KR101309766B1 - 발광 다이오드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 기판과, 기판 상에 배치된 리드 프레임 및 기판 상에 배치된 반사기를 포함하며, 반사기는 바디부와, 바디부의 소정 영역이 경사지게 함입되도록 형성된 리세스부 및 리세스부와 인접하는 바디부의 일부가 함입되도록 형성된 절개부를 포함하는 발광 다이오드가 제공된다.

발광 다이오드, 반사기, 리세스부, 절개부

Description

발광 다이오드 {Light emitting diode}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드를 Ⅰ-Ⅰ선에 따라 절단한 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 발광 다이오드를 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단한 단면도이다.

도 6은 도 4에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이다.

도 8은 도 7에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 기판 200: 리드 프레임

210: 제1 리드 단자 220: 제2 리드 단자

300: 발광칩 400: 와이어

500: 반사기 510: 바디부

520: 리세스부 530: 절개부

600: 몰딩부

본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열 효과 및 습기 침투 차단 효과가 개선된 리드 프레임 구조를 구비한 발광 다이오드에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 발광 다이오드는 기판, 기판 상에 상호 이격되어 배치된 제1 리드 단자와 제2 리드 단자로 구성된 리드 프레임, 발광칩, 발광칩을 둘러싸도록 배치된 반사기 및 발광칩을 봉지하는 몰딩부로 구성된다.

최근 발광 다이오드의 소형화 추세에 따라 발광칩을 실장하는 기판의 크기가 작아지며, 이에 따라 반사기 역시 작아지는 추세이다. 이와 같이, 기판과 반사기의 크기가 작아지게 되면, 와이어 본딩할 수 있는 공간이 매우 협소해지게 된다. 그 결과, 와이어 본딩 시, 와이어가 반사기에 접촉되는 불량이 발생하거나, 와이어 본딩 공정을 진행하기 위한 공간 확보가 어려운 문제점 등이 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발광 다이오드를 소형화면서, 와이어 본딩을 위한 공간을 확보할 수 있는 발광 다이오드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 배치된 리드 프레임; 및 상기 기판 상에 배치된 반사기를 포함하며, 상기 반사기는 바디부; 상기 바디부의 소정 영역이 경사지게 함입되도록 형성된 리세스부; 및 상기 리세스부와 인접하는 상기 바디부의 일부가 함입되도록 형성된 절개부를 포함하는 발광 다이오드가 제공된다.

상기 기판 또는 상기 리드 프레임 상에 실장된 발광칩; 및 상기 발광칩과 상기 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 와이어를 더 포함한다.

상기 리세스부는 상기 발광칩이 실장된 영역을 노출하도록 형성되며, 상기 절개부는 상기 와이어가 상기 리드 프레임에 본딩되는 영역을 노출하도록 형성된다.

상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 더 포함하며, 상기 몰딩부는 상기 반사기의 리세스부 및 절개부를 채우도록 형성된다.

상기 절개부는 복수개 형성되며, 상기 복수개의 절개부는 상기 리세스부의 일 측에 형성된다.

상기 절개부는 복수개 형성되며, 상기 복수개의 절개부 중 일부는 상기 리세스부의 일 측에 형성되며, 나머지는 상기 리세스부의 타 측에 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드를 Ⅰ-Ⅰ선에 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 다이오드는 기판(100), 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220)로 구성된 리드 프레임(200), 발광칩(300), 와이어(400), 반사기(500) 및 몰딩부(600)를 포함한다.

기판(100) 상에는 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(270)가 배치되며, 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(270)는 극성이 서로 다른 단자로서, 상호 이격되게 배치된다.

제1 리드 단자(210)는 기판(100)의 제1 측면을 둘러싸도록 기판의 일 측에 배치되며, 제2 리드 단자(220)는 기판(100)의 제2 측면 즉, 제1 측면과 대향되는 측면을 둘러싸도록 기판의 타 측에 배치된다.

발광칩(300)은 제1 리드 단자(210) 상에 실장되며, 와이어(400)를 통하여 제2 리드 단자(220)와 전기적으로 연결된다. 이때, 발광칩(300)은 반도체 PN 접합 다이오드로서, P, N 반도체를 접합한 뒤, 전압을 가해주면, P형 반도체의 정공은 N형 반도체 쪽으로 가서 가운데층으로 모이며, 이와는 반대로 N형 반도체의 전자는 P형 반도체 쪽으로 가서 전도대(conduction band)의 가장 낮은 곳인 가운데층으로 모인다. 이 전자들은 가전대(valence band)의 정공으로 자연스럽게 떨어지며, 이 때 전도대와 가전대의 높이 차이 즉, 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지가 빛의 형태로 방출된다. 이외에도 여러 가지 발광 방식의 발광칩을 사용할 수 있다. 또한, 발광칩(300)은 다양한 파장을 갖는 광을 방출시킬 수 있으며, 이를 위하여, 예를 들면 질화물계 발광 다이오드에서 활성층으로 사용되는 인 듐(In) 함유량을 조절하거나, 서로 다른 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드를 조합하거나, 또는 자외선 등과 같은 소정 파장대의 광을 방출하는 발광칩과 형광체를 결합하여 사용할 수도 있다.

반사기(500)는 발광칩(300)을 둘러싸도록 기판(100) 상에 배치되어, 발광칩(300)으로부터 출사된 광을 상부 방향으로 반사시키는 역할을 수행한다. 이러한 반사기(500)는 바디부(510), 리세스부(520) 및 절개부(530)로 구성된다.

바디부(510)는 기판(100) 상에 배치되며, 기판(100)의 모양 및 크기에 상응하게 형성된다. 본 실시예의 경우, 기판(100)은 정방형 또는 장방형으로 형성되며, 반사기(500)의 바디부(510) 역시 기판(100)과 마찬가지로 정방형 또는 장방형으로 형성된다. 그러나, 기판(100) 및 바디부(510)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다.

리세스부(520)는 바디부(510)의 중앙 영역이 경사지게 함입되도록 형성된다. 보다 상세히 설명하면, 리세스부(520)는 바디부(510)의 상부면과 하부면을 관통하는 홀 형태로 형성되고, 이때 홀의 크기는 일 단에서 타 단으로 갈수록 점점 감소하는 형태(예를 들면, 홀의 단면이 역절두원추형)로 형성된다. 반사기(500)의 리세스부(520)는 기판(100)의 중심 영역 상에 배치되어, 기판(100)의 일부 영역과 리드 프레임의 일부를 노출시킨다.

절개부(530)는 리세스부(520)와 인접하는 바디부(510)의 일부가 함입되도록 형성된다. 절개부(530)는 리드 프레임(200)의 제2 리드 단자(220)의 일부 영역 즉, 발광칩(300)과 연결되는 와이어(400)가 제2 리드 단자(220)에 본딩되는 영역을 노 출시키도록, 리세스부(520)의 일 측 예를 들면, 리세스부 영역 중 제2 리드 단자가 배치된 영역 상에 형성된다. 이와 같이, 리세스부(520)의 일 측으로부터 바디부(510)의 둘레 영역을 향하도록, 바디부(310)의 일부가 함입되게 절개부(530)를 형성하면, 제2 리드 단자(220)의 일부 영역 즉, 본딩 영역이 노출된다. 그 결과, 와이어(400)의 일 단은 제1 리드 단자(210) 실장된 발광칩(300)에 본딩되고, 타 단은 절개부(530)를 통하여 노출된 제2 리드 단자(220)의 본딩 영역에 본딩된다. 한편, 제2 리드 단자(220) 본딩 영역의 형태 및 크기는 절개부(530)의 형태 및 크기를 조절하여 다양하게 변형시킬 수 있다.

몰딩부(600)는 반사기(500)의 리세스부(520)와 절개부(530)를 채우도록 형성되어, 발광칩(300)을 봉지한다. 이러한 몰딩부(600)로는 투명 수지 예를 들면, 액상 에폭시 수지나 실리콘 수지등과 같은 재료를 이용할 수 있다. 한편, 몰딩부(600) 내에는 발광칩(300)으로부터 방출된 광을 흡수하여 각각의 파장으로 광을 파장 전환시키는 형광체(미도시) 또는 광을 골고루 확산시키는 확산제(미도시)가 발광칩(300) 상부에 위치하도록 혼합될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 발광 다이오드를 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단한 단면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다. 도 4 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시예는 상기에서 살펴본 제1 실시예와 비교하여 절개부의 개수가 상이하며, 나머지 구성은 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 발광 다이오드는 기판(100), 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220)로 구성된 리드 프레임(200), 발광칩(300), 와이어(400), 반사기(500) 및 몰딩부(600)를 포함한다.

발광칩(300)은 기판(100) 상에 실장되며, 2개의 와이어(400)를 통하여 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(220)와 전기적으로 각각 연결된다

반사기(500)는 바디부(510), 리세스부(520) 및 절개부로 구성되며, 절개부는 제1 절개부(531)와 제2 절개부(532)를 포함한다.

바디부(510)는 기판(100) 상에 배치되며, 기판(100)의 모양 및 크기에 상응하게 형성된다. 리세스부(520)는 바디부(510)의 중앙 영역이 경사지게 함입되도록 형성되어, 기판(100)의 일부 영역과 리드 프레임의 일부를 노출시킨다.

제1 절개부(531) 및 제2 절개부(532) 각각은 리세스부(520)와 인접하는 바디부(510)의 일부가 함입되도록 형성된다. 이때, 제1 절개부(531)와 제2 절개부(532)는 서로 대향되게 배치되도록 형성된다. 즉, 제1 절개부(531)는 리드 프레임(200)의 제1 리드 단자(210)의 일부 영역 즉, 발광칩(300)과 연결되는 와이어(400)중 하나가 제1 리드 단자(210)에 본딩되는 영역을 노출시키도록, 리세스부(520)의 일 측 예를 들면, 리세스부 영역 중 제1 리드 단자가 배치된 영역 상에 형성된다. 그리고, 제2 절개부(532)는 리드 프레임(200)의 제2 리드 단자(220)의 일부 영역 즉, 발광칩(300)과 연결되는 와이어(400)중 나머지가 제2 리드 단자(220)에 본딩되는 영역을 노출시키도록, 리세스부(520)의 타 측 예를 들면, 리세스부 영역 중 제2 리드 단자가 배치된 영역 상에 형성된다.

이와 같이, 리세스부(520)의 일 측으로부터 바디부(510)의 둘레 영역을 향하도록, 바디부(510)의 일부가 함입되게 제1 절개부(531)를 형성하고, 리세스부(520)의 타 측으로부터 바디부(510)의 둘레 영역을 향하도록, 바디부(510)의 일부가 함입되게 제2 절개부(532)를 형성하면, 제1 리드 단자(210)의 본딩 영역과 제2 리드 단자(220)의 본딩 영역이 노출된다. 그 결과, 와이어(400)중 하나는 발광칩(300)과 제1 리드 단자(210)의 본딩 영역에 본딩되고, 나머지는 발광칩(300)과 제2 리드 단자(220)의 본딩 영역에 본딩되어, 발광 다이오드를 소형화하더라도 와이어 본딩 시 발생하는 불량을 방지할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략적인 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 발광 다이오드의 평면도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 제3 실시예는 상기에서 살펴본 제2 실시예와 비교하여 절개부의 구조가 상이하며, 나머지 구성은 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 발광 다이오드는 기판(100), 제1 리드 단자(211, 212)와 제2 리드 단자(221, 222)로 구성된 리드 프레임(200), 제1 및 제2 발광칩(301, 302), 제1 및 제2 와이어(401, 402), 반사기(500) 및 몰딩부(600)를 포함한다.

기판(100) 상에는 제1 리드 단자(211, 212) 및 제2 리드 단자(221, 222)가 배치되며, 제1 리드 단자(211. 212)와 제2 리드 단자(221, 222)는 극성이 서로 다른 단자로서, 상호 이격되게 배치된다. 또한, 제1 리드 단자(211, 212)는 서로 이 격되어 배치되고, 제2 리드 단자(221, 222)는 서로 이격되어 배치된다.

제1 발광칩(301)은 제1 리드 단자(211) 상에 실장되며, 제1 와이어(401)를 통하여 제2 리드 단자(221)와 전기적으로 연결되고, 제2 발광칩(302)은 제1 리드 단자(212) 상에 실장되며, 제2 와이어(402)를 통하여 제2 리드 단자(222)와 전기적으로 연결된다.

반사기(500)는 바디부(510), 리세스부(520) 및 절개부로 구성되며, 절개부는 제1 절개부(533)와 제2 절개부(534)를 포함한다.

바디부(510)는 기판(100) 상에 배치되며, 기판(100)의 모양 및 크기에 상응하게 형성된다. 리세스부(520)는 바디부(510)의 중앙 영역이 경사지게 함입되도록 형성되어, 기판(100)의 일부 영역과 리드 프레임의 일부를 노출시킨다.

제1 절개부(533) 및 제2 절개부(534) 각각은 리세스부(520)와 인접하는 바디부(510)의 일부가 함입되도록 형성된다. 이때, 제1 절개부(533)와 제2 절개부(534)는 동일한 측에 배치되도록 형성된다. 즉, 제1 절개부(533)는 리드 프레임(200)의 제2 리드 단자(221)의 일부 영역 즉, 제1 발광칩(301)과 연결되는 제1 와이어(401)가 제2 리드 단자(221)에 본딩되는 영역을 노출시키도록, 리세스부(520)의 일 측 예를 들면, 리세스부 영역 중 제2 리드 단자(533)가 배치된 영역 상에 형성된다. 그리고, 제2 절개부(534)는 리드 프레임(200)의 제2 리드 단자(222)의 일부 영역 즉, 제2 발광칩(302)과 연결되는 제2 와이어(402)가 제2 리드 단자(222)에 본딩되는 영역을 노출시키도록, 리세스부(520)의 일 측 예를 들면, 리세스부 영역 중 제2 리드 단자(534)가 배치된 영역 상에 형성된다.

본 실시예의 경우 발광칩의 개수 및 와이어의 개수를 2개로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이는 다양하게 변형될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판 및 반사기의 크기를 줄여서 발광 다이오드의 소형화를 이루는 동시에, 와이어 본딩을 위한 공간을 확보하여 와이어 본딩 시 불량을 최소화할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 기판;

   상기 기판 상에 배치된 리드 프레임;

   상기 기판 상에 배치된 반사기;

   상기 기판 또는 상기 리드 프레임 상에 실장된 적어도 하나 이상의 발광칩; 및

   상기 발광칩과 상기 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 와이어를 포함하며,

   상기 반사기는,

   바디부;

   상기 바디부의 소정 영역이 경사지게 함입되도록 형성된 리세스부; 및

   절개부를 포함하고,

   상기 리세스부는 상기 바디부의 상부면과 하부면을 관통하는 홀 형태로 형성되고, 상기 홀 형태의 단면은 역절두원추형으로 형성되며, 상기 리세스부는 상기 발광칩이 실장된 영역을 노출하도록 형성되고,

   상기 절개부는 상기 리세스부 상부의 일 끝단으로부터 아래방향으로 상기 리세스부의 측면 일부가 함입되도록 형성되며, 상기 절개부의 적어도 일 측면은 경사지도록 형성되고,

   상기 절개부는 상기 와이어가 상기 리드 프레임에 본딩되는 영역을 노출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 더 포함하며, 상기 몰딩부는 상기 반사기의 리세스부 및 절개부를 채우도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
5. 제1항에 있어서,

   상기 절개부는 복수개 형성되며, 상기 복수개의 절개부는 상기 리세스부의 일 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
6. 제1항에 있어서,

   상기 절개부는 복수개 형성되며, 상기 복수개의 절개부 중 일부는 상기 리세스부의 일 측에 형성되며, 나머지는 상기 리세스부의 타 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.

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