KR101360147B1 - Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

LED 패키지 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 LED 패키지는, 회로가 인쇄된 기판; 상기 기판에 실장된 발광소자; 상기 발광소자를 둘러싸도록 상기 기판에 부착되는 더미; 및 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하고 상기 발광소자의 광을 반사시켜 외부로 내보내는 리플렉터를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 패키지 및 그 제조방법{LED package and method for manufacturing the same}
본 발명은 LED 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 기판에 부착되는 더미와 리플렉터(reflector)를 탈부착 가능하도록 결합함으로써, LED 패키지 조립 공정을 단순화하고 작업 시간을 단축시키며 간단한 방법으로 리플렉터를 교체할 수 있는 LED 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하, LED라고 함)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로써 다양한 색을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다. 현재, 이와 같은 반도체 소자가 전자부품에 패키지 형태로 많이 채택되고 있다.
LED를 포함하는 반도체 패키지 즉, LED 패키지는 모바일 폰의 카메라 플래쉬 또는 소형 카메라 플래쉬 등과 같은 조명 모듈에 광원으로 주로 사용된다.
도 1은 종래의 LED 패키지의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 LED 패키지의 제조 방법에서 LED(12), 리플렉터(13) 등의 부품을 기판(11)에 실장하기 위한 표면실장기술(Surface Mount Technology, SMT) 적용 과정에 있어서, LED(12)는 솔더링을 통해 부착하고 리플렉터(13)는 에폭시를 이용해 접착하여 조립하였다. 이와 같은 종래의 LED 패키지의 제조 방법은 열 및 진동으로 인한 리플렉터(13)의 떨어짐이 발생하지 않아서 접착 신뢰성이 좋다는 장점이 있으나 에폭시의 경화에 8시간 이상의 장시간이 소모되어 공정 시간이 길어지고 접착 작업이 어렵다는 문제점이 있었다. 또한, 리플렉터(13)가 한번 접착되면 다시 떼어내기가 어려워 리플렉터의 교체가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 기판에 부착되는 더미와 리플렉터를 탈부착 가능하도록 결합함으로써, LED 패키지 조립 공정을 단순화하고 작업 시간을 단축시키며 간단한 방법으로 리플렉터를 교체할 수 있는 LED 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지는, 회로가 인쇄된 기판; 상기 기판에 실장된 발광소자; 상기 발광소자를 둘러싸도록 상기 기판에 부착되는 더미; 및 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하고 상기 발광소자의 광을 반사시켜 외부로 내보내는 리플렉터를 포함하여 구성된다.
상기 기판은 솔더가 인쇄될 수 있고, 상기 더미는 상기 솔더가 인쇄된 영역에 부착될 수 있다.
상기 더미는, 플라스틱 부재에 도금하여 형성할 수 있다.
상기 더미 및 상기 리플렉터는, 원터치 결합 방식 또는 나사 결합 방식으로 결합할 수 있다.
상기 발광 소자는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)일 수 있다.
상기 리플렉터는, 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 리플렉터는, 상기 발광소자의 광이 지향성을 가지고 반사되도록 경사면을 포함하고, 상기 경사면은 상기 발광소자의 최상부보다 위쪽에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법은, 회로가 인쇄된 기판을 구비하는 단계; 상기 기판에 발광소자를 실장하는 단계; 상기 발광소자를 둘러싸도록 더미(dummy)를 상기 기판에 부착하는 단계; 및 상기 발광소자의 광을 반사시켜 외부로 내보내는 리플렉터(reflector)를 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 LED 패키지 제조 방법은, 상기 기판에 솔더를 인쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 더미를 상기 기판에 부착하는 단계는, 상기 더미를 상기 솔더가 인쇄된 영역에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 LED 패키지 제조 방법은, 플라스틱 부재에 도금하여 상기 더미를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 리플렉터를 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하는 단계는, 상기 더미 및 상기 리플렉터를 원터치 결합 방식 또는 나사 결합 방식으로 결합할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 부착되는 더미와 리플렉터를 탈부착 가능하도록 결합함으로써, LED 패키지 조립 공정을 단순화하고 작업 시간을 단축시키며 간단한 방법으로 리플렉터를 교체할 수 있는 LED 패키지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 LED 패키지의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지는 기판(21), 발광소자(22), 더미(23) 및 리플렉터(24)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 발광장치는 일 실시예에 따른 것이고 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 블록들은 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
기판(21)은 기판(21)은 일반적으로 LED 패키지를 제조하는 데 사용되는 기판을 의미한다. 일 실시예에서, 기판(21)은 회로가 인쇄된 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있다. 또한, 기판(21)에는, 발광소자(22)에 전원을 공급하는 전극 패턴, 즉 기판 상면의 전극 패턴, 기판 하면의 외부의 전원으로부터 전원을 공급받는 전극 패턴 및 상면의 전극패턴과 하면의 전극 패턴을 전기적으로 연결하는 비아 홀, 와이어 등의 구성을 포함할 수 있다.
동시에, 기판(21)에는 발광소자(22)의 실장 영역이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 발광소자(22)를 둘러싸는 영역에 더미(23)의 실장 영역 또한 형성되어 있을 것이다. 다시 말해, 발광소자(22) 및 더미(23)를 솔더링할 수 있는 영역이 형성되어 있을 것이며, 발광소자(22)의 실장 영역에 솔더링 시 전극 패턴과 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 형성하고 있을 것이다.
즉, 발광소자(22)및 더미(23)를 기판(21)에 솔더링하여 부착하기 위하여 기판(21)에는 솔더(25)가 인쇄될 수 있다. 솔더는 SMT 기술에서 소자와 기판을 연결하기 위해 인쇄되는 납땜 용 납 등의 재료를 의미한다. 발광소자(22)및 더미(23)는 기판(21)의 솔더(25)가 인쇄된 영역에 실장됨으로써, 기판(21)에 부착될 수 있다.
발광소자(22)는 기판(21)에 실장되며, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.
더미(23)는 발광소자(22)를 둘러싸도록 기판(21)에 부착된다. 더미(23)는 솔더링이 가능하도록 플라스틱 부재에 도금하여 형성할 수 있다.
리플렉터(24)는 더미(23)와 탈부착 가능하도록 결합하고 발광소자(22)의 광을 반사시켜 외부로 내보낸다. 또한, 리플렉터(24)는 발광소자(22)의 광이 지향성을 가지고 반사되도록 경사면을 포함할 수 있고, 상기 경사면은 발광소자(22)의 최상부보다 위쪽에 위치할 수 있다.
리플렉터(24)와 더미(23)를 탈부착 가능하도록 결합한다는 것은 리플렉터(24)가 기판(21)과 접착제를 통하여 접착함으로써 떼어내기 어렵게 부착하는 것이 아니라, 리플렉터(24)와 더미(23)의 구조적 결합을 통해서 간단한 조작으로 탈부착이 용이하도록 부착하는 것을 의미한다.
도 3a에서는 리플렉터(24)와 더미(23')를 원터치 결합 방식으로 결합하는 예를 도시하고 있다. 원터치 결합 방식이란, 두 개의 결합부 중 하나에는 홈을 형성하고 다른 하나에는 돌출부를 형성하여 상기 홈과 상기 돌출부가 맞물려 결합하는 방식을 말한다. 도 3a에서는 리플렉터(24)에 돌출부가 형성되고 더미(23')에는 홈이 형성되어 있다.
도 3b에서는 리플렉터(24)와 더미(23'')를 나사 결합 방식으로 결합하는 예를 도시하고 있다. 나사 결합 방식이란, 두 개의 결합부에 중 하나에는 수나사선을 형성하고 다른 하나에는 암나사선을 형성하여 상기 수나사선과 상기 암나사선이 맞물려 결합하는 방식을 말한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지는 도 2, 도 3a 및 도 3b에는 도시되어 있지는 않지만, 발광소자(22)의 광의 집광성을 향상시키기 위해 발광소자(22) 상부에 결합된 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지는 리플렉터(24)의 실장 시에 접착제를 사용하지 않으므로, 접착제가 굳을 때까지 기다릴 필요가 없어서 작업 시간이 단축되고, 리플렉터(24)의 탈부착이 용이하므로, 리플렉터(24)의 교체가 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법이 시작되면 먼저 회로가 인쇄된 기판을 구비하고(S31), 상기 기판에 발광소자를 실장한다(S32).
그리고 나서 상기 발광소자를 둘러싸도록 더미를 상기 기판에 부착한다(S33). 단계(S33)에서, 상기 기판에 솔더를 인쇄하고 상기 더미를 상기 솔더가 인쇄된 영역에 부착함으로써, 상기 더미를 상기 기판에 부착할 수 있다. 또한, 상기 더미는 플라스틱 부재에 도금하여 상기 더미를 형성할 수 있다.
상기 더미가 상기 기판에 부착되면(S33), 상기 리플렉터(reflector)를 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합한다(S34). 단계(S34)에서 상기 더미 및 상기 리플렉터를 원터치 결합 방식 또는 나사 결합 방식으로 결합할 수 있다. 원터치 결합 방식이란, 두 개의 결합부 중 하나에는 홈을 형성하고 다른 하나에는 돌출부를 형성하여 상기 홈과 상기 돌출부가 맞물려 결합하는 방식을 말하고, 나사 결합 방식이란, 두 개의 결합부에 중 하나에는 수나사선을 형성하고 다른 하나에는 암나사선을 형성하여 상기 수나사선과 상기 암나사선이 맞물려 결합하는 방식을 말한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법은 도 4에는 도시되어 있지는 않지만, 상기 발광소자의 광의 집광성을 향상시키기 위해 상기 발광소자 상부에 렌즈를 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 LED 패키지 제조 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
21: 기판 22: 발광소자
23, 23', 23'': 더미 24: 리플렉터
25: 솔더

