KR20130051485A - Led 모듈 - Google Patents

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KR20130051485A
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electrode
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사치오 히구치
다카시 다나카
미츠노리 미조구치
츠요시 이누이
아츠오 후쿠다
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파나소닉 디바이스 썬크스 주식회사
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Abstract

대향하는 측벽의 외주면에 전극을 가지고, 상기 전극과 접속하는 발광 소자가 탑재되는 패키지와, 구리계 금속으로 이루어지는 베이스 부재와, 절연 재료로 이루어져 상기 베이스 부재의 표면에 적층되는 절연층과, 상기 절연층의 표면에 형성되어 상기 전극과 땜납에 의해 접속되는 도전성의 배선 패턴을 구비하고, 상기 절연층은, 상기 패키지가 배치되는 부위의 일부를 제거한 관통부를 가지고, 상기 관통부을 거쳐서 대향하는 상기 패키지의 이면과 상기 베이스 부재의 사이에 땜납으로 이루어지는 방열부를 배치한 LED 모듈이 제공된다.

Description

LED 모듈{LED MODULE}
본 발명은 패키지 내에 LED 칩이 탑재된 LED 모듈에 관한 것이다.
종래에는 방전 램프나 레이저 발진기 등을 광원으로서 이용한 광원 장치가 제공되어 왔지만, 최근에는 저소비 전력화나 장기 수명화 등을 목적으로 하여 LED(발광 다이오드)모듈을 광원으로 하는 광원 장치가 다양하게 제안되어 있다. 예컨대, 도료, 접착제나 안료 등의 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하고, 수지를 경화·건조시키는 자외선 조사 장치의 자외선 조사원으로서, 발광 파장을 자외선 영역으로 설정한 LED 모듈이 이용되고 있다.
이러한 종류의 광원 장치에 이용되는 LED 모듈은 패키지 내에 LED 칩을 탑재하고, 이 패키지를 복수 개 나열하여 소망하는 광량이 얻어지도록 구성된다. 또한, 각 LED 칩으로는, 출력이 큰 LED 칩이 이용되고, 소망하는 광량을 얻을 수 있도록 설정되어 있다.
이 LED 모듈에 전류를 흘려서, LED 칩을 발광시키면 LED 칩이 발열한다. 상술한 바와 같이, 이러한 종류의 LED 모듈에서는, 출력이 큰 LED 칩을 복수 개 사용하고 있어, LED 모듈이 생성하는 열도 크다. 또한, LED 칩의 발광 효율은 음의 온도 계수를 가지고 있으므로, LED 칩에 의한 발열량이 증대하면 LED 모듈의 발광 효율이 저하하는 문제가 있었다.
따라서, 예컨대, 특허문헌 1에 기재된 발광 다이오드의 실장 구조와 같이, 방열 효과를 높인 LED 모듈 및 그 실장 구조가 제안되고 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 발광 다이오드의 실장 구조에서는, 열전도율이 높은 금속제의 베이스 부재의 상면에 절연층, 배선 패턴, 레지스트를 각각 적층해서 기판을 형성하고, LED 칩을 배치한 패키지를 그 기판의 표면에 실장하고 있다. 이 때, 패키지의 이면측에 위치하는 기판의 절연층이나 레지스트를 제거하고, 패키지와 베이스 부재의 사이에 실리콘 고무 등의 열전도 부재를 배치하고 있다. 이에 따라, LED 칩으로부터 발생한 열은 열전도 부재 및 베이스 부재를 거쳐서 방열되어 방열 효과를 높이고 있다.
