(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년09월22일
(11) 등록번호 10-1440358
(24) 등록일자 2014년09월04일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F21V 29/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2014-0071067
(22) 출원일자 2014년06월11일
심사청구일자 2014년06월11일
(56) 선행기술조사문헌
JP2012054158 A
JP3965929 B2
KR1020100110163 A
KR1020120005827 A
(73) 특허권자
영남엘이디 주식회사
경상북도 칠곡군 지천면 지천로 368
(72) 발명자
이계숙
대구광역시 달성군 다사읍 서재로24길 29, 진흥더
블파크 103-701
이영섭
대구광역시 달성군 다사읍 서재로24길 29, 진흥더
블파크 103-701
(74) 대리인
윤용희
전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 황재연
(54) 발명의 명칭 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법
(57) 요 약
본 발명은 PCB어셈블리 (50)와 알루미늄 방열체(60) 및 케이스(70)으로 구성된 수지 코팅된 방열체와 일체화된
케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법에 관한 것으로 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 파워 LED(10)가 위치하는 곳
마다 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면 간을 관통하는 비아홀(23)을 형성하고, 상기 비아홀
(23)의 내면에 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면이 연결되도록 동(Cu)도금으로 동피막(22c)을 형성하는 제1단
계, 상기 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 상부에 파워 LED(10)를 장착하는 제2단계, 상기 비아홀(23)에 열전달 매
체(30)를 장착하되 상기 열매체(30)의 상단이 파워 LED(10)의 방열점(19)에 접촉되도록 끼움장착하는 제3단계,
케이스 형상을 가진 금형틀내에 상기 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식으로 삽입위치 시키고 금형틀내에 수지
를 투입하여 알루미늄 방열체(60)와 일체화된 케이스를 형성하는 제4단계, 상기 케이스(70)의 알루미늄 방열체
(60)가 상기 PCB어셈블리 (50)의 하부 동(Cu)박면에 접촉되면서 상기 비아홀(23)에 장착된 열전달 매체(30)의 하
단에 접촉되도록 상기 케이스(70)와 PCB어셈블리(50)을 결합하는 제5단계로 이루어져 방열기능을 하면서도 부식
이 잘 되지 않아 오래 사용할 있고 가벼우며 낙뢰사고 등 외부 충격으로부터 보다 안전한 수지 코팅된 방열체와
일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법에 관한 것이다.
대 표 도 - 도4
등록특허 10-1440358
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특허청구의 범위
청구항 1
PCB어셈블리 (50)와 알루미늄 방열체(60) 및 케이스(70)으로 구성된 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이
스를 구비한 LED 조명등의 제조방법에 있어서,
양면기판(FR-400 PCB)(20)의 파워 LED(10)가 위치하는 곳마다 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박
면 간을 관통하는 비아홀(23)을 형성하고, 상기 비아홀(23)의 내면에 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면이 연
결되도록 동피막(22c)을 형성하는 제1단계,
상기 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 상부에 파워 LED(10)를 장착하는 제2단계,
상기 비아홀(23)에 열전달 매체(30)를 장착하되 상기 열전달 매체(30)의 상단이 파워 LED(10)의 방열점(19)에
접촉되도록 끼움장착하는 제3단계,
케이스 형상을 가진 금형틀내에 상기 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식으로 삽입위치 시키고 금형틀 내에 수
지를 투입하여 알루미늄 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 형성하는 제4단계,
상기 케이스(70)의 알루미늄 방열체(60)가 상기 PCB어셈블리(50)의 하부 동(Cu)박면에 접촉되면서 상기 비아홀
(23)에 장착된 상기 열전달 매체(30)의 하단에 접촉되도록 상기 케이스(70)와 PCB어셈블리(50)을 결합하는 제5
단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의
제조방법.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 열전달 매체(30)는 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 하나인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와 일
체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 열전달 매체(30)는 원기둥형의 비철금속재질로 하되 단면이 “ ”형상으로 가공된 열전도성 칩
(Chip)(32)인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
청구항 4
제1항에 있어서,
상기 알루미늄 방열체(60)의 외측은 다수개의 돌출된 방열핀(62)로 형성된 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방
열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
청구항 5
제4항에 있어서,
상기 방열핀(62)에 코팅되는 수지 코팅층(64)의 두께는 1mm∼3mm인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와
일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
등록특허 10-1440358
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청구항 6
제4항에 있어서,
상기 방열핀(62)은 하향으로 뾰족하게 돌출되는 요철형상의 소형돌기(62a)들이 상하로 다 수개 배열 형성됨을
특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
청구항 7
제4항에 있어서,
상기 방열핀(62)에 코팅되는 수지코팅층(64)의 두께는 방열핀(62) 하부인 골에서 상부인 마루로 갈수록 얇게 형
성하되, 하부는 3mm 이하이고 상부는 1mm이상인 것을 특징으로 하는 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를
구비한 LED 조명등의 제조방법.
