KR200454785Y1 - LED array package - Google Patents
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Abstract
본 고안은 복수의 LED 하우징 수용홀의 양측에 마주보고 형성되며 단부가 상방으로 수직절곡된 복수의 리드프레임을 가진 LED 어레이 금속기판과; 상기 LED 하우징 수용홀에 고정설치되며 측면에 방열핀이 형성되고, 상면에 플랜지 벽이 형성된 사각형의 LED 방열 금속 하우징; 및 상기 LED 방열 금속 하우징의 플랜지 벽 내부에 탑재설치되는 LED를 포함하는 LED 어레이 패키지에 있어서, 상기 LED 방열 금속 하우징의 가로 양측면에 방열핀을 형성하고, 바닥면의 중앙에 방열핀 방향으로 지지프레임을 형성하고 지지프레임의 양측인 세로 양측면이 개방되도록 수용홈을 형성하는 한편, 수용홈에 방열핀 방향으로 장공을 형성하되, 상면의 플랜지 벽 내부로 장공을 형성하고, 상기 LED 방열 금속 하우징의 장공에 상기 LED 어레이 금속기판의 단부가 끼워지도록 LED 방열 금속 하우징을 LED 어레이 금속기판에 설치하고, 상기 LED 방열 금속 하우징의 수용홈에 난연성 수지를 충진하되, 개방된 세로 양측면이 폐쇄되도록 충진하여 경화시켜 LED 방열 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판을 고정결합한 것이다. 이에 따라 생산성이 향상되고, 품질불량의 염려가 없고, 절연성능이 향상되어 쇼트현상의 발생이 없다. The present invention is a LED array metal substrate having a plurality of lead frames that are formed facing both sides of the plurality of LED housing receiving holes and the end is vertically bent upward; A rectangular LED heat dissipation metal housing fixedly installed in the LED housing accommodating hole and having heat dissipation fins formed on a side thereof, and a flange wall formed on an upper surface thereof; And an LED mounted on the flange wall of the LED heat dissipation metal housing, wherein the LED array package includes heat dissipation fins formed on both sides of the LED heat dissipation metal housing in horizontal directions, and a support frame in a heat dissipation fin direction at the center of the bottom surface of the LED heat dissipation metal housing. And forming a receiving groove so that the vertical both sides of the support frame to open both sides, while forming a long hole in the direction of the heat radiation fin in the receiving groove, forming a long hole in the flange wall of the upper surface, the LED in the long hole of the LED heat dissipation metal housing The LED heat dissipation metal housing is installed in the LED array metal substrate so that the end of the array metal substrate is fitted, and the flame-retardant resin is filled in the accommodating groove of the LED heat dissipation metal housing, and the LED heat dissipation metal is filled and cured so as to close both sides of the open vertical side. The housing and the LED array metal substrate are fixedly combined. As a result, productivity is improved, there is no fear of poor quality, insulation performance is improved, and there is no short phenomenon.
Description
본 고안은 LED가 탑재되는 LED 하우징을 LED 어레이 기판에 고정설치하여 이루어진 LED 어레이 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to an LED array package formed by fixing an LED housing on which an LED is mounted to an LED array substrate.
일반적으로 LED는 초소형이고, 전력소모량이 적게 들고, 발열이 낮으며, 휘도가 높고 수명이 길어서 가로등이나 집어등을 포함한 조명등 및 LCD에 사용되고 있다. In general, LED is very small, low power consumption, low heat generation, high brightness and long life has been used in lighting and LCD, including street lamps and catching lights.
이와 같이 조명등 및 LCD에 사용하기 위한 LED는 LED 하우징이 탑재된 LED 어레이 기판에 LED가 복수개 설치되어 구성되는데, 이와 관련하여 특허문헌 1이 개시되어 있다. As described above, a LED for use in a lamp and an LCD includes a plurality of LEDs installed on an LED array substrate on which an LED housing is mounted. In this regard, Patent Document 1 discloses.
