KR20120022410A - 발광소자 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20120022410A
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이영진
김형근
문경미
우광복
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Abstract

발광소자 패키지가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 방열 패드 및 상기 방열 패드와 이격되어 형성되는 적어도 두 개의 전극 패드를 포함하는 리드 프레임, 방열 패드 상에 실장되고, 와이어를 통해 적어도 두 개의 전극 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 발광소자, 방열 패드 및 적어도 두 개의 전극 패드가 삽입되고, 적어도 하나의 발광소자가 실장된 제1 면에 방열 패드 및 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제1 캐비티를 포함하며, 제1 면에 대향하는 제2 면과 동일 평면 상에서 방열 패드 및 적어도 두 개의 전극 패드가 노출되는 패키지 몰드 및 제1 캐비티 내부에 형성된 몰딩부를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 그 제조 방법 {LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND MANUFATURING METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 방열 패드 상에 발광소자를 실장하여 발광 효율을 향상시키는 발광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광소자(Light Emitting Diode, LED)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaInP 등의 화합물 반도체(COMPOUND SEMICONDUCTOR) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자이다.
최근 발광소자는 저휘도의 범용 제품에서 벗어나 고휘도 및 고품질의 제품 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(BLUE)과 백색(WHITE) 발광소자의 구현이 현실화됨에 따라서 발광소자는 디스플레이 및 차세대 조명 등으로 그 응용 가치가 확대되고 있다. 이러한 발광소자는 일반적으로 패키지 형태로 제작된다.
기존의 발광소자 패키지는 패키지 몰드 상에 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 리드 프레임이 장착되며, 제1 및 제2 리드 프레임 중 어느 하나에 발광소자가 실장된 구조를 갖는다. 종래 구조의 발광소자 패키지는 발광소자에서 발생된 열을 제 1 및 제2 리드 프레임을 통해 방출하는 것으로, 방열 효율이 낮고, 방열 효율은 발광소자 패키지에 다수 개의 발광소자가 실장될 경우, 현저히 낮아질 수 있다.
또한, 발광소자 패키지에 다수 개의 발광소자가 실장될 경우, 발광소자 패키지는 리드 프레임을 다수 개 포함해야 하며, 이 리드 프레임들을 일정 간격 이상 이격시켜야 한다. 이로부터, 발광소자 패키지를 소형화하는데 한계가 있으며, 다수 개의 발광소자를 고집적으로 실장하는데 한계가 있다.
이에 대한 대안으로, 세라믹 기판을 이용한 표면 실장형 발광소자 패키지가 제안되었다. 그러나, 세라믹 기판을 이용한 표면 실장형 발광소자 패키지는 고가이며 깨지기 쉽고, 방열 효율이 낮다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예들은 전기적으로 비극성을 갖는 방열 패드 상에 적어도 하나 이상의 발광소자를 실장하고, 적어도 하나 이상의 발광소자를 적어도 두 개의 전극 패드와 전기적으로 연결함으로써 고집적화된 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 패키지 몰드의 하부 면과 동일 평면 상에 방열 패드 및 적어도 두 개의 전극 패드가 노출되도록 함으로써, 표면 실장이 가능하고 방열 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 패키지 몰드에 형성된 제1 캐비티 내부에 몰딩제를 충진하여 방열 패드, 적어도 두 개의 전극 패드, 발광소자 및 와이어를 모두 덮음으로써, 열 충격으로부터 와이어를 보호할 수 있는 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 구동 전압에 따른 인쇄 회로 기판을 따로 제조할 필요 없이 모든 구동 전압의 인쇄 회로 기판에 이용 가능한 발광소자 패키지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 단락으로 인한 불량 발생을 방지하여 안정적으로 구동할 수 있는 발광소자 패키지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는, 방열 패드 및 상기 방열 패드와 이격되어 형성되는 적어도 두 개의 전극 패드를 포함하는 리드 프레임, 상기 방열 패드 상에 실장되고, 와이어를 통해 상기 적어도 두 개의 전극 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 발광소자, 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 삽입되고, 상기 적어도 하나의 발광소자가 실장된 제1 면에 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제1 캐비티를 포함하며, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면과 동일 평면 상에서 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 노출되는 패키지 몰드 및 상기 제1 캐비티 내부에 형성된 몰딩부를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 몰딩부는 상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드, 상기 적어도 두 개의 전극 패드, 상기 발광소자 및 상기 와이어를 덮을 수 있다.
일측에 따르면, 상기 패키지 몰드는 상기 제1 캐비티와 단차를 갖고, 상기 제1 캐비티 상부에 위치하는 제2 캐비티를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제2 캐비티 내부에 형성된 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 적어도 하나의 발광소자는 상부 면에 수평으로 배치된 두 개의 전극을 포함하고, 상기 두 개의 전극 각각을 상기 적어도 두 개의 전극 패드에 연결시켜 상기 방열 패드가 전기적으로 비극성을 가질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 적어도 두 개의 전극 패드는 상기 제2 면 상에서 상기 방열 패드를 중심으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1 캐비티는 상기 방열 패드 상에서 적어도 하나의 발광소자가 실장된 영역을 노출시키는 제1 홈 및 상기 제1 홈의 측면에 연결되어 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제2 홈을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 적어도 두 개의 전극 패드는 상기 와이어가 전기적으로 연결되는 영역에 형성된 관통부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은, 방열 패드 및 상기 방열 패드와 이격되어 형성되는 적어도 두 개의 전극 패드를 포함하는 리드 프레임을 형성하는 단계, 사출 성형 방법을 이용하여 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 삽입되고, 제1 면에 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제1 캐비티를 포함하며, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면과 동일 평면 상에서 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드를 노출시키는 패키지 몰드를 형성하는 단계, 상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드 상에 적어도 하나의 발광소자를 실장하는 단계, 상기 실장된 적어도 하나의 발광소자와 상기 적어도 두 개의 전극 패드를 전기적으로 연결하도록 와이어 본딩하는 단계 및 상기 제1 캐비티 내부에 몰딩제를 충진하는 단계를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 몰딩제를 충진하는 단계는 상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드, 상기 적어도 두 개의 전극 패드, 상기 발광소자 및 상기 와이어를 덮을 수 있다.
