KR101670685B1

KR101670685B1 - 발광 다이오드 패키지

Info

Publication number: KR101670685B1
Application number: KR1020100030215A
Authority: KR
Inventors: 박진우; 민경휘
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2016-11-09
Also published as: KR20110110917A

Abstract

본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 방열 효율을 향상시킴으로서 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 패키징 하우징의 내부에 위치하는 방열부재를 제 1 열전도성 물질로 이루어지는 제 1 방열부와, 제 1 고열전도성 물질에 비해 낮은 제 2 열전도성 물질로 이루어지는 제 2 방열부로 이원화하여 구성하는 것이다.
이를 통해, 발광 다이오드(LED) 칩에 대응한 수직방향으로의 열전도율을 향상시켜 외부로의 열 방출 효율을 극대화시킴으로써 발광 다이오드(LED) 칩의 온도를 100도 내지 110도로 유지하도록 하여 발광 다이오드(LED)의 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 발광 다이오드(LED) 칩의 발열 온도를 100도 내지 100도 수준으로 유지시킴으로서 발광 다이오드(LED) 칩의 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 방열부재의 전체 외곽 형태는 변경이 없으므로 종래의 발광 다이오드(LED) 패키지제조 라인을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다.

Description

발광 다이오드 패키지{Lighting emitting diode package}

본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 방열 효율을 향상시킴으로서 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 발광 다이오드(light emitting diode, 이하 LED라 함)라 함은 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로써 다양한 색을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.

이러한 LED소자의 특성을 결정하는 기준으로는 색(color) 및 휘도, 휘도 세기 등이 있다. 이러한 LED 소자의 발광특성은 1차적으로는 LED소자에 사용되고 있는 화합물 반도체 재료에 의해 결정되며, 2차적으로 LED 칩을 실장하기 위한 패키지의 구조에 의해서도 큰 영향을 받는다.

이러한 LED 패키지는 근래 들어 그 사용 범위가 실내외 조명장치, 자동차 헤드라이트, LCD(Liquid Crystal Display)의 백라이트 유닛(back light unit) 등 다양한 분야로 확대됨에 따라, 고효율 및 높은 열 방출 특성이 필요하게 되었다.

LED 칩에서 발생되는 열이 LED 패키지에서 효과적으로 방출되지 못하면, LED 칩의 온도가 높아지고, 이에 의해 LED 칩의 특성이 열화되고, 최종적으로는 그 수명이 줄어들게 된다. 따라서 고출력, 고휘도 LED 패키지에 있어서, LED 칩으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시키고자 하는 노력이 진행되고 있다.

특히, 근래에 들어 LED를 사용한 조명에 대한 수요가 늘어나고 있는 추세이며, 이러한 LED를 조명용으로 사용하기 위해서는 발광의 질적 향상뿐 아니라 100루멘 이상의 발광 효율이 요구된다. 이러한 고출력 발광은 입력전류에 비례하므로 높은 전류가 제공되면 원하는 광 출력을 얻을 수 있으나, LED 칩에 인가되는 입력전류를 높이면 이에 비례하여 상기 LED 칩으로부터 많은 열이 발생된다.

LED 패키지에 있어서 LED 칩으로부터 발생된 열이 효율적으로 외부로 방출되지 못하면 LED 칩 내부에 열이 축적되어 LED 칩의 온도가 올라가게 되고, 이 때문에 LED 칩의 발광 효율 및 수명 저하 등 LED 칩 자체의 성능 감소와 제품 자체의 신뢰성에 큰 악영향을 미치게 된다.

따라서 근래에는 LED 칩에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키기 위하여 패키징 기술이 활발한 연구가 이루어지고 있다.

도 1은 일반적인 LED 패키지의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 LED 패키지(1)는 크게 LED 칩(15)과 방열부재(30), 상기 LED 칩(15)과 상기 방열부재(30)를 접합하는 솔더(solder)(18), 렌즈(35), 전기적 연결을 위한 리드 프레임(25)과 전체적인 형태를 이루는 패키지 하우징(20)으로 구성된다.

한편, 전술한 구조를 갖는 LED 패키지(1)에 있어서, 상기 LED 칩(15)에서 발생된 열은 대부분 상기 솔더(solder)(18)를 통하여 이에 접합되고 있는 상기 방열부재(30)로 방출되며, 이로써 상기 LED 칩(15)의 온도를 일정온도(약 130도) 이하로 낮추어 큰 입력 전류에 의한 상기 LED 칩(15)의 발열을 방출시킬 수 있다. 이때, 상기 솔더(solder)(18) 및 방열부재(30)의 열 전도성 등 열 물성이 상기 LED 칩(15)의 방열 수준에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 방열효율을 향상시키고자 상기 방열부재(30)는 구리(Cu) 등의 비교적 열전도율이 높은 금속재질로 이루어지고 있다.

하지만, 전술한 구성을 갖는 상기 LED 패키지(1)는 상기 LED 칩(15)에서 발생된 열을 외부로 방출시키는데 한계가 있다.

전술한 구조를 갖는 LED 패키지(15)는 상기 금속재질의 방열부재(30)를 통해 열 방출 시 유지시킬 수 있는 상기 LED 칩(15)의 온도는 125도 내지 130도가 되고 있으며, 이러한 온도로 유지되는 LED 칩(15)을 통해서는 LED의 발광 효율을 100% 발휘할 수 없으며, 나아기 LED 자체의 수명과 성능을 효율적으로 이끌어 내는 것 또한 불가능하다.

LED로 이루어진 조명은 기존 조명 기구인 백열등이나 형광등에 비해 고가인 점을 감안하면 현재 수준보다 높은 발광 스펙 및 수명이 요구되고 있다.

도 2는 종래의 LED 패키지에 있어 LED 칩으로부터 나오는 열의 방출을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 종래의 LED 패키지(1)는 단순히 금속재질로 이루어진 방열부재(30)를 이용함으로써 LED 칩(15)으로부터 발생된 열이 방출될 경로만을 확보하였고, 방열부재(130) 전 영역에 걸쳐서 공간을 효율적으로 사용하는 것이 아닌, LED 칩(15) 면적에 대응하는 부분만이 실질적으로 열을 통과시키고 있는 실정이다.

이러한 열 방출 특성에 의해 LED 칩(15)의 열 방출을 위해 고안된 방열부재(30)의 전체 영역이 효율적으로 사용되어지지 않음으로써 요구되는 기대치(100도 내지 110도)보다 LED 칩(15)의 온도가 높게 나타나며, 이로인대 LED 제품의 신뢰성 및 발광효율이 저감되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, LED 칩에 대응하는 방열부재의 재질을 이원화하여 외부로의 방열성을 극대화함으로서 LED의 발광효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 LED 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는, 내부에 요입부를 갖는 패키지 하우징과; 상기 패키지 하우징에 위치하는 제 1 및 제 2 리드 프레임과; 상기 패키지 하우징의 요입부에 삽입되며, 제 1 열전도성 물질로 이루어진 제 1 방열부와, 상기 제 1 방열부 외측 측면으로 상기 제 1 방열부에 비해 열전도성이 낮은 제 2 열전도성 물질로 이루어진 제 2 방열부로 이루어진 방열부재와; 상기 방열부재의 제 1 방열부의 측면에 수직한 상면에 접합된 발광 다이오드(LED) 칩을 포함하며, 상기 제 2 방열부의 내측은 상기 제 1 방열부와 직접 접촉되는 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
상기 제 1 및 제 2 리드프레임은 상기 패키징 하우징 내부에 그 일 끝단이 삽입되며, 상기 제 1 열전도성 물질은 탄소나노튜브(CNT), 다이아몬드, 은(Ag) 중 어느 하나이거나, 또는 폴리머, 세라믹, 금속물질 중 어느 하나를 모재로 하는 탄소나노튜브(CNT) 복합물, 다이아몬드 복합물, 은(Ag) 복합물 중 어느 하나이며, 상기 제 1 방열부가 상기 탄소나노튜브(CNT) 또는 탄소나노튜브(CNT) 복합물로 이루어지는 경우, 상기 탄소나노튜브(CNT) 또는 상기 탄소나노튜브(CNT) 복합물의 내의 탄소나노튜브(CNT) 입자는 장축이 상기 발광 다이오드(LED) 칩의 저면에 수직한 법선과 나란하게 배열된다.
그리고, 상기 제 2 열전도성 물질은 구리(Cu), 실리콘(Si), 알루미늄(Al) 중 어느 하나이며, 상기 패키지 하우징 상면에는 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 덮으며 렌즈가 위치하거나, 또는 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 보호하기 위한 몰딩재가 위치한다.
또한, 상기 패키지 하우징 내부에는 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임 각각의 일 끝단과 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 포함하며, 상기 패키지 하우징은 절연재질로 이루어진다.
그리고, 상기 제 2 방열부는 상기 발광 다이오드(LED) 칩으로부터 멀어질수록 평면적으로 면적이 넓어진다.

본 발명에 따른 LED 패키지는 LED 칩에 대응하여 부분적으로 TIM(Thermal Interface Material)로 이루어지도록 하여 LED 칩에 대응한 수직방향으로의 열전도율을 향상시켜 외부로의 열 방출 효율을 극대화시킴으로써 LED 칩의 온도를 100도 내지 110도로 유지하도록 하여 LED의 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, LED 칩의 발열 온도를 100도 내지 100도 수준으로 유지시킴으로서 LED 칩의 수명을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 방열부재의 전체 외곽 형태는 변경이 없으므로 종래의 LED 패키지제조 라인을 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 LED 패키지의 단면도.
도 2는 종래의 LED 패키지에 있어 LED 칩으로부터 나오는 열의 방출을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 패키지에 있어 LED 칩으로부터 나오는 열의 방출을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 LED 패키지와 종래의 LED 패키지에 있어 FEM을 이용한 LED 칩의 온도를 측정한 것을 나타낸 그래프.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 발명에 따른 LED 패키지의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 LED 패키지에 있어 LED 칩으로부터 나오는 열의 방출을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지(101)는 패키지 하우징(120)과, 방열부재(130), 제 1 및 제 2 리드 프레임(125a, 125b), LED 칩(115), 솔더(solder)(118) 및 렌즈(135)로 구성되고 있다.

이때, 상기 패키지 하우징(120)은 절연성 물질 예를 들면 플라스틱으로 이루어지며, 이러한 절연재로 이루어진 상기 패키지 하우징(120)에 대해 상기 방열부재(130)와 상기 LED 칩(115)이 상기 솔더(solder)(118)를 개재하여 서로 마주한 형태로 삽입되고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임(125a, 125b) 또한 그 일 끝단이 각각 상기 패키지 하우징(120) 내부에 삽입된 구조를 이루고 있다.

한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임(125a, 125b)은 상기 패키지 하우징(120) 내부에서 구리(Cu), 금(Au) 등의 고 전도성 금속물질로 이루어진 배선(미도시) 등을 통해 상기 LED 칩(115)과 전기적으로 연결되고 있다.

또한, 상기 패키지 하우징(120) 상부에는 상기 LED 칩(115)을 덮으며 발광 휘도 향상을 위해 상기 렌즈(135)가 구비되고 있다. 이때, 상기 렌즈(135)는 발광 효율을 향상시키고자 구성된 것으로 생략될 수 있으며, 이러한 렌즈(135)를 대신하여 상기 LED 칩(115)을 덮는 형태로 상기 LED 칩의 보호를 위해 몰딩재(미도시)가 구비될 수도 있다. 이러한 몰딩재(미도시)의 경우 상기 LED 칩(115)을 통해 구현하려는 색상에 따라 투명 고분자 물질 또는 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지 등으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 LED 패키지(101)에 있어서 가장 특징적인 것은 방열부재(130)에 있다.

본 발명의 LED 패키지(101)에 구비된 방열부재(130)는 열 전도성이 큰 단일의 금속물질로 이루어진 종래의 방열부재(도 1의 30)와는 달리 열 전도성이 큰 이종의 물질로 이루진 것이 특징이다.

즉, 상기 방열부재(130)는 제 1 방열부(130a)와 제 2 방열부(130b)로 나뉘어 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 특징이다. 이때, 상기 제 1 방열부(130a)는 상기 LED 칩(115)과 대응되는 부분이 되며, 상기 제 2 방열부(130b)는 상기 LED 칩(115)과 대응되는 제 1 방열부(130a)를 제외한 부분이 된다.

상기 방열부재(130)의 제 2 방열부(130b)는 상기 LED 칩(115)에 대응해서는 홀이 구비된 형태로 열전도율이 높은 물질 예를 들면 구리(Cu), 알루미늄(Al), 실리콘(Si) 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 제 2 방열부(130b)에 구비된 상기 홀 즉, 상기 LED 칩(115)에 대응하는 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)는 상기 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)보다 열전도율이 수 배 내지 수십 배 높은 물질(Thermal Interface Material, 이하 TIM 물질이라 칭함) 예를 들면 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 및 이를 포함하는 금속복합물, 폴리머 복합물, 세라믹 복합물, 다이아몬드 및 이를 포함하는 금속복합물, 폴리머 복합물 및 세라믹 복합물, 은(Ag) 및 이를 포함하는 폴리머 복합물 및 세라믹 복합물로 이루어지고 있는 것이 특징이다.

상기 방열부재(130)를 전술한 바와 같이 서로 다른 열전도성을 갖는 물질로 이루어진 제 1 및 제 2 방열부(130a, 130b)로 이원화된 구조를 이루도록 구성한 이유는, 상기 LED 칩(115)으로부터 발생되는 열의 방출은 주로 상기 LED 칩(115) 하부로의 수직 방향으로 열전달이 이루어지기 때문이며, 따라서 열 전도성의 방향성을 지닌 복합물을 적용하여 상기 LED 칩(115)으로부터 방출되는 열을 같은 시간에 보다 많은 양을 배출시킬 수 있도록 하여 LED 패키지(101)의 방열 능력을 극대화하기 위함이다.

즉, LED 패키지(101)에 있어 종래의 방열부재(130)의 낮은 공간 활용 능력을 고려했을 때, 기존에 열 방출에 주로 활용되어지는 주요 열전달 경로 부분의 방열 능력 자체를 극대화하여 LED 칩(115)의 온도를 상대적으로 저감시킬 수 있는 구조를 갖도록 한 것이 특징이다.

상기 방열부재(130)가 전술한 바와 같이 제 1 및 제 2 방열부(130a, 130b)로 서로 다른 열 전도성을 갖는 물질로 이루어지는 구성을 가짐으로써, 상기 LED 칩(115)으로부터 발생된 열이 전달되는 주요 경로에 대해서는 열전달 방향으로의 열 전도성이 뛰어난 TIM물질로 인하여 열전달 속도가 가속될 수 있으며, 이러한 구성에 의해 기존 LED 패키지(101)의 방열 효율보다 뛰어난 성능을 가질 수 있으며, 나아가 방열부재(130)의 제조비용을 저감할 수 있는 것이 특징이다.

조금 더 상세히 TIM물질 및 상기 TIM 물질로 이루어진 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)에 대해 설명한다.

상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)는 TIM물질 일례로 일 방향의 열 전도성을 극대화하기 위하여 일례로 카본나노튜브(CNT) 단일 물질로 그 입자가 수직적으로 촘촘히 배열되어진 형태로 구성되거나, 또는 카본나노튜브(CNT) 복합물로 구성될 수 있다. 이때, 상기 복합물 중 카본나노튜브(CNT)를 제외한 모재는 폴리머, 세라믹 또는 금속재질로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 TIM 물질은 카본나노튜브(CNT)-폴리머 복합물, 카본나노튜브(CNT)-금속복합물, 카본나노튜브(CNT)-세라믹 복합물 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 이 경우, 카본나노튜브(CNT)는 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a) 내에서 장축 방향이 상기 LED 칩(115)의 저면과 수직하게 배치되도록 구성된 것이 특징이다. 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)가 카본나노튜브(CNT) 복합물로 구성되는 경우도 금속 또는 폴리머로 구성된 모재 내에서 분산된 상기 카본나노튜브(CNT) 입자는 그 장축 방향이 상기 LED 칩(115)의 저면과 수직하게 배치되도록 즉, 상기 LED 칩(115)의 저면을 관통하는 법선과 나란하게 배치된 구성을 이루는 것이 특징이다.

이렇게 카본나노튜브(CNT)를 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a) 내에서 그 입자가 특정한 방향성을 갖도록 구성한 것은 카본나노튜브(CNT) 열전도 특성에 의한 것이다. 카본나노튜브(CNT)는 속이 빈 육각기둥 형태를 가지며, 장축방향으로의 열전도율이 단축방향의 열전도율 대비 월등하므로 이러한 열전도 특성을 고려하기 위해 전술한 바와 같이 LED 칩(115)의 저면의 법선과 나란하게 장축이 배치되도록 구성한 것이다.

한편, 상기 TIM물질은 상기 카본나노튜브(CNT) 및 이의 복합물 이외에 고 열전도성의 물질인 다이아몬드 또는 은(Ag)으로 이루어지거나, 이들 물질(다이아몬드, 은)의 복합물이 될 수 있다.

본 발명에 따른 LED 패키지(101)에 있어서 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)를 열전도성이 매우 뛰어난 탄소나노튜브(CNT), 다이아몬드 및 은(Ag) 중 어느 하나의 단일 물질 이외에 이들 각 물질을 포함하는 복합물로 형성한 것은 상기 방열부재(130) 나아가 LED 패키지(101)의 제조비용을 낮추기 위함이다.

전술한 본 발명에 이용되는 고 열전도성을 갖는 물질은 탄소나노튜브(CNT), 다이아몬드, 은(Ag) 등으로 이루어지며, 이러한 물질은 희소 물질로 단위 중량당 비용이 매우 고가이다.

따라서 비록 방열부재(130) 전체를 이러한 고 열전도성을 갖는 물질로 형성하는 것이 아닐지라도, 이러한 고 열전도성을 갖는 물질만으로 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)를 형성하는 경우 LED 패키지 제조비용은 증가될 수 있으며, 이러한 제조비용의 상승을 어느 정도 저감시키고자 전술한 바와 같은 복합물을 이용한 것이다.

통상적으로 구리(Cu)의 경우 20℃에서의 열전도율은 400W/mK 정도가 되지만, 카본나노튜브(CNT)의 경우 4000W/mK, 다이아몬드는 2000W/mK, 은(Ag)은 420W/mK 정도의 열전도율을 갖는다.

또한, 이러한 카본나노튜브(CNT) 복합물, 다이아몬드 복합물 및 은(Ag) 복합물은 이들 각 단일물질로 이루어진 것보다는 열전도율이 상대적으로 낮지만, 폴리머, 금속물질 및 세라믹 등의 모재에 입자 상태로 분산되는 상기 카본나노튜브(CNT)와 다이아몬드 및 은(Ag) 등과 적정 함량비를 가지며 형성된 카본나노튜브(CNT) 복합물, 다이아몬드 복합물 및 은(Ag) 복합물 또한 상기 구리(Cu)의 열전도율보다는 큰 값을 갖는다.

따라서 전술한 바와 같은 고 열전도성을 갖는 TIM물질로 상기 LED 칩(115)에 대응하여 수직적으로 위치하는 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)를 형성함으로서 상기 LED 칩(115)에 전원이 인가되면 도 4에 화살표로 나타낸 바와 같이, 상기 LED 칩(115)으로부터 발생된 열은 주로 상기 TIM물질로 이루어진 상기 방열부재(130)의 제 1 방열부(130a)를 통해 효율적으로 상기 LED 패키지(101) 외부로 방출된다.

그러므로 본 발명에 따른 LED 패키지(101)의 경우, 구리(Cu) 등의 단일 금속재질로 이루어진 방열부재(130)를 포함하는 종래의 LED 패키지(101) 보다 상대적으로 큰 방열 능력을 발휘할 수 있으며, 따라서 종래의 LED 패키지에 가하는 동일한 크기의 전원을 인가했을 경우 방열이 효율적으로 이루어짐으로써 상기 LED 칩(115) 자체의 온도를 저감시켜 LED의 발광 효율 향상 및 수명 향상 등을 이룰 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 LED 패키지와 종래의 LED 패키지에 있어 FEM을 이용한 LED 칩의 온도를 측정한 것을 나타낸 그래프이다.

도시한 바와 같이, 종래의 LED 패키지와 본 발명에 따른 LED 패키지에 대해 동일한 크기의 전원을 인가하고 나서 일정시간이 지난 후의 LED 칩의 온도를 살펴보면, 종래의 구리만으로 이루어진 방열부재(130)를 구비한 LED 패키지의 경우 상기 LED칩의 표면 온도가 129도 정도로 유지됨을 보이고 있다.

하지만, 본 발명에 따른 TIM 물질로 LED 칩과 대응되는 제 1 방열부가 이루어지고 구리(Cu)로 제 2 부분이 구성된 방열부재를 구비한 LED 패키지의 경우 그 표면온도가 103도 정도로 유지됨을 보이고 있다.

따라서 본 발명에 따른 LED 칩을 기준으로 이와 중첩하는 부분과 타 부분이 이원화된 열 전도성의 물질로 이루어진 방열부재를 구비한 LED 패키지가 일반적인 고 열전도성 금속재질만으로 이루어진 방열부재를 갖는 종래의 LED 패키지 대비 방열효율이 약 20% 정도 향상되었음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경될 수 있음은 자명하다.

101 : LED 패키지 115 : LED 칩
118 : 솔더(solder) 120 : 패키지 하우징
125a, 125b : 제 1 및 제 2 리드 프레임
130 : 방열부재 130a, 130b : 제 1 및 제 2 방열부
135 : 렌즈

Claims

내부에 요입부를 갖는 패키지 하우징과;
상기 패키지 하우징에 위치하는 제 1 및 제 2 리드 프레임과;
상기 패키지 하우징의 요입부에 삽입되며, 제 1 열전도성 물질로 이루어진 제 1 방열부와, 상기 제 1 방열부 외측 측면으로 상기 제 1 방열부에 비해 열전도성이 낮은 제 2 열전도성 물질로 이루어진 제 2 방열부로 이루어진 방열부재와;
상기 방열부재의 제 1 방열부의 측면에 수직한 상면에 접합된 발광 다이오드(LED) 칩
을 포함하며,
상기 제 2 방열부의 내측은 상기 제 1 방열부와 직접 접촉되고,
상기 제 2 방열부는 상기 발광 다이오드(LED) 칩으로부터 멀어질수록 평면적으로 면적이 넓어지는 발광 다이오드 패키지.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 리드프레임은 상기 패키지 하우징 내부에 그 일 끝단이 삽입된 발광 다이오드 패키지.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 열전도성 물질은 탄소나노튜브(CNT), 다이아몬드, 은(Ag) 중 어느 하나이거나, 또는
폴리머, 세라믹, 금속물질 중 어느 하나를 모재로 하는 탄소나노튜브(CNT) 복합물, 다이아몬드 복합물, 은(Ag) 복합물 중 어느 하나인 발광 다이오드 패키지.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 방열부가 상기 탄소나노튜브(CNT) 또는 탄소나노튜브(CNT) 복합물로 이루어지는 경우, 상기 탄소나노튜브(CNT) 또는 상기 탄소나노튜브(CNT) 복합물의 내의 탄소나노튜브(CNT) 입자는 장축이 상기 발광 다이오드(LED) 칩의 저면에 수직한 법선과 나란하게 배열된 발광 다이오드 패키지.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 열전도성 물질은 구리(Cu), 실리콘(Si), 알루미늄(Al) 중 어느 하나인 발광 다이오드 패키지.
제 1 항에 있어서,
상기 패키지 하우징 상면에는 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 덮으며 렌즈가 위치하거나, 또는 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 보호하기 위한 몰딩재가 위치하는 발광 다이오드 패키지.
제 2 항에 있어서,
상기 패키지 하우징 내부에는 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임 각각의 일 끝단과 상기 발광 다이오드(LED) 칩을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
제 1 항에 있어서,
상기 패키지 하우징은 절연재질로 이루어진 발광 다이오드 패키지.
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