KR20100060097A - Led package with high litgt condensing lens - Google Patents

Led package with high litgt condensing lens Download PDF

Info

Publication number
KR20100060097A
KR20100060097A KR1020080118543A KR20080118543A KR20100060097A KR 20100060097 A KR20100060097 A KR 20100060097A KR 1020080118543 A KR1020080118543 A KR 1020080118543A KR 20080118543 A KR20080118543 A KR 20080118543A KR 20100060097 A KR20100060097 A KR 20100060097A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
package
lead frame
led chip
led
Prior art date
Application number
KR1020080118543A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍성재
김홍민
Original Assignee
삼성엘이디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성엘이디 주식회사 filed Critical 삼성엘이디 주식회사
Priority to KR1020080118543A priority Critical patent/KR20100060097A/en
Publication of KR20100060097A publication Critical patent/KR20100060097A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item

Abstract

PURPOSE: An LED package with a high light condensing lens is provided to maximize the light collection efficiency by improving the degree of the freedom in mounting lens in the LED package. CONSTITUTION: A pair of lead frames comprises a first lead frame and a second lead frame. A package mold accommodates a par o a pair of lead frame therein respectively. An LED chip is mounted in the one of the first and the second lead frame in the package mold. A wire electrically connects the LED chip to the one of a pair of lead frames. The molding member is filled into the package mold and protects the LED chip and wire. The lens(170) is installed on the package mold.

Description

고집광 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지{LED PACKAGE WITH HIGH LITGT CONDENSING LENS}Light Emitting Diode Package with High Condensing Lens {LED PACKAGE WITH HIGH LITGT CONDENSING LENS}

본 발명은 렌즈를 구비한 LED에 관한 것으로서, 특히 광 집광 효율을 극대화 할 수 있는 LED 패키지 구조를 형성하기 위한 렌즈 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an LED having a lens, and more particularly, to a lens structure for forming an LED package structure capable of maximizing light collection efficiency.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품이다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때 보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.In general, a light emitting diode (LED) is an electronic component that generates a small number of carriers (electrons or holes) injected by using a p-n junction structure of a semiconductor and emits light by recombination thereof. In other words, when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move through the junction of the anode and the cathode and recombine with each other. However, when the electron and the hole are separated, the energy becomes smaller due to the difference in energy generated at this time. Release.

이러한 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 조사할 수 있음으로 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화기기 등에 사용된다.Such a light emitting diode can be irradiated with high efficiency light at low voltage, and thus is used in home appliances, remote controls, electronic signs, indicators, and various automation devices.

특히, 정보 통신기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며, 발광 다이오드도 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)에 직접 실장하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device, 이하, SMD라 한다)형으로 만들어지고 있다. 이에 따라, 표시 소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등으로 사용된다.In particular, according to the trend toward miniaturization and slimming of information and communication devices, various components such as resistors, capacitors, and noise filters are becoming more compact, and surface-mounted diodes are directly mounted on a printed circuit board (PCB). It is made of a device (Surface Mount Device, hereinafter referred to as SMD). Accordingly, LED lamps used as display elements have also been developed in SMD type. These SMDs can replace conventional simple lighting lamps, which are used as lighting indicators, character indicators, and image indicators of various colors.

상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등 요구되는 휘도의 양도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드가 널리 쓰이고 있다.As mentioned above, as the usage area of LEDs becomes wider, the amount of luminance required such as electric lamps used for living and electric lamps for rescue signals is gradually increasing. In recent years, high output light emitting diodes have been widely used.

도 1은 일반적으로 사용되는 렌즈를 포함하고 있지 않는 상태의 LED 패키지의 구조를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an LED package in a state that does not include a commonly used lens.

