KR101396585B1

KR101396585B1 - 탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 갖는 발광 다이오드패키지

Info

Publication number: KR101396585B1
Application number: KR1020070056621A
Authority: KR
Inventors: 이재홍; 강석진
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2014-05-20
Also published as: KR20090003433A

Abstract

탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 갖는 발광 다이오드 패키지가 개시된다. 이 발광 다이오드 패키지는 칩 실장부재, 발광 다이오드 칩 및 제1 복합재료층을 포함한다. 상기 칩 실장부재는 상기 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖고, 서로 절연된 제1 및 제2 리드들을 포함한다. 상기 제1 및 제2 리드들 각각은 상기 실장면에 하나의 단부와 상기 실장면 이외의 상기 칩 실장부재의 다른 면에 다른 단부를 가지며, 상기 하나의 단부와 다른 단부는 서로 전기적으로 연결된다. 상기 발광 다이오드 칩은 상기 칩 실장부재의 실장면 상에 실장된다. 한편, 상기 제1 복합재료층은 상기 제1 리드의 다른 단부에 연결되고, 탄소나노소재를 함유한다. 탄소나노소재가 함유됨으로써 상기 복합재료층은 상대적으로 높은 열전도율을 가지며, 따라서 상기 제1 리드를 통해 전달된 열의 방출을 도와 패키지의 열 방출 성능을 향상시킨다.

발광 다이오드, 패키지, 탄소나노소재, 복합재료층, 방열

Description

탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 갖는 발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE HAVING COMPOSITE MATERIAL LAYER INCORPORATING CARBON NANO MATERIAL}

도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 4는 도 3의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 갖는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.

발광 다이오드는 컬러 구현이 가능하여 표시등, 전광판 및 디스플레이용으로 널리 사용되고 있으며, 백색광을 구현할 수 있어 일반 조명용으로도 사용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 가시광선 영역 이외의 영역, 즉 자외선 또는 적외선을 구현할 수 있어 광통신용 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 효율이 높고 수명이 길며 친환경적이어서 그것을 사용하는 분야가 계속해서 증가하고 있다.

질화갈륨, 갈륨비소, 갈륨인 등과 같은 무기계 발광 다이오드는 일반적으로 칩 형태로 제조되며, 외부환경으로부터의 보호 및 특정 용도를 위해 다양한 구조의 패키지로 조립된다.

도 1은 종래의 칩형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 칩형 발광 다이오드 패키지는 일반적으로 리드들(11a, 11b)이 인쇄된 인쇄회로기판(11)을 포함한다. 발광 다이오드 칩(15)은 상기 인쇄회로기판(11) 상에 실장되어 리드들(11a, 11b)에 전기적으로 연결된다. 예컨대, 발광 다이오드 칩(15)은 리드(11a)의 패드 영역상에 접착제(13)를 통해 다이 본딩되고, 본딩 와이어에 의해 리드(11b)에 전기적으로 연결된다.

상기 리드들(11a, 11b)은 각각 발광 다이오드 칩(15)에 전기적으로 연결되는 하나의 단자와 다른 인쇄회로기판(11)에 전기적으로 연결되는 다른 단자를 갖는다. 예컨대, 상기 하나의 단자는 인쇄회로기판(11)의 상부면에 위치하고, 상기 다른 단자는 상기 인쇄회로기판(11)의 하부면에 위치하며, 상기 단자들은 서로 전기적으로 연결된다. 인쇄회로기판(11)의 하부면에 형성된 단자들이 솔더링 등에 의해 다른 인쇄회로기판(도시하지 않음) 또는 다른 전자부품에 부착된다.

한편, 수지 몰딩부(17)가 상기 발광 다이오드 칩(15)을 덮는다. 수지 몰딩부(17)는 발광 다이오드 칩(15)에서 방출된 광의 파장을 변환시키는 형광체를 함유할 수 있다. 발광 다이오드 칩(15)과 상기 형광체에 의해 다양한 색의 광을 구현할 수 있으며, 예컨대 백색광을 구현할 수 있다.

