KR100846973B1 - Led packages and manufacturing methods thereof - Google Patents

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조정웅
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Abstract

An LED(light emitting diode) package is provided to make constant current only flow through an LED chip regardless of an input voltage of a regulator by fixing an output voltage of the regulator. A package housing is composed of an upper package housing(1), a lower package housing(2) and a thermal conductive plastic or a high thermal conductive ceramics wherein an opening is formed in the center of the upper package housing. Input and output terminal parts(5,6) are extended to the inside of the package housing, interposed between the upper and lower package housings. An anodic terminal part(7) and a ground terminal part(8) are installed between the input and output terminal parts in the package housing. An LED chip(10) whose polarity is connected to the anodic terminal part and the output terminal part by conductive wires(11,12) is mounted on the anodic terminal part. A constant voltage regulator chip(20) whose polarity is connected to the input terminal part and the anodic terminal part by conductive wires(21,22) is mounted on the ground terminal part. A resistance device(30) or a capacitor is electrically connected between the ground terminal part and the anodic terminal part. Light transmitting epoxy resin is filled in the opening of the upper package housing. The regular chip can be one of a serial regulator, an LDO(low drop output) or a shunt regulator.

Description

발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법 {LED packages and manufacturing methods thereof}Light emitting diode package and method for manufacturing same

본 발명은 발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전압 레귤레이터 칩을 패키지 내부에 내장함으로써 제품의 경박단소화가 가능하고, 응용 범위를 획기적으로 증대시킬 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same, and more particularly, by embedding a constant voltage regulator chip inside the package, it is possible to reduce the thickness of the product, and to significantly increase the application range of the light emitting diode package and its manufacture It is about a method.

일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자로서, 수명이 길고 효율이 높다는 장점 때문에 일반적인 조명 기구뿐만 아니라 디스플레이의 백라이트(Back Light)로도 널리 사용되고 있다.In general, a light emitting diode (LED) is a semiconductor device that converts electrical energy into light and is widely used as a backlight for a display as well as a general lighting device due to its long life and high efficiency.

발광다이오드 제조 공정은 크게, 사파이어 또는 GaN 등과 같은 웨이퍼로부터 LED 칩을 형성시키는 칩공정과, 제조된 칩을 몰딩하여 발광다이오드 패키지를 제조하는 패키징 공정으로 나눌 수 있다. The light emitting diode manufacturing process can be broadly divided into a chip process for forming an LED chip from a wafer such as sapphire or GaN, and a packaging process for manufacturing a light emitting diode package by molding the manufactured chip.

상기 패키징 공정에 있어서는, 박막패턴이 형성된 인쇄회로기판(PCB) 또는 리드 프레임의 상면에 LED 칩을 실장한 후, 상기 LED 칩과 기판 또는 리드 단자를 와이어로 연결하고, 그 상부에 에폭시 등을 사용하여 몰드 성형부를 형성하거나, 또는 플라스틱이나 유리로 된 렌즈를 조립함으로써 발광다이오드 패키지를 제조할 수 있다. 일반적으로 LED 칩은 정전기 충격에 매우 취약하기 때문에 이를 보완하기 위해 제너다이오드(Zener Diode)를 소자 내부에 삽입하는 공정을 추가하여 역방향의 정전기 충격으로부터 LED 칩을 보호하도록 설계된다.In the packaging process, the LED chip is mounted on the printed circuit board (PCB) or the lead frame on which the thin film pattern is formed, and then the LED chip and the board or the lead terminal are connected by a wire, and an epoxy or the like is used thereon. The light emitting diode package can be manufactured by forming a mold molded part or assembling a lens made of plastic or glass. In general, since LED chips are very vulnerable to electrostatic shock, they are designed to protect the LED chip from reverse electrostatic shock by adding a process of inserting a zener diode inside the device to compensate for this.

상기와 같이 제조된 발광다이오드 패키지를 박막 패턴이 형성된 PCB 기판 위에 실장하고, 정전압 구동 회로와 저항 소자를 구비함으로써 LED 모듈을 완성한다. The LED package manufactured as described above is mounted on a PCB substrate on which a thin film pattern is formed, and the LED module is completed by providing a constant voltage driving circuit and a resistor.

그런데, LED 칩은 청색(Blue), 적색(Red), 녹색(Green)의 발광 파장을 발산하는데, 각각의 칩 종류에 따라 전압 차이가 있기 때문에 사용 조건에 따라 조도와 신뢰성을 확보하기 어려운 한계가 있다. By the way, the LED chip emits blue, red, and green light emission wavelengths, and there is a limit that it is difficult to secure illuminance and reliability according to the use conditions because there is a voltage difference according to each chip type. have.

