KR20110004874A - 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 발광 다이오드를 부착하는 발광 다이오드용 패키지, 상하전극형 발광 다이오드를 상기 발광 다이오드용 패키지에 부착한 발광장치 및 상기 발광장치를 제작하는 제작방법에 관한 것이다. 본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 성형체와, 상기 성형체에 끼움결합된 제 1 클립(122) 및 제 2 클립(123)으로 적어도 구성되어 있다. 상기 성형체는 바닥부에 적어도 제 1 개구부(1212) 및 제 2 개구부(1213)가 성형되어 있다. 또한, 상기 성형체는 상기 제 1 개구부(1212) 및 제 2 개구부(1213)의 주위에 광을 반사하는 반사부(1214)가 성형되어 있다. 또한, 상기 성형체는, 상기 반사부(1214)의 개구부에 형광막체(116)를 부착하는 형광막체 부착부(1113)가 일체로 성형되어 있다. 상기 제 1 클립(122)은, 거의 중앙부에 발광 다이오드를 올려놓는 발광 다이오드 재치용 볼록부(1221)가 성형되고, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되어 있다. 상기 제 1 클립(122)은, 상기 양단부에 의해 상기 성형체에 걸림결합된다. 상기 제 2 클립(123)은, 접합용 볼록부가 성형되고, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되어 있다.
Description
본 발명은, 적어도 1개의 발광 다이오드를 부착하는 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 발광 다이오드에 커다란 전류를 공급할 수 있는 구조의 발광 다이오드용 패키지, 발광장치, 발광장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형된 기판과, 상기 기판에 성형된 개구부와, 상기 개구부에 끼움결합된 리드형상 도전성 부재로 적어도 구성되어 있는 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 상하전극형 발광 다이오드의 한쪽의 전극과 다른 쪽의 전극을 금속부재를 통해 리드형상 도전성 부재와 땜납 접합함으로써, 대전류를 흘릴 수 있고, 방열성이 우수한 동시에 신뢰성이 높은 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제작방법에 관한 것이다.
종래의 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제작방법은, 예컨대, 일본특허공개공보 2008-103401호에 기재되어 있다.
종래 예로서 상기 공보에 대해 설명한다.
도 13의 (a)는 패키지에 상하전극형 발광 다이오드를 부착한 상태를 나타낸 단면도이고, (b)는 (a)의 확대도, (c)는 패키지 및 상하전극형 발광 다이오드의 평면도이다.
도 13의 (a) 내지 (c)에 있어서, 본 실시예에서의 상하전극형 발광 다이오드용 패키지는, 금속기판(132, 134)과, 상기 금속기판(132와 134)의 사이에 설치되어 있는 슬릿 또는 절연부재(133)와, 상기 금속기판(132, 134)에 부착되며, 반사막(1361)이 형성되어 있는 경사진 반사면을 갖는 동시에, 상부를 향해 보다 넓어지도록 성형된 통형상의 반사체(136)로 적어도 구성되어 있다. 상기 금속기판(132)은, 슬릿 또는 절연부재(133)에 의해 금속기판(134)과 전기적으로 분리되어 있다.
금속기판(132, 134)은, 구리 또는 구리합금, 알루미늄 또는 알루미늄합금, 철 또는 철합금으로 할 수 있다. 상기 금속기판(132, 134)은, 예컨대 구리인 경우, 아연을 미량 함유시켜 강도를 올리고 있다.
상기 금속기판(132, 134)이 구리기판인 경우, 상기 구리기판은, 니켈도금이 형성된 후, 은 도금이 형성되고, 마스크로서 상기 상하전극 발광 다이오드가 올려지는 위치에 금 도금층이 형성된다.
상기 반사체(136)는, 적어도 한쪽의 폭이 상기 슬릿 또는 절연부재(133)의 길이보다 짧고, 각각의 상기 슬릿 또는 절연부재(133)에 대응하여 상기 금속기판에 부착된다.
상기 절연부재(133)는, 가령 세라믹재료, 혹은 1액성(液性) 또는 2액성의 에폭시계 수지를 주성분으로 한 열경화성 수지, 혹은 실리콘계 수지로 이루어진 수지를 충전할 수 있지만, 단순한 공간으로서 절연성을 갖게 할 수도 있다. 상기 상부를 향해 넓어진 통형상의 반사체(136)는, 상기 금속기판(132, 134)과 접착제에 의해 접합되어 있기 때문에, 상기 슬릿을 구비한 금속기판(132, 134)의 강도를 유지할 수 있다.
또한, 상하전극형 발광 다이오드(131)를 설치한 반사체(136)의 내부에 충전하는 투명밀봉수지는, 엘라스토머 타입으로 할 수가 있다.
도 13의 (a) 및 (b)에 있어서, 상기 금속기판(132)에는, 상하전극형 발광 다이오드(131)를 수납할 수 있는 수납 오목부(1321)가 형성되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(131)는, 상부부분전극(1311)과 하부전극(1312)이 설치되어 있다.
상기 금속기판(132)은, 상기 상하전극형 발광 다이오드(131)의 하부전극(1312)과, 예컨대, 공정(共晶) 땜납에 의해 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(131)의 상부부분전극(1311)은, 접속금속판(135)에 의해, 상기 금속기판(134)과, 예컨대, 공정 땜납에 의해 접속된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(131) 및 접속금속판(135)이 존재하지 않는 금속기판(132, 134)의 표면에는, 후술하는 반사체의 내부에 상당하는 영역에 은 도금(1362, 1363)이 실시되어, 상하전극형 발광 다이오드(131)의 발광을 효율적으로 반사시킨다.
도 13의 (c)에 있어서, 상하전극형 발광 다이오드(131)의 상부부분전극(1311)은, 目자형상으로 개구부(1313)를 가지고, 이 부분으로부터 광을 효율적으로 외부에 조사한다. 상기 개구부(1313)는, 目자형상 이외에, 日자형상, ロ자형상, コ자형상 등이 있다.
또한, 접속금속판(135)은, 예컨대 2개의 접속부(1351)를 가지며, 상기 상하전극형 발광 다이오드(131)의 상부부분전극(1311)의 일부에 접속되어 있다. 상기 접속부(1351)는, 그 굵기를 바꾸거나 혹은 개수를 바꿀 수가 있다. 또한, 상기 접속금속판(135)의 금속기판(134)측은 넓은 면적을 가지며, 상기 금속기판(134)과 접속된다.
상기 상하전극형 발광 다이오드(131)의 측부(1314)로부터 나오는 광은, 상기 접속금속판(135)의 개구부를 통해 외부에 조사된다. 상기 접속금속판(135)은, 상기 상부부분전극(1311) 및 상기 금속기판(134)과, 예컨대 공정 땜납에 의해 접속된다. 상기 공정 땜납에 의한 접속은 서로 금 도금을 실시함으로써 접합강도를 강하게 할 수 있다.
또한, 종래의 일본특허공개공보 2007-317896호에 기재되어 있는 발광장치는, 측면과 바닥면을 갖는 동시에, 상면에 개구부를 구비한 패키지와, 상기 바닥면에 올려진 발광 다이오드로 구성되어 있다. 또한, 상기 발광장치는, 상기 패키지의 측면은, 유리층으로 이루어지며, 상기 유리층에 안료(顔料)가 첨가되어 상기 발광 다이오드의 발광색의 색순도를 향상시키고 있다.
상기 일본특허공개공보 2007-317896호에 기재되어 있는 발광장치는, 발광 다이오드의 전극과 패키지 전극이 와이어 본딩에 의해 접합되어 있다. 상기 와이어 본딩은, 와이어를 발광 다이오드의 전극에 접합할 때에 초음파 진동이 가해져 발광층이 손상될 우려가 있었다.
또한, 와이어의 접합부는 대(大)전류를 흘림으로써, 열을 발생시켜 접합부가 단선(斷線)될 우려가 있었다. 또한, 상기 발광장치는 발광 다이오드의 발광층 및 와이어의 접합부를 보호하기 위해, 패키지에 절연부재를 충전하고 있는데, 상기 절연부재에 의해 발광 다이오드의 발광효율을 저하시키는 원인이 되었다.
일본특허공개공보 2008-103401호에 기재되어 있는 발광장치는, 금속기판과 금속기판의 사이에 절연부재를 개재시킬 필요가 있었다. 또한, 상기 금속기판과 절연부재의 접착은 강도(强度)적인 면에서 문제가 있었다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 발광 다이오드의 전극과 패키지 전극과의 접합을 금속제 리본과 땜납을 사용함으로써, 초음파 진동 및 열응력에 견디며, 높은 강도로 유지되는 동시에, 제작이 용이한 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 개구부를 갖는 성형체와, 상기 개구부에 끼움결합되는 리드형상 도전성 부재를 조립하는 것만으로 발광 다이오드용 패키지 및 발광장치가 가능하기 때문에, 양산성이 우수한 발광 다이오드용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 조립이 용이하고 방열성이 우수한 발광 다이오드용 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 밀봉재료를 충전하는 일없이, 조립 및 양산성과 방열성이 우수하며, 대전류를 흘릴 수 있고, 열응력에 견디는 동시에 높은 강도로 유지되는 발광 다이오드용 패키지, 발광장치 및 발광장치의 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발광 다이오드용 패키지, 발광장치, 발광장치의 제조방법은, 와이어 본더를 이용하지 않기 때문에, 상기 발광장치의 발광층에 진동이 전달되어 상기 발광층을 손상시킬 우려가 없고, 또한 상기 발광장치의 전극과 금선(金線)과의 접합은, 수송중 또는 사용중의 진동에 의해, 단선될 우려가 없기 때문에, 밀봉재료를 충전할 필요가 없게 되었다.
본 발명에 따르면, 성형체 및 클립의 성형가공을 금형에 의해, 용이하고 신속하게 할 수 있기 때문에, 양산성이 우수할 뿐만 아니라 가격이 저렴하게 된다.
본 발명에 따르면, 와이어 본딩 등을 사용하지 않고, 발광 다이오드 전극과 금속제 리본과의 접합을 땜납에 의해 행하고 있기 때문에, 접합부가 장기간에 걸쳐, 신뢰성이 높을 뿐만 아니라, 상하전극형 발광 다이오드를 충전재에 의해 밀봉할 필요가 없기 때문에, 염가로 양산성이 우수한 발광장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 성형체에 끼움결합된 한쪽의 클립에 접속된 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 다른 쪽의 클립과의 접속이, 예컨대, 판형상 혹은 리본형상인 금속제 리본에 의해 접속되어 있기 때문에, 대전류를 흘릴 수 있을 뿐만 아니라, 방열성이 우수하고, 열응력이 발생하여도 완화시킬 수 있다. 특히, 본 발명은, 각 접속부를 와이어 본딩을 사용하지 않고 땜납으로 접합하기 때문에, 접합부 및/또는 발광층에 진동이 가해지는 일없이, 성능이 우수한 발광장치를 얻을 수 있게 되었다.
본 발명에 따르면, 상하전극형 발광 다이오드의 주위를 충전재로 에워싸는 일없이, 공기층이 존재하기 때문에, 방열성이 우수하고, 조사되는 광을 차단하지 않기 때문에, 발광효율도 우수하다.
본 발명에 따르면, 패키지, 제 1 및 제 2 클립, 상하전극형 발광 다이오드, 금속제 리본, 땜납 등을 자동 로봇에 의해, 올려놓는 것만으로 조립이 용이하고 신속하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 패키지, 제 1 및 제 2 클립은, 프레스 가공을 한 후에 끼움결합할 뿐이기 때문에, 발광 다이오드용 패키지의 공정이 적고, 염가이며 제작을 용이하고 신속하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사프레임과 반사프레임의 내부에 성형된 개구부를 일체적으로 성형한 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판과, 상기 개구부에 끼움결합되는 도전부재로 구성되어 있기 때문에, 조립이 용이하고, 염가인 발광 다이오드용 패키지를 얻을 수가 있다.
