KR100974338B1 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 플레이트와, 상기 플레이트 상에 배치되며 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 렌즈와, 상기 플레이트와 상기 렌즈가 접하는 경계부를 둘러싸며, 상기 경계부를 통해 상기 플레이트와 상기 렌즈의 계면 사이로 이물질이 침투를 방지하는 침투 방지 부재를 구비한 발광 다이오드 패키지를 제공한다.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.

발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자이다. 이러한 발광 다이드는 일반적으로 발광 다이오드 칩이 탑재된 패키지의 구조로 제작되며, 이를 발광 다이오드 패키지라고 한다. 이와 같은 발광 다이오드 패키지는 일반적으로 인쇄회로기판 상에 실장되며 상기 인쇄회로기판에 형성된 전극으로부터 전류를 인가받아 빛을 발생한다.

발광 다이오드는 다른 발광체에 비해 수명이 길고, 구동 전압이 낮으며, 소비 전력이 적다는 장점이 있다. 또한, 응답속도 및 내충격성이 우수할 뿐만 아니라 소형 경량화가 가능하다는 장점도 가지고 있다.

상기와 같이 발광 다이오드는 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도의 양도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드 패키지가 널리 쓰이고 있다. 예를 들어, 고출력 발광 다이오드 패키지는 복수 개의 발광 다이오드 칩을 탑재함으로써, 광출력을 증대시킨 것이다.

본 발명의 주된 목적은 렌즈와 기판 사이로 이물질이 침투하는 것을 방지하여 발광 다이오드 패키지의 수명을 향상시키는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 플레이트와, 상기 플레이트 상에 배치되며 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 렌즈와, 상기 플레이트와 상기 렌즈가 접하는 경계부를 둘러싸며, 상기 경계부를 통해 상기 플레이트와 상기 렌즈의 계면 사이로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 침투 방지 부재를 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 침투 방지 부재는 상기 렌즈와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 침투 방지 부재는 실리콘 수지로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 렌즈와 상기 플레이트의 계면에는 접착부재가 배치되여 상기 렌즈와 상기 플레이트를 접착시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 플레이트의 상부면 중 상기 침투 방지 부재가 덮히는 제1 부분의 표면을 거칠게 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 부분의 표면상에는 상기 렌즈의 외곽을 일주하는 적어도 하나 이상의 홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 부분의 표면상에는 복수 개의 돌출부가 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 부분의 표면상에는 복수 개의 오목부가 형성될 수 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 따르면, 이물질이 렌즈와 베이스 사이의 계면으로 침투하는 것을 방지하여 이물질에 의한 발광 다이오드 패키지의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나. 본 발명은 이 밖에도 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 리드 프레임(20)에 발광 다이오드 칩(20)이 실장되고 렌즈(40)가 장착된 구조를 갖는다.

리드 프레임(20)은 양극 리드와 음극 리드를 포함할 수 있으며, 발광 다이오드 칩(30)이 실장되는 다이 패드에 리드 프레임(20) 표면(22)으로부터 소정 깊이로 인입된 안착부(24)를 갖도록 구비되며, 안착부(24)의 가장자리를 따라 제1 반사면(26)을 갖는다. 제1 반사면(26)은 발광 다이오드 칩(30)이 실장되는 안착부(24)를 둘러싸도록 구비되는 것이 바람직하며, 발광 다이오드 칩(30)으로부터 측면 방향으로 출사되는 광을 상부로 반사시켜 발광 효율을 더욱 좋게 하도록 한다.

상기와 같은 제1 반사면(26) 및 안착부(24)는 리드 프레임(20)을 에칭 또는 다운셋 금형을 통해 성형가공하여 다이패드 부위에 컵 형태로 형성시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 수지를 이용하여 사출하거나 트랜스퍼 몰딩 또는 인젝션 몰딩을 통해 리드 프레임(20)에 형성할 수도 있다.

발광 다이오드 칩(30)은 다이 접착제로 안착부(24)에 접합되고 와이어(32)에 의해 리드 프레임(20)의 표면(22)에 연결된다.

그리고, 표면으로부터 인입된 홈 형상인 안착부(24)에는 발광 다이오드 칩(30)을 덮도록 제1 매질(34)이 도포된다.

제1 매질(34)은 형광체가 포함된 것으로, 형광체를 투명한 에폭시 또는 실리콘 수지와 일정 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다. 상기 형광체는 발광 다이오드 칩(30)의 발광 파장에 여기되어 발광할 수 있다. 이 경우, 상기 형광체는 단일 독립 파장을 여기 발광하는 순도가 높은 실리케이트(Silcate)계 형광체 또는 나이트라이드(Nitride)계 형광체일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형광체가 이용될 수 있다.

제1 매질(34)에는 반드시 형광체를 포함하는 것에 한정되는 것은 아니며, 형광체 및/또는 특정 색상의 색소가 혼합되어도 무방하다.

이러한 제1 매질(34)은 트랜스퍼 몰딩 또는 디스펜싱 공정을 통해 발광 다이오드 칩(30)을 덮도록 도포되며 미리 설정된 두께만큼 도포된다.

리드 프레임(20)의 가장자리로는 반사도가 높은 재질의 열경화성 및/또는 가소정 수지로 사출 또는 트랜스퍼 몰딩된 베이스(10)가 더 구비되며, 베이스(10)의 내측면에는 제2 반사면(12)이 형성되어 있다.

