KR20090102207A - Light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지 몸체의 상단에 형성된 홈부에 의해 봉지재와 패키지 몸체 사이의 계면 박리를 억제하고, 봉지재의 넘침을 방지할 수 있으며, 봉재지의 경화시 수축을 최소화하여 봉지재의 형상을 평평하거나 블록하게 형성하여 광효율을 향상시킬 수 있도록 한 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an LED package, and more particularly, by the groove formed on the upper end of the package body, it is possible to suppress the interface peeling between the encapsulant and the package body, to prevent the encapsulant from overflowing, and to shrink the encapsulant during curing. It relates to an LED package that can minimize the shape of the encapsulant to be flat or block to improve the light efficiency.
일반적으로, 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode, 이하 ‘LED'라 함)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, LED는 저전압, 저전류로 연속 발광이 가능하고 소비전력이 작은 이점 등 기존의 광원에 비해 많은 이점을 갖고 있다.In general, a light emitting diode (LED) is a device in which electrons and holes meet and emit light at a PN semiconductor junction by applying an electric current. It has a number of advantages over conventional light sources, such as continuous light emission and low power consumption.
위와 같은 LED는 통상 패키지 구조로 제조되며, 그 중에는, 인쇄회로기판(PCB)에 LED칩을 실장하고, 그 LED칩을 투명의 수지로 봉지한 구조의 LED 패키지가 공지되어 있다. 또한, 인쇄회로기판 대신에 세라믹 또는 PPA(polyphthalamide) 수지재에 의해 지지된 리드프레임 상에 LED칩이 실장된 구조의 다른 패키지들도 공지되어 있다.Such LEDs are usually manufactured in a package structure, and among them, LED packages having a structure in which an LED chip is mounted on a printed circuit board (PCB) and the LED chip is sealed with a transparent resin are known. In addition, other packages of a structure in which an LED chip is mounted on a lead frame supported by a ceramic or polyphthalamide (PPA) resin instead of a printed circuit board are also known.
이와 같은 종래의 LED 패키지들은 도 1에 도시된 바와 같이 패키지 몸체(11)의 실장면에 LED칩(14)을 부착하고 와이어(W) 본딩을 한 상태에서 봉지재(16)를 형성함에 따라 패키지 구조로 완성된다.Such conventional LED packages are packaged by forming the encapsulant 16 in a state in which the LED chip 14 is attached to the mounting surface of the package body 11 and the wire W is bonded as shown in FIG. 1. The structure is completed.
그러나, 상기 패키지 몸체(11)와 봉지재(16)와의 열팽창 계수 차이에 의해 장시간 LED를 사용시, 패키지 몸체(11)와 봉지재(16)와의 계면 박리에 의해 수분이나 산소 등이 그 계면으로 침투하게 된다. 이와 같이 침투된 수분이나 산소는 LED칩(14)에 악영향을 미치고 배선들의 산화에 의해 효율 저하 및 소비전력 상승 등의 문제가 있다.However, when the LED is used for a long time due to the difference in thermal expansion coefficient between the package body 11 and the encapsulant 16, moisture or oxygen penetrates into the interface due to the interface peeling between the package body 11 and the encapsulant 16. Done. Moisture or oxygen penetrated in this way adversely affects the LED chip 14, and there is a problem such as a decrease in efficiency and an increase in power consumption due to oxidation of wirings.
