KR20120031208A - Light emitting diode - Google Patents
Light emitting diode Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120031208A KR20120031208A KR1020120024517A KR20120024517A KR20120031208A KR 20120031208 A KR20120031208 A KR 20120031208A KR 1020120024517 A KR1020120024517 A KR 1020120024517A KR 20120024517 A KR20120024517 A KR 20120024517A KR 20120031208 A KR20120031208 A KR 20120031208A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting chip
- heat sink
- housing
- emitting diode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/49105—Connecting at different heights
- H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 열전도성 수지를 히트 싱크(Heat sink)로 이용하는 발광 다이오드에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode using a heat conductive resin as a heat sink.
일반적으로, 발광 다이오드는 전기적 신호를 받아 이를 광으로 출력하는 장치를 지칭하는 것으로, 전기적 신호를 입력받는 전극이 형성된 인쇄 회로 기판상에 발광 칩을 실장한 다음, 발광 칩을 봉지하는 몰딩부를 형성하여 제조한다. Generally, a light emitting diode refers to a device that receives an electrical signal and outputs the light as light. The light emitting diode is mounted on a printed circuit board on which an electrode receiving the electrical signal is formed, and then a molding part encapsulating the light emitting chip is formed. Manufacture.
상술한 발광 다이오드의 밝기는 발광 칩에 인가되는 전류에 비례하고, 발광 칩에 인가되는 전류는 발광 칩이 발산하는 열에 비례한다. 이에 발광 다이오드의 밝기를 밝게 하기 위해서는 고전류을 인가하여야 하지만, 발광 칩이 발산하는 열로 인해 발광 칩이 손상을 받게 되어 무한정 높은 전류을 인가할 수 없는 문제가 발생한다. 즉 발광 칩에 인가되는 전류를 높이면 발광 칩이 발산하는 열이 높아진다. The brightness of the above-described light emitting diode is proportional to the current applied to the light emitting chip, and the current applied to the light emitting chip is proportional to the heat emitted by the light emitting chip. In order to brighten the brightness of the light emitting diode, a high current must be applied, but the light emitting chip is damaged due to heat emitted from the light emitting chip, thereby causing a problem in that a high current cannot be applied indefinitely. In other words, when the current applied to the light emitting chip is increased, the heat emitted by the light emitting chip is increased.
이에, 발광 칩이 발산하는 열을 줄이기 위한 많은 연구들이 수행되고 있다. 그 결과로, 한국공개특허 특2002-0089785에서는 소정의 방열 구멍을 뚫어 발광 칩이 발산하는 열을 줄이도록 하였고, 한국공개특허 특2003-0053853에서는 소정의 금속판으로 발광 칩을 둘러싸고 이를 히트 싱크로 사용하여 소자가 발산하는 열을 줄이도록 하였다. Accordingly, many studies have been conducted to reduce the heat emitted by the light emitting chip. As a result, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0089785, a predetermined heat dissipation hole is made to reduce the heat emitted by the light emitting chip. In Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0053853, the LED is enclosed by a predetermined metal plate and used as a heat sink. The device is designed to reduce the heat dissipated.
상기의 기술과 같이 소정의 방열 구멍과 금속판을 통하여 발광 칩이 발산하는 열을 외부로 방출하여 발광 칩을 보호하고 발광 다이오드의 밝기를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. As described above, the heat emitted from the light emitting chip through the predetermined heat dissipation hole and the metal plate may be emitted to the outside, thereby protecting the light emitting chip and improving the brightness of the light emitting diode.
그러나 소정의 방열 구멍을 발광 칩 하부에 뚫을 경우 이러한 방열 구멍으로 인해 외부의 불순물이 첨가되어 발광 칩 뿐만 아니라 발광 다이오드 전체에 손상을 입힐 수 있다. However, when a predetermined heat dissipation hole is drilled under the light emitting chip, external impurities may be added due to the heat dissipation hole to damage not only the light emitting chip but the entire light emitting diode.