발광 다이오드 칩(15) 동작시, 발광 다이오드 칩에서 열이 발생된다. 발광 다이오드 칩(15)에서 발생된 열은 그 주위의 수지 몰딩부(17) 및 인쇄회로기판(11)을 통해 외부로 방출된다. 이때, 수지 몰딩부(17)는 일반적으로 열전도율이 상대적으로 매우 낮기 때문에, 열은 주로 인쇄회로기판(11), 특히 리드(11a)를 통해 외부로 또는 상기 패키지가 표면실장된 다른 전자부품으로 방출된다. 그러나, 리드들(11a, 11b)는 구리, 금 또는 은(Ag) 도금에 의해 형성되며, 그 열전도율이 약 300~400 W/m·K로 상대적으로 낮다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩(15)에서 생성된 열이 리드들(11a, 11b)을 통해 신속하게 방출되지 못하며, 따라서 발광 다이오드 칩(15)의 접합 온도(junction temperature)가 증가한다. 접합온도의 증가는 광효율을 감소시키며, 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광의 파장을 변화시킨다. 또한, 발광 다이오드 칩이 고열에 노출될 경우, 칩의 수명이 단축되며, 열에 의해 칩이 파괴될 수도 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 개선된 열 방출 성능을 갖는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 리드를 통한 열 방출 성능을 개선한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 갖는 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 발광 다이오드 패키지는 칩 실장부재, 발광 다이오드 칩 및 제1 복합재료층을 포함한다. 상기 칩 실장부재는 상기 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖고, 서로 절연된 제1 및 제2 리드들을 포함한다. 상기 제1 및 제2 리드들 각각은 상기 실장면에 하나의 단부와 상기 실장면 이외의 상기 칩 실장부재의 다른 면에 다른 단부를 가지며, 상기 하나의 단부와 다른 단부는 서로 전기적으로 연결된다. 상기 발광 다이오드 칩은 상기 칩 실장부재의 실장면 상에 실장된다. 한편, 상기 제1 복합재료층은 상기 제1 리드의 다른 단부에 연결되고, 탄소나노소재를 함유한다. 탄소나노소재가 함유됨으로써 상기 복합재료층은 상대적으로 높은 열전도율을 가지며, 따라서 상기 제1 리드를 통해 전달된 열의 방출을 도와 패키지의 열 방출 성능을 향상시킨다.

여기서, 상기 "칩 실장부재"는 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖는 구조체로, 이 구조체는 특정한 재질 또는 형상에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 칩 실장부재는 칩형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들이 인쇄된 인쇄회로기판, 탑형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들을 갖는 패키지 본체일 수 있다.

한편, 상기 "탄소나노소재"는 직경이 100nm 이하인 탄소재료로, 예컨대 풀러렌 또는 탄소나노튜브 등을 예시할 수 있다. 풀러렌은 탄소원자 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 클러스터로 C60이 있고, 이외에 탄소수가 더 많은 고차풀러렌이 알려져 있다. 한편, 탄소나노튜브는 탄소 육각 망상의 시트가 원통 형상으로 닫힌 구조이며, 단층 혹은 다층 구조를 갖는다. 또한, 상기 탄소나노소재는 부분적으로 탄소나노튜브의 구조를 갖는 탄소재료를 포함한다. 풀러렌 및 탄소나노튜브 는 아크 방전법, 레이저 어블레이션법, 기상 성장법 및 열분해법 등에 의해 제조될 수 있으며, 구조에 따라 도전성 또는 반도체성을 가질 수 있다.

한편, 상기 제1 복합재료층은 상기 탄소나노소재를 함유하는 고분자 재료를 코팅함으로써 형성될 수 있으며, 상기 고분자 재료는 탄소나노소재를 분산시킬 수 있는 고분자 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 에폭시 또는 실리콘일 수 있다.

바람직하게, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 제1 리드 상에 실장될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 리드를 통해 열이 주로 전달되고, 상기 제1 리드에 연결된 제1 복합재료층을 통해 열이 신속하게 방출될 수 있다.

