KR100623576B1 - SMD type opto device and Process method - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전원이 공급되면 빛을 발생하는 광소자 칩; 광소자 칩과 병렬 연결되고 항복 전압이 흐를 경우 정전압을 출력하는 제너다이오드; 관통홀을 통해 전기적으로 연결되는 제 1 회로와 제 2 회로로 구성된 제 1 기판과, 동박과 수용홈 및 외부단자로 구성된 제 2기판으로 구성되어, 제 2 기판을 제 2 회로가 형성된 제 1 기판의 표면에 접착시키고, 제 2 기판에 설치된 외부단자는 전기적으로 제 1 기판의 제 1, 2 회로와 연결되며 제 1 기판의 제 1 회로에 광소자 칩을 고정시키고, 제 2 기판의 수용홈 내부의 제 2 회로에 제너다이오드를 고정시킨 인쇄회로기판; 제 1 회로와 광소자 칩의 전극을 전기적으로 연결시키는 제 1 전극선; 제 2 회로와 제너다이오드의 전극을 전기적으로 연결시키는 제 2 전극선; 형광체가 혼합된 컴파운드 수지에 열과 압력을 인가하여 액체 수지로 변하면, 액체 수지를 인쇄회로기판의 일면에 주입한 후 인쇄회로기판의 일면에 성형한 컴파운드 수지층; 및 제 2회로가 형성된 인쇄회로기판의 타면과 빛이 발산되는 컴파운드 수지층의 특정 면을 제외한 면에 특정 도료로 코팅된 베이스 코팅층;으로 구성되어, 금속막이 반사기를 대신함으로서 반사효과를 높일 수 있으며, 고가의 전용 리드프레임 금형이 필요 없어 금형비용 절감은 물론 금형 제작기간이 생략되므로 수요의 변화에 적기 대응할 수 있다.The present invention, the optical device chip for generating light when the power is supplied; A zener diode connected in parallel with the optical device chip and outputting a constant voltage when a breakdown voltage flows; A first substrate composed of a first circuit and a second circuit electrically connected through a through hole, and a second substrate composed of a copper foil, a receiving groove, and an external terminal, and the second substrate is formed of a second circuit. The external terminal is attached to the surface of the second substrate, the external terminal is electrically connected to the first and second circuits of the first substrate, and the optical element chip is fixed to the first circuit of the first substrate, the inside of the receiving groove of the second substrate A printed circuit board having a zener diode fixed to the second circuit of the circuit board; A first electrode line electrically connecting the first circuit and the electrode of the optical device chip; A second electrode line electrically connecting the second circuit and the electrode of the zener diode; A compound resin layer formed on one surface of the printed circuit board after injecting the liquid resin into the liquid resin by applying heat and pressure to the compound resin mixed with phosphors; And a base coating layer coated with a specific paint on the other surface of the printed circuit board on which the second circuit is formed and on a surface other than the specific surface of the compound resin layer from which light is emitted, and the metal film replaces the reflector to increase the reflection effect. In addition, it does not require expensive dedicated leadframe molds, which saves mold costs and eliminates mold manufacturing periods, enabling timely response to changes in demand.
Description
도 1a는 종래기술에 따른 측면 발광 소자의 단면도이고,1A is a cross-sectional view of a side light emitting device according to the prior art,
도 1b는 종래기술에 따른 측면 발광 소자의 정면도이고,1B is a front view of a side light emitting device according to the prior art,
도 2a 는 본 발명에 따른 제 1 인쇄회로기판의 평면도이고,2A is a plan view of a first printed circuit board according to the present invention;
도 2b 는 제 1 인쇄 회로기판의 배면도이고,2B is a rear view of the first printed circuit board,
도 2c 는 제 2 인쇄 회로기판의 평면도이고,2C is a plan view of a second printed circuit board,
도 3a는 본 발명에 따른 소형 광소자의 정면도이고, 3A is a front view of a small optical device according to the present invention,
도 3b는 본 발명에 따른 소형 광소자의 배면도이고, 3b is a rear view of a small optical device according to the present invention;
도 3c는 본 발명에 따른 소형 광소자의 단면도이고, 3C is a cross-sectional view of a small optical device according to the present invention;
도 3d는 본 발명에 따른 소형 광소자의 측면도이고, 3d is a side view of a small optical device according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 소형 광소자의 공정 순서도이다. 4 is a process flowchart of a small optical device according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110: 제 1 기판 111: 제 2 기판 110: first substrate 111: second substrate
112: 수용홈 113, 113': 동박 112:
114, 114': 외부단자홈 121, 121': 제 1 회로114, 114 ': External
122, 122': 제 2 회로 123: 외부 단자122, 122 ': Second circuit 123: External terminal
131: 광소자 132: 제너다이오드131: optical element 132: zener diode
141, 141': 광소자 전극 142: 제너다이오드 전극141 and 141 ': optical element electrode 142: zener diode electrode
151, 151': 제 1 전극선 152: 제 2 전극선151 and 151 ': first electrode line 152: second electrode line
160: 컴파운드 수지 170: 베이스 코팅층160: compound resin 170: base coating layer
180: 금속막 코팅층 180: metal film coating layer
본 발명은 소형 광소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인쇄회로기판에 형성된 컴파운드 수지층 외부 표면에 이산화티타늄이 혼합된 특정 도료로 코팅된 베이스 코팅층과 금속막을 진공증착한 금속막층이 종래의 반사기의 기능을 대신함으로써, 가용 내경이 넓기 때문에 더 많은 광소자 칩을 설치할 수 있고, 종래의 플라스틱 반사기보다 빛을 반사시키는 효율이 높아 광효율을 높일 수 있는 소형 광소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a small optical device package and a method for manufacturing the same, and more particularly, a base coating layer coated with a specific paint mixed with titanium dioxide on an outer surface of a compound resin layer formed on a printed circuit board and a metal film layer vacuum-deposited a metal film. By replacing the function of the conventional reflector, since the available inner diameter is wider, more optical element chips can be installed, and a small optical element package capable of increasing light efficiency due to higher efficiency of reflecting light than a conventional plastic reflector and a manufacturing method thereof It is about.
