KR100638881B1 - Led assembly having led package inserted into metal board - Google Patents

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KR100638881B1
KR100638881B1 KR1020050076166A KR20050076166A KR100638881B1 KR 100638881 B1 KR100638881 B1 KR 100638881B1 KR 1020050076166 A KR1020050076166 A KR 1020050076166A KR 20050076166 A KR20050076166 A KR 20050076166A KR 100638881 B1 KR100638881 B1 KR 100638881B1
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led assembly
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서준호
김병만
백종환
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삼성전기주식회사
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Abstract

An LED in which an LED package is inserted into a metal substrate is provided to easily radiate the heat generated from an LED chip and reduce the size of the LED assembly by inserting the LED package into a metal substrate. A concave part is formed in one surface of a metal substrate(132). An insulation layer(136) is formed on one surface of the metal substrate including the concave part. A circuit pattern(138,140) is formed on the bottom of the insulation layer having the concave part. A substrate part includes the metal substrate, the insulation layer and the circuit pattern. An LED package includes a pair of leads(112,114), an LED chip and a transparent package body. The pair of leads is electrically connected to the circuit pattern, separated from each other. The LED chip is electrically connected to the lead. The leads and the LED chip are encapsulated by the transparent package body. The LED package is inserted into the concave part of the substrate part. The LED package is coupled to the substrate part by a coupling unit. The coupling unit can be solder that couples the circuit pattern to the lead.

Description

금속 기판에 LED 패키지를 삽입한 LED 어셈블리{LED ASSEMBLY HAVING LED PACKAGE INSERTED INTO METAL BOARD} LED assembly with LED package in metal substrate {LED ASSEMBLY HAVING LED PACKAGE INSERTED INTO METAL BOARD}

도 1은 종래기술에 따른 LED 패키지의 단면을 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a cross section of an LED package according to the prior art.

도 2는 도 1의 LED 패키지가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the LED package of FIG. 1 is mounted.

도 3은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view of the LED assembly according to the present invention.

도 4는 도 3의 LED 어셈블리의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the LED assembly of FIG. 3.

도 5는 복수 개의 LED 패키지가 있는 LED 어셈블리의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of an LED assembly with a plurality of LED packages.

도 6은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 변형례의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a modification of the LED assembly according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 기판부 제조 공정을 단계별로 보여주는 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a substrate portion of the LED assembly according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 LED 패키지 제조 공정을 단계별로 보여주는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing a step by step LED package manufacturing process of the LED assembly according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 기판부와 LED 패키지 조립 공정을 단계별로 보여주는 단면도이다. Figure 9 is a cross-sectional view showing a step of the LED package assembly and the substrate portion of the LED assembly according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 대량의 LED 패키지 제조 공정의 일부 단계를 보여주는 단면도이다. 10 is a cross-sectional view showing some steps of a bulk LED package manufacturing process of an LED assembly according to the present invention.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명> <Explanation of symbols of main parts in drawings>

10, 100: LED 어셈블리,  110: LED 패키지10, 100: LED assembly, 110: LED package

112, 114: 리드 132: 금속 기판112 and 114: lead 132: metal substrate

134: 오목부 136: 절연층134: recess 136: insulating layer

138, 140: 회로 패턴 150: 투명 수지층138 and 140: circuit pattern 150: transparent resin layer

160: 확산판160: diffusion plate

본 발명은 LED 어셈블리에 관한 것이며, 더 구체적으로는 금속 기판에 LED 패키지를 삽입하여 LED 어셈블리를 구현함으로써, LED 칩에서 발생하는 열을 용이하게 빼낼 수 있을 뿐만 아니라 제조 공정을 단순화하고 크기도 줄일 수 있는 LED 어셈블리를 제공하는 것이다. The present invention relates to an LED assembly, and more particularly, by inserting an LED package into a metal substrate to implement the LED assembly, not only can easily remove heat generated from the LED chip, but also simplify the manufacturing process and reduce the size. To provide an LED assembly.

LED(Light Emitting Diode)는 전류가 가해지면 다양한 색상의 빛을 발생시키기 위한 반도체 장치이며, LED에서 발생되는 빛의 색상은 주로 LED의 반도체 칩을 구성하는 화학 성분에 의해 정해진다.  이러한LED는 다른 발광 장치에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 및 반복적인 전원 단속에 대한 높은 공차 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor device for generating light of various colors when a current is applied, the color of the light generated from the LED is mainly determined by the chemical components constituting the semiconductor chip of the LED. The demand for these LEDs continues to increase as they have several advantages over other light emitting devices, such as long life, low power, good initial drive characteristics, high vibration resistance, and high tolerance for repetitive power interruptions.

최근 LED는 조명 장치 및 대형 LCD(Liquid Crystal Display)용 백라이트(Backlight) 장치로 채용되고 있다.  이들은 큰 출력을 요하므로 이러한 LED에는 우수한 방열 성능을 갖는 패키지 구조가 요구된다. Recently, LED is being used as a backlight device for a lighting device and a large liquid crystal display (LCD). Since they require large outputs, these LEDs require a package structure with good heat dissipation.

