KR20110102655A - Ｌｅｄ패키지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
LED패키지 및 그 제조방법이 개시된다. 본체부; 본체부의 일면에 결합되는 LED칩; LED칩을 커버하며, 금속산화분말을 포함하는 제1 봉지부; 제1 봉지부를 커버하며, 형광체를 포함하는 제2 봉지부를 포함하는 LED패키지는, LED패키지의 방열특성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 LED패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
LED는 전류 인가에 의해 p-n 반도체 접합(p-n junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 반도체 발광 장치로서, 통상, LED 칩을 포함하는 패키지 구조로 제작되며, 그와 같은 구조의 발광장치는 흔히 'LED 패키지'라 칭해진다.
일반적으로, LED 패키지는, 그것이 실장되는 전기 단자가 구비된 베이스와, LED칩의 보호를 위해 형성된 투광성의 봉지재 등을 포함한다. LED칩이 실장되는 베이스로는 리드프레임이나 PCB(Printed Circuit Board)가 주로 이용되고 있다.
이용되는 베이스의 종류에 따라, LED 패키지는 리드프레임 타입과 PCB 타입으로 구분되기도 한다. 또한, 히트싱크와 같은 추가의 부품이 LED칩이 실장되는 베이스로 이용되기도 한다.
리드프레임 타입의 LED 패키지는, 봉지재가 형성되는 캐비티를 한정하는 하우징을 포함한다. 그러한 하우징은 지향각을 좁히기 위해, 즉, 광을 모으기 위한 용도로, 광을 반사시키는 기능을 하는 것이 일반적이며, 그러한 이유로,'리플렉터(reflector)'라 칭해지고 있다.
그와 같은 LED 패키지에 있어서, 액상의 투광성 수지를 하우징의 캐비티 내에 도팅 방식으로 주입하여 봉지재를 형성한다. 또한, 하우징은 불투명의 수지 재료를 이용하여 사출성형에 의해 형성된다.
한편, 종래에는 봉지재료로 에폭시 수지가 많이 사용되었으나, 에폭시 수지의 상대적으로 큰 경도값에 의한 와이어 단선 유발 및 단파장의 가시광선의 광 흡수에 따른 광속저하 또는 황색화 등을 해결하기 위해 근래에는 실리콘이 널리 사용되고 있다.
본 발명은 방열 특성이 향상된 LED패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체부; 본체부의 일면에 결합되는 LED칩; LED칩을 커버하며, 금속산화분말을 포함하는 제1 봉지부; 제1 봉지부를 커버하며, 형광체를 포함하는 제2 봉지부를 포함하는 LED패키지가 제공된다.
여기서, 금속산화분말은 산화알루미늄, 이산화규소, 티탄산바륨 또는 산화아연일 수 있으며, 금속산화분말은 구상구조를 가질 수 있다.
그리고, 금속산화분말은 서브마이크로사이즈일 수 있으며, 금속산화분말의 직경은 0.1마이크로미터 이상 0.3마이크로미터 이하일 수 있다.
그리고, 본체부의 일면에는 제1 봉지부의 가장자리를 따라 규정홈이 형성될 수 있으며, 이 때, LED칩에 전기적 연결을 제공하도록 LED칩과 본체부의 일면 사이에 개재되며, LED패키지는 일면에 규정홈이 형성되는 리드부를 더 포함할 수 있으며, LED패키지는 LED칩에서 발생되는 빛을 반사하도록 본체의 일면에 결합되는 반사부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본체부의 일면에 LED칩이 결합되는 LED패키지를 제조하는 방법으로서, 봉지수지와 금속산화분말을 혼합하여 제1 봉지재를 형성하는 단계; LED칩을 커버하도록 본체부의 일면에 제1 봉지재를 도포하는 단계; 제1 봉지재를 경화하여 제1 봉지부를 형성하는 단계; 봉지수지와 형광체를 혼합하여 제2 봉지재를 형성하는 단계; 제1 봉지부를 커버하도록 제2 봉지재를 제1 봉지부 상에 도포하는 단계; 및 제2 봉지재를 경화하여 제2 봉지부를 형성하는 단계를 포함하는 LED패키지 제조방법이 제공된다.
여기서, 금속산화분말은 산화알루미늄, 이산화규소, 티탄산바륨 또는 산화아연일 수 있으며, 금속산화분말은 구상구조를 가질 수 있다.
그리고, 금속산화분말은 서브마이크로사이즈일 수 있으며, 금속산화분말의 사이즈는 0.1마이크로미터 이상 0.3마이크로미터 이하일 수 있다.
