KR20110101940A - 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20110101940A
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김학환
백호선
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Abstract

분리된 두 개의 금속판을 전기적으로 절연시키면서 두 개의 금속판이 분리되지 않을 수 있는 발광다이오드 패키지가 개시된다.
상기한 발광다이오드 패키지는 제1 금속판과, 제2 금속판과, 상기 제1,2 금속판 중 적어도 어느 하나에 실장되며 상기 제1,2 금속판에 전기적으로 연결되는 발광다이오드, 및 상기 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판과 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 포함한다.
이러한 발광다이오드 패키지에 의하면, 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 제1,2 금속판과 겹합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 통해 분리된 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판이 분리되지 않도록 결합될 수 있다.

Description

발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법{LIGHT EMISSION DIODE PACKAGE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광다이오드로부터 발생되는 열을 보다 용이하게 배출할 수 있도록 금속판에 발광다이오드가 실장되는 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드는 LED라 부르며, 이는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 자외선의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 소자이다.
보통 LED의 사용범위는 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 종류는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 나뉘어진다. 상기의 LED 구조는 일반적으로 다음과 같다.
청색 LED는 사파이어 가판 상에 N형 GaN층이 형성되고, 상기 N형 GaN층 표면의 일측상에 N-메탈이 있고, 상기 N-메탈이 형성된 영역 이외에 활성층이 형성되어 있다. 그리고, 상기 활성층 상에 P형 GaN층이 형성되고, 상기 P형 GaN층 상에 P-메탈이 형성되어져 있다.
상기 활성층은 P메탈을 통하여 전송되어 오는 정공과 N메탈을 통하여 전송해 오는 전자가 결합하여 광을 발생시키는 층이다.
상기와 같은 LED는 출력되는 광의 세기에 따라, 가정용 가전 제품, 전광판 등에 사용되는데, 일반적으로 발광다이오드 패키지로 제작되어 회로기판(Printed Circuit Board : 이하 PCB라고 함)에 장착하여 사용되고 있다.
한편, 최근에는 고전력 고휘도의 LED의 구동시 발생되는 열을 외부로 최대한 효율적으로 방출하여 신뢰성을 향상시킬 필요성이 대두되고 있다. 즉, LED는 열적 스트레스로 인한 특성 열화 및 고장이 발생된다는 단점이 있는데, 이에 따라 최대한 효율적으로 열을 방출하여 LED의 신뢰성을 향상시켜야 한다.
또한, 상기한 바와 같이 LED는 다양한 조명 분야에서 사용되므로, LED부터 방출되는 광의 지향각을 보다 넓게 하는 기술의 필요성이 점차 증대되고 있다.
더하여, 일반적으로 LED의 주변에는 반사체가 배치되고, 이에 따라 발광다이오드 패키지는 복잡한 구조를 가지게 된다. 결국 발광다이오드 패키지의 제조가 어려워지고, 생산성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 분리된 두 개의 금속판을 전기적으로 절연시키면서 두 개의 금속판이 분리되지 않을 수 있는 발광다이오드 패키지와 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 발광다이오드로부터 방출되는 광효율이 향상될 수 있는 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 발광다이오드로부터 발생되는 열의 열방출효율이 향상될 수 있는 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더하여, 다양한 형상을 가진 렌즈부재를 장착할 수 있는 발광다이오드 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명은 간소한 제조공정으로 발광다이오드 패키지를 제조할 수 있는 발광다이오드 패키지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는 제1 금속판과, 제2 금속판과, 상기 제1,2 금속판 중 적어도 어느 하나에 실장되며 상기 제1,2 금속판에 전기적으로 연결되는 발광다이오드, 및 상기 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판과 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 포함한다.
상기 절연결합체는 상기 제1,2 금속판과의 물리적 결합력의 향상을 위해 접촉면적이 증대되도록 절곡되거나 상기 제1,2 금속판에 대하여 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 제1,2 금속판 중 적어도 하나에는 상기 발광다이오드와의 와이어 본딩을 위한 금속층이 적층될 수 있다.
