KR101881498B1

KR101881498B1 - 발광다이오드 패키지 및 그것의 제조방법

Info

Publication number: KR101881498B1
Application number: KR1020110015348A
Authority: KR
Inventors: 진성호; 강기태; 박재현
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2018-08-24
Also published as: KR20120096136A

Abstract

발광다이오드 패키지가 개시된다. 이 발광다이오드 패키지는, 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩이 실장되는 칩 실장 블록과, 상기 칩 실장 블록 주변에 배치되는 단자 블록과, 상기 칩 실장 블록과 상기 단자 블록들을 지지하도록 성형된 몰딩 하우징을 포함하며, 상기 몰딩 하우징 내에 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 구동회로가 매립된다.

Description

발광다이오드 패키지 및 그것의 제조방법{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 발광다이오드의 구동회로를 일체로 포함하는 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

오랜 기간 동안, ‘형광등’이라 칭해지는 냉음극 형광램프가 조명장치로 널리 이용되어 왔다. 그러나, 냉음극 형광램프는 짧은 수명, 열악한 내구성, 광의 제한된 컬러 선택 범위 및 낮은 에너지 효율과 같은 단점이 있다.

발광다이오드는 우수한 응답성, 높은 에너지 효율, 긴 수명 등 여러가지 이점을 갖는다. 고휘도, 고출력의 발광다이오드의 개발에 따라 조명용 광원으로서, 또는 기타 광원으로서 발광다이오드의 수요가 급증하고 있다.

발광다이오드 패키지는 하나 이상의 발광다이오드 칩이 리드프레임과 함께 몰딩 부재 내에 패키징되어 이루어진다. 하나 이상의 발광다이오드 패키지를 이용하여 조명장치를 설계할 때, 드라이버 IC 등과 같은 별도의 구동회로장치가 요구된다.

구동회로장치는 발광다이오드 패키지와 공간적으로 분리된 곳에 배치되는데, 이 구동회로장치는 발광다이오드 패키지를 포함하는 조명장치를 슬림화하는 것을 어렵게 한다. 또한, 발광다이오드 패키지와 구동회로장치 사이에 복잡한 배선이 요구된다.

본 발명이 해결하려는 하나의 과제는 발광다이오드 칩을 구동시키기 위한 구동회로를 발광다이오드 패키지 내에 일체로 통합한 발광다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 발광다이오드 패키지는, 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩이 실장되는 칩 실장 블록과, 상기 칩 실장 블록 주변에 배치되는 단자 블록들과, 상기 칩 실장 블록과 상기 단자 블록들을 지지하도록 성형된 몰딩 하우징과 상기 몰딩 하우징 내에 매립되며, 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 구동회로를 포함한다. 이때, 상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 몰딩 하우징은 상기 발광다이오드 칩을 노출시키는 캐비티를 포함하며, 상기 단자 블록들 각각은 상기 몰딩 하우징의 내부로부터 상기 캐비티의 내부로 돌출된 내부 단자를 포함한다. 이때, 상기 발광다이오드 칩이 예를 들면 본딩와이어와 같은 배선수단에 의해 상기 내부 단자와 전기적으로 연결된다.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 패키지는, 상기 캐비티를 덮는 투광성 봉지재 또는 렌즈를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 단자 블록들 각각은 상기 칩 실장 블록이 배치되는 공간을 한정하기 위한 리세스를 포함하며, 상기 내부 단자는 상기 리세스에서 상기 캐비티 내부로 돌출된다.

일 실시예에 따라, 상기 칩 실장 블록의 저면은 상기 몰딩 하우징의 저면과 동일 평면상에 존재하는 것이 바람직하다.

삭제

일 실시예에 따라, 상기 단자 블록들 각각은 금속 프레임을 베이스로 하여 그 위에 도금층과 전기 절연층이 차례로 적층 형성되고, 상기 전기 절연층 일부는 상기 도금층을 노출시키도록 패터닝된다.

본 발명의 다른 측면에 따라 발광다이오드 패키지 제조방법이 제공되며, 이 발광다이오드 패키지 제조방법은, 칩 실장 블록 및 그 주변에 배치된 단자 블록들을 준비하는 단계와; 상기 단자 블록들 상에 구동회로를 설치하는 단계와; 상기 단자 블록들을 매립하고 상기 칩 실장 블록을 캐비티에 의해 노출시키는 몰딩 하우징을 형성하는 단계와; 상기 캐비티를 통해 상기 칩 실장 블록 상에 하나 이상의 발광다이오드 칩을 실장하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 구동회로는 회로 요소들을 포함하고, 상기 회로 요소들은 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된다.

일 실시예에 따라, 상기 몰딩 하우징을 형성하는 단계 후 상기 몰딩 하우징 내 단자 블록들로부터 상기 캐비티 내로 내부 단자들이 연장되며, 상기 발광다이오드 칩을 실장하는 단계 후에 상기 발광다이오드 칩과 상기 내부 단자들이 본딩와이어에 의해 전기적으로 연결된다.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩과 상기 내부 단자들이 본딩와이어에 의해 전기적으로 연결된 후, 상기 캐비티 내에 투광성의 봉지재를 충전하는 단계가 추가로 수행된다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 패키지 몸체와, 상기 패키지 몸체에 내장되는 하나 이상의 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩을 구동시키기 위한 구동회로를 포함하는 발광다이오드 패키지가 제공된다. 이때, 상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함하고, 상기 회로 요소들은 상기 구동회로의 적어도 일부는 상기 패키지 몸체 내에 통합된다.

일 실시예에 따라, 상기 패키지 몸체는 금형을 이용한 몰딩 성형으로 형성된 몰딩 하우징을 포함하며, 상기 회로 요소들은 상기 몰딩 하우징 내에 매립된다.

일 실시예에 따라, 상기 몰딩 하우징은 캐비티를 포함하며, 상기 캐비티 내에는 상기 발광다이오드 칩이 위치하며, 상기 몰딩 하우징에는 상기 캐비티를 덮는 투광성의 봉지재 또는 렌즈가 제공된다.

일 실시예에 따라, 상기 몰딩 하우징에 한 쌍의 단자 블록과 그 사이에 위치하는 하나의 칩 실장 블록이 지지되며, 상기 칩 실장 블록 상에는 하나 이상의 발광다이오드 칩이 실장되고, 상기 한 쌍의 단자 블록에는 상기 구동회로의 회로 요소들이 설치된 채 상기 몰딩 하우징에 의해 매립된다.

일 실시예에 따라, 상기 한 쌍의 단자 블록은 상기 칩 실장 블록이 위치하는 공간을 한정하도록 서로 마주하는 단부에 리세스들을 포함하며, 상기 리세스들 각각으로부터 돌출된 내부 단자가 상기 몰딩 하우징 내에서 상기 캐비티 내로 연장된다.

일 실시예에 따라, 상기 칩 실장 블록에는 복수의 발광다이오드 칩이 실장되며, 상기 복수의 발광다이오드 칩들 중 두 개의 발광다이오드 칩이 본딩와이어에 의해 상기 내부 단자들과 연결된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라 복수의 발광다이오드 패키지를 포함하는 조명장치가 제공되며, 이 조명장치에 있어서, 상기 복수의 발광다이오드 패키지 중 적어도 하나의 발광다이오드 패키지는 패키지 몸체에 발광다이오드 칩과 함께 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 구동회로를 포함한다. 이때, 상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함하고, 상기 회로 요소들은 상기 패키지 몸체에 내장된다. 또한, 상기 복수의 발광다이오드 패키지 중 적어도 하나는 다른 발광다이오드 패키지에 내장된 구동회로에 의해 구동되는 발광다이오드 칩을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 발광다이오드 칩을 구동하는 구동회로를 발광다이오드 패키지 내에 일체형으로 집적화하는 것이 가능하다. 이에 따라, 발광다이오드 패키지를 포함하는 조명장치 설계시 구동회로를 별도로 추가 설계하여 설치할 필요성을 없애준다. 발광다이오드 칩이 실장되는 칩 실장블록과 구동회로가 설치되는 단자 블록의 분리된 구조에 의해, 발광다이오드 칩과 구동회로 사이의 열적 간섭을 차단할 수 있으며, 이는 발광다이오드 패키지 및 이를 포함하는 조명장치의 신뢰성을 향상시킨다. 조명장치 설계시 드라이버 IC 등 구동회로 설치를 위한 공간의 확보 필요성을 없애 설계의 다양화 및 넓은 방열 공간의 확보를 이룰 수 있다. 또한, 발광다이오드 패키지 내에 통합된 구동회로 내에 정전류 회로, AC/DC 컨버터 등을 포함시킴으로써, 이들 없이도 발광다이오드 패키지만으로 점등이 가능하다.

본 발명의 다른 목적 및 이점을 이하의 실시예들의 설명으로부터 더 잘 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지를 도시한 평면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 발광다이오드 패키지를 도시한 저면도.
도 4는 2의 I-I를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도.
도 5는 도 4의 일부분을 확대하여 도시한 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지를 하나 이상 포함하는 조명장치를 예시하는 도면들.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 발광다이오드 패키지를 도시한 저면도이며, 도 4는 2의 I-I를 따라 취해진 단면도이며, 도 5는 도 4의 일부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(1)는 패키지 몸체(2)와, 상기 패키지 몸체(2)에 내장되는 하나 이상의 발광다이오드 칩(3)을 포함한다. 이하 자세히 설명되는 바와 같이, 상기 패키지 몸체(2) 내에는 상기 발광다이오드 칩(3)을 구동하기 위한 구동회로가 통합된다. 또한, 상기 패키지 몸체(2)는 몰딩 하우징(21)과 그와 별도의 공정으로 형성되는 투광성의 봉지재(22)를 포함한다. 상기 투광성 봉지재(22)를 통해 상기 발광다이오드 칩(3)으로부터의 광이 상부로 방출된다. 상기 투광성 봉지재(22)는 상기 발광다이오드 칩(3)으로부터의 광을 파장 변환하는 형광체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 패키지 몸체(2)에는 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 그들 사이의 칩 실장 블록(25)이 설치된다. 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 상기 칩 실장 블록(25)은 전기 전도성 및 열전도성이 우수한 금속 재료를 베이스로 한다. 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)의 상부 표면에는 발광다이오드 칩(3)의 구동회로의 적어도 일부를 구성하는 회로 요소(4)들이 장착되어 있고, 상기 칩 실장 블록(25)의 상면에는 발광다이오드 칩(3)이 실장되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 회로 요소(4)들은 본딩와이어 또는 다른 배선 수단에 의해 전기적으로 연결되어, 발광다이오드 칩(3)을 구동시키는 회로를 구성할 수 있다.

상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 상기 칩 실장 블록(25)은 상기 몰딩 하우징(21)에 의해 지지된다. 상기 몰딩 하우징(21)은 PPA 등과 같은 플라스틱 수지를 사출 성형하여 만들어진다. 금형 내에 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 칩 실장 블록(25)을 위치시킨 상태로 플라스틱 수지를 성형하는 인서트 사출 성형이 이용되며, 이에 의해, 상기 몰딩 하우징(21)이 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 상기 칩 실장 블록(25)을 동시에 지지하는 패키지 몸체(2)가 만들어진다.

본 실시예에 있어서, 상기 몰딩 하우징(21)은 리플렉터의 역할을 할 수 있으며, 이를 위해, 상부에는 경사진 또는 원추형의 반사면으로 한정된 캐비티(211; 도 2에만 도시함)가 형성된다. 상기 캐비티(211) 내에는 투광성 봉지재(22)가 충전되며, 상기 투광성 봉지재(22)가 충전되기 전, 상기 칩 실장 블록(25) 상의 상기 발광다이오드 칩(3)은 상부로 노출된다. 상기 투광성 봉지재(22)는 금형을 이용한 몰딩, 예컨대 트랜스퍼 몰딩에 의해 소정의 렌즈 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 대안적으로, 투광성 수지를 상기 캐비티(211) 내에 도팅 방식으로 주입하여 형성될 수도 있다. 대안적으로, 상기 투광성 봉지재(22) 대신에 미리 제작된 투광성의 렌즈를 상기 캐비티(211)를 덮도록 결합할 수도 있다.

상기 발광다이오드 칩(3)이 상기 캐비티(211) 내에서 상기 봉지재(22)에 매립되는 것과 달리, 상기 구동회로의 각 회로 요소(4)들은 몰딩 하우징(21)의 성형시 상기 몰딩 하우징(21) 내에 매립된다. 본 실시예에서는, 몰딩 하우징(21)이 캐비티(211)를 포함하고, 캐비티(211)에는 봉지재(22)가 추가로 형성되지만, 캐비티 없는 투광성의 몰딩 하우징이 발광다이오드 칩과 구동회로를 모두 덮는 구조도 본 발명의 범위 내에 있다.

도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)은 서로 이격되어 있되, 서로 마주하는 단부에 반원형의 리세스(232, 232)들을 구비한다. 상기 리세스들(232, 232)이 합쳐진 형상에 의해 원형의 공간이 형성되며, 상기 원형의 공간 내에 대략 원통형으로 이루어진 상기 칩 실장 블록(25)이 배치된다. 상기 칩 실장 블록(25)은, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 몰딩 하우징(21)의 저면을 통해 몰딩 하우징(21)의 외부로 노출되며, 이에 의해, 상기 칩 실장 블록(25)은 발광다이오드 칩(3)의 열을 흡수하여 패키지 외부로 신속하게 발산하는 히트싱크의 역할을 할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)은 상기 반원형의 리세스들(232, 232) 각각에 돌출형 내부 단자(234, 234)들을 포함한다. 상기 돌출형 내부 단자들(234, 234)들 각각은 상기 몰딩 하우징(21)의 캐비티 내벽면을 지나 상기 칩 실장 블록(25)을 향해 돌출되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 캐비티(211) 내 칩 실장 블록(25) 상에는 4개의 발광다이오드 칩(3)이 실장되어 있으며, 그 중 2개의 발광다이오드 칩(3)이 본딩와이에 의해 상기 내부 단자들(234, 234)과 연결되어 있다. 4개의 발광다이오드 칩(3)들은 상기 내부 단자(234, 234)들 사이에서 직렬로 연결되어 있다. 상기 칩 실장 블록(25) 상에 실장되는 발광다이오드 칩(3)의 개수에 의해 본 발명이 한정되어서는 아니되며, 상기 칩 실장 블록(25) 상에는 하나 이상의 발광 다이오드 칩(3)이 실장되는 것으로 족하다.

앞에서 언급한 바와 같이, 본 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(1)는 중앙의 칩 실장 블록(25)이 그 주변을 둘러싸도록 배치된 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 이격되어 있으며, 이에 의해, 칩 실장 블록(25)과 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)은 열적으로 절연된다. 이러한 열적 절연은 단자 블록(23, 23) 상의 회로 요소(4)들 또는 그것을 포함하는 구동회로가 발광다이오드 칩(3)으로부터 발생된 열에 의해 손상되는 것을 막는다.

도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 단자 블록들(23, 23) 각각은 패키지 몸체(2)의 외부, 더 구체적으로는, 상기 몰딩 하우징(21)의 측면 외부로 연장된 외부 단자들(235, 235)들을 포함한다.

상기 외부 단자(235, 235)들의 저면은, 상기 단자 블록들(23, 23) 각각의 절곡된 구조에 의해, 상기 패키지 몸체(2)의 저면, 더 구체적으로는, 상기 몰딩 하우징(21)의 저면과 대략 동일 평면상에 놓인다.

상기 발광다이오드 패키지(1)가 예를 들면, PCB 등과 같은 기판에 장착될 때, 상기 외부 단자(235, 235)들은 상기 기판 상에 형성된 전극들과 솔더링 또는 기타 체결 방식으로 연결되며, 이에 의해, 상기 발광다이오드 패키지(1)가 외부의 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.

앞에서 언급한 바와 같이, 상기 내부 단자들(234, 234)은 몰딩 하우징(21)의 캐비티(211) 내로 돌출 연장되어, 캐비티(211) 내에 있는 발광다이오드 칩(3)과 예를 들면 본딩와이어에 의해 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 단자 블록들(23, 23)들 각각은 상기 내부 단자(234)와 외부 단자(235) 사이에 넓은 면적의 구동회로 설치 영역(236)을 포함하며, 이 구동회로 설치 영역(236)은 몰딩 하우징(21)에 매립되어 있다. 상기 구동회로 설치 영역(236)의 상면에는 구동회로를 구성하는 회로 요소(4)들이 설치되며, 따라서, 상기 구동회로를 구성하는 회로 요소(4)들 또한 상기 몰딩 하우징(21) 내에 매립된 채 외부로부터 완전히 격리된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 단자 블록(23)은 예를 들면, Al 재질의 금속 프레임(23a)을 베이스로 하여, 그 위에, 금속 도금층(23b)과 전기 절연층(23c)이 차례로 적층 형성될 수 있다. 금속 도금층(23b)은 단층의 도금층일 수 있으나, 복수의 도금층을 포함할 수 있다. 한 예로, 금속 도금층(23b)이 Ag층, Cu층 및 Au층을 차례로 포함할 수 있다. 전기 절연층(23c)은 상기 금속 도금층(23b) 또는 금속 프레임(23a)을 노출시키는 개구 패턴(23d)을 포함할 수 있다. 도 5에는 구동회로의 회로 요소(4)가 상기 전기 절연층(23c) 상에 놓여 전기 절연된 상태로, 상기 회로 요소(4)로부터 연장된 본딩와이어(w)가 상기 개구 패턴(23d)을 통해 상기 금속 도금층(23b) 상에 연결된 것을 볼 수 있다. 구동회로를 구성하는 회로 요소(4)들 사이를 본딩와이어(w)들이 전기적으로 연결할 수 있다.

도 6 내지 도 7을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 단자 블록(23)들과 칩 실장 블록(25)이 준비된다. 이때, 상기 단자 블록(23)들과 칩 실장 블록(25)은 복수의 발광다이오드 패키지를 제조할 수 있는 하나의 큰 리드프레임 기판 내에 존재하는 것일 수 있다. 상기 리드프레임 기판에는 여러개의 발광다이오드 패키지를 만들 수 있는 다수의 단자 블록(23)들과 칩 실장 블록(25)이 지지될 수 있다. 이때, 도 5에 도시된 것과 같은 단자 블록(23)을 만들기 위해, Al 등과 같은 금속재질의 프레임(23a)을 베이스로 하여, 그 위에, 금속 도금층(23b)과 전기 절연층(23c)을 차례로 적층하고, 전기 절연층(23c)을 패터닝하여, 금속 도금층(23b) 또는 금속 프레임(23a)을 노출시키는 패터닝 가공을 할 수 있다. 상기 칩 실장 블록(23) 상에도 도금층을 형성할 수 있으며, 더 나아가, 전기 절연층을 형성할 수도 있다. 예컨대, 사파이어 기판과 같은 절연기판을 포함하는 발광다이오드 칩의 경우와 같이, 전기 절연층이 없어도 되는 경우, 상기 칩 실장 블록(23)으로부터 전기 절연층을 생략할 수 있음은 물론이다.

다음, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 단자 블록(23)의 구동회로 설치 영역 상부 표면에 구동회로를 구성할 수 있는 회로 요소(4)들을 실장 또는 설치한다. 회로 요소(4)들 사이 및/또는 특정 회로 요소(4)와 단자 블록(23)은 예를 들면 본딩와이어와 같은 배선 수단에 의해 전기적으로 연결되어 상기 구동회로를 구성한다.

다음, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 인서트 사출 성형에 의해 상기 한 쌍의 단자 블록(23, 23)과 상기 칩 실장 블록(25)을 지지하는 플라스틱 재질의 몰딩 하우징(21)을 형성한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 몰딩 하우징(21)은 칩 실장 블록(25)을 상부로 노출시키는 캐비티(211)를 포함하며, 상기 단자 블록(23) 각각의 내부 단자(234)는 단자 블록(23)의 다른 부분과 달리 캐비티(211) 내로 돌출되어 있다. 상기 단자 블록(23)의 회로 설치 영역은 몰딩 하우징(21)의 내부에 완전히 매립되며, 따라서, 상기 단자 블록(23) 상의 회로 요소(4)들도 상기 몰딩 하우징(21) 내에 완전히 매립된다.

다음 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티(211)를 통해 상기 칩 실장 블록(25) 상에 네 개의 발광다이오드 칩(3)이 실장된다. 본 실시예에서는 네 개의 발광다이오드 칩이 이용되지만, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 본딩와이어(w)에 의해, 상기 발광다이오드 칩(3)을 단자 블록(23)의 내부 단자(234, 234)가 전기적으로 연결된다. 다음, 캐비티(211)를 전술한 투광성 봉지재(22; 도 1 및 도 4 참조) 또는 투광성 렌즈로 덮으면, 구동회로를 일체로 포함하는 본 실시예에 따른 발광다이오드 패키지 제작이 완료된다.

전술한 것과 같은 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는 전원과의 연결을 위해 전극 패드를 포함하는 기판에 솔더링 방식으로 표면 실장될 수 있다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 발광다이오드 패키지(1)의 외부 단자(235, 235)에 스크류 홀(235a, 235a)을 마련하고, 스크류 홀(235a, 235a)에 삽입되는 스크류(237, 237)에 의해 전원 케이블(239, 239)을 외부 단자(235, 235)에 체결 방식으로 연결하는 것도 가능하다. 상기 전원 케이블(239, 239)은 하니스 케이블인 것이 선호된다.

위에서는 구동회로를 구성하는 복수의 회로 요소들이 칩 실장 블록과 분리되어 있는 단자 블록 상에 설치된 발광다이오드 패키지에 대해 설명이 주로 이루어졌다. 대안적으로, 칩 실장 블록의 상부를 더 넓은 면적으로 하여, 칩 실장 블록에 발광다이오드 칩(들)을 실장함과 동시에 회로 요소들을 그 칩 실장 블록에 함께 설치하는 것도 고려될 수 있다. 이 경우, 단자 블록들은 발광다이오드 칩 및/또는 회로 요소들을 외부의 전원에 연결하는 단자들로서의 역할만을 할 것이다. 이 경우에도 단자 블록들과 칩 실장 블록이 몰딩 하우징에 의해 지지되고, 회로 요소들은 상기 몰딩 하우징에 의해 매립될 수 있다.

도 9의 (a) 및 (b)는 전술한 것과 같은 발광다이오드 패키지(1)가 적용된 조명장치를 예시한 도면들이다.

도 9의 (a)를 참조하면, 기다란 베이스(B)에 복수의 발광다이오드 패키지(1, 1', 1', 1')가 어레이되어 있다. 어레이 양단의 두 발광다이오드 패키지들(1, 1') 각각은 베이스(B)에 설치된 한 쌍 전극(E1, E2) 각각에 전기적으로 연결된다. 상기 발광다이오드 패키지(1, 1', 1', 1')들은 직렬은 연결되어 있다. 상기 복수의 발광다이오드 패키지(1, 1', 1', 1') 중 어레이 일단(또는 어레이 중간)에 위치한 발광다이오드 패키지(1)는 전술한 것과 같이 구동회로를 일체로 포함하는 자체 구동형 발광다이오드 패키이며, 나머지 발광다이오드 패키지(1', 1', 1')들은 구동회로를 구비하지 않은 일반적인 발광다이오드 패키지이다. 그러나, 구동회로를 일체로 포함하는 자체 구동형 발광다이오드 패키지(1)가 그렇지 아니한 발광다이오드 패키지(1', 1', 1')들과 직렬로 연결되어 있으므로, 자체 구동형 발광다이오드 패키지(1) 내 구동회로는 나머지 발광다이오드 패키지(1', 1', 1')의 발광다이오드 칩을 구동하는 데 참여할 수 있다. 이와 달리, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 조명장치의 베이스(B)에 설치된 발광다이오드 패키지들을 모두 구동회로를 내장한 발광다이오드 패키지(1)들로 할 수도 있다.

도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같은 조명장치는 예를 들면, 기존의 형광들과 같은 기존 조명장치를 대체하는데 이용될 수 있을 것이다.

2: 패키지 몸체 3: 발광다이오드 칩
4: 회로 요소 21: 몰딩 하우징
22: 투광성 봉지재 23: 단자 블록
25: 칩 실장 블록 234: 내부 단자
235: 외부 단자 236: 구동회로 설치영역

Claims

발광다이오드 칩;
상기 발광다이오드 칩이 실장되는 칩 실장 블록;
상기 칩 실장 블록 주변에 배치되는 단자 블록들;
상기 칩 실장 블록과 상기 단자 블록들을 지지하도록 성형된 몰딩 하우징; 및
상기 몰딩 하우징 내에 매립되며, 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 구동회로를 포함하되,
상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함하고,
상기 회로 요소들은 상기 단자 블록들 상에 분산되어 배치되며, 서로 전기적으로 연결되어 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 상기 구동회로를 구성하고,
상기 단자 블록들 각각은 금속 프레임을 베이스로 하여 그 위에 도금층과 전기 절연층이 차례로 적층 형성되고, 상기 전기 절연층 일부는 상기 도금층을 노출시키도록 패터닝된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서, 상기 몰딩 하우징은 상기 발광다이오드 칩을 노출시키는 캐비티를 포함하며, 상기 단자 블록들 각각은 상기 몰딩 하우징의 내부로부터 상기 캐비티의 내부로 돌출된 내부 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 2에 있어서, 상기 발광다이오드 칩이 배선수단에 의해 상기 내부 단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 2에 있어서, 상기 캐비티를 덮는 투광성 봉지재 또는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 2에 있어서, 상기 단자 블록들 각각은 상기 칩 실장 블록이 배치되는 공간을 한정하기 위한 리세스를 포함하며, 상기 내부 단자는 상기 리세스에서 상기 캐비티 내부로 돌출된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 1에 있어서, 상기 칩 실장 블록의 저면은 상기 몰딩 하우징의 저면과 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
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칩 실장 블록 및 그 주변에 배치된 단자 블록들을 준비하는 단계;
상기 단자 블록들 상에 구동회로를 설치하는 단계;
상기 단자 블록들을 매립하고 상기 칩 실장 블록을 캐비티에 의해 노출시키는 몰딩 하우징을 형성하는 단계; 및
상기 캐비티를 통해 상기 칩 실장 블록 상에 하나 이상의 발광다이오드 칩을 실장하는 단계를 포함하되,
상기 구동회로는 회로 요소들을 포함하고, 상기 회로 요소들은 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치되며, 서로 전기적으로 연결되어 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 상기 구동회로를 구성하고,
상기 단자 블록들 각각은 금속 프레임을 베이스로 하여 그 위에 도금층과 전기 절연층이 차례로 적층 형성되고, 상기 전기 절연층 일부는 상기 도금층을 노출시키도록 패터닝되는 발광다이오드 패키지 제조방법.
청구항 9에 있어서, 상기 몰딩 하우징을 형성하는 단계 후 상기 몰딩 하우징 내 단자 블록들로부터 상기 캐비티 내로 내부 단자들이 연장되며, 상기 발광다이오드 칩을 실장하는 단계 후에 상기 발광다이오드 칩과 상기 내부 단자들이 본딩와이어에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 발광다이오드 칩과 상기 내부 단자들이 본딩와이어에 의해 전기적으로 연결된 후, 상기 캐비티 내에 투광성의 봉지재를 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지 제조방법.
패키지 몸체;
상기 패키지 몸체에 내장되는 칩 실장 블록;
상기 칩 실장 블록 상에 실장된 하나 이상의 발광다이오드 칩;
상기 패키지 몸체에 내장되는 한 쌍의 단자 블록; 및
상기 한 쌍의 단자 블록 상에 배치되며, 상기 발광다이오드 칩을 구동시키기 위한 구동회로를 포함하며,
상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함하고,
상기 회로 요소들은 상기 패키지 몸체 내에 통합되며,
상기 회로 요소들은 상기 단자 블록들 상에 분산되어 배치되며, 서로 전기적으로 연결되어 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 상기 구동회로를 구성하고,
상기 단자 블록들 각각은 금속 프레임을 베이스로 하여 그 위에 도금층과 전기 절연층이 차례로 적층 형성되고, 상기 전기 절연층 일부는 상기 도금층을 노출시키도록 패터닝된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 12에 있어서, 상기 패키지 몸체는 금형을 이용한 몰딩 성형으로 형성된 몰딩 하우징을 포함하며, 상기 회로 요소들은 상기 몰딩 하우징 내에 매립된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 13에 있어서, 상기 몰딩 하우징은 캐비티를 포함하며, 상기 캐비티 내에는 상기 발광다이오드 칩이 위치하며, 상기 몰딩 하우징에는 상기 캐비티를 덮는 투광성의 봉지재 또는 렌즈가 제공되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 14에 있어서, 상기 몰딩 하우징에 상기 한 쌍의 단자 블록과 그 사이에 위치하는 하나의 상기 칩 실장 블록이 지지되며, 상기 칩 실장 블록 상에는 하나 이상의 발광다이오드 칩이 실장되고, 상기 한 쌍의 단자 블록에는 상기 구동회로의 회로 요소들이 설치된 채 상기 몰딩 하우징에 의해 매립된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 15에 있어서, 상기 한 쌍의 단자 블록은 상기 칩 실장 블록이 위치하는 공간을 한정하도록 서로 마주하는 단부에 리세스들을 포함하며, 상기 리세스들 각각으로부터 돌출된 내부 단자가 상기 몰딩 하우징 내에서 상기 캐비티 내로 연장된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
청구항 16에 있어서, 상기 칩 실장 블록에는 복수의 발광다이오드 칩이 실장되며, 상기 복수의 발광다이오드 칩들 중 두 개의 발광다이오드 칩이 본딩와이어에 의해 상기 내부 단자들과 연결된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
복수의 발광다이오드 패키지를 포함하는 조명장치로서,
상기 복수의 발광다이오드 패키지 중 적어도 하나의 발광다이오드 패키지는,
패키지 몸체;
상기 패키지 몸체에 내장되는 칩 실장 블록;
상기 칩 실장 블록 상에 실장된 발광다이오드 칩;
상기 패키지 몸체에 내장되는 단자 블록;
상기 단자 블록 상에 배치되며, 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 구동회로를 포함하고,
상기 구동회로는 상기 발광다이오드 칩 주위에 분산 배치된 회로 요소들을 포함하고,
상기 회로 요소들은 상기 패키지 몸체에 내장되며,
상기 회로 요소들은 상기 단자 블록들 상에 분산되어 배치되며, 서로 전기적으로 연결되어 상기 발광다이오드 칩을 구동시키는 상기 구동회로를 구성하고,
상기 단자 블록들 각각은 금속 프레임을 베이스로 하여 그 위에 도금층과 전기 절연층이 차례로 적층 형성되고, 상기 전기 절연층 일부는 상기 도금층을 노출시키도록 패터닝되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
청구항 18에 있어서, 상기 복수의 발광다이오드 패키지 중 적어도 하나는 다른 발광다이오드 패키지에 내장된 상기 회로 요소들에 의해 구동되는 발광다이오드 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.