도 1과 2는 종래기술에 따른  LED 패키지 및 이 LED 패키지가 회로기판에 장착된 상태를 나타내는 도면이다. 1 and 2 are views showing a state in which the LED package according to the prior art and the LED package is mounted on a circuit board.

먼저, 도 1을 참조하면,  LED 패키지(10)는 LED 칩(12)을 안착시키면서 열 안내 수단 역할을 하는 열전달 부재(heat slug)(14)를 구비한다.  LED 칩(12)은 전원을 공급하는 한 쌍의 와이어(16) 및 한 쌍의 단자(18)를 통해 외부 전원(도시 생략)으로부터 전기를 공급받는다.  LED 칩(12)을 포함하여 열 전달 부재(14)의 상부는 보통 실리콘으로 된 봉지재(20)로 밀봉되고, 이 봉지재(20)에는 렌즈(22)가 덮인다.  하우징(24)이 열 전달 부재(14) 둘레에 보통 성형에 의해 형성되어 열 전달 부재(14) 및 단자(18)를 지지한다. First, referring to FIG. 1, the LED package 10 includes a heat slug 14 serving as a heat guide means while seating the LED chip 12. The LED chip 12 receives electricity from an external power source (not shown) through a pair of wires 16 and a pair of terminals 18 for supplying power. The upper portion of the heat transfer member 14, including the LED chip 12, is sealed with an encapsulant 20, usually made of silicon, which is covered with a lens 22. The housing 24 is formed by ordinary molding around the heat transfer member 14 to support the heat transfer member 14 and the terminal 18.

이와 같은 도 1의  LED 패키지(10)는 도 2에 도시한 바와 같이 히트 싱크인 회로기판(30)에 장착되어 LED 어셈블리(40)를 구성한다.  이때, 솔더와 같은 열전도 패드(36)가  LED 패키지(10)의 열전달 부재(14)와 회로기판(30)의 금속 방열기판(32) 사이에 개재되어 이들 사이의 열전도를 촉진한다.  또한, 단자(18)도 역시 솔더(38)에 의해 회로기판(30)의 회로패턴(34)과 안정적으로 연결된다. As shown in FIG. 1, the LED package 10 of FIG. 1 is mounted on a circuit board 30 that is a heat sink to form an LED assembly 40. At this time, a thermal conductive pad 36 such as solder is interposed between the heat transfer member 14 of the LED package 10 and the metal heat dissipation substrate 32 of the circuit board 30 to promote thermal conduction therebetween. In addition, the terminal 18 is also stably connected to the circuit pattern 34 of the circuit board 30 by the solder 38.

하지만 이러한 LED패키지는 구조가 복잡하다는 단점이 있다.  또, 각각의 부 품을 개별적으로 준비한 다음 조립해야 하므로 작업 시간이 길고 생산 원가가 높은 단점이 있다.   또한, 도 2에서와 같이 LED 어셈블리로서 사용하기 위해서는 별도로 제작한 기판을 사용하고 납땜 등을 통해 부착해야 하는 번거로움이 있다.   아울러, 기판 표면에 LED를 부착하여 LED 어셈블리를 제조하므로 LED 어셈블리가 대형화된다. However, this LED package has a disadvantage that the structure is complicated. In addition, each part has to be prepared separately and then assembled, resulting in long working hours and high production costs. In addition, in order to use as an LED assembly, as shown in Figure 2 there is a hassle to use a separately produced substrate and attach through soldering or the like. In addition, since the LED assembly is manufactured by attaching the LED to the substrate surface, the LED assembly is enlarged.

따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 금속 기판에 LED 패키지를 삽입하여 LED 어셈블리를 구현함으로써, LED 칩에서 발생하는 열을 용이하게 빼낼 수 있을 뿐만 아니라 제조 공정을 단순화하고 크기도 줄일 수 있는 LED 어셈블리를 제공하는 것이다. Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to insert the LED package on the metal substrate to implement the LED assembly, it is possible to easily remove the heat generated from the LED chip Rather, it provides LED assemblies that can simplify and reduce the manufacturing process.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일면에 오목부가 형성된 금속 기판, 상기 오목부를 비롯한 상기 금속 기판 일면에 제공된 절연층 및 상기 오목부를 비롯한 상기 절연층 바닥에 형성된 회로 패턴을 구비하는 기판부; 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되고 서로 이격된 한 쌍의 리드, 상기 리드와 전기적으로 연결된 LED 칩 및 상기 리드와 LED 칩을 봉지하는 투명한 패키지 본체를 구비하면서, 상기 기판부의 오목부에 삽입된 LED 패키지; 및 상기 LED 패키지를 상기 기판부에 결합시키는 결합수단을 포함하는 LED 어셈블리를 제공하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a substrate having a metal substrate having a recess formed on one surface thereof, an insulating layer provided on one surface of the metal substrate including the recessed portion, and a circuit pattern formed on the bottom of the insulating layer including the recessed portion. part; An LED package inserted into a recess of the substrate part having a pair of leads electrically connected to the circuit pattern and spaced from each other, an LED chip electrically connected to the leads, and a transparent package body encapsulating the leads and the LED chips; ; And a coupling means for coupling the LED package to the substrate.

