KR200427068Y1

KR200427068Y1 - 플랫 리드 발광다이오드 소자

Info

Publication number: KR200427068Y1
Application number: KR20060016940U
Authority: KR
Inventors: 박종호
Original assignee: 주식회사 티씨오
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2006-09-25

Abstract

본 고안은 열적인 스트레스(Stress)을 완화시켜 주고 및 소자두께를 최소화하기 위한 발광다이오드(LED :Light Emitting Diode)에 관한 것이다. 본 발광다이오드 소자는 한 쌍의 양극 리드프레임(Anode Lead Frame)(5)과 음극 리드프레임(Cathode Lead Frame)(4)으로 이루어진 리드프레임(1)과, 상기 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 하측에 하프에칭 또는 하프 스태핑부(41,51)를 포함하고 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 상측에 리드프레임 반사컵부(C)와 열가소성수지(15), 열경화성수지(9)로 만들어진 반사판(92)과, 상기 리드프레임(4)(5) 부분의 다이패드 반사컵(C) 부분에 부착되어 있는 발광다이오드의 칩(10)과, 상기 양극, 음극 리드프레임(5)(4)과 발광다이오드 칩(10)의 통전을 위한 통전 와이어(11)와, 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 내부에 투과형 에폭시 수지(15)로 이루어진 진다. 이에 의하여 경량화하면서 원가절감을 이루게 하고, 열적 스트레스를 적게 하여 안정된 제품생산체계를 가지면서 제품 신뢰성을 높일 수 있어 경제적이면서 우수한 성능의 제품을 생산 및 사용할 수 있는 효과가 있다.

발광다이오드, 플렛리드(Flat Lead, 반사컵, 리드프레임, 열경화성수지, 열가소성 수지

Description

플랫 리드 발광다이오드 소자{Flat Lead LED}

도 1a는 종래의 플라스틱으로 사출한 발광다이오드 소자를 도시한 요부 단면도이고,

도 1b는 종래의 에폭시로 몰드하여 얻은 발광다이오드의 구조를 보인 정면도이고,

도 2a는 본 고안에 의한 발광다이오드의 요부 단면도이고,

도 2b는 본 고안에 의한 다른 실시예의 발광다이오드 요부 단면도이고,

도 2c는 본 고안에 의한 또 다른 실시예의 발광다이오드 요부 정면도이고,

도 3a는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 발광다이오드 요부 단면도이고,

도 3b는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 발광다이오드 요부 정면도이고,

도 3c는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 발광다이오드 요부 정면도이다.

- 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 반도체용 리드프레임(Copper Substate)

2 : 관통

3 : 발광다이오드칩(InGaN, GaN계)의 다이패드부

4 : 발광다이오드 Cathode Lead부

5 : 발광다이오드 Anode Lead부

41 : Cathode Lead Half Etching(or Half Stampping)부

51 : Anode Lead Half Etching(or Half Stampping)부

C : Lead Frame Cup

9 : 사출 수지(열경화성,열가소성수지)

92 : 사출 반사판(Reflector)

10 : 발광다이오드 칩

11 : 골드 와이어

15 : 광투과 에폭시 수지

본 고안은 발광다이오드의 개량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 고안은 열적인 스트레스(Stress)을 완화시켜 주고 및 소자두께를 최소화하기 위한 발광다이오드(LED :Light Emitting Diode)에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드 팩키지(Package)는 전기적인 신호를 받아 광학적 신호로 변경해 주는 역할을 하는데, 이때 전기적 신호가 가해지면 발광다이오드 ㅊ칩(Chip)은 빛과 열을 발산한다. 발광효율을 높이고 열적 신뢰성을 개선하기 위해서는 반도체 리드프레임(Lead Frame)을 두꺼운 재질을 사용하여야 하는데 이는, 결국 발광다이오드 소자의 두께를 증가시키는 단점이 있다.

