KR100982989B1 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 칩을 봉지하는 형광체층을 균일하게 형성하여 공정을 용이하게 하는 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 실장 영역을 갖는 패키지 본체와, 상기 실장영역에 실장되며, 상기 실장영역이 개방된 공간을 갖는 지지부와, 상기 실장영역에 실장되고, 상기 지지부에 둘러싸이며 광을 방출하는 발광 다이오드 칩과, 상기 지지부에 의해 지지되어 상기 지지부의 공간을 밀봉하고, 상기 발광 다이오드 칩으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
발광 다이오드 패키지(Light Emitting Diode Package), 균일성(Uniformity ), 디스펜서(Dispenser)

Description

발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로 보다 상세하게는 발광 다이오드 칩을 봉지하는 형광체층을 균일하게 형성하여 공정을 용이하게 하는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
최근 발광 다이오드(Light Emitting Diode;LED)가 다양한 색의 광원으로 사용되고 있다. 특히, 조명용의 백색 LED와 같은 고출력, 고휘도 LED에 대한 수요가 증가함에 따라, LED 패키지의 성능과 신뢰성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로, LED패키지는, 적적한 LED칩과 이를 포장하는 몰딩 수지(Resin Encapsulant)를 사용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 패키지 본체에 실장된 청색 LED 칩을 황색 형광체가 분산된 몰딩 수지로 봉지함으로써, 백색 LED패키지를 얻을 수 있다. 상기 청색 LED칩으로부터 460nm 파장대의 빛이 발생하면, 몰딩 수지 내의 상기 황색 형광체에서 545nm 파장대의 빛이 발생하고, 이러한 둘의 파장대의 빛이 혼색되어 백색광을 출력하게 된다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 공정을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 발광 다이오드 패키지는 기판(11)에 실장된 발광 다이오드 칩(12)을 봉지하는 형광체층(13)을 형성하는 데 있어서, 디스펜서(Dispenser)(dis)를 이용하여 발광 다이오드 칩(12)으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체를 포함한 몰딩 수지를 발광 다이오드 칩(12)에 도포하는데, 이때 몰딩 수지의 점도에 따라 발광 다이오드 칩(12)의 일부만을 봉지하거나 또는 발광 다이오드 칩(12)의 상면으로부터 흘려내려 발광 다이오드 칩(12)을 균일하게 봉지하지 못하는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 발광 다이오드 칩을 봉지하는 형광체층을 균일하게 형성하여 공정을 용이하게 하는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 실장 영역을 갖는 패키지 본체와, 상기 실장영역에 실장되며, 상기 실장영역이 개방된 공간을 갖는 지지부와, 상기 실장영역에 실장되고, 상기 지지부에 둘러싸이며 광을 방출하는 발광 다이오드 칩과, 상기 지지부에 의해 지지되어 상기 지지부의 공간을 밀봉하고, 상기 발광 다이오드 칩으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지지부는 상기 파장 변환된 광이 투과되는 투명 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 파장 변환된 광을 집광하는 렌즈를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 형광체층의 굴절율은 상기 지지부의 굴절율보다 크거나 같고, 상기 지지부의 굴절율은 상기 렌즈의 굴절율보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지지부의 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싼 내주면에는 돌출부가 형성되고, 상기 형광체층과 상기 발광 다이오드 칩 사이에는 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하여 상기 형광체층의 형광체와 산화를 방지하는 투명 수지층이 형성될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 패키지 본체의 실장 영역에는 상기 지지부를 고정하는 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지지부는 투명 실리콘으로 이루어지고, 디스펜싱(Dispensing) 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지지부의 돌출부의 높이는 상기 발광 다이오드 칩의 높이보다 크고, 상기 지지부의 높이보다 작을 수 있으며, 상기 투명 수지층은 상기 패키지 본체의 실장 영역부터 상기 돌출부의 높이까지 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 발광 다이오드 칩을 봉지하는 형광체층을 지지하는 지지 부가 형성되어 형광체층이 발광 다이오드 칩을 균일하게 봉지하는 것을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 분해도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)는 실장 영역(111)을 갖는 패키지 본체(110)를 포함한다.
패키지 본체(110)의 실장 영역(111)에는 일정 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩(120)이 실장된다.
패키지 본체(110)의 실장 영역(111)에는 발광 다이오드 칩(120)을 둘러싸는 지지부(130)가 실장되는 데, 지지부(130)는 상부가 개방되어 발광 다이오드 칩(120)으로부터의 광이 출사될 수 있으며, 투명 재질로 이루어져 발광 다이오드 칩(120)으로부터의 광이 지지부(130)를 통해 출사될 수 있다.
더하여, 패키지 본체(110)에는 지지부(130)를 고정하는 홈(112)이 마련될 수 있다.
패키지 본체(110)에는 출사되는 광을 집광하는 렌즈(140)가 더 실장될 수 있으며, 패키지 본체(110)에는 렌즈(140)를 고정하는 가이드(113)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
도 2와 함께 도 3을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)에는 발광 다이어드 칩(120)을 봉지하는 형광체층(150)이 형성되며, 형광체층(150)은 실리콘 수지에 발광 다이오드 칩(120)으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체가 포함되어 형성된다.
상술한 형광체층(150)은 디스펜싱(Dispensing) 공정을 통해 지지부(130)가 둘러싼 공간에 형성되며, 이에 따라 지지부(130)는 형광체층(150)이 발광 다이오드 칩(120)을 균일하게 봉지할 수 있도록 한다.
이에 따라, 발광 다이오드 칩(120)으로부터의 광이 형광체층(150)을 통해 파장 변환되어 렌즈(140)를 통해 집광되어 출사되는 것을 감안하면, 형광체층(150)의 굴절율은 지지부(130)의 굴절율보다 크거나 같은 것이 바람직하며, 지지부(130)의굴절율은 렌즈(140)의 굴절율보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
더하여, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)에는 발광 다이오드 칩(120)과 패키지 본체의 전극을 연결하는 본딩 와이어(160)가 더 형성될 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부의 실시형태이다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부는 다양하게 실시될 수 있으며, 도 4의 (a)와 같이, 광의 균일한 방출을 고려하면 발광 다이오드 칩의 형태를 따라 원형 또는 사각형으로 형성될 수 있다.
또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부는 내주면에 돌출부가 형성될 수 있다. 이에 관한 상세한 설명은 도 5의 (b)를 참조하여 후술하도록 한다.
도 5의 (a)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시형태이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부(130)는 디스펜서(Dispenser)(dis)를 이용한 디스펜싱 공정을 통해 형성될 수 있다.
즉, 지지부(130)는 투명 실리콘 수지로 이루어질 수 있으며, 미리 사전에 설정된 형상을 갖는 고체로 형성될 수 있으며, 상술한 바와 같이 디스펜서(dis)를 통 해 형성될 수 있다. 공정상의 용이성을 고려하여 패키지 본체(110)의 실장 영역(111)에는 미리 지지부(130)가 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 형상으로 형성되도록 홈(112)이 형성될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부(130)는 내주면에 돌출부(131)를 형성한다.
더하여, 지지부(130)의 발광 다이오드 칩(120)을 둘러싼 공간에는 형광체층(150)과 발광 다이오드 칩(120) 사이에 투명 수지층(170)이 형성된다.
형광체층(150)에 포함된 형광체는 황화물계 형광체가 주로 사용되며, 이러한 황화물계 형광체는 발광 다이오드 칩 중 외부에 드러난 금속 구성물을 산화시킬 수 있다. 또한 패키지 본체(110)의 실장 영역(111)에는 발광 다이오드 칩(120)과 전기적으로 연결되는 전극이 형성될 수 있으며, 상기한 황화물계 형광체는 상술한 전극과도 화학적으로 반응하여 전극을 산화시킬 수 있다.
투명 수지층(170)은 형광체층(150)과 발광 다이오드 칩(120) 사이에 형성되어 상술한 발광 다이오드 칩 중 외부에 드러난 금속 구성물 또는 패키지 본체(110)의 실장 영역(111)에 형성될 수 있는 전극의 산화를 방지할 수 있다.
지지부(130)의 돌출부(131)는 투명 수지층(170)의 가이드 라인이 될 수 있다. 즉, 지지부(130)의 돌출부(131)의 높이는 발광 다이오드 칩(120)보다 높을 수 있으며, 투명 수지층(170)은 돌출부(131)의 높이 까지 형성되는 것이 공정상 용이하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 공정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 분해도.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 단면도.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부의 실시형태.
도 5의 (a)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지에 채용된 지지부의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시형태.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100...발광 다이오드 패키지 110...패키지 본체
111...실장 영역 112...홈
113...가이드 120..발광 다이오드 칩
130...지지부 140...렌즈
150...형광체층 160...본딩 와이어
170...투명 수지층