일본 특허 공개 공보 제 2006-100687호
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 LED 모듈을 제조하기 위해서는, 우선, 베이스 부재 상에 절연층, 배선 패턴, 레지스트를 각각 적층하고, 그 후, 패키지가 실장되는 부위의 절연층, 배선 패턴, 레지스트를 각각 제거한다. 이 제거한 부위에 열전도 부재를 배치하고, 그 위에 LED 칩을 포함하는 패키지를 배치하고, 패키지에 마련된 전극과 배선 패턴을 납땜한다. 이렇게 하여, 상기 특허문헌 1에 기재된 LED 모듈이 제조되지만, 제조 공정이 많이 복잡했다.
본 발명은 상기 사유에 비추어 보아 이루어진 것으로, LED 칩으로부터의 방열을 확실하게 행하는 동시에, 그 제조 공정을 줄이는 것이 가능한 LED 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 모듈은 대향하는 측벽의 외주면에 전극을 가지고, 전극과 접속하는 발광 소자가 탑재되는 패키지와, 구리계 금속으로 이루어지는 베이스 부재와, 절연 재료로 이루어져 베이스 부재의 표면에 적층되는 절연층과, 절연층의 표면에 형성되어 전극과 땜납에 의해 접속되는 도전성의 배선 패턴을 구비하고, 절연층은 패키지가 배치되는 부위의 일부를 제거한 관통부를 가지고, 관통부을 거쳐서 대향하는 패키지의 이면과 베이스 부재의 사이에 땜납으로 이루어지는 방열부를 배치한다.
이 LED 모듈에 있어서, 패키지의 이면에는 금속제의 방열층을 마련하여도 좋다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 모듈에 의하면，절연층 등을 제거한 부위에 열전도 부재를 배치하는 공정이 불필요하게 되고, 발광 소자로부터의 열을 확실하게 방열하는 동시에, 제조 공정을 줄일 수 있다.
본 발명의 목적 및 특징은 이하와 같은 첨부도면과 바람직한 실시예의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은 본 실시예에 관한 LED 모듈의 요부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 의한 LED 모듈을 구성하는 기판을 나타내는 것으로, (a)는 기판 전체, (b)는 배선 패턴, (c)는 레지스트층, (d)는 관통 구멍을 각각 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 실시예에 의한 LED 모듈을 구성하는 패키지를 나타내는 것으로, (a)는 평면도, (b)는 하면도, (c)는 측면도, (d)는 도 3의 (a)에 있어서의 선 3D-3D의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 본 명세서의 일부를 이루는 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도면 전체에 있어서 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
이하에, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
본 실시 형태의 LED 모듈(1)은, 예컨대, 도료, 접착제나 안료 등의 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하고, 수지를 경화·건조시키는 자외선 조사 장치에 있어서 자외선의 조사원으로서 사용되는 것이다. 또한, 이하의 설명에서는 특별한 한정이 없는 한에는, 도 2의 (a)에 있어서의 상하 방향을 LED 모듈(1)의 전후 방향, 도 2의 (a)에 있어서의 좌우 방향을 LED 모듈(1)의 좌우 방향, 도 1에 있어서의 상하 방향을 LED 모듈(1)의 상하 방향으로서 설명한다.
이 LED 모듈(1)은, 도 1 및 도 2 (a)에 도시하는 바와 같이 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 평판 형상으로 형성된 기판(10)의 상면에, 복수의 패키지(2)가 좌우 방향으로 나열되어 구성된다. 이 자외선 조사 장치에서, 이 LED 모듈(1)을 좌우 방향으로 복수 개 나열하고, 또한 전후 방향으로 복수 열 나열해서 배치함으로써, 소정의 영역에 대하여 소망하는 광량을 얻을 수 있도록 설정되어 있다.
패키지(2)는, 도 3의 (a) ~ (d)에 도시하는 바와 같이 LED 칩(3)과, 이 LED 칩(3)에 인가되는 전압을 제한하는 과전압 보호용의 제너 다이오드 칩(6)을, 패키지 본체(20)의 표면에 마련한 오목부(21)내에 수납해서 구성된다.
