KR20150052500A - 발광다이오드 모듈용 히트싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광다이오드 모듈용 히트싱크 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 핀이 베이스부의 하면 및 양측 면에 밀착되도록 형성되어 방열성능을 보다 높일 수 있으며, 핀 및 베이스와 일체로 형성되는 고정수단에 의해 고정되어 체결력을 높여 내구성을 향상할 수 있고, 특히, 자동차용 헤드램프로 용이하게 이용할 수 있는 발광다이오드 모듈용 히트싱크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

발광다이오드 모듈용 히트싱크{HEAT SINK FOR LED MODULE}

본 발명은 발광다이오드 모듈용 히트싱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 발광다이오드 모듈이 부착되는 베이스부에 복수개의 핀이 끼움 결합되며, 핀의 방열판부에 간격유지부가 구비되어 핀의 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 핀이 베이스부에 끼움 결합됨에 따라 접촉 면적이 넓어 방열 효율이 우수한 발광다이오드 모듈용 히트싱크에 관한 것이다.

발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 P형과 N형 반도체의 접합 구조를 가지고, 전력을 인가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지의 빛을 방출하는 광전자 소자이며, 반응 시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전력이 일반전구에 비해 20%수준으로 낮아 고효율의 조명수단으로 널리 사용되고 있다.

특히, 고출력 발광다이오드가 조명등으로 사용되는 경우에는 발광다이오드 모듈에서 많은 열을 발생하게 되고 기판 특성상 반도체 접합 구조를 갖는 발광다이오드 모듈에서 발생한 열에 의해 조명효율이 저하되므로 발광다이오드 모듈에서 발생한 열을 방출하기 위한 수단을 필요로 한다.

도 1은 종래의 LED 조명용 히트싱크를 나타낸 것으로서, 종래의 LED 조명용 히트싱크는 기판(1) 상에 다수개의 LED(2)가 일정간격을 두고 배치되어 조명하도록 설치되는 LED 모듈(10); 상기 LED 모듈(10)의 배면에 설치되어 상기 LED 모듈(10)에서 발생된 열이 전달되며 다수의 홀(21)이 구비되며, 상부에 다수의 돌기(22)가 방사형으로 구비된 히트싱크 본체(20); 상기 히트싱크 본체(20)의 홀(21)에 각각 삽입 결합되어 입설되는 핀 본체(31)와, 상기 핀 본체(31)의 하단 부위가 접어져 형성되며 상기 히트싱크 본체(20)의 일면과 상기 LED 모듈(10)의 기판(1) 배면에 각각 접하며 적어도 하나 이상의 상기 돌기(22)가 삽입되어 고정되는 고정공(32a)이 형성된 폴딩부(32)로 이루어지는 복수개의 핀(30); 을 포함하여 형성된다.

또한, 상기 핀(30)의 폴딩부(32)에 구비된 고정공(32a)에 삽입된 상기 히트싱크 본체(20)에 구비된 돌기(22)의 상부를 가압하여 상기 폴딩부(32)와 상기 히트싱크 본체(20)가 고정된다.

그러나 상기 히트싱크 본체(20)에 구비된 상기 돌기(22)에 상기 핀(30)이 끼움 결합된다. 그러나 상기 LED 조명용 히트싱크의 경우 특정 장소에 고정되어 설치되기도 하나 자동차와 같이 진동이 있는 유동체에 고정되는 경우에는 히트싱크의 상기 핀(30)이 충격에 의해 결합이 해체될 수 있다.

또한, 상기 핀(30)이 상기 돌기(22)에 끼움 결합되는 방식에 있어 결합 과정에서 밀착이 완전하지 않을 경우 방열이 원활하지 않은 문제점이 있다.

이와 관련된 종래기술로는 한국공개특허(2010-0128698)인 "LED 조명용 히트싱크"가 개시되어 있다.

KR 2010-0128698 A (2010.12.08)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 핀이 베이스부와 밀착되도록 형성되어 방열성능을 보다 높일 수 있으며, 핀이 베이스부에 끼움 결합되어 고정되되, 끼움 결합 후 핀이 움직이지 않게 베이스부를 압착하여 고정되도록 하는 발광다이오드 모듈용 히트싱크를 제공하는 것이다.

