KR100613066B1 - Light emitting diode package having a monolithic heat sinking slug and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 이 발광 다이오드 패키지는 상부면에 함몰부를 갖는 방열판을 포함한다. 상기 방열판의 상부면에 상기 함몰부에 대응하여 절곡된 절연 기판이 부착되어 위치한다. 한편, 상기 절연 기판 상에 제1 전극 및 제2 전극이 위치한다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지가 충분히 큰 방열판을 일체로 포함할 수 있어, 추가 방열판 없이, 열방출을 쉽게 달성할 수 있다.Disclosed are a light emitting diode package having an integrated heat sink and a method of manufacturing the same. The light emitting diode package includes a heat sink having depressions on its top surface. An insulating substrate bent to correspond to the depression is attached to an upper surface of the heat sink. Meanwhile, a first electrode and a second electrode are positioned on the insulating substrate. Accordingly, the light emitting diode package may integrally include a sufficiently large heat sink, thereby easily achieving heat dissipation without an additional heat sink.

발광 다이오드 패키지, 방열판, 렌즈, 표면 실장LED Package, Heat Sink, Lens, Surface Mount

Description

일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법{Light emitting diode package having a monolithic heat sinking slug and method of fabricating the same}Light emitting diode package having a monolithic heat sink and a method of manufacturing the same {Light emitting diode package having a monolithic heat sinking slug and method of fabricating the same}

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to the prior art.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package having an integrated heat sink according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.2B is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package having an integrated heat sink according to another embodiment of the present invention.

도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하나의 방열판 상에 구현된 복수개의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.2C is a perspective view illustrating a plurality of LED packages implemented on one heat sink according to another embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 평면도들 및 단면도들이다.3A to 6 are plan views and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package having an integrated heat sink according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7a는 본 발명의 실시예들에 사용 가능한 렌즈를 설명하기 위한 정면도이다.7A is a front view illustrating a lens that may be used in embodiments of the present invention.

도 7b 및 도 7c는 본 발명의 실시예들에 사용 가능한 렌즈를 설명하기 위한 단면도들이다.7B and 7C are cross-sectional views illustrating a lens that may be used in embodiments of the present invention.

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부의 방열판을 별도로 부착하지 않고도 고출력 발광 효율을 얻을 수 있는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting diode package having an integrated heat sink capable of obtaining high output light emitting efficiency without separately attaching an external heat sink, and a method of manufacturing the same.

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 방열판 상에 부착하여, 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 상기 방열판을 통해 방출시키는 발광 다이오드 패키지가 소개된 바 있다.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 to attach a light emitting diode to a heat sink and emit heat generated by the light emitting diode through the heat sink.

상기 방열판을 채택하는 발광 다이오드 패키지(이하, LED 패키지)가 미국특 허 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. Under 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 리드프레임(insert-molded leadframe, 101) 내부로 배치된다. 상기 리드프레임(101)은 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 상기 리드 프레임(101) 상의 금속 리드 단자들(111)로 연장된다. 상기 리드 프레임(101)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 leadframe 101. The lead frame 101 is a plastic material molded around the 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 on the lead frame 101. The lead frame 101 is 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)를 통해 직접 공기 중으로 열을 방출하는 것은 상기 히트 싱크(103)의 크기 제한에 기인하는 한계가 있다. 따라서, 상기 히트 싱크(103)에 추가 방열판(도시하지 않음)을 접촉시키어 열방출을 촉진시키는 방법이 일반적으로 사용된다. 이에 더하여, 상기 히트 싱크(103)가 전도성 물질인 경우, 상기 추가 방열판과 상기 LED 다이(105)를 전기적으로 절연시키기 위해 상기 히트 싱크(103)와 상기 추가 방열판 사이에 절연물질이 개재되어야 한다. 상기 절연물질은 열방출을 어렵게 할 수 있으며, 발광 다이오드 패키지에 추가 방열판을 별도로 부착하여야 하므로 상기 발광 다이오드 패키지의 사용을 복잡하게 만든다. 결과적으로, 발광 다이오드 다이에서 발생하는 열을 쉽게 방출하고, 발광 다이오드 패키지의 사용을 간단하게 하기 위해 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지의 지속적인 개선이 요구된다.However, the direct release of heat into the air through the heat sink 103 is limited due to the size limitation of the heat sink 103. Therefore, a method of promoting heat dissipation by bringing an additional heat sink (not shown) into contact with the heat sink 103 is generally used. In addition, when the heat sink 103 is a conductive material, an insulating material must be interposed between the heat sink 103 and the additional heat sink to electrically insulate the additional heat sink and the LED die 105. The insulating material may make heat dissipation difficult, and complicates the use of the LED package since an additional heat sink must be separately attached to the LED package. As a result, there is a need for continuous improvement of light emitting diode packages with heat sinks in order to easily dissipate heat generated in the light emitting diode die and to simplify the use of the light emitting diode packages.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 외부에서 접촉되는 추가 방열판 없이, 고출력이 가능한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a light emitting diode package capable of high output without an additional heat sink in contact with the outside.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 표면 실장이 가능한 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high output light emitting diode package capable of surface mounting.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 추가 방열판을 사용할 경우, 추가 방열판과 발광 다이오드 패키지 사이에 절연물질이 필요 없는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a light emitting diode package that does not require an insulating material between the additional heat sink and the light emitting diode package when an additional heat sink is used.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 발광 다이오드 패키지들을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the LED package.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 태양에 따른 발광 다이오드 패키지는 상부면에 함몰부를 갖는 방열판을 포함한다. 상기 방열판의 상부면에 상기 함몰부에 대응하여 절곡된 절연 기판이 부착되어 위치한다. 한편, 상기 절연 기판 상에 제1 전극 및 제2 전극이 위치한다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지가 충분히 큰 방열판을 일체로 포함할 수 있어, 추가 방열판 없이, 열방출을 쉽게 달성할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a light emitting diode package having an integrated heat sink and a method of manufacturing the same. A light emitting diode package according to an aspect of the present invention includes a heat sink having a depression on an upper surface thereof. An insulating substrate bent to correspond to the depression is attached to an upper surface of the heat sink. Meanwhile, a first electrode and a second electrode are positioned on the insulating substrate. Accordingly, the light emitting diode package may integrally include a sufficiently large heat sink, thereby easily achieving heat dissipation without an additional heat sink.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연기판은 연장되어 상기 방열판의 측면들 및 상기 방열판의 하부면의 일부들에 부착되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 전극들은 상기 연장된 절연기판을 따라 연장되어 상기 방열판의 측면 및 하부면 상에 각각 위치한다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지의 표면 실장이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the insulating substrate may extend and be attached to the side surfaces of the heat sink and portions of the bottom surface of the heat sink. In addition, the first and second electrodes extend along the extended insulating substrate and are positioned on the side and bottom surfaces of the heat sink. Accordingly, surface mounting of the light emitting diode package is possible.

또한, 상기 방열판은 상기 함몰부에 대응하여 그것의 하부면에 돌출부를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지를 추가 방열판에 접촉시킬 경우, 상기 방열판과 상기 추가 방열판이 서로 직접 접촉되어 열전달이 용이하다.In addition, the heat sink may have a protrusion on its lower surface corresponding to the depression. Accordingly, when the light emitting diode package is in contact with the additional heat sink, the heat sink and the additional heat sink are in direct contact with each other to facilitate heat transfer.

