KR100715722B1

KR100715722B1 - Ｌｅｄ패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그와 이를 이용한메탈홀더 성형방법

Info

Publication number: KR100715722B1
Application number: KR1020060020653A
Authority: KR
Inventors: 서주환
Original assignee: 서주환
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-05-08

Abstract

본 발명은 메탈홀더가 적용되는 LED패키지에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 메탈플레이트를 가압시 그 메탈플레이트에 균일한 가압력이 가해지도록 하여, 핀과 LED칩이 결합되는 메탈홀더를 자동화 공정을 통해 성형시 그 성형이 정교하게 이루어지면서 대량 생산의 효율성을 높일 수 있도록 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그와 이를 이용한 메탈홀더 성형방법을 제공한다.

LED패키지, 프레스 금형, 메탈홀더, 프레스 금형기

Description

ＬＥＤ패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그와 이를 이용한 메탈홀더 성형방법{Metal holder shooting out method that use molding machine and jig of Ligth Emitting Diode package and this}

도 1은 종래 LED패키지의 메탈홀더에 대한 구조를 보인 사시도.

도 2는 종래 도 1의 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금형지그의 구조를 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예로 메탈홀더의 성형전 상태를 보인 프레스 금형기 레이아웃의 측면 개략도.

도 5는 본 발명의 실시예로 메탈홀더의 성형이 진행되는 상태를 보인 프레스 금형기 레이아웃의 측면 개략도.

도 6은 본 발명의 실시예로 메탈홀더를 성형시 금형지그의 가압력 분산상태를 보인 평면 개략도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100; 메탈홀더 1 ; 플랜지부

2 ; 홈부 3 ; 핀 결합홀

10; 판상의 플레이트 11; 성형홀

12; 위치설정홀 13; 압력분산부

21; 가압부 22; 금형부

23; 성형하 PUNCH/취출 PUNCH

본 발명은 메탈홀더(Metal Holder)가 적용되는 엘이디 패키지(LED Package)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핀(리드프레임)과 LED칩이 결합되는 메탈홀더를 자동화 공정을 통해 성형이 정교하게 이루어지면서 대량 생산의 효율성을 높이도록 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그와 이를 이용한 메탈홀더 성형방법에 관한 것이다.

반도체 산업의 발전과 더불어 LCD(액정표시장치) 및 LED패키지(발광소자) 산업이 유망산업으로 각광받고 있고, 이에 따른 생산설비 및 투자가 확대되고 있는 실정이다.

국내 LED패키지를 생산하는 대부분의 설비는 수입에 의존하고 있어 설비의 구입비용 상승과 양산품의 생산기간이 길어지는 문제가 있으며, 종래 LED패키지의 제조공정은 몇 가지로 나뉘어진다.

즉, LED패키지를 리드 프레임(Lead Frame)(또는 PCB)에 부착하는 칩 본딩(Chip Bonding) 공정, 칩 본딩이 완료되면 칩과 리드를 와이어로 연결하는 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정, 패키지 성형방법에 따라 몰드 프레스를 사용하여 충분한 압력과 열로 패키지를 형성하는 트랜스퍼 몰딩방식, 일정한 모양의 용기(LED 공정에서는 몰드 컵이라 지칭함)에 경화성 수지를 부어 패키지를 형성하는 캐스팅 몰딩방식으로 나뉘는 몰딩(Molding) 공정, 그리고 패키지 리드를 커팅하는 트리밍(또는 절단) 공정으로 대별된다.

그러나, 상기와 같은 공정을 통하여 LED패키지를 제조함으로써 생산 기간이 길어지고, 생산 기간을 단축시키기 위해서는 대형의 고가 장비를 사용해야 했다.

이에 종래에는 메탈홀더를 프레스 성형한 후 이에 핀과 LED칩이 결합되도록 하는 간단한 공정으로 LED패키지를 구성하는 새로운 방식이 개시되었다.

