KR200324610Y1

KR200324610Y1 - 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자

Info

Publication number: KR200324610Y1
Application number: KR20030016512U
Authority: KR
Inventors: 오승현; 이해수
Original assignee: 광전자 주식회사
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2003-08-25

Abstract

본 고안에 의한 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자는 램프 타입, 리플렉터(reflector) 사출물 구조를 가지는 것, 및 칩 타입의 세 종류로 구분되며,

다이 패드뿐만 아니라, 리드 프레임 컵의 측면, 바닥면, 패키지의 측면, 바닥면 등에도 반사층을 형성하여 광 반사율을 향상시키고, 저렴한 반사층 형성 방식을 사용함으로써 제조 비용을 절감할 수 있게 한다.

Description

광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자{LED device having high reflectivity}

본 고안은 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자에 관한 것이다.

도 1a에 종래의 램프 타입(Lamp type) 발광 다이오드 소자가 도시되어 있다.

이를 참조하여 램프 타입 발광 다이오드 소자의 제조 방법을 살펴보면 먼저, 발광 다이오드 칩(1; 이하 '칩'이라 한다)을 니켈 또는 은으로 도금된 리드 프레임 컵(a)의 다이 패드(4)에 실장한다. 이후, 이렇게 다이 패드(4)에 실장된 칩(1)과 양극 본딩 패드(f)를 금선(Gold wire; 11)으로 연결한다. 양극 본딩 패드(f)와 음극 본딩 패드(g)는 각각 양극 리드(3)와 음극 리드(4)에 전기적으로 연결된다. 다음에, 에폭시 수지(7)로 몰딩하고 이를 트리밍하여 개별화함으로써 제품을 완성하게 된다.

도 1c에 종래의 칩 타입(Chip type) 발광 다이오드 소자가 도시되어 있다.

이를 참조하여 그 제조 방법을 살펴보면 먼저, 광 반사율이 떨어지는 금이 도금된 다이 패드(4)에 광 투과형 또는 광 반사형의 다이 접착제(41)를 이용하여칩(1)을 실장한다. 이후, 이렇게 다이 패드(4)에 실장된 칩(1)과 양극 리드(3)를 금선(11)으로 연결한다. 다음에, 에폭시 수지(7)로 몰드하고 이를 쏘잉(Sawing) 공정 등을 통하여 개별화하여 제품을 완성하게 된다.

도 1b는 종래의 칩 타입 발광 다이오드 소자를 도시한 것이다. 칩(1)이 금선(11)으로 전기적으로 연결되어 있다.

전술한 발광 다이오드 소자들은 패키지 측면의 광 손실률이 40%를 차지한다. 램프형 발광 다이오드 소자의 경우 리드 프레임 컵(a)을 통하여 80% 미만이 전면(前面) 반사된다. 리드 프레임 컵(a)이 없는 다른 발광 다이오드 소자의 경우는 전반사의 효과로 5% 미만이 전면 반사된다. 이와 같이 종래의 발광 다이오드 소자들은 광 손실이 많았다.

또한, 일부 발광 다이오드 소자는 다이 패드(4) 면에 광 반사율이 떨어지는 층을 이룸으로써, 바닥면으로 방사된 손실광 30% 중 일부만이 전면 반사에 기여하여, 칩(1)의 보유 발광량의 50% 수준만을 활용하고 있는 실정이다. 이는 결과적으로 칩(1)이 방사하는 빛의 50% 이상을 흡수 또는 산란시켜 전방으로의 방사 광량을 줄임으로써, 발광 다이오드 소자의 광 휘도를 떨어뜨리는 문제가 있었다.

한편, 고가의 은 도금, 니켈 도금, 금 도금 등의 방식으로 다이 패드(4)에 도금함으로써 제조비 상승의 문제가 있었다.

또한 다이 패드(4)의 전면(前面)에만 이러한 도금을 행하여 다이 패드(4)를 제외한 패키지 바닥면의 반사 효과를 구성하지 못해 광 손실을 초래하는 요인이 되기도 하였다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 다이 패드뿐만 아니라, 리드 프레임 컵의 측면, 바닥면, 패키지의 측면, 바닥면 등에도 반사층을 형성하여 광 반사율을 향상시키고, 저렴한 반사층 형성 방식을 사용함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자를 제공하는 것이다.

도 1a는 종래의 램프 타입 발광 다이오드 소자의 종단면도와 평면도

도 1b는 종래의 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자의 종단면도

도 1c는 종래의 칩 타입 발광 다이오드 소자의 사시도

도 2a는 본 고안의 램프 타입 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 종단면도와 평면도

도 2b는 본 고안의 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 종단면도

도 2c는 본 고안의 칩 타입 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 사시도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발광 다이오드 칩 2 : 음극 리드

3 : 양극 리드 4 : 다이 패드

5, 8 : 바닥면 반사층 6 : 인쇄 회로 기판(기판)

7 : 에폭시 수지(패키지 수지) 9 : 측면 반사층

11 : 금선 41 : 다이 접착제

a : 리드 프페임 컵 e : 컵 측면 반사층

f : 양극 본딩 패드 g : 음극 본딩 패드

h : 컵 바닥면 반사층

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자는 램프 타입 발광 다이오드 소자에 있어서, 다이 패드에 반사층이 형성되어 있으며, 리드 프레임 컵의 측면, 상기 리드 프레임 컵의 바닥면, 투명 패키지 수지의 측면, 및 상기 투명 패키지 수지의 바닥면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자는 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자에 있어서, 상기 사출물 내벽의 측면 및 바닥면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자는 칩 타입 발광 다이오드 소자에 있어서, 다이 패드에 반사층이형성되어 있으며, 기판 상에서 상기 다이 패드와 양극 및 음극 리드 부분을 제외한 바닥면 및 투명 패키지 수지의 측면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

본 고안의 발광 다이오드 소자에는 램프 타입, 리플렉터(reflector) 사출물 구조를 가지는 것, 및 칩 타입의 세 종류가 있다.

