KR101374899B1 - 발광 다이오드 - Google Patents
발광 다이오드 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101374899B1 KR101374899B1 KR1020120004305A KR20120004305A KR101374899B1 KR 101374899 B1 KR101374899 B1 KR 101374899B1 KR 1020120004305 A KR1020120004305 A KR 1020120004305A KR 20120004305 A KR20120004305 A KR 20120004305A KR 101374899 B1 KR101374899 B1 KR 101374899B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- phosphor
- light
- electrode
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 7
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- 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
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8538—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/85385—Shape, e.g. interlocking features
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
발광 다이오드가 개시된다. 이 발광 다이오드는, 관통홀을 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 상기 관통홀 내에 배치되어 상기 관통홀을 통해 하부면이 노출되는 히트 싱크를 포함한다. 상기 히트 싱크는 반사부를 갖는 경사진 홈을 상부면에 포함하고, 상기 홈 내 바닥에 발광 다이오드 칩이 실장된다.
Description
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드의 형광체로 인한 광의 손실을 방지하여 광효율을 증대시키고 균일한 백색 발광을 할 수 있는 발광 다이오드에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공한다. 최근에는 단일 색성분 예를 들어, 적색, 청색, 또는 녹색 발광 다이오드 외에 백색 발광 다이오드들이 출시되고 있으며, 이에 대한 수요가 급속히 증가하고 있다.
발광 다이오드는 단일 칩 또는 멀티 칩을 사용하여 백색광을 구현할 수 있다. 단일 칩의 경우, 화합물 반도체의 발광 다이오드 칩과 형광체를 결합하여 백색광을 구현한다. 즉, 형광체를 발광 다이오드 칩에 배치시켜, 발광 다이오드 칩의 1차 발광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 2차 발광이 혼색되어 백색을 구현한다. 이런 구조의 백색 발광 다이오드는 가격이 싸고, 원리적 및 구조적으로 매우 간단하기 때문에 널리 이용되고 있다.
도 1 및 도 2는 종래 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 발광 다이오드는 선단에 반사부(4)가 형성된 제 1 리드 단자(2)와, 상기 제 1 리드 단자(2)와 소정 간격 이격된 제 2 리드 단자(3)로 구성된다. 발광 다이오드 칩(1)은 상기 제 1 리드 단자(2)의 반사부(4) 내부에 실장되고, 와이어(5)를 통하여 제 2 리드 단자(3)와 전기적으로 연결된다. 또한, 발광 다이오드는 원하는 색을 구현하기 위해 발광 다이오드 칩(1)으로부터의 광을 파장 변환하는 형광체(7)를 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 발광 다이오드는 상기 리드 단자(2, 3)의 선단부에 성형용 틀을 이용하여 형성된 외주 몰딩부(6)를 포함하고, 상기 형광체(7)가 외주 몰딩부(6) 내에 전체적으로 골고루 분포되어 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 외주 몰딩부(6) 내의 분포를 위해 많은 양의 형광체(7)를 포함하여야 하고, 이로 인해 광의 손실이 발생하여 발광 효율의 저하를 야기할 수 있다. 또한 외주 몰딩부(6)는 액상 에폭시 수지에 형광체(7)를 혼합하여 형성되는데, 수지와 형광체(7)의 비중 차이로 인해 외주 몰딩부(6) 내에 형광체(7)를 균일하게 분포시키기 어렵다. 즉, 균일한 백색광의 구현이 어려운 문제점이 있다.