한편, 발광 다이오드 다이가 상기 제1 전극 상에 탑재되어 위치할 수 있다. 상기 발광 다이오드 다이는 상기 방열판의 함몰부의 중앙에 위치할 수 있다. 이를 위해 전극들이 적당한 위치에 형성되어 있다. 와이어가 상기 발광 다이오드 다이와 상기 제2 전극을 연결한다.Meanwhile, a light emitting diode die may be mounted on the first electrode. The light emitting diode die may be located at the center of the depression of the heat sink. For this purpose, the electrodes are formed at appropriate locations. A wire connects the LED die and the second electrode.

이에 더하여, 몰딩부재가 상기 발광 다이오드 다이를 덮는다. 상기 몰딩부재는 형광체를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈가 상기 몰딩부재를 덮을 수 있다. 상기 렌즈는 상기 발광 다이오드 다이에서 방출된 빛을 원하는 시야각 내에 집중시키는 곡률들을 가질 수 있다. 또한, 상기 렌즈는 하부면에 함몰부를 가질 수 있다. 또한, 상기 렌즈는 프레즈넬 렌즈일 수 있다.In addition, a molding member covers the light emitting diode die. The molding member may include a phosphor. In addition, a lens may cover the molding member. The lens may have curvatures that concentrate the light emitted from the LED die within a desired viewing angle. In addition, the lens may have a depression on the bottom surface. In addition, the lens may be a Fresnel lens.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 다이를 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 함몰부를 갖는 방열판을 제작하는 것을 포함한다. 또한, 이 방법은 상기 방열판을 제작하는 것과 별개의 공정으로 절연기판 상에 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 것을 포함한다. 상기 전극들을 갖는 절연기판을 절곡하고, 상기 절곡된 절연기판을 상기 방열판에 부착한다. 이에 따라, 일체형 방열판을 포함하는 발광 다이오드 패키지를 제조할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a light emitting diode die having an integrated heat sink is provided. This method involves fabricating a heat sink having depressions. The method also includes forming a first electrode and a second electrode on the insulating substrate in a separate process from fabricating the heat sink. The insulating substrate having the electrodes is bent, and the bent insulating substrate is attached to the heat sink. Accordingly, a light emitting diode package including an integrated heat sink can be manufactured.

한편, 상기 절연기판 상에 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 것은 상기 절연기판 상에 전극층을 부착하고, 상기 전극층을 패터닝하는 것을 포함할 수 있다.Meanwhile, forming the first electrode and the second electrode on the insulating substrate may include attaching an electrode layer on the insulating substrate and patterning the electrode layer.

또한, 상기 방법은 상기 방열판에 부착된 절연기판 상의 제1 전극 상에 발광 다이오드 다이를 탑재하는 것을 더 포함할 수 있다. 그 후, 상기 발광 다이오드 다이를 상기 제2 전극에 연결하는 와이어를 본딩한다.In addition, the method may further include mounting a light emitting diode die on the first electrode on the insulating substrate attached to the heat sink. Thereafter, the wires connecting the light emitting diode die to the second electrode are bonded.

이에 더하여, 상기 발광 다이오드 다이를 덮는 몰딩부재를 형성할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재를 덮는 렌즈를 부착할 수 있다.In addition, a molding member covering the LED die may be formed. In addition, a lens covering the molding member may be attached.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 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, 도면 들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 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. In the drawings, lengths, thicknesses, and the like of layers and regions may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package having an integrated heat sink according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 방열판(21)의 상부면에 절연기판(23)이 부착되어 위치한다. 상기 방열판(21)은 상부면에 함몰부(도 3a 및 도 3b의 21b)를 갖는다. 상기 함몰부의 측벽은 경사면이고, 그 바닥은 평평한 면인 것이 바람직하다. 또한, 상기 방열판(21)은 상기 함몰부(21b)에 대응하여 그 하부면에 돌출부(21a)를 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 방열판(21)은 렌즈를 고정하기 위한 렌즈 고정홀(도 3a의 21c)을 가질 수 있다. 한편, 상기 방열판(21)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 알루미늄 산화막 등을 포함하거나 이들의 복합물 또는 이들의 합금을 포함하는 열전도 물질일 수 있다. 상기 방열판(21)은 발광 다이오드 패키지에 요구되는 출력에 따라 열방출에 충분한 크기를 갖는다.Referring to FIG. 2A, an insulating substrate 23 is attached to an upper surface of the heat sink 21. The heat sink 21 has a depression (21b in FIGS. 3A and 3B) on its upper surface. It is preferable that the side wall of the depression is an inclined surface, and the bottom thereof is a flat surface. In addition, the heat dissipation plate 21 may have a protruding portion 21a on a lower surface thereof corresponding to the recessed portion 21b. In addition, the heat dissipation plate 21 may have a lens fixing hole (21c of FIG. 3A) for fixing the lens. Meanwhile, the heat sink 21 may be a thermal conductive material including copper (Cu), aluminum (Al), aluminum nitride (AlN), an aluminum oxide film, or the like, or a composite thereof or an alloy thereof. The heat sink 21 has a size sufficient for heat dissipation according to the output required for the LED package.

상기 절연기판(23)은 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)에 대응하여 절곡되어 상기 방열판(21)의 상부면에 부착된다. 상기 절연기판(23)은 열전도 접착제(27)를 사용하여 상기 방열판(21)에 부착될 수 있다. 상기 절연기판(23)은 상기 함몰부(21c)의 경사면 및 바닥면을 모두 덮는 것이 바람직하며, 상기 방열판(21)의 상부면을 거의 덮을 수 있다. 상기 절연기판(23)은 상기 렌즈 고정홀(21c)에 대응하는 관통홀(도 4a의 23a)을 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 절연기판(23)은 연장되어 상기 방열판(21)의 측면들 및 하부면의 일부들에 부착될 수 있다. 상기 절연기판 (23)은 상기 방열판(21)의 함몰부(21b) 및 측면들을 따라 절곡되어야 하므로 가소성이 있는 에폭시(epoxy)인 것이 바람직하다.The insulating substrate 23 is bent in correspondence with the recess 21b of the heat sink 21 and attached to the upper surface of the heat sink 21. The insulating substrate 23 may be attached to the heat sink 21 using a heat conductive adhesive 27. The insulating substrate 23 preferably covers both the inclined surface and the bottom surface of the recess 21c, and may almost cover the upper surface of the heat sink 21. The insulating substrate 23 may have a through hole corresponding to the lens fixing hole 21c (23a of FIG. 4A). In addition, the insulating substrate 23 may extend to be attached to portions of the side surfaces and the lower surface of the heat sink 21. Since the insulating substrate 23 is to be bent along the recess 21b and the side surfaces of the heat sink 21, it is preferable that the insulating substrate 23 is a plastic epoxy.

