JP2010258409A - 発光ダイオードパッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は発光ダイオードの輝度のばらつきを減らし、ワイヤボンディング時に不良を防止する発光ダイオードパッケージを提供する。
【解決手段】本発明による発光ダイオードパッケージは、実装空間が提供される凹部及び前記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、前記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、前記リードフレーム上に形成され、前記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部とを含むことができる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明による発光ダイオードパッケージは、実装空間が提供される凹部及び前記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、前記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、前記リードフレーム上に形成され、前記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部とを含むことができる。
【選択図】図１
Description
本発明は発光ダイオードパッケージに関するもので、さらに詳しくは、発光ダイオードチップの装着位置を最適化して発光ダイオードパッケージの輝度を上昇させる効果を有する発光ダイオードパッケージに関するものである。
電子装置の産業が発展するにつれて、小型でエネルギー消費率の少ない各種表示装置が開発されており、これを利用して映像機器、コンピュータ、移動通信端末機、フラッシュなどに装着される光装置が開発される傾向にある。
一般的に、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、半導体のｐ−ｎ接合構造を利用して注入された少数キャリア（電子またはホール）を作り出し、これらの再結合により電気エネルギーを光エネルギーに変えて発光させる電子部品である。
即ち、特定元素の半導体に順方向電圧を加えると、陽極と陰極の接合部分を通じて電子と正孔が移動しながら互いに再結合するが、電子と正孔が離れている時より小さいエネルギーになるので、この時に発生するエネルギーの差によって光を外部に放出する。
上記発光ダイオードから出る光の領域は、レッド（６３０ｎｍ〜７８０ｎｍ）からブルー紫外線（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）３５０ｎｍ）まで、また、ブルー、グリーン及びホワイトまで含むこともでき、発光ダイオードは、白熱電球と蛍光灯のような既存の光源に比べて、低電力消費、高効率、長時間動作寿命などの長所があり、その需要が持続的に増加している実情である。
このような発光ダイオードは、近年、携帯電話、ＰＤＡのディスプレイなどの小型照明から室内外の一般照明、自動車照明、大型ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用バックライト（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）までその適用範囲が次第に拡大されている。
一般的に、発光ダイオードが電気的に連結されるように装着された発光ダイオードパッケージは、発光ダイオードをリードフレームにダイボンディング時に作業者が任意にその装着位置を確認して作業するので、意図した正確な位置に装着することができない。
従って、このような位置の差により発光ダイオードパッケージで発光ダイオードの輝度が最適化されることができず、発光ダイオードパッケージごとに輝度のばらつきが大きくなる。
また、発光ダイオードパッケージにおいて、ワイヤボンディング時には上記の装着位置の差による接触不良が発生し、これによって経済的な損失が発生するため、このような問題点を解決する技術が要求されている。
本発明は、上述された従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的は、発光ダイオードの輝度のばらつきを減らし、ワイヤボンディング時に不良を防止する発光ダイオードパッケージを提供することにある。
本発明による発光ダイオードパッケージは、実装空間が提供される凹部及び上記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、上記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、上記リードフレーム上に形成され、上記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部と、を含むことができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記リードフレーム上から内側に凹んで形成されたパターン部を含むことを特徴とすることができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成されることを特徴とすることができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターンと、上記第１パターンから約６００〜７００μｍ離隔して形成される第２パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターンと、上記凹部の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔して形成される第２パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔され上記凹部の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔された第１パターンと、上記第１パターンから長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第２パターンと、上記第１パターンから縦方向に約２００〜２５０μｍ水平移動して形成される第３パターンと、上記第３パターンから長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第４パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージは、上記リードフレームに装着され、静電気防止のためのツェナーをさらに含むことができる。
