KR100737822B1 - 고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광다이오드 패키지 - Google Patents

고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광다이오드 패키지 Download PDF

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한경보
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김태광
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Abstract

고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광 다이오드 패키지가 개시된다. 이 패키지는 제1 리드단자와 상기 제1 리드단자로부터 이격된 제2 리드단자를 갖는 리드프레임을 포함한다. 패키지 본체가 상기 리드프레임을 지지하며, 이 패키지 본체는 상기 제1 및 제2 리드단자들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 고광택 도금층이 상기 개구부에 노출된 제1 리드단자의 적어도 일부 표면에 위치한다. 또한, 반광택 도금층이 상기 개구부에 노출된 제2 리드단자의 적어도 일부 표면에 위치한다. 이에 따라, 제2 리드단자와 본딩와이어의 부착력을 약화시키지 않으면서, 제1 리드단자의 반사율을 높여 발광 다이오드 패키지의 발광효율을 향상시킬 수 있다.
발광 다이오드, 측면 발광 다이오드, 가시각, 발광 효율, 리드프레임, 리드단자, 고광택, 부분도금

Description

고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE EMPLOYING LEADFRAME WITH PLATED LAYER OF HIGH BRIGHTNESS}
도 1은 종래기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 종래기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위해 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위해 도 4의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고광택 도 금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드 칩을 이용하는 광원 시스템은 사용하고자 하는 용도에 따라 여러 형태의 패키지에 발광 다이오드(LED) 칩을 실장하여 형성한다. 특히, 소정 가시각 내의 발광 강도를 증가시키기 위해 리드프레임을 감싸는 패키지 본체의 리세스 영역 내에 발광 다이오드 칩을 실장하는 패키지가 많이 이용되고 있다. 이러한 패키지의 예로는 탑형(top view) 또는 측면(side view) 발광 다이오드 패키지 등이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도 및 사시도이고, 도 3은 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지는 한 쌍의 리드 단자 즉, 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 리드단자들은 인청동판으로 제작된 리드프레임으로부터 형성되며, 그 표면에는 광반사율을 높이기 위한 은(Ag)도금층(14)이 형성되어 있다. 상기 은 도금층(14)과 상기 리드프레임 사이에는 은도금층의 밀착성을 높이기 위해 주로 Ni 도금층(12)이 개재된다. 한편, 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)은 패키지 본체(15)에 의해 지지된다. 패키지 본체(15)는 일반적으로 폴리프탈아미드(Polyphthalamide; PPA)로 리드단자들을 삽입몰딩하여 형성된다.
패키지 본체(15)는 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)을 노출시키는 개구부(16)를 갖는다. 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)은 개구부(16)의 바닥에 위치하며, 개구부 내에서 서로 이격되어 있다. 또한, 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)은 외부 전원 에 전기적으로 연결되기 위해 각각 패키지 본체(15)의 외부로 돌출되어 있다. 외부로 돌출된 리드단자들(11, 13)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 다양한 형상으로 절곡될 수 있다. 도 1 및 도 2는 표면 실장을 위해 패키지 본체(15)의 하부면에서 측면으로 절곡된 리드단자들(11, 13)을 도시하고 있다.
