KR20090001037A - Light emitting diode package employing carbon nano tube substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 칩형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a chip type light emitting diode package according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view for describing a chip type light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for describing a tower light emitting diode package according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면발광형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 정면도이다.5 is a front view illustrating a side light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파워형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a power light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 램프형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.7 is a cross-sectional view for describing a lamp type LED package according to still another embodiment of the present invention.
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소나노튜브 기판을 채택한 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly to a light emitting diode package employing a carbon nanotube substrate.
발광 다이오드는 컬러 구현이 가능하여 표시등, 전광판 및 디스플레이용으로 널리 사용되고 있으며, 백색광을 구현할 수 있어 일반 조명용으로도 사용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 가시광선 영역 이외의 영역, 즉 자외선 또는 적외선을 구현할 수 있어 광통신용 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 효율이 높고 수명이 길며 친환경적이어서 그것을 사용하는 분야가 계속해서 증가하고 있다.LEDs are widely used for indicators, electronic signs, and displays because they can implement colors, and are also used for general lighting because they can implement white light. In addition, the light emitting diode may implement a region other than the visible light region, that is, ultraviolet rays or infrared rays, and thus is used for various purposes such as optical communication. Such light emitting diodes have high efficiency, long life, and eco-friendliness, and the field of using them continues to increase.
질화갈륨, 갈륨비소, 갈륨인 등과 같은 무기계 발광 다이오드는 일반적으로 칩 형태로 제조되며, 외부환경으로부터의 보호 및 특정 용도를 위해 다양한 구조의 패키지로 조립된다. 발광 다이오드 패키지는 그 용도에 따라, 예컨대 칩형, 탑형(top-view), 측면발광형(side-view), 파워형(power) 및 램프형 발광 다이오드 패키지들의 구조가 알려져 있다.Inorganic light emitting diodes such as gallium nitride, gallium arsenide, gallium phosphorus and the like are generally manufactured in chip form and assembled into packages of various structures for protection from the external environment and for specific applications. Light emitting diode packages are known, for example, in the form of chip, top-view, side-view, power and lamp-type light emitting diode packages.
도 1은 종래의 칩형 발광 다이오드 패키지(10)를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional chip type light
도 1을 참조하면, 칩형 발광 다이오드 패키지(10)는 일반적으로 리드들(11a, 11b)이 인쇄된 인쇄회로기판(11)을 포함한다. 발광 다이오드 칩(15)은 상기 인쇄회로기판(11) 상에 실장되어 리드들(11a, 11b)에 전기적으로 연결된다. 예컨대, 발광 다이오드 칩(15)은 리드(11a)의 패드 영역상에 다이 본딩되고, 본딩 와이어에 의해 리드(11b)에 전기적으로 연결된다. 한편, 수지 몰딩부(19)가 상기 발광 다이오드 칩(15)을 덮는다. 수지 몰딩부(19)는 발광 다이오드 칩(15)에서 방출된 광의 파장을 변환시키는 형광체를 함유할 수 있다. 발광 다이오드 칩(15)과 상기 형광체에 의해 다양한 색의 광을 구현할 수 있으며, 예컨대 백색광을 구현할 수 있다.Referring to FIG. 1, the chip
이에 더하여, 발광 다이오드 칩(15)을 인쇄회로기판(11)과 같은 칩 실장부재 상에 실장하기 위해, 접착제(13)가 일반적으로 사용된다. 상기 접착제(13)는 일반적으로 에폭시와 같은 고분자 재료이며, 절연성 에폭시(화이트 에폭시) 또는 은(Ag)이 함유된 도전성 에폭시일 수 있다. 은(Ag)이 함유된 에폭시는 화이트 에폭시와 달리 도전성을 나타내며, 발광 다이오드 칩(15)을 리드(11a)에 전기적으로 연결시킨다.In addition, in order to mount the light
