KR101144741B1 - 발광 다이오드용 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드용 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED(Light Emitting Diode)를 기판에 실장하기 위한 패키지에 있어서 LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하면서 사용 수명도 우수한 구조를 가지는 발광 다이오드용 패키지에 관한 것이다.
본 발명은, 장기간 사용하더라도 LED 칩을 외부 환경으로부터 보호할 수 있으며, LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 구조를 가지는 발광 다이오드용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 장기간 사용하더라도 외부 환경으로부터 LED 칩을 효과적으로 보호함으로써 LED 소자의 사용 수명을 유지하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 효과가 있다.

Description

발광 다이오드용 패키지{PACKAGE FOR LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 발광 다이오드용 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED(Light Emitting Diode)를 기판에 실장하기 위한 패키지에 있어서 LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하면서 사용 수명도 우수한 구조를 가지는 발광 다이오드용 패키지에 관한 것이다.
패키지는 반도체 칩을 수납하기 위한 부품이다. 패키지는 반도체 소자에 필요한 전력을 공급하고, 반도체 소자에서 발생하는 열을 방출하며, 외부 환경으로부터 반도체 소자를 보호하는 역할을 한다.
반도체 소자 중에서 LED 칩용 패키지는, LED 칩이 패키지에 본딩된 상태에서 형광물질이 혼합된 실리콘을 디스펜싱하여 사용한다. 또한, 형광물질이 혼합된 실리콘 위에 다시 한번 투명한 실리콘을 디스펜싱하여 봉지제로 역할을 하도록 사용하는 것이 일반적이다.
도 1은 종래의 발광 다이오드용 패키지의 일례를 도시한 것이다. 트랜스퍼 몰드(transfer mold)를 이용하여 EMC(Epoxy Mold Compound)를 금속 리드(2)와 함께 금형에 삽입한 상태에서 성형하여 패키지 본체(1)와 금속 리드(2)의 조립체를 제작한다. 이와 같은 구조의 발광 다이오드용 패키지는 다수의 패키지가 일정 간격으로 배열되어 일체로 형성된 리드 프레임의 형태로 제작되어 사용된다. 이와 같이 리드 프레임 구조를 가지는 발광 다이오드용 패키지의 상면에 에폭시와 같은 접착제(3)를 스템핑하고 LED 칩(4)을 마운팅하여 LED 칩(4)을 패키지에 접착시킨다. 다음으로 와이어(5)를 본딩하여 금속 리드(2)와 LED 칩(4)을 전기적으로 연결한다. 다음으로 형광물질이 혼합된 실리콘(6)을 LED 칩(4)에 디스펜싱하여 경화시키고, 그 위에 다시 실리콘과 같은 봉지제(7)를 디스펜싱하여 경화시킴으로써 LED 소자를 완성하게 된다. 상술한 바와 같은 일련의 공정은 통상 리드 프레임 단위로 이루어지는 것이 일반적이다.
그런데 최근에는 LED TV나 기타 조명 용으로 고출력(high power) LED의 수요가 증가하고 있다. 일반적일 LED 뿐만 아니라 특히 고출력 LED는 칩 자체에서 많은 열이 발생하는 문제점이 있다. 열경화성의 EMC 소재의 패키지 본체(1)에 열이 장기간 가해지면 패키지 본체(1)의 강도가 약해지고 시간의 경과에 따라 패키지 본체(1)의 조직이 부스러지는 문제점이 있다. 또한, LED 칩(4)의 점멸에 의해 온도가 상승, 하강하는 과정을 장기간에 걸쳐서 반복되면 패키지 본체(1)에 열응력에 의한 피로 하중이 걸려서 패키지 본체(1)의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 이와 같이 패키지 본체(1)의 재질상의 문제로 인해 패키지 본체(1)와 봉지제(7) 사이의 결합력과 패키지 본체(1)와 금속 리드(2) 사이의 결합력이 약해지고, 패키지 본체(1)와 봉지제(7) 사이의 경계면과 패키지 본체(1)와 금속 리드(2) 사이의 경계면을 통해 공기중의 수분이 LED 칩(4)으로 전달될 가능성이 높아진다. 결과적으로 LED 소자의 수명이 짧아지는 문제가 있다. LED 칩(4) 자체의 수명은 형광등, 백열등과 같은 다른 조명에 비해 압도적으로 긴 수명을 가지지만 상술한 바와 같은 발광 다이오드용 패키지의 구조적 문제로 인해 LED 칩(4)이 손상을 받으면서 LED 소자의 수명이 짧아지거나 LED 소자의 광특성이 악화되는 문제가 발생한다.
