KR20100028033A - Light emitting device and package assembly for light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 금속기판과 상기 금속기판에 접촉된 세라믹 기판으로 이루어진 기판상에 상하전극형 발광 다이오드를 설치한 발광장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 금속기판과, 상기 금속기판에 접촉하는 세라믹 기판을 끼움결합하는 세라믹 기판 끼움결합구멍을 가지는 발광장치용 패키지 집합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 세라믹 기판에 형성된 도전성 막을 접속하는 도전성 접속부재에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device in which a vertical geometry light emitting diode is provided on a substrate made of a metal substrate and a ceramic substrate in contact with the metal substrate. The present invention relates to a package assembly for a light emitting device having the metal substrate and a ceramic substrate fitting hole for fitting the ceramic substrate in contact with the metal substrate. The present invention also relates to a conductive connecting member for connecting the upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the conductive film formed on the ceramic substrate.
도 6의 (a)∼(c)는 종래 예를 설명하기 위한 것으로서, 상하전극형 발광 다이오드를 반사 프레임의 내부에 설치한 발광장치이다. 도 6에서, 상하전극형 발광 다이오드(63)는, 하부전극이 일방(一方)의 금속기판(61) 상에 접합되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(63)의 상부전극은, 도전성 접속부재(64)에 의해, 타방(他方)의 금속기판(62)에 접합되어 있다. 상기 일방의 금속기판(61)은, 타방의 금속기판(62)과 절연부재 또는 공간(67)에 의해 분리되어 있다. 상기 분리된 금속기판(61, 62)은, 반사 프레임(66)에 의해 일체로 유지되어 있다.6 (a) to 6 (c) are for explaining a conventional example, a light emitting device having a vertical geometry light emitting diode provided inside a reflective frame. In Fig. 6, the vertical geometry
상기 상하전극형 발광 다이오드(63)는, 밀봉재료(68)에 의해, 상기 반사 프 레임(66) 내에 밀봉되어 있다. 상기 밀봉재료(68)는, 상기 반사 프레임(66)의 상면까지 충전되며, 그 위에, 형광막(69)이 형성되어 있다.The vertical geometry
일본 특허공개공보 제2007-27585호에 기재되어 있는 발광장치는, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 타방의 금속기판을 접속할 때, 초음파 등에 의한 와이어 본딩(wire bonding)을 이용하고 있다. 상기 발광장치는, 상기 와이어 본딩이 진동에 의해 절단 등의 사고를 발생시키지 않도록, 밀봉재료로 상기 상하전극형 발광 다이오드를 밀봉한 후, 상기 밀봉재료상에 형광체층이 형성되어 있다.The light emitting device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-27585 uses wire bonding by ultrasonic waves or the like when connecting the upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the other metal substrate. In the light emitting device, after sealing the vertical geometry light emitting diode with a sealing material so that the wire bonding does not cause an accident such as cutting due to vibration, a phosphor layer is formed on the sealing material.
상기한 종래 예 및 일본 특허공개공보에 기재되어 있는 밀봉재료는, 열 등에 의해 수축되었을 경우, 형광막과의 사이에 공간부(681)가 형성된다. 상기 공간부(681)에 있는 공기는, 발광 다이오드로부터 발생하는 열에 의해 팽창되었을 경우, 도피할 길이 없어, 상기 형광막에 균열 또는 말리는 현상 등이 발생하게 된다. 또한, 상기 발광 다이오드는, 상기 밀봉재료를 반사 프레임 전체에 충전하는 것이 아니라, 상부만을 밀봉한 경우, 다른 색의 형광체를 통과하는 광의 거리가 다르기 때문에, 색얼룩이 발생하여, 원하는 색으로 발광하지 않는다.When the sealing material described in the above-described conventional example and Japanese Patent Laid-Open No. is shrunk by heat or the like, a
도 6에 도시된, 슬릿을 구비한 금속기판에 부착된 발광 다이오드는, 투명수지로 밀봉되며, 상기 투명수지에 의해 강도를 부여하기 위해, 경도(硬度)가 높은 것이 사용되고 있다. 그러나, 상기 경도가 높은 밀봉재료는, 발광 다이오드로부터 발생하는 열응력이 크다는 문제가 있었다. 상기 열응력은, 발광 다이오드에 전력을 공급하는 배선을 단선시킬 우려가 있다.The light emitting diode attached to the metal substrate with a slit shown in FIG. 6 is sealed with transparent resin, and the thing with high hardness is used in order to provide intensity | strength with the said transparent resin. However, the sealing material with high hardness has a problem that the thermal stress generated from the light emitting diode is large. The thermal stress may break the wiring for supplying power to the light emitting diode.
또한, 도 6에 도시된 발광장치는, 밀봉재료와 형광막, 상기 형광막과 투명보 호막이 각각 반(半)경화상태로 서로 접착된다. 상기 발광장치는, 밀봉재료, 형광막, 투명보호막이 각각 양호하게 접착되지만, 경화상태가 될 때, 수축에 기초한 응력이 작용한다. 즉, 상기 밀봉재료는, 상기 수축시에 만곡된다. 상기 형광막은, 상기 밀봉재료의 만곡에 따라 인장되기 때문에, 균열이 발생하거나 말리거나, 혹은 파열되는 경우가 있다.In the light emitting device shown in Fig. 6, the sealing material and the fluorescent film, and the fluorescent film and the transparent protective film are respectively bonded to each other in a semi-cured state. In the light emitting device, the sealing material, the fluorescent film, and the transparent protective film are adhered to each other satisfactorily, but when the curing state is achieved, stress based on shrinkage is applied. That is, the sealing material is curved at the time of shrinkage. Since the fluorescent film is stretched in accordance with the curvature of the sealing material, cracks may occur, dry, or rupture.
