KR20050000266A - Copper Alloy Thin Plate Lead Frame for Packaging of the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) and the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) Packaged and Fabricared using the Lead Frame - Google Patents

Copper Alloy Thin Plate Lead Frame for Packaging of the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) and the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) Packaged and Fabricared using the Lead Frame Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A copper alloy based thin plate lead frame for packaging SMD(Surface Mounting Device) LED(Light Emitting Diode) and the SMD LED thereby are provided to improve emissive efficiency and lifetime at low costs by enhancing the structure of the lead frame using a predetermined die pad cup. CONSTITUTION: An anode(125) and a cathode(120) are spaced apart from each other within a lead frame substrate. A die pad cup(135) for mounting an LED chip is formed at the center of the lead frame substrate. The die pad cup includes a convex mirror or a concave mirror for guiding reflective light to a predetermined direction.

Description

표면실장형 발광다이오드 (Surface mounting device light emitting diode) 패케이징(Packaging)용 구리 합금계 박판 리드 프레임 (Thin Plate Lead Frame) 및 이를 사용하여 제작된 표면실장형(SMD) 발광다이오드(LED){Copper Alloy Thin Plate Lead Frame for Packaging of the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) and the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes(SMD LED) Packaged and Fabricared using the Lead Frame} Surface mount light-emitting diode (Surface mounting device light emitting diode) panel casing (Packaging) for copper alloy system thin plate lead frame (Thin Plate Lead Frame) and uses it to the fabricated surface-mount (SMD) light emitting diode (LED) { Copper Alloy Thin Plate Lead Frame for Packaging of the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes (SMD LED) and the Surface Mounting Device Light Emitting Diodes (SMD LED) Packaged and Fabricared using the Lead Frame}

본 발명은 표면실장형 발광다이오드(Light Emitting Diode)의 패케이징(Packaging)용 프레임 기판으로서 통상에서 사용되는 PCB 기판을 사용하지 아니하고 내열성, 열 전도성, 전기 전도성이 뛰어난 표면 실장형 박판 리드프레임을 사용하여, 종래에 가지고 있는 초소형 표면실장형 발광다이오드 소자의 두께 문제도 해결하고, 낮은 광 효율의 문제와 고가의 재료비 문제, 시간에 따른 광휘도 저하의 문제점 및 대량생산의 난제를 개선한 발광효율이 뛰어나고 신뢰성이 우수한 초소형, 초박형, 초경량의 칩 타입 표면실장형 발광다이오드를 제작할 수 있도록 하고자 하는데 있다. The present invention is a surface mount light-emitting diode (Light Emitting Diode) panel casing (Packaging) nor to use the PCB substrate used in the conventional A-frame substrate for heat resistance, excellent heat conductivity, electrical conductivity, surface-mount thin plate lead frame to solve the thickness problem of tiny surface mount light-emitting diode device that has a conventional, low optical efficiency of the problem with expensive material cost problem, the luminance over time also improves the challenges of problems, and the mass production of reduced luminescence efficiency using this is superior in reliability to be manufactured so that an excellent ultra-compact, ultra-thin, light weight of the chip-type surface-mount light emitting diodes.

본 발명은 발광다이오드 칩(LED Chip)을 표면실장형(SMD)으로 페캐이징(Packaging) 하는데 필요한 기판 및 그 기판의 구조, 본 기판 및 구조를 사용하여 제작되는 표면실장형 발광다이오드에 관한 것이다. The present invention relates to a surface mount light-emitting diode is manufactured using the structure, the substrate and the structure of the substrate and the substrate necessary for the light emitting diode chip pekae easing (Packaging) to (LED Chip) with a surface-mount (SMD).

종래 표면실장형 발광다이오드(SMD LED)의 구성은 제2도에 도시된 바와 같다. Structure of a conventional surface-mounted light-emitting diodes (SMD LED) is as shown in FIG. 2. 전압을 인가하면 빛을 방사하는 LED Chip(제2도 200)과, 상기 칩은 PCB에 한쪽 표면상에 형성된 음극 리드(제2도 220)의 끝단에 형성된 다이 패드 (Die pad, 제2도 230)상에 도전성은 접착제(제2도 235)로 부착됨과 동시에 음극, 동일 기판 동일 면상에 형성된 양극 리드(제2도의 225)의 끝단과 골드 와이어 (제2도의 205 및 210)로 본딩되어 음극 및 양극 리드 사이에서 전기적으로 접속된 형태이다. When a voltage is applied to LED Chip (FIG. 2 200) and the chip for emitting light is formed on the end of the anode lead (FIG. 2 220) formed on one surface of the PCB die pad (Die pad, FIG. 2 230 ) on a conductive are bonded with an adhesive (FIG. 2 235) as soon attached to the same time the negative electrode, the end with a gold wire (second degree 205 and 210 of the positive electrode lead (second degree 225) formed on the same substrate as the same surface), a negative electrode and It is electrically connected to the form between the positive electrode lead. 또한, 상기 칩이 부착된 면을 보호하기 위해 그 면을 전기적 절연재질의 광투과 에폭시로 몰딩(Molding, 제2도의 240)하고, 한편 그 면에 전기 전도성 재질로 형성되어 있는 음극 및 양극 리드의 다른 끝단의 일부는 몰딩하지 않고 노출되도록 하여 전극으로서 형성 되도록 해 외부에서 칩으로 전압을 인가할 수 있도록 구성된다. In addition, the negative electrode and a positive electrode lead in the chip has the molding (Molding, second-degree 240) to the surface to protect the mounting surface of a light transmissive epoxy of electrically insulating material and, on the other hand are formed from an electrically conductive material on its surface the other end portion of the year such that the so as to be exposed without forming a molded electrode is constituted from the outside so as to apply a voltage to the chip. 외부로 노출된 발광다이오드의 음극 및 양극 리드를 사용하고자 하는 회로와 전기적으로 접속시키게 되면, 음극 및 양극 리드를 통해 칩으로 전원이 인가됨으로써 광 반도체 소자인 칩이 발광되어 기능을 수행할 수 있는 것이며, 몰딩물은 통상 투명 에폭시(Epoxy) 수지로 이루어지고 부착된 발광다이오드 칩의 발광 파장 또는 칩의 발광 파장과 그 칩 위에 몰딩된 형광체와 에폭시 수지의 혼합체(compound)에 따라 적색, 녹색, 청색, 오렌지색, 흰색 등 다양한 색의 발광다이오드로 제조된다. If you want to use a negative electrode and a positive electrode lead of the light emitting diodes exposed to the outside thereby connected to the circuit and electrically, whereby the power supply to the chip through a negative electrode and a positive electrode lead is the light-emitting optical semiconductor device chip will to perform the function , molding water is usually transparent epoxy (epoxy) resin was made and attached to the light-emitting light-emitting wavelength of an emission wavelength or a chip of the LED chip and red, green and blue, depending on the mixture (compound) of the phosphor and the epoxy resin molding on a chip, It is produced orange, and white to light-emitting diodes of different colors.

