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LED(109)와, 상기 LED(109)의 저부에 부착된 방열 슬러그(108)와, 상기 LED(109)의 리드(107)를 포함하는 LED 단위모듈이 하나 이상 정렬되어 구성된 LED 어레이 모듈에서 상기 LED 단위모듈에 부착되어 이의 열을 방출하기 위한 LED 어레이 방열모듈에 있어서,방열판(101)과; 상기 방열판(101)의 상면에 형성되고, 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 질화보론(BN) 및 질화실리콘(Si3N4)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조성으로 되는 절연후막층(104)과;상기 절연후막층(104)의 상면과 상기 각 방열 슬러그(108)의 저면 사이에 접합 배치되는 하나 이상의 제1솔더층(106)과;상기 절연후막층(104)의 상면에 상기 각 LED 단위모듈의 측방으로 배치되고 이를 구동하는 하나 이상의 어레이 전극층(105)과;상기 각 어레이 전극층(105)의 상면에 배치되고 상기 리드(107)와 연결되어 상기 리드(107)와 상기 어레이 전극층(105)을 각각 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제2솔더층(106')을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항에 있어서,상기 어레이 전극층(105)과 동일한 조성으로 되고 상기 제1솔더층(106)의 저면과 상기 절연후막층(104)의 상면 사이에 각각 배치되어 이들의 부착을 개선하는 하나 이상의 더미 전극층(105')을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항에 있어서,상기 제1솔더층(106)의 저면과 상기 절연후막층(104)의 상면 사이에 각각 배치되고 상기 제1솔더층(106)보다 더 높은 열전도도를 갖는 하나 이상의 메탈후막층(106")을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항에 있어서,상기 제2솔더층(106') 영역 이외의 상기 각 어레이 전극층(105) 상면 부위를 피복하는 상부절연층(111)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항에 있어서,상기 절연후막층(104)의 조성은 은(Ag), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속분말을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제5항에 있어서,상기 절연후막층(104)의 조성은 폴리머를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제5항 또는 제6항에 있어서,상기 금속분말은 상기 조성 총량대비 15vol% 이하로 함유되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제5항 또는 제6항에 있어서,상기 금속분말은 상기 LED(109)의 정격전압에서 상기 절연후막층(104)의 절연저항이 1GΩ 이상이 되도록 하는 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제4항에 있어서,상기 상부절연층(111)은 유리, 세라믹 또는 이들의 복합체 조성으로 되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 절연후막층(104)과 함께 상기 방열판(101)의 상면에 형성되고 유리, 세라믹 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조성으로 되는 절연후막층(104')을 더 포함하고, 상기 절연후막층(104)은 상기 방열 슬러그(108) 저면의 하방영역에서 최소한 이를 포함하는 면적으로 상기 방열판(101)의 상면부위에 하나 이상 배치되고, 상기 절연후막층(104')은 상기 방열판(101)의 그 나머지 상면부위에 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 제1 및 제2 솔더층(106, 106')은 SnPb37, Au80Sn20, Ag3
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제3항에 있어서,상기 메탈후막층(106")의 조성은 Ag인 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제3항에 있어서,상기 메탈후막층(106")은 평균입경이 1㎛ 이하의 Ag 분말로 이루어진 페이스트로 되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 어레이 전극층(105)은 은(Ag), 동(Cu) 및 이들의 합금 중에서 선택된 하나 이상의 금속 분말을 포함하는 페이스트로 되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제14항에 있어서,상기 페이스트는 상기 금속 분말 대비 1~5wt%의 글라스 프릿을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 방열판(101)은 스테인레스 스틸(SUS), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 카본 및 그라핀 중의 하나 이상으로 되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 방열판(101)은 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈
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LED(109)와, 상기 LED(109)의 저부에 부착된 방열 슬러그(108)와, 상기 LED(109)의 리드(107)를 포함하는 LED 단위모듈이 하나 이상 정렬되어 구성된 LED 어레이 모듈에서 상기 LED 단위모듈에 부착되어 이의 열을 방출하기 위한 LED 어레이 방열모듈의 제조방법에 있어서,방열판(101) 상부에 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 질화보론(BN) 및 질화실리콘(Si3N4)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조성으로 되는 절연후막층(104)을 형성하는 단계(a)와;상기 절연후막층(104)의 상부에 어레이 전극층(105)과 이와 동일한 조성의 더미 전극층(105')을 하나 이상 동시에 형성하는 단계(b)와;상기 각 어레이 전극층(105)의 일부 상부영역에 상부절연층(111)을 하나 이상 형성하는 단계(c)와;상기 각 더미 전극층(105')의 상부에 제1솔더층(106)을, 그리고 상기 각 어레이 전극층(105)의 나머지 상부영역에 제2솔더층(106')을 하나 이상 동시에 형성하고, 이로써 상기 LED 어레이 방열모듈이 형성되는 단계(d)와;상기 형성된 LED 어레이 방열모듈을 소결하는 단계(e)와;상기 소결된 LED 어레이 방열모듈의 상기 제1솔더층(106)의 상부에 상기 방열 슬러그(108)의 저면을 각각 접합하고 상기 리드(107)를 상기 제2솔더층(106')에 각각 전기적 연결하여 상기 LED 단위모듈을 각각 실장하는 단계(f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제18항에 있어서,상기 단계(a)에서 상기 절연후막층(104)은 상기 방열 슬러그(108) 저면의 하방영역에서 최소한 이를 포함하는 면적으로 상기 방열판(101)의 상면부위에 형성되고, 상기 단계(a) 이후 상기 단계(b) 이전에 유리, 세라믹 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조성으로 되는 절연후막층(104')을 상기 방열판(101)의 그 나머지 상면부위에 하나 이상 형성하는 단계(a')를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제18항 또는 제19항에 있어서,상기 절연후막층(104)은 증착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 어레이 전극층(105), 더미 전극층(105'), 상부절연층(111), 제1솔더층(106), 제2솔더층(106') 및 절연후막층(104') 중의 하나 이상은 스크린 인쇄하여 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제20항에 있어서,상기 증착은 상온후막증착(room temperature deposition)하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제22항에 있어서,상기 절연후막층(104)의 조성분말은 상기 상온후막증착 이전에 300~400℃로 열처리하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제22항에 있어서,상기 상온후막증착은 헬륨 및 질소의 혼합가스를 3000~6000sccm의 총량으로 이송가스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제18항에 있어서,상기 단계(a) 이후 상기 단계(b) 이전에 100~500℃로 어닐링하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 단계(a') 이후 상기 단계(b) 이전에 500℃ 이하로 열처리하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제18항 또는 제19항에 있어서,상기 단계(e)의 소결온도는 560℃ 이하로 되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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제18항 또는 제19항에 있어서,상기 단계(f)의 전기적 연결은 리플로우 솔더링으로 실시되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이 방열모듈의 제조방법
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