KR101572495B1 - 발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립 - Google Patents

발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립에 관한 것으로서, 적어도 하나의 정렬핀이 형성되는 정렬 지그를 준비하는 지그 준비 단계; 복수개의 발광 소자가 안착된 리드 프레임 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 리드 프레임 스트립을 상기 정렬 지그 위에 정렬시키는 리드 프레임 스트립 정렬 단계; 정렬된 상기 리드 프레임 스트립의 복수개의 렌즈홀에 접착제를 도포하는 접착제 도포 단계; 및 복수개의 렌즈가 서로 연결된 형태의 렌즈 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 렌즈 스트립을 상기 리드 프레임 스트립 위에 정렬시키고, 상기 렌즈의 적어도 일부분을 상기 접착제가 도포된 상기 렌즈홀에 삽입하여 접합시키는 렌즈 스트립 접합 단계;를 포함할 수 있다.

Description

발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립{Manufacturing method for light emitting device package, alignment jig for light emitting device package, lead-frame strip for light emitting device package and lens strip for light emitting device package}
본 발명은 발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 용도나 조명 용도로 사용할 수 있는 발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 다이오드 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다. 이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 백라이트 유닛(backlight unit)이나 각종 조명 장치 등에 적용할 수 있다.
이러한 LED는 회로 기판의 표면에 실장되어 각종 전자기기에 장착된다. 이때, LED의 상부에는 LED로부터 조사되는 광을 확산시킬 수 있도록 렌즈가 설치될 수 있다.
일반적으로, 직하형 백라이트 유닛에 적용되는 렌즈는 출광부가 구면으로 형성되고, 출광부를 통해 발산되는 광을 측방향으로 유도할 수 있도록 중심에 뾰족하게 오목한 홈이 형성될 수 있다.
이와 같이, 직하형 백라이트 유닛에 적용되는 렌즈는 금형을 이용하여 낱개로 개별화된 상태에서 발광 소자 패키지에 조립 또는 접착될 수 있다.
그러나, 발광 소자 패키지에 렌즈가 개별적으로 조립 또는 접착되는 종래의 렌즈 접합 방법은, 단일 렌즈를 일일이 픽커가 진공으로 흡착한 다음, 접착제가 도포된 상기 발광 소자 패키지 위에 정렬된 후, 가압되어 서로 접착되는 것으로서, 상술된 개별 렌즈의 진공 흡착 과정과, 정렬 과정과, 가압 및 접착 과정을 렌즈의 숫자만큼 무수히 반복해야 하기 때문에 이로 인하여 막대한 작업 공수와 작업 시간이 소모되고, 생산성이 매우 떨어지는 문제점이 있었다.
아울러, 상술된 진공 흡착, 정렬, 가압 및 접착 과정에서 발생될 수 있는 작업 오차의 확률이 매우 높아서 이로 인한 촛점 불량이나 광축 불량이나 무라 현상 등 제품의 불량률이 높고, 제품의 기능 및 성능이 균일하지 못했었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 지그와 정렬핀을 이용하여 한번의 정렬로 렌즈 스트립의 일괄적인 정렬 및 접착을 가능하게 하고, 이로 인하여 작업 공수와, 작업 시간 및 비용을 크게 절감하며, 생산성을 극대화할 수 있고, 각종 작업 불량을 방지할 수 있으며, 제품의 성능과 작업의 균일도를 크게 향상시킬 수 있게 하는 발광 소자 패키지의 제조 방법과, 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은, 적어도 하나의 정렬핀이 형성되는 정렬 지그를 준비하는 지그 준비 단계; 복수개의 발광 소자가 안착된 리드 프레임 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 리드 프레임 스트립을 상기 정렬 지그 위에 정렬시키는 리드 프레임 스트립 정렬 단계; 정렬된 상기 리드 프레임 스트립의 복수개의 렌즈홀에 접착제를 도포하는 접착제 도포 단계; 및 복수개의 렌즈가 서로 연결된 형태의 렌즈 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 렌즈 스트립을 상기 리드 프레임 스트립 위에 정렬시키고, 상기 렌즈의 적어도 일부분을 상기 접착제가 도포된 상기 렌즈홀에 삽입하여 접합시키는 렌즈 스트립 접합 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 렌즈 스트립 접합 단계 이후에, 서로 접합된 상기 렌즈 스트립과 상기 리드 프레임 스트립에 가열 환경을 조성하여 상기 접착제를 경화시키는 접착제 경화 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 접착제 경화 단계 이후에, 접착제가 경화된 상기 렌즈 스트립과 상기 리드 프레임 스트립을 개별 발광 