즉, 상기 메탈홀더는 첨부된 도 1,2에서와 같이, 실버(Ag), 니켈과 같은 메탈플레이트로 베이스를 구성한 것으로, 상기 메탈플레이트를 프레스 성형시 메탈홀더(100)의 하측단에는 플랜지부(1)가 마련되고, 상측에는 둘레면이 경사각을 이루는 홈부(2)가 마련되며, 상기 홈부(2)에는 하측으로 관통되어 하나 또는 하나 이상의 핀이 끼움 결합될 수 있는 홀(3)이 형성된 구조를 이루고, 상기 홈부(2)에는 경우에 따라 별도의 칩안착홈부(4)가 마련되도록 하였다.

이때, 상기와 같은 메탈홀더(100)는 도시하지 않았지만 프레스금형기에 의해 성형되어 그 대량생산이 이루어지도록 하였다.

그러나, 종래의 프레스금형기에는 메탈플레이트로 가해지는 가압력을 균등하게 분해하기 위한 수단이 부가되어 있지 않은 관계로, 메탈플레이트를 통한 메탈홀더 프레스 성형시 불량품이 많이 발생하는 단점이 있다.

즉, 종래에는 메탈플레이트로부터 추출되는 다수의 메탈홀더(100)를 가압부 로 가압할 때, 상기 메탈홀더(100)를 고정하는 지그가 구비되어 있지만, 상기 메탈홀더(100)에 가해지는 가압력을 균등하게 분산시키는 기능은 전혀 없는 관계로, 상기 메탈플레이트를 가압하여 플랜지부(1)와 홈부(2)(및/또는 칩홈부(4))가 마련되는 메탈홀더(100)를 성형시 메탈플레이트의 가압위치에 균등한 가압력이 가해지지 않고 일측으로 가압력이 쏠리면서 메탈홀더(100) 및, 메탈홀더(100)의 하측에 마련된 플랜지부(1)의 두께가 균일하게 나타나지 않거나, 또는 홈부(2)의 둘레면에 마련된 경사각이 균일하게 나타나지 않는 등, 프레스 금형으로 메탈홀더(100)를 대량 생산할 때 불량율도 많이 발생할 수 밖에 없는 구조적인 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 메탈플레이트를 가압하여 메탈홀더를 성형시 그 메탈플레이트의 가압위치에 균일한 가압력이 가해지도록 하면서, 메탈홀더의 프레스 성형시의 불량율을 최소화하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그와 이를 이용한 메탈홀더 성형방법을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 메탈홀더 성형용 금형지그는, 프레스 금형기의 가압력을 이용하여 메탈홀더를 프레스 성형시 그 메탈홀더의 성형을 지지하는 지그를 판상의 플레이트로 구성하되, 상기 금형지그에는 메탈홀더의 프레스성형을 위한 성형홀과 위치설정홀(PILOT HOLE), 그리고 상기 성형홀의 주변에는 메탈홀더 전체에 균일한 가압력이 가해지도록 가압력을 분산하는 압력분산부를 천공하여 구 성함을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 판상의 플레이트는 강철판 또는 스테인레스판 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 성형홀은 원형으로 천공되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 성형홀은 각형으로 천공되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 압력분산부는 성형홀의 외곽선과 소정의 이격거리를 유지한 상태에서 근접되게 구성하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 압력분산부는 판상의 플레이트에서 천공되는 나선형의 장공을 다수 배열한 구조인 것을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 압력분산부는 판상의 플레이트에서 천공되는 원형홀을 다수 배열한 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레스 금형기에 의한 메탈홀더의 성형방법은,

판상의 플레이트로 이루어진 금형지그에 성형홀과 위치설정홀, 그리고 압력분산부를 천공하는 제 1 단계;

상기의 금형지그를 프레스금형에 고정하는 제 2 단계;

상기 금형지그를 이송시켜 그 위치로 메탈플레이트를 위치시킨 후 그 메탈플레이트를 가압하여 플랜지부와 홈부(또는 칩홈부), 그리고 핀 결합홀이 마련되는 메탈홀더를 성형하는 제 3 단계; 및,