본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는 상기 발광다이오드로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 상기 제1,2 금속판에 장착되는 렌즈부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법은 제1 금속판과 제2 금속판을 소정 간격 이격되도록 준비하는 공정과, 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이 공간에 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 게재하여 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 상기 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판과 상기 절연결합체를 결합시키는 공정, 및 상기 제1,2 금속판 중 어느 하나에 발광다이오드를 실장하고 상기 제1,2 금속판과 전기적으로 연결하는 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법은 상기 발광다이오드를 실장하고 전기적으로 연결하는 공정 전에, 상기 제1,2 금속판 중 적어도 하나에 상기 발광다이오드와 상기 제1,2 금속판과의 와이어 본딩을 위한 금속층을 적층하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법은 상기 제1,2 금속판과 전기적으로 연결하는 공정 후에,
상기 발광다이오드로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 상기 제1,2 금속판에 렌즈부재를 몰딩에 의해 장착하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 제1,2 금속판과 겹합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 통해 분리된 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판이 분리되지 않도록 결합될 수 있는 효과가 있다.
또한, 절곡되거나 경사진 형상으로 이루어지는 절연결합체를 통해 절연결합체와 제1,2 금속판의 물리적 결합력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 금속층을 통해 발광다이오드와의 전기적 연결을 위한 와이어가 보다 용이하게 제1,2 금속판에 접합될 수 있는 효과가 있다.
또한, 플레이트 형상으로 이루어진 제1 금속판에 발광다이오드가 실장되므로, 광추출효율이 향상되는, 즉 넓은 광 지향각을 가지도록 발광다이오드로부터 광이 방출될 수 있는 효과가 있다.
더하여, 금속 재질로 이루어진 제1,2 금속판을 통해 발광다이오드로부터 발생되는 열의 방열효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 몰딩에 의해 렌즈부재를 제1,2 금속판에 장착시킬 수 있으므로, 다양한 형태의 렌즈부재를 장착시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 플레이트 형상으로 이루어진 제1,2 금속판을 베이스부재로 이용하여 발광다이오드 패키지를 제조할 수 있으므로, 제조공정이 간소화되고, 이에 따라 생산성이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 발광다이오드 패키지(100)는 일예로서, 제1 금속판(110), 제2 금속판(120), 절연결합체(130), 발광다이오드(140), 렌즈(150)를 포함한다.
제1 금속판(110)은 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 금속판(110)의 일측에는 절연결합체(130)가 결합되는 절곡부(112)를 구비할 수 있다.
제2 금속판(120)도 제1 금속판(110)과 같이, 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 제2 금속판(120)의 일측에도 절연결합체(130)가 결합되는 절곡부(122)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 금속판(120)의 상면에는 발광다이오드(140)와의 와이어 본딩을 위한 금속층(160)이 적층될 수 있다. 금속층(160)은 와이어(170)를 통해 발광다이오드(140)와 제2 금속판(120)이 전기적으로 연결될 수 있도록 예를 들어, 금 재질로 이루어질 수 있다. 금속층(160)이 금 재질로 이루어지는 경우 금속층(160)은 열에 강하며 와이어 본딩이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
즉, 금속층(160)은 열에 강하고 와이어(170)의 와이어 본딩시 금속층(160)에 용이하게 접합될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 제1,2 금속판(110,120)의 상면에는 반사율이 높은 재질, 즉 고반사 특성의 재질로 이루어진 반사층(미도시)이 적층될 수 있다. 예를 들어 은으로 이루어진 반사층이 제1,2 금속판(110,120)의 상면에 적층될 수 있다.
이에 따라, 발광다이오드(140)로부터 방출되는 광의 광효율이 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 금속층(160)이 제2 금속판(120)에만 구비되는 경우를 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 발광다이오드(140)에 따라 제1,2 금속판(110,120) 모두에 금속층(160)이 구비될 수도 있다.
절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120)을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판(110,120)과 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120)의 사이에 게재되며, 전기적으로 절연성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 절연결합체(130)는 세라믹 재질로 이루어지며, 제1,2 금속판(110,120)의 절곡부(112,122) 사이에 게재되어 제1,2 금속판(110,120)을 전기적으로 절연시킨다.
한편, 절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120)의 사이에 게재된 상태에서 소결공정에 의해 제1,2 금속판(110,120)과 결합될 수 있다. 즉 용융점 이하의 온도 구간에서 세라믹 분말입자들을 가열과 동시에 가압하여 절연결합체(130)를 형성하는 소결공정에 의해 제1,2 금속판(110,120)과 결합될 수 있다.
