KR101049487B1 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격되게 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하고 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이의 간극은 그 연장방향 상의 양단부측의 폭이 그 사이의 내측부의 폭보다 크게 형성되는 리드프레임과, 상기 리드프레임이 안착되며, 상기 간극을 채우는 충전부를 포함하는 몰드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하는 리드프레임과, 상기 리드프레임이 안착되며 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이를 채우는 충전부와 상기 충전부로부터 연장되게 돌출된 보강부를 구비하는 몰드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package }
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드와 같은 광원을 칩 형태로 만든 다음 패키징하여 제조된 소자로서, 조명장치, 촬상장치의 플래시 및 디스플레이의 백라이트 유닛 등에 사용된다.
일반적으로 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 칩, 발광 다이오드 칩이 실장되는 리드프레임 및 리드프레임이 고정되는 몰드를 포함하여 이루어진다.
리드프레임은 서로 이격되게 배치되어, 각각 발광 다이오드 칩의 양극 및 음극에 연결되는 제1리드와 제2리드를 구비한다.
몰드는 일반적으로 열가소성 수지인 PPA(Polyphthalamide)로 이루어지며, 제1리드와 제2리드 사이의 간극에도 충전된다.
그런데 이러한 몰드에 있어서, 제1리드와 제2리드의 간극을 채우는 부분에서 균열이 발생하거나 쪼개지는 형태의 파손이 발생하기 쉬운 문제가 있다.
또한, 최근에 발광 다이오드 칩의 출력이 증가함에 따라 발광 다이오드 칩이 많은 열을 방출하게 되어, PPA와 같이 열가소성 수지로 형성된 몰드가 열변형을 일으키는 문제가 있다. 또한, 열가소성 수지로 형성된 몰드는 시간이 지날수록 리드프레임에 대한 접착력이 저하되기도 하며, 황변(黃變)이 발생하는 등 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 심각하게 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 발광 다이오드 패키지의 제1리드와 제2리드 사이에서 파손이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격되게 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하고 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이의 간극은 그 연장방향 상의 양단부측의 폭이 그 사이의 내측부의 폭보다 크게 형성되는 리드프레임과, 상기 리드프레임이 안착되며, 상기 간극을 채우는 충전부를 포함하는 몰드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하는 리드프레임과, 상기 리드프레임이 안착되며 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이를 채우는 충전부와 상기 충전부로부터 연장되게 돌출된 보강부를 구비하는 몰드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 발광 다이오드 패키지에 있어서 제1리드와 제2리드 사이의 파손이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
특히 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에 있어서, 몰드를 열경화성 수지로 형성할 경우, 제1리드와 제2리드 사이에서 쪼개짐 등의 파손을 억제할 수 있음을 물론, 몰드의 열변형, 접착력 저하 및 황변을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지의 개략적 II-II선 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 다이오드 패키지의 일부 구성의 개략적 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 일부 구성의 다른 예시를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적 사시도이다.
도 6은 도 5의 발광 다이오드 패키지의 개략적 부분 절개 사시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지의 개략적 II-II선 단면도이다. 도 3은 도 1의 발광 다이오드 패키지의 일부 구성의 개략적 평면도로서, 도 1의 발광 다이오드 패키지에서 몰드를 제외한 것을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4는 도 3에 도시된 일부 구성의 다른 예시를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는 발광 다이오드 칩(100), 리드프레임(200) 및 몰드(300)를 구비한다.
발광 다이오드 칩(100)은 P형 반도체 및 N형 반도체가 접합되어 이루어지며, P형 반도체에서 N형 반도체로 전류가 흐를 때 빛을 방출한다.
리드프레임(200)은 중앙부에 함입부(214)를 구비하며 전체적으로 판 형상으로 형성된다. 함입부(214)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하측으로 옴폭하게 형성되어 있으며, 그 상면에 발광 다이오드 칩(100)이 실장된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 리드프레임(200)은 발광 다이오드 칩(100)의 양극 및 음극에 각각 대응되는 판 형상의 제1리드(210)와 제2리드(220)를 포함한다.
제1리드(210)에는 상기 함입부(214)가 형성되어 발광 다이오드 칩(100)이 장착되며, 발광 다이오드 칩(100)의 양극 또는 음극 중 어느 하나와 와이어(410)로 연결된다. 제1리드(210)는 외부의 회로와 연결되도록 단자부(212)를 구비한다.
제2리드(220)는 제1리드(210)로부터 이격되게 배치되며, 발광 다이오드 칩(100)의 양극 또는 음극 중 다른 하나와 와이어(420)로 연결된다. 제1리드(210)와 제2리드(220)가 서로 물리적으로 이격되어 있으므로 발광 다이오드 칩(100)의 양극과 음극은 전기적으로 분리된다. 제2리드(220)도 외부의 회로와 연결되는 단자부(222)를 구비한다.