소자 패키지 단위로 분리하는 싱귤레이션 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 렌즈 스트립의 서로 연결된 렌즈들은 반사 봉지재의 렌즈홀과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 리드 프레임 스트립은 복수개의 상기 반사 봉지재가 몰딩 성형되고, 상기 반사 봉지재의 반사컵부 내부에 복수개의 발광 소자가 안착된 복수개의 리드 프레임들이 서로 연결된 형태이며, 상기 접착제는 에폭시 성분이 포함된 것일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지용 정렬 지그는, 리드 프레임 스트립을 지지할 수 있도록 리드 프레임 대응부가 형성되는 정렬 지그 몸체; 및 상기 리드 프레임 스트립에 형성된 정렬홀에 1차 관통되고, 복수개의 렌즈들이 서로 연결된 형태의 렌즈 스트립에 형성된 정렬홀에 2차 관통될 수 있도록 상기 정렬 지그 몸체의 테두리에 설치되며, 적어도 상기 리드 프레임 스트립의 두께 보다 높은 높이로 돌출되게 설치되는 복수개의 정렬핀;을 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립은, 서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 몰딩 성형되는 반사 봉지재; 및 상기 리드 프레임과 그와 이웃하는 리드 프레임이 임시로 서로 연결하도록 상기 반사 봉지재의 연결홈에 임시 삽입된 형태로 인서트 사출 성형되며, 정렬 지그 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그의 정렬핀에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀이 형성되는 프레임 브릿지부;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립은, 서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 렌즈; 및 상기 렌즈와 그와 이웃하는 렌즈가 임시로 서로 연결하도록 상기 렌즈의 연결홈에 임시 삽입된 형태로 상기 렌즈와 인서트 사출 성형되며, 정렬 지그 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그의 정렬핀에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀이 형성되는 렌즈 브릿지부;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 렌즈 스트립의 일괄적인 정렬 및 접착을 가능하게 하여 작업 공수와, 작업 시간 및 비용을 크게 절감하며, 생산성을 극대화할 수 있고, 각종 작업 불량을 방지할 수 있으며, 제품의 성능과 작업의 균일도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립의 정렬 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립의 조립 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 8은 도 1의 발광 소자 패키지용 정렬 지그와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립의 접합 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지용 정렬 지그(100)와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립(200) 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립(300)의 정렬 상태를 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 상기 발광 소자 패키지용 정렬 지그(100)와, 상기 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립(200) 및 상기 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립(300)의 조립 상태를 나타내는 사시도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지용 정렬 지그(100)는, 상기 리드 프레임 스트립(200)을 지지할 수 있도록 리드 프레임 대응부(110a)가 형성되는 정렬 지그 몸체(110) 및 상기 리드 프레임 스트립(200)에 형성된 정렬홀(H1)에 1차 관통되고, 복수개의 렌즈(L)들이 서로 연결된 형태의 상기 렌즈 스트립(300)에 형성된 정렬홀(H2)에 2차 관통될 수 있도록 상기 정렬 지그 몸체(110)의 테두리에 설치되며, 적어도 상기 리드 프레임 스트립(200)의 두께(T) 보다 높은 높이(H)로 돌출되게 설치되는 복수개의 정렬핀(P)을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 지그 몸체(110)는 사각 패널 형상이고, 내마모성 및 내열성이 높은 금속 재질의 구조체일 수 있다.
또한, 상기 리드 프레임 대응부(110a)는 상기 정렬 지그 몸체(110)의 상면 중앙부분에 형성될 수 있다. 여기서, 이러한 상기 리드 프레임 대응부(110a)는 상기 리드 프레임 스트립(200)과 접촉되는 접촉면이거나, 또는 상기 리드 프레임 스트립(200)과 접촉되는 접촉면이 형성되는 대응홈일 수 있다.