청구항 8
제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지는 고강도 장섬유 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)임을 특징으로 하는 수지 코팅된 방
열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 파워 LED를 갖는 대형 조명등에 관한 것으로서, 특히 가로등과 같은 대형 LED 조명등의 고열을 자연[0001]
대류형 방열부를 통해 신속하게 다중 분산시키도록 하는 파워 LED를 갖는 대형 조명등의 제조방법에 관한 것이
다.
배 경 기 술
현대조명의 메카로 불리우는 LED 가로등 및 보안등은 고효율 조명등으로 자리매김을 하고 있다. [0002]
광원의 핵심소자인 발광다이오드는 전자와 정공의 전류흐름으로 LED에는 광원이 나오지만 반대쪽인 써멀[0003]
(thermal)단자에는 고열이 발생되어 방열기술 없이는 고효율 조명등을 제작할 수 없다.
LED에서 나오는 열을 효율적으로 배출하기 위한 방열구조의 일 예로 본 발명 출원인의 등록특허 제10-0975970호[0004]
“파워 LED를 갖는 대형 조명등”를 들 수 있다.
상기 등록특허의 내용을 등록공보에 기재된 도 1을 참고하여 개략적으로 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와[0005]
같이 파워 LED(100)를 양면기판(200) 상에 결합하되 파워 LED(100)의 후면 발열부위(180)의 방열점(190)에서 발
생하는 열을 방열시키도록 하기 위해 양면기판(200)에 형성된 멀티-스루 홀(230) 내에는 열전달 매체인 무연납
크림숄더(300)를 충진 및 고착시키고 무연납 크림숄더(300)를 대형 방열구조체인 알루미늄 기구(600)와 직접 접
촉되게 구성하였다.
이러한 구성에 의해 무연납 크림숄더(300)에 축적된 열을 대기 중으로 신속하게 다중 분산시키는 자연 대류형[0006]
방열 장치를 구성함으로써, 방열효율을 극대화시켜 적은 LED 수량에도 큰 광원을 방사하여 LED 소자의 광원 시
스템 효율을 높여 대형 LED 조명등기구 생산이 가능하도록 한 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 제공하도록 한 것
이다.
여기서 열을 배출하기 위한 방열구조체인 알루미늄 기구(600)는 알루미늄 다이케스팅 또는 압출 알루미늄으로[0007]
형성되어 LED 램프의 방열기능을 하면서 LED 램프를 보호하는 케이스 기능을 한다.
알루미늄은 열전도율은 높으나 전기가 흐르는 도체이므로 여름철 낙뇌 사고에 취약하고 대기권의 오염에 노출될[0008]
경우 산화가 잘된다.
등록특허 10-1440358
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그리고 도 1의 (b)에서와 같이 가로등이나 옥외용 등기구는 어두운 길을 밝히기 위해 LED를 하방으로 향하도록[0009]
함에 따라 방열구조체인 알루미늄 기구(600)는 상부에 위치하게 된다.
