KR200335192Y1 - 표면 실장형 발광 다이오드의 패키지 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 최근의 핸드폰, 정보통신기기, 각종 조명기기, 기타 표시장치에 다양하게 사용되어지는 표면 실장형 발광 다이오드에 관한 것으로, 패캐지 하단부에 광을 반사할수 있는 금속재료(Au, Al, Ag등)를 코팅, 인쇄하여 광효율을 최대한으로 높이고 광휘도를 향상시키고 종래의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 은(Ag) 또는 니켈(Ni)을 도금한 리드프레임을 사용함으로써 제품의 신뢰성을 향상하고 불량률을 개선하여 제조원가를 절감한다.

Description

표면 실장형 발광 다이오드의 패키지 구조{Pakage structure for CHIP LED}

본 고안은 표면 실장형 발광 다이오드(CHIP LED ; 이하, 칩엘이디라고 함)의 패키지 구조에 관한 것으로서 특히 인쇄회로기판 대신에 리드프레임을 사용함으로써 수율향상 및 원가절감을 기하고 칩엘이디 하단부에 반사재료를 인쇄하여 광효율을 향상시킬 수 있는 구조에 관한 것이다.

칩엘이디는 각종 표시소자 및 백라이트로 이용되며, 최근에는 핸드폰 시장의급증으로 이용이 폭증하고 있는 추세이다.

종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(1)에 회로를 구성하고 금(Au)으로 도금된 패드(2)를 형성한 후 그 위에 전압을 인가하면 빛을 발광하는 칩엘이디(3)를 실장한다.

그리고 상기 칩을 골드 와이어(4)를 이용하여 단자(5)와 전기적으로 연결을 하고 광을 투과하고 확산할 수 있는 일정량의 몰드 에폭시(6)를 트랜스퍼 몰드를 적용하여 몰딩을 함으로써 다양한 형태의 몸체를 형성한다.

상기 인쇄회로기판(1)에는 대부분 다수의 칩(3)이 배열되는 구조를 가지고 있으며, 이 칩엘이디 패키지(10)를 소윙(Sawing)을 하여 개별소자로 분리한 후 분리가 이루어진 칩엘이디 패키지(10)의 개별소자를 테스트 및 테이핑한다.

이후 사용하고자 하는 회로와 전기적으로 접속시키기 위한 단자를 통해 전원을 인가하면 칩(3)으로 전원이 인가됨으로써 칩의 종류에 따라 다양한 색의 가시광이 발산된다.

이러한 형태의 종래의 칩엘이디(10)는 인쇄회로기판(1)의 광반사율이 매우 낮고 흡수되거나 손실되는 빛의 손실률이 높아 휘도가 떨어지는 문제가 있다.

또한 종래의 칩엘이디(10)는 발광소자(3)를 장착하는 베이스부로 인쇄회로기판(1)을 사용하는데 이는 내열성이 매우 낮아 부품의 제조공정이나 전자기기의 조립과정에서 발생되는 열충격에 매우 약해서 불량률이 매우 높고, 본딩 와이어(4), 접착 에폭시 또는 몰드 에폭시(6)와 인쇄회로기판(1)의 접착력등의 신뢰성 및 제품의 수명을 보증하기가 어려워 이러한 신뢰성을 보증하기 위해서는 제조비용의 상승을 초래하는 실정이다.

더불어, 인쇄회로기판(1)은 대부분 수입에 의존하고 있음으로 원부자재의 단가가 높고 부품 장착 부위에는 귀금속인 금을 사용하여 도금을 해야 함으로 제조 비용도 고가이고 제작성이 까다로운 점등 많은 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 효율을 높이고 고신뢰성의 칩엘이디의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

칩엘이디 하단부에 광의 반사율이 높은 금속재료를 코팅, 인쇄함으로써 칩의 하단부로 방사되는 빛의 손실과 관통홀이나 베이스부의 여백을 통한 빛의 손실 또한 각부위에 난반사하여 손실되는 빛을 반사시킴으로써 방사 방향으로의 광의 집속률을 높여 휘도를 향상시키는 칩엘이디를 제공하는 것이다.

또한 종래의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 리드프레임을 사용하여 열충격을 최소화한 고신뢰도의 칩엘이디를 제공하고 재료비를 절감한 낮은 원가의 칩엘이디를 제공하는 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 칩엘이디의 정면도, 측면도, 사진.