Claims (9)

  1. 실장 영역을 갖는 패키지 본체;
    상기 실장영역에 실장되며, 상기 실장영역이 개방된 공간을 갖는 지지부;
    상기 실장영역에 실장되고, 상기 지지부에 의해 둘러싸이며 광을 방출하는 발광 다이오드 칩; 및
    상기 지지부에 의해 지지되어 상기 지지부의 공간을 밀봉하고, 상기 발광 다이오드 칩으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체층을 포함하고,
    상기 형광체층의 굴절율은 상기 지지부의 굴절율보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 파장 변환된 광이 투과되는 투명 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지는 상기 파장 변환된 광을 집광하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부의 굴절율은 상기 렌즈의 굴절율보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부의 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싼 내주면에는 돌출부가 형성되고
    상기 형광체층과 상기 발광 다이오드 칩 사이에는 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하여 상기 형광체층의 형광체와 상기 발광 다이오드 칩간의 산화를 방지하는 투명 수지층이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 본체의 실장 영역에는 상기 지지부를 고정하는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 투명 실리콘으로 이루어지고,
    상기 지지부는 디스펜싱(Dispensing) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 지지부의 돌출부의 높이는 상기 발광 다이오드 칩의 높이보다 크고, 상기 지지부의 높이보다 작으며,
    상기 투명 수지층은 상기 패키지 본체의 실장 영역부터 상기 돌출부의 높이까지 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 실장 영역을 갖는 패키지 본체;
    상기 실장영역에 실장되며, 상기 실장영역이 개방된 공간을 갖는 지지부;
    상기 실장영역에 실장되고, 상기 지지부에 의해 둘러싸이며 광을 방출하는 발광 다이오드 칩;
    상기 지지부에 의해 지지되어 상기 지지부의 공간을 밀봉하고, 상기 발광 다이오드 칩으로부터의 광의 파장을 변환하는 형광체층; 및
    상기 발광 다이오드 패키지는 상기 파장 변환된 광을 집광하는 렌즈를 포함하고,
    상기 지지부의 굴절율은 상기 렌즈의 굴절율보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
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