따라서 종래의 발광다이오드 패키지를 사용하여 모듈을 제작할 때, 사용자는 인가되는 전압을 계산하여 이것에 적합한 정전압 구동 회로와 저항 소자를 별도로 구비하여야만 했다. 이러한 한계는 PCB 기판에 상기 소자들을 실장할 수 있는 공간을 확보하여야 하므로 제품의 경박단소화를 구현하는데 장애가 된다. 동시에 종래 발광다이오드 패키지의 이러한 용도 제한은 고가의 PCB 기판을 필수적으로 채용하여야 하는 한계도 지니고 있었다.Therefore, when fabricating a module using a conventional light emitting diode package, a user had to separately calculate a voltage to be applied and separately provide a constant voltage driving circuit and a resistance device suitable for the module. This limitation is an obstacle to realizing light and small size of the product because the space to mount the devices on the PCB substrate must be secured. At the same time, the limitation of the use of the conventional LED package also had a limitation in that an expensive PCB substrate was necessarily employed.

정전압 구동 회로와 LED 칩을 일체화하는 시도는 종래에 있어 왔다. 그 중의 하나가 히트싱크를 포함하는 별도의 정전압 구동 회로칩을 제조한 뒤, 범프 공정에 의해 LED 칩과 구동 회로칩을 상호 적층하여 접합시키는 것이다.Attempts to integrate the LED chip with the constant voltage driving circuit have been conventional. One of them is to manufacture a separate constant voltage drive circuit chip including a heat sink, and then laminate and bond the LED chip and the drive circuit chip to each other by a bump process.

그러나, 상기 범프 접합 공정은 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 정전압 구 동 회로칩이 LED 칩의 하부에 위치하고 있어서, 그 크기가 LED 칩을 지지할 정도로 커야 하고, 또한 LED 칩의 하부로 발산되는 광을 흡수하여 제대로 반사되지 못하도록 하는 단점을 가지고 있었다. However, the bump bonding process is not only costly but also requires a constant voltage driving circuit chip located at the bottom of the LED chip, so that its size must be large enough to support the LED chip, and also to prevent light emitted from the bottom of the LED chip. It had the disadvantage of not absorbing and reflecting properly.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 정전압 레귤레이터 칩과 저항 소자를 발광다이오드 패키지 내부에 내장함으로써 제품의 경박단소화를 구현할 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode package and a method of manufacturing the light emitting diode package which can realize thin and light reduction of a product by embedding a constant voltage regulator chip and a resistor in the light emitting diode package. .

본 발명의 또 다른 목적은 실장 공정에 의해 크기가 작은 정전압 레귤레이터 칩 및 저항 소자를 장착하기 때문에 제조 원가가 매우 저렴하면서도, LED 칩으로부터 발산된 광의 반사에 악영향을 미치지 않도록 하는 발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. Yet another object of the present invention is to provide a light emitting diode package and its manufacture, which are very inexpensive and have no adverse effect on the reflection of light emitted from the LED chip because the small sized constant voltage regulator chip and the resistance element are mounted by a mounting process. To provide a way.

본 발명의 또 다른 목적은 정전압 레귤레이터 칩을 채용함으로써 제너다이오드를 소자 내부에 삽입하지 않아도 정전기 충격으로부터 LED 칩을 보호할 수 있는 발광다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a light emitting diode package and a method of manufacturing the same which can protect an LED chip from electrostatic shock by not inserting a zener diode into the device by employing a constant voltage regulator chip.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지는, 중앙부에 개구부가 형성된 상부 패키지 하우징과, 하부 패키지 하우징을 상호 압착하여 몰딩되며, 열전도성 플라스틱 또는 고열전도성 세라믹스로 이루어진 패키지 하우징; 상기 상부 패키지 하우징과 하부 패키지 하우징 사이에 개재된 채로 상기 패키지 하우징의 내부까지 연장 형성된 입력 단자부 및 출력 단자부; 상기 패키지 하우징 내부에서 상기 입력 단자부와 출력 단자부 사이에 구비되는 양극 단자부 및 그라운드 단자부; 상기 양극 단자부 위에 실장되며, 상기 양극 단자부 및 출력 단자부와 통전와이어에 의해 극성 연결되어 있는 LED 칩; 상기 그라운드 단자부 위에 실장되며, 상기 입력 단자부 및 양극 단자부와 통전와이어에 의해 극성 연결되어 있는 정전압 레귤레이터 칩; 상기 그라운드 단자부와 양극 단자부 사이에 전기적으로 연결되어 있는 저항 소자) 또는 커패시터; 및 상기 상부 패키지 하우징의 개구부에 충전 도포된 광 투과성 에폭시 수지;를 포함한다.In order to achieve the above object, a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention is molded by pressing an upper package housing having an opening formed in a central portion and a lower package housing, and made of thermally conductive plastic or high thermal conductive ceramics. Package housings; An input terminal part and an output terminal part extending to an inside of the package housing while interposed between the upper package housing and the lower package housing; A positive terminal portion and a ground terminal portion provided between the input terminal portion and the output terminal portion in the package housing; An LED chip mounted on the positive terminal portion, the LED chip being polarly connected to the positive terminal portion and the output terminal portion by a conductive wire; A constant voltage regulator chip mounted on the ground terminal part and connected to the input terminal part and the positive terminal part by polarity by a conducting wire; A resistor element or a capacitor electrically connected between the ground terminal portion and the positive terminal portion; And a light transmissive epoxy resin filled and coated in the opening of the upper package housing.

