KR20090115535A - 칩 엘이디 패키지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩 엘이디 패키지 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광물질의 광분포도를 균일하게 할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 칩 엘이디(Light Emitting Diode) 패키지 제조방법에 관한 것이다.

패키지 몸체의 반사홈 하부의 엘이디 칩 상부에 투명의 액상수지을 분배하고 히팅에 의해 경화로 투명막의 1차 레이어 성형단계;

1차 레이어(투명막)의 상부에 분말형태의 형광물질(PHOSPHOR)을 정량분배노즐을 이용해 분배하는 형광물질 충전단계;

분말 형광물질에 점도가 낮은 휘발성 매질의 도포 후에 초음파 진동을 가하여 형광물질을 고르게 분포하여 일정두께의 고형 형광물질층의 2차 레이어 형성단계;

2차 레이어의 상부에 다시 액상수지을 분배하고 히팅에 의한 경화로 투명막의 3차레이어 성형단계;

로 이루어진 칩 엘이디 패키지 제조방법.

칩 엘이디, 형광물질, 초음파, 매질, 레이어, 분포도, 균일성

Description

칩 엘이디 패키지 제조방법{MANUFACTURING PROCESS FOR A CHIP LED PACKAGE}

본 발명은 칩 엘이디 패키지 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광물질의 광분포도를 균일하게 할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 칩 엘이디(Light Emitting Diode) 패키지 제조방법에 관한 것이다.

최근 반도체 산업의 발전과 더불어 실내외 조명, 디스플레이 장치의 표시소자나 백라이트(Back Light)로 많이 이용되는 칩 엘이디(chip LED) 패키지가 많이 이용되고 있다.

이러한 칩 엘이디 패키지는 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 리드프레임에 엘이디칩(20)을 마운트하고, 홈형 반사구조(반사홈)(30)을 갖는 패키지 몸체(10)를 다수 개로 어레이 성형하고, 상기 반사홈(30)에 형광물질(Phosphor)이 혼합된 액상수지(40)를 디스펜싱하여 몰딩, 경화에 의해 형광층(40)을 성형한 다음에 상기 리드 프레임의 커팅에 의해 패키지 몸체(10)의 외부에 전기접속의 리드단자를 취출하여 패키지 몸체(10)의 저부에 절곡 성형하여 제조하고 있다.

이러한 종래의 칩 엘이디 패키지의 제조에 있어, 상기 형광층(40)은 실리콘과 형광물질을 혼합하여 된 형광체 함유 액상수지을 몰딩하여 성형하고 있다.

그러나 이러한 형광층(40)은 점도가 있는 실리콘에 분말의 형광물질을 섞는 단계가 필요하고, 또한 분말의 형광물질의 균일한 분포, 다시 말하여 고루 섞이지 못함으로 인한 엘이디칩(20)으로부터 방출되는 광의 균일한 색감 표출을 제공하지 못하는 단점이 있다.

또한, 점성의 실리콘 수지에 분말의 형광물질이 혼합한 후 반사홈(30)에 충전하고 일정온도로 가열하여 경화하는 과정에서 형광물질의 공극 발생으로 균일한 밀도를 갖는 형광층의 성형이 어렵고, 형광물질이 노출되는 표면이 거칠어서 별도의 투명막을 코팅하는 단계도 필요하여 제조비용의 상승을 가져오는 단점도 있었다.

이에 본 발명에서는 패키지 몸체의 반사홈에 몰딩되는 형광층의 성형을 상,하의 실리콘수지층 사이에 형광물질층을 갖도록 분리 성형함으로써, 칩 엘이디의 광원에서 방출되는 광에 의한 색감표출의 균일성을 갖도록 하여 제품성을 극대화한 칩 엘이디 패키지 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은,

패키지 몸체의 반사홈 하부의 엘이디 칩 상부에 투명의 액상수지을 분배하고 히팅에 의해 경화로 투명막의 1차레이어 성형단계;

1차 레이어(투명막)의 상부에 분말형태의 형광물질(PHOSPHOR)을 정량분배노즐을 이용해 분배하는 형광물질 충전단계;

분말 형광물질에 점도가 낮은 휘발성 프라이머(매질)의 도포 후에 초음파 진동을 가하여 형광물질을 고르게 분포하여 일정두께의 형광물질층 형성단계;

추가된 매질을 제거하기 위해 2차 히팅에 의해 분말 형광물질층을 고형형광물질로 경화시키는 2차레이어 성형단계;

2차 레이어의 상부에 다시 액상수지을 분배하고 히팅에 의한 경화로 투명막의 3차레이어 성형단계;

로 이루어진 칩 엘이디 패키지 제조방법에 의하여 달성된다.

본 발명에 의한 칩 엘이디 패키지 제조방법은 LED 칩의 광원 역할을 행하는 형광물질층의 2차 레이어를 투명의 실리콘으로 성형된 1, 3 레이어 사이에 배치되어 별도층으로 형성함으로서 기존과 같이 실리콘 내에 형광물질의 분포율이 고르지 못함에서 오는 색상표출의 불균일성 및 제품 외관성을 일소에 해소함으로써 제품성을 극대화는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 칩 엘이디 패키지 제조방법에 대하여 상세히 살펴본다.

본 발명의 특징은 기존의 형광체 함유 액상수지(실리콘+형광물질이나 에폭시+형광물질)를 이용하여 엘이디 칩의 상부에 몰딩되는 형광층에서 발생된 색감표출의 불균일성을 해소함으로써, 색상표출의 균일성에 의한 제품성을 높인 것이다.