개구부(16) 내의 제1 리드단자(11) 상에 발광 다이오드 칩(17)이 실장되어 전기적으로 연결되며, 본딩와이어에 의해 제2 리드단자(13)에 전기적으로 연결된다. 개구부(16)는 투광성 수지(23)로 채워질 수 있으며, 투광성 수지 내에 형광체들이 함유될 수 있다.
종래의 측면발광 다이오드 패키지는 기다란 형상의 개구부(16)를 마련하고, 측벽들, 특히 장축방향의 측벽들을 경사지게 형성하여 장축 방향의 가시각을 넓힌다. 이에 따라, 디스플레이용의 백라이트에 적합한 측면발광 다이오드 패키지가 제공되며, 발광 다이오드 칩 및 형광체의 적절한 선택에 의해 백색광을 방출하는 측면 발광 다이오드가 제공될 수 있다.
그러나, 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 칩(17)과 제2 리드단자(13)를 연결하는 본딩와이어(19)의 부착력을 높이기 위해 표면에 반광택 은도금층을 갖는 리드프레임을 사용한다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩(17)에서 방출된 광이 제1 및 제2 리드단자들(11, 13)의 반광택 도금층에서 반사될 때, 반사율이 떨어지며, 그 결과 발광 효율이 감소한다.
한편, 리드프레임을 고광택 도금할 경우, 제2 리드단자(13)와 본딩 와이어(19)의 부착력이 약해, 본딩 와이어(19)가 제2 리드단자로부터 쉽게 떨어지는 문 제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 리드단자와 본딩 와이어의 부착력을 감소시킴 없이 리드단자의 반사율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 이 패키지는 제1 리드단자와 상기 제1 리드단자로부터 이격된 제2 리드단자를 갖는 리드프레임을 포함한다. 패키지 본체가 상기 리드프레임을 지지하며, 또한 상기 제1 및 제2 리드단자들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 고광택 도금층이 적어도 상기 개구부에 노출된 제1 리드단자의 표면에 위치한다. 또한, 반광택 도금층이 상기 개구부에 노출된 제2 리드단자의 표면에 위치한다. 이에 따라, 제2 리드단자와 본딩와이어의 부착력을 약화시키지 않으면서, 제1 리드단자의 반사율을 높일 수 있다.
여기서, 고광택은 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 반사율이 90% 이상인 것을 의미하고, 반광택은 90% 미만인 것을 의미한다.
한편, 상기 제1 리드단자와 상기 고광택 도금층 사이에 반광택 도금층이 개재될 수 있다. 상기 반광택 도금층은 상기 제2 리드단자의 표면에 위치하는 도금층과 동일한 공정에 의해 형성된 도금층일 수 있다.
또한, 상기 고광택 도금층 및 상기 반광택 도금층들은 모두 은(Ag)도금층일 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 높은 반사율로 반사시키어 발광효율을 높일 수 있다.
한편, 상기 반광택 도금층 및/또는 상기 고광택 도금층과 상기 리드프레임 사이에 하지도금층이 개재될 수 있다. 상기 하지도금층은 반광택 도금층 또는 고광택 도금층과 리드프레임의 밀착성을 향상시킨다. 이러한 하지 도금층은 Ni을 도금하여 형성될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 상기 제1 리드단자에 실장되고, 본딩와이어가 상기 발광 다이오드 칩과 상기 제2 리드단자를 연결한다. 이때, 상기 본딩와이어는 상기 제2 리드단자 표면에 위치하는 반광택 도금층에 본딩된다. 따라서, 본딩와이어와 제2 리드단자의 부착력이 감소되지 않으며, 상기 제1 리드단자의 표면에 제공된 고광택 도금층에 의해 광의 반사율이 개선된다.
또한, 다른 본딩와이어가 상기 발광 다이오드 칩과 상기 제1 리드단자를 연결할 수 있다. 이때, 상기 고광택 도금층은 상기 제1 리드단자의 일부 영역을 노출하도록 부분적으로 위치할 수 있으며, 상기 다른 본딩와이어는 상기 고광택 도금층에 의해 노출된 제1 리드단자의 일부 영역 상에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 리드단자의 일부 영역 상에 반광택 도금층이 노출될 수 있으며, 상기 다른 본딩와이어는 상기 반광택 도금층에 연결될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지는 한 쌍의 리드 단자 즉, 제1 및 제2 리드단자들(51, 53)을 갖는 리드프레임을 포함한다. 상기 리드프레임은 통상 인청동판을 펀칭하여 제작될 수 있다.