일측에 따르면, 상기 패키지 몰드를 형성하는 단계는 상기 사출 성형 방법을 이용하여 상기 제1 캐비티와 단차를 갖고, 상기 제1 캐비티 상부에 위치하는 제2 캐비티를 더 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제2 캐비티 내부에 투명한 수지제를 충진하여 상기 제1면의 상부 방향으로 돌출된 렌즈부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 적어도 하나의 발광소자는 상부 면에 수평으로 배치된 두 개의 전극을 포함하고, 상기 와이어 본딩하는 단계는 상기 두 개의 전극 각각을 상기 적어도 두 개의 전극 패드에 연결하여 상기 방열 패드가 전기적으로 비극성을 갖도록 할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 패키지 몰드를 형성하는 단계는 상기 방열 패드 상에서 적어도 하나의 발광소자가 실장된 영역을 노출시키는 제1 홈 및 상기 제1 홈의 측면에 연결되어 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제2 홈을 포함하도록 상기 제1 캐비티를 형성할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 리드 프레임을 형성하는 단계는 상기 적어도 두 개의 전극 패드에 상기 와이어가 전기적으로 연결될 영역을 관통시켜 관통부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 패키지 몰드를 형성한 이후, 상기 패키지 몰드의 외부 영역으로 돌출된 상기 리드 프레임의 일부 영역을 프리 커팅(pre-cutting)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 몰딩제를 충진한 이후, 상기 패키지 몰드의 외부 영역으로 돌출된 상기 리드 프레임의 잔여 영역을 커팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 전기적으로 비극성을 갖는 방열 패드 상에 적어도 하나의 발광소자를 실장하여 발광소자의 고집적화가 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몰드의 하부 면을 통해 노출된 방열 패드를 통해 열을 방출함으로써, 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몰드에 형성된 제1 캐비티 내부에 충진된 몰딩제를 이용하여 열 충격으로 인한 와이어 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 구동 전압에 따른 인쇄 회로 기판을 따로 제조할 필요 없이 모든 구동 전압의 인쇄 회로 기판에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 단락으로 인한 불량 발생없이 안정적으로 구동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지를 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 하부 면을 나타내는 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 사시도이다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 회로 연결 형태를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지를 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 패키지 몰드(110), 리드 프레임(120), 복수의 발광소자(131, 132, 133, 134) 및 와이어(140)를 포함한다. 또한, 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 발광소자 패키지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 몰딩부(150) 및 렌즈부(160)를 더 포함할 수 있다.
패키지 몰드(110)는 제1 면(예를 들어, 상부 면)과, 제1 면에 대향하는 제2 면(예를 들어, 하부 면)을 포함하고, 제1 면에 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)를 실장하기 위한 영역을 제공하는 제1 캐비티(111)를 포함한다. 이 경우, 제1 캐비티(111)는 타원형으로 형성될 수 있다.
또한, 패키지 몰드(110)는 제1 캐비티(111)와 단차를 갖고, 제1 캐비티(111) 상부에 위치하는 제2 캐비티(112)를 더 포함한다.
제1 캐비티(111) 및 제2 캐비티(112)는 그 내부 측벽이 경사진 구조를 형성하여, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)에서 방출되는 광을 반사시켜 외부로 추출시킨다.
리드 프레임(120)은 패키지 몰드(110) 내에 삽입된 구조를 가지며, 방열 패드(121) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122, 123, 124, 125)를 포함한다.
방열 패드(121)와 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)는 서로 물리적/전기적으로 이격되어 형성된다. 또한, 리드 프레임(120)의 일 면, 즉, 방열 패드(121)와 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)의 일면은 패키지 몰드(110)의 제1 캐비티(111)를 통해 노출된다.
본 발명의 일측에 의하면, 방열 패드(121)는 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)를 실장하기 위한 일부 영역만이 제1 캐비티(111)를 통해서 노출되고, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)는 와이어(140)를 연결하기 위한 일부 영역만이 제1 캐비티(111)를 통해서 노출될 수 있다.
본 발명의 일측에 의하면, 방열 패드(110)와 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)의 타면은 패키지 몰드(110)의 제2 면과 동일 평면 상에 노출될 수 있다.
즉, 리드 프레임(120)을 구성하는 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)는 패키지 몰드(110)의 외부 영역으로 돌출 또는 연장되는 것 없이 패키지 몰드(110) 내부에 삽입되어 일부 영역들만 노출되는 구조를 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(110)가 2차 회로 기판(예를 들어, 인쇄 회로 기판) 상에 실장되는 경우, 패키지 몰드(110)의 제2 면 상에 노출된 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)는 2차 회로 기판 상에 배치된 배선 패턴들과 연결될 수 있다.