패키지 본체(20)는, 예컨대, 알루미나, 질화 알루미늄 등의 고방열성 세라믹 재료에 의해, 전후 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직방체 형상으로 형성된 사출 성형품으로 구성된다. 이 패키지 본체(20)의 표면에는, 예컨대, MID(Molded Interconnect Device, 삼차원 사출 성형 회로 부품)기술을 이용하여, 도전 패턴(26, 27)이나 전극 패드(4a, 4b)가 패터닝되어 있다.
또한, 패키지 본체(20)의 표면(도 3의 (d)의 상면)에는, 상측으로부터 본 형상이 전후 방향을 긴 변 방향으로 하는 긴 구멍 형상으로 형성된 오목부(21)가 마련되어 있다. 이 오목부(21)의 바닥부에는, 패키지 본체(20)의 좌우 방향 및 전후 방향에 있어서의 중앙 위치에 LED 칩(3)이 배치되어 있다. 또한, 오목부(21)의 바닥부에는, LED 칩(3)에 대하여 전후 방향의 일단측(예컨대, 전측)에 제너 다이오드 칩(6)이 배치되고, 전후 방향의 타단측(후측)에 후술하는 스루홀(22)이 마련되어 있다.
여기서, 오목부(21)의 바닥부에는, LED 칩(3)과 제너 다이오드 칩(6)의 사이의 부위 및 LED 칩(3)과 스루홀(22)의 사이의 부위로부터, 각각 오목부(21)의 개구측(상측)을 향해서 돌출하는 리브(rib)(23a, 23b)가 마련되어 있다. 즉, 패키지 본체(20)의 오목부(21) 내부에서는, LED 칩(3)과 제너 다이오드 칩(6)과 스루홀(22)이, 리브(23a, 23b)에 의해 분리된 상태로 전후 방향으로 나열하여 마련되어 있다. 또한 리브(23a, 23b)의 상면은, 오목부(21a)에 실장된 LED 칩(3)의 상면보다도 상측에 위치하고 있다.
또한, 패키지 본체(20)의 표면에는, 오목부(21)의 주연에 전체 주위에 걸쳐 틀 형상의 도전 패턴(26)이 형성되어 있다. 이 도전 패턴(26)은, 오목부(21a, 21c)에 형성된 다이 패드부(50, 52)와 연속해서 마련되고, LED 칩(3) 및 제너 다이오드 칩(6)의 하면측의 전극(도시하지 않음)과 전기적으로 접속된다. 또한, 패키지 본체(20)의 길이 방향에 있어서의 일방측의 단면 (예컨대, 전방측의 단면)에는, 도전 패턴(26)으로부터 패키지 본체(20)의 이면으로 연장하는 전극 패드(4b)가 형성되어 있다.
또한, 패키지 본체(20)의 이면(도 3의 (d)에 있어서의 하면)에는, 패키지 본체(20)의 후단으로부터 스루홀(22)을 넘는 부근까지 요부(24)가 마련되어 있다. 패키지 본체(20)의 이면에 있어서 요부(24)와 다른 부위의 사이에는 단차가 마련되어, 요부(24)의 저면은, 요부(24)를 제외한 패키지 본체(20)의 이면보다도 상측에 위치하고 있다. 이 요부(24)에 개구하는 스루홀(22)은, 내주면은 도금 가공이 시행되어 있고, 전극 패드(4b)가 형성된 측과 반대측의 단면 (예컨대, 후방측의 단면)에 형성된 전극 패드(4a)와 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 패키지 본체(20)의 오목부(2lb)의 대략 전체 영역에는, 스루홀(22)에 전기적으로 접속된 도전 패턴(27)이 형성되어 있다. 이 도전 패턴(27)에는, 리브(23a, 23b)에 형성된 본딩 패드(28a, 28b)가 연속해서 마련되어 있다. 본딩 패드(28a)는, LED 칩(3)의 상면측의 전극(예컨대, 캐소드 전극)과, 제너 다이오드 칩(6)의 상면측의 전극에 각각 본딩 와이어(금속 세선)(25a, 25b)를 거쳐서 접속되어 있다. 마찬가지로, 본딩 패드(28b)와 LED 칩(3)의 상면측의 전극이 본딩 와이어(금속 세선)(25c)를 거쳐서 접속되어 있다.
또한, 패키지 본체(20)의 이면에 있어서, 좌우 방향의 중앙부에는, 직사각형 판 형상으로 도금 가공된 접합용 패드(5)가 마련되어 있다.
상술과 같이, 패키지(2)는 패키지 본체(20)의 전후의 측벽에 마련된 전극 패드(4a, 4b)와, LED 칩(3) 및 제너 다이오드 칩(6)이 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 전극 패드(4a, 4b) 사이에 전력을 공급함으로써, LED 칩(3)이 발광해서 자외선을 조사한다.
기판(10)은, 열전도성이 높은 구리계 금속으로 이루어지는 베이스 부재(11)의 상방측의 표면에, 절연층(12), 배선 패턴(13) 및 레지스트층(14)을 적층해서 구성되어 있다. 또한 기판(10)의 네 구석에는, 기판(10)을 자외선 조사 장치에 부착하기 위한 나사 구멍(10a)이 마련되어 있다.
또한, 기판(10)의 표면의 전후 방향의 양 가장자리에는, 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 판 형상으로 형성되어, 구리 등의 도전성이 높은 금속으로 이루어지는 전류 보강 바(bar)(18, 18)가 기판(10)의 상면측에 부착되어 있다. 전류 보강 바(18, 18)는, 후술하는 리플로우 처리에 의해, 패키지(2)와 함께 기판(10)에 부착된다. 이 전류 보강 바(18)는, 기판(10)의 배선 패턴(13)에 전기적으로 접속되어, 자외선 조사 장치로부터 공급되는 전력을 배선 패턴(13)을 거쳐서 각 패키지(2)에 공급한다. 여기서, 자외선 조사 장치로부터는 전류값이 큰 전력이 공급되지만, 이 전류 보강 바(18)를 기판(10)에 부착함으로써, 공급되는 전류에 관한 저항값을 저감하여, 적은 손실로 각 패키지(2)에 전류값이 큰 전력을 공급할 수 있다.
기판(10)의 절연층(12)은, 내열성 및 절연성을 가지는 폴리이미드(polyimide)를 박막 형상(예컨대, 약 14um 정도의 두께)으로 성형한 것이며, 접착제 등에 의해 베이스 부재(11)의 표면 전체를 덮도록 형성된다.
또한, 기판(10)의 배선 패턴(13)은, 도전 성능이 높은 금속을 박막 형상(예컨대, 약 18um 정도의 두께)으로 형성한 동박(copper foil) 등으로 이루어진다. 이 배선 패턴(13)은, 도 2의 (b)의 사선부로 도시하는 바와 같이 절연층(12)의 상면 중, 전후 방향의 중앙부 및 나사 구멍(10a)의 주위를 제외한 부위에 마련하고 있다. 또한, 배선 패턴(13)과 기판(10)의 상면측에 배치된 패키지(2)의 전극 패드(4a, 4b)는 땜납(17)에 의해 접속된다(도 1 참조).