また、本発明による発光ダイオードパッケージにおいて上記位置表示部は、上記リードフレーム上に形成され、上記ツェナーを装着する位置を案内するためのツェナー表示パターンを含むことを特徴とすることができる。
本発明による発光ダイオードパッケージは、リードフレームに位置表示部が形成されて、発光ダイオードチップをリードフレームの意図した正確な位置にダイボンディングすることができるため最適の輝度が得られ、これによって発光ダイオードパッケージの輝度のばらつきを減少させることができ、正確な位置に発光ダイオードチップを位置させるためワイヤボンディング時に不良が発生することを防止することができる効果がある。
本発明による発光ダイオードパッケージに関し、図１から図７を参照してさらに具体的に説明する。以下では図面を参照し、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
ただし、本発明の思想は提示される実施例に制限されるものではなく、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素を追加、変更、削除などを通じて、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これらも本願発明の思想の範囲内に含まれることができる。
図１は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの正面図であり、図２は、図１のＩ−Ｉに沿って切開した発光ダイオードパッケージの断面図であり、図３は、図１の発光ダイオードパッケージにおいてリードフレームを説明するための概略的な正面図である。
図１から図３を参照すると、発光ダイオードパッケージ１００は、パッケージ本体１１０と、発光ダイオードチップ１２０と、位置表示部１３０とを含む。
パッケージ本体１１０は、実装空間が提供される凹部１１２と、凹部１１２に露出するように装着されたリードフレーム１１４とを含む。
また、パッケージ本体１１０は、発光ダイオードチップ１２０が搭載される電極をリードフレーム１１４で備えて、これを外部に露出する凹部１１２を備えるように樹脂物で射出成形される樹脂構造物であり、発光ダイオードチップ１２０を取り囲む形状に形成されることができる。
本実施例においてパッケージ本体１１０は、サイドビュー（ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ）タイプで形成された構造物であってもよいが、これに限定されず、トップビュー（ｔｏｐ ｖｉｅｗ）タイプで形成された構造物として形成されてもよい。
ここで、サイドビュー方式とは、導光板の側面に発光ダイオードが設置されるようにパッケージ本体が形成される構造であり、発光ダイオードから発光される光が基板上に発光されるように発光ダイオードを位置させる方式のことをいう。
なお、トップビュー方式とは、拡散板の下部面に複数のランプを配置して光を基板の前面に向けて発光するように発光ダイオードが位置する方式のことをいう。
パッケージ本体１１０の開放された部分に形成される凹部１１２は、内部の側面に発光ダイオードチップ１２０から発生した光を反射させる反射部１１６をさらに含み、このような反射部１１６は凹部１１２の傾いた内部面全体に光反射率の高いアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１つからなる反射物質を等しくコーティングまたは蒸着して備えることができる。
しかし、これに限定されるものではなく、光反射率が高いアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１つからなる板材を別途に接着して備えてもよい。
また、パッケージ本体１１０の上部には、発光ダイオードチップ１２０から発生した光の指向角を広げるか、または、光効率を高めるようにさらにレンズが備えられるか、レンズにより覆われる凹部１１２には発光ダイオードチップ１２０と金属ワイヤを外部環境から保護するように透明な樹脂材からなる充填剤で満たされることができる。
リードフレーム１１４はパッケージ本体１１０の内部に一体に固定装着されることができ、パッケージ本体１１０から外部方向に延長されてその端部が露出するので、自然に外部電極端子を形成するようになる。
この時、リードフレーム１１４は、金属材質で製造されて発光ダイオードチップ１２０と電気的に連結されることができ、発光ダイオードパッケージ１００に外部電源を供給する役割をするようになる。
具体的に、リードフレーム１１４は、外部電源と連結される陰極リード１１４ａと陽極リード１１４ｂで構成される。陰極リード１１４ａまたは陽極リード１１４ｂ上には発光ダイオードチップ１２０がダイボンディングされて装着されており、位置表示部１３０の位置を確認した後に第１パターン１３２及び第２パターン１３４の間に発光ダイオードチップ１２０を装着するようになる。
凹部１１２の底面には発光ダイオードチップ１２０が実装されることができ、上記発光ダイオードチップ１２０は様々な色を発光することができる。
また、発光ダイオードチップ１２０は各材料物質の特性から現れる固有の色を示すことができ、例えば、青、緑、赤、黄、及び橙黄色を示すことができる。発光ダイオードチップ１２０は、発光を所望する色相を考慮して当業者が適切に選択できることは自明である。
しかしながら、発光ダイオードチップ１２０の色相はこれに限定されるものではなく、色相のない紫外線を発光するＬＥＤチップであってもよい。この時、紫外線ＬＥＤの場合は色相を示さないため、蛍光体を利用して色を示しており、特に、産業上利用可能性の高い白色光を発光するようにすることができる。
本実施例で使用することができる発光ダイオードチップ１２０は、ＧａＰ系、ＧａＰＡｓＰ系、ＧａＡｓ系、ＧａＡｌＡｓ系、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＧａＮ系、及びＳｉＣ系ダイオードの中で選択し使用できるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
