KR100579397B1 - Light emitting diode package employing a heat sink having a direct connection to a lead frame - Google Patents

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KR100579397B1
KR100579397B1 KR1020040106936A KR20040106936A KR100579397B1 KR 100579397 B1 KR100579397 B1 KR 100579397B1 KR 1020040106936 A KR1020040106936 A KR 1020040106936A KR 20040106936 A KR20040106936 A KR 20040106936A KR 100579397 B1 KR100579397 B1 KR 100579397B1
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이건영
김도형
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Abstract

본 발명은 리드프레임과 직접 연결된 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 서로 이격된 한 쌍의 리드프레임, 히트싱크 및 상기 리드프레임과 히트싱크를 지지하는 패키지 본체를 포함한다. 또한, 상기 히트싱크는 측면에서 상기 리드프레임 중 하나와 직접 전기적으로 연결되고, 다른 하나와 이격된다. 패키지 본체는 상기 한 쌍의 리드프레임과 상기 히트싱크를 지지하되, 상기 리드프레임 각각의 일부 및 상기 히트싱크의 상부를 노출시키는 개구부를 갖는다. 이에 따라, 상기 히트싱크와 상기 하나의 리드프레임이 직접 전기적으로 연결되어 본딩와이어 수를 감소시킬 수 있으며, 히트싱크가 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.The present invention provides a light emitting diode package employing a heat sink directly connected to a leadframe. The LED package includes a pair of lead frames spaced apart from each other, a heat sink, and a package body supporting the lead frame and the heat sink. In addition, the heat sink is directly electrically connected to one of the lead frames at the side and spaced apart from the other. The package body supports the pair of leadframes and the heat sinks, and has openings exposing portions of each of the leadframes and an upper portion of the heatsinks. Accordingly, the heat sink and the lead frame may be directly electrically connected to reduce the number of bonding wires, and the heat sink may be prevented from being separated from the package body.

발광 다이오드, 리드프레임, 히트싱크, 패키지 본체Light Emitting Diode, Lead Frame, Heat Sink, Package Body

Description

리드프레임과 직접 연결된 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE EMPLOYING A HEAT SINK HAVING A DIRECT CONNECTION TO A LEAD FRAME}LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE EMPLOYING A HEAT SINK HAVING A DIRECT CONNECTION TO A LEAD FRAME}

도 1은 종래의 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package employing a conventional heat sink.

도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도 및 평면도이다.2 and 3 are a perspective view and a plan view for explaining a light emitting diode package employing the heat sink of the present invention, respectively.

도 4는 본 발명의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 리드프레임의 평면도이다.4 is a plan view of a lead frame for explaining the LED package of the present invention.

도 5는 본 발명의 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위해 도 2의 발광 다이오드 패키지에 발광 다이오드 다이 및 렌즈를 탑재한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a light emitting diode die and a lens mounted on the light emitting diode package of FIG. 2 to describe a light emitting diode package employing the heat sink of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package employing a heat sink according to another embodiment of the present invention.

(도면의 주요부호에 대한 간략한 설명)(A brief description of the main symbols in the drawings)

10: 발광 다이오드 패키지, 11: 패키지 본체,10: light emitting diode package, 11: package body,

13: 히트싱크, 15, 16: 리드프레임,13: heatsink, 15, 16: leadframe,

17: 발광 다이오드 다이, 19: 본딩와이어,17: light emitting diode die, 19: bonding wire,

21: 렌즈21: lens

본 발명은 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리드프레임에 직접 연결된 히트싱크를 채택함으로써, 본딩와이어 수를 줄일 수 있어 본딩와이어 단선에 따른 불량을 감소시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package employing a heat sink, and more particularly, by adopting a heat sink directly connected to a lead frame, the number of bonding wires can be reduced, thereby reducing the defects caused by disconnection of the bonding wires. Relates to a diode package.

최근, 광원으로 발광 다이오드(light emitting diode; LED)의 사용이 증가하고 있다. 일반적으로, 조명용 광원과 같은 용도로 사용되기 위해서는, 발광 다이오드가 수십 루멘 이상의 광출력(luminous power)을 가질 것이 요구된다. 발광 다이오드의 광출력은 대체로 입력전력(input power)에 비례한다. 따라서, 발광다이오드에 입력되는 전력을 증가시키어 높은 광출력을 얻을 수 있다. 그러나, 입력되는 전력의 증가는 발광 다이오드의 접합 온도(junction temperature)를 증가시킨다. 상기 발광 다이오드의 접합 온도 증가는, 입력 에너지가 가시광으로 변환되는 정도를 나타내는, 발광 효율(photometric efficiency)의 감소로 이어진다. 따라서, 입력전력의 증가에 따른 발광 다이오드의 접합 온도 증가를 방지하는 것이 요구된다. 이를 위해, 발광 다이오드를 히트싱크 상에 부착하여, 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 상기 히트싱크를 통해 방출시키는 발광 다이오드 패키지가 소개된 바 있 다.Recently, the use of light emitting diodes (LEDs) as light sources is increasing. In general, in order to be used for a purpose such as a light source for illumination, it is required that the light emitting diode have a luminous power of several tens of lumens or more. The light output of the light emitting diode is generally proportional to the input power. Therefore, a high light output can be obtained by increasing the power input to the light emitting diode. However, increasing the input power increases the junction temperature of the light emitting diode. The increase in junction temperature of the light emitting diode leads to a decrease in photometric efficiency, which indicates the degree to which the input energy is converted into visible light. Therefore, it is required to prevent an increase in the junction temperature of the light emitting diode according to the increase of the input power. To this end, a light emitting diode package has been introduced that attaches a light emitting diode to a heat sink and emits heat generated by the light emitting diode through the heat sink.