상술한 바와 같은 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)의 구조로 인해 발광소자 패키지(110)는 2차 회로 기판 상에 표면 실장이 가능해진다.
또한, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)는 방열 패드(121) 상에서 서로 소정 간격 이격되어 실장될 수 있다. 방열 패드(121)는 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)와 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있고, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)를 실장하기 위한 기능 외에, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)에서 발생된 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
본 발명의 일측에 의하면, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)는 상부 면에 수평으로 배치된 두 개의 전극을 포함하는 수평 구조를 포함할 수 있다. 또한, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)는 DC(Direct Current) LED 또는 AC(Alternating Current) LED가 될 수 있다.
또한, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134) 각각의 상부 면에 배치된 어느 하나의 전극(예를 들어, 방열 패드(121)의 외곽 영역에 인접하게 배치된 전극)은 그와 인접하게 배치된 전극 패드와 와이어(140)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 제1 발광소자(131)의 상부 면에 배치된 어느 하나의 전극은 그와 인접하게 배치된 제1 전극 패드(122)와 와이어(140)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일측에 의하면 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134) 각각의 상부 면에 배치된 다른 하나의 전극은 그와 인접하게 배치된 발광소자의 전극과 상호 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(131)의 상부 면에 배치된 (제1 전극 패드(122)와 연결되지 않은) 다른 하나의 전극은 그와 인접하게 배치된 제3 발광소자(133)의 전극과 상호 연결될 수 있다. 또한, 상기 상호 연결은 제2 발광소자(132)와 제4 발광소자(134)에도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 전기적 연결 구조에 따르면, 방열 패드(121)는 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)를 실장할 뿐, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)와 전기적으로 연결되지 않고, 방열 패드(121)는 전기적으로 비극성을 갖는다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 방열 패드(121)가 전기적으로 비극성을 갖기 때문에 발광소자 패키지(100)를 2차 회로 기판에 장착하는 경우, 방열 패드(121)의 하부 면에 2차 회로 기판과의 전기적 절연을 위한 절연층을 형성할 필요가 없다.
만약, 방열 패드(121)가 전기적으로 극성을 갖게 되면, 발광소자 패키지(100)를 2차 회로 기판에 장착하는 경우, 방열 패드(121)의 하부에 절연층을 형성해야만 하나, 절연층은 열전도도가 낮은 물질로 형성되는 것으로, 방열 효율을 저하시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(100)를 2차 회로 기판에 장착하는 경우, 방열 패드(121)가 전기적으로 비극성을 형성하기 때문에, 2차 회로 기판과의 전기적 절연을 위한 절연층을 형성할 필요가 없고, 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
몰딩부(150)는 제1 캐비티(111) 내부에 형성되어 제1 캐비티(111)를 통해 노출된 방열 패드(121), 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125), 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134) 및 와이어(140)를 덮는다. 특히, 와이어(140)의 루프 높이가 제1 캐비티(111)를 벗어나지 않고, 몰딩부(150)만으로 덮어지도록 한다.
또한, 몰딩부(150)는 형광체(151)를 포함할 수 있다. 형광체(151)는 적색(Red) 형광체, 녹색(Green) 형광체, 청색 형광체(Blue) 형광체 및 황색(Yellow) 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
렌즈부(160)는 제2 캐비티(112) 내부에 형성되며, 제1 면의 상부 방향으로 돌출된 반구형을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 발광소자 패키지(100)의 패키지 몰드(110)에 방열 패드(121) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)가 삽입됨으로써, 방열 패드(121) 상에 다수의 발광소자를 고집적화하여 실장시킬 수 있으며, 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 하부 면을 나타내는 사시도로서, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 발광소자 패키지(100)의 하부 면, 즉, 패키지 몰드(110)의 제2 면을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 패키지 몰드(110)의 제2 면은, 동일 평면 상에 방열 패드(121) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)가 노출된 구조를 포함하고, 패키지 몰드(110)의 제2 면에 노출된 방열 패드(121)는 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(131~134)에서 방출되는 열을 외부로 직접 방출할 수 있다.
또한, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)가 제2 면과 동일 평면 상에서 노출되어, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 2차 회로 기판 상에 표면 실장될 수 있다.
본 발명에 일실시예에 따르면, 발광소자 패키지(100)를 표면 실장 형태로 구현함으로써, 발광소자 패키지(100)를 소형화할 수 있다.
만약, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)가 패키지 몰드(110)의 측면을 통해 돌출 및 연장되는 구조를 갖는 경우에는, 전극 패드들 간의 단락으로 인해 불량이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125)가 패키지 몰드(110)의 외부로 돌출 및 연장되지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이, 패키지 몰드(110)의 제2 면과 동일 평면 상에서 노출되는 구조를 포함함으로써, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(122~125) 간의 단락을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발광소자 패키지를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 패키지 몰드 내에 실장되는 발광소자 개수에 따른 발광소자 패키지의 다양한 실시예들을 도시한 것으로서, 도 4는 1개의 발광소자가 실장된 발광소자 패키지를 도시한 것이고, 도 5는 4개의 발광소자가 실장된 발광소자 패키지를 도시한 것이며, 도 6은 6개의 발광소자가 실장된 발광소자 패키지를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 발광소자 패키지(400)는 패키지 몰드(410), 리드 프레임(420), 발광소자(430) 및 와이어(440)를 포함한다.