도 3을 참조하면, 제2리드(220는 제1리드(210)로부터 이격되어 제1리드(210)와의 사이에서 간극(215)을 형성한다. 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(215)은 제1리드(210)와 제2리드(220)의 배열방향에 교차하는 방향으로 연장되게 형성되는(215a,215c)데, 간극(215)의 연장방향(D)상의 양단부측(215a,215c)의 폭(d1,d3)이 그 양단부측(215a,215c) 사이의 내측부(215b)의 폭(d2)보다 크게 형성된다.
제1리드(210)와 제2리드(220)의 간극(215)의 형상은 그 연장방향(D)으로 배치된 대칭축선(A)을 중심으로 대칭되게 형성되며, 양단부측(215a,215c)에서 내측부(215b)를 향하여 테이퍼(taper)지게 형성된다. 즉, 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(215)의 형상은 양단부측(215a,215c)에서 내측부(215b)를 향하여 점진적으로 좁아지는 형태로 형성되어 있다.
한편, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)에 있어서, 제1리드(210)와 제2리드(220)는 도 3과 같이 형성될 수도 있으나, 이와는 달리 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1리드(210)와 제2리드(220)는 도 4에 도시된 형상으로 이루어질 수도 있다. 도 4를 참조하면, 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(216)도 양단부측(216a,216c)의 폭이 내측부(216b)의 폭보다 넓게 형성되고, 그 연장방향(D)의 대칭축선(A)에 대해 대칭적으로 형성되며, 내측부(216b)로 갈수록 점진적으로 좁아지는 형태를 가진다. 그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(216)은 도 3에 도시된 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(215)과는 달리 곡선을 이루는 형태로 이루어질 수도 있다.
몰드(300)는 리드프레임(200)이 고정적으로 안착되도록 제1리드(210)와 제2리드(220)에 밀착되게 배치되며, 제1리드(210)와 제2리드(220)를 서로 상대 고정시킨다. 상기 몰드(300)는 제1리드(210) 및 제2리드(220)의 상면과 제1리드(210)의 단자부(212) 및 제2리드(220)의 단자부(222)가 외부로 노출시키는 형태로 형성된다. 몰드(300)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 충전부(310)를 포함하며, 충전부(310)는 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이에서 형성되는 간극(215)를 채운다.
도 2를 참조하면, 몰드(300)는 제1리드(210)의 함임부(214)의 저면이 노출시키는 형태로 형성된다. 따라서, 발광 다이오드 칩(100)에서 발생한 열은 제1리드(210)의 함입부(214)을 통하여 효과적으로 외부로 빠져나간다.
본 실시예에서 몰드(300)는 열경화성 수지인 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy moding compound-EMC)로 이루어지는 것이 더욱 바람직하며, 빛의 반사가 잘 이루어지도록 에폭시 몰딩 컴파운드는 실리카(silica) 등을 포함하여 백색을 띄는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(100)의 상측에 형광물질을 포함한 수지(500)를 더 구비할 수도 있다.
다음으로 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)의 효과에 대해서 설명한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)의 몰드(300)는 백색의 에폭시 몰딩 컴파운드를 트랜스퍼 몰딩(Transfer molding)하여 형성되는 것이 바람직한데, 에폭시 몰딩 컴파운드는 열경화성 수지이기 때문에 내열특성이 우수하고 리드프레임(200)에 대한 접착성이 강하다. 따라서, 종래의 PPA 재질의 몰드에 비해서 발광 다이오드 칩(100)의 발열에도 변형되지 않으며 접착성도 계속 유지되므로, 발광 다이오드 패키지(1)의 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 있다. 또한, 에폭시 몰딩 컴파운드로 형성되는 몰드(300)는 트랜스퍼 몰딩에 의해서 제조되므로, PPA 수지를 사출성형하여 몰드(300)를 형성하는 경우보다 수지의 손실이 효과적으로 억제될 수도 있다.
그런데, 에폭시 몰딩 컴파운드는 열가소성 수지인 PPA에 비해서 내열특성 및 접착성 등이 큰 장점이 있는 반면, PPA에 비해서 경도가 크기 때문에 쪼개짐 등의 파손이 발생할 우려가 더 크다는 단점이 있다. 특히, 폭이 좁게 형성된 충전부(310)가 파손될 가능성이 크며, 충전부(310) 중에서도 간극(215)의 양단부측(215a,215c)이 파손될 가능성이 크다.
그러나 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는, 간극(215)의 양단부측(215a,215c)의 폭(d1,d3)을 내측부(215b)의 폭(d2)에 비해서 크게 함으로써 양단부측(215a,215c)에서 큰 응력이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 몰드(300)의 충전부(310)에서 파손이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 간극(215)의 폭은 양단부측(215a,215c)에서 내측부(215b)로 갈수록 점진적으로 작아지므로 응력집중현상이 억제되며, 결과적으로 몰드(300)의 충전부(310)에서 파손이 발생할 가능성이 더욱 낮아진다.
