KR100947400B1 - Ｌｅｄ 패키지의 몰딩부재를 형성하기 위한 몰드 및 이를 이용한 ｌｅｄ 패키지의 제조방법 - Google Patents

Ｌｅｄ 패키지의 몰딩부재를 형성하기 위한 몰드 및 이를 이용한 ｌｅｄ 패키지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 패키지의 제조방법에 관한 것으로, LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계; 내주면이 볼록한 볼록부와, 상기 볼록부로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장된 평판부 및 상기 평판부의 하면에 끝단이 뾰족한 돌출부로 구성된 몰드를 준비하는 단계; 상기 몰드를 상기 패키지 기판 상에 맞물려, 상기 돌출부를 상기 패키지 기판의 표면에 접촉시키는 단계; 및 상기 볼록부 내에 투명수지를 충진하는 단계;를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.
패키지, LED, 몰드, 렌즈, 광 효율

Description

ＬＥＤ 패키지의 몰딩부재를 형성하기 위한 몰드 및 이를 이용한 ＬＥＤ 패키지의 제조방법{MOLD FOR FORMING A MOLDING MEMBER AND METHOD OF FABRICATING LED PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드 패키지의 몰딩부재를 형성하기 위한 몰드에 관한 것으로, 발광 다이오드의 패키지 기판과 몰드와의 접촉면을 최소화함으로써, 몰딩부재 형성용 수지의 누액 및 기포 발생을 방지하도록 한 발광 다이오드 패키지의 몰딩부재 형성용 몰드와 이를 이용한 LED 패키지의 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라고 함)는 전기에너지를 광에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드 갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성되며, 광통신 및 디스플레이 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
LED는 사용 목적 및 요구되는 형태에 따라 패키지 형태로 제공된다. 일반적으로, LED 패키지는, LED 칩을 전극패턴이 형성된 기판 또는 리드 프레임 상에 실 장한 후에 상기 칩의 단자와 전극 패턴(또는 리드)을 전기적으로 연결하고, 그 상부에 에폭시, 실리콘 또는 그 조합 등을 사용하여 몰딩부재를 형성한 후, 상기 몰딩부재 상에 볼록한 형상의 렌즈를 부착하는 방식으로 제조된다.
상기 렌즈는, 일정한 지향각 내에서 광 방출 효율을 증가시키기 위해 형성되는 것으로, 렌즈의 형상에 따라 광의 이동경로를 달리할 수 있게 된다.
도 1a ~ 도 1d는 종래 LED 패키지의 제조공정을 간략하게 나타낸 것으로, 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, LED 칩(11)이 실장된 패키지 기판(13)을 준비한 후, 상기 LED 칩(11)을 둘러싸는 몰딩부재(16)를 형성한다.
상기 패키지 기판(13)의 내부에는 리드 프레임(15)이 삽입되어 있으며, 상기 LED 칩(11)은 상기 패키지 기판(13)의 상면에 형성된 홈에 의해 노출된 리드 프레임(15) 상에 접착제를 통해 실장된다.
그리고, 상기 LED 칩(11)의 전극패턴(미도시)은 와이어 공정을 통해, 상기 리드 프레임(15)에 연결시키고, 그 상부면 즉, 홈 내부에 투명수지를 주입한 후, 이를 고형화시켜 몰딩부재(16)를 형성한다.
상기한 바와 같이, 패키지 기판(13) 상에 LED 칩(11)을 실장하고, 그 상부에 몰딩부재(16)를 형성한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부재(16)의 표면에 렌즈를 접착시키기 위한 접착제(17)를 도포한다.
계속해서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 캐스팅 등에 의해 미리 제조된 렌즈(19)를 상기 접착제(17) 상에 접착시킨 후, 경화공정을 통해 상기 접착제(17)를 굳게 함으로써, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(19)를 상기 몰딩부재(16) 상 에 고정시키게 된다.
상기한 바와 같은 종래 LED 패키지의 제조방법은, 렌즈를 접착시키는 방법을 통해 몰딩부재 상부에 렌즈를 형성하므로, 렌즈와 패키지 기판과의 결합력이 약하여 쉽게 분리될 수 있으며, 별도로 렌즈를 형성해야 하는 공정의 번거로움이 발생하게 된다.