그러나, 이러한 상기 정렬 지그 몸체(110) 및 상기 리드 프레임 대응부(110a)의 형상 및 재질은 상술된 것에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 형태로 적용될 수 있다. 예컨데, 상기 정렬 지그 몸체(110)는 다각형, 원형, 타원형, 각종 기하학적 형상 등 상기 리드 프레임 스트립(200)과 대응되는 매우 다양한 형상의 구조체가 적용될 수 있고, 상기 정렬 지그 몸체(110)는 내마모성 및 내열성이 높은 엔지니어링 플라스틱이나 각종 수지일 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정렬핀(P)은 상기 정렬 지그 몸체(110)의 4개의 모서리부분 또는 상기 리드 프레임 대응부(110a)의 4개의 모서리부분에 상방으로 돌출되게 형성되는 돌출핀 형상의 구조체일 수 있다.
따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정렬핀(P)은 상기 리드 프레임 스트립(200)의 정렬홀(H1)을 1차 관통하고, 상기 렌즈 스트립(300)의 정렬홀(H2)을 2차 관통하여 상기 리드 프레임 스트립(200) 및 상기 렌즈 스트립(300)을 정확한 위치에 서로 정렬시킬 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립(200)은, 서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 리드 프레임(20)와, 상기 리드 프레임(20)에 몰딩 성형되는 반사 봉지재(30) 및 정렬 지그(100) 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그(100)의 정렬핀(P)에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀(H1)이 형성되는 프레임 브릿지부(40)를 포함할 수 있다.
도 6은 도 1의 상기 리드 프레임 스트립(200)의 접착 이전의 상태를 확대하여 나타내는 확대 단면도이고, 도 7은 도 6의 상기 리드 프레임 스트립(200)의 접착제(E)에 의해 접착된 이후의 상태를 확대하여 나타내는 확대 단면도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 브릿지부(40)는 상기 리드 프레임(20)과 그와 이웃하는 리드 프레임(20)이 임시로 서로 연결되도록 상기 반사 봉지재(30)의 연결홈(G1)에 임시 삽입된 형태로 인서트 사출 성형되는 금속 또는 수지 재질의 구조체일 수 있다.
따라서, 상기 프레임 브릿지부(40)는 후술될 싱귤레이션 단계에서 작은 외력이나 충격 등에 의해서 상기 반사 봉지재(30)로부터 쉽게 분리될 수 있고, 이로 인하여 각각의 발광 소자 패키지들이 패키지 단위로 개별화될 수 있다.
또한, 더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리드 프레임 스트립(200)은 복수개의 반사 봉지재(30)가 몰딩 성형되고, 상기 반사 봉지재(30)의 반사컵부(C) 내부에 복수개의 발광 소자(10)가 안착된 복수개의 리드 프레임(20)들이 상기 프레임 브릿지부(40)들에 의해 서로 연결된 형태일 수 있다.
예컨데, 상기 리드 프레임(20)은 전극분리공간에 의해 전기적으로 서로 분리된 알루미늄, 구리, 아연, 주석, 납, 금, 은 등의 금속 재질인 제 1 전극(21) 및 제 2 전극(22)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반사컵부(C)에는 적어도 에어갭, 투광성 봉지재, 형광체, 양자점 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 충전될 수 있다.
그러나, 이러한 상기 리드 프레임(20)은 도면에 반드시 국한되지 않고, 그 대신 에폭시계 수지 시트를 다층 형성시킨 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)이 적용될 수 있다. 또한, 상기 리드 프레임(20)을 대신하여 연성 재질의 플랙서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.
이외에도, 상기 리드 프레임(20) 대신, 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이나, 열전도율을 고려하여 세라믹(ceramic) 기판이 적용될 수 있다.
또한, 예컨데, 상기 반사 봉지재(30)는, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지, 브래그(Bragg) 반사층, 에어갭(air gap), 전반사층, 금속층 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반사 봉지재(30)는, 적어도 반사물질이 포함된 EMC, 반사물질이 포함된 화이트 실리콘, PSR(Photoimageable Solder Resist) 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 더욱 구체적으로는, 예를 들어서, 상기 반사 봉지재(30)은, 실리콘 수지 조성물, 실리콘 변성 에폭시 수지 등의 변성 에폭시 수지 조성물, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등의 수지 등이 적용될 수 있다.
