KR100741516B1 - 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 발광다이오드 칩으로부터의 열을 효율적으로 방출하고 회로기판에 용이하게 결합되기 위하여, 발광다이오드 칩이 일측면에 실장되고 수직으로 천공된 삽입홀 및 회로가 형성된 기판부와; 상기 기판부의 삽입홀에 삽입되어, 기판부의 상기 일측면에서 리벳팅 결합되고 기판부의 타측면으로 길게 연장 돌출하는 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

발광다이오드, 방열핀, 리벳팅, 인쇄회로기판

Description

방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법{LED package with radiating pin and manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 구성을 나타내는 도면,

도 2 및 도 3은 본 발명의 발광다이오드 패키지에 적용되는 방열핀의 다양한 구조를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 구성을 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 발광다이오드 패키지가 적용된 발광다이오드 모듈 어레이를 나타내는 도면,

도 6은 종래의 발광다이오드 패키지의 구성을 나타내는 도면.

본 발명은 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광다이오드 칩으로부터 발생되는 열을 효율적으로 방출 할 수 있는 방열핀 구조를 구비함으로써, 면적대비 발광다이오드 칩의 집적도를 높일 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 P-N접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고 이들의 재결합에 의하여 빛에너지를 방출하는 반도체소자로서, 종래의 광원에 비해 소형이고 수명이 길며 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 발광효율이 높아서 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자/문자/도형 표시장치, 조명장치, 카드판독기 등에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 표시장치 및 조명장치 등에 적용하기 위하여, 이들에 장착되고 사용되기 용이한 다양한 구조의 발광다이오드 패키지가 개발되었다. 특히 발광다이오드 칩은 발광효율이 높은 만큼 발열량도 상당하여, 발광다이오드 패키지에는 칩의 열을 외부로 방출시킬 수 있는 방열수단이 필수적으로 구비되어야 한다. 발광다이오드 패키지에 적절한 방열수단이 마련되지 않을 경우에는, 발광다이오드 칩의 온도가 너무 높아져 칩 자체 또는 패키징 수지가 열화하게 되고, 결국 발광효율의 저하와 칩의 단수명화를 초래하게 되는 것이다.

도 6에 방열수단으로서 방열판이 구비된 발광다이오드 패키지의 일례를 나타내었다. 도 6의 단면도에 도시한 바와 같이, 종래 발광다이오드 패키지의 일 형태는 방열판(20)을 삽입하기 위한 삽입홀(8)과 전기적 연결 경로로서 관통홀(7)이 천공된 기판(10)에, 반사공(2)이 일체로 형성된 방열판(20)을 강제 끼움식으로 삽입 한 구조로 되어 있다. 이때 삽입홀(8)의 내주면 전체에 방열판 외주면이 밀착되고 강하게 고정되도록 방열판(20)은 삽입홀(8)보다 약간 큰 외경으로 가공되어 강제끼움식으로 삽입되며, 방열판(20)의 두께는 기판(10)의 두께와 일치한다.

상기 도면에서 미설명 부호인 1은 관통홀 차단수지막, 3은 발광다이오드 칩, 4는 본딩와이어, 5는 투명 에폭시수지, 6은 사방 절단면을 나타낸다.

그러나 상술한 구성의 종래의 발광다이오드 패키지는 발광동작과 정지동작이 반복됨에 따라, 발열과 냉각의 반복으로 인하여 방열판의 이탈가능성이 있으며, 방열판을 기판에 강제로 끼워맞추기 위해서는 방열판과 기판 장착부위의 치수관리가 필요하고, 방열판에 반사공이 일체로 형성된 구조이므로, 제조가 용이하지 않아 전체적으로 제작비용이 상승되는 단점이 있었다.