한편, 상기 절연기판(23) 상에 제1 전극(25a) 및 제2 전극(25b)이 위치한다. 상기 제1 및 제2 전극들(25a, 25b)은 인쇄된 전극들일 수 있다. 이때, 상기 전극들(25a, 25b)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 서로 이격되며 상기 절연기판(23)의 관통홀들(23a)을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 상기 제1 및 제2 전극들(25a, 25b)은 구리막을 포함할 수 있으며, 상기 구리막 상에 차례로 적층된 니켈(Ni) 및 금(Au)막을 포함할 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 전극들(25a, 25b)은 상기 연장된 절연기판(23)을 따라 연장되어 상기 방열판(21)의 측면 및 하부면 상에 각각 위치할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극들(25a, 25b)이 상기 방열판(21)의 측면 및 하부면 상에 위치하므로 발광 다이오드 패키지를 표면 실장하는 것이 가능하다.Meanwhile, the first electrode 25a and the second electrode 25b are positioned on the insulating substrate 23. The first and second electrodes 25a and 25b may be printed electrodes. In this case, as illustrated in FIG. 4A, the electrodes 25a and 25b have openings that are spaced apart from each other and expose the through holes 23a of the insulating substrate 23. The first and second electrodes 25a and 25b may include a copper film, and may include a nickel (Ni) and gold (Au) film sequentially stacked on the copper film. Meanwhile, the first and second electrodes 25a and 25b may extend along the extended insulating substrate 23 to be positioned on side and bottom surfaces of the heat sink 21, respectively. Since the first and second electrodes 25a and 25b are positioned on the side and bottom surfaces of the heat sink 21, the LED package may be surface mounted.

상기 절연기판(23)과 상기 전극들(25a, 25b)의 두께 합은 상기 돌출부(21a)의 두께와 거의 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지를 탑재할 경우, 상기 방열판(21)의 돌출부(21b)가 추가 방열판(도시하지 않음) 등에 직접 접촉할 수 있어 열방출을 촉진시킬 수 있다. 한편, 상기 돌출부(21a)가 없는 경우에는, 열전달 테이프(tape) 등을 사용하여 상기 방열판(21) 하부에서 상기 전극들(25a, 25b) 사이에 형성된 빈 공간을 채운 후, 추가 방열판 등에 접촉시킬 수 있다.The sum of the thicknesses of the insulating substrate 23 and the electrodes 25a and 25b may be substantially equal to the thickness of the protrusion 21a. Accordingly, when the light emitting diode package is mounted, the protrusion 21b of the heat dissipation plate 21 may directly contact an additional heat dissipation plate (not shown) or the like, thereby promoting heat dissipation. On the other hand, when the protrusion 21a is not present, a space formed between the electrodes 25a and 25b is filled in the lower portion of the heat sink 21 using a heat transfer tape, and then contacted with an additional heat sink. Can be.

한편, 발광 다이오드 다이(29)가 상기 제1 전극(25a) 상에 탑재되어 위치할 수 있다. 상기 발광 다이오드 다이(29)는 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)의 중앙에 위치할 수 있다. 이를 위해, 전극들(25a, 25b)이, 예를 들어 도 4a에 도시된 바와 같이, 적당한 위치에 위치하도록 인쇄될 필요가 있다. 상기 발광 다이오드 다이(29)는 자외선 또는 청색광을 방출하는 발광 다이오드 다이일 수 있으며, 다양한 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 발광 다이오드 다이(29)는, 도시된 바와 같이, 그 한 면이 제1 전극(25a)에 전기적으로 접속되는 발광 다이오드 다이일 수 있다. 이때, 와이어(31)가 상기 발광 다이오드 다이(29)와 상기 제2 전극(25b)을 전기적으로 연결한다. 이에 따라, 외부전원을 제1 전극(25a) 및 제2 전극(25b)에 연결하여, 상기 발광 다이오드 다이(29)에 전류를 공급할 수 있다.Meanwhile, the light emitting diode die 29 may be mounted on the first electrode 25a. The light emitting diode die 29 may be positioned at the center of the recess 21b of the heat sink 21. For this purpose, the electrodes 25a, 25b need to be printed so as to be located at the proper positions, for example as shown in Fig. 4a. The light emitting diode die 29 may be a light emitting diode die emitting ultraviolet or blue light, and may have various shapes. For example, the light emitting diode die 29 may be a light emitting diode die whose surface is electrically connected to the first electrode 25a, as shown. In this case, a wire 31 electrically connects the LED die 29 and the second electrode 25b. Accordingly, an external power source may be connected to the first electrode 25a and the second electrode 25b to supply current to the LED die 29.

이에 더하여, 몰딩부재(33)가 상기 발광 다이오드 다이(29)를 덮을 수 있다. 상기 몰딩부재(33)는 상기 함몰부(21c) 내부를 채운다. 이때, 상기 몰딩부재(33)는 곡률을 가지면서 외부로 돌출될 수 있다. 한편, 상기 몰딩부재(33)는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 다이(29)에서 방출된 자외선 또는 청색광을 백색광으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 상기 형광체는 상기 몰딩부재(33) 내에 균일하게 분포할 수 있다. 이와 달리, 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 다이(29)의 상부면에 분포할 수 있으며, 또는 상기 몰딩부재(33)의 상부면에 분포할 수 있다. In addition, the molding member 33 may cover the LED die 29. The molding member 33 fills the inside of the recess 21c. In this case, the molding member 33 may protrude to the outside while having a curvature. On the other hand, the molding member 33 may include a phosphor. The phosphor may be used to convert ultraviolet light or blue light emitted from the LED die 29 into white light. The phosphor may be uniformly distributed in the molding member 33. Alternatively, the phosphor may be distributed on the upper surface of the LED die 29 or may be distributed on the upper surface of the molding member 33.

또한, 렌즈(35)가 상기 몰딩부재(29)를 덮을 수 있다. 상기 렌즈(35)는 상기 발광 다이오드 다이(29)에서 방출된 빛을 원하는 시야각 내에 집중시키는 곡률들을 가질 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(35)는 상기 몰딩부재(29)를 덮기 위해 하부면에 함몰부를 가질 수 있다. 상기 몰딩부재(29)의 상부면이 평평한 경우, 상기 렌즈(35)는 평평한 하부면을 가질 수 있다. 한편, 렌즈(35)의 곡률이 커서 높이가 높아지는 것을 방지하여 전체적인 발광 다이오드 패키지의 높이를 낮추기 위해, 프레즈넬 렌즈가 채택될 수 있다. 여기서, 상기 프레즈넬 렌즈는 상부면이 평평하고, 바닥면에 요철이 형성되는 형상을 갖는다. 상기 렌즈(35)는 상기 방열판(21)에 고정될 필요가 있으며, 이를 위해 연장부(35a) 및 상기 연장부(35a)에 연결된 적어도 하나의 렌즈 고정 다리(35b)를 가질 수 있다. 상기 렌즈 고정 다리(35b)들은 상기 절연기판(23)의 관통홀들(23a) 및 상기 방열판(21)의 고정홀들(21c)에 끼워지며, 이에 따라 상기 렌즈(35)가 상기 방열판(21)에 고정된다.In addition, the lens 35 may cover the molding member 29. The lens 35 may have curvatures that concentrate the light emitted from the LED die 29 within a desired viewing angle. As shown in the figure, the lens 35 may have a depression on the bottom surface to cover the molding member 29. When the upper surface of the molding member 29 is flat, the lens 35 may have a flat lower surface. On the other hand, the Fresnel lens may be adopted in order to prevent the height of the lens 35 from increasing because the curvature of the lens 35 is high, thereby lowering the overall height of the LED package. Here, the Fresnel lens has a shape in which the top surface is flat and irregularities are formed on the bottom surface. The lens 35 needs to be fixed to the heat sink 21, and may have an extension part 35a and at least one lens fixing leg 35b connected to the extension part 35a. The lens fixing legs 35b are fitted into the through holes 23a of the insulating substrate 23 and the fixing holes 21c of the heat sink 21, so that the lens 35 is attached to the heat sink 21. It is fixed to).