그런데 상기 LED등을 이용한 가로등이나 옥외용 등기구 위에는 많은 새들의 휴식처가 되어 배설물에 의해 산화[0010]
를 촉진시키고, 나트륨 등기구보다 발광점이 낮아 벌레 및 거미들의 서식지가 되어 대형 방열구조체인 알루미늄
기구(600)의 낮은 부분(610) 즉 주름모양의 골부분에 산화 및 부식이 빠르게 진행되며, 알루미늄 케이스의 자체
중량으로 인하여 낙뢰, 바람 등 외부의 충격에 의해 LED 등기구가 쉽게 지면으로 추락하여 지나는 행인을 다치
게 하는 문제가 발생하였다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 국내 등록특허 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등” [0011]
발명의 내용
해결하려는 과제
따라서 본 발명은 LED를 갖는 대형 조명등에 있어서 방열기능을 효율적으로 하면서도 가볍고 조류의 배설물에[0012]
의한 부식을 방지하여 내구연한을 연장하며, 등기구의 경량화를 통해 외부 충격에도 쉽게 추락하지 않고 설치가
용이한 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
과제의 해결 수단
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 파워 LED(10)가 위치하는 곳마다 양면기판[0013]
(20)의 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면 간을 관통하는 비아홀(23)을 형성하고, 상기 비아홀(23)의 내면에
상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면이 연결되도록 동피막(22c)을 형성하는 제1단계, 상기 양면기판(FR-400
PCB)(20)의 상부에 파워 LED(10)를 장착하는 제2단계, 상기 비아홀(23)에 열전달 매체(30)를 장착하되 상기 열
매체(30)의 상단이 파워 LED(10)의 방열점(19)에 접촉되도록 끼움장착하는 제3단계, 케이스 형상을 가진 금형틀
내에 상기 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식으로 삽입위치 시키고 금형틀내에 수지를 투입하여 알루미늄 방열
체(60)와 일체화된 케이스(70)를 형성하는 제4단계, 상기 케이스(70)의 알루미늄 방열체(60)가 상기 PCB어셈블
리 (50)의 하부 동(Cu)박면에 접촉되면서 상기 비아홀(23)에 장착된 열전달 매체(30)의 하단에 접촉되도록 상기
케이스(70)와 PCB어셈블리(50)을 결합하는 제5단계로 이루어지고, 열전달 매체(30)는 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중
어느 하나로 구성되는 원기둥형의 비철금속재질을 단면이 “ ”형상으로 가공된 열전도성 칩(Chip)(32)으로
구성되는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명은 알루미늄 방열체에 GFRP 코팅층을 형성함으로써 조류 배설물로 인한 부식이 방지되는 장점이 있다. [0014]
또한 케이스(외피)를 상기 방열체에 코팅층을 형성하는 GFRP로 구성함으로써 LED 등기구의 경량화를 통하여 작[0015]
업의 안정성과 외부의 충격에 의한 추락의 위험을 최소화 할 수 있으며, 등기구 케이스의 비금속화로 낙뢰로부
터 효과적으로 보호할 수 있는 장점이 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명 출원인의 등록된 특허공보에 기재된 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 도시한 도면, [0016]
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 LED의 PCB 어셈블리 단면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 LED 조명등의 예시 사진도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 LED의 알루미늄 방열체의 구성을 보여주는 도면,
도 5는 열전도성 칩의 구성도,
등록특허 10-1440358
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도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조
방법을 설명한 플로챠트.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. [0017]
본 발명을 설명함에 있어 LED를 갖는 대형 조명등에 대한 구체적인 구성은 앞서 배경기술에서 제시된 본원 출원[0018]
인의 특허등록 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등”에 개시되어 있으므로 그에 대한 상세한 설명은
생략하기로 하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 기본적인 구성을 함께 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 크[0019]
게 파워 LED(10), 양면기판(FR-400 PCB)(20), 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 비아홀(23)에 끼움장착되는 열전달
매체(30), 알루미늄 방열체(60) 및 케이스(70)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 파워 LED(10)는 극판(9)에 고정되는 V자형 반사경(11)과 상기 극판(9) 일측에는 애노우드[0020]
(Anode : A) 단자(12)가 접속되고 상기 애노우드(A) 단자(12)에는 부재간의 전기적 접촉을 확실히 하기 위해 금
(Au)으로 된 반원형의 금(Au) 본딩 와이어(Gold bonding wire)(13)가 캐소오드(cathode : K) 단자(15)쪽으로
휘어져 있다.
