KR100749666B1 - 방열돌기를 갖는 측면 발광형 led 패키지 - Google Patents

방열돌기를 갖는 측면 발광형 led 패키지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측면 발광형 LED 패키지에 관한 것으로, 고전류의 인가에 의해 LED 칩에서 발생하는 열을 최단 경로로 외부로 방출시킬 수 있는 방열돌기를 포함하는 측면 발광형 LED 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, LED 칩과, 상기 LED 칩이 위치할 개구부를 측면에 갖는 패키지 본체와, 상기 개구부 내측에서 상기 LED 칩과 직접 또는 간접 연결되는 내부리드들을 갖는 측면 발광형 LED 패키지로서, 상기 내부리드들 각각으로부터 상기 패키지 본체의 하부로 연장되어, 서로 다른 극성의 전기 접점을 형성하는 제 1 및 제 2 외부리드와; 상기 LED 칩과 직접 연결된 내부리드로부터 상기 패키지 본체의 외부로 돌출 연장되어 상기 LED 칩의 열을 방출시키는 방열돌기를 포함한다.
측면 발광형, LED, 내부리드, 외부리드, 방열돌기, 패키지

Description

방열돌기를 갖는 측면 발광형 LED 패키지{SIDE VIEW TYPE LED PACKAGE WITH HEAT SINK PROTRUSION}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 LED 패키지를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 측면 발광형 LED 패키지의 정면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 측면 발광형 LED 패키지의 사용예를 나타내는 도면들.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10: 패키지 본체 20, 30: 리드프레임
22, 32: 내부리드 26, 36: 외부리드
24: 방열돌기 2: LED 칩
본 발명은 측면 발광형 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 외부리드와 별도로 패키지 본체로부터 외측으로 연장된 방열돌기를 포함하는 측면 발광형 LED 패키지에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드 칩(이하, 'LED 칩'이라 함)을 이용하는 광원시스 템은 사용하고자 하는 용도에 따라 다양한 형태의 패키지 구조들에 장착되어 이용되고 있다. 그러한 패키지 구조들 중에서, 측면 발광형 LED 패키지는, 광을 측면방향으로 방출하도록 구성된 것으로, 예컨대, 휴대폰과 같은 소형 전자기기에서 도광판의 측면에 배치되어 그 도광판에 평행한 광을 제공하는 디스플레이용 백라이트 조명의 용도로 많이 이용되고 있다.
종래의 측면 발광형 LED 패키지는 측면에 개구부가 형성된, 수지 또는 세라믹 소재의 패키지 본체를 포함하며, 그 패키지 본체의 측면 개구부에 LED 칩의 실장영역이 제공되어, 그 측면 개구부에 위치한 LED 칩으로부터 측면 방향으로 광을 방출하도록 구성된다. 또한, 위의 측면 발광형 LED 패키지는 개구부 내에서 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 리드프레임들을 포함하며, 그 리드프레임들은 패키지 본체의 하부로 연장되어 예를 들면 솔더링(soldering) 방식에 의해 전기 접점을 형성한다.
그러나, 종래의 측면 발광형 LED 패키지는, 열 방출 경로가 패키지 본체 하부의 전기 접점 부근에 국한되어 있다는 점에서, LED 칩에서 발생한 높은 열의 방출이 어렵다는 문제점을 안고 있다. 이는 측면 발광형 LED 패키지에 고전류의 사용을 어렵게 하는 원인이 된다. 예컨대, 종래의 측면 발광형 LED 패키지 정격 전류(통상, 30mA) 미만의 전류(예컨대, 20mA)를 사용하고 있으며, 이는 LED 패키지의 광도 상승을 제한하는 주요 원인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고전류의 인가에 의해 LED 칩에서 발생하는 열을 최단 경로로 외부로 방출시킬 수 있는 방열돌기를 포함하는 측면 발광형 LED 패키지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 고전류의 인가에 의해 LED 칩에서 발생하는 열을 최단 경로로 외부로 방출시킬 수 있는 방열돌기를 포함하되 그 방열돌기가 패키지 본체 하부에 형성된 측면 발광형 LED 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, LED 칩과, 상기 LED 칩이 위치할 개구부를 측면에 갖는 패키지 본체와, 상기 개구부 내측에서 상기 LED 칩과 직접 또는 간접 연결되는 내부리드들을 갖는 측면 발광형 LED 패키지가 제공된다. 본 발명에 따른 측면 발광형 LED 패키지는, 상기 내부리드들 각각으로부터 상기 패키지 본체의 하부로 연장되어, 서로 다른 극성의 전기 접점을 형성하는 제 1 및 제 2 외부리드와; 상기 LED 칩과 직접 연결된 내부리드로부터 상기 패키지 본체의 외부로 돌출 연장되어 상기 LED 칩의 열을 방출시키는 방열돌기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방열돌기는 패키지 본체의 하부에서 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에 위치한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제 1 외부리드와 상기 제 2 외부리드는 임의의 기판에 각각 솔더링되어 전기 접점을 형성하며, 상기 방열돌기는 상기 솔더링된 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에서 상기 기판과 이격되어 있도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제 1 외부리드와 상기 제 2 외부리드는 임의의 기판에 각각 솔더링되어 전기 접점을 형성하며, 상기 방열돌기는 상기 솔더 링된 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에서 상기 기판과 이격되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 제 1 외부리드와 상기 제 2 외부리드는 임의의 기판에 각각 솔더링되어 전기 접점을 형성하며, 상기 방열돌기는 상기 솔더링된 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에서 상기 기판 상에 제공된 외부 방열요소와 접촉하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 의해 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다.
실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 LED 패키지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 측면 발광형 LED 패키지의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 측면 발광형 LED 패키지(1)는, 패키지 본체(10)와, 서로 이격된 한 쌍의 리드프레임(20, 30)을 포함한다. 상기 패키지 본체(10)와 리드프레임(20, 30)이 용이하게 구별될 수 있도록, 첨부된 모든 도면에 걸쳐, 리드프레임(20, 30)을 동일한 해치(hatch)로 표시하였다.
상기 패키지 본체(10)는 LED 칩(2)의 실장 영역을 한정하는 개구부(12)를 포함한다. 상기 개구부(12)는 LED 칩(2)으로부터 나온 광이 측면을 향하도록 하는 위치, 즉, 패키지 본체(10)의 측면에 형성된다. 상기 패키지 본체(10)는 한 쌍의 리 드프레임, 즉, 제 1 및 제 2 리드프레임(20, 30)을 지지한다. 이때, 상기 패키지 본체(10)는, 수지를 몰딩 성형하는 것에 의해, 상기 개구부(12)를 측면에 가지면서 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(20, 30)을 지지하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리드프레임(20, 30)들 각각은 패키지 본체(10)의 개구부(12) 내측에 위치하는 제 1 및 제 2 내부리드(22, 32)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 내부리드(22) 상에는 LED 칩(2)이 직접 연결되며, 제 2 내부리드(32)는 상기 LED 칩(2)과 간접적으로 연결된다. 본 명세서에서, 'LED 칩과 리드프레임(또는, 내부리드)의 간접적인 연결'은 LED 칩이 리드프레임과 직접적인 접촉 없이 예컨대, 본딩 와이어에 의해 간접적으로 전기 연결되는 것을 의미한다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 개구부(12)에는 에폭시 수지로 이루어진 봉지재가 채워져서 그 개구부(12) 내의 내부리드들(22, 32)와 LED 칩(2)를 봉지한다.
한편, 상기 리드프레임(20, 30)은, 제 1 및 제 2 내부리드(22, 32)로부터 패키지 본체(10)의 하부를 관통하여 돌출된 제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)는 패키지 본체(10)의 하부에서 수직으로 절곡되어 임의의 기판 면에 대면하는 수평면을 갖는다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)는 패키지 본체(10)의 하부 양단에 위치한 채, 각각에 구비된 수평면이 솔더링에 의해 기판(즉, PCB 또는 FPCB)과 전기적으로 연결되며, 이에 의해, 서로 다른 극성의 전기접점이 제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)의 단부에 형성된다.
제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)와 별도로, 본 발명에 따른 측면 발광형 LED 패키지(1)는 패키지 본체(10) 하부에 별도의 열 방출 경로를 형성하는 방열돌기(24)를 포함한다. 상기 방열돌기(24)는 LED 칩(2)이 직접 고정 연결된 제 1 리드프레임(20)의 제 1 내부리드(22)로부터 상기 패키지 본체(10)의 하부를 관통하여 돌출되어 있다.
상기 방열돌기(24)는, 고전류 인가에 의해 LED 칩(2)에서 발생한 열이 최단경로로 외부에 방출되도록 도우며, 이에 의해, LED 칩(2)의 정션온도(junction) 온도 및 열저항을 낮추는데 크게 기여할 수 있다. 상기 방열돌기(24)의 열 방출면은 패키지 본체(10) 외측으로 노출된 모든 편평면들이며, 상기 방열돌기(24)의 편평면 면적을 미리 조정하여 설계하는 것에 의해, LED 칩(2)에 인가되는 일정한 고전류에 대하여 원하는 열방출 효율을 얻는 것이 가능하다.
또한, 상기 방열돌기(24)는 제 1 외부리드(26)와 제 2 외부리드(36)의 사이에서 상기 패키지 본체(10)의 하부에 배치되어 있다. 이와 같이 배치된 방열돌기(24)는 측면 발광형 LED 패키지(1)의 실질적인 점유공간 증가를 배제시켜준다. 따라서, 본 실시예의 측면 발광형 LED 패키지(1)는 휴대폰 등 협소한 공간을 갖는 전자기기의 백라이트 용도로 바람직하게 이용될 수 있다.
도 3 및 도 4는 위에서 설명된 측면 발광형 LED 패키지(1)의 사용예들을 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4에서, LED 패키지(24)의 제 1 및 제 2 외부리드(26, 36)는 PCB 또는 FPCB와 같은 임의의 기판(7)의 전극(미도시됨)에 솔더링되어 전기접점을 형성하되, 방열돌기(24)는 제 1 외부리드(26)와 제 2 외부리드(36) 사이에 형성되어 패 키지 본체(10)의 하부에서 외부로 열을 방출하고 있다.
도 3에 도시된 사용예에서와 같이, 상기 방열돌기(24)는 기판(7) 상의 임의의 외부 방열요소(7a)와 접촉하도록 배치되어, 그 방열요소(7a)의 방열 특성에 의해, LED 칩(2)의 열을 보다 효율적으로 방출하는 것이 가능하다. 그리고, 도 4에 도시된 사용예에서와 같이, 상기 방열돌기(24)는 기판(7)과 이격된 채 보다 넓은 면적으로 외부 공기와 접촉하는 것 또한 가능하다.
전술한 방열돌기(24)에 의해, 본 발명에 따른 측면 발광형 LED 패키지(1)는 LED 칩(2)의 열을 최단 경로로 외부에 방출시키는 열 방출 경로를 갖게 되며, 이러한 열 방출 경로의 확보는 정션 온도(junction temperature) 증가를 억제하며, 또한, 그 졍선 온도와 함께 증가하는 LED 패키지(1)의 열저항을 크게 줄여줄 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측면 발광형 LED 패키지는, LED 칩과 직접 연결된 리드프레임으로부터 연장된 방열돌기에 의해, LED 칩의 정션온도 증가와 이에 따른 열저항 증가를 크게 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, LED 칩의 정션 온도 및 열저항 증가로 인해 고전류의 이용이 불가능하였던 측면 발광형 LED 패키지에서, 고전류의 이용을 가능하게 함으로써 측면 발광형 LED 패키지의 높은 광도를 구현할 수 있다.

Claims (4)

  1. LED칩과, 상기 LED칩이 위치할 개구부를 측면에 갖는 패키지 본체와, 상기 개구부의 내측에서 상기 LED칩과 직접 또는 간접 연결되되 상기 패키지 본체의 측면과 평행하게 위치하는 내부리드들을 갖는 측면 발광형 LED 패키지로서,
    상기 내부리드들 각각으로부터 상기 패키지 본체의 외부로 연장된 채 절곡되어, 서로 다른 극성의 전기 접점을 상기 패키지 본체의 측면과 수직을 이루는 상기 패키지 본체의 하부면 부근에 형성하는 제 1 및 제 2 외부리드와;
    상기 LED칩과 직접 연결된 상기 내부리드와 동일 평면을 이루며, 상기 내부리드로부터 상기 패키지 본체의 하부면 외측으로 돌출 연장되어 상기 LED칩의 열을 방출시키는 방열돌기를; 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 발광형 LED 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 방열돌기는 상기 패키지 본체의 하부에서 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 측면 발광형 LED 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 외부리드와 상기 제 2 외부리드는 임의의 기판에 각각 솔더링되어 전기 접점을 형성하며, 상기 방열돌기는 상기 솔더링된 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에서 상기 기판과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 측면 발광형 LED 패키지.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 외부리드와 상기 제 2 외부리드는 임의의 기판에 각각 솔더링되어 전기 접점을 형성하며, 상기 방열돌기는 상기 솔더링된 제 1 외부리드와 제 2 외부리드 사이에서 상기 기판 상에 제공된 외부 방열요소와 접촉하는 것을 특징으로 하는 측면 발광형 LED 패키지.
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