한편, 탄소나노소재를 함유하는 제2 복합재료층이 상기 제2 리드의 다른 단부에 연결될 수 있다. 제2 복합재료층은 탄소나노소재를 함유한다. 상기 제2 복합재료층 또한 탄소나노소재를 함유하는 고분자 재료를 코팅하여 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 복합재료층은 절연성이고, 상기 제2 리드의 다른 단부에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 패키지 하부면의 넓은 영역에 걸쳐 복합재료층을 형성할 수 있어, 열방출 성능이 더욱 개선된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 도 3의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면도이다.

도 3 및 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지는 칩 실장부재(21), 발광 다이오드 칩(25) 및 제1 복합재료층(22a)을 포함한다. 이에 더하여, 상기 발광 다이오드 패키지는 제2 복합재료층(22b) 및 수지 몰딩부(27)를 더 포함할 수 있다.

상기 칩 실장부재(21)는 제1 및 제2 리드들(21a, 21b)이 인쇄된 인쇄회로기판으로 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖는다. 상기 인쇄회로기판은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 PCB 또는 열방출 성능이 우수한 메탈-PCB(MPCB)일 수 있다. 상기 리드들(21a, 21b)은 각각 상기 칩 실장부재(21)의 실장면에 하나의 단부를 가지며 또한 상기 칩 실장부재(21)의 하부면에 다른 단부를 갖는다. 상기 리드들(21a, 21b)은 구리, 금 및/또는 은을 도금하여 형성할 수 있다.

상기 인쇄회로기판(21)의 실장면 상에 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(25) 이 실장되어 리드들(21a, 21b)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광 다이오드 칩(25)은 질화갈륨, 갈륨비소, 갈륨인 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 선택되는 화합물 반도체의 종류에 따라 자외선 내지 적외선 영역의 광을 방출할 수 있다. 특히, 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩은 자외선 내지 청색광의 단파장 영역의 광을 방출할 수 있다. 이러한 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩은 상대적으로 높은 에너지의 광을 방출하므로, 동작시 생성되는 열 또한 다른 발광 다이오드 칩에 비해 상대적으로 많다.

상기 발광 다이오드 칩(25)은 도전성 접착제(23)를 통해 리드(21a)의 패드 영역상에 다이 본딩되고, 본딩 와이어에 의해 리드(21b)에 전기적으로 연결된다. 이와 달리, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 접착제(23)를 통해 인쇄회로기판(21) 상에 부착되고, 두개의 본딩와이어들에 의해 상기 리드들(21a, 21b)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 상기 접착제(23)는 예컨대 에폭시 또는 실리콘(silicone)일 수 있으며, 은(Ag)과 같은 금속 분말을 함유함으로써 도전성을 나타낼 수 있다.

한편, 제1 복합재료층(22a)은 상기 인쇄회로기판(21)의 하부면에 위치한다. 상기 제1 복합재료층은 인쇄회로기판(21)의 하부면에 위치하는 상기 제1 리드(21a)의 단부에 연결된다. 제1 복합재료층(22a)은 내부에 탄소나노소재를 함유하는 고분자 재료를 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이에 더하여, 탄소나노소재를 함유하는 제2 복합재료층(22b)이 상기 인쇄회로기판(21)의 하부면에 위치할 수 있다. 상기 제2 복합재료층은 상기 제2 리드(21b)의 단부에 연결된다. 상기 제2 복합재료층(22b)은 상기 제1 복합재료층(22a)과 동일한 재료 및 공정에 의해 형성될 수 있 으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 재료 및 다른 공정에 의해 형성될 수도 있다.

상기 제1 및/또는 제2 복합재료층(22a, 22b)은 상기 리드들(21a, 21b)이 형성된 인쇄회로기판(21)의 하부면에 실크스크린 등의 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 및/또는 제2 복합재료층(22a, 22b)은 상기 제1 및/또는 제2 리드(21a, 21b)와 열적으로 결합하기 위해 상기 리드들의 적어도 일부를 덮을 수도 있다.