리드 프레임(420)은 패키지 몰드(410)에 삽입되고, 방열 패드(421) 및 방열 패드(421)와 서로 물리적/전기적으로 이격된 제1 전극 패드(422) 및 제2 전극 패드(423)를 포함한다.
방열 패드(421)와 제1 전극 패드(422) 및 제2 전극 패드(423)의 일면은 패키지 몰드(410)의 제1 면(상부 면) 상에 형성된 제1 캐비티(411)를 통해 노출되고, 방열 패드(421)와 제1 전극 패드(422) 및 제2 전극 패드(423)의 타면은 패키지 몰드(410)의 제2 면(하부 면)과 동일 평면 상에 노출된다.
또한, 제1 전극 패드(422) 및 제2 전극 패드(423)는 제2 면 상에서 방열 패드(421)를 중심으로 서로 대향하고, 대칭되는 구조로 배치된다.
또한, 1개의 발광소자(430)는 제1 캐비티(411) 상에 노출된 방열 패드(421) 상에 실장 되고, 발광소자(430)의 상부 면에 배치된 두 개의 전극은 각각 와이어(430)를 통해 제1 전극 패드(422) 및 제2 전극 패드(423) 중 인접한 전극 패드에 전기적으로 연결된다.
도 5는 4개의 발광소자가 실장된 발광소자 패키지(500)를 도시한 것으로서, 도 1에 도시된 발광소자 패키지(100)와 동일한 개수의 발광소자를 실장하고 있으나, 도 1에 도시된 패키지 몰드(110)와는 다른 구조의 패키지 몰드(510)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 패키지 몰드(510)는 제1 면(상부 면)에 제1 캐비티(511) 및 제2 캐비티(512)를 포함하고, 제1 캐비티(511)를 통해 방열 패드(521) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드의 일부가 노출된 구조를 포함한다.
제1 캐비티(511)는 도 1의 타원형 제1 캐비티(111)와는 달리, 사각형 구조를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 캐비티(511)는 방열 패드(521) 상에서 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(532, 533, 534, 535)가 실장된 영역을 노출시키는 제1 홈(511a) 및 제1 홈(511a)의 측면에 연결되어 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드의 일부를 노출시키는 제2 홈(511b)을 포함한다.
본 발명의 일측에 의하면 제1 홈(511a) 및 제2 홈(511b)은 사각형 구조일 수 있고, 제2 홈(511b)은 제1 홈(511a)의 양 측면에 두 개씩 형성되어 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드 각각의 일부를 노출시킬 수 있다.
방열 패드(521) 상에 실장된 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(532~535)는 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드 각각과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(532~535) 각각의 상부 면에 배치된 두 개의 전극 중 어느 하나의 전극은 와이어(540)를 통해 그와 인접하게 배치된 전극 패드와 전기적으로 연결된다.
또한, 본 발명의 일측에 의하면, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(532~535) 각각의 상부 면에 배치된 두 개의 전극 중 다른 하나의 전극은 그와 인접하게 배치된 발광소자의 전극과 와이어(540)를 통해 상호 연결된다.
또한, 본 발명의 일측에 의하면, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드 각각이 와이어(240)를 통해 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(532~534) 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 경우, 와이어(540) 루프가 형성될 수 있다.
만약, 와이어(540) 루프의 높이가 높아져 와이어(540)가 제1 캐비티(511) 및 제2 캐비티(512) 내에 위치하게 될 경우, 제1 캐비티(511)와 제2 캐비티(512) 내부에 충진되는 물질들 간의 특성 차이로 인해 와이어(540)는 열 충격을 받아 끊어질 수 있다.
본 발명의 일측에 따른 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드는 와이어(540)가 전기적으로 연결된 영역에 와이어(540)를 삽입시키기 위한 관통부를 포함할 수 있다.
제1 전극 패드(522)를 확대한 도면을 참조하면, 제1 전극 패드(522)는 제2 홈(511b)을 통해 일부가 노출되며, 와이어(540)가 연결되는 영역에 관통부(522a)를 포함하고, 관통부(522a) 내부에 와이어(540)가 삽입되어 본딩 된다.
본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지(500)는 관통부(522a) 내부에 와이어(540)가 삽입됨에 따라 와이어(540) 루프의 높이가 제1 캐비티(511)의 높이를 벗어나지 않게 되고, 제1 캐비티(511) 내부에 몰딩제를 충진시키는 경우, 와이어(540)가 몰딩제로만 덮어져 열 충격으로부터 보호될 수 있다.
도 5에 도시된 발광소자 패키지(500)는 도 1에 도시된 발광소자 패키지(100)와 패키지 몰딩(510)의 제1 면에 형성된 제1 캐비티(511)의 구조만 달리하는 것으로, 패키지 몰딩(510)의 제2 면은 발광소자 패키지(100)와 동일할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(600)는 패키지 몰드(610), 리드 프레임(620), 6개의 발광소자 및 와이어를 포함한다.
리드 프레임(620)은 6개의 발광소자가 실장되는 방열 패드(621)와 6개의 발광소자와 와이어를 통해 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드 내지 제6 전극 패드(622, 623, 624, 625, 626, 627)를 포함한다.
방열 패드(621) 및 제1 전극 패드 내지 제6 전극 패드(622~627)의 일면은 패키지 몰드(610)의 제1 면에 형성된 제1 캐비티(611)를 통해 노출되고, 방열 패드(621) 및 제1 전극 패드 내지 제6 전극 패드(622~627)의 타면은 패키지 몰드(610)의 제2 면과 동일 평면 상에 노출된다.