또한 소정의 슬러그나 금속판을 히트 싱크로 사용하는 경우에, 몰딩부는 에폭시 수지를 사용하고 별도의 슬러그 및 금속판을 소자에 추가하기 때문에 발광 칩을 봉지하는 몰딩부와 이를 결합할 때, 금속과 에폭시 수지 경계면에 소정의 공기층이 형성되거나 두 물질간의 결합이 들뜨는 문제가 발생하고, 발광 다이오드의 제조 공정이 복잡해지게 된다.In addition, when a predetermined slug or a metal plate is used as a heat sink, the molding part uses an epoxy resin and adds a separate slug and a metal plate to the device, so that when combined with a molding part encapsulating a light emitting chip, the metal and epoxy resin interface A problem arises in that a predetermined air layer is formed or a bond between two materials is raised, and the manufacturing process of the light emitting diode is complicated.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 열 전도성 수지를 히트 싱크로 이용하여 발광 칩의 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있고, 별도의 슬러그 및 금속판을 사용하지 않고 발광 다이오드를 제작할 수 있어 부피가 매우 작고 소형으로 다양한 전자기기에 매우 쉽게 응용 가능한 발광 다이오드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the above problem, the present invention can effectively radiate heat of the light emitting chip to the outside by using a thermally conductive resin as a heat sink, and can produce a light emitting diode without using a separate slug and a metal plate, thereby increasing the volume. It is an object of the present invention to provide a light emitting diode which is very small and small and can be easily applied to various electronic devices.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열전도성 수지로 제조된 기판, 상기 기판에 형성된 전극과 상기 기판 및 전극 상에 실장되는 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다. 또한 본 발명은 하우징, 상기 하우징과 결합된 열전도성 수지로 제조된 히트 싱크 및 상기 히트 싱크 상에 실장되는 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다. 여기서 상기 히트 싱크는 상기 하우징에 인서트 사출 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a light emitting diode comprising a substrate made of a thermally conductive resin, an electrode formed on the substrate and at least one light emitting chip mounted on the substrate and the electrode. The present invention also provides a light emitting diode comprising a housing, a heat sink made of a thermally conductive resin coupled to the housing, and at least one light emitting chip mounted on the heat sink. Wherein the heat sink is characterized in that coupled to the insert injection method.
또한 본 발명의 발광 다이오드는 상기 발광 칩을 봉지하는 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 몰딩부의 상부면에 마련된 광학 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the light emitting diode of the present invention is characterized in that it further comprises a molding unit for encapsulating the light emitting chip, characterized in that it further comprises an optical lens provided on the upper surface of the molding portion.
상기 열전도성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지 및 이소시아네이트 수지 중 적어도 하나인 수지에 열전도 강화제를 혼합한 물질인 것을 특징으로 한다. 여기서 열전도 강화제는 Al2O3, MgO, ZnO, SiO2, Bn, AlN, SiC 및 Si3N4 중 적어도 하나를 포함한다.The thermally conductive resin is characterized in that the material mixed with a heat conductivity enhancer to at least one of an epoxy resin, a phenol resin and an isocyanate resin. Wherein the thermal conductivity enhancer comprises at least one of Al 2 O 3 , MgO, ZnO, SiO 2 , Bn, AlN, SiC, and Si 3 N 4 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
상술한 바와 같이, 본 발명은 열전도성 수지의 히트 싱크를 포함한 발광 다이오드를 형성함으로써 별도의 슬러그 및 금속판을 사용하지 않고도 발광 칩의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있다. As described above, the present invention forms a light emitting diode including a heat sink of a thermally conductive resin, thereby effectively dissipating heat of the light emitting chip to the outside without using a separate slug and a metal plate.
또한 반사 구조로 형성된 히트 싱크를 사용하여 발광 칩의 발열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있고, 빛의 휘도를 향상시킬 수 있다. In addition, by using a heat sink formed of a reflective structure it is possible to effectively emit heat generated by the light emitting chip to the outside, it is possible to improve the brightness of the light.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 개략도.
도 7은 도 5의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 취한 단면도.
도 8은 도 6의 선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취한 단면도.1 to 4 are cross-sectional views of light emitting diodes according to the present invention.