한편, 발광 다이오드 칩(15) 동작시, 발광 다이오드 칩에서 열이 발생된다. 발광 다이오드 칩(15)에서 발생된 열은 그 주위의 수지 몰딩부(19) 및 인쇄회로기판(11)을 통해 외부로 방출된다. 그러나, 수지 몰딩부(19)는 일반적으로 열전도율이 상대적으로 매우 낮기 때문에, 열은 주로 인쇄회로기판(11), 특히 리드(11a)를 통해 외부로 방출된다. 그러나, 발광 다이오드 칩(15)과 인쇄회로기판(11) 사이에 개재된 접착제(13)는 열전도율이 상대적으로 낮기 때문에, 발광 다이오드 칩(15)에서 생성된 열이 인쇄회로기판(11)으로 전달되는 것을 방해한다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩(15)의 접합 온도(junction temperature)가 증가하게 되고, 이는 광효율 감소 및 방출되는 광의 파장 변화로 나타난다. 또한, 발광 다이오드 칩이 고열에 노출될 경우, 칩의 수명이 단축되며, 열에 의해 칩이 파괴될 수도 있다.On the other hand, during operation of the light
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 개선된 열 방출 성능을 갖는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a light emitting diode package having improved heat dissipation performance.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 탄소나노튜브를 채택한 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 발광 다이오드 패키지는 칩 실장부재, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩 및 탄소나노튜브 기판을 포함한다. 상기 칩 실장부재는 상기 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖고, 서로 절연된 적어도 두개의 리드들을 포함한다. 한편, 상기 탄소나노튜브 기판은 탄소나노튜브 파우더를 압축하여 형성된 것으로, 상기 칩 실장부재의 실장면과 상기 발광 다이오드 칩 사이에 개재된다. 또한, 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 상기 적어도 두개의 리드들에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 열전도율이 높은 탄소나노튜브 기판을 채택함으로써 발광 다이오드 패키지의 열 방출 성능이 개선된다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a light emitting diode package employing carbon nanotubes. The LED package according to an embodiment of the present invention includes a chip mounting member, at least one LED chip, and a carbon nanotube substrate. The chip mounting member has a mounting surface for mounting the LED chip and includes at least two leads insulated from each other. On the other hand, the carbon nanotube substrate is formed by compressing the carbon nanotube powder, it is interposed between the mounting surface of the chip mounting member and the light emitting diode chip. In addition, the at least one light emitting diode chip is electrically connected to the at least two leads. Accordingly, the heat dissipation performance of the light emitting diode package is improved by adopting a carbon nanotube substrate having a high thermal conductivity.
여기서, 상기 "칩 실장부재"는 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖는 구조체로, 이 구조체는 특정한 재질 또는 형상에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 칩 실장부재는 칩형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들이 인쇄된 인쇄회로기판, 탑형 또는 측면발광형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들을 갖는 패키지 본체, 파워형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들 및 히트싱크를 갖는 패키지 본체일 수 있으며, 램프형 발광 다이오드 패키지에 있어서 리드들일 수 있다.Here, the "chip mounting member" is a structure having a mounting surface for mounting a light emitting diode chip, the structure is not limited to a specific material or shape. For example, the chip mounting member may include a printed circuit board on which leads are printed in a chip type LED package, a package body having leads in a top or side emitting type LED package, and leads and a heat sink in a power type LED package. It may be a package body having, and may be leads in a lamp type light emitting diode package.
한편, 상기 "탄소나노튜브" 파우더는 직경이 100nm 이하인 단섬유 및/또는 장섬유 파우더이다. 탄소나노튜브는 탄소 육각 망상의 시트가 원통 형상으로 닫힌 구조이며, 단층 혹은 다층 구조를 갖는다. 또한, 상기 탄소나노튜브는 부분적으로 탄소나노튜브의 구조를 갖는 탄소재료를 포함한다. 이러한 탄소나노튜브는 아크 방전법, 레이저 어블레이션법, 기상 성장법 및 열분해법 등에 의해 제조될 수 있으며, 구조에 따라 도전성 또는 반도체성을 가질 수 있다.Meanwhile, the "carbon nanotube" powder is short fiber and / or long fiber powder having a diameter of 100 nm or less. Carbon nanotubes have a structure in which a carbon hexagonal network sheet is closed in a cylindrical shape and has a single layer or a multilayer structure. In addition, the carbon nanotubes include a carbon material having a structure of carbon nanotubes partially. Such carbon nanotubes may be manufactured by an arc discharge method, a laser ablation method, a vapor phase growth method, a pyrolysis method, and the like, and may have conductive or semiconducting properties, depending on the structure.
상기 탄소나노튜브 기판은 통상의 파우더 압축 기술을 사용하여 탄소나노튜브 파우더를 압축하여 형성될 수 있으며, 열을 가하면서 압축하여 형성될 수 있다. 일반적으로, 탄소나노튜브 파우더를 유기물 바인더와 같은 매트릭스 내에 분산시키어 탄소나노튜브 시트(sheet)를 제조하는 기술이 알려져 있으나, 탄소나노튜브 시트의 열전도율이 매트릭스의 열전도율 및 탄소나노튜브 파우더의 분산 균일도에 의존하기 때문에 그 열전도율이 상대적으로 낮고 균일하지 못하다. 이에 반해, 본 발명의 실시예들에 따르면, 바인더와 같은 매트릭스를 사용하지 않고 탄소나노튜브 파우더를 압축하여 기판을 형성하기 때문에 열전도율이 상대적으로 높고 균일한 탄소나노튜브 기판을 제공할 수 있다.The carbon nanotube substrate may be formed by compressing carbon nanotube powder using a conventional powder compression technique, and may be formed by compressing while applying heat. In general, a technique for producing a carbon nanotube sheet by dispersing the carbon nanotube powder in a matrix such as an organic binder is known, but the thermal conductivity of the carbon nanotube sheet is dependent on the thermal conductivity of the matrix and Because of their dependence, their thermal conductivity is relatively low and uneven. On the contrary, according to the embodiments of the present invention, since the carbon nanotube powder is compressed to form a substrate without using a matrix such as a binder, it is possible to provide a carbon nanotube substrate having a relatively high thermal conductivity and uniformity.
한편, 상기 탄소나노튜브 기판은 그 상부면 및/또는 하부면이 표면처리되어 접착성을 가질 수 있다. 이러한 표면처리는 예컨대, 접착제 또는 커플링제를 상기 탄소나노튜브 기판의 상부면 및/또는 하부면에 코팅함으로써 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 탄소나노튜브 기판은 단면 테이프 또는 양면테이프와 같이 접착성을 갖는다.On the other hand, the carbon nanotube substrate has an upper surface and / or a lower surface may be surface-adhesive. Such surface treatment can be carried out, for example, by coating an adhesive or coupling agent on the top and / or bottom surfaces of the carbon nanotube substrate. Accordingly, the carbon nanotube substrate has adhesiveness like a single-sided tape or a double-sided tape.
상기 탄소나노튜브 기판의 하부면이 접착성을 가지어 상기 칩 실장부재에 부착될 수 있다. 또한, 상기 탄소나노튜브 기판의 상부면이 접착성을 가지어 상기 발광 다이오드 칩이 상기 탄소나노튜브 기판에 부착될 수 있다.The lower surface of the carbon nanotube substrate may be attached to the chip mounting member by having an adhesive property. In addition, the upper surface of the carbon nanotube substrate has adhesiveness so that the LED chip may be attached to the carbon nanotube substrate.
한편, 상기 탄소나노튜브 기판과 상기 발광 다이오드 칩 사이에 버퍼 접착제가 개재될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 상기 탄소나노튜브 기판은 탄소나노튜브 파우더를 압축하여 형성한 것으로, 방향에 따라 깨지거나 쪼개지기 쉬운 경향을 가질 수 있다. 상기 버퍼 접착제는 이러한 탄소나노튜브 기판과 발광 다이오드 칩 사이에 개재되어 상기 탄소나노튜브 기판이 깨지거나 쪼개지는 것을 방지한다.Meanwhile, a buffer adhesive may be interposed between the carbon nanotube substrate and the light emitting diode chip. The carbon nanotube substrate according to the embodiments of the present invention is formed by compressing carbon nanotube powder, and may have a tendency to be easily broken or split according to a direction. The buffer adhesive is interposed between the carbon nanotube substrate and the light emitting diode chip to prevent the carbon nanotube substrate from being broken or split.
상기 버퍼 접착제는 도전성 접착제일 수 있으며, 예컨대 은(Ag) 페이스트(paste)일 수 있다.The buffer adhesive may be a conductive adhesive, for example, silver (Ag) paste.
상기 버퍼 접착제가 도전성이고, 상기 탄소나노튜브 기판이 도전성인 경우, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 버퍼 접착제 및 상기 탄소나노튜브 기판을 통해 칩 실장부재의 하나의 리드에 전기적으로 연결될 수 있다.When the buffer adhesive is conductive and the carbon nanotube substrate is conductive, the light emitting diode chip may be electrically connected to one lead of the chip mounting member through the buffer adhesive and the carbon nanotube substrate.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In the drawings, widths, lengths, thicknesses, and the like of components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to embodiments of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지는 칩 실장부재(M), 탄소나노튜브 기판(23) 및 발광 다이오드 칩(25)을 포함하고, 이에 더하여 접착제(24)를 포함할 수 있다. 상기 칩 실장부재(M)는 칩을 실장하기 위한 실장면을 갖는다. 상기 칩 실장부재(M)는 통상의 발광 다이오드 패키지에서 발광 다이오드 칩을 실장하기 위해 사용되는 어떠한 재료 및 구조이든 특별한 한정 없이 사용될 수 있다. 상기 칩 실장부재는 발광 다이오드 칩(25)을 외부전원에 전기적으로 연결하기 위한 리드들(도시하지 않음)을 가지며, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 리드들에 전기적으로 연결된다. 상기 칩 실장부재(M)의 구체적인 예들은 도 3 내지 도 7을 참조하여 아래에서 상술된다.Referring to FIG. 2, the light emitting diode package may include a chip mounting member M, a
한편, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 질화갈륨, 갈륨비소, 갈륨인 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 선택되는 화합물 반도체의 종류에 따라 자외선 내지 적외선 영역의 광을 방출할 수 있다. 특히, 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩은 자외선 내지 청색광의 단파장 영역의 광을 방출할 수 있다. 이러한 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩은 상대적으로 높은 에너지의 광을 방출하므로, 동작시 생성되는 열 또한 다른 발광 다이오드 칩에 비해 상대적으로 많다.The light emitting
상기 탄소나노튜브 기판(23)은 탄소나노튜브 파우더를 압축(또는 열압축)하여 형성되며, 상기 발광 다이오드 칩과 상기 칩 실장부재(M) 사이에 개재된다. 상기 탄소나노튜브 기판(23)은 상기 발광 다이오드 칩(25)에 비해 면적이 더 클 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 동일하거나 더 작을 수도 있다. 상기 탄소나노튜브 파우더는 100nm 이하의 직경을 갖는 나노 크기의 탄소섬유 파우더로, 단섬유 및/또는 장섬유 파우더이다. 이러한 탄소나노튜브는 아크방전법, 레이저 어블레이션법, 기상증착법 또는 열분해법에 의해 제조될 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 그 구조에 따라 도전성이거나 반도체일 수 있다.The
상기 탄소나노튜브 기판(23)은 또한 그 상부면 또는 하부면, 또는 그 양면이 모두 표면처리되어 접착성을 가질 수 있다. 예컨대, 탄소나노튜브 기판(23)의 상부면 및/또는 하부면에 접착제 또는 커플링제(예컨대, 실란 커플링제)가 코팅됨으로써 접착성을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 탄소나노튜브 기판(23)은 단면 테이프 또는 양면 테이프와 같이 그 적어도 한 면이 접착성을 갖게 된다.The
상기 탄소나노튜브 기판(23)의 하부면이 접착성을 갖는 경우, 상기 하부면은 상기 칩 실장부재(M)에 부착된다. 또한, 그 상부면이 접착성을 갖는 경우, 상기 발광 다이오드 (25)이 상기 탄소나노튜브 기판(23)의 상부면에 부착될 수 있다.When the lower surface of the
한편, 상기 탄소나노튜브 기판(23)이 파우더를 압축할 때, 상기 탄소나노튜브들이 수직 또는 수평방향으로 배치될 수 있으며, 특정방향으로 배치된 경우, 상기 탄소나노튜브 기판(23)이 외력 또는 열 스트레스에 의해 쉽게 깨지거나 쪼개질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 발광 다이오드 칩(25)가 탄소나노튜브 기판(23) 사이에 버퍼 접착제(24)가 개재될 수 있다. 버퍼 접착제(24)는 발광 다이오드 칩(25)으로부터 탄소나노튜브 기판(23)에 가해지는 열 스트레스를 완화하며 기판(23)에 인가되는 외력을 분산시키어 탄소나노튜브 기판(23)이 쪼개지거나 깨지는 것을 방 지한다. 상기 버퍼 접착제(24)가 사용된 경우, 상기 탄소나노뷰트 기판(23)의 상부면은 접착성을 갖도록 표면처리될 것으로 요하지 않는다.Meanwhile, when the
상기 버퍼 접착제(24)로는 통상의 접착제가 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 상기 버퍼 접착제(24)는 도전성 접착제일 수 있으며, 예컨대 은(Ag) 페이스트일 수 있다.As the
상기 버퍼 접착제(24)가 도전성 접착제이고, 상기 탄소나노튜브 기판(23)이 도전성인 경우, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 버퍼 접착제(24) 및 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 칩실장부재(M)에 전기적으로 연결될 수 있다.When the
한편, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 수지 몰딩부(도시하지 않음), 예컨대 실리콘 또는 에폭시에 의해 덮일 수 있다. 상기 수지 몰딩부는 수분 또는 외력으로부터 상기 발광 다이오드 칩(25)을 보호한다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(25)에서 방출된 광의 적어도 일부를 파장변환하는 형광체가 상기 패키지 내에 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 형광체는 발광 다이오드 칩 상에 코팅되거나, 수지 몰딩부 내에 함유되거나, 또는 수지 몰딩부 상에 코팅될 수 있다. 발광 다이오드 칩(25)과 형광체의 다양한 조합에 의해 다양한 색의 광이 구현될 수 있으며, 예컨대 백색광이 구현될 수 있다.The light emitting
본 발명의 실시예들에 따른 상기 탄소나노튜브 기판(23)은 수직 방향 및 수평 방향의 열전도율이 일반 접착제에 비해 상대적으로 높다. 따라서, 발광 다이오드 칩(25)에서 발생된 열을 수직 방향 뿐만 아니라 수평 방향으로도 분산시키어 발광 다이오드 칩(25)으로부터 방출되는 열의 열저항을 감소시킨다.The
특히, 탄소나노튜브 기판(23)과 버퍼 접착제(24)의 총 두께를 종래의 접착제와 동일한 두께로 할 경우, 수직 방향의 열저항을 감소시킬 수 있어 패키지의 열 방출 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In particular, when the total thicknesses of the
이하, 본 발명의 구체적인 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명한다.Hereinafter, a light emitting diode package according to specific embodiments of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view for describing a chip type light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 칩형 발광 다이오드 패키지(20)는 리드들(21a, 21b)이 인쇄된 인쇄회로기판(PCB, 21)을 포함하며, 인쇄회로기판(21)이 칩 실장부재(도 2의 M)에 대응한다. 상기 인쇄회로기판은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 PCB 또는 열방출 성능이 우수한 메탈-PCB(MPCB)일 수 있다. Referring to FIG. 3, the chip type light emitting
적어도 하나의 발광 다이오드 칩(25)이 상기 인쇄회로기판(21) 상에 실장되어 리드들(21a, 21b)에 전기적으로 연결된다. 한편, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 발광 다이오드 칩(25)과 인쇄회로기판(21) 사이에 탄소나노튜브 기판(23)이 개재될 수 있으며, 이에 더하여 버퍼 접착제(24)가 탄소나노튜브 기판(23)과 발광 다이오드 칩(25) 사이에 개재될 수 있다. At least one
상기 발광 다이오드 칩(25)은 도전성 버퍼 접착제(24) 및 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 리드(21a)의 패드 영역상에 전기적으로 연결되고, 본딩 와이어에 의해 리드(21b)에 전기적으로 연결된다. 이와 달리, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 두개의 본딩와이어들에 의해 상기 리드들(21a, 21b)에 각각 전기적으로 연결될 수도 있다.The light emitting
한편, 수지 몰딩부(29)가 상기 발광 다이오드 칩(25)을 덮는다. 수지 몰딩부(29)는 에폭시 또는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 요구되는 광의 지향각 특성에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 발광 다이오드 칩(25)에서 방출된 광의 파장을 변환시키는 형광체를 함유할 수 있다.Meanwhile, the
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(25)에서 생성된 열은 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 인쇄회로기판(21)으로 전달되어 외부로 방출된다. 탄소나노튜브는 다이아몬드와 유사한 열전도율을 가지므로, 에폭시 또는 은(Ag) 에폭시와 같은 종래의 접착제에 비해 상대적으로 높은 열전도율을 갖는다. 따라서, 발광 다이오드 칩에서 생성된 열이 상기 탄소나노튜브 기판(23)를 통해 빠르게 전달될 수 있어, 열 방출 성능이 향상된다. 이에 더하여, 상기 탄소나노튜브 기판(23)은 수평 방향의 열전도율 또한 종래의 접착제에 비해 상대적으로 높다. 따라서, 상기 탄소나노튜브 기판(23)은 발광 다이오드 칩(25)에서 발생된 열을 수평방향으로 분산시키어 그 측면을 통해 주변의 수지 몰딩부(29)로 방출시킨다. 이에 따라 발광 다이오드 칩(25)에서 발생된 열을 주변으로 빠르게 분산시킬 수 있어 발광 다이오드 칩(25)에서 발생된 열에 대한 열저항을 감소시킨다.According to the present embodiment, heat generated in the light emitting
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탑형 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a tower light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 탑형 발광 다이오드 패키지에 있어서, 상기 칩 실장부재(M)는 적어도 두개의 리드들(31a, 31b)을 갖는 패키지 본체(31)이다. 패키지 본체(31)는 상기 리드들(31a, 31b)을 노출시키는 요홈부(recess)를 가지며, 요홈부의 측벽은 광을 반사시키기 위해 경사지게 형성될 수 있다. 상기 패키지 본체(31)는 인서트 몰딩 기술을 사용하여 리드들(31a, 31b)을 갖는 리드프레임에 PPA와 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 패키지 본체(31)는 도 3에서 설명한 바와 같은 인쇄회로기판 상에 플라스틱 재료로 반사컵을 형성함으로써 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 4, in the top LED package, the chip mounting member M is a
상기 패키지 본체(31)의 실장면 상에 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(25)이 실장되고, 상기 리드들(31a, 31b)에 전기적으로 연결된다. 또한, 발광 다이오드 칩(25)과 패키지 본체(31)의 실장면 사이에 탄소나노튜브 기판(23)이 개재되며, 이에 더하여 버퍼 접착제(24)가 탄소나노튜브 기판(23)과 발광 다이오드 칩(25) 사이에 개재될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(25)은, 도시한 바와 같이, 리드(31a) 상에 도전성 버퍼 접착제(24) 및 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 전기적으로 연결되고 본딩와이어에 의해 리드(31b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 본딩와이어들을 통해 각각 리드들(31a, 31b)에 전기적으로 연결될 수도 있다.At least one light emitting