도 4 내지 도 6에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지(400, 500, 600)는 전기적으로 비극성을 갖는 방열 패드(421, 521, 621) 상에 1개, 4개, 6개의 발광소자를 소정 간격 이격시켜 실장함으로써, 발광소자를 고집적화시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6에서는 방열 패드(421, 521, 621) 상에 1개, 4개, 6개의 발광소자가 실장되는 실시예만을 설명하였으나, 6개 이상의 발광소자를 실장하는 것도 가능하고, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 각 발광소자 패키지(400, 500, 600)는 제2 면을 통해 방열 패드(421, 521, 621)가 노출된 구조를 갖는 것으로, 기존의 리드 프레임이 패키지 몰드의 외부로 돌출 및 연장된 구조의 발광소자 패키지 도는 세라믹 기판을 이용한 표면 실장형 발광소자 패키지에 비해 방열 효율이 우수하다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 리드 프레임(710)을 제조하는 과정을 포함한다. 리드 프레임(710)은 단일 금속 또는 합금의 기판을 에칭 또는 펀칭 등의 방법으로 제조될 수 있다.
리드 프레임(710)은 리드 프레임 틀(711), 리드 프레임 틀(711)에 연결된 방열 패드(712) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713, 714, 715, 716)를 포함할 수 있다.
방열 패드(712)는 발광소자가 실장될 영역으로, 방열 패드(712)의 면적은 실장될 발광소자의 개수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 1개의 발광소자가 실장될 경우, 방열 패드(712)는 1개의 발광소자가 실장될 수 있을 정도의 면적을 갖을 수 있고, 두 개 이상의 발광소자가 실장될 경우에는 방열 패드(712)에 실장될 발광소자의 개수에 비례하여 방열 패드(712)의 면적이 확장될 수 있다.
제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)는 리드 프레임 틀(711)의 내부에서 서로 물리적/전기적으로 이격 되며, 방열 패드(723)와도 이격 된다. 또한, 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드(713, 714)와 제3 전극 패드 및 제4 전극 패드(715, 716)는 방열 패드(712)를 중심으로 서로 대칭된다.
또한, 도 7a의 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)는 방열 패드(712) 상에 4개의 발광소자가 실장될 것을 고려하여 형성되었으나, 그 개수는 방열 패드(712) 상에 실장될 발광소자의 개수에 따라 감소 또는 증가될 수 있다. 예를 들어, 1개의 발광소자가 방열 패드(712) 상에 실장될 경우, 전극 패드는 방열 패드(712)의 양 측으로 두 개가 구비될 수 있고, 6개의 발광소자가 방열 패드(712) 상에 실장될 경우, 전극 패드는 방열 패드(712)의 양 측으로 세 개씩 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 일측에 의하면, 리드 프레임(710)을 형성하는 과정에서, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)에 관통부(미도시)를 더 형성할 수 있다.
즉, 상기 관통부가 형성되는 영역은 이후 진행될 와이어 본딩 공정에서 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)에 와이어가 연결될 영역이 될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 사출 성형 방법을 이용하여 리드 프레임(710)이 삽입된 형태의 패키지 몰드(720)를 형성하는 과정을 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 리드 프레임(710)을 패키지 몰드(720) 형성을 위한 몰드(미도시) 내에 배치시킨 상태에서, 몰드 내부로 몰딩 물질(절연 물질)을 주입한 후 경화시키고 몰드를 제거시켜 패키지 몰드(720)를 형성한다.
형성된 패키지 몰드(720)는 제1 면(상부 면)과 제2 면(하부 면)을 포함하고, 제1 면은 제1 캐비티(721) 및 제2 캐비티(722)를 포함하며, 제2 캐비티(722)는 제1 캐비티(721)와 단차를 형성하여 제1 캐비티(721)의 상부에 위치한다.
방열 패드(712) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)는 패키지 몰드(720)에 삽입되며, 방열 패드(712) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)의 일면 중 일부는 패키지 몰드(720)의 제1 캐비티(721)를 통해 노출된다.
또한, 방열 패드(712) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)의 타면은 패키지 몰드(720)의 제2 면과 동일 평면 상에 노출된다.
도 7c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 패키지 몰드(720)의 외부 영역으로 돌출된 리드 프레임(710)의 일부 영역을 프리 커팅(pre-cutting)하는 과정을 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 리드 프레임 틀(711)과 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)의 연결 영역을 프리 커팅하여 리드 프레임 틀(711) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716) 간의 연결을 끊는다.
따라서, 영역 A 및 영역 B에서와 같이, 패키지 몰드(720)의 측면을 통해 제1 전극 패드(713) 및 제2 전극 패드(714)가 노출될 수 있다.
또한, 도시되어 있지 않으나, 제1 전극 패드(713) 및 제2 전극 패드(714)의 반대 방향에 위치하는 제3 전극 패드(715) 및 제4 전극 패드(716) 역시 프리 커팅에 의해 패키지 몰드(720)의 측면을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법에 의하면 리드 프레임(710)의 일부 영역을 프리 커팅함으로써, 패키지 몰드(720) 상에 발광소자 실장 및 와이어 본딩을 완료한 후에 리드 프레임 틀(711)을 커팅할 때, 발광소자 및 와이어에 전달되는 충격을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 리드 프레임 틀(711)을 완전히 커팅할 때, 발광소자 및 와이어가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 제1 캐비티(721)를 통해 노출된 방열 패드(712) 상에 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731, 732, 733, 734)를 실장하고, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731~734)를 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)에 와이어(740) 본딩하는 과정을 포함한다.