본 발명은 기 제작된 반도체 발광 소자인 발광 다이오드 칩(LED Chip)에서 시작하여 이를 패케이징하여 표면실장형(SMD) 발광다이오드(LED) 소자를 완성하는데 있어서 지금까지의 기존 문제점을 해결하고, 나아가 기존 생산 원가의 최소 50%이상을 절감 할 수 있는 SMD LED 패케이징에 대한 제반 기술적 문제를 해결 할 수 있는 혁신적 기술이다. According to the invention is based complete the semiconductor light-emitting device is a light emitting diode chip to the L casing it, starting from (LED Chip), surface-mount (SMD) light emitting diode (LED) devices manufactured and solve the existing problems in so far, an innovative technology that can solve various technical issues for further SMD LED panel casing can be reduced at least 50% of the existing production costs.

다음은 기존 표면 실장형 발광다이오드을 완성하는 패케이징 상의 과제 및이를 해결하는 본 발명의 내용이다. The following is the content of the present invention to solve the problems, and on the panel casing to complete existing surface mount light-emitting dayiohdeueul.

첫째, 기존 통상 사용하는 패케이징용 기판인 인쇄회로기판(PCB 제4도 참조)은 다음 사항에 대해서 여전히 많은 개선의 여지를 안고 있다. First, (see FIG. 4 PCB) existing normal use L K imaging substrate a printed circuit board that has a real still room for much improvement with respect to the following points. PCB 기판을 사용하여 제작된 SMD LED를 실제 휴대폰등의 키패드용 PCB 기판등에 장착 시 납 등의 재료로 이 소자를 부착 공정인 솔더 리플로우(Solder Reflow) 공정은 220℃∼320℃ 온도 조건에서 작업을 진행한다. Material in the element of the attachment process of solder reflow (Solder Reflow) process, such as during mounting lead to a SMD LED manufactured using PCB board or the like, such as actual phone keypad PCB substrate for the operation is at a temperature condition 220 ℃ ~320 ℃ the progress. 하지만 PCB 기판의 열변형 온도는 220℃이하로서 솔더 리플로우 공정은 종래의 표면실장형(SMD) 초소형 발광다이오드(Chip LED) 소자에 열변형에 의한 기판의 치명적인 열적 충격 및 휨(Bending)에 의한 금으로 된 와이어(제2도의 205 및 210)와 칩 Chip LED와 음극 리드 PCB 기판상에 부착을 위해 통상 사용되는 은(Ag) 에폭시(제2도의 235)가 PCB 기판에서 떨어지는 Open 불량율을 높이는 주요 원인중의 하나 이다. However, heat distortion temperature of the PCB is a less than 220 ℃ solder reflow process due to the critical thermal shock and bending (Bending) of the substrate due to thermal strain in a conventional surface-mount (SMD) compact light emitting diodes (Chip LED) element a gold wire (second degree 205 and 210) and silver (Ag) epoxy (second degree 235) commonly used for attachment to the chip chip LED and a negative electrode lead PCB substrate on which the height of the falling Open percent defective in the PCB substrate main It is one of the causes. 나아가 PCB의 온도 변화에 대한 선 팽창 계수(통상2.3X10-6/℃)와 몰딩 재료인 투명 에폭시의 선 팽창 계수(통상 24.0X10-6/℃)가 통상 10배 정도의 차이에 의한 휴대폰 , PDA 등에 실제 실장되어 개인 소비자가 사용하는 지역의 온도 변동이 심할 경우 두 재질의 열에 의한 선 팽창계수의 큰 Mismatch에 의한 실장된 SMD Chip LED의 전기적 Open 불량이 발생하게 하는 주원인이 되어 실장된 제품인 휴대폰, PDA 등 적용된 제품 전체에 대한 불량이 되도록 할 수 있다. Moreover, coefficient of linear expansion for the temperature change of the PCB (usually 2.3X10-6 / ℃) linear expansion coefficient of the molding material of transparent epoxy (usually 24.0X10-6 / ℃) The mobile phone according to the difference of about 10 times the normal, PDA the actual implementation, for example, when severe temperature variations in the area of ​​the individual consumer use is the main cause that the electrical Open failure of the mounting SMD Chip LED by large Mismatch of the coefficient of linear expansion by heat of the two materials occurs, the mounted product, mobile phone, PDA, etc. can be applied so that the failure of the entire product. 그럼에도 불구하고 지금까지 통상의 SMD LED 패케이징에 이를 사용하고 있으므로 기존 사용 재질에 대한 신뢰성이 확보차원에서 두께가 최소 0.2mm이상을 사용해야 하므로 초박형 SMD LED 실현 입장에서는 한계가 있고, 나아가 신뢰성을 보증하기 위한 다양한 추가 공정 및 보강재료 사용으로 제조비의 상승을 초래하여 생산 원가 절감 차원에서 크다란 한계가 있다. Nevertheless, because we use it in a normal SMD LED panel casing far it should ensure the reliability level over a minimum of 0.2mm thick to use existing materials because there is a limit in realizing an ultra-thin SMD LED position, and further ensure reliability there are a variety of further processing and results in manufacturing cost increase of the reinforcing material used is limited in large production cost savings level for. 본 발명에서는 이러한 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위해, 열 방사성, 전기 전도성이 뛰어나고 내열성이 최소 450℃(솔더 리플로우(Solder Reflow) 공정온도 220℃∼320℃ 보다 최소 120℃ 이상 높으므로 열 충격 문제 극복) 이상인 박판(예컨데, 0.15mm copper alloy) 자체를 양극 및 음극 리드프레임(제 3도 참조) 기판으로 사용함으로서 종래의 Solder Reflow시 음극 및 양극 리드 프레임(제 1도의 105 및 110, 제2도의 205 및 210)과 Chip LED 간 전기적 접속을 해 주는 금선의 Open 불량 문제를 극복하게 한다. In order to solve such a conventional technical problem present in the invention, the heat radiation, since the electrical conductivity is excellent in heat resistance at least 450 ℃ (high solder reflow (Solder Reflow) process temperature at least 120 ℃ than 220 ℃ ~320 ℃ thermal shock problem overcome) or more sheet metal (for example, 0.15mm copper alloy) anode itself and the anode lead frame (see FIG. 3) by using a conventional substrate Solder Reflow when the cathode and the anode lead frame (first degree 105 and 110, a second-degree 205 and 210) and to overcome the problem of poor Open gold wire that an electrical connection between the LED Chip.

