KR100875702B1 - 고출력 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

Abstract

고출력 발광 다이오드 패키지가 개시된다. 중앙에 공동을 구비한 절연성 재질의 하우징과, 하우징에 커버되어 공동으로 노출되는 내측리드와 하우징의 외부로 연장되는 외측리드를 포함하는 도전성 재질의 리드프레임과, 내측리드의 하부면에 결합하고 공동을 통하여 노출면을 갖는 히트싱크와, 노출면 상에 실장되고 내측리드와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드칩과, 중공을 커버하도록 하우징의 상부에 결합하는 렌즈부를 포함하되, 내측리드과 히트싱크를 상호 전기적으로 절연시키면서 열적으로 결합시키도록, 양자 사이에 절연접착시트가 개재되는 고출력 발광 다이오드 패키지는, 히트싱트의 절삭가공이나 타이 등의 별도의 체결수단 없이 히트싱크, 리드프레임, 및 하우징을 효과적으로 결합시킬 수 있는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있게 된다.

고출력 발광 다이오드, 절연접착시트, 히트싱크, 리드프레임

Description

고출력 발광 다이오드 패키지{Power LED Package}

도 1은 종래기술에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지의 구성을 설명하기 위한 분해사시도.

도 2는 도 1의 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 분해사시도.

도 3은 종래기술에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 사시도.

도 4는 종래기술에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지를 렌즈를 제거하고 상측에서 바라본 사시도.

도 5는 도 4의 선 A-A'의 단면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈를 제거한 상태에서의 고출력 발광 다이오드 패키지의 사시도.

도 7은 도 6의 선 B-B'의 단면도.

도 8은 도 6의 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 사시도.

도 9는 도 6의 고출력 발광 다이오드 패키지의 일부 분해사시도.

도 10은 도 9의 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 일부 분해사시도.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제너 다이오드 실장부를 포함한 고출력 발광 다이오드 패키지의 사시도.

도 12는 도 11의 고출력 발광 다이오드 패키지의 분해사시도.

도 13은 도 11의 고출력 발광 다이오드 패키지의 단면도.

도 14는 변형된 실시예에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 하우징 113 : 공동 115 : 리드안착홈

120 : 리드프레임 121 : 내측리드 123 : 외측리드

130 : 히트싱크 137 : 결합홈 140 : 절연접착시트

150 : LED칩

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고출력 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.

발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전류가 가해지면 다양한 색상의 빛을 발생시키는 반도체이다. 발광 다이오드에서 발생되는 빛의 색상은 주로 발광 다이오드를 구성하는 화학 성분에 의해 정해지며, 이러한 발광 다이오드는 필라멘트에 기초한 발광 소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 발광 다이오 드도 역시 전류를 100% 빛으로 발생시키는 것은 아니기 때문에 발광 다이오드 칩에서 상당한 열이 발생하게 된다. 따라서, 열이 적절하게 방출되지 않으면 발광 다이오드의 내부 구성 요소들은 그들 사이의 열팽창계수 차이에 의해 스트레스를 받게 되므로, 발광 다이오드의 금속제 리드 프레임 또는 히트싱크를 통해 발생되는 열을 방출한다.

특히, 최근 발광 다이오드는 조명 장치 및 대형 LCD용 백라이트 장치로 채용되고 있는데, 이들은 더 큰 출력을 요하므로 이러한 고출력 발광 다이오드(Power LED)에는 더 우수한 방열 성능이 요구된다.

종래의 발광 다이오드 패키지를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 전체적으로 InGaN 반도체 등으로 제조된 LED칩(50), LED칩(50)을 안착시키면서 방열체 역할을 하는 통상 금속성 슬러그(slug)인 히트싱크(Heat Sink)(30), 외부로부터 LED칩(50)에 전기를 공급하기 위한 전극단자 역할을 하는 복수의 리드프레임(20), 리드 프레임(3)을 고정 및 수용하는 하우징(10), 및 LED칩(50)을 보호고 광학적 특성을 부여하기위한 하우징(10) 상부를 덮는 렌즈(60)로 구성된다.