더욱이, 렌즈 부착 및 접착제 경화 공정등으로 인한 공정의 복잡화로 양산성이 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 몰드를 이용한 수지의 주입을 통해 패키지 기판 상에 볼록한 렌즈형상으로 몰딩부재를 형성함으로써, 공정을 단순화할 수 있는 LED 패키지의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드의 패키지 기판과 몰딩부재 형성용 몰드와의 접촉면을 최소화함으로써, 몰딩부재 형성용 수지의 누액 및 기포 발생을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지의 몰딩부재 형성용 몰드 및 이를 이용한 LED 패키지의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계; 내주면이 볼록한 볼록부와, 상기 볼록부로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장된 평판부 및 상기 평판부의 하면에 끝단이 뾰족한 돌출부로 구성된 몰드를 준비하는 단계; 상기 몰드를 상기 패키지 기판 상에 맞물려, 상기 돌출부를 상기 패키지 기판의 표면에 접촉시키는 단계; 및 상기 볼록부 내에 투명수지를 충진하는 단계;를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.
상기 패키지 기판을 준비하는 단계는, 상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 몰드를 준비하는 단계는, 상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또는, 상기 패키지 기판에, 상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성할 하거나, 몰드에 상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 함께 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명은, LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계; 상기 패키지 기판의 표면으로 부터 돌출되며, 그 외측면이 내측을 향해 경사진 경사면을 갖는 기판 돌출부를 형성하는 단계; 내주면이 볼록한 볼록부와, 상기 볼록부로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장된 평판부로 구성된 몰드를 준비하는 단계; 상기 기판 돌출부의 외측면에 상기 몰드가 접촉하도록, 상기 패키지 기판 상에 상기 몰드를 맞물리는 단계; 및 상기 볼록부의 내부에 투명수지를 충진하는 단계;를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.
이때에서, 상기 패키지 기판을 준비하는 단계는, 상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 몰드를 준비하는 단계는, 상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또는, 상기 패키지 기판에, 상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성할 하거나, 몰드에 상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 함께 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은, LED 칩이 실장된 패키지 기판 상에 몰딩부재를 형성하는 몰드에 있어서, 내주면이 볼록하게 형성된 볼록부; 상기 볼록부로 부터 연장되어 평평한 면을 형성하는 평판부; 및 상기 평판부의 하면으로 부터 돌출되어, 그 끝이 뾰족하게 형성된 돌출부;를 포함하여 구성된 몰딩부재 형성용 몰드를 제공한다.
상기 볼록부에, 상기 볼록부를 관통하는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀은, 제1 및 제2관통홀로 구성된다.
상기 돌출부는, 제1면 및 제2면으로 구성되며, 상기 제1 및 제2면 중 적어도 하나는 경사진 면으로 이루어져 있다.
이때, 상기 제1면은 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제2면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장되어 있다. 또는, 상기 제1면이 상기 평판부로부터 수직으로 연장된 것도 가능하다.
그리고, 상기 제1면과 제2면은 그 끝이 서로 만나는 경사면으로 이루진 것도 가능하다.
또한, 본 발명은, LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계; 볼록부와 평판부로 구성된 몰드를 준비하는 단계; 상기 패키지 기판 상에 상기 몰드를 맞물리되, 이들의 접촉면 중 어느 한쪽이 그 끝이 뾰족한 돌출부를 이루도록 하는 단계; 및 상기 볼록부 내에 투명수지를 충진하여, LED 칩 상부에 반구형의 몰딩부재를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.
상기 패키지 기판을 준비하는 단계는, 상기 패키지 기판의 표면으로 부터 돌출되어, 상기 몰드와 접촉하는 그 외측면이 경사진 면을 가지며, 그 끝단이 뾰족한 돌출부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 몰드를 준비하는 단계는, 상기 평판부의 하면으로 부터 돌출되어, 제1면 및 제2면으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2면의 끝단이 서로 만나는 몰드 돌출부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1 및 제2면 중 적어도 하나는 경사진 면으로 이루어져 있다.
예를들어, 상기 제1면은 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제2면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장되거나, 상기 제1면이 상기 평판부로부터 수직으로 연장될 수 있다.
