KR200462245Y1 - 발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지 - Google Patents

발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지 Download PDF

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Abstract

발광 장치의 패키지 프레임용 기판은 적어도 하나의 프레임부를 포함하고, 각 프레임부는 패키지 프레임이 기판 상의 컵을 지지하도록 형성된 지지점들을 구비한다. 각 지지점은 지지점의 하부가 기판의 하면과 동일한 높이로 되도록 단일 원 스텝핑 레벨을 갖는다. 이에 따라, 지지점들에 대응하는 컵 내에 정의된 오목부들은 가압 단계에 의해 발광 장치 패키지를 기판으로부터 부드럽게 제거하도록 매끄러운 내면들을 갖는다. 따라서, 컵이 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 발광 장치 패키지에 대한 제조 효율 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지{SUBSTRATE FOR A PACKAGE FRAME OF A LUMINOUS DEVICE AND A LUMINOUS DEVICE PACKAGE}
본 발명은 발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 발광 장치 패키지를 기판으로부터 쉽게 분리할 수 있게 하는 기판에 관한 것이다.
종래의 LED 패키지는 실질적으로 패키지 프레임 및 패키지 프레임 상에 장착된 컵을 포함한다. LED 칩은 패키지 프레임 상에 장착되고, 컵은 접착제나 밀봉제(encapsulant)로 채워져 LED 패키지를 형성하게 된다. 도 7과 도 8을 참조해 보면, LED 패키지를 제조하기 위해, 기판(50)이 적어도 하나의 프레임부(52)로 형성되어 있다. 각 프레임부(52)는, 컵(60)에 결합되고 LED 칩에 전기적으로 접속되기 위한 패키지 프레임(54)을 구비한다. 칩 고착(chip-securing), 와이어링(wiring) 및 캡슐화(encapsulating) 단계들 후에, LED 패키지를 기판(50) 상에 배치한다. 이어서, 성형기(mold)를 이용한 가압 단계에 의해 LED 패키지를 기판(50)으로부터 제거한다. 테스트 단계 후에, LED 패키지를 위한 제조 공정을 종료한다. 대안으로, 컵(60)을 패키지 프레임(54) 상에 형성한 후 칩 고착, 와이어링 및 캡슐화 단계들 전에 가압 단계를 처리할 수 있다.
또한, 컵(60)을 지지하기 위해, 기판(50)의 각 프레임부(52) 상에 다수의 지지 세그먼트들(56)을 형성한다. 도 9를 참조해 보면, 지지 세그먼트들(56)은 컵(60)을 충분히 지지하도록 넓은 폭을 갖는다. 각 지지 세그먼트(56)는 듀얼 스텝핑 레벨(dual stepping levels)을 형성하도록 가압 공정에 의해 지지 세그먼트(56)의 상면과 하면에 각각 형성된 상측 함몰부(562)와 하측 함몰부(564)를 갖고, 이에 따라 지지 돌출부(566)가 지지 세그먼트(56) 상에 형성되어 그 지지 세그먼트(56)로부터 도출된다. 결국, 다수의 오목부(62)가 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이 지지 세그먼트들(56)에 대응하는 위치에서 컵(60)에 형성되고, 각 오목부(62)는 대응하는 지지 세그먼트(56)의 지지 돌출부(566)로 인해 오목부(62)의 내면에 형성된 캐비티(622)를 갖는다. 이에 따라, 컵(60)에서의 오목부들(62)의 내면은 매끄럽지 못하다.
그러나, 가압 단계에 의해 종래의 LED 패키지를 기판(50)으로부터 제거하는 경우, 컵(60)은 듀얼 스텝핑 레벨을 갖는 지지 세그먼트들(56)의 지지 돌출부들(566)로 인해 쉽게 파손된다. 또한, 지지 세그먼트들(56)은 넓은 폭을 갖기 때문에, LED 패키지를 기판(50)으로부터 제거하려면 그러한 큰 가압력이 필요하다. 따라서, 컵(60)은 쉽게 손상되고 파손되며, LED 패키지의 구조적 세기 및 기능은 악영향을 받는다.