도전성 금속으로 이루어져 전극단자 역할을 하는 리드프레임(20)은 플라스틱계 수지로 몰딩 형성된 하우징(10)의 리드안착홀(13)에 삽입되거나, 하우징(10) 제작을 위한 금형(미도시)에 배치된 후에 플라스틱 수지를 주입하여 일체로 형성된다.

하우징(10)의 중앙에 형성된 홀에 히트싱크(30)가 삽입되고, 히트싱크(30)의 상면에 LED칩(50)이 실장되는 데, LED칩(50)은 솔더 등에 의해 서브마운트(53)에 결합되고, 서브마운트(53)는 LED칩(50)을 히트싱크(30)의 상면 상에 안착된다. 여기서, 도시된 바와 같이 LED칩(50)은 도전성 와이어에 의해 리드프레임(20)에 전기적으로 연결된다.

이처럼 LED칩(50)과 리드프레임(20)이 와이어로 본딩된 후, 프라스틱 재질의 렌즈(60)를 실리콘(Silicon) 또는 에폭시(Epoxy)로 하우징(17)의 상부에 고정하여 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 물론, 렌즈(60)를 하우징(17)의 상부에 고정하기 전에 LED칩(500)을 수용하는 하우징(10)의 홀에 에폭시 등의 액상수지로 충진 및 경화시켜 LED칩(500) 및 와이어를 봉지할 수 있으며, 상기 액상수지에는 LED칩의 발광색에 대응하는 형광체가 포함될 수 있다.

한편, 종래의 발광 다이오드 패키지는 하우징(10)에 히트싱크(30)를 결합시키기 위해, 히트싱크(30)를 그 상면 중앙부가 돌출되로록 절삭 가공에 의해 단차를 형성하고 하우징(10)의 하면에 홈(15)을 형성함으로써, 히트싱크(30)를 홈(15)에 삽입하는 끼워 맞춤 방식을 사용하거나, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 히트싱크(30)의 돌출된 중앙부의 외주면에 홈(35)을 형성시키고 하우징(10)의 측면에 형성된 타이홈(70)을 통해 타이(70)를 삽입시켜 타이(70)의 단부가 홈(35)에 끼워져 히트싱크(30)를 하우징(10)의 하부에 결합시키게 된다.

그러나, 상기 끼워 맞춤 방식은 그 삽입 시 삽입강도에 따라 그 삽입위치 변동이나 하우징(10)의 변형이 발행하기 쉬워 대량 양산에 적합하지 않은 문제점이 있으며, 발광 다이오드 패키지를 PCB(미도시) 상에 표면실장(SMT)할 때 리드프레임(20)과 히트싱크(30)의 저면에 단차가 발생하기 쉽고 히트싱크(30)의 저 면이 PCB 상에 완전히 밀착되지 않아 방열성능이 저하되는 문제가 발생하기 쉽다.

또한, 타이(70)에 의한 결합방식에 있어서도 절삭가공 등을 통해서 히트싱크(30)에 단차 및 타이가 결합될 수 있는 홈(35)를 형성시켜야 함으로써, 정밀한 조립작업을 요구하며 제작비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 히트싱트의 절삭가공이나 타이 등의 별도의 체결수단 없이 히트싱크, 리드프레임, 및 하우징을 효과적으로 결합시킬 수 있는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 히트싱크의 끼워 맞춤작업이 필요 없는 대량제작에 적합하고 제작비용이 절감되는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 발열성능이 우수한 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

또한, 별도의 제너 다이오드를 실장할 수 있는 공간이 형성된 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙에 공동을 구비한 절연성 재질의 하우징과; 상기 하우징에 커버되어 상기 공동으로 노출되는 내측리드와 상기 하우징의 외부로 연장되는 외측리드를 포함하는 도전성 재질의 리드프레임과; 상기 내 측리드의 하부면에 결합하고 상기 공동을 통하여 노출면을 갖는 히트싱크와; 상기 노출면 상에 실장되고 상기 내측리드와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드칩과; 상기 중공을 커버하도록 상기 하우징의 상부에 결합하는 렌즈부를 포함하되, 상기 내측리드과 상기 히트싱크를 상호 전기적으로 절연시키면서 열적으로 결합시키도록, 양자 사이에 절연접착시트가 개재되는 고출력 발광 다이오드 패키지가 제공된다.