일반적으로 발광 다이오드 칩을 이용하는 광원 시스템은 발광 다이오드(LED) 칩을 사용하고자 하는 용도에 따라 여러 형태의 패키지에 실장하여 사용한다. 이 중, 핸드폰 등의 소형 디스플레이용 백라이트 조명에는 측면발광형의 소자가 사용되며, 그 이유는 도광판의 측면에서 빛을 제공하여야 하기 때문에 발광소자가 탑재되는 도광판과 평행하게 빛이 방출되어야 하기 때문이다.Generally, a light source system using a light emitting diode chip is mounted and used in various types of packages according to the intended use of the light emitting diode (LED) chip. Among them, a side light emitting device is used for a backlight display for a small display such as a mobile phone, because the light must be provided in parallel with the light guide plate on which the light emitting device is mounted because light must be provided from the side of the light guide plate. .
종래의 측면 발광형 소자는 전극이 형성된 리드프레임(10)과, 전극 상에 실 장된 질화물 반도체인 발광 다이오드 칩(30)과, 발광 다이오드 칩을 봉지하는 몰딩 성형부(50)로 구성되며, 제조방법은 다음과 같다.The conventional side light emitting device includes a
리드프레임(10)에는 액상의 에폭시를 수용할 수 있도록 에폭시 수용기 또는 반사기가 별도로 형성되어 있고, 그 내부에 발광 다이오드 칩(30)을 실장한 후 도전성인 은-페이스트에 의해 전극 상에 고정하고, 리드프레임(10)의 전극들과 발광다이오드 칩(30)을 와이어(40)를 이용하여 전기적으로 연결한다.The
와이어 본딩 후, 형광체가 포함된 액상 실리콘 또는 액상 에폭시 등을 에폭시 수용기 또는 반사기(20) 내부에 디스펜서 등으로 충진한 후 소정 온도에서 소정 시간동안 경화시킨다.After wire bonding, the liquid silicone or liquid epoxy including phosphor is filled into the epoxy receptor or the
또한 리드 프레임에 플라스틱 수지로 된 반사기가 붙어 있고 그 속에 발광다이오드 칩을 1개와 제너다이오드 1개를 넣고 금속선을 연결하는데, 반사기의 입구의 크기가 너무 작아서 광소자 칩을 넣고 와이어를 연결하는 것이 무척 까다롭고 작업에 영향을 주어 작업속도가 느려지는 문제점이 있었다. 발광다이오드와 제너다이오드를 수용기 내에 같이 설치함으로서 발광 시 빛의 산란,흡수 등이 일어나 광도가 10% 이상 저하되는 문제를 안고 있었다. In addition, there is a reflector made of plastic resin on the lead frame, and one light emitting diode chip and one zener diode are inserted in the lead frame, and the metal wire is connected. Since the entrance of the reflector is too small, it is very difficult to insert the optical device chip and connect the wire. There was a problem that the work speed is slow because it is difficult and affects the work. Since the light emitting diodes and the zener diodes are installed together in the receiver, light scattering, absorption, and the like occur during light emission, thereby causing a problem of lowering the luminance by 10% or more.
