는 본딩 특성이 좋은 금(Au)이 배치될 수 있고, 최하층에는 상기 몸체(530)와의 접착성이 좋은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta)의 재질이 배치될 수 있다. 또한, 최상층과 최하층 사이의 중간층에는 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등이 배치될 수 있다.
상기 전극(551, 552, 553)은 상기 발광 칩(510)이 배치되는 제 1 전극(551), 상기 제 1 전극(551)과 이격되는 제 2 전극(552) 및 제 3 전극(553), 상기 서브 리세스 내에 배치되는 제 4 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(551)은 상기 리세스(537)의 바닥 중심에 배치되며 상기 제 2 전극(552) 및 상기 제 3 전극(553)은 상기 제 1 전극(551)의 양측에 배치될 수 있다. 또한, 제 1 전극(551) 및 제 2 전극(552) 중 어느 하나는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 발광 칩(510)은 제 1 내지 제 3 전극(551, 552, 553) 중 복수의 전극 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제 1 전극(551) 및 상기 제 4 전극은 제 1 극성의 전원이 공급될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(552) 및 상기 제 3 전극(553)은 제 2 극성의 전원이 공급될 수 있다. 상기 전극의 극성은 전극 패턴이나 각 소자와의 연결 방식에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(510)은 상기 리세스(537) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(510)은 상기 제 1 전극(551)과 전도성 접착제로 본딩될 수 있고, 제 와이어 등을 포함하는 1 연결부재로 상기 제 2 전극(552)에 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(510)은 상기 제 1 전극 및 제 2 전극(552) 또는 제 3 전극(553)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(510)의 연결 방식은 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 연결될 수 있고, 본딩 방식에 따라 칩 종류 및 칩의 전극 위치는 변화할 수 있다. 상기 보호소자는 상기 제 4 전극에 본딩될 수 있고 와이어 등을 포함하는 제 2 연결 부재로 상기 제 3 전극(553)에 연결될 수 있다. 그러나 실시예는 이에 제한되지 않고 상기 보호 소자는 상기 리세스(537) 내에서 제거되어 상술한 회로기판(502) 상에 배치될 수 있다.
상기 몸체(530)의 하면에는 복수의 패드(571, 572)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(530)의 하면에는 서로 이격되어 배치되는 제 1 패드(571) 및 제 2 패드(572)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 패드(571, 572) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있다.
상기 몸체(530) 내에는 연결 패턴(555)이 배치될 수 있다. 상기 연결 패턴(555)은 상기 리세스(537)와 상기 몸체(530)의 하면 사이의 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(551)의 일부는 상기 몸체(530)의 내부로 연장되어 상기 연결 패턴(555)과 연결될 수 있고, 상기 연결 패턴(555)을 통해 다른 전극과 연결될 수 있다. 상기 연결 패턴(555)은 상기 제 1 전극(551), 상기 제 4 전극 및 상기 제 1 패드(571)를 전기적으로 연결시켜줄 수 있고, 상기 제 2 전극(552), 상기 제 3 전극(553) 및 상기 제 2 패드(572)를 전기적으로 연결시켜줄 수 있다.
상기 리세스(537) 상에는 투광 부재(590)가 배치될 수 있다. 상기 투광 부재(590)는 글래스(glass) 재질 예컨대, 석영 글래스를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 투광 부재(590)는 상기 발광 칩(510)으로부터 방출된 광 예컨대, 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해 없이 투과시켜 줄 수 있는 재질로 정의할 수 있다.
이와 다르게, 상기 투광 부재(590)는 불소를 포함할 수 있다. 상기 불소는 탄소와 화학 결합력이 강하고 자외선에 의한 분자간의 결합 파괴는 발생되지 않는다. 상기 투광 부재(590)는 불소 수지계를 포함할 수 있고, 상기 투광 부재(590)의 분자쇄는 나선형 구조로서, 분자쇄의 구조가 3차원적인 나선형 구조로 되어 있어, 탄소-탄소 결합의 주변을 불소 원자가 틈이 없게 막아주고 있어, 자외선 및 산소 등의 침입에 의한 분자쇄의 파괴를 보호하고 있다. 상기 투광 부재(590)는 투광설 재질로서, 상기 발광 칩(510)으로부터 방출된 광을 투과시킬 수 있고, 산소나 물 또는 기름과 같은 수분이 소재 표면까지의 침투를 최대한 차단하므로 소재를 보호할 수 있다.
