KR20060053468A - Led package having multitude led - Google Patents

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KR20060053468A
KR20060053468A KR20040093513A KR20040093513A KR20060053468A KR 20060053468 A KR20060053468 A KR 20060053468A KR 20040093513 A KR20040093513 A KR 20040093513A KR 20040093513 A KR20040093513 A KR 20040093513A KR 20060053468 A KR20060053468 A KR 20060053468A
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heat dissipation
led package
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led
light emitting
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Inventor
이광철
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수개의 LED를 하나의 패키지에 구비하고, 방열 구조를 개선시킨 LED 패키지에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 LED 패키지는 3개 이상의 전극 및 리드를 형성하는 리드프레임부; 상기 전극에 대응하여 2개 이상의 LED를 구비하는 발광부; 상기 발광부의 열을 방출시키는 방열부; 저면으로 상기 방열부와 결합되는 몰드부; 및 상기 몰드부의 상면측에 결합되는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an LED package having a plurality of LEDs in one package and improving heat dissipation structure. The LED package according to the present invention includes: a lead frame unit forming at least three electrodes and leads; A light emitting unit having two or more LEDs corresponding to the electrodes; A heat dissipation unit for dissipating heat of the light emitting unit; A mold unit coupled to the heat dissipation unit at a bottom surface thereof; And a lens unit coupled to the upper surface side of the mold unit.

본 발명에 의하면, 종래의 단품 패키지 구성을 벗어나 다중 LED 패키지를 구성할 수 있으므로 최소 공간에서 색표현을 자유롭게 할 수 있고, 열경로와 전기경로를 분리한 효율적인 열설계를 통하여 LED의 고열에 상관없이 안정적으로 LED 패키지 제품을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, MCPCB를 이용하여 방열부를 2단으로 설계하고 회로를 추가하여 하나의 방열부에 단자 기능을 제공함으로써 LED 장착을 최대화할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to configure a multi-LED package, apart from the conventional single-package configuration, free color expression in the minimum space, regardless of the high temperature of the LED through an efficient thermal design that separates the heat path and the electric path LED package products can be used stably. In addition, according to the present invention, it is possible to maximize the LED mounting by designing the radiator in two stages using MCPCB and adding a circuit to provide a terminal function in one radiator.

Description

다수개의 LED가 장착된 LED 패키지{LED package having multitude LED}LED package having multiple LEDs {LED package having multitude LED}

도 1은 종래 기술에 따른 LED 패키지의 구조를 분해한 사시도.1 is an exploded perspective view of the structure of the LED package according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 LED 패키지를 측면에서 투시한 수직 단면도.Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the LED package according to the present invention from the side.

도 3은 본 발명에 의한 LED 패키지가 프레넬 집광 렌즈를 장착하였을 때의 내부 구성을 도시한 수직 단면도. Figure 3 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration when the LED package according to the present invention is equipped with a Fresnel condenser lens.

도 4는 본 발명에 의한 LED 패키지가 구비하는 리드프레임부를 도시한 상면도.Figure 4 is a top view showing a lead frame portion provided by the LED package according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 LED 패키지가 결합된 형태를 상면측에서 도시한 평행 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing a form in which the LED package according to the present invention coupled to the upper surface side.

도 6은 본 발명에 의한 LED 패키지의 저면도.6 is a bottom view of the LED package according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 회로방열부를 도시한 상면도.7 is a top view showing a circuit heat dissipation unit according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 회로방열부를 도시한 측면도.Figure 8 is a side view showing a circuit radiator according to the present invention.

도 9는 본 발명에 의한 회로방열부가 결합되었을 경우의 LED 패키지를 도시한 상면도.9 is a top view showing the LED package when the circuit heat shield according to the present invention is coupled.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10: 몰드부 20: 렌즈부10: mold portion 20: lens portion

20a: 프레넬 렌즈 30: 리드프레임부 20a: Fresnel lens 30: lead frame portion

32: 전극 34: 리드32: electrode 34: lead

40: 발광부 42: LED40: light emitting part 42: LED

44: 서브 마운트 46: 와이어44: submount 46: wire

50: 방열부 60: 회로방열부50: heat dissipation unit 60: circuit heat dissipation unit

62: MCPCB 68: 전기접속소켓62: MCPCB 68: Electrical connection socket

본 발명은 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an LED package.

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 방열 성능이 뛰어나고, 회로 설계의 자유를 높일 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package that is excellent in heat dissipation performance and can increase freedom of circuit design.

일반적으로, LED란 발광 다이오드라고도 부르며, 이는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 자외선의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는 데 사용되는 소자이다.In general, an LED is also called a light emitting diode, which is a device used to send and receive signals by converting an electrical signal into a form of infrared, visible or ultraviolet light using the characteristics of a compound semiconductor.