그리고, 본체부의 일면에는 제1 봉지부의 가장자리를 따라 규정홈이 형성될 수 있으며, 이 때, LED칩에 전기적 연결을 제공하도록 LED칩과 본체부의 일면 사이에 개재되며, LED패키지는 일면에 규정홈이 형성되는 리드부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, LED패키지의 방열특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지의 일부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED패키지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지의 일부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED패키지 제조방법을 나타낸 순서도.
본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 LED패키지(10) 및 그 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지(10)를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지(10)의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지(10)는 2중 봉지구조와 금속산화분말을 이용하여 LED패키지(10)의 방열특성을 향상시킬 수 있다.
본체부(8)는 LED패키지(10)의 베이스를 이루는 부분으로, LED패키지(10)를 이루는 구성품들이 지지될 수 있는 지지체를 제공할 수 있다.
LED칩(7)은 전기를 빛으로 전환할 수 있는 소자로, 칩(7)부분과 와이어(2) 부분을 포함할 수 있다. 칩(7)부분은 후술할 리드 상에 실장되며, 와이어(2)는 리드에 결합되어, LED패키지(10) 외부와 전기적 연결을 형성할 수 있다.
리드부(5)는 LED칩(7)에 전기적 연결을 제공하기 위한 부분으로, 본체부(8)의 일면 상에 한 쌍이 형성될 수 있다. 리드부(5)는 도전성 금속으로 형성될 수 있으며, 판 형상을 가질 수 있다. 리드부(5)는 양단이 본체부(8)의 양 측면으로 돌출되어 본체부(8)의 하측을 향해 절곡될 수 있다.
리드부(5)의 일면 상에는 반사부(4)가 형성될 수 있다. 반사부(4)는 LED칩(7)에서 발생된 빛이 LED패키지(10)의 일측을 향해 지향될 수 있도록 본체부(8)의 일면에 형성될 수 있다. 반사부(4)는 서로 대향하여 형성되는 내벽을 가질 수 있으며, 이 내벽은 본체부(8)이 일면을 향해 하향 경사지게 형성될 수 있다.
규정홈(6)은 본체부(8)의 일면 즉 리드부(5)의 일면 상에 형성될 수 있다. 규정홈(6)은 LED칩(7)의 가장자리에 형성될 제1 봉지부(1)의 크기와 형태에 따라 LED칩(7)의 둘레 방향으로 환형의 형태를 가지며 형성될 수 있다. 규정홈(6)은 후술할 제1 봉지재의 퍼짐을 방지하여 제1 봉지재가 도포되는 영역을 한정할 수 있다.
제1 봉지부(1)는 LED칩(7)을 커버할 수 있다. 제1 봉지부(1)는 상술한 규정홈(6)에 의해 형성되는 영역 내부에 형성될 수 있다. 제1 봉지부(1)는 봉지수지와 금속산화물을 포함하는 분말(powder), 즉 금속산화분말을 포함할 수 있다.
봉지수지는 예를 들어, 실리콘 계열 또는 에폭시 계열의 수지재일 수 있다. 금속산화분말은 예를 들어, 산화알루미늄, 이산화규소, 티탄산바륨 또는 산화아연 등을 포함할 수 있다. 금속산화분말은 구의 형상을 가지는 구상구조로 이루어질 수 있다.
금속산화분말은 서브마이크로사이즈일 수 있으며, 예를 들어, 그 직경이 0.1마이크로미터 이상 0.3마이크로미터 이하일 수 있다.
제1 봉지부(1)는 금속산화분말을 포함함으로써, 칙소성 및 열 방출특성을 향상될 수 있으며, 금속산화분말의 직경이 작을수록 칙소성 및 열 방출특성은 보다 향상될 수 있다.
제2 봉지부(3)는 반사부(4)의 내벽 사이에 충전되어 제1 봉지부(1)를 커버할 수 있다. 제2 봉지부(3)는 수지재와 함께 형광체를 포함할 수 있다.
이와 같이, LED패키지(10)는 제1 봉지부(1)와 제2 봉지부(3)의 2중 봉지구조로 인해 LED칩(7)에서 발생되는 열에 의해 형광체의 열화를 방지하여 LED패키지(10)의 광효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 장시간 LED패키지(10)를 사용하는 경우에도 형광체의 열화로 인한 LED패키지(10)의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
다음으로, LED패키지(10)의 제조방법에 대해 설명한다.