이를 구체적으로 설명하면 먼저, 방열 패드(712) 상에 금속 물질을 포함하는 접합제를 이용하여 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731~734)를 서로 소정 간격 이격시켜 2×2 매트릭스 구조로 배열한다.
이후, 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731~734)와 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)를 와이어(740) 본딩하여 전기적으로 연결한다. 보다 구체적으로는 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731~734) 각각의 상부 면에 배치된 어느 하나의 전극과, 그와 인접하게 배치된 전극 패드를 와이어(740) 본딩한다. 예를 들어, 제1 발광소자(731)의 상부 면에 배치된 어느 하나의 전극과, 그와 인접하게 배치된 제1 전극 패드(713)을 와이어(240) 본딩한다.
본 발명의 일측에 의하면 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)는 와이어(740)가 본딩될 영역에 관통부를 포함할 수 있다. 이 관통부 내부에 와이어(740)를 삽입시켜 본딩함으로써 와이어(740) 루프의 높이가 제1 캐비티(721)를 벗어나지 않도록 한다.
한편, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716) 각각의 상부 면에 배치된 다른 하나의 전극과, 그에 인접하게 배치된 발광소자의 전극을 상호 연결한다. 예를 들어, 제1 발광소자(731)의 상부 면에 배치된 (제1 전극 패드(713)와 연결되지 않은) 다른 하나의 전극을, 그와 인접하게 배치된 제3 발광소자(715)의 전극과 와이어(740) 본딩 한다.
도 7e를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 패키지 몰드(720)의 제1 면에 형성된 제1 캐비티(721) 내부에 몰딩제(750)를 충진하는 과정을 포함한다.
몰딩제(750)는 제1 캐비티(721)를 통해 노출된 방열 패드(712), 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716), 제1 발광소자 내지 제4 발광소자(731~734) 및 와이어(740)를 덮어 보호한다.
특히, 와이어(740)는 제1 캐비티(721) 내부에서 몰딩제(750)만으로 덮어짐으로써, 열 충격으로부터 보호될 수 있다.
또한, 몰딩제(750)는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지에 형광체 또는 분산제가 혼합된 물질일 수 있다.
도 7f를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 패키지 몰드(720)의 제1 면에 형성된 제2 캐비티(722) 내부에 투명 수지제를 충진하여 제1 면의 상부 방향으로 돌출된 렌즈부(760)를 형성하는 과정을 포함한다.
상기 투명 수지제는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지를 포함할 수 있다.
이후, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 도 7f와 같이 패키지 몰드(720)상에 렌즈부(760)가 형성되면, 패키지 몰드(720)의 외부 영역으로 돌출된 리드 프레임(710)의 잔여 영역을 커팅하는 과정을 포함한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 리드 프레임(710) 중 도 7c에서 리드 프레임(710)을 프리 커팅하고 남은 패키지 몰드(720)와의 연결 부분을 커팅하는 과정을 포함하고, 커팅 공정에 의해 패키지 몰드(720)의 측면으로 방열 패드(712)가 노출될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 커팅 공정을 거쳐 리드 프레임 틀(711)로부터 패키지 몸체(720)를 분리시킴으로써 발광소자 패키지(700)를 완성하는 과정을 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(700)의 하부 면은 리드 프레임(710)을 구성하는 방열 패드(712) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(713~716)가 노출되어 2차 회로 기판에 표면 실장이 가능한 구조를 포함한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 리드 프레임(810)을 제조하는 과정을 포함한다. 리드 프레임(810)은 리드 프레임 틀(811), 리드 프레임 틀(811)에 연결된 방열 패드(812) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813, 814, 815, 816)를 포함할 수 있다.
방열 패드(812)는 발광소자가 실장될 영역이고, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)는 발광소자들과 외부 회로를 전기적으로 연결하기 위한 영역이다.
한편, 리드 프레임(810)은 도 7a에 도시된 리드 프레임(710)과 달리 리드 프레임 틀(811)의 양측에 타이바(tie bar)(817)를 더 포함할 수 있다. 타이바(817)는 리드 프레임 틀(811)과 패키지 몰드를 연결 및 지지하기 위한 것이다.
도 8a에 도시된 리드 프레임(810)은 4개의 타이바(817)를 포함하고 있으나, 타이바(817)의 개수는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 사출 성형 방법을 이용하여 리드 프레임(810)이 삽입된 형태의 패키지 몰드(820)를 형성하는 과정을 포함한다.
구체적으로, 리드 프레임(810)을 패키지 몰드(820) 형성을 위한 몰드(미도시) 내에 배치시킨 상태에서, 몰드 내부로 몰딩 물질(절연 물질)을 주입한 후 경화시키고 몰드를 제거시켜 패키지 몰드(820)를 형성한다.
형성된 패키지 몰드(820)는 제1 면(상부 면)과 제2 면(하부 면)을 포함하고, 제1 면은 제1 캐비티(821) 및 제2 캐비티(822)를 포함하며, 제2 캐비티(822)는 제1 캐비티(821)와 단차를 형성하여 제1 캐비티(821)의 상부에 위치한다.
방열 패드(812) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)는 패키지 몰드(820)에 삽입되며, 방열 패드(812) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)의 일면 중 일부는 패키지 몰드(820)의 제1 캐비티(821)를 통해 노출된다. 또한, 방열 패드(812) 및 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)의 타면은 패키지 몰드(720)의 제2 면과 동일 평면 상에 노출된다.