보통 LED의 사용 범위는 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 종류는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 나뉘어 진다.상기의 LED의 구조는 일반적으로 다음과 같다.Usually, the use range of LED is used in home appliances, remote controllers, electronic signs, indicators, and various automation devices, and the types are largely divided into Infrared Emitting Diode (IRD) and Visible Light Emitting Diode (VLED). As follows.

일반적으로 청색 LED는 사파이어 기판 상에 N형 GaN 층이 형성되고, 상기 N형 GaN 층 표면의 일측 상에 N-메탈이 있고, 상기 N-메탈이 형성된 영역 이외에 활성층이 형성되어 있다.In general, a blue LED has an N-type GaN layer formed on a sapphire substrate, an N-metal on one side of the surface of the N-type GaN layer, and an active layer other than the region where the N-metal is formed.

그리고, 상기 활성층 상에 P형 GaN 층이 형성되고, 상기 P형 GaN 층 상에 P-메탈이 형성되어져 있다.A P-type GaN layer is formed on the active layer, and a P-metal is formed on the P-type GaN layer.

상기 활성층은 P 메탈을 통하여 전송되어 오는 정공과 N 메탈을 통하여 전송해오는 전자가 결합하여 광을 발생시키는 층이다.The active layer is a layer that generates light by combining holes transmitted through the P metal and electrons transmitted through the N metal.

상기와 같은 LED는 출력되는 광의 세기에 따라, 가정용 가전 제품, 전광판 등에 사용되는데, 특히, LED는 정보 통신 기기의 소형화, 슬림(slim)화 추세에 있고, 주변 기기인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등도 더욱 소형화되고 있다.Such LEDs are used in home appliances, electronic displays, and the like according to the intensity of light output. In particular, LEDs are becoming smaller and slimmer in information and communication devices, and peripheral devices such as resistors, capacitors, and noise filters are also used. It is becoming smaller.

따라서, PCB(Printed Circuit Board: 이하 PCB라고 함) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device: 이하, SMD라 함)형으로 만들어지고 있다.이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. Therefore, in order to mount directly on a PCB (Printed Circuit Board) substrate, it is made of Surface Mount Device (SMD) type. As a result, LED lamps used as display elements are also SMD. It is being developed into a mold.

이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.Such SMD can replace the existing simple lighting lamp, which is used for lighting indicators of various colors, character display and image display.

상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등 요구되는 휘도도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드가 널리 쓰이고 있다.As the use area of LED is widened as described above, the required brightness such as electric light used for living, electric light for rescue signal is getting higher and higher, and high power light emitting diode is widely used in recent years.

도 1은 종래 기술에 따른 LED 패키지의 구조를 분해한 사시도이다.도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 LED 패키지 구조는 외부 PCB로부터 LED에 전원 을 인가시키기 위한 전극 리드 프레임(130)이 LED 패키지 몸체(120)에 각각 형성 배치되어 있다.Figure 1 is an exploded perspective view of the structure of the LED package according to the prior art. As shown in Figure 1, the LED package structure according to the prior art has an electrode lead frame 130 for applying power to the LED from an external PCB Each LED package body 120 is formed and disposed.

상기 LED 패키지 몸체(120) 상부에는 LED(140)에서 발생되는 광의 광효율을 향상시키기 위해서 몰드 렌즈(110)가 부착된다.The mold lens 110 is attached to the upper portion of the LED package body 120 to improve the light efficiency of the light generated from the LED 140.

상기 LED 패키지 몸체(120) 하측으로는 LED(140)를 실장한 어셈블리가 결합되는데, 먼저 전기적 전도체(170) 상에 광반사율이 높은 반사컵(160)을 결합한다.상기 LED(140)는 실리콘으로 형성된 서브 마운트(150) 상에 플립칩 본딩 또는 와이어 본딩으로 실장되는데, 도면에는 도시하지 않았지만, 서브 마운트(150)를 식각하여 서브 마운트 내측에 반사홀을 형성하고, 상기 반사홀 상에 반사층을 형성한 다음 상기 LED(140)를 실장한다.An assembly in which the LED 140 is mounted is coupled to the lower side of the LED package body 120. First, the reflective cup 160 having a high light reflectance is coupled onto the electrical conductor 170. The LED 140 is formed of silicon. Mounted by flip chip bonding or wire bonding on the sub-mount 150 formed as a shape, although not shown in the drawing, the sub-mount 150 is etched to form a reflective hole inside the sub-mount, and a reflective layer is formed on the reflective hole. After forming, the LED 140 is mounted.

이렇게 상기 서브 마운트(150) 상에 LED(140)가 실장되면 상기 서브 마운트(150)를 상기 전도체(170) 상에 형성되어 있는 반사컵(160) 상에 실장한 다음, 전원이 인가될 수 있도록 상기 LED 몸체(120)의 전극 리드 프레임(130)과 전기적 연결 공정을 진행한다.When the LED 140 is mounted on the sub-mount 150, the sub-mount 150 is mounted on the reflective cup 160 formed on the conductor 170, and then power can be applied. An electrical connection process is performed with the electrode lead frame 130 of the LED body 120.