한편, 본 발명에서 사용하는 리드 프레임 박판의 온도 변화에 따른 선 팽창 계수가 통상 17.6X10-6/℃로서 몰딩(Molding)하는 에폭시의 선팽창 계수(통상 24.0X10-6/℃)와 차이가 적어 본 발명에 의해 제조된 SMD LED가 최종 사용처에 실장되어 개인 소비자가 사용하는 기후 및 온도 변화에 의한 재료의 열 변화 스트레스에 기인된 음극 및 양극 리드 프레임(제 1도의 105 및 110, 제2도의 205 및 210)과 Chip LED 간 전기적 접속을 해 주는 금선의 Open 불량 문제를 제거하게 한다. On the other hand, in the present invention the lead frame is usually 17.6X10-6 / ℃ coefficient of linear expansion due to temperature changes of the foil used in the molding (Molding) linear expansion coefficient of the epoxy (usually 24.0X10-6 / ℃) and a note of the differences the SMD LED produced by the invention is mounted on the end Where used individual consumers using climate and the negative electrode and the positive electrode lead frame due to thermal changes in the stress of the material due to a temperature change (a first degree 105 and 110, a second-degree 205 210) and to eliminate the problem of bad Open gold wire that the electrical connection between Chip LED. 나아가 본 발명에서 사용 하는 리드 프레임은 두께 0.1mm 이하로도 제작이 매우 용이하여 초박형화에 훨씬 유리하고 그리고 반도체 제조 공정에서 사용하는 패턴 식각( Pattern Etching) 기술만 사용하여 다수열로 배열된 SMD LED를 한꺼번에 대량 생산하게 하는 다수 조(sets)의 음극 및 양극 리드 프레임(제3도 참조) 제작함으로서 패케이징 기판의 획기적 원가 절감(기존 PCB는 패턴 식각 기술 및 PCB 드릴링 등 공정이 복잡하고 금 도금 등 비싼 재료가 사용)을 이루게 한다. Furthermore, a lead frame for use in the present invention is a production is very easy to have a thickness less than 0.1mm and more advantageous to thin-screen and with only the pattern and etch (Pattern Etching) technology used in the semiconductor manufacturing process arranged in a multiple thermal SMD LED (see FIG. 3), a negative electrode and a positive electrode lead frame of the plurality tank (sets) that at the same time mass production manufacturing by L K significantly reduce costs (existing PCB is pattern etching techniques and PCB drilling such process is complex and the gold plating of the gong substrate etc., constitute the use of expensive materials).

