KR101228078B1 - Manufacturing method of Light emitting diode(LED) package - Google Patents
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Abstract
본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제조방법은 하나의 금속 스트립을 준비하는 단계와, 상기 하나의 금속 스트립을 성형하여 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징을 제조하는 단계와, 상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 형성하여 금속 리드 프레임을 완성하는 단계와, 상기 금속 하우징 내에 발광 다이오드 칩을 실장하여 상기 리드와 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다. The method of manufacturing a light emitting diode package of the present invention comprises the steps of preparing a metal strip, forming a single metal strip to produce an integrated metal housing in which the metal housing and the lead are integrated, and the metal housing and the lead Forming an insulating member capable of insulating the metal lead frame to complete the metal lead frame; and mounting a light emitting diode chip in the metal housing to electrically connect the lead.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 용이하게 배출하면서도 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 패키지 비용도 낮출 수 있는 발광 다이오드 패키지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting diode package, and more particularly, to a method of manufacturing a light emitting diode package that can easily discharge heat generated from a light emitting diode chip, which is excellent in reliability of a manufacturing process and can lower package cost. will be.
발광 다이오드 칩은 발광 다이오드 패키지에 실장되어 사용된다. 발광 다이오드 칩은 공급된 전력의 80% 정도가 열로 방출되며, 발생된 열의 방출이 원활하지 않을 경우 발광 다이오드 칩의 효율이 급격히 떨어지고 발광 다이오드 칩의 수명도 급격히 줄어들게 된다.
발광 다이오드 패키지와 관련하여 한국공개특허 공보 제2009-0046316호에 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법이라는 명칭으로 2009년 5월 11일자로 선행 기술이 공개되어 있다. The LED chip is mounted and used in the LED package. About 80% of the power supplied to the light emitting diode chip is emitted as heat, and if the generated heat is not smoothly emitted, the efficiency of the light emitting diode chip is drastically reduced and the life of the light emitting diode chip is also drastically reduced.
Related to the light emitting diode package, Korean Patent Publication No. 2009-0046316 discloses a prior art disclosed on May 11, 2009 under the name of a light emitting diode package and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 다이오드 칩이 외부와 전기적 연결이 완벽하게 수행하면서도 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 외부로 원활히 배출할 수 있는 발광 다이오드 패키지의 제조방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting diode package that can emit the heat generated from the light emitting diode chip to the outside while the light emitting diode chip is completely electrically connected to the outside.
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상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법은 하나의 금속 스트립을 준비하는 단계와, 상기 하나의 금속 스트립을 성형하여 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징을 제조하는 단계와, 상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 형성하여 금속 리드 프레임을 완성하는 단계와, 상기 금속 하우징 내에 발광 다이오드 칩을 실장하여 상기 리드와 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다. In order to solve the above problems, a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing one metal strip, and forming the one metal strip to form an integrated metal in which a metal housing and a lead are integrated. Manufacturing a housing, forming an insulating member to insulate the metal housing and the lead to complete the metal lead frame, and mounting a light emitting diode chip in the metal housing to electrically connect the lead. Include.
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상기 일체형 금속 하우징은, 프레스 금형을 이용하여 상기 금속 스트립을 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 얻을 수 있다.
상기 일체형 금속 하우징의 제조할 때, 상기 일체형 금속 하우징은 상기 발광 다이오드 칩이 수용될 수 있는 수용부와 상기 수용부 내에 위치하는 관통홀을 형성하고, 상기 리드는 상기 금속 하우징의 저면 홈을 통해 상기 수용부의 둘레에서 상기 수용부의 내부로 연장되면서 상기 관통홀에 삽입되도록 선단부분이 구부러지도록 형성할 수 있다.
상기 리드의 선단부는 "ㄱ"자 또는 "ㄷ"자로 구부러지게 형성할 수 있다. 상기 수용부는 상기 발광 다이오드 칩이 탑재되는 탑재부와 상기 탑재부의 둘레에 위치하는 측벽부로 형성할 수 있다. 상기 측벽부는 상기 탑재부보다 상면에 위치하거나 동일 평면 상에 위치하도록 형성할 수 있다.
상기 절연 부재는 상기 수용부 내의 상기 리드의 상면을 노출시킴과 아울러 상기 리드의 배면 부분의 일부를 노출하면서 상기 저면 홈과 상기 관통홀 내에 채워지게 형성할 수 있다.