이렇게 조립된 LED 패키지는 상기 LED(140)에서 발생된 광을 상기 반사컵(160)에서 반사시킨 다음, 상기 몰드 렌즈(110)를 통하여 외부로 발산하게 된다.The assembled LED package reflects the light generated by the LED 140 in the reflective cup 160 and then diverges to the outside through the mold lens 110.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 LED 패키지는 높은 출력의 광을 얻기 위해서 전류의 크기를 높일 경우에는 패키지내의 방열 성능이 좋지 않아 높은 열이 발생하는 문제가 있고, 이와 같이 패키지 내부에 높은 열이 방열되지 않은 채 그대로 존재할 경우 저항이 매우 높아져 광효율이 저하된다.또한, 종래 LED 패키지는 전도 체, 반사컵, 패키지 몸체 등이 각각 분리되어 있으므로 열저항체들이 많이 존재하여 상기 LED에서 발생하는 열이 쉽게 외부로 전달되지 않는 단점이 있다.However, the LED package having the structure as described above has a problem that high heat is generated due to poor heat dissipation performance in the package when the current is increased in order to obtain high output light, and thus high heat is radiated inside the package. If it is not present, the resistance is very high and the light efficiency is reduced. In addition, since the conductor, the reflecting cup, and the package body are separated from each other, there are many thermal resistors, so that the heat generated from the LED is easily removed. There is a disadvantage that is not delivered to.

그리고, 상기 몸체 내부에 한 개의 LED만이 장착되므로 고출력 화이트(White)를 구현하기 위해서는 세 개의 LED 패키지가 세트로 작동해야 하는 불편함이 있다. 이러한 경우, 제어 회로가 복잡해지고 부피가 커지는 단점이 상존한다. In addition, since only one LED is mounted inside the body, in order to implement a high output white, three LED packages have to operate in sets. In this case, there are disadvantages in that the control circuit becomes complicated and bulky.

이에, 하나의 LED 패키지에 다수개의 고출력 LED를 장착할 수 있고, 그로 인하여 발생되는 많은 양의 열을 외부로 방출시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for a method capable of mounting a plurality of high-power LEDs in one LED package and dissipating a large amount of heat generated thereby.

본 발명은 다수개의 전극과 LED를 구비할 수 있고, 이들 구성부 및 연결 회로를 효율적으로 조립할 수 있는 LED 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an LED package which can be provided with a plurality of electrodes and LEDs and which can efficiently assemble these components and connection circuits.

또한, 본 발명은 LED가 발생시키는 상당한 양의 열을 효과적으로 방출시키고, 방열부를 공통단자로 이용하여 전극을 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 LED 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide an LED package which effectively dissipates a considerable amount of heat generated by an LED and selectively uses electrodes using a heat dissipation part as a common terminal.

또한, 본 발명은 반사 효율을 높이고, 다양한 형태의 렌즈를 장착할 수 있는 LED 하우징을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an LED housing which can increase reflection efficiency and mount various types of lenses.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 LED 패키지는 3개 이상의 전극 및 리드를 형성하는 리드프레임부; 상기 전극에 대응하여 2개 이상의 LED를 구비하는 발광부; 상기 발광부의 열을 방출시키는 방열부; 저면으로 상기 방열부와 결합되는 몰드부; 및 상기 몰드부의 상면측에 결합되는 렌즈부를 포함하는 것을 특 징으로 한다.In order to achieve the above object, the LED package according to the present invention comprises a lead frame unit for forming three or more electrodes and leads; A light emitting unit having two or more LEDs corresponding to the electrodes; A heat dissipation unit for dissipating heat of the light emitting unit; A mold unit coupled to the heat dissipation unit at a bottom surface thereof; And a lens unit coupled to the upper surface side of the mold unit.

또한, 본 발명은 절연층 코팅된 금속판으로서 상기 절연층 저면으로는 방열 기능을 제공하고, 상기 절연층 상면으로는 전기접속소켓, 상기 리드와 전기연결되는 전극 및 메탈 코어 인쇄회로를 형성하며, 상면으로 상기 방열부와 결합되는 회로방열부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a metal plate coated with an insulating layer to provide a heat dissipation function to the bottom surface of the insulating layer, the upper surface of the insulating layer to form an electrical connection socket, an electrode electrically connected to the lead and a metal core printed circuit, the top surface Further characterized in that it further comprises a circuit radiator coupled to the radiator.