특허문헌 1의 LED 패키지는 상부로 돌출된 본딩부를 구비하며 금속 하우징 수용 홀의 서로 대향하는 양측에 쌍으로 형성되는 는 복수 개의 리드, 리드를 지지하는 지지부 및 금속 하우징 수용 홀을 구비하는 리드 프레임 기판; 금속 하우징 수용 홀에 수용되며, 발광 다이오드 수용 공간, 발광 다이오드 수용 공간을 관통하며 본딩부가 삽입되는 4개의 본딩부 삽입 홀, 발광 다이오드 수용 공간의 하부에 형성되며 측면에 방열핀이 형성되는 평판형의 방열부 및 렌즈가 장착되며 방열부와 함께 발광 다이오드 수용 공간을 정의하는 측벽을 구비하는 복수 개의 금속 하우징; 및 리드 프레임 기판의 본딩부와 금속 하우징의 본딩부 삽입 홀을 절연하는 절연 부재를 포함하여 구성된다. The LED package of Patent Document 1 includes a lead frame substrate including a plurality of leads formed in pairs on opposite sides of the metal housing accommodating hole and having a bonding portion protruding upward, a support for supporting the leads, and a metal housing accommodating hole; It is accommodated in the metal housing accommodation hole, the four bonding portion insertion hole penetrates the light emitting diode accommodation space, the light emitting diode accommodation space, the bonding portion is inserted, the flat heat dissipation is formed in the lower portion of the light emitting diode accommodation space and the heat radiation fin is formed on the side A plurality of metal housings having a side and a lens and having sidewalls defining a light emitting diode receiving space together with a heat dissipating portion; And an insulating member that insulates the bonding portion of the lead frame substrate and the bonding portion insertion hole of the metal housing.
상기 절연부재는 파이프 형상으로 형성되어, 도 4에 도시된 바처럼 4개의 본딩부가 4개의 절연부재에 삽입된 다음, 절연부재가 본딩부 삽입 홀에 삽입된다. 이렇게 리드 프레임 기판, 절연부재 및 금속 하우징이 조립된 다음, 절연부재를 용융시켜 금속 하우징과 리드 프레임 기판을 실링한다. 절연부재에 의해 금속 하우징과 리드 프레임 기판은 서로 통전되지 않으면서 고정된다. The insulating member is formed in a pipe shape, as shown in FIG. 4, four bonding parts are inserted into four insulating members, and then the insulating member is inserted into the bonding part insertion holes. After the lead frame substrate, the insulating member and the metal housing are assembled, the insulating member is melted to seal the metal housing and the lead frame substrate. By the insulating member, the metal housing and the lead frame substrate are fixed without being energized to each other.
절연부재는 전기적으로 비전도성인 글라스 및 절연성 고분자로 이루어지는 군 중에서 선택된 물질로 이루어지며, 금속 하우징과 리드 프레임 기판을 도금한 물질보다 낮은 온도에서 용융되는 물질로 이루어진다. The insulating member is made of a material selected from the group consisting of electrically non-conductive glass and insulating polymer, and is made of a material that is melted at a lower temperature than the material that plated the metal housing and the lead frame substrate.
절연부재를 용융시켜 금속 하우징을 리드 프레임 기판에 고정설치하는 방식에 대해서는 개시되어 있지 않지만, 이 방식은 4개의 홀을 스폿 용접에 의해 절연부재를 용융시키는 방식이다. Although the method of melting the insulating member to fix the metal housing to the lead frame substrate is not disclosed, this method is a method of melting the insulating member by four spot welding.
그런데 이와 같은 특허문헌 1은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. However, such Patent Document 1 has the following problems.
첫째, 4개의 본딩부에 각각 4개의 절연부재를 삽입해야 하므로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하된다. First, since four insulating members must be inserted into each of the four bonding parts, a lot of work time is required and productivity is reduced.
둘째, 각각의 금속 하우징을 스폿 용접에 의해 리드 프레임 기판에 고정설치해야 하므로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하된다. Second, since each metal housing must be fixed to the lead frame substrate by spot welding, a lot of working time is required and productivity is lowered.