본 발명의 LED 어셈블리에 있어서, 상기 결합수단은 상기 회로 패턴과 상기 리드를 각각 결합시키는 솔더인 것을 특징으로 한다. In the LED assembly of the present invention, the coupling means is characterized in that the solder to couple the circuit pattern and the lead, respectively.

본 발명의 LED 어셈블리에 있어서, 상기 결합수단은 상기 LED 패키지를 상기 오목부에 결합시키는 접착제인 것을 특징으로 한다. In the LED assembly of the present invention, the coupling means is an adhesive for coupling the LED package to the recess.

전술한 본 발명의 LED 어셈블리는 상기 LED 패키지를 덮도록 상기 기판부 일면에 부착된 확산판을 더 포함할 수 있다.  또한, LED 어셈블리는 상기 확산판과 상기 LED 패키지 사이에 제공된 투명 수지를 더 포함할 수 있다.  이때, 상기 투명 수지는 단파장 빛을 다파장 빛으로 변환시키는 형광물질을 함유하면 바람직하다.The LED assembly of the present invention may further include a diffusion plate attached to one surface of the substrate portion to cover the LED package. In addition, the LED assembly may further include a transparent resin provided between the diffusion plate and the LED package. In this case, the transparent resin preferably contains a fluorescent material for converting short wavelength light into multi-wavelength light.

본 발명의 LED 어셈블리에 있어서, 상기 오목부는 복수이며, 상기 LED 패키지는 상기 오목부와 동일한 수인 것을 특징으로 한다. In the LED assembly of the present invention, the concave portion is plural, and the LED package is characterized in that the same number as the concave portion.

본 발명의 LED 어셈블리에 있어서, 상기 LED 패키지의 리드는 상기 패키지 본체의 밑면에서 측벽으로 연장되고 상기 오목부 안의 회로 패턴은 상기 오목부의 내벽에 형성된 것을 특징으로 한다. In the LED assembly of the present invention, the lead of the LED package extends from the bottom of the package body to the side wall and the circuit pattern in the recess is characterized in that formed on the inner wall of the recess.

본 발명의 LED 어셈블리에 있어서, 상기 결합수단은 상기 LED 패키지를 덮도록 상기 기판부 일면에 부착된 확산판인 것을 특징으로 한다.  또한, LED 어셈블리상기 확산판과 상기 LED 패키지 사이에 제공된 투명 수지를 더 포함할 수 있다.  이 경우, 상기 투명 수지는 단파장 빛을 다파장 빛으로 변환시키는 형광물질을 함유하면 바람직하다.In the LED assembly of the present invention, the coupling means is characterized in that the diffusion plate attached to one surface of the substrate portion to cover the LED package. In addition, the LED assembly may further include a transparent resin provided between the diffusion plate and the LED package. In this case, it is preferable that the transparent resin contains a fluorescent substance for converting short wavelength light into multi wavelength light.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 3과 4를 참조하면, 도 3은 본 발명에 따른 LED 어셈블리(100)의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 LED 어셈블리(100)의 단면도이다. First, referring to FIGS. 3 and 4, FIG. 3 is an exploded perspective view of the LED assembly 100 according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the LED assembly 100 of FIG. 3.

LED 어셈블리(100)는 SMD 형태의 LED 패키지(110) 및 이 LED 패키지(110)를 수용하는 오목부(134)가 있는 기판부(130)를 포함한다. The LED assembly 100 includes an LED package 110 in the form of a SMD and a substrate portion 130 having a recess 134 for accommodating the LED package 110.

LED 패키지(110)는 한 쌍의 리드(112, 114), 이들과 전기적으로 연결된 LED 칩(116) 및 LED 칩(116)을 봉지하는 투명한 패키지 본체(120)를 포함한다.  LED 칩(116)은 리드(112)에 안착되어, 와이어(118)에 의해 리드(112, 114)와 전기적으로 연결된다.  이와 달리, LED 칩(116)은 솔더 범프에 의해 플립 칩 형태로 리드(112)에 장착될 수 있다.  리드(112, 114)는 전기전도성과 반사율이 우수한 판금으로 만들고, 패키지 본체(120)는 투명한 수지를 성형하여 만든다.  투명 수지는 자외선 흡수제 또는 단파장 빛을 다파장으로 변환시키는 형광 물질을 함유하면 바람직하다. The LED package 110 includes a pair of leads 112 and 114, an LED chip 116 electrically connected to them, and a transparent package body 120 encapsulating the LED chip 116. The LED chip 116 is seated in the lead 112 and is electrically connected to the leads 112 and 114 by the wire 118. Alternatively, the LED chip 116 may be mounted to the lead 112 in the form of a flip chip by solder bumps. The leads 112 and 114 are made of sheet metal having excellent electrical conductivity and reflectance, and the package body 120 is formed by molding transparent resin. It is preferable that a transparent resin contains a ultraviolet absorber or fluorescent substance which converts short wavelength light into multiple wavelengths.

