KR20060038755A - 발광 다이오드 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드가 실장된 램프 패키지의 상하 측면에 전극 단자들을 형성함으로써, 실장 공간을 확보하면서 견고하게 실장할 수 있는 발광 다이오드 램프를 개시한다. 개시된 본 발명은 램프 패키지; 상기 램프 패키지의 개구 영역에 형성되어 있는 금속 리드; 상기 금속 리드의 사이에 형성되어 있는 복수의 전극 패드; 상기 금속 리드 상에 실장되고, 상기 전극 패드와 금속 리드에 전기적으로 연결된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 패키지의 상하면 또는 측면 상에 상기 금속 리드 또는 전극 패드와 전기적으로 연결되도록 형성된 적어도 한개의 전극 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 인쇄회로기판 상에 LED 패키지를 실장할 때, 실장 공간을 자유롭게 선택할 수 있고, 실장시 인쇄회로기판 상에 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

LED, 램프, 패키지, 와이어, 전극 단자

Description

발광 다이오드 램프{LIGHT EMITTING DIODE LAMP}

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 램프 구조를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 I-I' 영역의 단면도.

도 3은 도 1의 발광 다이오드 램프 회로를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프 구조를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프의 하측면을 도시한 도면.

도 6a는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프 패키지를 도시한 사시도.

도 6b는 상기 도 6a의 일측 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 발광 다이오드 램프 102: 램프 패키지

101a, 101b: 레드 LED 102a, 102b: 그린 LED

103: 블루 LED 138, 139: 상부 전극 단자

본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 램프에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광 다이오드가 실장된 램프 패키지의 상하 측면에 전극 단자들을 형성함으로써, 실장 공간을 확보하면서 견고하게 실장할 수 있는 발광 다이오드 램프에 관한 것이다.

일반적으로 LED란 발광 다이오드라고도 부르며, 이는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는 데 사용되는 소자이다.

보통 LED의 사용 범위는 가정용 가전 제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 종류는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 나뉘어 진다.

특히, LED는 정보 통신 기기의 소형화, 슬림화(slim) 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며 PCB(Printed Circuit Board: 이하 PCB라고 함) 기판에 직접 장착하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다.

상기와 같은 LED는 출력되는 광의 세기에 따라, 가정용 가전 제품, 전광판 등에 사용된다.

이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 램프 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 I-I' 영역의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, SMD 타입 램프(1)에 있어서, 금속 리드(3)는 합성수지 또는 액정 폴리머 패키지(2)의 개구부(2a)의 좌측단으로부터 우측단까지에 걸쳐 삽입되어 있다.

두개의 레드 LED(R1, R2)와, 두개의 블루 LED(B1, B2)와 하나의 그린 LED(G), 즉 총 5개인 발광 LED는 단일의 수평 열로 좁은 간격으로 높이가 제일 높은 상기 레드 LED(R1, R2)를 양끝단에 높이가 제일 낮은 그린 LED(6)를 중심에 배열되도록 금속 리드(3)상에 배열된다.

한편, 상기 개구부(2a)의 하면에는 대략 중심부에 상기 금속 리드(3)의 돌출부가 배치되고, 5개의 단자들(4a, 4b, 4c 4d, 4e)은 상기 금속 리드(3)로부터 소정 거리 이격되어 상기 액정 폴리머 패키지(2)에 삽입된다.

상기 금속 리드(3)와 단자들(4a, 4b, 4c 4d, 4e)은 상기 패키지(2)의 사출 성형 금형 내에 세트된 상태에서 패키지(2)를 인서트(insert) 성형에 의해 일체적으로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 패키지(2)의 개구부(2a)는 투명 에폭시 수지(6)로 채워져 밀봉된다.

상기 투명 에폭시 수지(6)는 경화될 때 수축하기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 투명 에폭시 수지(6)의 표면은 개구부 외주가 중심부보다 높아지고 중심부가 음푹 들어간다.

상기 LED들을 양끝단에서 중앙까지 높이가 높은 순서대로 배열하였기 때문에 상기 LED 소자의 발광 표면과 투명 에폭시 수지(6)의 표면까지의 거리가 실제적으로 균일하게 된다.