Claims (14)

  1. 회로 및 솔더가 인쇄된 기판;
    상기 기판에 실장된 발광소자;
    상기 발광소자를 둘러싸도록 상기 기판의 솔더가 인쇄된 영역에 솔더링되어 부착되는 더미(dummy); 및
    상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하고 상기 발광소자의 광을 반사시켜 외부로 내보내는 리플렉터(reflector)를 포함하며,
    상기 더미 및 상기 리플렉터는, 나사 결합 방식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 더미는,
    플라스틱 부재에 도금하여 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광소자 상부에 결합된 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 리플렉터는,
    상기 발광소자의 광이 지향성을 가지고 반사되도록 경사면을 포함하고, 상기 경사면은 상기 발광소자의 최상부보다 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  9. 회로 및 솔더가 인쇄된 기판을 구비하는 단계;
    상기 기판에 발광소자를 실장하는 단계;
    상기 발광소자를 둘러싸도록 더미(dummy)를 상기 기판의 솔더가 인쇄된 영역에 솔더링하여 부착하는 단계; 및
    상기 발광소자의 광을 반사시켜 외부로 내보내는 리플렉터(reflector)를 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하는 단계를 포함하며,
    상기 리플렉터를 상기 더미와 탈부착 가능하도록 결합하는 단계는,
    상기 더미 및 상기 리플렉터를 나사 결합 방식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 9에 있어서,
    플라스틱 부재에 도금하여 상기 더미를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 발광소자 상부에 렌즈를 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 방법.
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