셋째, 스폿 용접에 의해 절연부재를 용융시키는 방식이므로 용접불량으로 인한 품질불량이 발생된다. Third, since the insulation member is melted by spot welding, quality defects are generated due to poor welding.
넷째, 스폿 용접불량으로 인해 절연부재가 용융되지 않는 경우에는 금속 하우징과 리드 프레임 기판이 통전되어 쇼트현상이 발생된다. Fourth, when the insulating member is not melted due to the spot welding failure, the metal housing and the lead frame substrate are energized to generate a short phenomenon.
본 고안의 목적은 상술한 종래기술의 문제점을 고려하여 LED 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판의 절연 및 LED 금속 하우징의 LED 어레이 금속기판에의 고정설치를 한번에 처리할 수 있도록 한 LED 어레이 패키지를 제공함에 있다. The object of the present invention is to provide an LED array package that can handle the insulation of the LED metal housing and the LED array metal substrate and the fixed installation of the LED metal housing on the LED array metal substrate at one time in consideration of the problems of the prior art described above. have.
상술한 본 고안의 목적은 복수의 LED 하우징 수용홀의 양측에 마주보고 형성되며 단부가 상방으로 수직절곡된 복수의 리드프레임을 가진 LED 어레이 금속기판과; 상기 LED 하우징 수용홀에 고정설치되며 측면에 방열핀이 형성되고, 상면에 플랜지 벽이 형성된 사각형의 LED 방열 금속 하우징; 및 상기 LED 방열 금속 하우징의 플랜지 벽 내부에 탑재설치되는 LED를 포함하는 LED 어레이 패키지에 있어서, 상기 LED 방열 금속 하우징의 가로 양측면에 방열핀을 형성하고, 바닥면의 중앙에 방열핀 방향으로 지지프레임을 형성하고 지지프레임의 양측인 세로 양측면이 개방되도록 수용홈을 형성하는 한편, 수용홈에 방열핀 방향으로 장공을 형성하되, 상면의 플랜지 벽 내부로 장공을 형성하고, 상기 LED 방열 금속 하우징의 장공에 상기 LED 어레이 금속기판의 단부가 끼워지도록 LED 방열 금속 하우징을 LED 어레이 금속기판에 설치하고, 상기 LED 방열 금속 하우징의 수용홈에 난연성 수지를 충진하되, 개방된 세로 양측면이 폐쇄되도록 충진하여 경화시켜 LED 방열 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판을 고정결합한 LED 어레이 패키지에 의해 달성된다. An object of the present invention as described above is formed on both sides of the plurality of LED housing receiving holes and the LED array metal substrate having a plurality of lead frames vertically bent upwardly; A rectangular LED heat dissipation metal housing fixedly installed in the LED housing accommodating hole and having heat dissipation fins formed on a side thereof, and a flange wall formed on an upper surface thereof; And an LED mounted on the flange wall of the LED heat dissipation metal housing, wherein the LED array package includes heat dissipation fins formed on both sides of the LED heat dissipation metal housing in horizontal directions, and a support frame in a heat dissipation fin direction at the center of the bottom surface of the LED heat dissipation metal housing. And forming a receiving groove so that the vertical both sides of the support frame to open both sides, while forming a long hole in the direction of the heat radiation fin in the receiving groove, forming a long hole in the flange wall of the upper surface, the LED in the long hole of the LED heat dissipation metal housing The LED heat dissipation metal housing is installed in the LED array metal substrate so that the end of the array metal substrate is fitted, and the flame-retardant resin is filled in the accommodating groove of the LED heat dissipation metal housing, and the LED heat dissipation metal is filled and cured so as to close both sides of the open vertical side. This is achieved by an LED array package that is fixedly coupled to the housing and the LED array metal substrate.
본 고안의 LED 어레이 패키지에 있어서, 난연성 수지는 LED 방열 금속 하우징이 설치된 LED 어레이 금속기판이 적재된 사출금형의 노즐을 통하여 난연성 수지가 녹으면서 사출금형의 게이트를 통하여 수용홈에 사출되어 충진되는 것을 특징으로 한다. In the LED array package of the present invention, the flame retardant resin is injected into the receiving groove through the gate of the injection mold while the flame retardant resin is melted through the nozzle of the injection mold loaded with the LED array metal substrate on which the LED heat dissipation metal housing is installed. It features.
