KR100785450B1 - 측면 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

측면 발광 다이오드 패키지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 패키지 본체와, 상기 패키지 본체에 설치되며, 일측에 전원을 공급하기 위한 리드부와, 다른 측에 상기 리드부보다 두꺼운 두께를 가지는 열방출을 위한 슬러그를 가지는 제 1 리드 프레임과, 상기 패키지 본체에 상기 제 1 리드 프레임과 전기적으로 분리되도록 간격을 두고 이격되어 설치된 전원 공급을 위한 제 2 리드 프레임과, 상기 제 1 리드 프레임의 슬러그위에 장착된 LED 칩을 포함하는 측면 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
본 발명에 의하면, 측면 발광 다이오드 패키지에서 LED 칩이 장착되는 리드 프레임을 형성할 때 LED 칩으로부터 발생한 열을 방출하기 LED 칩이 위치하는 부분을 다른 부분보다 두껍게 하여 슬러그를 형성함으로써 LED 칩으로부터 발생한 열을 효과적으로 패키지 외부로 방출시킬 수 있다.
LED, 측면 발광 다이오드, 슬러그, 리드 프레임, 패키지, 반사기,

Description

측면 발광 다이오드 패키지{SIDE-VIEW LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
도 1은 종래 기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 정단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 정단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 패키지 본체 2 : 제 1 리드 프레임
3 : LED 칩 4 : 접착제
5 : 제 2 리드 프레임 6 : 본딩 와이어
7, 8 : 리드 단자 10 : 패키지 본체
11 : 반사기 12 : 개구부
20 : 제 1 리드 프레임 21 : 슬러그
22 : 리드부 23 : 슬러그 단자
24 : 리드 단자 30 : 제 2 리드 프레임
31 : 리드 단자 40 : LED 칩
50 : 접착제 60 : 본딩 와이어
본 발명은 측면(side-view) 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지 내부에 구비된 LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 측면 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
일반적으로 LED 칩을 이용하는 광원 시스템은 사용하고자 하는 용도에 따라 여러 형태의 패키지에 LED 칩을 실장하여 형성한다. 측면 발광 다이오드 패키지는 도광판의 측면에 배치되어, 도광판에 평행하게 빛을 제공하기 때문에 디스플레이용 백라이트 조명에 주로 사용된다.
측면 발광 다이오드 패키지는 많은 광량을 얻고자 높은 전류를 이용하는 파워 발광 다이오드(power LED)구조를 채용하고 있는데, 이때 많은 전류에 의해서 발생하는 열을 빠르게 방출시키는 것이 필요하다.
도 1은 종래 기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 정단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 종래의 측면 발광 다이오드 패키지는 패키지 본체(1)에 얇게 형성된 제 1 리드 프레임(2)에 LED 칩(3)을 전도성 또는 비전도성 접착제(4)를 이용하여 붙인 후, LED 칩(3)과 제 2 리드 프레임(5)사이에 본딩 와이어(6)를 이용하여 와이어 본딩을 하고, 얇은 제 1 및 제 2 리드 프레임(2, 5)의 외 부를 꺾어 패키지 본체(1)외부로 리드 단자(7, 8)를 형성하고 있다.
이에 따라 LED 칩에서 발생하는 열은 얇은 리드 프레임을 통해서 방출된다. 그러나, 리드 프레임이 너무 얇고 열 전도 경로가 너무 길어 LED 칩에서 발생한 열이 제대로 방출되지 않는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측면 발광 다이오드 패키지의 구조를 개선하여 LED 칩에서 발생하는 열을 패키지 외부로 효과적으로 방출시키는 데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 패키지 본체와, 상기 패키지 본체에 설치되며, 일측에 전원을 공급하기 위한 리드부와, 다른 측에 상기 리드부보다 두꺼운 두께를 가지는 열방출을 위한 슬러그를 가지는 제 1 리드 프레임과, 상기 패키지 본체에 상기 제 1 리드 프레임과 전기적으로 분리되도록 간격을 두고 이격되어 설치된 전원 공급을 위한 제 2 리드 프레임과, 상기 제 1 리드 프레임의 슬러그위에 장착된 LED 칩을 포함하는 측면 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
상기 제 1 리드 프레임의 슬러그는 상기 패키지 본체의 외부로 노출되도록 연장되어 형성된 슬러그 단자를 가질 수 있다.
이때 상기 슬러그 단자는 절곡되어 상기 패키지 본체의 외부에 형성될 수 있 다.
또한, 상기 슬러그 단자는 상기 패키지 본체내에 형성된 상기 제 1 리드 프레임의 슬러그 두께와 동일한 두께를 가지고 상기 패키지 본체의 외부로 노출될 수 있다.
상기 슬러그 단자는 상기 LED 칩에 공급할 전원이 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 리드 프레임의 상기 슬러그와 리드부는 서로 다른 재질을 사용하여 일체로 연결될 수 있고, 동일한 재질을 사용하여 일체로 형성될 수 도 있다.
상기 패키지 본체는, 상기 제 1 리드 프레임 및 제 2 리드 프레임을 둘러싸도록 형성되어 상기 LED 칩으로부터 방출된 광을 반사시키는 반사기가 형성될 수 있다.
또한, 측면 발광 다이오드 패키지는 상기 LED 칩과 상기 제 2 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지는 패키지 본체(10)에 전기적으로 분리되도록 약간의 간격을 두고 이격되어 패키지 본체(10)에 지지되어 설치된 제 1 리드 프레임(20)과 제 2 리드 프레임(30)을 구비하고 있다.
제 1 리드 프레임(20) 및 제 2 리드 프레임(30)은 삽입몰딩을 통하여 패키지 본체(10)내에 형성될 수 있다.
패키지 본체(10)는 제 1 리드 프레임(20) 및 제 2 리드 프레임(30)을 둘러싸도록 형성된 반사기(11)를 구비하고 있다.
반사기(11)의 형태는 다양하게 형성될 수 있다. 반사기(11)는 LED 칩(40)으로부터 방출된 광을 효과적으로 일정한 방향으로 반사하기 위하여 패키지 본체(10)내에 비스듬하게 형성된 반사면을 가지고 설치된다.
이때, 반사기(11)는 효과적인 광반사를 위해 하나의 폐루프 곡면으로 형성될 수 도 있고, 여러 개의 반사면들을 가지도록 형성될 수 도 있다. 또한, 반사기(11)의 재질은 플라스틱(plastic), 세라믹(ceramic), 메탈(metal)로 이루어질 수 있다.
아울러, 반사기(11)에는 수지를 주입하기 위한 게이트(gate)가 예를 들어 반사기의 하부에 형성될 수 도 있다.
이 반사기(11)에 의해 둘러싸인 개구부(12)가 형성된다. LED 칩(40)으로부터 방출된 광은 반사기(11)에 의해 반사되어 개구부(12)를 통해 패키지의 외부로 방출된다.
LED 칩(40)은 제 1 리드 프레임(20)위에 장착된다. LED 칩(40)은 제 1 리드 프레임(20)위에 전도성 또는 비전도성 접착제(50)를 이용하여 부착되어 장착될 수 있다.
제 1 리드 프레임(20)위에 장착된 LED 칩(40)과 제 2 리드 프레임(30)간에는 본딩 와이어(60)를 이용하여 와이어 본딩함으로써 전기적으로 연결된다.
LED 칩(40)과 제 2 리드 프레임(30)간에 본딩 와이어(60)를 이용한 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결된 후 개구부(12)는 투광성 수지, 예컨대 에폭시 수지 또는 실리콘으로 채워질 수 있다. 투광성 수지는 LED 칩(40)에서 방출된 광을 파장변환시키는 형광체가 함유될 수 있다. LED 칩(40)에서 방출된 광, 예컨대 청색광을 황색광으로 변환시키는 형광체가 투광성 수지 내에 함유될 수 있으며, 이에 따라 백색광을 방출하는 측면발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.
제 1 리드 프레임(20)에는 LED 칩(40)으로부터 발생한 열을 방출하기 위한 슬러그(21)가 형성되어 있다. 따라서, 제 1 리드 프레임(20)은 일측에 형성된 슬러그(slug)(21)와 그 슬러그(21)를 제외한 부분인 리드부(22)로 이루어진다.
슬러그(21)의 재질은 메탈 재질 또는 열이 잘 전도되는 재질로 이루어진다.
따라서, 슬러그(21)의 재질을 리드부(22)와 같은 재질로 하여 일체로 형성할 수 도 있고, 슬러그(21)의 재질을 리드부(22)의 재질과 다르게 하고 슬러그(21)와 리드부(22)를 서로 연결하여 하나의 리드 프레임을 형성할 수 도 있다.
슬러그(21)는 효과적인 열방출을 위해 리드부(22)에 비하여 두껍게 형성된다. 또한, 슬러그(21)는 효과적인 열방출을 위해 동일한 두께로 패키지 본체(10)의 외부로 노출될 수 있도록 더 연장된 후 PCB에 장착되기 위해 그 끝부분이 굽혀져서 슬러그 단자(23)를 형성한다. 슬러그 단자(23)는 열 방출을 위해 PCB에 장착될 뿐만 아니라 열방출의 기능과 아울러 LED 칩(40)에 공급될 전원을 연결하여 전원 공급용으로도 사용될 수 있다.
패키지 본체(10)의 외부로 노출되는 슬러그(21)는 하나의 면이 노출되도록 형성될 수 있고, 패키지 본체(10)의 외부로 돌출되어 하나 이상의 면이 노출되도록 형성될 수 있다.
리드부(22)에 비하여 두껍게 형성된 슬러그(21)위에 LED 칩(40)이 안착된다.
따라서, 리드부(22)에 비하여 두껍게 형성된 슬러그(21)위에 안착된 LED 칩(40)으로부터 열이 발생하면 그 열은 슬러그(21)를 통해 패키지의 외부로 효과적으로 방출되어 진다.
슬러그(21)는 두께가 리드부(22)에 비하여 두꺼움에 따라 열을 방출할 수 있는 표면적이 더 많아지게 되어 열방출이 효과적으로 이루어질 수 있다.
한편, 슬러그(21)에 비하여 얇은 두께를 가지는 리드부(22)는 그 일부만이 패키지 본체(10)의 외부로 돌출되어 노출될 수 있도록 더 연장된 후, PCB에 장착되기 위하여 그 끝부분이 절곡되어 리드 단자(24)를 형성한다.
아울러, 제 2 리드 프레임(30)도 그 일부가 패키지 본체(10)의 외부로 돌출되어 노출될 수 있도록 더 연장된 후, PCB에 장착되기 위하여 그 끝부분이 절곡되어 리드 단자(31)를 형성한다.
외부로 돌출된 슬러그 단자(23) 및 리드 단자(24, 31)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 다양한 형상으로 절곡될 수 있다. 도 3 및 도 4는 PCB에 표면 실장하기 위해 절곡된 형태를 도시하고 있다.
본 발명에 의하면, 측면 발광 다이오드 패키지에서 LED 칩이 장착되는 리드 프레임을 형성할 때 LED 칩으로부터 발생한 열을 방출하기 LED 칩이 위치하는 부분을 다른 부분보다 두껍게 하여 슬러그를 형성함으로써 LED 칩으로부터 발생한 열을 효과적으로 패키지 외부로 방출시킬 수 있다.
또한, 그 슬러그를 패키지 본체의 외부로 노출시킴으로써 LED 칩으로부터 발생한 열을 더욱 효과적으로 패키지 외부로 방출시킬 수 있다.
LED 칩이 위치하는 부분을 다른 부분보다 두꺼운 두께를 가지는 슬러그의 구조를 통하여 LED 칩으로부터 발생한 열을 효과적으로 패키지 외부로 방출시킬 수 있음에 따라 고전류의 발광 다이오드 패키지를 제작할 수 있고, 종래에 LED 칩으로부터 발생한 열을 효과적으로 방출하지 못함으로 인해 발생하였던 신뢰성 저하 및 광량 저하를 방지하여 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있고, 광량을 개선할 수 있다.

Claims (9)

  1. 패키지 본체와,
    상기 패키지 본체에 설치되며, 일측에 전원을 공급하기 위한 리드부와, 다른 측에 상기 리드부보다 두꺼운 두께를 가지는 열방출을 위한 슬러그를 가지는 제 1 리드 프레임과,
    상기 패키지 본체에 상기 제 1 리드 프레임과 전기적으로 분리되도록 간격을 두고 이격되어 설치된 전원 공급을 위한 제 2 리드 프레임과,
    상기 제 1 리드 프레임의 슬러그위에 장착된 LED 칩을 포함하되,
    상기 제 1 리드 프레임의 슬러그는 상기 패키지 본체의 외부로 노출되도록 연장되어 형성된 슬러그 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 슬러그 단자는 절곡되어 상기 패키지 본체의 외부에 형성된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬러그 단자는 상기 패키지 본체내에 형성된 상기 제 1 리드 프레임의 슬러그 두께와 동일한 두께를 가지고 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬러그 단자는 상기 LED 칩에 공급할 전원이 연결되는 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 리드 프레임의 상기 슬러그와 리드부는 서로 다른 재질을 사용하여 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 리드 프레임의 슬러그와 리드부는 동일한 재질을 사용하여 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패키지 본체는, 상기 제 1 리드 프레임 및 제 2 리드 프레임을 둘러싸도록 형성되어 상기 LED 칩으로부터 방출된 광을 반사시키는 반사기가 형성된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 칩과 상기 제 2 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 더 포함하는 측면 발광 다이오드 패키지.
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