상기 수용부 내의 상기 리드의 상면은 상기 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 상기 리드의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다. 상기 리드의 배면에 형성된 상기 전극 단자는 상기 수용부의 내부 또는 외부에 형성할 수 있다.
상기 리드의 배면은 상기 금속 하우징의 배면과 동일 평면 상에 위치하게 할 수 있다. 상기 일체형 금속 하우징은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물로 형성할 수 있다. The unitary metal housing may be obtained by performing a complex process including a forging process, a piercing process, and a bending process by using the press die to form the metal strip.
In manufacturing the integrated metal housing, the integrated metal housing forms a receiving portion through which the light emitting diode chip can be accommodated and a through hole located in the receiving portion, and the lead is formed through the bottom groove of the metal housing. The tip portion may be formed to be bent to be inserted into the through hole while extending from the periphery of the accommodation portion to the interior of the accommodation portion.
The leading end of the lead may be formed to be bent "a" or "c". The accommodation portion may be formed of a mounting portion on which the light emitting diode chip is mounted and a side wall portion positioned around the mounting portion. The side wall portion may be formed to be located on the upper surface than the mounting portion or on the same plane.
The insulating member may be formed to be filled in the bottom groove and the through hole while exposing an upper surface of the lead in the receiving portion and exposing a part of the rear portion of the lead.
An upper surface of the lead in the receiving portion may be an electrode terminal electrically connected to the LED chip, and a rear surface of the lead may be an electrode terminal electrically connected to the circuit board. The electrode terminal formed on the rear surface of the lead may be formed inside or outside the receiving portion.
The rear surface of the lid may be positioned on the same plane as the rear surface of the metal housing. The unitary metal housing may be formed of aluminum (Al), copper (Cu), magnesium (Mg) or a compound thereof.
본 발명에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지는 금속 하우징을 갖는 금속 리드 프레임을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임은 발광 다이오드 칩으로부터 열 방출이 우수하며, 장시간 사용시에도 변형이나 열화가 일어나지 않는다. The light emitting diode package manufactured by the present invention may include a metal lead frame having a metal housing. The metal lead frame has excellent heat dissipation from the light emitting diode chip, and does not deform or deteriorate even when used for a long time.
본 발명에 의해 제조된 금속 리드 프레임은 하나의 금속 스트립을 이용하여 금속 하우징과 리드를 일체로 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 단가를 낮출 수 있으며, 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 보다 더 용이하게 배출할 수 있다.The metal lead frame manufactured by the present invention can integrally manufacture the metal housing and the lead using one metal strip. Accordingly, the unit cost of the metal lead frame of the LED package manufactured by the present invention can be lowered, and heat generated from the LED chip can be more easily discharged.
본 발명에 의해 제조된 금속 리드 프레임은 금속 하우징과 리드를 도금할 경우 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광을 보다 더 효율적으로 배출시킬 수 있다. The metal lead frame manufactured by the present invention can more efficiently emit light generated from the LED chip when plating the metal housing and the lead.
본 발명에 의해 제조된 금속 리드 프레임은 금속 하우징과 리드를 일체로 형성하고 금속 하우징과 리드를 절연 부재로 절연할 경우 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 발광 다이오드 패키지 비용도 낮출 수 있다.When the metal lead frame manufactured by the present invention is integrally formed with the metal housing and the lead, and the metal housing and the lead are insulated with an insulating member, the metal lead frame may have excellent reliability in manufacturing process and lower the cost of the LED package.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이의 평면도이고,
도 1b는 도 1a의 일부 확대도로써 하나의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면이고,
도 1c는 도 1b의 a-a'에 따른 리드의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임에 발광 다이오드가 탑재(실장)된 상태를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 자세하게 설명하기 위한 상세도들이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이고,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다. 1A is a plan view of a metal lead frame array of a LED package manufactured by one embodiment of the present invention,
FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. 1A and illustrates a metal lead frame of one light emitting diode package. FIG.
1C is a cross sectional view of the lid according to a-a 'in FIG. 1B,
2 is a view illustrating a state in which a light emitting diode is mounted (mounted) on a metal lead frame of a light emitting diode package manufactured according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention;
4 to 6 are views for explaining a method of manufacturing a metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention,
7 to 10 are detailed views for explaining in detail the manufacturing method of the metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention,
11 and 12 are views illustrating a metal lead frame of a light emitting diode package manufactured according to an embodiment of the present invention.
