KR20100044409A - Ｌｅｄ 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 리드 프레임의 일부를 내측에 수용하고, 몰딩제 주입공간이 형성된 패키지 몰드; 상기 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩; 상기 LED 칩과 칩 사이에 구비되는 차단부재; 및 상기 LED 칩을 보호하도록 상기 몰딩제 주입공간 내에 충진되는 몰딩제;를 포함하는 LED 패키지를 제공한다.

LED 패키지, LED 칩, 리드프레임, 차단부재

Description

ＬＥＤ 패키지{LED package}

본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩 사이에 차단부재를 구비한 LED 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 발광 다이오드 즉, LED( Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합 다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.

이러한 LED로부터 나오는 빛의 영역은 레드(630nm~700nm)로부터 블루-바이올렛(400nm)까지로 블루, 그린 및 화이트까지도 포함하고 있으며, 상기 LED는 백열전구와 형광등과 같은 기존의 광원에 비해 저전력소비, 고효율, 장시간 동작 수명 등의 장점을 가지고 있어 그 수요가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.

최근에 LED는 모바일 단말기의 소형조명에서 실내외의 일반조명, 자동차 조명, 대형 LCD(Liquid Crystal Display)용 백라이트(Backlight)로 그 적용범위가 점차 확대되고 있다.

백라이트로의 적용 측면에서, 광학 두께를 낮추기 위해서는 패키지 출사광의 광지향각을 확보하여야 하는데, 패키지 크기를 최소화하면서 광지향각을 구현하기 위해서는 광원 크기의 최소화가 요구된다.

그리고 조명으로의 적용 측면에서는, 고출사효율을 위해 렌즈를 이용하여야 하는데 광원의 크기가 큰 경우 불스 아이(bull's eye)와 같은 방향에 따른 색좌표/색온도 특성이 차이날 수 있으므로, 이를 극복하기 위해서는 역시 광원 크기의 최소화가 요구된다.

이러한 추세에 따라 LED 패키지는 주로 리드프레임 상에 복수개의 LED 칩을 평면상에 배열된 형태로 내장하여 광도를 높이는 멀티 칩 패키지 또는 기판에 직접 LED 칩을 부착하고 봉지하여 크기를 감소시킨 씨오비 패키지 등이 사용되고 있다.

이 중 상기 멀티 칩 패키지는 각 LED 칩에서 발생하는 발열이 인접한 다른 LED 칩에 영향을 주어 LED 패키지 내의 온도를 높이게 됨으로써, 상기 LED 칩 자체 또는 LED 패키지 수지가 열화되어 발광효율이 떨어지는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명은 종래 LED 패키지에 제기되는 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩 사이에 차단부재를 구비함으로써, 칩과 칩 사이에 발생되는 열에 의한 열간섭을 방지하기 위한 LED 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 LED 패키지는 리드 프레임의 일부를 내측에 수용하고, 몰딩제 주입공간이 형성된 패키지 몰드; 상기 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩; 상기 LED 칩과 칩 사이에 구비되는 차단부재 및 상기 LED 칩을 보호하도록 상기 몰딩제 주입공간 내에 충진되는 몰딩제;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 몰딩제 주입공간의 내부면은 경사면으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 차단부재의 단면은 사각형상 또는 삼각형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 차단부재의 높이는 상기 LED 칩보다 높게 형성될 수 있다.

또한, 상기 차단부재와 상기 리드프레임은 일체형으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 차단부재는 상기 리드프레임과 같은 Cu 재질로 루어질 수 있다.

또한, 상기 차단부재는 상기 리드프레임과 별도로 제작되어 결합될 수 있다.

또한, 상기 차단부재는 전도성 물질로 이루어지고, 상기 리드프레임은 Cu 재 질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 패키지 몰드의 상부면에 결합되는 렌즈를 더 포함할 수 있다.

이상에서, 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LED 패키지는 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩 사이에 차단부재를 구비함으로써, 칩과 칩 사이에 발생되는 열에 의한 열간섭을 방지하여 열 균일성을 획기적으로 개선시키고, LED 칩의 수명 및 LED 패키지의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상기 차단부재가 열방출 경로로 이용됨으로써 열 분산 및 방출을 극대화시키는 효과가 있다.

본 발명에 따른 LED 패키지에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지에 대하셔 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사각형상의 차단부재를 구비한 LED 패키지에 대한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 삼각형상의 차단부재를 구비 한 LED 패키지에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지(100)는 한 쌍의 리드단자로 이루어진 리드프레임(120)의 일부를 내측에 수용하고, 몰딩제 주입공간(115)이 형성된 패키지 몰드(110), 상기 리드 프레임(120) 상에 실장된 다수개의 LED 칩(130), 상기 LED 칩(130)과 칩 사이에 구비되는 차단부재(135)를 포함하여 이루어진다.

상기 패키지 몰드(110)는 수지 재질 등으로 이루어질 수 있으며, 이는 일반적으로 프리 몰딩(Pre-molding) 공정 등에 의해 형성된다.

그리고 상기 리드프레임(120)은 상기 LED 칩(130)에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키기 위해, 일반적으로 열전도성이 우수한 Cu로 이루어진다. 또는, 상기 Cu 표면에 상기 Cu 보다 더 큰 열전도성을 갖는 Ag 또는 Al를 코팅하여 사용할 수도 있다.

또한, 상기 패키지 몰드(110) 내부에 형성된 몰딩제 주입공간(115)에는 상기 LED 칩(130)을 보호하는 몰딩제(140)가 주입된다. 이때, 상기 몰딩제 주입공간(115)은 상기 LED 칩(130)에서 발생하는 빛을 외부로 효과적으로 방출할 수 있도록, 그 내부면이 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 몰딩제(140)는 상기 리드프레임(120) 상에 실장된 즉, 상기 몰딩제 주입공간(115)에 안착된 상기 LED 칩(130)이 매립될 수 있는 두께로 형성됨이 바람직하다.

그리고 상기 몰딩제(140)는 구현하려는 상기 LED 칩(130)의 색상에 따라 투 명 재료나 빛의 투광성이 우수한 투광성 수지, 예를 들면 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 몰딩제(140)는 백라이트 유닛에 제공되는 광원이 백색광으로 나타나도록 적어도 하나 이상의 형광체(도면미도시)가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 LED 칩(130)의 발광시 상기 LED 칩(130)을 구성하는 반도체 소재의 차이에 따라 발생되는 R.G.B 파장대의 빛은 상기 몰딩제(140)에 포함된 상기 형광체에 의해서 백색광으로 전화되어 패키지로부터 발산되어 백색광의 광원으로 제공될 수 있다.

상기 LED 칩(130)은 상기 리드프레임(120) 상에 실장되고, 통상적으로 GaN 계열의 LED 칩이 사용된다. 그리고 상기 LED 칩(130)과 상기 리드프레임(120)은 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속될 수 있으며, 상기 와이어(도면미도시)는 주로 금(Au)으로 이루어진다.

상기 차단부재(135)는 상기 리드프레임(120) 상에 실장된 LED 칩(130)들 사이에 구비되어 칩과 칩 사이에 발생되는 열에 의한 열간섭을 방지하는 역할을 한다.

이때, 상기 차단부재(135)의 높이는 상기 LED 칩(130)보다 높게 형성되며, 상기 차단부재의 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 단면이 사각형상 이거나 도 2에 도시된 바와 같이 삼각형상으로 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 차단부재(135)의 형상은 상기한 바와 같은 형상에만 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 원형 및 곡면형상의 조합등을 포함하여 다양하게 변형될 수 있다.

그리고 상기 차단부재(135)는 재질에 따라 형성방법이 나뉘어 지는데, 예를 들어 상기 차단부재(135)가 상기 리드프레임(120)과 같은 Cu 재질로 이루어지게 되면 상기 차단부재(135)와 상기 리드프레임(120)은 금형 또는 압출 방식등에 의해 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 차단부재(135)가 상기 리드프레임(120)과는 다른 별도의 전도성 물질로 이루어지게 되면 상기 차단부재(135)는 별도로 제작되어 상기 리드프레임(120)에 부착된다.

상기와 같이 상기 리드프레임(120) 상에 실장된 다수개의 칩(130) 사이에 차단부재(135)를 구비함으로써, 칩과 칩 사이에 발생되는 열에 의한 열간섭을 방지하여 열 균일성이 개선된다.

또한, 상기 LED 칩(130)에 전원이 공급되면 상기 LED 칩(130)에서 발생된 열이 상기 리드프레임(120)을 통해 외부로 방출되고, 상기 차단부재(135)를 통해서도 열을 외부로 방출될 수 있어 열방출 능력이 향상된다.

그리고 상기 패키지 몰드(110)의 상부면에는 상기 LED 칩(130)에서 발광된 빛을 외부로 넓은 지향각으로 추출해주는 렌즈(150)가 실리콘 레진 또는 UV 조사에 의해 경화되는 UV 접착제에 의해 결합된다.

이처럼, 본 발명에 따른 LED 패키지(100)는 상기 리드프레임(120) 상에 실장된 다수개의 칩(130) 사이에 차단부재(135)를 구비함으로써, 칩과 칩 사이에 발생되는 열에 의한 열간섭을 방지하여 열 균일성을 획기적으로 개선시키고, LED 칩(130)의 수명 및 LED 패키지(100)의 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 상기 차단부 재(135)가 열방출 경로로 이용됨으로써 열 분산 및 방출을 극대화시킨다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변경 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사각형상의 차단부재를 구비한 LED 패키지에 대한 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 삼각형상의 차단부재를 구비한 LED 패키지에 대한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

100 : LED 패키지

110 : 패키지 몰드 115 : 몰딩제 주입공간

120 : 리드프레임 130 : LED 칩

135 : 차단부재 140 : 몰딩제

150 : 렌즈

Claims (9)

1. 리드 프레임의 일부를 내측에 수용하고, 몰딩제 주입공간이 형성된 패키지 몰드;

   상기 리드프레임 상에 실장된 다수개의 LED 칩;

   상기 LED 칩과 칩 사이에 구비되는 차단부재; 및

   상기 LED 칩을 보호하도록 상기 몰딩제 주입공간 내에 충진되는 몰딩제;

   를 포함하는 LED 패키지.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몰딩제 주입공간의 내부면은 경사면으로 형성되는 LED 패키지.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 차단부재의 단면은 사각형상 또는 삼각형상으로 이루어진 LED 패키지.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 차단부재의 높이는 상기 LED 칩보다 높게 형성되는 LED 패키지.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 차단부재와 상기 리드프레임은 일체형으로 결합된 LED 패키지.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 차단부재는 상기 리드프레임과 같은 Cu 재질로 이루어진 LED 패키지.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 차단부재는 상기 리드프레임과 별도로 제작되어 결합된 LED 패키지.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 차단부재는 전도성 물질로 이루어지고, 상기 리드프레임은 Cu 재질로 이루어진 LED 패키지.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 패키지 몰드의 상부면에 결합되는 렌즈를 더 포함하는 LED 패키지.

Images