이러한 단점들을 극복하기 위해, 본 발명은 발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지를 제공하여 전술한 문제점들을 완화시키거나 제거하고자 한다.
본 발명의 주 목적은, 기판 상의 다수의 지지점에 의해 컵을 충분히 지지하고, 컵의 파손이나 손상을 방지하고, 발광 장치 패키지의 제조 효율 및 품질을 개선하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판 및 발광 장치 패키지를 제공하는 것이다.
기판은 적어도 하나의 프레임부를 포함하고, 그 적어도 하나의 프레임부의 각각은 패키지 프레임 및 다수의 지지점을 구비한다. 패키지 프레임은 컵에 결합되고 발광 칩에 전기적으로 접속되도록 구성된다. 지지점들은, 프레임부 상에 형성되고, 기판의 하면(bottom surface)으로 연장되고 패키지 프레임 둘레에 배치되어 기판 상의 대응하는 컵을 지지한다. 각 지지점은, 상부, 상부 내에 정의된 함몰부 및 기판의 하면과 높이가 같은 하부(bottom)를 구비한다.
발광 장치 패키지는 패키지 프레임 및 컵을 포함한다. 컵은 패키지 프레임 상에 장착되고, 길이방향 길이, 하면, 적어도 하나의 측면 및 다수의 오목부를 구비한다. 오목부들은 적어도 하나의 측면에서 정의되고 컵의 하면으로 연장된다. 각 오목부는 상부, 내면 및 오목부의 상부에서 내면 상에 형성된 돌출부를 구비하여 돌출부 아래의 내면의 세그먼트가 매끄러운 면으로 되게 한다.
이에 따라, 지지점들은 제조 공정 동안 컵을 충분히 지지할 수 있다. 지지점들의 하부들은 기판의 하면과 높이가 같고, 함몰부들은 지지점들의 상부들에만 형성되고, 각 지지점은 단일 원 스텝핑 레벨(single one stepping level)을 갖는다.
따라서, 발광 장치 패키지는 지지점들에 의해 제공되는 매끄러운 유도 효과로 인한 가압 단계에 의해 기판으로부터 부드럽게 제거될 수 있으며, 이에 따라 컵의 손상이나 파손을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 장치 패키지의 결함 부분을 줄일 수 있고, 발광 장치 패키지에 대한 제조 효율 및 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 신규한 특성은 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 발광 장치의 패키지 프레임용 기판의 부분 상면도이다.
도 2는 도 1의 기판과 함께 발광 장치 패키지를 형성하는 단계들의 동작 사시도이다.
도 3은 도 2의 3-3 선을 따른 발광 장치 패키지의 확대 측단면도이다.
도 4는 도 2의 발광 장치 패키지의 확대 사시도이다.
도 5는 도 2의 발광 장치 패키지의 다른 확대 사시도이다.
도 6은 가압 단계를 이용하여 기판으로부터 제거되는 도 2의 발광 장치 패키지의 동작의 확대 측단면도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 발광 장치의 패키지 프레임용 종래 기판의 부분 상면도이다.
도 8은 도 7의 기판을 이용하여 종래의 발광 장치 패키지를 형성하는 단계들의 동작 사시도이다.
도 9는 도 8의 9-9 선을 따른 종래의 발광 장치 패키지의 확대 측단면도이다.
도 10은 도 8의 종래의 발광 장치 패키지의 확대 사시도이다.
