KR20070063743A - 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 리드프레임은 발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와, 상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드가 연결된 제 1 프레임과; 상기 제 1 프레임 상부에 올려지고, 상기 탑재판과 제 2 리드 일부를 포함하는 영역을 노출시킬 수 있는 개구가 있는 렌즈 홀더가 연결된 제 2 프레임으로 구성된다.

따라서, 본 발명은 렌즈가 장착된 렌즈홀더를 발광 소자와 함께 몰딩하여 렌즈홀더가 패키지로부터 이탈을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시키고, 자동화공정을 수행할 수 있으며, 렌즈홀더를 몰딩부의 외부로 노출시킴으로써 열방출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

리드프레임, 발광소자, 패키지, 렌즈, 렌즈홀더, 노출, 열, 방출

Description

리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법 { Lead frame , light emitting device package using the same and fabricating method thereof }

도 1a 내지 1g는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도

도 2는 본 발명에 따른 발광소자용 리드프레임의 사시도

도 3a와 3b는 본 발명에 따른 발광소자 패키지용 리드프레임이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 평면도

도 4는 본 발명에 따른 발광 소자용 리드프레임의 결합 사시도

도 5a와 5b는 본 발명에 따라 렌즈 본체를 리드프레임의 렌즈 홀더에 삽입하여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 개념도

도 6은 본 발명에 따른 렌즈 홀더의 단면도

도 7은 본 발명에 따른 발광 소자용 리드프레임이 결합된 상태의 평면도

도 8a와 8b는 도 7의 a-a'선 및 b-b'선으로 리드프레임의 일부를 절단한 단면도

도 9는 본 발명에 따른 렌즈 홀더의 하부를 설명하기 위한 개략적인 사시도

도 10a 내지 10g는 본 발명에 따른 리드프레임을 이용하여 발광 소자 패키지를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도

도 11a 내지 11d는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 제조 공정을 더 상세하게 설명하기 위한 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,200 : 프레임 110,140 : 탑재판

120,130,141,142 : 리드 150,250 : 홀

210,240 : 렌즈 홀더 211,241 : 개구

215 : 홈 270 : 렌즈 본체

271 : 렌즈 형상부 272 : 돌출부

300 : 발광 소자 310,311,312 : 와이어

350 : 도전부 600 : 몰딩부

본 발명은 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈가 장착된 렌즈홀더를 발광 소자와 함께 몰딩하여 렌즈홀더가 패키지로부터 이탈을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시키고, 자동화 공정을 수행할 수 있으며, 렌즈홀더를 몰딩부의 외부로 노출시킴으로써 열방출 효율을 향상시킬 수 있는 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 발광다이오드(Light Emitign Diode)는 저휘도 제품이었지만, 발광 다이오드의 발광효율이 개선되면서 현재는 디스플레이용 광원, 조명/자동차용으로 폭넓게 활용되고 있고, 가정용 및 산업용 조명용으로 급속하게 사용 용도가 넓어질 것으로 전망하고 있다.

한편, 발광 다이오드 효율이 높아지면서, 종래의 단순발광용 패키지 구조에서는 고휘도 패키지에 대응할 수 없게 되었으며, 디스플레이용 광원, 카메라 소자 및 디스플레이 소자용으로 적용될 수 있도록 크기도 매우 컴팩트(Compact)하게 되었다.

그리고, 종래의 컵 형태의 단순 패키지 형태에서 표면실장(Surface mount)형 패키지로 발전하게 되었다.

도 1a 내지 1g는 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 먼저, 상호 이격된 한 쌍의 리드(10a,10b)가 구비된 리드프레임의 리드를 감싸며, 리드 사이에 개구가 형성된 플라스틱 바디(11a,11b)를 성형한다.(도 1a)

그 후, 상기 플라스틱 바디(11a,11b) 사이에 히트 싱크(12)를 삽입시켜, 히트 싱크(12)와 플라스틱 바디(11a,11b)를 본딩한다.(도 1b)

연이어, 상기 히트 싱크(12) 상부에 발광 다이오드(13)를 본딩한다.(도 1c)