또한, 절연판에 방열플레이트가 적층된 구조의 발광다이오드 패키지도 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 이와 같이 얇은 시트상의 방열플레이트가 채택된 발광다이오드 패키지는 제품의 두께를 얇게 할 수 있는 대신, 발광다이오드 칩의 발열량이 전적으로 시트상 방열플레이트의 표면에 의존하여 이루어지게 된다. 따라서, 발광다이오드 칩별로 적정한 방열수준이 유지되기 위해서는 제품면적이 상대적으로 넓어질 수 밖에 없었고, 그 결과 면적대비 고집적도의 전구배열이 필요한 용도에는 그 적용이 제한될 수 밖에 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 발광 다이오드 칩으로부터 발생되는 열을 효율적으로 방출할 수 있는 방열핀 구조를 구비함으로써, 면적대비 발광다이오드 칩의 집적도를 높일 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판에의 결합이 용이하고, 결합구조가 간단하며, 결합상태가 견고하게 유지될 수 있어, 발광다이오드 패키지의 제조단가를 낮추고 내구성을 향상시킬 수 있는 발광다이오드 패키지용 방열핀 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지는, 발광다이오드 칩이 일측면에 실장되고, 수직으로 천공된 삽입홀 및 회로가 형성된 기판부와; 상기 기판부의 삽입홀에 삽입되어, 기판부의 상기 일측면에서 리벳팅 결합되고 기판부의 타측면으로 연장 돌출하는 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 발광다이오드 패키지에 있어서, 상기 기판부의 일측면에 적층 결합되고, 수직으로 천공된 반사공을 구비하여 상기 발광다이오드 칩과 방열핀의 상부를 개방하며, 상기 반사공의 내주면을 따라 반사면이 형성된 반사부가 더 구비될 수 있다.

한편, 상기 방열핀은, 일측에 단차가 형성되고 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열핀은 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지고, 상기 원통형상으로 형성된 방열핀의 중단으로부터 길이방향을 따라 형성되는 복수개의 날개가 구비되는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 방열핀 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지고, 상기 원통형상으로 형성된 방열핀의 중단부에는 그 둘레를 따라 부분적으로 형성된 단차가 구비되는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 방열핀의 내부에는 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 슬릿이 형성되거나, 방열핀의 내부가 중공이 되도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지의 제조방법은, 시트형태의 회로가 인쇄된 기판부에 방열핀을 삽입하기 위한 삽입홀을 수직으로 천공하는 제1 단계와; 상기 삽입홀에 길이방향으로 길게 연장된 방열핀의 일측단부를 삽입하여 기판부의 일측면에 리벳 결합하고, 방열핀의 타측은 기판부의 타측면으로 길게 돌출시키는 제2 단계와; 상기 기판부에 리벳결합된 방열핀 부위에 발광다이오드 칩을 실장하는 제3 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 구성을 나타낸다.

먼저, 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 발광다이오 드 패키지는 기판부(100)와, 기판부의 일측면에서 리벳팅 결합되고 기판부의 타측면으로 길게 연장 돌출하는 방열핀(120)으로 이루어진다.

상기 기판부(100)는 인쇄회로기판이나 플라스틱 등의 절연수지재로 구성할 수 있으며, 바람직하게는 인쇄회로기판으로 구성한다. 또한, 상기 기판부(100)에는 방열핀의 리벳팅 결합을 위하여, 방열핀(120)의 일측 단부, 즉 삽입부(121, 도 2 및 도 3 참조)를 삽입하기 위한 삽입홀(101)이 수직으로 천공된다.

상기 방열핀(120)은 삽입부(121)가 기판부(100)의 삽입홀(101)에 삽입된 후, 상기 삽입부(121)의 단부를 프레스 등으로 압착하여 헤드(121-1)를 형성함으로써, 기판부(100)에 고정 장착된다.

