KR20010108939A - 발광다이오드 및 블랭크를 지닌 발광다이오드 제조방법 - Google Patents

Abstract

발광다이오드는 밀봉부, 및 밀봉부로부터 바깥쪽으로 연장하는 적어도 두 개의 핀들을 포함한다. 밀봉부는 적어도 한 핀과 일체화된 연결전극, 적어도 다른 핀과 일체화된 베이스, 베이스에 수용된 칩, 및 칩 및 연결전극과 개별적으로 연결되는 납땜전선을 더 포함한다. 베이스는 원뿔형 팁을 갖고 그의 저면영역에서 밀봉되지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

발광다이오드 및 블랭크를 지닌 발광다이오드 제조방법{Light emitting diode and manufacturing process thereof with blank}

본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 그 베이스가 열 소산을 위해 외면의 밀봉 및 노출이 없는 저면부를 갖는 발광다이오드에 관한 것이다. 또, 본 발명은 발광다이오드 및 그 블랭크를 만드는 방법에도 관련된다.

발광다이오드는 수년간 효과적인 광원으로서 사용되어 왔다. 이 발광다이오드는 더 긴 수명, 더 높은 밝기 및 더 낮은 전력소비와 같은 이점들을 제공하여, 신호등, 차의 브레이크등, 크리스마스장식등 등에 폭넓게 사용된다. 게다가, 발광다이오드는 회로설계를 원하는 대로 함으로써 순간적인 섬광의 효과를 제공할 수 있다. 그러므로, 발광다이오드는 일반적으로 사용되어 발광다이오드가 기존의 텅스텐램프를 대체하는 경향이 있다.

도 1에 보인 것처럼, 전형적인 발광다이오드는 양극 및 음극으로서 적어도 두 개의 연결핀들(A)을 각각 제공한다. 베이스(B)는 이 전극들 중의 하나의 측면 위쪽에 배치되어 수정칩 또는 다이스(C)를 수용하고, 납땜전선(D)은 회로를 구성하도록 다른 전극으로부터 연장되는 노드판(E)을 연결한다. 앞서의 연결핀들(A), 베이스(B) 및 노드판(E)은 전도성 박판금속으로 이루어져 있으며, 실제로는, 전도성 박판금속의 스트립을 일체로 펀치가압(punch pressing)함으로써 생성된다.

도 2에 보인 것처럼, 종래기술의 발광다이오드에 사용되는 블랭크가 설명된다. 블랭크가 펀치가압되어 복수개의 블랭크부들을 형성하는 것을 알 수 있다. 각 블랭크부는 연결핀들(A), 베이스(B) 및 노드판(E)을 가지며, 베이스(B)는 안쪽으로 오목한 원뿔형상을 갖는다. 나머지 불필요한 부분들은 절단하여 제거된다.

도 3에 보인 것 처럼, 구부러진 블랭크가 설명된다. 개개의 블랭크부에서의 각 연결핀(A)은 베이스(B)와 노드판(B)에 대해 90도의 각도로 구부려진 다음, 노드판(B)과 칩(C)은 납땜전선(D)을 통해 서로 연결될 수 있다.

회로에 관련된 모든 부분들에 대한 보호를 확실하게 하기 위해, 각 블랭크부는 밀봉화합물에 의해 절연된다. 도 4에서 보여진 것처럼, 지지고정물(hold fixture)에는 패턴프레임(pattern frame; F)들과 맞게 되는 요부(recession)가 제공된다. 각 블랭크부는, 각 패턴프레임(F)에 수용되고 패턴프레임에 맞게 되어져 베이스(B) 및 노드판(B)이 패턴프레임에 배치되게 된다. 그 후, 에폭시수지와 같은 투명한 밀봉화합물은 패턴프레임(F)의 상면을 넘치도록 각 패턴프레임(F)에 부어진다. 부어진 밀봉화합물이 굳어질 때, 밀봉된 블랭크부들은 각각 패턴프레임(F)으로부터 꺼내어져 분리된다. 마지막으로, 밀봉된 블랭크부들은 개개의 발광다이오드들로 분리되고 발광다이오드들의 각각은 도 1에서 보여진 발광다이오드와 같다. 도 1에서 보인 것처럼, 베이스(B)는 밀봉화합물로 완전히 덮여지고 외부로부터 절연되고 베이스(B)위의 부분들은 어느 한쪽이 외부로부터 절연되도록 밀봉되는 상태에 있다.

발광다이오드가 순간적으로 동작을 시작하기 때문에, 발광다이오드에서 더 높은 온도를 발생시키기 위하여 순간적인 전류소모가 크다. 발광다이오드가 오랜 기간동안 "온"으로 유지되는 경우, 칩과 납땜전선으로부터 발생된 열이 외부로 누출될 수가 없게 되어, 발광다이오드의 내구성에 영향을 미치는 최소불꽃(minor flaming)의 현상을 초래한다.

본 발명의 목적은 그 베이스가 안에서 발생된 열 소산을 용이하게 하도록 밀봉화합물에 의해 밀봉되지 않는 발광다이오드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 발광다이오드상의 베이스의 저면부가 밀봉되지 않은 발광다이오드를 만드는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 각 블랭크부에서의 베이스가 밀봉화합물 없이 만들어질 수 있도록 발광다이오드들을 만드는 데 사용되는 복수개의 블랭크부들을 갖는 블랭크를 제공하는 것이다.

도 1은 기존의 발광다이오드의 사시도,

도 2는 기존 발광다이오드의 블랭크의 단편적인 평면도,

도 3은 기존 발광다이오드의 구부려진 블랭크의 사시도,

도 4는 도 3에 보여진 구부려진 블랭크의 밀봉공정에서의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 발광다이오드의 블랭크의 단편적인 평면도,

도 6은 베이스의 저면을 형성하는 구부려진 블랭크의 뒤집혀진 단면도,

도 7은 본 발명의 구부려진 블랭크의 밀봉 공정에서의 블랭크의 뒤집혀진 단편 사시도,

도 8은 밀봉 후의 본 발명의 발광다이오드의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 ; 핀 2 : 연결전극

3 : 베이스판 4 : 플립

5 : 베이스 51 : 원뿔형 팁

본 발명은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 충분히 이해될 수 있다.

기본적으로, 본 발명에 따른 발광다이오드는 밀봉하지 않은 베이스를 갖는다. 제조방법들 중의 하나는 블랭크를 형성하는 단계, 베이스를 접는 단계, 베이스를 형성하는 단계 및 밀봉단계를 포함한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 블랭크를 형성하는 단계에서, 블랭크는 다이 도구로 가압된 긴 스트립의 전도성 박판금속으로 만들진다. 대개 전도성 박판금속은 자주 사용되는 사양에 따라 0.4㎜의 두께를 가지나, 이는 단지 일례를 드는 것이지 한정하는 것은 아니다. 블랭크 형성이 완료되면, 긴 스트립의 전도성 박판금속에는 복수개의 단위부들이 형성되고 각 단위부는 단일 발광다이오드의 필수재료(bare material)가 된다. 단위부들은 펀치가압의 연속동작에 의해 얻어질 수 있다. 각단위부는 적어도 두 개의 핀들(1)을 가지며 각 핀(1)은 전극을 각각 연결한다. 중간지점의 핀들(1)중의 하나는 납땜전선을 위치시키기 위해 연결전극(2)을 단위부의 중심위치를 향해 돌출시킨다. 그 중간지점에 근접한 다른 핀(1)은 단위부의 중심위치에서 베이스판(3)을 연장시킨다. 베이스판(3)은 양 측들중 적어도 하나에서 플립(4)을 바깥쪽으로 연장하고 플립(4)의 폭은 베이스판(3)에 대응되어, 플립(4)의 동일한 영역은 구부러져서 베이스(5)의 저면을 형성할 수 있다. 도 5에 도시된 실시예는 베이스판(3)의 양 측들로부터 바깥쪽으로 연장되는 개개의 플립(4) 및 두 세트로 된 두 핀들(1)을 갖는다

베이스를 접는 단계는, 베이스판(3)의 한 측으로부터 연장된 적어도 하나의 플립(4)이 베이스판(3)에 대해 접히게 한다. 플립(4)은 베이스판(3) 위로 접힐 수도 있으나, 플립(4)은 베이스판(3) 아래로 접히는 것이 바람직하다. 베이스판(3)의 양 측들이 연장된 플립(4)을 각각 갖는 경우에, 세 부분들인, 두 플립들(4) 및 베이스판(3)이 접혀지고 적당한 외력이 가해져서 서로 단단히 접촉하는 구조를 형성할 수 있다.

베이스를 형성하는 단계는 종래기술이며, 반듯하게 접힌(folded up) 플립들(4) 및 베이스판(3)은 다이가압되어 칩 또는 다이스를 수용하는 베이스(5)를 형성한다. 한편, 핀들은 밀봉단계가 연속적으로 진행될 수 있도록 종래기술에서 행해진 것과 마찬가지로 구부러지게 된다.

밀봉단계도 또한 종래기술이다. 칩 또는 다이스(6)는 베이스를 형성하는 단계에서 만들어진 베이스(5)에 수용되어 납땜전선을 완성시킨다. 그런 다음, 베이스(5)가 아래쪽을 향하는 방식으로 반제품을 밀봉주형에 배치한다. 도 7에서 보여진 것처럼, 밀봉화합물은 밀봉주형 속으로 부어지고, 밀봉화합물은 투명한 에폭시수지유체와 같이 종래기술의 것일 수 있다. 밀봉화합물이 굳어진 후에, 최종생산물은 밀봉주형이 해재되자마자 얻어질 수 있다.

따라서, 베이스(5)의 두께는 선행기술의 베이스의 세 배의 두께를 갖는다. 즉, 박판금속이 0.4㎜의 두께를 갖는 경우에, 베이스(5)의 두께는 종래기술의 베이스의 두께보다 0.8㎜ 더 클 것이다. 그러므로, 일단 밀봉단계가 완료되면, 베이스(5)위의 원뿔형 팁(51)영역은 밀봉화합물로 덮여지지 않게 된다. 그래서, 원뿔형 팁(51)의 영역은 도 8에서 보여진 것 처럼 둘러싸이지 않은 상태로 외부와 접촉할 수 있게 된다. 그 결과, 발광다이오드에서 발생된 열은 열을 소산하기 위해 외부로 전도되어, 발광다이오드에서의 과열현상이 자연적으로 회피되고 그 수명이 실질적으로 지속될 수 있다.

밀봉되지 않은 원뿔형 팁(51)을 얻기 위하여, 전술한 베이스(5)에는 복수개의의 박판금속층들이 제공된다. 단일층의 박판금속을 갖는 베이스(5)는, 또한 밀봉주형의 높이를 낮추거나, 베이스(5) 길이를 늘리는 것과 같은 다른 방식들에 의해 둘러싸이지 않은 저면이 만들어질 수 있다는 점에 유의해야 한다. 이런 식으로, 발광다이오드는 외부로 노출되는 원뿔형 팁(51)내에 배치되고 밀봉화합물로 덮여지지 않는다는 점이 이해될 것이다.

본 발명은 그의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 변형 또는 변화들은 첨부된 청구항들에 의해 한정되는 본 발명의 정신을 벗어나지 않으면서 쉽사리 만들어질 수 있음이 이해될 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 만들어진 발광다이오드는, 열소산의 기능을 효과적으로 촉진시켜, 과열로 인해 생기는 손상을 방지하기 위한 밀봉절차로 인해 야기된 장기간 사용 문제점이 유리하게 해결될 수 있다. 그러므로, 전자발광구성요소에 대한 수명이 실질적으로 연장된다.

Claims (7)

1. 밀봉부, 및

   밀봉부로부터 바깥으로 연장하는 적어도 두 개의 핀들을 포함하며,

   상기 밀봉부는,

   핀들 중의 적어도 하나와 일체화된 연결전극;

   그 저면에 원뿔형 팁을 갖고, 핀들 중의 다른 하나와 일체화된 베이스;

   상기 베이스에 수용된 칩; 및

   상기 칩 및 상기 연결전극과 개별적으로 연결된 납땜전선을 포함하고,

   상기 베이스는 원뿔형 팁의 영역에서 밀봉되지 않은 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
2. 제 1항의 발광다이오드를 위한 제조공정에 있어서,

   (1) 블랭크를 형성하는 단계로서, 이 블랭크는 긴 스트립의 전도성 박판금속을 펀치가압하여 복수개의 블랭크부들을 형성함으로써 만들어지고, 각 블랭크부는 적어도 두 개의 핀들을 가지며, 중간지점에 있는 핀들 중의 하나는 연결전극를 가지고, 중간지점에 가까운 다른 핀은 베이스판을 연장시키고, 베이스판의 양 측들 중의 적어도 하나는 베이스판에 대응하는 플립으로부터 바깥쪽으로 연장되는, 단계;

   (2) 적어도 플립이 베이스판에 대해 접혀지도록 베이스를 접는 단계;

   (3) 베이스를 형성하는 단계로서, 접혀진 플립들 및 베이스판이 다이가압되어져 안쪽으로 들어간 원뿔형 베이스를 형성하고, 핀들은 블랭크부에 대해 대략 수직하게 구부려지는 단계; 및

   (4) 칩을 베이스 내에 밀봉 및 위치를 정하며, 납땜전선을 완성하며, 베이스를 밀봉프레임 속으로 거꾸로 배치하며, 밀봉화합물을 밀봉프레임 속으로 부어넣고, 그 저면에 베이스를 가진 최종생산물을 밀봉화합물이 굳어진 이후에 얻어진 외면을 노출시키는 단계를 포함하는 제조공정.
3. 제 1항에 있어서, 전극들의 각각은 두 개의 핀들을 가지며, 한 세트의 두 개의 핀들중의 한 세트는 연결전극들에 결합되고, 두 개의 핀들 중의 다른 세트는 베이스판에 결합되는 발광다이오드.
4. 제 1항에 있어서, 베이스는 베이스판 및 베이스판으로부터 바깥쪽으로 연장되어 서로에 대해 접혀지는 적어도 하나의 플립을 포함하는 발광다이오드.
5. 제 2항 또는 제 4항에 있어서, 양 측들에서의 베이스는 플립과 개별적으로 일체화되고 개개의 플립은 베이스에 대해 접혀져 세 개의 층들의 구조를 구성하는 발광다이오드.
6. 펀치가압에 의하여 전도성 박판금속으로 만들어진 복수개의 일체(integral)블랭크부들을 포함하고, 각 블랭크부는 적어도 두 개의 핀들, 핀들 중의 하나로부터 연장된 연결전극, 다른 핀의 중간지점으로부터 연장된 베이스판, 및 베이스판에 대응하는 플립을 연장하는 베이스의 적어도 한 측을 더 포함하는 블랭크 발광다이오드.
7. 제 6항에 있어서, 블랭크부에서의 플립들은 베이스판의 양 측들로부터 바깥쪽으로 연장되고 핀들에 평행한 블랭크 발광다이오드.