KR200270735Y1

KR200270735Y1 - 칩 발광다이오드

Info

Publication number: KR200270735Y1
Application number: KR2020010036308U
Authority: KR
Inventors: 이택렬
Original assignee: 광전자 주식회사
Priority date: 2001-11-24
Filing date: 2001-11-24
Publication date: 2002-04-03

Abstract

소정 부위에 경유공간(via-hole)이 형성되어 그 경유공간이 탄성의 에폭시 재질로 메워지는 PCB 기판과, PCB 기판 위에 접착된 발광다이오드(Blue, Green, UV LED)와, 발광 다이오드의 정전기에 의한 불량을 제거하기 위해 발광다이오드에 역방향으로 실장된 제너다이오드(Zener Diode)와, 일정한 형광체 물질(phosphor)을 함유하고 있으며 발광 다이오드가 접착된 PCB 기판 위에 몰딩되는 광 투과형 에폭시 수지를 포함하여 구성되는 칩 발광다이오드(Chip LED).

Description

칩 발광다이오드{A chip light emitting diode}

본 고안은 칩형 발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 위에 직접 장착하기 위한 표면실장형(Surface Mount Device) 발광소자에 관한 것이다.

발광다이오드(Light Emitting Diode: 이하 LED라고 함)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 반도체의 일종으로 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기등에 사용된다. 그 동작원리는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극(Positive-negative)의 접합(junction)부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때 보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다. 이렇게 빛을 방출하는 칩은 보편적으로 0.25㎟로 매우 작으며 LED 크기는 플라스틱 렌즈와 리드프레임으로 결정된다. 현재 가장 보편적으로 사용하는 LED는 5㎜(T 1 3/4) 플라스틱 패키지(Package)나 특정 응용분야에 따라 새로운 형태의 패키지를 개발하고 있다. LED에서 방출하는 빛의 색깔은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며 이러한 파장이 빛의 색깔을 결정짓는다.

LED는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(visible Light Emitting Diode)로 나뉘어진다. IRED는 가공되어 IR Emitter, TV 리모콘, 광학스위치, IR LAN, 무선디지털 데이터 통신용 모듈 등에 사용된다. VLED는 빨강, 녹색, 오렌지색 등이 개발되어 있다. 이 칩은 각종 전자제품의 표시나 신호등 및 전광판 등의 광원으로 쓰인다.

정보 통신 기기의 소형화, 슬림화(slim) 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며 PCB(Printed Circuit Board: 이하 PCB라고 함) 기판에 직접 장착하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다. 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.

현재까지 개발된 칩형 발광소자(Chip LED)는 정전기에 의한 불량을 해결하기 위한 방법이 구현된 제품이 없으며, 제품의 생산공정에서 PCB 기판으로부터 발광소자 칩이 분리되는 문제점을 가지고 있으며, 세트에 실장시 발생하는 열적 스트레스로 인한 불량을 해결할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 세트(set)에 실장할 때 발생하는 열적 스트레스를 해결할 수 있는 칩 발광다이오드(Chip LED)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 정전기에 의한 불량을 제거할 수 있는 칩 발광다이오드를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 일정한 파장대 및 색좌표를 구현할 수 있는 칩 발광다이오드를 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 칩 발광다이오드는 소정 부위에 경유공간(via-hole)이 형성되어, 그 경유공간이 탄성의 에폭시 재질로 메워지는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판 위에 접착된 발광다이오드(Blue, Green, UV LED)와, 상기 발광 다이오드의 정전기에 의한 불량을 제거하기 위해 발광다이오드에 역방향으로 실장된 제너다이오드(Zener Diode)와, 일정한 형광체 물질(phosphor)을 함유하고 있으며 발광 다이오드가 접착된 PCB 기판 위에 몰딩되는 광 투과형 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 칩 발광다이오드의 세부적 특징은 상기 PCB 기판 위의 발광 다이오드는 방열 탄성재질의(elastomer) 접착제를 이용하여 접착되는 점이다.

도 1은 본 고안에 따른 칩 발광다이오드의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 평 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안에 따른 칩 발광다이오드의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 칩 발광다이오드의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 평 단면도이다. 도시된 바와 같이, PCB 기판(1)의 양측면 부위에 경유공간(via-hole)(2)이 형성되어 있다. 본 예시도는 양측면에 형성된 것을 예로하고 있으나, 양측면과 중앙 부위 등 다수의 위치에 형성할 수도 있다. 이 경유공간(via-hole)에는 PCB 뒷면에 전기적으로 절연시킨 탄성(elastomer)재질의 에폭시(epoxy)(5)가 삽입되어 투과 에폭시와 PCB 기판과의 부착력이 향상되고 열적 스트레스가 완화된다. PCB 기판(1) 위에 발광다이오드(Blue, Green, UV LED)(3)가 방열의 고무재질(elastomer) 접착제(8)를 사용하여 접착되어 투명에폭시와 PCB 기판(1)에서의 열팽창 계수에 의해 발광다이오드에 가해지는 열적 스트레스를 탄성적으로 해결한다. 발광다이오드(3)는 도전성 접착제(6)로 접착된 제너다이오드(4)와 병렬로 구성되어 정전기에 의한 불량을 제거할 수 있다.

발광 다이오드(3)로부터 각각의 파장대의 제품을 얻기 위하여 일정한 형광체 물질(Red, Green, Blue phosphor)을 함유한 광 투과 에폭시 수지(7)로 몰딩(molding)함으로써 일정한 파장대 및 색좌표를 구현할 수 있다. 즉, 형광체 물질을 함유한 광 투과 에폭시 수지를 사용함으로써 백색(white) LED의 구현도 가능하다.

미설명 부호 9는 전극과 발광다이오드 및 제너 다이오드를 연결하기 위한 골드 와이어(gold wire)이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 칩 발광다이오드는 제너다이오드를 발광다이오드에 병렬로 구성함으로써 정전기에 의한 불량을 방지하고, 셋트 실장시 탄성 재질의 에폭시를 이용하여 열적 스트레스를 줄이고, 형광체 물질을 함유한 광 투과형 에폭시 수지로 몰딩함으로써 일정한 파장대 및 색좌표를 구현할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

소정 부위에 경유공간(via-hole)이 형성되어, 그 경유공간이 탄성의 에폭시 재질로 메워지는 PCB 기판과,

상기 PCB 기판 위에 접착된 발광다이오드(Blue, Green, UV LED)와,

상기 발광 다이오드의 정전기에 의한 불량을 제거하기 위해 발광다이오드에 역방향으로 실장된 제너다이오드(Zener Diode)와,

일정한 형광체 물질(phosphor)을 함유하고 있으며 발광 다이오드가 접착된 PCB 기판 위에 몰딩되는 광 투과형 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 칩 발광다이오드(Chip LED).
제 1 항에 있어서; 상기 PCB 기판 위의 발광 다이오드는 방열 탄성재질의(elastomer) 접착제를 이용하여 접착되는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드.