또한, 본 발명에 의한 상기 회로방열부는 상기 방열부와 접하는 면에 전극을 더 구비하여 상기 전극을 상기 인쇄회로로 연결함으로써 상기 방열부가 공통단자로 사용되도록 하고, 상기 회로방열부는 상기 어느 하나의 리드 혹은 상기 방열부가 선택되어 공통단자로 사용될 수 있도록 상기 전기접속소켓과 인쇄회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the circuit heat dissipation unit according to the present invention further includes an electrode on a surface in contact with the heat dissipation unit to connect the electrode to the printed circuit so that the heat dissipation unit is used as a common terminal, the circuit heat dissipation unit any one of the lead Alternatively, the heat dissipation unit may be configured to configure the electrical connection socket and the printed circuit to be used as a common terminal.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 LED 패키지에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an LED package according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 LED 패키지를 측면에서 투시한 수직 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 LED 패키지가 프레넬 집광 렌즈를 장착하였을 때의 내부 구성을 도시한 수직 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 의한 LED 패키지가 구비하는 리드프레임부(30)를 도시한 상면도이다.Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the LED package according to the present invention from the side, Figure 3 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration when the LED package according to the present invention is equipped with a Fresnel condensing lens. 4 is a top view illustrating the lead frame unit 30 included in the LED package according to the present invention.

도 2에 의하면, 본 발명에 의한 LED 패키지는 몰드부(10), 렌즈부(20), 리드프레임부(30), 발광부(40) 및 방열부(50)를 포함하여 구성된다. 2, the LED package according to the present invention includes a mold part 10, a lens part 20, a lead frame part 30, a light emitting part 40, and a heat dissipation part 50.

우선, 몰드부(10)는 상기 리드프레임부(30) 및 발광부(40)가 위치할 수 있도록 하우징 공간을 제공하는데, 저면측으로는 방열부(50)를 결합시키고 상면측으로 는 렌즈부(20)를 결합시킨다.First, the mold part 10 provides a housing space for the lead frame part 30 and the light emitting part 40 to be located. The heat dissipation part 50 is coupled to the bottom side and the lens part 20 to the image side. ).

본 발명에 의한 몰드부(10)는 내측면이 반사물질로 도금되어 반사 공간을 확장시키고, 별도의 반사컵을 구비하지 않으므로 반사공간을 동시에 하우징 공간으로 제공할 수 있다. In the mold 10 according to the present invention, the inner surface of the mold 10 is plated with a reflecting material to expand the reflecting space, and since the mold part 10 is not provided with a separate reflecting cup, the reflecting space may be simultaneously provided to the housing space.

따라서, 확장된 반사 공간 내부에 다른 구성부를 다수개로 설치시킬 수 있고, 상면 전체면에 상기 렌즈부(20)를 결합시킬 수 있으므로 다양한 렌즈부를 결착시킬 수 있다. 이러한 몰드부(10)의 내측면은 은(Ag)으로 도금되는 것이 바람직하다.Therefore, a plurality of different components may be installed in the expanded reflective space, and the lens unit 20 may be coupled to the entire upper surface, thereby allowing various lens units to be attached. The inner surface of the mold portion 10 is preferably plated with silver (Ag).

렌즈부(20)는 상기 몰드부(10)가 전달한 빛을 집광하여 외부로 비추는데, 이러한 렌즈로는 반구형 볼록 렌즈 혹은 프레넬(Fresnel) 집광 렌즈(도 3:20a)가 사용될 수 있다.The lens unit 20 collects and transmits the light transmitted from the mold unit 10 to the outside, and a hemispherical convex lens or a Fresnel condenser lens (FIG. 3: 20a) may be used as the lens.

상기 리드프레임부(30)는 다수개의 전극(32) 및 리드(34)를 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 도 4에 도시된 것처럼 본 발명에 의한 리드프레임부(30)는 4개의 전극(32)과 리드(34)를 형성하는 것으로 한다. 그러나, 종래의 리드프레임부(30)는 하나의 LED를 위한 한 쌍의 전극과 리드를 형성한다. 상기 리드프레임부(30)는 상기 방열부(50)위에 위치하여 고정되는데, 이때 상기 리드프레임부(30)는 절연물질(5)을 통하여 상기 방열부(50)와 절연된다.The lead frame unit 30 may form a plurality of electrodes 32 and leads 34. In describing the embodiment of the present invention, the lead frame unit 30 according to the present invention is illustrated in FIG. 4. ) Forms four electrodes 32 and leads 34. However, the conventional lead frame unit 30 forms a pair of electrodes and leads for one LED. The lead frame unit 30 is positioned and fixed on the heat dissipation unit 50. In this case, the lead frame unit 30 is insulated from the heat dissipation unit 50 through an insulating material 5.