둘째, 종래 표면실장형 발광다이오드의 구성(제 2도 참조)에 볼 수 있는 바와 같이, 전압을 인가하면 빛을 발산하는 LED Chip(제2도의 200)과 PCB에 한쪽 표면상에 형성된 음극 리드(제2도의 220)의 끝단에 형성된 다이 패드 (Die pad)(제2도의 230)상에 도전성 은(Ag) 접착제(제2도의 235)로 부착됨과 동시에 음극, 동일 기판 동일 면상에 형성된 양극 리드(제2도의 225)의 끝단과 골드 와이어로 본딩되어 음극 및 양극 리드(제2도의 220 및 225) 사이에서 전기적으로 접속된 형태이다. Second, the prior art configuration of a surface mount light-emitting diode the negative electrode lead, when a voltage is applied formed on one side surface of the LED Chip (second degree 200) and the PCB to emit light, as can be seen in (FIG. 2 reference) ( the die pad formed on the end of the 2-degree 220) (die pad) (second degree 230) as soon adhesion of a conductive silver (Ag) adhesive (second degree 235) on the positive electrode lead formed at the negative electrode, the same substrate the same surface at the same time ( the bonded to the end of the gold wire 2 225 degrees) is a shape electrically connected between a negative electrode and a positive electrode lead (second degree 220 and 225). 여기서 다이 패드 또는 다이 패드컵와 LED Chip간의 접착제의 광 반사도( 접착제의 광 투과도가 매우 떨어지는 접착제의 경우) 또는 다이 패드 또는 다이 패드 컵의 표면 반사율 (접착제의 광 투과도가 매우 높은 접착제를 사용하는 경우)는 발광 효율이 높은 SMD LED를 얻는데 다음과 같은 이유로 매우 중요한데 종래에서는 금 도금 다이 패드 또는 패드 컵 또는 접착제의 경우 최대 60% 이상의 반사도를 얻기 힘들다. Wherein a die pad or die pad cup LED light reflectivity of the adhesive between the Chip (For the adhesive that the light transmittance of the adhesive so falling), or die pad or surface reflectance of the die pad cups (if the light transmittance of the adhesive with a very high adhesive) is difficult to obtain the following very important in the prior gold-plated die pad or cup or an adhesive pad at least up to 60% reflectivity for the same reason, to obtain a high luminous efficiency SMD LED.

현재 및 향후 휴대폰, Display 시스템의 백 라이트(Back Light) 및 Edge Light용 광원, 조명용 등 가장 수요가 많이 사용 되는/될 것으로 예측 되는 청색 및 백색 SMD LED는 통상 사파이어 기판 또는 실리콘 카바이트(SiC) 기판 상에 형성된 GaN계의 P/N 접합에서 발광 되는 청색, 녹색 인데, 통상 이 파장대에서 발광은 InGaN 또는 GaN계의 재질에서 얻을 수 있는데, 제작된 LED Chip의 발광면이 상호 반대 면인 양면(두 개의 면)에서 나온다. Current and future cellular phone, a backlight of Display System (Back Light), and is predicted to be the most sought after, such as a light source, illumination for Edge Light is / are commonly used blue, and white SMD LED is generally a sapphire substrate or a silicon carbide (SiC) substrate inde emitted from the GaN-based P / N junction blue, green formed, there usually can be obtained from the light emission material of InGaN or GaN based on the wavelength band, the light-emitting surface of the fabricated LED Chip mutually opposite - surface on both sides (the two surfaces ) it comes from. 이 LED Chip을 표면 실장형 패케이징 기판에 부착하여 부착면의 반대면인 SMD에서 통상의 광 방사면에서 최대의 방광 효율을 얻을 수 있는 방법은 LED Chip의 두 면에서 방사는 광 중 표면 실장형 소자(SMD) 방사면에서 나오는 광과 방사면의 반대면인 부착면에서 나오는 광을 방사면으로 100% 반사시켜 합한 경우이다. In the reverse side SMD of the mounting surface of the LED Chip attached to a surface-mount panel casing substrate way to get the maximum bladder efficiency in a conventional light emitting face is emitted from both sides of the LED Chip is surface mount of optical type device (SMD) is combined to the case 100% reflecting the light coming out of the attachment face opposite to the emitting face side of the light coming from the radiating plane to the radiating plane. 따라서 가능한 한 높은 방사 효율을 얻기 위해서는 LED Chip과 다이 패드 또는 다이 패드 컵과의 접착에 필요한 접착제(접착제가 광 투과도가 낮은 경우) 의 반사도 또는 다이 패드 또는 다이 패드 컵 면의 반사도(접착제의 광 투과도가 높은 경우)가 SMD LED의 발광 효율에 큰 영향을 준다. Therefore possible to obtain high radiation efficiency adhesive required for adhesion of the LED Chip and the die pad or die pad cup reflectivity in the reflectivity or the die pad or die pad cup side of (the adhesive is if the low optical transmittance) (the light transmittance of the adhesive If a high) is greatly affect the light emitting efficiency of the SMD LED.