5 and 6 are schematic views of a light emitting diode according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 5;
8 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
본 발명에 따른 발광 다이오드는 발광 칩(10)에서 발생되는 열을 직접 방출시키기 위하여 히트 싱크 상에 발광 칩(10)을 장착한다. 여기서 히트 싱크는 열 전도성이 우수한 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 열 전도성과 전기 전도성이 우수한 금속 물질을 사용하거나, 열 전도성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. The light emitting diode according to the present invention mounts the
열전도성 수지는 수지, 고무 등의 고분자 매트릭스 재료에 열전도율이 높은 열전도 강화제를 혼합한 물질로서, 열전도가 0.02W/mK 내지 0.2W/mK인 일반 수지와 비교하여 열전도성 수지의 열전도도는 2W/mK 내지 100W/mK이다. 이는 스테인레스 스틸과 티타늄의 열전도도인 약 15W/mK와 유사하며, 다이캐스팅용 금속 합금들인 마그네슘이나 알루미늄의 열전도도인 50 내지 100W/mK의 수준에 도달할 수 있다. 상기 수지로는 내열성이나 기계적 강도, 전기 절연성이 우수한 에폭시 수지, 페놀 수지 및 이소시아네이트 수지 등을 사용한다. 또한 상기 열전도 강화제는 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화아연(ZnO), 석영(SiO2) 등의 금속 산화물, 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 등의 금속 질화물, 탄화규소(SiC) 등의 금속 탄화물, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 등의 금속 수산화물, 금, 은, 동 등의 금속, 탄소섬유, 흑연 등을 사용한다. 특히 Al2O3나 SiO2를 이용한 경우에 수지와의 혼합이 용이하고, AlN을 이용한 경우에는 열방출 효율이 특히 높아진다. 더욱 높은 열전도성을 얻기 위해 에폭시 수지에 표면개질 산화알루미늄, 구상 크리스토발라이트(cristobalite) 등의 특수한 열전도 강화제를 배합한 열전도성 수지를 사용할 수 있다. 또한 이러한 수지와 열전도 강화제의 혼합물에 유리 부직포나 세라믹 부직포 등의 보강재를 포함하여 기계적 강도나 가공성을 향상시킬 수 있다. Thermally conductive resin is a material in which a thermal conductivity enhancer having a high thermal conductivity is mixed with a polymer matrix material such as resin and rubber, and the thermal conductivity of the thermally conductive resin is 2W / compared with a general resin having a thermal conductivity of 0.02W / mK to 0.2W / mK. mK to 100 W / mK. This is similar to the thermal conductivity of about 15 W / mK of stainless steel and titanium, and can reach a level of 50 to 100 W / mK, which is the thermal conductivity of magnesium or aluminum, which is a metal alloy for die casting. As the resin, an epoxy resin, a phenol resin, an isocyanate resin, or the like having excellent heat resistance, mechanical strength, and electrical insulation properties is used. In addition, the heat conduction enhancer may be a metal oxide such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), zinc oxide (ZnO), quartz (SiO 2 ), a metal such as boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), or the like. Metal carbides such as nitrides and silicon carbide (SiC), metal hydroxides such as aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), metals such as gold, silver, copper, carbon fibers, graphite and the like. In particular, when Al 2 O 3 or SiO 2 is used, mixing with the resin is easy, and when AlN is used, the heat dissipation efficiency is particularly high. In order to obtain higher thermal conductivity, a thermally conductive resin in which a special thermal conductivity enhancing agent such as surface modified aluminum oxide and spherical cristobalite is added to the epoxy resin may be used. In addition, a reinforcing material such as a glass nonwoven fabric or a ceramic nonwoven fabric may be included in the mixture of such a resin and a thermally conductive reinforcing agent to improve mechanical strength and workability.
본 발명에서는 상기 상술한 열전도성 수지를 이용하여 발광 칩에서 방출되는 열을 효율적으로 방출할 수 있다. 즉, 기판(20)을 열전도성이 우수한 수지로 제조하여 기판(20) 자체를 히트 싱크로 사용한다. 또한 별도 부재를 열전도성이 우수한 수지로 제조하여 히트 싱크(50)로 사용할 수 있다. In the present invention, the heat emitted from the light emitting chip can be efficiently released using the above-described thermal conductive resin. That is, the
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 단면도이다. 1 to 4 are cross-sectional views of light emitting diodes according to the present invention.