바람직하게, 상기 레귤레이터 칩은, 시리얼 레귤레이터, LDO(Low Drop Output), 션트(Shunt) 레귤레이터 중 어느 하나이다.Preferably, the regulator chip is any one of a serial regulator, a low drop output (LDO), and a shunt (Shunt) regulator.

더욱 바람직하게, 상기 LED 칩은 복수개가 실장되어, 직렬 또는 병렬로 극성 연결될 수 있다.More preferably, a plurality of the LED chip may be mounted and polarized connected in series or in parallel.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 입력 단자부 및 출력 단자부와, 상기 입력 단자부와 출력 단자부 사이에 구비되는 양극 단자부 및 그라운드 단자부로 이루어진 단위체가 반복 형성된 리드프레임을 구비하는 단계; 상기 리드프레임의 상하부에서 개구부가 형성된 상부 패키지 하우징과 하부 패키지 하우징을 상호 압착함으로써 몰딩하는 단계; 상기 양극 단자부와 그라운드 단자부에 각각 LED 칩과 레귤레이터 칩을 상기 상부 패키지 하우징의 개구부를 통해서 실장하는 단계; 상기 상부 패키지 하우징의 개구부를 통해서 상기 그라운드 단자부와 양극 단자부 사이에 저항 소자 또는 커패시터를 전기적으로 연결되도록 실장하는 단계; 상기 상부 패키지 하우징의 개구를 통한 와이어 본딩 공정에 의해 상기 LED 칩의 양극 및 음극은 상기 양극 단자부 및 출력 단자부와 각각 극성 연결하고, 상기 레귤레이터 칩의 입력 및 출력단자는 상기 입력 단자부 및 양극 단자부와 각각 극성 연결하는 단계; 상기 상부 패키지 하우징의 중앙 개구부에 광 투과성 에폭시 수지를 충전 도포하는 단계; 및 상기 리드프레임의 리드를 트리밍하고 포밍하여 개별화하는 단계;를 포함하는 발광다이오드 패키지 제조 방법이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a lead frame including: an input terminal unit and an output terminal unit, and a lead frame in which a unit consisting of an anode terminal unit and a ground terminal unit provided between the input terminal unit and the output terminal unit is repeatedly formed; Molding the upper package housing and the lower package housing having openings formed in upper and lower portions of the lead frame by mutual compression; Mounting an LED chip and a regulator chip through the openings of the upper package housing, respectively, in the positive terminal portion and the ground terminal portion; Mounting a resistor or a capacitor electrically between the ground terminal and the positive terminal through an opening of the upper package housing; The anode and cathode of the LED chip are connected to the anode terminal and the output terminal, respectively, by a wire bonding process through the opening of the upper package housing, and the input and output terminals of the regulator chip are respectively polar to the input terminal and the anode terminal. Connecting; Filling and applying a light transmitting epoxy resin to a central opening of the upper package housing; And trimming and forming the leads of the lead frame and individualizing the leads of the lead frame.

본 발명의 발광다이오드 패키지는 레귤레이터의 출력 전압이 고정됨으로써 입력 전압에 상관없이 LED 칩에 대해 정전류만을 흐르게 하여 고 신뢰성의 발광다이오드를 구현할 수 있고, 무엇보다도 종래와 같이 별도의 정전압 구동 회로와 저항 소자를 채용할 필요가 없어진다. The light emitting diode package according to the embodiment of the present invention can achieve a high reliability light emitting diode by allowing only a constant current to flow through the LED chip regardless of the input voltage by fixing the output voltage of the regulator. There is no need to employ.

또한, 레귤레이터 칩이 정전기 충격에 강한 실리콘 기판으로 구성되기 때문에 정전기 충격으로부터 발광다이오드를 보호해 주는 효과도 가지고 있다.In addition, since the regulator chip is made of a silicon substrate resistant to electrostatic shock, it has an effect of protecting the light emitting diode from electrostatic shock.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 개략적인 구성이 도시되어 있다.Figure 1 shows a schematic configuration of a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 발광 다이오드는 패키지 하우징(1)(2)을 포함하며, 상기 패키지 하우징(1)(2)의 내부에는 LED 칩(10)이 실장되어 있다. 상기 LED 칩(10)은 전 가시광 영역(400nm~800nm)에 해당하는 파장의 광을 발산할 수 있는 발광다이오드를 포함한다.Referring to the drawings, the light emitting diode according to the present invention includes a package housing (1) (2), the LED chip 10 is mounted inside the package housing (1) (2). The LED chip 10 includes a light emitting diode capable of emitting light having a wavelength corresponding to the entire visible light region (400 nm to 800 nm).