특히, EMC 소재는 그 재질상 수분을 쉽게 흡수하는 흡습성을 가지고 있어서, 수분을 LED 칩(4)에 전달하기 쉽고 시간의 흐름에 따라 패키지 본체(1)의 기계적 강도를 떨어뜨리는 문제점이 있다.
또한, 도 1에 도시한 것과 같은 구조의 발광 다이오드용 패키지는 패키지 본체(1)의 열전도성이 낮으므로 LED 칩(4)에서 발생하는 열을 효과적으로 배출하지 못하는 문제점이 있다. 그로 인해 LED 칩(4)의 온도가 매우 높아지거나 높은 온도로 장시간 유지되면 LED 칩(4)의 사용 수명을 단축시키게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 장기간 사용하더라도 LED 칩을 외부 환경으로부터 보호할 수 있으며, LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 구조를 가지는 발광 다이오드용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 다공성 세라믹 소재로 형성되며, 중앙부에 상하방향으로 관통하는 코어 홀이 형성되는 세라믹 몸체; 상기 세라믹 몸체보다 열 전도성이 좋은 금속 재질로 형성되며, 상기 세라믹 몸체의 코어 홀에 삽입되어 설치되고, LED 칩이 부착되는 칩 베이스를 구비하는 방열 코어; 상기 세라믹 몸체와 방열 코어의 접촉면에 형성되어 상기 방열 코어를 세라믹 몸체에 대해 접착시키는 접착부; 및 상기 LED 칩과 상기 세라믹 몸체 외부의 전극을 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 세라믹 몸체에 형성되는 리드 전극;을 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 장기간 사용하더라도 외부 환경으로부터 LED 칩을 효과적으로 보호함으로써 LED 소자의 사용 수명을 연장하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발광 다이오드용 패키지를 어레이 형태로 제작한 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 발광 다이오드용 패키지를 어레이 형태로 제작한 상태의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 제1실시예의 발광 다이오드용 패키지는 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120)와 접착부(130)와 리드 전극(40)을 포함하여 이루어진다.
세라믹 몸체(110)는 다공성 세라믹 소재로 소결 방법에 의해 형성된다. 세라믹 몸체(110)는 HTCC(High Temperature Cofired Ceramic)으로 제작되는 것이 좋다. 세라믹 몸체(110)에는 상하 방향으로 관통하는 코어 홀(112)이 형성된다. 또한, 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112)에는 도 2에 도시한 것과 같이 수평면으로 된 단턱이 형성되어 있다. 세라믹 몸체(110)의 상면에는 외곽 지지부(111)가 형성되어 있다.
세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112)에는 방열 코어(120)가 삽입된다. 방열 코어(120)는 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112) 내측에 완전히 채워지도록 그 외곽 형상이 형성된다. 방열 코어(120)는 세라믹 몸체(110)보다 열 전도성이 좋은 금속 재질로 형성된다. 예컨대 방열 코어(120)의 재질은 구리 합금 또는 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다. 방열 코어(120)의 상면에는 LED 칩(51)이 부착되는 칩 베이스(121)가 형성된다. 칩 베이스(121)는 방열 코어(120)의 상면에 대하여 오목하게 함몰된 형태로 형성된다. 칩 베이스(121)에 접착제(52)가 스템핑된 상태에서 LED 칩(51)이 마운팅되어, LED 칩(51)이 칩 베이스(121)에 접착된다
방열 코어(120)는 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112)에 채워지도록 형성되므로, 방열 코어(120)에는 코어 홀(112)에 가로 방향으로 수평한 면과 마주하여 접촉하는 수평면이 형성된다. 이와 같이 방열 코어(120)와 코어 홀(112)이 서로 마주하는 수평면에 접착부(130)가 배치된다. 코어 홀(112)의 수평면에 W, Ag, Ni과 같은 몇가지 금속재료를 적층시킨 후, 방열 코어(120)와 접촉시킨다. 이와 같은 상태에서 접착부(130)를 가열하여 용융시키고 다시 냉각시키면, 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120)가 접착부(130)에 의해서 서로 결합된다.