본 고안의 LED 어레이 패키지에 있어서, 사출금형의 온도는 80℃이고, 노즐온도는 적어도 310℃이며, 수지가 용융ㆍ사출ㆍ충진냉각되는 최종 성형시간은 20초인 것을 특징으로 한다. In the LED array package of the present invention, the injection mold has a temperature of 80 ° C., a nozzle temperature of at least 310 ° C., and a final molding time for melting, injection, and filling cooling of the resin is 20 seconds.
상술한 본 고안의 기술구성에 의해 LED 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판의 절연성능, 생산성, 품질이 향상되고, 또한 절연성능의 향상으로 인해 LED 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판의 쇼트현상을 방지할 수 있다. By the technical configuration of the present invention described above, the insulation performance, productivity, and quality of the LED metal housing and the LED array metal substrate are improved, and the short circuit of the LED metal housing and the LED array metal substrate can be prevented due to the improvement of the insulation performance. have.
도 1은 본 고안의 LED 방열 금속 하우징의 상면을 도시한 사시도.
도 2는 본 고안의 LED 방열 금속 하우징의 바닥면을 도시한 사시도.
도 3은 본 고안의 LED 어레이 금속기판에 LED 방열 금속 하우징을 고정설치한 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 고안의 난연성 수지를 이용하여 LED 어레이 금속기판에 LED 방열 금속 하우징을 고정설치한 상태의 상부를 도시한 사시도.
도 5는 본 고안의 난연성 수지를 이용하여 LED 어레이 금속기판에 LED 방열 금속 하우징을 고정설치한 상태의 바닥부를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a top surface of the LED heat dissipation metal housing of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the bottom surface of the LED heat dissipation metal housing of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a state in which the LED heat-radiation metal housing is fixed to the LED array metal substrate of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing an upper portion of the LED heat-radiating metal housing is fixed to the LED array metal substrate using a flame-retardant resin of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a bottom portion of the LED heat-resistant metal housing is fixed to the LED array metal substrate using a flame-retardant resin of the present invention.
이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세하게 기술하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 고안의 LED 어레이 패키지는 복수의 LED 하우징 수용홀(11)의 양측에 마주보고 형성되며 단부(121)가 상방으로 수직절곡된 복수의 리드프레임(12)을 가진 LED 어레이 금속기판(10)과; 상기 LED 하우징 수용홀(11)에 고정설치되며 측면에 방열핀(21)이 형성되고, 상면에 플랜지 벽(22)이 형성된 사각형의 LED 방열 금속 하우징(20); 및 상기 LED 방열 금속 하우징(20)의 플랜지 벽(22)의 내부에 탑재설치되는 LED(미도시)를 포함한다. The LED array package of the present invention is formed on both sides of the plurality of LED
이와 같은 본 고안의 LED 어레이 패키지에 있어서, LED 어레이 금속기판(10)에 LED가 탑재되는 LED 방열 금속 하우징(20)을 난연성 수지(26)를 이용하여 고정결합하되, 상기 LED 방열 금속 하우징(20)에 난연성 수지(26)가 충진되어 고정결합되게 아래와 같이 구성한다. In the LED array package according to the present invention, the LED heat
상기 LED 방열 금속 하우징(20)의 가로 양측면에 방열핀(21)을 형성하고, 바닥면의 중앙에 방열핀 방향으로 지지프레임(23)을 형성하고 지지프레임의 양측인 세로 양측면이 개방되도록 수용홈(24)을 형성하는 한편, 수용홈(24)에 방열핀 방향으로 장공(25)을 형성하되, 상면의 플랜지 벽(22)의 내부로 장공(25)을 형성하여 이와 같이 형성된 LED 방열 금속 하우징(20)을 다음과 같이 LED 어레이 금속기판(10)에 고정결합 설치한다.The