13 and 14 are views showing a metal lead frame of a light emitting diode package manufactured by another embodiment of the present invention,
FIG. 15 is a view illustrating a metal lead frame of a light emitting diode package manufactured according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated and described in detail in the drawings.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged or reduced from the actual dimensions for the sake of clarity of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하 실시예들은 실시예 하나의 개념으로 구성될 수 도 있고, 실시예들의 일부를 조합하여 구성할 수도 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not. The following embodiments may be constructed as a concept of one embodiment, or may be configured by combining some of the embodiments.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 일부 확대도로써 하나의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면이고, 도 1c는 도 1b의 a-a'에 따른 리드의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임에 발광 다이오드가 탑재(실장)된 상태를 도시한 도면이다.FIG. 1A is a plan view of a metal lead frame array of a light emitting diode package manufactured according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. 1A showing a metal lead frame of one light emitting diode package. FIG. 1C is a cross-sectional view of the lead according to a-a 'of FIG. 1B, and FIG. 2 is a view illustrating a state in which a light emitting diode is mounted (mounted) on a metal lead frame of a LED package manufactured according to an embodiment of the present invention. Drawing.
구체적으로, 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이(1000)는 복수개의 금속 리드 프레임(200)을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임(200)은 기계적 성질이 우수하고 열전도율이 우수한 금속 물질로 형성할 수 있다. 예컨대, 금속 리드 프레임(200)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임 어레이(1000)는 금속 스트립(130)으로 구성되며, 발광 다이오드 패키지 제조 장치에서 패키지를 용이하게 수행 할 수 있도록 가이드 부재들(1002, 1004), 예컨대 가이드 홀들을 구비할 수 있다. In detail, the metal
금속 리드 프레임(200)은 금속 스트립(130)과 하우징 지지부(118)로 연결되어 있다. 즉, 하우징 지지부(118)로 인해 금속 리드 프레임(200)은 금속 스트립(130)에 안정적으로 연결되어 있을 수 있다. 제조 공정 완료후 하우징 지지부(118) 및 노치부(119)를 절단하여 하나의 금속 리드 프레임(200)을 얻을 수 있다. The
금속 리드 프레임(200)은 도 1b에 도시한 바와 같이 금속 하우징(100), 리드(114) 및 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)은 앞서 설명한 바와 같이 금속 리드 프레임(200)을 구성하는 물질로 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이 금속 하우징(100)과 리드(114)는 하나의 금속 스트립(130)을 성형하여 만들어져서 금속 하우징(100)과 리드(114)가 동일 몸체로 이루어지는 일체형 금속 하우징이다.As shown in FIG. 1B, the
금속 하우징(100)은 발광 다이오드 칩(300)이나 제너 다이오드와 같은 기능성 칩(302)을 수용될 수 있는 수용부(106)와, 수용부(106) 내부에 위치하는 관통홀(108)을 포함할 수 있다. 수용부(106)는 발광 다이오드 칩(300)이 탑재되는 탑재부(102)와 탑재부(102)의 둘레에 형성되는 측벽부(104)로 이루어질 수 있다. 측벽부(104)가 탑재부(102)보다 상측에 위치할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 탑재부(102)와 측벽부(104)는 동일 평면 상에 위치할 수도 있다. 탑재부(102)와 측벽부(104) 사이의 내부 경사면(109)은 발광 다이오드 칩(300)에서 방출되는 광의 퍼짐을 줄이기 위하여 다양한 각도, 깊이 및 형상으로 형성할 수 있다. The
탑재부(102)와 측벽부(104) 표면 사이의 깊이, 즉 수용부(106)의 깊이는 발광 다이오드 칩의 형태에 따라 조절할 수 있다. 측벽부(104)는 발광 다이오드 패키지의 광의 전달 방향에 따라 형성되지 않을 수도 있다. 도 2에서, 수용부(106)를 사각형 형태로 제조하였으나, 다양한 형태로 제조할 수 있다. 예컨대, 수용부(106)는 삼각형, 오각형, 육각형, 팔각형, 12각형, 원형 또는 타원형으로 구성할 수 있다. 수용부(106)의 크기는 발광 다이오드 칩(300)의 크기나 탑재되는 발광 다이오드 칩(300)의 수에 따라 가변적으로 제조할 수 있다. The depth between the mounting
리드(114)는 금속 하우징(100)의 저면 홈(111)을 통해 상기 수용부(106)의 둘레에서 수용부(106) 내부로 연장되어 형성될 수 있으며, 리드(114)는 관통홀(108)에 삽입되도록 선단 부분이 구부러진 절곡형 리드일 수 있다. 리드(114)는 수용부(106)의 내부, 즉 탑재부(102)에 형성되는 내측 리드(114a)와 수용부(106)의 외부에 형성되는 외측 리드(114b)로 구분할 수 있다.The