상기 발광장치는, 금속기판(61, 62) 사이에 투명한 절연부재(67)에 의해 분리되어 있다. 상기 절연부재(67)는, 상기 상하전극형 발광 다이오드(63)로부터 방사된 광이 도피하기 때문에, 효율의 저하를 초래하였다.The light emitting device is separated by a transparent insulating
복수의 발광 다이오드를 대량으로 제작하는 방법에 따르면, 리드 프레임을 이용하여, 소정의 부분에 소정의 부재를 부착시킨 후, 리드 프레임을 절단함으로써, 원하는 수의 발광 다이오드가 부착된 발광장치로 제작하였다. 그러나, 상기 발광장치는, 기판과 발광 다이오드, 발광 다이오드의 전극과 리드선, 반사 프레임과 기판 등 서로 다른 부재를 부착해야 하는데, 상기 각종 부착을 최적화하기 위해서는, 온도관리를 엄밀하게 행할 필요가 있었다. 상기 온도관리는, 충분하지 않을 경우, 발광 다이오드에 악영향을 주는 경우가 많다.According to the method of manufacturing a plurality of light emitting diodes in a large quantity, a predetermined member is attached to a predetermined portion using a lead frame, and then the lead frame is cut to produce a light emitting device with a desired number of light emitting diodes. . However, the light emitting device must attach different members such as a substrate and a light emitting diode, electrodes and lead wires of the light emitting diode, a reflective frame and a substrate, and in order to optimize the various attachments, it is necessary to strictly perform temperature management. The temperature management often adversely affects the light emitting diode when it is not sufficient.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 상기 응력에 의해, 혹은 밀봉재료와 형광체 함유막과의 사이에 생긴 공간부에 머무르는 공기의 팽창에 의해, 형광체 함유막이 균열되거나 또는 말리는 등의 현상이 일어나지 않는, 발광 효율이 우수한 발광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 대량생산성이 우수하고, 대(大)전류 및 열응력을 견디는 동시에, 높은 강도로 유지되는 발광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 금속기판 및 세라믹 기판을 끼움결합하는 끼움결합구멍을 가지는 대량생산에 적합한 발광장치용 패키지 집합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a phenomenon in which the phosphor-containing film is cracked or dried due to the stress or the expansion of air remaining in the space portion formed between the sealing material and the phosphor-containing film. It is an object of the present invention to provide a light emitting device having excellent luminous efficiency. An object of the present invention is to provide a light emitting device that is excellent in mass productivity, withstands large currents and thermal stresses, and is maintained at high intensity. It is also an object of the present invention to provide a package assembly for a light emitting device suitable for mass production having a fitting hole for fitting a metal substrate and a ceramic substrate.
본 발명의 발광장치는, 금속기판과 적어도 상부에 도전성 막이 형성되어 있는 세라믹 기판이 서로 접촉된 기판과, 상기 금속기판과 세라믹 기판에 걸쳐지도록 바닥부가 상기 기판에 접착된 개구부를 가지는 절연성 부재로 이루어진 반사 프레임과, 상기 반사 프레임 내부의 금속기판에 하부전극이 부착되어 있는 적어도 하나의 상하전극형 발광 다이오드와, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 상기 세라믹 기판상의 도전성 막을 접속하는 적어도 하나의 도전성 접속부재와, 상기 금속기판과 상기 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 상기 도전성 접속부재, 및 상기 도전성 접속부재와 상기 도전성 막을 접합하는 땜납으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention comprises a substrate in which a metal substrate and a ceramic substrate having a conductive film formed thereon at least in contact with each other, and an insulating member having an opening having a bottom portion bonded to the substrate so as to span the metal substrate and the ceramic substrate. At least one conductivity connecting a reflective frame, at least one vertical geometry light emitting diode having a lower electrode attached to a metal substrate inside the reflective frame, an upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and a conductive film on the ceramic substrate At least a connecting member, a lower electrode of the metal substrate and the vertical geometry light emitting diode, an upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the conductive connecting member, and solder for joining the conductive connecting member and the conductive film. It is characterized by.
본 발명의 발광장치는, 상기 기판, 반사 프레임, 적어도 하나의 상하전극형 발광 다이오드, 적어도 하나의 도전성 접속부재, 땜납으로 이루어진 발광부가 복수 개로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized by comprising a plurality of light emitting portions made of the substrate, the reflective frame, at least one vertical geometry light emitting diode, at least one conductive connecting member, and solder.
본 발명의 발광장치는, 상기 도전성 접속부재가 적어도 하나의 금선 리본으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized in that the conductive connecting member is composed of at least one gold wire ribbon.
본 발명의 발광장치는, 상기 금속기판이 히트싱크(heat sink)가 부착된 금속기판이며, 두께가 세라믹 기판과 거의 동일한 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized in that the metal substrate is a metal substrate to which a heat sink is attached, and the thickness thereof is almost the same as that of the ceramic substrate.
본 발명의 발광장치는, 상기 발광부가 직렬, 병렬, 혹은 직병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized in that the light emitting units are connected in series, in parallel, or in parallel.
본 발명의 발광장치는, 상기 반사 프레임 내에 상하전극형 발광 다이오드를 밀봉하는 재료가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized in that a material for sealing a vertical geometry light emitting diode is provided in the reflective frame.
본 발명의 발광장치는, 상기 반사 프레임 내 또는 상기 반사 프레임의 상면에 상하전극형 발광 다이오드로부터 나오는 광을 거의 백색광으로 변환하는 적어도 하나의 형광체를 함유하는 형광막이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.The light emitting device of the present invention is characterized in that a fluorescent film containing at least one phosphor for converting light emitted from a vertical geometry light emitting diode into an almost white light is attached to the reflective frame or to an upper surface of the reflective frame.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 접속부에 의해 접속된 다수의 금속기판과, 상기 금속기판의 한쪽(一方)에 세라믹 기판의 끼움결합부가 설치된 금속기판 집합체와, 상기 각 끼움결합부에 설치되며, 적어도 상부에 도전성 막이 형성된 세라믹 기판과, 각 한 쌍의 상기 금속기판과 상기 세라믹 기판에 걸쳐지도록 바닥부가 접착된 개구부를 가지는 절연성 부재로 이루어진 반사 프레임으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The package assembly for a light emitting device of the present invention includes a plurality of metal substrates connected by a connecting portion, a metal substrate assembly provided with a fitting portion of a ceramic substrate on one side of the metal substrate, and each of the fitting portions. And a reflective frame made of at least a ceramic substrate having a conductive film formed thereon, and an insulating member having an opening having a bottom portion bonded to each other between the pair of metal substrates and the ceramic substrate.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 상기 리드 접속부가 리드형상 접속부로 이루어지고, 금속기판의 세측(三方)에 리드형상 접속부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The package assembly for a light emitting device of the present invention is characterized in that the lead connecting portion is made of a lead-shaped connecting portion, and the lead-shaped connecting portion is provided on three sides of the metal substrate.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 상기 리드 접속부에 취약(脆弱)부가 설치되어, 용이하게 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.The package assembly for a light emitting device of the present invention is characterized in that a fragile portion is provided in the lead connecting portion and can be easily separated.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 상기 리드 접속부에 하사점 제어에 의해 제어된 깊이의 홈으로 이루어진 절단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The package assembly for a light emitting device of the present invention is characterized in that a cutout portion formed of a groove of a depth controlled by bottom dead center control is formed in the lead connecting portion.