여기서, 상기 절연접착시트는 절연성 재질의 베이스 필름과 상기 베이스 필름의 일면 및 타면에 각각 적층되는 접착층을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 베이스 필름은 260℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 폴리이미드 필름인 것이 바람직하다. 또한, 상기 접착층은 산 말단기를 함유하는 폴리이미드계 접착제를 도포하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 베이스 필름 및 상기 접착층 내에는 열전도성 및 비전도성을 갖는 필러가 더 함유될 수 있고, 이 경우에 상기 필러는 실리카, 알루미나, AIN 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발광 다이오드 칩은 비도전성 페이스트로 상기 노출면에 접착될 수 있다.

또한, 상기 렌즈부는 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하도록 상기 중공 내에 절연성 수지가 충진되어 형성되는 몰딩부와 상기 몰딩부를 커버하는 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 몰딩부는 상기 발광 다이오드 칩의 색상에 대응하는 형광체가 포함된 에폭시 수지로 충진될 수 있다.

한편, 상기 발광 다이오드칩은 상기 내측리드와 와이어 본딩 또는 플립칩 본 딩되어 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 중공은 하부에서 상부로 갈수록 내경이 증가는 컵 형상인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 중공 내면에는 반사물질이 코팅되거나 금속재질의 반사기가 결합될 수 있다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈를 제거한 상태에서의 고출력 발광 다이오드 패키지의 사시도이고, 도 7은 도 6의 선 B-B'의 단면도이고, 도 8은 도 6의 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 사시도이고, 도 9는 도 6의 고출력 발광 다이오드 패키지의 일부 분해사시도이고, 도 10은 도 9의 고출력 발광 다이오드 패키지를 하측에서 바라본 일부 분해사시도이다.

도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지(100)는 전체적으로 하우징(110), 리드프레임(120), 절연접착시트(140), 히트싱크(130), LED칩(150), 렌즈(미도시)로 구성된다.

또한, 제너 다이오드를 실장하기 위한 제너다이오드 실장부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제너다이오드 실장부는 상기 하우징(110) 상에 공동을 형성하여 제공할 수 있으며, 전기적 접속을 위해 리드프레임이 노출되는 내측리드(121) 근처에 형성 되는 것이 바람직하다.

하우징(110)은 절연성 재질의 사출물로 이루어지며 중앙에 공동(113)을 구비한다. 전극단자 역할을 하는 도전성 재질의 한 쌍의 리드프레임(120)은 각각 하우징(110)에 커버되어 공동(113)으로 노출되는 내측리드(121)와, 외부로부터 전원을 공급받기 위해 하우징(110)의 외부로 연장되는 외측리드(123)로 구분된다.

히트싱크(130)는 전체적으로 원판형태를 갖으며, 그 상면에 환 형태의 절연접착시트(140)가 부착되고 다시 절연접착시트(140)의 상면에 내측리드(121)가 부착됨으로써, 히트싱크(130) 상에 리드프레임(120)이 안착된다.

히트싱크(130)는 그 상면의 테두리 부분에 절연접착시트(140) 및 리드프레임(120)이 부착된 채로 하우징(110)의 하부에 결합됨으로써, 공동(113)을 통하여 노출면을 갖게 된다.

내측리드(121)의 하면과 접착되는 부분을 제외한 절연접착시트(140)의 나머지 상면이 하우징(110)에 접착되기 위해, 하우징(110)의 하면에 형성된 리드안착홈(115)에 내측리드(121)가 결합된다. 한편, 도시된 바와 같이 하우징(110)의 하면에는 돌출부(117)를 형성하고, 히트싱크(130) 및 절연접착시트(140)에는 결합홈(137)을 두어 돌출부(117)를 결합홈(137)에 끼움으로써, 하우징(110)과 히트싱크(130)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

LED칩(150)은 통상 서브마운트에 안착되어 히트싱크(130)의 노출면 상에 실장되는 데, 비도전성 페이스트로 상기 노출면 상에 직접 접착될 수 도 있다. 히트싱크(130)에 실장된 LED칩(150)은 내측리드(121)와 금(Au)과 같은 도전성 재질의 와이어로 본딩된다.

