KR20090032869A - 방습 ｌｅｄ 패키지 - Google Patents

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Abstract

습기 침투 방지 구조를 포함하는 방습 LED 패키지가 개시된다. 개시된 방습 LED 패키지는, LED칩에 전류를 인가하기 위해 제공되는 리드프레임과, 상기 LED칩을 수용하는 캐비티를 구비한 채, 상기 리드프레임을 지지하도록 형성된 패키지 몸체와, 상기 캐비티 내에 형성되어 상기 LED칩을 보호하는 봉지재와, 상기 리드프레임과 상기 패키지 몸체 사이의 경계에 적어도 하나의 방습격벽을 형성하도록, 상기 리드프레임에 형성된 방습수단을 포함하며, 상기 방습수단은 상기 리드프레임의 상면에 형성된 채 복수의 방습격벽을 형성하는 요철부인 것이 바람직하다.
습기, 요철부, 리드프레임, 봉지재, 습기, 패키지 몸체, 방습격벽

Description

방습 ＬＥＤ 패키지{MOISTURE PROOFING TYPE LED PACKAGE}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 습기 침투 방지 구조를 포함하는 방습 LED 패키지에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자이다. 이러한 LED는 통상, LED칩이 탑재된 패키지의 구조로 제작되며, 흔히, 'LED 패키지'라고 칭해지고 있다. 위와 같은 LED 패키지는 일반적으로 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 상에 장착되어 그 인쇄회로기판에 형성된 전극으로부터 전류를 인가받아 발광 동작하도록 구성된다.
위와 같은 LED 패키지는 LED칩에 전류를 인가하기 위한 적어도 두개의 이상의 리드프레임과, 그 리드프레임을 지지하는 패키지 몸체와, 그 패키지 몸체에 형성된 캐비티 내에 형성되어 LED칩을 외부로부터 보호하는 투광성 봉지재를 포함한다. 봉지재는 액상의 수지를 패키지 몸체의 캐비티 내에 충전한 후, 그 수지를 경화시켜 형성된다.
종래의 LED 패키지에 있어서, 리드프레임이 패키지 몸체의 내부로부터 패키 지 몸체의 외부로 연장되어 있고, 패키지 몸체와 리드프레임 사이에는 경계가 존재한다. 그 경계 상의 리드프레임의 표면은, 외부의 습기가 LED 패키지 몸체 내부로 침투하는 경로가 된다. 이때, 침투된 수분은 LED 패키지의 성능 및 수명을 떨어뜨리는 주요 원인이 되므로, 그에 대한 대처가 필요한데, 종래에는 LED 패키지 제조 공정 중 외부 조건의 관리를 통해서만, LED 패키지 내로 침투되는 수분을 줄이고자 하였다.
LED 패키지의 내부, 특히, LED칩 주변으로 침투한 수분은 패키지 제조 공정 중에 또는 패키지 제조 공정 후에 가해지는 열에 의해 수증기로 팽창하여, 봉지재와 패키지 몸체 사이를 박리시키는 등의 많은 문제점을 야기하며, 또한, LED 패키지의 발광 성능을 저해하는 원인이 될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 리드프레임 상의 습기 침투 경로에, 적어도 하나의 방습 격벽을 형성한 LED 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 방습 LED 패키지는, LED칩에 전류를 인가하기 위해 제공되는 리드프레임과, 상기 LED칩을 수용하는 캐비티를 구비한 채, 상기 리드프레임을 지지하도록 형성된 패키지 몸체와, 상기 캐비티 내에 형성되어 상기 LED칩을 보호하는 봉지재와, 상기 리드프레임과 상기 패키지 몸체 사이의 경계에 적어도 하나의 방습격벽을 형성하도록, 상기 리드프레임에 형성된 방습수단을 포함한 다.
상기 방습수단은 상기 리드프레임의 상면에 형성된 채 복수의 방습격벽을 형성하는 요철부일 수 있다. 또한, 상기 방습수단은 상기 리드프레임의 상면과 저면에 복수의 방습격벽을 형성하는 요철부일 수 있다. 이때, 상기 요철부는 상기 봉지재와 경계를 이루는 부분까지 연장되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패키지 몸체는 상기 리드프레임 주변에 수지를 몰딩하여 형성된 것이며, 상기 몰딩에 의해, 상기 패키지 몸체는 상기 요철부와 톱니 맞물림 되는 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 방습격벽은 상기 리드프레임의 폭 전체를 가로막도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 LED 패키지 내로의 습기 침투를 막아, 그 습기 침투에 의한 LED 패키지의 성능 또는 수명의 저하를 막아주고, 더 나아가, LED 패키지의 신뢰성 있는 발광 특성에 기여한다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방습 LED 패키지의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 LED 패키지의 리드프레임 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 방습 LED 패키지(1)는, LED칩(2), 상기 LED칩(2)에 전류를 인가하기 위한 제 1 및 제 2 리드프레임 (12a, 12b), 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)을 지지하는 패키지 몸체(20) 등을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b) 각각은 그 일부가 상기 패키지 몸체(20)의 내부에 위치하며, 나머지 일부는 상기 패키지 몸체(20)의 측면 외측으로 연장된다.
상기 패키지 몸체(20)에는 상기 제 1 리드프레임(12a) 상에 실장된 LED칩(2)을 상부로 노출시키는 캐비티(21)가 형성되며, 상기 캐비티(21) 내에는 예를 들면, 에폭시, 실리콘 및/또는 기타 다른 광투과성 수지로 형성된 봉지재(30)가 형성되어, 상기 LED칩(2)을 외부로부터 보호한다.
본 실시예에서, 상기 패키지 몸체(20)는, 예를 들면, PPA 수지와 같은 플라스틱 수지를 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)을 둘러싸도록 몰딩 성형하여 형성된 부분으로, 그 패키지 몸체(20)의 일부는 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)의 일부와 접하여 경계를 이룬다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)은 상기 패키지 몸체(20)의 내부로부터 상기 패키지 몸체(20)의 외부로 연장되어 있으므로, 외부로부터 LED 패키지 내부로 습기가 침투하는 경로가 된다.
상기 방습 LED 패키지(1)는, 상기 습기의 차단을 위해, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b) 상에 방습수단을 구비한다. 본 실시예에서, 상기 방습수단은, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)의 상면에 형성된 요철부(122)이다. 또한, 상기 패키지 몸체(20)가 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)의 일부를 둘러싸도록 수지를 몰딩하여 형성되는 것이므로, 상기 몰딩에 의해, 상기 패키지 몸체(20)에는 상기 요철부(122)와 톱니 형태로 맞물리는 형상, 즉 요철 형상이 형성된다.
도 2를 참조하면, 상기 리드프레임의 요철부(122)는 연속되는 복수의 방습격벽(122a)들을 포함한다. 외부에서 유입되는 습기는, 상기 방습격벽(122a)에 가로 막혀 패키지 몸체 내로의 침투량이 감소된다. 또한, 상기 요철부(122)는, 상기 복수의 방습격벽(122a)이 연속적으로 배열된 구조이므로, 패키지 몸체의 내부로 향할수록 습기의 침투량을 더욱 감소시킬 수 있다. 이때, 상기 복수의 방습격벽(122a)들 각각은, 리드프레임의 폭방향 전체에 걸쳐 습기를 차단하도록, 상기 리드프레임의 폭 전체를 가로막도록 형성된다.
상기 방습격벽(122a)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 사각형에 제한되지 아니하고, 도 3의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 것과 같은, 반원형, 삼각형, 사다리꼴형, 역사다리꼴형 등을 포함하는 다양한 형상일 수 있다. 그리고, 상기 요철부(122)는 프레스 가공, 에칭 가공, 또는, 기타 다른, 금속 표면에 요철을 형성하는 가공에 의해 형성될 수 있는 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 패키지 몸체(20)의 캐비티(21) 내에는 LED칩(2) 을 보호하기 위한 투광성 수지로 이루어진 봉지재(30)가 형성된다. 상기 봉지재(30) 내에는 광에 의해 여기되어 다른 파장의 광을 발하는 형광체가 개재될 수 있다. 또한, 상기 봉지재(30)는 LED칩(2)을 보호하는 본래의 기능 외에 출광면의 형상에 의해 렌즈의 기능을 할 수도 있다.
한편, 봉지재(30)와 패키지 몸체(20)의 경계인 캐비티 내벽면을 통해서도 습기의 침투가 이루어질 수 있다. 도 4에는 캐비티 내벽면을 통한 습기의 침투를 막는 구조를 갖는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방습 LED 패키지가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 LED 패키지(1)는, 앞선 실시예와 마찬가지로, 패키지 몸체와 리드프레임(12a 또는 12b)이 경계를 이루는 리드프레임(12a, 12b)에 요철부(122)가 형성되는 것은 물론이고, 그 요철부(122)가 리드프레임(12a, 12b)과 봉지재(30)의 경계 부분까지 연장되어 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 캐비티(21) 내벽면을 따라 유입된 습기마저도 상기 요철부(122)의 방습격벽에 의해 차단된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방습 LED 패키지를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 LED 패키지(1)는, 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)의 상면 각각에 제 1 요철부(122)가 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(12a, 12b)의 저면 각각에 제 2 요철부(124)가 형성된다. 앞선 실시예의 방습 LED 패키지(1)가, 리드프레임 저면을 따라 침투되는 습기를 차단하지 못하였던 것에 비해, 본 실시예의 방습 LED 패키지(1)는 리드프레임의 상면과 저면 모두 에서 습기의 침투를 차단하므로, 보다 신뢰성 있는 습기의 차단이 가능하다.
상기 제 1 및 제 2 요철부(122, 144)는 리드프레임의 상면 및 저면에 대한개별적인 가공에 의해 형성될 수 있고, 또한, 한번의 프레스 가공에 의해 리드프레임의 상면과 저면에 동시에 형성될 수도 있다. 후자의 경우, 리드프레임 상면에서의 볼록부(즉, 방습격벽)는 리드프레임 저면에서 오목부에 대응되고, 리드프레임 상면에서의 오목부는 리드프레임 저면에서의 볼록부에 대응된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방습 LED 패키지를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 방습 LED 패키지의 리드프레임 구조를 확대 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 이용될 수 있는 다양한 리드프레임의 요철부 구조를 도시한 도면들.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방습 LED 패키지를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방습 LED 패키지를 도시한 단면도.

Claims (6)

  1. LED칩에 전류를 인가하기 위해 제공되는 리드프레임과;
    상기 LED칩을 수용하는 캐비티를 구비한 채, 상기 리드프레임을 지지하도록 형성된 패키지 몸체와;
    상기 캐비티 내에 형성되어 상기 LED칩을 보호하는 봉지재와;
    상기 리드프레임과 상기 패키지 몸체 사이의 경계에 적어도 하나의 방습격벽을 형성하도록, 상기 리드프레임에 형성된 방습수단을 포함하는 방습 LED 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 방습수단은 상기 리드프레임의 상면에 형성된 채 복수의 방습격벽을 형성하는 요철부인 것을 특징으로 하는 방습 LED 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 방습수단은 상기 리드프레임의 상면과 저면에 복수의 방습격벽을 형성하는 요철부인 것을 특징으로 하는 방습 LED 패키지.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 요철부는 상기 봉지재와 경계를 이루는 부분까지 연장된 것을 특징으로 하는 방습 LED 패키지.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 리드프레임 주변에 수지를 몰딩하여 형성된 것이며, 상기 몰딩에 의해, 상기 패키지 몸체는 상기 요철부와 톱니 맞물림 되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 방습 LED 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 방습격벽은 상기 리드프레임의 폭 전체를 가로 막도록 형성된 것을 특징으로 하는 방습 LED 패키지.
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