본 발명의 발광장치는, 금속기판과 세라믹 기판이 한 변에서 서로 접촉된 기판상에 발광부 등이 설치되어 있다. 또한, 상기 세라믹 기판은, 적어도 상부에 도전성 막이 형성되어 있다. 개구부를 가지는 절연성 부재로 이루어진 반사 프레임의 바닥부는, 상기 금속기판과 세라믹 기판에 걸쳐지도록 하여, 열경화성 수지 등의 접착제에 의해 접착되어 있다. 상기 금속기판, 세라믹 기판 및 반사 프레임은, 상기 접착제의 접착에 의해 견고하게 서로 일체적으로 고정된다. 적어도 하나의 상하전극형 발광 다이오드는, 상기 반사 프레임의 내부의 금속기판에 하부전극이 부착되어 있다. 적어도 하나의 판형상 도전성 접속부재는, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 상기 세라믹 기판상의 도전성 막을 접합한다. 본 발명의 발광장치는, 금속기판과 세라믹 기판 사이에 분리부가 없기 때문에, 이 부분으로부터 광이 상기 발광장치의 후부로 조사된다고 하는 광의 낭비가 사라진다.In the light emitting device of the present invention, a light emitting portion or the like is provided on a substrate where a metal substrate and a ceramic substrate are in contact with each other on one side. In the ceramic substrate, a conductive film is formed on at least an upper portion thereof. The bottom portion of the reflective frame made of an insulating member having an opening portion is attached to the metal substrate and the ceramic substrate by adhesive such as a thermosetting resin. The metal substrate, the ceramic substrate, and the reflective frame are firmly fixed to each other by adhesion of the adhesive. The at least one vertical geometry light emitting diode has a lower electrode attached to a metal substrate inside the reflective frame. At least one plate-shaped conductive connection member joins the upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the conductive film on the ceramic substrate. In the light emitting device of the present invention, since there is no separating portion between the metal substrate and the ceramic substrate, the waste of light that the light is irradiated to the rear portion of the light emitting device is eliminated from this portion.
상기 금속기판과 상기 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 상기 도전성 접속부재, 및 상기 도전성 접속부재와 상기 도전성 막은, 땜납에 의해 동시에 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상하전극, 금속기판, 도전성 접속부재, 도전성 막 등의 접속은, 땜납, 땜납 페이스트, 땜납과 플럭스, 금-주석 공정(共晶) 땜납 페이스트, 인듐계 공정 땜납 등, 공지 또는 주지의 것을 사용할 수 있다. 상기 땜납은, 예컨대, 금과 주석(20%), 금과 주석(90%), 금과 실리카(3.15%), 금과 게르마늄(12%), 기타, 주석-구리-니켈계, 주석-은계, 주석-은-구리계, 주석-은-비스무트-인듐계, 주석-아연계 공정 땜납이 있다.The metal substrate and the lower electrode of the vertical geometry light emitting diode, the upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the conductive connecting member, and the conductive connecting member and the conductive film are simultaneously bonded by solder. Connections of the vertical electrodes, the metal substrates, the conductive connection members, the conductive films, and the like of the vertical geometry light emitting diodes include solder, solder paste, solder and flux, gold-tin eutectic solder paste, indium-based eutectic solder, and the like. Known or well-known ones can be used. The solder is, for example, gold and tin (20%), gold and tin (90%), gold and silica (3.15%), gold and germanium (12%), other, tin-copper-nickel-based, tin-silver-based , Tin-silver-copper, tin-silver-bismuth-indium and tin-zinc process solders.
본 발명의 발광장치는, 금속기판과 세라믹 기판이 서로 접촉되어 있는 기판을 복수 개 설치하고, 이들의 각각에 대응하는 개구부를 가지는 절연성 부재로 이루어진 반사 프레임이 상기 금속기판과 세라믹 기판의 각각에 걸쳐지도록 접착되어 있다는 점에서 상기 발명과 상이하다. 상기 발광장치는, 선상(線狀)광원 또는 면광원으로 하는 것이 용이하다.In the light emitting device of the present invention, a plurality of substrates on which a metal substrate and a ceramic substrate are in contact with each other are provided, and a reflective frame made of an insulating member having an opening corresponding to each of them is disposed on each of the metal substrate and the ceramic substrate. It differs from the said invention in that it is adhere | attached so that it may lose. The light emitting device can easily be a linear light source or a surface light source.
본 발명의 발광장치는, 도전성 접속부재가 대략 직사각형의 금선(金線) 리본으로 구성되어 있다. 상기 금선 리본은, 예컨대, 2개의 아암형상 접속부를 가지는 대신에, 두께가 얇은 띠지(strip of paper)형상으로 할 수 있다. 상기 금선 리본은, 구리를 금도금하는 것에 비해, 가공시의 수고가 적고, 구부리기 쉬우며, 또한, 납땜이 잘 된다. 또한, 상기 금선 리본은, 납땜 처리가 용이한 좁은 폭이기 때문에, 상하전극형 발광 다이오드로부터 나오는 광의 그림자를 만들지 않을 뿐만 아니라, 대전류를 확실히 흐르게 할 수 있다는 이점이 있다. 참고로, 상기 금선 리본은, 예컨대, 폭이 0.1㎜ 내지 0.2㎜이고, 두께가 0.025㎜이다.In the light emitting device of the present invention, the conductive connecting member is formed of a substantially rectangular gold wire ribbon. For example, instead of having two arm-shaped connecting portions, the gold wire ribbon can have a thin strip of paper shape. Compared with gold-plating copper, the said gold wire ribbon is less troublesome at the time of a process, it is easy to bend, and solders well. Further, since the gold wire ribbon has a narrow width that is easy to solder, not only does it cast a shadow of light emitted from the vertical geometry light emitting diode, but also has the advantage of allowing a large current to flow reliably. For reference, the gold wire ribbon has a width of, for example, 0.1 mm to 0.2 mm, and a thickness of 0.025 mm.
본 발명의 발광장치는, 금속기판에 히트싱크가 부착되어 있으며, 세라믹 기판과 상기 히트싱크가 부착된 금속기판의 두께가 거의 동일하다. 상기 히트싱크가 부착된 금속기판상에 설치된 발광장치는, 방열효과가 높고, 대전류를 흐르게 할 수 있기 때문에, 높은 휘도를 얻을 수 있다.In the light emitting device of the present invention, a heat sink is attached to a metal substrate, and the thickness of the ceramic substrate and the metal substrate to which the heat sink is attached is almost the same. The light emitting device provided on the heat sink-attached metal substrate has a high heat dissipation effect and can flow a large current, so that high luminance can be obtained.