이처럼 와이어로 본딩된 후, 프라스틱 재질의 렌즈(미도시, 도 1 및 도 2의 60 참조)를 실리콘(Silicon) 또는 에폭시(Epoxy)로 하우징(110)의 상부에 고정하여 고출력 발광 다이오드 패키지(100)가 완성된다. 물론, 렌즈를 하우징(110)의 상부에 고정하기 전에 LED칩(150)을 수용하는 하우징(110)의 공동(113)에 에폭시 등의 액상수지로 충진 및 경화시켜 LED칩(150) 및 와이어를 봉지할 수 있으며, 상기 액상수지에는 LED칩(150)의 발광색에 대응하는 형광체(Phosphors)를 포함시켜 고출력 발광 다이오드 패키지(100)로부터 발생되는 빛의 색, 즉 파장을 변경시킬 수 있다.

히트싱크(130)는 방열체 역할을 하기위해 구리(Cu) 등의 금속소재의 슬러그(Slug)가 사용되고, 리드프레임(120)은 외부로부터 LED칩(150)에 전원을 공급하기 위해 구리(Cu), 은(Ag) 등의 도전성 금속소재로 이루어지기 때문에, 히트싱크(130)와 리드프레임(120) 사이에 개재되어 양자를 결합시키는 절연접착시트(140)는 히트싱크(130)와 리드프레임(120)을 상호 전기적으로 절연시키는 동시에 열적으로 결합시킬 수 있는 재질과 구조가 요구된다.

또한, 전술한 바와 같이 LED칩(150)을 수용하는 하우징(110)의 공동(113)에 에폭시 등의 액상수지로 충진하는 경우에 액상수지의 고온에 견딜 수 있을 뿐만 아니라 외부전원에 연결되어 작동하는 고출력 발광 다이오드 패키지(100) 자체에서 발생되는 열에 견딜 정도의 내열성이 요구된다. 즉, 통상적으로 260℃ 이상의 내열성이 요구된다.

따라서, 이러한 요구들을 충족시키면서 리드프레임과 히트싱크를 결합시키는 구성재료로써, 본 발명에서는 절연접착시트를 사용한다. 절연접착시트는 절연성 재질의 베이스 필름과 상기 베이스 필름의 상면 및 하면에 각각 적층되는 접착층으로 구성된다.

여기서, 일반적으로 반도체 패키징에 사용되는 반도체 칩과 리드프레임을 접착시키는 LOC(Lead On Chip)용 양면 접착테이프를 고출력 발광 다이오드 패키지의 리드프레임과 히트싱크의 접착 및 결합특성에 맞게 그 두께와 접착층의 성분을 달리하여 절연접착시트로 사용할 수 있다. 참고로, LOC(Lead On Chip)용 양면 접착테이프는 300℃ 이상의 내열성을 갖고 두께 100 ~ 300 ㎛인 제품이 이미 개발되어 있어 절연접착시트로 사용하기에 적당하다.

본 실시예에서는 리지드(Rigid)한 폴리이미드 재질의 베이스 필름(Base Film)의 상/하면에 접착제가 도포되어 접착층이 형성된 3층 적층구조의 절연접착시트(140)가 사용된다.

여기서, 상기 베이스 필름은 260℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 폴리이미드계 필름을 사용하고, 상기 접착층의 재질로는 폴리에티라미드(Polyetheramide)나 에폭시수지(Epoxy Resin) 또는 써모플라스틱 폴리이미드(Thermoplastic Polyimide) 등이 사용될 수 있다. 또한, 리드프레임(120) 및 히트싱크(130)와의 접착력을 고려하여 금속성 재질의 표면에 강한 결합력을 갖는 산 말단기를 함유하는 폴리이미드계 접착제를 도포하여 상기 접착층을 형성시킬 수 있다.

또한, 이와 같은 재질 및 구조의 절연접착시트(140)는 충분한 전기적 절연성을 갖으나, 그 전체 두께를 100 ㎛ 내지 300 ㎛ 로 하는 경우, 특히 그 두께가 클 수록, 고출력 발광 다이오드로부터 발생되는 열량을 충분히 방출할 만큼의 열전도성을 갖지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

따라서, 경우에 따라, 절연접착시트(140)는 열전도성을 향상시키기 위해 상기 베이스 필름 및 접착층 내에 열전도성을 갖는 필러(Filler)를 함유시킨 구성을 취할 수 있다. 상기 필러(Filler)로써 실리카, 알루미나, AIN 등과 같은 비전도성 성분의 입자를 첨가 시키는 것도 고려할 수 있다.

