KR101660015B1 - Led패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측벽에 확장부가 형성된 컵의 구조를 채택함에 따라 패키지 몸체와 컵간의 접촉면적을 넓힐 수 있고 패키지 몸체의 바닥으로부터 LED칩으로의 수분 침투 경로를 길게 하여 패키지의 신뢰성을 향상시킨 LED 패키지에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 LED칩; 상기 LED칩이 실장되는 컵; 및 상기 컵의 측벽과 면하여 상기 컵을 둘러싸도록 형성된 패키지 몸체를 포함하며, 상기 컵의 측벽에는 상기 패키지 몸체와 접촉되는 면적을 증가시키는 확장부를 포함한다.

Description

LED패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 특히 LED칩이 실장되는 컵의 구조를 개선함에 따라 패키지 몸체와 컵과의 접촉면적을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 패키지 몸체의 바닥으로부터 LED칩으로의 수분 침투 경로를 길게 할 수 있도록 한 LED패키지에 관한 것이다.
발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 LED칩이 탑재된 패키지의 구조로 제작된다.
종래의 LED 패키지(1)의 한 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(11)의 내측에 컵(12)이 지지되도록 설치되고, 컵(12)의 내부에 LED칩(13)이 실장되는 것이 있다.
종래의 LED 패키지(1)는 LED칩(13)이 실장되는 컵(12)의 저면이 패키지 몸체(11)의 바닥을 통해 외부로 노출된다.
컵(12)은 저면(121)과, 일정 기울기를 갖는 측벽(122)과, 측벽(122)에서 절곡되어 수평되게 연장된 연장부(123)를 포함하며, 연장부(123)는 패키지 몸체(11)의 바닥과 평행되게 측벽(122) 외측으로 연장된다.
컵(12)은 패키지 몸체(11)에 의해 지지되는데, 더욱 안전하게 컵(12)이 지지되려면 컵의 측벽(122)과 패키지 몸체(11)간의 접촉면적을 넓힐 필요가 있다.
또한 컵(12)은 패키지 몸체(11)의 바닥으로부터 도 1에 도시된 수분침투경로(P)로 수분이 침투되어 LED칩(13)에 악영향을 미칠 수 있다.
또한 패키지 몸체(11)의 바닥으로부터 침투되는 수분은 패키지 몸체(11) 내부에 배치된 리드 프레임, 기판 등의 변색을 야기시킬 수 있고, 패키지 몸체(11)에 구비된 캐비티(111)를 채우는 봉지재(14)와 패키지 몸체(11)와의 계면을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 목적은, 측벽에 확장부가 형성된 컵의 구조를 채택함에 따라 패키지 몸체와 컵간의 접촉면적을 넓힐 수 있고 패키지 몸체의 바닥으로부터 LED칩으로의 수분 침투 경로를 길게 하여 패키지의 신뢰성을 향상시킨 LED 패키지를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지는 LED칩; 상기 LED칩이 실장되는 컵; 및 상기 컵의 측벽과 면하여 상기 컵을 둘러싸도록 형성된 패키지 몸체를 포함하며, 상기 컵의 측벽에는 상기 패키지 몸체와 접촉되는 면적을 증가시키는 확장부를 포함한다.
상기 확장부는 돌기 또는 홈인 것이 바람직하다.
상기 확장부는 상기 측벽의 외측에 둘레방향을 따라 형성된 것이 바람직하다.
상기 측벽의 외측에는 일정 간격 이격되게 복수개의 확장부가 형성된 것이 바람직하다.
상기 컵의 저면은 상기 패키지 몸체의 바닥을 통해 외부로 노출된 것이 바람직하다.
상기 패키지 몸체는 상기 컵의 내부를 상측으로 노출시키는 캐비티를 포함하며, 상기 캐비티에는 상기 LED칩을 덮는 봉지재가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 측벽에 확장부가 형성된 컵의 구조를 채택함에 따라 패키지 몸체와 컵간의 접촉면적을 넓힐 수 있고 패키지 몸체의 바닥으로부터 LED칩으로의 수분 침투 경로를 길게 하여 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LED 패키지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 컵의 다양한 변형예를 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면.
도 7은 도 5에 도시된 컵의 다양한 변형예를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지(2)는 패키지 몸체(21)와, LED칩(23)과, LED칩(23)이 실장되는 컵(22)을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 LED 패키지(2)는 예컨대 인쇄회로기판에 장착되어 사용될 수 있다.
패키지 몸체(21)는 상부가 경사지게 형성된 캐비티(211)를 구비한다. 캐비티(211)의 경사진 면에는 광반사부가 형성될 수 있다. 패키지 몸체(21)는 컵(22)을 지지하며, 패키지 몸체(21)의 재질은 예를 들면 PPA(Polyphthalamide) 수지로 이루어질 수 있다.
리드프레임상에 패키지 몸체(21)를 사출 성형하는 공정에 의해, 리드프레임이 패키지 몸체(21)에 설치된다. 이때 리드프레임은 다수의 LED 패키지를 구성할 수 있는 다수의 리드단자들을 포함하며, 사출 성형 공정후에 리드프레임을 절단하는 공정에 의해 리드프레임으로부터 다수의 LED 패키지가 분리된다. 이때 컵(22)은 패키지 몸체(21) 성형 전에 리드프레임의 일부를 오목하게 성형하여 형성될 수 있다. 그리고 컵(22)은 절단과정에 의해 리드프레임으로부터 분리될 수 있다. 대안적으로, LED 패키지가 제작된 후에도 컵(22)은 리드프레임의 리드단자와 연결되어 있을 수 있다.
패키지 몸체(21)에 의해 지지되는 컵(22)은 저면(221), 측벽(222) 및 연장부(223)를 포함한다.
본 실시예에서는 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 저면(221)이 일체인 함몰형상을 갖는 컵(22)의 형상이지만, 저면이 나누어져 함몰형상을 갖는 것도 컵에 포함될 수 있다.
컵(22)의 저면(221)은 패키지 몸체(21)의 바닥을 통해 외부로 노출될 수 있다. 따라서 컵(22) 내부에 실장된 LED칩(23)에서 발생된 열은 신속하게 외부로 방출될 수 있다.
컵(22)의 측벽(222)에는 확장부(222a)가 형성된다. 확장부(222a)는 패키지 몸체(21)와 접촉면적을 증가시키는 돌기로, 돌기(222a)는 측벽(222)의 둘레방향을 따라 하나의 열을 이루도록 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 컵(32)의 측벽(322)에 둘레방향을 따라 두개의 열을 이루도록 복수의 돌기(322a, 322b)가 형성될 수 있다.
다시 도 2에서, 돌기(222a)는 예컨대, 프레스 가공과 같은 소성가공에 의해 형성될 수 있으며, 이에 따라 컵(22)의 내측면이 돌기(222a)에 상응하는 형상으로 함몰될 수 있다. 하지만, 측벽(222) 내측면의 함몰 없이도 측벽(222) 외측의 임의의 위치에 돌기를 형성할 수 있으며, 한 예로 소정의 돌기 구조물을 측벽(222)의 외측벽에 부착하는 것이 고려될 수 있다.
측벽(222)에 형성된 돌기(222a)는 패키지 몸체(21)와 측벽(222)과의 접촉면적을 넓혀주며, 이에 의해 컵(22)이 패키지 몸체(21) 내에서 보다 견고하고 신뢰성 있게 결합된다.
돌기(222a)는 다양한 형상들이 고려될 수 있지만, 도 4에 도시된 형상 중 어느 하나가 채택되는 것이 바람직하다.
도 4의 (a)는 컵(22)의 측벽(222) 전체 높이에 대해 중앙 부근에 하나의 돌기(222a)가 둘레방향을 따라 형성된 것을 도시하고 있다. 도 4의 (b)는 도 3의 LED 패키지에 적용된 컵의 측벽에 형성될 돌기를 보여주며, 컵(22)의 측벽(222) 외측에 두개의 돌기(222a)가 둘레방향을 따라 형성된 것을 도시하고 있다. 도 4의 (c)는 컵(22)의 측벽(222) 외측에 둘레방향을 따라 일정간격 이격되면서 하나의 열을 이루도록 형성된 돌기(222a)를 도시하고 있고, 도 4의 (d)는 컵(22)의 측벽(222) 외측에 일정 간격 이격되게 둘레방향을 따라 상하 2열을 이루도록 형성된 돌기(222a)를 도시하고 있으며, 도 4의 (e)는 컵(22)의 측벽(222) 외측 전 영역에 고르게 서로 이격되게 형성된 복수개의 돌기(222a)를 도시하고 있다.
측벽(222)은 본 실시예에서 패키지 몸체(21)의 바닥을 향하도록 기울어져 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 측벽(222)의 내측 표면에는 LED칩(23)에서 발생된 광의 반사율을 높일 수 있는 재질로 이루어진 코팅부(미도시)가 형성될 수 있다.
연장부(223)는 측벽(222)으로부터 절곡되어 패키지 몸체(21) 내에서 연장되며, 컵(22)의 외측방향으로 패키지 몸체(21)의 바닥과 수평되게 연장될 수 있다. 연장부(223)는 바람직하게 패키지 몸체(21)의 바닥으로부터 침투된 수분이 수집되어 LED칩(23)으로의 진전을 지연시킬 수 있도록 경사질 수 있다.
컵(22) 내부에 실장된 LED칩(23)은 서로 대향되게 이격 배치되어 패키지 몸체(21) 외측으로 연장된 리드프레임들(미도시)과 본딩와이어(W)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
컵(22)에 실장된 LED칩(23)을 덮도록 봉지재(24)가 패키지 몸체(21) 상에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 컵(22) 내부와, 컵(22)의 내부를 상측으로 노출시키도록 패키지 몸체(21)에 구비된 캐비티(211)에 봉지재(24)가 형성되나, 컵(22)의 내부에 1차 봉지재(미도시)가 형성되고, 1차 봉지재 상부를 덮도록 캐비티(211)내에 2차 봉지재(미도시)가 형성되는 것도 고려될 수 있다. 이때 LED칩(23)을 봉지하는 1차 봉지재에는 적어도 하나의 형광체가 함유될 수 있다.
봉지재(24)는 예컨대 에폭시와 같은 투광성의 수지가 형성되는 것이 바람직하며, 그 내부에는 LED칩(23)에서 발생된 광을 여기시키는 형광체가 포함될 수 있다. 나아가 봉지재(24)는 광의 확산을 위해 확산재가 더 포함될 수 있다.
봉지재(24)의 상단 형상은 평평한 것으로 도시하고 있지만, 오목 또는 볼록한 형상이 사용될 수 있으며 그 형상이 특별히 본 발명을 제한하지 않는다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 패키지(4)는 캐비티(411)를 구비한 패키지 몸체(41)와, 패키지 몸체(41)내에 배치된 컵(42)과, 컵(42) 내부에 실장된 LED칩(43)을 포함할 수 있다. 앞선 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략한다.
컵(42)은 앞선 실시예와 상이한 측벽(422)을 갖는다. 측벽(422)은 임의의 위치에 확장부(422a)가 형성된다. 확장부(422a)는 패키지 몸체(21)와 접촉면적을 늘리는 홈으로, 홈(422a)은 예컨대, 프레스 가공과 같은 소성가공에 의해 형성될 수 있으며, 이에 따라 컵(42)의 내측면은 홈(422a)에 상응하는 형상으로 돌출될 수 있다.
이러한 홈(422a)은 컵(42)의 측벽(422) 외측에 둘레방향을 따라 형성될 수 있다. 측벽(422)에는 둘레방향을 따라 하나의 열을 이루도록 홈(422a)이 형성될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 측벽(522)의 둘레방향을 따라 두열을 이루도록 복수개의 홈(522a, 522b)이 형성될 수 있다.
따라서, 측벽(422)에 형성된 하나 또는 복수의 홈(422a)에 의해 패키지 몸체(41)의 바닥으로부터 침투되는 수분이 수집될 수 있다.
홈(422a)은 다양한 형상이 고려될 수 있으며, 도 7에 도시된 형상 중 어느 하나가 채택되는 것이 바람직하다.
도 7의 (a)는 컵(42)의 측벽(422) 전체 높이에 대해 중앙 부근에 하나의 홈(422a)이 둘레방향을 따라 형성된 것을 도시하고 있다. 도 7의 (b)는 도 6의 LED 패키지에 적용된 컵의 측벽에 형성될 복수의 홈을 보여주며, 컵(42)의 측벽(422) 외측에 두개의 홈(422a)이 둘레방향을 따라 형성된 것을 도시하고 있다. 도 7의 (c)는 컵(42)의 측벽(422) 외측에 둘레방향을 따라 일정간격 이격되면서 하나의 열을 이루도록 형성된 홈(422a)을 도시하고 있고, 도 7의 (d)는 컵(42)의 측벽(422) 외측에 일정 간격 이격되게 둘레방향을 따라 상하 2열을 이루도록 형성된 홈(422a)을 도시하고 있으며, 도 7의 (e)는 컵(42)의 측벽(422) 외측 전 영역에 고르게 서로 이격되게 형성된 복수개의 홈(422a)을 도시하고 있다.
측벽(422)에 홈(422a)을 갖는 컵(42)의 외측 일부는 패키지 몸체(41)와 접촉되며, 컵(42)의 측벽(422)에 형성된 홈(422a)에 의해 패키지 몸체(41)와의 접촉면적을 더욱 넓힐 수 있다. 이에 따라 패키지 몸체(41)는 컵(42)을 더욱 단단하게 지지할 수 있다.
또한 패키지 몸체(41)의 바닥으로부터 LED칩(43)까지의 수분침투경로가 컵(42)의 측벽(422)에 둘레방향으로 형성된 홈(422a)을 거쳐야 함에 따라 패키지 몸체(41)의 바닥에서 LED칩(43)까지의 수분 침투 진전을 지연시킬 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
2 : LED 패키지 21 : 패키지 몸체
22 : 컵 221 : 저면
222 : 측벽 222a : 돌기
223 : 연장부 23 : LED칩
24 : 봉지재 422a : 홈

Claims (7)

  1. LED칩;
    상기 LED칩이 실장되는 컵; 및
    상기 컵의 측벽과 면하여 상기 컵을 둘러싸도록 형성된 패키지 몸체를 포함하며,
    상기 컵의 측벽에는 상기 패키지 몸체와 접촉되는 면적을 증가시키는 확장부를 포함하되,
    상기 확장부는 상기 측벽의 외측에 둘레방향을 따라 형성되고,
    상기 측벽의 내측에는 상기 확장부의 형상에 상응하는 형상으로 형성되는 LED 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 확장부는 돌기인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 확장부는 홈인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 측벽의 외측에는 일정 간격 이격되게 복수개의 확장부가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컵의 저면은 상기 패키지 몸체의 바닥을 통해 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 패키지 몸체는 상기 컵의 내부를 상측으로 노출시키는 캐비티를 포함하며, 상기 캐비티에는 상기 LED칩을 덮는 봉지재가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
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