상기 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지(이하, LED 패키지)가 미국특허 제6,274,924(B1)호에 "표면 실장 LED 패키지(surface mountable led package)"라는 제목으로 카레이 등(Carey et al.)에 의해 개시된 바 있다.A light emitting diode package (hereinafter, referred to as an LED package) employing the heat sink is described by Carey et al. In US Pat. No. 6,274,924 (B1) entitled “surface mountable led package”. It has been disclosed.

도 1은 상기 미국특허 제6,274,924(B1)호에 개시된 LED 패키지(100)를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining the LED package 100 disclosed in the US Patent No. 6,274,924 (B1).

도 1을 참조하면, 히트 싱크(heat sink, 103)가 삽입몰드형 본체(insert-molded body, 101) 내부로 배치된다. 상기 본체(101)는 금속 프레임 주변에 몰딩된 플라스틱 재료이다. 상기 히트 싱크(103)는 반사컵(113)을 포함할 수 있다. 한편, 발광 다이오드 다이(LED die, 105)가 직접 또는 간접적으로 열적으로 전도성인 서브마운트(submount, 109)를 통해 상기 히트 싱크(103)에 탑재된다. 한편, 본딩 와이어들(도시하지 않음)이 상기 LED 다이(105) 및 상기 서브마운트(109)로부터 금속 리드 단자들(111)로 연장된다. 상기 리드 단자들(111)은 전기적 및 열적으로 상기 히트 싱크(103)로부터 고립된다. 이에 더하여, 광학 렌즈(107)가 추가될 수 있다.Referring to FIG. 1, a heat sink 103 is disposed inside an insert-molded body 101. The body 101 is a plastic material molded around a metal frame. The heat sink 103 may include a reflective cup 113. Meanwhile, a light emitting diode die (LED die) 105 is mounted to the heat sink 103 via a submount 109 that is directly or indirectly thermally conductive. Meanwhile, bonding wires (not shown) extend from the LED die 105 and the submount 109 to the metal lead terminals 111. The lead terminals 111 are electrically and thermally isolated from the heat sink 103. In addition, an optical lens 107 may be added.

결과적으로, 상기 LED 다이(105)가 상기 히트 싱크(103) 상에 열적으로 커플링되기 때문에, 상기 LED 다이(105)를 낮은 접합 온도로 유지할 수 있다. 따라서, 상기 LED 다이(105)에 상대적으로 큰 입력전력을 공급할 수 있어 높은 광출력을 얻을 수 있다.As a result, since the LED die 105 is thermally coupled onto the heat sink 103, the LED die 105 can be maintained at a low junction temperature. Therefore, a relatively large input power can be supplied to the LED die 105, thereby obtaining a high light output.

그러나, 상기 히트 싱크(103)는 상기 리드단자들(111)과 전기적으로 절연되므로, 상기 LED 다이(105)와 상기 리드단자들(111)을 전기적으로 연결하기 위한 본 딩와이어들이 적어도 두개 이상 필요하다. 연결되는 본딩와이어 수의 증가는 본딩와이어 연결 공정을 어렵게 하며, 발광 다이오드 패키지를 사용하는 동안, 단선 및/또는 단락 등의 문제를 증가시킨다.However, since the heat sink 103 is electrically insulated from the lead terminals 111, at least two bonding wires for electrically connecting the LED die 105 and the lead terminals 111 are required. Do. Increasing the number of bonding wires that are connected makes the bonding wire connection process difficult, and increases the problems such as disconnection and / or short circuits while using the LED package.

한편, 히트싱크가 본체에 삽입될 경우, 상기 히트싱크가 본체로부터 분리될 수 있다. 따라서, 히트싱크가 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지가 요구된다.On the other hand, when the heat sink is inserted into the main body, the heat sink may be separated from the main body. Therefore, there is a need for a light emitting diode package capable of preventing the heat sink from being separated from the main body.