그리고, 절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120) 사이에 메탈라이징(즉, 금속용사법)으로 형성될 수 있다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 세라믹재질의 분말을 조금씩 녹여서 불어 날려 제1,2 금속판(110,120) 사이의 절연결합체(130)를 형성하는 방법이다. 즉, 메탈라이징을 통해 형성된 세라믹재질로 이루어진 절연결합체(130)에 의해 제1,2 금속판(110,120)과 절연결합체(130)가 결합될 수 있다.
또한, 절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120)의 사이에 게재된 상태에서 경납땜('브레이징'이라고도 함)에 의해 제1,2 금속판(110,120)과 결합될 수 있다. 경납땜은 납땜의 한 종류이며, 접합하려는 모재보다도 녹는점이 낮은 비철금속 또는 그 합금을 용가재로 사용함으로써 모재를 거의 용융시키지 않고 납재만을 용융시켜 접합하는 납땜을 말한다.
한편, 절연결합체(130)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1,2 금속판(110,120)과의 물리적 결합력의 향상을 위해 접촉면적이 증대되도록 절곡된 형상을 가진 절연결합체(130a)로 제공될 수 있다. 또한, 절연결합체(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1,2 금속판(110,120)에 대하여 경사진 형상을 가진 절연결합체(130b)로 제공될 수도 있다.
발광다이오드(140)는 제1,2 금속판(110,120) 중 적어도 어느 하나에 실장되며, 제1,2 금속판(110,120)에 전기적으로 연결된다. 즉, 발광다이오드(140)는 제1 금속판에만(110), 또는 제2 금속판에만(120), 또는 제1,2 금속판(110,120)에 걸쳐서 실장될 수 있다.
본 실시예에서는 발광다이오드(140) 하나가 제1 금속판(110)에 실장되는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 6에 도시된 바와 같이 발광다이오드(140)는 복수개의 발광다이오드(140a,140b)가 제1 금속판(110)에 실장될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 발광다이오드(140)로 수직형 발광다이오드가 채용된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 발광다이오드(140)는 수평형 발광다이오드가 채용될 수 있다.
더하여, 발광다이오드(140)로 수평형 발광다이오드가 채용된 경우에도 발광다이오드(140)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 복수개의 발광다이오드(140c,140d,140e,140f,140g,140h)가 구비될 수 있다.
그리고, 발광다이오드(140)는 플레이트 형상을 가지는 제1 금속판(110)에 실장되므로, 보다 넓은 지향각을 가지도록 광을 방출할 수 있다. 즉, 발광다이오드(140)가 오목하게 형성되는 공동(cavity)에 장착되지 않을 수 있어 광추출 효율이 향상될 수 있다.
또한, 발광다이오드(140)로 방출되는 광효율을 향상시키도록 발광다이오드(140)는 복수개의 전극을 구비할 수 있다. 한편, 도 1에는 발광다이오드(140)로 수직형 발광다이오드가 채용된 경우를 도시하였으며, 더하여 발광다이오드(140)의 하면에 하나의 음극이 상면에 두 개의 양극이 구비되는 경우를 예로 들어 도시하고 있다.
다만, 발광다이오드(140)에 구비되는 전극은 도 1에 도시된 경우에 한정되지 않는다.
발광다이오드(140)는 당업계에서 널리 알려진 구성에 해당하므로 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.
렌즈부재(150)는 발광다이오드(140)로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 제1,2 금속판(110,120)에 장착될 수 있다. 즉, 렌즈부재(150)는 발광다이오드(140)의 주위공간을 밀폐시키도록 제1,2 금속판(110,120)에 장착된다.
한편, 렌즈부재(150)는 제1,2 금속판(110,120)의 상부에 몰딩에 의해 장착될 수 있다. 이에 따라 다양한 형상의 렌즈부재(150)가 장착될 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 렌즈부재(150)가 반구형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 렌즈부재(150)는 사각형, 오각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 제1,2 금속판(110,120)과 겹합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체(130)를 통해 분리된 제1,2 금속판(110,120)을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판(110,120)이 분리되지 않도록 결합시키므로, 보다 용이하게 절연결합체(130)와 제1,2 금속판(110,120)을 결합시킬 수 있다.