본 발명에서는 부착면에서 발광되는 광의 최소 90%( 종래의 경우 최대 60%이상 얻기 어려움.) 이상을 SMD LED의 광 방사면으로 반사시켜 종래 보다도 훨씬 큰 광 반사 효율을 얻도록 하기 위해 다음과 같은 기술을 사용 한다, 즉, 내열성, 열 방사성, 전기 전도성이 뛰어난 표면 실장형 박판 리드프레임을 양극과 음극의 리드 프레임( 제1도의 125 및 120)이 전기적 절연이 되도록 상호 일정 간격으로 분리(제1도의 115) 배치된 리드 프레임 기판에서 음극 리드 프레임 자체의 다이 패드 표면 또는 두께 일부에칭(Etching; 박판 두께 전체를 다 식각하지 않고 특정 두께만 식각) 또는 압출 등의 방법으로 형성된 발광 다이오드 칩을 마운팅하기 위한 다이 패드 컵(제1도의 135) 내부표면에 부착되는 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광의 파장대역에 대해 고 반사 광 특성이 In the present invention, by reflecting the light at least 90% of light emitted from the attachment surface (the conventional case to obtain up to 60% or more difficult) than the light emitting face of the SMD LED in order to to obtain a much higher light reflection efficiency than in the prior art as follows: uses the technique, that is, heat resistance, heat radiation, the electrical conductivity is excellent surface-mount thin plate lead frame positive electrode and the lead frame of the negative electrode (the first degree 125, and 120) separate to each other a predetermined interval so that the electrical insulation (first degrees 115), the die pad surface of the batch of the leadframe anode lead frame itself in the substrate or the thickness of a part etched (etching; to mount the light emitting diode chip is formed, for example by a specific thickness only etching) or extrusion without etching through the entire sheet thickness die pads cup (first 135 degrees) and for the wavelength band generated from the LED chip is attached to the inner surface of the light reflection characteristics for the 어지도록 알루미늄 코팅 또는 은 도금(예컨데 일반 가정 등에서 많이 사용되는 거울의 경우, 유리의 한쪽 면을 반사율이 99% 정도 얻을 수 있는 은 도금이 되어 있다. 한편 Copper alloy 재질로 된 박판 리드 프레임에 은 도금은 매우 저렴한 비용으로 쉽게 이루 수 있으며 정교한 반도체 식각 기술에 의한 식각 표면의 매우 고른 처리로 최소 90%이상의 고 반사도를 얻을 수 있다.)에 또는 고 반사 성능을 갖는 물질의 코팅 또는 유전체 박막의 적층등에 의해 LED Chip에서의 방사 광 파장대에서 최소 90% 이상고 반사 막을 형성시키고 LED Chip과 다이 패드 또는 다이 패드 컵 면과 접착은 LED Chip에서 방사 되는 광에 대해 투명한 접착제 (제1도의 130, 예컨데 UV 또는 열 경화성 광 투명 에폭시 등을 사용하며 시중에서 쉽게 구 할 수 있다)로 접착하여 부착면에서 방사된 광 Word so that the aluminum-coated or silver-coated (for example the case of mirrors that are commonly used for general household, the reflectivity of one surface is the obtainable degree of 99% is coated on the glass, while the plating on the thin plate lead frame in Copper alloy material or the like can be easily made at a very low cost and sophisticated semiconductor and a very uniform treatment of the etched surface by etching techniques at least 90% can be obtained reflectivity.) or in high-reflection performance coating of material having the or a lamination of the dielectric thin film forming a highly reflective film is at least 90% of the emitted light wavelength in the LED Chip by and LED Chip and the die pad or die pad cup surface and the adhesive is a clear adhesive (first degree 130, for example UV or to the light emitted by the LED Chip a thermosetting transparent optical use such as an epoxy, and the light emitted from the attachment surface by bonding to a can easily obtain on the market) 이 매우 높은 효율로 반사되어 SMD LED의 LED chip의 두 방사면 중 부착면의 반대면에서 방사되는 광과 높은 효율로 합쳐지게 되어 있다. This is reflected in a very high efficiency and is merged into the light with high efficiency to be emitted from the opposite side of the mounting surface of the two emitting face of the LED chip SMD LED.

이로서 종래의 패케이징 방법으로 제작된 SMD LED 보다 최소 20%이상의 더 높은 광 효율이 얻어짐을 실제 샘플 제작 결과 확인 되었다. This allows a higher light efficiency of at least 20% was obtained confirmed that the actual sample produced results than the SMD LED produced by the conventional method L casing. 이는 응용 용도에 따른 SMD LED의 광 휘도(예컨데 현재 통상 휴대폰 키 패드용 SMD LED에는 40∼ 60 mcd 정도를 요구 한다.)를 얻는데 요구되는 LED Chip 자체의 발광량(양면 모두 합쳐)이 본 발명의 기술을 사용하면 종래의 기술을 사용할 때 사용되는 LED Chip의 발광량에 비해 통상 20% 정도 낮은 발광량을 가진 LED Chip을 사용해도 SMD LED의 요구 수준 발광량을 획득 할 수 있다는 것이다. This light intensity of the SMD LED in accordance with the application purpose (e. G. Current conventional SMD LED for mobile phone key pad requires about 40~ 60 mcd.) To obtain a required amount of light emitted by the LED Chip itself (both sides combined) the technology of the present invention the use is that the LED Chip of ordinary 20% lower amount of emitted light compared to the light emission amount of the LED Chip is used when using the prior art can be obtained the required level of light emission quantity of the SMD LED. 이는 현재의 LED Chip 가격을 기준으로 볼 때SMD LED 제조 원가 측면에서 획기적 절감을 실현 할 수 있다. This can be achieved by significantly reducing costs in terms of SMD LED manufacturing, when viewed based on the current price of LED Chip. 왜냐하면 종래의 기술을 사용하여 SMD LED의 요구 수준발광량을 획득하는데 필요한 발광량을 내는 LED Chip가격 보다 약 20% 더 낮은 발광량을 가진 Chip LED 가격은 현제의 형성 시가 기준으로 볼 때 적어도 3분의 1 가격에 확보 할 수 있기 때문이다. Because Chip LED price of at least three minutes of the current form cigar seen by one price with about 20% lower amount of emitted light using conventional techniques than LED Chip price that a light emission amount required to obtain the required level of light emission quantity of the SMD LED This is because the can be secured.

제1도: 본 발명의 표면실장형 발광다이오드(SMD LED)의 구조를 도시한 구조도 및 도면 및 이를 제작한 표면 실장형 발광 다이오드 사진. FIG. 1: surface mount light-emitting diode structure and also the drawing and the surface mount light-emitting diode making it photo showing the structure of (SMD LED) of the present invention.

제2도: 종래의 대표적인 표면실장형 발광다이오드의 구조도 및 사진. FIG. 2: Construction and pictures of a conventional typical surface mount light-emitting diode.

