KR200235234Y1 - 개선된 발광다이오드 - Google Patents

Abstract

개선된 발광다이오드는 프레임, 칩, 전선땜납, 및 밀봉화합물을 포함한다. 프레임은 전도성금속박판으로 일체로 만들어지고 각 세트별로 두 개의 접속핀들을 갖는 접속핀들의 두 세트들을 제공한다. 중간접속부가 한 세트의 두 접속핀들에 수직으로 결합되고 판접속부가 다른 세트에서 두 접속핀들에 수직으로 결합된다. 오목한 컵이 중간접속부 근처 판접속부의 중간부분에 형성된다. 칩은 상기 오목한 컵에 놓이고 설치된다. 전선땜납은 전도성금속전선으로 만들어지고 한 끝단이 칩에 결합되고 다른 끝단이 중간접속부에 결합된다. 밀봉화합물은 칩, 전선땜납, 판접속부의 일부 및 중간접속부의 일부를 덮고 칩의 맨 위에 광헤드를 형성한다. 판접속부는 상기 접속핀들의 폭보다 큰 폭을 가지고, 판접속부의 하부 및 중간접속부의 하부는 더 나은 열방산을 위해 밀봉화합물 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다. 또한, 지지물을 갖는 발광다이오드가 제공되고 회로판에 접속하는 지지물은 더 나은 열방산에 도달할 수 있다.

Description

개선된 발광다이오드{Improved light emitting diode}

본 고안은 개선된 발광다이오드에 관한 것으로, 특히 더 나은 열방산을 위해 밀봉되지 않고 외부에 노출한 저부를 갖는 베이스를 제공하는 발광다이오드에 관한 것이다.

발광다이오드는 여러해 동안 효율적인 광원으로서 사용되어 왔다. 발광다이오드는 긴 수명, 높은 명도 및 낮은 전력소모와 같은 이점들을 제공하므로 신호등, 자동차의 브레이크등, 크리스마스장식등, 그 외 여러 가지들에 폭넓게 적용된다. 게다가, 발광다이오드는 순간섬광의 효과를 회로디자인으로써 원하는 대로 제공할 수 있다. 그러므로, 발광다이오드는 널리 사용되고 발광다이오드가 종래의 텅스텐램프를 대체하는 추세이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 전형적인 발광다이오드가 적어도 두 개의 접속핀들(A)을 양극 및 음극으로서 각각 제공한다. 베이스(B)가 결정칩(C)을 받아들이기 위해 극들 중 하나의 위쪽 측면에 배치되고 납땜전선이 다른 극에서부터 연장되는 마디판(E)을 접속하여 회로를 구성한다. 상기 핀들(A), 베이스(B), 마디판(E)은 전도성금속박판으로 만들어지고, 실제, 펀치가 전도성금속박판의 스트립을 일체로 펀치프레싱함으로써 생산된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 종래기술의 발광다이오드에 사용된 블랭크박판을 설명한다. 블랭크박판은 복수의 블랭크부들을 형성하도록 펀치프레싱되어 있는 것을 알 수 있다. 각 블랭크부는 접속핀들(A), 베이스(B), 및 마디판(E)을 가지고 베이스(B)는 안쪽이 오목한 원뿔의 형상을 가진다. 나머지 불필요한 부분들은 잘라내어 제거된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 굽은 블랭크가 도시되어 있다. 각 블랭크부의 각각의 접속핀(A)이 베이스(B) 및 마디판(E)에 대해 90도로 구부러져 있고, 그래서 마디판(E) 및 칩(C)은 납땜전선(D)을 통하여 서로 접속될 수 있다.

회로와 관련된 모든 부분들에 대한 보호를 확실하게 하기 위하여, 각 블랭크부는 밀봉화합물에 의해 절연된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 유지고정물에 패턴프레임들(F)에 적합한 오목한 부분이 제공된다. 각 블랭크부는 각 패턴프레임(F)에서 수용되고 패턴프레임으로 고정되어 베이스(B) 및 마디판(E)이 패턴프레임에 배치된다. 그 후, 에폭시수지와 같은 투명한 밀봉화합물이 패턴프레임(F)의 상부표면까지 가득차도록 각 패턴프레임(F)에 유입된다. 유입된 밀봉화합물이 응고될 때, 밀봉된 블랭크부들은 각각 패턴프레임들(F)로부터 꺼내어져 분리된다. 결국, 밀봉된 블랭크부들은 개개의 발광다이오드들로 분리되고 발광다이오드들 각각은 도 1에서 나타낸 바와 같이 된다. 도 1에 나타낸 것처럼, 베이스(B)는 밀봉화합물로 완전히 덮이고 외부로부터 절연되며 베이스(B) 위쪽의 부분들은 밀봉된 상태로 되어 외부로부터 절연된다.