또한, 절곡되거나 경사진 형상으로 이루어지는 절연결합체(130)를 통해 절연결합체(130)와 제1,2 금속판(110,120)의 물리적 결합력을 증대시킬 수 있다.
그리고, 금속층(160)을 통해 발광다이오드(140)와의 전기적 연결을 위한 와이어(170)가 보다 용이하게 제1,2 금속판(110,120)에 접합될 수 있다.
또한, 플레이트 형상으로 이루어진 제1 금속판(110)에 발광다이오드(140)가 실장되므로, 광추출효율이 향상되는 효과, 즉 넓은 광 지향각을 가지도록 발광다이오드(140)로부터 광이 방출될 수 있다.
더하여, 금속 재질로 이루어진 제1,2 금속판(110,120)을 통해 발광다이오드(140)로부터 발생되는 열의 방열효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 몰딩에 의해 렌즈부재(150)를 제1,2 금속판(110,120)에 장착시킬 수 있으므로, 다양한 형태의 렌즈부재(150)를 장착시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2e에 대하여 보다 자세하게 설명하면, 도 2a는 제1,2 금속판을 준비하는 공정을 나타내며, 도 2b는 절연결합체를 형성하는 공정을 나타내며, 도 2c는 제2 금속판에 금속층을 적층하는 공정을 나타내며, 도 2d는 발광다이오드를 실장하고 와이어를 본딩하는 공정을 나타내고, 도 2e는 렌즈부재를 장착되는 공정을 나타내는 순서도이다.
도 2a 내지 도 2e 및 도 3을 참조하면, 먼저, 제1 금속판(110)과 제2 금속판을 소정 간격 이격되도록 준비한다(P110). 한편, 준비된 제1,2 금속판(110,120)의 상면에는 광추출효율을 향상시키도록 반사율이 높은 재질이 적층된 상태일 수 있다.
이후, 제1 금속판(110)과 제2 금속판(120) 사이 공간에 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체(130)를 게재하여 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 제1,2 금속판(110,120)을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판(110,120)과 절연결합체(130)를 결합시킨다(P120).
즉, 절연결합체(130)가 제1,2 금속판(110,120)에 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되므로, 제1,2 금속판(110,120)과의 결합력을 증대시키면서 보다 용이하게 제1,2 금속판(110,120)과 결합될 수 있다.
한편, 절연결합체(130)는 제1,2 금속판(110,120)과 경납땜에 의해 접합될 수도 있다.
이후, 제1,2 금속판(110,120) 중 적어도 하나에 발광다이오드(140)와 제1,2 금속판(110,120)과의 와이어 본딩을 위한 금속층(160)을 적층한다(P130). 이에 따라, 발광다이오드(140)와 제1,2 금속판(110,120)과의 전기적 연결을 위한 와이어(170)가 보다 용이하게 발광다이오드(140)와 제1,2 금속판(110,120)을 연결할 수 있다.
금속층(160)이 적층되면, 제1,2 금속판(110,120) 중 어느 하나에 발광다이오드(140)를 실장하고 제1,2 금속판(11,120)과 발광다이오드(140)를 전기적으로 연결한다(P140). 이때, 제2 금속판(120)과 발광다이오드(140)의 전기적 연결은 와이어(170)를 통해 이루어질 수 있다.
이후, 발광다이오드(140)로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 제1,2 금속판(110,120)에 렌즈부재(150)를 장착한다(P140).
상기한 바와 같이, 플레이트 형상으로 이루어진 제1,2 금속판(110,120)을 베이스부재로 이용하여 발광다이오드 패키지(100)를 제조할 수 있으므로, 제조공정이 간소화되고, 이에 따라 생산성이 증대될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이 플레이트 형상으로 이루어진 제1,2 금속판(110,120)을 전기적으로 절연시키면서 결합시키고, 이후 플레이트 형상으로 이루어진 제1 금속판(110) 상부에 발광다이오드(140)를 실장하여 제1,2 금속판(110,120)과 전기적으로 연결하며, 이후 제1,2 금속판(110,120)에 렌즈부재(150)를 장착하는 공정을 통해 발광다이오드 패키지(100)를 제조할 수 있으므로, 생산성이 증대될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지에 대하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 발광다이오드 패키지(200)는 일예로서, 제1 금속판(210), 제2 금속판(220), 절연결합체(230), 발광다이오드(240), 및 렌즈(250)를 포함한다.