또한, 몰딩 성형부의 봉지제는 액상이기 때문에 수지가 수용기 옆으로 묻을수있고 형광체가 액상 봉지제 내에 균일하게 분포되지 않고 시간이 지남에 따라 비중에 의해 하부로 가라앉아 액상 봉지제 내 형광체의 분포율이 달라, 하나의 리드프레임에서도 색이 분산되는 등의 문제점이 발생한다. 또한 액상의 봉지제를 넣는 과정에서 주입 소요시간, 주위 조건 등에 따라 제품마다 형광체의 침전상태가 다르 고 일정한 양 관리도 어려워 백색 색좌표가 제각각 다르게 나와 원가 상승의 주요 원인이 되었다.In addition, since the encapsulant of the molding part is a liquid, the resin may be buried next to the receiver, and the phosphor is not uniformly distributed in the liquid encapsulant, but sinks downward due to the specific gravity over time, so that the distribution ratio of the phosphor in the liquid encapsulant is increased. Therefore, problems such as color dispersion occur in one lead frame. In addition, in the process of adding the liquid encapsulant, the precipitation state of the phosphor was different according to the time required for injection, ambient conditions, etc., and it was difficult to manage a certain amount, resulting in different white color coordinates, which was the main cause of the cost increase.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판에 광소자 칩을 장착 후, 인쇄회로기판에 컴파운드 수지를 트랜스퍼 몰딩 방식으로 성형하고, 인쇄회로기판에 성형된 컴파운드 수지층의 외부 표면에 도료가 코팅된 베이스 코팅층과 진공증착된 금속막층이 종래 플라스틱 반사기와 같은 기능을 하나, 베이스 코팅층에서 빛을 70 내지 80%를 반사시키고, 금속막층에서 나머지 빛을 반사시킴으로써 종래의 플라스틱 반사기보다 빛을 반사시키는 효율이 높아 광효율을 높일 수 있는 소형 광소자 패키지 및 그 제조방법을 제공함에 있다. The present invention has been made in view of the above-described conditions, and an object of the present invention is to mount a compound chip on a printed circuit board, and then mold the compound resin on the printed circuit board by a transfer molding method, and then form the printed circuit board. The base coating layer coated with the paint on the outer surface of the compound resin layer and the metal film layer deposited in a vacuum function as the conventional plastic reflector, but reflect 70 to 80% of the light in the base coating layer and reflect the remaining light in the metal layer. The present invention provides a compact optical device package and a method of manufacturing the same, which have a higher efficiency of reflecting light than a conventional plastic reflector, thereby improving light efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 고체의 컴파운드 수지를 사용함으로써 형광체가 침전되는 것을 방지할 수 있고 동시에 불량품을 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있는 소형 광소자 패키지 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a compact optical device package and a method of manufacturing the same, which can prevent the phosphor from being precipitated by using a solid compound resin and at the same time reduce the defective products, thereby reducing the cost.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 수단은 전원이 공급되면 빛을 발생하는 광소자 칩과, 광소자 칩과 병렬 연결되고 항복 전압이 흐를 경우 정전압을 출력하는 제너다이오드와, 관통홀을 통해 전기적으로 연결되는 제 1 회로와 제 2 회로로 구성된 제 1 기판과, 동박과 수용홈 및 외부단자로 구성된 제 2기판으로 구성되어, 제 2 기판을 제 2 회로가 형성된 제 1 기판의 표면에 접착시키고, 제 2 기판에 설치된 외부단자는 전기적으로 제 1 기판의 제 1, 2 회로와 연결 되며 제 1 기판의 제 1 회로에 광소자 칩이 고정시키고, 제 2 기판의 수용홈 내부의 제 2 회로에 제너다이오드를 고정시킨 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판의 제 1 회로와 광소자 칩의 전극을 전기적으로 연결시키는 제 1 전극선과, 인쇄회로기판의 제 2 회로와 제너다이오드의 전극을 전기적으로 연결시키는 제 2 전극선과, 형광체가 혼합된 컴파운드 수지에 열과 압력을 인가하여 액체 수지로 변하면, 액체 수지를 인쇄회로기판의 일면에 주입한 후 주입된 액체 수지가 고체화되면서 인쇄회로기판의 일면에 성형된 컴파운드 수지층 및 제 2회로가 형성된 인쇄회로기판의 타면과 빛이 발산되는 컴파운드 수지층의 특정 면을 제외한 면에 특정 도료로 코팅된 베이스 코팅층;으로 구성된다.In order to achieve the above object, the technical means according to the present invention is an optical device chip that generates light when the power is supplied, a zener diode connected in parallel with the optical device chip and outputs a constant voltage when the breakdown voltage flows, through-holes A first substrate comprising a first circuit and a second circuit electrically connected through the second substrate, and a second substrate composed of a copper foil, a receiving groove, and an external terminal, wherein the second substrate is formed on a surface of the first substrate on which the second circuit is formed. The external terminal provided on the second substrate is electrically connected to the first and second circuits of the first substrate, and the optical device chip is fixed to the first circuit of the first substrate, A printed circuit board having a zener diode fixed to two circuits, a first electrode line electrically connecting the first circuit of the printed circuit board and an electrode of an optical device chip, the second circuit of the printed circuit board and the zener diode When the second electrode wire electrically connects to the compound resin mixed with the phosphor and heat and pressure is applied to the liquid resin, the liquid resin is injected into one surface of the printed circuit board and the injected liquid resin solidifies. And a base coating layer coated with a specific paint on the other surface of the printed circuit board on which the compound resin layer and the second circuit formed on one surface and the specific surface of the compound resin layer from which light is emitted.