한편, 세라믹 시트를 적층하여 세라믹 몸체(110)를 형성하는 과정에서 세라믹 시트에 전극을 인쇄하거나 비어 홀을 형성하는 방법으로 리드 전극(40)을 형성하고, 그 세라믹 몸체(110)를 소결함으로써 리드 전극(40)도 함께 완성된다. 리드 전극(40)은 추후에 LED 칩(51)과 와이어 본딩됨으로써 LED 칩(51)과 전기적으로 연결된다. 리드 전극(40)의 세라믹 몸체(110) 외측으로 노출된 부분은 외부 기판과 본딩됨으로써 LED 칩(51)과 기판을 전기적으로 연결한다.
한편, 세라믹 몸체(110)는 상면에 외곽 지지부(111)가 형성된다 외곽 지지부(111)는 방열 코어(120)의 상면과 동일한 높이의 세라믹 몸체(110) 기준면에 대해 위쪽으로 돌출되도록 형성된다. 또한, 외곽 지지부(111)는 방열 코어(120) 및 그 방열 코어(120)에 본딩될 LED 칩(51)의 외주를 둘러싸도록 링(ring, 環) 형태로 형성된다.
한편, 상술한 바와 같이 구성된 발광 다이오드용 패키지는 도 3에 도시한 것과 같이 복수의 발광 다이오드용 패키지들이 일체로 형성된 어레이(100) 형태로 제작되고, 이후 LED 칩(51)을 어태칭하고 본딩하는 공정도 어레이(100) 상태에서 이뤄지는 것이 좋다.
이하, 상술한바와 같이 구성된 제1실시예의 발광 다이오드용 패키지의 제작 과정과 그 사용 방법에 대해 설명한다.
먼저, 코어 홀(112)이 형성된 상태의 세라믹 몸체(110)를 도 3에 도시한 것과 같은 어레이(100) 상태로 소결한다. 이때, 세라믹 몸체(110)는 상술한 바와 같이 HTCC로 제작한다. 이와 같이 HTCC로 제작하면, 세라믹 몸체(110)의 강도가 높아지기 때문에, 발광 다이오드용 패키지 어레이에 접착제(52)를 스템핑하고 LED 칩(51)을 마운팅하는 공정 등에서 발광 다이오드용 패키지 어레이(100)에 충격이 가해지더라도 발광 다이오드용 패키지 어레이(100)가 파손되지 않고 우수한 신뢰성을 가지게 된다.
이와 같은 상태에서 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112) 내측 수평면 부분에 접착용 금속 재료를 적층한 상태에서, 별도로 제작된 방열 코어(120)를 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112)에 끼운다. 다음으로 접착용 금속 재료가 용융될 정도의 온도로 세라믹 몸체(110)와 코어 홀(112)의 조립체를 가열 한 다음 다시 냉각하면, 접착부(130)가 형성되면서 세라믹 몸체(110)와 코어 홀(112)이 서로 결합된다. 상술한 바와 같이, 접착부(130)가 형성되는 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112) 내면이 수평방향으로 배치되도록 함으로써, 세라믹 몸체(110)에 접착부(130)용 금속 재료를 적층하는 것이 공정상 비교적 용이한 장점이 있다.
이와 같은 상태에서 방열 코어(120)의 칩 베이스(121)에 에폭시와 같은 접착제(52)를 스템핑한다. 다음으로 LED 칩(51)을 접착제(52) 위에 마운팅하여 LED 칩(51)을 방열 코어(120)에 접착시킨다.