상기 투광 부재(590)가 불소 수지계를 포함할 경우, 약 1mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 투광 부재(590)는 약 0.1mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 투광 부재(590)는 약 0.05mm 내지 약 0.1mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 투광 부재(590)의 두께가 상술한 범위보다 두꺼울 경우, 상기 투광 부재(590)를 투과하는 광의 투과율이 낮으며 상술한 범위보다 얇을 경우 상기 투광 부재의 강성이 저하될 수 있고 방습 및 방수 효율이 저하될 수 있다. 상기 투광 부재(590)는 상기 살균 모듈로부터 방출되는 파장에 대해 약 70% 내지 약 95%의 투과율을 가질 수 있다. 상기 투과율이 약 70% 미만이면 기능 저하로 인한 광학적 신뢰성이 떨어질 수 있다. 이러한 투광 부재(590)에 의해 상기 살균 모듈로부터 방출된 광에 의한 손해 없이 투과시켜 줄 수 있다.
상기 투광 부재(590)는 외측 둘레가 상기 몸체(530)의 단차 구조(533) 상에 결합될 수 있다. 상기 투광 부재(590)와 상기 몸체(530)의 단차 구조(533) 사이에는 접착층(580)이 배치되며, 상기 접착층(580)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다. 상기 투광 부재(590)는 상기 리세스(537)의 바닥 너비보다 넓은 너비로 형성될 수 있다. 상기 투광 부재(590)의 하면 면적은 상기 리세스(537)의 바닥 면적보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 투광 부재(590)은 상기 몸체(530)의 단차 구조(533)에 용이하게 결합될 수 있다.
상기 투광 부재(590)는 상기 발광 칩(510)으로부터 이격될 수 있다. 상기 투광 부재(590)가 상기 발광 칩(510)으로부터 이격됨에 따라, 상기 발광 칩(510)에 의해 발생된 열에 의해 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 상기 투광 부재(590) 아래의 공간은 빈 공간이거나 비금속 또는 금속 화학 원소가 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 투광 부재(590) 상에는 렌즈가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광 부재(590) 상에는 별도의 렌즈를 결합하여 지향각을 조절할 수 있다.
상기 몸체(530)의 측면에는 몰딩부가 배치될 수 있다. 즉, 상기 발광소자(500)의 측면에는 몰딩부가 더 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)의 신뢰성 및 방습력을 향상시킬 수 있다. 즉, 상술한 제 1 몰딩부(410)는 상기 몸체(530)의 측면 상에서 상기 몸체(530) 둘레를 감싸며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 회로기판(100)과 상기 발광소자(500) 사이에서 상기 몸체(530)의 측면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 몸체(530)의 하면 상에 배치될 수 있고, 상기 몸체(530)의 하면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 몸체(530)의 상면 예컨대, 상기 발광 칩(510)에서 출사된 광이 출사되는 영역 상에는 배치되지 않아 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 살균 모듈이 정수기에 적용된 단면도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 A1 영역을 확대한 확대도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 정수기(2000)는 본체(2100), 출수부(2200) 및 살균부(2300)를 포함할 수 있다. 상기 본체(2100)는 내부에 소정의 수용 공간을 가지며 내부에 물을 정화하기 위한 적어도 하나 이상의 필터부(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 필터부로부터 정화된 물은 상기 출수부(2200)를 통해 외부로 출수될 수 있다. 또한, 상기 본체(2100)는 저수조(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 정수기(2000)가 상기 저수조를 포함하는 경우, 상기 본체(2100)는 상기 필터부에 의해 정수된 물이 유동하는 정수관(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 정수관은 상기 저수조와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 출수부(2200)는 상기 저수조와 연결되어 상기 저수조에 저장된 물을 외부로 출수할 수 있다.