먼저, 도 1을 참조하면, 현재 통상적으로 사용되는 LED 패키지는, 제1리드 프레임(110a) 및 제2리드 프레임(110b)으로 이루어진 한 쌍의 리드 프레임(110)과, 상기 리드 프레임(110)의 일부를 내측에 수용하면서, 몰딩재 충진 공간을 정의하도록 형성된 패키지 몰드(120)와, 상기 패키지 몰드(120) 내부의 리드 프레임(110) 중 어느 하나의 리드 프레임인 제2리드 프레임(110b) 상에 실장된 LED 칩(130)과, 상기 리드 프레임(110)과 상기 LED 칩(130)의 전기적 연결을 위한 와이어(140)와, 상기 패키지 몰드(120) 내부에 충진되어 상기 LED 칩(130) 및 와이어(140)를 보호하는 몰딩재(150)를 포함한다.First, referring to FIG. 1, a LED package currently commonly used includes a pair of lead frames 110 including a first lead frame 110a and a second lead frame 110b, and the lead frame 110. A package mold 120 formed to define a molding material filling space while accommodating a portion thereof, and a second lead frame 110b which is one of the lead frames 110 inside the package mold 120. The LED chip 130 mounted on the upper surface, the wire 140 for electrical connection between the lead frame 110 and the LED chip 130, and the inside of the package mold 120 are filled in the LED chip 130. ) And a molding material 150 to protect the wire 140.

상기 리드 프레임(110)은, LED 칩(130)에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키기 위해, 열전도 특성이 우수한 Cu로 이루어지는 것이 바람직하다.The lead frame 110 is preferably made of Cu excellent in thermal conductivity in order to effectively release heat generated from the LED chip 130.

한편, 상기 리드 프레임(110)의 표면에는, 상기 LED 칩(130)으로부터 발생된 빛을 반사시키는 Ag가 코팅될 수도 있다.Meanwhile, Ag that reflects light generated from the LED chip 130 may be coated on the surface of the lead frame 110.

상기 LED 칩(130)에 전원이 인가되면, 상기 LED 칩(130)의 동작으로 인해 발생되는 열이 상기 LED 칩이 장착된 Cu 재질의 리드 프레임(110)을 통해 패키지 외부로 방출되고, 또한 상기 열은 상기 리드 프레임(110)의 표면에 코팅되어 있는 Ag를 통해서도 패키지 외부로 방출된다. 그리고, 패키지의 외곽 수지를 통해서도 열이 방출되기도 한다. When power is applied to the LED chip 130, heat generated due to the operation of the LED chip 130 is discharged to the outside of the package through the lead frame 110 of the Cu material on which the LED chip is mounted. Heat is also released to the outside of the package through Ag coated on the surface of the lead frame 110. In addition, heat may be released through the outer resin of the package.

이러한 기본적인 LED 패키지에 렌즈가 부착된 상태의 LED 패키지가 도 2에 도시되어 있다. 즉, 도 2는 종래기술에 따른 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지의 단면도를 나타낸다. The LED package with the lens attached to this basic LED package is shown in FIG. 2. 2 is a cross-sectional view of a light emitting diode package having a lens according to the prior art.

종래기술에 따른 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지는, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 쌍 이상의 리드 단자(110a, 110b)로 이루어진 리드 프레임(110)과, 상기 리드 프레임(110)을 내측에 수용하며, 중앙부에 몰딩재 주입 공간(151)이 형성된 패키지 몸체(120)와, 상기 패키지 몸체(120) 내부에 위치하는 리드 단자(110a, 110b) 중 어느 하나의 리드 단자(110a) 상에 실장된 LED 칩(130)과, 상기 LED 칩(130)과 상기 리드 단자(110a, 110b)의 통전을 위한 와이어(140), 및 상기 패키지 몸체(120)의 몰딩재 주입 공간(151)에 충진되어 상기 LED 칩(130) 및 와이어(140)를 보호하는 몰딩재(150)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, a light emitting diode package having a lens according to the related art includes a lead frame 110 including at least one pair of lead terminals 110a and 110b, and accommodates the lead frame 110 therein. And a package body 120 having a molding material injection space 151 formed in a central portion thereof, and a lead terminal 110a of any one of the lead terminals 110a and 110b positioned inside the package body 120. The LED chip 130, the wire 140 for energizing the LED chip 130 and the lead terminals 110a and 110b, and the molding material injection space 151 of the package body 120 are filled with the LED chip 130. The molding member 150 protects the LED chip 130 and the wire 140.