제1 및 제2 리드단자들(51, 53)은 패키지 본체(55)에 의해 지지된다. 패키지 본체(55)는 리드단자들(51, 53)을 삽입몰딩하여 형성될 수 있다. 상기 패키지 본체(55)는 제1 및 제2 리드단자들(51, 53)을 노출시키는 개구부(58)를 가지며, 개구부(58)에 의해 제1 리드단자(51) 및 상기 제2 리드단자(53)의 일부가 노출된다.
제1 및 제2 리드단자들(51, 53)은 개구부(58) 내에서 서로 이격되어 위치한다. 또한, 제1 및 제2 리드단자들(51, 53)은 외부 전원에 전기적으로 연결되기 위해 각각 패키지 본체(55)의 외부로 돌출되어 있다. 외부로 돌출된 리드단자들(51, 53)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 다양한 형상으로 절곡될 수 있다. 여기서는 표면 실장을 위해 패키지 본체(55)의 하부면에서 측면으로 절곡된 리드단자들(51, 53)을 도시하고 있다.
한편, 상기 개구부에 노출된 제2 리드단자(53)의 표면에 반광택 도금층(54)이 위치한다. 상기 반광택 도금층(54)은 제2 리드단자(53)의 전면에 형성될 수 있 다. 또한, 상기 반광택 도금층(54)과 상기 제2 리드단자(53) 사이에 하지도금층(52)이 개재될 수 있다. 하지 도금층(5)은 Ni을 도금하여 형성될 수 있다.
한편, 적어도 상기 개구부(58)에 노출된 제1 리드단자(51)의 표면에 고광택 도금층(56)이 위치한다. 또한, 상기 고광택 도금층(56)과 상기 제1 리드단자(51) 사이에 반광택 도금층(54)이 개재될 수 있으며, 상기 반광택 도금층(54)과 제1 리드단자(51) 사이에 하지도금층(52)이 개재될 수 있다. 상기 고광택 도금층(56)은 도시한 바와 같이, 광을 반사시키기 위해 상기 제1 리드단자(51)의 상면에 형성되나, 그 하면에도 연장되어 형성될 수 있다.
상기 도금층들(52, 54, 56)을 갖는 제1 및 제2 리드단자들(51, 53)은 다음과 같이 형성될 수 있다. 우선, 리드프레임에 하지도금층(52) 및 반광택 도금층(54)을 종래기술과 동일하게 형성한다. 상기 하지도금층(52)은 통상적으로 Ni을 도금하여 형성될 수 있으며, 상기 반광택 도금층(54)은 은(Ag)을 종래의 도금기술을 사용하여 형성될 수 있다. 이어서, 상기 제1 리드단자 상부의 적어도 일부를 노출시키도록 리드프레임 상에 마스크층을 형성한다. 상기 마스크층은 예컨대 감광제로 형성될 수 있으며, 상기 마스크층에 의해 제1 리드단자 표면의 반광택 도금층(54)이 노출된다. 이어서, 상기 제1 리드단자(51)의 표면 상에 고광택 도금층(56)을 형성한다. 상기 고광택 도금층(56) 또한 은(Ag)을 도금하여 형성될 수 있으며, 전기도금 기술을 사용하여 전류밀도, 또는 도금액에 첨가되는 광택제 등의 첨가제를 조절함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 마스크층에 의해 노출된 제1 리드단자(51)에 고광택 도금층(56)이 형성된다. 이어서, 상기 마스크층을 제거함으로써 제1 및 제2 리드단자들(51, 53)의 도금층들이 완성된다. 바람직하게, 상기 고광택 도금층(56)은 패키지 본체(55)의 개구부(58)에 노출된 제1 리드단자(51)의 상부 전면에 형성될 수 있다.
상기 제1 리드단자(51) 상에 발광 다이오드 칩(57)이 실장되고, 본딩와이어(59)에 의해 제2 리드단자(53)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 본딩와이어(59)는 제2 리드단자(53)의 반광택 도금층(54)에 본딩되므로, 종래기술과 동일한 부착력을 유지할 수 있다.
한편, 투명 수지(63)가 상기 발광 다이오드 칩(57) 상에 형성될 수 있다. 상기 투명수지는 액상 수지를 개구부(58) 내에 포팅함으로써 형성될 수 있다. 상기 투명수지는 예컨대 에폭시 또는 실리콘 수지로 형성될 수 있으며, 발광 다이오드 칩(57)에서 방출된 광, 예컨대 청색광을 황색광으로 변환시키는 형광체를 함유할 수 있다. 이에 따라 백색광을 방출하는 측면발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(57) 및 형광체는 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 따라 다양한 색상의 광을 구현할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 측면 발광 다이오드 패키지를 예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 리드단자를 갖는 리드프레임을 채택하는 모든 종류의 발광 다이오드 패키지에 적용될 수 있다.