상기 패키지 하우징(1)(2)은 다시 상부 패키지 하우징(1)과 하부 패키지 하우징(2)으로 나누어지며, 후술하는 바와 같이 패키지 제조시에 리드 프레임을 중심으로 상하부에서 상호 결합된다.The package housing (1) (2) is again divided into the upper package housing (1) and the lower package housing (2), as will be described later are coupled to each other in the upper and lower centering around the lead frame during manufacture of the package.

상기 패키지 하우징(1)(2)의 일측에는 입력 리드(3)가 구비되고, 타측에는 출력 리드(4)가 구비되는데 이들은 각각 입력 단자부(5) 및 출력 단자부(6)와 연결되어 있다. One side of the package housing (1) (2) is provided with an input lead (3), the other side is provided with an output lead (4), which are connected to the input terminal portion 5 and the output terminal portion 6, respectively.

상기 입력 단자부(5)와 출력 단자부(6) 사이에는 패드부(7)가 위치하며, 상기 패드부(7) 위에 LED 칩(10)이 실장되어 있다. 상기 패드부(7)는 LED 칩의 양극 단자부가 되며, 상기 출력 단자부(6)는 LED 칩의 음극 단자부가 된다. 또한, 상기 패드부(7)의 일측에는 그라운드(Ground) 단자부(8)가 형성되며, 그 상면에는 정전압 레귤레이터 칩(20)이 실장되어 있다.The pad part 7 is positioned between the input terminal part 5 and the output terminal part 6, and the LED chip 10 is mounted on the pad part 7. The pad portion 7 becomes the positive terminal portion of the LED chip, and the output terminal portion 6 becomes the negative terminal portion of the LED chip. In addition, a ground terminal part 8 is formed on one side of the pad part 7, and a constant voltage regulator chip 20 is mounted on an upper surface thereof.

상기 레귤레이터 칩(20)은 입력 전압에 상관없이 발광다이오드에 대해 정전 류가 흐르도록 하는 것으로서, 이러한 레귤레이터 칩(20)은 정전기 충격에 강한 실리콘(Silicone) 기판으로 구성되며, 시리얼 레귤레이터, LDO(Low Drop Output), 션트(Shunt) 레귤레이터 중 어느 하나가 될 수 있다. 이러한 레귤레이터 칩의 회로 구성과 동작은 이미 당업계에 잘 알려진 것이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The regulator chip 20 is to allow the electrostatic current to flow to the light emitting diode irrespective of the input voltage, such a regulator chip 20 is composed of a silicon substrate resistant to electrostatic shock, serial regulator, LDO (Low) Drop Output) or Shunt Regulator. The circuit configuration and operation of such a regulator chip are well known in the art, and thus, further description thereof will be omitted.

상기 LED 칩(10)과 정전압 레귤레이터 칩(20)은 통전와이어에 의해 단자부와 전기적으로 극성 연결되어 있는데, 구체적으로 LED 칩(10)의 양극은 통전와이어(11)에 의해 양극 단자부(7)와 연결되며, LED 칩(10)의 음극은 통전와이어(12)에 의해 출력 단자부(6)와 연결된다.The LED chip 10 and the constant voltage regulator chip 20 are electrically polarized to the terminal part by a conducting wire. Specifically, the anode of the LED chip 10 is connected to the positive terminal part 7 by the conducting wire 11. The cathode of the LED chip 10 is connected to the output terminal 6 by the conduction wire 12.

또한, 레귤레이터 칩(20)의 입력단자는 입력 단자부(5)와 통전와이어(21)로 극성 연결되며, 출력단자는 상기 양극 단자부(7)와 통전와이어(22)로 연결되어 있다. In addition, the input terminal of the regulator chip 20 is polarly connected to the input terminal portion 5 and the conducting wire 21, and the output terminal is connected to the positive terminal portion 7 and the conducting wire 22.

나아가, 상기 그라운드 단자부(8)와 양극 단자부(7) 사이에는 저항 소자(30) 또는 커패시터가 연결된다.Furthermore, a resistance element 30 or a capacitor is connected between the ground terminal portion 8 and the positive terminal portion 7.

상기 패키지 하우징(1)(2)의 내부에는 광 투과성 에폭시 수지가 도포되어 있다.The light transmissive epoxy resin is apply | coated inside the said package housing (1) (2).

본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 회로도가 도 2a(저항 소자가 연결된 경우) 및 도 2b(커패시터가 연결된 경우)에 각각 도시되어 있다.The circuit diagram of the LED package according to the present invention is shown in Figs. 2A (when a resistor is connected) and Fig. 2B (when a capacitor is connected), respectively.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 발광다이오드 패키지의 제조 방법에 대해서 살펴보기로 한다.Then, the manufacturing method of the light emitting diode package of the present invention having the above configuration will be described.