상기 탄소나노소재는 100nm 이하의 직경을 갖는 나노 크기의 탄소재료로, 예컨대 풀러렌 또는 탄소나노튜브 등일 수 있다. 이러한 탄소나노소재는 아크방전법, 레이저 어블레이션법, 기상증착법 또는 열분해법에 의해 제조될 수 있다. 상기 탄소나노소재, 예컨대 탄소나노튜브는 그 구조에 따라 도전성이거나 반도체일 수 있다.

상기 제1 또는 제2 복합재료층(22a, 22b)이 도전성 탄소나노소재를 함유함으로써 도전성을 나타낼 경우, 상기 제1 복합재료층(22a)은 제2 리드(21b)로부터 이격되어 위치하고, 상기 제2 복합재료층(22b)은 제1 리드(21a)로부터 이격되어 위치한다. 이에 더하여, 상기 제1 복합재료층(22a) 또는 제2 복합재료층(22b)이 도전성을 나타내도록 하기 위해, 은(Ag) 분말과 같은 금속분말을 상기 복합재료층 내에 함유시킬 수 있다. 금속분말의 사용은 탄소나노소재의 함유량을 과도하게 증가시킴 없이 도전성 복합재료층을 형성하는 것을 돕는다.

상기 제1 또는 제2 복합재료층들(22a, 22b)이 절연성을 나타내는 경우, 도 5 에 도시한 바와 같이, 이들은 서로 연결되어 단일의 복합재료층(22)을 구성할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 리드들 모두에 연결될 수 있다. 이 경우, 복합재료층(22)을 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 형성할 수 있으므로, 패키지의 열 방출 성능을 더욱 개선할 수 있다.

한편, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 수지 몰딩부(27), 예컨대 실리콘 또는 에폭시에 의해 덮일 수 있다. 상기 수지 몰딩부는 수분 또는 외력으로부터 상기 발광 다이오드 칩(25)을 보호한다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(25)에서 방출된 광의 적어도 일부를 파장변환하는 형광체가 상기 패키지 내에 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 형광체는 발광 다이오드 칩 상에 코팅되거나, 수지 몰딩부 내에 함유되거나, 또는 수지 몰딩부 상에 코팅될 수 있다. 발광 다이오드 칩(25)과 형광체의 다양한 조합에 의해 다양한 색의 광이 구현될 수 있으며, 예컨대 백색광이 구현될 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 발광 다이오드 패키지는 다른 전자부품에 부착된다. 특히 상기 제1 및 제2 리드들(21a, 21b)이 다른 전자부품의 대응하는 단자들에 전기적으로 연결된다. 상기 리드들(21, 21b)은 예컨대 솔더링에 의해 다른 전자부품에 전기적으로 연결될 수 있으며, 이때, 상기 제1 또는 제2 복합재료층(22a) 또한 솔더링을 통해 또는 직접 다른 전자부품에 부착된다. 상기 복합재료층들(22a, 22b)은 다이아몬드와 유사한 열전도율을 갖는 탄소나노소재를 함유함으로써 상기 발광 다이오드 칩(25)에서 생성된 열을 다른 전자부품으로 신속하게 전달할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탑형 발광 다이오드 패키지를 설명 하기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 탑형 발광 다이오드 패키지는 제1 및 제2 리드들(31a, 31b)을 갖는 패키지 본체(31), 발광 다이오드 칩(35) 및 제1 복합재료층(32a)을 포함한다. 또한, 상기 탑형 발광 다이오드 패키지는 제2 복합재료층(32b) 수지봉지재(37) 및 수지몰딩부(39)를 포함할 수 있다.

패키지 본체(31)는 상기 리드들(31a, 31b)을 노출시키는 요홈부(recess)를 가지며, 상기 요홈부의 바닥에 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖는다. 상기 요홈부의 측벽은 광을 반사시키기 위해 경사지게 형성될 수 있다. 상기 패키지 본체(31)는 인서트 몰딩 기술을 사용하여 리드들(31a, 31b)을 갖는 리드프레임에 PPA와 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 패키지 본체(31)는 도 3에서 설명한 바와 같은 인쇄회로기판 상에 플라스틱 재료로 반사컵을 형성함으로써 형성될 수도 있다.