또한, 기판(10)의 레지스트층(14)은, 땜납의 부착을 억지하는 솔더 레지스트(solder resist)이며, 도 2의 (c)의 사선부로 도시하는 바와 같이 기판(10)의 전후 방향의 중앙부 및 주연부의 필요 부분에 형성되어 있다. 또한, 레지스트층(14)은, 패키지(2)의 배열 방향인 좌우 방향을 따라서, 전후 방향의 중앙측으로 오목한 홈부(14a, 14b)가, 패키지(2)를 배치하는 간격에 따른 소정의 간격으로 형성되어 있다. 여기서, 각 홈부(14a, 14b)의 폭은, 패키지(2)에 마련된 전극 패드(4a, 4b)의 배치 위치나 크기에 기초하여 설정된다. 본 실시예에서는, 전극 패드(4b)가 배치되는 측의 홈부(14a)는, 패키지(2)의 좌우 방향의 중앙 위치에, 홈부(14b)보다 좁은 폭으로 설정되어 있다. 또한, 전극 패드(4a)가 배치되는 쪽의 홈부(14b)는, 패키지(2)의 좌우 방향의 치수와 거의 같은 치수로 설정되어 있다. 이에 따라, 이웃하는 패키지(2)의 전극 패드(4a, 4b)의 각각의 사이에 땜납이 부착되는 것을 막고 있다.
또한, 기판(10)의 절연층(12) 및 레지스트층(14)의 각 층은, 도 2의 (d)에 도시하는 바와 같이 패키지(2)가 배치되는 부위(기판(10)의 전후 방향의 대략 중앙)가 제거되어, 관통부(15)가 형성되어 있다. 이 관통부(15)는, 적어도 전후 방향의 크기가, 패키지(2)의 외주보다도 작은 형상으로 설정되어 있다(도 1 참조).
또한, 기판(10)의 관통부(15)의 중앙부에는, 패키지(2)에서 발생한 열을 방열하기 위한 땜납(방열부)(16)이 마련되고, 패키지(2)의 배면에 배치된 접합용 패드(방열층)(5)와 베이스 부재(11)를 열적으로 접속하고 있다(도 1 참조).
여기서, 본 실시예의 LED 모듈(1)의 제조 방법을 설명한다. 우선, 구리계 금속으로 이루어지는 베이스 부재(11)의 상면 전체에 절연층(12)을 형성하고, 절연층(12)을 관통하는 관통부(15)를 마련한다. 다음에, 이 절연층(12)의 상면에 배선 패턴(13)을 형성하고, 절연층(12) 및 배선 패턴(13)을 덮도록 하여 레지스트층(14)을 형성한다. 그 다음으로, 배선 패턴(13) 표면의 기판(10)에 있어서의 전후 방향의 중앙측의 가장자리, 배선 패턴(13) 표면의 전류 보강 바(18)와 접촉하는 부위 및 베이스 부재(11) 표면의 관통부(15)의 대략 중앙부의 각 부위에 크림 땜납을 스크린 인쇄 등에 의해 형성한다. 그 후, 전류 보강 바(18, 18) 및 복수의 패키지(2)를 기판(10)에 배치하고, 리플로우 처리에 의해 상술의 크림 땜납을 용융한다. 이에 따라 패키지(2)가 기판(10)에 실장되어, 패키지(2)의 전극 패드(4a, 4b)와 기판(10)의 배선 패턴(13)이 전기적으로 접속되고, 패키지(2)의 접합용 패드(5)와 기판(10)의 베이스 부재(11)가 열적으로 접속된다. 또한, 동시에, 전류 보강 바(18, 18)가 기판(10)에 실장되어, 전류 보강 바(18, 18)와 배선 패턴(13)이 전기적으로 접속된다.
이렇게 하여, 패키지(2)의 LED 칩(3)에서 발생한 열은, 땜납(16) 및 베이스 부재(11)를 거쳐서 방열되어, LED 칩(3)으로부터의 열을 확실하게 방열할 수 있다.
또한, 패키지(2)의 전극 패드(4a, 4b)를 배선 패턴(13)과 전기적으로 접속할 때에, 접합용 패드(5)와 베이스 부재(11)를 열적으로 결합하는 땜납(16)을 동시에 형성할 수 있으므로, 열전도 부재를 배치하는 공정이 불필요하게 되어, 제조 공정을 줄일 수 있다.
또한, 패키지(2)의 배면에는 접합용 패드(5)를 마련하고 있으므로, 패키지(2)의 LED 칩(3)에서 발생한 열을 보다 확실하게 방열할 수 있다.