또한, 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 다이에서 방출된 광을 일정한 지향각 내로 출사시키는 렌즈를 일반적으로 포함한다. 상기 렌즈는 미리 몰딩된 렌즈이거나, 에폭시를 성형하여 형성된 렌즈일 수 있다. 그러나, 이러한 렌즈는 발광 다이오드 패키지로부터 분리되기 쉽다. 따라서, 렌즈가 발광 다이오드 패키지로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지가 요구된다.In addition, the LED package generally includes a lens that emits light emitted from the LED die within a certain direction angle. The lens may be a pre-molded lens or a lens formed by molding an epoxy. However, such lenses are easy to separate from the light emitting diode package. Therefore, there is a need for a light emitting diode package capable of preventing the lens from being separated from the light emitting diode package.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 본딩와이어의 단선 및/또는 단락 등의 문제를 감소시킬 수 있는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a high output light emitting diode package that can reduce problems such as disconnection and / or short circuit of the bonding wire.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 히트싱크 또는 렌즈가 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode package capable of preventing the heat sink or the lens from being separated from the main body.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 리드프레임에 직접 연결된 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 서로 이격된 한 쌍의 리드프레임, 히트싱크 및 상기 리드프레임과 히트싱크를 지지하는 패키지 본체를 포함한다. 또한, 상기 히트싱크는 측면에서 상기 리드프레임 중 하나와 직접 연결되며, 다른 하나와 이격된다. 패키지 본체는 상기 한 쌍의 리드프레임과 상기 히트싱크를 지지하되, 상기 리드프레임 각각의 일부 및 상기 히트싱크의 상부를 노출시키는 개구부를 갖는다. 이에 따라, 상기 히트싱크와 상기 하나의 리드프레임이 직접 전기적으로 연결되어 본딩와이어 수를 감소시킬 수 있으며, 히트싱크가 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a light emitting diode package employing a heat sink directly connected to the lead frame. The LED package includes a pair of lead frames spaced apart from each other, a heat sink, and a package body supporting the lead frame and the heat sink. In addition, the heat sink is directly connected to one of the lead frames at the side and spaced apart from the other. The package body supports the pair of leadframes and the heat sinks, and has openings exposing portions of each of the leadframes and an upper portion of the heatsinks. Accordingly, the heat sink and the lead frame may be directly electrically connected to reduce the number of bonding wires, and the heat sink may be prevented from being separated from the package body.

상기 히트싱크와 상기 히트싱크의 측면에 연결된 리드프레임은 일체일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 리드프레임과 상기 히트싱크는 각각 제조된 후 연결될 수 있다.The heat sink and the lead frame connected to the side of the heat sink may be integral. However, it is not limited to this. That is, the lead frame and the heat sink may be connected after being manufactured, respectively.

상기 히트싱크는 기저부 및 상기 기저부의 중앙부분에서 상향 돌출된 돌출부를 가질 수 있다. 또한, 상기 히트싱크는 상기 돌출부의 측면에 상기 리드프레임 중 하나를 수용하는 리드프레임 수용홈을 가질 수 있다. 상기 직접 연결된 리드프레임은 상기 리드프레임 수용홈에 삽입되어 연결될 수 있다. The heat sink may have a base and a protrusion protruding upward from a central portion of the base. In addition, the heat sink may have a lead frame receiving groove for accommodating one of the lead frames on the side of the protrusion. The directly connected leadframe may be inserted into and connected to the leadframe receiving groove.

상기 패키지 본체는, 상기 한 쌍의 리드프레임 및 상기 히트싱크를 위치시킨 후, 열가소성 수지를 삽입몰딩하여 형성된 것일 수 있다. 이에 따라, 복잡한 구조를 갖는 패키지 본체가 쉽게 형성할 수 있다.The package body may be formed by inserting a thermoplastic resin after positioning the pair of lead frames and the heat sink. Thereby, the package main body which has a complicated structure can be formed easily.

상기 한 쌍의 리드프레임 각각은 내부 리드프레임 및 외부 리드단자를 구비한다. 상기 각 내부 리드프레임은 상기 패키지 본체의 개구부에 의해 노출된다. 또한, 상기 리드프레임 중 하나의 내부 리드프레임은 상기 히트싱크의 리드프레임 수용홈에 수용되도록 일부가 제거된 고리모양일 수 있다. 따라서, 상기 히트싱크와 상기 리드프레임의 접촉면이 증가되어 전기적 연결이 강화된다.Each of the pair of lead frames includes an inner lead frame and an outer lead terminal. Each of the internal lead frames is exposed by an opening of the package body. In addition, one of the inner leadframes of the leadframe may be a ring shape is partially removed to be accommodated in the leadframe receiving groove of the heat sink. Therefore, the contact surface of the heat sink and the lead frame is increased to strengthen the electrical connection.

상기 히트싱크는 상기 기저부의 측면에 걸림홈을 가질 수 있다. 상기 걸림홈은 요철모양으로 형성될 수 있다. 상기 걸림홈은 상기 패키지 본체의 일부를 수용하여, 상기 히트싱크가 상기 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지한다. The heat sink may have a locking groove on the side of the base portion. The locking groove may be formed in an uneven shape. The locking groove accommodates a portion of the package body to prevent the heat sink from being separated from the package body.