도 3은 본 발명의 발광다이오드 패키지를 제조하는데 사용되는 리드프레임(100)을 보여준다. 상기 리드프레임(100)은 전기 전도성 및 열 전도성이 우수한 구리합금 소재로 이루어지며, 소정 강도를 가지도록 박판 형태로 제조된다. 이와 같은 리드프레임(100)에는 LED 칩(10)이 실장되는 패드부(7) 및 레귤레이터 칩(20)이 실장되는 그라운드 단자부(8)를 비롯해서, 입력 단자부(5)와 출력 단자부(6)가 마련되며, 동일한 단위체가 반복적으로 형성되어 있다.3 shows a leadframe 100 used to fabricate a light emitting diode package of the present invention. The lead frame 100 is made of a copper alloy material having excellent electrical conductivity and thermal conductivity, and is manufactured in a thin plate form to have a predetermined strength. The lead frame 100 includes a pad portion 7 on which the LED chip 10 is mounted and a ground terminal portion 8 on which the regulator chip 20 is mounted, as well as an input terminal portion 5 and an output terminal portion 6. The same unit is provided repeatedly.

먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 리드프레임(100)에 패키지 몰딩재를 사용하여 패키지 하우징(1)(2)을 몰딩한다. 바람직하게, 상기 패키지 몰딩재로는 열전도성 플라스틱(Thermal Conductive Plastic) 또는 고열전도성 세라믹스(High Thermal Conductive Ceramics)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전도성 플라스틱으로는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), LCP(Liquid Crystalline Polymer), 폴리아미드(Polyamide), PPS(Polyphenylene Sulfide), TPE(Thermoplastic Elastomer) 등이 있으며, 고열전도성 세라믹스로는 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC) 및 질화알루미늄(AlN) 등이 있을 수 있다.First, as shown in FIG. 4, the package housing 1 and 2 are molded by using a package molding material in the lead frame 100. Preferably, the package molding material may be a thermal conductive plastic or high thermal conductive ceramics. For example, the thermally conductive plastics include ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), Liquid Crystalline Polymer (LCP), Polyamide (Polyamide), Polyphenylene Sulfide (PPS), Thermoplastic Elastomer (TPE), and the like. Alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), and the like.

상기 패키지 하우징은 상부 패키지 하우징(1)과 하부 패키지 하우징(2)을 각각 상하부에서 고온 고압에 의해 압착되는 방식으로 몰딩될 수 있다. 이때, 상기 상부 및 하부 패키지 하우징(1)(2)은 단자부 사이에 형성된 관통공이나 틈을 통해 서로 접합될 수 있다. The package housing may be molded in such a manner that the upper package housing 1 and the lower package housing 2 are compressed by high temperature and high pressure in the upper and lower portions, respectively. In this case, the upper and lower package housings 1 and 2 may be bonded to each other through a through hole or a gap formed between the terminal portions.

또 다른 대안으로서, 몰딩재가 세라믹스인 경우에는 1,000℃ 이상의 고온에 서 미리 제작된 패키지 하우징을 접착제를 사용하여 상하부에서 서로 접착하게 된다.As another alternative, when the molding material is ceramics, the package housings pre-fabricated at a high temperature of 1,000 ° C. or more are adhered to each other at an upper and lower portions by using an adhesive.

상기 상부 패키지 하우징(1)(2)은 중앙부가 개구된 형태이며, 후술하는 바와 같이 상기 개구부에는 에폭시 수지가 충전 도포된다. 바람직하게, 상기 개구부의 경계에는 LED 칩으로부터 발산된 광을 반사할 수 있도록 경사면(1a)이 형성될 수 있다.The upper package housing (1) (2) is a form in which the central portion is opened, the epoxy resin is filled with the opening as described later. Preferably, the inclined surface 1a may be formed at the boundary of the opening to reflect the light emitted from the LED chip.

이어서, 상기 패드부(7)와 그라운드 단자부(8)에는 각각 LED 칩(10)과 레귤레이터 칩(20)이 실장된다. 상기 칩들은 접착제(도 1의 9)를 사용하여 부착될 수 있다.Subsequently, an LED chip 10 and a regulator chip 20 are mounted on the pad part 7 and the ground terminal part 8, respectively. The chips can be attached using an adhesive (9 in FIG. 1).

이때, 상기 그라운드 단자부(8)와 패드부(7) 사이에는 저항 소자(30) 또는 커패시터가 전기적으로 연결되도록 실장된다. In this case, the resistor 30 or the capacitor is electrically connected between the ground terminal 8 and the pad 7.

또한, 상기 칩들은 와이어 본딩 공정에 의해 단자부와 극성 연결되는데, 전술한 바와 같이 상기 LED 칩(10)의 양극 및 음극은 통전와이어(11)(12)에 의해 양극 단자부(7) 및 출력 단자부(6)와 연결되며, 또한 레귤레이터 칩(20)의 입력 및 출력단자는 통전와이어(21)(22)에 의해 각각 입력 단자부(5) 및 양극 단자부(7)와 극성 연결된다.In addition, the chips are polarly connected to the terminal part by a wire bonding process. As described above, the positive electrode and the negative electrode of the LED chip 10 are connected to the positive terminal part 7 and the output terminal part by the conductive wires 11 and 12. 6), and the input and output terminals of the regulator chip 20 are polarly connected to the input terminal portion 5 and the positive terminal portion 7, respectively, by energizing wires 21 and 22, respectively.

이어서, 상기 칩들이 실장된 패키지 하우징(1)(2)의 중앙 개구부는 광 투과성 에폭시 수지에 의해 충전 도포된다. 또 다른 대안으로서, 상기 패키지 하우징의 개구부에 미리 가공된 발광렌즈를 설치하는 것도 가능하다.Subsequently, the central opening of the package housing 1 (2) in which the chips are mounted is filled and applied by a light transmissive epoxy resin. As another alternative, it is also possible to install a pre-processed light emitting lens in the opening of the package housing.

상기 공정이 완료되면, 리드프레임의 리드를 트리밍하고 포밍하여 개별화함 으로써 최종적으로 발광다이오드 패키지를 얻게 된다.After the process is completed, the lead frame of the lead frame is trimmed, foamed, and individualized to finally obtain a light emitting diode package.

본 발명의 바람직한 응용에 따른 또 다른 실시예의 발광다이오드 패키지가 도 5에 도시되어 있으며, 그에 상응하는 회로도가 도 6a에 나타나 있다. 여기서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.Another embodiment of a light emitting diode package according to a preferred application of the present invention is shown in FIG. 5, with a corresponding circuit diagram shown in FIG. 6A. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate members having the same function.

본 실시예에 따른 발광다이오드 패키지는 앞서 도시된 실시예와 비교하여 LED 칩(10a)(10b)(10c)이 복수개로 실장되어 있다는 점을 제외하고는 나머지 구성들은 동일하다. 참조번호 4a, 4b, 4c는 각각 출력 리드를 가리킨다.The light emitting diode package according to the present embodiment has the same configuration except that the plurality of LED chips 10a, 10b and 10c are mounted in comparison with the above-described embodiment. Reference numerals 4a, 4b, and 4c denote output leads, respectively.

여기서, 상기 LED 칩(10a)(10b)(10c)들은 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있는데, 도 6b는 LED 칩들이 직렬로 연결된 경우의 회로도를 나타낸다.Here, the LED chips 10a, 10b and 10c may be connected in parallel or in series. FIG. 6B shows a circuit diagram when the LED chips are connected in series.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는 내부에 정전압 레귤레이터 칩이 내장되어 있으므로 별도의 외부 구동 회로와 저항 소자 등을 설계하거나 채용할 필요가 없다. 이러한 효과는 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 적용 범위를 매우 확장시키는 중요한 특징이다.The light emitting diode package according to the present invention having the configuration as described above does not need to design or employ a separate external driving circuit, a resistor, and the like because a constant voltage regulator chip is built therein. This effect is an important feature that greatly extends the application range of the LED package according to the present invention.

즉, 종래에는 LED 칩에 대한 정전압 구동 회로와 저항 소자 등을 별도로 채용하여야 하므로 부득이 PCB 기판을 사용하여야만 했고 이를 위해 패턴의 설계가 요구되었다. That is, in the related art, since the constant voltage driving circuit and the resistance element for the LED chip must be separately used, the PCB substrate must be used inevitably, and the design of the pattern was required for this purpose.

그러나, 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는 자체적으로 레귤레이터 칩을 채용하고 있으므로 상기와 같이 패턴이 설계되어 있는 PCB 기판을 사용할 필요가 없으며, 단순히 전원을 인가하는 간단한 형태의 기판(합성수지 기판)에도 얼마든지 사용될 수 있다. 다시 말해, 사용자는 정전압 구동 회로의 설계 부담없이 더 광범위한 용도로 발광다이오드 패키지를 사용할 수 있게 되는 것이다. 이러한 효과는 발광다이오드 모듈을 기준으로 PCB 기판의 가격이 LED 칩의 가격에 비해 월등히 높다는 점을 고려하면, 매우 현저한 경제적 효과를 가져다 주는 것이다. However, since the LED package according to the present invention employs a regulator chip by itself, there is no need to use a PCB substrate having a pattern designed as described above, and even a simple type of substrate (synthetic resin substrate) that simply applies power. Can be used. In other words, the user can use the LED package for a wider range of applications without the design burden of the constant voltage driving circuit. This effect is very economical considering that the price of the PCB substrate based on the light emitting diode module is significantly higher than the price of the LED chip.

동시에 본 발명의 발광다이오드 패키지는 별도의 구동 회로와 저항 소자를 필요치 않으므로 적용되는 제품의 경박단소화가 가능하다.At the same time, the light emitting diode package of the present invention does not require a separate driving circuit and a resistor, so that it is possible to reduce the thickness of the applied product.