상기 본체(2100)의 외측에는 정수된 물을 취출하기 위하여 조작하는 레버(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 본체(2100)의 외측에는 조작부(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 조작부는 디스플레이, 버튼 등을 포함할 수 있고, 상기 정수기(2000)의 상태 정보를 보여주거나 다양한 기능을 선택할 수 있다. 일례로, 상기 조작부는 상기 정수기로부터 온수, 정수 및 냉수 등을 선택할 수 있는 적어도 한 개의 버튼을 포함할 수 있다. 상기 버튼은 물리적 버튼 및/또는 터치 센서등을 포함하는 전기적 버튼을 포함할 수 있다. 상기 정수기(2000)의 사용자는 상기 조작부를 통해 정수기의 상태를 파악할 수 있고, 다양한 기능을 선택 및 동작할 수 있다. 또한, 상기 정수기(2000)는 상기 조작부를 통해 취출할 경우, 예컨대 상기 조작부의 버튼 등에 의해 취출할 경우 상기 레버는 생략될 수 있다.
상기 본체(2100)의 외부에는 정수를 출수하기 위한 출수부(2200)가 배치될 수 있다. 상기 출수부(2200)는 출수관(2210) 및 상기 출수관의 끝단에 위치하는 출수 코크(2220)를 포함할 수 있다. 상기 출수관(2210)은 상기 필터부에 의해 정화된 물을 배출하기 위한 관으로 상기 정수의 이동을 위한 유로를 제공할 수 있다. 상기 출수관(2210)은 상기 본체(2100)의 내부에서 외부로 연장되며 배치될 수 있다. 상기 출수관(2210)은 상기 필터부와 연결되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 정수기(2000)가 상기 필터부를 통해 정화된 물을 저장하는 저수조를 포함할 경우, 상기 출수관(2210)은 상기 저수조와 연결되어 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 출수관(2210)은 상기 저수조의 하부 영역에 배치되어 상기 저수조의 물을 외부로 효과적으로 출수할 수 있다. 상기 출수관(2210)은 정수가 유동할 수 있도록 내부에 중공이 형성된 파이프 형태를 가질 수 있고, 석영, 유리, 금속, 스테인리스 등 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 출수관(2210)은 상기 자외선과 반응하지 않는 재질을 포함할 수 있다.
상기 출수부(2200)는 상기 출수 코크(2220)를 포함할 수 있다. 상기 출수 코크(2220)는 상기 출수관(2210)의 끝단에 배치될 수 있다. 상기 출수 코크(2220)는 내부에 정수의 유동을 제어할 수 있는 밸브를 포함할 수 있다. 일례로, 사용자의 동작에 의해 상기 출수 코크(2220)의 밸브는 개방될 수 있고, 상기 출수관(2210)을 통해 유동한 정수는 외부로 취출될 수 있다. 또한, 상기 사용자의 동작에 의해 상기 출수 코크(2220)의 밸브는 폐쇄될 수 있고 이로 인해 상기 정수의 추출은 중지될 수 있다.
상기 출수부(2200) 상에는 살균부(2300)가 배치될 수 있다. 상기 살균부(2300)는 상기 출수부(2200)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 살균부(2300)는 실시예에 따른 살균 모듈(1000)을 포함할 수 있고, 상기 출수부(2200)에 자외선을 조사할 수 있다. 일례로, 상기 출수관(2210)은 상기 살균부(2300)와 대응되는 영역 상에 개구부를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 출수관(2210)은 상기 발광소자(500)와 수직 방향으로 중첩되는 영역의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 개구부는 상기 출수 코크(2220)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 개구부를 통해 상기 살균 모듈(1000)로부터 방출된 자외선은 상기 출수관(2210) 및 상기 출수 코크(2220)에 입사될 수 있다.
상기 살균부(2300)는 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 1 몸체(2310)와 결합하는 제 2 몸체(2320)를 포함할 수 있고, 상기 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 2 몸체(2320) 사이에는 상기 살균 모듈(1000)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 몸체(2310)는 하부에 관통홀(TH1)을 갖는 오목부를 포함할 수 있고, 상부에 하부 방향으로 오목한 제 1 리세스(2311)를 포함할 수 있다.