상기 프레스성형된 메탈홀더의 외곽 주변을 마감처리하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 제 3 단계에 있어, 메탈플레이트를 가압시 그 가압력은 금형지그에 의해 성형되는 메탈홀더 전체에 고르게 분산되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금형지그의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 메탈홀더의 프레스전 상태를 보인 프레스 금형기 레이아웃(LAY-OUT)의 측면 개략도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 메탈홀더의 성형이 진행되는 상태를 보인 프레스 금형기 레이아웃의 측면 개략도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 메탈홀더의 프레스 성형시 금형지그의 가압력 분산상태를 보인 평면 개략도 이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예인 메탈홀더 성형용 금형지그는 강철판 또는 스테인레스판으로 이루어진 판상의 플레이트(10)에 성형홀(11), 위치설정홀(12), 그리고 압력분산부(13)를 구성한 것이다.

상기 성형홀(11)은 프레스 금형기의 가압동작시 메탈플레이트(M)로부터 추출되는 원형 또는 각형의 메탈홀더(100) 추출이 가능하도록 하는 홀로서, 이는 메탈플레이트(M)로부터 추출되는 원형 또는 각형의 메탈홀더(100)에 대응되는 원형 또는 각형으로 그 천공이 이루어지도록 구성된다.

상기 위치설정홀(12)은 판상의 플레이트(10)가 프레스 금형기에 고정될 수 있도록 구성된다.

상기 압력분산부(13)는 상기 성형홀(11)의 주변에 천공되는 것으로, 상기 메탈플레이트(M)로부터 추출된 메탈홀더(100) 전체에 균일한 가압력이 가해지도록 가압력을 분산하며, 이를 위해 상기 성형홀(11)의 외곽선과 소정의 이격거리를 유지한 상태에서 근접되게 구성되고, 그 형상은 나선형의 장공 또는 원형홀 중 어느 하나로 구성된다.

이때, 상기 판상의 플레이트(10)로 이루어진 금형지그를 적용하여 플랜지부(1)와 홈부(2)(및/또는 칩홈부(4)), 그리고 핀 결합홀(3)이 마련되는 메탈홀더(100)를 프레스 성형하기 위한 프레스 금형기는 통상적인 것으로, 이는 도 4,5의 개략도에서와 같이 메탈홀더(100)로 성형되기 위한 메탈플레이트(M)가 이송시 그 이송되는 메탈플레이트(M)의 상면을 가압하는 가압부(21) 및, 금형지그를 이루는 판상의 플레이트(10) 저면에 위치하는 금형부(22), 그리고 상기 금형부(22)에 의해 성형된 메탈홀더(100)를 펀칭(PUNCH)하고 추출하는 성형하 PUNCH/취출PUNCH(23) 등을 포함하며, 기타 프레스 금형기에 대한 구조는 공지의 기술로서 그 설명은 생략한다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 철판으로 이루어진 판상의 플레이트(10)에 성형홀(11)과 위치설정홀(12) 및 압력분산부(13)가 천공된 금형지그를 제작한 후, 상기 위치설정홀(12)을 통해 금형지그를 프레스 금형기에 고정한다.

이후, 프레스 금형기에 전원을 공급하면, 메탈홀더(100)로 프레스 성형될 메탈플레이트(M)는 도 4에서와 같이 프레스 금형기의 가압 위치 즉, 가압부(21)와 금형부(22)의 사이에 위치하게 된다.

이때, 상기 가압부(21)를 통해 도 5에서와 같이 메탈플레이트(M)를 가압하면, 상기 가압부(21)에 의해 가압되는 메탈플레이트(M)의 가압부위는 판상의 플레이트(10)에 형성된 성형홀(11)을 통해, 상기 판상의 플레이트(10) 저면에 마련된 금형부(22)로 그 가압이 이루어지는 바,

도 1의 종래 도면에서 도시된 바와같이 플랜지부(1)와 홈부(2)(및/또는 칩홈부(4))이 정밀하게 형성되는 메탈홀더(100)의 프레스 성형이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 금형부(22)의 이탈이 이루어짐과 동시에, 상기 금형부(22)의 하측에 위치하는 성형하 PUNCH/취출PUNCH(23)는 상기 금형부(22)에 의해 성형된 메탈홀더(100)를 펀칭(PUNCH)하여 핀 결합홀(3)을 형성한 후, 상기 메탈홀더(100)를 추출하게 된다.