수용부(106) 내의 내측 리드(114a)의 상면은 노출되어 발광 다이오드 칩(300)과 와이어(304)와 전기적으로 연결되는 전극 단자이다. 필요에 따라서 내측 리드(114a)의 상면에 제너 다이오드 칩과 같은 기능성 칩(302)을 실장할 수도 있다. 이렇게 될 경우, 수용부(106) 내의 내측 리드(114a)는 기능성 칩(302)과 와이어(304)와 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다. 내측 리드(114a)의 상부는 도 1c에 도시한 바와 같이 "ㄱ"자 또는 "ㄷ"자 형태로 절곡하여 형성할 수도 있다. 리드(114)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다. 리드(114)의 배면에 형성되는 전극 단자는 후술하는 바와 같이 수용부(106)의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다. The upper surface of the
절연 부재(136)는 후술하는 바와 같이 수용부(106) 내의 리드(114)의 상면과 리드(114)의 배면 부분의 일부를 노출하면서 저면 홈(111)과 관통홀(108) 내에 채워진다. 즉, 절연 부재(136)는 관통홀(108) 내의 리드(114)와 금속 하우징(100) 사이, 및 저면 홈(111)과 금속 하우징(100) 사이에 형성될 수 있다. 절연 부재(136)는 관통홀(108)을 포함하여 수용부(106) 내에 채워진 내측 절연 부재(132)와 수용부를 구성하는 측벽부에 형성된 외측 절연 부재(134)로 구분할 수 있다. The insulating
이와 같이 본 발명에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임(200)은 금속 하우징(100)을 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)은 발광 다이오드 칩으로부터 열 방출이 우수하며, 장시간 사용시에도 변형이나 열화가 일어나지 않는다. As described above, the
또한, 본 발명에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임(200)은 금속 하우징(100)과 리드(114)를 일체로 형성하기 때문에 공정 단순화가 가능하여 금속 리드 프레임(200)의 단가를 낮출 수 있으며, 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 보다 더 용이하게 배출할 수 있다. 더하여, 금속 하우징(100)과 리드(114)를 일체로 형성하고 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연 부재(136)로 절연할 경우 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 발광 다이오드 패키지 비용도 낮출 수 있다.In addition, since the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 5 및 도 6에서는, 편의상 금속 리드 프레임 어레이(1000)중 하나의 금속 리드 프레임(200)을 형성하는 과정을 설명한다. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 illustrate a method of manufacturing a metal lead frame of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention. Drawings for the following. 5 and 6, a process of forming one
구체적으로, 금속 스트립을 준비한다(스텝 400). 금속 스트립(130)의 다양한 예를 도 4에 도시한다. 금속 스트립(130)은 후공정에서 금속 하우징이 형성되는 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)를 미리 성형한 부분을 포함할 수 있다. 금속 스트립(130)은 리본 형태일 수 있다. 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)와 금속 스트립 바디의 두께는 다를 수 있다. 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)는 도 4에 도시한 바와 같이 다양한 형태, 즉 일렬로 형성할 수도 있고, 아일랜드 형태로 형성할 수도 있다. Specifically, a metal strip is prepared (step 400). Various examples of the
금속 스트립(130)을 성형하여 금속 하우징(100)과 리드(114)가 일체로 된 일체형 금속 하우징(100)을 제조한다(스텝 402). 일체형의 금속 하우징(100)은 프레스 금형을 이용하여 금속 스트립에 단조(forging) 공정, 피어싱(piercing) 공정 및 벤딩(bending) 공정 등의 복합 공정을 수행하여 얻을 수 있다. 일체형 금속 하우징(100) 제조시에 관통홀(108), 리드(114), 수용부(106) 등이 형성될 수 있다. 본 발명은 일체형 금속 하우징(100)을 형성하기 때문에, 리드와 금속 하우징을 조립할 필요는 없다. The
또한, 일체형 금속 하우징(100) 제조시에 금속 하우징(100) 주변으로 금속 스트립(130)에 개구부(103)가 형성되어 금속 하우징(100)과 분리되며, 금속 하우징(100)은 하우징 지지부(118)로 연결되어 지지될 수 있다. 일체형의 금속 하우징(100)의 구조에 대하여는 앞서 도 2에서 설명하였으므로 동일한 부분은 생략한다. 일체형 금속 하우징(100) 제조에 대하여는 후에 보다 더 자세하게 설명한다.In addition, when the
일체형의 금속 하우징(100) 및 리드(114)를 도금하여 도금층을 형성한다(스텝 404). 금속 하우징(100)을 도금할 경우 가시광선 영역 및 자외선 영역에서 광 반사율을 높일 수 있다. 리드(114)를 도금할 경우 전극 용접이 용이할 수 있다. 도금층은 알루미늄층, 은층 또는 금층으로 형성할 수 있다. 도금층 형성 방법은 전해 도금법, 스퍼터링법, 진공 증착법, 또는 스프레이법을 이용하여 수행할 수 있다. 금속 하우징을 알루미늄으로 형성할 경우 프레스 금형의 경면 가공을 통하여 도금층을 형성하지 않을 수 도 있다. 따라서, 도금층은 필요에 따라 선택적으로 형성하는 것이며, 형성하지 않을 수도 있다.The
계속하여, 도 6에 도시한 바와 같이 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 형성하여 금속 리드 프레임(200)을 완성한다(스텝 406). 절연 부재(136)는 관통홀(108)의 내부 및 금속 하우징(100)의 저면 홈(111) 내에 채워져 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연한다. 절연 부재(136)는 열가소성 수지 또는 열 경화성 수지와 같은 절연물을 이용할 수 있다. 절연 부재(136)의 형성 방법은 절연물을 인서트 몰딩 방식으로 주입하여 형성하거나, 절연물을 디스펜싱 방법을 이용하여 주입하여 형성할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 6, the insulating
계속하여, 도 2에 도시한 바와 같이 금속 리드 프레임(200)의 금속 하우징(100) 내의 수용부(106) 내에 발광 다이오드 칩(300)을 실장한다(스텝 408). 이어서, 발광 다이오드 칩(300)을 리드(114), 즉 내측 리드(114a)와 전기적으로 연결한다(스텝 410). 앞서 설명한 바와 같이 금속 하우징(100) 내의 수용부(106) 내에 기능성 칩(302)이 실장할 경우에는 기능성 칩(302)과 내측 리드(114a)를 연결할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 2, the light emitting
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 자세하게 설명하기 위한 상세도들이다. 7 to 10 are detailed views for explaining in detail the manufacturing method of the metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 7a 내지 도 10a는 금속 리드 프레임의 평면도들이고, 도 7b 내지 도 10b는 금속 리드 프레임의 배면도들이다. 도 7 내지 도 9는 리드와 금속 하우징을 일체형으로 형성하는 것을 설명하기 위하여, 편의상 순서적으로 도시한 것이며, 프레스 금형을 이용하여 리드와 금속 하우징을 형성한다. Specifically, FIGS. 7A to 10A are plan views of the metal lead frame, and FIGS. 7B to 10B are back views of the metal lead frame. 7 to 9 illustrate the lead and the metal housing integrally, and are shown in order for convenience. The lead and the metal housing are formed using a press die.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 금속 스트립(130)에 프레스 금형을 이용하여 단조(forging) 공정, 피어싱 공정 및 벤딩(bending) 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 성형함으로써 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 일체형으로 형성한다. Referring to FIGS. 7A and 7B, the
일체형의 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성을 형성할 때, 금속 하우징(100)을 형성하기 위한 프레스 금형과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형이 하나로 된 일체형 프레스 금형을 이용할 수 있다. 또한, 일체형의 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성을 형성할 때, 금속 하우징(100)을 형성하기 위한 제1 프레스 금형과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 제2 프레스 금형이 서로 별개인 프레스 금형을 이용할 수도 있다. 즉, 금속 하우징(100)을 제1 프레스 금형을 이용하여 수행하여 형성하고, 별도로 제2 프레스 금형을 이용하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)를 형성할 수도 있다.When forming the
금속 하우징(100)은 앞서 설명한 바와 같이 발광 다이오드 칩이 수용되는 수용부(106) 및 관통홀(108)을 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)의 배면에는 저면 홈(111)을 형성한다. 리드 절편(124, 112)은 피어싱 공정과 벤딩 공정을 이용하여 만들어질 수 있다. 리드 절편(110, 112)은 도 2에서 설명한 바와 같이 리드가 되는 부분으로 참조번호 114로 명기한다.As described above, the
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 금속 금형을 이용한 벤딩(bending) 공정을 수행함으로써 통하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110)은 금속 스트립(130) 아래 방향으로 구부리고, 리드 절편(112)은 관통홀(108)이 위치하는 방향쪽으로 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 구부릴 때, 앞서 설명한 바와 같이 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형에 포함된 벤딩 부재를 이용하여 구부릴 수 있다. 8A and 8B, the
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 프레스 금형을 이용한 벤딩(bending) 공정을 수행함으로써 통하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 재차 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110)은 금속 스트립(130) 반시계 방향으로 구부리고, 리드 절편(112)은 시계방향으로 구부려 관통홀(108)에 삽입한다. 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 재차 구부릴 때, 앞서 설명한 바와 같이 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형에 포함된 벤딩 부재를 이용하여 구부릴 수 있다. 9A and 9B, the
이와 같이 본 발명은 금속 스트립(130)에 금속 하우징(100)과 리드(114)를 형성하기 위한 하나의 일체형 프레스 금형이나, 금속 스트립(130)에 금속 하우징(100)의 형성하기 위한 제1 프레스 금형과 리드(114)를 형성하기 위한 제2 프레스 금형으로 이루어진 분리형 프레스 금형을 이용하여, 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 수행함으로써 리드(114)와 금속 하우징(100)이 일체로 된 일체형의 금속 하우징(100)을 형성한다.As described above, the present invention is one integrated press mold for forming the
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 일체형 금속 하우징(100)의 형성 후에 필요에 따라 일체형의 금속 하우징(100) 및 리드(114)를 도금하여 도금층을 형성한다. 계속하여, 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 형성하여 금속 리드 프레임(200)을 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이 절연 부재(136)는 관통홀(108)의 내부 및 금속 하우징(100)의 저면 홈(111) 내에 채워져 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연한다.10A and 10B, after formation of the
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다. 11 and 12 are views illustrating a metal lead frame of a manufactured LED package according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 11a 및 도 12a는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 11b 및 도 12b는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 11 및 도 12는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치를 자유롭게 조절함으로써 얻어질 수 있다. Specifically, FIGS. 11A and 12A are plan views of the
도 11 및 도 12의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114c, 114d)와 리드(114c, 114d)를 절연하는 절연 부재(136c, 136d)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114c, 114d)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 리드(114c, 114d)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다. The
도 11a 및 도 11b로 도시한 바와 같이 리드(114c, 114d)는 4극 단자를 구성한다. 필요에 따라 리드(114c, 114d)를 복수개, 예컨대 2극 단자 내지 6극 단자로 구성할 수 있다. 또한, 수용부를 크게 구성할 경우에는 보다 더 많은 단자를 포함할 수 있다. 리드(114c, 114d)의 모양은 다각형, 원형 또는 타원형으로 제조할 수도 있다. 또한, 도 11b에 도시한 바와 같이 리드(114c)의 배면은 수용부의 내부에 위치하며, 도 12b에 도시한 바와 같이 리드(114d)의 배면은 수용부 외부로 연장하여 위치할 수 있다. As shown in Figs. 11A and 11B, the
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다. 13 and 14 illustrate metal lead frames of a light emitting diode package manufactured according to another embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 13a 및 도 14a는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 13b 및 도 14b는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 13 및 도 14는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치를 자유롭게 조절함으로써 얻어질 수 있다. Specifically, FIGS. 13A and 14A are plan views of the
도 13 및 도 14의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114e, 114f)와 리드(114e, 114f)를 절연하는 절연 부재(136e, 136f)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114e, 114f)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 리드(114e, 114f)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다. The
도 13a 및 도 14a로 도시한 바와 같이 리드(114e, 114f)는 1극 단자를 구성하고, 금속 하우징 바디를 하나의 전극으로 이용한다. 또한, 도 13b에 도시한 바와 같이 리드(114e)의 배면은 수용부의 내부에 위치하며, 도 14b에 도시한 바와 같이 리드(114f)의 배면은 수용부 외부에 위치한다. As shown in FIGS. 13A and 14A, the
도 11 내지 도 14에서, 금속 하우징(100)의 배면, 즉 금속 리드 프레임(200)의 배면과, 회로 기판과 연결되는 리드(114)의 배면은 동일 평면상에 위치할 수있다. 이에 따라, 리드 프레임(200)이 회로 기판에 안정적으로 실장될 수 있다.11 to 14, the back surface of the
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다. FIG. 15 is a view illustrating a metal lead frame of a light emitting diode package manufactured according to another embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 15a는 금속 리드 프레임(200)을 형성하기 위한 절단용 노치부(119)를 설명하기 위한 도면이고, 도 15b는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 15c는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 15d 및 도 15e는 금속 리드 프레임(200)의 사시도들이다. 도 15는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치에 따라 얻어질 수 있다. Specifically, FIG. 15A is a view for explaining the