즉, 도 3처럼 LED 방열 금속 하우징(20)의 장공(25)에 상기 LED 어레이 금속기판(10)의 리드프레임(12)의 단부(121)가 끼워지도록 LED 방열 금속 하우징(20)을 LED 어레이 금속기판(10)에 설치하고, 상기 복수의 LED 방열 금속 하우징(20)의 수용홈(24)에 난연성 수지(26)를 동시에 충진하되, 개방된 세로 양측면이 폐쇄되도록 도 4와 도 5처럼 충진하여 경화시켜 LED 방열 금속 하우징(20)과 LED 어레이 금속기판(10)을 결합한다. That is, the LED heat
본 고안의 도 3의 실시예처럼 LED 어레이 금속기판(10)의 리드프레임은 LED 하우징 수용홀(11)의 양측에서 각각 3개씩 형성된 것으로 3W를 구현할 수 있는데, 리드프레임의 단부(121)가 삽입되는 구멍을 장공(25)으로 형성함으로써 종래처럼 본딩부 삽입홀을 2개, 4개, 또는 6개를 형성하지 않고, 장공 2개만으로 리드프레임 1개의 1W LED, 2개의 2W LED, 3개의 3W LED 등을 자유롭게 구현할 수 있다. As shown in FIG. 3 of the present invention, the lead frames of the LED
상술한 LED 방열 금속 하우징(20)의 수용홈(24)에 채워지는 난연성 수지(26)는 사출금형에 도 3처럼 LED 방열 금속 하우징(20)이 설치된 LED 어레이 금속기판(10)을 적재하여 사출금형의 노즐을 통하여 난연성 수지(26)가 녹으면서 사출금형의 게이트를 통하여 수용홈(24)에 용융사출되어 충진냉각된다. The flame
여기서 사출금형의 온도는 상금형과 하금형 모두 80℃가 바람직하고, 난연성 수지를 녹이는 노즐온도는 적어도 310℃가 바람직하며, 상기처럼 수지가 녹으면서 용융사출되어 수용홈에 충진냉각되는 수지의 최종 성형시간은 20초가 바람직하다. Here, the temperature of the injection mold is preferably 80 ° C. for both the upper mold and the lower mold, and the nozzle temperature for dissolving the flame retardant resin is preferably at least 310 ° C., and the resin is melt-extruded while the resin is melted and filled and cooled in the receiving groove. The molding time is preferably 20 seconds.
이상 기술한 바와 같이 본 고안은 종래의 절연부재의 절연성능과 스포트 용접의 결합기능을 난연성 수지를 이용하여 한번에 해결할 수 있도록 한 고안이다. 즉, 본 고안의 난연성 수지는 LED 방열 금속 하우징(20)과 LED 어레이 금속기판(10)의 절연기능과 더불어서 결합기능을 동시에 겸비하고 있을 뿐만 아니라 절연성능은 종래보다 향상된다. As described above, the present invention is designed to solve the insulation function of the conventional insulation member and the bonding function of spot welding at once by using a flame-retardant resin. That is, the flame-retardant resin of the present invention not only combines the insulation function of the LED heat
이와 같이 절연부재를 사용하지 않고 스폿 용접을 하지 않음에 따라 생산성이 향상되고, 품질불량의 염려가 없고, 절연성능이 향상되어 쇼트현상의 발생이 없다. As such, when spot welding is not performed without using the insulating member, productivity is improved, there is no concern about poor quality, and the insulating performance is improved, so that there is no short phenomenon.
이와 같은 본 고안의 실시예의 LED 어레이 패키지는 3W의 LED를 구현할 수 있다. 현재의 가로등은 최소 200W 이상의 빛을 필요로 하는데, 이 경우 최소 200W를 구현하려면 특허문헌 1의 경우는 2W를 구현하는 LED가 장착되므로 LED 100개가 필요한 반면에 본 고안은 70개 정도의 LED면 특허문헌 1과 동일한 효율을 가질 수 있으며 원가절감과 LED 어레이 패키지를 소형화할 수 있어서 다각적으로 활용이 가능하다. Such an LED array package of an embodiment of the present invention can implement a 3W LED. Current streetlights require at least 200W of light. In this case, in order to implement at least 200W, Patent Document 1 requires 2 LEDs to implement 2W, whereas the present invention requires about 100 LEDs. It can have the same efficiency as that of Document 1 and can be utilized in various ways because the cost reduction and the LED array package can be miniaturized.