기판부(130)는 오목부(134)가 있는 기판(132), 이 오목부(134)를 비롯한 기판(132)의 오목부(134) 쪽의 표면에 제공된 절연층(136) 및 이 절연층(136)의 표면 일부에 제공된 회로 패턴(138, 140)을 포함한다.  기판(132)은 열전도율이 좋은 구리 등의 금속으로 만들고, 절연층(136)은 기판(132)과 회로 패턴(138, 140) 사이의 전기 연결을 차단하도록 제공된다.  또, 오목부(134)는 LED 패키지(110)를 수용할 수 있도록 그와 동일한 크기를 갖는다. The substrate portion 130 includes a substrate 132 having a recess 134, an insulating layer 136 provided on the surface of the recess 134 side of the substrate 132 including the recess 134, and the insulating layer. Circuit patterns 138 and 140 provided on a portion of the surface of 136. The substrate 132 is made of a metal such as copper having good thermal conductivity, and the insulating layer 136 is provided to block an electrical connection between the substrate 132 and the circuit patterns 138 and 140. In addition, the recess 134 has the same size as that for accommodating the LED package 110.

바람직하게는, 솔더 페이스트를 이용하여 리드(112, 114)를 회로 패턴(138, 140)에 결합할 수 있다.  먼저, 솔더 페이스트를 회로 패턴(138, 140)에 바른 다음 LED 패키지(110)를 오목부에 삽입하여 리드(112, 114)를 회로 패턴(138, 140)과 맞닿게 한다.  이 상태에서 리플로우(reflow) 공정을 실시하여 솔더로 리드(112, 114)와 회로 패턴(138, 140)을 결합시키게 된다.  일반적인 리플로우 공정은 210 내지 260? 온도에서 대략 100초 동안 실시하며, 더 바람직하게는 240 내지 250?의 온도에서 대략 30초 동안 실시한다. Preferably, the leads 112 and 114 may be coupled to the circuit patterns 138 and 140 using solder paste. First, the solder paste is applied to the circuit patterns 138 and 140, and then the LED package 110 is inserted into the recess to bring the leads 112 and 114 into contact with the circuit patterns 138 and 140. In this state, a reflow process is performed to bond the leads 112 and 114 to the circuit patterns 138 and 140 with solder. Typical reflow process is 210 to 260? It is carried out at a temperature for approximately 100 seconds, more preferably at a temperature of 240 to 250 ℃ for about 30 seconds.

이와 달리, LED 패키지(110)를 오목부(134)에 삽입하기 전에 오목부(134) 안에 접착제를 발라 LED 패키지(110)를 기판부(130)에 결합시킬 수 있다.  구체적으로는 회로 패턴(138, 140)을 제외한 오목부(134)의 바닥에 접착제를 바르면, 접착제는 LED 패키지(110)를 오목부(134)에 강하게 결합시키면서 오목부(134) 바닥의 회로 패턴(138, 140)에 의한 단차를 없앨 수 있다. On the contrary, before inserting the LED package 110 into the recess 134, an adhesive may be applied to the recess 134 to couple the LED package 110 to the substrate 130. Specifically, when an adhesive is applied to the bottom of the recess 134 except for the circuit patterns 138 and 140, the adhesive strongly bonds the LED package 110 to the recess 134, and the circuit pattern at the bottom of the recess 134. The step by (138, 140) can be eliminated.

이와 같이 LED 패키지(110)를 기판부(130)에 결합하면, LED 칩(116)에서 발생한 빛은 하부의 리드(112, 114)와 오목부(134) 안의 절연층(136)에 의해 위쪽으로 반사되고, 열은 리드(112)와 절연층(136)을 지나 기판(132)으로 빠져나간다.  이와 같이, LED 패키지(110)를 기판부(130) 안에 매립함으로써 효과적인 방열 기능을 얻을 수 있다.  또한, LED 패키지(110)의 매립에 따른 실장 높이를 줄일 수 있어 전체 LED 어셈블리(100)의 크기를 줄일 수 있다. When the LED package 110 is coupled to the substrate unit 130 in this manner, the light generated from the LED chip 116 is upward by the lower leads 112 and 114 and the insulating layer 136 in the recess 134. Reflected, heat passes through the leads 112 and the insulating layer 136 to the substrate 132. As such, the LED package 110 may be embedded in the substrate 130 to obtain an effective heat dissipation function. In addition, the mounting height according to the embedding of the LED package 110 can be reduced, thereby reducing the size of the entire LED assembly 100.

이와 같이 LED 패키지(110)를 기판(130)에 삽입하여 결합한 구성에 덧붙여, 확산판(160)을 LED 패키지(110) 위에 덮을 수 있다.  확산판(160)은 투명한 접착제를 이용해 위의 구성에 결합할 수 있다.  이와 달리, 리벳, 나사 등의 다양한 체결 수단을 이용해 기판(132)에 결합할 수 도 있는데, LED 패키지(110)에서 방출되는 빛을 방해하지 않도록 체결 수단은 기판(132)의 가장자리에 제공된다. In this manner, the diffusion plate 160 may be covered on the LED package 110 in addition to the configuration in which the LED package 110 is inserted into and coupled to the substrate 130. The diffusion plate 160 may be coupled to the above configuration using a transparent adhesive. Alternatively, it may be coupled to the substrate 132 using a variety of fastening means, such as rivets, screws, fastening means is provided on the edge of the substrate 132 so as not to interfere with the light emitted from the LED package 110.