상기 하나의 반사 프레임으로 구성되는 발광부는, 복수 개가 직렬, 병렬, 혹은 직병렬로 접속된다. 상기 발광부를 전기적으로 직렬, 병렬, 혹은 직병렬로 접속함으로써, 원하는 밝기, 또는 원하는 크기의 발광장치로 하는 것이 용이해진다. 또한, 상기 발광부는, 복수의 세트를 행 및/또는 열 형상으로 부착시킬 수 있어, 선광원 또는 면광원으로 할 수 있다.A plurality of light emitting units composed of the one reflective frame are connected in series, in parallel, or in series and parallel. By electrically connecting the light emitting units in series, in parallel, or in parallel, it is easy to obtain a light emitting device having desired brightness or desired size. Further, the light emitting portion can be attached to a plurality of sets in a row and / or column shape, and can be a linear light source or a surface light source.
본 발명의 발광장치는, 반사 프레임 내에 상하전극형 발광 다이오드를 밀봉하는 재료가 충전되어 있다. 본 발명의 발광장치는, 판형상의 도전성 접속부재 또는 금선 리본을 사용함으로써, 밀봉재료를 생략할 수 있지만, 진동이 있는 장소에 사용할 수 있도록 상기 반사 프레임 내에 밀봉재료를 충전하고, 상기 상하전극형 발광 다이오드를 밀봉함으로써, 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.In the light emitting device of the present invention, a material for sealing the vertical geometry light emitting diode is filled in the reflective frame. In the light emitting device of the present invention, the sealing material can be omitted by using a plate-shaped conductive connecting member or a gold wire ribbon, but the sealing material is filled in the reflecting frame so that the sealing material can be used in a place where vibration occurs, and the vertical geometry light emitting device is used. By sealing the diode, the reliability can be further increased.
본 발명의 발광장치는, 상하전극형 발광 다이오드로부터 나오는 광을 거의 백색광으로 변환하는 적어도 하나의 형광체를 함유하는 형광막이 반사 프레임 내 또는 상기 반사 프레임의 상면에 설치되어 있다. 상기 형광막을 설치한 발광장치는, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 광을 백색으로 변환하기 때문에, 통상의 조명장치로서 사용할 수 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 청색 발광 다이오드 또는 자외선 발광 다이오드이며, 청색 발광 다이오드의 경우, 청색을 흡수하여 황색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막, 또는 청색을 흡수하여 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용함으로써, 청색 발광 다이오드의 청색과 합하여 거의 백색광이 나오도록 되어 있다. 또한, 자외선 발광 다이오드의 경우, 자외선을 흡수하여 청색, 녹색, 및 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용하여 거의 백색을 내거나, 혹은 자외선을 흡수하여 청색을 발색하는 형광체와, 자외선 및 상기 청색을 흡수하여 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 이용해도 거의 백색광을 낼 수 있다.In the light emitting device of the present invention, a fluorescent film containing at least one phosphor for converting light emitted from the vertical geometry light emitting diode into almost white light is provided in the reflection frame or on the upper surface of the reflection frame. The light emitting device provided with the above-mentioned fluorescent film converts the light of the vertical geometry light emitting diode into white and can be used as a normal lighting device. The vertical geometry light emitting diode is a blue light emitting diode or an ultraviolet light emitting diode, and in the case of a blue light emitting diode, a fluorescent film including a phosphor that absorbs blue to develop a yellow color, or a phosphor that absorbs blue to generate green and red colors. By using the fluorescent film containing, almost white light comes out in combination with the blue of a blue light emitting diode. In addition, in the case of an ultraviolet light emitting diode, a phosphor that emits almost white color by using a fluorescent film including a phosphor that absorbs ultraviolet light and develops blue, green, and red colors, or emits blue light by absorbing ultraviolet light, and ultraviolet rays and the blue color. It can emit almost white light by using phosphors that absorb green light and red light.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 금속기판과 세라믹을 끼움결합하는 세라믹 기판 끼움결합구멍이 복수 세트로 형성되어 있는 금속기판 집합체로 이루어진다. 상기 금속기판은, 접속부에 의해 접속되며, 리드 프레임 또는 다른 금속기판에 접속되어 있다. 세라믹 기판은, 세 변이 리드 프레임 또는 다른 끼움결합구멍으로부터 돌출되는 리드 접속부에 의해, 그리고 다른 한 변이 상기 금속기판의 다른 한 변에 의해 둘러싸여 있다. 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍은, 세라믹 기판이 끼움결합되었을 경우, 한 변이 상기 금속기판의 한 변과 접촉되는 크기로 되어 있다.The package assembly for a light emitting device of the present invention comprises a metal substrate assembly in which a plurality of sets of ceramic substrate fitting holes for fitting the metal substrate and ceramic are formed. The metal substrate is connected by a connecting portion and is connected to a lead frame or another metal substrate. The ceramic substrate is surrounded by a lead connecting portion projecting from the lead frame or the other fitting hole in three sides, and the other side is surrounded by the other side of the metal substrate. The ceramic substrate fitting hole is sized such that one side is in contact with one side of the metal substrate when the ceramic substrate is fitted.