도 2a 및 도 2b는 본 고안에 따른 칩엘이디의 정면도 및 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 인쇄회로기판 3: 칩

4: 골드 와이어 5: 단자부

6: 몰드부 11: 리드프레임

12: 관통홀 14: 코팅, 인쇄

이하 본 고안에 따른 칩엘이디의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다,

도 2은 본 고안에 따른 칩엘이디의 정면도와 측면도를 나타내는 것이다.

도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 칩엘이디는 리드프레임(11) 상부면에 전기신호를 광신호로 변환하는 발광소자인 칩(3)을 접착 에폭시를 이용하여 장착하고, 상기 칩(3)의 전극과 상기 리드프레임(11)의 단자를 와이어(4) 본딩을 하여 전기적으로 연결을 하며, 부착력을 높이기 위하여 리드프레임 단자부(5)에 관통홀(12)을 형성하고, 전자기기의 회로에 접속하기 위한 리드프레임(11)의 아웃리드 단자를 제외하고 칩(13) 및 와이어(4)를 포함하는 상부면과 관통홀(12)을 통해 연결되는 리드프레임(11)의 하면(13)을 포함하는 전체의 몸체를 투명 또는 반투명 또는 색상 에폭시(6)를 다양한 형태로 몰딩을 한다. 즉, 상기 관통홀(12)을 통해서 패키지의 상면 몰드부와 하면 몰드부가 서로 연결되어 접착력을 강화시킨다.

이와같이 구성하여 열 충격에 의하여 발생하는 다양한 불량들을 없애고 제품의 수명을 보증하여 신뢰성을 높이며 초박형의 칩엘이디를 이룬다.

또한, 제품의 하면 몰드부에는 광의 반사율이 높은 금속재료를 코팅, 인쇄한 코팅막(14)을 형성함으로써 칩의 하단부로 방사되는 빛의 손실과 관통홀(12)이나 베이스부의 여백(15)을 통한 빛의 손실 또한 각부위에 난반사하여 손실되는 빛을 반사시킴으로써 방사 방향으로의 광의 집속률을 높여 휘도를 향상시키는 효과가 있다.

이후 칩엘이디 패키지를 소윙을 하여 개별소자로 분리한 후 분리가 이루어진 칩엘이디 패키지의 개별소자를 테스트 및 테이핑한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 칩엘이디는 제품의 하단부에 광의 반사율이 높은 금속재료를 코팅, 인쇄함으로써 칩의 하단부로 방사되는 빛의 손실과 관통홀이나 베이스부의 여백을 통한 빛의 손실 또한 각부위에 난반사하여 손실되는 빛을 반사시킴으로써 방사 방향으로의 광의 집속률을 높여 고휘도의 칩엘이디를 구현한다. 이것은 소형(1608)의 칩엘이디에 제한되지 않고 다양한 크기와 형태의 모든 칩엘이디에 적용할 수 있다.

또한, 종래의 인쇄회로기판을 사용하지 않고 리드프레임을 사용하여 열충격에 의한 본딩 와이어와 접착 에폭시가 기판에서 떨어지는 종래의 기술의 문제점을 해결하여 고신뢰도의 제품을 구현하고 수명을 보증하는 칩엘이디를 제공하는데 있다.

더불어 리드프레임을 사용함으로써 종래의 기술에 비해 재료비를 절감하고 불량률을 최소하하여 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 도금을 한 리드프레임(11) 상부면에 칩(3)을 장착하고,

   각각의 전극에 와이어(4) 본딩을 하며, 몰딩수지의 부착력을 높이기 위하여 리드프레임 단자부(5)에 관통홀(12)을 형성하고,

   전자기기의 회로에 접속하기 위한 리드프레임의 아웃리드 단자(5)를 제외한 전체의 몸체를 상기 관통홀(12)에 의해 리드프레임의 상면과 하면(13)의 몰드부가 서로 연결되게 에폭시(6)를 몰딩을 하며,

   리드프레임의 하면 몰드부에는 광의 반사율이 높은 금속재료를 코팅, 인쇄한 코팅막(14)을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면 실장형 발광 다이오드의 패키지구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   하단 몰드부에 광반사율이 높은 금속재료로서 Ag, Au, 또는 Al 중 어느하나의 재료를 사용하여 코팅 또는 인쇄하여 광 효율을 증가시키고 광 손실을 최소화하여 휘도를 높게하도록 구성한 것을 특징으로 하는 표면 실장형 발광 다이오드의 패키지구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 리드프레임(11)의 아웃리드 단자부(5)는 표면실장형 단자로 구성한 것을 특징으로 하는 표면 실장형 발광 다이오드의 패키지구조.