다음으로, LED 칩(51)과 리드 전극(40)을 와이어 본딩하여 전기적으로 연결하고, LED 칩(51)의 주위에 형광물질이 혼합된 실리콘(54)을 디스펜싱한다. 이때, 칩 베이스(121)가 평면으로 형성되지 않고 방열 코어(120)의 상면에 대하여 오목하게 함몰된 형태로 형성되어 있기 때문에, 형광물질이 함유된 실리콘(54)이 옆으로 퍼지지 않고 오목한 칩 베이스(121)에 고여서 LED 칩(51)의 주위를 둘러싸게 된다. 따라서 오목하게 형성된 칩 베이스(121)의 구조로 인해 소량의 형광물질만으로도 LED 칩(51) 주위를 소정의 두께로 코팅할 수 있다. 이로 인해, 비교적 고가인 형광물질을 소량만 사용하고도 LED 칩(51)에 필요한 광특성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
다음으로 실리콘 재질로 된 봉지제(55)를 형광물질(54) 위에 디스펜싱한다. 봉지제(55)는 형광물질(54)과 본딩 와이어(53)와 리드 전극(40) 패드와 방열 코어(120)의 상면에 디스펜싱된다. 세라믹 재질의 세라믹 몸체(110)는 상술한 바와 같이 다공성 재질로 되어 있으므로, 액상의 봉지제(55)는 세라믹 몸체(110)의 공극 사이에 스며들면서 경화된다. 이와 같은 세라믹 몸체(110)의 다공성 구조로 인해 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110)의 접촉면적은 매우 넓어지고, 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110) 사이의 결합력도 매우 높아지게 된다. 따라서, 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110)의 사이로 수분이 스며들 가능성도 매우 낮아지며, 장기간 사용하더라도 봉지제(55)가 세라믹 몸체(110)로부터 떨어져 나올 가능성도 매우 낮아진다. 또한, LED 칩(51)에서 발생하는 열에 의해 열응력이 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110) 사이에 발생하더라도, 세라믹 몸체(110)의 다공성 구조로 인해 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110) 사이의 견고한 결합이 장기간 유지될 수 있다. 또한, LED 칩(51)이 점멸되면서 열응력에 의한 피로 하중이 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110) 사이에 작용하더라도 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110) 사이의 결합력을 유지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 세라믹 몸체(110)의 외곽 지지부(111)로 인해 봉지제(55)와 세라믹 몸체(110)는 측방향으로도 접촉하게 되고 그 접촉 면적도 늘어나서, 세라믹 몸체(110)와 봉지제(55) 사이의 결합은 더욱 강력해 진다.
방열 코어(120)는 구리와 같이 열 전도성이 우수한 재질로 되어 있으므로, LED 칩(51)에서 발생하는 열은 방열 코어(120)를 통해서 외부로 쉽게 배출된다. 이와 같은 구조로 인해 LED 칩(51)뿐만 아니라 발광 다이오드용 패키지의 수명도 전체적으로 향상되는 장점이 있다. 특히, 고출력 LED 칩(51)을 사용하는 경우 LED 칩(51)에서 많은 열 에너지가 발생하게 되는데, 방열 코어(120)에 의해 열이 외부로 배출되므로 고온으로부터 LED 칩(51)과 패키지를 보호하게 된다.
한편, LED 칩(51)에서 발생하는 열에 의해 발광 다이오드용 패키지의 온도가 올라가게 되면, 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120)의 열팽창계수 차이로 인해 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120) 사이의 접촉면이 서로 떨어질 수 있다. 특히, 도 2를 참조하면 세라믹 몸체(110)의 코어 홀(112) 내면의 상하방향으로 연장되는 면과 방열 코어(120)의 접촉면이 서로 떨어질 가능성이 높아진다. 그런데, 접착부(130)를 통해 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120)가 마주하는 면은 수평방향으로 배치되므로, 열응력이 발생하더라도 주로 전단응력(shear stress)이 작용하게 된다. 접착부(130)는 두께가 얇기 때문에, 두께 방향으로 작용하는 수직응력(normal stress) 보다는 수평방향으로 작용하는 전단응력에 대한 내성이 더 우수한 구조를 가진다. 따라서, 상술한 바와 같이 접착부(130)가 수평방향으로 배치되어 있기 때문에, 열응력이 발생하더라도 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120) 사이의 결합 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. 따라서, LED 소자를 장기간 사용하더라도 세라믹 몸체(110)와 방열 코어(120) 사이로 수분을 비롯한 이물질이 들어갈 가능성이 낮아지며, 패키지의 파손에 의해 LED 소자의 수명이 단축될 가능성도 낮아진다.
