KR20090001107A - Ｌｅｄ 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로서, 세라믹 재질로 이루어진 패키지 몸체의 캐비티 내벽에 금속부와 비금속부를 형성함으로써, 캐비티의 내벽과 봉지부재 사이의 계면 박리를 억제할 수 있도록 하는 LED 패키지를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 LED 패키지는, 캐비티를 갖는 패키지 몸체; 상기 캐비티내에 수용되어 위치하는 LED칩; 및 상기 캐비티에 채워지는 봉지부재를 포함하되, 상기 캐비티의 내벽면에는 광 반사를 위한 금속부와 상기 봉지부재와의 접착을 위한 비금속부로 이루어진다.

세라믹, 캐비티, 내벽, 금속부, 비금속부, 접착, 반사

Description

ＬＥＤ 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}

도 1 은 종래기술에 따른 LED 패키지를 설명하기 위한 단면도.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지를 설명하기 위한 단면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : LED 패키지 110, 120 : 한쌍의 리드단자들

130 : 패키지 몸체 140 : 내벽면

140a : 금속부 140b : 비금속부

150 : 캐비티 160 : LED칩

170 : 본딩와이어 180 : 봉지부재

본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐비티의 내벽과 봉지부재 사이의 계면 박리를 억제할 수 있도록 하는 LED 패키지에 관한 것이다.

일반적으로, LED 패키지는 실장된 LED칩을 덮는 봉지부재를 포함한다. 상기 봉지부재는 외부환경으로부터 LED칩을 보호한다. 즉, 상기 봉지부재는 외부에서 가해지는 힘으로부터 상기 LED칩 및 본딩와이어를 보호하며, 대기중의 수분을 차단하 여 LED칩의 손상을 방지한다. 또한, 상기 봉지부재는 LED칩에서 방출된 빛의 파장을 변환시키는 형광체를 함유할 수 있다. 그 결과, 자외선 또는 청색광을 방출하는 LED칩을 사용하여 백색광을 얻을 수 있다.

이러한 LED 패키지(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 리드프레임으로 형성한 리드단자들(11, 12) 및 이들과 일체로 성형된 본체(13)를 구비한다. 본체(13)는 세라믹 재질로 이루어진다. 리드단자들(11, 12)은 각각의 일단이 근접하여 대향하도록 배치되며, 타단은 서로 반대방향으로 연장하여 본체(13)의 외부로 돌출된다.

한편, 세라믹 재질의 상기 본체(13)는 캐비티(15)를 가지며, 캐비티에 LED칩(16)을 수용한다. 상기 LED칩(16)은 상기 하나의 리드단자(11)들 상에 도전성 접착제에 의해 부착될 수 있으며, 본딩와이어(17)를 통해 다른 리드단자(12)에 접속된다. 상기 캐비티(15)의 내벽(14)은 일정한 경사면을 갖는다. 이 경사면은 세라믹으로 되어 있어 LED칩(6)에서 방출된 광의 반사율이 높지 못해 상기 경사면에 금속을 코팅해서 광 효율을 높이고 있다. 또한, 광 효율을 향상시키기 위해 봉지부재(18)가 상기 LED칩(16) 상부를 덮는다. 상기 봉지부재(18)는 실리콘 수지일 수 있으며, 상기 캐비티(15) 내에 채워진다.

그러나, 반사율을 높이기 위해 캐비티(15)의 경사면을 금속으로 코팅함에 따라 상기 봉지부재(18), 특히 실리콘 수지와 금속의 접착력이 약해 계면 박리 확률이 매우 높다. 즉, LED칩(16)의 반복적인 동작에 따른 열사이클에 기인하여 실리콘 수지의 봉지부재(18)가 금속 코팅된 경사면으로부터 박리될 수 있어, 경사면과 봉지부재(18) 사이에 계면이 발생하게 된다. 이러한 계면을 통해 경사면에 코팅된 금 속이 산화반응을 일으켜 변색될 수 있고, 더 나아가 상기 계면으로 수분이 들어가 본딩와이어가 단선될 수 있어, LED 패키지의 신뢰성을 감소시킬 수 있다. 특히, 봉지부재(18)의 박리는 발광효율 감소 및 광 특성 변화를 유발하며, 본딩와이어(17)의 단선은 제품불량을 초래한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 캐비티의 내벽과 봉지부재사이의 계면 박리를 억제할 수 있도록 하는 LED 패키지를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 LED 패키지가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지는 캐비티를 갖는 패키지 몸체; 상기 캐비티내에 수용되어 위치하는 LED칩; 및 상기 캐비티에 채워지는 봉지부재를 포함하되, 상기 캐비티의 내벽면에는 광 반사를 위한 금속부와 상기 봉지부재와의 접착을 위한 비금속부로 이루어진다.

본 실시예에 따라, 상기 캐비티의 내벽면은 상기 금속부가 위치하는 경사면과 상기 비금속부가 위치하는 수직면을 포함하며, 상기 금속부는 상기 캐비티의 내벽면에 금속이 코팅되어 형성된 부분이고, 상기 비금속부는 세라믹 재질로 이루어진 패키지 몸체가 노출된 부분이다. 더 나아가, 상기 수직면은 상기 캐비티의 상단에 형성된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2를 참조하면 본 실시예에 따른 LED 패키지(100)는 리드프레임으로 형성되어 외부 전극들에 연결되는 한 쌍의 리드단자들(110, 120) 및 이들과 일체로 성형된 패키지 몸체(130)를 구비한다. 또한, 패키지 몸체(130)는 세라믹 재질로, LED 패키지 내부 구조를 다양하게 설계할 수 있다. 상기 리드단자들(110, 120)은 각각의 일단이 근접하여 대향하도록 배치되며, 타단은 서로 반대방향으로 연장하여 패키지 몸체(130)의 외부로 돌출된다.

도면상에 상기 리드단자들(110, 120)의 타단이 패키지 몸체(130)의 외부로 돌출되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌바 상기 리드단자들(110, 120)은 패키지 몸체(130)를 상하로 관통하는 비아(via, 미도시)를 통해 외부 전극에 각각 전기적으로 연결될 수도 있다.

상기 패키지 몸체(130)는 상기 리드단자들(110, 120)의 적어도 일부를 둘러싸서 상기 리드단자들(110, 120)을 고정시킨다. 또한, 상기 패키지 몸체(130)는 상기 리드단자들(110, 120)을 노출시키는 캐비티(150)를 갖는다. 상기 캐비티(150)의 내벽면(140)은 금속부(140a)와 비금속부(140b)로 이루어진다. 특히, 상기 캐비티(150)의 내벽면(140)은 광의 반사를 위한 금속부(140a)와 상기 봉지부재(180)와 의 접착을 위한 비금속부(140b)로 이루어질 수 있다. 상기 금속부(140a)는 LED칩(160)에서 방출된 광을 외부로 반사하도록 형성된 경사면일 수 있다. 상기 비금속부(140b)는 상기 LED칩(160)을 덮는 봉지부재(180)와 패키지 몸체(130)의 접착력을 높이도록 형성된 수직면일 수 있다. 상기 경사면과 수직면은 도면에 잘 도시되어 있다.

상기 LED칩(160)이 상기 캐비티(150)의 바닥면에 실장된다. 이때, 도시한 바와 같이, 상기 LED칩(160)은 상기 하나의 리드단자(110) 상에 도전성 접착제에 의해 부착될 수 있다. 상기 도전성 접착제는 은 에폭시(Ag epoxy)일 수 있다. 이에 더하여, 상기 LED칩(160)은 본딩와이어(170)를 통해 다른 리드단자(120)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 상기 LED칩(160)은 상기 리드단자들(110, 120)에 전기적으로 연결된다.

한편, 상기 캐비티(150)에는 봉지부재(180)가 채워진다. 상기 봉지부재(180)는 캐비티(150)의 바닥면에 실장된 상기 LED칩(160) 상부를 덮는다. 상기 봉지부재(180)는 또한 상기 본딩와이어(170)를 덮을 수 있다. 상기 봉지부재(180)는 실리콘 수지일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이에 더하여, 상기 봉지부재(180)의 상부면은 도 2에 도시된 바와 같이 평평한 면일 수도 있으며, 일정한 곡률을 가질 수도 있다. 또한, 상기 봉지부재(180)는 적어도 하나의 형광체를 함유할 수 있다. 이러한 형광체는 LED칩(160)에서 방출된 빛의 파장을 변환시키기 위해 채택된다.

본 실시예에 따라, 상기 캐비티(150)의 내벽면(140)에 형성된 금속부(140a) 는 LED칩(160)에서 방출된 빛의 반사율을 높일 수 있도록 금속, 예를 들면 은(Ag)이 코팅되어 형성된 부분이고, 상기 캐비티(150)의 내벽면(140)의 비금속부(140b)는 상기 봉지부재(180)와의 접착을 높일 수 있도록 세라믹 재질로 이루어진 패키지 몸체(130)가 노출된 부분이다. 이러한 비금속부(140b)는 상기 캐비티(150)의 상단에 형성된 것으로, 계면의 시작부분에 형성될 수 있다.

이에 따라, 세라믹 재질로 이루어진 패키지 몸체(130)의 노출면인 비금속부(140b)와 봉지부재(180)와의 접착력이 높아 상기 캐비티(150)의 내벽면(140)과 봉지부재(180)사이의 계면 박리를 방지할 수 있다.

여기에서, 상기 금속부(140a)에 금속을 코팅하는 방법은 수직면 및 캐비티(150)에 수용된 LED칩(160)을 마스킹한 상태에서 노출된 경사면에 금속을 도금하거나 증착하는 방식을 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는, 전기영동법에 의한 금속 코팅 방식이 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 캐비티의 내벽면에 비금속부를 형성하되, 캐비티의 상단에 형성함으로써 상기 캐비티에 채워지는 봉지부재와 캐비티의 내벽면사이의 계면 박리를 억제할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 봉지부재의 박리 및 본딩와이어의 단선으로 인한 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (4)

1. 캐비티를 갖는 패키지 몸체;

   상기 캐비티내에 수용되어 위치하는 LED칩; 및

   상기 캐비티에 채워지는 봉지부재를 포함하되,

   상기 캐비티의 내벽면에는 광 반사를 위한 금속부와 상기 봉지부재와의 접착을 위한 비금속부로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 캐비티의 내벽면은 상기 금속부가 위치하는 경사면과 상기 비금속부가 위치하는 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 금속부는 상기 캐비티의 내벽면에 금속이 코팅되어 형성된 부분이고, 상기 비금속부는 세라믹 재질로 이루어진 패키지 몸체가 노출된 부분인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 수직면은 상기 캐비티의 상단에 형성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.

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