また、位置表示部１３０は、リードフレーム１１４上に形成され、図１から３に図示されたように、発光ダイオードチップ１２０が装着される位置に対応するように形成させることができる。
この時、図２に図示されたように、位置表示部１３０は下部に向けて凹んで形成されるパターン部を含むことができ、リードフレーム１１４の上部で、金型パターンをリードフレーム１１４の表面から内側に挿入することによって上記形状を製造することができる。
しかし、位置表示部１３０はこれに限定されず、多様な方法によってこれを実現することができる。この具体的な実施例として、位置表示部１３０がリードフレーム１１４の下部に向けて凹状だけでなく、リードフレーム１１４の上部に向けて突き出された形状に形成されることができる。
また、位置表示部１３０がリードフレーム１１４の下部に向けて凹んだ形状や上部に向けて突き出された形状でなく、作業者の目で識別可能な表示装置を利用してその位置を表示することも可能である。
図４は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージにおいて位置表示部を説明するための概略的な正面図である。
図４を参照すると、位置表示部１３０は凹部１１２の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターン１３２と、第１パターン１３２から約６００〜７００μｍ離隔して形成される第２パターン１３４と、ツェナー１４０を装着する位置を案内するためのツェナー表示パターン１３６とを含む。
凹部１１２は、発光ダイオードチップ１２０が装着されるために上部が開放された内部空間を意味し、凹部１１２の側面は、上部で開放された空間の側壁を意味するが、本実施例では図２に図示されたＡ−地点を意味することができる。
ここで、ツェナー１４０は、リードフレーム１１４と電気的に連結されて静電気を防止するようになり、発光ダイオードチップ１２０と相違する極のリードフレーム１１４に装着されることができる。
第１パターン１３２と、第２パターン１３４と、ツェナー表示パターン１３６とは、一直線上に位置することができ、３つの構成ともリードフレーム１１４の上部にワイヤボンディングで連結されることができる。
しかし、位置表示部１３０の数はこれに限定されず、設計者の意図によって複数が形成されるか、発光ダイオードチップ１２０が装着される位置を確認するように１つのみ形成されることも可能である。
本実施例において、発光ダイオードチップ１２０は、第１パターン１３２と第２パターン１３４との間に装着させることができ、第１パターン１３２と第２パターン１３４との間に装着される位置は発光ダイオードチップ１２０の輝度が最も最適化される位置であることを意味することができる。
結果的に、第１パターン１３２と第２パターン１３４がリードフレーム１１４上に形成されることによって、作業者はより正確に発光ダイオードチップ１２０の輝度が最適化される位置に発光ダイオードチップ１２０を装着させることができるため、作業者が任意で作業する場合に発光ダイオードパッケージの輝度のばらつきが相対的に大きくなることを防止することができる。
上記表１は、既存の量産（ＩＶ＿ｏｌｄ）と、本実施例において位置表示部１３０が形成された発光ダイオードパッケージを量産（ＩＶ＿ｎｅｗ）したサンプルによって有意差の有無を確認するため数値で表示したデータ値を意味する。
ここで、有意のため数値値（ＳｔＤｅｖ）が０．０５以下であると、有意差があるものを意味する。従って、本実施例による発光ダイオードパッケージは、位置表示部１３０を表示することによって発光ダイオードチップ１２０が輝度に最適化された位置に装着され、位置表示部１３０により上記の効果が現れたことを立証するようになる。
図５は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの輝度を測定した実験値を図示したグラフである。
図５を参照すると、従来に量産される発光ダイオードパッケージの輝度は、略１．９１１８０ｃｄであり、本実施例の位置表示部１３０に沿って発光ダイオードチップ１２０を装着した発光ダイオードパッケージの輝度は略１．９７３８５ｃｄである。
従って、本実施例による発光ダイオードパッケージは、輝度が従来より５０ｍｃｄ以上増加することが確認でき、これによって本実施例による発光ダイオードパッケージが従来に量産された発光ダイオードパッケージより著しく改善した輝度値を有することをサンプルによる輝度の実験データから容易に確認することができる。
結果的に、発光ダイオードチップ１２０を、輝度が最適化された正確な位置に装着することができるので、発光ダイオードチップの位置のばらつきが大きい従来の発光ダイオードチップより著しく改善した輝度と各生産品との輝度のばらつきが大きくなることを防止するという効果がある。
また、本実施例による発光ダイオードパッケージは、正確な位置に発光ダイオードチップ１２０を位置させてワイヤボンディング時に接触不良が発生されることを防止するので、上記不良により廃棄処分される発光ダイオードパッケージを減らすことができてより経済的である。
図６は、本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
図６を参照すると、発光ダイオードパッケージは、パッケージ本体と、発光ダイオードチップと、位置表示部とを含む。本実施例においてパッケージ本体及び発光ダイオードチップは、実質的に第１実施例と同一であるため具体的な説明は省略されることができる。
位置表示部２３０は、凹部１１２の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターン２３２と、凹部１１２の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔して形成される第２パターン２３４とを含むことができる。
凹部１１２の縦方向の側面とは、四角形状の凹部１１２のうち長さの短い縦方向の側面を意味することができる。また、長さ方向の側面とは、四角形状の凹部１１２のうち長さの長い横方向の側面を意味することができる。
図６に図示されたように、第１パターン２３２は凹部１１２の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔され（ａ）、第２パターン２３４は凹部１１２の横方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔して形成される（ｂ）。
従って、第１パターン２３２は発光ダイオードチップ１２０の縦方向の側面の位置を案内するようになり、第２パターン２３４は発光ダイオードチップ１２０の長さ方向の側面の位置を案内するようになる。そのため、作業者は発光ダイオードチップ１２０を第１パターン２３２と第２パターン２３４を通じてその位置を正確に確認することができ、これによって発光ダイオードチップ１２０をリードフレーム１１４の正確な位置にダイボンディングすることができて最適な輝度を得ることができ、発光ダイオードチップ１２０の輝度のばらつきを減少させることができる。
図７は、本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
図７を参照すると、発光ダイオードパッケージは、パッケージ本体と、発光ダイオードチップと、位置表示部とを含む。本実施例においてパッケージ本体及び発光ダイオードチップは実質的に第１実施例と同一であるためその具体的な説明は省略されることができる。
位置表示部３３０は、凹部１１２の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔され、凹部１１２の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔された第１パターン３３６と、第１パターン３３６から長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第２パターン３３８と、第１パターン３３６から縦方向に約２００〜２５０μｍ水平移動して形成される第３パターン３３２と、第３パターン３３２から長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第４パターン３３４とを含むことができる。
これによって、第１パターン３３６は発光ダイオードチップ１２０の下部の一側のコーナーが位置するように案内し、第２パターン３３８は発光ダイオードチップ１２０の反対のコーナーが位置するように案内する。また、第３パターン３３２は発光ダイオードチップ１２０の上部の一側のコーナーが位置するように案内し、第４パターン３３４は発光ダイオードチップ１２０の上部の反対のコーナーが位置するように案内するようになる。
従って、第１パターン３３６、第２パターン３３８、第３パターン３３２及び第４パターン３３４により発光ダイオードチップ１２０の装着位置が案内され、これによって発光ダイオードチップ１２０をリードフレーム１１４の正確な位置にダイボンディングすることができて最適な輝度を得ることができ、発光ダイオードチップ１２０の輝度のばらつきを減少させることができる。
１１０ パッケージ本体
１２０ 発光ダイオードチップ
１３０，２３０，３３０ 位置表示部
１４０ ツェナー
１２０ 発光ダイオードチップ
１３０，２３０，３３０ 位置表示部
１４０ ツェナー
Claims (8)
- 実装空間が提供される凹部及び前記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、
前記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、
前記リードフレーム上に形成され、前記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部と、
を含む発光ダイオードパッケージ。 - 前記位置表示部は、
前記リードフレーム上から内側に凹んで形成されたパターン部を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。 - 前記位置表示部は、
前記凹部の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードパッケージ。 - 前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターンと、前記第１パターンから約６００〜７００μｍ離隔して形成される第２パターンと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードパッケージ。 - 前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔して形成される第１パターンと、前記凹部の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔して形成される第２パターンと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードパッケージ。 - 前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約２００〜２７０μｍ離隔され前記凹部の長さ方向の側面から約５０〜１００μｍ離隔された第１パターンと、前記第１パターンから長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第２パターンと、前記第１パターンから縦方向に約２００〜２５０μｍ水平移動して形成される第３パターンと、前記第３パターンから長さ方向に約６００〜７００μｍ水平移動して形成される第４パターンと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードパッケージ。 - 前記リードフレームに装着され、静電気防止のためのツェナーをさらに含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の発光ダイオードパッケージ。
- 前記位置表示部は、
前記リードフレーム上に形成され、前記ツェナーを装着する位置を案内するためのツェナー表示パターンを含むことを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。
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