이렇게 하면, LED 칩(116)에서 발생한 빛을 위쪽으로 방출할 때 확산판(160)을 통해 균일하게 확산시킴으로써 균일한 조명을 제공할 수 있다. In this case, when the light generated by the LED chip 116 is emitted upward, the light may be uniformly diffused through the diffusion plate 160 to provide uniform illumination.

한편, 확산판(160)을 설치하는 경우, LED 패키지(110)의 높이와 기판 오목부(134)의 높이가 동일한 경우 전술한 솔더 또는 접착제 없이도 확산판(160)만으로 LED 패키지(110)를 오목부(134) 안에 고정할 수 있다. On the other hand, when the diffusion plate 160 is installed, when the height of the LED package 110 and the height of the substrate recess 134 is the same, the LED package 110 is concave only with the diffusion plate 160 without the above-described solder or adhesive. It can be fixed in the portion 134.

또한, 확산판(160) 아래에 투명 수지층(150)을 제공할 수 있다.  투명 수지층(150)을 제공하면 전술한 접착제 또는 체결 수단을 사용하지 않고도 확산판(160)을 LED 패키지(110)와 기판부(130)의 결합 구성에 효과적으로 부착할 수 있다.  이 경우, 투명 수지층(150)은 자외선 흡수제 또는 단파장 빛을 다파장으로 변환시키는 형광 물질을 함유하면 바람직하다. In addition, the transparent resin layer 150 may be provided under the diffusion plate 160. If the transparent resin layer 150 is provided, the diffusion plate 160 can be effectively attached to the coupling configuration of the LED package 110 and the substrate unit 130 without using the above-described adhesive or fastening means. In this case, the transparent resin layer 150 preferably contains a ultraviolet absorber or a fluorescent material for converting short wavelength light into multiple wavelengths.

이렇게 하면, 단파장 LED 칩을 사용하더라도 다파장 빛을 얻을 수 있는 장점이 있다. In this way, even if a short wavelength LED chip is used, there is an advantage that multi-wavelength light can be obtained.

도 5는 복수 개의 LED 패키지가 있는 LED 어셈블리의 단면도이다.  즉, 도 5의 LED 어셈블리(10)는 도 3과 4에 도시한 LED 어셈블리(100)와 동일한 형태의 다수의 LED 모듈(100A, 100B)을 포함할 수 있다.  각각의 LED 모듈(100A, 100B)은 전 술한 LED 어셈블리(100)와 실질적으로 동일한 구조이며, LED 모듈(100A)의 리드(114)와 연결된 회로패턴(140)은 LED 모듈(100B)의 리드(112)와 연결되어 LED 모듈(100A, 100B)은 서로 직렬 연결된다.  물론, 이들 LED 모듈(100A, 100B)은 병렬 연결할 수도 있다. 5 is a cross-sectional view of an LED assembly with a plurality of LED packages. That is, the LED assembly 10 of FIG. 5 may include a plurality of LED modules 100A and 100B having the same form as the LED assembly 100 shown in FIGS. 3 and 4. Each of the LED modules 100A and 100B has substantially the same structure as the LED assembly 100 described above, and the circuit pattern 140 connected to the lead 114 of the LED module 100A is connected to the lead of the LED module 100B. 112 and the LED modules 100A and 100B are connected to each other in series. Of course, these LED modules 100A and 100B may be connected in parallel.

이하 도 7 내지 9를 참조하여 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 제조 공정을 설명한다.  이들 도면에서, 도 7은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 기판부 제조 공정을 단계별로 보여주는 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 LED 패키지 제조 공정을 단계별로 보여주는 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 기판부와 LED 패키지 조립 공정을 단계별로 보여주는 단면도이다. Hereinafter, a manufacturing process of the LED assembly according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. In these drawings, Figure 7 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a substrate portion of the LED assembly according to the invention, Figure 8 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a LED package of the LED assembly according to the invention, Figure 9 Fig. 1 is a cross-sectional view showing a substrate portion and an LED package assembly process of the LED assembly according to the present invention step by step.

먼저, 도 7의 (a)에 도시한 것과 같이, 금속판을 준비하고 이 금속판에 오목부(134)를 형성하여 기판(132)을 형성한다. First, as shown in FIG. 7A, a metal plate is prepared, and a recess 134 is formed in the metal plate to form a substrate 132.

이어 도 7의 (b)에 도시한 것과 같이 오목부(134)를 비롯한 기판(132)의 표면에 절연층(136)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 7B, an insulating layer 136 is formed on the surface of the substrate 132 including the recess 134.

그런 다음 도 7의 (c)에 도시한 것과 같이 증착, 도금 또는 스크린 인쇄를 통해 회로 패턴(138, 140)을 형성한다.  회로 패턴(138, 140) 사이에는 미리 정해진 치수의 간격(139)을 유지한다.  이와 같이 하여 얻은 기판부(130)는 도 3의 기판부(130)와 동일한 형태이다. Then, as illustrated in FIG. 7C, circuit patterns 138 and 140 are formed through deposition, plating, or screen printing. A gap 139 of a predetermined dimension is maintained between the circuit patterns 138 and 140. The substrate portion 130 thus obtained has the same form as the substrate portion 130 of FIG. 3.

한편, 도 8의 (a)에 도시한 것과 같이 미리 정해진 간격을 갖는 한 쌍의 리드(112, 114)를 준비하고, 도 8의 (b)에 도시한 것과 같이 리드(112)에 LED 칩 (116)을 안착하고 와이어(118)를 통해 LED 칩(116)을 리드(112, 114)와 전기적으로 연결한다.  한편, LED 칩(112)은 리드(112)와는 솔더 범프에 의해 플립 칩 형태로 연결될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 8A, a pair of leads 112 and 114 having a predetermined interval are prepared, and as shown in FIG. 8B, an LED chip ( 116 is seated and electrically connects LED chip 116 with leads 112 and 114 via wire 118. Meanwhile, the LED chip 112 may be connected to the lead 112 in the form of a flip chip by solder bumps.

이어, 도 8의 (c)에 도시한 것과 같이 투명한 수지로 패키지 본체(120)를 성형한 다음 절단선(LT)을 따라 리드(112, 114)를 절단하여 도 8의 (d)의 LED 패키지(110)를 얻는다.  이 LED 패키지(110)는 도 3의 LED 패키지(110)와 동일한 형태이다. Subsequently, as shown in FIG. 8C, the package body 120 is formed of a transparent resin, and then the leads 112 and 114 are cut along the cutting line L T , thereby cutting the LED of FIG. 8D. Obtain package 110. This LED package 110 is the same form as the LED package 110 of FIG.

이와 같이 개별적으로 얻은 LED 패키지(110)와 기판부(130)를 도 9의 공정에 따라 하나로 조립한다. The LED package 110 and the substrate unit 130 obtained as described above are assembled into one according to the process of FIG.

먼저, 도 9의 (a)에 도시한 것과 같이, 목부(134) 바닥에 위치한 회로 패턴(138, 140)의 일부에 솔더 페이스트(141)를 바른 다음 LED 패키지(110)의 리드(112, 114)가 각각 회로 패턴(138, 140)과 접촉하도록 LED 패키지(110)를 화살표(A) 방향으로 오목부(134) 안에 끼워 넣는다.  그런 다음 리플로우 공정을 통해 리드(112, 114)와 회로 패턴(138, 140)을 결합시켜 LED 패키지(110)를 오목부(134) 안에 고정한다.  일반적인 리플로우 공정은 210 내지 260? 온도에서 대략 100초 동안 실시하며, 더 바람직하게는 240 내지 250?의 온도에서 대략 30초 동안 실시한다.  이와 달리, 접착제를 회로 패턴(138, 140)을 제외한 영역에 바른 다음 LED 패키지(110)를 오목부(134)에 삽입하여 LED 패키지(110)와 기판부(130)를 결합시킬 수도 있다. First, as shown in FIG. 9A, the solder paste 141 is applied to a part of the circuit patterns 138 and 140 located at the bottom of the neck 134, and then the leads 112 and 114 of the LED package 110 are applied. The LED package 110 is inserted into the recess 134 in the direction of the arrow A so that) may contact the circuit patterns 138 and 140, respectively. Then, the leads 112 and 114 and the circuit patterns 138 and 140 are coupled through the reflow process to fix the LED package 110 to the recess 134. Typical reflow process is 210 to 260? It is carried out at a temperature for approximately 100 seconds, more preferably at a temperature of 240 to 250 ℃ for about 30 seconds. Alternatively, the adhesive may be applied to regions other than the circuit patterns 138 and 140, and then the LED package 110 may be inserted into the recess 134 to couple the LED package 110 to the substrate 130.

이어 도 8의 (b)에 도시한 것과 같이 투명 수지 필름(150)과 확산판(160)을 각각 화살표(A) 방향으로 LED 패키지(110)와 기판부(130)의 결합 구성에 부착하여, 도 8의 (c)에 도시한 것과 같은 LED 어셈블리(100)를 얻는다.  이 LED 어셈블리(100)는 도 3과 4의 LED 어셈블리(100)와 동일한 형태이다.  즉 수지 필름(150)은 도 3과 4의 수지층(150)이 된다.  한편, 이와 달리, 투명 수지를 LED 패키지(110)와 기판부(130)의 결합 구성의 표면에 바른 다음 확산판(160)을 그 위에 부착할 수도 있다.  어느 경우이건, 수지 필름 또는 투명 수지는 자외선 흡수제 또는 단파장 빛을 다파장으로 변환시키는 형광 물질을 함유하면 바람직하다. Subsequently, as shown in FIG. 8B, the transparent resin film 150 and the diffusion plate 160 are attached to the combined configuration of the LED package 110 and the substrate unit 130 in the direction of an arrow A, respectively. An LED assembly 100 as shown in FIG. 8C is obtained. This LED assembly 100 has the same shape as the LED assembly 100 of FIGS. 3 and 4. That is, the resin film 150 becomes the resin layer 150 of FIGS. 3 and 4. On the other hand, alternatively, the transparent resin may be applied to the surface of the combined configuration of the LED package 110 and the substrate portion 130, and then the diffusion plate 160 may be attached thereon. In either case, the resin film or the transparent resin preferably contains a ultraviolet absorber or a fluorescent substance for converting short wavelength light into multiple wavelengths.