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지는, 충분히 큰 방열판(21)을 가지므로, 추가 방열판에 접촉되지 않아도, 발광 다이오드 다이에서 방출되는 열을 용이하게 방출하여 고출력의 발광 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 전극들(25a, 25b)이 상기 방열판(21)의 측면들 및 하부면 상에도 위치하므로, 표면실장이 용이하다.Since the LED package according to the above-described embodiments of the present invention has a sufficiently large heat sink 21, even when not in contact with the additional heat sink, the light emitting diode package can easily emit heat emitted from the LED die to exhibit high output light emitting characteristics. Can be. In addition, since the electrodes 25a and 25b are also positioned on the side surfaces and the bottom surface of the heat sink 21, surface mounting is easy.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 및 그것에 추가방열판을 접촉시킨 것을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package and an additional heat sink contacting the LED package according to the exemplary embodiment.

도 2b를 참조하면, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 방열판(51)의 상부면에 절연기판(53)이 부착되어 위치한다. 상기 방열판(51)은 위에서 설명한 바와 같이 함몰부를 가지며, 렌즈 고정홀을 가질 수 있다. 다만, 상기 방열판(51)은 상기 함몰부에 대응하는 돌출부를 가질 수 있으나, 여기서는 돌출부를 갖지 않는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 2B, as described with reference to FIG. 2A, an insulating substrate 53 is attached to an upper surface of the heat sink 51. The heat sink 51 may have a depression as described above, and may have a lens fixing hole. However, the heat sink 51 may have a protrusion corresponding to the depression, but it is preferable that the heat sink 51 does not have a protrusion.

도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 절연기판(53)은 상기 방열판(51)의 함몰부에 대응하여 절곡되어 상기 방열판(51)의 상부면에 부착된다. 또한, 상기 절연기판(53)은 상기 렌즈 고정홀에 대응하는 관통홀을 가질 수 있다. 다만, 상기 절연기판(53)은 상기 방열판(51)의 측면들 및 하부면의 일부를 덮도록 연장되지 않는다. 즉, 상기 절연기판(53)은 상기 방열판(51)의 상부면 상에 한정되어 위치한다. As described with reference to FIG. 2A, the insulating substrate 53 is bent in correspondence with the depression of the heat sink 51 and attached to the upper surface of the heat sink 51. In addition, the insulating substrate 53 may have a through hole corresponding to the lens fixing hole. However, the insulating substrate 53 does not extend to cover portions of the side surfaces and the lower surface of the heat sink 51. That is, the insulating substrate 53 is located on the upper surface of the heat sink 51 is limited.

한편, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 절연기판(53) 상에 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)이 위치한다. 다만, 상기 제1 및 제2 전극들(55a, 55b)은 상기 절연기판(53)과 마찬가지로 상기 방열판(51)의 측면 및 하부면 상에 연장되지 않는다.Meanwhile, as described with reference to FIG. 2A, a first electrode 55a and a second electrode 55b are positioned on the insulating substrate 53. However, the first and second electrodes 55a and 55b do not extend on the side and bottom surfaces of the heat sink 51 like the insulating substrate 53.

한편, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 다이오드 다이(59)가 상기 제1 전극(55a) 상에 탑재되고, 와이어가 상기 발광 다이오드 다이(59)와 제2 전극(55b)을 연결할 수 있다. As described with reference to FIG. 2A, a light emitting diode die 59 may be mounted on the first electrode 55a, and a wire may connect the light emitting diode die 59 and the second electrode 55b. .

이에 더하여, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 몰딩부재(63)가 상기 발광 다이오드 다이(69)를 덮을 수 있으며, 렌즈(35)가 상기 몰딩부재(29)를 덮을 수 있다. 상기 렌즈(35)는, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 연장부(65a) 및 적어도 하나의 고정다리(65b)를 가질 수 있다. In addition, as described with reference to FIG. 2A, the molding member 63 may cover the light emitting diode die 69, and the lens 35 may cover the molding member 29. As described with reference to FIG. 2A, the lens 35 may have an extension part 65a and at least one fixing leg 65b.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 표면실장이 어려우므로, 상기 전극들(55a, 55b)을 외부전원에 연결하기 위한 와이어들(도시하지 않음)을 필요로 한다. 상기 와이어들은 각각 상기 제1 및 제2 전극들(55a, 55b)에 연결 된다.Since the LED package according to the exemplary embodiment of the present invention has difficulty in surface mounting, wires (not shown) for connecting the electrodes 55a and 55b to an external power source are required. The wires are connected to the first and second electrodes 55a and 55b, respectively.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 추가 방열판(67) 이 접촉될 수 있다. 상기 추가 방열판(67)은 상기 방열판(51)에서 열이 방출되는 것을 촉진시키기 위해 사용된다. 일반적으로, 종래기술에서는 방열판(51) 상에 발광 다이오드 다이(59)가 탑재된다. 따라서, 상기 방열판(51)이 전도성 물질인 경우, 추가 방열판(67)과 발광 다이오드 다이(59)를 전기적으로 절연시키기 위해 절연물질이 상기 방열판(51)과 추가 방열판(67) 사이에 개재되어야 한다. 그러나, 본 실시예에서는, 상기 절연기판(53)에 의해 상기 발광 다이오드 다이(59)가 상기 방열판(51)과 절연된다. 따라서, 상기 발광 다이오드 다이(59)와 상기 추가 방열판(67)을 절연시키기 위한 별도의 절연물질을 사용할 필요가 없다. 즉, 상기 추가방열판(67)은 상기 방열판(51)에 직접 접촉될 수 있다.On the other hand, the additional heat sink 67 may be in contact with the LED package according to an embodiment of the present invention. The additional heat sink 67 is used to promote heat dissipation from the heat sink 51. In general, in the prior art, the light emitting diode die 59 is mounted on the heat sink 51. Therefore, when the heat sink 51 is a conductive material, an insulating material must be interposed between the heat sink 51 and the additional heat sink 67 to electrically insulate the additional heat sink 67 and the light emitting diode die 59. . However, in the present embodiment, the light emitting diode die 59 is insulated from the heat sink 51 by the insulating substrate 53. Thus, there is no need to use a separate insulating material for insulating the LED die 59 and the additional heat sink 67. That is, the additional heat sink 67 may be in direct contact with the heat sink 51.

도 2c는 하나의 방열판 상에 구현된 복수개의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.2C is a perspective view illustrating a plurality of LED packages implemented on one heat sink.

도 2c를 참조하면, 방열판(71)은, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같은 함몰부를 복수개 갖는다. 상기 함몰부들은 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있다. 또한, 상기 방열판(71)은 상기 함몰부들에 대응하여 그 하부면에 돌출부들을 가질 수 있으며, 렌즈들을 고정하기 위한 렌즈 고정홀들(71c)을 가질 수 있다. 한편, 상기 방열판(71)은, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 알루미늄 산화막 등을 포함하거나 이들의 복합물 또는 이들의 합금을 포함하는 열전도 물질일 수 있다. 상기 방열판(21)은 또한 상 기 함몰부들 각각에 인접하는 기판수용홀들(71d)을 가질 수 있다. 상기 기판수용홀들(71d)은, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 각 함몰부에 대하여 대칭으로 위치할 수 있다. 또한, 상기 방열판(71)을 고정시키기 위해 적어도 하나의 방열판 고정홀들(71e)이 상기 방열판(71)의 모서리 근처에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 2C, the heat sink 71 has a plurality of depressions as described with reference to FIG. 2A. The depressions may be arranged in a matrix form. In addition, the heat dissipation plate 71 may have protrusions on the bottom surface of the heat sink 71 and may have lens fixing holes 71c for fixing the lenses. Meanwhile, as described with reference to FIG. 2A, the heat sink 71 includes copper (Cu), aluminum (Al), aluminum nitride (AlN), an aluminum oxide film, or the like, or a composite thereof or an alloy thereof. It may be a thermally conductive material. The heat sink 21 may also have substrate receiving holes 71d adjacent to each of the depressions. The substrate receiving holes 71d may be symmetrically positioned with respect to each of the depressions, as shown in the drawing. In addition, at least one heat sink fixing hole 71e may be positioned near an edge of the heat sink 71 to fix the heat sink 71.