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 방법은 홀을 통해 제 1 기판의 양면이 전기적으로 연결되도록 제 1, 2 회로를 형성시키고, 제 2 회로에 외부단자를 연결시키며, 제 2회로가 형성된 제 1 기판에 제 2 기판을 접착함으로써 인쇄회로기판이 제작되는 단계; 제 2회로가 형성된 인쇄회로기판의 타면의 수용홈 내부에 제너다이오드를 고정시킨 후 제너다이오드를 고정시킨 접착제를 경화시키는 단계; 고정된 제너다이오드의 전극과 제 2 회로를 제 2 전극선을 이용하여 연결한 후 수용홈의 내부 공간에 에폭시를 주입하는 단계; 제 1 회로가 형성된 인쇄회로기판의 일면에 광소자 칩을 접착제로 고정시킨 후 광소자 칩을 고정시킨 접착제를 경화시키는 단계; 인쇄회로기판의 제 1 회로와 광소자 칩의 전극을 제 1 전극선 통해 연결 접속시키는 단계; 광소자 칩이 고정된 인쇄회로기판에 형광체가 혼합된 컴파운드 수지를 주입한 후 몰드시키는 단계; 빛을 발산시키고자 하는 컴파운드 수지의 특정 면과 제 2 기판에 테이프를 접착하는 단계; 컴파운드 수지층을 사용자 임의의 소정 크기로 절단하는 단계; 컴파운드 수지층의 절단면을 이산화 티타늄이 함유된 도료로 베이스 코팅하는 단계; 컴파운드 수지층에 테이프를 접착하는 단계; 제 2 기판에 접착된 테이프를 제거하는 단계; 절단된 컴파운드 수지층과 동일 수직선상의 위치에서 인쇄회로기판을 절단하는 단계; 및 컴파운드 수지층에 접착된 테이프를 제거하는 단계;로 구성되어 있다.In addition, the technical method according to the present invention for achieving the above object is to form the first and second circuits to electrically connect both sides of the first substrate through the hole, and to connect the external terminal to the second circuit, Manufacturing a printed circuit board by adhering a second substrate to a first substrate on which two circuits are formed; Fixing the zener diode inside the receiving groove of the other surface of the printed circuit board on which the second circuit is formed and curing the adhesive to which the zener diode is fixed; Connecting an electrode of the fixed zener diode and the second circuit using a second electrode line and then injecting epoxy into the inner space of the receiving groove; Fixing the optical device chip with an adhesive on one surface of the printed circuit board on which the first circuit is formed, and then curing the adhesive fixing the optical device chip; Connecting and connecting the first circuit of the printed circuit board and the electrode of the optical device chip through the first electrode line; Injecting a compound resin in which phosphors are mixed into a printed circuit board to which an optical device chip is fixed and then molding; Adhering the tape to a particular side of the compound resin and the second substrate to emit light; Cutting the compound resin layer into a user's predetermined size; Base coating the cut surface of the compound resin layer with a paint containing titanium dioxide; Adhering a tape to the compound resin layer; Removing the tape adhered to the second substrate; Cutting the printed circuit board at a position perpendicular to the cut compound resin layer; And removing the tape adhered to the compound resin layer.
본 발명에 의하면, 반사기가 없는 상태에서 평면 인쇄회로기판위에 광소자 칩과 전극선을 부착하기 때문에 우수한 양산성을 가지고 있고, 베이스 코팅층에서 빛을 70 내지 80%를 전반사하고, 금속막층에서 나머지 빛을 반사시키기 때문에 종래의 반사기 보다 반사효과를 높일 수 있어 광손실을 줄일 수 있으며, 고가의 측면 발광용 전용 리드프레임 금형이 필요 없어 금형비용 절감은 물론 금형 제작기간이 생략되므로 수요의 변화에 적기 대응할 수 있다.According to the present invention, since the optical device chip and the electrode wire are attached to the flat printed circuit board in the absence of the reflector, it has excellent mass productivity, total reflection of 70 to 80% of the light in the base coating layer, and the remaining light in the metal film layer. Because it reflects, the reflection effect can be improved than the conventional reflector, so it can reduce the light loss, and it does not need the expensive lead-frame die for expensive side light emission. have.
또한, 고형의 수지를 사용하기 때문에 수지 내에 첨가된 색소, 형광체의 함유율을 제품마다 일정하게 유지할 수 있으므로 생산수율이 높아 원가 부담을 줄일 수 있고, 트랜스퍼 몰딩 방식은 금형의 모양대로 성형이 이루어지고 제품마다 일정한 양이 성형되며 액화하였다가 고화되는 시간이 수 십초 이내에 이루어지므로 비중이 다른 형광체가 침전이나 분리 될 수 있는 시간이 없어 형광체와 수지의 비율이 제품마다 일정하게 되어 생산 수율이 올라가며 따라서 원가의 부담을 줄일 수 있고, 사용자가 원하는 임의의 소정 크기로 보다 쉽게 제조할 수 있으며 대량 생산이 가능하다. In addition, since the solid resin is used, the content of pigments and phosphors added in the resin can be kept constant for each product, resulting in high production yields, thereby reducing the cost burden. The transfer molding method is molded in the shape of a mold. Since a certain amount is formed each time and the time of liquefaction and solidification is made within several tens of seconds, there is no time for precipitation or separation of phosphors having different specific gravity, so that the ratio of phosphors and resins is constant for each product, thus increasing the production yield. The burden can be reduced, more easily manufactured to any desired size desired by the user, and mass production is possible.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 제 1 기판(110)의 일면으로서, 기판의 양면을 전기적으로 연결하는 관통 홀(through hole, h, h'), 관통 홀과 연결되는 제 1회로(121, 121')로 구성되고, 도 2b는 제 1 기판(110)의 타면으로서, 관통 홀(h, h')과, 관통된 홀을 통해 제 1 회로와 전기적으로 연결되는 제 2 회로(122)로 구성되며, 도 2c는 제 2 기판으로서, 수용홈(112)과 동박(113) 및 외부단자홈(114, 114')으로 구성된 양면기판으로 외부단자홈에 연결된 한 쌍의 외부단자를 더 포함하고, 제 2회로가 형성된 제 1 기판의 타면과 접착됨으로써 한 쌍의 외부단자를 통해 제 1 기판의 제 1회로 및 제 2회로와 전기적으로 연결된다.FIG. 2A illustrates one surface of the
따라서, 인쇄회로기판은 2장의 양면 기판이 전기적으로 연결되도록 접착하는 방법으로 만들어진다.Therefore, the printed circuit board is made by a method of bonding so that two double-sided boards are electrically connected.