또한, 투광성 수지를 과량으로 포팅할 경우, 패키지 몸체(11) 외부로 봉지재(16)가 넘치는 불량이 발생하는 문제도 있다. 특히, 실리콘과 같은 봉지재의 경우 소팅시 봉지재가 끈적거리면서 붙는 현상이 있어 작업공정이 까다롭다. 그리고, 봉지재(11)가 경화하면서 부피 수축을 하게 되어, 도 1에서 보듯이 오목한 형태를 가지므로 광효율을 감소시키는 문제도 있다.In addition, when potting the light-transmissive resin in excess, there is a problem that a defect overflowing the encapsulant 16 outside the package body 11 occurs. In particular, in the case of an encapsulant such as silicon, the encapsulant adheres while being sorted, so that the work process is difficult. In addition, the encapsulant 11 undergoes volume shrinkage while curing, and thus has a concave shape, as shown in FIG. 1, thereby reducing the light efficiency.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패키지 몸체의 상단에 형성된 홈부에 의해 봉지재와 패키지 몸체 사이의 계면 박리를 억제하고, 봉지재의 넘침을 방지할 수 있는 LED 패키지를 제공하는데 있다. 이에 따라 봉지재의 넘침현상을 방지하여 끈적임 없이 작업공정을 수행할 수 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an LED package which can suppress the interface peel between the encapsulant and the package body by the groove formed on the upper end of the package body, and can prevent the encapsulant from overflowing. Accordingly, it is possible to prevent the overflow of the encapsulant to perform the work process without sticky.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 캐비티를 둘러싼 채 패키지 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖도록 형성된 홈부에 의해 봉지재의 경화시 수축을 최소화하여 평평하거나 볼록한 표면을 형성함으로써 광효율을 향상시킬 수 있는 LED 패키지를 제공하는데 있다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention, LED grooves that can improve the light efficiency by forming a flat or convex surface by minimizing the shrinkage during curing of the encapsulant by the groove portion formed to have a height lower than the upper surface of the package body while surrounding the cavity To provide a package.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지는 캐비티를 갖는 패키지 몸체; 상기 캐비티의 바닥면에 실장된 LED칩; 상기 캐비티에 액상의 수지가 채워진 후 경화되어 형성된 봉지재; 및 상기 캐비티의 주변을 둘러싸도록 상기 패키지 몸체의 상단에 형성되어, 상기 캐비티를 넘치는 상기 액상의 수지를 받는 홈부를 포함하되, 상기 홈부는 내측의 제 1 내벽과 외측의 제 2 내벽 사이에 형성되고, 상기 제 1 내벽의 높이는 제 2 내벽의 높이보다 낮게 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the LED package according to an embodiment of the present invention comprises a package body having a cavity; An LED chip mounted on the bottom surface of the cavity; An encapsulant formed by curing the cavity with a liquid resin; And a groove formed at an upper end of the package body to surround the cavity, the groove receiving the liquid resin overflowing the cavity, wherein the groove is formed between an inner first inner wall and an outer second inner wall. The height of the first inner wall is lower than the height of the second inner wall.
본 실시예에서,상기 봉지재는 상기 제 1 내벽을 덮도록 형성되고 상기 제 2 내벽의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 더 나아가, 상기 홈부는 복수개의 홈부로 형성될 수 있다.In the present embodiment, the encapsulant may be formed to cover the first inner wall and lower than the height of the second inner wall. Furthermore, the groove portion may be formed of a plurality of groove portions.
본 발명의 실시예에 따르면 패키지 몸체의 상단에 형성된 홈부에 의해 봉지재 도팅시 봉지재의 넘침을 방지할 수 있는 효과가 있다. 특히, 봉지재의 넘침을 방지할 수 있음에 따라 예컨대 실리콘과 같은 저경도 봉지재의 경우 소팅시 발생하는 작업상의 끈적거리면서 붙는 현상을 해결할 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, when the encapsulant is doted by the groove formed on the upper end of the package body, there is an effect of preventing the overflow of the encapsulant. In particular, the overflow of the encapsulant can be prevented, for example, in the case of a low-hard encapsulant such as silicon, it is possible to solve a sticky phenomenon of work occurring during sorting.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 패키지 몸체와 봉지재 사이의 접착면적을 증가시킴으로써 계면 박리를 방지할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention by increasing the adhesive area between the package body and the encapsulant can prevent the interface peeling, there is an effect that can improve the reliability.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면 캐비티를 둘러싼 채 패키지 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖도록 형성된 홈부에 의해 봉지재의 경화시 수축을 최소화하여 평평하거나 볼록한 표면을 형성함으로써 광효율을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention by the groove portion formed to have a lower height than the upper surface of the package body while surrounding the cavity there is an effect that can improve the light efficiency by forming a flat or convex surface by minimizing the shrinkage during curing of the encapsulant. .
도 1은 종래기술에 따른 LED 패키지의 단면도.1 is a cross-sectional view of an LED package according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도.2 is a cross-sectional view of the LED package according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도.3 is a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도.4 is a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21 : 패키지 몸체 22 : 제 1 리드21: package body 22: first lead
23 : 제 2 리드 24 : LED칩23: second lead 24: LED chip
25 : 캐비티 26 : 봉지재25: cavity 26: encapsulant
211 : 내벽 212 : 홈부211: inner wall 212: groove
212a : 제 1 내벽 212b : 제 2 내벽212a: first inner wall 212b: second inner wall
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an LED package according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지(2)는 리드프레임으로 형성되어 외부 전극들에 연결되는 제 1 및 제 2 리드(22, 23) 및 이것과 일체로 성형된 패키지 몸체(21)를 구비한다. 패키지 몸체(21)의 재질은 예컨대, PPA, 세라믹, 액정폴리머(LCP), SPS, PPS 등의 재질로, LED 패키지 내부 구조를 다양하게 설계할 수 있다.2, the LED package 2 according to the embodiment of the present invention is formed of a lead frame, the first and second leads 22 and 23 and connected to the external electrodes and the package body integrally formed therewith 21 is provided. The material of the package body 21 may be, for example, a material such as PPA, ceramic, liquid crystal polymer (LCP), SPS, or PPS, and variously design an internal structure of the LED package.
상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)는 각각의 일단이 근접하여 대향하도록 배치되며, 타단은 서로 반대방향으로 연장하여 패키지 몸체(21)의 외부로 돌출된다. 도면상에 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)의 타단이 패키지 몸체(21)의 외부로 돌출되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌바 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)는 패키지 몸체(21)를 상하로 관통하는 비아(via, 미도시)를 통해 외부 전극에 각각 전기적으로 연결될 수도 있다.The first and second leads 22 and 23 are disposed to face each other in close proximity, and the other ends thereof extend in opposite directions to protrude to the outside of the package body 21. Although the other ends of the first and second leads 22 and 23 protrude out of the package body 21 on the drawing, the present invention is not limited thereto. 22 and 23 may be electrically connected to the external electrodes through vias (not shown) penetrating the package body 21 up and down, respectively.
상기 패키지 몸체(21)는 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)의 적어도 일부를 둘러싸서 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)를 고정시킨다. 또한, 상기 패키지 몸체(21)는 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)를 노출시키는 캐비티(25)를 갖는다. 상기 캐비티(25)의 내벽(211)은 LED칩(24)에서 방출된 빛을 외부로 반사하도록 일정한 경사면을 갖는다.The package body 21 surrounds at least a portion of the first and second leads 22 and 23 to fix the first and second leads 22 and 23. The package body 21 also has a cavity 25 exposing the first and second leads 22, 23. The inner wall 211 of the cavity 25 has a predetermined inclined surface to reflect the light emitted from the LED chip 24 to the outside.
상기 LED칩(24)이 상기 캐비티(25)의 바닥면에 실장된다. 이때, 도시한 바와 같이, 상기 LED칩(24)은 상기 제 1 리드(22) 상에 도전성 접착제에 의해 부착될 수 있다. 상기 도전성 접착제는 은 에폭시(Ag epoxy)일 수 있다. 이에 더하여, 상기 LED칩(24)은 본딩와이어(W)를 통해 제 2 리드(23)에 접속될 수 있다. 이에 따라, 상기 LED칩(24)은 상기 제 1 및 제 2 리드(22, 23)에 전기적으로 연결된다.The LED chip 24 is mounted on the bottom surface of the cavity 25. In this case, as shown, the LED chip 24 may be attached to the first lead 22 by a conductive adhesive. The conductive adhesive may be silver epoxy. In addition, the LED chip 24 may be connected to the second lead 23 through a bonding wire (W). Accordingly, the LED chip 24 is electrically connected to the first and second leads 22 and 23.
한편, 상기 패키지 몸체(21)의 상단에는 상기 캐비티(25)를 전체적으로 둘러싸도록 홈부(212)가 형성된다. 상기 홈부(212)는 내측의 제 1 내벽(212a)과 외측의 제 2 내벽(212b) 사이에 형성되며, 상기 제 1 내벽(212a)의 높이는 상기 제 2 내벽(212b)의 높이보다 낮게 형성된다. 상기 홈부(212)는 상기 패키지 몸체(21) 형성시 형성될 수 있다. 이러한 상기 홈부(212)는 상기 캐비티(25)를 넘치는 액상의 수지를 받는다.On the other hand, a groove 212 is formed on the upper end of the package body 21 to surround the cavity 25 as a whole. The groove 212 is formed between the inner first inner wall 212a and the outer second inner wall 212b, and the height of the first inner wall 212a is lower than the height of the second inner wall 212b. . The groove 212 may be formed when the package body 21 is formed. The groove 212 receives a liquid resin that overflows the cavity 25.
또한, 홈부(212)는 패키지 용도 및 형태에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 홈부(212)의 깊이를 도 2에 도시된 홈부(212)의 깊이보다 깊게 형성할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 패키지 몸체(21)의 상단에 복수개의 홈부를 형성할 수 있다.In addition, the groove 212 may form a depth of the groove 212 deeper than that of the groove 212 shown in FIG. 2 according to a package use and shape. In addition, as shown in FIG. 4, a plurality of grooves may be formed on the upper end of the package body 21.