3개의 전극(32)은 방열부(50) 상면으로 3개의 LED(42)와 전기적으로 연결되고, 나머지 1개의 전극(32)은 공통단자로 이용된다. 상기 LED(42)의 단자는 상기 전극(32)과 와이어 본딩되는데, 본 발명에서는 금선(46)을 통하여 연결시킨다. 4개 의 리드(34)의 일부분은 방열부(50)와 몰드부(10)가 결합된 공간의 외부로 돌출되어 외부제어회로 혹은 이하에서 설명될 회로방열부와 연결된다. The three electrodes 32 are electrically connected to the three LEDs 42 on the top surface of the heat dissipation unit 50, and the other one electrode 32 is used as a common terminal. The terminal of the LED 42 is wire-bonded with the electrode 32, in the present invention is connected through the gold wire 46. A portion of the four leads 34 protrudes out of the space in which the heat dissipation part 50 and the mold part 10 are combined to be connected to an external control circuit or a circuit heat dissipation part to be described below.

세 개의 LED(42)들은 그 양극 단자가 각각 세 개의 전극(32)에 금선 본딩되고, 상기 LED(42)들의 음극 단자는 상기 방열부(50)에 금선본딩되며, 또한 공통단자로 사용되는 나머지 하나의 전극(32)은 상기 방열부(50)와 금선 본딩된다. 본 발명에 의한 LED 패키지는 발광부(40) 또한 다수개로 구비하는 것을 특징으로 하는데, 전술한 바와 같이 상기 리드프레임부(30)의 전극(32)이 4개로 구비된다면 상기 발광부(40)는 3개의 LED(42)를 구비할 수 있다.The three LEDs 42 have a positive wire terminal bonded to each of the three electrodes 32 with gold wires, and the negative terminals of the LEDs 42 are gold wire bonded to the heat dissipation unit 50, and the remaining portions are used as common terminals. One electrode 32 is gold-bonded with the heat dissipation unit 50. LED package according to the present invention is characterized in that it comprises a plurality of light emitting portion 40, as described above, if the electrode 32 of the lead frame portion 30 is provided with four light emitting portion 40 is Three LEDs 42 may be provided.

본 발명에 의하면, 발광부(40)는 대면적 LED 플립칩을 구비할 수 있는데(이때, 상기 리드프레임부(30)의 전극 모양은 달라져야 한다), 각각 붉은색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 구비하여 다양한 색상을 디스플레이시킬 수 있다. 가령, 상기 세 개의 LED(42)가 모두 발광하면 상기 렌즈부(20)를 통해서 하얀 색의 빛이 디스플레이된다. According to the present invention, the light emitting unit 40 may be provided with a large area LED flip chip (in this case, the shape of the electrode of the lead frame unit 30 should be different), respectively, red LED, green LED and blue LED It can be provided with a variety of colors. For example, when all three LEDs 42 emit light, white light is displayed through the lens unit 20.

전술한 바와 같이 3개의 LED(42)는 전극(32)을 통하여 상기 리드(34)와 전기적으로 연결되고, 3개의 서브마운트(44)를 각각 상기 LED(42)들의 저면에 위치시키도록 하는데, 상기 서브마운트(44)가 제거되고 방열부(50)에 직접 실장될 수도 있을 것이다.As described above, the three LEDs 42 are electrically connected to the leads 34 through the electrodes 32 and to place the three submounts 44 on the bottom of the LEDs 42, respectively. The submount 44 may be removed and mounted directly to the heat dissipation unit 50.

만약, 종래의 LED 패키지 구성에서 LED(42)가 다수개로 구성된다면 역시 다수개의 반사컵 및 복잡한 전극/리드 연결을 더 가져야 하고, 렌즈부도 각각의 LED에 해당하는 렌즈들을 장착하여야 할 것이다. If in the conventional LED package configuration, a plurality of LEDs 42 are required to have a plurality of reflecting cups and complicated electrode / lead connection, and the lens unit must also be equipped with lenses corresponding to each LED.

상기 방열부(50)는 상기 리드프레임부(30)와 상기 발광부(40)를 상면에 고정시키고, 상기 몰드부(10)의 측벽과 결합되어 폐쇄된 공간을 형성한다. 상기 방열부(50)는 상기 리드프레임부(30) 및 몰드부(10)와 결합시 절연물질(5)을 도포하여 전기적으로 절연된다. The heat dissipation unit 50 fixes the lead frame unit 30 and the light emitting unit 40 to an upper surface, and is coupled to the side wall of the mold unit 10 to form a closed space. The heat dissipation unit 50 is electrically insulated by coating an insulating material 5 when combined with the lead frame unit 30 and the mold unit 10.

본 발명에 의한 상기 발광부(40)는 3개의 LED(42)를 구비하므로 발광부(40)의 열은 종래의 것보다 상당히 많은 양일 것이고, 따라서 상기 방열부(50)는 이러한 열을 효율적으로 방출시켜야 한다. 상기 방열부(50)는 열전도성 금속 방열패드로 제작되는데, 무산소동(OFHC: Oxygen Free High Conductivity Copper) 방열패드로 구비되는 것이 바람직하다. Since the light emitting part 40 according to the present invention includes three LEDs 42, the heat of the light emitting part 40 will be considerably higher than that of the conventional one, and thus the heat dissipating part 50 can efficiently absorb this heat. Must be released. The heat dissipation unit 50 is made of a heat conductive metal heat dissipation pad, and is preferably provided as an oxygen free copper (OFHC) heat dissipation pad.

