KR20110085854A - 패키지 구조물 및 엘이디 패키지 구조물 - Google Patents

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치-챵 카오
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실리텍 일렉트로닉스(광저우) 코오., 엘티디.
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Abstract

패키지 구조물은 메이스 유닛, 핀 유닛, 그리고 하우징 유닛을 포함한다. 베이스 유닛은 캐리어 부재와, 캐리어 부재를 관통하는 관통 홀을 가지고, 적어도 하나의 환형 구조물이 관통 홀 내에 형성된다. 핀 유닛은 캐리어 부재의 옆에 배치되는 복수 개의 전도성 핀들을 가진다. 하우징 유닛은 캐리어 부재의 일 부분을 덮도록 캐리어 부재를 둘러싸고 핀 유닛에 연결되는 환형 하우징을 가지고, 환형 하우징은 환형 구조물을 덮도록 관통 홀에 부분적으로 채워진다. 따라서, 본 발명은 캐리어 부재와 환형 하우징 사이의 접착력을 증가시킬 수 있고, 외부 습기가 캐리어 부재와 환형 하우징 사이의 틈들을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의해 신뢰성과 사용 수명이 증가된다.

Description

패키지 구조물 및 엘이디 패키지 구조물{PACKAGE STRUCTURE AND LED PACKAGE STRUCTURE}
본 발명은 패키지 구조물 및 엘이디 패키지 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조 강도를 향상시키고 외부 습기가 칩-마운팅 영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있는 패키지 구조물 및 엘이디 패키지 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 엘이디(LED, Light-Emitting Diode)는 종래의 광원과 비교하여 소형, 절전, 우수한 광 효율, 긴 수명, 고속의 변조 응답, 그리고 무-수은(mercury free)과 같은 우수한 장점을 가진다. 최근에, 엘이디는 여러 분야에서 폭 넓게 사용되고 있으며, 모든 사람들의 일상 생활 속에서 사용되고 있다. 따라서, 종래의 광원은 첨단 기술의 발전에 의해 고출력 엘이디와 같은 고휘도를 가지는 엘이디에 의해 대체되고 있다.
더욱이, 고출력 엘이디는 보다 높은 열을 발생할 것이고, 따라서 종래의 패키지 구조물은 열을 소산시키기 위해 큰 슬러그(slug)를 사용할 필요가 있다. 하지만, 프리-몰딩 패키지 젤(플라스틱 물질)이 슬러그(금속)에 부착될 때, 패키지 젤과 슬러그 사이의 접착력(구조 강도)이 저하된다. 뿐만 아니라, 종래의 패키지 구조물은 대게는 패키지 젤과 슬러그 사이에 틈을 가지며, 외부 습기가 틈을 통해 엘이디의 칩-마운팅 영역으로 스며들어, 칩-마운팅 영역이 부식된다.
상기의 문제점을 고려하여, 본 발명은 구조 강도를 향상시키고 외부 습기가 칩-마운팅 영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있는 패키지 구조물 및 엘이디 패키지 구조물을 제공한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 유닛, 핀 유닛, 그리고 하우징 유닛을 포함하는 패키지 구조물을 제공한다. 베이스 유닛은 캐리어 부재와, 캐리어 부재를 관통하는 적어도 하나의 관통 홀을 가지며, 적어도 하나의 환형 구조물이 적어도 하나의 관통 홀 내에 형성된다. 핀 유닛은 캐리어 부재 옆에 배치되는 다수의 전도성 핀들을 가진다. 하우징 유닛은 캐리어 부재의 일 부분을 덮도록 캐리어 부재를 둘러싸고 핀 유닛에 연결되는 환형 하우징을 가진다. 환형 하우징은 적어도 하나의 환형 구조물을 덮도록 적어도 하나의 관통 홀 내에 부분적으로 채워진다.
또한, 본 발명은 패키지 구조물에 발광 유닛과 패키지 유닛이 더해진 엘이디 패키지 구조물을 더 제공한다. 발광 유닛은 캐리어 부재 상에 배치되고 환형 하우징에 의해 둘러싸인 다수의 엘이디 칩들을 가진다. 각각의 엘이디 칩들은 전도성 핀들 중 어느 두 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결된다. 패키지 유닛은 엘이디 칩들을 덮고 환형 하우징에 의해 둘러싸인 광-전달 패키지 몸체를 가진다.
본 발명은 캐리어 부재와 환형 하우징 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 외부 습기가 캐리어 부재와 환형 하우징 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 신뢰성과 사용 수명이 향상된다.
상기의 목적 달성을 위해 본 발명이 가지는 기술, 수단 및 효과를 더 이해하기 위하여, 아래의 상세 설명 및 첨부 도면들이 참고되고, 상세 설명 및 첨부 도면들을 통해 본 발명의 목적, 특징 및 양상이 완전하게 그리고 구체적으로 이해될 수 있다. 하지만, 첨부 도면들은 단지 참고 및 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베이스 유닛과 핀 유닛의 상대 위치를 보여주는 개략적 사시도,
도 1b는 도 1의 A 부분을 보여주는 개략적 측 단면도,
도 1c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 패키지 구조물을 보여주는 개략적 사시도,
도 1d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 패키지 구조물을 보여주는 개략적 부분 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 엘이디 패키지 구조물을 보여주는 개략적 부분 절개 사시도이다.
도 3a 내지 도3f 각각은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 다양한 와이어-본딩 방법들을 이용한 엘이디 패키지 구조물을 보여주는 개략적 평면도들이다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 패키지 구조물을 보여준다. 제 1 실시 예의 패키지 구조물은 베이스 유닛(1), 핀 유닛(2) 및 하우징 유닛(3)을 포함한다.
도 1a를 참조하면, 도 1a는 베이스 유닛(1)과 핀 유닛(2)의 상대 위치를 개략적으로 보여준다. 그리고, 도 1b는 도 1의 A 부분의 단면을 보여준다.
베이스 유닛(1)은 캐리어 부재(10)와, 캐리어 부재(10)를 관통하는 적어도 하나의 관통 홀(11)을 가진다. 캐리어 부재(10)는 높은 열 전도 계수를 가지는 금속 물질로 제조된다. 캐리어 부재(10)는 상면에 형성된 칩-마운팅 영역(100)을 가진다. 적어도 하나의 환형 구조물(110)은 관통 홀(11) 내에 형성된다. 즉, 환형 구조물(110)은 관통 홀(11)의 내측 면에 형성된다. 본 실시 예에 있어서, 캐리어 부재(10)는 하나로 된(one-piece) 열 소산 요소일 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 캐리어 부재(10)는 두 개로 된(two-piece) 구조물일 수 있다. 예를 들어, 캐리어 부재(10)는 캐리어 몸체(미도시)와, 캐리어 몸체의 상면으로부터 캐리어 몸체의 바닥 면으로 연장된 열-소산 층(미도시)을 가진다.
캐리어 부재(10)는 하우징 유닛(3)에 캡슐화되는(encapsulated) 복수 개의 측면 돌출부들(lateral projections, 10a)을 가진다. 예를 들어, 캐리어 부재(10)는 제 1 실시 예에서 4 개의 측면(도 1a에 도시된 바와 같이)을 가진다. 측면 돌출부들(10a)은 동일한 측면, 어느 두 개의 인접한 측면들, 어느 두 개의 서로 마주보는 측면들, 어느 세 개의 측면들 또는 네 개의 측면들 상에 배치될 수 있다. 물론, 다른 실시 예에 있어서, 측면 돌출부들(10a)은 생략될 수 있다. 또한, 측면 돌출부들(10a)은 다수의 측면 트렌치들(미도시), 캐리어 부재(10)의 측면 둘레를 둘러싸는 적어도 하나의 환형 측면 크렌치(미도시), 또는 적어도 하나의 연속적인 환형 측면 돌출부(미도시)에 의해 대체될 수 있다. 다시 말해서, 설계자가 다수의 측면 돌출부들(10a) 또는 다수의 측면 트렌치들(미도시)을 사용하면, 측면 돌출부들(10a) 또는 측면 트렌치들(미도시)은 캐리어 부재(10)의 하나 또는 그 이상의 측면들 상에 선택적으로 배치될 수 있다. 설계자가 환형 측면 트렌치(미도시) 또는 적어도 하나의 환형 측면 돌출부(미도시)를 사용하면, 적어도 하나의 환형 측면 트렌치(미도시) 또는 적어도 하나의 환형 측면 돌출부(미도시)는 캐리어 부재(10)의 전체 측면들을 둘러쌀 수 있다.
캐리어 부재(10)는 복수 개의 전방 트렌치들(10b)을 가진다. 복수 개의 전방 트렌치들(10b)은 캐리어 부재(10)의 상면에 형성되고, 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화된다(encapsulated). 물론, 다른 실시 예에서, 전방 트렌치들(10b)은 생략되거나 다수의 전방 돌출부들(미도시)에 의해 대체될 수 있다. 또한, 다수의 전방 트렌치들(미도시) 또는 다수의 전방 돌출부들(미도시)은, 다른 요구에 의해, 캐리어 부재(10)의 바닥 면에 형성될 수 있고, 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화될 수 있다.
캐리어 부재(10)는 복수 개의 결합 지지 구조물들(union support structures, 10c)과, 복수 개의 돌출 구조물들(projection structures, 10d)을 가진다. 복수 개의 결합 지지 구조물들(10c)은 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화되고, 캐리어 부재(10)로부터 외측으로 연장된다. 복수 개의 돌출 구조물들(10d)은 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화되고, 결합 지지 구조물들(10c)에 대응된다. 또한, 각각의 결합 지지 구조물들(10c)은 결합 절단면(10c)을 가진다. 결합 절단면(10c)은 결합 지지 구조물(10c)의 단부에 형성되고, 하우징 유닛(3)으로부터 노출된다. 각각의 돌출 구조물들(10d)은 각각의 결합 지지 구조물들(10c)에 인접하고, 캐리어 부재(10)의 모서리로부터 외측으로 연장된다. 다시 말해서, 4 개의 돌출 구조물들(10d)은, 캐리어 부재(10)의 측면과 하우징 유닛(3) 사이의 접촉 경로를 향상시키기 위해, 캐리어 부재(10)의 네 모서리들로부터 돌출된다.
예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 캐리어 부재(10)는 4 개의 측면들, 4 개의 결합 지지 구조물들(10c, 두 쌍의 결합 지지 구조물들), 그리고 4 개의 돌출 구조물들(10d, 두 쌍의 돌출 구조물들)을 가진다.
두 쌍의 결합 지지 구조물들(10c)은 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 2 개의 측면들에 각각 배치되며, 이에 의해, 도 1c에 도시된 바와 같이, 2 개의 결합 절단 면들(union cutting planes, 100c)이 캐리어 부재(10)의 하나의 측면으로부터 노출된다.
4 개의 돌출 구조물들(10d)은 4 개의 결합 지지 구조물들(10c)에 각각 연결되고, 두 쌍의 돌출 구조물들(10d)은 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 다른 2 개의 측면들로부터 각각 돌출된다. 또한, 각각의 4 개의 돌출 구조물들(10d)과 각각의 4 개의 결합 지지 구조물들(10c)은 돌출 구조물(10d)과 결합 지지 구조물(10c) 사이에 기설정된 벌림 각(predetermined included angle)이 형성되도록 서로 인접하다. 벌림 각이 90도에 근접하면, 각각의 결합 지지 구조물들(10c)과 각각의 돌출 구조물들(10d)은 L 형상과 유사한 구조를 형성하도록 연결된다.
물론, 다른 실시 예는 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 2 개의 측면들에 각각 배치된 2 개의 결합 지지 구조물들(10c)을 제공할 수 있고, 각각의 결합 지지 구조물들(10c)은 캐리어 부재(10)의 균형 효과(balace effect)를 얻기 위해 캐리어 부재(10)의 각 측면의 중심에 배치된다. 단지 2 개의 결합 지지 구조물들(10c)이 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 2 개의 측면에 각각 배치될 때, 각각의 결합 지지 구조물들(10c)은, 각각의 결합 지지 구조물들(10c)의 서로 마주보는 2 개의 측면들 옆에 각각 배치되고 캐리어 부재(10)의 대응되는 2 개의 모서리들로부터 각각 돌출되는, 2 개의 돌출 구조물들(10d)을 이용하는 것이 최선일 것이다. 이는 4 개의 돌출 구조물들(10d)이 캐리어 부재(10)의 4 개의 모서리들로부터 각각 돌출됨을 의미한다.
핀 유닛(2)은 캐리어 부재(10)의 옆에 배치되는 복수 개의 전도성 핀들(20)을 가진다. 예를 들어, 전도성 핀들(20)은 캐리어 부재(10)의 동일한 측면 옆에 배치되거나, 전형적으로 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 2 개의 측면들 옆에 배치될 수 있다. 제 1 실시 예에 있어서, 도 1a는 전형적으로 캐리어 부재(10)의 서로 마주보는 2 개의 측면들 옆에 배치된 8 개의 전도성 핀들(20)을 보여준다.(캐리어 부재(10)의 각각의 측면들 옆에는 4 개의 전도성 핀들이 있다.) 각각의 전도성 핀들(20)은 하우징 유닛(3)이 채워지는 적어도 하나의 내측 핀 홀(20a)을 가진다. 물론, 제 1 실시 예에서, 내측 핀 홀(20a)은 생략될 수 있다. 또한, 각각의 전도성 핀들(20)은 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화되는 적어도 하나의 핀 트렌치(200)를 가진다. 예를 들어, 제 1 실시 예에서, 각각의 전도성 핀들(20)은 전도성 핀들(20)의 상면에 형성된 2 개의 핀 트렌치들(200)을 가진다. 물론, 다른 실시 예들에 있어서, 하나 또는 그 이상의 트렌치 구조물들이 각각의 전도성 핀들(20)의 상면, 바닥 면, 또는 측면에 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 핀 트렌치들(200)은 생략될 수 있으며, 또한 핀 트렌치들(200)은 다수의 핀 돌출부들(미도시)에 의해 대체될 수 있다. 이에 더하여, 각각의 전도성 핀들(20)은 적어도 하나의 외측 핀 홀(20b)을 가진다.
도 1b를 참조하면, 도 1b는 도 1a의 A 부분의 단면을 보여준다. 제 1 실시 예에 있어서, 환형 구조물은 내측 돌출부일 수 있다. 다시 말해서, 내측 돌출부는 환형의 모양을 가지고 관통 홀(11)의 내측 면에 형성되며, 도 1b의 관통 홀(11)의 단면도는 I 형상의 홀을 보여준다. 물론, 내측 돌출부는 내측 트렌치(미도시)에 의해 대체될 수 있으며, 이에 의해 관통 홀(11)의 단면은 십자형(crisscross)의 모양으로 보인다.
도 1c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 패키지 구조물을 개략적으로 보여준다. 도 1d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 패키지 구조물의 일 부분을 보여준다. 도 1a와 비교하면, 도 1c와 도 1d는 베이스 유닛(1)과 핀 유닛(2)을 부분적으로 덮는 하우징 유닛(3)을 포함한다.
하우징 유닛(3)은 통상적으로 불투명하고 빛을 반사하는 플라스틱 물질과 같은 플라스틱 물질로 제조된다. 하우징 유닛(3)은, 캐리어 부재(10)의 일 부분을 덮도록 캐리어 부재(10)를 둘러싸고 핀 유닛(2)에 연결되는, 환형 하우징(30)을 가진다. 환형 하우징(30)은, 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 환형 구조물(110)을 덮도록 관통 홀(11)에 부분적으로 채워진다.(이는 관통 홀(11)이 환형 하우징(30)의 일 부분에 의해 채워지고 캡슐화되는 것을 의미한다.) 또한, 환형 하우징(30)은 인써클링 하우징(encircling housing, 30a)과, 적어도 2 개의 익스텐딩 하우징(extending housing, 30b)을 가진다. 인써클링 하우징(30a)은 캐리어 부재(10)를 둘러싸고, 익스텐딩 하우징(30b)은 캐리어 부재(10)의 상면을 덮도록 인써클링 하우징(30a)의 내측 면(300)으로부터 캐리어 부재(10)로 연장된다. 예를 들어, 환형 하우징(30)은, 캐리어 부재(10)의 상면과 캐리어 부재(10)의 바닥 면이 부분적으로 노출되도록, 캐리어 부재(10)의 주변부(미도시)를 둘러싸고, 캐리어 부재(10)의 일 부분을 덮는다. 주변부는, 도 1d에 도시된 바와 같이, 환형 하우징(30)에 의해 덮이는 캐리어 부재(10)의 둘레이다. 환형 하우징(30)은, 각각의 전도성 핀들(20)의 제 1 단부(203)와 각각의 전도성 핀들(20)의 제 2 단부(204)의 상면이 노출되도록, 캐리어 부재(10)의 주변부를 둘러싸고 각각의 전도성 핀들(20)의 일 부분을 덮는다. 제 2 단부(204)의 상면은 전기적 연결을 위한 와이어-본딩(wire-bonding) 영역일 수 있다.
따라서, 캐리어 부재(10)가 환형 하우징(30)에 의해 캡슐화될 때, 캐리어 부재(10)의 측면 돌출부들(10a), 전방 트렌치들(10b), 결합 지지 구조불들(10c) 및 돌출 구조물들(10d)은 환형 하우징(30)에 의해 캡슐화되고, 결합 절단 면(100c)이 환형 하우징(30)의 외측으로 노출된다. 또한, 각각의 전도성 핀들(20)이 환형 하우징(30)에 의해 캡슐화된 후, 각각의 전도성 핀들(20)의 내측 핀 홀(20a)은 환형 하우징(30)으로 채워지고, 핀 트렌치들(200)은 환형 하우징(30)에 의해 캡슐화된다. 각각의 외측 핀 홀들(20b)은 캐리어 부재(10)에 인접한 제 1 홀 부분(201)과, 제 1 홀 부분(201)에 연결되는 제 2 홀 부분(202)으로 나뉜다. 각각의 전도성 핀들(20)의 제 1 홀 부분(201)은 환형 하우징(30)의 일 부분으로 채워지고, 각각의 전도성 핀들(20)의 제 2 홀 부분(202)은 환형 하우징(30)으로부터 노출된다.
본 발명의 패키지 구조물은 엘이디(LED) 칩과 같은 어떠한 형태의 발광 칩을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 엘이디 패키지 구조물의 부분 단면을 보여준다. 본 발명의 엘이디 패키지 구조물은 베이스 유닛(1), 핀 유닛(2), 하우징 유닛(3), 발광 유닛(4), 그리고 패키지 유닛(5)을 포함한다. 도 2와 도 1d의 차이점은 도 2가 발광 유닛(4), 패키지 유닛(5), 그리고 2 개의 전도성 와이어들(W)을 포함하고 있는 것이다.
발광 유닛(4)은 캐리어 부재(10) 상에 배치되고 환형 하우징(30)에 의해 둘러싸인 복수 개의 엘이디 칩들(40)을 가진다.(예를 들어, 도 2에는 단지 하나의 엘이디 칩(40)이 개시되어 있다.) 각각의 엘이디 칩들(40)은 전도성 핀들(20) 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 각각의 엘이디 칩들(40)은 적어도 2 개의 전도성 와이어들(W)에 의해 전도성 핀들(20) 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 어느 하나의 전도성 핀(20)으로부터 엘이디 칩(40)으로의 전류 경로(current path)가 엘이디 칩(40)으로부터 캐리어 부재(10)로의 열-소산 경로(heat-dissipating path)와 달라진다. 다시 말해서, 엘이디 칩(40)이 수평 칩(horizontal chip)이기 때문에, 전도 경로(conductive path)와 열-소산 경로가 서로 분리된다.
물론, 엘이디 칩(40)은 수직 칩(vertical chip)일 수 있으며, 이에 의해 전도 경로와 열-소산 경로가 동일해진다. 다시 말해서, 제 1 실시 예는 캐리어 부재(10)와 하나의 전도성 핀(20) 사이를 전기적으로 연결하기 위해 하나의 전도성 와이어(W)를 가지고(엘이디 칩(40)의 하나의 전극이 캐리어 부재(10)와 접촉한다.), 엘이디 칩(40)과 다른 전도성 핀(20) 사이를 전기적으로 연결하기 위해 다른 전도성 와이어(W)를 가질 수 있다(엘이디 칩(40)의 다른 전극이 전도성 와이어(W)와 접촉한다.). 따라서, 엘이디 칩(40)은, 전도 경로와 열-소산 경로를 조합하는 방법에 의해, 전도성 핀들(20) 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명이, 다른 요구에 따라, 동시에 다수의 엘이디 칩들(40)을 사용한다면, 엘이디 칩들(40)은 전도성 핀들(20) 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 병렬 또는 직렬로 선택적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 물론, 엘이디 칩들(40)은 전도성 핀들(20) 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 동시에 병렬과 직렬로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 패키지 유닛(5)은 투명 젤(transparent gel) 또는 인광을 내는 젤(phosphor gel)과 같은 광-투과 패키지 몸체(light-transmitting package body)를 가진다. 광-투과 패키지 몸체는 엘이디 칩들(40)을 덮고, 환형 하우징(30)에 의해 둘러싸인다.
결론적으로, 본 발명은 아래에 제시된 적어도 하나의 장점을 가진다.
본 발명은 환형 하우징(30)의 일 부분을 관통 홀(11)에 채우는 디자인(design)을 제공하기 때문에, 본 발명은 캐리어 부재(10)와 환형 하우징(30) 사이의 접착력(bonding force)을 증가시킬 수 있고, 외부 습기가 캐리어 부재(10)와 환형 하우징(30) 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역(100)으로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은, 관통 홀(11)의 내측 면에 환형 구조물(110)을 형성하는 디자인에 의해, 프리-몰드(pre-mold)와 금속 슬러그(metal slug) 사이의 구조 강도를 강화할 수 있다.
본 발명은 캐리어 부재(10)의 측면 상에 측면 돌출부들(10a)을 형성하는 디자인(design)을 제공하기 때문에, 본 발명은 캐리어 부재(10)와 환형 하우징(30) 사이의 접착력을 증가시킬 수 있고, 외부 습기가 캐리어 부재(10)와 환형 하우징(30) 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역(100)으로 침입하는 것을 방지하도록 경로를 연장할 수 있다.
본 발명은 캐리어 부재(10)의 상면 및/또는 바닥 면에 전방 트렌치들(10b)을 형성하는 디자인(design)을 제공하기 때문에, 본 발명은 캐리어 부재(10)의 상면 및/또는 바닥 면과 환형 하우징(30) 사이의 접착력을 증가시킬 수 있고, 외부 습기가 캐리어 부재(10)와 환형 하우징(30) 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역(100)으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 하우징 유닛(3)에 의해 캡슐화되고 결합 지지 구조물들(10c)에 대응하는 돌출 구조물들(10d)을 형성하는 디자인(design)을 제공하기 때문에, 본 발명은 외부 습기가 캐리어 부재(10)의 결합 지지 구조물들(10c)과 환형 하우징(30) 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역(100)으로 침입하는 것을 방지하도록 경로를 연장할 수 있다.
본 발명은, 환형 하우징(30)과 각각의 전도성 핀들(20) 사이의 접촉 면적을 줄이기 위해, 환형 하우징(30)의 일 부분을 각각의 전도성 핀들(20)의 제 1 홀 부분(201)에 채우고 각각의 전도성 핀들(20)의 제 2 홀 부분(202)을 노출하는 디자인을 제공한다. 이에 의해, 본 발명은 외부 습기가 환형 하우징(30)과 각각의 전도성 핀들(20) 사이의 틈을 통해 스며들어 칩-마운팅 영역(100)으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 캐리어 부재(10)의 상면을 덮도록 인써클링 하우징(30a)의 내측 면(300)으로부터 캐리어 부재(10)로 연장된 적어도 2 개의 익스텐딩 하우징(30b)을 형성하는 디자인(design)을 제공하기 때문에, 본 발명은 캐리어 부재(10)의 상면과 환형 하우징(30) 사이의 접착력을 증가시킬 수 있고, 패키지 유닛(5)과 환형 하우징(3) 사이의 접촉 면적을 확대할 수 있다. 따라서, 본 발명은 환형 하우징(30)이 캐리어 부재(10)로부터 분리될 가능성을 줄일 수 있다. 그리고 본 발명은, 패키지 유닛(5)과 금속 캐리어 사이의 낮은 접착력에 의해 패키지 유닛(5)이 금속 재질의 캐리어 부재(10)로부터 분리될 가능성을 줄이도록, 패키지 유닛(5)과 캐리어 부재(10) 사이의 접촉 면적을 줄일 수 있다.
도 3a 내지 도 3f를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예는 다른 와이어-본딩 방법들을 이용하는 6 개의 엘이디 패키지 구조물들을 보여준다. 따라서, 본 발명은 6 개의 전도성 핀들(20)을 가지는 엘이디 패키지 구조물을 제공할 수 있다. 도 3a는 각각의 엘이디 칩들(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 전도성 핀들(20) 2 개 마다의 사이에 전기적으로 연결되는 것을 개시한다. 도 3b는 각각의 엘이디 칩들(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 전도성 핀들(20) 2 개 마다의 사이에 전기적으로 연결되는 것을 개시한다. 도 3c는 2 개의 엘이디 칩들(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 2 개의 전도성 핀들(20) 사이에 집합적으로 전기적으로 연결되는 것을 개시한다. 도 3d는 2 개 마다의 엘이디 칩들(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 2 개의 전도성 핀들(20) 사이에 직렬로 전기적으로 연결되는 것을 개시한다. 도 3e는 하나의 엘이디 칩(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 2 개의 전도성 핀들(20) 사이에 전기적으로 연결되는 것을 개시한다. 도 3f는 2 개의 엘이디 칩들(40)이 대칭 또는 비대칭을 이루는 2 개의 전도성 핀들(20) 사이에 전기적으로 연결되는 것을 개시한다.
일반적으로, 수평 타입과 수직 타입을 포함하여 두 가지 타입의 엘이디 칩들이 있다. 수평 엘이디 칩은 상면에 배치된 적어도 2 개의 전극들을 가지고, 수직 엘이디 칩은 상면과 바닥 면에 각각 배치된 적어도 2 개의 전극들을 가진다. 본 발명의 엘이디 칩들(40)은 도 3a 내지 도 3f에 보여진 바와 같은 상기 와이어-본딩 방법들에 적용되는 수평 엘이디 칩들일 수 있다. 하지만, 다른 실시 예에 있어서, 도 3e의 엘이디 칩(40)이 수직 엘이디 칩이라면, 엘이디 칩(40)을 위한 전기 연결 효과를 얻기 위해, 하나의 전도성 와이어(W)만 전도성 핀(20)과 캐리어 하우징(10) 사이를 전기적으로 연결하도록 변경된다.
다른 실시 예에 있어서, 다수의 엘이디 칩들(40)을 사용할 때, 엘이디 칩들(40)은 수평 엘이디 칩들과 수직 엘이디 칩들로부터 선택될 수 있다. 또한, 2 개의 전도성 핀들(20) 사이에 각각의 엘이디 칩들(40)을 전기적으로 연결하는 이전의 설명은 단지 예시를 위한 것이고, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 다시 말해서, 설계자는 (하나의 수평 엘이디 칩을 사용하거나, 하나의 수직 엘이디 칩을 사용하거나, 수평 엘이디 칩과 수직 엘이디 칩을 동시에 사용하는 것과 같은) 다른 수량과 다른 타입의 엘이디 칩들(40)을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 병렬, 직렬 또는 병렬과 직렬로 엘이디 칩들(40)을 전기적으로 연결할 수도 있다.
상기의 설명들은, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니라, 본 발명의 바람직한 실시 예를 단지 설명하기 위한 것이다. 본 발명의 청구항들에 기초한 다양한 변형, 교체 또는 수정은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 베이스 유닛 2: 핀 유닛
3: 하우징 유닛 4: 발광 유닛
5: 패키지 유닛 10: 캐리어 부재
20: 전도성 핀 30: 환형 하우징
40: 엘이디 칩 W: 전도성 와이어

Claims (14)

  1. 캐리어 부재와, 상기 캐리어 부재를 관통하는 적어도 하나의 관통 홀을 가지는 베이스 유닛;
    상기 캐리어 부재의 옆에 배치되는 복수 개의 전도성 핀들을 가지는 핀 유닛; 및
    상기 캐리어 부재의 일 부분을 덮도록 상기 캐리어 부재를 둘러싸고 상기 핀 유닛에 연결되는 환형 하우징을 가지는 하우징 유닛을 포함하고,
    적어도 하나의 환형 구조물이 상기 적어도 하나의 관통 홀 내에 형성되며,
    상기 환형 하우징이 상기 적어도 하나의 환형 구조물을 덮도록 상기 환형 하우징이 상기 적어도 하나의 관통 홀에 부분적으로 채워지는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 부재는,
    상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되는 적어도 하나의 환형 측면 트렌치 또는 환형 측면 돌출부; 및
    상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되는 복수 개의 측면 트렌치들 또는 측면 돌출부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 부재는 상기 캐리어 부재의 상면에 형성된 복수 개의 전방 트렌치들 또는 전방 돌출부들을 포함하고,
    상기 복수 개의 전방 트렌치들 또는 전방 돌출부들은 상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 부재는,
    상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되고, 상기 캐리어 부재로부터 외측으로 연장되는 복수 개의 결합 지지 구조물들; 및
    상기 결합 지지 구조물에 대응하는 복수 개의 돌출 구조물들을 포함하되,
    상기 결합 지지 구조물들과 상기 돌출 구조물들은 상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되고,
    각각의 상기 결합 지지 구조물들은 상기 결합 지지 구조물의 단부 상에 형성된 결합 절단 면을 가지고,
    각각의 상기 돌출 구조물들은 각각의 상기 결합 지지 구조물들에 인접하고, 상기 캐리어 부재의 모서리로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 부재는 4 개의 측면, 두 쌍의 결합 지지 구조물들, 그리고 두 쌍의 돌출 구조물들을 포함하며,
    상기 두 쌍의 결합 지지 구조물들은 상기 캐리어 부재의 서로 마주보는 2 개의 측면들 각각 배치되고,
    각각의 돌출 구조물들은 각각의 상기 결합 지지 구조물들에 연결되고,
    상기 두 쌍의 돌출 구조물들은 상기 캐리어 부재의 서로 마주보는 2 개의 다른 측면들로부터 각각 돌출되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 부재는 2개의 결합 지지 구조물들과 4 개의 돌출 구조물들을 포함하며,
    상기 2 개의 결합 지지 구조물들은 상기 캐리어 부재의 서로 마주보는 2 개의 측면들에 각각 배치되고,
    2 개의 돌출 구조물들은 각각의 상기 결합 지지 구조물들의 서로 마주보는 2 개의 측면들 옆에 각각 배치되고, 상기 캐리어 부재의 대응하는 2 개의 모서리들로부터 각각 돌출되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 환형 구조물은 내측 트렌치 또는 내측 돌출부이고,
    상기 전도성 핀들은 상기 캐리어 부재의 서로 마주보는 측면들의 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 전도성 핀들은 적어도 하나의 내측 핀 홀과 적어도 하나의 외측 핀 홀을 가지고,
    상기 적어도 하나의 내측 핀 홀은 상기 환형 하우징으로 채워지고,
    상기 적어도 하나의 외측 핀 홀은 상기 캐리어 부재에 인접한 제 1 홀 부분과, 상기 제 1 홀 부분에 연결되는 제 2 홀 부분을 가지고,
    각각의 상기 전도성 핀들의 상기 제 1 홀 부분은 상기 환형 하우징으로 채워지고,
    각각의 상기 전도성 핀들의 상기 제 2 홀 부분은 상기 환형 하우징으로부터 노출되고,
    각각의 상기 전도성 핀들은 상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되는 적어도 하나의 핀 트렌치 또는 핀 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 하우징은, 상기 캐리어 부재의 상면과 바닥 면이 부분적으로 노출되도록, 상기 캐리어 부재의 주변부를 둘러싸고 상기 캐리어 부재의 일 부분을 덮으며,
    각각의 상기 전도성 핀들은 제 1 단부와 제 2 단부를 가지며,
    각각의 상기 전도성 핀들은, 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부의 상면이 노출되도록, 상기 환형 하우징에 의해 부분적으로 캡슐화되는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 하우징은,
    상기 캐리어 부재를 둘러싸는 인써클링 하우징; 및
    상기 캐리어 부재의 상면을 덮도록, 상기 인써클링 하우징의 내측 면으로부터 상기 캐리어 부재로 연장된 적어도 2 개의 익스텐딩 하우징들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  11. 캐리어 부재를 가지는 베이스 유닛;
    상기 캐리어 부재의 옆에 배치되는 복수 개의 전도성 핀들을 가지는 핀 유닛; 및
    상기 캐리어 부재의 일 부분을 덮도록 상기 캐리어 부재를 둘러싸고 상기 핀 유닛에 연결되는 환형 하우징을 가지는 하우징 유닛을 포함하되,
    상기 캐리어 부재는,
    상기 캐리어 부재로부터 외측으로 연장되는 복수 개의 결합 지지 구조물들; 및
    상기 결합 지지 구조물들에 대응하는 복수 개의 돌출 구조물들을 포함하고,
    각각의 상기 돌출 구조물들은 각각의 상기 결합 지지 구조물에 인접하고, 상기 캐리어 부재의 모서리로부터 외측으로 연장되고,
    상기 결합 지지 구조물들과 상기 돌출 구조물들은 상기 환형 하우징에 의해 캡슐화되고,
    각각의 상기 결합 지지 구조물들은 상기 결합 지지 구조물의 단부에 형성되고 상기 하우징 유닛으로부터 노출되는 결합 절단 면을 가지는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 베이스 유닛은 상기 캐리어 부재를 관통하는 적어도 하나의 관통 홀을 포함하고,
    적어도 하나의 환형 구조물이 상기 적어도 하나의 관통 홀 내에 형성되고,
    상기 환형 하우징이 상기 적어도 하나의 환형 구조물을 덮도록 상기 적어도 하나의 관통 홀에 부분적으로 채워지는 것을 특징으로 하는 패키지 구조물.
  13. 캐리어 부재와, 상기 캐리어 부재를 관통하는 적어도 하나의 관통 홀을 가지는 베이스 유닛;
    상기 캐리어 부재의 옆에 배치된 복수 개의 전도성 핀들을 가지는 핀 유닛;
    상기 캐리어 부재의 일 부분을 덮도록 상기 캐리어 부재를 둘러싸고 상기 핀 유닛에 연결되는 환형 하우징을 가지는 하우징 유닛;
    상기 캐리어 부재 상에 배치되고 상기 환형 하우징에 의해 둘러싸인 복수 개의 엘이디 칩들을 가지는 발광 유닛; 및
    상기 엘이디 칩들을 덮고 상기 환형 하우징에 의해 둘러싸인 광-투과 패키지 몸체를 가지는 패키지 유닛을 포함하고,
    적어도 하나의 환형 구조물이 상기 적어도 하나의 관통 홀 내에 형성되고,
    상기 환형 하우징은 상기 적어도 하나의 환형 구조물을 덮도록 상기 적어도 하나의 관통 홀에 부분적을 채워지고,
    각각의 상기 엘이디 칩들은 상기 전도성 핀들 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지 구조물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    각각의 상기 엘이디 칩들은 적어도 2 개의 전도성 와이어들에 의해 상기 전도성 핀들 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 전기적으로 연결되고,
    상기 엘이디 칩들은 상기 전도성 핀들 중 어느 2 개의 전도성 핀들 사이에 병렬 또는 직렬로 선택적으로 전기 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지 구조물.
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