또한, 타이바(817)는 그 일부가 패키지 몰드(820) 내부에 고정되어 리드 프레임 틀(811)과 패키지 몰드(820)를 연결 및 지지한다.
도 8c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 패키지 몰드(820)의 외부 영역으로 돌출된 리드 프레임(810)의 일부 영역을 프리 커팅(pre-cutting)하는 과정을 포함한다. 일부 영역이란, 리드 프레임 틀(811)과 방열 패드(812)의 연결 영역, 그리고 리드 프레임(811)과 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)의 연결 영역이 될 수 있다.
상기 일부 영역을 프리 커팅하여 리드 프레임 틀(811)과 방열 패드(812) 간의 연결을 끊고, 리드 프레임 틀(811)과 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816) 간의 연결을 끊는다.
따라서, 영역 C, 영역 D 및 영역 E에서와 같이, 패키지 몰드(820)의 측면을 통해 방열 패드(812), 제1 전극 패드(813) 및 제2 전극 패드(814)가 노출될 수 있다.
또한, 도시되어 있지 않으나, 제1 전극 패드(813) 및 제2 전극 패드(814)의 반대 방향에 위치하는 제3 전극 패드(815) 및 제4 전극 패드(816) 역시 프리 커팅에 의해 패키지 몰드(820)의 측면을 통해 노출될 수 있다.
상기와 같이 리드 프레임 틀(811)과 방열 패드(812) 간의 연결, 리드 프레임 틀(811)과 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816) 간의 연결이 끊어짐에 따라, 리드 프레임 틀(811)과 패키지 몰드(820)는 타이바(817)를 통해 연결 및 지지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 타이바(817)만으로 리드 프레임 틀(811)과 패키지 몰드(820)를 연결함으로써, 패키지 몰드(820) 상에 발광소자 실장 및 와이어 본딩을 완료한 후에 리드 프레임 틀(811)을 커팅할 때, 발광소자 및 와이어에 전달되는 충격을 감소시켜 발광소자 및 와이어가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이후, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 도 7d 내지 도 7g에 도시된 바와 같은 공정을 더 수행하여 발광소자 패키지를 완성할 수 있다. 구체적으로, 방열 패드(812) 상에 4개의 발광소자를 실장하는 공정, 4개의 발광소자와 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)을 전기적으로 연결하기 위하여 와이어를 본딩하는 공정, 제1 캐비티(821) 상에 형광체를 포함하는 몰딩제를 충진하는 공정, 제2 캐비티(822) 상에 렌즈부를 형성하는 공정 및 리드 프레임(810)의 잔여 영역을 커팅하는 공정을 더 수행할 수 있다.
특히, 리드 프레임(810)의 잔여 영역을 커팅하는 공정은, 도 8c에서와 같이 리드 프레임(810)을 프리 커팅하고 남은 리드 프레임(810)과 패키지 몰드(820)와의 연결 부분, 즉 타이바(817) 영역을 커팅하여 리드 프레임 틀(811)로부터 패키지 몸체(820)를 분리시킨다. 타이바(817)를 커팅함으로써, 방열 패드(812)나 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(813~816)에 인가되는 충격을 최소화시켜 발광소자 패키지를 완성할 수 있게 된다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지의 회로 연결을 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 9는 AC 110V의 인쇄 회로 기판에 발광소자 패키지(900)를 표면 실장한 상태에서의 회로 연결을 도시한 것이고, 도 10은 AC 220V의 인쇄 회로 기판에 발광소자 패키지(1000)를 표면 실장한 상태에서의 회로 연결을 도시한 것이다.
도 9 및 도 10에 도시된 발광소자 패키지(900, 1000) 각각에 실장된 4개의 발광소자는 AC(Alternating Current) LED가 될 수 있으며, 도 9 및 도 10에 도시된 발광소자 패키지(900, 1000)는 동일한 것일 수 있다.
도 9를 참조하면, 발광소자 패키지(900)의 4개의 발광소자는 방열 패드(910) 상에 실장되어 있고, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(920, 930, 940, 950)와 전기적으로 연결된다.
제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(920, 930, 840, 850)는 발광소자 패키지(800)의 외부에 노출되며 이들은 인쇄 회로 기판 상에 형성된 배선 패턴과 연결되어 4개의 발광소자에 전원을 공급한다.
도 9의 경우, AC 110V의 인쇄 회로 기판은 제1 전극 패드(920) 및 제3 전극 패드(940)와 제2 전극 패드(930) 및 제4 전극 패드(930, 950)를 병렬로 연결한다.
도 10을 참조하면, 발광소자 패키지(1000)의 4개의 발광소자는 방열 패드(1010) 상에 실장되어 있으며, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(1020, 1030, 1040, 1050)와 전기적으로 연결된다.
제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(1020, 1030, 1040, 1050)는 발광소자 패키지(1000)의 외부에 노출되며, 인쇄 회로 기판 상에 형성된 배선 패턴과 연결되어 4개의 발광소자에 전원을 공급한다.