또한, 핀과 핀이 서로 일정 간격을 유지하게 하기 위한 간격유지부가 구비되는 발광다이오드 모듈용 히트싱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 발광다이오드 모듈용 히트싱크(100)는 발광다이오드 모듈이 구비되는 베이스부(110); 및 상기 베이스부(110)의 상면에 수직하게 밀착되는 방열판부(121)와, 상기 베이스부(110)의 상면과 접합되는 부분에 구비되어 상기 베이스부(110)에 끼움 결합되는 연결부(120)를 포함하며, 상기 베이스부(110)의 길이 방향으로 단수 또는 복수개 구비되는 핀(120);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 베이스부(110)의 상면에 상기 핀(120)의 연결부(120)가 끼움 결합 가능하도록 길이 방향으로 단수개 또는 복수개의 삽입홈(111)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부(120)는 상기 베이스부(110)의 상면에 구비된 상기 삽입홈(111)에 끼움 결합 가능하도록 상기 핀(120)의 방열판부(121) 하단을 절곡 연장하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 핀(120)의 방열판부(121)는 그 일부를 절삭하여 상기 핀(120)의 적층 방향으로 절곡 연장 형성되는 간격유지부(123)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판부(121)는 그 외측 테두리면에 절곡 연장되어 휨을 방지하기 위한 보강부(124)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 베이스부(110)는 상기 핀(120)의 연결부(122)가 끼움 결합된 후 상기 삽입홈(111)의 상단을 압착하여 형성되는 가압부(113)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 발광다이오드 모듈용 히트싱크는 베이스부의 하면에 홀이나 홈이 없어 기판과의 접촉 면적이 넓어 방열 효과가 우수하며, 핀이 베이스부에 끼움 결합되어 베이스부와 핀과의 접촉면적을 보다 넓게 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 베이스부와 핀이 체결력이 약한 돌기와 홀의 결합 또는 별도의 체결부재인 볼트나 리벳이 없이 서로 결합이 가능하여 내구성 및 방열성이 우수하며 제작 공정 단계를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또, 상기 핀의 방열판부에는 핀과 핀의 간격을 유지하기 위한 간격유지부가 형성되어 복수개의 핀이 서로 일정 간격을 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 발광다이오드 조명을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈용 히트싱크를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈용 히트싱크의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈용 히트싱크의 단면사시도.
도 5는 본 발명에 따른 핀의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 핀의 실시예 평면도.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 발광다이오드 모듈용 히트싱크(100)를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명의 발광다이오드 모듈용 히트싱크(100)는 베이스부(110) 및 핀(120)을 포함하여 일체로 형성된다.

상기 베이스부(110)는 발광다이오드 모듈이 구비되는 부분으로서, 일정 두께를 갖는 판재 형태로 형성된다.

상기 발광다이오드 모듈은 본 발명의 히트싱크(100)가 제작된 후 안착된다.

상기 베이스부(110)는 발광다이오드 모듈에서 발생하는 열이 가장 먼저 전달되는 부분으로서, 열전달효율이 높은 재질로 제작되며, 그 예로 알루미늄 또는 구리 등을 들 수 있다.

상기 핀(120)은 상기 베이스부(110)의 길이 방향으로 단수 또는 복수개 구비되며 부분으로서 베이스부(110)로부터 열을 전달받아 공기 중으로 방열하는 구성으로서, 상기 베이스부(110)와 마찬가지로 열전달효율이 높은 재질로 제작되며, 그 예로 알루미늄 또는 구리 등을 들 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도2 내지 도3을 보면, 도2는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈용 히트싱크(100)의 사시도이며, 도3은 본 발명의 정면도이다.

도면을 기준으로 일정 두께를 가지며 길이 방향으로 길게 형성된 판재 형태로 이루어져 있고, 상면에는 길이 방향으로 관통되어 있는 삽입홈(111)이 구비된 상기 베이스부(110)와 상기 베이스부(110)의 상부에는 얇은 판재가 절곡되어 형성된 복수개의 상기 핀(120)이 상기 삽입홈(111)에 밀착되어 끼움 결합되어 있다.

또한, 상기 핀(120)은 길이 방향으로 일정한 간격으로 배치되어 있고, 상기 베이스부(110)의 중심을 기준으로 상기 핀(120)이 서로 대칭되게 배열되어 있으나 필요에 따라 서로 동일한 방향을 향하도록 배열될 수 있다.

아울러, 상기 베이스부(110)의 상면에 형성된 상기 삽입홈(111)은 폭 방향으로 복수개 구비될 수 있다.

도4 내지 도5는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈용 히트싱크(100)의 단면 사시도 및 핀(120)의 사시도로서, 상기 핀(120)은 방열판부(121)와 연결부(122)로 구성되는데, 상기 방열판부(121)는 상기 베이스부(110)의 상면에 수직하게 형성된다.

더욱 상세하게, 상기 삽입홈(111)은 상기 핀(120)의 상기 연결부(122)가 끼워진 후 이탈을 방지하기 위해 "ㅗ"자 형태의 홈이 형성되어 있다.

이 때, 상기 베이스부(110)의 상기 삽입홈(111) 내측에 상기 핀(120)의 접합력을 높이기 위해 솔더페이스트가 도포된 후, 열을 가해 접합될 수 있다.

상기 핀(120)은 사각형 형태의 얇은 판재로 이루어지며, 상기 핀(120)은 상기 베이스부(110)로부터 전달된 열을 공기중으로 방열하기 위한 방열판부(121)와 상기 방열판부(121)를 상기 베이스부(110)에 고정시키기 위한 연결부(122)로 이루어진다.