그 다음, 상기 발광 다이오드(13)와 리드(10a,10b)를 와이어(14) 본딩하고, 상기 발광 다이오드(13)를 감싸는 형광체가 분산된 수지(15)를 도포한다.(도 1d)

이어서, 상기 발광 다이오드(13)와 와이어(14)를 감싸는 렌즈(16)를 상기 플라스틱 바디(11a,11b)에 본딩한다.(도 1e)

이 후, 상기 렌즈(16) 내부에 실리콘(17)을 충진한다.(도 1f)

마지막으로, 상기 리드(10a,10b)를 절곡시킨다.(도 1g)

여기서, 상기 리드프레임에 복수개의 히트싱크가 본딩되면, 상기 리드(10a,10b)를 절단한 후, 리드를 절곡시킨다.

그리고, 상기 패키지를 인쇄회로기판에 실장하는 경우, 상기 절곡된 리드의 평평한 부분은 인쇄회로기판에 본딩을 원활하게 한다.

전술된 바와 같이 종래에는 리드프레임을 이용하여 패키지하는 방법이 있으며, 더불어 리드프레임 이외의 인쇄회로기판, 세라믹 재질의 기판 등을 이용하여 패키지하는 방법이 있다.

이러한, 종래 기술의 발광 소자 패키지 공정에서는 발광 다이오드를 실장한 후, 형광체가 분산된 수지를 도포하고, 렌즈를 탑재하다 보니, 형광체가 분산된 수지를 균일하게 코팅하기 힘들었고, 렌즈 접착시, 렌즈면과 패키지 몸체와의 접착불량이 과다하게 발생하는 문제점이 있었다.

상기 렌즈 접착 불량으로 발광 다이오드의 중심점과 렌즈의 중심점이 일치되지 않아, 발광 소자의 배광특성에 영항을 주게 되어 원하는 파장대의 광을 얻을 수 없게 된다.

그리고, 렌즈 접착 불량으로 광파장이 변화게 되어 결과적으로 원하는 색을 정확히 구현하지 못할 수도 있다.

또한, 형광체가 분산된 수지가 불균일한 두께로 코팅되는 것은 광의 외곡현상을 유발하게 된다.

게다가, 렌즈 내부에 실리콘을 충진할 때, 실리콘의 접착불량이 발생하여 렌즈가 패키지 본체로부터 쉽게 이탈되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 렌즈가 장착된 렌즈홀더를 발광 소자와 함께 몰딩하여 렌즈홀더가 패키지로부터 이탈을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시키고, 자동화공정을 수행할 수 있으며, 렌즈홀더를 몰딩부의 외부로 노출시킴으로써 열방출 효율을 향상시킬 수 있는 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 1 양태(樣態)는,

발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와, 상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드가 연결된 제 1 프레임과;

상기 제 1 프레임 상부에 올려지고, 상기 탑재판과 제 2 리드 일부를 포함하는 영역을 노출시킬 수 있는 개구가 있는 렌즈 홀더가 연결된 제 2 프레임으로 구성된 리드프레임이 제공된다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 2 양태(樣態)는,

탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와;

상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드와;

상기 탑재판 상부에 접착된 발광 소자와;

상기 발광 소자와 상기 제 1과 2 리드를 전기적으로 연결하는 도전부와;

개구가 형성되어 있고, 하부에 홈이 형성되어 있으며, 상기 탑재판에 접촉되고 상기 홈에 의해 제 2 리드에 접촉되지 않도록, 상기 탑재판 및 제 2 리드 상부에 올려져 있는 렌즈 홀더와;

상기 렌즈 홀더의 개구에 삽입 고정된 렌즈 본체와;

상기 렌즈 홀더의 상부면, 렌즈 본체와 제 1과 2 리드 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더, 렌즈 본체와 발광 소자를 감싸는 몰딩부를 포함하여 구성된 리드프레임을 이용한 발광소자 패키지가 제공된다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 3 양태(樣態)는,

발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와, 상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드가 연결된 제 1 프레임을 준비하는 단계와;

상기 탑재판 상부에 발광 소자를 접착하는 단계와;