아울러, 기판, 홀, 외부단자 및 회로로 구성된 인쇄회로기판이 일정한 간격으로 가로, 세로 방향으로 복수 개가 균일한 간격으로 나열되어 있어, 복수개의 인쇄회로기판을 컴파운드 수지로 동시에 성형하기 때문에 대량 생산이 가능하다.In addition, a plurality of printed circuit boards composed of substrates, holes, external terminals, and circuits are arranged at uniform intervals in the horizontal and vertical directions at regular intervals. It is possible.
도 3a는 본 발명에 따른 소형 광소자의 정면도, 도 3b는 본 발명에 따른 소형 광소자의 배면도, 도 3c는 본 발명에 따른 소형 광소자의 단면도, 도 3d는 본 발명에 따른 소형 광소자의 측면도로서, 인쇄회로기판의 제 1 기판(110), 제 2 기판(111), 수용홈(112), 동박(113, 113'), 외부단자홈(114, 114'), 제 1 기판의 제 1 회로(121, 121'), 제 2회로(122, 122'), 외부단자(123), 관통 홀(h, h'), 광소자 칩(131), 제너다이오드(132), 광소자 전극(141, 141'), 제너다이오드 전극(142), 제 1 전극선(151, 151'), 제 2 전극선(152), 컴파운드 수지층(160), 베이스코팅층(170), 금속막층(180)으로 구성되어 있다.3A is a front view of a small optical device according to the present invention, FIG. 3B is a rear view of the small optical device according to the present invention, FIG. 3C is a sectional view of the small optical device according to the present invention, and FIG. 3D is a side view of the small optical device according to the present invention. , The
전원이 공급되면 빛을 발생하는 광소자 칩(131)은 일반적으로 발광다이오드(LED)를 사용하고, 광소자 칩(131)은 인쇄회로기판의 일면에 접착제에 의해 접착 고정된다. 또한, 광소자에 항복전압 이상의 전압이 흐를 경우 일정전압을 유지하기 위한 제너다이오드(132)는 제 1 기판(110)의 제 2 회로(122')에 도전성을 가진 은으로 고정된다. An
인쇄회로기판은 제 1 기판(110)은 양면을 관통한 한 쌍의 관통홀(h, h')을 통하여 제 1 기판(110)의 제 1 회로(121, 121') 및 제 2 회로(122, 122')가 전기적으로 연결되고 제 2 회로가 형성된 제 1 기판의 타면과 외부단자(123)가 설치된 제 2 기판(111)을 접착시킴으로서 제 1회로(121, 121')와 제 2 회로(122, 22')를 경유하여 외부단자(123)까지 전기적으로 연결된다.In the printed circuit board, the first and
또한 제 2 회로(122, 22')가 형성된 기판의 타면에 수용홈(112), 동박(113) 및 외부단자홈(114, 114')이 형성된 제 2 기판(111)이 접착됨으로써 제 2 회로와 제 2기판의 외부단자가 연결되어 제 1 기판과 제 2기판이 전기적으로 연결된다. In addition, the
아울러, 제 1 회로가 형성되는 제 1기판의 일면의 가장자리로부터 일정 거리를 금속선이 남지 않도록 설계하고, 회로는 주로 금으로 도금을 하는데 금색은 청색 광소자 발광색과 혼합되어 광효율이 떨어지므로 제 2 회로의 회로선은 은으로 도금한다. In addition, the metal circuit is designed to leave a metal wire at a predetermined distance from the edge of one surface of the first substrate on which the first circuit is formed, and the circuit is mainly plated with gold. The circuit wire of is plated with silver.
외부 단자(123)는 특정 전자기기에 부착할 경우에는 납땜하는 부분인 솔더링 단자가 된다.When the
아울러, 광소자 칩은 사용용도에 따라 하나의 인쇄회로기판에 복수 개도 장착 할 수 있으며, 복수개의 광소자 칩이 고정됨에 따라 복수개의 광소자 칩에 전원을 공급하기 위한 전극선이 늘어나게 되고 또한, 복수개의 광소자에 상응하는 외부단자도 늘어나게 된다.In addition, a plurality of optical device chips may be mounted on a single printed circuit board according to a use purpose, and as the plurality of optical device chips are fixed, electrode lines for supplying power to the plurality of optical device chips may be increased. The external terminals corresponding to the two optical elements are also increased.
또한, RGB 색상의 발광다이오드 사용이 가능하고, RGB 색상의 발광다이오드를 사용할 경우에는 형광체를 혼합하지 않은 투명 컴파운드 수지로 인쇄회로기판의 일면을 성형한다. In addition, it is possible to use a light emitting diode of RGB color, and when using a light emitting diode of RGB color, one surface of the printed circuit board is formed of a transparent compound resin in which phosphors are not mixed.