또한, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(100)의 일측면 상에는 기판부에 실장된 발광다이오드 칩의 발광효율을 높히기 위하여 반사부(200)가 적층 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 반사부(200)는 발광다이오드 칩과 방열핀의 상부를 개방하기 위하여 수직으로 천공된 반사공을 구비하며, 상기 반사공의 내주면에는 발광다이오드 칩으로부터 방사되는 빛을 반사하기 위한 반사면(204)이 구비된다. 상기 반사부(200)는 인쇄회로기판이나 플라스틱 등 절연수지재로 구성되며, 상기 반사면(204)의 표면은 반사효율을 높이기 위하여 은(Ag) 또는 금(Au) 도금 처리하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 기판부(100)와 반사부(200)의 결합방식에는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 리벳 결합되는 구성으로 이루어진다. 기판부(100)와 반사부(200)의 리벳 결합을 위하여, 상기 기판부에 반사부가 적층되었을 때 기판부와 반사부의 대응하는 소정의 위치에는 각각 복수의 리벳홀(103, 203)이 천공된다. 또한, 대안적으로 수지, 글라스에 의해 상기 기판부(100)와 반사부(200)를 접착 결합하는 것도 가능하다.

도 1(c)는 본 발명에 의한 발광다이오드 패키지에 와이어를 이용하여 발광다이오드 칩과 인쇄 회로(도시하지 않음)를 연결하고, 상기 칩과 와이어를 외부의 충격 등으로부터 보호하기 위하여 반사부(200)의 반사공 부위에 투명 에폭시 수지(300)를 몰딩하여 이루어진 발광다이오드 모듈이 회로기판(400)에 접속된 일 형태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 발광다이오드 패키지는 기판부(100)의 타측면으로 길게 연장 돌출된 방열핀의 타측, 즉 돌출부(122)의 단부를 회로(401)가 형성된 회로기판(400)에 접속함으로써, 상기 방열핀의 돌출부(122)가 방열 및 전원연결부로서의 기능을 동시에 수행하도록 할 수 있는 특징이 있다.

이때, 방열핀의 돌출부(122) 단부를 회로기판(400)의 접속을 원하는 회로부위(401)에 삽입 접촉시키면서 그 접촉면의 상하부에 너트(402)를 체결하거나 납땜(403) 등의 방식으로 전기적인 접속이 이루어지도록 할 수 있으며(도 5 참조), 필요에 따라 상기 방열핀의 돌출부(122)를 직선형으로 유지하거나 구부려 접속함으로써 용도에 적합하도록 설계할 수 있다. 한편, 상기 발광다이오드 모듈은 필요에 따라 반사부(200)를 구비할 수도 있으며 구비하지 않을 수도 있다.

한편, 도 1에서는 기판부(100)에 4개의 삽입홀(101)이 형성되고, 상기 삽입 홀(101)에 삽입되는 방열핀(120)이 4개인 경우를 예시적으로 나타내었지만, 삽입홀(101) 및 방열핀(120)은 상기 개수에 한정되지 않고, 장착될 발광다이오드 칩의 발열량에 따라 적절한 개수가 되도록 구성한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 발광다이오드 패키지에 적용되는 방열핀의 다양한 구조를 나타낸다.

본 발명에 의한 발광다이오드 패키지의 방열핀은, 기판부에 장착될 발광다이오드 칩의 발열량에 따라 다양한 사이즈로 제작된다. 즉, 도시된 바와 같이, 기본적으로 길이방향으로 길게 연장된 핀 형상으로 제작될 수 있으나, 요구되는 방열수준을 충족시키기 위하여 다양한 길이와 굵기 및 표면적을 갖도록 형상의 변형이 가능하다. 또한, 충분한 방열효과를 나타낼 수 있다면, 단일의 방열핀에 다수의 발광다이오드 칩을 장착하는 것도 가능하다.

보다 구체적으로, 본 발명에 의한 발광다이오드 패키지의 방열핀(120)은 기판부(100)에 삽입되어 기판부의 일측면에서 리벳팅되는 삽입부(121)와, 기판부의 타측면으로 연장 돌출되는 돌출부(122)를 구비하는 핀 형상으로 이루어진다.