한편, 전술한 공정을 약간만 변형하면 도 5의 LED 어셈블리(10)를 얻을 수 있다.  즉 기판에 다수의 오목부를 형성하고 각각의 오목부에 절연층과 패턴을 도 5의 형태로 형성한 다음 도 8의 공정으로 얻은 다수의 LED 패키지를 삽입하는 것을 비롯한 도 8의 공정을 수행하면 도 5의 LED 어셈블리(10)를 제조할 수 있다. On the other hand, a slight modification of the above-described process can obtain the LED assembly 10 of FIG. That is, the process of FIG. 8 including forming a plurality of recesses in a substrate, forming an insulating layer and a pattern in each recess in the form of FIG. 5, and then inserting a plurality of LED packages obtained by the process of FIG. 8 is performed. The LED assembly 10 of 5 can be manufactured.

이하 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 대량 제조 공정에 대해 설명한다.  한편, 도 10은 본 발명에 따른 LED 어셈블리의 대량의 LED 패키지 제조 공정의 일부 단계를 보여주는 단면도이다. Hereinafter, a mass manufacturing process of the LED assembly according to the present invention will be described with reference to FIG. 10. On the other hand, Figure 10 is a cross-sectional view showing some steps of the bulk LED package manufacturing process of the LED assembly according to the present invention.

즉 도 10의 (a)에 도시한 것과 같이 다수의 리드(112, 114) 쌍을 갖는 프레임 시트(111)를 준비한 다음 각각의 리드(112)에 LED 칩(116)을 장착하고 와이어(118)로 리드(112, 114)에 전기적으로 연결한다.  한편, 도 10(a)에서 H는 프레임 시트(111)의 안치 및 고정을 위한 가이드 구멍이고, LT는 수지 성형 작업에 후속하는 절단 작업을 위한 절단선이다. That is, as shown in FIG. 10A, a frame sheet 111 having a plurality of lead 112 and 114 pairs is prepared, and then, the LED chip 116 is mounted on each lead 112, and the wire 118 is provided. Electrical connections to the furnace leads 112 and 114. Meanwhile, in FIG. 10A, H is a guide hole for placing and fixing the frame sheet 111, and L T is a cutting line for a cutting operation subsequent to the resin molding operation.

이어 도 10의 (b)에 도시한 것과 같이 수지를 성형하여 봉지체(120)를 형성한다.  이어 절단선(LT)에 따라 절단하면 도 3과 4에서와 같은 LED 패키지(110)를 얻게 되고, 절단된 봉지체(120)는 도 3과 4의 패키지 본체(120)가 된다. Subsequently, as shown in FIG. 10B, the resin is molded to form the encapsulation body 120. Subsequently, cutting along the cutting line L T results in the LED package 110 as shown in FIGS. 3 and 4, and the cut encapsulation body 120 becomes the package body 120 of FIGS. 3 and 4.

이와 같이 하면 다수의 LED 패키지(110)를 단일 작업을 통해 얻을 수 있다.  이렇게 얻은 LED 패키지(110)를 각각 하나의 오목부를 갖는 기판부에 삽입하여 도 3과 4의 LED 어셈블리(100)를 제조할 수 있고, 또한 전술한 바와 같이 다수의 오목부가 형성된 기판부에 삽입하면 도 6에 도시한 것과 같은 LED 어셈블리(10)를 얻을 수도 있다. In this way, a plurality of LED packages 110 can be obtained through a single operation. The LED package 110 thus obtained may be inserted into a substrate having one recess, thereby manufacturing the LED assembly 100 of FIGS. 3 and 4, and as described above, the LED package 110 may be inserted into a substrate having a plurality of recesses. It is also possible to obtain the LED assembly 10 as shown in FIG.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 금속 기판에 LED 패키지를 삽입하여 LED 어셈블리를 구현함으로써, LED 칩에서 발생하는 열을 용이하게 빼낼 수 있을 뿐만 아니라 LED 어셈블리의 크기도 줄일 수 있다.  또, 기판의 오목부가 LED 칩에서 발생하는 빛을 위쪽으로 반사하는 반사 컵 기능을 수행하므로 전체적인 구성이 단순해진다.  아울러, 투명 수지층을 개재하여 LED 패키지와 기판부 표면에 확산판을 설치하면 LED 칩에서 발생한 빛을 균일하게 위쪽으로 방출할 수 있다.  이때, 투명 수지층에 자외선 흡수제 또는 단파장 빛을 다파장으로 변환시키는 형광 물질 을 함유시키면 단파장 LED 칩을 사용하여도 다파장 광을 얻을 수 있다. According to the present invention as described above, by inserting the LED package on the metal substrate to implement the LED assembly, not only can easily remove the heat generated from the LED chip, but also can reduce the size of the LED assembly. In addition, the concave portion of the substrate functions as a reflection cup for reflecting light generated from the LED chip upwards, thereby simplifying the overall configuration. In addition, when the diffusion plate is installed on the surface of the LED package and the substrate portion through the transparent resin layer, light generated from the LED chip may be uniformly emitted upward. In this case, if the transparent resin layer contains a ultraviolet absorber or a fluorescent material for converting short wavelength light into multiple wavelengths, multi-wavelength light can be obtained even using a short wavelength LED chip.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and variations can be made.