본 발명의 도 1에 도시된 바와 같이 발광 다이오드는 열전도성 수지의 히트 싱크인 기판(20)과, 기판(20)에 실장된 발광 칩(10)과, 상기 발광 칩(10)이 실장된 영역을 제외한 기판 상부에 형성된 전극(30, 40)과, 발광 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(60)를 포함한다. 상기 기판(20) 상에 발광 칩(10)의 광의 휘도를 향상시키기 위한 반사기(미도시)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 of the present invention, a light emitting diode includes a
전극(30, 40)은 발광 칩(10)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)으로 구성된다. 또한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 발광 칩(10)을 전기적으로 연결하기 위한 제 1 및 제 2 와이어(70, 80)를 더 포함한다. 또한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)을 (도시되지 않은) 외부 제 1 및 제 2 전류 입력 단자에 각각 연결하는 (도시되지 않은) 제 1 및 제 2 금속 배선을 더 포함할 수 있다. 또한 발광 칩(10) 상에 목표로 하는 색의 빛을 발산하기 위한 소정의 형광체를 더 포함할 수 있다. The
몰딩부(60)는 광학 렌즈 형태, 평판 형태 및 표면에 소정의 요철을 갖는 형태중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성할 수 있다. The
기판(20)은 상기 발광 칩(10)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 히트 싱크로서 열 전도성 물질을 포함하는 수지를 사용한다. 이 경우, 절연막이 형성된 금속 재질의 기판과 비교하여 상기 기판(20)은 절연 성질을 갖기 때문에 제 1 전극(30)과 제 2 전극(40)이 전기적으로 단전되도록 별도의 절연막을 형성할 필요가 없어 제조 공정이 간편해지는 장점이 있다.The
제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 인쇄 기법을 통하거나, 접착제를 이용하여 형성할 수 있다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속물질로 형성하되, 전기적으로 서로 단전되도록 형성한다.
The first and
발광 칩(10)은 기판(20) 상부에 은 페이스트를 이용하여 실장하는 것이 바람직하다. 몰딩부(60)는 소정의 에폭시 수지를 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 발광 칩(10)을 몰딩할 수 있다. 몰딩부(60) 외부로 제 1 및 제 2 전극(30, 40)의 소정 영역이 노출되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 도시되지 않은 외부 전류 입력 단자를 전기적으로 연결하여 발광 칩(10)에 외부 전류를 인가할 수 있다. The
이와 같이 열전도성 수지의 히트 싱크인 기판(20)을 이용하여 발광 칩(10)의 열을 효과적으로 방출할 수 있고 히트 싱크의 열적 스트레스를 줄일 수 있다. As such, the heat of the
본 발명의 도 2에 도시된 바와 같은 발광 다이오드는 열전도성 수지의 히트 싱크인 기판(20)과, 기판(20) 상에 형성된 전극(30, 40)과, 제 1 전극(30) 상에 실장된 발광 칩(10)과, 발광 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(60)를 포함한다. The light emitting diode as shown in FIG. 2 of the present invention is mounted on a
기판(20)은 열전도성 수지를 사용하여 발광 칩(10)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 한다. 전극(30, 40)은 발광 칩(10)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)으로 구성한다. 발광 칩(10)은 제 1 전극(30) 상에 실장되고, 제 2 와이어(80)를 통하여 제 2 전극(40)과 전기적으로 연결된다. The
상기 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 인쇄 기법을 통해 형성한다. 제 1 및 제 2 전극(30 및 40)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속물질로 형성하되, 제 1 전극(30)과 제 2 전극(40)은 전기적으로 단전되도록 형성한다. The first and
본 발명의 도 3에 도시된 바와 같이 발광 다이오드는 반사컵(25)이 형성된 열전도성 수지의 히트 싱크인 기판(20)과, 반사컵(25) 내부에 실장된 발광 칩(10)과, 기판(20) 상부에 형성된 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 발광 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(60)를 포함한다. As shown in FIG. 3 of the present invention, the light emitting diode includes a
반사컵(25)은 기계적 가공을 통해 기판(20)의 중심영역에 소정의 홈을 형성하되, 홈의 측벽면에 소정의 기울기를 주어 형성된 영역을 지칭한다. 반사컵(25)은 원뿔 형상으로 형성하는 것이 효과적이고, 그 하부 면은 발광 칩(10)이 실장되기 때문에 평평한 것이 바람직하다. The