또한, 발광다이오드 소자의 트림 포밍공정을 수반함으로써 공정이 복잡하여 제조 원가 상승에 문제점을 유발한다.

본 고안은 이와 같은 것을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열적 스트레스를 최소화하면서 두께가 얇게 만들어지는 플랫 리드(Flat Lead)발광다이오드 소자를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 포밍공정의 삭제로 제조공정을 줄일 수 있는 피아드 리드 발광다이오드 소자를 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에서는 먼저 두꺼운 리드프레임 뒷면에 광하프 에칭(Etching) 또는 스템프(Stamp)공정을 통하여 리드프레임 보다 얇게 만들어주고, 다시 리드프레임(Lead Frame) 전면에 광반사컵을 만들어 주고, 반사 시킬수 있는 열경화성수지 또는 열가소성 수지로 반사판(Reflector)을 만들어, 이 반사판 내부의 발광다이오드 다이패드컵(Die Pad Cup)부에 발광다이오드 칩을 다이 본딩렛 본딩을 하고, 반사판 내부에 광투과 에폭시 수지를 채운 후 소윙(Sawing)공정 또는 트리밍 공정으로 이루어지는 발광다이오드를 제공하려는 것이다.

따라서 반사판에 의한 열적 스트레스를 최소화하면서 두께를 얇게하여 사용수명을 연장할 수 있고, 포밍공정을 가지지 않아 제조공수의 절감으로 생산량 증대를 이룰 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 고안에 의한 발광다이오드를 요부 단면도로 나타내고 있다.

도 2a에서와 보듯이 고안은 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 리드프레임의 상측면(발광다이오드 칩과 동일 평면상)에 반사컵(C)을 만들어 주고, 플라스틱 사출에 의하여 사출 반사판을 만들어 주고 있다.

도 2a에서와 같이 본 고안은 한 쌍의 양극 리드프레임(Anode Lead Frame)(5)과 음극 리드프레임(Cathode Lead Frame)(4)으로 리드프레임(1)을 구성하고 있다.

상기 음극,양극 리드프레임(4)(5)의 하측에는 하프에칭 또는 하프스태핑(41)(51)를 포함하고, 상기 음극, 양극리드프레임(4)(5)의 상측에 리드프레임 반사컵부(C)와 열가소성수지, 열경화성수지(9)로 반사판(92)을 만들고 있다.

또한, 리드프레임 부분의 다이패드반사컵(C) 부분에는 발광다이오드의 칩(10)를 부착하고 있으며, 상기 양극, 음극리드프레임(5)(4)과 발광다이오드 칩(10)의 통전을 위한 통전와이어(11)와, 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 내부에 투과형 에폭시수지(15)로 발광다이오드 소자를 구비하고 있다.

여기서 상기 리드프레임 반사컵(C)이 없는 발광다이오드 소자를 구현할 수 있을 것이다.

여기서 상기 열가소성수지, 열경화성수지반사컵(92) 부분이 없이 투과형 에폭시수지(15)로 몰드 되어진 발광다이오드소자를 구현할 수 있을 것이다.

도 2b는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 도면으로 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 플라스틱 사 출에 의하여 사출 반사판을 만들어 준 발광다이오드를 요부단면도로 나타내고 있다.

도 2c는 본 고안의 또다른 실시에 따른 도면으로 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 리드프레임의 상측면(발광다이오드 칩과 동일 평면상)에 반사컵을 만들어 주고, 투과형 에폭시 수지로 몰드하여 얻어지는 발광다이오드 사시도이다.

도 3a는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 도면으로 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 리드프레임의 상측면(발광다이오드 칩과 동일 평면상)에 반사컵을 에노드, 케스오드 리드부분에 좌우로 2개 이상을 만들어 주고, 플라스틱 사출에 의하여 사출 반사판을 만들어 준 발광다이오드를 나타내고 있다.