본 발명에 따르면, 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과, 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판의 개구부에 끼움결합된 도전부재와의 접합이 금속부재에 의해 이루어지기 때문에, 조립이 용이하고, 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 광을 효율적으로 반사시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 도전부재가 금속부재에 의해 접속되어 있기 때문에, 접합면적이 커지고, 땜납에 의한 접합이 가능해지며, 방열성이 좋고, 커다란 전류를 흘릴 수가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 발광면에 미세한 요철이 형성되어 있는 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 도전부재와의 접속에 와이어 본딩에 의한 접합을 이용하지 않기 때문에, 접합부 및/또는 발광층에 진동이 가해지는 일없이, 불량품이 적은 발광장치를 얻을 수 있다. 상기 발광면에 미세한 요철이 형성되어 있는 상하전극형 발광 다이오드는, 광의 반사를 효율적으로 할 뿐만 아니라, 밀봉수지가 필요없기 때문에, 강한 광을 방사할 수 있다.
본 발명에 따르면, 패키지가 되는 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판이 다공성(porous) 세라믹에 의해 성형되어 있기 때문에, 특별한 반사면을 형성하지 않고, 표면에서의 반사 및 난반사를 유효하게 이용할 수 있어, 높은 반사율로 하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 적어도 2개의 개구부를 갖는 세라믹 성형체 또는 세라믹기판에 도전부재를 끼움결합하는 것만으로, 발광 다이오드용 패키지가 가능하기 때문에, 부품이 적어 조립이 용이하며, 인시(工數, man-hour)가 적어진다.
본 발명에 따르면, 반사프레임과 반사프레임의 내부에 성형된 개구부를 일체적으로 성형한 세라믹 본체와, 상기 개구부에 끼움결합되는 리드형상 금속기판으로 구성되어 있기 때문에, 조립이 용이하고 염가인 발광 다이오드용 패키지를 얻을 수 있게 되었다.
본 발명에 따르면, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 리드형상 접속기판과의 접속을 리본형상 금속부재에 의해, 접합면적을 크게 하였기 때문에, 땜납에 의한 접합이 가능하고, 방열성이 좋으며, 커다란 전류를 흘릴 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사프레임과 적어도 2개의 개구부를 갖는 세라믹 본체에 리드형상 재치(載置) 금속기판, 리드형상 접속 금속기판, 및 금속부재를 접합하는 부품이 적어 조립이 용이하고, 인시가 적어진다.
도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 1 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 2 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 3 실시예로서, (a)는 상하전극형 발광 다이오드가 복수개 직렬로 접속되어 있는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예로서, 도전부재의 볼록형상부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예로서, 패키지의 성형체 및 클립을 설명하기 위한 조립 사시도, (b)는 성형체에 클립을 끼움결합한 패키지의 평면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예로서, 성형체의 평면도, (b)는 평면에서의 A-A 단면도, (c)는 평면도에서의 B-B 단면도, (d)는 (a)의 측면도, (e)는 (a)의 저면도이다.
도 8은 패키지에 상하전극형 발광 다이오드를 끼워넣은 제 5 실시예의 발광장치를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 저면도, (b)는 C-C 단면도이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 6 실시예로서, (a)는 반사프레임이 일체 성형된 세라믹 본체의 평면도, (b)는 세라믹 본체의 단면도, (c)는 발광 다이오드용 패키지를 설명하는 정면도, (d)는 발광 다이오드용 패키지의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 7 실시예로서, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 8 실시예로서, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13은 종래 예를 설명하기 위한 도면으로서, 상하전극형 발광 다이오드를 반사프레임의 내부에 설치한 발광장치이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 2 실시예로서, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 3 실시예로서, (a)는 상하전극형 발광 다이오드가 복수개 직렬로 접속되어 있는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예로서, 도전부재의 볼록형상부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예로서, 패키지의 성형체 및 클립을 설명하기 위한 조립 사시도, (b)는 성형체에 클립을 끼움결합한 패키지의 평면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예로서, 성형체의 평면도, (b)는 평면에서의 A-A 단면도, (c)는 평면도에서의 B-B 단면도, (d)는 (a)의 측면도, (e)는 (a)의 저면도이다.
도 8은 패키지에 상하전극형 발광 다이오드를 끼워넣은 제 5 실시예의 발광장치를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 저면도, (b)는 C-C 단면도이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 6 실시예로서, (a)는 반사프레임이 일체 성형된 세라믹 본체의 평면도, (b)는 세라믹 본체의 단면도, (c)는 발광 다이오드용 패키지를 설명하는 정면도, (d)는 발광 다이오드용 패키지의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 7 실시예로서, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 8 실시예로서, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13은 종래 예를 설명하기 위한 도면으로서, 상하전극형 발광 다이오드를 반사프레임의 내부에 설치한 발광장치이다.
발광 다이오드용 패키지는, 반사프레임과 기판이 일체 성형된 세라믹 본체와, 리드형상 금속기판으로 구성되어 있다. 상기 세라믹 본체는, 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 기판으로 이루어진다. 상기 기판은, 상기 반사프레임의 내부에, 적어도 2개의 개구부가 설치되어 있다. 상기 2개의 개구부는, 서로 대향된 위치에 배치되어 있는 동시에, 상기 반사프레임의 하면으로부터 하부측 단부에 연통하는 오목홈이 성형되어 있다.
상기 리드형상 금속기판은, 상기 각각의 개구부, 오목홈 및 하부측 단부에 끼움결합되어 있다. 상기 발광 다이오드용 패키지는, 일체 성형으로 이루어진 세라믹 본체와, 상기 세라믹 본체에 끼움결합되는 리드형상 금속기판뿐이기 때문에, 제작 인시가 적고, 금형에 따라, 염가로 대량생산이 가능하다. 상기 세라믹 본체는 합성수지제로 하는 것도 가능하다. 상기 개구부의 수는 3개 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 개구부의 형상은 임의이긴 하지만, 리드형상 금속기판과 끼움결합될 때에 형상을 고려할 필요가 있다.
발광 다이오드용 패키지는 세라믹 본체의 외측단부에 걸림결합부가 성형되어 있다. 상기 걸림결합부는 오목부 또는 볼록부로 이루어지며, 상기 리드형상 금속기판의 외측단부에 설치된 클로부(claw portion)가 걸림결합된다. 상기 클로의 방향은 내측 또는 외측으로 할 수가 있다. 또한, 상기 리드형상 금속기판은 탄성을 갖게 하여, 자신의 탄성과 걸림결합부에 의해 끼움결합시킬 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 세라믹 본체의 외측단부와 개구부에 탄성을 갖는 리드형상 금속기판이 끼움결합되어 있다. 상기 리드형상 금속기판은, 단부에 클로부가 성형되어 있지 않기 때문에, 세라믹 본체에 끼움결합할 때에 접착제를 개재시키는 것이 바람직하다.
발광 다이오드용 패키지는, 반사프레임, 바닥부, 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 일체로 성형되어 있는 세라믹 성형체와, 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부에 끼움결합된 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재로 적어도 구성되어 있다. 상기 세라믹 성형체는, 상기 반사프레임의 측단부에 제 1 걸림결합부 및 제 2 걸림결합부가 설치되어 있다. 또한, 상기 반사프레임은 일체적으로 바닥부가 성형되어 있고, 발광 다이오드가 상기 바닥부에 부착되는 상태로 성형되어 있다.
상기 제 1 도전부재는, 일단의 걸림고정부가 상기 제 1 걸림결합부에 걸림결합되고, 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부를 상기 제 1 개구부에 끼움결합하고 있다. 상기 제 2 도전부재는, 마찬가지로, 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부를 상기 제 2 개구부에 끼움결합하고, 타단이 상기 제 2 걸림결합부에 걸림결합되어 있다. 상기 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 볼록형상부와 걸림결합부의 사이에 상기 세라믹 성형의 하부를 따른 수평부가 연달아 설치되어 있다.
상기 발광 다이오드용 패키지는, 소정의 형상으로 성형된 세라믹 성형체에, 소정 형상으로 성형된 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재를 끼움결합 및 걸림결합하는 것만으로, 생산성이 높고, 인시가 적으며, 염가인 것을 얻을 수 있다. 상기 끼움결합부 및 걸림결합부는, 부착 후에 접착제 등에 의해 떨어지지 않도록 할 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 세라믹 성형체가 세라믹 기판으로 구성되어 있는 점에서 다르다. 상기 세라믹 기판은, 상기 세라믹 성형체보다 성형이 용이하고, 임의의 형상으로 된 반사커버 또는 반사프레임을 설치할 수 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 세라믹 성형체 및 상기 세라믹 기판에 대하여, 한 쌍의 개구부가 적어도 2세트 이상 직렬로 성형되어 있는 점에서 다르다. 상기 발광 다이오드용 패키지는, 발광 다이오드의 수를 증가시킴으로써, 광의 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 광의 방사를 직선형상으로 할 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 세라믹 성형체 및 세라믹 기판에 대하여, 한 쌍의 개구부가 적어도 2세트 이상 병렬로 성형되어 있는 점에서 다르다. 상기 발광 다이오드용 패키지는, 발광 다이오드의 수를 증가시킴으로써, 인접하는 방향의 거리를 짧게 하여, 보다 광의 강도를 향상시킨 직선형상의 광을 방사할 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 한 쌍으로 이루어진 제 1 개구부 및 제 2 개구부의 복수 세트가 직렬 및 병렬로 성형됨으로써, 면(面)광원이 형성되도록 되어 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 도전부재의 타단에 걸림고정용 클로형상부가 설치되어 있다. 상기 클로형상부는, 세라믹 성형체의 오목부 또는 세라믹 기판의 상부 등에 걸림결합함으로써, 조립이 용이하고, 견고한 패키지가 된다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 도전부재가 판형상부재로 이루어지며, 접어 구부러져 일단 및/또는 타단이 하방을 향한 단면이 コ자형인 볼록형상부가 적어도 1개 설치되어 있다. 상기 도전부재는, 스프링성을 갖는 소재로 이루어지며, 접어 구부러질 때의 탄성에 의해, 상기 개구부에 끼움결합된다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 도전부재에서의 단면이 コ자형인 볼록형상부가 전후 및 좌우방향에 수하(垂下)부가 설치되어 있다. 상기 수하부는, 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판의 개구부에 대하여, 4방향을 따라 수하부가 설치되어 있기 때문에, 상기 수하부에 의한 탄성으로 상기 개구부에 강고히 부착된다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 도전부재가 자신의 탄성에 의해, 상기 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판의 개구부에 있어서, 외측으로 넓어지는 방향으로, 외측단부에 있어서, 내측으로 좁아지도록 힘이 작용하여 서로 강고히 유지된다.
발광 다이오드용 패키지는, 상기 세라믹 성형체 및 세라믹 기판의 하면에 오목홈이 성형되어 있고, 상기 도전부재에서의 수평부가 상기 오목홈에 끼움결합되도록 되어 있다. 상기 오목홈은, 상기 도전부재의 탄성 또는 접착제를 보다 유효하게 사용하여, 상기 세라믹 성형체 및 세라믹 기판과 상기 도전부재의 접착을 보다 견고하게 고정부착할 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 성형체와, 상기 성형체에 끼움결합된 제 1 클립 및 제 2 클립으로 적어도 구성되어 있다. 상기 성형체는 바닥부에 적어도 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 성형되어 있다. 또한, 상기 성형체는 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부의 주위에 광을 반사하는 반사부가 성형되어 있다. 또한, 상기 성형체는, 상기 반사부의 개구부에 형광막체(螢光膜體)를 부착하는 형광막체 부착부가 일체로 성형되어 있다.
상기 제 1 클립은, 거의 중앙부에 발광 다이오드를 올려놓는 발광 다이오드 재치용 볼록부가 성형되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되어 있다. 상기 제 1 클립은, 상기 양단부에 의해 상기 성형체에 걸림결합된다. 상기 제 2 클립은, 접합용 볼록부가 성형되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되어 있다. 제 1 개구부 및 제 2 개구부와 제 1 클립 및 제 2 클립과의 끼움결합은, 꼭 맞게 끼움결합되거나 또는 헐겁게 끼움결합되는 것 중 어느 것이어도 된다. 상기 제 1 클립 및 제 2 클립은, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부를 중심으로 하여 서로 충돌하지 않는 3방향으로 성형하는 동시에, 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부를 구비하고 있다. 또한, 상기 걸림결합부는, 일부에, 평면으로 이루어진 전원접속부를 성형할 수도 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 성형체의 바닥부에 2개의 오목형상 홈부가 설치되어 있다. 상기 제 1 클립 및 제 2 클립은, 상기 각 오목형상 홈부에 끼움결합되어 이동하지 않도록 되어 있다. 또한, 상기 제 1 클립 및 제 2 클립은, 도전성 부재로 구성되고, 상기 발광 다이오드용 패키지에 부착된 발광 다이오드에 전력을 공급한다.
발광 다이오드용 패키지는, 성형체의 측부에 2개의 오목형상 홈부가 설치되어 있다. 상기 제 1 클립 및 제 2 클립은, 그 선단부가 상기 오목형상 홈부에 걸림결합되어 이동하지 않도록 되어 있다. 상기 바닥부 및 측부에 설치된 오목형상 홈부는, 바닥부에만, 측부에만, 혹은 바닥부 및 측부에 설치할 수가 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 성형체가 세라믹제, 다공성 세라믹제, 또는 내열성 합성수지제 중 어느 것으로 구성되어 있다. 상기 다공성 세라믹으로 구성되는 성형체는, 내면에서 발광 다이오드로부터의 광을 반사할 수 있다. 통상의 세라믹제 및 내열성 합성수지제 성형체는, 내면에 반사하는 반사막 등을 설치할 필요가 있다. 또한, 상기 내열성 합성수지는 각종 엔지니어링 플라스틱을 사용할 수 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 제 1 클립 및 제 2 클립의 양단부가 내측으로 접어 꺾여 경사진 볼록부가 성형되어 있다. 상기 내측으로 접어 꺾여 경사진 볼록부는, 스프링성을 가지며, 상기 성형체에 견고하게 끼움결합된다. 본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 성형체에 제 1 클립 및 제 2 클립을 끼움결합하는 것만으로, 용이하고 신속한 조립이 가능하다. 상기 제 1 클립 및 제 2 클립은, 재료 그 자체에 탄성을 갖게 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 클립 및 제 2 클립은 양단부를 전원단자로 하고 있다. 상기 전원단자의 양쪽 또는 한쪽 중 어느 것에서도 전력공급용 전선에 접속할 수가 있어, 전기배선을 용이하게 하고 있다.
발광 다이오드용 패키지는, 제 1 클립 및 제 2 클립에서의 바닥부의 양단부를 전원단자로 하여, 대전류가 편향되지 않고 발광 다이오드에 공급될 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 제 1 클립 및 제 2 클립의 양단부에 설치된 전원단자는, 서로 접촉하지 않도록 서로 다른 방향으로 돌출하도록 설치되어 있다.
발광 다이오드용 패키지에 있어서, 제 1 클립 및 제 2 클립에서의 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부는, 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부가 양단부에 설치되어 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부는, 상기 양단부와 직각방향이며, 서로 다른 방향으로 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부가 설치되어 있다. 상기 걸림결합부는, 내측을 향해 접어 꺾이도록 성형되고, 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합된다. 즉, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부는, 3부분에 의해, 상기 성형체에 걸림결합할 수 있도록 되어 있기 때문에, 부착이 견고하고 안정되어 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부에 있어서, 상기 양단부와 직각방향이며 서로 다른 방향으로 성형되어 있는 걸림결합부는, 예컨대 중앙부에 접어 꺾여진 걸림결합편(片)을 설치하고, 그 양단부를 평평한 전원접속단자로 할 수가 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부는, 3부분에 상기 걸림결합편과 전원접속단자를 설치해 두어, 발광장치에 끼워넣을 때에, 부착을 안정시키는 동시에, 어떠한 방향으로도 배선을 최단 거리로 행할 수 있게 된다.
발광장치는, 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 상기 세라믹 본체의 단부(端部)로부터 하부에 이르도록 되어 있다. 상기 발광장치는, 인쇄배선기판상의 배선에 올려지는 것만으로, 상기 단부와 도통(導通)하기 때문에, 특별한 배선이 필요없을 뿐만 아니라, 배선을 용이하게 할 수 있다.
발광장치에 있어서, 세라믹 본체는, 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 기판으로 이루어진다. 상기 기판은, 상기 반사프레임의 내부에, 적어도 2개의 개구부를 서로 대향시킨 위치에 배치되어 있는 동시에, 상기 반사프레임의 하면으로부터 외측단부에 연통하는 오목홈이 성형되어 있다. 상기 리드형상 금속기판은, 상기 각각 개구부, 오목홈 및 외측단부에 끼움결합되어 있다.
상기 개구부는, 예컨대 한쪽이 크고 다른 쪽을 작게 구성할 수 있는 동시에, 상기 세라믹 본체의 외측단부에 이르도록 오목홈에 의해 연통되어 있다. 상기 세라믹 본체와 상기 리드형상 금속기판은, 끼움결합에 의해 조립될 뿐만 아니라, 접착제 등을 개재시킴으로써, 발광부품을 부착할 때에 떨어지지 않도록 할 수 있다.
상기 리드형상 금속기판은, 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판으로 구성되어 있다. 상기 리드형상 재치 금속기판은, 상하전극형 발광 다이오드를 올려놓은 재치부와, 상기 재치부로부터 상기 세라믹 본체의 외측단부에 이르는 오목홈에 끼움결합되는 폭이 좁은 리드부로 적어도 구성되어 있다. 상기 리드형상 접속 금속기판은, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속부재를 통해 접속하는 면적이 넓은 접속부와, 상기 세라믹 본체의 외측단부에 이르는 오목홈에 끼움결합하는 폭이 좁은 리드부로 적어도 구성되어 있다.
상기 상하전극형 발광 다이오드는, 하부전극이 상기 리드형상 재치 금속기판에 땜납에 의해 접합되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극은, 금속부재에 의해 상기 리드형상 접속 금속기판과 땜납에 의해 접속되어 있다. 상기 금속부재는, 도전성이 좋은 판형상부재인 것이 바람직하다. 이러한 납땜은, 예컨대 공정 땜납에 의해 동시에 접합된다.
또, 개구부는 3개 이상으로 할 수 있다. 예컨대, 2개의 개구부에는 각각 리드형상 재치 금속기판을, 상기 개구부에 대향하는 위치에 배치된 1개의 개구부에는, 리드형상 접속 금속기판을 끼움결합한다. 2개의 상하전극형 발광 다이오드는, 각각의 리드형상 재치 금속기판에 올려져 상기 리드형상 접속 금속기판을 공통으로 함으로써, 병렬접속이 가능하다. 또한, 상기 2개의 상하전극형 발광 다이오드는, 직렬접속도 가능하다.
발광장치에 있어서, 세라믹 본체 내부의 기판에 성형된 개구부는, 내부에 면적이 넓은 영역과, 상기 면적이 넓은 영역에 연달아 설치된 면적이 좁은 영역과, 상기 면적이 좁은 영역에 연달아 설치되고, 상기 반사프레임의 하부에 성형되어, 외측단부에 이르는 오목홈으로 구성되어 있다. 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판은, 면적이 넓은 영역이 상기 개구부에, 상기 면적이 좁은 영역이 상기 오목홈에, 단부가 세라믹 본체의 외측단부에 끼움결합된다. 상기 반사프레임과 리드형상 금속기판은, 조립이 간단하고, 염가이며, 또한 잘 분리되지 않는 형상으로 되어 있다.
발광장치에 있어서, 상기 리드형상 재치 금속기판의 재치부 및 리드형상 접속 금속기판의 접속부는, 상기 세라믹 본체의 내부에 성형된 면적이 넓은 영역에 끼움결합되어 있다. 또한, 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판의 타단부는, 상기 세라믹 본체의 외측단부에 각각 끼움결합되어 있다. 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판의 리드부는, 상기 세라믹 본체의 하부에 성형된 오목홈에 끼움결합되어 있다.
또한, 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판에서의 외측 단부는, 상기 세라믹 본체의 외벽부에 설치된 오목부 또는 볼록부에 걸림결합할 수 있다. 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판에서의 외측의 단부와, 외벽부의 오목부 또는 볼록부의 형상은, 상기 끼움결합이 빠지지 않도록 되어 있으면 무방하다.
발광장치에 있어서, 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판은, 상기 개구부 및 오목홈에 의한 끼움결합만으로는 빠지기 쉽기 때문에, 양자 사이에 접착제를 개재시킴으로써, 탈락되는 것을 방지하고 있다.
발광장치는, 금속부재가 리본형상으로 성형된 금선(金線)으로 구성되어 있다. 상기 리본형상 금선은, 직사각형상이며 얇은 판형상으로 성형되어 있기 때문에, 대전류를 흘릴 수 있을 뿐만 아니라, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 리드형상 접속 금속기판을 접속할 때에, 길이를 바꾸(흡수(吸收)하)거나, 접합면적을 크게 할 수 있으며, 부착이 용이하고, 또한 방열성 및 신뢰성이 높은 접합이 가능하다. 또한, 금속부재는 직사각형상이기 때문에, 선형상인 것에 비해 높은 방열성을 갖는다. 또한, 상기 리본형상으로 성형된 금선은, 면적이 큰 부분에 납땜을 용이하게 할 수 있고, 와이어 본딩시에 발생하는 진동이 없기 때문에, 발광 다이오드를 손상시키지 않고, 접합부의 강도를 향상시킬 수 있었다.
발광장치에서의 금속부재는 리본형상으로 성형된 구리에 니켈 도금을 실시한 것, 혹은 구리에 금 및/또는 은이 도금되어 있다. 상기 금속부재는, 금선리본 대신에, 접합성 및/또는 유연성의 점에서 충분히 사용할 수 있다.
발광장치에서의 금속부재는, 구리 및 구리합금에 금 및/또는 은이 도금되어, 광이 반사효율, 방열성, 땜납, 특히 공정 땜납과의 습윤성(wettability)의 개선을 동시에 달성할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 금속부재는, 두께가 15㎛에서 35㎛, 바람직하게는 20㎛에서 30㎛, 폭은 100㎛ 이상에서 상기 상하전극형 발광 다이오드의 전극폭 이하로 함으로써, 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 방열성을 향상시킬 뿐만 아니라, 조립체로 한 경우의 강도도 향상시키고 있다.
발광장치는, 반사프레임이 다공성 세라믹으로 이루어지고, 상기 반사프레임 자체가 반사부로 되어 있다. 상기 다공성 세라믹은, 알루미나계 세라믹이며, 예컨대, 기공의 직경이 0.10㎛에서 1.25㎛, 혹은 기공율이 10% 이상인 것을 사용하였다.
발광장치는, 형광체 함유 막체(膜體)가 상기 반사프레임에 설치되고, 상하전극형 발광 다이오드로부터 방사된 광이 상기 형광체 함유 막체에 의해 원하는 색의 광으로 되어 출력된다. 상기 형광체 함유 막체는, 상기 상하전극형 발광 다이오드로부터 발하는 광을 거의 가시광으로 변환하는 적어도 1개의 형광체가 함유되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 예컨대 청색 내지 자외선 파장의 광을 발광하는 발광 다이오드이며, 청색 내지 자외광의 파장을 흡수하여, 다른 가시광으로 변환하고 있다.
