KR100769720B1 - High brightness led with protective function of electrostatic discharge damage - Google Patents

High brightness led with protective function of electrostatic discharge damage Download PDF

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KR100769720B1
KR100769720B1 KR1020060100294A KR20060100294A KR100769720B1 KR 100769720 B1 KR100769720 B1 KR 100769720B1 KR 1020060100294 A KR1020060100294 A KR 1020060100294A KR 20060100294 A KR20060100294 A KR 20060100294A KR 100769720 B1 KR100769720 B1 KR 100769720B1
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diode
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백형기
김용천
김현경
전동민
이혁민
한재호
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Abstract

A high-brightness light emitting device with a function of preventing electrostatic discharge damage is provided to prevent damage of the device due to electrostatic discharge shock by using an ESD shock protection element. A lead frame(50) has a pair of lead terminals(51,52). A package(10) receives a portion of the lead frame, and has a reflection window. An ESD shock protection element is mounted in a space on an upper surface of the lead frame, and an LED chip(30) is mounted on the upper surface of the lead frame to cover the space in such a way that the LED chip is directly isolated from the ESD protection element. A molding material(20) is filled in the package to protect the LED chip.

Description

정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드{High brightness LED with protective function of electrostatic discharge damage}High brightness LED with protective function of electrostatic discharge damage

도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 정면도.1 is a front view showing a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 평단면도.FIG. 2 is a cross-sectional plan view of a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 평단면도.3 is a cross-sectional plan view showing a high brightness light emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 역전류 방지회로를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a reverse current prevention circuit of a high brightness light emitting diode having a built-in protection against electrostatic discharge shock shown in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 변형예를 도시한 평단면도.5 is a plan sectional view showing a modification of the high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 패키지 20 : 몰딩재10: package 20: molding material

30 : LED 칩 40 : 정전기 방전 충격 보호소자30: LED chip 40: electrostatic discharge shock protection device

50 : 리드프레임 51 : 양극 리드50: lead frame 51: anode lead

52 : 음극 리드 60 : 와이어52: cathode lead 60: wire

70 : 범프 볼 80 : 공간부70: bump ball 80: space

본 발명은 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전기 방전 충격으로부터 발광 다이오드를 보호하는 동시에 발광 다이오드의 휘도를 향상 시킬 수 있는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a high-brightness light emitting diode having a built-in protection against electrostatic discharge shock, and more particularly, to protect the light emitting diode from electrostatic discharge shock and to protect the electrostatic discharge shock, which can improve the brightness of the light emitting diode. It relates to a built-in high brightness light emitting diode.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품이다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때 보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.In general, a light emitting diode (LED) is an electronic component that generates a small number of carriers (electrons or holes) injected by using a p-n junction structure of a semiconductor and emits light by recombination thereof. In other words, when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move through the junction of the anode and the cathode and recombine with each other. Release.

이러한 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 조사할 수 있음으로 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화기기 등에 사용된다.Such a light emitting diode can be irradiated with high efficiency light at low voltage, and thus is used in home appliances, remote controls, electronic signs, indicators, and various automation devices.

특히, 정보 통신기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며, 발광 다이오드도 인쇄회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)에 직접 실장하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device, 이하, SMD라 한다)형으로 만들어지고 있다.In particular, according to the trend toward miniaturization and slimming of information and communication devices, various components such as resistors, capacitors, and noise filters are becoming more miniaturized, and surface-mounted LEDs are directly mounted on printed circuit boards (PCBs). It is made of a device (Surface Mount Device, hereinafter referred to as SMD).

이러한 SMD 방식의 발광 다이오드 패키지는 그 사용도에 따라 탑뷰(Top view) 방식과 사이드뷰(Side view) 방식으로 제조되고 있는데, 일반적으로 발광 다이오드는 정전기 또는 역전압에 취약한 것으로 알려져 있다.The SMD type LED package is manufactured in a top view and a side view according to its use. Generally, the LED is known to be vulnerable to static electricity or reverse voltage.