도 3b는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 도면으로 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 리드프레임의 상측면(발광다이오드 칩과 동일 평면상)에 반사컵을 에노드, 케스오드 리드부분에 좌우로 2개 이상을 만들어 주고, 투과형 에폭시 수지로 몰드하여 만들어진 발광다이오드를 나타내고 있다.

도 3c는 본 고안의 또 다른 실시에 따른 도면으로 리드프레임의 하측면(발광다이오드 칩과 반대 평면상)에 에칭 또는 스탬핑으로 두께를 줄여주고 투과형 에폭시 수지로 몰드하여 만들어진 발광다이오드를 나타내고 있다.

도 2b 내지 도 3c에서 도시된 바와 같이 본 고안은 한 쌍의 양극 리드프레 임(Anode Lead Frame)(5)과 음극리드프레임(Cathode Lead Frame)(4)으로 리드프레임(1)를 구비하고 있다.

상기, 음극 양극리드프레임(4)(5)의 하측에는 하프에칭 또는 하프 스태핑부(41)(51)를 포함하고 있으며, 상기 음극, 양극 리드프레임(4)(5)의 상측에 리드프레임반사컵부(C)를 좌우대칭으로 2개이상으로 구성하고 있다. 또한 열가소성수지, 열경화성수지(9)로 만들어진 반사판(92)과, 2개 이상의 리드프레임 부분의 다이패드반사컵(C) 부분에 부착되어 있는 2개 이상의 발광다이오드의 칩(10)과, 상기 양극, 음극 리드프레임(5)(4)과 발광다이오드칩(10)의 통전을 위한 통전 와이어(11)와, 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 내부에 투과형에폭시수지(15)를 각각 구비하여 발광다이오드 소자를 구성하고 있다.

여기서 상기 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 부분이 없이 2개 이상의 리드프레임반사컵(C)와 2개 이상의 발광다이오드칩(10)과 투과형 에폭시 수지(15)로 몰드 되어진 발광다이오드 소자로 구성할 수 있게 된다.

여기서 상기 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 부분이 삭제되고 2개 이상의 리드프레임반사컵(C)도 삭제되고 2개 이상의 발광다이오드 칩(10)과 투과형 에폭시수지(15)로 몰드되어진 발광다이오드 소자로도 구성할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 고안은 먼저 두꺼운 리드프레임(4)(5) 뒷면에 광하프 에칭(Etching) 또는 스테프공정을 통하여 상기 리드프레임(4)(5) 보다 얇게 만들어 주고, 다시 리드프레임 전면에 광반사컵(C)을 만들어주고, 반사시킬 수 있는 열경화성수지 또는 열가소성수지로 반사판(Reflector)을 만들어, 이 반사 판(92) 내부의 발광다이오드 다이 패드컵부(3)에 발광다이오드칩(10)을 다이본딩·와이어본딩을 하고, 반사판(92) 내부에 광투과 에폭시수지(15)를 채운 후 소윙공정 또는 트리밍 공정을 통하여 개발함으로써 열적 스트레스를 최소화하면서 두께를 얇게 만들 수 있다. 또한 포밍공정의 삭제로 제조공정을 줄일 수 있는 발광다이오드 소자를 제공하게 된다.

위와 같은 공정으로 제작하는 발광다이오드는 트리밍공정, 포밍공정을 생략할 수 있어 제조 원가 절감과 공정 투자 비용을 줄여주는 효과가 있다. 또 다른 특징으로는 발광다이오드에 전류를 가하면 빛 에너지와 열에너지가 나오는데 열이 발생되는 부분을 효과적으로 방열처리 해주지 않으면 발광다이오드는 열에너지가 증가하여 시간에 따라 빛 에너지가 줄어 발광다이오드는 신뢰성이 떨어진다.

따라서 이를 상기의 공정에 의하여 제작되는 플렛타입 형태의 발광다이오드는 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 식혀 줄 수 있기 때문에 신뢰성이 있는 방열 발광다이오드를 제공할 수 있다.