발광장치는, 세라믹 성형체와, 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재와, 상하전극형 발광 다이오드와, 금속부재와, 상기 각 부를 접속하는 땜납과, 형광체 함유 막체로 적어도 구성되어 있다. 상기 세라믹 성형체는, 상하전극형 발광 다이오드로부터의 광을 조사하는 반사프레임과, 상기 반사프레임의 양측 단부에 설치된 제 1 걸림결합부 및 제 2 걸림결합부와, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 상기 상하전극형 발광 다이오드 및 금속부재를 설치하는 바닥부와, 상기 바닥부에 설치되며, 상기 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재를 끼움결합하는 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 일체로 성형되어 있다.
제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 일단 또는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부가 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부에 끼움결합되고, 타단 또는 일단이 상기 제 1 걸림결합부 및 제 2 걸림결합부에 걸림결합되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 하부전극이 상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부 상에 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극은, 상기 금속부재를 통해, 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부와 접속된다.
상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과의 접합, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 금속부재와의 접합, 상기 금속부재와 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부와의 접합은, 땜납이 이용된다. 상기 반사프레임의 상부 개구부에는 형광체 함유 막체가 설치되어 있다. 상기 발광장치는, 세라믹 성형체, 상하전극형 발광 다이오드, 제 1 및 제 2 도전부재, 금속부재를 땜납에 의해 접합할 뿐이기 때문에, 조립을 신속하고 용이하게 할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있으며 염가인 것이 된다.
발광장치는, 상기 세라믹 성형체가 세라믹 기판으로 되어 있는 점, 발광면에 미세한 요철이 형성되어 있는 상하전극형 발광 다이오드인 점, 및 상기 상하전극형 발광 다이오드를 형광체 함유 막체에 의해 전체면을 덮는 커버체가 형성되어 있는 점에서 다르다.
발광장치는 상기 세라믹 성형체 및/또는 세라믹 기판에 상하전극형 발광 다이오드를 직렬 및/또는 병렬로 설치하고, 직선형상 또는 면형상 광원으로 하고 있다. 또한, 상기 발광장치는 상기 도전부재의 개구부를 직렬로 한 경우, 광원이 비교적 벌어진 직선형상이 되고, 상기 개구부를 병렬로 한 경우, 광원의 거리가 짧은 직선형상이 된다.
발광장치는, 상하전극형 발광 다이오드마다 커버로 덮는 것이 아니라, 모든 상하전극형 발광 다이오드를 1개의 커버로 덮고 있는 동시에, 형광체 함유 막체가 상기 커버의 전체면에 형성되어 있다. 상기 발광장치는, 형광등과 같은 선광원 또는 면광원을 용이하게 제작할 수 있다.
발광장치는, 상기 세라믹 성형체 및 세라믹 기판과, 도전부재가 접착제에 의해 접착되어 있다. 상기 도전부재는, 자신의 탄성 이외에 접착제를 이용함으로써, 보다 견고하게 조립된다.
발광장치는, 상기 발광 다이오드용 패키지에 적어도 1개의 상하전극형 발광 다이오드가 부착되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 복수개를 상기 패키지에 병렬로 부착할 수도 있다. 상하전극형 발광 다이오드는, 하부전극이 제 1 클립에 설치되어 있는 발광 다이오드 재치용 볼록부에 접합되어 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 상부부분전극과 상기 제 2 클립의 접합용 볼록부가 금속제 리본에 의해 접속되어 있다.
또한, 상기 발광 다이오드용 패키지를 구성하는 성형체의 개구부에는, 형광막체가 설치되어 있다. 상기 형광막체는, 상하전극형 발광 다이오드의 광을 소정의 파장으로 변환하여, 원하는 색으로 하는 것이다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는, 상기 제 1 클립 및 제 2 클립과 폭이 넓은 상기 금속제 리본에 의해 접속되어 있기 때문에, 대전류를 공급할 수 있는 동시에, 표면적을 넓게 하고 있기 때문에, 전기저항이 적고, 광의 반사성 및 방열성도 우수하다.
발광장치는, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속제 리본, 상기 금속제 리본과 상기 접합용 볼록부를 땜납에 의해 접합하고 있다. 상기 땜납에 의한 접합은, 와이어 본딩에 의한 것보다 접합강도가 높고, 대전류를 흘릴 수 있어, 초음파 진동에 의한 발광부의 손상 혹은 접합부의 단선이 없다.
발광장치는, 와이어 본딩에 의한 접합이 행해지고 있지 않기 때문에, 각 부의 접합강도가 높고, 상기 패키지 내에 절연부재를 충전할 필요가 없기 때문에, 상기 상하전극형 발광 다이오드와 상기 형광막체와의 사이가 공기층으로 되어 있다. 또한, 상기 발광장치는 패키지 내에 절연부재가 충전되어 있지 않기 때문에, 방열성이 우수하고, 상기 상하전극형 발광 다이오드에 대전류를 공급할 수 있다. 본 발명은, 패키지의 구조와, 금속제 리본과 땜납의 채용이 서로 작용하여, 대전류를 흘릴 수 있고, 고휘도의 발광장치를 얻을 수 있다.
발광장치의 제작방법은, 패키지 제작공정과 발광부품 제작공정으로 구성되어 있다. 상기 패키지 제작공정은 그린시트에, 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 기판과, 상기 기판 내에 설치된 적어도 2개의 개구부와, 상기 개구부에 연달아 설치되고, 하부측 단부에 연통하는 오목홈이 일체적으로 성형된다. 상기 성형후의 그린시트는 소성(燒成)하여 세라믹 본체로 한다. 상기 세라믹 본체의 개구부, 오목홈, 외측단부에는, 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합된다.
상기 리드형상 재치 금속기판에서의 재치부 상에는, 땜납이 올려진 후, 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극을 놓는다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극 및 상기 리드형상 접속 금속기판상에는, 땜납이 올려진 후, 금속부재가 올려진다.
상기 세라믹 본체, 리드형상 재치 금속기판, 리드형상 접속 금속기판, 상하전극형 발광 다이오드, 금속부재는, 예컨대 리플로우 로(爐)를 통과시킴으로써, 가열되어 상기 각 부재가 접합된다. 필요에 따라, 형광체 함유 막체가 상기 반사프레임에 부착된다. 또한, 상기 금속부재는, 티탄구리, 인청동과 같은 스프링성을 갖는 부재이며, 두께가 100㎛에서 1000㎛, 바람직하게는 200㎛에서 600㎛이다.
발광장치의 제조방법은, 패키지 제작공정과, 발광부품 제작공정으로 구성되어 있다. 상기 패키지 제작공정은, 반사프레임이 성형되어 있는 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판에 적어도 2개의 개구부 및 걸림결합부가 성형된다. 상기 세라믹의 개구부 및 걸림결합부는 그린시트를 성형한 후 소성함으로써 세라믹이 된다. 단면이 볼록한 형상부와 걸림결합 클로부를 구비한 도전부재는, 상기 개구부 및 걸림결합부에 걸림결합할 수 있는 형상으로 성형된다.
상기 발광부품은, 상부 발광면에 미세한 요철이 형성된 상하전극형 발광 다이오드와, 금속부재와, 땜납으로 구성된다. 먼저, 상기 발광부품 제작공정은, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과, 상기 도전부재에 설치된 단면이 볼록한 형상부와의 사이, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속부재와의 사이, 상기 금속부재와 다른 도전부재의 단면이 볼록한 형상부와의 사이에, 땜납이 올려진다.
이후, 상기 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판, 상기 도전부재, 금속부재, 상하전극형 발광 다이오드는, 예컨대 리플로우로를 통과함으로써, 가열되어, 땜납이 용융된 후, 냉각함으로써 각 부품이 접합된다. 금속부재를 통해 도전부재 및 상하전극형 발광 다이오드의 전극은, 땜납에 의해 접합되어 있기 때문에, 진동 등이 가해지지 않으므로, 제품 수율을 향상시킬 수 있다.
발광장치의 제작방법은, 상기 패키지 제작공정 및 발광부품 제작공정이 종료한 후, 공간을 통해 반사프레임에 형광체 함유 막체가 형성된 커버체를 설치함으로써, 각종 형상의 발광장치를 제작할 수 있다. 즉, 본 발명은, 상하전극형 발광 다이오드의 발광면 상에 밀봉수지가 존재하지 않기 때문에, 상기 미세한 요철이 형성되어 있는 상기 발광면의 사이에 상기 밀봉수지가 없어, 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드용 패키지는, 개구부가 설치된 바닥부, 광을 반사하는 반사부, 형광막체를 부착하는 형광막체 부착부가 일체로 성형되어, 상기 개구부에 클립을 끼움결합하는 것만으로, 용이하게 조립할 수 있기 때문에 양산성이 우수하다.
본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 1 실시예이며, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다. 도 1의 (a) 내지 (c) 및 도 2에 있어서, 발광 다이오드용 패키지는, 세라믹 성형체(11)와, 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재(13)로 적어도 구성되어 있다.
상기 세라믹 성형체(11)는, 오목부로 이루어진 공간(111)과, 상기 공간의 바닥부인 내부 바닥부(112)와, 상기 내부 바닥부(112)의 주위에 성형되어 있는 반사면(113)과, 상기 내부 바닥부(112)에 성형된 제 1 개구부(116) 및 제 2 개구부(117)와, 측부에 성형된 제 1 걸림걸합부(114) 및 제 2 걸림결합부(115)와, 저면에 성형된 오목홈(119, 120; 도 2 참조)으로 구성되어 있다.
상기 제 1 도전부재(12)는, 일단의 걸림고정부(122)가 상기 세라믹 성형체(11)에서의 제 1 걸림결합부(114)에 걸림결합되고, 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부(121)를 상기 제 1 개구부(116)에 끼움결합하고 있다. 상기 제 2 도전부재(13)는, 마찬가지로, 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부(131)를 상기 제 2 개구부(117)에 끼움결합하고, 타단이 상기 제 2 걸림결합부(115)에 걸림결합되어 있다.
상기 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재(13)는, 볼록형상부(121, 131)와 제 1 걸림결합부(114) 및 제 2 걸림결합부(115)의 사이에 상기 세라믹 성형의 하부를 따른 수평부(124, 134)가 연달아 설치되어 있다. 상기 세라믹 성형체(11)의 이면(裏面)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 오목홈(119, 120)이 설치되고, 상기 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재를 끼움결합하였을 때에, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같은 평면이 된다. 또, 상기 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재(13)는 세라믹 성형체(11)의 일부에 의해 서로 전기적으로 절연되어 있다.
상기 도전부재(12)는, 상기 제 1 걸림고정부(122), 수하부(125), 수평부(124), 수직부(123), 볼록형상부(121), 수하부(126)가 도 1의 (b) 및 도 2에 나타낸 바와 같이 일체 성형되어 있다. 또한, 마찬가지로, 상기 도전부재(13)는, 상기 제 2 걸림고정부(132), 수하부(133), 수평부(134), 수직부, 볼록형상부(131), 수하부(135)가 도 1의 (b) 및 도 2에 나타낸 바와 같이 일체 성형되어 있다. 참고로, 상기 제 1 걸림결합부(114) 및 제 2 걸림결합부(115)는, 도면에서, 오목부가 성형되어 있지만, 돌출부로서, 상기 제 1 걸림고정부(122), 제 2 걸림고정부(132)와 걸림결합하는 것도 가능하다.
도 1의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 상하전극형 발광 다이오드(14)는, 하부전극이 제 1 도전부재(12)의 볼록형상부(121) 상에 땜납(도시생략)을 통해 올려진다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(14)의 상부부분전극과 제 2 도전부재(13)의 볼록형상부(131)는, 땜납을 통해 금속부재(15)가 올려진다. 이후, 땜납은 가열되어 상기 각 부가 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드(14)로부터 발하는 청색 또는 자외광은, 상기 세라믹 성형체(11)의 개구부에 설치된 형광체 함유 막체(16)를 통해 백색광으로 변환되어, 커버(17)를 통해 외부에 조사된다. 또, 상기 상하전극형 발광 다이오드(14)는 발광면에 미세한 요철이 형성되어 많은 광을 조사할 수 있다.
상기 발광 다이오드용 패키지는, 소정의 형상으로 성형된 세라믹 성형체(11), 및 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재(13)를 부착하는 것만으로 조립되어, 생산성이 높고, 인시가 적으며, 염가인 것을 얻을 수가 있다. 상기 발광 다이오드용 패키지에 의해 조립된 발광장치는, 리본형상 또는 직사각형상의 판부재로 이루어진 금속부재(15)에 의해, 대전류를 흘릴 수 있을 뿐만 아니라, 납땜이 가능하기 때문에, 내부에 수지재를 충전할 필요가 없으며, 소형화되어도 발광효율, 방열성, 내진성(耐振性)을 향상시킬 수가 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드(14)는, 상부에 밀봉수지가 존재하지 않기 때문에, 발광면에 형성된 미세한 요철에 의한 광의 조사가 열화되는 경우가 없다.
(실시예 2)
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제 2 실시예이며, (a)는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도, (c)는 발광장치의 저면도이다. 도 3의 (a) 내지 (c)에 있어서, 제 2 실시예의 발광장치는, 세라믹기판(31)과, 상기 세라믹기판(31) 상에, 내면에 형광체 함유 막체(33)가 형성된 반구(半球)형상의 커버(32)가 설치되어 있는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 세라믹기판(31)에는, 제 1 개구부(316) 및 제 2 개구부(317)가 성형되어 있는 동시에, 양측부에 제 1 걸림결합부(314) 및 제 2 걸림결합부(315)가 성형되어 있다.
상기 제 1 도전부재(12) 및 제 2 도전부재(13), 제 1 개구부(316) 및 제 2 개구부(317), 상하전극형 발광 다이오드(14), 금속부재(15)는, 제 1 실시예와 동일하다. 상기 세라믹 기판(31)은, 내측 바닥부(311)에 단차를 형성하여, 상기 커버(32)를 쉽게 부착할 수 있다.
(실시예 3)
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 3 실시예이며, (a)는 상하전극형 발광 다이오드가 복수개 직렬로 접속되어 있는 발광장치의 평면도, (b)는 발광장치의 단면도이다. 도 4의 (a) 및 (b)에 있어서, 제 3 실시예의 발광장치는, 제 2 실시예의 발광장치를 복수개, 1개의 세라믹 기판(41) 상에 직렬접속한 것이다. 실시예 3에서의 제 1 도전부재(12) 및 제 4 도전부재(13)는 제 2 실시예의 것과 동일하다. 제 2 도전부재(45) 및 제 3 도전부재(46)는, 양단부에 볼록형상부가 설치되고, 개구부에 각각 끼움결합되어 있다.
상하전극형 발광 다이오드(14-1, 14-2, 14-3)는, 상기 도전부재의 볼록형상부에 올려지고, 금속부재(15-1, 15-2, 15-3)와 땜납에 의해, 다른 쪽의 볼록형상부에 접합된다. 상기 상하전극형 발광 다이오드는 임의의 수로 할 수 있다. 상기 발광 다이오드용 패키지는, 상하전극형 발광 다이오드의 수를 증가시킴으로써, 광의 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 광의 방사를 직선형상으로 할 수 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드를 직렬로 접속한 발광장치는, 상기 도전부재의 길이를 조정함으로써, 광의 양을 조정할 수가 있다.
(실시예 4)
도 5는 본 발명의 제 4 실시예이며, 도전부재의 볼록형상부를 설명하기 위한 사시도이다. 도 5에서 제 4 실시예의 도전부재(45)는, 제 1 실시예 내지 제 3 실시예의 도전부재에서의 볼록형상부로부터 하방으로 늘어지는(垂下) 2피스로 구성되어 있던 것을, 4피스의 수하부가 설치되고, 이들이 개구부에 끼움결합될 때에 탄성을 갖도록 작용하는 구조로 되어 있다.
즉, 상기 도전부재(45)는, 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판의 하부에 성형된 오목홈에 끼움결합되는 수평부(461)와, 상기 수평부(461)로부터 상방으로 상승하는 상승부(454, 455)와, 상기 상승부(454, 455)에 연달아 설치된 볼록형상부(451, 452)와, 상기 볼록형상부(451, 452)로부터 하방으로 늘어지는 수하부(453, 456)와, 상기 볼록형상부(451, 452)로부터 하방으로 늘어지는 동시에, 상기 수평부(461) 및 수하부(453, 456)와 다른 방향으로 하방으로 늘어지는 수하부(457, 458, 459, 460)로 구성되어 있다.
상기 4방(方)에 설치된 수하부는 도전부재에 탄성을 갖게 함으로써 상기 개구부에 강고히 부착된다. 상기 도전부재는 스프링성 및/또는 접착제에 의해 고정할 수 있다. 상기 도전부재는, 개구부에 끼움결합될 뿐이기 때문에, 조립이 용이하고 또한 신속하게 행할 수 있다.
상기 실시예 3은 상하전극형 발광 다이오드를 직렬로 접속한 직선형상 광원이지만, 상기 상하전극형 발광 다이오드를 병렬로 하여 직선형상으로 하고, 상기 상하전극형 발광 다이오드간의 간격을 좁게 할 수도 있다. 또한, 상기 상하전극형 발광 다이오드는 직렬 및/또는 병렬로 접속하여 면광원으로 하는 것도 가능하다.
(실시예 5)
도 6의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예이며, 패키지의 성형체 및 클립을 설명하기 위한 조립 사시도, (b)는 성형체에 클립을 끼움결합한 패키지의 평면도이다. 도 6의 (a)에 있어서, 패키지는, 성형체(61)와, 상기 성형체(61)에 끼움결합되는 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)으로 구성되어 있다. 상기 성형체(61)는, 거의 중앙부의 바닥부(611)에, 상기 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)이 끼움결합되는 제 1 개구부(612) 및 제 2 개구부(613)가 설치되어 있다. 상기 제 1 개구부(612)는 상기 성형체(61)의 중심부에 설치되어 있다.
상기 성형체(61)는, 바닥부(611)의 이면측(裏側)에 상기 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)을 끼움결합하는 바닥부용 오목홈(616, 617)이 성형되어 있다. 또한, 상기 성형체(61)는, 상기 바닥부(611) 및 상기 바닥부(611)에 연달아 설치된 측부에 상하전극형 발광 다이오드로부터의 광을 반사하는 반사부(614) 및 형광막체(도시생략)를 부착하는 형광막체 부착부(615)가 설치되어 있다. 또한, 상기 성형체(61)의 측부상부에는, 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)의 단부를 걸림결합하는 측부용 오목홈(618, 618', 619, 619')이 설치되어 있다.
도 6의 (a)에 있어서, 제 1 클립(62)은 중앙부에 상하전극형 발광 다이오드 재치 볼록부(621)가 성형되고, 양단부가 상방으로 상승된 후, 접어 꺾여 상기 성형체(61)의 측부용 오목홈(618, 618')에 걸림결합하는 제 1 걸림결합부(622, 623)가 성형되어 있다. 또한, 상기 제 1 걸림결합부(622, 623)는, 상기 측부용 오목홈(618, 618')의 하부에 걸림결합하는 제 1 걸림결합단부(624, 625)가 형성되어 있다. 상기 제 1 걸림결합부(622, 623), 제 1 걸림결합단부(624, 625)는, 상기 패키지에 대하여, 내측으로 경사시킴으로써 탄성을 갖게 하고 있다.
마찬가지로, 도 6의 (a)에 있어서, 제 2 클립(63)은, 중앙부에 금속제 리본 접합부(631)가 성형되고, 양단부가 상방으로 상승된 후, 양단부가 접어 꺾여 상기 성형체(61)의 측부용 오목홈(619, 619')에 걸림결합하는 제 2 걸림결합부(632, 633)가 성형되어 있다. 또한, 상기 제 2 걸림결합부(632, 633)는, 상기 측부용 오목홈(619, 619')의 하부에 걸림결합하는 제 2 걸림결합단부(634, 635)가 성형되어 있다. 상기 제 2 걸림결합부(632, 633), 제 2 걸림결합단부(634, 635)는, 상기 패키지에 대하여, 내측으로 경사시킴으로써 탄성을 갖게 하고 있다. 또한, 상기 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)은, 하방단부에 있어서, 서로 반대방향으로 돌출하는 제 1 전원단자(626, 627), 제 2 전원단자(636, 637)를 구비하고 있다.
상기 성형체(61)는, 예컨대 세라믹, 다공성 세라믹 또는 내열성 합성수지로 이루어지며, 금형에 의해 성형된다. 세라믹은, 세라믹 분말 또는 그린시트가 금형 등으로 성형된 후 소성된다. 또한, 상기 제 1 클립(62), 제 2 클립(63)은, 인청동(燐靑銅) 등의 도전성 부재를 금형에 의해 프레스 가공하여 제작된다. 상기 제 1 클립(62)은, 상하전극형 발광 다이오드 재치 볼록부(621)가 상기 성형체(61)의 중앙부에 개구되어 있는 제 1 개구부(612)에 끼움결합되는 동시에, 양단의 제 1 걸림결합단부(624, 625)가 성형체(61)의 상기 측부용 오목홈(618, 618')의 하부에 걸림결합된다.
상기 제 2 클립(63)은, 중앙부에 성형되어 있는 금속제 리본 접합부(631)가 상기 성형체(61)의 바닥부에 개구되어 있는 제 2 개구부(613)에 끼움결합되는 동시에, 양단의 제 2 걸림결합부(634, 635)가 성형체(61)의 상기 측부용 오목홈(619, 619')의 하부에 걸림결합된다.
도 6의 (b)는, 성형체(61)와 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)을 조립하였을 때의 평면도이다. 상기 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)은, 제 1 전원단자(626, 627), 제 2 전원단자(636, 637)가 서로 다른 방향으로 돌출하도록 설치되어 있다. 상기 성형체(61), 상기 제 1 개구부(612) 및 제 2 개구부(613), 상기 상하전극형 발광 다이오드 재치 볼록부(621), 금속제 리본 접합부(631), 제 1 걸림결합부(622, 623), 제 1 걸림결합단부(624, 645), 상기 제 2 걸림결합부(632, 633), 제 2 걸림결합단부(634, 635), 상기 제 1 전원단자(626, 627), 제 2 전원단자(636, 637) 등의 크기 및 형상은 임의이다.
(실시예 5)
도 7의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예이며, 성형체의 평면도, (b)는 평면에서의 A-A 단면도, (c)는 평면도에서의 B-B 단면도, (d)는 (a)의 측면도, (e)는 (a)의 저면도이다. 상기 성형체(11)는, 실리콘수지계, 에폭시수지계, 알루미나계, 알루미나 및 유리의 복합계 세라믹, 혹은 다공성 세라믹 등의 부재로 할 수가 있다.
도 8은 패키지에 상하전극형 발광 다이오드를 끼워넣은 제 5 실시예의 발광장치를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 저면도, (b)는 C-C 단면도이다. 성형체(61)는, 상기 제 1 클립(62) 및 제 2 클립(63)이 조립된 후, 상기 제 1 클립(62)의 발광 다이오드 재치 볼록부(621)에 상하전극형 발광 다이오드(81)의 하부전극을 접합한다. 다음에, 상기 상하전극형 발광 다이오드(81)의 상부부분전극과 금속제 리본(82)을 접합한다. 상기 금속제 리본(82)의 타단부는, 제 2 클립(63)에서의 금속제 리본 접합부(631)에 접합된다. 상기 성형체(61)의 개구부에 설치된 형광막체 부착부(615)에는, 상기 상하전극형 발광 다이오드(81)의 파장을 변환하여, 원하는 색으로 하는 형광막체(83)가 부착되어 있다. 상기 접합부는, 해당 장소의 사이에 땜납을 올려놓고, 가열함으로써, 동시에 접합할 수가 있다.
금속제 리본은, 예컨대 두께가 25㎛, 폭이 150㎛에서 200㎛이며, 상기 길이를 중심으로 하여 증감할 수 있다. 상기 금속제 리본은, 직사각형상의 금으로 이루어지기 때문에, 열전도가 좋고, 대전류를 흘릴 수 있다. 또한, 상기 금속제 리본은, 광을 양호하게 반사하기 때문에, 그림자를 만들지 않고 광을 효율적으로 외부에 방사할 수가 있다.
상하전극형 발광 다이오드(81)는, p형 질화갈륨 반도체층과 n형 질화갈륨 반도체층의 사이에 적어도 활성층을 갖는다. 상기 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드(81)는, 상기 한쪽의 반도체층의 상부에 상면 발광부와 상부부분전극을 가지고, 다른 쪽의 반도체층의 최하층에 상기 제 1 클립(62)의 발광 다이오드 재치 볼록부(621)와 접합하는 하부전극을 갖는다. 본 발명의 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드에서의 전극의 상부 표면은, 미세한 요철이 형성되어 있고, 대전류를 흘림으로써, 높은 휘도를 얻을 수 있다.
상기 패키지의 크기는, 예컨대 정방형 10mm×10mm이며, 상기 상하전극형 발광 다이오드(81)의 크기는, 예컨대 1.0mm×1.0mm이고, 두께는 0.14mm이다.
(실시예 6)
도 9의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 6 실시예이며, (a)는 반사프레임이 일체로 성형된 세라믹 본체의 평면도, (b)는 세라믹 본체의 단면도, (c)는 발광 다이오드용 패키지를 설명하는 정면도, (d)는 발광 다이오드용 패키지의 저면도이다. 도 10은 본 발명의 제 6 실시예에서의 발광 다이오드용 패키지를 설명하기 위한 조립 사시도이다. 도 9의 (a) 내지 (d) 및 도 10에 있어서, 세라믹 본체(91)는, 제 1 개구부(911)와, 상기 제 1 개구부(911)에 연달아 설치되며, 보다 폭이 좁은 가늘고 긴 제 1 리드 개구부(912)와, 상기 제 1 리드 개구부(912)에 연달아 설치되고, 반사프레임(93)의 하부에 성형된 오목홈(912')과, 상기 오목홈(912')에 연달아 설치된 상기 세라믹 본체(91)의 한쪽의 외측단부에 상기 오목홈(912')보다 넓은 제 1 개방 오목부(913)가 서로 연달아 설치되도록 성형되어 있다.
한편, 상기 세라믹 본체(91)는, 제 1 개구부(911)와 대향하는 위치에 접속부(914)를 통해, 제 2 개구부(921)와, 상기 제 2 개구부(921)보다 폭이 좁고, 가늘고 긴 제 2 리드 개구부 및 오목홈(922)과, 상기 세라믹 본체(91)의 다른 쪽의 외측단부에 상기 제 2 리드 개구부(922)보다 넓은 제 2 개방 오목부(923)가 서로 연달아 설치되도록 성형되어 있다. 또한, 상기 세라믹 본체(91)는, 반사프레임(93)이 미리 일체로 성형되어 있고, 높은 강도로 되어 있다. 또한, 상기 세라믹 본체(91)는, 그린시트의 상태로, 반사프레임 및 상기 각 개구부를 형성한 후, 소성하여 세라믹으로 하고 있다.
반사프레임(93)은 상기 세라믹 본체(91)에 일체적으로 성형되어 있다. 상기 제 1 개구부(911)는 상기 세라믹 본체(91)의 중앙에 오도록 배치된다. 상기 세라믹 본체(91)는, 외측단부의 측면에 리드형상 재치기판(94) 및 리드형상 접속기판(95)의 걸림결합부(944, 954)를 걸림결합하는 걸림결합 오목부(913)가 설치되어 있다. 상기 리드형상 재치기판(94) 및 리드형상 접속기판(95)의 타단부는, 클로형상으로 접어 구부러진 걸림결합부(944, 954) 이외에, 전원접속전극(943, 953)이 도시한 바와 같이 설치되어 있다.
상기 반사프레임(93)을 포함하는 상기 세라믹 본체(91)는, 절연수지를 성형한 것 이외에, 알루미나계 세라믹으로 할 수가 있다. 상기 알루미나계 세라믹은, 세라믹 본체(91)의 내부에, 예컨대, 기공(氣孔)의 직경이 0.10㎛ 내지 1.25㎛, 혹은 기공율이 10% 이상인 것이 사용되었다. 상기 다공성 세라믹으로 이루어진 반사프레임(93)은, 반사막을 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 내부표면에서 난(亂)반사됨으로써, 반사율을 향상시킬 수가 있다.
도 9의 (c), (d) 및 도 10에 있어서, 제 1 개구부(911), 오목홈(912, 913)에는, 리드형상 재치기판(94)이 끼움결합된다. 상기 리드형상 재치기판(94)은, 상기 제 1 개구부(911, 912, 913)에 끼움결합되는 형상으로 되어 있다. 상기 리드형상 재치기판(94)에 있어서, 상하전극형 발광 다이오드 재치부(941)는, 폭이 좁은 리드부(942)와, 상기 리드부(942)보다 폭이 넓은 전원접속전극(943)과, 상기 전원접속전극(943)에 2개의 절단홈을 형성하여 중앙부를 상승시키고, 접어 구부려 클로형상으로 한 걸림결합부(944)가 일체로 연달아 설치되어 있다. 상기 걸림결합부(944)의 접어 구부리는 방법, 길이 및 형상은, 상기 세라믹 본체(91)에서의 외측단부에 걸림결합 가능한 것이다.
제 2 개구부(921), 오목홈(922, 923)에는, 리드형상 접속기판(95)이 끼움결합된다. 상기 리드형상 접속기판(95)은, 상기 제 2 개구부(921), 오목홈(922, 923)에 끼움결합되는 형상으로 되어 있다. 상기 리드형상 접속기판(95)에 있어서, 후술하는 금속부재 접속부(951)는, 폭의 좁은 리드부(952)와, 상기 리드부(952)보다 폭이 넓은 전원접속전극(953)과, 상기 전원접속전극(953)에 2개의 절단홈을 형성하여 중앙부를 상승시키고, 접어 구부려 클로형상으로 한 걸림결합부(954)가 연달아 설치되어 있다. 상기 걸림결합부(954)의 형상 등은, 상기 걸림결합부(944)와 거의 대조(對照)형태로 한다.
상기 리드형상 재치기판(94) 및 리드형상 접속기판(95)은, 도 9의 (c) 및 도 10에 도시한 바와 같이, 제 1 개구부(911), 오목홈(912) 등의 끼움결합과, 세라믹 본체(91)의 이면으로부터 상기 걸림결합 오목부(931)에 걸림결합부(944, 954)를 걸림결합시킴으로써 부착된다. 상기 리드형상 재치기판(94)에서의 상하전극형 발광 다이오드 재치부(941)에는, 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극이(도시생략) 땜납을 통해 올려진다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극(도시생략)과, 상기 리드형상 접속기판(95)의 금속부재 접속부(951)는, 상부에 땜납이 올려져, 도시하지 않은 금속부재에 의해 접속된다. 이후, 상기 세라믹 기판(91)은, 리플로우로를 통과시킴으로써, 땜납이 가열되어 각각의 부품이 서로 접합된다.
상기 도시하지 않은 금속부재는, 예컨대, 직사각형상으로 된 금제(金製) 리본, 혹은 금 및/또는 은 도금이 실시된 리본형상으로 되어 있다. 상기 금속부재는 전기저항이 적고 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 방열성이 우수할 뿐만 아니라 형상을 용이하게 바꿀 수 있기 때문에, 각 전극의 접합을 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 금속부재는, 접합면적을 크게 할 수 있기 때문에, 와이어 본딩 대신에 땜납에 의한 접합이 가능해졌다.
또한, 상기 직사각형상의 금속부재는, 두께를 15㎛ 내지 35㎛, 바람직하게는, 20㎛ 내지 30㎛로 하고, 폭을 100㎛ 이상으로 상기 상하전극형 발광 다이오드의 전극 폭 이하로 함으로써, 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 방열성을 향상시킬 뿐만 아니라, 조립체로 한 경우의 강도도 향상시키고 있다. 본 출원인은, 상기 금속부재의 두께를 15㎛보다 얇게 한 경우, 흘리는 전류의 양이 적고, 방열효과도 적으며, 전류용량 및 방열효과를 고려했을 때에 상기 두께를, 35㎛보다 두껍게 하여도, 재료가 쓸모없으며, 잘 구부러지지 않기 때문에 접합불량을 발생시킬 우려가 있음을 알 수 있었다. 또한, 상기 직사각형상의 금속부재는, 폭을 넓게 함으로써, 대전류를 흘릴 수 있을 뿐만 아니라, 방열효과를 발휘하는 것이 가능하다.
상기 금속부재는, 니켈, 알루미늄 또는 구리, 혹은 이들의 합금으로 이루어지며, 필요에 따라 금 및/또는 은 도금이 실시된다. 상기 도금은, 접합 이외에, 광을 효율적으로 조사할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 땜납 처리에 적합하고, 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다. 상기 접합부에서의 금 및/또는 은 도금은, 공정 땜납의 습윤성을 향상시킬 뿐만 아니라, 전류의 도전성 향상, 광반사성 3가지를 동시에 달성할 수 있다. 또한, 상기 금속부재는, 니켈, 알루미늄 또는 구리, 이들의 합금과, 금 및/또는 은의 적층기판으로 할 수도 있다.
상기 반사프레임(93)은, 필요에 따라 상부에 형광체 함유 막체(도시생략)가 설치된다. 상기 형광체 함유 막체는, 상하전극형 발광 다이오드로부터 방사되는 자외선을 백색광으로 변환할 수 있는 것이지만, 원하는 색의 광을 얻고 싶을 경우에는, 형광체를 임의로 선택할 수 있다.
상기 리드형상 재치기판(94), 리드형상 접속기판(95), 상하전극형 발광 다이오드의 각 전극, 금속부재는, 땜납, 예컨대, 공정 땜납에 의해 접합된다. 상기 각부의 접합은, 통상, 공정 땜납이 소정의 접합부에 놓여, 리플로우 로를 통과시킴으로써, 동시에 이루어진다. 상기 땜납에 의한 각 부의 접합은, 강도가 높기 때문에, 이들을 밀봉하는 밀봉재료를 충전할 필요가 없게 되었다.
상기 상하전극형 발광 다이오드는 청색 발광 다이오드 또는 자외선 발광 다이오드이며, 청색 발광 다이오드인 경우, 청색을 흡수하고 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용함으로써, 청색 발광 다이오드의 청색과 합쳐져 거의 백색광이 나오도록 되어 있다. 또한, 상기 발광소자는 자외선 발광 다이오드인 경우, 자외선을 흡수하고 청색, 녹색 및 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용하여 거의 백색을 내거나, 혹은 자외선을 흡수하고 청색을 발색하는 형광체와, 자외선 및 상기 청색을 흡수하고 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 이용해도 거의 백색광을 낼 수가 있다.
(실시예 7)
도 11은 본 발명의 제 7 실시예이며, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
발광 다이오드용 패키지에 있어서, 제 1 클립(112) 및 제 2 클립(113)에서의 발광 다이오드 재치용 볼록부(1121) 및 접합용 볼록부(1131)는, 상기 성형체(111)에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부(1114, 1114')가 양단부에 설치되어 있다. 또한, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부(1121) 및 접합용 볼록부(1131)는, 상기 양단부와 직각방향에서, 서로 다른 방향으로 상기 성형체(111)에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부(1141, 1142, 1143, 1144)가 설치되어 있다. 상기 걸림결합부(1141, 1142, 1143, 1144)는, 내측을 향해 접어 꺾이도록 성형되어, 상기 성형체(111)에 탄성적으로 걸림결합된다. 즉, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부(1121) 및 접합용 볼록부(1131)는, 3부분에 의해, 상기 성형체(111)에 걸림결합할 수 있도록 되어 있기 때문에, 설치가 견고하고 또한 안정되어 있다.
(실시예 8)
도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제 8 실시예이며, 세라믹 본체의 개구부에 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판이 끼움결합되어 있는 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 12의 (a) 및 (b)에 있어서, 세라믹 본체(1211)는, 개구부(1212) 및 개구부(1213)가 성형되어 있는 동시에, 반사프레임(1214)이 일체로 성형되어 있다. 상기 개구부(1212, 1213)는, 폭이 넓은 부분과 폭이 좁은 부분으로 구성되어 있다. 또한, 상기 개구부(1212, 1213)는, 상기 개구부와 연달아 설치되며, 하부에 설치된 오목홈(1216, 1217)으로 되어 있다. 또한, 상기 반사프레임(1214)의 측부는, 리드형상 재치 금속기판(122) 및 리드형상 접속 금속기판(123)의 걸림결합 돌출부(1224, 1225, 1234, 1235)를 걸림결합하는 걸림결합 오목부(1218, 1218', 1219, 1219')가 설치되어 있다.
한편, 상기 리드형상 재치 금속기판(122)은, 중앙부에 발광 다이오드를 올려놓는 재치용 볼록부(1221)를 가지며, 수평으로 연이어 존재하는 수평부를 통해, 양단에 걸림결합 볼록편(1222, 1223)이 구비되어 있다. 상기 걸림결합 볼록편(1222, 1223)은, 선단부가 접어 꺾여진 걸림결합 돌출부(1224, 1225)가 성형되어 있다. 상기 리드형상 접속 금속기판(123)은, 거의 중앙부에 상기 발광 다이오드의 상부부분전극과 접속하는 금속부재를 접합하는 접속용 볼록부(1231)를 가지고, 수평으로 연이어 존재하는 수평부를 통해, 양단에 걸림결합 볼록편(1232, 1233)이 구비되어 있다. 상기 걸림결합 볼록편(1232, 1233)은, 선단부가 접어 꺾여진 걸림결합 돌출부(1234, 1235)가 성형되어 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부(1221)의 면적은 상기 접합용 볼록(1231)의 면적보다 크게 되어 있다. 상기 발광 다이오드 재치용 볼록부(1221) 및 상기 접합용 볼록(1231)은, 상기 걸림결합 볼록편(1222, 1223, 1232, 1233)에 연이어 존재하는 방향과 직각방향에서, 서로 다른 방향으로 수평부(1241, 1244)가 성형되어 있다. 상기는, 수평부(1241, 1244)는, 일부를 전원접속단자(1242, 1245)로 하고, 예컨대, 중앙부에 접어 꺾여진 걸림결합편(1243, 1246)이 성형되어 있다.
상기 리드형상 재치 금속기판(122) 및 리드형상 접속 금속기판(123)은, 양단부가 평평한 전원접속단자(1242, 1245) 및 걸림결합편(1243, 1246)이 설치되어 있기 때문에, 상기 걸림결합 볼록편(1222, 1223, 1232, 1233)과 함께, 3부분에서 걸림결합되는 동시에, 전원 접속을 최단 거리로 행할 수 있게 된다.
(비교예)
종래예의 금선과 본 발명의 금선 리본과의 인장강도를 비교한다. 본 시험은, 금선 또는 금선 리본의 중앙을 잡아 당기며 서서히 힘을 증가하였다. 종래의 지름이 30㎛인 금선 1개의 인장시험은, 11그램의 힘일 때, 금선의 접합부 근방에서 끊어졌다. 종래의 접합방법은 납땜이 아니기 때문에 접합부 근방에 약점이 있음을 판단하였다. 마찬가지로 지름이 25㎛인 인장시험은, 7그램의 힘일 때, 금선의 접합부 근방에서 끊어졌다. 본 발명의 금선 리본은, 폭이 200㎛, 두께 25㎛인 것을 사용한 경우, 100그램에서 150그램의 힘일 때에 잡아 당긴 부분에서 절단되었다.
상기 금속부재(15)는, 예컨대, 직사각형상으로 된 금제 리본, 혹은 구리에 금 및/또는 은 도금이 실시된 리본형상, 박판형상으로 되어 있다. 상기 금속부재는, 전기저항이 적고, 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 방열성이 우수할 뿐만 아니라, 형상을 용이하게 바꿀 수 있기 때문에, 각 전극의 접합을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 상기 금속부재는, 접합면적을 크게 할 수 있기 때문에, 와이어 본딩 대신에 땜납에 의한 접합이 가능해지고, 진동에 의한 발광소자 및 접합부의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 직사각형상의 금속부재는, 두께를 15㎛ 내지 35㎛, 바람직하게는, 20㎛ 내지 30㎛로 하고, 폭을 80㎛ 내지 1000㎛, 바람직하게는 100㎛ 내지 500㎛로 함으로써, 상하전극형 발광 다이오드에 대전류를 흘릴 수 있는 동시에, 방열성을 향상시킬 뿐만 아니라, 조립체로 한 경우의 강도도 향상시키고 있다. 본 출원인은, 상기 금속부재의 두께를 15㎛보다 얇게 한 경우, 흘리는 전류의 양이 적고, 방열효과도 적으며, 전류용량 및 방열효과를 고려했을 때에 상기 두께를, 35㎛ 보다 두껍게 하여도, 재료가 쓸모없으며, 잘 구부러지지 않기 때문에 접합불량을 발생시킬 우려가 있는 것으로 판단되었다. 또한, 상기 직사각형상의 금속부재는, 폭을 넓게 함으로써, 대전류를 흘릴 수 있을 뿐만 아니라, 방열효과를 발휘할 수가 있다.
상기 금속부재는, 니켈, 알루미늄 또는 구리, 혹은 이들의 합금으로 이루어지고, 필요에 따라 금 및/또는 은 도금이 실시된다. 상기 도금은, 접합 이외에 광을 효율적으로 조사할 수 있을 뿐 아니라, 땜납 처리에 적합하며, 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다. 상기 접합부에서의 금 및/또는 은 도금은, 땜납의 습윤성을 향상시킬 뿐만 아니라, 전류의 도전성 향상, 광반사성의 3가지를 동시에 달성할 수 있다. 또한, 상기 금속부재는, 니켈, 알루미늄 또는 구리, 이들의 합금과, 금 및/또는 은의 적층기판으로 할 수도 있다.
상기 상하전극형 발광 다이오드는, 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판상에 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층, 상부부분전극이 설치되어 있다. 상기 상하전극형 발광 다이오드의 크기는, 예컨대, 1.0mm×1.0mm, 0.7mm×0.7mm, 0.5mm×0.5mm, 혹은 0.3mm×0.3mm이며, 두께는 0.15mm이다.
상기 상하전극형 발광 다이오드는, 청색 발광 다이오드 또는 자외선 발광 다이오드이며, 청색 발광 다이오드인 경우, 청색을 흡수하고 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용함으로써, 청색 발광 다이오드의 청색과 합쳐져 거의 백색광이 나오도록 되어 있다. 또한, 상기 발광소자(12)는, 자외선 발광 다이오드인 경우, 자외선을 흡수하고 청색, 녹색 및 적색을 발색하는 형광체를 포함하는 형광막을 이용하여 거의 백색을 내거나, 혹은 자외선을 흡수하여 청색을 발색하는 형광체와, 자외선 및 상기 청색을 흡수하고 녹색과 적색을 발색하는 형광체를 이용하여도 거의 백색광을 낼 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 상술하였는데, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명은, 특허청구의 범위에 기재된 사항을 일탈하지 않으면, 다양한 설계변경이 가능하다. 본 실시예는, 패키지내의 상하전극형 발광 다이오드의 수를 증가시키고, 제 1 클립 및 제 2 클립의 사이에 병렬 접속하거나, 또는, 제 3 클립 등을 설치함으로써 상하전극형 발광 다이오드를 직렬로 접속할 수도 있다. 본 발명에 사용한 형광체층, 질화갈륨계 상하전극형 발광 다이오드는, 공지 또는 주지된 것을 사용할 수가 있다. 본 발명의 성형체는, 세라믹계 및 내열성 합성수지계의 공지 또는 주지된 것을 사용할 수가 있다. 본 발명의 클립은, 프레스 가공 및 스프링성을 갖는 도전성 부재라면 특별히 한정되지 않는다.
Claims (45)
- 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 기판과, 상기 기판내에 설치된 적어도 2개의 개구부와, 상기 개구부에 연달아 설치되며, 하부측 단부에 연통하는 오목홈으로 구성되어 있는 세라믹 본체와,
상기 각각 개구부 및/또는 오목홈에 끼움결합되어 있는 리드형상 금속기판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 세라믹 본체는, 외측단부에 상기 리드형상 금속기판의 외측에 설치된 클로부가 걸림결합하는 오목부 또는 볼록부가 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 리드형상 금속기판은, 상기 개구부와 세라믹 본체의 외측단부와의 사이에서 탄성유지되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 반사프레임과, 상기 반사프레임의 측부에 설치된 제 1 걸림결합부 및 제 2 걸림결합부와, 상기 반사프레임의 내부에 성형되어 있는 바닥부와, 상기 바닥부에 설치된 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 일체로 구성되어 있는 세라믹 성형체와,
일단이 상기 제 1 걸림결합부에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 상기 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 구성된 제 1 도전부재와,
상기 제 2 개구부에 끼움결합되는 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 타단이 상기 제 2 걸림결합부에 걸림결합된 제 2 걸림고정부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 2 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 구성된 제 2 도전부재
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 성형되어 있는 세라믹 기판과,
일단이 상기 세라믹 기판의 측단부에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 상기 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판의 하부를 따른 수평부로 이루어지는 제 1 도전부재와,
상기 제 2 개구부에 끼움결합되는 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 타단이 상기 세라믹 기판의 측단부에 걸림결합된 제 2 걸림고정부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 2 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 2 도전부재
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 한 쌍으로 이루어진 개구부가 적어도 2세트 이상 직렬로 성형되어 있는 세라믹 기판 또는 반사프레임을 구비한 세라믹 성형체와,
일단이 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 한쪽에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 1 도전부재와,
상기 제 1 개구부에 인접한 제 2 개구부에 끼움결합되며, 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 제 2 개구부에 인접한 제 3 개구부에 끼움결합되는 단면이 볼록한 형상으로 성형된 볼록형상부와, 상기 볼록형상부간의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 2 도전부재와,
개구부 및 도전부재가 원하는 수(數)로 접속된 최후의 도전부재의 타단에 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 다른 쪽에 걸림결합된 제 2 걸림고정부
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 한 쌍으로 이루어진 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 적어도 2세트 이상 병렬로 성형되어 있는 세라믹 기판 또는 반사프레임을 구비한 세라믹 성형체와,
일단이 상기 한쪽에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 상기 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 1 도전부재와,
상기 제 2 개구부에 끼움결합되는 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 타단이 다른 쪽에 걸림결합된 제 2 걸림고정부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 2 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 2 도전부재와,
상기 제 1 걸림고정부, 제 1 개구부, 볼록형상부로 이루어진 제 1 도전부재와, 제 2 개구부, 볼록형상부로 이루어진 제 2 도전부재와, 상기 제 2 걸림고정부로 구성되는 단위 발광부가 병렬로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 기판 또는 세라믹 성형체는, 개구부가 성형되는 동시에, 단면이 볼록한 형상으로 성형된 상기 도전부재를, 상기 각 개구부에 끼움결합시켜 면광원이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전부재의 일단 또는 타단에는, 걸림고정용 클로형상부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전부재는, 판형상부재가 접어 구부러져, 일단 및 타단이 하방을 향한 단면이 コ자형인 볼록형상부가 적어도 1개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전부재에서의 단면이 コ자형인 볼록형상부는, 전후 및 좌우방향에 수하부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전부재는, 상기 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판의 개구부 및 외측단부와의 사이에서 탄성유지되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 성형체 및 세라믹 기판의 하면에는, 상기 도전부재에서의 수평부가 끼움결합되는 오목홈이 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 적어도 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 형성된 바닥부, 광을 반사하는 반사부, 형광막체를 부착하는 형광막체 부착부가 일체로 성형되어 있는 성형체와,
상기 제 1 개구부에 발광 다이오드 재치용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 1 클립과,
상기 제 2 개구부에 접합용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 2 클립
으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 14항에 있어서,
상기 성형체의 바닥부는, 상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재가 끼움결합되는 오목형상 홈부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 또는 제 15항에 있어서,
상기 성형체의 측부는, 상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재의 선단부를 걸림결합하는 오목형상 홈부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 양단부에 있어서, 집어 꺾여 내측으로 경사진 볼록부가 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 양단부에 전원단자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 14항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원단자는, 상기 바닥부의 양단부에 있어서, 서로 다른 방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형체는, 세라믹제, 다공성 세라믹제 또는 내열성 합성수지제 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 양단부에 있어서, 접어 꺾여 내측으로 경사진 볼록부가 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 클립 및 제 2 클립, 또는 제 1 도전부재 및 제 2 도전부재는, 발광 다이오드 재치용 볼록부 및 접합용 볼록부를 중심으로 하여 서로 충돌하지 않는 3방향으로 성형되어 있는 동시에, 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 걸림결합부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 제 22항에 있어서,
상기 걸림결합부의 일부는, 평면으로 이루어진 전원접속부가 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 패키지. - 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 일체적으로 성형되어 있는 기판과, 상기 기판내에 설치된 적어도 2개의 개구부와, 상기 개구부에 연달아 설치되며, 외측단부에 연통하는 오목홈으로 구성되어 있는 세라믹 본체와,
상기 한쪽의 개구부 및/또는 오목홈에 끼움결합되어 있는 리드형상 재치 금속기판과,
상기 다른 쪽의 개구부 및/또는 오목홈에 끼움결합되어 있는 리드형상 접속 금속기판과,
상기 리드형상 재치 금속기판에 하부전극이 접합되어 있는 상하전극형 발광 다이오드와,
상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 리드형상 접속 금속기판을 접속하는 금속부재와,
상기 리드형상 재치 금속기판과 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과의 접합, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속부재와의 접합, 및 상기 금속부재와 상기 리드형상 접속 금속기판과의 접합에 이용되고 있는 땜납
으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 24항에 있어서,
상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판은, 상기 세라믹 본체의 단부 근방에 있어서, 하부에 이르고 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 25항에 있어서,
상기 세라믹 본체는, 내부에 면적이 넓은 개구부와, 상기 면적이 넓은 개구부의 근방에 설치된 면적이 좁은 개구부와, 상기 면적이 좁은 개구부에 연달아 설치되며, 반사프레임의 하부에 성형된 오목홈과, 상기 면적이 넓은 개구부에 연달아 설치된 외측단부에 이르는 면적이 넓은 오목홈으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 25항 또는 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판에서의 상기 상하전극형 발광 다이오드를 올려놓는 재치영역 및 상기 금속부재를 접속하는 접속영역은, 상기 세라믹 본체의 내부에 성형된 면적이 넓은 개구부에, 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판의 단부는, 상기 세라믹 본체의 외측단부에 각각의 탄성에 의해 끼움결합되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 반사프레임과, 상기 반사프레임의 측부에 설치된 제 1 걸림결합부 및 제 2 걸림결합부와, 상기 반사프레임의 내부에 성형되어 있는 바닥부와, 상기 바닥부에설치된 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 일체로 구성되어 있는 세라믹 성형체와,
일단이 상기 제 1 걸림결합부에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 상기 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 구성된 제 1 도전부재와,
상기 제 2 개구부에 끼움결합되는 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 타단이 상기 제 2 걸림결합부에 걸림결합된 제 2 걸림고정부와, 상기 볼록형상부와 제 2 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 성형체의 하부를 따른 수평부로 구성된 제 2 도전부재와,
상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부 상에 하부전극이 접합되어 있는 상하전극형 발광 다이오드와,
상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부를 접속하는 금속부재와,
상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과의 접합, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 금속부재와, 상기 금속부재와 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부와의 접합에 이용되고 있는 땜납과,
상기 반사프레임의 상부 개구부에 설치된 형광체 함유 막체
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 성형되어 있는 세라믹 기판과,
일단이 상기 세라믹 기판의 측부에 걸림결합된 제 1 걸림고정부와, 상기 제 1 개구부에 끼움결합되는 타단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 1 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 1 도전부재와,
상기 제 2 개구부에 끼움결합되는 일단을 단면이 볼록한 형상으로 성형한 볼록형상부와, 타단이 상기 세라믹 기판의 측부에 걸림결합된 제 2 걸림고정부와, 상기 볼록형상부와 상기 제 2 걸림고정부의 사이를 연달아 설치하여 상기 세라믹 기판의 하부를 따른 수평부로 이루어진 제 2 도전부재와,
상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부 상에 하부전극이 접합되며, 발광면에 미세한 요철이 형성되어 있는 상하전극형 발광 다이오드와,
상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부가 접속되는 금속부재와,
상기 제 1 도전부재에 설치된 볼록형상부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과의 접합, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 금속부재와, 상기 금속부재와 상기 제 2 도전부재에 설치된 볼록형상부와의 접합에 이용되고 있는 땜납과,
상기 상하전극형 발광 다이오드를 공간을 통해 덮는 동시에, 형광체 함유 막체가 전체면에 형성되어 있는 커버체
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 29항에 있어서,
상기 커버체는, 모든 상하전극형 발광 다이오드를 덮고 있는 동시에, 형광체 함유 막체가 전체면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 28항 또는 제 29항에 있어서,
상기 세라믹 성형체 및 세라믹 기판은, 상기 도전부재와 접착제에 의해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 28항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체는, 상기 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판과 접착제에 의해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 24항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속부재는, 리본형상으로 성형된 금선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 24항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속부재는, 리본형상으로 성형된 구리에, 니켈 도금, 금 및/또는 은이 도금되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 24항 내지 제 34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속부재는, 두께가 15㎛ 내지 35㎛, 바람직하게는 20㎛ 내지 30㎛, 폭이 100㎛ 이상에서 상기 상하전극형 발광 다이오드의 전극폭 이하로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 24항 내지 제 35항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹은, 다공성 세라믹으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 적어도 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 형성된 바닥부, 광을 반사하는 반사부, 형광막체를 부착하는 형광막체 부착부가 일체로 성형되어 있는 성형체와,
상기 제 1 개구부에 발광 다이오드 재치용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 1 클립과,
상기 제 2 개구부에 접합용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 2 클립과,
상기 발광 다이오드 재치용 볼록부와 하부전극이 접합되어 있는 상하전극형 발광 다이오드와,
상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 접합용 볼록부를 접속하는 금속제 리본과,
상기 성형체의 개구부에 설치된 형광막체
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 37항에 있어서,
상기 발광 다이오드 재치용 볼록부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속제 리본, 상기 금속제 리본과 상기 접합용 볼록부와의 접합은, 땜납인 것을 특징으로 하는 발광장치. - 적어도 제 1 개구부 및 제 2 개구부가 형성된 바닥부, 광을 반사하는 반사부, 형광막체를 부착하는 형광막체 부착부가 일체로 성형되어 있는 성형체와,
상기 제 1 개구부에 발광 다이오드 재치용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 1 클립과,
상기 제 2 개구부에 접합용 볼록부가 끼움결합되며, 양단부에 의해 상기 성형체에 탄성적으로 걸림결합되는 제 2 클립과,
상기 발광 다이오드 재치용 볼록부와 하부전극이 접합되어 있는 상하전극형 발광 다이오드와,
상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 상기 접합용 볼록부를 접속하는 금속제 리본과,
상기 성형체의 개구부에 설치된 형광막체
로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 39항에 있어서,
상기 발광 다이오드 재치용 볼록부와 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속제 리본, 상기 금속제 리본과 상기 접합용 볼록부와의 접합은, 땜납인 것을 특징으로 하는 발광장치. - 제 35항 또는 제 40항에 있어서,
상기 상하전극형 발광 다이오드와 상기 형광막체와의 사이는, 공기층인 것을 특징으로 하는 발광장치. - 반사프레임과, 상기 반사프레임의 내부에 성형되어 있는 기판과, 상기 기판내에 설치된 적어도 2개의 개구부와, 상기 개구부에 연달아 설치되고, 외측단부에 연통하는 오목홈을 세라믹 본체에 일체적으로 성형하고,
탄성을 갖는 리드형상 재치 금속기판 및 리드형상 접속 금속기판을 상기 각각의 개구부, 오목홈, 및 외측단부에 끼움결합하는 패키지 제작공정과;
상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과 상기 리드형상 재치 금속기판과의 사이, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극 및 상기 리드형상 접속 금속기판과 금속부재와의 사이에 땜납을 올려놓은 후, 상기 세라믹 본체, 리드형상 재치 금속기판, 리드형상 접속 금속기판, 상하전극형 발광 다이오드, 금속부재를 가열하는 발광부품 제작공정;
으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제작방법. - 제 42항에 있어서,
상기 패키지 제작공정 및 발광부품 제작공정이 종료한 후, 반사프레임에 형광체 함유 막체를 설치하는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제작방법. - 반사프레임이 성형되어 있는 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판에 적어도 2개의 개구부를 성형하고, 단면이 볼록한 형상부와 걸림결합 클로부를 구비한 도전부재를 상기 개구부 및 걸림결합부에 끼움결합하는 패키지 제작공정과;
발광면에 미세한 요철이 형성되어 있는 상하전극형 발광 다이오드의 하부전극과 상기 도전부재에 설치된 단면이 볼록한 형상부와의 사이, 상기 상하전극형 발광 다이오드의 상부부분전극과 금속부재와의 사이, 상기 금속부재와 다른 도전부재의 단면이 볼록한 형상부와의 사이에 땜납을 올려놓은 후, 상기 세라믹 성형체 또는 세라믹 기판, 상기 도전부재, 금속부재, 상하전극형 발광 다이오드를 가열하고, 땜납을 용융한 후, 냉각함으로써 땜납으로 접합하는 발광부품 제작공정;
으로 적어도 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제작방법. - 제 44항에 있어서,
상기 패키지 제작공정 및 발광부품 제작공정이 종료한 후, 반사프레임에 형광체 함유 막체가 공간부를 통해 형성된 커버체를 설치하는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제작방법.
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