상기 세라믹 기판은, 도전성 접속부재, 예컨대, 금선 리본 등을 접속할 수 있는 도전성 막이 형성된 후, 절연성 부재로 이루어진 개구부를 가지는 반사 프레임이 열경화성 수지 접착제에 의해 부착된다. 상기 반사 프레임은, 상기 금속기판과 상기 세라믹 기판에 걸쳐지도록 바닥부가 접착제에 의해 접착되어 있다.After the ceramic substrate is formed with a conductive film capable of connecting a conductive connecting member, for example, a gold wire ribbon or the like, a reflective frame having an opening made of an insulating member is attached by a thermosetting resin adhesive. The reflective frame has a bottom portion bonded by an adhesive so as to span the metal substrate and the ceramic substrate.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 리드 프레임에 대한 금속기판 및 세라믹 기판 끼움결합구멍의 접속이 불안정할 경우, 상기 리드 접속부 사이에 보강용 리드부를 설치함으로써, 강도를 높이고 있다. 상기 리드 프레임은, 세라믹 기판 끼움결합구멍 및 소정의 공간부가 프레스 등으로 펀칭된다. 이후, 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍에는, 미리 제작된 세라믹 기판이 끼움결합된다. 상기 리드 프레임은, 상기 세라믹 기판의 끼움결합시에, 판형상 부재 상에 놓여진다. 상기 리드 프레임은, 세라믹 기판 끼움결합구멍에 세라믹 기판이 끼움결합된 후, 금속기판과 세라믹 기판에 걸쳐지도록 절연부재로 이루어진 개구부를 가지는 반사 프레임을 열경화성 수지 접착제에 의해 고정한다. 상기 리드 접속부는, 금속기판의 세측(三方)에 리드형상 접속부를 설치하는 것이 바람직하다.The package assembly for a light emitting device of the present invention increases the strength by providing a reinforcing lead portion between the lead connecting portions when the connection between the metal substrate and the ceramic substrate fitting hole to the lead frame is unstable. The lead frame is punched by a press or the like with a ceramic substrate fitting hole and a predetermined space. Thereafter, a ceramic substrate prepared in advance is fitted into the ceramic substrate fitting hole. The lead frame is placed on a plate-like member when the ceramic substrate is fitted. The lead frame, after the ceramic substrate is fitted into the ceramic substrate fitting hole, fixes the reflective frame having an opening made of an insulating member so as to span the metal substrate and the ceramic substrate with a thermosetting resin adhesive. It is preferable that the lead connecting portion is provided with a lead-shaped connecting portion on three sides of the metal substrate.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 상기 리드 접속부가 취약부로 구성되어 있다. 상기 취약부는, 상기 발광부의 제작시에는 분리되지 않고 완성후에는 용이하게 분리될 수 있는 강도를 가지고 있다.In the package assembly for a light emitting device of the present invention, the lead connecting portion is constituted by a weak portion. The fragile portion has a strength that is not separated during manufacture of the light emitting portion and can be easily separated after completion.
본 발명의 발광장치용 패키지 집합체는, 상기 금속기판 및 세라믹 기판 끼움결합구멍의 제작시에, 리드 접속부에 하사점 제어에 의해 제어된 깊이의 홈으로 이루어진 절단부가 형성되어 있다. 상기 깊이가 제어된 홈으로 이루어진 절단부는, 상기 금속기판 및 세라믹 기판 끼움결합구멍에 상하전극형 발광 다이오드 등의 부품이 부착된 후에, 용이하게 분리할 수 있다.In the package assembly for a light emitting device of the present invention, a cutout portion formed of a groove having a depth controlled by bottom dead center control is formed in the lead connecting portion at the time of manufacturing the metal substrate and the ceramic substrate fitting hole. The cut portion formed of the groove of which the depth is controlled can be easily separated after a component such as a vertical geometry light emitting diode is attached to the metal substrate and the ceramic substrate fitting hole.
본 발명에 따르면, 금속기판과 세라믹 기판이 접촉되어 있어, 상기 금속기판과 세라믹 기판의 사이로부터 광이 새지 않기 때문에, 고효율의 발광장치가 된다.According to the present invention, since the metal substrate and the ceramic substrate are in contact with each other and light does not leak between the metal substrate and the ceramic substrate, a light emitting device having high efficiency is provided.
본 발명에 따르면, 금속기판과 세라믹 기판이 접촉되고, 반사 프레임이 상기 금속기판과 세라믹 기판에 걸쳐서 접착제에 의해 부착되어 있기 때문에, 리드 프레임으로부터 분리되었을 때, 하나의 패키지 또는 발광장치로서 견고히 유지된다.According to the present invention, since the metal substrate is in contact with the ceramic substrate and the reflective frame is attached by an adhesive over the metal substrate and the ceramic substrate, when separated from the lead frame, it is held firmly as one package or light emitting device. .
본 발명에 따르면, 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 세라믹 기판상의 도전성 막을 판형상 도전성 접속부재 또는 금선 리본에 의해 접속하였기 때문에, 방열성이 양호하며, 대전류를 흐르게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 상하전극형 발광 다이오드로부터의 광의 그림자가 되기 어렵다. 또한, 상기 판형상 도전성 접속부재 또는 금선 리본은, 와이어 본딩에 비해, 진동에 강하여, 밀봉재료를 생략하더라도, 접속부가 단선되거나 하는 일이 없다.According to the present invention, since the upper electrode of the vertical geometry light emitting diode and the conductive film on the ceramic substrate are connected by a plate-shaped conductive connecting member or a gold wire ribbon, heat dissipation is good and a large current can flow, and the vertical electrode It is hard to become the shadow of the light from a type light emitting diode. The plate-shaped conductive connecting member or the gold wire ribbon is more resistant to vibration than the wire bonding, and even if the sealing material is omitted, the connecting portion is not disconnected.
본 발명에 따르면, 각 접합부에 고융점의 땜납을 사용하면, 다른 인쇄 배선 기판 등과의 접속에서 저융점의 땜납을 사용할 수 있는 동시에, 접합시에, 접합부 및/또는 발광층에 진동이 가해지는 일이 없어, 불량품이 없는 상하전극형 발광 다이오드로 이루어진 발광장치를 얻을 수 있다.According to the present invention, when a high melting point solder is used for each joining portion, a low melting point solder can be used in connection with another printed wiring board or the like, and vibration is applied to the joining portion and / or the light emitting layer during joining. A light emitting device made of a vertical geometry light emitting diode without any defective products can be obtained.
본 발명에 따르면, 상하전극형 발광 다이오드를 직렬 및/또는 병렬, 혹은 행 및/또는 열형상으로 접속할 수 있기 때문에, 원하는 밝기와 크기의 발광장치를 용이하게 얻을 수 있다.According to the present invention, since the vertical geometry light emitting diodes can be connected in series and / or in parallel, or in a row and / or column shape, a light emitting device having desired brightness and size can be easily obtained.
본 발명에 따르면, 상하전극형 발광 다이오드는, 형광체 또는 형광체 함유막체의 종류를 바꾸는 것만으로도, 백색광 이외에, 원하는 색의 광을 용이하게 얻을 수 있다.According to the present invention, the vertical geometry light emitting diode can easily obtain light of a desired color in addition to the white light only by changing the type of the phosphor or the phosphor-containing film body.
도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 1 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다.1A to 1C show a first embodiment of the present invention, (a) is a plan view of the light emitting device, (b) is a sectional view of the light emitting device, and (c) is a bottom view of the light emitting device.
도 2는 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 리드 프레임을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a lead frame in which a plurality of LED package connectors are installed.