따라서, 이러한 발광 다이오드의 취약성을 보완하기 위하여 역방향으로 전류가 흐를 수 있는 정전압 다이오드를 제공하고 있으며, 그러한 정전압 다이오드로 바람직하게는 제너 다이오드(Zener Diode)를 LED 칩과 병렬로 연결함으로써 정전기에 효율적으로 대응하도록 하고 있다.Therefore, in order to compensate for the weakness of the light emitting diode, a constant voltage diode capable of flowing current in a reverse direction is provided, and the constant voltage diode is preferably connected to a Zener diode in parallel with the LED chip to efficiently prevent static electricity. To respond.

그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 대하여 상세히 설명하기로 한다.1 and 2, a high brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the prior art will be described in detail.

도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 평단면도이다.1 is a front view illustrating a high brightness light emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the high brightness light emitting diode with built-in protection against an electrostatic discharge shock shown in FIG. 1. to be.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 정전압 다이오드는 한 쌍의 리드 단자인 양극 리드(51)와 음극 리드(52)로 형성된 리드프레임(50)의 동일면 상에 LED 칩(30) 및 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 나란히 실장하고, 이 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 금(Au) 성분의 와이어(60)로 서로 연결함으로써, 병렬구조를 이루고 있다. 이때, 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 제너 다이오드로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the constant voltage diode according to the related art has an LED chip 30 on the same surface of a lead frame 50 formed of a pair of lead terminals, the anode lead 51 and the cathode lead 52. ) And the electrostatic discharge shock protection device 40 are mounted side by side, and the LED chip 30 and the electrostatic discharge shock protection device 40 are connected to each other with a gold (Au) wire 60 to form a parallel structure. have. At this time, the electrostatic discharge impact protection device 40 is made of a zener diode.

미설명한 도면부호 10은 투명 또는 불투명 합성수지재로 형성된 패키지를 지칭하고, 20은 LED 칩을 보호하기 위한 몰딩재를 지칭한다.Unexplained reference numeral 10 denotes a package formed of a transparent or opaque synthetic resin material, and 20 denotes a molding material for protecting the LED chip.

상기와 같은 정전기 방전 충격 보호소자(40)인 제너 다이오드는 일명 정전압 다이오드라고도 하며, 반도체 PN 접합 다이오드의 하나로서, PN 접합의 항복(Breakdown) 영역에서 동작특성이 나타나도록 제작된 다이오드로 주로 정전압용으로 사용된다. 그리고, 제너 회복현상을 이용해서 일정 전압을 얻는 소자이며 규소의 p-n 접합에서 전류 10mA로 동작하고 품종에 따라 3 ~ 12V의 정전압을 얻을 수 있는 다이오드이다.The zener diode as the electrostatic discharge shock protection device 40 is also called a constant voltage diode, and is one of the semiconductor PN junction diodes, and is a diode manufactured to exhibit operating characteristics in the breakdown region of the PN junction. Used as It is a device that obtains a constant voltage by using Zener recovery phenomenon, and it is a diode that operates with a current of 10 mA at the p-n junction of silicon and obtains a constant voltage of 3 to 12 V depending on the variety.

상기와 같이, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 LED 칩에 이러한 제너 다이오드를 와이어 등에 의하여 병렬로 연결함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 제너 다이오드에 의하여 손상을 방지할 수 있다.As described above, the light emitting diode according to the related art is connected to the LED chip in parallel by a wire or the like, it is possible to prevent damage by the zener diode even if the reverse current is applied due to static electricity.