도 11은 도 8의 종래의 발광 장치 패키지의 다른 확대 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조해 보면, 본 발명에 따른 발광 장치의 패키지 프레임용 기판(10)은, 금속 판/시트이며, 적어도 하나의 프레임부(12)를 포함한다. 적어도 하나의 프레임부(12)의 각각은 패키지 프레임(14) 및 다수의 지지점(16)을 포함한다. 패키지 프레임(14)은 컵(20)에 결합되고 LED 칩과 같은 발광 칩에 전기적으로 접속되도록 구성된다. 패키지 프레임(14)은 베이스(142) 및 베이스(142)에 전기적으로 접속된 다수의 접속 레그(connection legs; 144)를 포함한다. 베이스(142)는 자신의 표면 상에 발광 칩이 장착되도록 구성된다. 접속 레그들(144)은 패키지 프레임(14)이 박막 디스플레이나 텔레비전용 박막형 발광 장치에 부착되도록 도시된 바와 같이 베이스(142)로부터 수평으로 그리고 베이스에 대하여 상대적으로 연장된다. 베이스(142)의 형상 및 접속 레그들(144)의 형상, 개수, 배치는 서로 다른 설계 요구들에 기초하여 변경되어도 되며, 본 발명의 예로 한정되지 않는다.
지지점들(16)은 프레임부(12) 상에 형성되고, 기판(10)의 하면으로 연장되고, 패키지 프레임(14) 둘레에 배치되어 기판(10) 상의 컵을 지지한다. 각 지지점(16)은, 반원형, 직사각형 또는 삼각형 단면을 가질 수 있고, 컵(20)의 길이방향 길이(longitudinal length)의 1/10 내지 1/50 범위의 폭을 갖는다. 프레임부(12)를 폭이 넓거나 크기가 큰 패키지에 부착하는 경우, 지지점(16)의 폭은 컵(20)의 길이방향 길이의 1/15 내지 1/20가 바람직하다. 프레임부(12)를 폭이 좁거나 크기가 작은 패키지에 부착하는 경우, 지지점(16)의 폭은 컵(20)의 길이방향 길이의 1/35 내지 1/45가 바람직하다. 여기서, 지지점(16)의 폭 범위는 1/10, 1/15, 1/50 등의 경계값들을 포함한다. 또한, 컵(20)의 단면이 직사각형인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵의 장변의 길이이다. 컵(20)의 단면이 원형인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵의 직경이다. 컵(20)의 단면이 임의의 기타 기하학적 형상인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵(20)의 단면의 방접원 또는 내접원의 직경이다. 각 지지점(16)은 기판(10)의 상면과 함몰부((depression; 162)의 하부 간에 단차를 형성하도록 지지점(16)의 상부에 정의된 함몰부(162)를 구비한다. 또한, 각 지지점(16)은 지지점(16)의 상부의 함몰부(162)의 하부 상에 형성되어 그 하부로부터 돌출되는 돌출 플랜지(164)를 구비한다. 또한, 지지점(16)의 하부는 기판(10)의 하면과 높이가 같고, 이에 따라 본 발명에 따른 지지점(16)은 단일 원 스텝핑 레벨만을 갖는다.
도 3 내지 도 5를 참조해 보면, 본 발명에 따른 발광 장치 패키지는, 전술한 바와 같은 패키지 프레임(14) 및 컵(20)을 포함한다. 컵(20)은, 사출 성형 처리에 의해 패키지 프레임(14) 상에 장착되고, 프레임 본체(14)의 베이스(142)가 노출되도록 그리고 컵(20) 내에 기능적 세그먼트(22)를 정의하도록 컵(20) 내에 정의된 캐비티 및 길이방향 길이를 구비한다. LED 칩과 같은 발광 칩은 기능적 세그먼트(22)에 장착될 수 있고, 기능적 세그먼트(22)는 발광 장치 패키지를 형성하도록 접착제나 밀봉제로 채워질 수 있다. 또한, 접속 레그들(144)은 회로 판 상에 직접 납땜되거나 회로 판에 전기적으로 접속되도록 컵(20)을 노출시키거나 컵으로부터 돌출될 수 있다. 