도면에서는 도시하였지만, 설명하지 않은 5는 와이어를 나타낸다.

도 3은 도 1의 발광 다이오드 램프 회로를 도시한 도면으로서, 두 개의 레드 LED(R1, R2)와 두 개의 블루 LED(B1, B2) 및 한 개의 그린 LED(G)가 상기 금속 리드(3)를 중심으로 병렬 형태로 구성되어 있다.

도면에서 도시하였지만, 설명하지 않은 3a는 금속 리드에 공통 전압을 인가하는 단자를 나타낸다.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 LED 램프는 패키지의 개구부 내부에 형성된 금속 리드 상에 LED들을 실장하고, 이 LED들을 패키지 개구부 내부에 형성된 단자들에 본딩시키기 때문에 구조적으로 소형화와 경박화에 한계가 있다.

즉, LED를 이용한 패키지의 소형화는 핸드폰, 노트북, PDA등에 사용되고 있고, 이에 사용되는 LED 램프에 대해서는 그 폭이 좁아야하는데, 상기와 같이 종래 기술로는 폭을 좁게 형성하는데 한계가 있다.

특히, 종래 기술에서는 개구부의 상하폭(수직폭)을 좁게 형성하여 경박화하는데는 한계가 있다.

그리고 전극 패턴이 일률적으로 LED 램프 패키지에 위치하므로 PCB에 실장할 때, 실장 영역의 한계가 있고, 실장시 쉽게 PCB로부터 이탈될 수 있는 문제가 있다.

본 발명은, LED들이 실장되어 있는 패키지의 하부면 뿐 아니라, LED들이 실장되어 있는 상부면 상에도 전극 단자를 형성함으로써, 인쇄회로기판 상에 LED 패 키지를 실장할 때, 실장 공간을 자유롭게 선택할 수 있고, 실장시 인쇄회로기판 상에 견고하게 고정될 수 있다.

아울러, 패키지를 소형화할 수 있을 뿐아니라, 경박화할 수 있는 발광 다이오드 램프를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프는,

램프 패키지;

상기 램프 패키지의 개구 영역에 형성되어 있는 금속 리드;

상기 금속 리드의 사이에 형성되어 있는 복수의 전극 패드;

상기 금속 리드 상에 실장되고, 상기 전극 패드와 금속 리드에 전기적으로 연결된 복수의 발광 다이오드; 및

상기 패키지의 상하면 또는 측면 상에 상기 금속 리드 또는 전극 패드와 전기적으로 연결되도록 형성된 적어도 한개의 전극 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 발광 다이오드는 상기 램프 패키지의 개구 영역 중심선을 따라 배치되어 있고, 상기 램프 패키지의 개구 영역에 형성되어 있는 전극 패드는 비아홀을 통하여 램프 패키지의 하부 또는 상부 또는 측면에 형성된 전극 단자와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 램프 패키지는 다수개의 세라믹 기판이 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 램프 패키지의 구조는 직선형, 삼각형, 사각형, 오각형중 어느 하나의 형태를 갖고, 상기 패키지의 개구 영역의 측면 및/또는 하면에 반사판이 설치되어 있으며, 상기 복수개의 발광 다이오드는 적어도 한개의 레드, 그린, 블루 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, LED들이 실장되어 있는 패키지의 하측면 뿐 아니라, LED들이 실장되어 있는 상측 면 상에도 전극 단자를 형성함으로써, 인쇄회로기판 상에 LED 패키지를 실장할 때, 실장 공간을 자유롭게 선택할 수 있고, 실장시 인쇄회로기판 상에 견고하게 고정될 수 있다.

아울러, 패키지를 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 경박화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프 구조를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 램프(100)는 램프 패키지(102) 내부의 개구 영역에 레드(R), 그린(G), 블루(B)로된 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)이 실장되어 있다. 상기 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)은 두 개의 레드 LED(R1, R2), 두 개의 그린 LED(G1, G2) 및 한개 블루 LED(B)들이 금속 리드(123a) 상에 실장되어 있는데, 경우에 따라 다양하게 LED들을 추가할 수 있다.

그리고 상기 램프 패키지(102)의 상부 즉, 발광면의 양측 가장자리 영역에는 상부 전극단자(138, 139)를 형성하였다. 상기 상부 전극단자(138, 139)는 도 5에 도시된 램프 패키지(102) 하부, 즉 발광면의 이면에 형성되어 있는 다수개의 전극 단자들(140a, 140b, 141a, 141b, 141c, 142a, 142b)과 전기적으로 연결되어 있다.

이에 대한 구체적인 설명은 도 5와 도 6a 및 도 6b에서 한다.

상기 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)이 실장되어 있는 금속 리드(122a, 122b, 123a) 사이에는 전극 패드들(121a, 121b, 121c, 121d)이 배치되어 있는데, 상기 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)은 상기 금속 리드(122a, 122b, 123a)와 전극 패드들(121a, 121b, 121c, 121d)에 수평 방향으로 와이어(112) 본딩되어 있다.

즉, 본 발명의 LED 램프(100)는 램프 패키지(102) 중심 영역에 상기 금속 리드(122a, 122b, 123a)가 형성되어 있고, 상기 금속 리드(122a, 122b, 123a) 상에 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)이 실장되어 있으며, 상기 램프 패키지(102)의 중심부를 따라 수평 방향으로 와이어(112) 본딩되어 있는 구조를 하고 있다.

따라서, 상기 램프 패키지(102)의 폭을 최대한 줄일 수 있어 경박 및 소형화를 달성할 수 있다.

그리고 상기 램프 패키지(102)의 상부에 형성되어 있는 상부 전극단자(138, 139)에 의해서 상기 LED 램프(100)가 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장될 때, 실장되는 위치를 다양하게 설계할 수 있다.

즉, 상기 상부 전극단자(138, 139)가 상기 램프 패키지(102) 하부에 형성되어 있는 전극 단자들 중에서 선택되어진 단자들과 전기적으로 연결되어 있으므로, 램프 패키지(102)의 하부에 형성된 전극 단자 또는 상부에 형성된 상부 전극단자(138, 139)중에서 어느 하나를 선택하여 다른 소자들과 전기적 연결을 할 수 있어 설계 자유도가 높아진다.

또한, 상기 인쇄회로기판 상에 발광 다이오드 램프(100)가 실장된 상태에서 동작 검사를 할 때에도 상기 램프 패키지(102) 상부와 하부에 각각 전극 단자들이 형성되어 있으므로 검사하기가 용이한 장점이 있다.

도면에서 도시하였지만, 설명하지 않은 105는 상기 램프 패키지(102)의 개구부의 하측 영역이고, 120은 비아홀을 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프의 하부면을 도시한 도면이다.

도 5는 도 4에서 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)이 실장되는 금속 리드(122a, 122b, 123a)와 전극 패드들(121a, 121b, 121c, 121d)은 램프 패키지(102) 하부면에 형성되어 있는 전극 단자들(140a, 140b, 141a, 141b, 141c, 142a, 142b)과 대응된다.

즉, 상기 램프 패키지(102)를 세라믹 기판들 재질을 사용하여 적층 형성하면, 상기 전극 단자들(140a, 140b, 141a, 141b, 141c, 142a, 142b)은 적층되는 세라믹 기판들 상에 형성된 비아홀과 상기 비아홀에 채워진 전도성 금속에 의해 금속 리드들(122a, 122b, 123a)와 전극 패드들(121a, 121b, 121c, 124) 및 상부 전극단자(138, 139)가 전기적으로 연결된다.

상기 세라믹 기판인 경우에는 식각 작업을 진행하여 다양하고 요구되는 많은 비아홀을 형성할 수 있으므로, 적층되는 세라믹 기판들을 전기적으로 연결하기 용이하다.

따라서, 상기 램프 패키지(102) 상부에 형성된 상부 전극단자(138, 139) 또는 하부에 형성된 전극 단자들(140a, 140b, 141a, 141b, 141c, 142a, 142b)과 PCB 상의 회로 단자들과 전기적으로 콘택되도록 실장할 수 있다.

도 6a는 본 발명에 따른 발광 다이오드 램프 패키지를 도시한 사시도이고, 도 6b는 상기 도 6a의 일측 단면도이다.