Claims (11)

일면에 오목부가 형성된 금속 기판, 상기 오목부를 비롯한 상기 금속 기판 일면에 제공된 절연층 및 상기 오목부를 비롯한 상기 절연층 바닥에 형성된 회로 패턴을 구비하는 기판부; A substrate portion having a metal substrate having a recess formed on one surface thereof, an insulating layer provided on one surface of the metal substrate including the recess portion, and a circuit pattern formed on the bottom of the insulating layer including the recess portion; 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결되고 서로 이격된 한 쌍의 리드, 상기 리드와 전기적으로 연결된 LED 칩 및 상기 리드와 LED 칩을 봉지하는 투명한 패키지 본체를 구비하면서, 상기 기판부의 오목부에 삽입된 LED 패키지; 및 An LED package inserted into a recess of the substrate part having a pair of leads electrically connected to the circuit pattern and spaced from each other, an LED chip electrically connected to the leads, and a transparent package body encapsulating the leads and the LED chips; ; And 상기 LED 패키지를 상기 기판부에 결합시키는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. LED assembly comprising a coupling means for coupling the LED package to the substrate portion. 제1항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 회로 패턴과 상기 리드를 각각 결합시키는 솔더인 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly of claim 1, wherein the coupling unit is a solder to couple the circuit pattern and the lead, respectively. 제1항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 LED 패키지를 상기 오목부에 결합시키는 접착제인 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly according to claim 1, wherein the coupling means is an adhesive for coupling the LED package to the recess. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 LED 패키지를 덮도록 상기 기판부 일면에 부착된 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly of claim 2 or 3, further comprising a diffusion plate attached to one surface of the substrate to cover the LED package. 제4항에 있어서, 상기 확산판과 상기 LED 패키지 사이에 제공된 투명 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly of claim 4, further comprising a transparent resin provided between the diffusion plate and the LED package. 제5항에 있어서, 상기 투명 수지는 단파장 빛을 다파장 빛으로 변환시키는 형광물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리.6. The LED assembly of claim 5, wherein the transparent resin contains a fluorescent material that converts short wavelength light into multi wavelength light. 제1항에 있어서, 상기 오목부는 복수이며, 상기 LED 패키지는 상기 오목부와 동일한 수인 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly according to claim 1, wherein the recessed portion is plural and the LED package is the same number as the recessed portion. 제1항에 있어서, 상기 LED 패키지의 리드는 상기 패키지 본체의 밑면에서 측벽으로 연장되고 상기 오목부 안의 회로 패턴은 상기 오목부의 내벽에 형성된 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly of claim 1, wherein the lead of the LED package extends from the bottom of the package body to the side wall and a circuit pattern in the recess is formed on the inner wall of the recess. 제1항에 있어서, 상기 결합수단은 상기 LED 패키지를 덮도록 상기 기판부 일면에 부착된 확산판인 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. The LED assembly of claim 1, wherein the coupling unit is a diffusion plate attached to one surface of the substrate to cover the LED package. 제9항에 있어서, 상기 확산판과 상기 LED 패키지 사이에 제공된 투명 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리. 10. The LED assembly of claim 9, further comprising a transparent resin provided between the diffuser plate and the LED package. 제10항에 있어서, 상기 투명 수지는 단파장 빛을 다파장 빛으로 변환시키는 형광물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 LED 어셈블리.The LED assembly of claim 10, wherein the transparent resin contains a fluorescent material that converts short wavelength light into multi-wavelength light.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8610146B2 (en) * 2008-08-05 2013-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode package and method of manufacturing the same
CN103855279A (en) * 2014-01-26 2014-06-11 上海瑞丰光电子有限公司 LED packaging method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233831A (en) 1998-02-17 1999-08-27 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting diode and its forming method
JP2003037293A (en) 2001-07-25 2003-02-07 Nichia Chem Ind Ltd Chip component type light-emitting element and manufacturing method therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233831A (en) 1998-02-17 1999-08-27 Nichia Chem Ind Ltd Light emitting diode and its forming method
JP2003037293A (en) 2001-07-25 2003-02-07 Nichia Chem Ind Ltd Chip component type light-emitting element and manufacturing method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8610146B2 (en) * 2008-08-05 2013-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode package and method of manufacturing the same
CN103855279A (en) * 2014-01-26 2014-06-11 上海瑞丰光电子有限公司 LED packaging method

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