10 : LED 어레이 금속기판 11 : LED 하우징 수용홀
12 : 리드프레임 12 : 단부
20 : LED 방열 금속 하우징 21 : 방열핀
22 : 플랜지 벽 23 : 지지프레임
24 : 수용홈 25 : 장공
26 : 난연성 수지10: LED array metal substrate 11: LED housing accommodation hole
12: lead frame 12: end
20: LED heat dissipation metal housing 21: heat dissipation fin
22: flange wall 23: support frame
24: receiving home 25: long
26: flame retardant resin
Claims (3)
상기 LED 방열 금속 하우징의 가로 양측면에 방열핀을 형성하고, 바닥면의 중앙에 방열핀 방향으로 지지프레임(23)을 형성하며, 지지프레임의 양측인 세로 양측면이 개방되도록 수용홈(24)을 형성하는 한편, 수용홈에 방열핀 방향으로 장공(25)을 형성하되, 상면의 플랜지 벽 내부로 장공(25)을 형성하고,
상기 LED 방열 금속 하우징의 장공(25)에 상기 LED 어레이 금속기판의 단부(121)가 끼워지도록 LED 방열 금속 하우징을 LED 어레이 금속기판에 설치하고, 상기 LED 방열 금속 하우징의 수용홈(24)에 난연성 수지(26)를 충진하되, 개방된 세로 양측면이 폐쇄되도록 충진하여 경화시켜 LED 방열 금속 하우징과 LED 어레이 금속기판을 고정결합한 것을 특징으로 하는 LED 어레이 패키지.An LED array metal substrate 10 formed on both sides of the plurality of LED housing accommodating holes 11 and having a plurality of lead frames 12 whose ends 121 are vertically bent upwardly; A rectangular heat dissipation metal housing 20 having a heat dissipation fin 21 formed on a side of the LED housing accommodating hole and having a flange wall 22 formed on an upper surface thereof; And an LED mounted inside the flange wall of the LED heat dissipation metal housing.
The heat dissipation fins are formed on both horizontal sides of the LED heat dissipation metal housing, and the support frame 23 is formed in the direction of the heat dissipation fin at the center of the bottom surface, and the receiving grooves 24 are formed to open both sides of the support frame. To form a long hole 25 in the direction of the heat radiation fin in the receiving groove, to form a long hole 25 into the flange wall of the upper surface,
The LED heat dissipation metal housing is installed on the LED array metal substrate so that the end 121 of the LED array metal substrate is inserted into the hole 25 of the LED heat dissipation metal housing, and the flame retardance is provided in the accommodating groove 24 of the LED heat dissipation metal housing. Filling the resin (26), but filled and cured so that the open both sides are closed to the LED array package, characterized in that the LED heat-radiating metal housing and the LED array metal substrate fixedly coupled.
난연성 수지는 LED 방열 금속 하우징이 설치된 LED 어레이 금속기판이 적재된 사출금형의 노즐을 통하여 난연성 수지가 녹으면서 사출금형의 게이트를 통하여 수용홈에 사출되어 충진되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 패키지.The method according to claim 1,
The flame-retardant resin is an LED array package characterized in that the flame-retardant resin is injected into the receiving groove through the gate of the injection mold while the flame-retardant resin is melted through the nozzle of the injection mold on which the LED array metal substrate with the LED heat dissipation metal housing is installed.
사출금형의 온도는 80℃이고, 노즐온도는 적어도 310℃이며, 수지가 용융ㆍ사출ㆍ충진냉각되는 최종 성형시간은 20초인 것을 특징으로 하는 LED 어레이 패키지.The method according to claim 2,
The injection mold has a temperature of 80 ° C., a nozzle temperature of at least 310 ° C., and a final molding time of melting, injection, and filling cooling of the resin is 20 seconds.
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