그리고, 상기 제1면과 제2면은 그 끝이 서로 만나는 경사면으로 이루진 것도 가능하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 몰딩부재 형성용 몰드 및 이를 이용한 LED 패키지의 제조방법은, 렌즈를 별도로 제작하지 않고, 몰딩부재 형성시, 그 표면을 돔형 또는 반구을 갖도록 형성함으로써, 광을 모아주는 렌즈의 역할을 함께 수행하도록 하여, 공정을 단순화한다.
즉, 종래에는, LED 칩을 패키지 기판 상에 실장한 후, 그 상부에 몰딩부재를 형성한 다음, 미리 제작된 렌즈를 상기 몰딩부재 상부에 부착함으로써, LED 패키지를 제작하였으며, 이와 같은 종래의 방법은, 렌즈를 별도로 제작해야 하고, 렌즈를 부착하기 위해, 접착제를 바르고, 경화공정을 진행해야 하므로, 공정이 복잡해져 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명에서는, 그 표면이 렌즈의 형상과 같이 반구형 또는 돔형과 같이 볼록부가 형성된 몰드를 준비한 후, 상기 몰드를 패키지 기판 상에 탑재한 후, 상기 볼록부 내부에 투명수지를 충진하여, 렌즈의 기능을 함께 수행할 수 있는 몰딩부재를 형성함으로써, 패키지 기판의 제조공정을 단순화한다.
더욱이, 본 발명은, 몰드와 패키지 기판과의 접촉면의 면적을 최소화하여, 즉, 이들의 접촉면이 선 접촉을 이루게 함으로써, 투명수지가 새는 것을 방지하고, 기포 발생을 막아, 광추출 효율을 향상시킨다.
즉, 상기 패키지 기판 또는 몰드에 형성되는 돌출부는 몰드 내부(볼록부)의 밀폐성을 향상시키는 역할을 하며, 밀폐성 향상에 따라, 투명수지의 누액을 방지하고, 투명수지의 누액이 발생하지 않음에 따라, 기포의 발생을 막을 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은, 렌즈의 부착에 따라 수반되는 공정을 생략함으로써, 공정을 단순화하여, 생산성을 향상시킨다.
또한, 본 발명은, 몰딩부재 형성용 몰드 또는 패키지 기판에 그 끝이 뾰족한 돌출부를 형성하여, 이들 간의 접촉면적을 최소화함으로써, 몰드 내의 밀폐성을 향상시켜, 몰딩부재 형성용 수지의 누액 및 기포 발생을 방지하여, 광 효율을 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 따른 LED 패키지의 몰딩부재 형성용 몰드 및 이를 이용한 패키지의 제조방법에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 2a ~ 도 2c는 본 발명에 일예에 따른 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 실시예에 따른 몰딩부재 형성용 몰드를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상면에 홈부(145)가 형성되고, 적어도 상기 홈부(145)의 저면에 리드 프레임(110)이 마련된 컵형 LED 패키지 기판(120)을 마련한다. 이때, 상기 홈부(145)의 내부 측벽은 상부를 향해 경사진 반사면으로 사용될 수 있다.
상기 LED 패키지 기판(120)은 리드 프레임(110)을 갖는 하부기판(120a)과 홈부(145)를 갖는 상부기판(120b)으로 이루어진 형태로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 패키지 구조물은 칩 실장을 위한 컵 구조를 갖는 다른 패키지 기판일 수 있다.
이어서, LED 칩(130)을 상기 홈부(145) 저면에 실장한 후에, 와이어(127)를 통해 발광소자 칩(130)의 단자(미도시)와 상기 리드 프레임(110)을 전기적으로 연결시킨다. 또한, 플립칩 방식으로 연결될 수도 있다.
상기 LED 칩(130)은 서브마운트 기판과 그 상면에 탑재된 LED 칩을 포함한 구조일 수 있으며, 상기 발광소자 칩(130)은 수지(Ag epoxy)나 공융접합제(eutectic solder)와 같은 접착수단으로 리드 프레임(110) 상에 고정될 수 있다.
상기 LED 칩(130)은 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시키는 발광소자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 청색 발광소자 단독으로 구성되거나, 청색과 적색 발광소자가 함께 구성될 수도 있다.
그러나, 본 발명은 이러한 예들에 한정되어 있는 것이 아니고, 청색(blue), 적색(red), 녹색(green) 및 UV 파장을 발생시킨다면, 단독 또는 어떠한 조합으로든 구성할 수 있다.