절연기판들(73)이 상기 방열판(71) 상의 함몰부들 각각에 대응하여 절곡되어 상기 방열판(71)의 상부면에 부착된다. 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 절연기판들(73)은 열전도 접착제를 사용하여 상기 방열판(71)에 부착될 수 있으며, 상기 함몰부들의 경사면 및 바닥면을 모두 덮는 것이 바람직하다. 상기 절연기판(73)은 상기 렌즈 고정홀들(71c)에 대응하는 관통홀들을 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 절연기판(73) 각각은 연장되어 상기 기판수용홀(71d)을 통해 상기 방열판(71) 하부면의 일부들에 부착될 수 있다.The insulating substrates 73 are bent to correspond to each of the depressions on the heat sink 71 and attached to the upper surface of the heat sink 71. As described with reference to FIG. 2A, the insulating substrates 73 may be attached to the heat dissipation plate 71 using a heat conductive adhesive, and preferably cover both inclined surfaces and bottom surfaces of the recesses. The insulating substrate 73 may have through holes corresponding to the lens fixing holes 71c. In addition, each of the insulating substrates 73 may extend to be attached to portions of the lower surface of the heat sink 71 through the substrate receiving hole 71d.

한편, 상기 절연기판들(73) 각각의 상에는, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 전극들(도시하지 않음)이 위치한다. 상기 제1 및 제2 전극들은 상기 연장된 절연기판(73)을 따라 연장되어 상기 방열판(71)의 하부면 상에 각각 위치할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극들이 상기 방열판(71)의 하부면 상에 위치하므로 발광 다이오드 패키지를 표면 실장하는 것이 가능하다.Meanwhile, first and second electrodes (not shown) are positioned on each of the insulating substrates 73 as described with reference to FIG. 2A. The first and second electrodes may extend along the extended insulating substrate 73 to be positioned on the bottom surface of the heat sink 71, respectively. Since the first and second electrodes are positioned on the bottom surface of the heat sink 71, it is possible to surface mount the LED package.

한편, 발광 다이오드 다이(도시하지 않음)가 상기 각각의 제1 전극 상에 탑재되어 상기 방열판(71)의 함몰부의 중앙에 위치할 수 있다. 또한, 와이어(도시하지 않음)가 상기 발광 다이오드 다이와 상기 제2 전극을 전기적으로 연결한다.Meanwhile, a light emitting diode die (not shown) may be mounted on each of the first electrodes to be positioned at the center of the depression of the heat sink 71. In addition, a wire (not shown) electrically connects the LED die and the second electrode.

이에 더하여, 몰딩부재(도시하지 않음) 및 렌즈들(75)이, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 방열판(71)의 함몰부들에 대응하여 상기 발광 다이오드 다이들을 덮을 수 있다. 상기 렌즈들(75)은, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같은 형상을 가질 수 있으며, 프레즈넬 렌즈일 수 있다. 상기 렌즈들(75) 각각은, 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 연장부 및 상기 연장부에 연결된 적어도 하나의 렌즈 고정 다리를 가질 수 있다. 상기 렌즈 고정 다리들은 상기 절연기판(73)의 관통홀들 및 상기 방열판(71)의 렌즈 고정홀들(71c)에 끼워지며, 이에 따라 상기 렌즈(75)가 상기 방열판(71)에 고정된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 방열판 상에 복수개의 발광 다이오드 패키지를 구현할 수 있어, 정렬된 복수개의 발광 다이오드 패키지를 요구하는 시스템에 적합한 발광 다이오드 패키지들을 용이하게 제공할 수 있다.In addition, a molding member (not shown) and lenses 75 may cover the light emitting diode dies corresponding to the depressions of the heat sink 71, as described with reference to FIG. 2A. The lenses 75 may have a shape as described with reference to FIG. 2A and may be Fresnel lenses. Each of the lenses 75 may have an extension and at least one lens fixing leg connected to the extension, as described with reference to FIG. 2A. The lens fixing legs are fitted into the through holes of the insulating substrate 73 and the lens fixing holes 71c of the heat sink 71, and thus the lens 75 is fixed to the heat sink 71. According to an embodiment of the present invention, a plurality of light emitting diode packages may be implemented on one heat sink, so that light emitting diode packages suitable for a system requiring a plurality of aligned light emitting diode packages may be easily provided.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3a 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 평면도들 및 단면도들이다. 여기서, 도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 방열판의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 절단선 A-A'를 따라 취해진 단면도이다.3A to 6 are plan views and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention. 3A is a plan view of a heat sink for explaining a method of manufacturing a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 우선, 방열판(21)을 준비한다. 상기 방열판(21)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 알루미늄 산화막 등을 포함하거나 이들의 복합물 또는 이들의 합금을 포함하는 열전도 물질일 수 있 다. 상기 방열판(21)은 사용 목적에 따라 미리 정해진 크기 및 두께를 갖는다. 상기 방열판(21)을 프레스(press)를 사용하여 가압하여 함몰부(21b)를 형성한다. 이때, 상기 방열판(21)을 가열할 수 있다. 상기 함몰부(21b)의 측벽은 경사면이 되고, 상기 함몰부(21b)의 바닥은 평평한 면이 되도록 상기 함몰부(21b)를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 함몰부(21b)를 형성하는 동안, 상기 방열판(21)의 하부면에 돌출부(21a)가 형성될 수 있다. 원하는 목적에 따라, 상기 돌출부(21a)가 형성되는 것은 방지될 수 있다. 또한, 상기 함몰부(21b)를 형성하는 동안, 렌즈를 고정하기 위한 렌즈 고정홀(21c)이 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 렌즈 고정홀(21c)은 상기 함몰부(21b)와 별개의 공정을 통해 형성될 수도 있다.3A and 3B, first, the heat sink 21 is prepared. The heat sink 21 may be a thermal conductive material including copper (Cu), aluminum (Al), aluminum nitride (AlN) or an aluminum oxide film, or a composite thereof or an alloy thereof. The heat sink 21 has a predetermined size and thickness according to the purpose of use. The heat sink 21 is pressurized using a press to form the depression 21b. At this time, the heat sink 21 may be heated. It is preferable to form the depression 21b such that the sidewall of the depression 21b is an inclined surface and the bottom of the depression 21b is a flat surface. While the depression 21b is formed, the protrusion 21a may be formed on the lower surface of the heat sink 21. According to the desired purpose, the protrusion 21a can be prevented from being formed. In addition, while the depression 21b is formed, a lens fixing hole 21c for fixing the lens may be formed. Alternatively, the lens fixing hole 21c may be formed through a separate process from the depression 21b.