더욱이, 본 발명의 발광다이오드 패키지는 기존의 레귤레이터 칩을 실장하는 공정을 추가하면 되므로 제조 원가의 상승이 미미하므로, 종래의 정전압 구동회로 칩을 별도로 제조한 후 그 위에 LED 칩을 적층하여 범프 접합시키는 공정에 비해 경제성과 제조 효율 측면에서 훨씬 유리하다.In addition, since the manufacturing cost of the LED package according to the present invention may be increased by adding a process of mounting a conventional regulator chip, a conventional constant voltage driver circuit chip may be manufactured separately, and then the LED chips may be stacked and bump-bonded thereon. It is much more advantageous in terms of economics and manufacturing efficiency than the process.

나아가, 본 발명의 발광다이오드 패키지는 실리콘 기판으로 구성된 레귤레이터 칩을 채용하므로 정전기 충격에도 강하기 때문에 제너다이오드를 구비할 필요가 없어서 이 부분에 대한 제조 공정 단축 효과도 부가된다. Furthermore, the light emitting diode package of the present invention adopts a regulator chip made of a silicon substrate, so that it is also resistant to electrostatic shock, so that a zener diode does not need to be provided, thereby shortening the manufacturing process for this part.

이러한 장점들은 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지를 각종 조명장치에 다양하게 적용될 수 있도록 그 적용의 융통성을 더욱 확대시켜준다.These advantages further expand the flexibility of the application of the light emitting diode package according to the present invention in a variety of lighting devices.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 대해서 설명되었으나 동일한 기술사상은 다양한 변형예로 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 패키지의 구조와 공정상 본 출원시점에서 이미 당업계에서 변형 가능한 부분들은 그러한 변형이 적용되더라도 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 하며, 이것은, 예를 들어, 패키지 하우징의 일부를 제외하는 대신에 에폭시 수지로 대체하는 것도 포함한다. 따라서, 비록 특허청구범위에서 단순히 패키지 하우징이라고 기재하였더라도 상기와 같은 구성은 모두 포괄되는 것으로 해석되어야 한다.Although the present invention has been described with respect to the limited embodiments and the drawings, it should be understood that the same technical spirit can be applied in various modifications. In particular, the parts of the package that are already deformable in the art at the time of the present application due to the structure and process of the package should be construed as falling within the scope of the present invention even if such a modification is applied, which, for example, excludes part of the package housing. Alternatives include epoxy resins instead. Therefore, even if the claims described simply as a package housing, all such configurations should be construed as being inclusive.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Although the present invention will be described in detail with reference to the following drawings, these drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, and the technical concept of the present invention is not limited to the drawings and should not be interpreted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 구성을 나타낸 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing the configuration of a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 회로도로서, 도 2a는 저항 소자를 그리고 도 2b는 커패시터를 구비한 경우를 각각 나타낸다.2A and 2B are circuit diagrams of a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2A shows a case in which a resistor is used and FIG. 2B is provided with a capacitor.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조에 있어서 리드프레임의 구성을 보여주는 평면도이다.3 is a plan view showing the configuration of a lead frame in the manufacture of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조 과정을 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a light emitting diode package according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다.5 is a schematic perspective view showing the configuration of a light emitting diode package according to another preferred embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 회로도로서, 도 6a는 병렬 회로를 그리고 도 6b는 직렬 회로를 각각 나타낸다.6A and 6B are circuit diagrams of a light emitting diode package according to another preferred embodiment of the present invention, where FIG. 6A shows a parallel circuit and FIG. 6B shows a series circuit, respectively.

Claims (7)