또한, 이들 수지 중에, 산화 티타늄, 이산화규소, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 티타늄산 칼륨, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 멀라이트, 크롬, 화이트 계열이나 금속 계열의 성분 등 광 반사성 물질을 함유시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(E)는 에폭시 성분이 포함할 수 있고, 이외에도 접착이 가능한 실리콘, 폴리머 등 모든 접착제 형태의 수지 또는 금속 재질이 적용될 수 있다.
따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 브릿지부(40)에 의해서 복수개의 상기 리드 프레임(20)들이 매트릭스 배치되어 서로 연결될 수 있고, 상기 프레임 브릿지부(40)의 외곽 모서리부분에 형성되어 상기 정렬핀(P)에 의해 관통될 수 있는 상기 정렬홀(H1)에 의해서 상술된 상기 리드 프레임 스트립(200)이 상기 정렬 지그(100) 위에 정렬될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 일부 실시예들에 따른 상기 렌즈 스트립(300)은, 서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 렌즈(L) 및 정렬 지그(100) 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그(100)의 정렬핀(P)에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀(H2)이 형성되는 렌즈 브릿지부(50)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 브릿지부(50)는 상기 렌즈(L)와 그와 이웃하는 렌즈(L)가 임시로 서로 연결하도록 상기 렌즈(L)의 연결홈(G2)에 임시 삽입된 형태로 상기 렌즈(L)와 인서트 사출 성형되는 금속 또는 수지 재질의 구조체일 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 스트립(300)의 서로 연결된 렌즈(L)들은 반사 봉지재(30)의 렌즈홀(LH)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 렌즈(L)는 하면 중심에 입광부가 형성되고, 하면 테두리에 평평한 바닥부 및 다리부(F)가 형성되며, 상면에 출광부가 형성되고, 상기 출광부에 오목홈이 형성되는 투광성 재질의 일체형 구조체일 수 있다.
그러나, 이러한 상기 렌즈(L)의 상기 입광부와, 상기 출광부와, 상기 오목홈부와, 상기 바닥부와, 상기 다리부(F)는 도면에 반드시 국한되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 디자인이나, 형상이나, 재질 등으로 수정 및 변경이 가능하다.
여기서, 빛이 공기나 렌즈 등 서로 다른 매질과 매질 사이의 경계면을 통과할 때, 진행 방향이 달라지는 것을 응용하기 위하여 빛의 진행 방향에 따른 굴절 각도는 그 매질의 성질에 따라 달라질 수 있는 것으로서, 예컨데, 상기 렌즈(L)의 광학적 특성에 따라 달라질 수 있다.
따라서, 상기 렌즈(L)의 재질이나, 굴절률이나, 형태나, 광학적 특성에 따라 광학적 특성을 최적화하여 설계할 수 있다.
예컨데, 상기 렌즈(L)가 유리인 경우, 굴절률은 1.45 내지 1.96일 수 있다. 여기에 굴절률을 크게 하기 위하여 납이나 바륨을 가할 수 있고, 작게 하기 위해서는 철을 가할 수 있다.
이외에도, 상기 렌즈(L)는, 적어도 유리, 아크릴, 에폭시 수지는 물론, EMC, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등을 선택하여 이루어질 수 있다.
이외에도, 상기 렌즈(L)는, 폴리카보네이트 계열, 폴리술폰계열, 폴리아크릴레이트 계열, 폴리스틸렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨 계열, 폴리에스테르 등이 적용될 수 있고, 이외에도 각종 투광성 수지 계열의 재질이 적용될 수 있다.
또한, 광분산성을 높이기 위하여 상기 렌즈(L)의 표면이나 내부에 미세 패턴이나 미세 돌기나 확산막등을 형성하거나, 미세 기포를 형성하는 등 다양한 방법으로 산란 패턴이나 산란 부재 등이 설치될 수 있다.
따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 브릿지부(50)에 의해서 복수개의 상기 렌즈(L)들이 매트릭스 배치되어 서로 연결될 수 있고, 상기 렌즈 브릿지부(50)의 외곽 모서리부분에 형성되어 상기 정렬핀(P)에 의해 관통될 수 있는 상기 정렬홀(H2)에 의해서 상술된 상기 렌즈 스트립(300)이 상기 정렬 지그(100) 위에 정렬될 수 있다.