즉, 엘이디 칩의 상부에 보호 기능의 투명의 액상수지에 의한 투명막을 성형하고, 이 위에 색상기능의 고형 형광물질층을 성형하며, 이 형광물질층의 상부에 렌즈기능의 투명의 액상수지에 의한 투명막을 성형함으로써, 광원인 엘이디 칩에서나온 빛에 의한 색상표출의 균일성을 갖도록 한 것이다.

이러한 목적을 위한 본 발명의 구체적인 실시 예에 대하여 공정별 단계도인 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 칩 엘이디 패키지 몸체(100)에 성형된 반사홈(300)에 디스펜서 노즐(450)을 통해 투명의 액상수지를 분배하여 엘이디(LED) 칩(200)의 상부에 덮는다.

상기 패키지 몸체(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 리드프레임(L/F)에 엘이디칩(200)을 마운트하고, 반사홈(300)을 갖는 상태로 다수 개로 어레이 성형한 것을 사용한다.

이러한 상태에서 패키지 몸체(100)의 하부에 배치된 히터(H/T)에 의해 가열하여 상기 액상수지을 경화하여 1차 레이어(투명막)(400)를 성형한다.

이러한 액상수지의 경화는 차후 공정으로서 상기 액상수지 위에 분배되는 분말의 형광물질이 혼합(섞임)되는 것을 방지하기 위해 취해진다.

상기 액상수지는 무색의 에폭시수지, 실리콘 수지를 이용할 수 있다.

이러한 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 1차 레이어(투명막)(400)의 상부에 분말형태의 형광물질(PHOSPHOR)을 정량분배기구의 분배노즐(550)을 이용하여 분배하는 형광물질 충전단계를 취한다.

이러한 단계, 즉 분말의 형광물질은 상기 1차 레이어(400)의 상부에 편평하게 적층되지 않고 볼록한 형태로 충전된 상태로 있게 된다.

이러한 형광물질의 적층 두께를 균일한 층으로 형성하고, 분말의 형광물질을 고형화하기 위한 단계를 취하게 된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 분말 형광물질에 점도가 낮은 휘발성 매질(600)을 매질 노즐(460)을 이용하여 도포 후에 초음파 진동기구(700)에 의한 초음파 진동을 가하여 상기 분말의 형광물질에 매질(600)을 침투시키면서 고른 일정두께의 균일 분포도를 갖도록 형광물질층을 형성하는 단계를 취한다.

상기 매질(600)은 프라이머로 이해할 수 있고, 이러한 매질의 추가는 분말의 형광물질을 고른 두께층으로 형성하기 위한 진동작업 시에 형광물질의 분진 발생을 차단하면서 분말 형광물질을 분포도 균일성을 높이고, 동시에 분말 형광물질의 고형화 단계를 취하기 위하여 이루어진다.

그리고 상기 진동은 초음파 진동을 적용한다.

이러한 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 추가된 매질(600)을 제거하기 위해 패키지 몸체(100)의 하부에 배치된 히터(H/T)에 의해 가열하는 2차 히팅에 의해 분말 형광물질층을 고형 형광물질층로 경화시키는 2차 레이어(500)를 성형하는 단계를 취한다.

상기의 매질(600)을 제거하기 위한 경화작업, 즉 히팅작업은 상기 매질(600)이 불완전 휘발성의 매질일 경우에 적용할 수 있다.

따라서 상기 매질(600)이 완전 휘발성일 경우에는 상기한 히팅작업을 생략에도 진동과정에서 제거되고, 동시에 분말 형광물질층의 고형화가 가능하다.

이러한 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 디스펜서 노즐(450)을 이용하여 상기 2차 레이어(500)의 상부에 다시 액상수지를 분배하고, 히터(H/T)에 의한 히팅으로 액상수지를 경화하여 투명막의 3차레이어(410)를 성형하는 단계를 거쳐 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 칩 엘이디 패키지를 제조하게 된다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 칩 엘이디 제조공정을 도시한 공정 개략도.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 제조공정에 따른 단계별 공정도.

도 7은 본 발명에 의한 칩 엘이디의 일부 생략 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 패키지 몸체 200: 엘이디 칩

300: 반사홈 400: 1차 레이어

500: 2차 레이어 600: 매질

700: 진동기구

Claims (2)

1. 패키지 몸체의 반사홈 하부의 엘이디 칩 상부에 투명의 액상수지을 분배하고 히팅에 의해 경화로 투명막의 1차 레이어 성형단계;

   1차 레이어(투명막)의 상부에 분말형태의 형광물질(PHOSPHOR)을 정량분배노즐을 이용해 분배하는 형광물질 충전단계;

   분말 형광물질에 점도가 낮은 휘발성 매질의 도포 후에 초음파 진동을 가하여 형광물질을 고르게 분포하여 일정두께의 고형 형광물질층의 2차 레이어 형성단계;

   2차 레이어의 상부에 다시 액상수지을 분배하고 히팅에 의한 경화로 투명막의 3차레이어 성형단계;

   로 이루어진 칩 엘이디 패키지 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 2차 레이어 형성단계는 추가된 매질을 제거하기 위해 2차 히팅에 의해 분말 형광물질층을 고형 형광물질층으로 경화시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디 패키지 제조방법.

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