상기 발광 소자와 상기 제 1과 2 리드를 전기적으로 연결하는 단계와;

개구가 형성되어 있는 렌즈 홀더가 연결된 제 2 프레임을 준비하는 단계와;

상기 렌즈 홀더의 개구에 렌즈 본체를 삽입 고정시키는 단계와;

상기 렌즈 홀더가 탑재판에 접촉되고, 제 2 리드에 접촉되지 않으며, 상기 발광 소자가 상기 개구 내부에 위치되도록, 상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 올려놓는 단계와;

상기 렌즈 홀더의 상부면, 렌즈 본체와 제 1과 2 리드 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더, 렌즈 본체와 발광 소자를 감싸도록 수지로 몰딩하는 단계를 포함하여 이루어진 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 발광소자용 리드프레임의 사시도로서, 발광 소자용 리드프레임은 발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판(110)에 연결되어 있는 제 1 리드(120)와, 상기 탑재판(110)과 이격되어 있는 제 2 리드(130)가 연결된 제 1 프레임(100)과; 상기 제 1 프레임(100) 상부에 올려지고, 상기 탑재판(110)과 제 2 리드(130) 일부를 포함하는 영역을 노출시킬 수 있는 개구(211)가 있는 렌즈 홀더(210)가 연결된 제 2 프레임(200)으로 구성된다.

즉, 상기 탑재판(110)에는 발광소자가 실장되는 것이고, 상기 렌즈 홀더(210)에는 렌즈 본체가 삽입 고정된다.

도 3a와 3b는 본 발명에 따른 발광소자 패키지용 리드프레임이 결합된 상태 를 개략적으로 도시한 평면도로서, 도 2의 설명에서와 같이, 제 2 프레임은 제 1 프레임에 올려져 결합된다.

이 때, 제 2 프레임(200)의 렌즈 홀더의 개구(211)에는 제 1 프레임의 탑재판(110), 발광 소자(300)와 제 2 리드(130)가 노출된다.

그리고, 도 3a에 도시된 바와 같이, 발광 소자(300)는 상부와 하부에 전극이 구비된 수직형인 경우, 하부 전극이 탑재판(110)에 전기적으로 연결되도록 발광 소자(300)를 솔더와 같은 전도성 접착제로 탑재판(110)에 본딩하고, 상부 전극과 제 2 리드(130)를 와이어(310) 본딩하여 전기적으로 연결한다.

또한, 도 3b와 같이, 발광 소자(300)는 상부에 두 개의 전극이 구비된 수평형인 경우, 탑재판(110)에 발광 소자(300)를 절연성 접착제로 본딩하고, 두 개의 전극을 탑재판(110)과 제 2 리드(130) 각각에 와이어(311,312) 본딩하여 전기적으로 연결한다.

도 4는 본 발명에 따른 발광 소자용 리드프레임의 결합 사시도로서, 이 리드프레임은 제 1과 2 프레임(100,200)이 복수개의 발광 소자를 실장하여 패키징할 수 있는 것으로 구성된다.

즉, 제 1 프레임(100)에는 복수개의 탑재판들(140)이 구비되어 있고, 이 탑재판들(140) 각각에 연결되는 제 1 리드들(141)이 마련되어 있고, 상기 탑재판들 각각과 이격되어 있는 제 2 리드들(142)이 구비되어 있다.

그리고, 제 2 프레임(200)에는 상기 제 1 프레임(100)에 마련된 복수개 탑재판들(140)과 대응되는 복수개의 렌즈 홀더들(240)이 형성되어 있다.

이렇게, 구비된 제 2 프레임(200)을 제 1 프레임(100)에 올려놓고 발광 소자 패키지 공정을 수행하는데, 각각의 렌즈 홀더들(240)의 개구(241)에 제 1 프레임의 탑재판들(140)과 제 2 리드들(142) 각각이 노출된다.