또한, 레지스트층(14)에는, 패키지(2)의 전극 패드(4b, 4a)의 배치 위치에 맞춰서 폭이 설정된 홈부(14a, 14b)가 마련되어 있고, 이웃하는 패키지(2)의 전극 패드(4a, 4b)의 사이에 땜납이 부착되는 것을 막을 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 이러한 특정 실시 형태에 한정되지 않고, 후속하는 청구범위의 범주에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 수 있다.

Claims (2)

  1. 대향하는 한쌍의 측벽과의 외주면에 전극을 가지고, 상기 전극과 접속하는 발광 소자가 탑재되는 패키지와,
    구리계 금속으로 이루어지는 베이스 부재와,
    절연 재료로 이루어져 상기 베이스 부재의 표면에 적층되는 절연층과,
    상기 절연층의 표면에 형성되어 상기 전극과 땜납에 의해 접속되는 도전성의 배선 패턴
    을 구비하고,
    상기 절연층은, 상기 패키지가 배치되는 부위의 일부를 제거한 관통부를 가지고,
    상기 관통부를 사이에 두고 대향하는 상기 패키지의 이면과 상기 베이스 부재의 사이에 땜납으로 이루어지는 방열부를 배치한 것을 특징으로 하는
    LED 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지의 이면에 금속제의 방열층을 마련한 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089615A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 패키지

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105229806B (zh) * 2013-05-23 2019-03-15 Lg伊诺特有限公司 发光模块
CN103383987A (zh) * 2013-07-23 2013-11-06 魏百远 一种led模组散热结构
JP6474570B2 (ja) * 2013-12-18 2019-02-27 日本電波工業株式会社 発振器
TW201543720A (zh) * 2014-05-06 2015-11-16 Genesis Photonics Inc 封裝結構及其製備方法
US20220140211A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing light emitting device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3736366B2 (ja) * 2001-02-26 2006-01-18 日亜化学工業株式会社 表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置
JP2006060058A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Matsushita Electric Works Ltd 表面実装型電子部品、及び表面実装型電子部品を備えた照明器具
JP2006100687A (ja) 2004-09-30 2006-04-13 Nippon Seiki Co Ltd 発光ダイオードの実装構造
JP4655735B2 (ja) * 2005-04-20 2011-03-23 パナソニック電工株式会社 Ｌｅｄユニット
JP4674487B2 (ja) 2005-04-25 2011-04-20 パナソニック電工株式会社 表面実装型発光装置
JP4692059B2 (ja) * 2005-04-25 2011-06-01 パナソニック電工株式会社 発光装置の製造方法
JP4944428B2 (ja) * 2005-11-15 2012-05-30 パナソニック株式会社 発光装置
JP5148849B2 (ja) * 2006-07-27 2013-02-20 スタンレー電気株式会社 Ｌｅｄパッケージ、それを用いた発光装置およびｌｅｄパッケージの製造方法
TWM318795U (en) * 2006-12-18 2007-09-11 Lighthouse Technology Co Ltd Package structure
JP4479839B2 (ja) * 2007-08-10 2010-06-09 パナソニック電工株式会社 パッケージおよび半導体装置
JP4976982B2 (ja) * 2007-10-30 2012-07-18 パナソニック株式会社 Ｌｅｄユニット
JP5067140B2 (ja) * 2007-11-26 2012-11-07 豊田合成株式会社 光源装置
JP2009212367A (ja) 2008-03-05 2009-09-17 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置
JP2010080800A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Seiko Instruments Inc 発光デバイス及びその製造方法
JP2010171217A (ja) 2009-01-23 2010-08-05 Sony Corp 発光素子パッケージ、発光装置、および表示装置
KR101063997B1 (ko) * 2009-02-18 2011-09-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089615A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 패키지

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