제1 금속판(210)은 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 금속판(210)의 양측에는 절연결합체(230)가 결합되는 절곡부(212)를 구비할 수 있다.
제2 금속판(220)은 제1 금속판(210)의 양측에 구비되며, 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 제1 금속판(210)의 양측에 구비되는 각각의 제2 금속판(220)에도 절연결합체(230)가 결합되는 절곡부(222)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 금속판(220)의 상면에는 발광다이오드(240)와의 와이어 본딩을 위한 금속층(260)이 적층될 수 있다. 금속층(260)은 와이어(270)를 통해 발광다이오드(240)와 제2 금속판(220)이 전기적으로 연결될 수 있도록 예를 들어, 금 재질로 이루어질 수 있다. 금속층(260)이 금 재질로 이루어지는 경우 금속층(260)은 열에 강하므로 보다 용이하게 와이어 본딩이 수행될 수 있다.
즉, 금속층(260)은 열에 강하고 와이어(270)의 와이어 본딩시 금속층(260)에 용이하게 접합될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 제1,2 금속판(210,220)의 상면에는 반사율을 높은 재질, 즉 고반사 특성의 재질로 이루어진 반사층(미도시)이 적층될 수 있다. 예를 들어 은으로 이루어진 반사층이 제1,2 금속판(210,220)의 상면에 적층될 수 있다.
이에 따라, 발광다이오드(240)로부터 방출되는 광의 광효율이 향상될 수 있다.
절연결합체(230)는 제1,2 금속판(210,220)을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판(210,220)과 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 절연결합체(230)는 제1,2 금속판(210,220)의 사이에 게재되며, 전기적으로 절연성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 절연결합체(230)는 세라믹 재질로 이루어지며, 제1,2 금속판(210,220)의 절곡부(212,222) 사이에 게재되어 제1,2 금속판(210,220)을 전기적으로 절연시킨다.
한편, 절연결합체(230)는 제1,2 금속판(210,220)의 사이에 게재된 상태에서 소결공정에 의해 제1,2 금속판(210,220)과 결합될 수 있다. 즉, 용융점 이하의 온도 구간에서 세라믹 분말입자들을 가열과 동시에 가압하여 절연결합체(230)를 형성하는 소결공정에 의해 제1,2 금속판(210,220)과 결합될 수 있다.
그리고, 절연결합체(230)는 제1,2 금속판(210,220) 사이에 메탈라이징(즉, 금속용사법)으로 형성될 수 있다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 세라믹재질의 분말을 조금씩 녹여서 불어 날려 제1,2 금속판(210,220) 사이의 절연결합체(230)를 형성하는 방법이다. 즉, 메탈라이징을 통해 형성된 세라믹재질로 이루어진 절연결합체(230)에 의해 제1,2 금속판(210,220)과 절연결합체(230)가 결합될 수 있다.
또한, 절연결합체(230)는 제1,2 금속판(210,220)의 사이에 게재된 상태에서 경납땜('브레이징'이라고도 함)에 의해 제1,2 금속판(210,220)과 결합될 수 있다. 경납땜은 납땜의 한 종류이며, 접합하려는 모재보다도 녹는점이 낮은 비철금속 또는 그 합금을 용가재로 사용함으로써 모재를 거의 용융시키지 않고 납재만을 용융시켜 접합하는 납땜을 말한다.
한편, 도 9에는 절연결합체(230)가 절곡된 형상을 가진 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 절연결합체(230)는 도 5에 도시된 바와 같이 경사진 형상을 가질 수 있다.
발광다이오드(240)는 제1,2 금속판(210,220) 중 적어도 어느 하나에 실장되며, 제1,2 금속판(210,220)에 전기적으로 연결된다. 또한, 발광다이오드(240)는 복수개가 제1 금속판(210)에 실장될 수 있다.
그리고, 발광다이오드(240)는 플레이트 형상을 가지는 제1 금속판(210)에 실장되므로, 보다 넓은 지향각을 가지도록 광을 방출할 수 있다. 즉, 발광다이오드(240)가 오목하게 형성되는 공동에 장착되지 않을 수 있어 광추출 효율이 향상될 수 있다.
또한, 발광다이오드(240)로 방출되는 광효율을 향상시키도록 발광다이오드(240)는 복수개의 전극을 구비할 수 있다. 한편, 도 9에는 발광다이오드(240)로 수직형 발광다이오드가 채용된 경우를 도시하였으며, 더하여 발광다이오드(240)의 하면에 하나의 음극이 상면에 두 개의 양극이 구비되는 경우를 예로 들어 도시하고 있다.
다만, 발광다이오드(240)에 구비되는 전극은 도 9에 도시된 경우에 한정되지 않는다.
발광다이오드(240)는 당업계에서 널리 알려진 구성에 해당하므로 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.
렌즈부재(250)는 발광다이오드(140)로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 제1,2 금속판(210,220)에 장착될 수 있다. 즉, 렌즈부재(250)는 발광다이오드(240)의 주위공간을 밀폐시키도록 제1,2 금속판(210,220)에 장착된다.
한편, 렌즈부재(250)는 제1,2 금속판9210,220)의 상부에 몰딩에 의해 장착될 수 잇다. 이에 따라 다양한 형상의 렌즈부재(250)가 장착될 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 렌즈부재(250)가 반구형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 렌즈부재(250)는 사각형, 오각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 제1,2 금속판(210,220)과 접합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체(230)를 통해 분리된 제1,2 금속판(210,220)을 전기적으로 절연시키면서 제1,2 금속판(210,220)이 분리되지 않도록 결합시키므로, 보다 용이하게 절연결합체(130)와 제1,2 금속판(210,220)을 결합시킬 수 있다.
또한, 절곡되거나 경사진 형상으로 이루어지는 절연결합체(230)를 통해 절연결합체(230)와 제1,2 금속판(210,220)의 물리적 결합력을 증대시킬 수 있다.
그리고, 금속층(260)을 통해 발광다이오드(240)와의 전기적 연결을 위한 와이어(270)가 보다 용이하게 제2 금속판(220)에 접합될 수 있다.
또한, 플레이트 형상으로 이루어진 제1 금속판(210)에 발광다이오드(240)가 실장되므로, 광추출효율이 향상되는 효과, 즉 넓은 광 지향각을 가지도록 발광다이오드(240)로부터 광이 방출될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.
100 : 발광다이오드 패키지
110 : 제1 금속판
120 : 제2 금속판
130 : 절연결합체
140 : 발광다이오드
150 : 렌즈부재
160 : 금속층
170 : 와이어

Claims (7)

  1. 제1 금속판;
    제2 금속판;
    상기 제1,2 금속판 중 적어도 어느 하나에 실장되며 상기 제1,2 금속판에 전기적으로 연결되는 발광다이오드; 및
    상기 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판과 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 결합되는 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연결합체는
    상기 제1,2 금속판과의 물리적 결합력의 향상을 위해 접촉면적이 증대되도록 절곡되거나 상기 제1,2 금속판에 대하여 경사진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1,2 금속판 중 적어도 하나에는
    상기 발광다이오드와의 와이어 본딩을 위한 금속층이 적층되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광다이오드로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 상기 제1,2 금속판에 장착되는 렌즈부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  5. 제1 금속판과 제2 금속판을 소정 간격 이격되도록 준비하는 공정;
    상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이 공간에 세라믹 재질로 이루어진 절연결합체를 게재하여 소결공정 또는 메탈라이징에 의해 상기 제1,2 금속판을 전기적으로 절연시키면서 상기 제1,2 금속판과 상기 절연결합체를 결합시키는 공정; 및
    상기 제1,2 금속판 중 어느 하나에 발광다이오드를 실장하고 상기 제1,2 금속판과 전기적으로 연결하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 발광다이오드를 실장하고 전기적으로 연결하는 공정 전에,
    상기 제1,2 금속판 중 적어도 하나에 상기 발광다이오드와 상기 제1,2 금속판과의 와이어 본딩을 위한 금속층을 적층하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1,2 금속판과 전기적으로 연결하는 공정 후에,
    상기 발광다이오드로부터 방출되는 광의 광효율을 향상시키도록 상기 제1,2 금속판에 렌즈부재를 몰딩에 의해 장착하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
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