제3도: 본 발명 박판 리드 프레임의 제작 도면 및 제작된 양극 및 음극 리드 프레임이 한조(,sets)로 된 SMD LED 리드프레임이 다수열로 배열되어 반체 식각 기술을 사용하여 제작된 박판 리드프레임 사진. Third Degree: this invention a set is the working plane and the fabricated positive electrode and the negative electrode lead frame of the thin plate lead frame (, sets) of the SMD LED lead frame are arranged in multiple column produced by using the half etching technique in thin plate lead frame picture .

제4도: 종래부터 사용해오던 양극 및 음극 리드 전극이 한 조(Set)로 하여 한꺼번에 다수의 SMD LED를 패케이징 할 수 있도록 여러 Sets가 PCB 기판의 한면 상에 형성 되어 있는 PCB 기판. Figure 4: Multiple Sets a PCB substrate is formed on one surface of the PCB substrate so that the one with the positive and negative lead electrodes conventionally been using crude (Set) ranging to L at the same time K the number of SMD LED. 이 기판 제작에는 표면 상에 형성되는 전도성 리드의 패턴 형성에 Pattern 식각 기술을 사용하고 나아가 사진에서 볼 수 있는 바와 같이 레이저 또는 기계적 드릴링등에 의한 PCB Holing이 필요 함. The substrate produced has also the PCB Holing by a laser or mechanical drilling is required as will be described using Pattern etching pattern formed of the conductive leads formed on the surface and further found on the photo.

제5도: 본 발명의 기술을 사용하여 제작된 폭 0.8mm, 길이 1.6mm, 두께 0.3mm인 휴대폰 키 패드 실장용 청색(Blue) 및 백색(White) 표면실장형 발광다이오드(SMD LED) 사진. FIG. 5: manufactured by using the technique of the present invention the width 0.8mm, length 1.6mm, 0.3mm the phone keypad mounting blue (Blue), and white (White) surface-mounted light-emitting diodes (SMD LED) for thickness picture.

표면실장형 발광다이오드(Light Emitting Diode)의 패케이징(Packaging)용 프레임 기판으로서 내열성, 열 방사성, 전기 전도성이 뛰어난 표면 실장형 박판(예컨데 두께 0.15mm copper alloy 박판) 리드프레임을 양극과 음극의 리드 프레임(제1도의 125 및 120)이 전기적 절연이 되도록 상호 일정 간격으로 분리(제1도의 115) 배치된 리드 프레임 기판에서 음극 리드프레임(제1도의 120) 상에 새겨질 다이 패드 컵(제1도의 135)등의 구조를 에칭 또는 압출 등을 통해 단독형(한 Set) 또는 단독형의 다수를 면상으로 배열된 구조를 가진 리드 프레임(제3도 참조) 에서 음극 리드 프레임 자체의 다이 패드표면 또는 두께 일부 에칭(Etching; 박판 두께 전체를 다 식각하지 않고 특정 두께만 식각) 또는 압출 등의 방법으로 형성된 발광 다이오드 칩을 마운팅하기 위한 다이 패드 컵(제1도의 13 Surface mount light-emitting diode (Light Emitting Diode) panel of the casing (Packaging) heat resistance as a frame for the substrate, heat radiation, superior electrical conductivity, surface-mount thin plate (for example 0.15mm thick copper alloy thin plates) of a lead frame, the positive and negative a lead frame (first degree 125 and 120) are electrically insulated separation in a mutually predetermined distance such that the (first degree 115) in the lead frame board arranged engraved on the cathode lead frame (first degree 120), the die pad cup (first degrees 135) via such etching or extruding a structure such as a stand-alone (a Set) or a lead frame having a structure in arranging the plurality in planar of single type (see FIG. 3) cathode die pad surface of the lead frame itself or in the some etching thickness (etching; specific thickness without etching through the entire sheet thickness etched) or the die pad, a cup for mounting the light emitting diode chip is formed by a method such as extrusion (first degree 13 5) 내부 표면에 부착되는 발광 다이오드 칩(제1도의 100)에서 발생하는 광의 파장대역에 대해 고 반사 광 특성이 얻어지도록 알루미늄 코팅 또는 은 도금에 또는 고 반사 성능을 갖는 물질의 코팅 또는 유전체 박막의 적층 등에 의해 LED Chip 에서의 방사 광 파장대에서 최소 90% 이상 고 반사 막을 형성시키고 LED Chip과 다이패드 또는 다이 패드 컵 면과 접착은 LED Chip에서 방사 되는 광에 대해 투명한 접착제 (제1도의 130)로 접착하여 부착면에서 방사된 광이 매우 높은 효율로 반사 되도록 한다. 5) of the coating or a dielectric thin film of the light emitting diode chip (first degree 100), the wavelength of light materials and for a band-reflection optical characteristics can be obtained an aluminum-coated or silver having a coating or high reflection performance arising from adhering to the inner surface at least 90% of the emitted light wavelength in the LED Chip by laminating and forming a film reflective and LED Chip and the die pad or die pad cup surface and the adhesion of a transparent adhesive (first degree 130) for the light radiated from the LED Chip the adhesion to the radiation from the mounting surface such that light reflected at a very high efficiency. 그리고 양극 및 음극 리드 프레임(제1도의 125 및 120)과 부착된 LED Chip(제1도의 100)를 각각 골드 와이어 (제1도의 105 및 110)로 본딩하여 전기적으로 접속 한다. And it is electrically connected to bonding as a positive electrode and a negative electrode lead frame (first 125 degrees, and 120) and attached to the LED Chip (first 100 degrees) to each gold wire (first 105 degrees, and 110).