또한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 발광 칩(10)을 전기적으로 연결하는 와이어(70, 80)를 더 포함한다. 또한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 (도시되지 않은) 외부 제 1 및 제 2 전류 입력 단자를 각각 연결하는 (도시되지 않은) 제 1 및 제 2 금속배선을 더 포함할 수 있다. 또한, 반사컵(25) 내부의 발광 칩(10)이 실장되는 영역 내에 목표로 하는 색의 빛을 발산하기 위한 소정의 형광체를 더 포함할 수 있다.The apparatus further includes
발광 칩(10)은 페이스트를 이용하여 반사컵(25)의 하부면에 실장되는 것이 바람직하다. 기판(20) 상부에 형성되는 전극(30, 40)은 발광 칩(10)의 양극 단자 및 음극 단자에 접속하기 위한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)으로 구성한다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속물질로 형성하는 것이 효과적이다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 인쇄 기법을 통하거나, 접착제를 이용하여 형성할 수 있다. 몰딩부(60)는 소정의 에폭시 수지를 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 발광 칩(10)을 몰딩할 수 있다. 몰딩부(60) 외부로 제 1 및 제 2 전극(30, 40)의 소정 영역이 노출되는 것이 바람직하다. The
이로 인해 별도의 슬러그 및 금속판을 사용하지 않고도 발광 칩(10)의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있다. 또한 반사컵(25)으로 인한 빛의 반사를 최대화할 수 있고, 열전도성 수지를 이용한 히트 싱크인 기판(20)으로 인해 발광 칩(10)의 열 방출을 효과적으로 제어할 수 있다. Therefore, the heat of the
본 발명의 도 4에 도시된 바와 같이 발광 다이오드는 반사컵(25)이 형성된 열전도성 수지의 히트 싱크인 기판(20)과, 기판(20) 상부에 형성된 제 2 전극(40)과, 제 2 전극(40)과 전기적으로 단전되고 반사컵(25) 내부 및 기판(20) 상부에 형성된 제 1 전극(30)과, 반사컵(25) 내부의 제 1 전극(30) 상에 전기적으로 실장된 발광 칩(10)과 발광 칩(10)을 봉지하는 몰딩부(60)를 포함한다. As shown in FIG. 4 of the present invention, the light emitting diode includes a
또한 제 2 전극(40)과 발광 칩(10)을 전기적으로 연결하기 위한 제 2 와이어(80)와, 제 1 및 제 2 전극(30, 40)과 (도시되지 않은) 외부 제 1 및 제 2 전류 입력 단자를 각각 연결하는 (도시되지 않은) 제 1 및 제 2 금속배선을 더 포함할 수 있다. 또한 발광 칩(10) 상에 목표로 하는 색의 빛을 발산하기 위한 소정의 형광체를 더 포함할 수 있다. Also, a
발광 칩(10)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위해 히트 싱크로서 열전도성 수지를 사용한다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 인쇄 기법을 통하거나 접착제를 이용하여 형성할 수 있다. 제 1 및 제 2 전극(30, 40)은 전도성이 우수한 구리 또는 알루미늄을 포함한 금속물질로 형성하는 것이 효과적이다. 반사컵(25) 영역에 형성되는 제 1 전극(30)은 반사컵(25)으로 인한 빛의 반사를 방해하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉 반사컵(25)의 하부 소정 영역과 일 측벽에 라인 형태로 형성되는 것이 효과적이다. Thermally conductive resins are used as heat sinks to effectively release heat generated in the
몰딩부(60)는 소정의 에폭시 수지를 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 발광 칩(10)을 몰딩할 수 있다. 몰딩부(60) 외부로 제 1 및 제 2 전극(30 및 40)의 소정 영역이 노출되는 것이 바람직하다. The
이로 인해, 본 발명의 히트 싱크로서 열전도성 수지를 사용하여 별도의 슬러그 및 금속판을 사용하지 않고, 제 1 전극(30)을 통해 발광 칩에 전력 손실 없이 외부 전류를 인가할 수 있다. For this reason, an external current can be applied to the light emitting chip through the
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 발광 다이오드의 사시도이고, 도 7은 도 5의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 취한 단면도이고, 도 8은 도 6의 선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취한 단면도이다.5 and 6 are perspective views of light emitting diodes according to another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 5, and FIG. 8 is taken along the line II-II ′ of FIG. 6. It is a cross section.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드는 별도의 부재로서 히트 싱크(50)를 더 포함하여 하우징(25)에 결합하여 구성한다. 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명은 발광 칩(10)이 히트 싱크(50)에 실장되고 상기 히트 싱크(50)가 하우징(25)에 결합되어 구성된 발광 다이오드를 제공한다. 여기서 히트 싱크(50)로는 열 전도성이 우수한 수지를 사용한다. 도 5 내지 도 8에서는 발광 칩(10)이 실장되는 히트 싱크(50)의 실장 부분이 기준면에 대해 함몰된 형상으로 반사부를 형성하나, 도 1 및 도 2와 마찬가지로 평면으로 형성될 수 있다.Referring to these drawings, the light emitting diode of the present invention further comprises a
