KR101992367B1 - 발광소자 패키지 및 이를 포함한 소켓형 발광 패키지 - Google Patents

발광소자 패키지 및 이를 포함한 소켓형 발광 패키지 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 소켓형 발광 패키지는 발광소자 및 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 제1,2 리드 프레임을 포함하는 발광소자 패키지; 및 상기 발광소자 패키지와 전기적 및 구조적으로 연결된 소켓;을 포함하고, 상기 소켓은 상기 발광소자 패키지를 수용하는 수용부를 가지며 측벽 및 바닥부를 포함하는 소켓 몸체, 상기 발광소자 패키지의 제1 리드 프레임과 상기 수용부의 상부에서 접하는 제1 전극부 및 상기 발광소자 패키지의 제2 리드 프레임과 상기 수용부의 바닥에서 접하는 제2 전극부를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 포함한 소켓형 발광 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND SOCKET-TYPE LIGHT EMITTING PACKAGE INCLUDING THE SAME}
실시예는 발광소자 패키지 및 이를 포함한 소켓형 발광 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
도 1은 발광소자를 포함한 종래의 발광 모듈을 나타낸 도면이다.
종래의 발광 모듈(1)은 발광소자 패키지(10)와, 발광소자 패키지(10)에 전류를 공급하기 위한 회로 기판(20)을 포함한다. 발광소자 패키지(10)와 회로 기판(20)의 전기적 연결을 위하여 리드 프레임(11, 12)과 회로 기판(20) 상의 회로 패턴 부분이 솔더(30)에 의해 결합된다. 이러한 종래의 발광 모듈(1)은 불량에 의한 재 공정시 열을 가해 솔더(30) 부분을 녹여야 하므로 발광소자 패키지(10)가 손상을 입을 우려가 높다.
실시예는 소켓과의 전기적 연결이 용이한 발광소자 패키지 및 이를 포함한 소켓용 발광 패키지를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 소켓형 발광 패키지는 발광소자 및 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 제1,2 리드 프레임을 포함하는 발광소자 패키지; 및 상기 발광소자 패키지와 전기적 및 구조적으로 연결된 소켓;을 포함하고, 상기 소켓은 상기 발광소자 패키지를 수용하는 수용부를 가지며 측벽 및 바닥부를 포함하는 소켓 몸체, 상기 발광소자 패키지의 제1 리드 프레임과 상기 수용부의 상부에서 접하는 제1 전극부 및 상기 발광소자 패키지의 제2 리드 프레임과 상기 수용부의 바닥에서 접하는 제2 전극부를 포함한다.
상기 소켓 몸체는 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 각각 지지하는 제1 지지부 및 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 상기 소켓 몸체의 측벽에 위치할 수 있다.
상기 발광소자 패키지는 상기 제1,2 리드 프레임과 구조적으로 연결된 패키지 몸체를 포함하고, 상기 패키지 몸체는 내측으로 함몰된 캐비티를 가질 수 있다.
상기 제1 리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥과 나란한 제1 방향을 따라 배치된 제1 영역 및 상기 제1 영역의 일단에서 절곡되어 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되어 배치된 제2 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극부는 상기 제1 리드 프레임의 제2 영역과 접할 수 있다.
상기 제1 리드 프레임의 제2 영역은 상기 소켓 몸체의 측벽과 나란히 배치될 수 있다.
상기 제2 리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥과 나란한 제1 방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 제2 전극부는 상기 제2 리드 프레임과 접하는 일면에 복수 개의 돌기를 가질 수 있다.
상기 소켓 몸체는 상기 측벽의 상부에서 상기 수용부 측으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제2 전극부는 상기 제2 지지부 내에서 상기 소켓 몸체의 측벽을 따라 상기 소켓 몸체의 바닥부까지 연장되어 형성될 수 있다.
상기 수용부의 폭을 W, 상기 소켓 몸체의 바닥부에 위치하는 상기 제2 전극부의 길이를 L이라 할 때 L=0.1~0.7W를 만족할 수 있다.
상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 각각 복수 개 존재할 수 있다.
상기 소켓 몸체의 바닥부는 단차를 가질 수 있다.
실시예에 따르면 착탈식을 적용하여 발광소자 패키지와 소켓의 전기적 연결이 용이하므로 발광소자 패키지의 유지 보수 효율을 높일 수 있다.
도 1은 발광소자를 포함한 종래의 발광 모듈을 나타낸 도면.
도 2는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면.
도 3은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 일실시예를 나타낸 평면도.
도 4는 도 3의 소켓을 AA 방향으로 절단하여 바라본 정면에서 바라본 단면도.
도 5는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지의 평면도.
도 6은 도 5의 소켓형 발광 패키지를 AA 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도.
도 7은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 8은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 9는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지가 적용된 발광 모듈의 평면도.
도 10은 도 9의 발광 모듈을 BB 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도.
도 11은 소켓형 발광 패키지와 회로 기판의 다른 연결 방식을 나타낸 평면도.
도 12는 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지가 배치된 헤드 램프의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 13은 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 2는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 발광소자(110) 및 상기 발광소자(110)와 전기적으로 연결된 제1 리드 프레임(120)과 제2 리드 프레임(130)을 포함한다.
발광소자(110)는 복수의 화합물 반도체층, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 원소의 반도체층을 이용한 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, LED는 청색, 녹색 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED이거나, 백색 LED 또는 UV LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
제1 리드 프레임(120)과 제2 리드 프레임(130)은 서로 전기적으로 분리되며 발광소자(110)에 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(120)과 제2 리드 프레임(130)은 발광소자(110)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(110)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.
발광소자 패키지(100)는 제1,2 리드 프레임(120, 130)과 구조적으로 연결된 패키지 몸체(140)를 포함한다.
패키지 몸체(140)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 패키지 몸체(140)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 패키지 몸체(140)의 표면에 절연층이 코팅되어 제1,2 리드 프레임(120, 130)과의 전기적 단락을 방지할 수 있다.
발광소자(110)는 패키지 몸체(140) 상에 배치되거나, 제1 리드 프레임(120) 또는 제2 리드 프레임(130) 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 제2 리드 프레임(130) 상에 발광소자(110)가 배치되고 와이어(160)를 통해 제1,2 리드 프레임(120, 130)과 발광소자(110)가 전기적으로 연결된 것으로 도시하였다. 또는, 실시예에 따라, 발광소자(110)는 와이어(160) 없이 제1 리드 프레임(120) 또는 제2 리드 프레임(130)과 직접 통전될 수도 있다.
패키지 몸체(140)는 내측으로 함몰된 캐비티(142)를 가질 수 있다. 이 경우, 발광소자(110)는 캐비티(142) 내에 배치될 수 있다. 캐비티(142)의 측벽은 발광소자(110)에서 발생된 광의 반사 효율을 향상시키기 위하여 경사면으로 형성될 수 있다.
제1 리드 프레임(120)은 캐비티(142)의 바닥과 나란한 제1 방향을 따라 배치된 제1 영역(121) 및 상기 제1 영역(121)의 일단에서 절곡되어 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되어 배치된 제2 영역(122)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 리드 프레임(120)은 하나의 절곡부를 가지며, 절곡부에서 제1 방향으로 배치된 제1 영역(121)과 절곡부에서 제2 방향으로 배치된 제2 영역(122)을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역(122)은 캐비티(142)의 벽부와 접할 수 있다.
상기 제1 방향과 제2 방향은 서로 다른 배향이며, 실시예에 따라 직교할 수 있다.
상기 제2 영역(122)의 높이는 발광소자 패키지(100)의 전체 높이와 같을 수 있다.
제2 리드 프레임(130)은 캐비티(142)의 바닥과 나란한 방향, 즉 제1 방향을 따라 배치될 수 있다.
발광소자(110)를 포위하여 몰딩부(150)가 위치할 수 있다. 패키지 몸체(140)에 캐비티(142)가 형성될 경우, 몰딩부(150)는 캐비티(142) 내에 배치될 수 있다. 몰딩부(150)는 발광소자(110) 및 와이어(160) 등을 보호하며, 발광소자(110)의 분리 또는 이탈을 방지할 수 있다. 몰딩부(150)는 투광성을 가지며, 투명 실리콘 수지 등으로 형성될 수 있다.
몰딩부(150)에는 형광체(152)가 포함되어, 발광소자(110)에서 생성된 빛의 파장을 변환할 수 있다.
형광체(152)는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3 +) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 상기 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2 +일 수 있고, 상기 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2 +일 수 있고, 상기 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6 - xAlxOxN8 -x:Eu2 +(0<x<6)일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
발광소자(110)에서 발생된 제1 파장 영역의 광이 형광체를 여기시켜 제2 파장 영역의 광으로 변환되고, 상기 제2 파장 영역의 광이 렌즈(미도시)를 통과하면서 광경로가 변경될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 일실시예를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 소켓을 AA 방향으로 절단하여 바라본 정면에서 바라본 단면도이다. 소켓을 설명하면서 언급되는 발광소자 패키지는 도 2와 관련하여 상술한 발광소자 패키지(100)를 참조하여 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일실시예에 따른 소켓(200A)은 발광소자 패키지(100)를 수용하는 수용부(216)를 가지며 측벽(211) 및 바닥부(212)를 포함하는 소켓 몸체(210), 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)과 상기 수용부(216)의 상부에서 접하는 제1 전극부(220), 및 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과 상기 수용부(216)의 바닥에서 접하는 제2 전극부(230)를 포함한다.
소켓 몸체(210)는 제1,2 전극부(220, 230)와 전기적으로 분리될 수 있도록 절연성 물질로 형성되며, 발광소자 패키지(100)에서 배출된 열을 외부로 잘 전달할 수 있도록 방열성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 소켓 몸체(210)는 방열 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
소켓 몸체(210)는 내측으로 함몰된 수용부(216)를 가지며, 수용부(216) 내에 발광소자 패키지(100)가 배치된다.
소켓 몸체(210)는 측벽(211)과 바닥부(212)를 포함하며, 측벽(211)과 바닥부(212) 사이의 공간이 수용부(216)를 구성한다. 측벽(211)은 바닥부(212)로부터 연장되어 형성되며, 소켓 몸체(210)의 사출 과정에서 측벽(211)과 바닥부(212)가 일체로서 형성될 수 있다.
소켓 몸체(210)의 측벽(211)의 수평 단면 형상은 수용부(216)에 배치될 발광소자 패키지(100)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 소켓 몸체(210)의 측벽(211)의 수평 단면 형상은 발광소자 패키지(100)의 착탈이 용이하도록 원형, 타원형, 또는 모서리가 둥근 다각형 형상일 수 있다.
소켓 몸체(210)는 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)를 각각 지지하는 제1 지지부(240) 및 제2 지지부(250)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(240) 및 제2 지지부(250)는 소켓 몸체(210)의 측벽(211)에 위치할 수 있다. 제1 지지부(240) 및 제2 지지부(250)는 소켓 몸체(210)의 측벽(211)과 일체로서 형성될 수 있으며, 측벽(211)으로부터 바깥으로 돌출된 형상일 수 있다.
제1 지지부(240)와 제2 지지부(250)는 서로 이격되어 위치한다.
제1 전극부(220)는 제1 지지부(240)에 의해 지지된다. 제1 전극부(220)는 제1 지지부(240) 내에서 소켓 몸체(210)의 측벽(211)을 따라 수용부(216)의 상부까지 연장되어 형성될 수 있다. 도 4를 참조하여 다시 설명하면, 제1 전극부(220)는 제1 지지부(240)에 의해 지지되며, 일단은 수용부(216)의 상부까지 연장되어 형성되며, 타단은 후에 회로 패턴과의 전기적 연결을 위하여 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)에서 외부로 연장되어 형성될 수 있다.
제2 전극부(230)는 제2 지지부(250)에 의해 지지된다. 제2 전극부(220)는 제2 지지부(250) 내에서 소켓 몸체(210)의 측벽(211)을 따라 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)까지 연장되어 형성될 수 있다. 도 4를 참조하여 다시 설명하면, 제2 전극부(230)는 제2 지지부(250)에 의해 지지되며, 일단은 수용부(216)의 바닥까지 연장되어 형성되며, 타단은 후에 회로 패턴과의 전기적 연결을 위하여 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)에서 외부로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제2 전극부(230)의 일단은 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)와 단지 접하는 것이 아니라, 바닥부(212)를 따라 소정 길이만큼 연장되어 형성될 수 있다.
일 예로서, 수용부(216)의 폭을 W, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)에 위치하는 제2 전극부(230)의 길이를 L이라 할 때, L=0.1~0.7W를 만족할 수 있다. 이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 다시 설명한다.
도 5는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지의 평면도이고, 도 6은 도 5의 소켓형 발광 패키지를 AA 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도이다. 상술한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지(300)는 발광소자 패키지(100) 및 상기 발광소자 패키지(100)와 전기적 및 구조적으로 연결된 소켓(200)을 포함한다. 소켓형 발광 패키지(300)를 설명하면서 언급되는 발광소자 패키지는 도 2와 관련하여 상술한 발광소자 패키지(100)를 참조하며, 소켓은 도 3 및 도 4와 관련하여 상술한 소켓(200)을 참조하여 설명한다.
소켓 몸체(210)의 수용부(216)에 발광소자 패키지(100)가 배치된다.
소켓(200)의 제1 전극부(220)는 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)과 수용부(216)의 상부에서 접하며, 소켓(200)의 제2 전극부(230)는 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과 수용부(216)의 바닥에서 접한다.
상술한 바와 같이, 제1 리드 프레임(130)은 제1 방향과 나란한 제1 영역(121) 및 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향과 나란한 제2 영역(122)을 포함하며, 제2 영역(122)은 소켓 몸체(210)의 측벽(211)과 나란하게 배치될 수 있다.
소켓(200)의 제1 전극부(220)는 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)의 제2 영역(122)과 접할 수 있다. 제1 리드 프레임(120)의 제2 영역(122)이 소켓 몸체(210)의 측벽(211)을 따라 수용부(216)의 상부까지 도달하며, 제1 지지부(140) 내에서 소켓 몸체(210)의 측벽(211)을 따라 수용부(216)의 상부까지 연장된 제1 전극부(220)와 상기 제2 영역(122)이 접할 수 있다.
소켓(200)의 제2 전극부(230)는 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과 접할 수 있다. 제2 리드 프레임(130)은 상기 제2 방향과 나란하게 배치되며, 상기 제2 방향은 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)와 나란한 방향일 수도 있다. 제2 지지부(250) 내에서 소켓 몸체(210)의 측벽(211)을 따라 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)까지 연장된 제2 전극부(230)와 상기 제2 리드 프레임(130)이 접할 수 있다. 즉, 제2 전극부(230)는 수용부(216)의 바닥에서 제2 리드 프레임(130)과 접한다.
소켓(200)의 제1 전극부(220)와 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)은 기계적으로 접촉하며, 별도의 본딩 부재 등을 필요로 하지 않는다. 마찬가지로, 소켓(200)의 제2 전극부(230)와 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)은 기계적으로 접촉하며, 별도의 본딩 부재 등을 필요로 하지 않는다.
즉, 발광소자 패키지(100)와 소켓(200)은 착탈식으로 분리 또는 결합이 가능하므로, 발광소자 패키지(100)와 소켓(200) 결합한 후 불량 등에 의하여 다시 분리하여 재결합을 필요로 할 때, 열에 의한 솔더의 제거 과정 등이 불필요하므로 발광소자 패키지가 손상을 입을 우려가 없다. 또한, 필요에 따라 몇 번이고 편리하게 발광소자 패키지(100)와 소켓(200)을 분리 또는 결합할 수 있다.
소켓(200)의 제1 전극부(220)와 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)이 보다 정교하게 접촉할 수 있도록, 제1 리드 프레임(120)과 접하는 제1 전극부(220)의 부분(220a)은 탄성을 가질 수 있다. 제1 전극부(220)의 부분(220a)의 탄성에 의한 복원력은 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)를 향할 수 있다. 마찬가지로, 소켓(200)의 제2 전극부(230)는 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과 보다 정교하게 접촉할 수 있도록, 제2 리드 프레임(130)과 접하는 제2 전극부(230)의 부분(230a)이 탄성을 가질 수 있다. 제2 전극부(230)의 부분(230a)의 탄성에 의한 복원력은 소켓 몸체(210)의 상부를 향할 수 있다.
발광소자 패키지(100)를 소켓(200)에 장착할 때, 탄성을 가진 제1 전극부(220)의 부분(220a)이 복원력에 의해 제1 리드 프레임(120)을 위에서 아래로 누르고, 탄성을 가진 제2 전극부(230)의 부분(230a)이 복원력에 의해 제2 리드 프레임(130)을 들어 올리게 되어 서로 보다 정교하게 접촉할 수 있으며, 발광소자 패키지(100)가 소켓(200) 내에 견고하게 장착될 수 있다. 또한, 발광소자 패키지(100)를 소켓(200)으로부터 분리하는 작업도 쉽게 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따라, 소켓(200)의 제2 전극부(230)는 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과 접하는 일면에 복수 개의 돌기(232)를 가질 수 있다. 복수 개의 돌기(232)는 제2 전극부(230)의 면적을 넓혀서 발광소자 패키지(100)에서 방출된 열을 효율적으로 배출할 수 있도록 하여 방열 효과를 높일 수 있다.
도 6을 참조하면, 소켓(200)의 제1 전극부(220)가 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)과 접하는 부분의 폭(D1)은 전기적 접촉의 신뢰성을 높이기 위하여 제1 전극부(220)의 측단면의 폭(D2)보다 넓을 수 있다. 또한, 일 예로서, 소켓(200)의 제1 전극부(220)가 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)과 접하는 부분의 폭(D1)은 제1 리드 프레임(120)의 측단면의 폭(D3)의 1/3 이상일 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 예로서, 수용부(216)의 폭을 W, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)에 위치하는 제2 전극부(230)의 길이를 L이라 할 때, L=0.1~0.7W를 만족할 수 있다. 도 3 및 도 6을 같이 참조하면, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)에 위치하는 제2 전극부(230)는 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)과의 접속이 용이하도록 소정 길이를 확보해야 하며, 일 예로서, L=0.1~0.7W의 범위를 만족할 수 있다.
도 5를 참조하면, 소켓 몸체(210)는 측벽(211)의 상부에서 수용부(216) 측으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부(214)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 돌출부(214)는 수용부(216)에 배치된 발광소자 패키지(100)의 이탈을 방지하는 역할을 할 수 있다.
소켓 몸체(210)의 바닥부(212)는 단차를 가질 수 있다. 즉, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)는 서로 높이를 달리하는 두 부분 이상의 영역으로 이루어질 수 있다. 도 6을 참조하면, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)는, 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)이 위치하는 부분의 높이보다 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)이 위치하는 부분의 높이가 낮아서 단차를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는, 소켓 몸체(210)의 바닥부(212)와 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130) 사이에 제2 전극부(230)가 삽입될 수 있는 공간을 확보하기 위함이다.
도 7은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 다른 실시예를 나타낸 평면도이다. 도 7의 소켓을 AA 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도는 도 4와 같으므로 도 4를 같이 참조한다. 상술한 실시예와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 다른 소켓(200B)이 도 3 및 도 4와 관련하여 상술한 소켓(200A)과 다른 점은, 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230)가 각각 복수 개 존재한다는 점이다. 복수 개의 제1 전극부(220)는 서로 이격되어 위치하며, 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)에 함께 접한다. 마찬가지로, 복수 개의 제2 전극부(230)는 서로 이격되어 위치하며, 발광소자 패키지(100)의 제2 리드 프레임(130)에 함께 접한다. 제1 전극부(220)과 제2 전극부(230)의 개수는 상부에서 바라본 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(120)과 제2 리드 프레임(130) 각각의 폭 및 제작 방법에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지에 적용될 수 있는 소켓의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도이다. 도 8의 소켓을 AA 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도는 도 4와 같으므로 도 4를 같이 참조한다. 상술한 실시예와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에 다른 소켓(200C)이 도 3 및 도 4와 관련하여 상술한 소켓(200A)과 다른 점은, 소켓 몸체(210)에 적어도 하나의 체결부(360)가 추가된다는 점이다. 체결부(360)는 소켓(200C)이 후에 회로 기판(미도시)에 배치될 때 회로 기판과 결합되는 부분이다. 체결부(360)에는 각각 홀이 형성되어 나사 등의 체결 부재를 사용함으로써 회로 기판에 소켓형 발광 패키지(200C)를 부착할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 소켓형 발광 패키지가 적용된 발광 모듈의 평면도이고, 도 10은 도 9의 발광 모듈을 BB 방향으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 발광 모듈은 소켓형 발광 패키지(300)와 회로 기판(400)을 포함한다. 소켓형 발광 패키지(300)는 상술한 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지일 수 있다.
회로 기판(400) 상에는 회로 패턴(410)이 위치하며, 회로 패턴(410)과 소켓형 발광 패키지(300)가 전기적으로 연결된다.
회로 기판(400)은 외부 전원 공급부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받으며, 회로 기판(400)의 회로 패턴(410)과 외부 전원 공급부(미도시)의 도선(510)이 전원 입력 패드(520)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
소켓형 발광 패키지(300)에서 소켓 몸체(210)의 외부로 돌출된 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230) 부분이 솔더(420)에 의해 회로 기판(400)의 회로 패턴(410)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 11은 소켓형 발광 패키지와 회로 기판의 다른 연결 방식을 나타낸 평면도이다.
도 11을 참조하면, 소켓형 발광 패키지(300)에서 소켓 몸체(210)의 외부로 돌출된 제1 전극부(220)와 제2 전극부(230) 부분에 홀(222, 232)이 각각 형성되며, 상기 홀(222, 232)에 와이어(230)의 일단이 삽입되고 와이어(230)의 타단이 회로 기판(400)의 회로 패턴(410)과 연결됨으로써, 소켓형 발광 패키지(300)와 회로 기판(400)이 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 정교한 결합을 위하여, 와이어(230)가 삽입된 홀(222, 232)의 부분을 솔더링할 수도 있다.
이하에서는 상술한 소켓형 발광 패키지가 배치된 조명 시스템의 일 실시예로서, 헤드 램프와 백라이트 유닛을 설명한다.
도 12는 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지가 배치된 헤드 램프의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지가 배치된 발광 모듈(710)에서 방출된 빛이 리플렉터(720)와 쉐이드(730)에서 반사된 후 렌즈(740)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다.
상기 발광 모듈(710)은 회로 기판 상에 발광소자 또는 소켓형 발광 패키지가 복수 개로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.
도 13은 실시예들에 따른 소켓형 발광 패키지가 배치된 표시장치의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 표시장치(800)는 발광 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 발광 모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.
발광 모듈은 회로 기판(830) 상의 상술한 소켓형 발광 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 소켓형 발광 패키지(835)는 상술한 실시예들과 같다.
상기 바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(840)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 도광판이 생략되어 반사시트(820) 위의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 방식도 가능하다.
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 발광소자 패키지 110: 발광소자
120: 제1 리드 프레임 130: 제2 리드 프레임
140: 패키지 몸체 150: 몰딩부
200: 소켓 210: 소켓 몸체
212: 수용부 220: 제1 전극부
230: 제2 전극부 240: 제1 지지부
250: 제2 지지부 300: 소켓형 발광 패키지
400: 회로 기판 410: 회로 패턴
420: 솔더 710: 발광 모듈
720: 리플렉터 730: 쉐이드
800: 표시장치 810: 바텀 커버
820: 반사판 840: 도광판
850: 제1 프리즘시트 860: 제2 프리즘시트
870: 패널 880: 컬러필터

Claims (14)

  1. 발광소자 및 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 제1,2 리드 프레임을 포함하는 발광소자 패키지; 및
    상기 발광소자 패키지와 전기적 및 구조적으로 연결된 소켓;을 포함하고,
    상기 소켓은 상기 발광소자 패키지를 수용하는 수용부를 가지며 측벽 및 바닥부를 포함하는 소켓 몸체, 상기 발광소자 패키지의 제1 리드 프레임과 상기 수용부의 상부에서 접하는 제1 전극부 및 상기 발광소자 패키지의 제2 리드 프레임과 상기 수용부의 바닥에서 접하는 제2 전극부를 포함하고,
    상기 소켓 몸체는 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 각각 지지하는 제1 지지부 및 제2 지지부를 포함하고,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 상기 소켓 몸체의 측벽에 위치하고,
    상기 제1 전극부의 일단은 상기 수용부의 상부까지 연장되어 형성되며, 타단은 상기 소켓 몸체의 바닥부에서 외부로 연장되어 형성되고, 상기 제2 전극부의 일단은 상기 수용부의 바닥까지 연장되어 형성되며, 타단은 상기 소켓 몸체의 바닥부에서 외부로 연장되어 형성되고, 상기 소켓 몸체의 외부로 돌출된 상기 제1 전극부의 타단 및 상기 제2 전극부의 타단에 홀이 각각 형성되고,
    상기 소켓 몸체는 상기 측벽의 상부에서 상기 수용부 측으로 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고,
    상기 소켓 몸체의 바닥부는 단차를 갖는 소켓형 발광 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 제1,2 리드 프레임과 구조적으로 연결된 패키지 몸체를 포함하고, 상기 패키지 몸체는 내측으로 함몰된 캐비티를 갖고,
    상기 제1 리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥과 나란한 제1 방향을 따라 배치된 제1 영역 및 상기 제1 영역의 일단에서 절곡되어 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되어 배치된 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥과 나란한 제1 방향을 따라 배치되고,
    상기 제1 전극부는 상기 제1 리드 프레임의 제2 영역과 접하고,
    상기 제1 리드 프레임의 제2 영역은 상기 소켓 몸체의 측벽과 나란히 배치된 소켓형 발광 패키지.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전극부는 상기 제2 리드 프레임과 접하는 일면에 복수 개의 돌기를 갖는 소켓형 발광 패키지.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부의 폭을 W, 상기 소켓 몸체의 바닥부에 위치하는 상기 제2 전극부의 길이를 L이라 할 때 L=0.1~0.7W를 만족하는 소켓형 발광 패키지.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 각각 복수 개 존재하는 소켓형 발광 패키지.
  14. 삭제
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