기판(110)의 일면에는 접착제에 의해 광소자 칩(131)이 고정되어 있고, 기판(110)의 타면에는 제너다이오드(132)가 은 접착제에 의해 고정된다.The
제 1 전극선(151, 151')은 인쇄회로기판의 일면에 고정된 광소자 칩을 전기적으로 도전 상태로 만들기 위해 광소자 칩의 전극(141, 141')과 인쇄회로기판의 제 1 회로(121, 121')를 연결시키고, 제 2 전극선(152)은 인쇄회로기판의 타면에 고정된 제너다이오드(132)를 전기적으로 도전 상태로 만들기 위해 제너다이오드의 전극(142)과 인쇄회로기판의 제 2 회로(122')를 연결시키며, 제 1 전극선과 제 2 전극선은 도전률이 우수한 금선을 사용한다.The
아울러, 제너다이오드의 나머지 하나의 전극선(미도시)은 기판에 제너다이오드 고정할 때 제너다이오드를 도전성을 가진 은으로 접착시키기 때문에 접착 시에 제 2 회로(122)와 연결된다. In addition, the other electrode line (not shown) of the zener diode is connected to the
또한, 제 2 회로가 형성된 기판(110)의 타면에 설치된 제너다이오드(132) 및 제 2 전극선(152)을 보호하기 위해 제 2기판의 수용홈(123) 내부에는 에폭시가 채워져 에폭시층이 형성된다. In addition, an epoxy layer is formed by filling an epoxy in the receiving
컴파운드 수지층(160)은 형광체가 혼합된 고체 형태의 컴파운드 수지에 열과 압력을 가하여 액화된 액체 수지를 인쇄회로기판의 일면에 트랜스퍼 몰딩 방식으로 수 십초 내의 짧은 시간에 성형시켜 형성된 층이다.The
베이스코팅층(170)은 인쇄회로기판의 일면에 성형된 컴파운드 수지 면 중에서 빛을 발산하는 특정 면을 제외한 면과 컴파운드 수지가 성형되지 않은 즉, 인쇄회로기판의 타면을 제외한 면에 이산화티타늄(TiO2)과 도료를 혼합한 혼합물을 스프레이 또는 함침 방식으로 코팅시켜 형성된 층이다.The
금속막층(180)은 베이스 코팅(170)된 면, 즉 빛을 발산하는 특정 면을 제외한 면과 인쇄회로기판의 타면을 제외한 면에 금속을 진공증착하여 형성된 층이다. 아울러, 금속은 알루미늄 또는 은 중 어느 하나를 선택하여 사용한다. The
베이스 코팅층은 종래 플라스틱 반사기의 기능을 하는 층으로, 광소자에서 발생한 70 내지 80%의 빛을 전반사 시키고, 나머지 빛을 전반사시키기 위한 금속이 진공증착될 때 금속막의 접착력을 높여준다.The base coating layer is a layer that functions as a conventional plastic reflector, and totally reflects 70 to 80% of light generated in the optical device, and enhances the adhesion of the metal film when the metal for total reflection of the remaining light is vacuum deposited.
따라서, 소형 광소자에 전원을 인가하면 컴파운드 수지층 내부에서 발생된 빛이 베이스코팅층에 의해 컴파운드 수지 내부로 전반사하고, 전반사하지 못한 빛은 금속막층에 의해 컴파운드 수지 내부로 전반사하며, 베이스코팅층과 금속막층이 형성되지 않은 컴파운드 수지 층을 통해 빛이 발산함으로써, 종래의 플라스틱 반사기보다 빛을 반사시키는 효율이 높아 광효율을 높일 수 있으며 발광된 빛의 손실 문제를 개선할 수 있다.Therefore, when power is applied to the small optical device, the light generated inside the compound resin layer is totally reflected inside the compound resin by the base coating layer, and the light that is not totally reflected is totally reflected inside the compound resin by the metal film layer, and the base coating layer and the metal By emitting light through the compound resin layer in which the film layer is not formed, the light reflecting efficiency is higher than that of the conventional plastic reflector, so that the light efficiency can be increased and the problem of loss of emitted light can be improved.
베이스 코팅층과 금속막층은 종래의 플라스틱 반사기를 대신하고, 베이스 코팅층과 금속막층의 두께가 3/100mm정도로 매우 얇아서 종래 소자의 외곽 치수 조건일 때 가용 내경이 크기 때문에, 더 크고 더 많은 광소자 칩을 설치할 수 있다.The base coating layer and the metal film layer replace the conventional plastic reflector, and because the thickness of the base coating layer and the metal film layer is very thin, such as 3/100 mm, the available inner diameter is large when the outer dimension condition of the conventional device, the larger and more optical element chip Can be installed.
아울러 사용자 임의에 따라 베이스 코팅층만으로 광소자에서 발생된 빛을 전반사시키고자 할 때에는 금속을 진공증착시키지 않아도 된다.In addition, when the user wants to totally reflect the light generated from the optical device using only the base coating layer, it is not necessary to vacuum-deposit the metal.
도 4는 본 발명에 따른 소형 광소자의 공정 순서도이다. 4 is a process flowchart of a small optical device according to the present invention.