도 3의 (a) 내지 (c)는 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 리드 프레임 및 상하전극형 발광 다이오드를 부착시킨 상태를 설명하기 위한 도면이다.3A to 3C are diagrams for explaining a state in which a lead frame and a vertical geometry light emitting diode having a plurality of light emitting diode package connectors are attached thereto.
도 4는 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 다른 리드 프레 임을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining another lead frame in which a plurality of LED package connectors are installed.
도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 5 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 도 5의 (a)의 A-A선에 따른 단면도, (c)는 도 5의 (a)의 B-B선에 따른 단면도, (d)는 저면도이다.5A to 5D show a fifth embodiment of the present invention, (a) is a plan view of the light emitting device, (b) is a sectional view taken along line AA of FIG. 5 (a), and (c) is Sectional drawing along the BB line | wire of (a) of FIG. 5, (d) is a bottom view.
도 6은 종래 예를 설명하기 위한 것으로서, 상하전극형 발광 다이오드를 반사 프레임의 내부에 설치한 발광장치이다.6 is for explaining a conventional example, a light emitting device provided with a vertical geometry light emitting diode inside the reflection frame.
본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention is described in detail, referring drawings.
(제 1 실시예)(First embodiment)
도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 1 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다. 본 발명의 도면은, 설명을 이해하기 쉽도록 하기 위해, 크기관계가 실제와 반드시 일치하고 있지는 않다. 도 1의 (a) 내지 (c)에 있어서, 금속기판(11)과 세라믹 기판(12)은, 서로 접촉된 하나의 기판으로 구성되어 있다. 반사 프레임(16)은, 상기 금속기판(11)과 세라믹 기판(12)에 걸쳐서 바닥부가, 예컨대, 열경화성 수지 접착제 등에 의해 일체로 고정되어 있다.1A to 1C show a first embodiment of the present invention, (a) is a plan view of the light emitting device, (b) is a sectional view of the light emitting device, and (c) is a bottom view of the light emitting device. In order to make the description easy to understand, the drawings of the present invention do not necessarily coincide with the actual size. In FIGS. 1A to 1C, the
상기 금속기판(11)은, 예컨대, 알루미늄, 구리, 철, 또는 이들의 합금으로 이루어지며, 필요에 따라서, 니켈과 은에 의해 표면처리가 되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(13)는, 상기 금속기판(11)의 상부에 하부전극(도시 생략)이 부착되어 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드(13)는, 상부전극(131)이 상 부의 주위에 설치되며, 후술하는 도전성 접속부재(14)의 아암과 접속되는 부분이 확대되어 있다. 상기 도전성 접속부재(14)는, 예컨대, 2개의 아암으로 이루어진 아암형상 접속부(141)가 설치되며, 그 선단부가 상기 상하전극형 발광 다이오드(13)의 상부전극(131)과 접속되어 있다.The
상기 세라믹 기판(12)은, 상기 금속기판(11)에 한 변이 접촉되어 있는 동시에, 적어도 일부의 상면에 도전막(17)이 형성되어 있다. 상기 도전성 접속부재(14)의 타단은, 상기 세라믹 기판(12)에 설치되어 있는 도전막(17)에 접합된다. 예컨대, 상기 발광장치는, 금속기판(11)과 세라믹 기판(12)의 도전막(17)에 전원(도시 생략)을 접속함으로써, 상하전극형 발광 다이오드(13)에 전류가 흘러 발광한다.One side of the
반사부(161)를 구비한 반사 프레임(16)은, 예컨대, 2액성(液性)의 에폭시계 수지를 주성분으로 하는 열경화성 수지 접착제, 혹은 2액성의 실리콘계 수지로 이루어진 열경화성 수지 접착제에 의해 상기 금속기판(11) 및 세라믹 기판(12)과 접합된다. 상기 금속기판(11) 및 세라믹 기판(12)은, 접촉 부분에서 접착되어 있지 않음에도 불구하고, 상기 반사 프레임(16) 및 접착제(15)에 의해, 서로 견고히 유지되어 있다.The
상기 금속기판(11)과 상하전극형 발광 다이오드(13)의 하부전극, 상하전극형 발광 다이오드(13)의 상부전극(131)과 도전성 접속부재(14)와의 접합은, 납땜에 의해 접합된다. 상기 접합부는, 습윤성을 향상시키기 위해, 미리 금 및/또는 은 도금을 실시할 수 있다. 상기 금속기판(11)에는, 상부 전체면에 은 및/또는 금도금 을 실시하여, 전류의 도전성 향상, 광반사성, 접합부의 습윤성의 3가지를 동시에 달성할 수 있다.The
상기 상하전극형 발광 다이오드(13)는, 상부전극(131)에 광을 방사하는 개구부를 가지는 동시에, 상기 도전성 접속부재(14)의 아암형상 접속부(141)가 접합되기 쉬운 대면적부가 형성되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(13)의 측부로부터 방사되는 광은, 상기 아암형상 접속부(141) 사이에 형성된 개구부로부터 외부로 방사되도록 되어 있어, 상기 광을 효율적으로 외부로 방사한다. 상기 도전성 접속부재(14)는, 아암형상 접속부(141)를 2개 설치하는 대신에, 1장의 띠지형상 판부재로 하여, 상기 상하전극형 발광 다이오드(13)의 상부전극(131)의 중앙이나, 양단 중 적어도 한쪽(一方)에 접속할 수 있다. 또한, 상기 띠지형상 판부재는, 금선 리본으로 함으로써, 대전류를 흐르게 할 수 있고, 구부리는 것도 용이하게 할 수 있다.The vertical geometry
또한, 상기 반사 프레임(16)의 내부에는, 투명밀봉재료(도시 생략)가 필요에 따라 충전된다. 상기 투명밀봉재료는, 엘라스토머 타입으로 할 수 있다. 상기 엘라스토머 타입의 수지의 경도는, 쇼어(Shore) A(고무의 경도)로 15 내지 85, 바람직하게는 20 내지 80인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명밀봉재료는, 실리콘계 수지로 이루어진 엘라스토머인 것이 바람직하다. 상기 경도를 가지는 투명밀봉재료는, 상기 금속기판(11), 도전성 접속부재(14) 등의 열팽창계수의 차이에 의한 열응력이 작용하더라도, 상기 열응력을 흡수할 수 있다.In addition, a transparent sealing material (not shown) is filled in the
상기 투명밀봉재료의 표면, 또는 반사 프레임(16)의 개구부에는 형광체 함유 막체(도시 생략)가 설치된다. 상기 형광체 함유막체는, 사용할 상하전극형 발광 다이오드(13) 및 원하는 광의 색에 따라 선택된다. 또한, 필요에 따라서, 상기 투명밀봉재료와 형광체 함유막체의 사이에는, 난반사(亂反射))부재를 배치함으로써, 상하전극형 발광 다이오드(13)의 광이 유효하게 원하는 방향으로 방사된다. 또한, 상기 투명밀봉재료에는, 형광체를 함유시킬 수도 있다.A phosphor-containing film body (not shown) is provided in the surface of the transparent sealing material or in the opening portion of the
(제 2 실시예)(Second embodiment)