상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 1 몸체(2310) 상에 배치될 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 1 몸체(2310)의 제 1 리세스(2311) 상에 배치될 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 1 몸체(2310)의 제 1 리세스(2311) 표면과 직접 접촉할 수 있고, 상기 발광소자(500)는 상기 관통홀(TH1) 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 이를 위해, 상기 관통홀(TH1)의 수평 방향 너비는 상기 발광소자(500)의 수평 방향 너비보다 클 수 있다. 또한, 상기 관통홀(TH1)의 수평 방향 너비는 상기 발광소자(500)의 측면 상에 배치되는 제 1 몰딩부(410)의 수평 방향 너비와 대응될 수 있다.
상기 제 1 리세스(2311)는 상기 살균 모듈(1000)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 리세스(2311)의 수평 방향 너비는 상기 살균 모듈(1000)의 수평 방향 너비보다 클 수 있다. 일례로, 상기 제 1 리세스(2311)의 x축 및 y축 중 적어도 한 방향의 너비는 상기 살균 모듈(1000)의 x축 및 y축 중 적어도 한 방향의 너비보다 클 수 있다. 또한, 상기 제 1 리세스(2311)의 높이는 상기 살균 모듈(1000)이 내부에 배치될 수 있도록, 상기 살균 모듈(1000)의 높이보다 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 1 리세스(2311) 내에 쉽게 배치되어 고정될 수 있다.
상기 제 1 몸체(2310)의 관통홀(TH1)은 상기 살균 모듈(1000)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 자세하게, 상기 관통홀(TH1)은 상기 살균 모듈(1000)의 발광소자(500)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 관통홀(TH1)은 상기 발광소자(500)의 수평 방향 너비보다 크거나 대응되는 수평 방향 너비를 가질 수 있다. 일례로, 상기 관통홀(TH1)의 수평 방향 너비는 상기 발광소자(500)의 수평 방향 너비보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)는 상기 관통홀(TH1)에 전체 또는 부분적으로 삽입되어 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 관통홀(TH1)의 수평 방향 너비가 상기 발광소자(500)보다 클 경우, 상기 발광소자(500)는 상기 발광소자(500)의 측면 상에 배치되는 제 1 몰딩부(410)에 의해 전체 또는 부분적으로 삽입될 수 있다. 즉, 상기 관통홀(TH1)의 내측은 상기 제 1 몰딩부(410)와 직접 접할 수 있으며, 상기 관통홀(TH1)을 통해 상기 제 1 리세스(2311) 내부 및 상기 살균 모듈(1000)로 수분, 습기 및 이물질 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 관통홀(TH1)의 수평 방향 너비가 상기 제 1 몰딩부(410)의 수평 방향 너비와 대응될 경우, 상기 발광소자(500)는 상기 관통홀(TH1)에 전체가 삽입되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 몰딩부(410)는 상기 관통홀(TH1)의 내측과 접할 수 있고, 상기 살균 모듈(1000)의 회로기판(100)의 상면은 상기 제 1 리세스(2311)의 바닥면과 접할 수 있다. 이에 따라, 상기 관통홀(TH1)을 통해 수분, 습기 및 이물질 등이 살균 모듈에 침투하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 제 1 몸체(2310) 상에는 제 2 몸체(2320)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 몸체(2320)는 상기 살균 모듈(1000) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 몸체(2320)는 하부에 상부 방향으로 오목한 제 2 리세스(2321)를 포함할 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 2 리세스(2321) 내에 배치될 수 있다. 즉, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제 1 몸체(2310)의 제 1 리세스(2311) 및 상기 제 2 몸체(2320)의 제 2 리세스(2321)가 형성하는 공간 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 리세스(2321)는 상기 살균 모듈(1000)의 하면과 마주할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 리세스(2321)는 상기 살균 모듈(1000)의 부품부(450)와 대면할 수 있다.