중앙부에 개구부가 형성된 상부 패키지 하우징(1)과, 하부 패키지 하우징(2)을 상호 압착하여 몰딩되며, 열전도성 플라스틱 또는 고열전도성 세라믹스로 이루어진 패키지 하우징;A package housing formed by pressing and compressing the upper package housing 1 and the lower package housing 2 having an opening formed in a central portion thereof, and comprising a thermally conductive plastic or a high thermally conductive ceramic; 상기 상부 패키지 하우징(1)과 하부 패키지 하우징(2) 사이에 개재된 채로 상기 패키지 하우징의 내부까지 연장 형성된 입력 단자부(5) 및 출력 단자부(6);An input terminal part 5 and an output terminal part 6 extending to the inside of the package housing while being interposed between the upper package housing 1 and the lower package housing 2; 상기 패키지 하우징 내부에서 상기 입력 단자부와 출력 단자부 사이에 구비되는 양극 단자부(7) 및 그라운드 단자부(8);A positive terminal portion 7 and a ground terminal portion 8 provided between the input terminal portion and the output terminal portion in the package housing; 상기 양극 단자부(7) 위에 실장되며, 상기 양극 단자부(7) 및 출력 단자부(6)와 통전와이어(11)(12)에 의해 극성 연결되어 있는 LED 칩(10);An LED chip (10) mounted on the positive terminal portion (7) and polarly connected to the positive terminal portion (7) and the output terminal portion (6) by a conductive wire (11); 상기 그라운드 단자부(8) 위에 실장되며, 상기 입력 단자부(5) 및 양극 단자부(7)와 통전와이어(21)(22)에 의해 극성 연결되어 있는 정전압 레귤레이터 칩(20);A constant voltage regulator chip 20 mounted on the ground terminal part 8 and connected to the input terminal part 5 and the positive electrode terminal part 7 and polarized by an energizing wire 21 and 22; 상기 그라운드 단자부(8)와 양극 단자부(7) 사이에 전기적으로 연결되어 있는 저항 소자(30) 또는 커패시터; 및 A resistor element 30 or a capacitor electrically connected between the ground terminal portion 8 and the positive terminal portion 7; And 상기 상부 패키지 하우징(1)의 개구부에 충전 도포된 광 투과성 에폭시 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package comprising a; a light-transmitting epoxy resin filled in the opening of the upper package housing (1). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레귤레이터 칩(20)은, 시리얼 레귤레이터, LDO(Low Drop Output), 션트(Shunt) 레귤레이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The regulator chip 20 is a light emitting diode package, characterized in that any one of a serial regulator, LDO (Low Drop Output), shunt (Shunt) regulator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩은 복수개가 실장되어, 직렬 또는 병렬로 극성 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.A plurality of the LED chip is mounted, the light emitting diode package, characterized in that the polarity connected in series or in parallel. 입력 단자부(5) 및 출력 단자부(6)와, 상기 입력 단자부와 출력 단자부 사이에 구비되는 양극 단자부(7) 및 그라운드 단자부(8)로 이루어진 단위체가 반복 형성된 리드프레임을 구비하는 단계;Providing a lead frame in which an input terminal part 5 and an output terminal part 6 and a unit composed of a positive terminal part 7 and a ground terminal part 8 provided between the input terminal part and the output terminal part are repeatedly formed; 상기 리드프레임(100)의 상하부에서 개구부가 형성된 상부 패키지 하우징(1)과 하부 패키지 하우징(2)을 상호 압착함으로써 몰딩하는 단계;Molding by pressing the upper package housing (1) and the lower package housing (2), each of which has openings formed at upper and lower portions of the lead frame (100), from each other; 상기 양극 단자부(7)와 그라운드 단자부(8)에 각각 LED 칩(10)과 레귤레이터 칩(20)을 상기 상부 패키지 하우징의 개구부를 통해서 실장하는 단계;Mounting an LED chip (10) and a regulator chip (20) on the positive terminal portion (7) and the ground terminal portion (8), respectively, through openings in the upper package housing; 상기 상부 패키지 하우징(1)의 개구부를 통해서 상기 그라운드 단자부(8)와 양극 단자부(7) 사이에 저항 소자(30) 또는 커패시터를 전기적으로 연결되도록 실장하는 단계;Mounting a resistor 30 or a capacitor electrically between the ground terminal portion 8 and the positive terminal portion 7 through an opening of the upper package housing 1; 상기 상부 패키지 하우징(1)의 개구를 통한 와이어 본딩 공정에 의해 상기 LED 칩(10)의 양극 및 음극은 상기 양극 단자부(7) 및 출력 단자부(6)와 각각 극성 연결하고, 상기 레귤레이터 칩(20)의 입력 및 출력단자는 상기 입력 단자부(5) 및 양극 단자부(7)와 각각 극성 연결하는 단계;By the wire bonding process through the opening of the upper package housing 1, the positive electrode and the negative electrode of the LED chip 10 are connected to the positive terminal portion 7 and the output terminal portion 6, respectively, and the regulator chip 20 Polarity connection between the input terminal and the output terminal of the input terminal unit 5 and the positive terminal unit 7, respectively; 상기 상부 패키지 하우징(1)의 중앙 개구부에 광 투과성 에폭시 수지를 충전 도포하는 단계; 및Filling and applying a light transmissive epoxy resin to a central opening of the upper package housing (1); And 상기 리드프레임의 리드를 트리밍하고 포밍하여 개별화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조 방법.And trimming and forming the leads of the lead frame and individualizing the leads of the lead frame. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레귤레이터 칩(20)은, 시리얼 레귤레이터, LDO(Low Drop Output), 션트(Shunt) 레귤레이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조 방법.The regulator chip 20 is a light emitting diode package manufacturing method, characterized in that any one of a serial regulator, a low drop output (LDO), a shunt (Shunt) regulator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 복수개의 LED 칩을 실장하고, 직렬 또는 병렬로 극성 연결하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조 방법.A method of manufacturing a light emitting diode package comprising mounting a plurality of LED chips and connecting them in series or in parallel. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 발광다이오드 패키지.A light emitting diode package manufactured by the method according to any one of claims 4 to 6.
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