도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열판(71)을 설명하기 위한 평면도이다. 3C is a plan view illustrating a heat sink 71 according to another embodiment of the present invention.

도 3c를 참조하면, 상기 방열판(71)에는, 도 3a를 참조하여 설명한 바와 같이, 프레스를 사용하여 함몰부(71b)가 형성되며, 돌출부 및 렌즈 고정홀(71c)이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열판(71)은, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 방열판(21)에 비해 양측으로 연장된 연장부들을 더 갖는다. 상기 연장부는 상기 방열판(71)을 다른 기판 등에 고정시키기 위해 요구된다. 이를 위해 상기 연장부에는 적어도 하나의 방열판 고정홀들(71e)이 형성된다. 상기 방열판 고정홀들(71e)은 상기 함몰부(71b)가 형성되는 동안 함께 형성될 수 있다. 한편, 상기 방열판(71)이 양측으로 연장됨에 따라, 상기 함몰부(71b)에 인접한 부분에 기판수용홀들(71d)이 형성될 수 있다. 상기 기판수용홀들(71d)은 향후 절연기 판 및 전극을 절곡하여 상기 방열판(71)의 하부면에 부착하기 위해 마련된다.Referring to FIG. 3C, as described with reference to FIG. 3A, the heat sink 71 may include a depression 71b using a press, and a protrusion and a lens fixing hole 71c may be formed. However, the heat sink 71 according to another embodiment of the present invention further has extension portions extending to both sides as compared with the heat sink 21 described with reference to FIGS. 3A and 3B. The extension is required to fix the heat sink 71 to another substrate or the like. To this end, at least one heat sink fixing hole 71e is formed in the extension part. The heat sink fixing holes 71e may be formed together while the depression 71b is formed. Meanwhile, as the heat sink 71 extends to both sides, substrate receiving holes 71d may be formed in a portion adjacent to the recessed portion 71b. The substrate accommodating holes 71d are provided to bend the insulator plate and the electrode and attach them to the lower surface of the heat sink 71.

상기 함몰부(71b), 상기 렌즈고정홀들(71c) 및 기판수용홀들(71d)을 갖는 방열판(71)이 매트릭스 형태로 연결되면, 도 2c의 방열판이 된다. 이때, 상기 방열판 고정홀들(71e)은 도 2c에 도시된 바와 같이, 방열판의 모서리 근처에 한정되어 형성될 수 있다.When the heat sink 71 having the recess 71b, the lens fixing holes 71c and the substrate receiving holes 71d are connected in a matrix form, the heat sink of FIG. 2C becomes. In this case, the heat sink fixing holes 71e may be formed near the edge of the heat sink, as shown in FIG. 2C.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 절연기판(23) 및 전극들(25a, 25b)을 설명하기 위한 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 절단선 B-B'를 따라 취해진 단면도이고, 도 4c는 도 4a의 절연기판(23) 및 전극들(25a, 25b)을 절곡한 상태의 단면도이다.4A is a plan view illustrating an insulating substrate 23 and electrodes 25a and 25b for explaining a method of manufacturing a light emitting diode package according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cut line of FIG. 4A. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B ', and FIG. 4C is a cross-sectional view of the insulating substrate 23 and the electrodes 25a and 25b of FIG. 4A being bent.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 방열판(21)을 준비하는 것과 별개의 공정으로 절연기판(23)을 준비한다. 상기 절연기판(23)은 고온에서 가소성이 있는 에폭시(epoxy)로 형성할 수 있다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 절연기판(23)은 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)를 포함하는 상부면을 덮고, 상기 방열판(21)의 측면들 및 하부면의 일부들을 덮을 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 절연기판(23)은 상기 방열판(21)의 상부면 중 일부를 덮는 것으로 충분할 수 있다. 이에 더하여, 상기 절연기판(23)은 상기 방열판(21)의 렌즈 고정홀(21c)에 대응하는 관통홀(23a)들을 가질 수 있다.4A and 4B, the insulating substrate 23 is prepared in a process separate from preparing the heat sink 21. The insulating substrate 23 may be formed of epoxy having high plasticity at a high temperature. On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, the insulating substrate 23 covers the upper surface including the recessed portion 21b of the heat sink 21, and a part of the side surfaces and the lower surface of the heat sink 21 It is desirable to have a size that can be covered. In another embodiment of the present invention, the insulating substrate 23 may be sufficient to cover a part of the upper surface of the heat sink 21. In addition, the insulating substrate 23 may have through holes 23a corresponding to the lens fixing holes 21c of the heat sink 21.

상기 절연기판(23) 상에 전극층을 형성한다. 상기 전극층은 접착제를 사용하여 전극판을 상기 절연기판(23)에 부착하여 형성할 수 있다. 또는, 상기 전극층은 전기도금법을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 전극층은 구리막을 포함할 수 있으 며, 상기 구리막 상에 차례로 적층된 니켈(Ni) 및 금(Au)막을 포함할 수 있다. 상기 금(Au) 막은 반사율이 커서 발광 다이오드의 광효율을 증가시킨다. An electrode layer is formed on the insulating substrate 23. The electrode layer may be formed by attaching an electrode plate to the insulating substrate 23 using an adhesive. Alternatively, the electrode layer may be formed using an electroplating method. The electrode layer may include a copper film, and may include a nickel (Ni) and gold (Au) film sequentially stacked on the copper film. The gold (Au) film has a large reflectance to increase light efficiency of the light emitting diode.

상기 전극층을 패터닝하여 제1 전극(25a) 및 제2 전극(25b)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 전극들(25a, 25b)은 상기 전극층 상에 식각 마스크를 형성한 후, 노출된 전극층을 식각하므로서 형성할 수 있다. 상기 전극층을 패터닝하는 동안, 상기 관통홀들(23a)를 노출시키는 개구부들을 함께 형성한다.The electrode layer is patterned to form a first electrode 25a and a second electrode 25b. The first and second electrodes 25a and 25b may be formed by forming an etching mask on the electrode layer and then etching the exposed electrode layer. While patterning the electrode layer, openings exposing the through holes 23a are formed together.

한편, 도 4a에는 절곡선들(41, 43, 45)이 점선으로 도시되어 있다. 이들 점선들은 상기 절연기판(23)을 상기 방열판(21)에 부착하기 위해 절곡되는 선들을 나타낸다. 절곡선들(41)은 상기 방열판(21)의 측면들 및 하부면을 덮기 위해 절곡되는 부분들을 나타내고, 절곡선들(43, 45)는 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)를 덮기 위해 절곡되는 부분들을 나타낸다. 이들 절곡선들(41, 43, 45)에 대응하는 부분들을 도 4b에또한 점선들로 도시하였다.Meanwhile, the bent lines 41, 43, and 45 are shown in dashed lines in FIG. 4A. These dotted lines represent the lines that are bent to attach the insulating substrate 23 to the heat sink 21. The bent lines 41 indicate portions that are bent to cover the side surfaces and the lower surface of the heat sink 21, and the bent lines 43 and 45 are used to cover the recessed portions 21b of the heat sink 21. It indicates the parts to be bent. Portions corresponding to these bends 41, 43, 45 are also shown in dashed lines in FIG. 4B.