또한, 컵(20)은 적어도 하나의 측면에 정의되고 컵(20)의 하면으로 연장되는 다수의 오목부(24)를 구비한다. 오목부들(24)의 위치 및 개수는 기판(10) 상의 지지점들(16)의 위치 및 개수에 대응한다. 각 오목부(24)는 반원형, 직사각형 또는 삼각형 단면을 가질 수 있고, 컵(20)의 길이방향 길이의 1/10 내지 1/50 범위의 폭을 갖는다. 바람직하게, 각 오목부(24)의 폭의 범위는 서로 다른 크기의 서로 다른 발광 장치 패키지들에 부착되도록 컵(20)의 길이방향 길이의 1/15 내지 1/20 또는 1/35 내지 1/45가 바람직하다. 여기서, 오목부(24)의 폭 범위는 1/10, 1/15, 1/50 등의 경계값들을 포함한다. 또한, 컵(20)의 단면이 직사각형인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵(20)의 장변의 길이이다. 컵(20)의 단면이 원형인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵(20)의 직경이다. 컵(20)의 단면이 임의의 기타 기하학적 형상인 경우, 컵(20)의 길이방향 길이는 컵(20)의 단면의 방접원 또는 내접원의 직경이다. 각 오목부(24)는 돌출부(242)와 홈(244)을 갖는다. 돌출부(242)는 오목부(24)의 상부에서 내면 상에 형성되고 대응 지지점(16)의 함몰부(162)에 대응한다. 홈(244)은 돌출부(242)의 하부에 인접하는 내면에 정의되고 대응 지지점(16) 상의 돌출 플랜지(164)에 대응한다. 지지점(16) 상의 함몰부(162)와 돌출 플랜지(164) 및 컵(20)의 오목부(24)의 돌출부(242)와 홈(244) 간의 맞물림에 의해, 컵(20)이 기판(10)의 지지점(16) 상에서 단단히 지지될 수 있으며, 충분한 지지 효과를 제공한다. 돌출부(242) 아래에 위치하며 컵(20)의 하면으로 연장되는 각 오목부(24)의 내면의 세그먼트는 매끄러운 면이다.
발광 장치 패키지를 형성하는 경우에는, 도 2와 도 6을 참조해 볼 때, 적어도 하나의 프레임부(12)를 기판(10) 상에 형성하고, 패키지 프레임(14)에 결합되고 대응 프레임부(12)의 지지점(16)에 의해 지지되는 컵(20)을 대응 프레임부(12) 상에 사출 성형 처리를 이용하여 형성한다. 여기서, 컵(20)을 기판(10) 상에 단단하게 지지하는 지지점들(16) 때문에 다수의 오목부(24)를 컵(20)의 측면에 내재하도록 형성한다. 칩 고착, 와이어링 및 캡슐화 단계들 후에, 본 발명에 따른 발광 장치 패키지를 얻는다. 이어서, 가압 단계에 의해 기판(10)으로부터 발광 장치 패키지를 제거할 수 있다. 테스트 단계를 처리한 후에, 발광 장치 패키지를 제조하는 절차를 완료한다. 대안으로, 컵(20)을 패키지 프레임(14) 상에 형성한 후 칩 고착, 와이어링 및 캡슐화 단계들 전에 가압 단계를 처리할 수 있다.
이에 따라, 지지점들(16)은 제조 공정 동안 컵(20)을 충분히 지지할 수 있다. 지지점들(16)의 폭 범위는 컵(20)의 길이방향 길이의 1/10 내지 1/50이기 때문에, 지지점들(16)로부터 컵(20)을 제거하기 위한 가압력을 줄일 수 있다. 도 6을 더 참조해 보면, 지지점들(16)의 하부들은 기판(10)의 하면과 높이가 같기 때문에, 각 지지점(16)은 지지점(16)의 하부로 연장되는 매끄러운 유도면을 갖는다. 결국, 지지점들(16)에 의해 제공되는 매끄러운 유도 효과 때문에 도면에 도시된 화살표를 따른 힘을 이용한 가압 단계에 의해 기판(10)으로부터 발광 장치 패키지를 부드럽게 제거할 수 있고, 이에 따라 컵(20)이 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 장치 패키지의 결함 부분을 줄일 수 있고, 발광 장치 패키지를 위한 제조 효율 및 품질을 향상시킬 수 있다.