LED패키지(10)는 그 구성품이 결합되는 본체부(8)와, 그 일면에 형성되는 리드부(5), 리드부(5) 상에 형성되는 반사부(4), 본체부(8)의 일면에 실장되는 LED칩(7), 리드부(5) 상에 형성되는 규정홈(6)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED패키지(10) 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 봉지수지와 금속산화물을 혼합하여 제1 봉지재를 형성할 수 있다. 제1 봉지재는 상술한 바와 같이, 금속산화물을 포함하여 칙소성과 방열특성이 개선될 수 있다.
다음으로, 제1 봉지재를 LED칩(7)을 커버하도록 상술한 규정홈(6) 내부에 도포(dotting)할 수 있다. 규정홈(6)은 제1 봉지재의 퍼짐을 방지하여 보다 적은 양의 제1 봉지재를 이용하여 제1 봉지부(1)를 형성할 수 있다.
다음으로, 제1 봉지재를 경화(curing)하여 제1 봉지부(1)를 형성할 수 있다.
다음으로, 봉지수지와 형광체를 혼합하여 제2 봉지재를 형성할 수 있다. 혼합된 봉지재는 제1 봉지부(1) 상에 도포될 수 있다. 이 때, 반사부(4)의 내벽이 충전되도록 제2 봉지재를 도포할 수 있다.
다음으로, 제2 봉지재를 경화하여 제2 봉지부(3)를 형성할 수 있다.
이로써, 보다 적은 양의 제1 봉지재를 이용하여 제1 봉지부(1)를 형성할 수 있으며, 제1 봉지부(1)와 제2 봉지부(3)의 이중봉지구조로 인해 열방출 특성이 향상된 LED패키지(10)를 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 제1 봉지부
3: 제2 봉지부
6: 규정홈
10: LED패키지
3: 제2 봉지부
6: 규정홈
10: LED패키지
Claims (15)
- 본체부;
상기 본체부의 일면에 결합되는 LED칩;
상기 LED칩을 커버하며, 금속산화분말을 포함하는 제1 봉지부;
상기 제1 봉지부를 커버하며, 형광체를 포함하는 제2 봉지부를 포함하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 금속산화분말은 산화알루미늄, 이산화규소, 티탄산바륨 또는 산화아연인 것을 특징으로 하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 금속산화분말은 구상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 금속산화분말은 서브마이크로 사이즈인 것을 특징으로 하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 금속산화분말의 직경은 0.1마이크로미터 이상 0.3마이크로미터 이하인 것을 특징으로 하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 본체부의 일면에는 상기 제1 봉지부의 가장자리를 따라 규정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED패키지.
- 제6항에 있어서,
상기 LED칩에 전기적 연결을 제공하도록 상기 LED칩과 상기 본체부의 일면 사이에 개재되며, 일면에 상기 규정홈이 형성되는 리드부를 더 포함하는 LED패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 LED칩에서 발생되는 빛을 반사하도록 상기 본체부의 일면에 결합되는 반사부를 더 포함하는 LED패키지.
- 본체부의 일면에 LED칩이 결합되는 LED패키지를 제조하는 방법으로서,
봉지수지와 금속산화분말을 혼합하여 제1 봉지재를 형성하는 단계;
상기 LED칩을 커버하도록 상기 본체부의 일면에 상기 제1 봉지재를 도포하는 단계;
상기 제1 봉지재를 경화하여 제1 봉지부를 형성하는 단계;
봉지수지와 형광체를 혼합하여 제2 봉지재를 형성하는 단계;
상기 제1 봉지부를 커버하도록 상기 제2 봉지재를 상기 제1 봉지부 상에 도포하는 단계; 및
상기 제2 봉지재를 경화하여 제2 봉지부를 형성하는 단계를 포함하는 LED패키지 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 금속산화분말은 산화알루미늄, 이산화규소, 티탄산바륨 또는 산화아연인 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 금속분말은 구상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 금속산화분말은 서브마이크로 사이즈인 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 금속산화분말의 사이즈는 0.1마이크로미터 이상 0.3마이크로미터 이하인 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 본체부의 일면에는 상기 제1 봉지부의 가장자리를 따라 규정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
- 제14항에 있어서,
상기 LED칩에 전기적 연결을 제공하도록 상기 LED칩과 상기 본체부의 일면 사이에 개재되며, 일면에 상기 규정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED패키지 제조방법.
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| KR (1) | KR20110102655A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024090605A1 (ko) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 주식회사 올릭스 | Led 패키지 구조체 및 이의 제조방법 |
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2010
- 2010-03-11 KR KR1020100021778A patent/KR20110102655A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024090605A1 (ko) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 주식회사 올릭스 | Led 패키지 구조체 및 이의 제조방법 |
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