도 2는 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 리드 프레임을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서, 리드 프레임(21)은, 프레임(22) 내에 한 쌍의 금속기판(11)과 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)이 이루는 다수의 세트가 다수의 취약부로 이루어진 리드 접속부(23)에 의해 상기 프레임(22), 다른 금속기판(11), 혹은, 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어, 패키지 연결체를 구성하고 있다. 또한, 상기 금속기판(11)과 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 복수의 공간부(24)에 의해 주위가 둘러싸여 있다. 상기 공간부(24)는, 적어도 하나의 리드 접속부(23)가 설치되어 있으며, 상기 프레임(22), 다른 금속기판(11), 혹은, 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어 있다. 또한, 상기 금속기판(11) 및 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 리드 접속부(23)를 개재(介在)시키지 않고 상기 프레임(22; 리드 프레임)에 설치할 수도 있다.2 is a view for explaining a lead frame in which a plurality of LED package connectors are installed. In FIG. 2, the
상기 금속기판(11) 주위에 형성된 공간부(24; 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)을 제외함)는, 리드 프레임(21)에 대한 개구율을 25% 내지 50%, 바람직하게는 30% 내지 45%로 하고 있다. 상기 리드 프레임(21)은, 개구율을 높임으로써, 금속 판 자체의 열용량을 작게 할 수 있고, 리플로우 로(furnace) 등의 열처리를 실시하더라도, 방열이 빠르기 때문에, 상하전극형 발광 다이오드에 대한 열로 인한 악영향을 없앨 수 있다. 참고로, 프레임(22)의 주위에는, 위치 결정용 구멍(221)이 복수 개 형성되어 있다.The
(제 3 실시예)(Third embodiment)
도 3의 (a) 내지 (c)는, 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 리드 프레임 및 상하전극형 발광 다이오드를 부착시킨 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)에서, 리드 프레임(31)은, 프레임(32) 내에 한 쌍의 금속기판(11)과 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)이 이루는 다수의 세트가 다수의 리드 접속부(311)에 의해 상기 프레임(32), 다른 금속기판(11), 혹은, 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어 있다. 또한, 상기 금속기판(11)과 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 복수의 공간부(312)에 의해 주위가 둘러싸여 있다. 상기 공간부(312)는, 적어도 하나의 리드 접속부(311)가 설치되어 있어, 상기 프레임(32), 다른 금속기판(11), 혹은, 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어 있다. 또한, 상기 금속기판(11) 및 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 리드 접속부(311)를 개재시키지 않고 상기 프레임(32; 리드 프레임)에 설치할 수도 있다.3 (a) to 3 (c) are diagrams for explaining a state in which a lead frame and a vertical geometry light emitting diode in which a plurality of light emitting diode package connectors are provided are attached. In FIG. 3A, the
제 3 실시예는, 리드 접속부(311)의 폭이 제 2 실시예에 비해 넓고, 절단부에 프레스의 하사점 제어에 의해 제어되고 있는 홈(314)이 형성되어 있다는 점에서, 제 2 실시예와 다르다. 상기 절단부는, 조립이 종료된 후, 용이하게 절단이 가능하다. 또한, 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 상기 리드 접속부(311) 와 취약부(315)가 설치되어 있다는 점에서, 제 2 실시예와 다르다. 상기 홈(314) 및 취약부(315)는, 반사 프레임(16) 및 상하전극형 발광 다이오드(13) 등을 부착시킨 후, 제 2 실시예의 리드 접속부(23)와 마찬가지로 간단히 분리할 수 있도록 되어 있다. 도 3의 (나) 및 (다)에는, 세라믹 기판(12), 반사 프레임(16), 상하전극형 발광 다이오드(13), 도전성 접속부재(14) 등을 접합한 상태가 도시되어 있다.In the third embodiment, the width of the
(제 4 실시예)(Example 4)
도 4는 발광 다이오드 패키지 연결체가 다수 설치되어 있는 다른 리드 프레임을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서, 리드 프레임(41)은, 프레임(42) 내에 한 쌍의 금속기판(11)과 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)이 이루는 다수의 세트가 다수의 리드 접속부(411)에 의해 상기 프레임(42), 다른 금속기판(11), 혹은, 상기 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어 있다. 또한, 상기 금속기판(11)은, 리드 접속부(411)에 의해, 프레임(42), 또는 보강 리드 접속부(415)와 접속되어 있다는 점에서, 제 3 실시예와 다르다. 상기 보강 리드 접속부(415)는, 공간부(412)를 많게 하더라도, 강도(强度) 면에서 견딜 수 있도록 되어 있다. 상기 공간부(412)는, 적어도 하나의 리드 접속부(411)가 설치되어 있어, 상기 프레임(42), 다른 금속기판(11), 혹은, 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)에 접속되어 있다. 또한, 상기 금속기판(11) 및 세라믹 기판 끼움결합구멍(12′)은, 리드 접속부(411)를 개재시키지 않고 상기 프레임(42; 리드 프레임)에 설치할 수도 있다.4 is a view for explaining another lead frame in which a plurality of LED package connectors are installed. In FIG. 4, the
(제 5 실시예)(Example 5)
도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 5 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면 도, (b)는 도 5의 (a)의 A-A선에 따른 단면도, (c)는 (가)의 B-B선에 따른 단면도, (d)는 저면도이다. 도 5의 (a) 내지 (d)에 있어서, 금속기판(51)과 세라믹 기판(52)은, 서로 접촉된 하나의 기판으로 구성되어 있다. 상기 세라믹 기판(52)은, 적어도 일부의 상면에 도전막(17)이 형성되어 있다. 반사 프레임(56)은, 상기 금속기판(51)과 세라믹 기판(52)에 걸쳐서 바닥부가, 예컨대, 열경화성 수지 접착제 등에 의해 일체로 고정되어 있다.5A to 5D show a fifth embodiment of the present invention, (a) is a plan view of the light emitting device, (b) is a sectional view taken along line AA of FIG. 5 (a), (c) Is sectional drawing along line BB of (a), (d) is a bottom view. In FIGS. 5A to 5D, the
상기 금속기판(51)은, 예컨대, 알루미늄, 구리, 철, 또는 이들의 합금, 바람직하게는 구리로 이루어지며, 필요에 따라서, 니켈과 은에 의해 표면처리가 되어 있다. 예컨대, 상기 상하전극형 발광 다이오드(53-1, 53-2)는, 상기 금속기판(51)의 상부에 하부전극(도시 생략)이 납땜에 의해 부착되어 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드(53-1, 53-2)는, 각각의 상부전극이 금선 리본(또는 도전성 금속 박(箔))(54-1, 54-2)에 의해, 세라믹 기판(52)상에 형성된 도전막(57)에, 예컨대, 납땜에 의해 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(53-1, 53-2)는, 상기 반사 프레임(56)의 대략 중앙에 설치되는 동시에, 그 수를 임의로 증가시킬 수 있다. 상기 발광장치는, 금속기판(51)과 세라믹 기판(52)의 도전막(57)에 전원(도시 생략)을 접속함으로써, 상하전극형 발광 다이오드(53-1, 53-2)에 전류가 흘러 발광한다.The
