KR200451054Y1 - 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지 Download PDF

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Abstract

본 고안은 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 본 고안의 리드 프레임은 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 일측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하여, 상기 엘이디 칩의 상부로 와이어가 지나지 않도록 함으로써, 정전기 충격 보호소자를 연결하는 도전성 와이어에 의한 발광효율의 저하를 방지하고, 도전성 와이어 사용량 및 협소한 공간에 정전기 충격 보호소자 실장에 따른 불량 발생을 방지할 수 있다.
엘이디, 발광 다이오드, 정전기 방전, 제너 다이오드

Description

리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지{Lead frame and light emitting diode package using the same}
본 고안은 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전기 방전(EDS) 충격에 약한 산화 알루미늄(Al2O3) 서브스트레이트 구조의 발광광원인 InGaN, GaN계의 발광 다이오드 칩이 지니는 정전기 방전 충격에 취약한 문제를 해결하기 위한 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드에 관한 것이다.
일반적으로 산화 알루미늄(Al2O3) 서브스트레이트(substrate) 구조인 발광 다이오드 칩은 청색(blue), 백색(white), 녹색(green), UV 파장에 사용되는 대표적인 칩이나, 산화 알루미늄 서브스트레이트 자체의 정전 내압은 1000V 이하로 이들 파장의 발광 다이오드는 통상적으로 세트(set)에 적용할 때 정전기 방전 충격으로 불량이 발생할 가능성이 높다.
이를 예방하기 위하여 정전기(EDS) 충격보호 소자(반도체 저항소자(varistor)), 정전압 다이오드(zener diode)를 발광다이오드 패키지 내에 함께 실장하게 된다.
그러면, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 발광 다이오드에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 한 쌍의 양극 리드(14)와 음극 리드(13)로 형성된 리드 프레임이 구비되고, 상기 양극 리드(14) 상에 엘이디 칩(11) 및 제너 다이오드(12)를 나란히 실장하고, 상기 엘이디 칩(11)과 각각의 리드(13)(14)를 와이어로 연결하고, 상기 음극 리드(13)와 제너 다이오드(12)를 와이어(16)로 서로 연결하는 구조를 가지고 있다.
미설명한 도면부호 15는 투명 합성수지재로 형성된 패키지를 지칭하고, 상기 엘이디 칩(11)을 보호하기 위한 몰딩재가 더 구비된다.
이와 같은 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 상기 음극 리드(13)에 상기 제너 다이오드(12)를 와이어(16)에 의하여 연결함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 제너 다이오드(12)에 의하여 손상을 방지할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 상기 양극 리드(14) 상에 엘이디 칩(11) 및 제너 다이오드(12)를 나란히 실장하기 때문에 와이어(16)가 부득이하게 엘이디 칩(11) 상부로 지나갈 수 밖에 없는 구조였다.
즉, 종래의 리드 프레임은 정전기 충격보호 소자인 제너 다이오드(12)의 실장을 고려하지 않고 제작되었기 때문에 공간이 협소하여, 와이어(16)가 엘이디 칩 (11) 위를 지나 제너 다이오드(12)에 연결되는 구조이므로 와이어(16)로 인해 광효율이 저하되고, 발광 다이오드의 특성 및 신뢰성이 낮아질 뿐만 아니라 발광 다이오드의 휘도를 저하시키는 등 여러가지 문제를 야기하고 있다.
따라서, 본 고안에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 정전기 충격 보호소자 실장이 용이하도록 리드 프레임을 설계하여 발광 출력을 향상하고, 조립 공정 시 도전성 와이어 사용량 및 불량 발생률을 감소시킬 수 있는 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에서는 한 쌍의 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드 프레임에 있어서, 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 일측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하여, 상기 엘이디 칩의 상부로 와이어가 지나지 않도록 하는 리드 프레임을 제공한다.
본 고안에 있어서, 상기 정전기 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도 체 저항소자(varistor)로 이루어지며, 상기 연장부는 상기 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 딤플 원점을 중심으로 Y축으로 양분하여 다른 리드 쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에서는 한 쌍의 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드 프레임을 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서, 상기 리드 프레임은 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 일측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하여, 상기 엘이디 칩의 상부로 와이어가 지나지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
본 고안은 일 실시에 있어서, 한 쌍의 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드 프레임을 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서, 상기 리드 프레임은 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 일 측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하여, 상기 연장부는 상기 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 딤플 원점을 중심으로 수직축으로 양분하여 다른 리드쪽에 위치되며, 상기 연장부는 상기 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 딤플 원점을 중심으로 수평축으로 양분하여 상기 다른 리드에 비해 상부에 실장되거나 또는 하부에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