한편, 수지 몰딩부(39)가 상기 발광 다이오드 칩(25)을 덮는다. 상기 수지 몰딩부(39)는 에폭시 또는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 몰드 다이를 이용하여 요구되는 형상으로 성형될 수 있다. 이에 더하여, 수지 봉지재(35)가 패키지 본체(31)의 요홈부를 채울 수 있다. 수지 봉지재(35)는 디스펜서를 이용하여 도팅한 후 경화시키거나 트랜스퍼 몰딩기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 에폭시 또는 실 리콘 수지로 형성될 수 있다. 한편, 상기 탑형 발광 다이오드 패키지는 또한 상기 발광 다이오드 칩(25) 상에 또는 그 상부에 위치하여 발광 다이오드 칩(25)에서 방출된 광의 적어도 일부를 파장변환시키는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예컨대, 상기 수지 몰딩부 및/또는 수지 봉지재(35) 내에 함유될 수 있다.On the other hand, the
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(25)에서 생성된 열이 열전도율이 높은 탄소나노튜브 기판(23)를 통해 패키지 본체(31) 또는 리드들(31a, 31b)을 통해 외부로 방출되며 또한 수평방향으로 분산되므로, 종래의 탑형 발광 다이오드 패키지에 비해 열 방출 성능이 개선된다.According to the present embodiment, heat generated in the light emitting
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면발광형(side-view) 발광 다이오드 패키지(40)를 설명하기 위한 정면도이다.5 is a front view illustrating a side-view light emitting
도 5를 참조하면, 측면발광형 발광 다이오드 패키지(40)에 있어서, 칩 실장부재(M)는 리드들(41a, 41b)을 갖는 패키지 본체(41)이다. 상기 패키지 본체(41)는 그 상부에 리드들(41a, 41b)을 노출시키는 요홈부(recess)를 갖는다. 발광 다이오드 칩(25)은 상기 요홈부 내에 실장되어 리드들(41a, 41b)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(25)과 요홈부의 바닥면 사이에 탄소나노튜브 기판(23)이 개재되고, 이에 더하여 버퍼 접착제(24)가 상기 탄소나노튜브 기판(23)과 발광 다이오드 칩(25) 사이에 개재될 수 있다. 한편, 수지 몰딩부(도시하지 않음)가 상기 요홈부에 형성되어 발광 다이오드 칩(25)을 덮는다.Referring to FIG. 5, in the side-emitting
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(25)에서 생성된 열이 열전도율이 높은 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 수직 방향 및 수평방향으로 방출되므로, 종래의 측면발광형 발광 다이오드 패키지에 비해 열 방출 성능이 개선된다.According to the present embodiment, since the heat generated from the light emitting
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파워형(power) 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a power light emitting diode package according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 파워형 발광 다이오드 패키지(50)에 있어서, 칩 실장부재(M)는 리드들(51a, 51b) 및 히트싱크(51c)를 갖는 패키지 본체(51)이다. 상기 패키지 본체(51)는 그 상부에 리드들(51a, 51b)를 노출시키는 요홈부(recess)를 갖는다. 상기 히트싱크(51c)는 상기 요홈부에 노출된다. 또한, 상기 히트싱크(51c)는 요홈부 상부로 돌출될 수도 있다. 발광 다이오드 칩(25)은 상기 히트싱크(51c) 상에 실장되어 리드들(51a, 51b)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(25)과 히트싱크(51c) 사이에 탄소나노튜브 기판(23)이 개재되고, 이에 더하여 버퍼 접착제(24)가 상기 탄소나노튜브 기판(23)과 발광 다이오드 칩(25) 사이에 개재될 수 있다.Referring to FIG. 6, in the power
한편, 수지 몰딩부(59)가 발광 다이오드 칩(23)을 덮으며, 수지 봉지재(55)가 상기 요홈부를 채울 수 있다. 또한, 상기 패키지(50)는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 다양한 형태로 배치될 수 있으며, 예컨대 상기 수지 봉지재(55) 및/또는 수지 몰딩부(59) 내에 함유될 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 램프형 발광 다이오드 패키지(60)를 설명하기 위한 단면도이다.7 is a cross-sectional view for describing a lamp
도 7을 참조하면, 램프형 발광 다이오드 패키지(60)에 있어서, 칩 실장부재(M)는 리드들(61a, 61b)이다. 리드(61a)는 그 상부에 요홈부를 가질 수 있다. 발 광 다이오드 칩(25)은 리드(61a)의 요홈부 내에 실장되고 리드들(61a, 61b)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(25)과 리드(61a) 사이에 탄소나노튜브 기판(23)이 개재되고, 이에 더하여 버퍼 접착제(24)가 상기 탄소나노튜브 기판(23)과 발광 다이오드 칩(25) 사이에 개재될 수 있다.Referring to FIG. 7, in the lamp