도 15는 앞서의 도면, 예컨대 도 11 내지 도 14와 비교할 때, 리드(114g)가 금속 하우징(100)의 배면에서 회로 기판과 전기적으로 연결되지 않고 금속 하우징(100)의 수용부 외부의 일측에서 회로 기판과 전기적으로 연결된다. 또한, 도 15는 금속 하우징(100)의 수용부 외부의 일측에서 형성된 리드(114g)가 2단으로 절곡되어 리드(114g)의 배면이 금속 하우징(100)의 배면, 즉 금속 리드 프레임(200)의 배면 동일 평면상에 위치한다. 이에 따라, 리드 프레임(200)이 회로 기판에 안정적으로 실장될 수 있다.FIG. 15 shows the lead 114g at one side outside the receiving portion of the
보다 상세하게, 도 15의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114g)와 리드(114g)를 절연하는 절연 부재(136g)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114g)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 수용부 외부 일측의 리드(114g)는 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다. More specifically, the
이와 같이 본 발명의 실시예들에 의해 제조된 금속 리드 프레임(200)은 리드(114c, 114d, 114e, 114f, 114g)를 다양하게 배치할 수 있고, 회로 기판에 부착되는 전극 단자(114c, 114d, 114e, 114f, 114g)도 수용부 내부 또는 외부에 다양하게 배치할 수 있다. As described above, in the
100: 금속 하우징, 102: 탑재부, 104: 측벽부, 106: 수용부, 108: 관통홀, 114: 리드, 118: 하우징 지지부, 130: 금속 스트립, 136: 절연 부재, 200: 금속 리드 프레임 Reference Signs List 100: metal housing, 102: mounting portion, 104: side wall portion, 106: receiving portion, 108: through hole, 114: lead, 118: housing support portion, 130: metal strip, 136: insulating member, 200: metal lead frame
Claims (22)
상기 하나의 금속 스트립을 성형하여 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징을 제조하는 단계;
상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 형성하여 금속 리드 프레임을 완성하는 단계; 및
상기 금속 하우징 내에 발광 다이오드 칩을 실장하여 상기 리드와 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Preparing one metal strip;
Forming the one metal strip to produce an integrated metal housing in which the metal housing and the lid are integrated;
Forming an insulating member capable of insulating the metal housing and the lead to complete the metal lead frame; And
And mounting a light emitting diode chip in the metal housing and electrically connecting the lead to the lead.
프레스 금형을 이용하여 상기 금속 스트립을 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 얻는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조방법.The method of claim 12, wherein the unitary metal housing,
Method of manufacturing a light emitting diode package, characterized in that obtained by performing a complex process including a forging process, a piercing process and a bending process by using a press die.
상기 일체형 금속 하우징은 상기 발광 다이오드 칩이 수용될 수 있는 수용부와 상기 수용부 내에 위치하는 관통홀을 형성하고,
상기 리드는 상기 금속 하우징의 저면 홈을 통해 상기 수용부의 둘레에서 상기 수용부의 내부로 연장되면서 상기 관통홀에 삽입되도록 선단부분이 구부러지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조방법.The method of claim 12, wherein in the manufacturing of the unitary metal housing,
The unitary metal housing forms a receiving portion in which the light emitting diode chip can be accommodated and a through hole located in the receiving portion,
The lead is a manufacturing method of a light emitting diode package, characterized in that the front end portion is bent so as to be inserted into the through hole extending from the periphery of the receiving portion through the bottom groove of the metal housing into the receiving portion.
The method of claim 12, wherein the unitary metal housing is formed of aluminum (Al), copper (Cu), magnesium (Mg), or a compound thereof.
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