파워 LED는 상기 V자형 반사경(11) 중앙에는 오목렌즈(14)가 안착되고 그 하단에는 캐소오드(K) 단자(15)가 연[0021]
결되어 있다. 상기 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)에 전압을 인가하면 상기 애노우드(A) 단자
(12)와 연결된 금(Au) 본딩 와이어(13)를 통해 상기 캐소오드(K) 단자(15)로 반도체 전자(e)가 높은 에너지에서
낮은 에너지로 이동하는 편차에 의해 방전개시와 동시에 빛을 발생하게 된다.
그리고 상기 V자형반사경(11) 내부는 수지몰드(16)로 충진되고 그 상부에 볼록렌즈(17)가 안착되어 있다. 그리[0022]
고 파워 LED 발열부위(18)에는 방열점(19)이 형성되어 있다.
상기 양면기판(FR-4 PCB)(20)은 FR-4 소재의 중간층(21)의 상하부에 동(Cu)박면(22a, 22b)이 부착되어[0023]
구성되며, 상기 파워 LED(100)가 위치하는 곳마다 펀칭 가공에 의해 비아홀(23)을 형성하며, 상부에는 파워
LED(10)의 리드 프레임(Lead Frame)( 극, -극) 즉, 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)를 고정시킬
수 있는 솔더 패드(Solder Pad)(34)가 형성된다.
상기 양면기판(20)의 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 끼움장착 하되, 열전달 매체 솔더 패드(34)의 높이에[0024]
준하도록 형성한다.
즉 종래에는(도1참조)는 비아홀(23)을 상기 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면에서부터 FR-4 소재의 중간층(21)까[0025]
지만 관통되게 하여 비아홀 내에 무연납의 충진에 의해 무연납 크림숄더(300)를 형성하였으나 이러한 방법은 양
면기판(20)의 하부 동(Cu)박면을 제외하고 양면기판(20)에 비아홀을 형성하는 것이 작업에 어려움이 많고, 비아
홀에 충진된 무연납 크림숄더(300)과 알루미늄 방열체(60) 간에는 소재가 다른 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면
이 개재됨에 따라 LED 램프에서 발생된 고열을 알루미늄 방열체(60)으로 전달하는데 효율적이지 못한 점이 있었
다.
또한 본원 발명의 비아홀(23)은 양면기판(20)의 상부 동(Cu)박면에서 부터 하부 동(Cu)박면까지 관통되게 형성[0026]
하고, 형성된 비아홀(23)의 내면에 동(Cu)도금을 하여 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면이 연결되도록 열전도
체로써 접속되는 동피막(22c)을 형성한다.
상기 비아홀(23)에 열전달 매체(30)를 끼움장착하는 구성은 비아홀(23)의 작업공정이 쉽고, 종래의 비아홀(23)[0027]
에 무연납(Pb)을 충진 및 고착시키는 번거로운 방식이 필요없으며, 열저항이 높은 무연납 크림숄더(300)로 인하
여 방열점 열의 방열 효과가 떨어지는 단점을 해결해 준다.
아울러 본원 발명의 비아홀(23)은 비아홀(23)의 내면의 동(Cu)도금에 의해 형성된 상부 동(Cu)박면과 하부 동[0028]
(Cu)박면 간에 연결된 동피막(22c)이 비아홀(23) 내에 끼움 장착되는 열전달 매체(30)와 접촉됨으로써 LED램프
방열점(19)의 고열을 알루미늄 방열체(60)로 전달하는데 효과적이다.
또한 본 발명에서는 열전달 매체(30)를 간소한 방법으로 구현하고 열효율도 우수하도록 하는바, 도 5에 도시된[0029]
바와 같이 직경 2Ø의 원기둥형 비철금속을 깊이 0.8mm와 너비 0.4mm로 와이어 컷팅하여 단면을 “ ”형상으
로 가공한 열전도성 칩(Chip)(32)은 라디에이타의 원리와 같이 열전도성 칩의 표피로 흐르는 방열을 극대화 하
등록특허 10-1440358
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기 위해 표면적을 확대하여 방열 효율을 향상시킨 것이다.
본 발명에서 열전도성 칩(Chip)(32)은 은(Ag), 동(Cu) 등으로 형성할 수 있으며, 더 바람직하게는 은(Ag)으로[0030]
형성한다.
상기 열전도성 칩(32)은 양면기판(20)에 다수개로 형성되는 비아홀(23)에 삽입 후 LED(10)의 써멀(thermal)단자[0031]
와 결합되게 하여 방열구조를 구성한다.