또한, 부착된 LED Chip을 보호하기 위해서 양극 및 음극 리드 프레임 각각의 한 끝단 부분을 제외 (통전용 전극, Electrodes 제1도의 155, 양극 리드 프레임 전극으로 형성 되게)한 통전용 골드 외이어를 포함 음극 및 양극 이드 프레임 사면을 전기적 절연재질의 광투과 에폭시 또는 광투과 에폭시와 형광물질 의혼합체(Compound)로 몰딩(Molding, 제1도의 140; 상판 몰딩 에폭시, 150; 하판 몰딩으로서 통상 10∼100 마이크로미터 돌기되어 전기적 절연을 보장)하여 패키지 상단과 하단부를 고정하여 제작 완성된다. Further, in order to protect the attached LED Chip except for one end portion of the positive electrode and the negative electrode lead frame, respectively (energization electrode, 155 a first degree Electrodes, it is formed as an anode lead frame electrode) a negative electrode comprising a lead one energization Gold et al. and a positive electrode Id frame surface an electrically insulating material of the light transmission epoxy or epoxy with light-transmitting fluorescent uihon molded polymer (Compound) (molding, a first 140 degrees; upper molding epoxy, 150; a lower plate molding typically 10 to 100 micrometers by the projections ensure electrical isolation) is produced by fixing the finished package, the upper and lower ends.

본 발명에서는 열변형 온도가 450℃이상으로 내 열성이 크고 두께가 0.1∼0.2mm인 이며, 열 방사성 및 전기 전도성이 우수하며, 제작이 매우 용이하고 재질 자체의 원가가 매우 싼 리드 프레임(Lead Frame)을 SMD LED 패케이징용 기판으로 사용함으로서 SMD LED의 높여 수명을 보증하고 초경박화, 제작 원가를 크게 효과가 있다. In the present invention, a thermal deformation temperature is in the recessive 0.1~0.2mm large thickness is more than 450 ℃, heat radiation and electric conductivity, and is superior, making the material itself is very easy and cost is very cheap lead frame (Lead Frame ) to guarantee the increase of life SMD LED SMD LED L K by use of imaging and substrate it has a significant effect carbide thinning, production costs. 나아가 발광 반도체 소자인 발광 다이오드 칩을 다이 패드 면 또는 기판 자체 프레임에 형성되어 있는 다이패드 컵 면에 실장 또는 다이 패드 컵면 내부 표면에 광 반사율이 매우 높은 코팅 막을 형성 시켜 주어 표면 실장형 박판 프레임에 부착된 칩 LED의 방사면 반대면에서 방사되는 광을 방사면 방향으로 고 반사시켜 방사면에서 방사 되는 광과 더해지는 양이 많도록 하여 패키지의 방사 표면에서의 광 휘도를 종래의 기술에 비해 최소 20%이상 향상시킬 수 있도록 함으로서 고 발광 효율 SMD LED를 제작 할 수 있고 이로서 SMD LED의 제작 원가를 획기적으로 절감할 수 있다. Attaching the further light-emitting semiconductor element is an LED chip on the die pad surface or substrate die pad cup mounting or die pad keopmyeon inner surface, the light reflection factor is very high coating to a surface-mount thin plate frame given film on the surface is formed in a self-frame a is reflected and the light emitted from the opposite surface emitting face of the chip LED as a radiation surface direction at least 20% compared to the light intensity of the radiation surface of the package, so that a lot of light and added amount of the radiation from the radiation surface to the prior art and it can be manufactured SMD LED luminous efficiency can be improved by allowing longer and This makes it possible to significantly reduce the production costs of SMD LED.

Claims (6)