일단 발광다이오드가 순간적으로 온상태에서 시작되면, 발광다이오드에서 높은 온도를 생성하도록 순간전류소모가 커지게 된다. 발광다이오드가 장시간동안 온상태로 유지되는 경우, 칩 및 전선땜납의 모두에서 발생된 열은 외부로 배출될 수 없고 미소한 불꽃현상을 초래한다. 이런 식으로, 발광다이오드의 내구성은 실질적으로 영향을 받을 수 있다.

종래기술의 전술의 결점들을 극복하는 방법을 개시하기 위하여, 고안자는 중국특허청에 출원하였고 '발광다이오드 및 그 블랭크를 갖는 제작방법'이란 명칭의 출원번호00107611.6호를 부여받았다.(또한 동일한 고안이 유럽특허출원번호00111453 및 미국특허출원번호09/582,236으로서 각각 출원되었다)

본 고안의 목적은 내부에서 발생된 열이 열방산을 쉽게 하도록 노출된 접속핀들을 통하여 전달될 수 있는 개선된 발광다이오드를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 발광다이오드의 사시도,

도 2는 종래의 발광다이오드의 블랭크의 찍어낸 후의 단편평면도,

도 3은 종래의 발광다이오드의 굽은 블랭크의 사시도,

도 4는 도 3에 나타낸 굽은 블랭크의 밀봉공정에서의 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 발광다이오드의 블랭크박판의 평면도,

도 6은 도 5에 나타낸 블랭크박판의 굽힘 후의 단면도,

도 7은 본 고안의 발광다이오드의 밀봉공정에서의 단편사시도,

도 8은 본 고안의 완성된 발광다이오드의 사시도,

도 9는 본 고안의 제2 실시예에서의 블랭크박판의 평면도,

도 10은 도 9에 나타낸 블랭크박판이 구부러진 후에 지지물과 맞물려 있지 않은 굽은 블랭크를 도시하는 단면도,

도 11은 지지물과 맞물린 굽은 블랭크를 도시하는 도 10과 유사한 단면도,

도 12는 밀봉공정 중의 본 고안의 제2 실시예의 발광다이오드의 단편사시도,

도 13은 본 고안의 제2 실시예의 완성된 발광다이오드의 사시도,

도 14는 굽은 블랭크와 맞물린 다른 지지물을 도시하는 도 11과 유사한 단면도,

도 15는 색이 다른 결정칩들을 위한 접속핀세트를 도시하는 도 9에 나타낸 바와 유사한 블랭크박판의 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2, 7 : 결정칩

3, 8 : 전선땜납 4, 9 : 밀봉화합물

5 : 프레임 6 : 지지물

11, 51 : 접속핀들 12 : 중간접속부

13 : 판접속부 14 : 오목한 컵

41, 91 : 광헤드 52 : 중간판

53 : 끼워맞춤구멍 54 : 오목한 링

61 : 지지대 62 : 지지관

621 : 중심구멍 622 : 지지벽

623 : 지지저부

본 고안은 하기의 설명 및 첨부한 도면을 참조하여 더 충분하게 이해될 수 있다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 고안에 따른 발광다이오드의 제1 실시예는 기본적으로 블랭크박판의 프레임(1), 결정칩(또는 결정입자; 2), 전선땜납(3), 및 밀봉화합물(4)을 포함한다.

도 5에 나타낸 바와 같은 프레임(1)은 펀치에 의해 일체적으로 형성되는 연속적인 기다란 전도성금속박판으로 만들어진다. 펀칭가공으로 구성된 네 개의 접속핀들(11)이 두 세트들로 나뉘어지고 그 한 세트는 중간접속부(12)를 가진다. 중간접속부(12)는 그 중심부에 둥근 호를 가지지만 필요한 것은 아니다. 접속핀들(11)의 다른 세트에 넓은 판접속부(13)가 제공되고 판접속부(13)의 중간부분은 칩(2)을 설치하기 위해 오목한 컵(14)으로 펀칭된다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 접속핀들(11)은 중간접속부(12) 및 판접속부(13)의 가장자리들에서 아래를 향해 수직으로 구부러져 있다.