상기 상하전극형 발광 다이오드의 전극은, 개구부를 가지며, 이 부분으로부터 광을 효율적으로 상부에 조사한다. 상기 개구부는, 'ロ'자 형상 이외에, '目'자 형상, '日'자 형상, 'コ'자 형상 등, 각종 변형이 가능하다. 상하전극형 발광 다이오드의 크기는, 1.5㎜×1.5㎜, 1.0㎜×1.0㎜, 0.7㎜×0.7㎜, 혹은 0.5㎜×0.5㎜이며, 두께는 0.1㎜정도이다. 본 실시예의 상하전극형 발광 다이오드는, 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드로 할 수 있다. 상기 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드는, 하부전극, 상기 하부전극 상에 형성된 도전성 기판, 상기 기판상에 형성된 n형 질화갈륨 반도체층, 상기 n형 질화갈륨 반도체층 상에 형성된 양자우물구조형 활성층, 상기 양자우물구조형 활성층 상에 형성된 p형 질화갈륨 반도체층, 상기 p형 질화갈륨 반도체층 상에 형성된 상부부분전극으로 구성되어 있다. 상기 도전성 기판상에 형성된 p형 질화갈륨 반도체층, 상기 p형 질화갈륨 반도체층 상에 형성된 양자우물구조형 활성층, 상기 양자우물구조형 활성층 상에 형성된 n형 질화갈륨 반도체층, 상기 n형 질화갈륨 반도체층 상에 형성된 상부부분전극으로 구성할 수도 있다.The electrode of the vertical geometry light emitting diode has an opening portion, and the light is efficiently irradiated to the upper portion from this portion. The opening may be modified in various ways, such as a '目' shape, a 'day' shape, and a 'CO' shape, in addition to the 'lo' shape. The size of the vertical geometry light emitting diode is 1.5 mm x 1.5 mm, 1.0 mm x 1.0 mm, 0.7 mm x 0.7 mm, or 0.5 mm x 0.5 mm, and the thickness is about 0.1 mm. The vertical geometry light emitting diode of this embodiment can be a gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode. The gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode includes a lower electrode, a conductive substrate formed on the lower electrode, an n-type gallium nitride semiconductor layer formed on the substrate, a quantum well structured active layer formed on the n-type gallium nitride semiconductor layer, A p-type gallium nitride semiconductor layer formed on the quantum well structure type active layer and an upper partial electrode formed on the p-type gallium nitride semiconductor layer. P-type gallium nitride semiconductor layer formed on the conductive substrate, quantum well-structured active layer formed on the p-type gallium nitride semiconductor layer, n-type gallium nitride semiconductor layer formed on the quantum well-structured active layer, the n-type gallium nitride semiconductor layer It can also be configured as an upper partial electrode formed on.
(비교예)(Comparative Example)
종래 예의 금선을 초음파와 열압착으로 접속한 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드와, 땜납과 금속부재에 의해 접합한 본 발명의 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드를 비교하면 다음과 같다. 종래 예는, 지름이 30㎛인 금선 2개를 사용하여, 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드의 상부전극과 패키지 전극의 타측(他方)을 초음파 와이어 본딩으로 접속한 와이어 본더의 초음파 진동에 의해, 발광 불량인 불량품이 약 10% 발생하였다. 또한, 350mA를 통전(通電)시켰을 경우, 약 4%의 통전이상에 의한 버닝이 발생하였다. 본 발명의 실시예에서는, 접속 공정 및 350mA 내지 500mA의 통전시에도, 불량품이 발생하지 않았다.A gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode in which a gold wire of the prior art is connected by ultrasonic and thermocompression, and the gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode of the present invention bonded by solder and a metal member are as follows. In the conventional example, by using two gold wires having a diameter of 30 µm, ultrasonic vibration of a wire bonder connecting the upper electrode of the gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode and the other side of the package electrode by ultrasonic wire bonding, About 10% of defective products which were poor in luminescence occurred. In addition, when 350 mA was energized, burning by about 4% of electricity abnormality generate | occur | produced. In the Example of this invention, even the connection process and the energization of 350 mA-500 mA did not generate | occur | produce a defective product.
이상, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명은, 특허청구의 범위에 기재된 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서, 다양한 설계변경이 가능하다. 본 발명의 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드의 상하전극, 금속기판, 금속부재 등의 접속은, 땜납, 땜납 페이스트, 땜납과 플럭스, 금-주석 공정 땜납 페이스트, 인듐계 공정 땜납 등, 공지 또는 주지의 것을 사용할 수 있다. 본 발명은, 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드, 금속기판 유닛, 반사 프레임, 열경화성 수지 접착제 등, 공지 또는 주지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 각 실시예의 일부를 서로 조합시켜서 사용할 수 있다.As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said Example. In addition, various design changes are possible for this invention within the range which does not deviate from the matter described in the claim. Connection of the vertical electrodes, the metal substrate, the metal member, etc. of the gallium nitride-based vertical geometry light emitting diode of the present invention is known or well-known, such as solder, solder paste, solder and flux, gold-tin process solder paste, indium process solder, and the like. Can be used. The present invention can use known or well-known ones such as gallium nitride-based vertical geometry light emitting diodes, metal substrate units, reflective frames, thermosetting resin adhesives, and the like. In addition, this invention can be used combining a part of each Example with each other.
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