여기서, 상기 몰딩재(150) 상에는, 렌즈(170)와 패키지 몸체(120)를 서로 부착시키기 위한 접착제(160)가 디스펜싱 방법 등에 의해 도포되고, 상기 접착제(160)가 도포된 상기 몰딩재(150)를 포함한 패지키 몸체(120) 상에는, 상기 LED 칩(130)으로부터 발생되는 광을 높은 광효율로 발산하기 위한 렌즈(170)가 결합되어 있다. 이때, 상기 접착제(160)로서, 일반적으로 액상의 실리콘 레진이 사용되며, 상기 실리콘 레진은 시간이 지남에 따라 서서히 경화된다.Here, on the molding material 150, an adhesive 160 for attaching the lens 170 and the package body 120 to each other is applied by a dispensing method or the like, and the molding material coated with the adhesive 160 ( On the package body 120 including the 150, a lens 170 for dissipating light generated from the LED chip 130 with high light efficiency is coupled. At this time, as the adhesive 160, a liquid silicone resin is generally used, and the silicone resin is gradually cured over time.

이와 같이 종래에 사용되고 있는 LED 패키지용 렌즈는 도 2에서 확인되는 바와 같이, 단일의 반구형 렌즈로서 돔형 타입이 사용되고 있다. As shown in FIG. 2, the dome-type lens is used as a single hemispherical lens.

렌즈를 부착함으로써 얻어지는 효과는 광량을 향상시키고, 일반적으로 렌즈가 없을 때 약 120 도의 지향각을 갖는데 비하여, 이러한 렌즈를 통하여 광각 조절이 가능하다는 점이다. The effect obtained by attaching the lens is to improve the amount of light and generally have a direct angle of about 120 degrees in the absence of a lens, whereas the wide angle can be adjusted through such a lens.

특히 이와 같은 돔형 렌즈의 경우 렌즈 높이나 반경 등의 형상 파라미터를 조절하여 최소 50 도 부근까지 지향각을 좁힐 수도 있으나, 이러한 형상의 설계만으로는 그 이상의 각도로 지향각을 좁힐 수는 없다. In particular, in the case of such a domed lens, the direction angle can be narrowed to at least 50 degrees by adjusting shape parameters such as lens height or radius, but the design angle of the dome lens alone cannot narrow the direction angle to more angles.

한편, 이러한 노력의 일환으로서 설치된 돔형 렌즈 이외에 별도의 콜리메이터 렌즈(collimator lens)를 LED 패키지에 추가로 설치하는 방법이 고려될 수도 있을 것이다. On the other hand, in addition to the dome-shaped lens installed as part of this effort, a method of additionally installing a separate collimator lens (collimator lens) in the LED package may be considered.

그러나, 이 경우 10도 미만과 같은 소정의 지향각을 구현할 수도 있겠으나, 조명장치에 별도로 콜리메이터 렌즈를 적용함으로써 제조 공정상 별도의 추가 비용이 발생할 뿐만 아니라 픽스쳐(Fixture)를 구성할 경우에도 렌즈 부착에 따른 설계 자유도가 감소하는 단점이 초래된다.However, in this case, although a predetermined direction angle such as less than 10 degrees may be realized, by applying a collimator lens to the lighting device separately, additional cost is incurred in the manufacturing process and the lens is attached even when constructing a fixture. This results in a decrease in design freedom.

본 발명에서는 LED 패키지로부터 발생되는 광에 대한 소정의 지향각 확보와 더불어 별도의 제 2 차 렌즈의 부착 없이 제조 공정상의 추가 비용을 발생하지 않음과 동시에 렌즈 부착에 따른 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 렌즈를 구비한 발광 다이오드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. According to the present invention, the lens can secure a certain degree of directivity for the light generated from the LED package, and does not incur additional costs in the manufacturing process without attaching a second secondary lens, and at the same time improves design freedom due to lens attachment. It is an object to provide a light emitting diode having a.