이에 더하여, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 돌출부 상부에 탑재된 발광 다이오드 다이를 더 포함한다. 한편, 본딩와이어가 상기 발광 다이오드 다이와 상기 리드프레임 중 다른 하나를 전기적으로 연결한다.In addition, the LED package further includes a LED die mounted on the protrusion. Meanwhile, a bonding wire electrically connects the LED die and the other of the lead frame.

또한, 상기 패키지 본체는 외주변부를 따라 위치하는 렌즈 수용홈을 더 가질 수 있다. 한편, 봉지재가 상기 발광 다이오드 다이의 상부를 덮을 수 있다. 상기 봉지재는 상기 패키지 본체의 개구부 및 상기 렌즈 수용홈을 채울 수 있다. 따라서, 상기 봉지재와 상기 패키지 본체의 접합력이 증가하여, 상기 봉지재가 상기 발광 다이오드 패키지로부터 분리되는 것이 방지된다. 상기 봉지재는 렌즈일 수 있으며, 따라서 상기 봉지재는 상기 발광 다이오드 다이에서 방출된 광이 일정한 지향각 내로 출사되도록 볼록 렌즈의 형상을 가질 수 있다.In addition, the package body may further have a lens receiving groove located along the outer periphery. Meanwhile, an encapsulant may cover an upper portion of the LED die. The encapsulant may fill the opening of the package body and the lens receiving groove. Therefore, the bonding force between the encapsulant and the package body is increased, so that the encapsulant is prevented from being separated from the light emitting diode package. The encapsulant may be a lens, and thus the encapsulant may have a shape of a convex lens such that light emitted from the light emitting diode die is emitted within a predetermined direction angle.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Like numbers refer to like elements throughout.

도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 히트싱크(13)를 채택하는 발광 다이오드 패키지(10)를 설명하기 위한 사시도 및 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에 사용되는 리드프레임(15, 16)을 설명하기 위한 평면도이다. 한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위해 도 2의 발광 다이오드 패키지(10)에 발광 다이오드 다이(17) 및 렌즈(21)를 탑재한 단면도이다.2 and 3 are a perspective view and a plan view for explaining a light emitting diode package 10 employing a heat sink 13 according to an embodiment of the present invention, respectively, Figure 4 is a light emitting according to an embodiment of the present invention It is a top view for demonstrating the lead frames 15 and 16 used for the diode package 10. FIG. 5 is a cross-sectional view of a light emitting diode die 17 and a lens 21 mounted on the light emitting diode package 10 of FIG. 2 to explain a light emitting diode package according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 발광 다이오드 패키지(10)는 한 쌍의 리드프레임(15, 16), 히트싱크(13) 및 상기 리드프레임과 히트싱크를 지지하는 패키지 본체(11)를 포함한다.2 to 5, the LED package 10 includes a pair of lead frames 15 and 16, a heat sink 13, and a package body 11 supporting the lead frame and the heat sink. .

히트싱크(13)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기저부 및 상기 기저부의 중앙부분에서 상향 돌출된 돌출부를 가질 수 있다. 상기 기저부 및 돌출부는 도시된 바와 같이 원기둥 모양일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다각 기둥 모양 등 다양한 형태 및 조합이 가능하다. 한편, 상기 히트싱크(13)의 기저부 모양에 따라 상기 패키지 본체(11)의 외형이 변형될 수 있다. 예컨대, 상기 기저부의 모양이 원기둥인 경우, 상기 패키지 본체(11)의 외형은 도시된 바와 같이 원기둥일 수 있으며, 상기 기저부의 모양이 사각기둥인 경우, 상기 패키지 본체(11)의 외형은 사각기둥일 수 있다. As shown in FIG. 5, the heat sink 13 may have a base and a protrusion protruding upward from a central portion of the base. The base and the protrusion may have a cylindrical shape as shown, but are not limited thereto, and various shapes and combinations, such as a polygonal column shape, are possible. On the other hand, the outer shape of the package body 11 may be modified according to the shape of the base of the heat sink 13. For example, when the shape of the base portion is a cylinder, the outer shape of the package body 11 may be a cylinder as shown, when the shape of the base portion is a square pillar, the shape of the package body 11 is a square pillar. Can be.

상기 히트싱크(13)는 상기 돌출부의 측면에 상기 리드프레임(15)을 수용하는 리드프레임 수용홈(13a)을 갖는다. 상기 수용홈(13a)은 상기 돌출부의 측면 일부에 형성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 돌출부의 측면을 따라 연속적인 하나의 홈으 로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 히트싱크(13)의 회전에 관계없이, 상기 리드프레임(15)을 연속적인 수용홈(13a)에 결합하는 것이 용이하다.The heat sink 13 has a lead frame receiving groove 13a for accommodating the lead frame 15 on the side of the protrusion. The receiving groove 13a may be formed in a part of the side surface of the protrusion, but preferably may be formed as one continuous groove along the side of the protrusion. Thus, regardless of the rotation of the heat sink 13, it is easy to couple the lead frame 15 to the continuous receiving groove (13a).

한편, 상기 히트싱크(13)는 상기 기저부 측면(13b)에 걸림홈을 가질 수 있다. 상기 걸림홈은 상기 기저부 측면(13b)의 일부에 형성될 수 있으나, 일면을 따라 연속적일 수도 있다. 상기 히트싱크(13b)의 바닥면은 넓을 수록 열방출을 촉진시키므로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기저부의 측면 중 하단부는 외부에 노출될 수 있다. 그러나, 상기 걸림홈 및 그 위의 기저부 측면은 상기 패키지 본체(11)로 덮혀진다. 따라서, 상기 걸림홈이 상기 패키지 본체(11)의 일부를 수용함으로써, 상기 히트싱크(13)가 상기 패키지 본체(11)로부터 분리되는 것이 방지된다.On the other hand, the heat sink 13 may have a locking groove on the base side surface (13b). The locking groove may be formed in a portion of the base side surface 13b, but may be continuous along one surface. Since the bottom surface of the heat sink 13b is wider to promote heat dissipation, as shown in FIGS. 2 and 5, the lower end of the side surface of the base may be exposed to the outside. However, the locking groove and the base side surface thereon are covered with the package body 11. Thus, the locking groove receives a part of the package body 11, thereby preventing the heat sink 13 from being separated from the package body 11.

상기 히트싱크(13)는 전도성 물질로 형성되며, 특히 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 히트싱크(13)는 성형기술 또는 프레스 가공기술 등을 사용하여 형성될 수 있다.The heat sink 13 is formed of a conductive material, and in particular, may be formed of a metal or an alloy such as copper (Cu) or aluminum (Al). In addition, the heat sink 13 may be formed using a molding technique or a press working technique.

상기 한 쌍의 리드프레임(15, 16)은 서로 이격되어 상기 히트싱크(13) 근처에 위치한다. 리드프레임(15, 16)은 각각 내부 리드프레임(15a, 16a) 및 외부 리드단자들(15b, 16b)을 갖는다. 상기 내부 리드프레임들(15a, 16a)은 상기 패키지 본체(11)의 내부에 위치하며, 상기 외부 리드단자들(15b, 16b)은 상기 내부 리드프레임들로에서 연장되어 상기 패키지 본체(11)의 외부로 돌출된다. 이때, 상기 외부 리드단자들(15b, 16b)은 표면실장이 가능하도록 절곡될 수 있다.The pair of lead frames 15 and 16 are spaced apart from each other and positioned near the heat sink 13. The lead frames 15 and 16 have internal lead frames 15a and 16a and external lead terminals 15b and 16b, respectively. The inner lead frames 15a and 16a are positioned inside the package body 11, and the outer lead terminals 15b and 16b extend from the inner lead frames to extend the package body 11. It protrudes outward. In this case, the external lead terminals 15b and 16b may be bent to allow surface mounting.

한편, 내부 리드프레임(15a)은 히트싱크(13)의 수용홈(13a)에 결합되어 상기 히트싱크에 직접 전기적으로 연결된다. 상기 내부 리드프레임(15a)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 히트싱크(13)의 수용홈(13a)에 수용되도록 일부가 제거된 고리모양일 수 있다. 고리모양에서 제거된 부분이 작을 수록, 상기 히트싱크(13)와 상기 내부 리드프레임(15a)의 접촉면이 증가되어 전기적 연결이 강화된다. 이때, 상기 내부 리드프레임(15a)은 히트싱크(13)의 돌출부 모양에 따라, 원형 고리, 다각 고리 등의 다양한 모양이 될 수 있다.On the other hand, the inner lead frame (15a) is coupled to the receiving groove (13a) of the heat sink 13 is directly connected to the heat sink. As shown in FIG. 4, the inner lead frame 15a may have a ring shape in which a portion thereof is removed to be accommodated in the accommodation groove 13a of the heat sink 13. As the portion removed from the annular shape is smaller, the contact surface of the heat sink 13 and the inner lead frame 15a is increased to strengthen the electrical connection. In this case, the inner lead frame 15a may have various shapes such as a circular ring and a polygonal ring according to the shape of the protrusion of the heat sink 13.

이에 반해, 내부 리드프레임(16a)은 상기 히트싱크(13)와 이격되어 위치한다. 상기 내부 리드프레임(16a)은 상기 내부 리드프레임(15a)의 제거된 부분에 위치하여 상기 히트싱크(13)에 가깝게 위치할 수 있다. 상기 리드프레임(16)은 체결홈(16c)을 가질 수 있으며, 상기 채결홈(16c)은 패키지 본체(11)의 일부를 수용하여 상기 리드프레임(16)이 상기 패키지 본체(11)로부터 분리되는 것을 방지한다.In contrast, the inner lead frame 16a is spaced apart from the heat sink 13. The inner lead frame 16a may be located near the heat sink 13 by being located in the removed portion of the inner lead frame 15a. The lead frame 16 may have a fastening groove 16c, and the binding groove 16c receives a portion of the package body 11 so that the lead frame 16 is separated from the package body 11. To prevent them.

상기 리드프레임(15)도 또한 체결홈을 가질 수 있다. The lead frame 15 may also have a fastening groove.