  1. 내 열성, 열 방사성, 전기 전도성이 우수한 박판(Thin Plate) 리드 프레임(Lead Frame)으로 된 양극과 음극의 리드 프레임이 전기적 절연이 되도록 상호 일정간격으로 분리 배치된 리드 프레임 기판과; In resistance, heat radiation, the electrical conductivity is excellent sheet (Thin Plate) a lead frame (Lead Frame) The positive electrode and the negative electrode lead frame is electrically isolated from the lead frame board in a mutually separated a predetermined interval and disposed such that the by; 상기 음극 또는 양극 리드 프레임 자체에 에칭 또는 압출 등의 방법으로 발광 다이오드 칩을 마운팅(Mounting)하기 위한 다이패드 컵이 형성 되어 있는 표면 실장형 발광 다이오드(SMD) 패케이징(Packaging)용 단독형 리드 프레임 및 상기 양극 및 음극 리드 프레임을 1조로 된 단독형이 다수열 면상으로 배열 구성된 표면 실장용 발광다이오드(SMD LED) 리드 프레임(Lead Frame). The negative electrode or the positive electrode lead frame alone type lead for the way the LED chip by, such as etching or extruded on its own mounting (Mounting) surface mount light-emitting is formed in the die pad cup for diode (SMD) panel casing (Packaging) frame and the positive electrode and the negative electrode lead frame 1 are a number of stand-alone, the twos open side array of surface-mounted light-emitting diodes (SMD LED) for the lead frame (lead frame).
  2. 제1항에서 반사광이 특정 방향으로 반사되도록 조절하기 위해 다이 패드 컵의 내부 표면을 볼록 거울 또는 오목 거울 등의 형태 또는 특정 형태로 되어 있는 구조. The structure in which the reflection light from the first, wherein the internal surface of the die pad cup to control such that reflection in a specific direction in the form or a specific form of a convex mirror or a concave mirror.
  3. 내 열성, 열 방사성, 전기 전도성이 우수한 박판(Thin Plate) 리드 프레임(Lead Frame)으로 된 양극과 음극의 리드 프레임이 전기적 절연이 되도록 상호 일정 간격으로 분리 배치된 리드 프레임 기판과; In resistance, heat radiation, the electrical conductivity is excellent sheet (Thin Plate) a lead frame (Lead Frame) The positive electrode and the negative electrode lead frame is electrically isolated from the lead frame board in a mutually separated a predetermined interval and disposed such that the by; 상기 음극 또는 양극 리드 프레임 자체에 에칭 또는 압출 등의 방법으로 발광 다이오드 칩을 마운팅하기 위한 다이 패드 또는 형성된 다이 패드 컵 내부 표면에 부착되는 발광 다이오드 칩에서발생하는 광의 파장대역에 대해 최소 60% 이상의 고 반사 광 특성이 얻어지도록 알루미늄 코팅 또는 은 도금 또는 고 반사 성능을 갖는 물질의 코팅 또는 유전체 박막의 적층 등 부착된 LED Chip의 방사 파장에 대해 광의 고 반사 막이 다이 패드 면상 또는 다이패드 컵 내부 표면에 형성 되어 있는 표면 실장용 발광 다이오드 리드 프레임과 상기 양극 및 음극 리드 프레임을 1조로 된 단독형 및 단독형이 다수열 면상 배열로 구성된 발광 다이오드 표면 실장용 리드 프레임. And at least 60% for a light wavelength generated by the cathode or the anode lead frame itself etching or a light emitting diode chip is attached to the die pad cup inner surface die pad or formed for mounting the light emitting diode chip, for example by extrusion in reflected light characteristic is such that the aluminum-coated or silver plating or high reflection performance and light for an emission wavelength of the LED Chip attachment such as coating or lamination of the dielectric thin film of a material having a reflective film die pad surface or die pad cups obtained to form the inside surface is a single type and single type lead frame for a surface mounted light emitting diode array composed of a number column side a surface mounted light emitting diode for the lead frame and the anode and the cathode lead frame 1 in twos.
  4. 제3항에서 반사광이 특정 방향으로 반사되도록 조절하기 위해 다이 패드 컵의 내부표면을 볼록 거울 또는 오목 거울 등의 형태 또는 특정 형태로 되어 있는 구조. Claim 3 wherein the structure in which reflected light is the inner surface of the die pad cup in the form or a specific form of a convex mirror or a concave mirror in order to control so that the reflection from a particular direction.
  5. 청구 제1항 과 제2항 과 제3항 과 제4항에서의 리드 프레임 상에 있어서 리드프레임에 형성된 다이 패드 컵 상에 광 투과 에폭시를 돗팅(dotting)하고 그 위에 발광 다이오드 칩을 접착하여 고정하고 전기 전도성이 매우 뛰어난 금선 등으로 발광 다이오드 칩과 양극 및 음극 리드 프레임부에 각각 본딩하여 전기적 접속을 하고 양극 및 음극 각각의 리드 프레임 양쪽 끝단을 제외한 골드 와이어를 포함 리드 프레임 상단과 하단 또는 양 측면 포함 4면을 광 투명 에폭시로 몰딩하여 형성된 표면 실장형 발광 다이오드. Fixing the die pad light transmitting epoxy dotting (dotting) on ​​the cup formed in the lead frame by bonding the LED chip on it in the lead frame of the claims claim 1 and claim 2 and claim 3 and claim 4, wherein and the electric conductivity is excellent gold wire to the LED chip and the anode and the cathode lead frame portions each bonding to electrically connect the positive and negative electrodes each of the top and bottom or both sides of the lead frame lead frame comprises a gold wire except for both ends in the etc surface mount light-emitting diode is formed by molding to include four sides of a light transparent epoxy.
  6. 청구 제1항 과 제2항 과 제3항 과 제4항에서의 리드 프레임 상에 있어서 리드 프레임에 형성된 다이 패드 컵 상에 광 투과 에폭시를 도팅(dotting)하고 그 위에 발광 다이오드 칩을 접착하여 고정하고 전기 전도성이 매우 뛰어난 금선 등으로 발광 다이오드 칩과 양극 및 음극 리드 프레임부에 각각 본딩하여 전기적 접속을 하고 양극 및 음극 각각의 리드 프레임 양쪽 끝단을 제외한 골드 와이어를 포함 리드 프레임 상단과 하단 또는 양 측면 포함 4면을 광 투명 에폭시와 상기 고정된 발광 다이오드에서 방사하는 파장을 전부 또는 일부를 흡수하여 흡수 된 파장 보다 더 긴 파장대를 방사하는 형광물질이 혼합된 Compound 물질로 몰딩하여 형성된 표면 실장형 발광 다이오드. Fixing the die pad light transmitting epoxy Dotting (dotting) on ​​the cup formed in the lead frame by bonding the LED chip on it in the lead frame of the claims claim 1 and claim 2 and claim 3 and claim 4, wherein and the electric conductivity is excellent gold wire to the LED chip and the anode and the cathode lead frame portions each bonding to electrically connect the positive and negative electrodes each of the top and bottom or both sides of the lead frame lead frame comprises a gold wire except for both ends in the etc surface mount light-emitting diode is formed by molding to include four sides of a light transparent epoxy as the cost is the wavelength at which radiation from a fixed light emitting diodes by absorbing all or a portion in which a longer wavelength than the absorption wavelength of the fluorescent material mixed Compound material .
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