이상과 같이 절연접착시트(140)를 사용하여 리드프레임(120)을 원판형태의 히트싱크(130)에 접착시킨 채로 하우징(110)을 그 상부에 결합시킴으로써, 종래기술(도 1 내지 도 5 참조)에서와 같이 하우징에 히트싱크를 결합시키기 위해 히트싱크를 그 상면 중앙부가 돌출되로록 절삭 가공에 의해 단차를 형성하고 하우징의 하면에 홈을 형성하여 히트싱크를 상기 홈에 삽입하는 끼워 맞출 필요가 없고, 히트싱크의 돌출된 중앙부의 외주면에 요홈을 형성시키고 타이의 단부를 상기 요홈에 끼워 히트싱크와 하우징을 결합시키는 추가적인 체결 수단은 필요가 없게 된다.

즉, 종래기술에 의하면 히트싱크에 돌출부나 요홈을 형성하기 위한 정밀한 절삭가공이 요구되거나 타이와 같은 추가적인 체결 수단을 필요로 하나, 본 실시예에 의한 고출력 발광 다이오드 패키지(100)는 단순한 원판형태의 히트싱크(130) 상에 절연접착시트(140)를 사용하여 리드프레임(120) 및 하우징(110)을 접착에 의해 결합시킴으로써 단순한 펀칭 작업으로 히트싱크(130)을 제작할 수 있고 끼워 맞춤작업이 필요 없어 조립작업이 용이하여 대량제작에 유리하고 제작비용이 절감되는 이점이 있다.

또한, 발광 다이오드 패키지(100)를 PCB(미도시) 상에 표면실장(SMT)하는 경우에 PCB의 표면에 접촉하는 히트싱크(130)의 하면의 면적을 넓힐 수 있어 발열성능의 향상을 꾀할 수 있는 이점이 있다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제너 다이오드 실장부를 포함한 고출력 발광 다이오드 패키지의 사시도이고, 도 12는 도 11의 고출력 발광 다이오드 패키지의 분해사시도 이고, 도 13은 단면도이다.

본 발명에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지는 발광다이오드를 정전기방전 (electrostatic discharge; ESD)으로부터 보호하기 위해 제너 다이오드(260)가 포함되어 구성될 수 있으며, 이를 위해 발광 다이오드 패키지에 제너 다이오드가 실장되는 제너 다이오드 실장부(214)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지의 하우징(210)은 LED칩 실장부(211), LED 칩의 전기적 접속을 위해 본딩 와이어와 연결되는 일측 및 타측 리드프레임 접촉부(212, 213), 제너 다이오드가 실장되는 제너 다이오드 실장부(214), 하부에 히트 싱크 접합부(216)에 공동이 형성된다. 하우징(210) 양 측면에는 측면을 관통하는 리드프레임 결합부(215)가 형성된다.

여기서, 제너 다이오드 실장부(214)는 LED 칩(250)이 실장되는 LED칩 실장부(211) 근처에 설치될 수 있으며, 전기적 접속을 위해 리드프레임 접촉부(212, 213) 근처에 형성되는 것일 바람직하다. 또한, 타측 리드프레임 접촉부(213)와 제너 다이오드 실장부(214)는 별도로 형성될 수 있으나 동시에 하나의 영역으로 패터닝될 수 있다.

상기 하우징(210)의 리드프레임 결합부(215)를 통해 리드프레임(220)이 결합되고, 리드프레임(220)과 하우징 하부 히트싱크 접합부(216)에 히트싱크(230)가 접합된다. 여기서, 리드프레임(220)과 히트싱크(230)가 맞닿게 되고, 상기 리드프레임(220)과 상기 히트싱크(230)를 상호 전기적으로 절연시키면서 열적으로 결합시키기 위해 절연 접착시트(240)로 부착한다.

여기서, 상기 LED칩 실장부(211)는 LED칩(250)의 발광효율을 높이기 위해 내측으로 오목한 형상으로 패터닝될 수 있다.

상기와 같이 제너 다이오드(260)가 실장되는 제너 다이오드 실장부(214)가 형성됨으로써, 별도로 제너 다이오드를 실장하기 위한 공정을 단축 시킬 수 있어 공정의 효율성을 극대화 시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 14는 변형된 실시예에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 것이다.

보다 구체적으로, 도 13은 LED 칩(250)이 장착되는 하부에서 전기적으로 접속되어 일측 리드프레임 접촉부가 제거된 형태를 도시한 것이다.

상기 도 13을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지의 하우징(210), 리드프레임(220) 및 히트싱크(230)의 형상과 결합구조는 리드프레임(220)과 히트싱크(230)가 절연 접착시트(240)로 부착하는 구조이기만 하면 어떠한 형태로 변형되어 제작될 수 있다.

상기에서는 본발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야 에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 히트싱크와 리드프레임(및 하우징)과의 결합수단으로 절연접착시트를 채용함으로써, 히트싱트의 절삭가공이나 타이 등의 별도의 체결수단 없이 히트싱크, 리드프레임, 및 하우징을 효과적으로 결합시킬 수 있는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 펀칭 방식으로 제작된 히트싱크를 절연접착시트로 리드프레임 및 하우징과 결합시킴으로써, 히트싱크의 끼워 맞춤작업이 필요 없는 대량제작에 적합하고 제작비용이 절감되는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 열전도성이 우수한 절연접착시트를 사용할 뿐만 아니라 표면질실장(SMT)할 경우 PCB 상에 접촉되는 히트싱크의 하면을 넓힐 수 있어 발열성능이 우수한 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있게 된다.

Claims (17)

1. 공동(空洞)을 구비한 절연성 재질의 하우징과;

   상기 하우징에 커버되어 상기 공동으로 노출되는 내측리드와 상기 하우징의 외부로 연장되는 외측리드를 포함하는 도전성 재질의 리드프레임과;

   상기 내측리드의 하부면에 위치하고 상기 공동을 통하여 노출면을 갖는 히트싱크와;

   상기 노출면 상에 실장되고 상기 내측리드와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드칩을 포함하되,

   상기 내측리드와 상기 히트싱크를 상호 전기적으로 절연시키면서 열적으로 결합시키도록, 상기 히트싱크 상면의 가장자리 부분에 절연접착시트가 부착되어 상기 히트싱크에 상기 내측리드가 부착되는 고출력 발광 다이오드 패키지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 절연접착시트는 절연성 재질의 베이스 필름과 상기 베이스 필름의 일면 및 타면에 각각 적층되는 접착층을 포함하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
3. 제2항에 있어서,

   상기 베이스 필름은 260℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 폴리이미드 필름인 고출력 발광 다이오드 패키지.
4. 제2항에 있어서,

   상기 접착층은 산 말단기를 함유하는 폴리이미드계 접착제를 도포하여 형성되는 고출력 발광 다이오드 패키지.
5. 제2항에 있어서,

   상기 베이스 필름 및 상기 접착층 내에는 열전도성 및 비전도성을 갖는 필러가 더 함유된 고출력 발광 다이오드 패키지.
6. 제5항에 있어서,

   상기 필러는 실리카, 알루미나, AIN 중 선택된 어느 하나로 이루어진 고출력 발광 다이오드 패키지.
7. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은 하우징 하면 가장자리에 하면으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고,

   상기 히트싱크는 상기 돌출부에 대응하여 형성된 결합홈을 포함하여,

   상기 돌출부는 상기 결합홈에 끼워지는 고출력 발광 다이오드 패키지.
8. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은 하면에 리드안착홈을 가지며 상기 내측리드는 상기 리드안착홈에 안착되어,

   상기 내측리드 하부면이 부착되는 절연접착시트 부분의 나머지 부분은 상기 하우징과 상기 히트싱크를 접착시키는 고출력 발광 다이오드 패키지.
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14. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은,

    상기 외측리드가 외부로 연장되도록 측면을 관통하는 리드 프레임 결합부가형성된 고출력 발광 다이오드 패키지.
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