또한, 본 실시예에서와 같이 간극(215)의 폭, 즉 충전부(310)의 폭이 변화되는 경우, 간극(215)의 폭이 일정한 경우에 비해서 충전부(310)와 제1리드(210) 및 제2리드(220)의 접착면적이 증가된다. 따라서, 충전부(310)와 제1리드(210) 및 제2리드(220)의 접착이 더욱 견고하게 유지되는 효과가 있다.
한편, 상기 실시예에 있어서 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이의 간극(215)은 양단부측(215a,215c)에서 내측부(215b)로 점진적으로 좁아지는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 양단부측(215a,215c)에서 내측부(215b)로 갈수록 그 폭이 급격히 변하는 형태로 좁아질 수도 있다.
다음으로 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적 사시도이며, 도 6은 도 5의 발광 다이오드 패키지의 개략적 부분 절개 사시도이다. 본 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성과 동일한 부재번호를 가지는 구성은 서로 실질적으로 동일한 구성임을 의미한다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(2)는 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지(1)와 마찬가지로 발광 다이오드 칩(100), 리드프레임(200), 몰드(300)를 구비한다.
발광 다이오드 칩(100)은 상술한 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지(1)의 그것과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
리드프레임(200)은 서로 이격되게 배치된 제1리드(100)와 제2리드(200)를 구비하며, 발광 다이오드 칩(100)이 장착된다.
몰드(300)는 리드프레임(200)이 고정적으로 안착되도록 제1리드(210)와 제2리드(220)에 밀착되게 고정되며, 충전부(310)와 돌출부(320)를 포함한다.
충전부(310)는 제1리드(210)와 제2사이(220)를 채우도록 제1리드(210)와 제2리드(220) 사이에 배치된다.
보강부(320)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 충전부(310)의 연장방향 상의 양단부측에 배치되며, 충전부(310)의 양단부측로부터 상측으로 연장되게 돌출된다. 즉, 충전부(310)의 양단부측에 보강부(320)가 배치되어 있으므로, 몰드(300)의 두께는 충전부(310)의 양단부측이 그 사이의 내측부보다 더 두껍게 형성된다.
보강부(320)가 충전부(310)에 연장되게 돌출된 형태로 형성되므로 충전부(310)에 가해지는 힘을 보강부(320)가 함께 지지하게 된다. 따라서 충전부(310)가 파손되는 것이 효과적으로 방지된다. 특히 충전부(310)의 내측부에 비해서 양단부측이 외부의 충격에 노출되기 쉽고 균열이 일어나기 쉬운데, 본 실시예에서 보강부(320)는 충전부(310)는 양단부측에 배치되므로 더욱 효과적으로 충전부(310)의 파손이 억제될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 본 실시예와는 달리 충전부의 내측부에 보강부가 배치될 수도 있다.
한편, 본 실시예에서는 보강부(320)가 충전부(310)의 상측으로 돌출되게 형성되는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 보강부(320)는 충전부(310)의 하측으로 돌출되게 형성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 보강부(320)는 제1리드(210) 및 제2리드(220)의 상면에는 접촉되지 않는 형태로 이루진 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 보강부(320)는 제1리드(210) 및 제2리드(220)의 상면에 접촉하도록 수평방향으로 연장되게 형성될 수도 있다.
이상 본 발명의 일부 실시예에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.
1,2 ... 발광 다이오드 패키지 100 ... 발광 다이오드 칩
200 ... 리드프레임 210 ... 제1리드
215 ... 간극 220 ... 제2리드
300 ... 몰드 310 ... 충전부
320 ... 보강부 410, 420 ... 와이어

Claims (7)

  1. 발광 다이오드 칩과,
    상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격되게 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하고, 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이의 간극은, 상기 간극의 연장방향 상의 양단부측의 폭이 그 사이의 내측부의 폭보다 크게 형성되되 상기 연장방향으로 배치된 대칭축선을 중심으로 대칭되도록 형성된, 리드프레임과,
    상기 리드프레임이 안착되며, 상기 간극을 채우는 충전부를 포함하는 몰드를 구비하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 발광 다이오드 칩과,
    상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 서로 이격되게 배치된 제1리드와 제2리드를 포함하고, 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이의 간극은, 상기 간극의 연장방향 상의 양단부측의 폭이 그 사이의 내측부의 폭보다 크게 형성되되 상기 양단부측에서 상기 내측부를 향하여 점진적으로 좁아지도록 형성된, 리드프레임과,
    상기 리드프레임이 안착되며, 상기 간극을 채우는 충전부를 포함하는 몰드를 구비하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몰드는 열경화성 수지로 형성되는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는,
    백색의 에폭시 몰딩 컴파운드인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 삭제
  6. 발광 다이오드 칩과,
    상기 발광 다이오드 칩이 장착되며, 서로 이격되게 배치된 제1리드 및 제2리드를 포함하는 리드프레임과,
    상기 리드프레임이 안착되며, 상기 제1리드와 상기 제2리드 사이를 채우는 충전부와, 상기 충전부로부터 연장되게 돌출되되 상기 충전부의 연장방향 상의 양단부측에 배치된 보강부를 구비하는 몰드를 구비하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 삭제
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