도 4c를 참조하면, 상기 전극들(25a, 25b)을 갖는 절연기판(23)을 절곡시킨다. 상기 절연기판(23) 및 상기 전극들(25a, 25b)는 고온에서 성형하므로써 절곡된다. 이에 따라, 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)에 대응하는 부분의 절곡선들(43, 45)과, 상기 방열판(21)의 측면들 및 하부면을 덮기 위한 절곡선들(41)을 따라 절곡된다.Referring to FIG. 4C, the insulating substrate 23 having the electrodes 25a and 25b is bent. The insulating substrate 23 and the electrodes 25a and 25b are bent by molding at high temperature. Accordingly, the bent lines 43 and 45 of the portion corresponding to the depression 21b of the heat sink 21 and the bent lines 41 to cover the side surfaces and the lower surface of the heat sink 21 are disposed. Bent along.

도 5를 참조하면, 상기 방열판(21)의 상부면, 측면들 및 하부면의 일부들에 열전도 접착제(27)를 부착한다. 상기 열전도 접착제(27)를 형성하는 동안, 상기 방열판(21)을 가열할 수 있다. 상기 열전도 접착제는 상기 절연기판(23)이 부착될 위 치에 형성된다. 한편, 상기 열전도 접착제(27)는 상기 절연기판(23)의 하부면에 부착될 수 있다. 상기 열전도 접착제(27)는 상기 전극들(25a, 25b)을 형성하기 전에 미리, 상기 절연기판(23) 하부면에 부착될 수도 있다. 상기 열전도 접착제(27)가 부착된 방열판(21) 상에 상기 절곡된 절연기판(23)을 부착한다. 이때, 상기 절연기판(23)을 가압하여 상기 열전도 접착제(27)에 밀착시킨다. 상기 전극들(25a, 25b)은 상기 절연기판(23)에 의해 상기 방열판(21)과 전기적으로 절연된다. 한편, 상기 전극들(25a, 25b)이 상기 방열판(21)과 단락(short)되는 것을 방지하기 위해, 상기 방열판(21)의 돌출부에 인접하는 상기 전극들(25a, 25b)의 끝부분이 상기 절연기판(21) 보다 짧게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a heat conductive adhesive 27 is attached to portions of the top surface, side surfaces, and bottom surface of the heat sink 21. The heat sink 21 may be heated while the heat conductive adhesive 27 is formed. The thermally conductive adhesive is formed at the position where the insulating substrate 23 is to be attached. On the other hand, the thermally conductive adhesive 27 may be attached to the lower surface of the insulating substrate 23. The thermally conductive adhesive 27 may be attached to the lower surface of the insulating substrate 23 before forming the electrodes 25a and 25b. The bent insulating substrate 23 is attached onto the heat sink 21 to which the heat conductive adhesive 27 is attached. At this time, the insulating substrate 23 is pressed to closely contact the thermally conductive adhesive 27. The electrodes 25a and 25b are electrically insulated from the heat sink 21 by the insulating substrate 23. Meanwhile, in order to prevent the electrodes 25a and 25b from being shorted with the heat sink 21, the ends of the electrodes 25a and 25b adjacent to the protrusion of the heat sink 21 may be disposed at the ends of the electrodes 25a and 25b. It may be shorter than the insulating substrate 21.

도 6을 참조하면, 상기 제1 전극(25a) 상에 발광 다이오드 다이(29)를 탑재한다. 상기 발광 다이오드 다이(29)는 자외선 또는 청색광을 방출할 수 있으며, 다른 색을 방출할 수 있다. 상기 발광 다이오드 다이(29)는 그 하부면이 상기 제1 전극(25a)에 전기적으로 접속한다. 그 후, 상기 발광 다이오드 다이(29)의 상부면과 상기 제2 전극(25b)을 와이어(31)로 연결한다.Referring to FIG. 6, a light emitting diode die 29 is mounted on the first electrode 25a. The light emitting diode die 29 may emit ultraviolet or blue light and may emit other colors. The lower surface of the LED die 29 is electrically connected to the first electrode 25a. Thereafter, the upper surface of the LED die 29 and the second electrode 25b are connected with a wire 31.

상기 와이어(31)가 본딩된 후, 상기 발광 다이오드 다이(29)를 덮는 몰딩부재(33)를 형성한다. 상기 몰딩부재(33)는 경화성수지를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재(33)는 상기 방열판(21)의 함몰부(21b)에 의해 함몰된 부분을 채운다. 상기 몰딩부재(33)의 상부면은 평평한 면일 수도 있으나, 표면장력에 의해 일반적으로 볼록한 곡률을 갖는다. 한편, 상기 몰딩부재(33)는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 다이(29)에서 방출되는 빛의 파장을 변환 시킨다. 예컨대, 상기 발광 다이오드 다이(29)에서 방출되는 빛이 청색인 경우, 적당한 형광체들을 사용하므로서 백생광을 얻을 수 있다. 상기 형광체는 상기 몰딩부재(33) 내에 균일하게 분포할 수록 광 균일성을 확보할 수 있다. 한편, 상기 형광체는 상기 몰딩부재(33)를 형성하기 전, 상기 발광 다이오드 다이(29) 상에 분포하도록 형성될 수도 있다.After the wire 31 is bonded, the molding member 33 covering the LED die 29 is formed. The molding member 33 may be formed using a curable resin. The molding member 33 fills a portion recessed by the recess 21b of the heat sink 21. The upper surface of the molding member 33 may be a flat surface, but has a generally convex curvature by surface tension. On the other hand, the molding member 33 may include a phosphor. The phosphor converts the wavelength of light emitted from the LED die 29. For example, when the light emitted from the LED die 29 is blue, white light can be obtained by using appropriate phosphors. As the phosphor is uniformly distributed in the molding member 33, light uniformity may be ensured. Meanwhile, the phosphor may be formed to be distributed on the LED die 29 before forming the molding member 33.

상기 몰딩부재(33)가 형성된 후, 상기 몰딩부재(33)를 덮는 렌즈(35)를 형성하므로써 도 2a의 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 상기 렌즈(35)를 형성하는 대신 2차 몰딩부재를 형성할 수도 있다. 상기 렌즈(35)는 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.After the molding member 33 is formed, the light emitting diode package of FIG. 2A is completed by forming the lens 35 covering the molding member 33. Instead of forming the lens 35, a secondary molding member may be formed. The lens 35 will be described in detail with reference to FIGS. 7A to 7C.

도 7a는 본 발명의 실시예들에 사용가능한 렌즈의 정면도이고, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 실시예들에 사용 가능한 렌즈를 설명하기 위한 단면도들이다.7A is a front view of a lens usable in embodiments of the present invention, and FIGS. 7B and 7C are cross-sectional views illustrating a lens usable in embodiments of the present invention.

도 7a를 참조하면, 상기 렌즈(35)는 상기 발광 다이오드 다이(29)에서 방출된 빛을 일정한 시약각 내의 외부로 방출시키기 위해 볼록렌즈 형상을 갖는다. 원하는 시야각에 따라 상기 렌즈(35)의 곡률이 결정된다. 한편, 상기 렌즈(35)를 상기 방열판(21)에 고정하기 위해, 상기 렌즈(35)에서 연장되는 연장부(35a)가 마련된다. 또한, 상기 렌즈(35)는 연장부(35a)에 연결된 렌즈 고정 다리들(35b)을 가질 수 있다. 상기 렌즈 고정다리들(35b)을 상기 절연기판(23)의 관통홀들(23c) 및 상기 방열판(21)의 렌즈 고정홀들(21c)에 끼워서 상기 렌즈(35)를 고정시킬 수 있다.Referring to FIG. 7A, the lens 35 has a convex lens shape to emit light emitted from the light emitting diode die 29 to the outside within a predetermined reagent angle. The curvature of the lens 35 is determined according to the desired viewing angle. Meanwhile, in order to fix the lens 35 to the heat sink 21, an extension part 35a extending from the lens 35 is provided. In addition, the lens 35 may have lens fixing legs 35b connected to the extension part 35a. The lens 35 may be fixed by inserting the lens fixing legs 35b into the through holes 23c of the insulating substrate 23 and the lens fixing holes 21c of the heat sink 21.