전압에 따라 빛을 발광하는 발광 칩(10)과, 관통홀을 포함하는 하우징(25)과, 외부 전압을 발광 칩(10)에 전송하기 위해 하우징(25)의 제 1 영역에 형성된 제 1 전극(30)과, 제 1 전극(30)과 전기적으로 분리되고 외부 전압을 발광 칩(10)에 전송하기 위해 하우징(25)의 제 2 영역에 형성된 제 2 전극(40)과, 실장된 발광 칩(10)의 방열을 위해 하우징(25)의 관통홀에 결합된 열전도성 수지의 히트 싱크(50)를 포함한다. 상기 제 1 영역은 하우징(25) 일 측벽과, 관통홀과 일 측벽 사이의 상부와 하부의 일부 영역을 지칭하며 상기 제 2 영역은 하우징(25)의 제 1 영역의 반대측 측벽과, 관통홀과 상기 제 1 영역의 반대측인 타 측벽 사이의 상부와 하부의 일부 영역을 지칭한다. A
발광 다이오드는 발광 칩(10)을 보호하기 위한 몰딩부(60)를 더 포함할 수 있다. 상기의 몰딩부(60)는 평면 형상으로 형성하거나, 전체적으로 렌즈 형상으로 형성하거나, 평면 형상 상부에 렌즈 형상을 갖도록 형성할 수 있다. 또한 몰딩부(60)는 발광 칩의 광 집적도 및 휘도를 향상시킬 수 있는 무늬(프레즈넬 형태)로 형성할 수 있다. 즉 그 표면에 소정의 거칠기를 가지도록 형성할 수 있으며, 이 때 물결무늬 또는 칼날 무늬를 포함하는 다양한 형태의 무늬들로 구성 가능하다. The light emitting diode may further include a
또한 본 발명의 발광 다이오드는 도 6 및 도 8에 보이는 바와 같이 몰딩부(60) 상부에 집광용 광학 렌즈(90)를 더 포함할 수 있다. 몰딩부(60)는 열경화성 고분자 수지를 압출하는 방식으로 발광 칩(10)을 보호하도록 발광 칩(10)의 상부에 형성할 수 있다. 집광용 광학 렌즈(90)는 몰딩부(60)와 일체화하여 형성할 수 있다. 즉, 열경화성 고분자 수지를 압출하는 방식으로 렌즈(90)를 광학부의 중심에 형성하여 발광 칩(10)을 보호하는 열경화성 고분자 수지 압출성형 부품과 일체형으로 생산하는 것이 효과적이다. In addition, the light emitting diode of the present invention may further include a light collecting
또한 본 발명의 발광 다이오드는 발광 칩(10)과 제 1 전극(30)간을 전기적으로 연결하는 제 1 와이어(70)와, 발광 칩(10)과 제 2 전극(40)간을 전기적으로 연결하는 제 2 와이어(80)를 더 포함한다. In addition, the light emitting diode of the present invention electrically connects the
제 1 전극(30)은 외부의 양극 단자(미도시)에 접속된 양극 연결용 패드(32)와, 양극 연결용 패드(32)에 접속된 양 전극(31)을 포함한다. 양극 연결용 패드(32)는 하우징(25)의 측벽부 및 하부의 소정 영역에 형성한다. 양극 단자와의 접속을 용이하게 하기 위해 하우징(25)의 측벽부를 리세스시켜 리세스되는 내부에 양극 연결용 패드(32)를 형성할 수 있다. 양극 연결용 패드(32)는 다수개로 형성하여 양극 단자와 양 전극(31)간의 접촉 면적을 넓힘으로써 전기적 저항을 줄이는 것이 효과적이다. 양 전극(31)은 하우징(25) 상부의 소정 영역에 형성되고 제 1 와이어(70)를 통하여 발광 칩(10)과 전기적으로 접속할 수 있다. 소정 영역은 양극 연결용 패드(32)가 형성된 영역의 상부를 지칭한다. The
제 2 전극(40)은 외부의 음극 단자(미도시)에 접속된 음극 연결용 패드(42)와, 음극 연결용 패드(42)에 접속된 음 전극(41)을 포함한다. 음극 연결용 패드(42)는 제 1 전극(30)이 형성된 하우징(25) 측벽의 반대측 측벽 및 하부의 소정 영역에 형성할 수 있다. 음극 단자와의 접속을 용이하게 하기 위해 하우징(25)의 측벽부를 리세스시켜 리세스되는 내부에 음극 연결용 패드(42)를 형성할 수 있다. 음극 연결용 패드(42)는 다수개로 형성하여 음극 단자와 음 전극(41)간의 접촉 면적을 넓힘으로써 전기적 저항을 줄이는 것이 효과적이다. 음 전극(41)은 하우징(25) 상부의 소정 영역에 형성되고 제 2 와이어(80)를 통하여 발광 칩(10)과 전기적으로 접속할 수 있다. 소정 영역은 음극 연결용 패드(42)가 형성된 영역의 상부를 지칭한다. The
상술한 제 1 및 제 2 전극(30, 40)의 모든 구성요소는 금속을 포함하는 열 도전성의 물질로 형성한다.All components of the first and
상기 설명한 발광 다이오드는 열을 방출하기 위한 히트 싱크(50)로서 열전도도율이 우수한 열전도성 수지를 사용하고, 인서트 사출 방법을 이용하여 기판(20)의 관통홀에 장착된다.The light emitting diode described above uses a thermally conductive resin having excellent thermal conductivity as the
또한 열전도성 수지의 히트 싱크(50)는 평면 상에 발광 칩(10)을 실장할 수 있고 발광 칩(10)으로부터 발산되는 빛의 휘도 및 집광 능력을 향상하는 구조로 형성할 수 있다. In addition, the
예를 들어 본 발명의 열전도성 수지의 히트 싱크(50)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 관통홀의 지름 및 폭과 유사한 지름과 폭을 갖는 하부 원통과 하부 원통보다 지름이 더 큰 상부 원통으로 구성하되, 상부 원통의 상부에서부터 하부 원통의 소정 영역까지 원뿔대 형상의 리세스 영역을 갖도록 형성한다. 상술한 원뿔대 형상의 리세스 영역은 발광 칩(10)의 빛을 반사하는 반사경 역할을 한다. 따라서 원뿔대 형상의 리세스 영역은 빛의 휘도 및 집광 능력을 향상시키도록 30 내지 60°의 슬로프를 갖도록 형성할 수 있다. 또한 원뿔대 형상의 리세스 영역 하부에는 발광 칩(10)을 장착할 수 있다.
For example, the
이와 같이 본 발명의 발광 다이오드는 열전도성 수지를 히트 싱크로 이용하여 발광 칩에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하고 LED의 열 발생으로 인한 스트레스를 줄일 수 있다. As described above, the light emitting diode of the present invention uses heat conductive resin as a heat sink to effectively dissipate heat generated from the light emitting chip and reduce stress caused by heat generation of the LED.
또한 상술한 바와 같이 발광 다이오드에서 열전도성 수지를 히트 싱크로 이용하여 발광 칩에서 발산되는 열을 효과적으로 방출할 수 있으나, 이에 외부 히트 싱크를 추가적으로 결합하여 구성함으로써 열 방출 효과를 더욱 높일 수 있다. In addition, as described above, the heat-conducting resin is used as the heat sink in the light emitting diode to effectively dissipate heat emitted from the light emitting chip. However, the heat dissipation effect can be further enhanced by additionally combining an external heat sink.
본 발명의 발광 다이오드 패키지는 상기 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 방법으로 응용되어 형성될 수 있다.The light emitting diode package of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied and formed in various ways.
이와 같이 본 발명의 발광 다이오드는 열전도성 수지를 사용한 히트 싱크(50)를 이용하여 발광 칩(10)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 제조 공정을 개선할 수 있고, 발광 다이오드의 구조 또한 얇게 형성할 수 있다. 또한 히트 싱크(50)를 반사 구조로 형성하여 발광 칩(10)의 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 열경화성 고분자 수지의 상부에 광학 렌즈(90)를 함께 형성하여 광도를 상승시킬 수 있다.As described above, the light emitting diode of the present invention can effectively emit heat generated from the
10 : 발광 칩 20 : 기판
25 : 하우징 30 : 제 1 전극
31 : 양(+)전극 32 : 양극 연결용 패드
40 : 제 2 전극 41 : 음(-)전극
42 : 음극 연결용 패드 50 : 히트 싱크
60 : 몰딩부 70 : 제 1 와이어
80 : 제 2 와이어 90 : 집광용 광학렌즈10 light emitting
25
31
40: second electrode 41: negative (-) electrode
42: pad for cathode connection 50: heat sink
60: molding part 70: first wire
80
Claims (11)
상기 하우징에 결합되며 상기 하우징의 하부면을 통해 상기 하우징의 외부로 노출되는 히트싱크;
상기 히트싱크 상에 실장된 발광 칩; 및
상기 발광 칩을 보호하도록 상기 발광 칩의 상부에 형성된 몰딩부를 포함하며,
상기 히트싱크는 함몰된 형상으로 형성되어 상기 발광 칩을 수용하는 반사부와, 상기 반사부의 상단에서 측방향으로 연장되어 상기 하우징의 일부에 걸쳐진 상단부를 포함하며,
상기 히트싱크의 하부면과 상기 하우징의 하부면은 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.housing;
A heat sink coupled to the housing and exposed to the outside of the housing through a lower surface of the housing;
A light emitting chip mounted on the heat sink; And
A molding part formed on the light emitting chip to protect the light emitting chip;
The heat sink includes a reflecting portion formed in a recessed shape to receive the light emitting chip, and an upper portion extending laterally from an upper end of the reflecting portion and covering a part of the housing.