상기 리드들(31a, 31b)은 각각 상기 패키지 본체(31)의 실장면에 하나의 단부를 가지며 또한 상기 칩 실장부재(21)의 하부면에 다른 단부를 갖는다. 상기 패키지 본체(31)가 리드프레임을 인서트 몰딩하여 형성된 경우, 상기 리드들(31a, 31b)은 니켈 및/또는 은(Ag)과 같은 반사율이 높은 금속이 도금된 동판으로부터 형성될 수 있으며, 패키지 본체(31)가 형성된 후, 상기 리드들(31a, 31b)은 패키지 본체(31)의 하부면으로 절곡된다.

한편, 상기 패키지 본체(31)의 실장면 상에 접착제(33)를 통해 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(35)이 부착되고, 상기 리드들(31a, 31b)에 전기적으로 연결된 다. 발광 다이오드 칩(35)은, 도시한 바와 같이, 리드(31a) 상에 도전성 접착제(33)를 통해 다이 본딩되고 본딩와이어에 의해 리드(31b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(35)은 접착제(33)를 통해 패키지 본체(31)의 실장면, 예컨대 리드들(31a, 31b) 사이의 영역에 부착되고, 본딩와이어들을 통해 리드들(31a, 31b)에 전기적으로 연결될 수도 있다.

한편, 제1 복합재료층(32a)이 상기 패키지 본체(31)의 하부면에 형성되어 상기 제1 리드(31a)의 단부에 연결된다. 제1 복합재료층(32a)은, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 내부에 탄소나노소재를 함유하는 고분자 재료를 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이에 더하여, 탄소나노소재를 함유하는 제2 복합재료층(32b)이 상기 패키지 본체(31)의 하부면에 위치할 수 있다. 상기 제2 복합재료층은 상기 제2 리드(31b)의 단부에 연결된다. 상기 제2 복합재료층(32b)은 상기 제1 복합재료층(32a)과 동일한 재료 및 공정에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 재료 및 다른 공정에 의해 형성될 수도 있다.

상기 제1 및/또는 제2 복합재료층(32a, 32b)은 상기 리드들(31a, 31b)을 갖는 패키지 본체(31)의 하부면에 실크스크린 등의 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 및/또는 제2 복합재료층(32a, 32b)은 상기 제1 및/또는 제2 리드(21a, 21b)와 열적으로 결합하기 위해 상기 리드들의 적어도 일부를 덮을 수도 있다. 이와 달리, 상기 제1 및/또는 제2 복합재료층(32a, 32b)은 상기 리드들(31a, 31b)이 패키지 본체(31)의 하부면으로 절곡되기 전에 미리 형성될 수도 있다. 그 후, 상기 리드들(31a, 31b)이 패키지 본체(31)의 하부면으로 절곡되어 상기 복합재 료층들(32a, 32b)에 각각 연결된다.

상기 제1 또는 제2 복합재료층(32a, 32b)이 도전성 탄소나노소재를 함유함으로써 도전성을 나타낼 경우, 상기 제1 복합재료층(32a)은 제2 리드(31b)로부터 이격되어 위치하고, 상기 제2 복합재료층(32b)은 제1 리드(31a)로부터 이격되어 위치한다. 이에 더하여, 상기 제1 복합재료층(32a) 또는 제2 복합재료층(32b)이 도전성을 나타내도록 하기 위해, 은(Ag) 분말과 같은 금속분말을 상기 복합재료층 내에 함유시킬 수 있다. 금속분말의 사용은 탄소나노소재의 함유량을 과도하게 증가시킴 없이 도전성 복합재료층을 형성하는 것을 돕는다.

상기 제1 또는 제2 복합재료층들(32a, 32b)이 절연성을 나타내는 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 이들은 서로 연결되어 단일의 복합재료층을 구성할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 리드들 모두에 연결될 수 있다. 이 경우, 복합재료층을 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 형성할 수 있으므로, 패키지의 열 방출 성능을 더욱 개선할 수 있다.