이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지는, 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임으로 이루어진 한 쌍의 리드 프레임; 상기 한 쌍의 리드 프레임 각각의 일부를 내측에 수용하면서, 몰딩재 충진 공간을 정의하도록 형성된 패키지 몰드; 상기 패키지 몰드 내부의 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임 중 어느 하나의 상부에 실장된 LED 칩; 상기 LED 칩과 상기 한 쌍의 리드 프레임 중 다른 하나와의 전기적 연결을 위한 와이어; 상기 패키지 몰드 내부에 충진되어 상기 LED 칩과 상기 와이어를 보호하는 몰딩재; 및 상기 패키지 몰드의 상부에 설치되는 렌즈를 포함하여 이루어지고, 상기 렌즈는, 렌즈의 중앙 부위에서 외측으로 일부 볼록하게 돌출 형성된 렌즈 중앙부와, 상기 렌즈 중앙부로부터 렌즈 외측으로 완만하게 경사지도록 형성된 렌즈 연결부, 및 상기 렌즈 연결부와 연결되어 수직방향으로 경사지는 형상으로 형성된 렌즈 측면부가 모두 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode package including a lens including a pair of lead frames including a first lead frame and a second lead frame; A package mold formed to define a molding material filling space while accommodating a portion of each of the pair of lead frames therein; An LED chip mounted on one of the first lead frame and the second lead frame in the package mold; A wire for electrical connection between the LED chip and the other of the pair of lead frames; A molding material filled in the package mold to protect the LED chip and the wire; And a lens installed on an upper portion of the package mold, wherein the lens includes a lens center portion which protrudes outwardly from a central portion of the lens, and a lens connection portion formed to be gently inclined out of the lens from the lens center portion. , And the lens side portions formed in a shape inclined in the vertical direction by being connected to the lens connection portion are integrally formed.

바람직하게는, 상기 렌즈는 렌즈 어태치 방식에 의하여 상기 패키지 몰드에 설치되며, 대안적으로 상기 렌즈는 인젝션 성형을 통하여 LED 제품에 직접 형성된다. Preferably, the lens is installed in the package mold by a lens attach method, alternatively the lens is formed directly on the LED product through injection molding.

더욱 바람직하게는, 상기 렌즈는 에폭시 또는 실리콘 소재로 구성된다. More preferably, the lens is composed of epoxy or silicone material.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 주의해야 할 점은, 본 명세서에 걸쳐서 사용되는 '실질적' 및 '대략' 등의 용어는, 본 발명에 개시된 구성과 완전히 동일한 구성의 경우뿐만 아니라 사전적 의미에서의 문언상 차이가 존재하더라도, 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있을 정도로 변형 실시가 가능하다면 이는 본 발명의 기술적 범위에 포함됨을 의미하도록 사용되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. It should be noted that terms such as 'substantial' and 'approximately' used throughout the present specification are not only in the case of configurations that are exactly the same as the configurations disclosed in the present invention, but also in the lexical sense, even though there is a difference in the literary meaning. If the modification can be carried out to the extent that the same effect can be obtained it was used to mean that it is included in the technical scope of the invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.

이제 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now with reference to the drawings with respect to the LED package according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지에 대하여 상세히 설명한다.First, the LED package according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈를 구비한 LED 패키지의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 발광 다이오드 패키지의 구조를 나타내는 단면도이다. 3 is a perspective view showing the structure of an LED package having a lens according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of a light emitting diode package according to FIG.

본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1리드 프레임(110a) 및 제2리드 프레임(110b)으로 이루어진 한 쌍의 리드 프레임(110)과, 상기 리드 프레임(110)의 일부를 내측에 수용하면서, 몰딩재 충진 공간을 정의하도록 형성된 패키지 몰드(120)와, 상기 패키지 몰드(120) 내부에 위치하는 한 쌍의 리드 프레임(110) 중 어느 하나의 리드 프레임인 상기 제2리드 프레임(110b) 상부에 실장된 LED 칩(130)과, 상기 LED 칩(130)과 상기 리드 프레임(110)의 전기적 연결을 위한 와이어(140)와, 상기 패키지 몰드(120) 내부에 충진되어 상기 LED 칩(130)과 상기 와이어(140)를 보호하는 몰딩재(150)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the LED package according to the embodiment of the present invention includes a pair of lead frames 110 formed of a first lead frame 110a and a second lead frame 110b, and the lead frame ( While accommodating a portion of the inside of the package mold 120 formed to define the molding material filling space, and the lead frame of any one of the pair of lead frames 110 located inside the package mold 120 The LED chip 130 mounted on the second lead frame 110b, the wire 140 for electrical connection between the LED chip 130 and the lead frame 110, and the inside of the package mold 120. Filled in to include a molding material 150 to protect the LED chip 130 and the wire 140.