무산소동이란 철, 황, 안티몬, 알루미늄, 비소 등의 불순물을 제거하여 산화물 입자의 형성을 방지한 구리로서, 일반적인 구리가 250ppm의 산화물을 갖고 있는 것과 달리 무산소동은 50ppm의 산화물 성분만을 가지고 있다. 따라서, 이러한 무산소동으로 제작된 방열패드는 물리적인 간섭의 저하, 고도의 전기전도성 및 열전도성을 가진다.Oxygen-free copper is copper which prevents the formation of oxide particles by removing impurities such as iron, sulfur, antimony, aluminum, and arsenic. Unlike general copper having 250 ppm of oxide, oxygen-free copper has only 50 ppm of oxide component. Therefore, the heat dissipation pad made of oxygen-free copper has a low physical interference, high electrical conductivity, and thermal conductivity.

상기 방열부(50), 렌즈부(20), 리드프레임부(30) 및 몰드부(10)가 결합되어 형성한 폐쇄 공간은 고굴절 투명 충진제(7)로 채워지는 것이 바람직하다.The closed space formed by combining the heat dissipation unit 50, the lens unit 20, the lead frame unit 30, and the mold unit 10 may be filled with the high refractive index transparent filler 7.

도 5는 본 발명에 의한 LED 패키지가 결합된 형태를 상면측에서 도시한 평행 단면도이다.5 is a parallel cross-sectional view showing a form in which the LED package according to the present invention is coupled to the upper surface side.

도 5는 몰드부(10)의 중간 부분을 평행하게 단면시킨 도면으로서, 상기 렌즈부는 도시되어 있지 않다. 도 5에 도시된 바와 같이, 몰드부(10)는 하우징 공간의 측벽을 형성하고, 방열부(50)가 노출되는 부분을 저면으로 덮어서 절연시킨다. 5 is a cross-sectional view of the middle portion of the mold portion 10 in parallel, and the lens portion is not shown. As shown in FIG. 5, the mold part 10 forms a side wall of the housing space and covers and insulates a portion where the heat dissipation part 50 is exposed by covering the bottom.

상기 방열부(50)는, 상기 발광부(40)가 위치하는 면만이 노출된 상태이고, 발광부(40)는 서브 마운트(44)를 저면에 두어 그 위에 고정되어 있다. The heat dissipation unit 50 is in a state where only the surface where the light emitting unit 40 is located is exposed, and the light emitting unit 40 is fixed to the sub mount 44 by placing it on the bottom surface thereof.

상기 방열부(50) 위에 위치하는 리드프레임부(30)는 몰드부(10) 외부로 노출된 리드(34)들과 상기 발광부(40)가 위치하는 공간 옆으로 조립된 전극(32)들이 드러나 있는데, 전극(32)들은 상기 발광부(40)와 전기적으로 연결되어 있다.The lead frame part 30 positioned on the heat dissipation part 50 may include leads 34 exposed to the outside of the mold part 10 and electrodes 32 assembled next to a space in which the light emitting part 40 is located. As shown, the electrodes 32 are electrically connected to the light emitting part 40.

도 6은 본 발명에 의한 LED 패키지의 저면도이다.6 is a bottom view of the LED package according to the present invention.

도 6에 의하면, 상기 방열부(50) 및 리드프레임부(30)의 리드(34)만이 도시되어 있는데, A 부분은 상기 전극(32)과 상기 발광부(40)가 위치하는 부분임을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, only the lead 34 of the heat dissipation part 50 and the lead frame part 30 is shown, and the portion A is a part where the electrode 32 and the light emitting part 40 are located. have.

상기 방열부(50)는 상기 리드(34)가 외부로 노출되도록 사각형의 부분 절단면을 4개로 형성하고, 절연물질(5)이 도포된 상태에서 리드(34)들을 고정시키고 있다.The heat dissipation unit 50 has four quadrangular partial cut surfaces to expose the leads 34 to the outside, and fixes the leads 34 in a state where the insulating material 5 is applied.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 LED 패키지가 회로방열부를 더 구비하는 경우, 그 구성 및 결합 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the LED package according to the present invention further comprises a circuit radiator, the configuration and coupling structure will be described.

도 7은 본 발명에 의한 회로방열부(60)를 도시한 상면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 회로방열부(60)를 도시한 측면도이다.7 is a top view of the circuit heat dissipation unit 60 according to the present invention, and FIG. 8 is a side view of the circuit heat dissipation unit 60 according to the present invention.

상기 회로방열부(60)는 절연층 코팅된 금속판(62)으로 제작되는데, 절연층 코팅된 알루미늄판으로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 회로방열부(60)는 상기 방열부(50)가 방출하는 열을 전달받아 최종적으로 외부로 방출시킨다. The circuit heat dissipation unit 60 is made of a metal plate 62 coated with an insulation layer, preferably made of an aluminum plate coated with an insulation layer. The circuit heat dissipation unit 60 receives heat emitted from the heat dissipation unit 50 and finally releases it to the outside.

이러한 회로방열부(60)는 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board: 알루미늄 금속심 인쇄 회로 기판) 형태로 제작되는 것이 바람직하고, 상기 방열부(50)와 결합됨에 있어서 테이프, 접착제 혹은 기계식 조임쇠 등을 이용할 수 있는데 접착제를 이용하는 것이 열전도 및 안정성에 있어서 유리하다. The circuit heat dissipation unit 60 is preferably manufactured in the form of MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board), and in combination with the heat dissipation unit 50, a tape, an adhesive, or a mechanical fastener may be used. The use of adhesives is advantageous in terms of thermal conductivity and stability.

상기 회로방열부(60)는 절연층 저면측으로는 상기한 바와 같이 방열 기능을 제공하고, 절연층 상면측으로는 전기적 연결 기능을 제공한다. 즉, 상기 회로방열부(60)는 상기 절연층 상면으로는 전기접속소켓(68), 상기 리드(34)와 전기연결되는 전극(64) 및 메탈 코어 인쇄회로(66)를 형성함으로써 본 발명에 의한 LED 패키지가 외부 장치와 연계하여 사용될 때 그 전기적 연결을 용이하게 한다. 상기 회로방열부(60)의 전극(64)은 상기 방열부(50) 외부로 노출된 리드(34)가 접할 수 있는 위치에 형성된다. The circuit heat dissipation unit 60 provides a heat dissipation function as described above to the bottom of the insulating layer, and provides an electrical connection function to the top of the insulating layer. That is, the circuit heat dissipating part 60 forms an electrical connection socket 68, an electrode 64 electrically connected to the lead 34, and a metal core printed circuit 66 on the insulating layer. The LED package facilitates its electrical connection when used in conjunction with an external device. The electrode 64 of the circuit radiator 60 is formed at a position where the lead 34 exposed to the outside of the heat radiator 50 may contact.

여기서, 상기 회로방열부(60)에 다른 기능을 추가함으로써 상기 LED 패키지를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 방안이 있다.Here, there is a way to use the LED package more efficiently by adding another function to the circuit radiator 60.

우선, 상기 회로방열부(60)는 상기 방열부(50)와의 접합면에 전극(64a)을 더 구비하고, 상기 전극(64a)을 상기 인쇄회로(66)로 연결시킨다. 그리고, 방열부(50)는 와이어에 의하여 상기 발광부(40)와 연결시킨다. 이러한 경우 상기 방열부(50)는 또 하나의 단자 기능을 제공할 수 있는데, 상기 LED(42)의 공통단자로 사용되는 것이 바람직하다. First, the circuit heat dissipation unit 60 further includes an electrode 64a at a bonding surface with the heat dissipation unit 50, and connects the electrode 64a to the printed circuit 66. The heat dissipation unit 50 is connected to the light emitting unit 40 by a wire. In this case, the heat dissipation unit 50 may provide another terminal function, which is preferably used as a common terminal of the LED 42.

방열부(50)가 단자로서의 기능을 제공하면 상기 전기접속소켓(68)은 5핀 소켓으로 구비될 수 있다.When the heat dissipation unit 50 provides a function as a terminal, the electrical connection socket 68 may be provided as a 5-pin socket.

도 9는 본 발명에 의한 회로방열부(60)가 결합되었을 경우의 LED 패키지를 도시한 상면도인데, 최종 결합된 상기 LED 패키지는 상기 전기접속소켓(68)에 다른 외부장치의 연결선을 접속함에 있어 그 사용이 매우 편리하게 된다.FIG. 9 is a top view illustrating the LED package when the circuit heat dissipation unit 60 according to the present invention is coupled. The LED package, which is finally coupled, is connected to a connection line of another external device to the electrical connection socket 68. It is very convenient to use.

도 9에 의하면, 본 발명에 의한 LED 패키지는 4개의 LED(42)를 장착하고, 상기 리드프레임부(30)의 4개의 전극을 각 LED(42)에 전기접속시키고 있다.According to FIG. 9, the LED package according to the present invention is equipped with four LEDs 42 and electrically connects four electrodes of the lead frame unit 30 to the respective LEDs 42.

사용자는 전기접속소켓(68)의 핀을 선택적으로 연결함으로써 LED(42)를 물리적으로 제어할 수 있게 된다. The user can physically control the LED 42 by selectively connecting the pins of the electrical connection socket 68.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not possible that are not illustrated above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 LED 패키지에 의하면, 종래의 단품 패키지 구성을 벗어나 다양한 색상을 표현할 수 있는 다중 LED 패키지를 구성할 수 있으므로 최소 공간에서 색표현을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the LED package according to the present invention, it is possible to configure a multi-LED package capable of expressing a variety of colors out of the conventional single-piece package configuration, there is an effect that can freely color expression in the minimum space.