즉, 파워 LED(10) 후면 방열점(19)으로부터 열전달 매체(30)인 열전도성 칩(32)을 거쳐 상기 양면기판(20)의 하[0032]
부 동(Cu)박면(22b) 하단까지 연장되게 일체화되도록 하여 열전달이 원활하도록 구성한다. 이로써 파워 LED(1
0)와 양면기판(20) 및 열전성 칩(32)를 하나로 패키지함으로써 PCB 어셈블리(50)를 구성한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)의 예시 사진도이고, 도 4는 본[0033]
발명의 실시 예에 의한 LED의 알루미늄 방열체(60)의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하며, 상기 PCB 어셈블리(50)에서 양면기판(20)의 양면 중 열전성 칩(32)이 노출되는[0034]
하부 동(Cu)박면(22b)면에는 알루미늄 방열체(60)를 면접고정되어 하여 파워 LED(10)에서 발생하는 고열에 대한
자연 방열효율이 극대화 되도록 한다.
그리고 상기 파워 LED(10)를 포함하는 PCB 어셈블리(50) 및 알루미늄 방열체(60)를 보호하기 위한 덮게로 케이[0035]
스(70)를 형성하되 상기 알루미늄 방열체는 케이스(70)에 내접되게 일체로 형성된다.
상기 구성의 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 구비한 LED 조명등의 특징적인 구성은 장섬유의[0036]
절사를 최소화 되게 구현한 고강도 장섬유 소재를 압출 사출하여 케이스(70) 내에 알루미늄 방열체(60)을 일체
로 인서트 성형함으로써 방열기능을 수행하면서도 부식에 강하고, 기계적 강도가 강하며, 경량화를 통해 외부
충격에 의한 추락으로부터 보다 안전한 조명등을 제공한다.
이를 보다 상세히 설명한다. [0037]
도 3에 예시된 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 주로 가로등으로서 사용된다. [0038]
여기서 가로등은 지상으로부터 높은 곳에 설치되어 길을 비추기 위해 도 3의 (b)와 같이 파워 LED(10) 들은 하[0039]
방으로 향하게 된다.
이러한 점을 감안하여 도 4에 도시된 파워 LED(10)들은 도 2에 도시된 파워 LED(10)들에 대하여 거꾸로 표현한[0040]
것이다.
도 4를 참조하면, 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)을 구성하는 알루미늄 방열체(60)는 다수개의 방[0041]
열핀(62)이 돌출형성된다.
본 발명에서 알루미늄 방열체(60)는 케이스(70) 중 열이 많이 발생되는 파워 LED(10)가 위치되는 부분 즉 파워[0042]
LED(10)가 위치하는 PCB 어셈블리(50) 뒷 부분에 형성한다.
그리고 상기 PCB 어셈블리(50) 및 알루미늄 방열체(60)는 보호하기 위한 수지 코팅된 방열체(60)와 일체화된 케[0043]
이스(70)는 기계적강도가 높고 전성이 풍부하며 내약품성이 강한 엔지니어링플라스틱 또는 고강도 장섬유
GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)로 구성할수 있으며 이는 케이스(70) 전체가 알루미늄으로 형성된 기존
조명등과 비교하여 볼 때 중량을 월등하게 경량화 할 수 있어 중량에 의한 피로누적이 적고 이로 인해 추락위
험으로부터 보다 안전한 LED 조명등을 제공한다.
한편 종래의 알루미늄 케이스 방열체(60)는 열전도율은 높으나 전기가 흐르는 도체이므로 여름철 낙뇌 사고에[0044]
취약하고 대기권의 오염에 노출될 경우 산화가 잘되며 특히 알루미늄 방열체(60)의 저부(62)에는 새들의 배설물
이 쌓이게 되어 산화가 촉진된다.
그 결과 조명등의 일부 구성인 알루미늄 방열체의 내구연한이 반영구적인 LED 광원에 비해 짧으므로 LED조명등[0045]
의 수명이 방열체에 종속되는 경향이 있다.
