KR100713180B1 - 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 보다 얇은 두께의 백라이트 모듈에 적용할 수 있고, 복수개의 발광 다이오드를 하나로 통합하여 부품의 개수를 줄이고 실장 작업을 간소화할 수 있으며, 색재현성을 높일 수 있도록 된 측면 발광형 발광 다이오드 패키지를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 복수개의 LED 칩과, 상기 각 LED 칩이 전기적으로 연결되는 리드프레임, 상기 LED 칩이 실장된 리드프레임에 캐스팅되어 외형을 이루는 몰딩부를 포함하는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지를 제공한다.

LED 칩, 리드프레임, 몰딩부, 에폭시 수지, 캐스팅

Description

측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법{Sideview LED package and Method for manufacturing thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드 패키지의 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드패키지의 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 발광다이오드 패키지 11,12,13 : LED 칩

14 : 리드프레임 15 : 몰딩부

본 발명은 측면 발광형 발광 다이오드에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 소형 LCD의 백라이트 모듈에 들어가는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시키는 소자로, 그 활용 분야에 따라서 발광 다이오드의 외관 형태가 달라지게 된다.

핸드폰이나 PDA 등의 전자 통신기기에 사용되는 소형 디스플레이용 백라이트 모듈에는 측면발광형의 발광 다이오드가 일반적으로 사용된다. 상기 측면형 발광 다이오드는 도광판의 측면에서 빛을 제공하는 구조로 발광 다이오드를 도광판의 전면에 설치하는 구조에 비하여 백라이트 모듈의 두께를 줄일 수 있다.

최근들어 고급스럽고 발전된 핸드폰이나 PDA 등 전자 통신기기의 수요가 늘어남에 따라 점차적으로 기기의 두께가 얇아지고 이에 기기내에 장착되는 소형 디스플레이의 두께가 줄어들고 있다. 따라서 디스플레이에 들어가는 도광판 및 광원인 발광 다이오드의 박형화가 절실히 요구되고 있다.

현재 백라이트용 도광판의 박형화를 위해서는 도광판의 광원으로 적용되는 측면 발광 다이오드의 두께를 줄여야 하나, 종래의 측면 발광형 발광 다이오드는 얇은 두께로 제작하는 데 한계가 있다.

즉, 종래의 측면 발광형 발광 다이오드 패키지는 플라스틱 사출물로 둘러싸여진 리드 프레임에 발광 다이오드 칩을 실장하고 와이어 본딩 후 상기 리드 프레임을 둘러싸는 사출물에 내에 에폭시 등을 주입한 구조로, 일정 크기 이하로는 성형이 어려운 단점이 있다.

또한, 종래의 구조는 원하는 밝기를 확보하기 위해 다수개의 발광 다이오드가 사용되는 데, 다수개의 발광 다이오드를 일일이 기판 상에 실장해야 하므로 작 업이 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 보다 얇은 두께의 백라이트 모듈에 적용할 수 있는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 복수개의 발광 다이오드를 하나로 통합하여 부품의 개수를 줄이고 실장 작업을 간소화할 수 있도록 된 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공함에 또다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 색재현성을 높일 수 있도록 된 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 발광다이오드 칩과, 상기 각 발광다이오드 칩이 전기적으로 연결되는 리드프레임, 상기 발광다이오드 칩(이하 LED 칩 이라고 칭한다)이 실장된 리드프레임에 캐스팅(casting)되어 외형을 이루는 몰딩부를 포함한다.

여기서 상기 몰딩부는 에폭시 수지나 실리콘계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 사용 목적, 사용 환경, 제품의 특성에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

또한, 상기 몰딩부는 투명한 재질 또는 반투명한 재질로 이루어질 수 있다.

