KR20100082393A

KR20100082393A - 발광소자 패키지

Info

Publication number: KR20100082393A
Application number: KR1020080135934A
Authority: KR
Inventors: 장미연; 한정아; 최승리
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2010-07-19

Abstract

본 발명은 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광소자 패키지의 무게중심이 리드프레임과 인쇄회로기판의 접점 부분에 형성되도록 패키지 본체의 후방쪽 무게를 줄여서 발광소자 패키지의 실장시 패키지 본체가 기울어져서 인쇄회로기판에 실장되는 현상을 방지할 수 잇는 발광소자 패키지에 관한 것이다.

본 발명에 따른 발광소자 패키지는 발광칩과; 서로 이격되어 상기 발광칩과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임과; 상기 발광칩에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 형성하는 리플렉터부와 상기 리플렉터부에서 일체로 연장되어 상기 리플렉터부와의 경계면에 상기 제 1 및 제 2 리드프레임이 설치되는 하우징부가 형성되는 패키지 본체를 포함하고, 상기 하우징부에는 하우징부의 무게를 줄이는 공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

발광 다이오드, 발광칩, 사이드뷰, 광원

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}

일반적으로 발광소자 패키지에는 다양한 발광칩이 사용되는데, 예를 들어 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광되는 현상을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 사용된다. 발광 다이오드로는 GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있다.

발광소자 패키지는 칩의 종류, 패키지의 형상 또는 광의 출사 방향에 따라 다양한 형식으로 제조된다. 예를 들어 칩(chip)형, 램프(lamp)형, 탑뷰(topview) 형, 사이드뷰(sideview)형 등이 제조되어 사용되고 있으며, 최근에는 LCD(Liquid Crystal Display) 제품의 슬림화 및 저전력화에 따라 LCD 모듈의 백라이드유닛 광원으로 사용되는 사이드뷰형의 발광소자 패키지의 수요가 증가되고 있다.

도 1은 종래의 발광소자 패키지를 보여주는 측면도이고, 도 2는 종래의 발광소자 패키지가 LCD 모듈의 도광판에 장착되는 것을 보여주는 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이 일반적인 사이드뷰형의 발광소자 패키지는 하우징(1a)과 리플렉터(1b)로 구성되는 패키지 본체(1)와, 상기 하우징(1a) 상에 서로 이격되어 형성되는 한 쌍의 리드프레임(2)과, 상기 한 쌍의 리드프레임(2)에 실장되거나 와이어(4)를 통하여 전기적으로 연결되는 발광칩(3)과, 상기 발광칩(3)을 봉지하도록 상기 리플렉터(1b)의 내측에 형성되는 몰딩부(5)를 포함한다. 이때 상기 리드프레임(2)에는 발광소자 패키지를 별도의 인쇄회로기판(10)에 실장하기 위한 전기 접점부인 레그부(leg)(2a)가 각 하나씩 패키지 본체(1)의 외부로 절곡되어 형성된다.

그리고, 발광소자 패키지는 LCD 모듈의 광원으로 사용되기 위하여 도광판(20)에 대향되도록 인쇄회로기판(10)에 실장된다. 하지만 발광소자 패키지가 인쇄회로기판(10)에 실장될 때 패키지 본체(1)의 형상 및 리드프레임(2)의 무게에 의해 발광소자 패키지의 후방, 즉 하우징(1a) 방향으로 기울어지는 문제가 발생된다.

특히, 근래에는 발광소자 패키지의 광효율을 높이기 위하여 리플렉터(1b)의 길이(a)를 짧게 하는 방향으로 기술개발이 이루어지고 있다. 그 이유는 리플렉터(1b)의 길이(a)가 짧아지면 발광칩(3)에서 발생되는 광이 리플렉터(1b) 내부에서 소실되는 양을 줄여주어 광효율을 높일 수 있기 때문이다.

하지만, 리플렉터(1b)의 길이(a)를 짧게 하는 만큼 하우징(1a)의 길이(b)를 길게 하여 패키지 본체(1) 전체의 길이(c)가 줄어드는 것을 보상하여야 한다.

또한, 패키지 본체(1)의 리플렉터(1b)는 발광칩(3)이 수용되는 부분이 파여 있어 외부면에 각도를 주지 않고도 사출이 용이하나, 하우징(1a)은 내부가 막혀 있어 외주면에 소정의 각도(θ)로 경사지게 형성하여야 사출이 용이하다.

따라서 발광소자 패키지의 하우징(1a) 쪽이 리플렉터(1b) 부분보다 상대적으로 더 무거워짐에 따라 무게중심이 하우징(1a) 쪽으로 쏠리고, 하우징(1a)의 외주면을 소정각도(θ)로 경사지게 형성함에 따라 발광소자 패키지의 실장시 도 2에 도시된 것과 같이 발광소자 패키지의 하우징(1a)이 인쇄회로기판(10)으로 기울어져서 실장되는 현상이 발생된다. 이렇게 발광소자 패키지가 기울어져서 실장되는 경우, 발광소자 패키지에서 발광되는 광의 출사중심축과 도광판(20)의 중심축이 어긋남에 따라 패키지 본체(1) 및 도광판(20)의 외부로 광이 방출되어 광효율이 급격히 감소하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발광소자 패키지를 인쇄회로기판에 실장하는 경우, 패키지 본체의 하우징부 무게를 줄여 리드프레임과 인쇄횔기판의 접점부분에 발광소자 패키지의 무게중심이 되도록 하여 패키지 본체의 기울어짐을 방지하는 발광소자 패키지를 제공한다.

