KR101258230B1 - 방열핀과 이를 이용한 발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광소자의 방열에 관한 것이다. 본 발명은 발광칩과, 다리부와, 상기 다리부에 연결되고 상기 발광칩이 실장되는 칩안착부를 포함하는 리드와, 상기 발광칩을 둘러싸는 몰딩부를 포함하는 발광소자에 있어서, 상기 칩안착부에서 상기 몰딩부의 외부로 연장 형성된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 제공한다. 본 발명은 리드에 방열핀을 설치하여 발광소자 내부의 열을 외부로 빠르게 배출함으로써, 단일 발광소자 뿐만 아니라 상기 단일 발광소자를 배열하기 용이하게 하여 고효율의 발광소자를 제공한다.
발광소자, 방열핀, 리드, 칩안착부, 방열채널

Description

방열핀과 이를 이용한 발광소자{HEAT SINK FIN AND LIGHT EMITTING DIODE USING THE SAME}
도 1은 종래 발광소자의 사시도.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광소자의 사시도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광소자 조립체의 사시도.
<도면의 주요부분의 기호에 대한 설명>
100: N형 리드 100b: 칩안착부
100c ~ 100e: 방열핀 100f: 방열채널
110: P형 리드 120: 정지부
140: 발광칩 160: 배선
180: 몰딩부 200: 기판
300: 방열지지대
본 발명은 발광소자에 관한 것으로서, 자세하게는 리드 상에 발광칩이 실장된 발광소자의 방열구조에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드는 종래의 발광 장치에 비해 체적이 작고 가볍고, 에너지 소모가 적어 에너지를 절약할 수 있는 등의 여러 장점이 있다. 이러한 장점에도 불구하고도, 그 밝기가 종래의 소자에 비하여 떨어짐으로 인해 표시장치 및 조명장치에 사용되지 못하였다. 물론 발광 다이오드에 인가되는 전류를 증가시키게 되면 그 밝기가 높아지지만, 전류의 증가에 따라 열이 과도하게 증가되는 문제점이 발생된다.
종래의 발광소자는 도 1에 도시된 바와 같이, N형 및 P형 리드(10, 20)와, 상기 N형 리드(10) 상에 실장된 발광칩(30)과, 상기 발광칩(30)과 P형 리드(20)를 연결시키는 배선(40)과, 상기 N형 및 P형 리드(10, 20)의 일부와 발광칩(30)을 둘러싸는 몰딩부(50)를 포함한다. 이때, N형 리드(10)는 3개의 다리부(10a)가 형성되고, P형 리드(20)는 1개의 다리부가 형성된다. 또한, N형 리드(10)의 경우 상기 다리부(10a)에서 P형 리드(20)의 상단부로 연장 형성된 칩안착부(10b)를 더 포함하고, 상기 칩안착부(10b) 상에 발광칩(30)이 실장된다.
상기와 같은 별도의 방열구조가 없는 종래의 발광소자는 밝기를 높이기 위해 전류를 증가시키면 발광칩(30)에서 발생된 열은 몰딩부(50)와 N형 리드(10) 및 P형 리드(20)를 통해 외부로 방출된다. 하지만, 배선(40)을 통해 발광칩(30)과 연결된 P형 리드(20)는 배선(40)에 의한 병목현상으로 방열효과를 기대하기 힘들다. 또한, 투명 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 재료를 사용하여 형성된 몰딩부(50)는 발광칩(30)에서 방출되는 광의 많은 양을 외부로 방출되게 하여 광효율을 높이는 장점은 있으나 열전도도가 낮아 발광소자의 방열에는 역효과를 준다. 결국, 발광칩(30)에서 발생된 열의 대부분은 N형 리드(10), 즉 칩안착부(10b)에서 다리부(10a)로 이동해 외부로 방출되어야 한다.
하지만, 도 1에 도시된 종래의 발광소자와 같이 별도의 발열구조가 형성되지 않은 N형 리드(10)만을 주 방열구조로 사용할 경우 발광칩(30)에서 발생된 열을 빠르게 외부로 배출하지 못해 많은 양의 열이 몰딩부(50)에 갇히게 된다. 따라서, 발광소자 내부의 열로 인해 서로 열팽창계수가 다른 발광소자 구성요소들 사이에 응력이 발생하여 발광칩(30)이 손상되거나 박리되어 색좌표나 광효율이 달라지는 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 문제점으로 인해 발광칩(30)의 수명이 단축되고, 상기 단위 발광소자들을 배열하여 사용할 때 발광소자의 온도가 더욱 높아져 고효율의 발광소자를 제공하기 어려운 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 발광소자는 리드에 방열핀을 설치하여 발광소자 내부의 열을 외부로 빠르게 배출함으로써, 발광칩의 손상을 방지하여 고효율의 발광소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 발광소자를 배열하기 용이하게 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 발광칩과, 다리부와, 상기 다리부에 연결되고 상기 발광칩이 실장되는 칩안착부를 포함하는 리드와, 상기 발광칩을 둘러싸는 몰딩부를 포함하는 발광소자에 있어서, 상기 칩안착부에서 상기 몰딩부의 외부로 연장 형성된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 제공한다.
상기 방열핀은 하향 연장된 제 1 방열부와, 상기 제 1 방열부의 선단에서 측방으로 연장된 제 2 방열부를 포함한다. 이때, 상기 제 2 방열부는 상기 제 1 방열부의 선단에서 복수개가 나란히 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에서 기술된 다수개의 발광소자가 어레이된 발광소자 조립체에 있어서, 상기 다수개의 발광소자의 방열핀을 연결하는 방열 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 조립체를 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광소자를 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광소자는 도 2에 도시된 바와 같이, 1개의 다리부가 형성된 P형 리드(110)와, 3개의 다리부(100a)와 상기 다리부(100a)를 연결하는 칩안착부(100b) 및 상기 칩안착부(100b)의 측면에 연장 형성된 방열핀 (100c)이 형성된 N형 리드(100)와, 상기 칩안착부(100b) 상에 실장된 발광칩(140)과, 상기 발광칩(140)과 P형 리드(110)를 연결시키는 배선(160)과, 상기 N형 리드(100) 및 P형 리드(110)의 일부와 발광칩(140) 및 배선(160)을 둘러싸는 몰딩부(180)를 포함한다. 이때, 상기 N형 리드(100)의 3개의 다리부(100a)는 상부에서 칩안착부(100b)에 의해 연결된다.
상기 발광칩(140)은 상부에 P형 전극이, 하부에 N형 전극이 형성된 수직형 발광칩으로서, 상기 칩안착부(100b)의 오목부 상에 실장된다. 이때, 상기 발광칩(140)은 N형 전극과 P형 전극이 동일 평면상에 형성된 수평형 발광칩일 수 있다. 이 경우 상기 수평형 발광칩과 칩안착부(100b) 사이에는 절연체가 형성된다. 한편, 도 2에는 3개의 발광칩(140)이 실장되어 있으나, 그 개수는 발광소자의 성능 및 용도에 따라 달라질 수 있다.
상기 배선(160)은 발광칩(140)의 P형 전극과 P형 리드(110)를 연결하기 위한 것으로서, 통상 금(Au) 또는 알루미늄(Al)으로 형성된다. 이때, 상기 발광칩(140)이 수평형이라면 발광칩(140)의 N형 전극과 N형 리드(100)를 연결하기 위한 금속배선이 더 형성된다.
상기 몰딩부(180)는 발광칩(140) 및 배선(160)을 보호하고 N형 리드(100) 및 P형 리드(110)를 일정간격으로 고정시키기 위한 것으로서, 별도의 몰드컵과 같은 주형을 통해 에폭시 수지 또는 실리콘 수지로 형성된다. 또한, 상기 몰딩부(180)의 상부에는 볼록 형상의 렌즈부가 형성될 수 있다. 즉, 몰딩부(180) 상부를 렌즈 형태로 형성하여 집광 효과를 얻을 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 공정상 편의 와 목적에 따라 다양한 형태로 구성 가능하다.
또한, 발광칩(140)의 상부에는 원하는 색, 예를 들어 백색의 발광을 얻기 위한 소정의 형광체를 더 포함할 수 있다. 이는 칩안착부(100b) 내부에 형광체를 포함한 에폭시 수지를 도포하여 소정 시간 동안 가열 경화시킨 몰딩부를 형성하고, 상기 리드 단자의 선단부, 즉 형광체를 포함한 몰딩부 상에 발광소자에서 방출된 광의 투과율을 향상시킬 수 있도록 투명한 에폭시 수지로 제작된 외주 몰딩부를 형성하여 구성할 수 있다.
상기 N형 리드(100)와 P형 리드(110)는 외부에서 인가된 전원을 배선(160)을 통해 발광칩(140)에 인가하기 위한 것으로서, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)와 같은 도전성 재료를 사용하여 소정의 금형공정을 통해 제조된다. 상기 N형 리드(100)는 3개의 다리부(100a)와 상기 다리부(100a)를 연결하기 위한 칩안착부(100b)와 상기 칩안착부(100b)의 측면에 연장형성된 방열핀(100c) 및 상기 다리부(100a)의 중간부에 각각 형성된 정지부(120)(Stopper)를 포함한다. 이때, 도 2 내지 도 5에 도시된 N형 리드(100)는 3개의 다리부(100a)가 형성되어 있으나 이제 한정되지 않고 1개 내지 다수개의 다리부(100a)가 형성될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 것과 같이 각각 2개의 다리부(100a)가 형성된 N형 리드(100)와 P형 리드(110)를 사용할 수도 있다. 다만, N형 리드(100)의 칩안착부(100b)에 발광칩(140)이 형성되어 있어 다리부(100a)의 개수가 많을 수록 방열에 더욱 효과적이다. 이에 본 발명은 3개의 다리부가 형성된 N형 리드(100)와 1개의 다리부가 형성된 P형 리드(110)를 사용하여 N형 리드(100)에서 방열효과를 높이고자 한다.
상기 정지부(120)는 발광소자를 회로기판과 같은 소자장착부, 즉 회로기판에 장착할 때 다리부의 일정부분만 삽입되게 지지하는 것으로서, N형 리드(100)와 P형 리드(110) 각각의 다리부 중간부에 돌출 형성된다. 한편, 발광소자의 다리부가 장착되는 소자장착부 표면이 절연체로 되어 있거나 해당 전극패턴이 형성되어 있다면, 상기 방열핀(100c)을 정지부(120)의 위치까지 형성하여 정지부(120)로 사용할 수 있다. 즉, 정지부(120)를 제거하고 방열핀의 하단부, 즉 후술하는 제 2 방열부가 정지부 역할을 하게 할 수 있다.
상기 N형 리드(100)의 칩안착부(100b)는 발광칩(140)을 실장하기 위한 것으로서, 발광칩(140)에서 방출되는 광을 상부로 반사시키기 위해 오목 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 칩안착부(100b)의 측면에는 방열부(100c)가 형성된다.
상기 방열핀(100c)은 칩안착부(100b)와 함께 일체형으로서, 하향 연장된 제 1 방열부와 상기 제 1 방열부의 선단에서 측면으로 연장된 제 2 방열부를 포함한 윙의 형태로 형성된다. 즉, 상기 방열핀(100c)은 "L"의 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제 1 방열부의 일부는 몰딩부(180)에 봉지되어 있다.
발광소자 동작 시 발광칩(140)에서 발생된 열은 리드(100, 110)와 몰딩부(180)를 통해서 방출된다. 그러나 P형 리드(110)의 경우 발광칩(140)과 배선(160)으로 연결되어 배선(160)에 의해 전달되는 열의 양이 적다. 또한, 상기 몰딩부(180) 역시 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 열전도도가 낮은 재질로 형성되므로 이동되는 열량은 극히 적어 열이 이동하기보다는 몰딩부(180) 내부에 열이 축적되게 된다. 따라서, 발광칩(140)에서 발생되는 거의 모든 열은 N형 리드(100)를 통해 외부로 방출된다. 즉, 발광칩(140)에서 발생된 열은 N형 리드(100)의 칩안착부(100b)에서 다리부(100a)로 이동하여 외부로 배출된다. 따라서, 방열면적을 넓혀 발광칩(140)에서 발생된 열을 보다 빨리 외부로 배출하여 발광소자의 온도를 낮추기 위해 도 2에 도시된 것과 같이 칩안착부(100)의 측면에 윙(Wing)의 형상으로 방열핀(100c)을 형성한다.
한편, 방열핀(100c)의 형상은 이에 한정되지 않고 발광소자의 용도 및 발광칩의 열방출양에 따라 달라질 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 것과 같이 제 2 방열부가 다수개의 핀으로 형성된 형태일 수 있다. 또한, 상기 제 2 방열부는 도 2에 도시된 방열핀(100c)의 표면에 요철을 형성한 형태일 수도 있다. 이 경우 도 2의 방열핀(100c)보다 방열면적이 넓으므로 발광칩에서 발생되는 열을 보다 빨리 외부로 배출할 수 있다.
또한, 상기 방열핀(100c)은 도 4에 도시된 바와 같이 칩안착부(100b)의 측면으로 연장형성되어 몰딩부(180)를 관통하여 형성될 수 있다. 도 4와 같은 방열핀(100e)은 방열핀(100e)이 몰딩부를 통과하는 거리, 즉 발광칩(140)에서 발생된 열이 외부까지 이동하는 거리가 짧아 보다 향상된 방열성능을 가진다.
한편, 상기 도 2 내지 도 4에 도시된 방열핀(100c, 100d, 100e)은 칩안착부(100b) 측면에 2개가 형성되었으나, 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이 3개의 방열핀(100c)이 형성될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만 P형 리드(110)쪽으로 하나의 방열핀(100c)이 더 형성될 수 있다. 이 경우 2개의 방열핀이 형성된 경우보다 방열면적이 더욱 넓어지므로 더 큰 방열효과를 기대할 수 있다.
또한, 방열면적을 더 넓히기 위해 도 6에 도시된 것과 같이 N형 리드의 다리부의 중간부를 연결하는 방열채널(100f)을 더 형성할 수도 있다. 상기와 같이 리드와 리드 사이를 연결함으로써 대류가 일어날 수 있는 통로를 만들어주고 리드의 표면적을 넓혀주어 방열효과가 개선되게 한다.
한편, 상기에서 언급한 바와 같이 N형 리드(100) 및 P형 리드(110)가 각각 한쌍의 다리부를 가질 때 방열핀과 방열채널은 도 7과 같이 형성할 수 있다. 이 경우 N형 리드(100)가 3개의 다리부를 가질 때보다 하나의 다리가 줄어들었으므로 N형 리드(100)가 3개의 다리부를 가진 경우와 방열핀 구조가 동일하더라도 방열성능은 떨어진다. 이러한 여러가지 방열핀 구조에 따른 방열효과는 하기한 표를 참조하여 설명하기로 한다.
하기한 표 1은 종래의 발광소자와 본 발명에 따른 발광소자의 온도차를 비교하기 위한 것으로서, 최고온도는 발광칩(140)에서 측정하였고 최저온도는 발광소자의 표면에서 측정하였고, 기존 대비 변형율은 기존 발광소자의 변형율을 1로 했을 때와 비교하여 측정한 값이다. 하기한 표 1에 의하면, 종래의 발광소자에 본 발명에 따른 방열핀을 장착하면 최고온도와 최저온도 모두 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, 장착된 방열핀의 형태에 따라 그 감소폭이 다른 것을 볼 수 있는데, 특히 핀 형태의 방열핀을 형성했을 때가 가장 방열효과가 좋은 것을 알 수 있다. 발광칩의 온도와 발광소자 외부온도, 즉 최고온도와 최저온도의 차이가 감소하므로 열팽창계수에 따른 발광소자의 변형 역시 감소하는 것을 알 수 있다.
<표 1>
최고 온도 [℃] 최저 온도 [℃] 온도 차이[℃] 기존 대비
변형율[%]
기존 발광소자 66.3 39.7 26.6 -
윙 형태의 방열핀 61.5 38.8 22.7 0.6
핀 형태의 방열핀 58.9 37.8 21.1 0.5
핀 형태의 방열핀+방열채널 57.9 37.4 20.5 0.5
이하 상기한 발광소자의 제조공정에 대해 간략히 살펴보고자 한다.
본 발명의 발광소자의 제조공정은, 우선 소정의 금형공정으로 다리부 및 상기 다리부의 중간부에 형성된 정지부(120) 및 방열핀(100c)이 형성된 N형 리드(100)와, P형 리드(110)를 준비한다. 이때, 상기 방열핀(100c)은 N형 리드(100) 제조 후 부착할 수 있다.
이후, 상기 N형 리드(100)의 칩안착부(100b)의 오목부 상에 발광칩(140)을 실장한다. 이때, 상기 발광칩(140)은 수직형 발광칩이며, 발광칩(140)과 칩안착부(100b) 사이에는 (도시되지 않은) 접착제가 형성된다. 와이어 접합공정을 통해 상기 발광칩(140)과 P형 리드(110)를 연결하는 배선(160)을 형성한다.
이후, 준비된 몰드컵 내에 액상의 에폭시 수지 또는 실리콘 수지를 일정량 주입한 후 발광칩(140)이 실장된 리드를 몰드컵 내에 디핑(Dipping)하고 일정온도에서 일정시간 방치하여 발광칩(140)과 배선(160)을 덮는 몰딩부(180)를 형성한다. 상기 몰딩부(180)가 경화된 후 몰드컵을 제거하고 N형 및 P형 리드(100, 110) 이외의 필요없는 부분을 트리밍(Trimming)하여 발광소자를 완성한다.
다음은 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 상기 단위 발광소자를 어레이한 발광소자 조립체에 대해 설명하고자 한다. 하기의 제 2 실시예에서 앞서 설명한 실시예와 동일한 부분은 생략하도록 한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광소자 조립체의 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광소자 조립체는 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(200)과, 상기 기판(200) 상에 배열된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방열핀(100d)이 형성된 다수개의 발광소자와, 상기 다수개의 발광소자의 방열핀(100d)을 연결하는 방열 지지대(300)를 포함한다.
상기 방열 지지대는 배열된 단위 발광소자의 방열핀(100d)을 연결하여 배열된 단위 발광소자의 뒤틀림을 방지하는 지지대의 역할을 한다. 이때, 상기 방열 지지대는 지지대의 역할뿐만 아니라 방열핀의 역할도 하게 된다. 즉, 상기 방열 지지대는 방열핀(100d)과 연결되어 방열면적을 넓게한다.
이러한 방열 지지대(300)가 형성된 발광소자 조립체는 표 2에서 보여지듯이 배열된 단위 발광소자들의 방열핀 형태에 따라 방열성능이 달라진다는 것을 볼 수 있다. 특히, 핀 형태의 방열핀을 설치하였을 때 가장 좋은 방열성능을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 핀 형태의 방열핀과 상기 방열핀에 방열지지대를 설치할 경우 핀 형태의 방열핀 만을 설치할 때보다 방열성능이 더 높아진다는 것을 알 수 있다.
<표 2>
발광소자 조립체 최고온도[℃] 최저온도[℃] 온도차이[℃] 기존 대비 변형율[%]
기존 발광소자 44.5 34.9 9.6 -
윙 형태의 방열핀 40.1 32.7 7.4 0.24
핀 형태의 방열핀 40.1 32.7 7.4 0.24
핀 형태의 방열핀+방열지지대 39.7 32.5 7.2 0.24
상기와 같이 단위 발광소자에서 나온 방열핀을 기반으로 하여 막대 형태의 방열 지지대를 설치함으로써 발광소자의 방열과 더불어 단위 발광소자의 배열을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들어, 상기 P형 리드와 N형 리드는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 상기 발광칩은 P형 리드 상에 안착될 수 있고, 그에 따라 P형 리드 상에 방열핀 및 방열채널이 형성될 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 발광소자는 리드에 방열핀을 설치하여 발광소자 내부의 열을 외부로 빠르게 배출하여 발광소자의 온도를 낮춤으로써, 발광칩의 손상을 방지하여 고효율의 발광소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 발광소자의 온도를 감소시켜 발광소자의 배열을 용이하게 하는데 있다.

Claims (6)

  1. 적어도 하나의 발광칩;
    상기 발광칩이 실장되는 판 형상의 칩 안착부를 포함하는 제1 리드;
    상기 제1 리드와 이격되며 상기 발광칩과 배선에 의해 연결되는 상부를 포함하는 제2 리드; 및
    상기 제1 리드의 칩 안착부, 상기 제2 리드의 상부 및 상기 발광칩을 둘러싸도록 형성된 몰딩부를 포함하며,
    상기 제1 리드는,
    상기 칩 안착부의 모서리에서 상기 칩 안착부에 대해 수직으로 구부려진 형태로 상기 몰딩부의 하부를 통해 외부로 연장된 다리부와,
    상기 칩 안착부의 모서리에서 상기 칩 안착부에 대해 구부려진 형태로 상기 몰딩부의 하부를 통해 외부로 연장되며, 상기 다리부보다 큰 폭을 갖는 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 방열핀은 제1 방열부와 제2 방열부를 포함하며, 상기 제1 방열부는 상기 칩 안착부로부터 수직으로 구부려진 형태로 하측으로 연장되고, 상기 제2 방열부는 상기 제1 방열부의 선단에서 수직으로 구부려진 형태로 측방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 발광소자.
  3. 적어도 하나의 발광칩;
    상기 발광칩이 실장되는 판 형상의 칩 안착부를 포함하는 제1 리드;
    상기 제1 리드와 이격되며 상기 발광칩과 배선에 의해 연결되는 상부를 포함하는 제2 리드; 및
    상기 제1 리드의 칩 안착부, 상기 제2 리드의 상부 및 상기 발광칩을 둘러싸도록 형성된 몰딩부를 포함하며,
    상기 제1 리드는,
    상기 칩 안착부의 모서리에서 상기 칩 안착부에 대해 수직으로 구부려진 형태로 상기 몰딩부의 하부를 통해 외부로 연장된 다리부와,
    상기 칩 안착부의 모서리에서 상기 칩 안착부와 동일 평면을 이루면서 상기 칩 안착부보다 작은 폭 및 동일한 두께로 상기 몰딩부의 측면을 통해 외부로 연장된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 리드는 상기 다리부를 복수개 포함하되, 상기 복수개의 다리부 중 이웃하는 두개의 다리부를 연결하도록 방열채널이 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 몰딩부는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
  6. 적어도 하나의 발광칩;
    상기 발광칩이 실장되는 판 형상의 칩 안착부를 포함하는 제1 리드;
    상기 제1 리드와 이격되며 상기 발광칩과 배선에 의해 연결되는 상부를 포함하는 제2 리드; 및
    상기 제1 리드의 칩 안착부, 상기 제2 리드의 상부 및 상기 발광칩을 둘러싸도록 형성된 몰딩부를 포함하며,
    상기 제1 리드는,
    상기 칩 안착부의 모서리에서 상기 칩 안착부에 대해 수직으로 구부려진 형태로 상기 몰딩부의 하부를 통해 외부로 연장된 복수의 다리부와,
    상기 칩 안착부로부터 상기 칩 안착부의 폭보다 작고 상기 다리부의 폭보다 큰 폭으로 상기 몰딩부의 측면을 통해 상기 몰딩부의 외부로 연장된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
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KR100856493B1 (ko) * 2007-03-10 2008-09-04 서울반도체 주식회사 방열형 led 패키지
KR101125296B1 (ko) * 2009-10-21 2012-03-27 엘지이노텍 주식회사 라이트 유닛

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183406A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオード
KR20050029010A (ko) * 2003-09-19 2005-03-24 삼성전기주식회사 Pcb타입 리드프레임을 갖는 반도체 레이저 다이오드장치
JP2005116937A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183406A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオード
KR20050029010A (ko) * 2003-09-19 2005-03-24 삼성전기주식회사 Pcb타입 리드프레임을 갖는 반도체 레이저 다이오드장치
JP2005116937A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置およびその製造方法

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