종래기술의 칩(2)은 오목한 컵(14)에 설치된다.

전선땜납(3)은 전도성금속전선으로 만들어지고 폐회로를 구성하기 위해 납땜기계에 의해 중간접속부(12) 및 칩(2)에 결합된다.

밀봉화합물(4)은 절연재료로 만들어지고 도 7에 나타낸 바와 같이 칩(2), 전선땜납(3), 판접속부의 일부 및 중간접속부(12)의 일부를 단단히 씌운다. 그러므로, 접속핀들은 덮여지지 않고 외부에 노출된 상태로 된다. 또한, 그 위의 밀봉화합물은 광헤드(41)로 형성되고 광헤드(41)는 도 8에 나타낸 바와 같이 반타원형일 수 있다. 그러나, 반타원형이어야 한다는 제한은 없다.

도 8을 재참조하면, 본 고안의 완성된 발광다이오드는 밀봉된 상부들인 중간접속부(12) 및 판접속부(13)를 가지고 그 하부들은 열방산을 위해 외부에 노출된다. 열전달속도는 열이 방산되는 전달면적에 비례한다. 즉, 판접속부(13)가 더 큰 전달면적을 가질수록, 열방산속도는 더 빨라짐이 이해될 것이다. 판접속부(13)가 종래기술의 폭보다 큰 폭을 가지고, 그 하부는 외부에 노출되어 있기 때문에, 뛰어난 열방산효과가 실질적으로 얻어질 수 있다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 고안의 제2 실시예가 도시된다. 제2 실시예의 발광다이오드는 블랭크박판으로 구성된 프레임(5), 지지물(6), 결정칩(또는 결정입자; 7), 전선땜납(8), 및 밀봉화합물(9)을 포함한다.

도 9에 나타낸 바와 같은 블랭크박판의 프레임(5)은 네 개의 접속핀들(51)을 일체로 형성하도록 계속해서 펀칭된 기다란 전도성금속으로 만들어진다. 이 네 개의 접속핀들(51)은 두 세트들로 나뉘어져 이 접속핀들(51) 중 한 세트는 더 넓은 중간판(52)을 가진다. 중간판(52)은 그 중심에 끼워맞춤구멍(53)이 제공되고 오목한 링(54)이 끼워맞춤구멍(53) 둘레에 제공된다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 접속핀들(51)은 수직으로 구부러지고 접속핀들(51)중 다른 세트는 절단법으로써 중간판(52)으로부터 분리된다.

지지물(6)은 전도성금속으로 만들어지고 육각형, 원형, 팔각형, 또는 다른 형상들일 수 있다. 지지물(6)은 지지대(61) 및 지지관(62)으로 이루어지고 지지대(61)는 더 큰 크기를 가지고 지지관(62)은 지지대(61)의 맨 위에 일체로 설치된다. 지지관(62)은 중심구멍(621) 및 지지벽(622)을 가지고 끼워맞춤구멍(53)을 통과할 수 있도록 끼워맞춤구멍(53)에 대응하는 바깥지름을 가진다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 지지물은 리베팅에 의하여 프레임(5)과 맞물려 있다. 즉, 지지관(62)은 오목한 링(54)에 단단히 부착되기 위하여 지지벽(622)이 변형되고 외부를 향해 뻗어있도록 되어 있다. 지지벽(622)은 위를 향해 열려져 트럼펫형상을 이루고 지지관(62)의 하부는 칩(7)을 수용하기 위한 지지저부(623)를 구성한다.

칩(7)은 종래기술이고 지지저부(623)에 놓여져 설치된다.

전선땜납(8)은 전도성금속으로 만들어지고 폐회로를 구성하기 위해 납땜기계로써 접속핀들(51) 중 한 세트의 중심부 및 칩(7)에 접속된다.

밀봉화합물(9)은 절연재료로 만들어지고 칩(7), 전선땜납(8), 및 접속핀들(51)의 일부를 단단히 봉하여 도 12에 나타낸 바와 같이 접속핀들이 외부에 노출하도록 한다. 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 밀봉화합물(9)은 그 맨 위에 봉해지고 외부를 향해 연장된 광헤드(91)를 가진다. 광헤드(91)는 반타원일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 지지물(6), 중간판(52)의 일부, 및 접속핀들의 일부는 외부에 노출되어 있다.

도 13을 참조하면, 제2 실시예의 완성된 발광다이오드는 접속핀들의 하부, 중간판(52)의 일부, 지지물(6)의 하부를 노출시키고 있다. 완성된 발광다이오드의나머지 부분은 밀봉화합물(9)에 의하여 단단하게 봉해져 있다. 지지물(6)의 저부 및 중간판의 일부는 열방산을 행하기 위하여 외부에 노출된다. 또한, 일단 완성된 발광다이오드가 회로판에 삽입되면, 지지물(6)은 열방산을 가속시키기 위해 열전달을 실행하도록 회로판에 접속할 수 있다.

도 14를 참조하면, 지지물(6)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 지지물(6)은 공동부를 가진 고리모양의 주변부가 제공된 지지대(61)를 가지며 고리모양의 주변부는 열을 방산시키기 위해 회로판에 접속된다.

또한, 지지물(6)과 프레임(5)의 맞물림은 리베팅외에, 접착제로 접착되고, 나사로 조여지는 등으로써 될 수 있다. 이러한 등가의 맞물림방법들은 종래기술이기 때문에, 더 이상 자세한 설명은 하지 않는다.

도 15를 참조하면, 칩(7)을 갖는 접속핀들의 세트 옆의 다른 세트의 접속핀들(51)의 중간은 다른 색들의 칩들(7)과 접속하기 위하여 절단된다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 세 개의 결정입자들이 적색, 녹색, 및 청색 또는 적색, 황색, 및 청색과 같은 세 가지 다른 색들로 배열되면, 발광다이오드는 다른 색들의 완전한 배합을 표시할 수 있다. 이는 종래기술이기 때문에, 더 이상 자세한 설명은 하지 않는다.

본 고안이 그 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 변형들 또는 변경들이, 청구항들에 의하여 정의된 본 고안의 사상으로부터 벗어남 없이 쉽게 실현될 수 있음이 이해될 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면 판접속부가 종래기술의 폭보다 큰 폭을 가지고, 내부에서 발생된 열이 열방산을 쉽게 하도록 노출된 접속핀들을 통하여 전달될 수 있도록 하부는 외부에 노출되어 있기 때문에, 뛰어난 열방산효과가 실질적으로 얻어질 수 있다.

Claims (7)

1. 전도성금속박판으로 일체로 만들어진 프레임으로서, 각 세트별로 두 개의 접속핀들을 갖는 접속핀들의 두 세트들이 제공되며, 상기 두 세트들 중 하나의 상기 접속핀들은 넓은 중간판을 제공하고, 중간판은 끼워맞춤구멍을 가지는 프레임;

   끼워맞춤구멍에 대응하는 상단에 지지저부를 갖는 지지관, 끼워맞춤구멍을 통과한 후 트럼펫형상으로 외부로 연장되는 지지관의 지지벽을 가지는 지지물;

   지지관이 트럼펫형상으로 형성된 후에 지지저부에 설치된 칩;

   전도성금속전선으로 만들어지고, 상기 칩 및 다른 세트의 접속핀들과 각각 접속하는 전선땜납; 및

   프레임과 칩 및 전선땜납을 갖는 지지물의 상부를 덮고, 프레임의 하부를 외부에 노출시키는 밀봉화합물을 포함하는 개선된 발광다이오드.
2. 제 1항에 있어서, 지지물은 지지관 아래에 지지대를 가지는 개선된 발광다이오드.
3. 제 1항에 있어서, 끼워맞춤구멍은 연장된 지지벽을 수용하고 클램핑하기 위한 동심의 오목한 링으로 둘러싸인 개선된 발광다이오드.
4. 제 1항에 있어서, 지지물과 프레임의 맞물림은 리베팅에 의한 것인 개선된발광다이오드.
5. 제 1항에 있어서, 지지물은 바람직하게는 둥근 단면을 가지는 개선된 발광다이오드.
6. 제 1항에 있어서, 밀봉화합물이 광헤드로 형성되는 개선된 발광다이오드.
7. 제 1항에 있어서, 어떤 칩도 싣지 않은 상기 두 접속핀들은 오목한 컵에 있는 적어도 두 칩들을 적어도 두 전선땜납에 의해 접속되도록 서로 분리되는 개선된 발광다이오드.