상기와 같은 구조에서 발광 다이오드 칩(30) 및 제1 매질(34)의 상부로 렌즈(40)가 형성된다.

렌즈(40)는 투명한 수지재로 형성되며 별도의 렌즈 금형에 상기와 같이 조럽된 리드 프레임(20) 등을 안착시킨 후 트랜스퍼 몰딩 또는 인젝션 몰딩에 의해 형성된다. 렌즈(40)는 제1 매질(34)로부터 발산되는 빛을 혼합하여 투과시키는 제2 매질의 역할을 수행하며, 빛을 측면 방향으로 더욱 확산시키는 역할을 한다.

렌즈(40)와 베이스(10)가 접하는 계면인 제2 반사면(12)에는 접착부재(27)가 도포될 수 있다. 접착부재(27)는 렌즈(40)를 베이스(10)에 접착시킨다. 접착부재(27)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제2 반사면(12)은 발광 다이오드 칩(30)에서 발생한 빛을 반사시키므로 접착부재(27)는 투명한 재질로 형성된 경우 제2 반사면(12)으로 향하는 빛이 접착부재(27)을 투과하여 제2 반사면(12)에서 반사될 수 있다.

렌즈(40)와 베이스(10)가 접하는 경계부(A)를 둘러싸도록 침투 방지 부재(50)가 배치된다. 렌즈(40)는 발광 다이오드 칩(30)을 덮도록 베이스(10)에 형성되는데 렌즈(40)를 형성하는 물질과 베이스(10)를 형성하는 물질의 물성 차이로 인 하여 렌즈(40)와 베이스(10) 계면에 틈이 형성될 수 있다. 따라서, 렌즈(40)와 베이스(10)가 접하는 경계부(A)를 통해 다양한 기체 또는 작은 입자(이물질)이 침투하여 계면을 따라 발광 다이오드 패키지(100) 내부로 들어갈 수 있다. 따라서, 본 발명은 렌즈(40)와 베이스(10)가 외부를 향하여 접하는 경계부(A)에 침투 방지 부재(50)를 배치하여 상기 이물질의 침투를 방지할 수 있다. 침투 방지 부재(50)는 실리콘 수지나 접착제로 이루어질 수 있다. 또한, 침투 방지 부재(50)는 렌즈와 같은 재료로 형성될 수 있다. 침투 방지 부재(50)는 렌즈(40)를 베이스(10) 상에 배치한 후 렌즈(40)와 베이스(10)가 접하는 경계부(A)를 둘러싸도록 형성한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시에에 관한 발광 다이오드 패키지(200)를 나타내는 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드 패키지(200)를 나타내는 평면도이다.

도 3 및 4를 참조하면, 플레이트(10)의 상부면 중 침투 방지 부재(50)가 덮히는 제1 부분(11)의 표면은 거칠게 형성될 수 있다. 제1 부분(11)의 표면에는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 렌즈(40)의 외곽을 일주하는 적어도 하나 이상의 홈이 직경을 달리하여 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 변형예로는 제1 부분(11)의 표면상에 복수 개의 볼록부나 오목부가 형성될 수 있다.

이와 같이 침투 방지 부재(50)가 거칠게 형성된 제1 부분(11)의 표면을 덮도록 형성되면 침투 방지 부재(50)와 제1 부분(11)의 표면 사이의 계면이 증가하게 되므로 상기 계면을 통한 이물질의 침투시 침투 경로가 증가하여 이물질의 침투를 방지할 수 있으며, 상기 계면을 통해 침투되는 이물질은 상기 거칠게 형성된 부분 에 갇히게 되어 이물질이 발광 다이오드 패키지 내부까지 침투되는 것을 방지할 수 있다. 또한 침투 방지 부재(50)가 거칠게 형성된 제1 부분(11)의 표면을 덮게 되므로 침투 방지 부재(50)가 보다 균일하게 상기 표면상에 도포될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드 패키지를 나타내는 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스 12: 제2반사면

20: 리드 프레임 24: 안착부

26: 제1반사면 30: 발광 다이오드 칩

40: 렌즈부 50: 침투 방지 부재

Claims (8)

1. 발광 다이오드 칩;

   상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 플레이트;

   상기 플레이트 상에 배치되며 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 렌즈; 및

   상기 플레이트와 상기 렌즈가 접하는 경계부를 둘러싸며, 상기 경계부를 통해 상기 플레이트와 상기 렌즈의 계면 사이로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 침투 방지 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 침투 방지 부재는 상기 렌즈와 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 발광 다이오드 패키지.
3. 제1항에 있어서,

   상기 침투 방지 부재는 실리콘 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
4. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈와 상기 플레이트의 계면에는 접착부재가 배치되여 상기 렌즈와 상기 플레이트를 접착시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
5. 제1항에 있어서,

   상기 플레이트의 상부면 중 상기 침투 방지 부재가 덮히는 제1 부분의 표면을 거칠게 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1 부분의 표면상에는 상기 렌즈의 외곽을 일주하는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제1 부분의 표면상에는 복수 개의 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
8. 제5항에 있어서,

   상기 제1 부분의 표면상에는 복수 개의 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.

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