이를 해결하기 위해 알루미늄 방열체(60)에 수지 또는 GFRP 소재를 인서팅 압출성형하여 케이스(70)을 성형함으[0046]
로써 알루미늄 방열체의 다수개의 돌출된 방열핀(62)에 수지 코팅층(64)을 형성한다.
수지코팅층(64)의 재질은 케이스(70)와 동일하게 고강도 장섬유 GFRP 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 수지[0047]
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코팅된 방열체(60)와 일체화된 케이스(70)를 성형하기 위해서는 금형틀내에 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식
으로 삽입 위치시키고 수지 또는 고강도 장섬유 GFRP를 투입함으로써 인서터 사출성형 할 수 있다.
수지코팅층(64)시 케이스(70)를 동시에 일체로 형성하는 것이 바람직한바 이를 위해 사출금형의 모양을 이에 준[0048]
하도록 형성한다. 그리고 사출기는 장섬유 사출이 가능한 고강도 장섬유 사출기를 이용하는 것이 바람직하다.

고강도 장섬유 GFRP 수지는 부도체로서 고강도 장섬유 GFRP 수지 및 고분자 세라믹을 융합하여 구현할 수 있으[0049]
며, 내부식성, 낙뇌 방지 및 조류 배설물로 인한 부식방지 기능을 하게 된다.
그리고 케이스(70) 전반적으로 상기 고강도 장섬유 GFRP 수지로 일체 구성함으로써 기존의 금속제 케이스로 구[0050]
성된 가로등 대비 중량을 30％이상 경량화를 구현할 수 있어 설치 후 폭풍 등에 의한 낙하 사고율을 줄이고 운
송비도 절감할 수 있다.
방열핀(62)에 코팅되는 수지코팅층(64)은 두꺼울수록 조류의 배설물로 인한 내식성은 강화되나, 이에 반비례하[0051]
여 방열 효과는 저감된다.
이에 따라 조류의 배설물에 의한 산화를 충분히 방지하면서도 합리적인 방열효과를 달성하기 위해 수지코팅층[0052]
(64)의 두께를 1mm ∼ 3mm 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
이에 따라 상기 방열체(60)의 합리적인 방열 기능을 달성하기 위해 상기 수지코팅층(64)의 두께를 조류의 배설[0053]
물이 쌓이는 골 부위는 수지코팅층(64)의 두께를 뚜껍게하고, 조류의 배설물이 쌓이지 않는 마루 부위는 얇게
형성하며, 바람직하기로는 방열핀(62)의 골 부위는 3mm이하로 하고, 방열핀(62)의 마루부위는 1mm이상으로 하되
골 부위에서 마루 부위간의 수지코팅층(64) 두께는 골에서 마루 부위로 갈수록 얇아지게 형성하는 것이 바람직
하다.
방열핀(62)을 형성함에 있어서 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 하향으로 뾰족하게 돌출되는 요철형상의 소형돌[0054]
기(62a)들이 상하로 다 수개 배열형성되도록 한다. 소형돌기(62a)들은 수지코팅층(64)이 보다 강하게 결합되게
하고 표면적의 증대로 인하여 방열효과도 높여준다.
바람직하기로는 하향으로 경사지게 돌출된 소형돌기들이 다 수개 배열된 상기 방열핀의 수지 코팅층은 방열핀[0055]
높이의 1/2 하방부는 방열핀의 전구역이 코팅되고, 방열핀 높이의 1/2 상방부는 하향으로 경사진 소형돌기의 상
부만 코팅되고 하부는 수지코팅이 생략되어 알루미늄 방열체가 노출되게 코팅되게 함으로써 조류의 배설물이 닿
을 우려가 없는 부위는 코팅층을 생략함으로써 방열효과를 향상시킬 수 있다(도면생략).
도 6은 상기 도 2 내지 도 5에 따른 수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법을[0056]
설명한 플로워 챠트를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명은 PCB어셈블리 (50)와 알루미늄 방열체(60) 및 케이스(70)으로 구성된 수지 코팅된[0057]
방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등의 제조방법에 있어서.
PCB어셈블리(50)의 일부 구서 요소인 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 파워 LED(10)가 위치하는 곳 마다 양면기판[0058]
(20)의 상부 동(Cu)박면과 하부 동(Cu)박면 간을 관통하는 비아홀(23)을 형성하고, 상기 비아홀(23)의 내면에
상부 동(Cu)박면과 하부동(Cu)박면이 연결되도록 전기 도금 등에 의해 동(Cu)도금으로 동피막(22c)을 형성하는
제1단계를 갖는다.