또한 도 2에 도시한 바와 같이, 발광 다이오드는 상기 형광체(7)를 포함하여 반사부(4) 내에 충진된 몰딩부(8)와, 상기 리드 단자(2, 3)의 선단부에 형성된 외주 몰딩부(9)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 매우 협소한 면적을 갖는 리드 단자(2, 3)의 반사부(4) 내부에서 상기 형광체(7)는 대부분 발광 다이오드 칩(1) 주변에 집중되기 때문에 발광 다이오드 칩(1)에서 발산되는 광의 투과율이 감소되어 소비자가 요구하는 백색광이 구현되지 않을 뿐만 아니라 발광 다이오드 자체의 휘도도 매우 불량하다. 또한, 발광 다이오드 칩(1)의 측면으로 방출되어 반사부(4)에 반사되어 나오는 빛의 경우 발광 다이오드 칩(1)의 상면으로 직진하여 방출되는 빛에 비해 상대적으로 형광체(7)와 반응이 많아지므로, 균일한 백색광의 구현이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광 다이오드의 형광체로 인한 광의 손실을 방지하여 광효율을 증대시키고, 균일한 백색 발광을 할 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 상부에 홈부가 형성된 몸체, 상기 홈부의 하부면에 실장된 발광 다이오드 칩 및 상기 홈부를 봉지하고 형광체를 함유하는 몰딩부를 포함하고, 상기 형광체는 상기 홈부 선단의 수평면보다 높은 위치에 분포되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 제공한다. 상기 홈부의 측벽면은 소정의 기울기가 형성될 수 있고, 상기 몸체는 리드 단자, 기판 또는 히트 싱크 중 어느 하나일 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩은 청색 발광하는 발광 다이오드 칩을 포함하고, 상기 형광체는 녹색, 황색 또는 적색 발광 특성을 갖는 형광체를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또한 상기 발광 다이오드 칩은 UV 발광하는 발광 다이오드 칩을 포함하고, 상기 형광체는 적색, 녹색 및 청색 발광 특성을 갖는 형광체를 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드는 몰딩부에 함유되는 형광체를 반사부 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포시킴으로써, 형광체로 인한 광의 손실을 방지하여 광효율을 증대시킬 수 있다. 또한 균일한 색의 광, 특히 백색광을 방출할 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 1 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 3 실시예를 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 1 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 3 실시예를 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 1 실시예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 발광 다이오드는 제 1 리드 단자(20)와, 상기 제 1 리드 단자(20)와 소정 간격 이격된 제 2 리드 단자(30)로 구성되고, 상기 제 1 리드 단자(20)는 소정 영역에 홈이 형성되고 홈의 측벽면에 소정의 기울기를 갖는 반사부(40)를 포함한다. 발광 다이오드 칩(10)은 상기 제 1 리드 단자(20)의 반사부(40)에 실장되고, 와이어(50)를 통하여 제 2 리드 단자(30)와 전기적으로 연결된다. 또한, 발광 다이오드는 상기 반사부(40)를 봉지하는 몰딩부(60)와, 상기 리드 단자(20, 30)의 선단부에 형성된 외주 몰딩부(80)를 포함한다. 여기서, 몰딩부(60)는 원하는 색을 구현하기 위해 발광 다이오드 칩(10)으로부터의 광을 파장 변환하는 형광체(70)를 함유하고, 상기 형광체(70)는 반사부(40) 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 다이오드 칩(10)과 형광체(70)는 원하는 색을 얻기 위해 다양한 종류를 사용할 수 있다. 백색 발광을 위하여, 430 내지 480㎚ 파장을 발광하는 청색광 발광 다이오드 칩을 실장하고, 청색광을 여기원으로 하여 황색광을 발생시킬 수 있는 형광체를 사용한다. 또한, 백색 발광을 위하여, 350㎚ 내지 450㎚ 파장을 발광하는 UV 발광 다이오드 칩을 실장하고, 적색, 청색 및 녹색광을 발광하는 형광체들을 혼합한 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(10)의 개수는 하나일 수도 있고, 목적하는 바에 따라 다수 개로 구성할 수도 있다.
도시된 바와 같이 상기 발광 다이오드 칩(10)이 실장되는 제 1 리드 단자(20)는 반사부(40)를 포함하고, 상기 반사부(40) 내부의 측벽면은 소정의 기울기가 형성된다. 이는 발광 다이오드 칩(10)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고, 발광 효율을 증대하기 위해 바람직하며, 상기 반사부(40)의 하부 평면에 발광 다이오드 칩(10)이 실장된다. 본 실시예는 도시한 바와 같이 발광 다이오드 칩(10)의 상부와 하부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(10)을 사용하여 제 1 리드 단자(20) 상에 직접 실장하여 전기 연결한 후 하나의 와이어(50)를 통해 제 2 리드 단자(30)에 전기 연결되었으나, 발광 다이오드 칩(10)의 상부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(10)을 사용하여 두 개의 와이어(50)를 통하여 각각 제 1 리드 단자(20) 및 제 2 리드 단자(30)와 전기 연결될 수 있다.