도 3 내지 도 8은 도 1의 발광 소자 패키지용 정렬 지그(100)와, 발광 소자 패키지용 리드 프레임 스트립(200) 및 발광 소자 패키지용 렌즈 스트립(300)의 접합 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(1000)의 제조 과정을 설명하면, 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 정렬핀(P)이 형성되는 상술된 상기 정렬 지그(100)를 준비할 수 있다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 발광 소자(10)가 안착된 리드 프레임 스트립(200)의 정렬홀(H1)에 상기 정렬핀(P)을 관통시켜서 상기 리드 프레임 스트립(200)을 상기 정렬 지그(100) 위에 정렬시킬 수 있다.
이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 정렬된 상기 리드 프레임 스트립(200)의 복수개의 렌즈홀(LH)에 에폭시 성분을 포함하는 접착제(E)를 도포할 수 있다.
이러한 상기 접착제(E) 도포 방법은 각종 디스펜싱, 도팅, 인젝팅, 프린팅, 스퀴즈 프린팅, 잉크젯 프린팅, 버블젯 프린팅, 스탬핑, 전사 등 매우 다양한 방법이 적용될 수 있다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 렌즈(L)가 서로 연결된 형태의 렌즈 스트립(300)의 정렬홀(H2)에 상기 정렬핀(P)을 관통시켜서 상기 렌즈 스트립(300)을 상기 리드 프레임 스트립(200) 위에 정렬시키고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(L)의 일부분인 다리부(F)를 상기 접착제(E)가 도포된 상기 렌즈홀(LH)에 삽입하여 접합시킬 수 있다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 접합된 상기 렌즈 스트립(300)과 상기 리드 프레임 스트립(200)에 가열 환경을 조성하여 상기 접착제(E)를 경화시킬 수 있다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 지그(100)로부터 상기 리드 프레임 스트립(200)과 이와 접착된 상기 렌즈 스트립(300)을 분리한 다음, 상기 접착제(E)가 경화된 상기 렌즈 스트립(300)과 상기 리드 프레임 스트립(200)에서 각종 절단 장치를 이용하여 상기 프레임 브릿지부(40) 및 상기 렌즈 브릿지부(50)를 제거하고 이를 통해서 각각의 스트립들(200)(300)을 개별 발광 소자 패키지(1000) 단위로 분리할 수 있다.
이 때, 상기 프레임 브릿지부(40) 및 상기 렌즈 브릿지부(50)은 매우 작은 외력이나 충격에 쉽게 분리될 수 있도록 인서트 사출 성형된 것으로서, 이를 통해서 개별 발광 소자 패키지(1000)의 싱귤레이션 과정이 매우 간편해지고, 각각의 개별 발광 소자 패키지(1000)에 생기는 흠집이나 버(Burr) 등을 최소화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은, 적어도 하나의 정렬핀(P)이 형성되는 정렬 지그(100)를 준비하는 지그 준비 단계(S1)와, 복수개의 발광 소자(10)가 안착된 리드 프레임 스트립(200)의 정렬홀(H1)에 상기 정렬핀(P)을 관통시켜서 상기 리드 프레임 스트립(200)을 상기 정렬 지그(100) 위에 정렬시키는 리드 프레임 스트립 정렬 단계(S2)와, 정렬된 상기 리드 프레임 스트립(200)의 복수개의 렌즈홀(LH)에 접착제(E)를 도포하는 접착제 도포 단계(S3)와, 복수개의 렌즈(L)가 서로 연결된 형태의 렌즈 스트립(300)의 정렬홀(H2)에 상기 정렬핀(P)을 관통시켜서 상기 렌즈 스트립(300)을 상기 리드 프레임 스트립(200) 위에 정렬시키고, 상기 렌즈(L)의 일부분인 다리부(F)를 상기 접착제(E)가 도포된 상기 렌즈홀(LH)에 삽입하여 접합시키는 렌즈 스트립 접합 단계(S4)와, 서로 접합된 상기 렌즈 스트립(300)과 상기 리드 프레임 스트립(200)에 가열 환경을 조성하여 상기 접착제(E)를 경화시키는 접착제 경화 단계(S5) 및 접착제(E)가 경화된 상기 렌즈 스트립(300)과 상기 리드 프레임 스트립(200)을 개별 발광 소자 패키지(1000) 단위로 분리하는 싱귤레이션 단계(S6)를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 정렬 지그