상기 렌즈(35)의 하부면은 상기 몰딩부재(33)의 상부면의 형상과 일치한다. 따라서, 상기 몰딩부재(33)의 상부면이 평평한 면일 경우, 상기 렌즈(35)의 하부면 은 평평한 면인 것이 바람직하다. 한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 몰딩부재(33)의 상부면이 볼록한 곡률을 갖는 경우, 상기 렌즈(35)의 하부면은 오목한 곡률을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 렌즈(35)의 단면이 도 7b에 도시되어 있다.The lower surface of the lens 35 coincides with the shape of the upper surface of the molding member 33. Therefore, when the upper surface of the molding member 33 is a flat surface, the lower surface of the lens 35 is preferably a flat surface. On the other hand, as shown in Figure 6, when the upper surface of the molding member 33 has a convex curvature, the lower surface of the lens 35 preferably has a concave curvature. A cross section of this lens 35 is shown in FIG. 7B.

도 7b를 참조하면, 렌즈(85)는 상기 몰딩부재(33)의 돌출된 부분을 덮기 위해 오목한 곡률의 하부면을 갖는다. 또한, 상기 렌즈(85)는 발광 다이오드 다이(29)에서 방출된 빛을 원하는 시야각으로 외부에 방출하기 위한 상부 곡률을 갖는다. 상기 렌즈(85)는, 도 7a에서 설명한 바와 같이, 연장부(85a) 및 렌즈고정다리들을 갖는다.Referring to FIG. 7B, the lens 85 has a lower surface of concave curvature to cover the protruding portion of the molding member 33. The lens 85 also has an upper curvature for emitting light emitted from the light emitting diode die 29 to the outside at a desired viewing angle. The lens 85 has an extension 85a and lens fixing legs as described in FIG. 7A.

도 7c를 참조하면, 상기 렌즈는 프레즈넬(fresnel) 렌즈(95)일 수 있다. 프레즈넬 렌즈는 일반적으로 볼록렌즈와 동일한 기능을 하나, 두께가 얇은 단점을 갖는다. 따라서, 상기 렌즈(85)의 볼록한 곡률에 의해 발광 다이오드 패키지의 높이가 전체적으로 증가하는 것을 방지하기 위해 프레즈넬 렌즈(95)가 채택될 수 있다.Referring to FIG. 7C, the lens may be a Fresnel lens 95. Fresnel lenses generally function the same as convex lenses, but have the disadvantage of being thin. Accordingly, the Fresnel lens 95 may be adopted to prevent the height of the LED package from being increased overall by the convex curvature of the lens 85.

본 발명에 따르면, 방열판을 일체로 포함하여, 외부에서 접촉되는 추가 방열판 없이, 고출력의 발광 특성을 갖는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 또한, 절연기판 및 전극들이 상기 방열판의 하부면에 위치할 수 있어, 표면 실장에 유리한 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 한편, 발광 다이오드 다이는 상기 절연기판에 의해 방열판과 절연되므로, 추가 방열판을 사용할 경우에도, 추가 방열판과 발광 다이오드 패키지 사이에 절연물질이 개재될 필요가 없어 발광 다이오드 패키지의 사용을 용이하게 할 수 있다. 이와 함께, 상기 발광 다이오드 패키지들을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a light emitting diode package having a high output light emitting characteristics by including a heat sink integrally, without an additional heat sink in contact with the outside. In addition, since the insulating substrate and the electrodes may be located on the lower surface of the heat sink, it is possible to provide a high output light emitting diode package that is advantageous for surface mounting. On the other hand, since the LED die is insulated from the heat sink by the insulating substrate, even when an additional heat sink is used, there is no need for an insulating material to be interposed between the additional heat sink and the LED package, thereby facilitating the use of the LED package. . In addition, a method of manufacturing the LED packages may be provided.

Claims (8)

상부면에 함몰부를 갖는 방열판;A heat sink having a depression on an upper surface thereof; 상기 함몰부에 대응하여 절곡되어 상기 방열판의 상부면에 부착된 절연 기판; 및An insulating substrate that is bent in correspondence with the depression and attached to an upper surface of the heat sink; And 상기 절연 기판 상에 위치하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.The LED package having an integrated heat sink comprising a first electrode and a second electrode on the insulating substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 기판은 연장되어 상기 방열판의 측면들 및 상기 방열판의 하부면의 일부들에 부착되고, 상기 제1 및 제2 전극들은 상기 연장된 절연 기판을 따라 연장되어 상기 방열판의 측면 및 하부면 상에 각각 위치하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.The heat sink of claim 1, wherein the insulation substrate extends to be attached to side surfaces of the heat sink and portions of a bottom surface of the heat sink, and the first and second electrodes extend along the extended insulation substrate to extend the heat sink. A light emitting diode package having integral heat sinks located on side and bottom surfaces, respectively. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방열판은 상기 함몰부에 대응하여 그것의 하부면에 돌출부를 갖는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package according to claim 1 or 2, wherein the heat dissipation plate has an integrated heat dissipation plate having a protrusion on its lower surface corresponding to the depression. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 전극 상에 탑재된 발광 다이오드 다이; 및 상기 발광 다이오드 다이와 상기 제2 전극을 연결하는 와이어를 더 포함하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.The light emitting device of claim 1 or 2, further comprising: a light emitting diode die mounted on the first electrode; And a wire connecting the light emitting diode die to the second electrode. 제 4 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 다이를 덮는 몰딩부재 또는 상기 발광 다이오드 다이 상부에 위치하는 렌즈 중 적어도 하나를 더 포함하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 4, further comprising at least one of a molding member covering the light emitting diode die or a lens positioned on the light emitting diode die. 제 5 항에 있어서, 상기 렌즈는 프레즈넬 렌즈인 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.6. The light emitting diode package of claim 5, wherein the lens is a Fresnel lens. 상부면에 복수개의 함몰부들이 배열된 방열판;A heat sink having a plurality of recesses arranged on an upper surface thereof; 상기 복수개의 함몰부들 각각에 대응하여 절곡되어 상기 방열판의 상부면에 부착된 절연 기판들; 및Insulating substrates bent to correspond to each of the plurality of depressions and attached to an upper surface of the heat sink; And 상기 절연 기판들 각각의 상에 위치하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지.A light emitting diode package having an integrated heat sink comprising a first electrode and a second electrode on each of the insulating substrates. 함몰부를 갖는 방열판을 제작하고,Fabricate a heat sink having depressions, 절연 기판 상에 제1 전극 및 제2 전극을 형성하고,Forming a first electrode and a second electrode on the insulating substrate, 상기 전극들을 갖는 절연 기판을 절곡하고,Bending the insulating substrate having the electrodes, 상기 절곡된 절연 기판을 상기 방열판에 부착하는 것을 포함하는 일체형 방열판을 갖는 발광 다이오드 패키지 제조방법.The method of claim 1, further comprising attaching the bent insulating substrate to the heat sink.
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