한편, 수지 몰딩부(39)가 상기 발광 다이오드 칩(35)을 덮는다. 상기 수지 몰딩부(39)는 에폭시 또는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 몰드 다이를 이용하여 요구되는 형상으로 성형될 수 있다. 이에 더하여, 수지 봉지재(37)가 패키지 본체(31)의 요홈부를 채울 수 있다. 수지 봉지재(37)는 디스펜서를 이용하여 도팅한 후 경화시키거나 트랜스퍼 몰딩기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 에폭시 또는 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 한편, 상기 탑형 발광 다이오드 패키지는 또한 상기 발광 다이오드 칩(35) 상에 또는 그 상부에 위치하여 발광 다이오드 칩(35)에서 방 출된 광의 적어도 일부를 파장변환시키는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예컨대, 상기 수지 몰딩부 및/또는 수지 봉지재(37) 내에 함유될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(35)에서 생성된 열이 열전도율이 높은 제1 및 제2 복합재료층(32a, 32b)을 통해 외부로 방출되므로, 종래의 탑형 발광 다이오드 패키지에 비해 열 방출 성능이 개선된다.

본 실시예에 있어서, 복합재료층들(32a, 32b)이 패키지 본체(31)의 하부면에 형성되어 상기 리드들(31a, 31b)에 연결된 것으로 설명하였지만, 측면발광형 발광 다이오드 패키지와 같이, 상기 리드들(31a, 31b)이 패키지 본체(31)의 측면으로 절곡되어 그 단자들이 상기 패키지 본체(31)의 측면에 위치할 수 있으며, 이때, 상기 복합재료층들(32a, 32b)은 상기 패키지 본체(31)의 측면에 형성되어 상기 리드들의 단자들에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, 복합재료층이 리드들의 단부들이 형성된 칩 실장부재의 일면에 형성되는 것에 한정되는 것은 아니며, 추가적인 복합재료층이 칩 실장부재의 다른 면들에 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 칩형 또는 탑형 발광 다이오드 패키지 또는 측면발광형 발광 다이오드 패키지에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이들 특정 발광 다이오드 패키지에 한정되는 것은 아니며, 솔더링 등에 의해 다른 전자부품들의 대응 단자에 전기적으로 연결되는 리드들의 단자들이 칩 실장부재의 적어도 일면에 위치하는 모든 종류의 패키지에 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들에 있어서, 접착제(23 또는 33)에 탄소나노소재가 함유될 수 있다. 이때, 상기 접착제는 탄소나노소재 이외에 은(Ag)과 같은 금속분말을 더 포함할 수도 있다. 탄소나노소재를 함유하는 접착제는 발광 다이오드 칩으로부터 칩 실장부재, 예컨대 리드들로의 열 전달을 촉진시키어 발광 다이오드 패키지의 열 방출 성능을 향상시킨다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 탄소나노소재를 함유하는 복합재료층을 칩 실장부재의 리드에 연결함으로써, 리드를 통한 열 방출을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.

Claims

발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖고, 서로 절연된 제1 및 제2 리드들이 상기 실장면에서 상기 실장면의 배면으로 연장되어 형성된 칩 실장부재;

상기 실장면에 형성된 제1 리드 상에 실장된 발광 다이오드 칩; 및

탄소나노소재를 함유하고, 상기 실장면의 배면에 형성되어 상기 실장면의 배면에서 상기 제1 리드와 접촉하여 열적으로 결합된 제 1복합재료층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 복합재료층은 상기 실장면의 배면에 위치하는 제1 리드의 일부를 덮는 발광 다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서,

탄소나노소재를 함유하고, 상기 제2 리드와 접촉하여 열적으로 결합된 제2 복합재료층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 발광 다이오드 칩은 접착제를 통해 실장면 상에 실장되며, 상기 접착제는 탄소나노소재를 함유하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

상기 제1 복합재료층은 상기 탄소나노소재를 함유하는 에폭시 또는 실리콘을 코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
청구항 3에 있어서,

상기 제2 복합재료층은 상기 탄소나노소재를 함유하는 에폭시 또는 실리콘을 코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 복합재료층은 절연성이며 상기 제2 리드에 연결된 발광 다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 탄소나노소재는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.