또한, 상기 고광택 도금층(56)이 제1 리드단자의 표면상에 형성되는 것으로 설명하였으나, 본딩와이어(59)가 본딩될 부분을 제외한 제2 리드단자의 다른 부분들 상에도 고광택 도금층(56)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 리드단자들에 의한 반 사율을 더욱 높일 수 있다.
또한, 발광 다이오드 칩이 2본딩 칩인 경우, 즉, 2개의 본딩와이어들을 사용하여 상기 각 리드단자들에 상기 발광 다이오드 칩을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 리드단자의 표면상에도 본딩와이어가 본딩될 부분을 제외한 영역에 부분적으로 고광택 도금층(56)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 고광택 도금층은 상기 제1 리드단자의 일부 영역을 노출하도록 부분적으로 위치할 수 있으며, 제1 리드단자와 발광 다이오드 칩을 연결하는 본딩와이어는 상기 노출된 일부 영역에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 리드단자의 일부 영역 상에 반광택 도금층이 노출될 수 있으며, 상기 본딩와이어는 상기 노출된 반광택 도금층에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 리드단자에 연결되는 본딩와이어의 부착력 감소를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본딩와이어의 부착력을 감소시키지 않으면서, 발광 다이오드 칩이 실장되는 리드단자의 광반사율을 개선할 수 있어 발광 다이오드 패키지의 발광효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 리드단자와 상기 제1 리드단자로부터 이격된 제2 리드단자를 갖는 리드프레임;
    상기 리드프레임을 지지하되, 상기 제1 및 제2 리드단자들을 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체;
    상기 개구부에 노출된 제1 리드단자의 적어도 일부 표면에 위치하는 고광택 도금층;
    상기 개구부에 노출된 제2 리드단자의 적어도 일부 표면에 위치하는 반광택 도금층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드단자와 상기 고광택 도금층 사이에 개재된 반광택 도금층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고광택 도금층 및 상기 반광택 도금층은 은(Ag) 도금층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반광택 도금층 또는 상기 고광택 도금층 중 적어도 하나의 도금층과 상기 리드프레임 사이에 개재된 하지도금층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 리드단자의 표면 상에 부분적으로 위치하는 고광택 도금층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 1 내지 5의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 리드단자에 실장된 적어도 하나의 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩과 상기 제2 리드단자를 연결하되, 상기 제2 리드단자의 표면 상에 위치하는 반광택 도금층에 본딩된 본딩 와이어를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩과 상기 제1 리드단자를 연결하는 다른 본딩와이어를 더 포함하되, 상기 고광택 도금층은 상기 제1 리드단자의 일부 영역을 노출하도록 부분적으로 위치하고, 상기 다른 본딩와이어는 상기 제1 리드단자의 일부 영역 상에 연결된 발광 다이오드 패키지.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 리드단자의 일부 영역 상에 반광택 도금층이 노출되고, 상기 다른 본딩와이어는 상기 반광택 도금층에 연결된 발광 다이오드 패키지.
KR1020060093947A 2006-09-27 2006-09-27 고광택 도금층을 구비하는 리드프레임을 채택한 발광다이오드 패키지 KR100737822B1 (ko)

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JP2006066504A (ja) 2004-08-25 2006-03-09 Hitachi Cable Precision Co Ltd 表面実装型白色ｌｅｄ
JP2006237571A (ja) 2005-01-31 2006-09-07 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード装置

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