KR101357107B1 - 고발광 ｌｅｄ 패키지 - Google Patents

고발광 ｌｅｄ 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR101357107B1
KR101357107B1 KR1020130013913A KR20130013913A KR101357107B1 KR 101357107 B1 KR101357107 B1 KR 101357107B1 KR 1020130013913 A KR1020130013913 A KR 1020130013913A KR 20130013913 A KR20130013913 A KR 20130013913A KR 101357107 B1 KR101357107 B1 KR 101357107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led chip
substrate
reflective
circuit board
printed circuit
Prior art date
Application number
KR1020130013913A
Other languages
English (en)
Inventor
주재철
김영석
류근광
Original Assignee
주식회사 굿엘이디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 굿엘이디 filed Critical 주식회사 굿엘이디
Priority to KR1020130013913A priority Critical patent/KR101357107B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101357107B1 publication Critical patent/KR101357107B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49113—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 고발광 LED 패키지에 관한 것으로, 열 전도성이 메탈과 동일한 유리(Glass) 재질을 적용함으로써 LED 칩에서 발생되는 열의 방출이 용이하고, LED 칩을 유리(Glass) 재질의 반사기판에 다이본딩함으로써 LED 칩의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩의 전면으로 최대한 가이드하여 LED 패키지의 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 인쇄회로기판의 단차부에 전극을 설치하여 LED 칩에 전원을 직접적으로 공급함으로써 제조 공정을 단순화함과 동시에 제조 비용, 제조 시간 및 공정 비용을 절감할 수 있으며, 반사기판의 상부 및 인쇄회로기판의 테두리부에 LED 칩 실장부를 형성함으로써 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)의 충진이 용이한 고발광 LED 패키지를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은, 판형상체로 형성되는 반사기판; 반사기판의 상부면 중심부에 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 칩; 및 반사기판의 상부면 가장자리에 적층설치되되, 그 내부에 LED 칩이 실장되기 위한 LED 칩 실장부를 갖도록 테두리부만으로 형성된 프레임 형상체로서, 테두리부의 각 내측면에 단차부가 형성되는 계단형상의 2층 구조이며, 각 단차부 중 어느 한 단차부 및 이에 대향되는 위치의 단차부 상부면에 각각 전극이 구비되는 인쇄회로기판; 을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고발광 ＬＥＤ 패키지{Chip on board Light-Emitting Diode package of high luminous}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 칩의 후면 및 각 측면에서 발생되는 광을 LED 칩의 전면부측으로 집중시키도록 구현되어 LED 패키지의 발광효율을 향상시킴과 동시에 LED 칩에서 발생되는 열의 방출이 용이한 고발광 LED 패키지에 관한 것이다.
일반적으로, LED(Light-Emitting Diode : 발광다이오드)는 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체 소자이다.
이러한 LED(Light-Emitting Diode)는 상, 하부에 전극을 붙인 전도물질에 전류가 통과하면서 전자 및 정공이라고 불리는 플러스 전하입자가 이 전극 중앙에 결합하여 빛의 광자를 발산하는 구조로 이루어지며, 물질의 특성에 따라 빛의 색상이 달라진다.
여기서, 적외선용으로 사용되는 LED(Light-Emitting Diode)는 비소화갈륨(GaAs)이 적용되고, 적외선 또는 붉은색용으로 사용되는 LED(Light-Emitting Diode)는 비소화갈륨알루미늄(GaAlAs)이 적용되며, 붉은색·주황색 또는 노란색용으로 사용되는 LED(Light-Emitting Diode)는 인화갈륨비소(GaAsP)가 적용되고, 붉은색·녹색 또는 노란색용으로 사용되는 LED(Light-Emitting Diode)는 인화갈륨(GaP)이 적용되며, 백색으로 사용되는 LED(Light-Emitting Diode)는 갈륨나이트(GaN)에 희토류 물질인 희토류 물질인 Cr, Tm, Tb를 활성이온으로 하는 형광체가 혼합되어 적용된다.
한편, LED(Light-Emitting Diode) 패키지는 램프형(Lamp type) LED 패키지와 표면실장형(SMD : Surface Mount Divice type) LED 패키지로 분류된다.