여기서, 제 1과 2 프레임(100,200)에는 상호 대응되는 위치에 정렬용 홀들(150,250)이 형성되어 있어, 결합시 상호 이탈되지 않고 정렬되어 발광 소자 패키지 공정을 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

도 5a와 5b는 본 발명에 따라 렌즈 본체를 리드프레임의 렌즈 홀더에 삽입하여 고정시키는 공정을 설명하기 위한 개념도로서, 먼저, 도 5a와 같이, 렌즈 홀더(210)는 개구(211)가 형성되어 있고, 이 개구(211)의 하부 측벽이 제거되어 있는 영역(212)이 존재한다.

그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 렌즈 홀더(210)의 개구(211)에 삽입되는 렌즈 본체(270)는 돔(Dome) 형상의 렌즈 형상부(271)와, 상기 렌즈 형상부(271)의 가장자리로부터 돌출된 돌출부(272)로 구성된다.

이런, 렌즈 홀더(210)에 렌즈 본체(270)가 삽입되는 데, 도 5c와 같이, 렌즈 홀더(210)의 개구(211) 하부 측벽에 제거된 영역(212)을 만들면, 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역(212)에 상기 렌즈 본체(270)의 돌출부(272)가 삽입되는 경우, 상기 개구(211)와 하부 측벽이 제거된 영역(212)으로 이루어진 걸림턱(212a)이 형성된다.

즉, 상기 걸림턱(212a)은 상기 돌출부(272)가 상기 렌즈 홀더(210)의 상부로 빠져나오지 못하도록 하는 기능을 수행한다.

이 때, 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역(212)의 폭(W2)은 상기 렌즈 본체(270)의 돌출부(272)의 폭(W1)보다 크거나 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역(212)의 폭(W2)이 상기 렌즈 본체(270)의 돌출부(272)의 폭(W1)보다 큰 경우에는, 상기 돌출부(272)가 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역(212)으로 삽입을 원활하게 하기 위하여, 약간의 공차만큼 폭이 크면 된다.

그리고, 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역(212)의 폭(W2)이 상기 렌즈 본체(270)의 돌출부(272)의 폭(W1)보다 동일한 경우에는, 상기 돌출부(272)가 탄성력을 갖는 재료로 이루어져야 하고, 상기 돌출부(272)의 탄성력에 의해 상기 돌출부(272)는 상기 개구(211)의 하부 측벽이 제거된 영역으로 원활하게 삽입 및 고정될 수 있게 된다.

그러므로, 도 5c와 같은 화살표 방향으로, 렌즈 본체(270)가 렌즈 홀더(210)의 개구(211)에 삽입되면, 도 5d와 같이 렌즈 본체(270)의 렌즈 형상부(271)는 렌즈 홀더(210)로부터 돌출되게 된다.

전술된 렌즈 홀더(210)는 발광 소자가 패키지된 후에, 열 방출을 원활하게 하기 위하여, 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 렌즈 홀더의 단면도로서, 렌즈 홀더(210)는 제 2 프레임(200)으로부터 돌출되어 있다.

즉, 렌즈 홀더(210)의 두께(T2)는 제 2 프레임(200)의 두께(T1)보다 두꺼워, 렌즈 홀더(210)는 제 2 프레임(200)으로부터 돌출되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 발광 소자용 리드프레임이 결합된 상태의 평면도로서, 제 1과 2 프레임이 결합된 평면 상태에서, 상부에는 제 2 프레임(200)이 위치한다.

각각의 렌즈 홀더(210)에 대응되는 제 1 프레임에는 발광 소자가 실장되는 것이고, 각각의 렌즈 홀더(210)를 갖는 영역(A)은 단일의 발광 소자 패키지를 형성할 수 있는 영역이다.

도 8a와 8b는 도 7의 a-a'선 및 b-b'선으로 리드프레임의 일부를 절단한 단면도로서, 전술된 도 7의 상태에서, 하나의 렌즈 홀더(210)를 갖는 영역 'A'에서 a-a'선의 절단면도는 도 8a로, 렌즈 홀더(210)를 갖는 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100) 상부에 올려져 결합된다.

그리고, 도 8b는 하나의 렌즈 홀더(210)를 갖는 영역 'A'에서 b-b'선의 절단면도로서, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100) 상부에 올려져 있는데, 제 1 프레임(200)의 제 1 리드(120)에는 접촉되고, 제 2 리드(130)에 접촉되지 않는다.