상기 몰딩부(60)는 형광체(70)와 액상 에폭시 또는 실리콘 수지의 혼합물을 상기 반사부(40) 내에 주입하여 형성된다. 이 때, 먼저 액상 에폭시 또는 실리콘 수지를 주입하다가 형광체(70)를 차차 혼합시켜 주입함으로써, 형광체(70)가 상기 반사부(40) 선단의 수평면보다 높은 위치에 분포되도록 형성할 수 있다. 또는 상기 형광체(70)와 액상 에폭시 또는 실리콘 수지의 혼합물이 상기 반사부(40) 선단의 수평면보다 높은 위치에까지 형성되도록 도팅한 후 상기 리드 단자(20, 30)를 뒤집어 경화시킴으로써, 상기 형광체(70)를 침전시켜 상기 반사부(40) 선단의 수평면보다 높은 위치에 분포되도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 몰딩부(60)는 도 4에 도시한 바와 같이 이중 몰딩되어 형성될 수 있다. 즉, 반사부(40) 내에 액상 에폭시 또는 실리콘 수지를 상기 반사부(40)의 선단면에 맞추며 주입하여 제 1 몰딩부(61)를 형성한 후, 제 1 몰딩부(61)의 상부에 상기 반사부(40)를 덮도록 수지와 형광체의 혼합물을 도팅하여 형광체(70)가 균일하게 분포된 제 2 몰딩부(62)를 형성할 수 있다. 이로 인해 형광체(70)가 상기 반사부(40) 선단의 수평면보다 높은 위치에 분포되도록 형성할 수 있다.
상기 외주 몰딩부(80)는 액상 에폭시 또는 실리콘 수지를 성형용 틀에 충진한 후, 발광 다이오드 칩(10)이 실장되고 몰딩부(60)에 의해 반사부(40)가 봉지된 리드 단자(20, 30)를 상기 수지가 담긴 성형용 틀에 디핑(dipping)하여 소정 시간 동안 가열 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
물론 이러한 몰딩부 및 외주 몰딩부의 제조 방법은 상술한 바에 한정되지 않고 다양한 공정과 제조 방법으로 형성할 수 있다.
상기 몰딩부(60) 및 외주 몰딩부(80)에 의해 발광 다이오드 칩(10)과 제 1 및 제 2 리드 단자(20, 30)의 선단을 봉지하고, 하부 노출된 제 1 및 제 2 리드 단자(20, 30)와 외부 전류 입력 단자를 전기적으로 연결하여 발광 다이오드 칩(10)에 외부 전류를 인가할 수 있다.
본 실시예의 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩에서 1차 광이 방출되고, 1차 광은 반사부 내에서 종래 형광체로 인한 광의 손실 없이, 또는 경로의 방해를 받지 않고 직진 및 반사되어 반사부의 상부를 향해 방출된다. 반사부의 상부로 방출되는 1차 광은 상기 반사부 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포된 형광체에 의해 파장 변환되고, 1차 광의 일부과 형광체에 의해 파장 변환된 2차 광이 혼색되어 원하는 색, 특히 백색광을 구현할 수 있다.
종래 램프형 발광 다이오드는 좁은 면적의 반사부 내부에 수지와 형광체를 혼합한 혼합물을 충진하여 다량의 형광체가 발광 다이오드 칩 주변에 집중됨으로써, 발광 다이오드 칩에서 발산되는 광이 반사부 내에서 형광체 입자에 흡수되거나 또는 형광체에서 방출되는 광에 의하여 서로 상쇄되어 손실된 후 방출된다. 그러나 본 실시예의 발광 다이오드는 형광체를 상기 반사부 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포시킴으로써, 발광 다이오드 칩에서 발산되는 광의 손실을 줄이고 광의 투과율을 높일 수 있다.