상기 제 2 몸체(2320)는 상기 살균 모듈(1000)을 고정하기 위한 몸체로, 상기 살균 모듈(1000)의 너비와 대응되는 너비를 가질 수 있다. 일례로, 상기 제 2 리세스(2321)의 수평 방향 너비는 상기 살균 모듈(1000)의 수평 방향 너비와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제 2 몸체(2320)는 상기 제 2 리세스(2321)의 표면으로부터 상기 살균 모듈(1000)을 지지하기 위한 고정 립(rib, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 고정 립은 상기 제 2 리세스(2321)의 표면으로부터 하부 방향으로 돌출되어 상기 회로기판(100)의 하면과 접할 수 있고 상기 살균 모듈(1000)을 고정할 수 있다.
상기 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 2 몸체(2320)는 결합될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 2 몸체(2320)에는 체결을 위한 홈이 형성될 수 있고, 상기 홈 내에 체결부가 배치되어 상기 제 1 몸체(2310)와 상기 제 2 몸체(2320)는 결합할 수 있다. 즉, 상기 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 2 몸체(2320)는 서로 대응되는 영역 상에 암나사 형태를 가지는 홈을 포함할 수 있고, 수나사 형태의 체결부를 이용하여 나사 결합할 수 있다.
상기 살균부는 제 1 가스켓(2330)(도 10 참조)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 가스켓(2330)은 상기 제 1 몸체(2310) 및 상기 제 2 몸체(2320) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 가스켓(2330)은 상기 제 1 리세스(2311) 및 상기 제 2 리세스(2321) 사이에서 상기 살균 모듈(1000)의 회로기판(100)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 상기 제 1 가스켓(2330)은 상기 살균 모듈(1000)의 외주면을 감싸며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 가스켓(2330)은 상기 살균 모듈(1000)의 상면 및 하면을 감싸도록 단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있고, 상기 회로기판(100)의 상면 및 하면과 감싸며 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 1 가스켓(2330)은 NBR(Nitrill Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene), FPM(Fluorinated Rubber) 실리콘 등과 같은 수지 재질일 수 있다. 상기 제 1 가스켓(2330)은 상기 관통홀(TH1)을 통해 상기 살균 모듈(1000)의 후면, 즉, 상기 부품부(450)가 배치된 으로 수분 및 습기가 유입되는 것을 이중으로 차단할 수 있다. 또한, 상기 제 1 가스켓(2330)은 외부에서 가해진 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
상기 제 1 몸체(2310)의 관통홀(TH1)은 상기 출수관(2210)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 관통홀(TH1)은 상기 출수관의 상부에 형성된 개구부와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 상기 관통홀(TH1)은 상기 출수 코크(2220)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 관통홀(TH1)에 삽입된 상기 발광소자(500) 역시 상기 출수관(2210) 및 상기 출수 코크(2220)와 수직 방향으로 중첩될 수 있고, 상기 출수관(2210) 및 상기 출수 코크(2220)를 향해 자외선을 조사할 수 있다.
즉, 실시예는 상기 저수조에 저장된 정수는 상기 출수관(2210)을 통과하면서 상기 출수관(2210)의 개구부를 통해 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 자외선에 노출될 수 있으며, 이 과정에서 상기 출수관(2210) 및 정수는 살균 처리 될 수 있다. 또한, 상기 정수가 출수된 이후에 상기 출수 코크(2220) 내부에는 잔여 수분이 남을 수 있다. 이때, 상기 잔여 수분은 상기 출수 코크(2220) 외부로부터 유입되는 세균 등에 의해 오염될 수 있다. 그러나, 실시예는 상기 출수 코크(2220) 상에 배치되는 살균부(2300)에 의해 상기 출수 코크(2220)를 살균할 수 있다. 자세하게, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 출수 코크(2220)에 자외선을 조사할 수 있으며, 이에 따라, 상기 출수 코크(2220)를 살균 처리할 수 있다. 따라서, 상기 필터부에서 출수관(2210)을 통해 추가로 출수되는 정수가 상기 출수 코크(2220)에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 상기 저수조 상에 더 배치될 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 저수조 및 상기 저수조 내부에 수용된 정수를 살균할 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 저수조의 상면 상에 배치되어 상기 저수조 내부에 수용된 정수에 자외선을 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 저수조의 상면에는 상기 발광소자(500)가 삽입될 수 있는 개구부를 포함할 수 있고, 상기 발광소자(500)는 상기 개구부에 삽입되어 상기 저수조 내부에 자외선을 조사할 수 있다. 또한, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 저수조의 측면 상에 배치되어 상기 저수조 내부에 자외선을 조사할 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)의 발광소자(500)는 상기 저수조의 측면 상에 형성된 개구부에 삽입되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 저수조 하면 상에 배치되어 상기 저수조 내부에 자외선을 조사할 수 있다. 상기 살균 모듈(1000)은 상기 저수조 외측 또는 내측에 배치되어 상기 저수조 및 상기 저수조 내부에 수용된 정수에 자외선을 조사하여 살균할 수 있다. 이때, 상기 살균 모듈(1000)은 상술한 제 1 몰딩부(410), 제 2 몰딩부(420) 등에 의해 외부로부터 수분 및 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있으며 향상된 방수력을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 저수조 내부, 예컨대 상기 저수조에 수용된 정수 내부에 장시간 배치될 수 있고, 상기 정수 내에서 구동될 수 있다.
이하 실험예를 바탕으로 본 발명의 효과를 보다 상세히 설명한다.
실험예 1
회로기판의 상면 상에 발광소자를 배치하고, 상기 발광소자의 측면에 실리콘 몰딩층을 형성하여 회로기판과 발광소자 사이를 밀봉하였다. 또한, 상기 회로기판의 바닥면 상에 스위칭 소자, 다이오드, 저항 등을 포함하는 부품을 배치하고, 상기 부품들 상에 실리콘 몰딩층을 형성하여 회로기판과 부품들을 밀봉하여 살균 모듈 6개(샘플 1 내지 샘플 6)를 제작하였다. 이어서, 제작한 샘플들의 복사 선속(Radiant flux)을 측정하였다.
이후, 30cm의 깊이를 가지는 수조에 물을 채우고 상기 살균 모듈을 수조의 바닥으로부터 10cm 높이까지 침수시켰다. 샘플 1 내지 샘플 3은 수중에서 9시간 방치하였으며, 샘플 4 내지 샘플 6은 수중에서 9시간 동안 동작하였다. 이후 상기 샘플들의 복사 선속(Radiant flux)를 측정하여 비교하였다.
실험예 2
실험예 1과 동일하게 살균 모듈 3개(샘플 7 내지 샘플 9)를 제작하였고, 제작한 샘플들의 복사 선속(Radiant flux)을 측정하였다.
이어서, 1.5m의 깊이의 수조에 물을 채우고 상기 살균 모듈을 수조의 바닥으로부터 40cm 높이까지 침수시킨 상태로 1시간동안 방치하였다. 이후 상기 샘플들의 복사 선속(Radiant flux)를 측정하여 비교하였다.
| 종류 | 테스트 전 | 테스트 후 | 차이 (%) | |
| 수중 동작 | 샘플 1 | 2.32 | 2.25 | -3.1 |
| 샘플 2 | 2.35 | 2.3 | -1.9 | |
| 샘플 3 | 2.13 | 2.05 | -4 | |
| 수중 방치 | 샘플 4 | 2.36 | 2.36 | 0 |
| 샘플 5 | 2.25 | 2.26 | 0.3 | |
| 샘플 6 | 2.15 | 2.15 | 0 |
표 2를 참조하면, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 수중에서 장시간 방치하여도 복사 선속이 테스트 전과 비교하여 변화가 거의 없는 것을 알 수 있다. 또한, 수중에서 장시간 동작하여도 시험 전과 비교하여 복사 선속이 최대 4% 감소(drop)되는 것을 알 수 있다. 즉, 수중에서 감소되는 복사 선속의 양이 상온에서 장시간 방치 또는 구동될 때 감소되는 양과 큰 차이가 없는 것을 알 수 있다.
| 수중 방치 | |||
| 테스트 전 | 테스트 후 | 차이 (%) | |
| 샘플 7 | 2.15 | 2.16 | -0.1 |
| 샘플 8 | 2.11 | 2.11 | 0 |
| 샘플 9 | 2.33 | 2.33 | 0 |
또한, 표 3을 참조하면, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 상대적으로 깊은 수중에서 방치하여도 복사 선속이 테스트 전과 비교하여 변화가 거의 없는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예에 따른 살균 모듈은 수중에서 침수 깊이와 무관하게 향상된 방수력을 가질 수 있고, 물 밖과 동일한 성능으로 동작할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 정수기(2000) 내부, 예컨대 상기 저수조 내부에 장시간 동안 배치될 수 있으며, 수분, 습기 등에 노출되어도 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 정수기(2000)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 살균 모듈(1000)과 상술한 커넥터 유닛(600) 등을 통해 연결될 수 있다.
상기 제어부는 상기 정수기(2000)의 상태를 파악할 수 있고, 상기 정수기(2000)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 살균 모듈(1000)의 구동 상태를 파악할 수 있다. 즉, 상기 살균 모듈(1000)은 상기 제어부의 입력과 대응되도록 출력 전압을 스케일 다운할 수 있고, 상기 발광소자(500)의 출력 전압을 바탕으로 상기 발광소자(500)의 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 출력 전압 값에 따라, 상기 발광소자(500)의 쇼트 상태, 노멀 상태 및 오픈 상태를 파악할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 살균 모듈(1000)은 향상된 방수력을 가질 수 있으며, 수분 및 습기 등에 노출되는 정수기에 배치되어 내부를 효과적으로 살균할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 정수기(2000)는 상기 살균 모듈(1000)의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 동작 및 고장 상태를 분석할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 정수기(2000)를 분해하지 않고, 내부에 배치되는 살균 모듈(1000)의 동작 상태를 효과적으로 파악할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (7)
- 상면 및 하면을 포함하는 회로기판;
상기 회로기판의 상면 상에 배치되는 제 1 및 제 2 전극 패드;
상기 제 1 및 제 2 전극 패드 상에 배치되는 발광소자;
상기 회로기판의 하면 상에 배치되는 복수의 연결 패드; 및
상기 연결 패드 상에 배치되며 다수의 저항 및 스위칭 소자를 포함하는 부품부;를 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 전극 패드는 상기 회로기판을 관통하는 비아홀을 통해 상기 복수의 연결 패드와 전기적으로 연결되고,
상기 발광소자 및 상기 부품부는 수직 방향으로 중첩되지 않고 이격되며,
상기 회로기판은 제 1 방향으로 마주하는 제 1 및 제 2 측면, 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 마주하는 제 3 및 제 4 측면을 포함하고,
상기 회로기판은 상기 제 3 및 제 4 측면의 중심을 연결하는 중심선을 기준으로 상기 제 1 측면 방향의 제 1 영역 및 상기 제 2 측면 방향의 제 2 영역을 포함하고,
상기 발광소자는 상기 제 1 영역 상에 배치되고, 상기 부품부는 상기 제 2 영역 상에 배치되는 살균 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 측면 사이의 거리는 상기 제 3 및 제 4 측면 사이의 거리보다 긴 살균 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 회로기판의 상면 및 상기 발광소자의 측면 상에 배치되는 제 1 몰딩부; 및
상기 회로기판의 하면 및 상기 부품부를 감싸는 제 2 몰딩부를 더 포함하는 살균 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 부품부는 출력 전압을 낮추기 위한 적어도 하나의 분배 저항을 포함하는 살균 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광소자는 상기 제 1 전극 패드 상에 배치되는 제 1 패드 및 상기 제 2 전극 패드 상에 배치되는 제 2 패드를 포함하고,
상기 제 1 패드의 수는 상기 제 2 패드의 수보다 적은 살균 모듈. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 전극 패드의 면적은 상기 제 2 전극 패드의 면적보다 작은 살균 모듈. - 제 4 항에 있어서,
상기 분배 저항은, 제 1 분배 저항, 제 2 분배 저항 및 제 3 분배 저항을 포함하고,
상기 제 1 내지 제 3 분배 저항은 직렬로 연결되는 살균 모듈.
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