또한 트리밍, 포밍 공정을 생략하여 얇은 두께로 방열 발광다이오드를 제작할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시 예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가치 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 고안은 두꺼운 리드프레임 뒷면에 광하프에칭 또는 스태핑공정을 통하여 리드프레임을 보다 얇게 성형하여 경량화하여서 원가 절감을 이루게 하고 , 리드프레임 전면에 광반사컵과 반사를 유도하는 반사판과 이 반사판 내부의 발광다이오드 다이 패드컵부에 발광다이오드 칩을 다이본딩, 와이어본딩을 하고 광투과 에폭시수지를 채운 후 소윙공정 또는 트리밍 공정을 이루어서 열적 스트레스를 적게 하여 안정된 제품생산체계를 가지면서 제품 신뢰성을 높을 수 있어 경제적이면서 우수한 성능의 발광다이오드를 생산하면서 신뢰성 있는 사용을 이루는 효과를 제공한다.

Claims

한 쌍의 양극 리드프레임(Anode Lead Frame)(5)과 음극 리드프레임(Cathode Lead Frame)(4)으로 이루어진 리드프레임(1)과,

상기 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 하측에 하프에칭 또는 하프 스태핑부(41,51)를 포함하고 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 상측에 리드프레임 반사컵부(C)와 열가소성수지(15), 열경화성수지(9)로 만들어진 반사판(92)과,

상기 리드프레임(4)(5) 부분의 다이패드 반사컵(C) 부분에 부착되어 있는 발광다이오드의 칩(10)과,

상기 양극, 음극 리드프레임(5)(4)과 발광다이오드 칩(10)의 통전을 위한 통전 와이어(11)와, 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 내부에 투과형 에폭시 수지(15)로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랫 리드 발광다이오드 소자.
청구항 1에 있어서,

상기 발광다이오드 칩(10)에는 리드프레임(4)(5) 부분의 다이패드 반사컵(C) 부분에 부착되지 않는 것을 특징으로 하는 플렛 리드 발광다이오드 소자.
청구항 1항에 있어서,

상기 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 부분이 없이 투과형 에폭시 수지(15)로 몰드한 것을 특징으로 하는 플렛 리드 발광다이오드 소자.
한 쌍의 양극 리드프레임(Anode Lead Frame)(5)과 음극 리드프레임(Cathode Lead Frame)(4)으로 이루어진 리드프레임(1)과,

상기 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 하측에 하프에칭 또는 하프 스태핑부(41,51)를 포함하고 음극 양극 리드프레임(4)(5)의 상측에 리드 프레임 반사컵부(C)를 좌우대칭으로 2개이상으로 구성하고 열가소성수지, 열경화성수지(9)로 만들어진 반사판(92)과,

상기 2개 이상의 리드프레임(4)(5) 부분의 다이패드 반사컵(C) 부분에 부착되어 있는 2개 이상의 발광다이오드의 칩(10)과,

상기 양극, 음극 리드프레임(5)(4)과 발광다이오드 칩(10)의 통전을 위한 통전 와이어(11)와, 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 내부에 투과형 에폭시 수지(15)로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렛 리드 발광다이오드 소자.
청구항 4항에 있어서,

상기 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 부분이 없이 2개이상의 리드프레임 반사컵(C)과 2개 이상의 발광다이오드칩(10)과 투과형 에폭시수지(15)로 몰드되어진 것을 특징으로 하는 플렛 리드 발광다이오드 소자.
청구항 4에 있어서,

상기 열가소성수지, 열경화성수지 반사컵(92) 부분이 삭제되고 2개이상의 리 드프레임 반사컵(C)도 삭제되고 2개 이상의 발광다이오드칩(10)과 투과형 에폭시수지(15)로 몰드되어진 것을 특징으로 하는 플렛 리드 발광다이오드 소자.