KR20130029628A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시형태에 따른 발광소자 패키지는 패키지 본체, 상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 하면이 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 히트싱크, 상기 히트싱크에 실장된 발광소자, 및 상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 리드 프레임을 포함하며, 상기 히트싱크의 단부 중 적어도 일부 영역은 상부로 절곡되어 상기 패키지 본체의 외부로 노출된다.

Description

발광소자 패키지{Light Emitting Diode Package}
본 발명은 발광소자 패키지에 관한 것이다.
발광소자는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품이다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 결합하는데, 전자와 정공이 떨어져 있을 때보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출하게 된다.
LED 패키지의 사용 범위가 실내외 조명장치, 자동차 헤드라이트, LCD의 백라이트 유닛 등 다양한 분야로 확대됨에 따라, 고효율 및 높은 열방출 특성이 필요하게 되었다.
발광소자에서 발생되는 열이 효과적으로 방출되지 못하면, 발광소자의 온도가 높아져서 특성이 열화되고, 수명이 줄어들게 된다.
따라서, 발광소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광소자 패키지는 패키지 본체, 상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 하면이 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 히트싱크, 상기 히트싱크에 실장된 발광소자, 및 상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 리드 프레임을 포함하며, 상기 히트싱크의 단부 중 적어도 일부 영역은 상부로 절곡되어 상기 패키지 본체의 외부로 노출될 수 있다.
발광소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 발광소자 패키지가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따는 발광소자 패키지의 사시도이다.
도2a는 도1의 발광소자 패키지를 X-X′면을 따라 자른 단면도이다.
도2b는 도1의 발광소자 패키지를 Y-Y′면을 따라 자른 단면도이다.
도3은 도1의 발광소자 패키지에서 히트싱크가 전개된 구조를 나타내는 평면도이다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이다.
도5는 도4의 발광소자 패키지를 X-X′면을 따라 자른 단면도이다.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광소자 패키지를 X축 방향으로 자른 단면도이다.
도8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광소자 패키지를 X축 방향으로 자른 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따는 발광소자 패키지의 사시도이고, 도2a 및는 각각 도1의 발광소자 패키지를 X-X′면 및 Y-Y′면을 따라 자른 단면도이다.
도1, 도2a 및 도2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 본체(11), 히트싱크(12), 발광소자(13) 및 적어도 하나의 리드 프레임(14)을 포함한다.
상기 패키지 본체(11)는 캐비티부(15)를 구비하고, 상기 캐비티부 내부에 발광소자(13)가 배치될 수 있다.
상기 패키지 본체(11)로는 다양한 기판 등이 사용될 수 있으며, 방열 효율과 내구성이 우수한 세라믹 기판이 사용될 수 있다.
상기 히트싱크(12)는 패키지 본체(11)에 의하여 지지되며, 하면이 패키지 본체의 외부로 노출되고, 상기 히트싱크(12)의 단부 중 적어도 일부 영역은 상부로 절곡되어 상기 패키지 본체(11)의 외부로 노출될 수 있다. 상기 히트싱크(12) 상에는 발광 소자(13)가 실장되고, 히트싱크(12)의 단부는 복수의 가지로 갈라진 영역을 구비할 수 있다. 상기 히트싱크의 복수로 갈라진 영역과 상부로 절곡된 영역은 반드시 일치해야 하는 것은 아니지만, 일치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 히트싱크(12)의 절곡된 영역(12a, 12b)은 도2a에 도시된 바와 같이 히트싱크(12)의 마주하는 양 단부에 형성될 수 있고, 상기 히트싱크(12)에서 복수로 갈라진 영역은 히트싱크(12)의 마주하는 양 단부에 대칭으로 형성될 수 있다.
히트싱크(12)가 상기와 같이 복수의 가지로 갈라진 영역을 구비하면, 공기와의 접촉되는 표면이 넓어지기 때문에, 발광소자로부터 발생하는 열을 더 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
도2a에 도시된 바와 같이, 히트싱크(12)의 절곡된 영역(12a, 12b)은 패키지 본체(11)의 외부로 완전히 노출되지 않고, 절곡된 영역(12a, 12b)의 일부가 패키지 본체(11)에 매립되도록 형성될 수 있다.
리드 프레임(14)은 상기 패키지 본체(11)에 의하여 지지되며, 도1에 도시된 바와 같이 2개의 리드 프레임(141, 142)이 서로 분리되어 배치될 수 있다. 각각의 분리된 리드 프레임(141, 142)은 히트싱크(12)를 사이에 두고 배치되고, 서로 다른 리드 프레임(141, 142)들은 히트싱크(12) 상에 실장된 발광 소자(13)의 서로 다른 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 리드 프레임(14)을 발광 소자(13)와 전기적으로 연결시키는 방법으로는 와이어 본딩의 방법이 사용될 수 있다.
또한, 리드 프레임(14)의 하면은 히트싱크(12)와 마찬가지로 하면이 상기 패키지 본체(11)의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
도3은 도1의 발광소자 패키지에서 히트싱크(12)가 전개된 구조를 나타내는 평면도이다. 도3에는, 히트싱크(12)는 양측에 날개 모양의 복수의 갈라진 영역을 구비하고, 제1 및 제2 리드 프레임(141, 142)의 사이에 배치되는 구조가 도시되어 있다. 상기 히트싱크(12)에는 발광 소자(13)가 실장되어 있고, 상기 발광 소자(13)는 서로 다른 전극이 제1 리드 프레임(141) 및 제2 리드 프레임(142)에 각각 전기적으로 연결되어 있다.
히트싱크(12)는 공기와 접촉되는 표면적이 넓을수록 열을 효과적으로 방출할 수 있기 때문에, 패키지 본체(11)의 외부로 노출되는 영역이 모두 복수의 가지로 갈라지도록 형성하는 것이 바람직하고, 히트싱크 양 옆의 상기 복수의 가지로 갈라진 영역은 최대한 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 히트싱크(12)와 리드 프레임(14)은 동일한 두께를 가질 수 있고, 동일한 물질로 구성될 수 있다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이고, 도5는 도4에 따른 발광소자 패키지의 일 측면을 패키지 본체의 수직 방향으로 자른 단면도이다.
도4 및 도5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지는 제1 실시예에서와 같이 패키지 본체(21), 히트싱크(22), 발광소자(23), 리드 프레임(24)을 포함하고, 패키지 본체(21), 발광소자(23) 및 리드 프레임(24)은 제1 실시예에서와 동일한 구조로 형성될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제2 실시예의 발광소자 패키지와는 달리, 히트싱크의 단부가 2개의 절곡부(22a, 22b)를 포함한다.
도5에 도시된 바와 같이, 히트싱크(22)를 상부로 절곡시키는 제1 절곡부(22a)의 외측에 제2 절곡부(22b)가 더 형성되고, 상기 제2 절곡부(22b)는 히트싱크(22)의 단부를 패키지 본체(21)의 외측으로 절곡시킬 수 있다.
상기 제2 절곡부(22b)의 외측으로 형성된 영역은 패키지 본체(21)와 접촉하지 않기 때문에, 외부 공기와 접촉하는 표면적이 더 넓어진다. 또한, 패키지 본체(21)로부터 더 멀어지기 때문에 방열 성능이 더 향상된 발광소자 패키지가 제공될 수 있다.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
제3 실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 본체(31), 하트싱크(32), 발광소자(33), 리드 프레임(34)을 포함한다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 도6에 도시된 바와 같이, 히트싱크(32)가 적어도 일부의 리드 프레임과 일체로 결합되어 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 히트싱크(32)는 방열을 위한 히트싱크의 면적이 더 확장되고, 패키지 본체(31)의 외부로 노출되는 면적도 더 넓어질 수 있기 때문에, 발광소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
도7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광소자 패키지를 X축 방향으로 자른 단면도이다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 제2 실시예에서와 마찬가지로 히트싱크의 단부가 2개의 절곡된 영역(42a, 42b)을 포함한다.
도7에 도시된 바와 같이, 히트싱크(42)를 상부로 절곡시키는 제1 절곡부(42a)의 외측에 제2 절곡부(42b)을 더 포함할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 히트싱크(42)의 제1 절곡부(42a)가 패키지 본체(41)의 캐비티부(45) 내에 형성되어, 상기 제1 절곡부(42a)와 제2 절곡부(42b) 사이의 영역은 캐비티부(45)의 벽면에 형성되어, 발광소자(43)로부터 발생되는 빛을 반사시킨다.
본 실시예에 따르면, 히트싱크(42)가 발광소자(43)에서 발생하는 열을 방출함과 동시에 발광소자(43)의 반사면으로도 기능하기 때문에, 별도의 반사면을 따로 구비할 필요가 없어 효율적이고, 비용을 절감할 수 있다. 또한, 구조적인 측면에서는, 히트싱크(42)가 더 안정적으로 패키지 본체(41)에 의해 지지될 수 있다.
도8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광소자 패키지를 X축 방향으로 자른 단면도이다.
도5를 참조하면, 제2 실시예의 히트싱크(22)는 제1 절곡부(22a)와 제2 절곡부(22b)가 패키지 본체(21)와 인접하여, 제1 절곡부(22a)와 제2 절곡부(22b) 사이의 영역은 패키지 본체(21)에 매립된 데 비해, 본 실시예에서 히트싱크(52)는 절곡된 부분 전체가 패키지 본체(51)의 외부로 완전히 노출된다.
하지만, 본 실시예에서는 도8에 도시된 바와 같이, 제1 절곡부(52a)와 제2 절곡부(52b)가 패키지 본체(21)와 이격되어 형성되기 때문에, 제2 실시예의 히트싱크(22)에 비하여 공기와 접촉하는 표면적이 더 넓어질 수 있고, 따라서, 발광소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
상기와 같은 다양한 형태의 발광소자 패키지는, 발광소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있기 때문에, 발광소자의 온도가 높아져서 특성이 열화되고, 수명이 줄어드는 것을 사전에 방지할 수 있다.
상술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한, 다른 실시형태에서도 결합되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 도5에 도시된 실시형태의 히트싱크(52)에 도6에 도시된 실시형태의 히트싱크(62)를 결합하여, 2개의 절곡된 영역을 구비하고, 리드 프레임(54) 중 일부와 일체로 결합된 형태의 히트싱크가 형성될 수 있다.
11, 21, 31, 41, 51: 패키지 본체
12, 22, 32, 42, 52: 히트싱크
13, 23, 33, 43, 53: 발광소자
14, 24, 34: 리드 프레임
141, 241: 제1 리드 프레임 142, 242: 제2 리드 프레임

Claims (14)

  1. 패키지 본체;
    상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 하면이 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 히트싱크;
    상기 히트싱크에 실장된 발광소자; 및
    상기 패키지 본체에 의하여 지지되며, 상기 발광소자와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 리드 프레임;
    을 포함하며, 상기 히트싱크의 단부 중 적어도 일부 영역은 상부로 절곡되어 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크의 단부는 복수의 가지로 갈라진 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 가지로 갈라진 영역은 상부로 절곡된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절곡된 영역은 마주하는 양 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리드 프레임은 하면이 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 리드 프레임은 한 쌍 제공되며, 상기 히트싱크를 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 절곡된 영역 중 일부는 패키지 본체에 매립된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 패키지 본체는 캐비티를 구비하고, 상기 발광소자는 상기 캐비티에 배치된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 히트싱크에서 상기 절곡된 영역은 1회 더 절곡된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 리드 프레임 중 적어도 하나와 동일한 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 리드 프레임 중 적어도 일부분과 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  12. 제9항에 있어서, 상기 히트싱크에서 상기 절곡된 영역은 상기 캐비티에 배치되어 상기 발광소자에서 발생하는 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  13. 제9항에 있어서, 상기 히트싱크에서 상기 1회 더 절곡된 영역 중 적어도 일부 영역은 상기 패키지 본체의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  14. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크에서 상기 절곡된 영역은 상기 패키지 본체의 외부로 완전히 노출된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10026676B2 (en) 2012-12-11 2018-07-17 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor lead frame package and LED package
CN105280792A (zh) * 2014-06-04 2016-01-27 日月光半导体制造股份有限公司 半导体引线框架封装及发光二极管封装
CN105280792B (zh) * 2014-06-04 2018-05-04 日月光半导体制造股份有限公司 半导体引线框架封装及发光二极管封装

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