즉, 제 1 리드(120)는 탑재판(110)과 연결되어 있으므로, 탑재판(110)에 실장된 발광 소자에서 방출된 열이 탑재판(110), 제 1 리드(120)와 렌즈 홀더(210)를 통하여 패키지 외부로 방출되게 된다.

이 때, 상기 제 2 프레임(200)의 렌즈 홀더(210)가 제 1 프레임(100)의 제 2 리드(130)에 접촉되지 않도록, 상기 렌즈 홀더(210) 하부에 홈(215)을 형성한다.

그러므로, 상기 제 2 프레임(200)을 제 1 프레임(100) 상부에 올려놓더라도 렌즈 홀더(210)는 제 2 리드(130)와 접촉되지 않는다.

한편, 상기 제 1 프레임(100)의 탑재판(110)의 두께(T3)는 제 1과 2 리드(120,130)의 두께(T4)보다 더 두꺼운 것이 바람직하고, 이 탑재판(110)의 하부는 패키지의 외부면에 노출되어 있으면, 발광 소자에서 발생된 열을 외부로 용이하게 방출시킬 수 있는 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 렌즈 홀더의 하부를 설명하기 위한 개략적인 사시도로서, 도 5a의 설명과 같이, 렌즈 홀더(210) 개구(211)의 하부 측벽이 제거되어 있는 영역(212)이 형성된다.존재한다.

그리고, 도 8b의 설명에서와 같이, 상기 제 2 프레임(200)의 렌즈 홀더(210)가 제 1 프레임(100)의 제 2 리드(130)에 접촉되는 것을 방지할 수 있는 홈(215)이 상기 렌즈 홀더(210) 하부에 형성되어 있다.

도 10a 내지 10g는 본 발명에 따른 리드프레임을 이용하여 발광 소자 패키지를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 먼저, 발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판(110)에 연결되어 있는 제 1 리드(120)와, 상기 탑재판(110)과 이격되어 있는 제 2 리드(130)가 연결된 제 1 프레임(100)을 준비한다.(도 10a)

그 후, 상기 탑재판(110) 상부에 발광 소자(300)를 접착하고(도 10b), 상기 발광 소자(300)와 상기 제 1과 2 리드(120,130)를 전기적으로 연결한다.(도 10c)

상기 발광 소자(300)는 수직형 또는 수평형 구조에 따라 열전도율이 우수한 절연성 접착제 또는 도전성 접착제를 이용하여 탑재판(100)에 접착한다.

그리고, 상기 발광 소자(300)와 상기 제 1과 2 리드(120,130)를 전기적으로 연결하는 것은 와이어(350)로 본딩하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 도 10c의 공정을 수행한 후, 형광체가 분산된 수지를 상기 발광 소자(300)를 감싸는 공정을 더 수행해도 된다.

연이어, 개구(211)가 형성되어 있는 렌즈 홀더(210)가 연결된 제 2 프레임(200)을 준비하고, 이 렌즈 홀더(210)의 개구(211)에 렌즈 본체(270)를 삽입 고정시킨다.(도 10d)

계속하여, 상기 렌즈 홀더(210)가 탑재판(110)에 접촉되고, 제 2 리드(130)에 접촉되지 않으며, 상기 발광 소자가 상기 렌즈 본체(270)가 삽입된 개구(211) 내부에 위치되도록, 상기 제 2 프레임(200)을 상기 제 1 프레임(100)에 올려놓는다.(도 10e)

여기서, 상기 제 1과 2 프레임(100,200)에는 상호 대응되는 위치에 정렬용 홀들이 형성되어 있어, 이 정렬용 홀들에 정렬핀을 삽입시키는 공정이 더 구비되어 있으면, 제 1과 2 프레임(100,200)의 결합 이탈을 방지하여 이 후, 발광 소자 패키지 공정을 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

그 후, 상기 렌즈 홀더(210)의 상부면, 렌즈 본체(270)와 제 1과 2 리드(120,130) 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더(210), 렌즈 본체(270)와 발광 소자(300)를 감싸도록 수지로 몰딩 공정을 수행한다.(도 10f)

이 몰딩 공정으로, 상기 렌즈 홀더(210), 렌즈 본체(270)와 발광 소자(300)는 몰딩된 수지로 이루어진 몰딩부(600)로 감싸진다.

한편, 상기 몰딩부(600)에 노출된 상기 제 1과 2 리드(120,130)의 도 10f에 도시된 바와 같이, 몰딩부(600)의 양측면으로 돌출되어진 경우, 도 10g와 같이, 상 기 수지(600)의 측면에 돌출된 상기 제 1과 2 리드(120,130) 각각을 절곡시키는 공정을 수행한다.

그리고, 도 8b와 같이, 상기 발광 소자(300)가 접착된 탑재판(100)의 두께가 상기 몰딩부로 노출된 제 1과 2 리드(120,130)의 두께보다 두껍게 형성되어 있는 경우에는, 상기 발광 소자(300)가 접착된 리드의 하부면은 몰딩공정에서 상기 몰딩부(600)의 하부면에 노출시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 발광 소자 패키지는 탑재판(110)에 연결되어 있는 제 1 리드(120)와; 상기 탑재판(110)과 이격되어 있는 제 2 리드(130)와; 상기 탑재판(110) 상부에 접착된 발광 소자(300)와; 상기 발광 소자(300)와 상기 제 1과 2 리드(120,130)를 전기적으로 연결하는 도전부(350)와; 개구(211)가 형성되어 있고, 하부에 홈이 형성되어 있으며, 상기 탑재판(110)에 접촉되고 상기 홈에 의해 제 2 리드(130)에 접촉되지 않도록, 상기 탑재판(110) 및 제 2 리드(130) 상부에 올려져 있는 렌즈 홀더(210)와; 상기 렌즈 홀더(210)의 개구(211)에 삽입 고정된 렌즈 본체(270)와; 상기 렌즈 홀더(210)의 상부면, 렌즈 본체(270)와 제 1과 2 리드(120,130) 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더(210), 렌즈 본체(270)와 발광 소자(300)를 감싸는 몰딩부(600)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 몰딩부(600)에 노출된 제 1과 2 리드(120,130)의 일부분이 상기 몰딩부(600)의 양측면으로 제 1과 2 리드(120,130)가 돌출된 영역인 경우, 상기 돌출된 제 1과 2 리드(120,130)는 절곡되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 몰딩부(600)에 노출된 제 1과 2 리드(120,130)의 일부분이 상 기 몰딩부(600)의 하부에 노출되어 있으면, 발광 소자 패키지를 마더(Mother) 보드와 같은 실장 영역에 플립칩(Flip chip) 본딩이 용이하다.

그러므로, 본 발명에 따른 패키지에서, 몰딩부(600)에 노출된 제 1과 2 리드(120,130) 영역은 이 패키지를 구현하는 설계 사항에 따라 자유롭게 구현할 수 있는 것이다.

또한, 상기 발광 소자(300)를 감싸며 도포되어, 상기 렌즈 본체(270)와 탑재판(110) 사이에 존재하고, 형광체가 분산된 수지막이 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.

도 11a 내지 11d는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 제조 공정을 더 상세하게 설명하기 위한 사시도로서, 전술된 도 10e의 공정에서 제 1 프레임(100) 상부에 제 2 프레임(200)이 올려져 있다.(도 11a)

그리고, 도 11b는 도 10f에서 몰딩 공정을 수행한 상태의 개략적인 사시도인데, 몰딩공정을 수행하면, 렌즈 홀더(210)는 몰딩부(600) 상부에 노출된다.

또한, 도 10f와 도 10g 공정 사이에, 도 11c과 같이, 제 1과 2 프레임으로부터 몰딩부(600) 및 노출된 제 1과 2 리드(120,130)를 절단하는 포밍(Forming) 공정을 더 수행한다.

마지막으로, 도 11d는 제 1과 2 리드(120,130)가 절곡되어 완성된 발광 소자 패키지를 도시한 것이다.

이와 같이, 본 발명의 발광 소자 패키지는, 상기 렌즈 홀더에 렌즈 본체를 삽입하여 패키지 공정을 수행함으로써, 발광 소자와 렌즈 본체의 정렬을 우수하게 할 수 있고, 렌즈 본체가 렌즈 홀더에 고정되어 있으므로, 완성된 패키지에서 렌즈 본체의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 렌즈 홀더가 몰딩부에 노출되어 있으므로, 발광 소자에서 발생된 열을 렌즈 홀더를 통하여 외부로 방출함으로써, 열 방출 효율을 증가시킬 수 있는 것이다.

이상 상술한 바와 같이, 종래 기술의 발광 소자 패키지 공정에서는 렌즈면과 패키지 몸체와의 접착불량으로 렌즈가 패키지 본체로부터 쉽게 이탈되는 문제점이 있었고, 수동으로 렌즈를 패키지 몸체에 접착함으로써 자동화에 장애가 있었다.

본 발명은 렌즈홀더에 렌즈를 장착하고, 렌즈가 장착된 렌즈홀더를 발광 소자의 상부에 위치시킨 후 몰딩공정을 수행함으로써, 종래의 렌즈 접착공정으로 야기되는 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 본 발명은 렌즈가 장착된 렌즈홀더를 발광 소자와 함께 몰딩하여 렌즈홀더가 패키지로부터 이탈을 방지할 수 있어 신뢰성을 향상시키고, 자동화공정을 수행할 수 있으며, 렌즈홀더를 몰딩부의 외부로 노출시킴으로써 열방출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (20)

1. 발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와, 상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드가 연결된 제 1 프레임과;

   상기 제 1 프레임 상부에 올려지고, 상기 탑재판과 제 2 리드 일부를 포함하는 영역을 노출시킬 수 있는 개구가 있는 렌즈 홀더가 연결된 제 2 프레임으로 구성된 리드프레임.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 렌즈 홀더의 개구에는 렌즈 본체가 삽입 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 렌즈 본체는,

   돔(Dome) 형상의 렌즈부와,

   상기 렌즈부의 가장자리로부터 돌출된 돌출부로 이루어져 있고,

   상기 렌즈홀더의 개구에는 상기 렌즈의 렌즈부가 삽입되고,

   상기 렌즈홀더는 개구 하부 측벽이 제거된 영역이 있으며,

   상기 렌즈홀더의 개구 하부 측벽이 제거된 영역에 상기 렌즈의 돌출부가 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 프레임이 상기 제 1 프레임 상부에 올려질 때,

   상기 제 2 프레임의 렌즈 홀더가 제 1 프레임의 탑재판에는 접촉되고, 제 2 리드에 접촉되지 않도록,

   상기 렌즈 홀더 하부에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 렌즈 홀더의 두께는 상기 제 2 프레임의 두께보다 두껍고,

   상기 렌즈 홀더는 상기 제 2 프레임으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 프레임의 탑재판 두께는 상기 제 1과 2 리드의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 리드프레임.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1과 2 프레임에는 상호 대응되는 위치에 정렬용 홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임.
8. 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와;

   상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드와;

   상기 탑재판 상부에 접착된 발광 소자와;

   상기 발광 소자와 상기 제 1과 2 리드를 전기적으로 연결하는 도전부와;

   개구가 형성되어 있고, 하부에 홈이 형성되어 있으며, 상기 탑재판에 접촉되고 상기 홈에 의해 제 2 리드에 접촉되지 않도록, 상기 탑재판 및 제 2 리드 상부에 올려져 있는 렌즈 홀더와;

   상기 렌즈 홀더의 개구에 삽입 고정된 렌즈 본체와;

   상기 렌즈 홀더의 상부면, 렌즈 본체와 제 1과 2 리드 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더, 렌즈 본체와 발광 소자를 감싸는 몰딩부를 포함하여 구성된 리드프레임을 이용한 발광소자 패키지.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1과 2 리드 각각의 일부는,

   상기 몰딩부의 측면에 노출되어 있으며, 각각 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 발광 소자가 접합된 리드 영역의 두께는,

    상기 절곡된 리드 영역의 두께보다 두껍게 형성되어 있고,

    상기 발광 소자가 접합된 리드의 하부면은,

    상기 몰딩부의 하부면에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 렌즈 본체는,

    돔(Dome) 형상의 렌즈부와,

    상기 렌즈부의 가장자리로부터 돌출된 돌출부로 이루어져 있고,

    상기 렌즈홀더의 개구에는 상기 렌즈의 렌즈부가 삽입되고,

    상기 렌즈홀더는 개구 하부 측벽이 제거된 영역이 있으며,

    상기 렌즈홀더의 개구 하부 측벽이 제거된 영역에 상기 렌즈의 돌출부가 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 도전부는,

    와이어인 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
13. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 발광 소자를 감싸며 도포되어, 상기 렌즈 본체와 탑재판 사이에 존재하고, 형광체가 분산된 수지막이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
14. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 렌즈 홀더는,

    금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지.
15. 발광소자를 탑재할 수 있는 탑재판에 연결되어 있는 제 1 리드와, 상기 탑재판과 이격되어 있는 제 2 리드가 연결된 제 1 프레임을 준비하는 단계와;

    상기 탑재판 상부에 발광 소자를 접착하는 단계와;

    상기 발광 소자와 상기 제 1과 2 리드를 전기적으로 연결하는 단계와;

    개구가 형성되어 있는 렌즈 홀더가 연결된 제 2 프레임을 준비하는 단계와;

    상기 렌즈 홀더의 개구에 렌즈 본체를 삽입 고정시키는 단계와;

    상기 렌즈 홀더가 탑재판에 접촉되고, 제 2 리드에 접촉되지 않으며, 상기 발광 소자가 상기 개구 내부에 위치되도록, 상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 올려놓는 단계와;

    상기 렌즈 홀더의 상부면, 렌즈 본체와 제 1과 2 리드 일부분을 노출시키고, 상기 렌즈 홀더, 렌즈 본체와 발광 소자를 감싸도록 수지로 몰딩하는 단계를 포함하여 이루어진 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 올려놓는 단계에서,

    상기 렌즈 홀더가 탑재판에 접촉되고, 제 2 리드에 접촉되지 않도록,

    상기 렌즈 홀더 하부에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

    상기 렌즈 홀더의 개구에 렌즈 본체를 삽입 고정시키는 단계는,

    돔(Dome) 형상의 렌즈부와, 상기 렌즈부의 가장자리로부터 돌출된 돌출부로 구성된 렌즈를 준비하는 단계와;

    상기 렌즈부가 삽입되는 개구가 형성되어 있고, 상기 돌출부가 삽입될 수 있도록 상기 개구의 하부 측벽이 제거되어 있는 렌즈 홀더를 준비하는 단계와;

    상기 렌즈 홀더의 개구에 상기 렌즈의 렌즈부를 삽입시키면서, 상기 돌출부가 상기 개구의 하부 측벽에 삽입시켜 고정시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법.
18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

    상기 몰딩하는 단계에서,

    상기 리드들 각각의 일부는, 몰딩된 형상의 측면에 노출되도록 몰딩하고,

    상기 몰딩하는 단계 후에,

    상기 제 1과 2 프레임으로부터 몰딩부 및 노출된 제 1과 2 리드를 절단하고, 상기 몰딩된 형상의 측면에 노출된 리드들 각각을 절곡하는 공정이 더 구비된 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 발광 소자가 접합된 리드 영역의 두께는,

    상기 절곡된 리드 영역의 두께보다 두껍게 형성되어 있고,

    상기 몰딩하는 단계에서,

    상기 발광 소자가 접합된 리드 하부면이 몰딩된 형상으로부터 노출되도록 몰딩하는 것을 특징으로 하는 리드프레임을 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법.
20. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1과 2 프레임에는 상호 대응되는 위치에 정렬용 홀들이 형성되어 있고,

    상기 제 2 프레임을 상기 제 1 프레임에 올려놓는 단계에,

    상기 제 1과 2 프레임의 정렬용 홀들에 정렬핀을 삽입시키는 공정이 더 구비된 것을 특징으로 하는 리드프레임.

Images