따라서, 상기 홈부(212)로 인해 캐비티(25)를 채우는 봉지재(26)가 상기 패키지 몸체(21) 외측으로 넘치는 것을 방지할 수 있고, 봉지재(26)와 상기 패키지 몸체(21)의 접착면적을 증가시킬 수 있어, 봉지재(26)와 패키지 몸체(21) 사이의 계면 박리를 방지할 수 있다. 또한, 상기 패키지 몸체(21)의 상단에 복수개의 홈부(212)을 형성함으로써 상기 봉지재(26)와 상기 패키지 몸체(21)의 접착면적을 더욱 증가시킬 수 있다.Accordingly, the encapsulant 26 filling the cavity 25 may be prevented from overflowing to the outside of the package body 21 due to the groove portion 212, and the encapsulant 26 is adhered to the package body 21. The area can be increased to prevent the interface peeling between the encapsulant 26 and the package body 21. In addition, by forming a plurality of grooves 212 on the upper end of the package body 21, the adhesion area between the encapsulant 26 and the package body 21 can be further increased.
이후, 상기 캐비티(25)에는 액상의 수지, 예컨대 실리콘 수지 또는 에폭시 수지가 채워진 후 경화되어 봉지재(26)가 형성된다. 상기 봉지재(26)는 상기 캐비티(25)의 바닥면에 실장된 LED칩(24) 상부를 덮는다. 또한, 봉지재(26)는 두개의 본딩와이어(W)를 덮을 수 있다. 본 실시예에서 제 1 및 제 2 리드(22, 23)와 LED칩(24)을 연결하기 위한 본딩와이어(W)를 두개의 본딩와이어로 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, the cavity 25 is filled with a liquid resin such as a silicone resin or an epoxy resin and cured to form an encapsulant 26. The encapsulant 26 covers the upper portion of the LED chip 24 mounted on the bottom surface of the cavity 25. In addition, the encapsulant 26 may cover two bonding wires (W). In the present embodiment, the bonding wires W for connecting the first and second leads 22 and 23 and the LED chip 24 are used as two bonding wires, but the present invention is not limited thereto.
특히, 봉지재(26)는 예컨대, 디스펜서를 이용하여 도팅한 후 열 또는 UV로 경화시킬 수 있다. 다만, 봉지재(26)는 상기 패키지 몸체(21)의 상단에 형성된 제 1 내벽(212a)의 높이를 덮도록 형성되되, 상기 제 2 내벽(212b)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 상기 제 1 내벽(212a)과 제 2 내벽(212b) 사이에 형성된 홈부(212), 그리고 상기 제 2 내벽(212b)의 높이가 상기 제 1 내벽(212a)의 높이보다 큰 구조에 의해, 캐비티(25) 내로의 과다한 액상 수지 주입시 야기되는 수지의 넘침현상이 방지되며, 이는 상부면이 평평하거나 또는 볼록한 봉지재(26)를 형성할 수 있는 정도로 액상 수지의 주입 허용량을 늘려줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 수지의 넘침현상 때문에 봉지재(26)가 오목하게 형성되는 문제점이 발생하는 종래의 기술과 달리, 광효율이 상대적으로 좋은 평평하거나 볼록한 봉지재(26)의 형성이 가능하다.In particular, the encapsulant 26 can be cured with heat or UV after dotting, for example, with a dispenser. However, the encapsulant 26 may be formed to cover the height of the first inner wall 212a formed at the upper end of the package body 21, but may be lower than the height of the second inner wall 212b. The cavity 212 formed between the first inner wall 212a and the second inner wall 212b and the height of the second inner wall 212b are larger than the height of the first inner wall 212a. 25) The overflow phenomenon of the resin caused when the excessive liquid resin is injected into it can be prevented, which can increase the allowable amount of the liquid resin injection to the extent that the top surface can form a flat or convex encapsulant 26. Therefore, according to the embodiment of the present invention, unlike the prior art in which the problem that the encapsulant 26 is concave due to overflow of the resin occurs, the formation of a flat or convex encapsulant 26 having a relatively good light efficiency is formed. This is possible.
또한, 상기 봉지부재(26)는 적어도 하나의 형광체(미도시)를 함유할 수 있다. 이러한 형광체는 LED칩(24)에서 방출된 빛의 파장을 변환시키기 위해 채택된다.In addition, the encapsulation member 26 may contain at least one phosphor (not shown). This phosphor is employed to convert the wavelength of light emitted from the LED chip 24.
Claims (3)
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