And a lower surface of the heat sink and a lower surface of the housing form the same plane.
상기 히트싱크의 상단부는 상기 반사부의 경사진 반사면과 교차하는 환형의 상부면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
And an upper end portion of the heat sink includes an annular upper surface intersecting an inclined reflective surface of the reflecting portion.
The light emitting diode of claim 1, wherein a first electrode and a second electrode are coupled to the housing, and the first electrode and the first electrode have a shape bent to surround each of both sides of the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120024517A KR101247380B1 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Light emitting diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120024517A KR101247380B1 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Light emitting diode |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110128933A Division KR101161387B1 (en) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Light emitting diode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120031208A true KR20120031208A (en) | 2012-03-30 |
KR101247380B1 KR101247380B1 (en) | 2013-03-26 |
Family
ID=46134793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120024517A KR101247380B1 (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Light emitting diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101247380B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101304614B1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-09-05 | 영남대학교 산학협력단 | Led package |
KR101318900B1 (en) * | 2012-07-09 | 2013-10-17 | 김영석 | Light emitting diode package |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1467414A4 (en) * | 2001-12-29 | 2007-07-11 | Hangzhou Fuyang Xinying Dianzi | A led and led lamp |
JP4269709B2 (en) * | 2002-02-19 | 2009-05-27 | 日亜化学工業株式会社 | Light emitting device and manufacturing method thereof |
-
2012
- 2012-03-09 KR KR1020120024517A patent/KR101247380B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101304614B1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-09-05 | 영남대학교 산학협력단 | Led package |
KR101318900B1 (en) * | 2012-07-09 | 2013-10-17 | 김영석 | Light emitting diode package |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101247380B1 (en) | 2013-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8067782B2 (en) | LED package and light source device using same | |
US7755099B2 (en) | Light emitting device package | |
US8637887B2 (en) | Thermally enhanced semiconductor packages and related methods | |
US20080061314A1 (en) | Light emitting device with high heat-dissipating capability | |
KR100877877B1 (en) | Light emitting device | |
WO2008078900A1 (en) | Semiconductor light emitting device package | |
KR101367360B1 (en) | Flexible heat dissipating substrate for led lighting module and led lighting module with the same | |
KR100613065B1 (en) | Light-emitting diode package using high thermal conductive reflector and manufacturing method of the same | |
US20100301359A1 (en) | Light Emitting Diode Package Structure | |
JP2007294867A (en) | Light emitting device | |
US20090010011A1 (en) | Solid state lighting device with heat-dissipating capability | |
KR101247380B1 (en) | Light emitting diode | |
KR100646405B1 (en) | Combination heat sink light emitting diode | |
KR101161396B1 (en) | Light emitting diode | |
TW201407748A (en) | LED light bar | |
KR20120001189A (en) | Light emitting diode package | |
KR101161387B1 (en) | Light emitting diode | |
KR101363070B1 (en) | Led lighting module | |
KR100613064B1 (en) | Light-emitting diode package | |
WO2007072659A1 (en) | Light-emitting device | |
KR101538333B1 (en) | Chip scale LED package | |
TW201010022A (en) | Light emitting diode heatsink | |
KR20100136050A (en) | Heat dissipating led package | |
KR100697664B1 (en) | LED using carbon nano tube | |
KR101216936B1 (en) | Light emitting diode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161212 Year of fee payment: 5 |