도 2a는 본 고안의 램프 타입 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 종단면도와 평면도를 도시한 것이다.

이를 참조하면, 본 고안의 램프 타입 발광 다이오드 소자는 다이 패드(4)에 반사층이 형성되어 있으며, 리드 프레임 컵(a)의 측면(e), 상기 리드 프레임 컵(a)의 바닥면(h), 투명 패키지 수지(7)의 측면(9), 및 상기 투명 패키지 수지(7)의 바닥면(8)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있다. 상기 다이 패드(4) 및 전술한 4개의 면 모두에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 반사층을 형성하는 소재는 니켈, 알루미늄, 청동, 구리, 및 펄(Pearl) 파우더로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다. 이러한 소재를 이용하여 진공 증착, 실크 스크린, 마킹 등의 방법으로 반사층을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 반사층 형성 방식은 기존의 은 도금 등의 방식보다 비용이 적게 들며, 반사 효과도 우수하다.

상기 투명 패키지 수지(7)는 투명 에폭시 수지인 것이 바람직하다.

본 고안의 램프 타입 발광 다이오드 소자에 있어서, 상기 반사층 외의 다른 구조는 도 1a의 종래의 램프 타입 발광 다이오드 소자와 동일하다.

도 2b는 본 고안의 리플렉터(reflector) 사출물 구조의 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 종단면도를 도시한 것이다.

이를 참조하면, 본 고안의 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자는 상기 사출물 내벽의 측면(9) 및 바닥면(5)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있다. 이러한 2개의 면 모두에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 반사층의 소재 및 형성 방법은 전술한 램프 타입의 경우와 동일하다.

본 고안의 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자에 있어서, 상기 반사층 외의 다른 구조는 도 1b의 종래의 리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자와 동일하다.

도 2c는 본 고안의 칩 타입 발광 다이오드 소자의 일 예에 대한 사시도를 도시한 것이다.

이를 참조하면, 본 고안의 칩 타입 발광 다이오드 소자는 다이 패드(4)에 반사층이 형성되어 있으며, 기판(6) 상에서 상기 다이 패드(4)와 양극 및 음극 리드(3, 2) 부분을 제외한 바닥면(5) 및 투명 패키지 수지(7)의 측면(9)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있다. 상기 다이 패드(4), 상기 바닥면(5)과 측면(9) 모두에 반사층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 반사층의 소재 및 형성 방법은 전술한 램프 타입의 경우와 동일하다.

본 고안의 칩 타입 발광 다이오드 소자에 있어서, 상기 반사층 외의 다른 구조는 도 1c의 종래의 칩 타입 발광 다이오드 소자와 동일하다.

본 고안은 바닥으로 방사되는 광을 미러 형태의 바닥면 반사층(5, 8)이 후면에서 반사시키며, 측면으로 방사되는 광을 미러 형태의 측면 반사층(9)이 측면에서 반사시켜서 칩에서 방출하는 광의 입자를 전면으로 방사하는 구조를 갖는다. 이러한 전면 반사를 통하여 패키지의 렌즈 표면에서의 광 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

이렇게 하여, 기존의 발광 다이오드 소자보다 50 내지 300% 정도까지 광 휘도를 향상시킨 제품을 얻을 수 있다.

본 고안은 다이 패드뿐만 아니라, 리드 프레임 컵의 측면, 바닥면, 패키지의 측면, 바닥면 등에도 반사층을 형성하여 광 반사율을 향상시키고, 저렴한 반사층 형성 방식을 사용함으로써 제조 비용을 절감할 수 있게 한다.

이상에서 살펴본 본 고안은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고안의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

램프 타입 발광 다이오드 소자에 있어서,

다이 패드에 반사층이 형성되어 있으며, 리드 프레임 컵의 측면, 상기 리드 프레임 컵의 바닥면, 투명 패키지 수지의 측면, 및 상기 투명 패키지 수지의 바닥면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.
제1항에 있어서,

상기 반사층을 형성하는 소재는 니켈, 알루미늄, 청동, 구리, 및 펄 파우더로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.
리플렉터 사출물 구조의 발광 다이오드 소자에 있어서,

상기 사출물 내벽의 측면 및 바닥면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.
제3항에 있어서,

상기 반사층을 형성하는 소재는 니켈, 알루미늄, 청동, 구리, 및 펄 파우더로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.
칩 타입 발광 다이오드 소자에 있어서,

다이 패드에 반사층이 형성되어 있으며, 기판 상에서 상기 다이 패드와 양극 및 음극 리드 부분을 제외한 바닥면 및 투명 패키지 수지의 측면으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 면에 반사층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.
제5항에 있어서,

상기 반사층을 형성하는 소재는 니켈, 알루미늄, 청동, 구리, 및 펄 파우더로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광 반사율이 향상된 발광 다이오드 소자.