상기 패키지 몰드(120)는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있고, 이는 일반적인 프리 몰딩(pre-molding) 공정 등에 의해 형성이 가능하다.The package mold 120 may be made of plastic, etc., which may be formed by a general pre-molding process.

상기 LED 칩(130)으로는 통상적인 GaN 계열의 LED 칩을 사용할 수 있으며, 상기 와이어(140)는 Au로 이루어지는 것이 일반적이다.As the LED chip 130, a conventional GaN-based LED chip may be used, and the wire 140 is generally made of Au.

또한 상기 몰딩재(150)는, 구현하려는 LED 칩(130)의 색상에 따라 투명 재료나 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지 등으로 이루어질 수 있다.In addition, the molding material 150 may be made of a light-transmitting resin containing a transparent material or a phosphor according to the color of the LED chip 130 to be implemented.

그리고, 상기 리드 프레임(110)은, 상술한 바와 같이 LED 칩(130)에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키기 위해, 열전도 특성이 우수한 Cu로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the lead frame 110 is preferably made of Cu excellent in thermal conductivity in order to effectively release heat generated from the LED chip 130 as described above.

이러한 패키지 몰드의 광이 추출되는 상부에는 본 발명의 실시예에 의한 고집광 렌즈(170)가 부착된다. 본 실시예에 의한 렌즈(170)는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 크게 LED 칩으로부터 방출되는 광의 직전성을 확보하기 위하여 렌즈의 중앙 부위에서 외측으로 실질적인 돔형으로 일부 볼록하게 돌출 형성된 렌즈 중앙부(170a)와, 렌즈 중앙부(170a)로부터 렌즈 가장자리측으로 완만하게 경사지도록 형성된 렌즈 연결부(170b), 및 측면 부분 광들을 최대한 중앙으로 모아주기 위하여 렌즈 연결부(170b)와 연결되어 수직방향으로 경사져 콘(cone) 형상으로 형성된 렌즈 측면부(170c)로 구성된다. The high condensing lens 170 according to the embodiment of the present invention is attached to the upper portion of the package mold. 5A to 5C, the lens 170 according to the present exemplary embodiment is partially convexly protruding from the central portion of the lens in a substantially dome shape to the outside in order to secure the immediateness of light emitted from the LED chip. It is inclined in a vertical direction by being connected to the lens connecting portion 170b in order to collect the central portion 170a, the lens connecting portion 170b gently inclined from the lens center portion 170a to the lens edge side, and to collect the side portion light to the center. It consists of the lens side part 170c formed in the cone shape.

이와 같이, 본 실시예에 의한 렌즈는, 렌즈 중앙부(170a)와 렌즈 연결부(170b) 및 렌즈 측면부(170c)가 일체로 연결되도록 형성되어, 별도의 돔 형상의 1차 렌즈 및 콜리메이터 렌즈의 분리된 구성을 대체하여 비교적 좁은 지향각인 20 도 렌즈를 LED 패키지 제조단계에서부터 구현 가능하게 된다. As described above, the lens according to the present exemplary embodiment is formed such that the lens center portion 170a, the lens connecting portion 170b, and the lens side portion 170c are integrally connected to each other, thereby separating the separate dome-shaped primary lens and the collimator lens. By replacing the configuration, a relatively narrow angle of view of 20 degrees can be realized from the LED package manufacturing stage.

이러한 렌즈(170)는 도 3 및 4에 도시된 부착 모식도에서 확인되는 바와 같이, 렌즈 형성 방식은 렌즈 어태치(lens attach) 방식 또는 인젝션(injection) 렌즈 성형 등과 같은 다양한 방식에 의하여 형성 가능하다. 3 and 4, the lens forming method may be formed by various methods such as a lens attach method or injection lens molding.