전술한 설명에서는 본 발명의 기능 및 구조의 상세와 함께 본 발명의 많은 특징과 이점을 개진하였지만, 본 발명은 예시일 뿐이며, 특히, 본 발명의 원리 내에서, 첨부된 청구범위에 기재된 용어들의 포괄적인 넓은 의미에 의해 지시되는 최대한의 정도로 부품들의 형상, 크기 및 배치 면에서 상세한 변경을 행할 수 있다.
10: 패키지 프레임용 기판
12: 프레임부
14: 패키지 프레임
16: 지지점
142: 베이스
144: 접속 레그

Claims (30)

  1. 발광 장치의 패키지 프레임용 기판으로서,
    적어도 하나의 프레임부를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각은
    컵(cup)에 결합되고 발광 칩에 전기적으로 접속되도록 구성된 패키지 프레임과,
    상기 프레임부 상에 형성되고, 상기 기판의 하면(bottom surface)으로 연장되고 상기 패키지 프레임 둘레에 배치되어 상기 기판 상의 대응하는 컵을 지지하는 다수의 지지점을 포함하고,
    상기 다수의 지지점의 각각은
    상부(top)와,
    상기 상부 내에 정의된 함몰부(depression)와,
    상기 기판의 상기 하면과 높이가 같은 하부(bottom)
    를 포함하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점의 폭은 상기 컵의 길이방향 길이(longitudinal length)의 1/10 내지 1/50인, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점의 폭은 상기 컵의 상기 길이방향 길이의 1/15 내지 1/20인, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점의 폭은 상기 컵의 상기 길이방향 길이의 1/35 내지 1/45인, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 상기 함몰부의 하부 상에 형성된 돌출 플랜지(flange)를 더 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 반원형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 직사각형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 삼각형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 반원형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 직사각형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임부의 각각의 각 지지점은 삼각형 단면을 구비하는, 발광 장치의 패키지 프레임용 기판.
  12. 발광 장치 패키지로서,
    패키지 프레임과,
    상기 패키지 프레임 상에 장착된 컵을 포함하되,
    상기 컵은
    길이방향 길이와,
    하면과,
    적어도 하나의 측면과,
    상기 적어도 하나의 측면 내에 정의되고 상기 컵의 상기 하면으로 연장되는 다수의 오목부를 포함하고,
    상기 다수의 오목부의 각각은
    상부와,
    내면과,
    돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 오목부의 상기 상부에서 상기 내면 상에 형성되어 상기 돌출부 아래의 상기 내면의 세그먼트가 매끄러운 면으로 되게 하는, 발광 장치 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각 오목부의 폭은 상기 컵의 상기 길이방향 길이의 1/10 내지 1/50인, 발광 장치 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 각 오목부의 폭은 상기 컵의 상기 길이방향 길이의 1/15 내지 1/20인, 발광 장치 패키지.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 각 오목부의 폭은 상기 컵의 상기 길이방향 길이의 1/35 내지 1/45인, 발광 장치 패키지.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 오목부는 상기 오목부의 상기 돌출부의 하부에 인접하는 상기 내면 내에 정의된 홈(groove)을 더 구비하는, 발광 장치 패키지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 각 오목부는 반원형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 직사각형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 장변(long side)의 길이인, 발광 장치 패키지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 원형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 직경인, 발광 장치 패키지.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 각 오목부는 직사각형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 직사각형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 장변의 길이인, 발광 장치 패키지.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 원형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 직경인, 발광 장치 패키지.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 각 오목부는 삼각형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 직사각형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 장변의 길이인, 발광 장치 패키지.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 원형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 직경인, 발광 장치 패키지.
  26. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 오목부는 반원형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  27. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 오목부는 직사각형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  28. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 오목부는 삼각형 단면을 구비하는, 발광 장치 패키지.
  29. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 직사각형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 장변의 길이인, 발광 장치 패키지.
  30. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컵의 단면은 원형이고, 상기 컵의 상기 길이방향 길이는 상기 컵의 직경인, 발광 장치 패키지.
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