또한, 종래에는 발광 다이오드의 측면 및 상면으로 나오는 빛의 파장 변환 정도의 차이로 인해 색의 균일성이 떨어지는 문제점이 있었다. 그러나 본 실시예의 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩에서 발산되는 광의 방향에 상관없이 반사부의 상부로 방출된 후 균일하게 분포된 형광체로 인해 파장 변환되어 발광함으로써, 균일한 색의 광을 구현할 수 있다.
본 발명은 상기 상술한 램프형 발광 다이오드에 한정되는 것이 아니라 발광 다이오드 칩과 형광체를 포함하는 다양한 구조를 갖는 제품으로의 응용이 가능하다.
하기 후술되는 다양한 실시예에 대하여 중복되는 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 2 실시예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 발광 다이오드는 홈, 즉 반사부(140)가 형성된 기판(100)과, 기판(100) 상에 형성된 전극(120, 130)과, 상기 반사부(140)의 하부면에 실장된 발광 다이오드 칩(110)과, 상기 반사부(140)를 봉지하는 몰딩부(160)를 포함한다. 여기서, 몰딩부(160)는 원하는 색을 구현하기 위해 발광 다이오드 칩(110)으로부터의 광을 파장 변환하는 형광체(170)를 함유하고, 상기 형광체(170)는 반사부(140) 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포되는 것을 특징으로 한다.
상기 반사부(140)는 그 측벽면에 소정의 기울기가 형성되어 발광 다이오드 칩(110)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고 발광 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 전극(120, 130)은 기판(100) 상에 발광 다이오드 칩(110)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 및 제 2 전극(120, 130)으로 구성된다. 상기 제 1 및 제 2 전극(120, 130)은 인쇄 기법을 통해 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 전극(120, 130)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속 물질로 형성되고, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130)은 전기적으로 단전되도록 형성된다.
상기 발광 다이오드 칩(110)은 반사부의 하부 평면에 형성된 제 1 전극(120) 상에 실장되고, 와이어(150)를 통하여 제 2 전극(130)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예는 도시한 바와 같이 발광 다이오드 칩(110)의 상부와 하부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(110)을 사용하여 전극(120, 130) 상에 직접 실장되었으나, 발광 다이오드 칩(110)의 상부 평면에 양 전극 및 음 전극을 갖는 발광 다이오드 칩(110)을 사용하여 전극(120, 130) 상에 실장되지 않고 기판(100) 상에 형성되는 경우 두 개의 와이어(150)를 통하여 각각 제 1 전극(120) 또는 제 2 전극(130)과 연결될 수 있다.
상기 몰딩부(160)는 형광체(170)와 액상 에폭시 또는 실리콘 수지의 혼합물을 상기 반사부(140) 내에 주입하여 형성된다. 이 때, 형광체(170)가 상기 반사부(140) 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포되도록 형성한다. 또한, 상기 언급한 바와 같이 먼저 반사부(140) 내에 수지로 이루어진 제 1 몰딩부를 형성한 후, 그 상부에 수지 및 형광체의 혼합물로 이루어진 제 2 몰딩부를 형성할 수도 있다.
또한, 도시되지 않았으나 상기 몰딩부(160)와 전극(120, 130)의 보호를 위해 상기 몰딩부(160)를 둘러싸는 외주 몰딩부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 형광체(170)를 포함한 몰딩부(160)가 발광 다이오드 칩(110)을 봉지하고, 상기 몰딩부(160)의 외부로 제 1 및 제 2 전극(120, 130)의 소정 영역이 노출된다. 이를 통해 제 1 및 제 2 전극(120, 130)과 외부 전류 입력 단자를 전기적으로 연결하여 발광 다이오드 칩(110)에 외부 전류를 인가할 수 있다.