상기 제 1 및 제 2 리드프레임은 상기 패키지 본체의 상부 외측으로 노출되어 상기 패키지 본체의 하우징부와 리플렉터부위 경계면 부위까지 연장되어 전기 접점을 형성하는 레그부가 형성되고, 상기 레그부의 전기 접점 부분에 상기 패키지 본체의 무게 중심이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 공간부는 상기 하우징부의 후방 외주면에서 상기 제 1 및 제 2 리드프레임이 구비되는 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 공간부는 상기 하우징부의 상부 외주면을 제외한 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징부의 외주면 중 적어도 상부 외주면은 상기 리플렉터부의 상부 외주면과 동일한 평면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 발광소자 패키지의 전방측 무게와 균형을 맞출수 있도록 후방측에 홈을 형성하여 무게를 줄여줌에 따라 발광소자 패키지를 인쇄회로기판에 실장시 발광소자 패키지가 후방측으로 기울어져서 실장되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 발광소자 패키지가 전자장치 부품의 백라이트 유닛 광원으로 사용되는 경우 전자장치의 도광판과 발광소자 패키지에서 발광되는 광의 출사중심축이 일치하게 되어 발광칩에서 출사되는 광의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 발광소자 패키지의 패키지 본체 성형시 하우징부의 후방면에 홈을 형성함에 따라 하우징부의 외주면에 경사각을 주지 않아도 사출을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 액정표시장치의 백라이트 광원으로 사용하는 것을 예로 하여 설명하겠다.

도 3은 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 발광소자 패키지가 LCD 모듈의 도광판에 장착되는 것을 보여주는 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 발광소자 패키지는 발광칩(110)과; 서로 이격되어 상기 발광칩(110)과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)과; 상기 발광칩(110)에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 형성하는 리플렉터부(123)와 상기 리플렉터부(123)에서 일체로 연장되어 상기 리플렉터부와의 경계면에 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)이 설치되는 하우징부(121)가 형성되는 패키지 본체(120)를 포함한다.

본 실시예의 설명을 용이하게 하기 위하여 사이드뷰형 발광소자 패키지에서 광이 출사되는 출사방향인 도 3의 Z축 방향을 전방이라 하고, -Z축 방향을 후방이라 하며, X축 방향을 상부, -X축 방향을 하부, Y축 및 -Y축을 측부라 정의하도록 한다.

발광칩(110)은 외부전원의 인가에 의해 광을 발생시키는 수단으로, 적외선 영역에서부터 자외선 영역의 빛을 발광하는 칩 중에서 선택적으로 채택 가능하다. 예를 들어 수직형 발광 다이오드가 사용될 수 있다.

제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)은 상기 발광칩(110)이 실장되거나 와이어(150)를 통하여 전기적으로 연결됨에 따라 발광칩(110)에 외부전원을 인가하기 위한 수단으로서, 상기 하우징부(121)와 리플렉터부(123)의 경계면 또는 결합면에 서로 이격되어 구비된다. 본 실시예에서는 제 1 리드프레임(130)에 상기 발광칩(110)이 실장되고, 발광칩(110)와 연결된 와이어(150)가 제 2 리드프레임(140)에 연결된다.

특히, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140) 각각에는 외부전원과의 전기적인 연결, 예를 들어 LCD 모듈의 인쇄회로기판에 패터닝된 전극패턴과 접점을 형성하는 레그부(leg)(131,141)가 형성된다. 이때 상기 레그부(131,141)는 상기 패키지 본체(120)의 측면에서 돌출되고 전방 및 상면 방향으로 순차적으로 절곡되어 형성된다. 그래서 인쇄회로기판(10)과의 접점이 패키지 본체(120)의 상면에 형성되도록 한다. 특히, 상기 레그부(131,141)의 단부는 패키지 본체(120)의 후방으로 연장되어 인쇄회로기판(10)과의 접점이 패키지 본체(120)의 하우징부(121)와 리플렉터부(123)의 경계면 부분이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그래서 레그부(131,141)의 단부가 하우징부(121)와 리플렉터부(123)의 경계면 부분을 포함하도록 연장하는 것이 바람직하다. 상기 레그부(131,141)는 제시된 실시예에 한정되지 않고, 인쇄회로기판(10)에 패터닝된 전극패턴의 위치 및 형상에 따라 다양한 방향으로 절곡되거나, 다양한 크기 및 형상을 갖는다.

패키지 본체(120)는 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)이 설치되는 하우징(121)부와, 상기 발광칩(110)의 실장 영역을 한정하고, 발광칩(110)으로부터 나온 광의 출사 방향을 결정하는 개구부를 갖는 리플렉터부(123)로 구성된다. 상기 리플렉터부(123)는 상기 하우징부(121)와 일체로 제조되도록 사출공정을 통하여 구 성된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 리플렉터부(123)와 하우징부(121)를 별도로 제조한 다음 접합시켜 구성할 수 있을 것이다. 물론 하우징부(121)과 리플렉터부(123)는 발광소자 패키지의 용도에 따라 다양하게 변경되어 제조될 수 있다. 특히 본 실시예에서는 상기 리플렉터부(123)에 형성된 개구부의 개구방향이 패키지 본체(120)의 전방으로 형성된다.

이때 상기 리플렉터부(123)의 길이는 발광칩(110)에서 출사되는 광의 출사경로를 단축하기 위하여 상기 하우징부(121)의 길이보다 상대적으로 짧게 형성된다. 이에 따라 하우징부(121)의 길이가 상대적으로 늘어나게 되고, 늘어난 길이에 대응하여 하우징부(121)의 무게도 늘어나게 된다. 그래서 상기 하우징부(121)에는 늘어난 무게를 보상하기 위하여 하우징부(121)의 무게를 줄이는 공간부(121a)가 형성된다.

상기 공간부(121a)는 상기 하우징부(121)의 후방 외주면에서 전방 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 홈으로 이루어진다. 상기 공간부(121a)의 형상은 하우징부(121)의 무게를 줄일 수 있다면 어떠한 형상을 가져도 무방하다, 다만 상기 공간부(121a)는 상기 하우징부(121)의 상부 외주면을 상기 리플렉터부(123)의 상부 외주면과 동일한 평면으로 이루어지도록 하기 위하여 적어도 상기 하우징부(121)의 상부 외주면을 제외한 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 하우징부(121)의 상부 외주면은 인쇄회로기판과 대향되는 면으로서, 만약 하우징부(121)의 상부 외주면이 경사지게 형성되는 경우 그 형상에 의해 패키지 본체(120)가 인쇄회로기판(10)에 실장시 기울어져서 실장될 수 있기 때문에 하우징부(121)의 상부 외주면이 경사지게 형성되지 않도록 하기 위함이다.

또한, 상기 하우징부(121)는 패키지 본체(120)의 사출공정을 용이하게 실시하기 위하여, 예를들어 상기 공간부(121a)를 상기 하우징부(121)의 후방면 중 상면과 하면 사이 영역에서 상면과 하면과 평행한 방향으로 길게 형성되는 절개홈으로 형성하는 것이 바람직하다. 이때 상기 공간부(121a)의 크기를 적절히 조절하여 발광소자 패키지를 인쇄회로기판(10)에 실장시 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 레그부(131,141)가 위치되는 부분, 정확하게는 레그부(131,141)가 인쇄회로기판(10)에 접하는 부분에 상기 패키지 본체(120)의 무게 중심이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 패키지 본체(120)에는 상기 리플렉터(123)에 형성된 개구부에 형성되어 상기 발광칩(110) 및 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 일부를 봉지하는 몰딩부(160)가 형성된다.

몰딩부(160)는 발광칩(110)과 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 일부를 봉지하여 보호하기 위한 것으로서, 형성 방법 및 형상은 다양하게 구현할 수 있다. 통상 몰딩부(160)는 투명한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성할 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 발광장치의 용도에 따라 광이 투과될 수 있을 정도로 투명한 수지라면 어떠한 재료가 사용되어도 무방할 것이다. 또한, 백색광의 구현을 위하여 형광체가 혼합될 수 있다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙 련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 발광소자 패키지를 보여주는 측면도이고,

도 2는 종래의 발광소자 패키지가 LCD 모듈의 도광판에 장착되는 것을 보여주는 개략도이며,

도 3은 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 측면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 발광소자 패키지가 LCD 모듈의 도광판에 장착되는 것을 보여주는 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 발광칩 120: 패키지 본체

121: 하우징부 121a: 공간부

123: 리플렉터부 130: 제 1 리드프레임

140: 제 2 리드프레임 131,141: 레그부

150: 와이어 160: 몰딩부

Claims

발광칩과;

서로 이격되어 상기 발광칩과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임과;

상기 발광칩에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 형성하는 리플렉터부와 상기 리플렉터부에서 일체로 연장되어 상기 리플렉터부와의 경계면에 상기 제 1 및 제 2 리드프레임이 설치되는 하우징부가 형성되는 패키지 본체를 포함하고,

상기 하우징부에는 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 리드프레임은 상기 패키지 본체의 상부 외측으로 노출되어 상기 패키지 본체의 하우징부와 리플렉터부위 경계면 부위까지 연장되어 전기 접점을 형성하는 레그부가 형성되고,

상기 레그부의 전기 접점 부분에 상기 패키지 본체의 무게 중심이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 공간부는 상기 하우징부의 후방 외주면에서 상기 제 1 및 제 2 리드프레임이 구비되는 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
청구항 3에 있어서,

상기 공간부는 상기 하우징부의 상부 외주면을 제외한 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징부의 외주면 중 적어도 상부 외주면은 상기 리플렉터부의 상부 외주면과 동일한 평면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.