여기서, 상기 램프형 LED 패키지는 기판의 상측에 2개의 리드 프레임(금속 전극)을 형성하여 LED 칩(Chip)을 실장하고, 그 외측에 수지를 몰딩(Molding)하여 렌즈를 형성한 것으로, 열 저항이 크고, 열 방출이 어려워 고출력용으로의 활용이 어렵다는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 표면실장형 LED 패키지는 세라믹 또는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)으로 형성된 기판 상에 LED 칩(Chip)을 본딩(Bonding)하고, 그 상부에 수지를 몰딩(Molding)하여 렌즈를 형성한 것으로, 램프형 LED 패키지에 비하여 LED 칩에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있다는 장점이 있으며, 휘도가 향상되면서 컬러형 전광판 및 조명 장치 등 여러 분야에서 널리 활용되고 있다.
이때, 상기 LED 패키지에는 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor) 등의 액상 물질이 충진된다.
여기서, 형광물질(Phosphor)이란, 형광을 발하는 물질을 총칭하는 것으로서, 빛을 받을 경우, 어떠한 상태에서든 형광을 발하는데, 특히 가시광을 발하는 물질을 형광물질이라고 지칭한다.
한편, 상술한 바와 같은 LED 패키지는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 금속기판(101) 상의 중심부에 적어도 하나 이상의 LED 칩(103)이 설치되고, 상기 금속기판(101)의 상부면 가장자리에 전극(미도시)을 갖는 인쇄회로기판(107)이 프레임 형상체로 형성되며, 상기 각 LED 칩(103)은 와이어(105)에 의해 인쇄회로기판(107) 상에 구비되는 각각의 전극에 전기적으로 연결되는 구성으로 이루어진다.
그리고, 상기 LED 패키지(100)의 인쇄회로기판(107) 내측 및 상기 금속기판(101)의 상측에 형성되는 충진공간(도번 미도시)에 실리콘 충진액(미도시) 및 형광물질(Phosphor : 미도시) 등의 액상 물질이 충진되는 구성으로 이루어진다.
여기서, 상기 LED 패키지(100)의 LED 칩(101)이 발광할 경우, 전면과 각 측면 및 후면에서 광이 발생되고, 상기 LED 칩(101) 전체에서 발생하는 광이 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 통하여 발광한다.
상술한 바와 같은 구조에 의한 상기 LED 패키지는 LED 칩의 전체에서 발생하는 광이 LED 패키지(100)의 전면측으로 발광하기 어렵다는 문제점이 있었다.
즉, 상기 LED 패키지(100)의 LED 칩(101) 전면에서 발생하는 광은 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 통하여 LED 패키지의 전면측으로 발광하나, 상기 LED 칩의 각 측면에서 발생하는 광은 일부만이 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 통하여 LED 패키지의 전면측으로 발광하고, 상기 LED 칩의 후면에서 발생하는 광의 대부분은 LED 패키지의 전면측으로 발광하지 못한다는 문제점이 있었다.
다시 말하면, 상기 LED 칩의 전면에서 발생하는 광은 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 통하여 LED 패키지의 전면측으로 발광하나, 상기 LED 칩의 각 측면에서 발생하는 광 중 일부는 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 통하여 LED 패키지의 전면측으로 발광하고, 나머지 일부는 금속기판을 통하여 손실되며, 상기 LED 칩의 후면에서 발생하는 광은 LED 칩이 설치되는 금속기판에 의해 대부분 손실되는 등 LED 칩에서 발생하는 광의 상당 부분이 손실되어 LED 패키지의 발광 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열 전도성이 메탈과 동일한 유리(Glass) 재질을 적용함으로써 LED 칩에서 발생되는 열의 방출이 용이하고, LED 칩을 유리(Glass) 재질의 반사기판에 다이본딩함으로써 LED 칩의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩의 전면으로 최대한 가이드하여 LED 패키지의 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 인쇄회로기판의 단차부에 전극을 설치하여 LED 칩에 전원을 직접적으로 공급함으로써 제조 공정을 단순화함과 동시에 제조 비용, 제조 시간 및 공정 비용을 절감할 수 있으며, 반사기판의 상부 및 인쇄회로기판의 테두리부에 LED 칩 실장부를 형성함으로써 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)의 충진이 용이한 고발광 LED 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 판형상체로 형성되는 반사기판; 반사기판의 상부면 중심부에 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 칩; 및 반사기판의 상부면 가장자리에 적층설치되되, 그 내부에 LED 칩이 실장되기 위한 LED 칩 실장부를 갖도록 테두리부만으로 형성된 프레임 형상체로서, 테두리부의 각 내측면에 단차부가 형성되는 계단형상의 2층 구조이며, 각 단차부 중 어느 한 단차부 및 이에 대향되는 위치의 단차부 상부면에 각각 전극이 구비되는 인쇄회로기판; 을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 반사기판은 금속기판 및 상기 금속기판 상에 적층설치되는 유리(Glass)기판을 포함하여 구성되되, 유리(Glass)기판은 LED 칩 실장부의 하측 내부에 인입설치되고, 금속기판은 인쇄회로기판의 하부면에 맞닿도록 설치된다.
대안적으로는, 반사기판은 금속기판 및 금속기판 상에 적층설치되는 투명 재질의 합성수지(Synthetic Resin)기판을 포함하여 구성되되, 투명 재질의 합성수지(Synthetic Resin)기판은 LED 칩 실장부의 하측 내부에 인입설치되고, 금속기판은 인쇄회로기판의 하부면에 맞닿도록 설치된다.
또한, 판형상체로 형성되는 반사기판; 반사기판의 상부면 중심부에 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 칩; 및 반사기판의 상부면 가장자리에 적층설치되되, 그 내부에 LED 칩이 실장되기 위한 LED 칩 실장부를 갖도록 테두리부만으로 형성된 프레임 형상체로서, 테두리부의 각 내측면에 단차부가 형성되는 계단형상의 2층 구조이며, 각 단차부 중 어느 한 단차부 및 이에 대향되는 위치의 단차부 상부면에 각각 전극이 구비되고, 테두리부의 내부면 하측에 반사기판이 안착설치되기 위한 안착홈이 단차지게 형성되는 인쇄회로기판; 을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 반사기판은 반사재질 및 반사재질 상에 적층형성되는 유리재질을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어진다.
대안적으로는, 반사기판은 반사재질 및 반사재질 상에 적층형성되는 투명한 합성수지재질을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, LED 칩의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩의 전면으로 가이드하여 LED 패키지의 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 열 전도성이 메탈과 동일한 유리(Glass) 재질 또는 투명한 합성수지재질을 적용함과 동시에 인쇄회로기판에 단차부를 형성하여 LED 칩에서 발생되는 열의 방출이 용이하고, 인쇄회로기판의 단차부에 전극을 설치한 후 와이어에 의해 LED 칩에 전원을 직접적으로 공급함으로써 제조 공정을 단순화함과 동시에 LED 패키지의 제조 비용, 제조 시간을 절감할 수 있으며, 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)의 충진이 용이하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지의 LED 칩과 반사기판의 결합구조를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해사시도,
도 5는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지의 다른 실시예에 따른 LED 칩과 반사기판의 결합구조를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 6은 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 7은 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 2는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지의 LED 칩과 반사기판의 결합구조를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지의 다른 실시예에 따른 LED 칩과 반사기판의 결합구조를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 6은 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지(1)는 반사기판(10)과 LED 칩(30) 및 인쇄회로기판(50)을 포함하여 구성된다.
상기 반사기판(10)은 판형상체로 형성되고, 금속기판(11) 및 유리(Glass)기판(13)을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 반사기판(10)은 금속기판(11)과 상기 금속기판(11)의 상부면에 열전도성이 금속기판(10)과 동일한 유리기판(13)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 금속기판(11)은 열전도도가 우수한 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 금속기판(11)은 구리(Cu), 스테인레스강(Stainless Steel), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 및 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 금속기판(11)이 구리(Cu), 스테인레스강(Stainless Steel), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 및 탄탈륨(Ta) 중 어느 하나의 재질로 이루어져 있으나, 상기 금속기판(11)이 구리(Cu), 스테인레스강(Stainless Steel), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 및 탄탈륨(Ta) 중 적어도 어느 하나 이상의 합금재질로 이루어지는 것도 가능하나, 본 발명에 의한 금속기판(11)은 특성 상 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 금속기판(11)이 알루미늄 재질로 이루어져 있으나, 설치되는 LED 칩(30)의 반사 효율을 향상시키기 위하여 상기 금속기판(11)에 은도금을 적용하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 반사기판(10)이 금속기판(11)과 상기 금속기판(11)의 상에 적층설치되는 유리기판(13)을 포함하는 구성으로 이루어지나, 상기 반사기판(10)이 금속기판(11)과 상기 금속기판(11) 상에 적층설치되는 투명 재질의 합성수지(Synthetic Resin)기판(미도시)을 포함하여 구성되는 것도 바람직하다.
여기서, 상기 금속기판(11)의 두께는 상기 유리기판(13)의 두께보다 얇게 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 유리기판(13)은 상기 금속기판(11) 상에 접착액 등을 통하여 접착되어 적층형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
여기서, 상기 반사기판(10)의 금속기판(11)은 유리기판(13)보다 크게 형성된다. 즉, 상기 반사기판(10)의 유리기판(13)은 후술하는 상기 인쇄회로기판(50)의 LED 칩 실장부(53)의 하부에 결합되기 위하여 상기 LED 칩 실장부(53)의 크기와 동일하게 형성되고, 상기 금속기판(11)은 인쇄회로기판(50)의 하부면에 맞닿아 결합되기 위하여 상기 인쇄회로기판(50) 하부면의 크기와 동일하게 형성된다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 유리기판(13) 또는 투명 재질의 합성수지기판은 상기 LED 칩 실장부(53)의 하측을 통하여 그 내부에 인입설치되고, 상기 금속기판(11)은 상기 인쇄회로기판(50)의 하부면에 맞닿도록 설치된다.
여기서, 상기 반사기판(10)은 상기 인쇄회로기판(50)의 하부면에 접착액 등을 통하여 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다. 즉, 상기 반사기판(10)의 유리기판(13)을 인쇄회로기판(50)의 하측 내부에 인입설치한 후 상기 금속기판(11)의 가장자리와 인쇄회로기판(50)의 하부면에 접착액 등을 도포하여 상기 반사기판(10)을 인쇄회로기판(50)의 하부면에 설치한다.
상기 LED 칩(30)은 상기 반사기판(10)의 상부면 중심부에 설치된다. 즉, 상기 LED 칩(30)은 상기 반사기판(10)의 유리기판(13) 상의 중심부에 설치된다.
이때, 상기 LED 칩(30)은 반사기판(10)의 상부면 중심부에 적어도 하나 이상의 다수개로 구비된다.
여기서, 상기 LED 칩(30)은 상기 반사기판(10)의 유리기판(11)에 접착제 또는 투명 실리콘으로 부착 및 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 상기 LED 칩(30)이 금속기판(11) 및 유리기판(13)으로 이루어지는 반사기판(10) 상에 설치됨으로써 상기 LED 칩(30)의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩(30)의 전면측으로 최대한 가이드 및 반사하여 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지(1)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 LED 칩(30)이 금속기판(11) 및 유리기판(13)으로 이루어지는 반사기판(10) 상에 설치됨으로써 상기 LED 칩(30)의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광이 상기 반사기판(10)의 유리기판(11)을 통하여 투과된 후 상기 유리기판(11)의 하부에 설치되는 금속기판(10)에 반사되어 다시 유리기판(11)을 투과하면서 LED 칩(30)의 전면부로 가이드 및 반사됨으로써 고발광 LED 패키지(1)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board : 50)은 회로 패턴을 갖으며, 상기 반사기판(30)의 상부면 가장자리에 적층형성되도록 테두리부(51)만으로 구성되는 프레임 형상체로 형성된다.
여기서, 상기 인쇄회로기판(50)은 테두리부(51)의 내측면에 단차부(55)가 형성되는 2층 구조로 이루어진다. 즉, 상기 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51) 내측면에 상부에서 하부를 향하여 내려가는 계단형상의 단차부(55)가 단차지게 형성되는 2층 구조로 이루어진다.
한편, 상기 테두리부(51)만의 프레임 형상체로 형성되는 인쇄회로기판(50)의 내부에는 LED 칩(30)이 실장되기 위한 LED 칩 실장부(53)가 중공 형태로 형성되고, 상기 LED 칩 실장부(53)에 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor) 등의 액상 물질(미도시)가 충진된다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51)에 단차부(55)가 형성되는 2층 구조로 이루어져 있으나, LED 패키지의 요구사항에 따라 상기 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51)가 2층 이상의 단차를 갖는 다층 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51) 내측에 단차부(55)를 형성함으로써 상기 LED 칩(30)에서 발생되는 열의 방출이 용이해진다.
여기서, 상기 테두리부(51)의 각 내측면에 형성되는 단차부(55) 중 어느 한 단차부(55)와 이에 대향되는 다른 한 단차부(55)의 상부면에는 전극(57)이 각각 구비되고, 상기 각 전극(57)에는 상기 LED 칩 실장부(53)에 실장 및 설치되는 LED 칩(30)이 와이어(31)로 본딩되어 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 반사기판(10)의 유리기판(13) 상부면 중심부 및 인쇄회로기판(50)의 LED 칩 실장부(53) 내에 설치되는 LED 칩(30)은 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 각 단차부(55) 상에 구비되는 각 전극(57)에 와이어(31)에 의해 직렬로 연결되어 전기를 공급받는다.
상기한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 각 단차부(55)에 전극(55)이 각각 구비됨으로써 인쇄회로기판(50) 상에 LED 칩(30)에 전기를 공급하기 위한 별도의 전극 설치가 요구되지 않는다.
한편, 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 폭 및 높이는 LED 칩(30)의 크기, 갯수 및 실장 효율을 고려하여 제작되는 것이 바람직하며, 상기 테두리부(51)의 폭은 반사기판(10) 면적의 0.5 내지 10.0% 정도로 이루어지는 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 상기 테두리부(51)의 폭은 반사기판(10) 면적의 1.5 내지 5.0% 정도로 이루어진다.
이때, 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 단차부(55) 높이는 상기 반사기판(10)의 상부면 및 LED 칩 실장부(53) 내에 설치되는 LED 칩(30)의 높이보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지(1)는 상기 반사기판(10)의 상부면 중심부에 LED 칩(30)을 실장하고, 상기 LED 칩(30)의 주변부에 형광물질(Phosphor)을 충진하며, 상기 형광물질(Phosphor) 주변에 실리콘 충진액을 충진하되, 상기 실리콘 충진액을 상기 테두리부(51)의 단차부(55) 높이까지 충진하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51) 내측의 LED 칩 실장부(53)에 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor)을 충진하여 LED 칩(30)에서 발생하는 광의 굴절률을 향상시키도록 이루어져 있으나, 상기 인쇄회로기판(50)의 LED 칩 실장부(53)에 투명 EMC(Epoxy Molding Compound), 글래스(Glass), 실리콘, 에폭시 또는 기타 투명한 수지 등 충진되는 것도 가능하며, 상기 LED 칩(30)의 광 투과율, 광 굴절률 및 반사 효율을 향상시킬 수 있다면 상기 LED 칩 실장부(53)에 충진되는 액상 물질을 이에 한정하지 아니하고, 다양하게 실시가능하다.
상기한 바와 같이, 상기 LED 칩(30)이 금속기판(11)과 상기 금속기판(11) 상에 적층설치되는 유리기판(13)으로 이루어지는 반사기판(10)에 실장됨으로써 상기 LED 칩(30)의 전면에서 발생되는 광 뿐만 아니라, 각 측면 및 후면에서 발생되는 광이 반사기판(10)의 유리기판(11)으로 투광된 후 상기 유리기판(11)의 하부에 구비되는 금속기판(13)에 반사되어 LED 칩(30)의 전면측으로 가이드되어 LED 칩(30)의 발광 효율을 기존 LED 칩 대비 월등하게 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 고발광 LED 패키지의 다른 실시예를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지(1)도 반사기판(10)과 LED 칩(30) 및 인쇄회로기판(50)을 포함하여 구성되나, 상기 반사기판(10)이 판형상체로 형성되되, 반사재질(15) 및 유리(Glass)재질(17)을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어진다.
즉, 본 실시예에서는 상기 반사기판(10)이 판형상체로 형성되는 반사재질(15) 및 상기 반사재질(15) 상에 도포 및 코팅형성되는 유리(Glass)재질(17)을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어지되, 상기 반사재질(15)은 아말감(Amalgam), 수은(Hg), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등으로 이루어진다.
본 실시예에서는 상기 반사기판(10)이 반사재질(15) 및 반사재질(15)의 상부에 도포 및 코팅형성되는 유리재질(17)을 포함하는 미러 구조로 이루어져 있으나, 상기 반사기판(10)이 반사재질(15) 및 상기 반사재질(15) 상에 도포 및 코팅형성되는 투명한 합성수지(Synthetic Resin)재질(미도시)을 포함하는 미러 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
이때에도, 상기 반사재질(15)은 아말감(Amalgam), 수은(Hg), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등으로 이루어지지는 것이 바람직하고, 상기 반사재질(15)이 투명한 합성수지재질의 하부면에 도포 및 코팅형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서도 상기 각 LED 칩(30)은 상기 반사기판(10)의 상부면 중심부에 설치되고, 상기 LED 칩(30)이 반사재질(15) 및 유리재질(17)로 이루어지는 반사기판(10) 상에 설치됨으로써 상기 LED 칩(30)의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩(30)의 전면측으로 최대한 가이드 및 반사하여 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지(1)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 LED 칩(30)이 반사재질(15) 및 유리재질(17)로 이루어지는 미러 구조의 반사기판(10) 상에 설치됨으로써 상기 LED 칩(30)의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광이 상기 반사기판(10)의 유리재질(17)을 통하여 투과된 후 상기 유리재질(17)의 하부에 도포 및 코팅형성된 반사재질(15)에 반사되어 다시 LED 칩(30)의 전면부로 가이드 및 반사됨으로써 고발광 LED 패키지(1)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 반사기판(10)이 유리재질(17) 및 상기 유리재질(17)의 하부면에 도포 및 코팅형성되되, 아말감(Amalgam), 수은(Hg), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등으로 이루어지는 반사재질(15)의 미러 구조로 이루어지거나, 투명한 합성수지재질 및 상기 합성수지재질의 하부면에 도포 및 코팅형성되는 아말감(Amalgam), 수은(Hg), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등으로 이루어지는 반사재질(15)의 미러 구조로 이루어져 있으나, 상기 LED 칩(30)의 각 측면 및 후면에서 발생되는 광을 LED 칩(30)의 전면으로 가이드 및 반사할 수 있다면 상기 반사기판(10)의 재질은 다양하게 적용가능하다.
또한, 본 실시예에서도, 상기 인쇄회로기판(50)의 LED 칩 실장부(53)에 실리콘 충진액 및 형광물질(Phosphor) 등의 액상 물질(미도시)가 충진되고, 인쇄회로기판(50)의 테두리부(51)에 단차부(55)가 형성되며, 상기 단차부(55)에 전극(57)이 각각 구비되며, 상기 LED 칩(30)은 각각의 전극(57)에 와이어(31)를 통하여 본딩되어 전기적으로 연결되되, 직렬로 연결되어 전기를 공급받는다.
한편, 본 실시예에 의한 고발광 LED 패키지(1)는 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 내부면 하측에 안착홈(59)이 단차지게 형성되어 상기 반사기판(10)이 안착설치되도록 이루어진다. 즉, 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51)의 내부면 하측에 안착홈(59)이 단차지게 형성되되, 상기 안착홈(59)은 하부에서 상부를 향하여 내려가는 계단형상으로 단차지게 형성되고, 상기 안착홈(59)에 반사기판(10)의 유리재질(17) 상부면 가장자리가 맞닿아 안착설치된다.
이때, 상기 반사기판(10)은 그 상부면 가장자리가 접착액 등을 통하여 안착홈(59) 상에 안착설치된다.
여기서, 상기 인쇄회로기판(50)의 안착홈(59) 상에 안착설치되는 반사기판(10)의 하부는 인쇄회로기판(50)의 하부면보다 더 외측으로 돌출되게 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 인쇄회로기판(50) 테두리부(51) 내측에 형성되는 LED 칩 실장부(53)에 실리콘 충진액(미도시) 및 형광물질(Phosphor : 미도시)과 같은 액상 물질이 충진된다.
상기한 바와 같이, 상기 LED 칩(30)이 반사재질(15) 및 상기 반사재질(15) 상에 적층형성되는 유리재질(17)을 포함하는 미러(Mirror) 구조의 반사기판(10)에 실장됨으로써 상기 LED 칩(30)의 전면에서 발생되는 광 뿐만 아니라, 각 측면 및 후면에서 발생되는 광이 반사기판(10)의 유리재질(17) 또는 투명한 합성수지재질로 투광된 후 상기 유리재질(17) 또는 투명한 합성수지재질 하부에 도포 및 코팅형성되는 반사재질(15)에 반사되고, 반사되는 광이 다시 유리재질(17)을 통과한 후 LED 칩(30)의 전면으로 가이드되어 LED 칩(30)의 발광 효율을 기존 LED 칩 대비 월등하게 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 고발열 LED 패키지, 10 : 반사기판,
11 : 금속기판, 13 : 유리기판,
15 : 반사재질, 17 : 유리재질,
30 : LED 칩, 31 : 와이어,
50 : 인쇄회로기판, 51 : 테두리부,
53 : LED 칩 실장부, 55 : 단차부,
57 : 전극, 59 : 안착홈

Claims (6)

  1. 판형상체로 형성되는 반사기판;
    상기 반사기판의 상부면 중심부에 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 칩; 및
    상기 반사기판의 상부면 가장자리에 적층설치되되, 그 내부에 상기 LED 칩이 실장되기 위한 LED 칩 실장부를 갖도록 테두리부만으로 형성된 프레임 형상체로서, 상기 테두리부의 각 내측면에 단차부가 형성되는 계단형상의 2층 구조이며, 상기 각 단차부 중 어느 한 단차부 및 이에 대향되는 위치의 단차부 상부면에 각각 전극이 구비되는 인쇄회로기판;
    을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사기판은 금속기판 및 상기 금속기판 상에 적층설치되는 유리(Glass)기판을 포함하여 구성되되, 상기 유리(Glass)기판은 상기 LED 칩 실장부의 하측 내부에 인입설치되고, 상기 금속기판은 상기 인쇄회로기판의 하부면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사기판은 금속기판 및 상기 금속기판 상에 적층설치되는 투명 재질의 합성수지(Synthetic Resin)기판을 포함하여 구성되되, 상기 투명 재질의 합성수지(Synthetic Resin)기판은 상기 LED 칩 실장부의 하측 내부에 인입설치되고, 상기 금속기판은 상기 인쇄회로기판의 하부면에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
  4. 판형상체로 형성되는 반사기판;
    상기 반사기판의 상부면 중심부에 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 칩; 및
    상기 반사기판의 상부면 가장자리에 적층설치되되, 그 내부에 상기 LED 칩이 실장되기 위한 LED 칩 실장부를 갖도록 테두리부만으로 형성된 프레임 형상체로서, 상기 테두리부의 각 내측면에 단차부가 형성되는 계단형상의 2층 구조이며, 상기 각 단차부 중 어느 한 단차부 및 이에 대향되는 위치의 단차부 상부면에 각각 전극이 구비되고, 상기 테두리부의 내부면 하측에 상기 반사기판이 안착설치되기 위한 안착홈이 단차지게 형성되는 인쇄회로기판;
    을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 반사기판은 반사재질 및 상기 반사재질 상에 적층형성되는 유리재질을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 반사기판은 반사재질 및 상기 반사재질 상에 적층형성되는 투명한 합성수지재질을 포함하는 미러(Mirror) 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고발광 LED 패키지.
KR1020130013913A 2013-02-07 2013-02-07 고발광 ｌｅｄ 패키지 KR101357107B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130013913A KR101357107B1 (ko) 2013-02-07 2013-02-07 고발광 ｌｅｄ 패키지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130013913A KR101357107B1 (ko) 2013-02-07 2013-02-07 고발광 ｌｅｄ 패키지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101357107B1 true KR101357107B1 (ko) 2014-02-04

Family

ID=50269562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130013913A KR101357107B1 (ko) 2013-02-07 2013-02-07 고발광 ｌｅｄ 패키지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101357107B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106935694A (zh) * 2017-04-20 2017-07-07 江苏稳润光电科技有限公司 一种csp led封装方法
CN108461604A (zh) * 2018-05-31 2018-08-28 福建鸿博光电科技有限公司 一种led灯集成封装方法及封装结构
JP2019009192A (ja) * 2017-06-21 2019-01-17 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレート
JP2019201141A (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレートおよびその製造方法
CN108461604B (zh) * 2018-05-31 2024-06-07 福建鸿博光电科技有限公司 一种led灯集成封装方法及封装结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040098191A (ko) * 2003-05-14 2004-11-20 (주)나노팩 발광다이오드와 그 패키지 구조체 및 제조방법
JP2009158125A (ja) 2007-12-25 2009-07-16 Oki Data Corp Ｌｅｄバックライト装置及び液晶表示装置
KR20100122655A (ko) * 2009-05-13 2010-11-23 삼성엘이디 주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
JP2012222011A (ja) 2011-04-05 2012-11-12 Panasonic Corp Ｌｅｄ発光モジュール及びそれを用いた照明装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040098191A (ko) * 2003-05-14 2004-11-20 (주)나노팩 발광다이오드와 그 패키지 구조체 및 제조방법
JP2009158125A (ja) 2007-12-25 2009-07-16 Oki Data Corp Ｌｅｄバックライト装置及び液晶表示装置
KR20100122655A (ko) * 2009-05-13 2010-11-23 삼성엘이디 주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
JP2012222011A (ja) 2011-04-05 2012-11-12 Panasonic Corp Ｌｅｄ発光モジュール及びそれを用いた照明装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106935694A (zh) * 2017-04-20 2017-07-07 江苏稳润光电科技有限公司 一种csp led封装方法
JP2019009192A (ja) * 2017-06-21 2019-01-17 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレート
JP6998138B2 (ja) 2017-06-21 2022-01-18 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレート、および、その製造方法
JP2019201141A (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレートおよびその製造方法
JP7085894B2 (ja) 2018-05-17 2022-06-17 スタンレー電気株式会社 発光機能を備えた光透過プレートおよびその製造方法
CN108461604A (zh) * 2018-05-31 2018-08-28 福建鸿博光电科技有限公司 一种led灯集成封装方法及封装结构
CN108461604B (zh) * 2018-05-31 2024-06-07 福建鸿博光电科技有限公司 一种led灯集成封装方法及封装结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5273486B2 (ja) 照明装置
JP5842813B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
KR100978028B1 (ko) 발광장치
JP4771179B2 (ja) 照明装置
JP2014146784A (ja) 複数の青色発光ダイオードによる白光パッケージ
JP6583764B2 (ja) 発光装置、及び照明装置
JP2016058614A (ja) 発光装置、及び照明装置
JP2009065137A (ja) 発光装置
JP2008085302A (ja) 照明装置
US9443832B2 (en) Light emitting device, light source for illumination, and illumination apparatus
KR101357107B1 (ko) 고발광 ｌｅｄ 패키지
JP2007288138A (ja) 発光装置
CN214176062U (zh) 一种散热结构、光源以及照明设备
JP2014078695A (ja) 発光装置
KR20140004351A (ko) 발광 다이오드 패키지
JP2009231397A (ja) 照明装置
KR101186815B1 (ko) Ｌｅｄ 패키지
JP6426332B2 (ja) 発光装置
KR101168854B1 (ko) Ｌｅｄ 패키지의 제조방법
KR101313670B1 (ko) Ｌｅｄ 패키지
KR101279998B1 (ko) 고방열 ｃｏｂ ｌｅｄ 패키지
JP2008021795A (ja) 光源装置
JP2015015327A (ja) Ｌｅｄモジュール及びそれを備える照明装置
KR20110052262A (ko) 백색 발광 장치
KR101431588B1 (ko) 고효율 ｃｏｂ ｌｅｄ 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180110

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190121

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200109

Year of fee payment: 7