상기와 같은 본 고안은 정전기 충격 보호소자 실장을 위하여 리드 프레임에 별도의 공간을 형성하여 정전기 충격 보호소자를 연결하는 도전성 와이어에 의한 발광효율의 저하를 방지하고, 도전성 와이어 사용량 및 협소한 공간에 정전기 충격 보호소자 실장에 따른 불량 발생을 방지할 수 있다.
또한, 정전기 충격 보호 소자 실장이 용이하도록 리드 프레임을 설계하여 정전기 충격에 의한 불량을 예방하고, 도전성 와이어 소모량 및 도전성 와이어가 엘이디 칩 상단에 위치하여 발광 출력을 저하시키는 문제를 방지함으로써, 발광 다이오드의 휘도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 고안의 리드 프레임 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 고안에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 일실시예를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 평면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 발광 다이오드는 한 쌍의 양극 리드(24)와 음극 리드(23)로 형성된 리드 프레임이 구비되고, 상기 양극 리드(24) 상에 엘이디 칩(21)과 제너 다이오드(22)를 실장하고, 이 엘이디 칩(21)과 각각의 리드(23)(24)를 와이어로 연결하고, 상기 음극 리드(23)와 제너 다이오드(22)를 와이어(26)로 서로 연결하는 구조를 가지고 있다.
여기서, 상기 양극 리드(24)는 중앙에 딤플이 형성되어, 상기 딤플에 엘이디 칩(21)이 실장되며, 상기 엘이디 칩(21)을 보호하기 위한 몰딩재가 구비되고, 상기 리드(23)(24)의 상부에는 투명 합성수지재로 형성된 패키지(25)가 구비된다.
여기서, 본 고안의 리드 프레임은 상기 리드(23)(24) 중 상기 엘이디 칩(21)이 탑재되는 리드, 본 고안의 일실시예에서는 상기 양극 리드(24)의 일측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하고, 상기 연장부에 상기 제너 다이오드(22)를 실장하여, 상기 엘이디 칩(21)의 상부로 와이어(26)가 지나지 않도록 하는 구성을 갖는다.
즉, 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 별도의 공간을 형성하도록 리드 프레임을 설계하여 와이어(26)가 엘이디 칩(21) 위를 지나지 않도록 하여 상기 음극 리드(23)와 제너 다이오드(22)가 연결되는 구조이므로, 와이어로 인해 광효율이 저하 되어 발광 다이오드의 특성 및 신뢰성이 낮아지는 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
여기서, 상기 정전기 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 이루어질 수 있으며, 본 고안의 일실시예에서는 정전기 충격 보호소자로 제너 다이오드(22)를 적용하였다. 그러나, 본 고안이 이를 제한하는 것은 아니다.
한편, 본 고안에서 상기 연장부는 상기 엘이디 칩(21)이 탑재되는 리드(24)의 딤플 원점을 중심으로 Y축(수직축)으로 양분하여 다른 리드 쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
즉, 도면에서 보는 바와 같이, 상기 연장부에 실장된 제너 다이오드(22)는 상기 엘이디 칩(21)이 탑재되는 양극 리드(24)의 딤플 원점을 중심으로 Y축(수직축)으로 양분하여 상기 음극 리드(23) 쪽에 위치하도록 함으로써, 상기 음극 리드(23)와 제너 다이오드(22)를 연결하는 와이어(26)가 엘이디 칩(21) 위를 지나지 않고도 상기 음극 리드(23)와 제너 다이오드(22)를 연결할 수 있는 구조를 갖는다.
이와 같은 본 고안의 제너 다이오드(22)는 도 5에 도시한 바와 같이, 양극 리드(24)의 딤플 원점을 중심으로 Y축(수직축)으로 양분한 상부에 실장될 수도 있으며, 도 6에 도시한 바와 같이, 양극 리드(24)의 딤플 원점을 중심으로 Y축(수직축)으로 양분한 하부에 실장될 수도 있다.
이와 같은 본 고안의 따른 발광 다이오드는 상기 제너 다이오드(22)를 연결함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 제너 다이오드(22)에 의하여 손상을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 음극 리드(23)와 제너 다이오드(22)를 연결하는 와이어(26)가 엘이디 칩(21) 위를 지나지 않게 되므로, 도전성 와이어에 의한 발광효율의 저하를 방지하고, 도전성 와이어 사용량 및 협소한 공간에 정전기 충격 보호소자 실장에 따른 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드를 도시한 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 평면도,
도 3은 도 1에 도시된 발광 다이오드의 전류의 흐름을 도시한 회로도,
도 4는 본 고안에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 일실시예를 도시한 정면도,
도 5는 도 4에 도시된 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 평면도,
도 6은 본 고안에 따른 정전압 다이오드가 실장된 발광 다이오드의 다른 실시예를 도시한 평면도.
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>
21 : 엘이디 칩 22 : 제너 다이오드
23 : 리드 프레임(캐소드) 24 : 리드 프레임(애노드)
25 : 패키지 26 : 와이어

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 한 쌍의 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드 프레임을 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 리드 프레임은 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 일 측면에 정전기 충격 보호소자 실장을 위한 연장부를 형성하여,
    상기 연장부는 상기 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 딤플 원점을 중심으로 수직축으로 양분하여 다른 리드쪽에 위치되며,
    상기 연장부는 상기 엘이디 칩이 탑재되는 리드의 딤플 원점을 중심으로 수평축으로 양분하여 상기 다른 리드에 비해 상부에 실장되거나 또는 하부에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 삭제
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