또한, 열경로와 전기경로를 분리한 효율적인 열설계를 통하여 LED의 고열에 상관없이 안정적으로 LED 패키지 제품을 사용할 수 있고, 제품의 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.In addition, through efficient thermal design that separates the heat path and the electric path, the LED package product can be stably used regardless of the high temperature of the LED, and the life of the product can be extended.

또한, 본 발명에 의하면, MCPCB를 이용하여 방열부를 2단으로 설계하고 회로를 추가하여 하나의 방열부에 단자 기능을 제공함으로써 LED를 장착을 최대화할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to maximize the mounting of the LED by designing the radiator in two stages using the MCPCB and adding a circuit to provide a terminal function in one radiator.

Claims (11)

3개 이상의 전극 및 리드를 형성하는 리드프레임부;A lead frame unit forming at least three electrodes and leads; 상기 전극에 대응하여 2개 이상의 LED를 구비하는 발광부;A light emitting unit having two or more LEDs corresponding to the electrodes; 상기 발광부의 열을 방출시키는 방열부;A heat dissipation unit for dissipating heat of the light emitting unit; 저면으로 상기 방열부와 결합되는 몰드부; 및 A mold unit coupled to the heat dissipation unit at a bottom surface thereof; And 상기 몰드부의 상면측에 결합되는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지. LED package comprising a lens portion coupled to the upper surface side of the mold portion. 제1항에 있어서, 상기 몰드부는The method of claim 1, wherein the mold portion 내측면이 반사물질로 도금되어 반사 공간을 확장시키고, 상기 리드프레임부 및 발광부가 위치될 수 있도록 상기 반사 공간을 하우징 공간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The inner surface is plated with a reflective material to expand the reflective space, and provide the reflective space to the housing space so that the lead frame portion and the light emitting portion can be located. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 절연층 코팅된 금속판으로서 상기 절연층 저면으로는 방열 기능을 제공하고,Insulating layer coated metal plate to provide a heat dissipation function to the bottom of the insulating layer, 상기 절연층 상면으로는 전기접속소켓, 상기 리드와 전기연결되는 전극 및 메탈 코어 인쇄회로를 형성하며, 상면으로 상기 방열부와 결합되는 회로방열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The upper surface of the insulating layer is formed of an electrical connection socket, an electrode electrically connected to the lead and a metal core printed circuit, the LED package, characterized in that further comprising a circuit radiator coupled to the heat dissipation portion on the upper surface. 제3항에 있어서, 상기 회로방열부는The method of claim 3, wherein the circuit radiator 상기 방열부와 접하는 면에 전극을 더 구비하고, 상기 전극을 상기 인쇄회로로 연결함으로써 상기 방열부가 공통단자로 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The LED package, characterized in that further comprising an electrode on the surface in contact with the heat dissipation portion, by connecting the electrode to the printed circuit so that the heat dissipation portion is used as a common terminal. 제4항에 있어서, 상기 회로방열부는The method of claim 4, wherein the circuit radiator 상기 어느 하나의 리드 혹은 상기 방열부가 선택되어 공통단자로 사용될 수 있도록 상기 전기접속소켓과 인쇄회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The LED package, characterized in that for configuring any one of the leads or the heat dissipation unit and the electrical connection socket and the printed circuit to be used as a common terminal. 제1항에 있어서, 상기 몰드부는The method of claim 1, wherein the mold portion 상기 방열부 및 리드프레임부와의 접합면에 절연 물질을 도포하여 절연되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED package, characterized in that the insulation by coating an insulating material on the bonding surface and the heat radiating portion and the lead frame portion. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광부는 붉은색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The light emitting unit is a LED package, characterized in that it comprises a red LED, a green LED and a blue LED. 제1항에 있어서, 상기 렌즈부는The method of claim 1, wherein the lens unit 반구형 볼록 렌즈 혹은 프레넬 집광 렌즈로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED package, characterized in that provided as a hemispherical convex lens or Fresnel condensing lens. 제1항에 있어서, 상기 방열부는The method of claim 1, wherein the heat dissipation unit 무산소동 방열패드로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED package, characterized in that provided with an oxygen-free copper heat radiation pad. 제1항에 있어서, 상기 몰드부는The method of claim 1, wherein the mold portion 상기 하우징 공간에 고굴절 투명 충진제를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지. LED package, characterized in that the high refractive index transparent filler is provided in the housing space. 제1항에 있어서, 상기 몰드부는The method of claim 1, wherein the mold portion 상기 상면측 끝단에 걸림턱이 구비되고, 상기 렌즈부는 상기 걸림턱에 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED package, characterized in that the locking step is provided at the upper end, the lens unit is coupled to the locking step.
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