도 6a에 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 램프 패키지(102)의 구조는 세라믹 재질로된 다수개 세라믹 기판들(150a, 150b, 150c, 150d)이 적층된 구조이다.

상기 램프 패키지(102)의 중심 영역에는 개구부(160)가 형성되어 있어, 상기 개구부(160)에는 도 4에서 설명한 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)이 소정의 간격으로 실장되어 있다.

상기 램프 패키지(102)의 형태는 직선형, 삼각형, 사각형, 오각형과 같이 사용되는 영역에 따라 다양한 형태로 제작하여 사용할 수 있다.

도면에 명확하게 도시하지는 않았지만, 상기 실장된 LED들(101a, 101b, 102a, 102b, 103)은 개구부(160) 내측에 형성된 금속 리드와 측벽에 형성된 반사막에서 광이 반사되도록 하여 광효율을 향상시켰다.

그리고 본 발명에서는 상기 램프 패키지(102)의 상부에 상부 전극 단자(138, 139)를 형성함으로써, PCB 상에 상기 발광 다이오드 램프를 실장하기 위한 자유도를 높였다.

이와 같이, 상기 램프 패키지(102)의 상부면에 상부 전극 단자(138, 139)를 형성하는 방법은 다음과 같다.

상기 램프 패키지(102)는 다수개의 세라믹 기판들(150a, 150b, 150c, 150d)이 적층되어 형성된 구조이므로, 각각의 세라믹 기판들(150a, 150b, 150c, 150d) 상에 비아홀을 형성하고, 상하 적층된 세라믹 기판들(150a, 150b, 150c, 150d) 상에 형성된 비아홀과 전기적 연결을 위하여 신호 패턴들을 형성함으로써, 상부 전극 단자(138, 139)를 형성할 수 있다.

특히, 발광 다이오드 램프는 보다 높은 광출력을 생성하기 위하여 다수개의 LED들이 실장되기 때문에 상기와 같이 램프 패키지(102)의 측면, 하부면, 상부면 상에 전극 단자를 형성하는 것은 매우 유용할 것이다.

그리고 발광 다이오드 램프의 사이즈가 소형화되면서, RGB 삼색의 컬러가 필요한 응용 범위가 넓어졌는데, 와이어 본딩 구조를 나타내는 발광 다이오드 램프의 경우에는 소형화에 한계가 있다.

그래서 상기와 같이 전극 단자의 위치를 다양하게 함으로써, 전극 패턴의 효율적인 배치와 램프 패키지의 하부면 전극 단자의 폭을 넓게할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 램프 패키지 상부에 상부 전극 단자를 형성함으로써, PCB 상에 견고하게 실장할 수 있고, 실장된 상태에서 발광 다이오드 램프의 동작을 검사할 수 있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 LED들이 실장되어 있는 패키지의 하부면 뿐 아니라, LED들이 실장되어 있는 상부면 상에도 전극 단자를 형성함으로써, 인쇄회로기판 상에 LED 패키지를 실장할 때, 실장 공간을 자유롭게 선택할 수 있고, 실장시 인쇄회로기판 상에 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 패키지를 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 경박화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (7)

1. 램프 패키지;

   상기 램프 패키지의 개구 영역에 형성되어 있는 금속 리드;

   상기 금속 리드의 사이에 형성되어 있는 복수의 전극 패드;

   상기 금속 리드 상에 실장되고, 상기 전극 패드와 금속 리드에 전기적으로 연결된 복수의 발광 다이오드; 및

   상기 패키지의 상하면 또는 측면 상에 상기 금속 리드 또는 전극 패드와 전기적으로 연결되도록 형성된 적어도 한개의 전극 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드는 상기 램프 패키지의 개구 영역 중심선을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프 패키지의 개구 영역에 형성되어 있는 전극 패드는 비아홀을 통하여 램프 패키지의 하부 또는 상부 또는 측면에 형성된 전극 단자와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프 패키지는 다수개의 세라믹 기판이 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프 패키지의 구조는 직선형, 삼각형, 사각형, 오각형중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 패키지의 개구 영역의 측면 및/또는 하면에 반사판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 발광 다이오드는 적어도 한개의 레드, 그린, 블루 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프.

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