기판(110)의 제 1 회로(121, 121')와 제 2 회로(122, 122')가 관통홀(h, h')을 통하여 전기적으로 연결되고, 제 2 회로(122, 122')가 형성된 제 1 기판(110)과 제 2 기판(111)을 접착시킴으로써 제 1 기판의 제 2 회로와 제 2기판의 동박(113) 및 외부단자홈(114, 114')에 연결된 외부단자(123)를 통해 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 제작(S1)한 후, 인쇄회로기판의 타면 즉, 제 2회로(122)가 형성된 인쇄회로기판에 도전성을 가진 은을 이용하여 제너다이오드를 고정시키면 제너다이오드가 고정되는 동시에 제너다이오드의 전극(미도시)은 제 2회로(122)와 전기적으로 연결되며, 제너다이오드(132)를 고정시킨 은이 경화(S2)한 후 제너다이오드(132)가 전기적으로 도전 상태가 되도록 인쇄회로기판의 제 2 회로(122')와 제너다이오드의 전극(142)을 제 2 전극선(152)으로 연결(S3)하고, 제 2 회로(122)에 연결된 제너다이오드(132)와 전극선(152)을 보호하기 위해 제너다이오드가 고정된 주위, 즉 수용 홈(112)의 내부 공간에 에폭시를 주입(S4)한다. The
그 후, 인쇄회로기판의 일면 즉, 제 1 회로가 형성된 인쇄회로기판에 접착제를 이용하여 광소자 칩을 고정시킨 후 광소자 칩(131)을 고정시킨 접착제가 경화(S5)되도록 130 내지 170??의 온도로 30분 내지 1 시간의 소정시간 동안 방치한다.After that, the optical device chip is fixed to one surface of the printed circuit board, that is, the printed circuit board on which the first circuit is formed by using an adhesive, and then the adhesive to which the
그 후, 광소자 칩(131)이 전기적으로 도전 상태가 되도록 인쇄회로기판의 제 1회로(121)와 광소자 칩의 전극(141, 141')을 제 2 전극선(151, 151')으로 연결(S6)한 후, 몰드금형에 기판을 장착하여 형광체가 혼합된 컴파운드 수지를 몰드금형의 주입구에 넣고(S7) 압력을 가하면 고열과 고압력에 의해 고체형태였던 컴파운드 수지가 액화되면서 금형의 런너를 통해서 순간적으로 흐르면서 다시 고형으로 물성이 변하면서 성형(S8)된다.Thereafter, the
아울러, 컴파운드 수지는 액체 수지로 작업할 수 없는 반도체 패키지(예를 들어, IC, TR)에 주로 사용되는 고체로 된 수지로서 몰드할 금형에 넣고 열과 압력을 가하면 순간적으로 액화되어 금형내부의 공간으로 흘러들어가 성형되는 수지재료이고, 컴파운드 수지를 사용해서 작업하는 성형방식으로 트랜스퍼 몰딩 방식을 사용한다. 여기서 트랜스퍼 몰딩 방식은 광소자 중 특히 측면 광소자를 제조할 경우에 사용된다. In addition, the compound resin is a solid resin mainly used in semiconductor packages (eg IC and TR) that cannot be worked with liquid resins. The compound resin is liquefied instantaneously by applying heat and pressure to a mold to be molded into the mold. It is a resin material which flows in and shape | molds, and transfer molding method is used as a shaping | molding method which works using a compound resin. Here, the transfer molding method is used when manufacturing a side optical device, in particular of the optical device.
또한, 컴파운드 수지는 고체형태라 취급이 용이하며 수지 내의 첨가물이 고체상태로 있기 때문에 항상 같은 밀도로 분포되어 있고 액화가 되어 성형될 때까지 수 십초 이내에 이루어지므로 제품마다 첨가물 비중이 액체 수지를 주입하는 방식보다 월등히 균일해 균질의 제품을 제조할 수 있다.In addition, since compound resin is solid, it is easy to handle, and since the additives in the resin are in a solid state, they are always distributed in the same density and are made within a few seconds until they are liquefied and molded. It is much more uniform than the method and can produce a homogeneous product.
그 후 인쇄회로기판의 일면에 컴파운드 수지가 성형되면 컴파운드 수지면 중에서 빛이 발산될 특정 면과 제 2 회로가 형성된 인쇄회로기판의 타면에 테이프를 접착(S9)시킨다. Thereafter, when the compound resin is molded on one surface of the printed circuit board, the tape is adhered to the specific surface on which the light is emitted from the compound resin surface and the other surface of the printed circuit board on which the second circuit is formed (S9).
그 후 사용자가 원하는 임의의 소정 크기로 컴파운드 수지 층을 다이아몬드 휠 쏘잉 장치(DIAMOND WHEEL SAWING MACHINE)로 1차 절단(S10)하고, 절단된 인쇄회로기판을 이산화 타이타늄과 도료가 혼합된 코팅제를 사용하여 스프레이 또는 함침으로 베이스 코팅(S11)한 후 베이스코팅층에 금속을 이용하여 10-3 내지 10-6 토르(torr)의 압력으로 진공증착(S12) 한다.Thereafter, the compound resin layer is first cut (S10) with a diamond wheel sawing device (DIAMOND WHEEL SAWING MACHINE) to any desired size, and the cut printed circuit board is coated with a coating material of titanium dioxide and paint. After the base coating (S11) by spraying or impregnation using a metal to the base coating layer is vacuum deposition (S12) at a pressure of 10 -3 to 10 -6 torr (torr).
아울러 이산화 티타늄과 특정 도료가 혼합된 코팅제로 코팅된 베이스 코팅층만으로도 매우 효과적으로 빛을 전반사시킬 수 있기 때문에 사용자 임의에 따라 금속을 진공증착 시키지 않아도 된다. In addition, since only the base coating layer coated with a coating material mixed with titanium dioxide and a specific paint can totally reflect light effectively, it is not necessary to vacuum-deposit metals according to the user's discretion.