그러나, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 상기 제너 다이오드를 LED 칩과 리드프레임 상에 병렬로 함께 실장되기 때문에 와이어를 본딩하기 위한 충분한 영역을 확보하기 위해 리드프레임이 커져야 하며, 이에 따라, 발광 다이오드의 패키지가 커지게 되어 발광 다이오드 패키지의 소형화에 어려움이 있다.However, since the Zener diode is mounted together in parallel on the LED chip and the lead frame, the light emitting diode according to the related art needs to have a large lead frame to secure a sufficient area for bonding wires, and thus, a package of the light emitting diode. Since the size of the light emitting diode package is increased, it is difficult to miniaturize the LED package.

또한, 상기 제너 다이오드를 LED 칩과 리드프레임 상에 병렬로 함께 실장하게 되면, LED 칩에서 발광하는 광을 제너 다이오드가 흡수하거나 산란시켜 발광 다이오드의 휘도를 저하시키는 문제가 있다.In addition, when the zener diodes are mounted together in parallel on the LED chip and the lead frame, the zener diode absorbs or scatters the light emitted from the LED chip, thereby lowering the brightness of the light emitting diode.

따라서, 발광 다이오드의 특성 및 신뢰성이 낮아질 뿐만 아니라 발광 효율 또한 낮아지는 문제가 있다.Therefore, there is a problem in that the light emitting diode is not only lowered in characteristics and reliability, but also lowered in luminous efficiency.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 리드프레임 또는 인쇄회로기판 상에 LED 칩과 정전기 방전 충격 보호소자를 와이어 등에 의하여 병렬로 연결되게 형성하되, LED 칩의 후면에 정전기 방전 충격 보호소자를 절연되도록 실장하여 정전기 방전 충격으로부터 발광 다이오드를 보호하는 동시에 발광 다이오드의 휘도를 향상시킬 수 있는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention, in order to solve the above problems, the LED chip and the electrostatic discharge shock protection device formed on the lead frame or printed circuit board to be connected in parallel by a wire or the like, electrostatic discharge on the back of the LED chip The present invention provides a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock that can protect the light emitting diode from electrostatic discharge shock by mounting the shock protection device to be insulated, and at the same time improve the brightness of the light emitting diode.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 한 쌍의 리드 단자로 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 리드 단자 상면에 정전기 방전 충격 보호소자 실장 공간을 정의하는 공간부를 갖는 리드프레임과, 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하고, 빛이 방사되도록 오픈된 방사창을 가지도록 형성된 패키지와, 상기 패키지 내부의 리드프레임 상면 공간부에 실장된 정전기 방전 충격 보호소자와, 상기 공간부를 덮도록 상기 리드프레임 상면에 실장되되, 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 직접적으로 절연되어 있으며 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 와이어 또는 범프 볼을 통해 병렬 연결되어 있는 LED 칩 및 상기 패키지 내부에 충진되어 LED 칩을 보호하는 몰딩재를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed of a pair of lead terminals, a lead frame having a space portion defining an electrostatic discharge impact protection device mounting space on the upper surface of the pair of lead terminals, and A package formed to accommodate a part inside and having a radiation window opened to emit light, an electrostatic discharge impact protection device mounted on a lead frame upper space inside the package, and an upper surface of the lead frame to cover the space part The LED chip is directly insulated from the electrostatic discharge shock protection device and connected in parallel with the electrostatic discharge shock protection device through a wire or bump ball and a molding material filled in the package to protect the LED chip. It provides a high brightness light emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge shock.

또한, 상기 본 발명의 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 LED 칩과 인접한 상기 정전기 방전 충격 보호소자의 표면은 절연막으로 덮여 있고, 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 인접한 상기 LED 칩의 표면은 반사막으로 덮여 있는 것이 바람직하다.Further, in the high brightness light emitting diode of the present invention, the surface of the electrostatic discharge shock protection device adjacent to the LED chip is covered with an insulating film, and the surface of the LED chip adjacent to the electrostatic discharge shock protection device is covered with a reflective film. Do.