상기 발광 다이오드 칩(25)은 도전성 버퍼 접착제(24) 및 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 리드(61a)에 전기적으로 연결되고, 본딩와이어에 의해 리드(61b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(25)은 본딩와이어들을 통해 각각 상기 리드들(61a, 61b)에 전기적으로 연결될 수도 있다.The
한편, 수지 봉지재(65)가 발광 다이오드 칩(25)을 봉지할 수 있으며, 상기 수지 몰딩부(69)가 상기 리드들(61a, 61b)의 부분들을 봉지한다. 이에 더하여, 상기 패키지(60)는 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 앞서 설명한 바와 같이, 다양하게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 형광체는 발광 다이오드 칩(25) 상에 형성되거나, 상기 수지 봉지재(65) 및/또는 수지 몰딩부(69) 내에 함유될 수 있다.Meanwhile, the
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(25)에서 생성된 열은 열전도율이 높은 탄소나노튜브 기판(23)을 통해 수직방향 및 수평방향으로 전달되고 외부로 방출되므로, 발광 다이오드 램프의 열 방출 성능이 개선된다.According to the present embodiment, heat generated in the light emitting
본 발명의 실시예들에 따르면, 열전도율이 상대적으로 높은 탄소나노튜브 기판을 채택하여 발광 다이오드 칩에서 생성된 열을 탄소나노튜브 기판을 통해 수직방향으로 전달함과 아울러 수평방향으로 분산시킬 수 있어 패키지의 열 방출 성능 을 개선할 수 있다.According to embodiments of the present invention, by adopting a carbon nanotube substrate having a relatively high thermal conductivity, heat generated from the light emitting diode chip can be transferred in a vertical direction through the carbon nanotube substrate and can be distributed in a horizontal direction. It can improve heat dissipation performance.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070065098A KR20090001037A (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Light emitting diode package employing carbon nano tube substrate |
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KR1020070065098A KR20090001037A (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Light emitting diode package employing carbon nano tube substrate |
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KR (1) | KR20090001037A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101340250B1 (en) * | 2012-09-20 | 2013-12-10 | 주식회사 효성 | A led package or a led array having a dielectric layer with improved heat transfer capability |
KR20160075102A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-29 | 엘지이노텍 주식회사 | A light emittng device package |
KR20160103574A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-02 | 주식회사 제이오 | Apparatus and method for compressing CNT, and compressed CNT |
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2007
- 2007-06-29 KR KR1020070065098A patent/KR20090001037A/en not_active Application Discontinuation
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KR20160075102A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-29 | 엘지이노텍 주식회사 | A light emittng device package |
KR20160103574A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-02 | 주식회사 제이오 | Apparatus and method for compressing CNT, and compressed CNT |
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