그 후, 컴파운드 수지층 중 빛이 발산되는 특정 면에 2차로 테이프를 접착(S13)시키고 인쇄회로기판의 타면, 즉 제 2기판(111)에 접착된 테이프를 제거(S14)한 후 1차 절단된 위치 즉, 절단된 컴파운드 수지면과 동일 수직선상의 위치에서 인쇄회로기판을 다이아몬드 휠 쏘잉 장치(DIAMOND WHEEL SAWING MACHINE)로 2차 절단(S15)하고, 컴파운드 수지 층에 접착시킨 테이프를 제거(S16)한다.Thereafter, the tape is secondarily adhered to a specific surface where light is emitted from the compound resin layer (S13), and the other side of the printed circuit board, that is, the tape adhered to the
1차 절단 및 2차 절단에서 다이아몬드 휠 쏘잉 장치로 쏘잉하는 방법 이외에도 레이저로 접착시킨 테이프를 제거할 수도 있다.In addition to the method of sawing with a diamond wheel sawing device in the first and second cuts, the laser-bonded tape may be removed.
아울러, 2차 접착된 테이프는 인쇄회로기판을 절단 시 절단된 소형 광소자가 흩어지는 것을 방지하기위해 접착시킨 것으로, 2차 접착시킨 테이프를 제거할 경우에 컴파운드 수지층에 1차로 접착된 테이프와 함께 제거된다. In addition, the secondary bonded tape is bonded to prevent scattering of the small optical device cut when the printed circuit board is cut. When the secondary bonded tape is removed, the secondary bonded tape is attached to the compound resin layer. Removed.
그 밖에도, 빛이 발산하는 컴파운드 수지층의 특정 면에 제 1 테이프 및 제 2 테이프를 접착시키지 않는 경우에는 컴파운드 수지층의 모든 면에 베이스 코팅 및 금속을 진공증착한 후, 빛이 발산되는 컴파운드 수지층의 특정 면에 코팅된 베이스코팅층과 금속막층을 그라인딩 또는 센드 페이퍼 중 하나의 방식을 선택하여 제거(S17)한다. In addition, when the first tape and the second tape are not adhered to a specific surface of the compound resin layer that emits light, the number of compounds that emit light after vacuum coating the base coating and the metal on all the surfaces of the compound resin layer. The base coating layer and the metal film layer coated on a specific surface of the ground layer are removed by selecting one of grinding or send paper (S17).
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 반사기가 없는 평면 인쇄회로기판위에 광소자 칩과 전극선을 부착하기 때문에 우수한 양산성을 가지고 있고, 베이스 코팅층에서 빛을 70 내지 80%를 전반사하고, 금속막층에서 나머지 빛을 반사시키기 때문에 종래의 반사기 보다 반사효과를 높일 수 있어 광손실을 줄일 수 있으며, 고가의 측면 발광용 전용 리드프레임 금형이 필요 없어 금형비용 절감은 물론 금형 제작기간이 생략되므로 수요의 변화에 적기 대응할 수 있다.As described in detail above, the present invention has excellent mass productivity because of attaching the optical element chip and the electrode wire on the flat printed circuit board without the reflector, total reflection of 70 to 80% of the light in the base coating layer, the metal film layer Because it reflects the rest of the light from the conventional reflector, it can improve the reflection effect, thereby reducing the light loss, and the need for expensive side emitting dedicated leadframe mold is not required. Can respond to the timely.
또한, 고형의 수지를 사용하기 때문에 수지 내에 첨가된 색소, 형광체의 함유율을 제품마다 일정하게 유지할 수 있으므로 생산수율이 높아 원가 부담을 줄일 수 있고, 트랜스퍼 몰딩 방식은 금형의 모양대로 성형이 이루어지고 제품마다 일정 한 양이 성형되며 액화하였다가 고화되는 시간이 수 십초 이내에 이루어지므로 비중이 다른 형광체가 침전이나 분리 될 수 있는 시간이 없어 형광체와 수지의 비율이 제품마다 일정하게 되어 생산 수율이 올라가며 따라서 원가의 부담을 줄일 수 있고, 소형 광소자를 사용자가 원하는 임의의 소정 크기로 보다 쉽게 제조할 수 있으며 대량 생산이 가능하다. In addition, since the solid resin is used, the content of pigments and phosphors added in the resin can be kept constant for each product, resulting in high production yields, thereby reducing the cost burden. The transfer molding method is molded in the shape of a mold. Since a certain amount is formed each time and the time of liquefaction and solidification is achieved within several tens of seconds, there is no time for precipitation or separation of phosphors having different specific gravity, so that the ratio of phosphors and resins is constant for each product, thus increasing the production yield. It is possible to reduce the burden of the, and to easily manufacture a small optical device to any desired size desired by the user and mass production is possible.
또한, 인쇄회로기판에 제너다이오드를 설치함으로써 과전압에 의한 광소자칩을 보호할수 있으며, 인쇄회로기판의 일면에 광소자 칩을 설치하고 타면에 제너다이오드를 설치함으로써 광소자와 제너다이오드를 같은 면에 설치할 경우 광소자에서 발생된 빛이 제너다이오드에 의해 산란 및 반사되는 것을 방지할 수 있어 광효율을 높일 수 있다. In addition, by installing a zener diode on a printed circuit board, it is possible to protect an optical device chip due to overvoltage, and by installing an optical device chip on one side of the printed circuit board and a zener diode on the other side, the optical element and the zener diode are placed on the same side. When installed, the light generated from the optical device can be prevented from being scattered and reflected by the zener diode, thereby improving the light efficiency.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |