KR102075522B1 - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티가 형성된 패키지 몸체 및 상기 캐비티에 실장되는 발광소자를 포함하고, 상기 패키지 몸체는, 상기 발광소자의 기판부 측면을 둘러싸도록 형성된 돌출부 및 바닥부를 포함하고, 상기 캐비티는, 상기 돌출부와 상기 바닥부가 이격되어 형성된 공간부를 포함하고, 상기 공간부 일부는 본딩물질이 채워질 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment includes a package body in which a cavity is formed and a light emitting device mounted in the cavity, and the package body includes a protrusion and a bottom part formed to surround the side surface of the substrate of the light emitting device, and the cavity The space includes a space formed by separating the protrusion and the bottom portion, the portion of the space may be filled with a bonding material.
Description
실시예는 발광소자패키지에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device package.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 광의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모컨, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 점차 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.Light Emitting Diode (LED) is a device that converts an electric signal into a light form using the characteristics of a compound semiconductor. It is used in home appliances, remote controls, electronic displays, indicators, and various automation devices, and its use area is gradually increasing. There is a trend.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.In general, miniaturized LEDs are made of a surface mount device type in order to directly mount on a printed circuit board (PCB) board. Accordingly, LED lamps, which are used as display elements, are also being developed as surface mount device types. . Such a surface mount device can replace a conventional simple lighting lamp, which is used as a lighting display that emits various colors, a character display, and an image display.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도 및 신뢰성이 높아지는 바, LED의 발광휘도 및 신뢰성을 증가시키는 것이 중요하다.As the usage area of the LED is widened as described above, the luminance and reliability required for electric light used for living, electric light for rescue signals, etc. are increased, and it is important to increase the luminance and reliability of the LED.
한편, 발광소자에서 발생된 광이 기판부에 의하여 흡수 및 소멸되어 발광소자 패키지의 광 추출 효율이 저하된다는 문제점이 있다.On the other hand, the light generated in the light emitting device is absorbed and dissipated by the substrate portion has a problem that the light extraction efficiency of the light emitting device package is reduced.
한국 공개특허 10-2012-0100626에서는 발광소자 측면을 몰딩 재료로 봉지하여, 측면광이 발광소자 상부로 집중될 수 있는 발광소자 패키지를 개시하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0100626 discloses a light emitting device package in which the side surface of the light emitting device is sealed with a molding material so that side light can be concentrated on the light emitting device.
실시예는 발광소자 기판부 측면을 패키지 몸체에 의해 둘러싸고, 본딩물질이 채워지는 공간부를 포함하여, 발광소자 패키지의 광 추출 효율 및 신뢰성 요인을 개선할 수 있는 발광소자패키지를 제공함에 있다.An embodiment provides a light emitting device package that surrounds a side surface of a light emitting device substrate by a package body and includes a space part in which a bonding material is filled, thereby improving light extraction efficiency and reliability factors of the light emitting device package.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티가 형성된 패키지 몸체 및 상기 캐비티에 실장되는 발광소자를 포함하고, 상기 패키지 몸체는, 상기 발광소자의 기판부 측면을 둘러싸도록 형성된 돌출부 및 바닥부를 포함하고, 상기 캐비티는, 상기 돌출부와 상기 바닥부가 이격되어 형성된 공간부를 포함하고, 상기 공간부 일부는 본딩물질이 채워질 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment includes a package body in which a cavity is formed and a light emitting device mounted in the cavity, and the package body includes a protrusion and a bottom part formed to surround the side surface of the substrate of the light emitting device, and the cavity The space includes a space formed by separating the protrusion and the bottom portion, the portion of the space may be filled with a bonding material.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 돌출부를 포함하여, 발광소자 기판부 측면일부를 둘러쌈으로써, 광 추출 효율을 증가시킬 수 있으며, 본딩물질이 채워지는공간부를 형성하여, 발광소자의 쇼트를 방지할 수 있어, 발광소자 패키지의 신뢰성을 개선시킬 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment may include a protruding portion to surround a portion of the side surface of the light emitting device substrate to increase light extraction efficiency, and to form a space portion in which a bonding material is filled, thereby preventing short circuit of the light emitting device. It is possible to improve the reliability of the light emitting device package.
도 1a는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 1b는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1a의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 조명장치의 D-D' 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.1A is a cross-sectional view illustrating a cross section of a light emitting device package according to an embodiment, and FIG. 1B is a plan view illustrating a plane of a light emitting device package according to an embodiment.
2 is an enlarged view illustrating an enlarged portion A of FIG. 1A.
3 is a cross-sectional view showing a cross section of a light emitting device package according to the embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a cross section of a light emitting device package according to the embodiment.
5A is a perspective view illustrating a lighting device including a light emitting device package according to an embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a DD ′ cross section of the lighting device of FIG. 5A.
6 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment.
7 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms " below ", " beneath ", " lower ", " above ", " upper " It can be used to easily describe the correlation of a device or components with other devices or components. Spatially relative terms are to be understood as terms that include different directions of the device in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when flipping a device shown in the figure, a device described as "below" or "beneath" of another device may be placed "above" of another device. Thus, the exemplary term "below" can encompass both an orientation of above and below. The device can also be oriented in other directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the present specification (including technical and scientific terms) may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size and area of each component does not necessarily reflect the actual size or area.
또한, 실시예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.In addition, the angle and direction mentioned in the process of describing the structure of the light emitting device in the embodiment are based on those described in the drawings. In the description of the structure of the light emitting device in the specification, if the reference point and the positional relationship with respect to the angle is not clearly mentioned, reference is made to related drawings.
도 1a는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이고, 도1b는 도 1a의 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면을 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1a의 A부분을 확대한 도이다.1A is a cross-sectional view illustrating a cross section of a light emitting device package according to an embodiment, FIG. 1B is a plan view illustrating a plane of the light emitting device package according to the embodiment of FIG. 1A, and FIG. 2 is an enlarged view of portion A of FIG. 1A. .
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 캐비티(C)가 형성된 패키지 몸체(110), 상기 캐비티(C)에 실장되는 발광소자(130) 및 리드프레임(120)을 포함할 수 있으며, 패키지 몸체(110)는, 발광소자(130)의 기판부 측면을 둘러싸도록 형성된 돌출부(110a) 및 바닥부(110b)를 포함할 수 있다. 또한, 캐비티(C)는, 돌출부(110a)와 바닥부(110b)가 이격되어 형성된 공간부(150)를 포함할 수 있으며, 공간부(150) 일부는 본딩물질이 채워질 수 있다.1A and 1B, the light
발광소자 패키지 몸체(110)는 하우징 역할을 수행하는데, 중앙부에 캐비티(C)가 형성되어 상기 캐비티(C)내부에 발광소자(130)가 실장될 수 있다.The light emitting
또한, 패키지 몸체(110)는 리드프레임(120)을 감싸 지지하며, 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 패키지 몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the
패키지 몸체(110)에는 발광소자(130)가 외부로 노출되도록 상부쪽이 개방된 캐비티(C)가 형성될 수 있으며, 캐비티(C)는 패키지 몸체(110) 내부를 경사지게 형성할 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 발광소자(130)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. The
광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.As the directivity of the light decreases, the concentration of light emitted from the
한편, 패키지 몸체(110)에 형성되는 캐비티(C)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the shape viewed from above the cavity (C) formed in the
이 때, 캐비티(C)의 내벽을 이루는 캐비티(C)의 측면 및 바닥면에 반사코팅막(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 반사코팅막(미도시)이 형성되는 패키지 몸체(110)의 표면은 매끄럽거나 소정의 거칠기(roughness)를 가지도록 형성될 수 있으며, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등으로 이루어질 수 있다. In this case, a reflective coating film (not shown) may be formed on side and bottom surfaces of the cavity C constituting the inner wall of the cavity C. Here, the surface of the
리드프레임(120)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 리드프레임(120)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 리드프레임(120)은 서로 다른 전원을 인가하도록 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122)으로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122)은 소정 간격으로 서로 이격되어 형성되며 패키지 몸체(110)에 의해 일부가 감싸질 수 있다.In addition, the
발광소자(130)는 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122) 중 어느 하나의 상면에 실장될 수 있으며, 이하에서는 제1 리드프레임(121)에 실장되는 것으로 설명하기로 한다.The
발광소자(130)는 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정파장의 빛을 출사하는 반도체소자의 일종이며, GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐), GaAs(갈륨 비소) 등의 3족 및 5족 화합물을 기반으로 하여 구현될 수 있다. 일 예로 발광소자(130)는 발광 다이오드일 수 있다. The
발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 실시예에서는 단일의 발광다이오드가 중심부에 구비되는 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 복수개의 발광다이오드를 구비하는 것 또한 가능하다.The light emitting diode may be, for example, a colored light emitting diode emitting light of red, green, blue, white, or the like, or an Ultra Violet (UV) emitting diode emitting ultraviolet light, but is not limited thereto. In the exemplary embodiment, a single light emitting diode is illustrated as being provided in the center portion, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of light emitting diodes may be provided.
또한, 발광 다이오드는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두에 적용 가능하다.In addition, the light emitting diode is applicable to both a horizontal type in which the electrical terminals are formed on the upper surface, or to a vertical type formed on the upper and lower surfaces.
도 2를 참조하면, 발광소자(130)는 기판부(131)와 발광구조물(132)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
발광구조물(132)은 기판부(131) 상에 위치하며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 활성층이 개재된 구성으로 이루어질 수 있다.The
한편, 발광소자 기판부(131)는 전도성 물질로 형성 될 수 있으며, 예를 들어, 금(Au), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄탈(Ta), 은(Ag), 백금(Pt), 크롬(Cr), Si, Ge, GaAs, ZnO, GaN, Ga2O3 또는 SiC, SiGe, CuW 중에서 선택된 어느 하나로 형성하거나 둘 이상의 합금으로 형성할 수 있으며, 서로 다른 둘 이상의 물질을 적층하여 형성할 수 있다.On the other hand, the light emitting
또한, 기판부(131)의 지지층 역할, 전기전도성 및 열전도성을 고려할 때, 기판부(131)의 높이(h3)는 80 내지 100um일 수 있다.In addition, in consideration of the role of the support layer, the electrical conductivity, and the thermal conductivity of the
이와 같은 기판부(131)는 발광소자(130)에서 발생하는 열의 방출을 용이하게 하여 발광소자의 열적 안정성을 향상시킬 수 있으나, 발광소자(130)에서 발생하는 광이 기판부(131) 측면에서 흡수되거나 소멸되어 발광소자 패키지 효율이 저하된다는 문제점이 있다.The
이에 따라, 돌출부(110a)는 발광소자(130) 기판부(131)의 측면 일부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 돌출부(110a)는 패키지 몸체(110)의 일부로 패키지 몸체(110)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. Accordingly, the
이때, 돌출부(110a)의 높이(h1)는 60 내지 80㎛일 수 있다.In this case, the height h1 of the
돌출부의 높이(h1)가 60um보다 작으면, 돌출부(110a)에 의해 둘러싸이지 않는 기판부(131)의 측면 영역이 증가하여, 발광소자(130)에서 발생하는 광의 흡수 및 소멸이 증가할 수 있다.When the height h1 of the protrusion is smaller than 60 μm, the side region of the
반면에, 돌출부의 높이(h1)가 80um보다 크면, 돌출부(110a)에 의해 발광구조물(132)이 가려질 수 있어, 발광구조물(132)에서 발생한 광의 추출효율이 감소할 수 있으며, 공간부(150)의 영역 확보가 어려울 수 있다. 따라서, 돌출부(110a)의 높이(h1)는 60 내지 80㎛일 수 있다.On the other hand, when the height h1 of the protrusion is greater than 80um, the
다시 도 2를 참조하면, 발광소자(130)는 제1 리드프레임(121)에 실장될 수 있다. 발광소자(130)는 제1 리드프레임(121)에 본딩 물질에 의하여 본딩될 수 있으며, 본딩방법은 유테틱 본딩일 수 있다.Referring back to FIG. 2, the
본딩 물질은 예를들어, AuSn, 티탄(Ti), 금(Au), 주석(Sn), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 갈륨(Ga), 인듐(In), 비스무트(Bi), 구리(Cu), 은(Ag) 또는 탄탈(Ta) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Bonding materials are, for example, AuSn, titanium (Ti), gold (Au), tin (Sn), nickel (Ni), chromium (Cr), gallium (Ga), indium (In), bismuth (Bi), copper (Cu), silver (Ag) or tantalum (Ta).
발광소자(130)가 제1 리드프레임(121)에 본딩 물질(160)에 의해 본딩되면서, 본딩되고 남은 본딩 물질(160) 일부가 발광구조물(132)의 측면 및 상면까지 흘러나와, 발광소자(130)가 쇼트(short)될 수 있다.As the
이를 방지하기 위해, 돌출부(110a)와 바닥부(110b) 사이가 이격되어 공간부(150)가 형성될 수 있다.To prevent this, the
공간부(150)가 형성되면, 발광소자(130)가 제1 리드프레임(121)에 본딩되고 남은 본딩물질(160) 일부가 공간부(150) 일부를 채우게 되고, 이로 인해, 본딩물질(160)이 발광구조물(132)의 측면 및 상면까지 흐르는 것을 방지할 수있다.When the
이때, 공간부(150)의 높이(h2)는 25 내지 35um일 수 있으며, 공간부(h2)의 폭(w2)은 70 내지 130um일 수 있다.At this time, the height (h2) of the
공간부(150)의 높이(h2)가 25um보다 작거나, 폭(w2)이 70um보다 작으면, 남은 본딩물질(160)양에 비해 공간부(150)의 부피가 작아, 본딩물질(160)이 발광구조물(132) 측면 및 상면으로 흘러 나올 수 있다.When the height h2 of the
반면에, 공간부(150)의 높이(h2)가 35um보다 크거나, 폭(w2)이 130um보다 크면, 남은 본딩 물질 양에 비해 공간부(150)의 부피가 과도하게 커서, 본딩물질(160)에 의해 채워지지 않는 빈공간이 많아져, 발광소자 패키지(100)의 구조적 안정성이 저하될 수 있다.On the other hand, if the height h2 of the
한편, 공간부(150)는 공간부 전체 부피의 30% 내지 80%가 본딩물질(160)에 의해 채워질 수 있다.On the other hand, the
본딩물질(160)에 의해 채워지는 공간부(150)의 부피가 공간부(150) 전체 부피의 30%보다 작으면, 상술했던 바와 같이, 본딩물질(160)에 의해 채워지지 않는 빈공간이 많아져, 발광소자 패키지(100)의 구조적 안정성이 저하될 수 있다.If the volume of the
반면에, 본딩물질(160)에 의해 채워지는 공간부(150)의 부피가 공간부(150) 전체 부피의 80%보다 크면, 열충격이나 외부환경 변화에 의해 본딩물질(160)이 팽창 및 수축을 반복함으로써, 본딩이 불안정해질 수 있으며, 본딩의 신뢰성이 저하될 수 있다.On the other hand, if the volume of the
다시, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 발광소자(130)는 와이어에 의해 제2 리드프레임(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기와 같이 연결시키기 위해, 발광소자(130)는 상면에 전극패드(133)를 포함할 수 있으며, 제2 리드프레임(122)은 굴곡지게 형성되어, 제2 리드프레임(122) 상면이 돌출부(110a) 상부로 노출될 수 있다.Referring back to FIGS. 1A and 1B, the
수지물(140)은 캐비티(C)에 충진되어 발광소자(130) 및 와이어를 밀봉시켜 줄 수 있다. 이 때, 수지물(140)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재료로 형성될 수 있으며, 상기 재료를 캐비티(C) 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.The
수지물(140)의 표면은 오목 렌즈 형상, 볼록 렌즈 형상, 플랫한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 수지물(140)의 형태에 따라 발광소자(130)에서 방출된 광의 지향각이 변화될 수 있다. The surface of the
또한, 수지물(140) 위에는 다른 렌즈 형상의 수지물이 형성되거나 부착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, another lens-shaped resin material may be formed or attached on the
수지물(140)에는 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, 형광체는 발광소자(130)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(100)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다. The
즉, 형광체는 발광소자(130)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있는바, 예를 들어, 발광소자(130)가 청색 발광 다이오드이고 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다. That is, the phosphor may be excited by the light having the first light emitted from the
이와 유사하게, 발광소자(130)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 발광소자(130)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하는 경우를 예로 들 수 있다.Similarly, when the
이러한 형광체는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 형광체일 수 있다.Such phosphor may be a known phosphor such as YAG, TAG, sulfide, silicate, aluminate, nitride, carbide, nitridosilicate, borate, fluoride or phosphate.
도 3을 참조하면, 제1 리드프레임(121)의 하면과 접하는 방열패드(230)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
발광소자(130)에서 발생한 열은 제1 리드프레임(121)을 통해, 방열패드(230)로 전달되고, 방열패드(230)에 의해 열이 효율적으로 방출될 수 있다.Heat generated from the
이때, 방열패드(230)의 면적은 발광소자(130)의 면적보다 넓게 형성될 수 있으며, 방열패드(230)는 열정도성과 전기전도성이 우수한 금속으로 형성될 수 있다.In this case, an area of the
예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다.For example, titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), tin (Sn), silver (Ag), Of phosphorus (P), aluminum (Al), indium (In), palladium (Pd), cobalt (Co), silicon (Si), germanium (Ge), hafnium (Hf), ruthenium (Ru), iron (Fe) It may include one or more materials or alloys.
도 4를 참조하면, 발광소자 패키지(300)는 커버(340)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the light emitting
커버(340)는 캐비티(C)를 덮고 몸체(110)의 일 영역과 접하도록 위치할 수 있다. 커버(340)는 발광소자(130)가 실장된 캐비티(C)를 밀봉하여, 발광소자(130)로 수분이나 외부 이물 등이 침투하는 것을 방지하고, 와이어 본딩(미도시)을 보호할 수 있다. The
또한, 커버(340)는 광투과성을 가지는 투명재질로 형성하여, 발광소자(130)에서 발생한 빛을 발광소자 패키지(100) 외부로 방출할 수 있다. 일 예로 커버(340)는 유리를 이용하여 형성할 수 있다. In addition, the
한편, 커버(340)로 인해 한정되는 캐비티(C) 내부에는 투명 수지물이 채워질 수도 있으며 통상의 공기로 채워질 수도 있다.Meanwhile, the transparent resin may be filled in the cavity C defined by the
커버(340)는 반사방지막이나 광추출 구조를 포함할 수 있다. 반사방지막이나 광추출 구조는 커버(340)의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. The
커버(340)의 상면은 외부 공기와 접하고 있는데, 커버(340)를 이루는 물질의 굴절율이 공기의 굴절율보다 큰 경우 커버(340)에서 발광소자 패키지(300)의 외부로 빛이 방출될 때, 커버(340)의 하면 또는 상면에서 전반사가 일어나게 되어 빛이 방출되지 못할 수 있다. 따라서, 커버(340)의 상면 또는 하면에 반사방지막이나 광추출 구조를 형성하여, 전반사가 일어나는 것을 방지할 수 있다.The upper surface of the
도 5a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 조명장치의 D-D' 단면을 도시한 단면도이다.5A is a perspective view illustrating a lighting device including a light emitting device package according to an embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional view taken along line D-D 'of the lighting device of FIG. 5A.
이하에서는, 실시 예에 따른 조명장치(400)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(400)의 길이방향(Z)과, 길이방향(Z)과 수직인 수평방향(Y), 그리고 길이방향(Z) 및 수평방향(Y)과 수직인 높이방향(X)으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to describe the shape of the
즉, 도 5b는 도 5a의 조명장치(400)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.That is, FIG. 5B is a cross-sectional view of the
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 조명장치(400)는 몸체(410), 몸체(410)와 체결되는 커버(430) 및 몸체(410)의 양단에 위치하는 마감캡(450)을 포함할 수 있다.5A and 5B, the
몸체(410)의 하부면에는 발광소자모듈(440)이 체결되며, 몸체(410)는 발광소자패키지(444)에서 발생된 열이 몸체(410)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.The light emitting
발광소자패키지는(444)는 PCB(442) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB (442)로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다. The light emitting
한편, 발광소자패키지(444)는 다수의 홀이 형성되고, 전도성 물질로 이루어진 필름을 포함할 수 있다.Meanwhile, the light emitting
금속 등의 전도성 물질로 형성된 필름은 광의 간섭현상을 많이 일으키기 때문에, 광파의 상호 작용에 의해 광파의 강도가 강해질 수 있어 광을 효과적으로 추출 및 확산시킬 수 있으며, 필름에 형성된 다수의 홀은 광원부에서 발생한 광의 간섭과 회절을 통해 효과적으로 광을 추출할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 조명장치(400)의 효율이 향상될 수 있다. 이때, 필름에 형성되는 다수의 홀의 크기는 광원부에서 발생하는 광의 파장보다 작은 것이 바람직하다. Since a film formed of a conductive material such as a metal causes a lot of interference of light, the intensity of the light wave may be strengthened by the interaction of the light wave, thereby effectively extracting and diffusing the light. The interference and diffraction of the light can effectively extract the light. Thus, the efficiency of the
커버(430)는 몸체(410)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
커버(430)는 내부의 발광소자모듈(440)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(430)는 발광소자패키지(444)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다. The
한편, 발광소자패키지(444)에서 발생한 광은 커버(430)를 통해 외부로 방출되므로 커버(430)는 광투과율이 우수하여야하며, 발광소자패키지(444)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(430)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the light generated in the light emitting
마감캡(450)은 몸체(410)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(450)에는 전원핀(452)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(400)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment.
도 6은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(500)는 액정표시패널(510)과 액정표시패널(510)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(570)을 포함할 수 있다.FIG. 6 illustrates an edge-light method, and the
액정표시패널(510)은 백라이트 유닛(570)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(510)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(512) 및 박막 트랜지스터 기판(514)을 포함할 수 있다.The liquid
컬러 필터 기판(512)은 액정표시패널(510)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.The
박막 트랜지스터 기판(514)은 구동 필름(517)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(518)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(514)은 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.The thin
박막 트랜지스터 기판(514)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다. The thin
백라이트 유닛(570)은 빛을 출력하는 발광소자모듈(520), 발광소자모듈(520)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(510)로 제공하는 도광판(530), 도광판(530)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(550, 560, 564) 및 도광판(530)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(530)으로 반사시키는 반사 시트(540)로 구성된다.The
발광소자모듈(520)은 복수의 발광소자패키지(524)와 복수의 발광소자패키지(524)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(522)을 포함할 수 있다.The light emitting
특히, 발광소자패키지(524)는 다수의 홀이 형성된 필름을 발광면에 포함함으로써, 렌즈를 생략할 수 있어 슬림한 발광소자패키지를 구현할 수 있고, 동시에 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 보다 박형화한 백라이트유닛(570)의 구현이 가능해진다.In particular, the light emitting
한편, 백라이트유닛(570)은 도광판(530)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(510) 방향으로 확산시키는 확산필름(560)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(550)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(550)를 보호하기 위한 보호필름(564)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit including a light emitting device package according to an embodiment.
다만, 도 6에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.However, the parts shown and described in FIG. 6 will not be repeatedly described in detail.
도 7은 직하 방식으로, 액정 표시 장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다.7 is a direct view, the
액정표시패널(610)은 도 6에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.Since the liquid
백라이트 유닛(670)은 복수의 발광소자모듈(623), 반사시트(624), 발광소자모듈(623)과 반사시트(624)가 수납되는 하부 섀시(630), 발광소자모듈(623)의 상부에 배치되는 확산판(640) 및 다수의 광학필름(660)을 포함할 수 있다.The
발광소자모듈(623) 복수의 발광소자패키지(622)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(621)을 포함할 수 있다.Light emitting device module 623 A plurality of light emitting device packages 622 may be mounted to include a
특히, 발광소자패키지(622)는 전도성 물질로 형성되고, 다수의 홀을 포함하는 필름을 발광면에 구비함으로써, 렌즈를 생략할 수 있게되어 슬림한 발광소자패키지를 구현할 수 있고, 동시에 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 보다 박형화한 백라이트유닛(670)의 구현이 가능해진다. In particular, the light emitting
반사 시트(624)는 발광소자패키지(622)에서 발생한 빛을 액정표시패널(610)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.The
한편, 발광소자모듈(623)에서 발생한 빛은 확산판(640)에 입사하며, 확산판(640)의 상부에는 광학 필름(660)이 배치된다. 광학 필름(660)은 확산 필름(666), 프리즘필름(650) 및 보호필름(664)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, light generated from the light emitting
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.Although the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, it is intended in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
100, 200, 300 : 발광소자패키지 110 : 패키지몸체
120 : 리드프레임 130 : 발광소자
140 : 수지물 150 : 공간부
160: 본딩물질100, 200, 300: light emitting device package 110: package body
120: lead frame 130: light emitting device
140: resin 150: space
160: bonding material
Claims (14)
상기 캐비티에 실장되며 소정 간격으로 이격되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임;
상기 제1 리드 프레임의 상면에 실장되는 발광소자;
상기 제2 리드프레임 및 상기 발광소자를 전기적으로 연결하는 와이어; 및
상기 제1 리드프레임의 하면과 접하는 방열패드를 포함하고,
상기 패키지 몸체는, 상기 발광소자의 기판부 측면을 둘러싸도록 형성된 돌출부 및 바닥부를 포함하고,
상기 캐비티는, 상기 돌출부와 상기 바닥부가 이격되어 형성된 공간부를 포함하고, 상기 공간부 일부는 본딩물질이 채워지고,
상기 본딩물질은 상기 공간부 전체 부피의 30 내지 80%를 채우며,
상기 본딩물질은 AuSn 및 Ag 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
상기 제1 리드프레임의 상면으로부터 상기 기판부의 상면까지의 높이인 상기 발광소자의 기판부 높이(h3)는 80 내지 100um이고,
상기 본딩물질이 위치하는 최상면으로부터 상기 돌출부의 상면까지의 높이인상기 돌출부의 높이(h1)는 60 내지 80um이며,
상기 제1 리드프레임의 상면으로부터 상기 본딩 물질이 위치하는 최상면까지의 높이인 상기 공간부의 높이(h2)는 25 내지 35um이며,
상기 공간부의 폭은 70 내지 130um인 발광소자 패키지.A package body in which a cavity is formed;
A first lead frame and a second lead frame mounted in the cavity and spaced apart at predetermined intervals;
A light emitting device mounted on an upper surface of the first lead frame;
A wire electrically connecting the second lead frame and the light emitting element; And
It includes a heat dissipation pad in contact with the lower surface of the first lead frame,
The package body includes a protrusion and a bottom portion formed to surround the side of the substrate portion of the light emitting device,
The cavity includes a space portion formed by separating the protrusion and the bottom portion, the space portion is filled with a bonding material,
The bonding material fills 30 to 80% of the total volume of the space,
The bonding material includes at least one of AuSn and Ag,
The height h3 of the substrate of the light emitting device, which is a height from an upper surface of the first lead frame to an upper surface of the substrate, is 80 to 100 μm,
The height h1 of the protrusion from the uppermost surface where the bonding material is located to the upper surface of the protrusion is 60 to 80 um,
The height h2 of the space portion, which is the height from the upper surface of the first lead frame to the uppermost surface on which the bonding material is located, is 25 to 35 μm,
The width of the space portion is a light emitting device package of 70 to 130um.
상기 캐비티를 덮는 커버를 더 포함하며,
상기 캐비티는 수지물로 충진되며,
상기 수지물은 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.The method of claim 1,
Further comprising a cover for covering the cavity,
The cavity is filled with resin,
The resin material is a light emitting device package comprising a phosphor.
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