또한, 렌즈 소재에 있어서도, 에폭시, 실리콘 등 다양한 재질의 적용이 가능하다. Also, in the lens material, various materials such as epoxy and silicon can be applied.

이러한 본 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 의한 효과는 도 6 및 도 7을 통하여 확인될 수 있다. Effects of the LED package including the lens according to the present exemplary embodiment may be confirmed through FIGS. 6 and 7.

도 6은 본 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 대한 광 해석의 결과로서, LED 중앙으로 향하는 유효광이 측면으로 향하는 광보다 훨씬 많음을 확인할 수 있다. FIG. 6 shows that as a result of light analysis of the LED package including the lens according to the present embodiment, the effective light directed toward the center of the LED is much more than the light directed toward the side.

아울러, 도 7은 본 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 대하여 배광특성을 토대로 지향각을 예측한 결과이다. 기존의 돔 타입의 1 차 렌즈만을 구비한 발광 다이오드 패키지에 있어서는 약 50 도 정도의 지향각을 보이는 반면, 본 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서는 약 20 도 초반의 지향각을 보이는 것을 알 수 있으며, 별도의 2 차 렌즈를 적용하지 않더라도 본 실시예에 의한 렌즈 형상에 의하여 동일한 정도의 광 추출 및 광 지향 효과를 기대할 수 있다. In addition, FIG. 7 is a result of predicting the directivity angle based on the light distribution characteristic of the LED package including the lens according to the present embodiment. In the light emitting diode package having only the primary dome type primary lens, the light emitting diode package has a directing angle of about 50 degrees, whereas in the light emitting diode package including the lens according to the present embodiment, the light emitting diode package has a directing angle of about 20 degrees. It can be seen that, even without applying a separate secondary lens, the same degree of light extraction and light directing effects can be expected by the lens shape according to the present embodiment.

따라서, 본원발명에 의하면, LED 패키지로부터 발생되는 광에 대한 소정의 지향각 확보와 더불어 별도의 제 2 차 렌즈의 부착 없이 제조 공정상의 추가 비용을 발생하지 않음과 동시에 렌즈 부착에 따른 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 렌즈를 구비한 발광 다이오드를 제공할 수 있다. Therefore, according to the present invention, it is possible to secure a predetermined direction angle with respect to the light generated from the LED package, and do not incur additional costs in the manufacturing process without attaching a second secondary lens and at the same time improve design freedom due to lens attachment. A light emitting diode having a lens that can be provided can be provided.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an LED package according to an embodiment of the present invention will be described.

우선, 제1리드 프레임(110a) 및 제2리드 프레임(110b)으로 이루어진 한 쌍의 리드 프레임(110)을 제공한다. 상기 리드 프레임(110)은 Cu로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.First, a pair of lead frames 110 including the first lead frame 110a and the second lead frame 110b are provided. The lead frame 110 is preferably made of Cu.

다음으로, 선택적으로 상기 제1리드 프레임(110a)의 표면과, 상기 제2리드 프레임(110b)의 표면에, 상기 리드 프레임(110)을 이루고 있는 Cu 보다 열전도도가 큰 물질, 예컨대 Ag로 이루어진 열전도성 반사막을 형성할 수도 있다.Next, optionally, the surface of the first lead frame 110a and the surface of the second lead frame 110b may be formed of a material having a higher thermal conductivity, for example, Ag, than Cu of the lead frame 110. A thermally conductive reflecting film may also be formed.

그 다음에, 상기 리드 프레임(110)의 일부를 내측에 수용하면서, 몰딩재 충진 공간을 정의하는 패키지 몰드(120)를 형성한다. 상기 패키지 몰드(120)는, 일반적으로 프리 몰딩(pre-molding) 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 수용시, 상기 제1 리드 프레임(110a)과 제2 리드 프레임(110b) 중 상기 패키지 몰드의 내측에 수용된 각각의 부분은 실질적으로 동일한 크기로 형성되도록 할 수도 있다. Next, a package mold 120 defining a molding material filling space is formed while receiving a portion of the lead frame 110 therein. The package mold 120 may be generally formed by a pre-molding process or the like. At the time of accommodating, each part of the first lead frame 110a and the second lead frame 110b accommodated inside the package mold may be formed to have substantially the same size.

다음으로, 상기 패키지 몰드(120) 내부에 위치하는 한 쌍의 리드 프레임(110) 중 어느 하나의 상부에 LED 칩(130)을 실장한다. Next, the LED chip 130 is mounted on any one of the pair of lead frames 110 positioned in the package mold 120.

그 다음에, 상기 LED 칩(130) 각각과 상기 한 쌍의 리드 프레임(110)을 와이어(140)로 모두 접속시킨다. 여기서, 상기 와이어(140)는 Au로 이루어질 수 있다.Then, each of the LED chip 130 and the pair of lead frames 110 are all connected by a wire 140. Here, the wire 140 may be made of Au.

그런 다음, 상기 패키지 몰드(120) 내부에 몰딩재(150)를 충진시킨다. 상기 몰딩재(150)는, 구현하려는 LED 칩(130)의 색상에 따라 투명 재료나 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지 등으로 이루어질 수 있으며, 이는 상기 패키지 몰드(120) 내부의 LED 칩(130) 및 와이어(140)를 보호해준다.Then, the molding material 150 is filled in the package mold 120. The molding material 150 may be made of a light-transmitting resin containing a transparent material or a phosphor according to the color of the LED chip 130 to be implemented, which is the LED chip 130 and the inside of the package mold 120 and Protect the wire 140.

마지막으로 LED 칩이 내장된 패키지 몰드 상에, 렌즈 어태치(lens attach) 방식 또는 인젝션(injection) 렌즈 성형 등과 같은 방식에 의하여 렌즈(170)를 형성한다. Finally, the lens 170 is formed on the package mold in which the LED chip is embedded by a lens attach method or injection lens molding.

이상에서 설명된 내용은 본 발명의 바람직한 실시예의 형태로 제공되었으므로, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등 한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Since the contents described above are provided in the form of preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art should understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also belong to the scope of the present invention.

도 1은 일반적인 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a general light emitting diode package.

도 2a 및 2b는 각각 종래기술에 따른 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지를 나타내는 단면도 및 외부 사시도.2A and 2B are cross-sectional and external perspective views, respectively, of a light emitting diode package with a lens according to the prior art;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지의 구조를 나타낸 사시도. Figure 3 is a perspective view showing the structure of a light emitting diode package having a lens according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 따른 발광 다이오드 패키지의 구조를 나타내는 단면도. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode package according to FIG. 3.

도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예에 발광 다이오드 패키지에 형성되는 렌즈의 구조를 나타내는 측면도.5A to 5C are side views showing the structure of a lens formed on a light emitting diode package in an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 대한 광해석의 결과를 나타내는 도면. 6 is a view showing the results of photo-analysis for the LED package including the lens according to the embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 대하여 배광특성을 토대로 지향각을 예측한 결과 그래프.7 is a graph illustrating a result of predicting a directivity angle based on light distribution characteristics of a light emitting diode package including a lens according to an exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 발광 다이오드 패키지 110: 리드 프레임100: light emitting diode package 110: lead frame

110a: 제 1 리드 프레임 110b: 제 2 리드 프레임110a: first lead frame 110b: second lead frame

120: 패키지 몰드 130: LED 칩120: package mold 130: LED chip

140: 와이어 150: 몰딩재140: wire 150: molding material

160: 접착제 170: 렌즈160: adhesive 170: lens

170a: 렌즈 중앙부 170b: 렌즈 연결부170a: lens center 170b: lens connection

170c: 렌즈 측면부170c: lens side section

Claims (4)