본 실시예는 발광 다이오드 칩이 실장되는 기판의 소정 영역에 홈을 형성하여 그 하부 평면에 발광 다이오드 칩을 실장한 후 상기 홈에 몰딩부를 형성하였으나, 이에 한정되지 않고 수평면으로 이루어진 기판 상에 발광 다이오드 칩을 실장한 후 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 반사기를 형성하여 상기 반사기 내에 상기와 마찬가지로 몰딩부를 형성할 수도 있다.
이러한 본 실시예의 발광 다이오드는 형광체를 상기 반사부 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포시킴으로써, 발광 다이오드 칩에서 발산되는 광의 손실을 줄이고 균일한 색의 광을 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 제 3 실시예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 발광 다이오드는 양측에 전극(220, 230)이 형성되고 관통홀을 포함하는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 관통홀에 장착되어 홈, 즉 반사부(250)가 형성된 히트 싱크(240)와, 히트 싱크(240)의 반사부(250)에 실장되는 발광 다이오드 칩(210)과, 상기 반사부(250)를 봉지하는 몰딩부(260)를 포함한다. 여기서, 몰딩부(260)는 원하는 색을 구현하기 위해 발광 다이오드 칩(210)으로부터의 광을 파장 변환하는 형광체(270)를 함유하고, 상기 형광체(270)는 반사부(250) 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포되는 것을 특징으로 한다.
상기 반사부(250)는 그 측벽면에 소정의 기울기가 형성되어 발광 다이오드 칩(210)에서 발광하는 광의 반사를 극대화하고 발광 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 하우징(200)은 PPA, LCP 또는 열전도성 수지를 사용한다. 상기 하우징(200)의 관통홀에 장착되는 히트 싱크(240)로는 열 전도성과 전기 전도성이 우수한 금속 물질을 사용하거나, 열 전도성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. 이러한 열 전도성이 우수한 재질을 사용하여 발광 다이오드 칩(210)에서 발산되는 열을 효과적으로 방출하고 열적 부담을 감소시킬 수 있다. 또한 외부 히트 싱크를 추가적으로 결합하여 구성함으로써 열 방출 효과를 더욱 높일 수도 있다.
상기 몰딩부(260)는 형광체(270)와 액상 에폭시 또는 실리콘 수지의 혼합물을 상기 반사부(250) 내에 주입하여 형성된다. 이 때, 형광체(270)가 상기 반사부(250) 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포되도록 형성한다. 또한, 상기 언급한 바와 같이 먼저 반사부(250) 내에 수지로 이루어진 제 1 몰딩부를 형성한 후, 그 상부에 수지 및 형광체의 혼합물로 이루어진 제 2 몰딩부를 형성할 수도 있다.
또한, 본 실시예의 발광 다이오드는 도시한 바와 같이 상기 몰딩부(260)와, 상기 발광 다이오드 칩(210)의 전기 연결을 위한 와이어(290, 300) 및 전극(220, 230)의 보호를 위해 외주 몰딩부(280)를 더 포함할 수 있다.
이러한 본 실시예의 발광 다이오드는 형광체를 상기 반사부 선단의 수평면보다 높은 위치에 균일하게 분포시킴으로써, 발광 다이오드 칩에서 발산되는 광의 손실을 줄이고 균일한 색의 광을 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않
10, 110, 210 : 발광 다이오드 칩
40, 140, 250 : 반사부 60, 160, 160 : 몰딩부
70, 170, 270 : 형광체
40, 140, 250 : 반사부 60, 160, 160 : 몰딩부
70, 170, 270 : 형광체
Claims (12)
- 관통홀을 포함하는 하우징; 및
상기 하우징의 상기 관통홀 내에 배치되어 상기 관통홀을 통해 하부면이 노출되는 히트 싱크를 포함하며,
상기 히트 싱크는 반사부를 갖는 경사진 홈을 상부면에 포함하고,
상기 홈 내 바닥에 발광 다이오드 칩이 실장되고,
상기 히트 싱크의 상부 일부가 상기 하우징의 상부면에 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
와이어들에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 제1 전극과 제2 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 3에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩과 상기 와이어들을 덮도록 상기 하우징의 상부면 상에 형성된 외주 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 외주 몰딩부 외부로 노출되어 절곡된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 하우징의 상부면에서 상기 외주 몰딩부의 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 구리 또는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 1에 있어서,
상기 홈의 둘레 안쪽 영역에 밀집된 형광체를 더 포함하는 것을 특징으로 발광 다이오드. - 청구항 8에 있어서,
상기 형광체는 상기 홈의 상단 수평면보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 8에 있어서, 상기 홈에 채워지도록 형성된 몰딩부를 더 포함된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
- 청구항 10에 있어서,
상기 몰딩부는 상기 홈의 상단 수평면보다 높게 위치하는 볼록면을 포함하고,