양면기판(FR-400 PCB)(20)에 비아홀(23)을 형성한 다음 상기 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 상부에 LED 조명등의[0059]
광원인 파워 LED(10)를 장착하고 전기적인 회로를 구성하는 제2단계를 갖는다.
양면기판(FR-400 PCB)(20)에 파워 LED(10)를 장착한 후 파워 LED(10)의 방열점(19)에서 발생한 고열을 알루미늄[0060]
방열체에 전도하기 위해 상기 비아홀(23)에 열전달 매체(30)를 장착하되 상기 열매체(30)는 상단이 파워
LED(10)의 방열점(19)에 접촉되도록 비아홀(23)에 끼움 장착하는 제3단계를 갖는다.
수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 제작하기 위해 일반적인 인서터 사출성형 방법으로 케이스 형상을 가[0061]
진 암수 금형틀 내에 상기 알루미늄 방열체(60)를 인서터 방식으로 삽입위치 시키고 금형틀 주입부를 통해 수지
를 투입하여 알루미늄 방열체(60) 외측은 일정 두께로 수지 코팅 되면서 전체 형상은 조명등 케이스 형상인 케
이스(70)를 형성하는 제4단계를 갖는다.
LED 램프의 방열점(19)에서 발생하는 고열을 케이스(70) 내의 알루미늄 방열체(60)를 통해 대기로 방열시키기[0062]
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위해 알루미늄 방열체(60)를 상기 PCB어셈블리 (50)의 하부 동(Cu)박면에 접촉되게하면서, 상기 비아홀(23)에
장착된 열전달 매체(30)의 하단에 접촉되도록 상기 케이스(70)와 PCB어셈블리(50)을 결합하는 제5단계를 거쳐
수지 코팅된 방열체와 일체화된 케이스를 구비한 LED 조명등이 제조된다.
또한 제3단계의 열전달 매체(30)는 열전도율이 좋은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 하나로 선택하여 할 수 있으며,[0063]
형상은 “ ”으로 할 수 있다.
또한 제4단계의 알루미늄 방열체(60)의 형상은 외측이 다수개의 돌출된 방열핀(62)로 이루어지고, 하향으로 뾰[0064]
족하게 돌출되는 요철형상의 소형돌기(62a)들이 상하로 다 수개 배열 형성되는 것이 바람직하다.
또한 제4단계의 방열체(60)와 케이스를 인서터 압출성형를 통해 일체화 하는 과정에서 방열핀(62)에 코팅되는[0065]
수지 코팅층(64)의 두께는 1mm∼3mm로 하되, 방열핀(62) 하부인 골에서 상부인 마루로 갈수록 얇게 형성하여 하
부는 3mm 이하이고 상부는 1mm이상 되도록하는 것이 바람직하며, 수지 소재는 고강도 장섬유 GFRP로하는 것이
바람직하다.
상기 구성의 본 발명 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 방열기능을 하면서도 부식이 잘 되지 않고[0066]
오래 사용할 수 있으며 낙뇌 사고로부터 보다 안전하며 전체 중량도 기존 가로등 대비 30％ 이상 가벼워 낙하
사고율도 줄여준다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗[0067]
어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범
위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
부호의 설명
(2)--수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등 [0068]
(9)--극판 (10)--파워 LED
(11)--반사경 (12)--애노우드
(13)--금(Au) 본딩와이어 (14)--오목렌즈
(15)--캐소오드 (16)--수지몰드
(17)--볼록렌즈 (18)--발열부위
(19)--방열점 (20)--양면기판
(21)--FR-4 소재의 중간층 (22a)(22b)--상,하부 동(Cu)박면
(22c)--동피막 (23)--비아홀
(30)--열전달 매체 (32)-열전도성 칩(Chip)
(34)--숄더패드 (50)--PCB 어셈블리
(60)--알루미늄 방열체 (62)--방열핀
(62a)--소형돌기 (64)--수지코팅층
(70)--케이스
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도면
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도면2
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도면3
도면4
도면5
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