또한, 세라믹 몸체(110)는 세라믹 재질로 되어 있으므로, 매우 우수한 내열 성능을 가진다. 따라서, LED 칩(51)에서 많은 열이 발생하더라도 세라믹 몸체(110)는 큰 영향을 받지 않는 장점이 있다. 즉, 본 실시예의 발광 다이오드용 패키지는 종래에 EMC(Epoxy Molding Compound) 재질로 된 발광 다이오드용 패키지에 비해 매우 우수한 내열 특성을 가지게 된다. 또한, 세라믹은 EMC와 달리 흡습성이 없으므로 수분에 취약한 종래의 패키지 본체의 문제점도 해결할 수 있다.
또한, 제1실시예의 발광 다이오드용 패키지는 도 3에 도시한 것과 같이 발광 다이오드용 패키지 어레이(100) 형태로 제작하여 작업하기 쉬운 장점이 있다. 어레이 형태의 세라믹 몸체(110)를 소결하고 상술한 바와 같은 과정을 순차적으로 거쳐서 발광 다이오드용 패키지를 완성하고 그에 대해 LED 칩(51)을 마운팅 할 수 있다. 종래의 LED용 패키지의 경우 리드 프레임 형태로 패키지를 어레이화하여 작업하였으나, 이 경우 인서트 사출용 금형을 제작하여야 하고 칩 마운팅과 와이어 본딩이 완료된 후에는 리드 프레임에서 개별 LED 소자를 절단해야 하는 공정상의 불편함이 있다. 그러나, 본 실시예의 발광 다이오드용 패키지의 경우 별도의 금형이 필요 없으며, LED 칩(51)의 마운팅과 와이어 본딩이 완료된 후에는 각 LED 패키지 별로 세라믹 몸체(110)를 절단하기만 하면 되므로 공정 자동화 장비를 단순화 할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명에 대해 제1실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 4에 도시한 것과 같은 제2실시예의 발광 다이오드용 패키지를 구성하는 것도 가능하다. 제2실시예의 발광 다이오드용 패키지는 제1실시예의 발광 다이오드용 패키지와 비교하여 세라믹 몸체(110)의 외곽 지지부(111)를 구비하지 않은 것을 제외하면 나머지 구성은 제1실시예의 발광 다이오드용 패키지와 유사하다. 제2실시예의 경우 외곽 지지부(111)가 없으므로 봉지제(55)의 측면이 세라믹 몸체(210)와 접하지는 않고 봉지제(55)의 하면이 세라믹 몸체(210)와 접하게 된다. LED 소자의 특성에 따라서는 봉지제(55)의 하면과 세라믹 몸체(210)가 접하는 것만으로도 봉지제(55)와 세라믹 몸체(210)의 충분한 결합력을 확보할 수 있다. 제2실시예의 방열 코어(220)와 접착부(230)와 리드 전극(40)의 구성은 제1실시예의 방열 코어(120)와 접착부(130)와 리드 전극(40)의 구성과 각각 동일하거나 유사하다. 세라믹 몸체(210)에는 상술한바와 같이 코어 홀(212)이 형성되며, 방열 코어(220)에는 칩 베이스(221)가 형성된다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다. 제3실시예의 경우, 외곽 지지부(311)는 제1실시예의 외곽 지지부(111)와 동일하다. 다만, 제3실시예의 세라믹 몸체(310)는 코어 홀(312)의 구조에 있어서 제1실시예의 세라믹 몸체(110)와 차이가 있다. 코어 홀(312)은 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 경사구조로 되어 있으며, 방열 코어(320)는 그러한 코어 홀(312)에 꼭 맞게 삽입될 수 있는 구조로 되어 있다.
접착부(330)는 코어 홀(312)과 방열 코어(320)의 접촉면을 따라서 형성된다. 이와 같은 구성에 의해 접착부(330)의 면적을 증가시킬 수 있으며, 방열 코어(320)와 세라믹 몸체(310)의 열팽창 계수 차이에 의한 열응력이 수직응력과 전단응력으로 적절히 분산되어 접착부(330)에 작용하도록 하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 제3실시예의 방열 코어(320)에도 칩 베이스(321)가 형성되어 있다.