패키지 본체(11)는 상기 히트싱크(13) 및 상기 리드프레임(15, 16)을 지지한다. 패키지 본체(11)는 삽입몰딩기술을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 히트싱크(13)의 수용홈에 상기 리드프레임(15)을 결합하고, 상기 리드프레임(16)을 대응위치에 위치시킨 후, 열가소성 수지를 삽입몰딩하여 패키지 본체(11)를 형성할 수 있다. 삽입몰딩기술을 사용하여 패키지 본체(11)를 형성하므로, 복잡한 구조를 갖는 패키지 본체(11)를 쉽게 형성할 수 있다. 이때, 히트싱크(13)의 돌출부는 상기 패키지 본체(11)의 상부 보다 더 위로 돌출될 수 있다.The package body 11 supports the heat sink 13 and the lead frames 15 and 16. The package body 11 can be formed using an insert molding technique. That is, the lead frame 15 is coupled to the receiving groove of the heat sink 13, the lead frame 16 is positioned at a corresponding position, and then the thermoplastic resin is inserted and molded to form the package body 11. Can be. Since the package main body 11 is formed using the insert molding technique, the package main body 11 having a complicated structure can be easily formed. At this time, the protrusion of the heat sink 13 may protrude further than the upper portion of the package body 11.

한편, 상기 패키지 본체(11)는 내부 리드프레임들(15a, 16a) 각각의 일부 및 상기 히트싱크(13)의 돌출부 일부를 노출시키는 개구부를 갖는다. 따라서, 상기 히트싱크(13)의 돌출부와 상기 패키지 본체(11) 사이에 홈이 형성된다. 상기 홈은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부 주변을 따라 연속적인 홈일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 단속적일 수도 있다.Meanwhile, the package body 11 has an opening that exposes a portion of each of the inner lead frames 15a and 16a and a portion of the protrusion of the heat sink 13. Thus, a groove is formed between the protrusion of the heat sink 13 and the package body 11. 2 and 3, the groove may be a continuous groove along the periphery of the protrusion, but is not limited thereto and may be intermittent.

또한, 상기 패키지 본체(11)는 외주변부를 따라 위치하는 렌즈 수용홈(11a)을 더 가질 수 있다. 상기 렌즈 수용홈(11a)은 렌즈(21)를 수용하여 패키지 본체(11)로부터 렌즈(21)가 분리되는 것을 방지한다. 이에 더하여, 상기 리드프레임(15, 16)의 위치를 표시하기 위해 마커(marker, 11b)가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 본체에 형성될 수 있다. 상기 마커(11b)는 히트싱크(13)와 직접 연결된 리드프레임(15) 및 이격된 리드프레임(16)의 위치를 표시한다.In addition, the package body 11 may further have a lens receiving groove (11a) located along the outer periphery. The lens accommodating groove 11a accommodates the lens 21 to prevent the lens 21 from being separated from the package body 11. In addition, a marker 11b may be formed in the package body as shown in FIGS. 2 and 3 to indicate the positions of the lead frames 15 and 16. The marker 11b indicates the positions of the leadframe 15 and the spaced leadframe 16 directly connected to the heat sink 13.

상기 패키지 본체(11)는, 삽입몰딩 기술을 사용하여 형성되므로, 상기 히트싱크(13)의 기저부 측면(13b)에 형성된 걸림홈을 채우며, 상기 히트싱크를 지지한다. 이에 더하여, 상기 히트싱크의 수용홈(13a)에 리드프레임(15)이 수용되고, 상기 리드프레임은 또한 상기 패키지 본체에 의해 지지된다. 또한, 상기 수용홈(13a) 중 상기 리드프레임(15)이 접촉되는 부분을 제외한 다른 부분은 상기 패키지 본체에 의해 채워진다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 히트싱크가 상기 패키지 본체로부터 분리되는 것이 방지된다.Since the package main body 11 is formed using an insert molding technique, the package main body 11 fills the engaging groove formed in the base side surface 13b of the heat sink 13 and supports the heat sink. In addition, the lead frame 15 is accommodated in the receiving groove 13a of the heat sink, and the lead frame is also supported by the package body. In addition, other portions of the receiving groove 13a except for the portion where the lead frame 15 is contacted are filled by the package body. Thus, according to embodiments of the present invention, the heat sink is prevented from being separated from the package body.

다시, 도 5를 참조하면, 히트싱크(13) 상에 발광 다이오드 다이(17)가 탑재된다. 발광 다이오드 다이(17)는 (Al,In,Ga)N의 화합물 반도체로 제조될 수 있으며, 요구되는 파장의 광을 방출하도록 선택된다. 예컨대, 상기 발광 다이오드 다이 (17)는 청색광을 방출하는 화합물 반도체일 수 있다.Referring again to FIG. 5, a light emitting diode die 17 is mounted on the heat sink 13. The light emitting diode die 17 may be made of a compound semiconductor of (Al, In, Ga) N, and is selected to emit light of a desired wavelength. For example, the light emitting diode die 17 may be a compound semiconductor that emits blue light.

또한, 상기 발광 다이오드 다이(17)는 그 상부면 및 하부면에 각각 상부 전극 및 하부전극을 가질 수 있다. 상기 하부전극은 은(Ag) 에폭시와 같은 전도성 접착제에 의해 상기 히트싱크(13)에 접착된다. 상기 히트싱크(13)는 상기 리드프레임(15)과 직접 전기적으로 연결되므로, 상기 발광 다이오드 다이(17)는 상기 히트싱크를 통해 상기 리드프레임에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 발광 다이오드 다이(17)와 상기 리드프레임을 연결하기 위해 종래기술에서 사용되는 본딩와이어가 생략될 수 있다. 한편, 상기 발광 다이오드 다이(17)의 상부전극은 본딩와이어(19)를 통해 내부 리드프레임(16a)에 연결된다.In addition, the LED die 17 may have an upper electrode and a lower electrode on its upper and lower surfaces, respectively. The lower electrode is attached to the heat sink 13 by a conductive adhesive such as silver (Ag) epoxy. Since the heat sink 13 is directly electrically connected to the lead frame 15, the LED die 17 is electrically connected to the lead frame through the heat sink. Therefore, the bonding wire used in the prior art for connecting the LED die 17 and the lead frame can be omitted. Meanwhile, the upper electrode of the LED die 17 is connected to the internal lead frame 16a through a bonding wire 19.

이와 달리, 상기 발광 다이오드 다이(17)는 동일면에 두개의 전극을 갖는 플립칩일 수 있다. 이 경우, 두개의 전극은 각각 본딩와이어를 통해 리드프레임(15, 16)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 리드프레임(15)은 상기 히트싱크(13)에 직접 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 본딩와이어는 상기 발광 다이오드 다이(17)와 상기 히트싱크(13)를 연결하는 것으로 충분하다. 따라서, 상기 발광 다이오드 다이(17)와 상기 히트싱크(13)를 본딩와이어로 연결하는 공정이 종래기술에 비해 용이하다.Alternatively, the LED die 17 may be a flip chip having two electrodes on the same surface. In this case, the two electrodes are electrically connected to the lead frames 15 and 16 through bonding wires, respectively. In this case, since the lead frame 15 is directly and electrically connected to the heat sink 13, it is sufficient that the bonding wire connects the LED die 17 and the heat sink 13. Therefore, the process of connecting the LED die 17 and the heat sink 13 with a bonding wire is easier than in the prior art.

한편, 봉지재(21)가 상기 발광 다이오드 다이(17)의 상부를 덮는다. 상기 봉지재(21)는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있다. 또한, 상기 봉지재는 발광 다이오드 다이(17)에서 방출된 광의 파장을 변환시키는 형광체를 포함할 수 있다.Meanwhile, the encapsulant 21 covers the upper portion of the light emitting diode die 17. The encapsulant 21 may be an epoxy resin or a silicone resin. In addition, the encapsulant may include a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the LED die 17.

예컨대, 상기 발광 다이오드 다이(17)가 청색광을 방출할 경우, 상기 봉지재 (21)는 청색광을 황색광으로 변환시키거나, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시키는 형광체를 포함할 수 있다. 그 결과, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 백색광이 외부로 출사된다.For example, when the LED die 17 emits blue light, the encapsulant 21 may include a phosphor for converting blue light into yellow light or converting blue light into green light and red light. As a result, white light is emitted from the light emitting diode package to the outside.

상기 봉지재(21)는 패키지 본체(11)의 개구부 및 상기 렌즈 수용홈(11a)을 채울 수 있다. 따라서, 상기 봉지재(21)와 상기 패키지 본체(11)의 접합력이 증가하여, 상기 봉지재가 상기 발광 다이오드 패키지로부터 분리되는 것이 방지된다.The encapsulant 21 may fill the opening of the package body 11 and the lens receiving groove 11a. Therefore, the bonding force between the encapsulant 21 and the package main body 11 is increased to prevent the encapsulant from being separated from the light emitting diode package.

한편, 상기 봉지재(21)는 렌즈일 수 있으며, 상기 발광 다이오드 다이(17)에서 방출된 광이 일정한 지향각 내로 출사되도록, 도 5에 도시한 바와 같이, 볼록 렌즈의 형상을 가질 수 있다. 따라서, 봉지재(21)로 형성된 렌즈는 패키지 본체(11)에 강하게 결합되므로, 렌즈가 패키지본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the encapsulant 21 may be a lens, and may have a convex lens shape as shown in FIG. 5 so that the light emitted from the LED die 17 is emitted within a predetermined direction angle. Therefore, since the lens formed of the encapsulant 21 is strongly coupled to the package body 11, the lens may be prevented from being separated from the package body.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트싱크를 채택하는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package employing a heat sink according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 한 쌍의 리드프레임(15, 16), 히트싱크(13) 및 패키지 본체(11)를 갖는다. 또한, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 다이오드 다이(17)가 상기 히트싱크(13) 상에 탑재되며, 본딩와이어(19)가 상기 발광 다이오드 다이(17)와 리드프레임(16)을 전기적으로 연결하며, 봉지재(21)이 상기 발광 다이오드 다이(17) 상부를 덮는다. 이하에서는, 도 5의 발광 다이오드 패키지와 다른 점에 대해 설명한다.Referring to FIG. 6, the light emitting diode package according to the present exemplary embodiment includes a pair of lead frames 15 and 16, a heat sink 13, and a package body 11, as described with reference to FIG. 5. In addition, as described with reference to FIG. 5, a light emitting diode die 17 is mounted on the heat sink 13, and a bonding wire 19 electrically connects the light emitting diode die 17 and the lead frame 16. The encapsulant 21 covers the upper portion of the LED die 17. Hereinafter, the difference from the light emitting diode package of FIG. 5 is demonstrated.