특히 상기 삽입부(121)와 돌출부(122)는 접촉단면이 서로 상이하여 그 경계에 단차를 형성함으로써, 삽입부(121)가 기판부(100)에 삽입될 때 상기 돌출부(122)가 기판부(100)에 접촉 걸려질 수 있도록 구성한다. 대안적으로, 상기 삽입부(121)와 돌출부(122)가 동일한 형상의 단면을 갖도록 구성하되, 그 경계에 부분적인 단차를 형성함으로써, 삽입부(121)의 기판부(100)에의 삽입시 돌출부(122)가 기판부(100)에 걸려질 수 있도록 하는 것도 가능하다.

도 2(a)는 삽입부(121)와 돌출부(122)에 의해 방열핀(120)의 일측에 단차가 형성되고 길이방향으로 길게 연장된 원통형상의 방열핀 구조를 나타낸다. 도 2(b)는 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지되, 상기 원통의 삽입부(121)와 돌출부(122)의 경계로부터 길이방향을 따라 직사각형의 날개(122-1)가 구비됨으로써, 삽입부(121)와 돌출부(122)의 경계에 부분적인 단차가 형성된 방열핀 구조를 나타낸다. 여기서 날개의 개수는 적어도 두 개 이상으로 하는 것이 바람직하다. 도 2(c)는 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지되, 상기 원통의 삽입부(121)와 돌출부(122)의 경계면 둘레를 따라 상기 원통의 단면보다 큰 단면을 갖는 원통형의 단차(122-2)가 부분적으로 형성된 방열핀 구조를 나타낸다.

또한, 상기 방열핀은 삽입부와 돌출부의 경계에 단차가 형성되고, 길이방향으로 연장된 다각기둥 형상으로 이루어질 수 있는 등, 상기 도시된 형태에 한정되지 않고 요구되는 방열효과와 기능을 달성하는 구조라면 특별한 제한없이 다양한 변형이 가능하다.

한편, 도 3(a)~(c)는 방열핀의 돌출부(122)에 공기의 통로가 되는 슬릿이 형성된 구조를 나타낸다. 도 3(b)는 슬릿이 형성된 방열핀 구조의 횡단면을 나타내며, 도 3(c)는 종단면 구조를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 도2(a)~(c)의 방열핀 구조에 있어서, 돌출부(122)에 공기의 통로가 되는 슬릿(122-3)을 형성함으로써, 공기의 흐름을 촉진하여 방열효과를 극대화시킬 수 있다. 또한, 상술한 도 2(a)~(c)의 방열핀 구조에 있어서, 돌출부(122)의 내부를 중공으로 구성하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 적용되는 방열핀(120)은, 삽입부(121)와 돌출부(122)로 구성되되 삽입부(121)와 돌출부(122)의 경계에 형성된 단차에 의하여, 기판부(100)에 리벳팅 결합되는 방열핀 부위가 명확하게 구분되고, 리벳팅을 통하여 견고하게 고정될 수 있으므로, 도 6(a)의 종래기술과 비교하여 상대적으로 기판부에의 결합을 위한 방열핀의 칫수관리 필요성이 낮아진다. 따라서, 방열핀의 제작에 필요한 노력을 감소시킬 수 있어, 결과적으로 발광다이오드 패키지의 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 발광다이오드 칩의 발열량에 따라 기판부로부터 방열핀이 돌출될 필요가 없을 경우에는, 대안적으로 직선형의 원통형 핀을 방열핀(120)으로 사용하여, 상기 방열핀을 기판부(100)의 삽입홀(101)에 삽입한 후, 일측면을 지그상에 위치한 다음 프레스를 이용하여 압착 고정하고, 방열핀의 반대측도 동일한 방식으로 위치를 바꾸어 압착 고정하는 방식을 채택함으로써, 방열핀의 정확한 칫수관리 없이도 방열핀이 기판부에 간편하고 용이하게 결합되도록 할 수 있다.

도 4(a), (b)는 고출력 발광다이오드 칩(50)이 장착될 경우의 발광다이오드 패키지의 실시예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 사용목적에 따라 고출력 발광다이오드 칩(50)이 적용되어야 할 경우에는, 충분히 큰 표면적 및 굵기와, 충분히 긴 길이를 갖는 단일의 방열핀(120)에 단일의 고출력 발광다이오드 칩(50)을 장착하는 방식으로 발광다이오드 패키지를 구성한다. 또는, 충분히 큰 표면적 및 굵기와, 충분히 긴 길이를 갖는 단일의 방열핀(120)에 2개 혹은 3개 이상 복수개의 발광다이오드 칩을 장착할 수도 있다. 이로써, 방열핀이 발광다이오드 칩으로부터의 높은 발열량을 외부로 적절하게 확산시킬 수 있게 되는 것이다.

그 외에, 기판부(100)에 삽입홀이 수직으로 천공되며, 방열핀의 삽입부(121)가 상기 기판부(100)의 삽입홀에 삽입되어 기판부(100)의 일측면에서 리벳팅 결합되고, 방열핀의 돌출부(122)가 기판부(100)의 타측면으로 길게 연장 돌출되는 구성은 도 1의 실시예에서와 동일하다.

또한, 도 1의 실시예에서와 마찬가지로, 기판부(100)의 일측면에는 금(Au) 또는 은(Ag)도금된 반사면(204)을 구비하는 반사부(200)가 방열핀에 장착된 발광다이오드 칩(50)과 방열핀의 상부를 개방하도록 적층 결합될 수 있다. 여기서 반사부(200)와 기판부(100)의 결합은 본드에 의한 접착결합 방식 또는 리벳(60)을 이용한 리벳 결합방식을 채택할 수 있다.

도 5는 본 발명의 발광다이오드 패키지가 적용된 발광다이오드 모듈 어레이를 나타낸다.

본 발명에 의한 발광다이오드 패키지는 기판부의 타측면으로 방열핀이 길게 연장 돌출하도록 구성되기 때문에, 상기 방열핀의 돌출부의 길이를 조절함으로써 단위면적당 전구의 집적도를 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 용도에 따라 요구되는 간격과 형상으로 발광다이오드 칩을 배열하기 위하여, 돌출부(122)의 길이가 적절하게 조절된 방열핀을 단일의 기판부(100) 상에 소정 배열에 맞추어 리벳 결합하고 상기 방열핀에 발광다이오드 칩을 와이어 본딩함으로써, 용도에 적합한 발광다이오드 모듈 어레이를 형성할 수 있게 된다.

한편, 방열핀과 회로기판부(400)의 접속방식에 특별한 제한이 있는 것은 아 니지만, 도시된 바와 같이 방열핀 돌출부(122)의 단부를 회로기판부(400)의 접속을 원하는 회로 부위에 삽입하고 그 상하부에 너트(402)를 체결하거나, 방열핀의 돌출부(122)의 단부를 접속을 원하는 회로 부위에서 납땜하는 방식에 의해 접속되도록 구성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 방열핀의 돌출부(122)에 의해 기판부(100)와 회로기판(400)의 사이가 상기 돌출부(122)의 길이만큼 이격되므로, 방열핀으로부터 방사되는 열이 공기의 흐름을 따라 용이하게 확산되어 방열효과를 한층 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 이격된 공간에 냉매를 순환시키는 등 적절한 냉각수단을 구비시킴으로써, 광원이 지나치게 가열되는 것을 방지할 수도 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 방열핀을 구비한 발광다이오드 패키지의 제조방법을 설명한다.

본 발명에 의한 방열핀을 구비한 발광다이오드 패키지의 제조방법은, 시트형태의 회로가 인쇄된 기판부(100)에 방열핀(120)을 삽입하기 위한 삽입홀(101)을 수직으로 천공하는 제1 단계와, 상기 삽입홀(101)에 길이방향으로 길게 연장된 방열핀의 일측단부, 즉 삽입부(121)를 삽입하여 기판부(100)의 일측면에 결합하고, 방열핀의 타측, 즉 돌출부(122)는 기판부의 타측면으로 길게 돌출시키는 제2 단계와, 상기 기판부(100)에 리벳결합된 방열핀 부위에 발광다이오드 칩을 실장하는 제3 단계로 이루어진다.

상기 제2 단계에 있어서, 기판부(100)에의 방열핀의 결합과정은 작업이 간편 하면서도 견고한 고정을 위하여 리벳팅 결합을 채택한다. 즉, 방열핀의 삽입부(121)를 돌출부(122)가 기판부에 접촉할 때까지 기판부(100)의 삽입홀(101)에 삽입한 후, 상기 삽입부(121)의 단부를 프레스 등으로 압착하여 헤드(121-1)를 형성함으로써 고정한다.

또한, 발광다이오드 칩의 발열량에 따라 기판부로부터 방열핀이 돌출될 필요가 없을 경우에는, 대안적으로 직선형의 원통형 핀을 방열핀(120)으로 사용하여, 상기 방열핀을 기판부(100)의 삽입홀(101)에 삽입한 후, 일측면을 지그상에 위치한 다음 프레스를 이용하여 압착 고정하고, 방열핀의 반대측도 동일한 방식으로 위치를 바꾸어 압착 고정하는 등 기판의 양측으로 헤드를 형성하여 고정하는 방식을 채택할 수 있다.

또한, 상기 제1 단계는 시트형태의 반사부(200)에 반사공을 천공하고, 기판부(100)와 반사부(200)에 이들을 서로 결합하기 위한 리벳홀(103, 203)을 수직으로 각각 천공하는 단계를 더 구비할 수 있다. 상기 반사공은 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 원통형으로 형성할 수 있으며, 반사효율을 높이기 위해 상부로 갈수록 직경이 커지는 원추형으로 형성하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 기판부(100)와 반사부(200)에 리벳홀(103, 203)을 형성한 다음에는, 상기 제2 단계의 후속공정으로, 상기 기판부(100)에 반사부(200)를 적층한 후 천공된 리벳홀(103, 203)에 리벳(60)을 삽입하여 기판부와 반사부를 리벳결합하는 단계가 추가로 구비될 수 있다. 기판부(100)에 반사부(200)가 적층된 형태의 발광다이오드 패키지를 구성함에 있어서, 상기와 같이 기판부(100)와 반사부 (200)를 리벳팅 결합함으로써 접착제를 이용한 결합방식보다 간편하면서도 견고하게 고정할 수 있는 이점이 있다.

한편, 종래기술과 마찬가지로 기판부(100)와 반사부(200)를 수지나 글라스에 의해 접착할 수도 있다. 이 경우 접착부위에 적절한 열처리를 가함으로써 결합을 견고하게 하는 과정을 거쳐야 할 것이다.

다음으로, 상기 제3 단계의 후속공정으로, 방열핀에 장착된 발광다이오드 칩(50)과 기판부(100)의 표면에 인쇄된 회로를 와이어 등을 통해 전기적으로 연결하고, 기판부의 타측면으로 길게 연장 돌출된 방열핀 돌출부(122)의 단부를 전원회로 기판(400)에 연결하는 단계가 구비될 수 있다.

이때 방열핀의 돌출부(122) 단부를 전원회로 기판(400)의 접속을 원하는 회로부위(401)에 삽입 접촉시키면서 그 접촉면의 상하부에 너트(402)를 체결함으로써, 전기적인 접속이 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 내지 제3 단계를 통하여 제조된 발광다이오드 패키지를 이용하면, 별도의 리드선 없이 방열핀의 돌출부를 이용하여 간편하게 전원부와 연결할 수 있게 된다.

본 발명의 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 의하면, 방열핀이 기판부의 타측면으로 길게 돌출되는 구조로 이루어지기 때문에, 발광다이오드 칩으로부터 발생되는 열을 효율적으로 방출할 수 있게 되어, 면적대비 발광다이오드 칩의 집적도를 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 의하면, 방열핀의 기판부에의 결합이 용이하고 결합구조가 간단하며 결합상태가 견고하게 유지될 수 있으므로, 발광다이오드 패키지의 전체적인 제조단가를 낮추고 동시에 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (15)

1. 발광다이오드 칩이 일측면에 실장되고, 수직으로 천공된 삽입홀 및 회로가 형성된 기판부와;

   상기 기판부의 삽입홀에 삽입되어, 기판부의 상기 일측면에서 리벳팅 결합되고 기판부의 타측면으로 연장 돌출하는 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판부의 일측면에 적층 결합되고, 수직으로 천공된 반사공을 구비하여 상기 발광다이오드 칩과 방열핀의 상부를 개방하며, 상기 반사공의 내주면을 따라 반사면이 형성된 반사부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
3. 제2항에 있어서,

   기판부의 타측면으로 연장 돌출된 방열핀은, 전원 회로기판에 접속되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
4. 제3항에 있어서,

   상기 기판부의 타측면으로 연장 돌출된 방열핀은, 방열핀의 돌출 단부가 상 기 전원 회로기판의 회로에 너트체결되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
5. 제4항에 있어서,

   상기 반사공의 반사면은 금(Au) 또는 은(Ag) 도금되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
6. 제5항에 있어서,

   상기 기판부 및 반사부는, 적층하였을 때 서로 대응하는 위치에 각각 수직으로 천공된 복수의 리벳홀을 구비하여, 리벳 결합되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
7. 제6항에 있어서,

   상기 방열핀은, 일측에 단차가 형성되고 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
8. 제6항에 있어서,

   상기 방열핀은 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지고, 상기 원통형상으로 형성된 방열핀의 중단부로부터 길이방향을 따라 형성되는 복수개의 날개가 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
9. 제6항에 있어서,

   상기 방열핀 길이방향으로 연장된 원통형상으로 이루어지고, 상기 원통형상으로 형성된 방열핀의 중단부에는 그 둘레를 따라 부분적으로 형성된 단차가 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
10. 제6항에 있어서,

    상기 방열핀은, 일측에 단차가 형성되고 길이방향으로 연장된 다각기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 방열핀은, 내부에 길이방향을 따라 형성된 적어도 하나 이상의 슬릿이 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
12. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 방열핀의 내부는 중공으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지.
13. 시트형태의 회로가 인쇄된 기판부에 방열핀을 삽입하기 위한 삽입홀을 수직으로 천공하는 제1 단계와;

    상기 삽입홀에 길이방향으로 길게 연장된 방열핀의 일측단부를 삽입하여 기판부의 일측면에 리벳 결합하고, 방열핀의 타측은 기판부의 타측면으로 돌출시키는 제2 단계와;

    상기 기판부에 리벳결합된 방열핀 부위에 발광다이오드 칩을 실장하는 제3 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지의 제조방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 제1 단계는 시트형태의 반사부에 반사공을 천공하고, 기판부와 반사부에 이들을 서로 결합하기 위한 리벳홀을 수직으로 천공하는 단계를 더 구비하며,

    상기 제2 단계의 후속공정으로, 상기 기판부에 반사부를 적층한 후 천공된 리벳홀에 리벳을 삽입하여 기판부와 반사부를 리벳결합하는 제2-1단계가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지의 제조방법.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제3 단계의 후속공정으로, 상기 발광다이오드 칩을 와이어에 의해 인쇄 회로와 연결하고, 상기 방열핀의 길게 연장된 타측 단부를 전원회로 기판에 연결하는 제3-1단계가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 방열핀이 구비된 발광다이오드 패키지의 제조방법.

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