이에 따라 상기 액상의 수지가 직접 칩이 실장된 리드프레임에 패키징되어 몰딩부를 이루고 이 몰딩부 자체가 발광 다이오드 패키지의 외형을 이루게 되어 패키지의 크기를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 상기 몰딩부는 복수개의 LED 칩을 감싸면서 외측면에 각 리드프레임이 간격을 두고 배치된 직육면체 형태로 이루어진다.

상기 발광 다이오드 패키지는 상기 몰딩부 내에 적어도 2개 이상의 LED 칩이 실장될 수 있으며, 바람직하게는 3개 이상의 발광 다이오드 칩이 실장된다.

상기 LED 칩은 백색의 빛을 발산하는 백색 LED 칩으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 LED 칩은 적색 또는 청색 또는 녹색의 빛을 발산하는 적색 LED 칩, 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩 또는 이들의 조합일 수 일 수 있다.

이와같이 하나의 발광 다이오드 패키지 내에 여러개의 LED 칩이 실장됨으로서 백라이트 모듈에 있어서 여러개의 칩을 개별적으로 설치해야 하는 수고를 덜 수 있게 되는 것이다.

한편, 발광 다이오드 패키지의 제조를 위한 본 발명의 제조방법은, 리드프레임에 LED 칩을 다이본딩하는 단계, LED 칩과 리드프레임을 금선으로 연결하는 와이어 본딩 단계, LED 칩이 실장된 복수개의 리드프레임에 액상 수지를 캐스팅하여 몰딩부를 형성하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드 패키지의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 발광 다이오드 패키지의 정면도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예의 발광 다이오드 패키지(10)는 간격을 두고 배열되는 적색 LED 칩(11) 청색 LED 칩(12) 및 녹색 LED 칩(13)과, 상기 각 LED 칩(11,12,13)이 다이본딩되고 금선에 의해 전기적으로 연결되는 리드프레임(14), 상기 LED 칩을 감싸고 측면으로 상기 리드프레임(14)이 위치하도록 에폭시로 캐스팅되어 외형을 이루는 몰딩부(15)를 포함한다.

이에 에폭시가 주입될 별도의 사출물을 리드프레임(14)에 설치하지 않고 에폭시를 바로 캐스팅공정을 통해 몰딩부(15)로 형성하여 세 개의 LED 칩(11,12,13)과 각 리드프레임(14)을 지지하는 외형 구조물을 이루게 되는 것이다.

본 실시예에서는 3개의 LED 칩(11,12,13)이 하나의 패키지(10) 내에 실장되나 이에 한정되지 않으며 더 많은 개수의 LED 칩이 하나의 패키지(10) 내에 실장될 수 있다.

상기 패키지(10)의 형태를 살펴보면, 외형을 이루는 몰딩부(15)는 에폭시수지가 각 LED 칩(11,12,13)과 리드프레임(14)을 감싸 전체적으로 직육면체 형태를 이루고, 내부에는 3개의 LED 칩이 간격을 두고 배치되며, 그 일측면으로 3개의 LED 칩에 연결되는 6개의 리드프레임(14)이 간격을 두고 배치되어 외부로 노출된 구조로 되어 있다.

이와같이 직접 에폭시수지를 캐스팅하여 LED 칩(11,12,13)과 리드프레임(14) 상에 몰딩시킴으로서 패키지(10)의 전체 높이를 최소화할 수 있게 되는 것이다.

여기서 본 실시예에 따른 상기 발광 다이오드 패키지(10)의 제조과정을 살펴 보면, 상기 리드 프레임(14) 상에 460~475nm 파장 범위의 청색 LED 칩(12)과 515~540nm 파장 범위의 녹색 LED 칩(13) 그리고 615~630nm 파장 범위의 적색 LED 칩(11)을 각각 다이 본딩한 후 각 LED 칩이 본딩된 칩마운트를 금선으로 리드 프레임(14)에 연결한다.

그리고 배열된 각 LED 칩(11,12,13)과 리드프레임(14) 상에 에폭시 수지를 직접 캐스팅하고 이를 경화시켜 직육면체 형태의 몰딩부(15)를 형성함으로서 삼원색(적색, 녹색, 청색)의 LED 칩이 구비된 측면 발광형 발광 다이오드 패키지(10)를 제조할 수 있게 된다.

상기 발광 다이오드 패키지(10)는 리드프레임(14)이 6개로 이루어져 각각의 LED 칩의 개별 구동이 가능하며, 청색, 적색, 녹색의 삼원색을 사용하여 백색을 구성함으로서 LCD의 색재현성을 향상시킬 수 있다.

그리고 상기와같이 캐스팅 방식에 의해 LED 칩(11,12,13)과 리드프레임(14)에 대한 에폭시 수지 패키징이 진행됨에 따라 측면 발광형 발광 다이오드 패키지(10)의 높이를 0.4mm 이하로도 제조할 수 있게 된다.

또한, 하나의 측면 발광형 발광 다이오드 패키지(10) 상에 3개 이상의 LED 칩이 실장됨에 따라, 각각의 LED 칩을 패키지(10)하여 LCD의 백라이트 모듈에 개별적으로 실장하는 번거로움을 줄일 수 있게 된다.

여기서 상기 각 칩은 요구되는 조건에 따라 350~700nm 파장 범위의 칩을 사용할 수 있다.

한편, 상기 3개의 LED 칩은 삼원색의 LED 칩 이외에 백색의 빛을 발산하는 백색 LED 칩으로 이루어질 수 있다.

이 경우 백색광을 얻기 위한 YAG나 Si계열의 Yellow 형광체(phosphor)를 460~475nm 파장 범위의 청색 발광 다이오드 위에 도포하거나, 형광체를 에폭시에 일정 비율로 섞은 후 형광체가 혼합된 에폭시를 상기 칩이 실장된 리드프레임에 캐스팅방식으로 성형하여 몰딩부를 형성하여 백색광을 발산하는 발광 다이오드 패키지를 제조할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 측면 발광형 발광 다이오드는 하나의 발광 다이오드 캐키지 상에 3개 이상의 LED 칩이 실장되어 한번의 작업으로 여러개의 LED 칩을 LCD 백라이트 모듈에 설치할 수 있게 된다. 이에 따라 각각의 LED 칩을 LCD 백라이트 모듈상에 개별적으로 실장되는 수고를 덜고 작업량을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 청색, 녹색, 적색의 LED 칩을 하나의 측면 발광형 발광 다이오드 패키지에 실장하여 백색의 구현함으로 LCD의 색 재현성을 향상시킬 수 있다.

또한, 캐스팅 방식으로 수지를 몰딩시켜 패키지의 외형을 형성하도록 함으로서 높이가 0.4mm 이하인 초박형 발광 다이오드 패키지를 제조할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 복수개의 LED 칩과,

   상기 각 LED 칩이 전기적으로 연결되는 리드프레임,

   상기 LED 칩이 실장된 리드프레임에 캐스팅되어 외형을 이루는 몰딩부

   를 포함하는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰딩부는 에폭시 수지 또는 실리콘계 수지 또는 폴리이미드계 수지로 이루어지는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰딩부는 간격을 두고 배치되는 복수개의 LED 칩을 감싸면서 외측면에 각 리드프레임이 간격을 두고 배치된 직육면체 형태인 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED 칩은 백색 LED 칩으로 이루어지는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED 칩은 적색 LED 칩 또는 청색 LED 칩 또는 녹색 LED 칩을 포함하는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.
6. 리드프레임에 LED 칩을 다이본딩하고 전기적으로 연결하는 단계,

   LED 칩이 실장된 복수개의 리드프레임에 액상 수지를 캐스팅하여 외형을 이루는 몰딩부를 형성하는 단계

   를 포함하는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED 칩은 적색 LED 칩 및 청색 LED 칩 및 녹색 LED 칩을 포함하는 측면 발광형 발광 다이오드 패키지.

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