본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 있어서, 상기 히트싱크(13)와 리드프레임(15)은 일체이다. 즉, 상기 리드프레임(15)은 상기 히트싱크(13)와 동일한 재질로 형성되며, 상기 히트싱크(13)와 함께 형성된다. 따라서, 상기 히트싱크(13)와 리드프레임(15)의 전기적인 단선을 방지할 수 있다.In the LED package according to the present embodiment, the heat sink 13 and the lead frame 15 are integrated. That is, the lead frame 15 is formed of the same material as the heat sink 13 and is formed together with the heat sink 13. Therefore, electrical disconnection of the heat sink 13 and the lead frame 15 can be prevented.

한편, 상기 히트싱크(13)와 리드프레임(15)이 일체이므로, 리드프레임 수용홈(도 5의 13a)은 생략될 수 있다. 또한, 리드프레임(15)이 히트싱크(13)에 일체로 연결되므로, 리드프레임(15)의 내부 리드프레임(도 4의 15a)은 고리모양일 필요가 없다.Meanwhile, since the heat sink 13 and the lead frame 15 are integrated, the lead frame receiving groove 13a of FIG. 5 may be omitted. In addition, since the lead frame 15 is integrally connected to the heat sink 13, the inner lead frame (15a of FIG. 4) of the lead frame 15 need not be ring-shaped.

본 발명의 실시예들에 따르면, 본딩와이어를 연결하는 공정을 단순화할 수 있으며, 본딩와이어의 단선 및/또는 단락 등의 문제를 감소시킬 수 있는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 또한, 히트싱크 또는 렌즈가 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to simplify the process of connecting the bonding wires, and to provide a high output light emitting diode package capable of reducing problems such as disconnection and / or short circuit of the bonding wires. In addition, a light emitting diode package capable of preventing the heat sink or the lens from being separated from the main body can be provided.

Claims (6)

서로 이격된 한 쌍의 리드프레임;A pair of lead frames spaced apart from each other; 상기 리드프레임 중 하나와 측면에서 직접 연결되고, 다른 하나와 이격된 히트싱크; 및A heat sink directly connected to one side of the lead frame and spaced apart from the other; And 상기 한 쌍의 리드프레임과 상기 히트싱크를 지지하되, 상기 리드프레임 각각의 일부 및 상기 히트싱크의 상부를 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체를 포함하는 발광 다이오드 패키지.And a package body supporting the pair of lead frames and the heat sink, the package body having an opening for exposing a portion of each of the lead frames and an upper portion of the heat sink. 청구항 1에 있어서, 상기 히트싱크와 상기 히트싱크에 직접 연결된 리드프레임은 일체인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the heat sink and the lead frame directly connected to the heat sink are integral. 청구항 1에 있어서, 상기 히트싱크는 기저부; 상기 기저부의 중앙부분에서 상향 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부의 측면에 상기 리드프레임 중 하나를 수용하는 리드프레임 수용홈을 갖고, 상기 직접 연결된 리드프레임은 상기 리드프레임 수용홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.The heat sink of claim 1, wherein the heat sink comprises: a base; A protrusion protruding upward from the center portion of the base portion; And a lead frame accommodating groove accommodating one of the lead frames on the side of the protrusion, wherein the directly connected lead frame is inserted into the lead frame accommodating groove. 청구항 1에 있어서, 상기 패키지 본체는, 상기 한 쌍의 리드프레임 및 상기 히트싱크를 위치시킨 후, 열가소성 수지를 삽입몰딩하여 형성된 것인 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the package body is formed by inserting a thermoplastic resin after positioning the pair of lead frames and the heat sink. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히트싱크 상부에 탑재된 발광 다이오드 다이; 및 상기 발광 다이오드 다이와 상기 리드프레임 중 다른 하나를 전기적으로 연결하는 본딩와이어를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The light emitting device of claim 1, further comprising: a light emitting diode die mounted on the heat sink; And a bonding wire electrically connecting the LED die and the other of the lead frame. 청구항 5에 있어서, 상기 발광 다이오드 다이의 상부를 덮는 볼록렌즈 형상의 봉지재를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The LED package of claim 5, further comprising a convex lens-shaped encapsulant covering an upper portion of the LED die.
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