P: 정렬핀
10: 발광 소자
200: 리드 프레임 스트립
H1: 정렬홀
LH: 렌즈홀
E: 접착제
L: 렌즈
300: 렌즈 스트립
H2: 정렬홀
F: 다리부
20: 리드 프레임
21: 제 1 전극
22: 제 2 전극
30: 반사 봉지재
C: 반사컵부
110: 정렬 지그 몸체
T: 두께
H: 높이
G1, G2: 연결홈
40: 프레임 브릿지부
50: 렌즈 브릿지부
1000: 발광 소자 패키지

Claims (7)

  1. 복수개의 리드 프레임이 임시로 연결될 수 있도록 연결홈을 가지는 리드 프레임 스트립을 준비하는 리드 프레임 스트립 준비 단계;
    복수개의 렌즈가 임시로 연결될 수 있도록 연결홈을 가지는 렌즈 스트립을 준비하는 렌즈 스트립 준비 단계;
    적어도 하나의 정렬핀이 형성되는 정렬 지그를 준비하는 지그 준비 단계;
    복수개의 발광 소자가 안착된 상기 리드 프레임 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 리드 프레임 스트립을 상기 정렬 지그 위에 정렬시키는 리드 프레임 스트립 정렬 단계;
    정렬된 상기 리드 프레임 스트립의 복수개의 렌즈홀에 접착제를 도포하는 접착제 도포 단계; 및
    복수개의 상기 렌즈가 서로 연결된 형태의 상기 렌즈 스트립의 정렬홀에 상기 정렬핀을 관통시켜서 상기 렌즈 스트립을 상기 리드 프레임 스트립 위에 정렬시키고, 상기 렌즈의 적어도 일부분을 상기 접착제가 도포된 상기 렌즈홀에 삽입하여 접합시키는 렌즈 스트립 접합 단계;
    를 포함하는, 발광 소자 패키지의 제조 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 스트립 접합 단계 이후에,
    서로 접합된 상기 렌즈 스트립과 상기 리드 프레임 스트립에 가열 환경을 조성하여 상기 접착제를 경화시키는 접착제 경화 단계;
    를 더 포함하는, 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제 경화 단계 이후에,
    접착제가 경화된 상기 렌즈 스트립과 상기 리드 프레임 스트립을 개별 발광 소자 패키지 단위로 분리하는 싱귤레이션 단계;
    를 더 포함하는, 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 스트립의 서로 연결된 렌즈들은 반사 봉지재의 렌즈홀과 대응되는 위치에 형성되고,
    상기 리드 프레임 스트립은 복수개의 상기 반사 봉지재가 몰딩 성형되고, 상기 반사 봉지재의 반사컵부 내부에 복수개의 발광 소자가 안착된 복수개의 리드 프레임들이 서로 연결된 형태이며,
    상기 접착제는 에폭시 성분이 포함된 것인, 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 리드 프레임 스트립; 및
    상기 리드 프레임 스트립 상에 정렬 지그를 이용하여 정렬 접합된 렌즈 스트립;을 포함하고,
    상기 리드 프레임 스트립은,
    서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 리드 프레임;
    상기 리드 프레임에 몰딩 성형되는 반사 봉지재; 및
    상기 복수개의 리드 프레임 중 서로 이웃하는 리드 프레임들이 임시로 서로 연결되도록 상기 반사 봉지재의 연결홈에 임시 삽입된 형태로 인서트 사출 성형되며, 상기 정렬 지그 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그의 정렬핀에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀이 형성되는 프레임 브릿지부;를 포함하고,
    상기 렌즈 스트립은,
    서로 일정한 간격으로 매트릭스 배치되는 복수개의 렌즈; 및
    상기 복수개의 렌즈 중 서로 이웃하는 렌즈들이 임시로 서로 연결되도록 상기 렌즈의 연결홈에 임시 삽입된 형태로 상기 렌즈와 인서트 사출 성형되며, 상기 정렬 지그 위에 정렬될 수 있도록 상기 정렬 지그의 정렬핀에 의해 관통될 수 있는 복수개의 정렬홀이 형성되는 렌즈 브릿지부;를 포함하는,
    발광 소자 패키지.
  7. 삭제
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