다음으로, LED 칩(130)이 실장된 상기 패키지 구조물의 홈부(145)에 형광물질이 혼합된 액상의 투명수지를 충진한 후, 이를 경화시켜, 형광층(140)을 형성한다.
이때, 상기 투명수지는 디스펜싱 공정 등을 통해 상기 홈부(145)에 투입될 수 있으며, 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 및 폴리이미드 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 형광층(140)은 수지에 형광물질이 혼합되어 형성된 것으로, 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파장을 변환시키는 형광물질을 포함하고 있으며, 상기 형광물질은, 상기 LED 칩(130)의 발광파장에 따라 결정될 수 있다.
즉, 상기 LED 칩(130)으로 부터 발광된 광을 변환시켜, 백색광을 구현할 수 있는 형광물질을 사용하게 된다. 예를 들어, 상기 LED 칩(130)이 청색 소자인 경우, 상기 형광물질은 황색 발광 형광체를 사용하게 된다.
그러나, 본 발명에서, 상기 형광층(140)은 필수구성 요소가 아니며, 상기 형광층(140)은 생략될 수도 있다.
상기한 바와 같이, LED 칩(130)이 실장된 패키지 기판(120)이 마련되면, 상기 패키지 기판(120) 및 리드 프레임(110)을 관통하는 제1관통홀(150a)을 형성한 다.
상기 제1관통홀(150a)은, 투명수지 주입구 또는 공기 배출구로 이용될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 두개의 관통홀(150)을 형성하는 것도 가능하다. 즉, 제1 및 제2관통홀(150a, 150b)을 형성하여, 이들 각각을 투명수지 주입구 또는 공기 배출구로 사용하는 것도 가능하다.
계속해서, 제1관통홀(150a)이 마련되 패키지 기판(120) 상에 도 2b에 도시된 바와 같이, 몰딩부재 형성용 몰드(160)를 맞물린 후, 상기 패키지 기판(120)과 몰드(160) 사이의 공간에 투명수지(151)를 주입한다. 상기 투명수지(151)는 디스펜서 등의 주입기에 의해 주입될 수 있으며, 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 및 폴리이미드 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰드(160)는, 내주면이 볼록한 볼록부(161)와, 상기 볼록부(161)로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장된 평판부(163) 및 상기 평판부(163)의 하면에 경사면을 갖는 몰드 돌출부(165)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 볼록부(161)에 의해 패키지 기판(120)과 몰드(160) 사이에 공간이 형성되며, 상기 공간은, 몰드(160)의 볼록부(161)에 의해 형성되는 것이다.
한편, 상기 몰드(160)의 볼록부(161)에 제2관통홀(150b)이 형성되는데, 상기 제2관통홀(150b)은, 패키지 기판(120)의 제1관통홀(150a)과 함께, 투명수지 주입구 또는 공기 배출구로 사용될 수 있다.
즉, 상기 패키지 기판(120)의 제1관통홀(150a)을 통해 투명수지를 주입할 경 우, 상기 볼록부(161) 내에 투명수지가 주입됨에 따라, 상기 볼록부(161)에 채워져 있던 공기는 볼록부(161)에 마련된 제2관통홀(150b)을 통해 외부로 배출된다.
반대로, 상기 제2관통홀(150b)을 통해 투명수지가 주입되고, 상기 제1관통홀(150a)을 통해 공기가 배출될 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(120)에 제1 및 제2관통홀(150a, 150b)이 형성된 경우, 제1관통홀(150a)을 통해 투명수지가 주입되고, 제2관통홀(150b)을 통해 공기가 배출되기 때문에, 상기 몰드(160)에는 관통홀을 형성할 필요가 없게 된다.
또한, 상기 제1 및 제2관통홀(150a, 150b)을 몰드의 볼록부(161)에 모두 형성하고, 패키지 기판(120)에는 관통홀을 형성하지 않을 수도 있다.
상기 제1 또는 제2관통홀(150b)을 통해 투명수지(151)의 주입이 완료되어, 볼록부(161) 내부에 완전히 채워지게 되면, 이를 고온의 챔버로 이동시켜 투명수지를 경화시키게 된다.
그러나, 투명수지를 주입하고, 이를 경화시키는 과정에서, 상기 볼록부(161) 내부에 채워진 액상의 투명수지(151)가 외부로 흘러나와, 볼록부(161) 내부에 기포를 발생시키게 된다.
따라서, 이를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 패키지 기판(120)과 몰드(160)가 맞물리는 접촉면이 선 접촉을 이루도록 함으로써, 이러한 문제를 해결한다.
일예로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 기판(120)과 접촉하는 몰드(160)의 평판부(163)에 몰드 돌출부(165)를 마련하되, 상기 몰드 돌출부(165)가 경사진 면을 갖도록 하여, 돌출부(135)의 끝을 뾰족하게 만들어줌으로써, 그 접촉면을 최소화 한다.
즉, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 몰딩부재 형성용 몰드(160)는, 내면이 볼록한 볼록부(161)과, 상기 볼록부(161)로 부터 연장된 평판부(163) 및 상기 평판부(163)의 하면에 마련된 몰드 돌출부(165)로 구성된다.
상기 몰드 돌출부(165)는 상기 평판부(163)로 부터 돌출되어 있으며, 제1면(165a)과 제2면(165b)을 갖는다. 상기 제1 및 제2면(165a, 165b) 중 적어도 어느 하나는 경사면으로 이루어져 있으며, 상기 돌출부(165)의 끝단이 뾰족한 모양을 갖는다.
즉, 제1 및 제2면(165a, 165b)이 모두 경사면이거나, 이들 중 하나만 경사면을 갖더라도, 그 끝단이 서로 만나게 되므로, 돌출부(165)의 끝이 뾰족한 형상을 얻을 수 있게 된다.
즉, 도 2b의 확대도면의 점선에 의해 나타낸 바와 같이, 상기 돌출부(165)는, 상기 제1면(165a)을 외측면이라 하고, 상기 제2면(165b)을 내측면으로 가정했을 때, 상기 제1면(165a)이 경사면이고, 상기 제2면(165b)은 상기 평판부(163)로부터 수직으로 연장되어 형성되거나, 상기 제2면(165b)이 경사면이고, 상기 제1면(165a)이 평판부(163)로부터 수직으로 연장되어 형성될 수 있다.
이와 같이, 평판부(163)로 부터 돌출된 몰드 돌출부(165)는, 상기 패키지 기판(120)과 접촉하는 부분으로, 그 끝이 뾰족하므로 상기 패키지 기판(120)과의 접촉면이 선 접촉을 이루게 된다.
이와 같이, 몰드(160)와 패키지 기판(120)이 선 접촉(line contact)을 이루는 경우, 상기 몰드(160)와 패키지 기판(120)을 맞물리는 클램핑(clamping) 공정시, 상기 볼록부(161) 내부의 밀폐성을 향상시킬 수 있게 된다..
즉, 클램핑(clamping) 공정시, 몰드(160)에 주어지는 압력이 상기 몰드 돌출부(165)의 끝 부분에 모두 집중되기 때문에, 적은 압력으로도, 투명수지의 누액이 발생하지 않도록 충분한 밀폐성을 확보할 수 있게 된다.
한편, 클램핑시, 볼록부(161) 내부의 밀폐성을 확보하기 위하여 높은 압력을 가할 수도 있으나, 높은 압력이 인가되면, 리드 프레임의 변형을 초래하게 된다.
따라서, 본 발명은 리드 프레임(110)의 변형 없이, 볼록부(161) 내부의 밀폐성을 확보하여, 투명수지의 누액을 막을 수 있게 된다.
계속해서, 상기 투명수지(151)의 경화공정까지 다 마치게 되면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 몰딩부재(152)가 형성되고, 상기 몰딩부재(152)로 부터, 상기 몰딩부재 형성용 몰드(160)를 분리시킴으로써, 렌즈 형상을 갖는 몰딩부재(152)를 형성할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 공정을 통해 몰딩부재를 형성하게 되면, 종래와 같이 별도의 렌즈를 준비하지 않아도 되며, 상기 렌즈를 패키지 기판 상에 부착해야 하는 번거로움을 없앨 수 있어, 공정이 단순해지는 잇점이 있다.
또한, 몰딩부재 형성시, 몰드와 패키지 기판이 접촉하는 면에, 그 끝이 뾰족한 돌출부를 형성함으로써, 이들의 접촉면을 최소화하여, 상기 돌출부의 끝단에 압력을 집중시킴으로써, 전극패턴(리드 프레임)의 변형없이도, 볼록부의 밀폐성을 확 보할 수 있게 된다.
따라서, 투명수지의 누액을 방지하고, 투명수지 누액에 의해 형성되는 기포의 발생을 막아, 광 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서는 클램핑 공정시, 패키지 기판과 몰딩부재 형성용 몰드와의 접촉면을 최소화하기 위해서, 패키지 기판과 접촉하는 몰드 평판부의 하면에 끝이 뾰족한 몰드 돌출부를 형성하였으나, 상기 몰드 돌출부를 형성하는 대신, 상기 패키지 기판의 표면에 그 끝이 뾰족한 기판 돌출부를 형성하는 것도 가능하다.
즉, 몰드와 접촉하게 되는 패키지 기판의 접촉면에 끝이 뾰족한 기판 돌출부를 마련하고, 상기 기판 돌출부의 일부가 볼록부 내부에 포함되도록 하여, 상기 기판 돌출부의 경사면이 상기 몰드와 선 접촉을 이루도록 할 수도 있다.
도 5는 패키지 기판의 표면에 기판 돌출부가 형성되어, 상기 몰딩부재 형성용 몰드와 선 접촉을 이루는 본 발명의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 패키지 기판(120)은 그 표면에 기판 돌출부(175)가 형성되며, 상기 기판 돌출부(175)는, 그 끝이 만나는 제1 및 제2면(175a, 175b)을 갖는다.
상기 제1 및 제2면(175a, 175b) 중 적어도 어느 하나는 경사면으로 이루어져 있으며, 상기 기판 돌출부(175)의 끝단이 뾰족한 모양을 갖는다.
즉, 제1 및 제2면(175a, 175b)이 모두 경사면이거나, 이들 중 하나만 경사면을 갖더라도, 그 끝단이 서로 만나게 되므로, 기판 돌출부(175)의 끝은 뾰족한 선을 이루게 된다. 이때, 몰드(160)와의 선 접촉을 위해 상기 기판 돌출부(175)의 외측면 즉, 제1면(175a)을 꼭 경사진 면으로 형성해야 하며, 특히, LED 칩이 실장된 쪽을 향해 기울어지는 경사면을 갖도록 해야 한다.
이와 같이, 패키지 기판(120)의 표면으로 부터 돌출된 기판 돌출부(175)는, 클램핑시, 그 일부가 상기 몰딩부재 형성용 몰드(160)의 볼록부(161)에 들어가게 되고, 경사진 제1면(175a)은 상기 몰드(160)와 선 접촉을 이루게 된다.
이와 같이 본 발명은, 돔형 또는 반구형의 볼록부가 마련된 몰딩부재 형성용 몰드를 준비한 후, 상기 몰드와 패키지 기판을 맞물려, 상기 볼록부 내부에 공간이 형성되도록 한 후, 그 내부에 투명수지를 주입하고, 이를 경화시킴으로써, 그 표면이 돔형(반구형)인 몰딩부재를 형성한다.
상기한 바와 같이, 몰딩부재를 형성할 경우, 몰딩부재 상에 렌즈를 부착함으로 인해 수반되는 공정을 생략하여, 공정의 단순화를 꾀할 수 있게 된다.
더욱이 본 발명은, 끝이 뾰족한 몰드 돌출부 또는 기판 돌출부를 마련하여, 몰딩부재 형성용 몰드와 패키지 기판을 맞물릴 때, 이들의 접촉면을 최소화함으로써, 투명수지의 누액 및 기포 발생을 막아 광 효율을 향상시킨다.
이와 같이, 본 발명은, 몰딩부재 형성용 몰드 또는 패키지 기판에 경사면을 갖는 돌출부를 둠으로써, 몰드와 패키지 기판 간의 접촉면을 최소화시킨 것으로, LED 칩의 실장방식 및 이의 패키지 구조에 상관없이, 몰딩부재 형성용 몰드와 패키지 기판과의 접촉면이 선 접촉을 이룰 수 있다면, 본 발명에 모두 포함될 것이다.
이에 따라, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개 량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1a ~ 도 1d는 종래 LED 패키지의 제조공정을 나타낸 공정 단면도.
도 2a ~ 도 2c는 본 발명의 일예에 따른 LED 패키지의 제조공정을 나타낸 공정 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지 기판의 다른 예를 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 몰딩부재 형성용 몰드를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 몰딩부재 형성방법을 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
120 : 패키지 기판 130 : LED 칩
140 : 형광층 150a : 제1관통홀
150b : 제2관통홀 160 : 몰드
161 : 볼록부 163 : 평판부
165 : 몰드 돌출부 175 : 기판 돌출부

Claims (25)

  1. LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계;
    내주면이 볼록한 볼록부와, 상기 볼록부로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장된 평판부 및 상기 평판부의 하면에 끝단이 뾰족한 돌출부로 구성된 몰드를 준비하는 단계;
    상기 몰드를 상기 패키지 기판 상에 맞물려, 상기 돌출부를 상기 패키지 기판의 표면에 접촉시키는 단계; 및
    상기 볼록부 내에 투명수지를 충진하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 기판을 준비하는 단계는,
    상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 기판을 준비하는 단계는,
    상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  6. LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계;
    상기 패키지 기판의 표면으로 부터 돌출되며, 그 외측면이 내측을 향해 경사진 경사면을 갖는 기판 돌출부를 형성하는 단계;
    내주면이 볼록한 볼록부와, 상기 볼록부로 부터 외곽을 향해 평평하게 연장 된 평판부로 구성된 몰드를 준비하는 단계;
    상기 기판 돌출부의 외측면에 상기 몰드가 접촉하도록, 상기 패키지 기판 상에 상기 몰드를 맞물리는 단계; 및
    상기 볼록부의 내부에 투명수지를 충진하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패키지 기판을 준비하는 단계는,
    상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 또는 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 패키지 기판을 준비하는 단계는,
    상기 패키지 기판을 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 볼록부를 관통하는 투명수지 주입구 및 공기 배출구를 형성하는 단계를 포함하여 이루어는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  11. LED 칩이 실장된 패키지 기판 상에 몰딩부재를 형성하는 몰드에 있어서,
    내주면이 볼록하게 형성된 볼록부;
    상기 볼록부로 부터 연장되어 평평한 면을 형성하는 평판부; 및
    상기 평판부의 하면으로 부터 돌출되어, 그 끝이 뾰족하게 형성된 돌출부;
    를 포함하여 구성된 몰딩부재 형성용 몰드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 볼록부에, 상기 볼록부를 관통하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하 는 몰딩부재 형성용 몰드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 관통홀은, 제1 및 제2관통홀로 구성된 것을 특징으로 하는 몰딩부재 형성용 몰드.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    제1면 및 제2면으로 구성되며, 상기 제1 및 제2면 중 적어도 하나는 경사진 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 몰딩부재 형성용 몰드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1면은 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제2면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장된 것을 특징으로 하는 몰딩부재 형성용 몰드.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1면은 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제1면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장된 것을 특징으로 하는 몰딩부재 형성용 몰드.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1면과 제2면은 그 끝이 서로 만나는 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 몰딩부재 형성용 몰드.
  18. LED 칩이 실장된 패키지 기판을 준비하는 단계;
    볼록부와 평판부로 구성된 몰드를 준비하는 단계;
    상기 패키지 기판 상에 상기 몰드를 맞물리되, 이들의 접촉면 중 어느 한쪽이 그 끝이 뾰족한 돌출부를 이루도록 하는 단계; 및
    상기 볼록부 내에 투명수지를 충진하여, LED 칩 상부에 반구형의 몰딩부재를 형성하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 패키지 기판을 준비하는 단계는,
    상기 패키지 기판의 표면으로 부터 돌출되어, 상기 몰드와 접촉하는 그 외측면이 경사진 면을 가지며, 그 끝단이 뾰족한 돌출부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 평판부의 하면으로 부터 돌출되어, 제1면 및 제2면으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2면의 끝단이 서로 만나는 몰드 돌출부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1면과 제2면 중 적어도 어느 한면은 경사면으로 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1면은 몰드 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 몰드 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제2면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장된 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1면은 돌출부의 외측면을 형성하고, 제2면은 돌출부의 내측면을 형성하며, 상기 제1면은 상기 평판부로부터 수직으로 연장된 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1면과 제2면은 그 끝이 서로 만나는 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 몰딩부재로 부터 상기 몰드를 분리시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
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