상기 형광체는 상기 볼록면 부근에 인접하여 밀집되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. - 청구항 1에 있어서, 상기 히트 싱크의 하부면과 상기 하우징의 하부면은 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120004305A KR101374899B1 (ko) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 발광 다이오드 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120004305A KR101374899B1 (ko) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 발광 다이오드 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060029518A Division KR101248515B1 (ko) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | 발광 다이오드 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120016306A KR20120016306A (ko) | 2012-02-23 |
KR101374899B1 true KR101374899B1 (ko) | 2014-03-17 |
Family
ID=45838600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120004305A KR101374899B1 (ko) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | 발광 다이오드 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101374899B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000049389A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
JP2002151743A (ja) | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置とその製造方法 |
JP2004521506A (ja) * | 2001-04-10 | 2004-07-15 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射線を発する構成素子に用いられる導体フレームおよびハウジング、放射線を発する構成素子ならびに該構成素子を製造するための方法 |
KR20050090505A (ko) * | 2004-03-08 | 2005-09-13 | 서울반도체 주식회사 | 백색 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
-
2012
- 2012-01-13 KR KR1020120004305A patent/KR101374899B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000049389A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
JP2002151743A (ja) | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置とその製造方法 |
JP2004521506A (ja) * | 2001-04-10 | 2004-07-15 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 放射線を発する構成素子に用いられる導体フレームおよびハウジング、放射線を発する構成素子ならびに該構成素子を製造するための方法 |
KR20050090505A (ko) * | 2004-03-08 | 2005-09-13 | 서울반도체 주식회사 | 백색 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120016306A (ko) | 2012-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100981214B1 (ko) | 발광다이오드 패키지 | |
KR101161383B1 (ko) | 발광 다이오드 및 이를 제조하기 위한 방법 | |
KR20100030805A (ko) | 멀티칩 발광 다이오드 패키지 | |
KR100634305B1 (ko) | 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 | |
KR100643582B1 (ko) | 발광 다이오드 패키지 | |
KR101248515B1 (ko) | 발광 다이오드 | |
KR101202168B1 (ko) | 고전압 발광 다이오드 패키지 | |
KR20140007510A (ko) | Led패키지 및 그 제조방법 | |
KR100679947B1 (ko) | 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법 | |
KR20120001189A (ko) | 발광 다이오드 패키지 | |
KR20060128373A (ko) | 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 | |
KR20100036892A (ko) | 발광소자 패키지 | |
KR101163850B1 (ko) | 발광 소자 패키지 | |
KR100882821B1 (ko) | 발광 다이오드 | |
KR101374899B1 (ko) | 발광 다이오드 | |
KR100759015B1 (ko) | 방열 기판과 이를 포함하는 발광 소자 | |
KR20120056164A (ko) | 발광 소자 패키지 | |
TW201403870A (zh) | 發光二極體元件及其封裝方法 | |
KR101321933B1 (ko) | 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 | |
KR20160057640A (ko) | 조명 장치 | |
KR102261953B1 (ko) | 발광소자, 이를 포함하는 발광소자 패키지, 및 이를 포함하는 조명시스템 | |
KR101431590B1 (ko) | 구형 발광 led 패키지 | |
KR20120019697A (ko) | 발광소자 패키지 및 이를 채용한 멀티칩 조명모듈 | |
KR100766445B1 (ko) | 발광 다이오드 | |
KR100801924B1 (ko) | 발광 다이오드 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161212 Year of fee payment: 4 |