그러나, 도 10의 경우 AC 220V의 인쇄 회로 기판은 도 9의 AV 110V의 인쇄 회로 기판과는 달리, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(1020, 1030, 1040, 1050)를 직렬로 연결한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 AC 110V 또는 AC 220V의 인쇄 회로 기판 중 어느 것에 표면 실장 하더라도 정상 구동이 가능하다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지는 AC 110V 인쇄 회로 기판용과 AC 220V의 인쇄 회로 기판용으로 따로 제조할 필요 없이 AC 110V 또는 AC 220V의 인쇄 회로 기판에 이용 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(900, 1000)는 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(920~950, 1020~1050)가 기존과 같이 발광소자 패키지의 외부로 돌출 또는 연장되는 구조가 아니므로, 제1 전극 패드 내지 제4 전극 패드(920~950, 1020~1050) 간에 단락이 발생하지 않는다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면 단락으로 인해 발광소자 패키지의 불량 발생을 방지하여 발광소자 패키지가 안정적으로 구동할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 400, 500, 600, 700, 900, 1000 : 발광소자 패키지
110, 410, 510, 610, 720, 820 : 패키지 몰드
111, 411, 511, 611, 721, 821 : 제1 캐비티
120, 420, 620, 710, 810 : 리드 프레임
121, 421, 521, 621, 712, 812, 910, 1010 : 방열 패드
122~125, 422, 423, 522, 622~627, 713~716, 813~814, 920~950, 1020~1050 : 전극 패드
140, 440, 540, 740 : 와이어

Claims (17)

  1. 방열 패드 및 상기 방열 패드와 이격되어 형성되는 적어도 두 개의 전극 패드를 포함하는 리드 프레임;
    상기 방열 패드 상에 실장되고, 와이어를 통해 상기 적어도 두 개의 전극 패드와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 발광소자;
    상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 삽입되고, 상기 적어도 하나의 발광소자가 실장된 제1 면에 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제1 캐비티를 포함하며, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면과 동일 평면 상에서 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 노출되는 패키지 몰드; 및
    상기 제1 캐비티 내부에 형성된 몰딩부
    를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부는,
    상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드, 상기 적어도 두 개의 전극 패드, 상기 적어도 하나의 발광소자 및 상기 와이어를 덮는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 몰드는,
    상기 제1 캐비티와 단차를 갖고, 상기 제1 캐비티 상부에 위치하는 제2 캐비티를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 캐비티 내부에 형성된 렌즈부
    를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광소자는 상부 면에 수평으로 배치된 두 개의 전극을 포함하고,
    상기 두 개의 전극 각각은 상기 적어도 두 개의 전극 패드에 연결되어 상기 방열 패드가 전기적으로 비극성을 갖도록 하는 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 패드는,
    상기 제2 면 상에서 상기 방열 패드를 중심으로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캐비티는,
    상기 방열 패드 상에서 적어도 하나의 발광소자가 실장된 영역을 노출시키는 제1 홈 및 상기 제1 홈의 측면에 연결되어 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제2 홈
    을 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 전극 패드는,
    상기 와이어가 전기적으로 연결되는 영역에 형성된 관통부를 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 방열 패드 및 상기 방열 패드와 이격되어 형성되는 적어도 두 개의 전극 패드를 포함하는 리드 프레임을 형성하는 단계;
    사출 성형 방법을 이용하여 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드가 삽입되고, 제1 면에 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제1 캐비티를 포함하며, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면과 동일 평면 상에서 상기 방열 패드 및 상기 적어도 두 개의 전극 패드를 노출시키는 패키지 몰드를 형성하는 단계;
    상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드 상에 적어도 하나의 발광소자를 실장하는 단계;
    상기 실장된 적어도 하나의 발광소자와 상기 적어도 두 개의 전극 패드를 전기적으로 연결하도록 와이어 본딩하는 단계; 및
    상기 제1 캐비티 내부에 몰딩제를 충진하는 단계
    를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몰딩제를 충진하는 단계는,
    상기 제1 캐비티를 통해 노출된 상기 방열 패드, 상기 적어도 두 개의 전극 패드, 상기 적어도 하나의 발광소자 및 상기 와이어를 덮는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 패키지 몰드를 형성하는 단계는,
    상기 사출 성형 방법을 이용하여 상기 제1 캐비티와 단차를 갖고, 상기 제1 캐비티 상부에 위치하는 제2 캐비티를 더 형성하는 단계
    를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 캐비티 내부에 투명한 수지제를 충진하여 상기 제1면의 상부 방향으로 돌출된 렌즈부를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광소자는 상부 면에 수평으로 배치된 두 개의 전극을 포함하고,
    상기 와이어 본딩하는 단계는.
    상기 두 개의 전극 각각을 상기 적어도 두 개의 전극 패드에 연결하여 상기 방열 패드가 전기적으로 비극성을 갖도록 하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 패키지 몰드를 형성하는 단계는,
    상기 방열 패드 상에서 적어도 하나의 발광소자가 실장된 영역을 노출시키는 제1 홈 및 상기 제1 홈의 측면에 연결되어 상기 적어도 두 개의 전극 패드의 일부를 노출시키는 제2 홈을 포함하도록 상기 제1 캐비티를 형성하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 리드 프레임을 형성하는 단계는,
    상기 적어도 두 개의 전극 패드에 상기 와이어가 전기적으로 연결될 영역을 관통시켜 관통부를 형성하는 단계
    를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 패키지 몰드를 형성한 이후, 상기 패키지 몰드의 외부 영역으로 돌출된 상기 리드 프레임의 일부 영역을 프리 커팅(pre-cutting)하는 단계
    를 더 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 몰딩제를 충진한 이후, 상기 패키지 몰드의 외부 영역으로 돌출된 상기 리드 프레임의 잔여 영역을 커팅하는 단계
    를 더 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
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