또한, 상기 본 발명의 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임과 범프 볼을 통해 플립 칩 방식으로 실장될 수 있으며, 상기 LED 칩은 상기 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임과 범프 볼을 통해 플립 칩 방식으로 실장되거나, 와이어를 통해 P-사이드 업 방식으로 실장될 수 있다.In addition, in the high brightness light emitting diode of the present invention, the electrostatic discharge shock protection device may be mounted in a flip chip method through a lead frame and a bump ball formed of the pair of lead terminals, the LED chip is the pair of leads The lead frame formed by the terminal and the bump ball may be mounted in a flip chip method, or may be mounted in a P-side up method through a wire.

또한, 상기 본 발명의 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the high brightness light emitting diode of the present invention, the electrostatic discharge shock protection device is preferably formed of a constant voltage diode or a semiconductor resistor (varistor), more specifically, the constant voltage diode is a zener diode, an avalanche diode, a switching diode And a diode selected from the group consisting of Schottky diodes.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나 타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.

이제 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a high-brightness LED having a built-in protection function against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 대하여 상세히 설명한다.First, a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 평단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 역전류 방지회로를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view showing a high brightness light emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a high brightness with built-in protection against electrostatic discharge shock shown in FIG. FIG. Is a view schematically showing a reverse current prevention circuit of a light emitting diode.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 중앙에 캐비티(cavity)가 형성된 투명 합성수지재 또는 불투명 합성수지재 중 어느 하나로 이루어진 패키지(10)를 가지며, 상기 패키지(10)의 소정면은 빛이 방사되기 용이하도록 오픈된 방사창이 형성되고, 다른 면에는 인쇄회로기판(도시하지 않음)에 장착되도록 리드프레임(50)을 형성하는 한 쌍의 리드 단자인 양극 리드(51)와 음극 리드(52)의 일부가 내측에 수용되어 있다.As shown in Figure 3 and 4, the high-brightness LED with a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention is any of the transparent synthetic resin material or opaque synthetic resin material with a cavity (cavity) formed in the center Has a package 10 made of one, the predetermined surface of the package 10 is formed with an open radiation window so that light is easy to radiate, and the other side of the lead frame 50 to be mounted on a printed circuit board (not shown) A part of the positive lead 51 and the negative lead 52 which are a pair of lead terminals to form is accommodated inside.

특히, 본 발명에 따른 상기 리드프레임(50)은 상기 한 쌍의 리드 단자 상면 즉, 양극 리드(51)와 음극 리드(52) 상면 일부에 후술하는 정전기 방전 충격 보호소자의 실장 공간을 정의하는 공간부(80)를 가지고 있다. 이때, 상기 공간부(80) 는 정전기 방전 충격 보호소자가 완전히 공간부(80) 내에 매립될 수 있도록 상기 정전기 방전 충격 보호소자의 높이보다 깊게 형성되는 것이 바람직하다.In particular, the lead frame 50 according to the present invention has a space defining the mounting space of the electrostatic discharge impact protection device described later on a part of the upper surface of the pair of lead terminals, that is, the anode lead 51 and the cathode lead 52. It has a portion 80. At this time, the space portion 80 is preferably formed deeper than the height of the electrostatic discharge impact protection device so that the electrostatic discharge impact protection device is completely embedded in the space 80.

그리고, 상기와 같이 구성된 리드프레임(50) 상면 공간부(80)에는 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 구비되며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 범프 볼(70)을 통해 상기 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 플립 칩 방식으로 실장되어 있다.In addition, the upper space portion 80 of the lead frame 50 configured as described above is provided with an electrostatic discharge impact protection device 40, the electrostatic discharge impact protection device 40 is the positive lead through the bump ball 70 51 and the negative electrode lead 52 are mounted in a flip chip method.

이때, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는, 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 정전압 다이오드로 제너 다이오드를 사용하고 있다.In this case, the electrostatic discharge impact protection device 40 may be formed of a constant voltage diode or a semiconductor resistor. In addition, the constant voltage diode is preferably made of any one diode selected from the group consisting of a zener diode, an avalanche diode, a switching diode, and a Schottky diode. In this embodiment, the zener diode is used as the constant voltage diode.