상기 연결부(122)는 상기 베이스부(110)와 상기 베이스부(110)가 맞닿는 면에 절곡 연장되어 형성되며 상기 연결부(122)는 상기 베이스부(110)의 삽입홈(111)과 대응되게 폭 방향으로 단수 또는 복수개 구비된다.

또한, 상기 핀(120)의 방열판부(121)에는 복수개의 상기 핀(120)이 끼움 결합된 후 각각의 상기 핀(120)과 핀(120)의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격유지부(123)가 구비된다.

이때, 상기 간격유지부(123)는 상기 방열판부(121)의 일부를 절삭한 후 상기 핀(120)의 적층 방향으로 절곡 연장된다.

도면에서는 상기 간격유지부(123)가 단수개 구비되어 있으나 상기 방열판부(121)가 넓어지거나 커질 경우 복수개 구비될 수 있다.

상기 핀(120)의 형상이 커질 경우 상기 핀(120)이 외부 충격으로부터 흔들림이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 상기 방열판부(121)의 외측 테두리면을 따라 절곡 연장되는 보강부(124)가 형성되며, 상기 보강부(124)가 형성됨에 따라 외부 충격으로부터 상기 핀(120)의 흔들림을 방지할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 베이스부(110)에 상기 핀(120)이 상기 삽입홈(111)에 끼워져서 결합되나 끼움 결합만으로는 상기 핀(120)을 견고하게 고정하기에는 부족하며, 이를 보강하기 위해 가압부(113)가 형성된다.

상기 가압부(113)는 상기 핀(120)의 상기 연결부(122)가 상기 베이스부(110)의 삽입홈(111)에 끼움 결합된 후 상기 연결부(122)와 상기 삽입홈(111)이 맞닿는 돌기부(112)의 양측 상단을 가압하도록 형성되며, 이로 인해 상기 베이스부(110)와 상기 핀(120)을 보다 견고하게 고정할 수 있는 장점이 있다.

이 때, 상기 가압부(113)는 상기 삽입홈(111)의 상단 내측으로 돌출 연장되어 형성되어 있는 상기 돌기부(112)를 가압하여 형성되되 상기 돌기부(112)의 내측으로 경사지게 가압하여 형성된다.

아울러, 본 발명에서 상기 가압부(113)가 상기 삽입홈(111) 내측으로 경사지게 가압되는 것으로 표기되어 있으나 상기 돌기부(112)를 눌러 상기 삽입부(122)를 고정할 수 있는 가압 방법은 모두 적용 가능하다.

도6의 (a), (b)를 보면 (a)의 경우 상기 핀(120)의 상기 연결부(122)가 동일한 길이 방향으로 절곡 연장되어 있으며, (b)의 경우 복수개의 상기 연결부(122) 중 일부가 서로 반복적으로 대칭되는 방향으로 절곡 연장될 수 있고, 상기 연결부(122)가 좌우 반복적으로 절곡됨에 딸 상기 핀(120)이 한쪽 방향으로만 힘을 받는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100： 본 발명의 발광다이오드 모듈용 히트싱크
110 : 베이스부 111 : 삽입홈
112 : 돌기부 113 : 가압부
120 : 핀
121 : 방열판부 122 : 연결부
123 : 간격유지부 124 : 보강부

Claims (6)

1. 발광다이오드 모듈이 구비되는 베이스부(110); 및
   상기 베이스부(110)의 상면에 수직하게 밀착되는 방열판부(121)와, 상기 베이스부(110)의 상면과 접합되는 부분에 구비되어 상기 베이스부(110)에 끼움 결합되는 연결부(120)를 포함하며, 상기 베이스부(110)의 길이 방향으로 단수 또는 복수개 구비되는 핀(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈용 히트싱크,
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스부(110)의 상면에 상기 핀(120)의 연결부(120)가 끼움 결합 가능하도록 길이 방향으로 단수개 또는 복수개의 삽입홈(111)이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈용 히트싱크.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결부(120)는 상기 베이스부(110)의 상면에 구비된 상기 삽입홈(111)에 끼움 결합 가능하도록 상기 핀(120)의 방열판부(121) 하단을 절곡 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모둘용 히트싱크.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 핀(120)의 방열판부(121)는 그 일부를 절삭하여 상기 핀(120)의 적층 방향으로 절곡 연장 형성되는 간격유지부(123)가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈용 히트싱크.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 방열판부(121)는 그 외측 테두리면에 절곡 연장되어 휨을 방지하기 위한 보강부(124)가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈용 히트싱크.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 베이스부(110)는 상기 핀(120)의 연결부(122)가 끼움 결합된 후 상기 삽입홈(111)의 상단을 압착하여 형성되는 가압부(113)가 구비되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모둘용 히트 싱크.

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