경우에 따라서는 도 5에 도시한 것과 반대로 코어 홀은 하측으로 갈수록 내경이 커지는 경사구조로 형성하고, 방열 코어는 그러한 코어 홀에 꼭 맞게 삽입될 수 있는 구조로 구성할 수도 있다. 이 경우 방열 코어가 아래쪽에 배치될 히트 싱크(heat sink)와 접촉하게 되는 면적이 넓어져서 더욱 우수한 열방출 효과를 기대할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드용 패키지의 단면도이다. 제4실시예의 발광 다이오드용 패키지는 코어 홀(412)과 방열 코어(420)의 형상을 제외한 나머지 구성은 제1실시예의 대응 구성과 동일하다. 제1실시예의 방열 코어(120)가 상측의 외경이 더 크고 하측의 외경이 더 작은 것과 달리 제4실시예의 방열 코어(420)는 상측의 외경이 작고 하측의 외경이 더 크게 형성된다. 세라믹 몸체(410)의 코어 홀(412)의 형상도 이와 같은 방열 코어(420)의 외곽 형상에 맞추어 형성된다. 접착부(430)가 세라믹 몸체(410)와 방열 코어(420)의 수평한 접촉면에 형성되는 것은 제1실시예와 동일하다.
도 2 내지 도 6에 도시한 제1실시예 내지 제4실시예의 발광 다이오드용 패키지 외에도 청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 실시예의 발광 다이오드용 패키지를 구성하는 것이 가능하다.
또한, 앞에서 부재번호 54를 부여하여 형광물질이 함유된 실리콘인 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 발광 다이오드용 패키지를 사용하는 사용자의 필요에 따라서 54번은 형광물질 자체가 될 수도 있고, 에폭시와 같은 합성수지 등과 형광물질이 혼합된 혼합물이 될 수도 있다.
110, 210, 310, 410: 세라믹 몸체 111, 311, 411: 외곽 지지부
112, 212,312, 412: 코어 홀 120, 220, 320, 420: 방열 코어
121, 221, 321, 421: 칩 베이스 40: 리드 전극
51: LED 칩 52: 접착제
53: 본딩 와이어 54: 형광물질이 함유된 실리콘
55: 봉지제

Claims (6)

  1. 다공성 세라믹 소재로 형성되며, 중앙부에 상하방향으로 관통하는 코어 홀이 형성되는 세라믹 몸체;
    상기 세라믹 몸체보다 열 전도성이 좋은 금속 재질로 형성되며, 상기 세라믹 몸체의 코어 홀에 삽입되어 설치되고, LED 칩이 부착되는 칩 베이스를 구비하는 방열 코어;
    상기 세라믹 몸체와 방열 코어의 접촉면에 형성되어 상기 방열 코어를 세라믹 몸체에 대해 접착시키는 접착부;
    상기 LED 칩과 상기 세라믹 몸체 외부의 전극을 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 세라믹 몸체에 형성되는 리드 전극; 및
    상기 방열 코어의 칩 베이스에 LED 칩이 부착된 상태에서 액상의 수지를 디스펜싱하여 그 액상의 수지가 다공성 세라믹 소재의 상기 세라믹 몸체에 스며들면서 경화되어 상기 세라믹 몸체에 결합되는 봉지제;를 포함하며,
    상기 세라믹 몸체의 코어 홀은 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 경사구조로 되어 있으며, 상기 방열 코어는 상기 코어 홀에 꼭 맞게 삽입되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 코어의 칩 베이스는, 상기 방열 코어의 상면에 대해 함몰되도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 몸체는, 상기 방열 코어의 상면과 동일한 높이의 기준면에 대하여 돌출되도록 형성되어 그 방열 코어의 외주를 둘러싸도록 형성된 외곽 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착부는, 금속 재료를 용융 후 냉각시키는 방법으로 상기 방열 코어와 세라믹 몸체를 서로 접착시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 방열 코어는 구리 합금 재질로 형성되고,
    상기 세라믹 몸체는, HTCC 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지.
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