상기 리드프레임(50) 상에는 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 실장된 공간부(80)을 덮도록 LED 칩(30)이 범프 볼(70)을 통해 상기 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 플립 칩 방식으로 실장되어 있다. 이때, 상기 LED 칩(30)은 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 인접한 표면이 도전성 반사막(35)으로 덮여 있는 것이 바람직하며, 이는 상기 LED 칩(30)에서 발광하는 광이 후면에 위치하는 정전기 방전 충격 보호소자(40)로 흡수 및 산란되어 소멸되는 것을 방지하는 역할을 한다.On the lead frame 50, the LED chip 30 is connected to the anode lead 51 and the cathode lead through the bump ball 70 so as to cover the space portion 80 in which the electrostatic discharge shock protection device 40 is mounted. 52) and a flip chip method. In this case, the surface of the LED chip 30 adjacent to the electrostatic discharge impact protection device 40 is preferably covered with a conductive reflective film 35, which is the light emitted from the LED chip 30 is located on the back The electrostatic discharge shock protection device 40 serves to prevent the absorption and scattering to disappear.

본 발명에 따른 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 상기 LED 칩(30)은 적층된 구조로 이루어져 있으나, 직접적으로 연결되어 있지 않으며 범프 볼(70)을 통한 리드프레임(50)을 이용하여 전기적으로 연결되어 있다. 이때, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 상기 LED 칩(30)이 직접적으로 연결되는 것을 안전하게 차단하기 위하여 본 발명에 따른 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 상기 LED 칩(30)과 인접한 표면이 절연막(45)으로 덮여 있는 것이 바람직하다.The electrostatic discharge impact protection device 40 and the LED chip 30 according to the present invention have a stacked structure, but are not directly connected and electrically connected to each other using the lead frame 50 through the bump ball 70. Is connected. At this time, the electrostatic discharge shock protection device 40 according to the present invention in order to safely block the direct connection between the electrostatic discharge shock protection device 40 and the LED chip 30 is adjacent to the LED chip 30 It is preferable that the surface is covered with the insulating film 45.

다시 말하여, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 범프 볼(70)을 통해 상기 리드프레임(50)의 공간부(80) 내에서 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 LED 칩(30)은, 범프 볼(70)을 통해 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 실장되지 않은 영역의 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 전기적으로 연결되어 있다.In other words, FIG. 3 shows the positive electrode lead 51 in the space portion 80 of the lead frame 50 through the bump ball 70. And an anode lead 52 and an anode electrically connected to the cathode lead 52, and the LED chip 30 includes a cathode lead 51 and an anode in a region where the electrostatic discharge impact protection device 40 is not mounted through the bump ball 70. It is electrically connected to the lead 52.

따라서, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 상기 LED 칩(30)은 도 4에 도시한 바와 같이 병렬 구조로 연결된다.Therefore, the electrostatic discharge impact protection device 40 and the LED chip 30 are connected in a parallel structure as shown in FIG.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 리드프레임(50) 상면에 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 범프 볼(70)에 의하여 병렬로 연결되게 형성하되, 리드프레임(50)에 형성된 공간부(80) 즉, LED 칩(30)의 후면에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 절연되도록 실장함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 통해 전류가 바이패스(By-Pass)되어 정전기 방전 충격 발생으로 인한 손상을 방지한다.As described above, the high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the present invention bumps the LED chip 30 and the electrostatic discharge impact protection device 40 on the upper surface of the lead frame 50. It is formed to be connected in parallel by, by mounting the electrostatic discharge shock protection device 40 insulated on the back of the space portion 80, that is, the LED chip 30 formed on the lead frame 50, Even when a current is applied, current is bypassed through the electrostatic discharge shock protection device 40 to prevent damage due to electrostatic discharge shock.