제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임으로 이루어진 한 쌍의 리드 프레임;A pair of lead frames consisting of a first lead frame and a second lead frame; 상기 한 쌍의 리드 프레임 각각의 일부를 내측에 수용하면서, 몰딩재 충진 공간을 정의하도록 형성된 패키지 몰드;A package mold formed to define a molding material filling space while accommodating a portion of each of the pair of lead frames therein; 상기 패키지 몰드 내부의 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임 중 어느 하나의 상부에 실장된 LED 칩;An LED chip mounted on one of the first lead frame and the second lead frame in the package mold; 상기 LED 칩과 상기 한 쌍의 리드 프레임 중 다른 하나와의 전기적 연결을 위한 와이어; A wire for electrical connection between the LED chip and the other of the pair of lead frames; 상기 패키지 몰드 내부에 충진되어 상기 LED 칩과 상기 와이어를 보호하는 몰딩재; 및 A molding material filled in the package mold to protect the LED chip and the wire; And 상기 패키지 몰드의 상부에 설치되는 렌즈를 포함하여 이루어지고, 상기 렌즈는, 렌즈의 중앙 부위에서 외측으로 일부 볼록하게 돌출 형성된 렌즈 중앙부와, 상기 렌즈 중앙부로부터 렌즈 외측으로 완만하게 경사지도록 형성된 렌즈 연결부, 및 상기 렌즈 연결부와 연결되어 수직방향으로 경사지는 형상으로 형성된 렌즈 측면부가 모두 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지.It comprises a lens installed on the upper portion of the package mold, wherein the lens, the lens center portion formed to protrude convexly outward from the center portion of the lens, and the lens connection portion formed to be gently inclined out of the lens from the lens center portion, And a lens side portion which is connected to the lens connection portion and formed in an inclined shape in a vertical direction, to be integrally formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 렌즈 어태치 방식에 의하여 상기 패키지 몰드에 설치되는 것을 특징으로 하는 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지.The lens is a light emitting diode package having a lens, characterized in that installed in the package mold by a lens attach method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 인젝션 성형을 통하여 LED 제품에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지.The lens is a light emitting diode package having a lens, characterized in that formed directly on the LED product through the injection molding. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 렌즈는 에폭시 또는 실리콘 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈를 구비한 발광 다이오드 패키지.The lens is a light emitting diode package having a lens, characterized in that consisting of epoxy or silicon material.
KR1020080118543A 2008-11-27 2008-11-27 Led package with high litgt condensing lens KR20100060097A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080118543A KR20100060097A (en) 2008-11-27 2008-11-27 Led package with high litgt condensing lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080118543A KR20100060097A (en) 2008-11-27 2008-11-27 Led package with high litgt condensing lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100060097A true KR20100060097A (en) 2010-06-07

Family

ID=42361054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080118543A KR20100060097A (en) 2008-11-27 2008-11-27 Led package with high litgt condensing lens

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100060097A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023028126A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Magwerks Vision Inc. Single point alignment for led prescription optics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023028126A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Magwerks Vision Inc. Single point alignment for led prescription optics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100888236B1 (en) Light emitting device
US7709857B2 (en) Light emitting diode package
US8242531B2 (en) Light emitting diode package
KR101979825B1 (en) Light emitting device and electronic appratus comprising the same
JP2007214522A (en) Light source device and illuminator using same
KR100778278B1 (en) Light emitting diode
KR20090044306A (en) Light emitting diode package
KR100643919B1 (en) Light emitting diode package with lens
US9209373B2 (en) High power plastic leaded chip carrier with integrated metal reflector cup and direct heat sink
KR100721151B1 (en) Light emitting diode package with lens
US8716848B2 (en) LED device with conductive wings and tabs
KR100759016B1 (en) Light emitting diode
US9269875B2 (en) Light emitter
KR100748241B1 (en) High brightness led with protective function of electrostatic discharge damage and method of manufacturing the same
KR101260180B1 (en) LED Package and manufacturing method thereof
KR20100028136A (en) Led package module
KR20100060097A (en) Led package with high litgt condensing lens
US8581278B2 (en) Light-emitting diode packaging structure
KR20050101737A (en) Light emitting diode package
KR20060053468A (en) Led package having multitude led
KR100840942B1 (en) Power LED module and method for fabricating the same
KR100859496B1 (en) Fabrication Method of LED Lamp
WO2007121198A2 (en) Light-emitting diode with low thermal resistance
KR100888815B1 (en) Light emitting diode package
KR20090047879A (en) Light emitting diode package

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination