KR20110076194A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 리드 프레임, 발광 다이오드 칩 및 제너 다이오드 칩을 포함한다. 리드 프레임은 그 표면으로부터 인입되는 안착부와 상기 안착부의 주위로 반사면을 구비한다. 발광 다이오드 칩의 아랫면은 리드 프레임의 안착부에 접착된다. 제너 다이오드 칩에서, 아랫면은 리드 프레임의 표면의 일부에 접착되고, 윗면에 에노드 전극 패드와 캐소드 전극 패드가 각각 형성된다.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}
본 발명은, 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액정 표시장치 등의 백라이트 유닛으로 사용되는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light emitting diode)는, 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 빛으로 전환시키는 소자로서, 차세대 조명원으로 다양하게 이용 및 개발되고 있다.
또한 발광 다이오드는, 최근 각종 디스플레이로 개발되고 있으며, 특히, 액정 표시장치의 백라이트 유닛으로 많이 연구 및 개발되고 있다.
이러한 발광 다이오드의 패키지에 있어서, 정전기 방전(ESD : Electrostatic Discharge) 등에 의하여 발생될 수 있는 과도 전압으로부터 발광 다이오드 칩을 보호하기 위하여, 제너 다이오드 칩이 추가된다. 이하에서, 제너 다이오드 칩이란, 기본적인 제너 다이오드 칩 뿐만 아니라, 제너 다이오드의 원리를 이용한 모든 보호 소자들 예를 들어, TVS(Transient Voltage Suppressor} 다이오드 칩도 포함한다.
여기에서, 발광 다이오드 칩의 경우, 구조적으로 윗면에 캐소드 전극 패드와 에노드 전극 패드가 모두 형성되어 있다. 따라서, 발광 다이오드 칩의 아랫면은 일반적인 접착제에 의하여 리드 프레임의 안착부 예를 들어, 다이 패드(die pad)에 접착된다.
하지만 제너 다이오드 칩의 경우, 윗면에 캐소드 전극 패드가 형성되고 아랫면에 에노드 전극 패드가 형성되거나, 윗면에 에노드 전극 패드가 형성되고 아랫면에 캐소드 전극 패드가 형성된다.
따라서, 종래의 발광 다이오드 패키지에 있어서, 제너 다이오드 칩의 아랫면은 도전성 접착제에 의하여 리드 표면에 접착되어야 한다.
이에 따라 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 고가의 도전성 접착제가 추가적으로 사용되어야 하므로, 제조 비용이 상승한다.
둘째, 고가의 도전성 접착제와 저가의 일반적인 접착제가 각각 사용되어야 하므로, 제조 공정이 복잡하다.
본 발명의 목적은, 제조 비용을 줄이고 제조 공정을 단순화할 수 있게 하는 구조의 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지는 리드 프레임, 발광 다이오드 칩 및 제너 다이오드 칩을 포함한다.
상기 리드 프레임은 그 표면으로부터 인입되는 안착부와 상기 안착부의 주위로 반사면을 구비한다.
상기 발광 다이오드 칩의 아랫면은 상기 리드 프레임의 안착부에 접착된다.
상기 제너 다이오드 칩에서, 아랫면은 상기 리드 프레임의 표면의 일부에 접착되고, 윗면에 에노드 전극 패드와 캐소드 전극 패드가 각각 형성된다.
본 발명의 상기 발광 다이오드 패키지에 의하면, 상기 발광 다이오드 칩의 기본적인 구조에 따라 상기 제너 다이오드 칩의 윗면에 에노드 전극 패드와 캐소드 전극 패드가 각각 형성된다.
이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 고가의 도전성 접착제가 사용될 필요가 없으므로, 제조 비용이 줄어들 수 있다.
둘째, 상기 발광 다이오드 칩의 아랫면이 일반적인 접착제에 의하여 상기 리 드 프레임의 안착부에 접착됨과 동시에, 상기 제너 다이오드 칩의 아랫면이 상기 일반적인 접착제에 의하여 상기 리드 프레임의 표면의 일부에 접착될 수 있다. 즉, 제조 공정이 단순화될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예가 상세히 설명된다. 이하에서, 제너 다이오드 칩이란, 기본적인 제너 다이오드 칩 뿐만 아니라, 제너 다이오드의 원리를 이용한 모든 보호 소자들 예를 들어, TVS(Transient Voltage Suppressor} 다이오드 칩도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지(1)의 회로도이다. 도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지(1)의 내부 구성을 보여준다. 도 3은 도 2에서의 제너 다이오드 칩(112)을 확대하여 보여준다. 도 4는 도 2의 발광다이오드 패키지(1)의 일측 단면도이다.
도 1 내지 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지(1)를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지(1)는 리드 프레임(20), 발광 다이오드 칩(111) 및 제너 다이오드 칩(112)을 포함한다.
리드 프레임(20)은 그 표면으로부터 인입되는 안착부(24)와 안착부(24)의 주위로 반사면(26)을 구비한다. 리드 프레임(20)에 있어서, 정극성 리드(20+)에는 정극성 전원(V+)이 인가되고, 부극성 리드(20-)에는 부극성 전원(V+)이 인가된다.
리드 프레임(20)의 안착부(24)에 있어서, 광 발산 물질로 형성된 광 발산부(20)가 발광 다이오드 칩(111)을 덮는다. 리드 프레임(20)을 내장하는 베이스(10)의 내부에도 반사면(12)이 형성되어 있다. 베이스(10)의 위쪽 빈 공간에는 렌즈가 설치될 수 있다.
발광 다이오드 칩(111)의 아랫면은 리드 프레임(20)의 안착부(24)에 접착된다. 발광 다이오드 칩(111)의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드는 골드 와이어의 본딩에 의하여 리드 프레임(20)의 부극성 리드(20-)에 전기적으로 연결된다.
발광 다이오드 칩(111)의 윗면에 형성된 2 개의 에노드 전극 패드들은 골드 와이어들의 본딩에 의하여 리드 프레임(20)의 정극성 리드(20+)에 전기적으로 연결된다. 이와 같은 중복적인 연결 구조에 의하여, 연결 저항값이 줄어들 수 있고, 발광 다이오드 패키지(1)의 수명이 연장될 수 있다.
제너 다이오드 칩(112)에서, 아랫면은 리드 프레임(20)의 표면(22)의 일부에 접착되고, 본체(311)의 윗면에 에노드 전극 패드(Pa)와 캐소드 전극 패드(Pc)가 각각 형성된다.
제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드(Pc)는 골드 와이어(32a)의 본딩에 의하여 리드 프레임(20)의 정극성 리드(20+)에 전기적으로 연결된다. 제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 형성된 에노드 전극 패드(Pa)는 리드 프레임(20)의 부극성 리드(20-)에 전기적으로 연결된다.
즉, 발광 다이오드 칩(111)의 기본적인 구조에 따라 제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 에노드 전극 패드(Pa)와 캐소드 전극 패드(Pc)가 각각 형성된다.
이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 고가의 도전성 접착제가 사용될 필요가 없으므로, 제조 비용이 줄어들 수 있다.
둘째, 발광 다이오드 칩(111)의 아랫면이 일반적인 접착제에 의하여 리드 프레임(20)의 안착부(24)에 접착됨과 동시에, 제너 다이오드 칩(112)의 아랫면이 일반적인 접착제에 의하여 리드 프레임(20)의 표면(22)의 일부에 접착될 수 있다. 즉, 제조 공정이 단순화될 수 있다.
도 5는 도 2의 발광 다이오드 패키지(1)의 내부 구성을 보여주는 평면도이다. 도 5에서 도 2 내지 4와 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 2, 3 및 5를 참조하면, 상기한 바와 같이, 발광 다이오드 칩(111)의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드는 골드 와이어(32e)의 본딩에 의하여 리드 프레임의 부극성 리드(20-)에 전기적으로 연결된다.
발광 다이오드 칩(111)의 윗면에 형성된 2 개의 에노드 전극 패드들은 골드 와이어들(32c, 32e)의 본딩에 의하여 리드 프레임의 정극성 리드(20+)에 전기적으로 연결된다. 이와 같은 중복적인 연결 구조에 의하여, 연결 저항값이 줄어들 수 있고, 발광 다이오드 패키지(1)의 수명이 연장될 수 있다. 또한, 와이어 본딩시의 불량률이 감소될 수 있다.
제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드(Pc)는 골드 와이어(32a)의 본딩에 의하여 리드 프레임(20)의 정극성 리드(20+)에 전기적으로 연결된다. 제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 형성된 에노드 전극 패드(Pa)는 리드 프레 임의 부극성 리드(20-)에 전기적으로 연결된다.
즉, 발광 다이오드 칩(111)의 기본적인 구조에 따라 제너 다이오드 칩(112)의 윗면에 에노드 전극 패드(Pa)와 캐소드 전극 패드(Pc)가 각각 형성된다.
도 6은 도 2 및 3에서의 제너 다이오드 칩(112)의 내부 구성을 보여주는 일측 단면도이다. 도 6에서 도 3과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 3 및 6을 참조하면, 제너 다이오드 칩(112)에 있어서, N형 실리콘 층(65) 위에 P형 실리콘 층(63)이 형성된다.
P형 실리콘 층(63) 위에 절연층 예를 들어, 실리콘 옥사이드(SiO2) 층이 형성된 상태에서 금속 접점을 위한 경유-홀들(via-holes)이 뚤리고, 이 경유-홀들을 통하여 불순물들이 추가적으로 도핑(doping)되어 N+형 실리콘 영역(64) 및 P+형 실리콘 영역(62)이 형성된다.
또한, 상기 경유-홀들을 통하여 캐소드 전극 패드(Pc)와 에노드 전극 패드(Pa)가 형성된다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에 의하면, 발광 다이오드 칩의 기본적인 구조에 따라 제너 다이오드 칩의 윗면에 에노드 전극 패드와 캐소드 전극 패드가 각각 형성된다.
이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 고가의 도전성 접착제가 사용될 필요가 없으므로, 제조 비용이 줄어들 수 있다.
둘째, 발광 다이오드 칩의 아랫면이 일반적인 접착제에 의하여 리드 프레임의 안착부에 접착됨과 동시에, 제너 다이오드 칩의 아랫면이 일반적인 접착제에 의하여 리드 프레임의 표면의 일부에 접착될 수 있다. 즉, 제조 공정이 단순화될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 숙련된 당업자가 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 발광 다이오드 패키지 뿐만 아니라 제너 다이오드를 구비하는 또다른 패키지에도 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 회로도이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에서의 제너 다이오드 칩을 확대하여 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 발광다이오드 패키지의 일측 단면도이다.
도 5는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 내부 구성을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 2 및 3에서의 제너 다이오드 칩의 내부 구성을 보여주는 일측 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
V+...정극성 전원, V-...부극성 전원,
1...발광 다이오드 패키지, 10...베이스,
12...베이스의 반사면, 111...발광 다이오드 칩,
112...제너 다이오드, 20+...정극성 리드,
20-...부극성 리드, 20...리드 프레임,
22...표면, 24...안착부,
26...리드 프레임의 반사면,
32a, 32b, 32c, 32d, 32e...골드 와이어,
34...광 발산부, 311...제너 다이오드 칩의 본체,
Pa...에노드 전극 패드, Pc...캐소드 전극 패드,
61...절연층, 62...P+형 실리콘 영역,
63...P형 실리콘 층, 64...N+형 실리콘 영역,
65...N형 실리콘 층.

Claims (4)

  1. 그 표면으로부터 인입되는 안착부와 상기 안착부의 주위로 반사면을 구비한 리드 프레임;
    그 아랫면이 상기 리드 프레임의 안착부에 접착된 발광 다이오드 칩; 및
    그 아랫면이 상기 리드 프레임의 표면의 일부에 접착되고, 그 윗면에 에노드 전극 패드와 캐소드 전극 패드가 각각 형성된 제너 다이오드 칩을 포함한 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드가 상기 리드 프레임의 부극성 리드에 전기적으로 연결되고,
    상기 발광 다이오드 칩의 윗면에 형성된 복수의 에노드 전극 패드들이 상기 리드 프레임의 정극성 리드에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제너 다이오드 칩의 윗면에 형성된 캐소드 전극 패드가 상기 리드 프레임의 정극성 리드에 전기적으로 연결되고,
    상기 제너 다이오드 칩의 윗면에 형성된 에노드 전극 패드가 상기 리드 프레임의 부극성 리드에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    광 발산 물질로 형성되어 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 광 발산부를 더 포함한 발광 다이오드 패키지.
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