즉, 상기 가압부(21)의 가압동작이 이루어짐과 동시에, 상기 핀 결합홀(3) 또한 상기 성형하 PUNCH/취출PUNCH(23)에 형성된 천공핀에 의해 그 천공이 이루어지는 것이다.

이때, 상기 가압부(21)가 메탈플레이트(M)를 가압시, 상기 메탈플레이트(M)에 가해지는 가압력은 도 6에서와 같이 성형홀(11)의 중심점(P)에서 주변에 마련된 압력분산부(13)에 의해 주변으로 균일하게 분포되는 바,

상기 가압부(21)의 가압으로 인한 메탈플레이트(M)의 성형부분이 판상의 플레이트(10)에 마련된 성형홀(11)을 통과시, 상기 메탈플레이트(M)의 성형부분은 그 분포가 어느 한 쪽으로 치우치지 않고 균일한 분포상태를 이루어면서 금형부(22)로 유입되고, 이에따라, 상기 금형부(22)에 의해 프레스 성형되는 메탈홀더(100)는 동일한 두께 및 경사각을 가진 플랜지부(1)와 홈부(2), 그리고 핀 결합홀(3)이 성형될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 메탈플레이트로부터 메탈홀더를 가압시 그 메탈플레이트로 균일한 가압력이 가해지도록 한 것으로, 이를 통해 핀(리드프레임)과 LED칩이 결합되는 메탈홀더를 자동화 공정을 통해 성형시 그 성형이 정교하게 이루어하면서 불량율을 최소화하여 대량 생산의 효율성을 높이는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

프레스 금형기의 가압력을 이용하여 메탈홀더를 프레스 성형시 그 메탈홀더의 성형을 지지하는 금형지그를 판상의 플레이트로 구성하되,

상기 금형지그에는 메탈홀더의 프레스성형을 위한 성형홀과 위치설정홀, 그리고 상기 성형홀의 주변에는 메탈홀더 전체에 균일한 가압력이 가해지도록 가압력을 분산하는 압력분산부를 천공하여 구성함을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
제 1 항에 있어서, 상기 성형홀은 원형으로 천공되는 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
제 1 항에 있어서, 상기 성형홀은 각형으로 천공되는 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
제 1 항에 있어서, 상기 압력분산부는 성형홀의 외곽선과 소정의 이격거리를 유지한 상태에서 근접되게 구성하는 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
제 1 항에 있어서, 상기 압력분산부는 판상의 플레이트에서 천공되는 나선형 의 장공을 다수 배열한 구조인 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
제 1 항에 있어서, 상기 압력분산부는 판상의 플레이트에서 천공되는 원형홀을 다수 배열한 구조인 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형용 금형지그.
판상의 플레이트로 이루어진 금형지그에 성형홀과 위치설정홀, 그리고 압력분산부를 천공하는 제 1 단계;

상기의 금형지그를 프레스 금형에 고정하는 제 2 단계;

상기 금형지그를 이송시켜 그 위치로 메탈플레이트를 위치시킨 후 그 메탈플레이트를 가압하여 플랜지부와 홈부(또는 칩홈부), 그리고 핀 결합홀이 마련되는 메탈홀더를 성형하는 제 3 단계; 및,

상기 프레스 성형된 메탈홀더의 외곽 주변을 마감처리하는 제 4 단계; 를 포함하여 진행함을 특징으로 LED패키지의 메탈홀더 성형방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 3 단계에 있어,

메탈플레이트를 가압시 그 가압력은 금형지그에 의해 성형되는 메탈홀더 전체에 고르게 분산되는 것을 특징으로 하는 LED패키지의 메탈홀더 성형방법.