또한, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 발광하는 LED 칩(30)의 후면에 실장되어 있기 때문에 상기 LED 칩(30)에서 발광하는 광이 정전기 방전 충격 보호소자(40)에서 흡수되거나 산란되는 것을 차단한다.In addition, since the electrostatic discharge shock protection device 40 of the high brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the present invention is mounted on the rear surface of the LED chip 30 that emits light, The light emitted is blocked from being absorbed or scattered by the electrostatic discharge impact protection device 40.

특히, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)의 사이에 즉, 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 인접한 LED 칩(30)의 표면에 반사막(35)이 구비되어 상기 LED 칩(30)에서 발광하는 광이 정전기 방전 충격 보호소자(40)에서 흡수되거나 산란되는 것을 더욱 차단하여 발광 다이오드의 전체적인 휘도를 증가시킬 수 있다.In particular, the high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the present invention may be disposed between the LED chip 30 and the electrostatic discharge shock protection device 40, that is, the LED adjacent to the electrostatic discharge shock protection device 40. The reflective film 35 is provided on the surface of the chip 30 to further block the light emitted from the LED chip 30 from being absorbed or scattered by the electrostatic discharge impact protection device 40 to increase the overall brightness of the LED. Can be.

또한, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 동일한 영역의 리드프레임(50)의 상면에 적층식으로 실장되어 있기 때문에 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 비해 리드프레임의 크기를 최소화할 수 있어 발광 다이오드 패키지를 소형화시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to the present invention is mounted on the top surface of the lead frame 50 in which the LED chip 30 and the electrostatic discharge shock protection device 40 are in the same area. As a result, the size of the lead frame can be minimized as compared with the high-brightness LED having the electrostatic discharge shock protection function according to the related art, thereby miniaturizing the LED package.

여기서, 미설명한 도면부호 20은 상기 패키지(10) 내에 실장된 LED 칩(30)을 보호하기 위한 몰딩재를 가리킨다.Herein, reference numeral 20 denotes a molding material for protecting the LED chip 30 mounted in the package 10.

한편, 본 발명에 따른 상기 LED 칩(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 실장 방식으로 범프 볼(70)을 사용하는 플립 칩 방식에 한정되지 않고 공정 조건 및 발광 다이오드의 특성에 따라 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 리드프레임(50)의 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 와이어(60)를 통해 P-사이드 업(P-side up) 방식으로 실장될 수도 있다. 여기서, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 변형예를 도시한 평단면도이다.On the other hand, the LED chip 30 according to the present invention, as shown in Figure 3, is not limited to the flip chip method using the bump ball 70 in the mounting method, depending on the process conditions and characteristics of the light emitting diode As shown in FIG. 5, the lead frame 50 may be mounted in a P-side up manner through the anode lead 51, the cathode lead 52, and the wire 60. 5 is a plan sectional view showing a modified example of the high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock according to an embodiment of the present invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.

상기한 바와 같이, 본 발명은 LED 칩과 정전기 방전 충격 보호소자가 병렬로 연결되어 있는 동시에, 리드프레임의 동일한 영역 상에 상하 서로 직접적으로 절연되어 적층식으로 실장되어 있으므로, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되더라도 상기 정전기 방전 충격 보호소자를 통해 전류가 바이패스(By-Pass)되어 정전기 방전 충격 발생으로 인한 손상을 방지할 수 있다.As described above, in the present invention, since the LED chip and the electrostatic discharge impact protection device are connected in parallel, and are mounted in a stacked manner by directly insulating each other up and down on the same area of the lead frame, the reverse current due to static electricity Even when applied, current is bypassed through the electrostatic discharge shock protection device to prevent damage due to electrostatic discharge shock.

또한, 본 발명은 정전기 방전 충격 보호소자가 LED 칩의 하부에 위치하고 있으며, 정전기 방전 충격 보호소자와 인접한 LED 칩 표면에 구비된 반사막에 의해 LED 칩에서 발광하는 광이 정전기 방전 충격 보호소자에서 흡수되거나 산란되는 것 을 완전히 차단하여 발광 다이오드의 전체적인 휘도를 증가시킬 수 있다.In addition, the present invention is the electrostatic discharge shock protection device is located under the LED chip, the light emitted from the LED chip by the reflective film provided on the surface of the LED chip adjacent to the electrostatic discharge shock protection device is absorbed or scattered in the electrostatic discharge shock protection device. Can be completely blocked to increase the overall brightness of the light emitting diode.

또한, 본 발명은 LED 칩과 정전기 방전 충격 보호소자를 리드프레임의 동일한 상면에 적층식으로 실장하고 있어, 리드프레임의 크기를 최소화하여 발광 다이오드 패키지를 소형화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the LED chip and the electrostatic discharge impact protection device are mounted on the same upper surface of the lead frame in a stacked manner, the size of the lead frame can be minimized to reduce the size of the LED package.

Claims (8)

한 쌍의 리드 단자로 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 리드 단자 상면에 정전기 방전 충격 보호소자 실장 공간을 정의하는 공간부를 갖는 리드프레임; A lead frame formed of a pair of lead terminals and having a space portion on an upper surface of the pair of lead terminals to define an electrostatic discharge impact protection device mounting space; 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하고, 빛이 방사되도록 오픈된 방사창을 가지도록 형성된 패키지;A package configured to receive a portion of the lead frame inside and have a radiation window open to emit light; 상기 패키지 내부의 리드프레임 상면 공간부에 실장된 정전기 방전 충격 보호소자;An electrostatic discharge impact protection device mounted on an upper space of the lead frame inside the package; 상기 공간부를 덮도록 상기 리드프레임 상면에 실장되되, 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 직접적으로 절연되어 있으며 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 와이어 또는 범프 볼을 통해 병렬 연결되어 있는 LED 칩; 및An LED chip mounted on an upper surface of the lead frame to cover the space part, directly insulated from the electrostatic discharge impact protection device, and connected in parallel with the electrostatic discharge impact protection device through a wire or bump ball; And 상기 패키지 내부에 충진되어 LED 칩을 보호하는 몰딩재;를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.And a molding material filled in the package to protect the LED chip. The high brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩과 인접한 상기 정전기 방전 충격 보호소자의 표면은 절연막으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.And a surface of the electrostatic discharge shock protection device adjacent to the LED chip is covered with an insulating film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 인접한 상기 LED 칩의 표면은 반사막으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.And a surface of the LED chip adjacent to the electrostatic discharge impact protection device is covered with a reflective film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임과 플립 본딩된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.The electrostatic discharge impact protection device is a high brightness light-emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge impact, characterized in that the flip-bonded with the lead frame formed of the pair of lead terminals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩은 상기 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임과 범프 볼을 통해 플립 칩 방식으로 실장된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.The LED chip is a high brightness light emitting diode with a built-in protection function against the electrostatic discharge shock, characterized in that mounted in a flip chip method through the lead frame and bump ball formed of the pair of lead terminals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩은 상기 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임과 와이어를 통해 P-사이드 업 방식으로 실장된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.The LED chip is a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock, characterized in that mounted in a P-side up method through a lead frame and a wire formed of the pair of lead terminals. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 형성됨을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.The electrostatic discharge shock protection device is a high-brightness LED having a built-in protection against electrostatic discharge shock, characterized in that formed as a constant voltage diode or a semiconductor resistor (varistor). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 형성됨을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.The constant voltage diode is a high brightness light-emitting diode with a built-in protection against electrostatic discharge shock, characterized in that formed of any one selected from the group consisting of a zener diode, an aberration diode, a switching diode and a Schottky diode.
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