KR20130081273A - 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

발광 소자가 개시된다. 상기 발광 소자는, 제 1 리드 프레임, 상기 제 1 리드 프레임 상에 배치된 발광 요소, 상기 제 1 리드 프레임과 이격되어 위치하는 제 2 리드 프레임, 및 상기 제 1 리드 프레임의 적어도 일부 및 상기 제 2 리드 프레임의 적어도 일부를 덮는 몰딩부를 포함하고, 상기 제 1 리드 프레임 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나는, 상기 몰딩부와 접하는 부분에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나의 측면으로부터 내측으로 함입된 적어도 하나의 접합부를 포함한다. 상기 접합부들에 의해 제 1 또는 제 2 리드 프레임이 단단하게 지지될 수 있다.

Description

발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 한쪽의 리드 프레임에 구비된 홈부와 마주보도록 다른쪽의 리드 프레임에 돌출부가 형성된 구조에 의해 리드 프레임들 사이에 최소한의 이격 간격을 유지하면서도 발광 소자의 크기를 최소화할 수 있도록 한 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 요소는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 발광 요소가 탑재된 발광 소자가 패키지로 제작된다.
종래의 발광 소자(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 리드 프레임들(12, 13) 중 제 1 리드 프레임(12)에 발광 요소(14)가 실장되고, 그 발광 요소(14)를 덮도록 몰딩부(15)가 형성된다.
발광 요소(14)가 실장된 제 1 리드 프레임(12)은 반대쪽의 제 2 리드 프레임(13)과 이격되게 배치되며, 두개의 와이어(W1, W2)에 의해 발광 요소(14)가 제 1 및 제 2 리드 프레임(12, 13)에 각각 전기적으로 연결된다. 이때 제 1 및 제 2 리드 프레임(12, 13)의 일단은 일반적으로 수직면으로 이루어져 있다.
이에 따라 종래의 발광 소자(1)는 일단이 수직면인 제 1 및 제 2 리드 프레임(12, 13) 사이의 이격 간격을 확보해야 하기 때문에 발광 소자(1)의 크기를 최소화하기에는 한계가 있고, 공간의 제약이 따르는 제품에 적용하기 어려운 실정이다.
또한 종래의 발광 소자(1)는 도 1의 확대도에서 보듯이 발광 요소(14) 위에 본딩을 위한 볼(A)이 형성되고, 그 볼(A)로부터 적어도 50~100마이크로 직각으로 올린 후 꺾어져 제 2 리드 프레임(13)에 제 1 와이어(W1)에 정본딩된다. 제 2 와이어(W2)도 발광 요소(14) 위에 볼이 형성되고 그 볼로부터 적어도 50~100마이크로 직각으로 올린 후 꺾어져 제 1 리드 프레임(12)에 정본딩된다.
몰딩부(15)는 발광 요소(14)와 제 1 및 제 2 와이어(W1, W2)를 봉지하도록 형성된다. 몰딩부(15)는 적어도 하나의 형광체를 함유한 투광성 수지로 이루어진다.
이러한 몰딩부(15)가 발광 요소(14) 위에 형성된 볼(A)의 높이와, 그 볼(A)로부터 직각으로 올라간 와이어의 높이를 덮도록 형성되기 때문에 몰딩부(15)의 두께가 두꺼워져 투광성 수지내에 포함된 형광체를 균일하게 분포시키기 위한 대안이 필요한 실정이다.
또한 발광 소자의 크기를 최소화하기 위하여 본딩 영역 없이 기판에 접착하는 발광 요소, 즉 플립칩(flip chip)을 이용하였으나, 플립칩의 가격이 상승되어 비용적인 부담이 커지고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은, 한쪽의 리드 프레임에 구비된 홈부와 마주보도록 다른쪽의 리드 프레임에 돌출부가 형성된 구조에 의해 리드 프레임들 사이에 최소한의 이격 간격을 유지하면서도 발광 소자의 크기를 최소화할 수 있도록 한 발광 소자를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 발광 요소가 실장된 한쪽의 리드 프레임보다 낮게 다른쪽 리드 프레임의 형성된 에칭부에서 해당 발광 요소로 와이어를 역본딩하는 구조에 의해 몰딩부의 두께를 얇게 구현할 수 있도록 한 발광 소자를 제공함에도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는, 제 1 리드 프레임; 상기 제 1 리드 프레임 상에 배치된 발광 요소; 상기 제 1 리드 프레임과 이격되어 위치하는 제 2 리드 프레임; 및 상기 제 1 리드 프레임의 적어도 일부 및 상기 제 2 리드 프레임의 적어도 일부를 덮는 몰딩부를 포함하고, 상기 제 1 리드 프레임 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나는, 상기 몰딩부와 접하는 부분에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나의 측면으로부터 내측으로 함입된 적어도 하나의 접합부를 포함한다.
이에 따라, 접합부들에 의해 제 1 또는 제 2 리드 프레임이 단단하게 지지될 수 있다.
또한, 상기 제 1 리드 프레임은, 제 1 폭을 갖는 제 1 영역, 및 상기 제 1 폭보다 큰 값을 갖는 제 2 폭을 갖는 제 2 영역; 및 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 위치하는 하나 이상의 제 1 절곡부를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 접합부는 상기 제 1 절곡부 주변에 위치할 수 있다.
나아가, 상기 제 2 리드 프레임은, 제 3 폭을 갖는 제 3 영역, 및 상기 제 3 폭보다 큰 값을 갖는 제 4 폭을 갖는 제 4 영역; 및 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역 사이에 위치하는 하나 이상의 제 2 절곡부를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 접합부는 상기 제 2 절곡부 주변에 위치할 수 있다.
한편, 상기 제 1 리드 프레임은 홈부를 포함할 수 있고, 상기 제 2 리드 프레임은 상기 홈부와 마주하는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 발광 요소는 상기 홈부를 덮을 수 있다.
상기 돌출부는 상기 제 2 리드 프레임의 상면보다 낮은 상면을 갖는 에칭부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 한쪽의 리드 프레임에 구비된 홈부와 마주보도록 다른쪽의 리드 프레임에 돌출부가 형성된 구조에 의해 리드 프레임들 사이에 최소한의 이격 간격을 유지하면서도 발광 소자의 크기를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 발광 요소가 실장된 한쪽의 리드 프레임보다 낮게 다른쪽 리드 프레임의 형성된 에칭부에서 해당 발광 요소로 와이어를 역본딩하는 구조에 의해 몰딩부의 두께를 얇게 구현할 수 있는 효과도 있다. 이에 따라, 몰딩부 내의 형광체를 균일하게 분포시킬 수 있고, 플립칩을 이용하지 않음에 따른 비용적인 부담을 해소할 수 있다.
도 1은 종래의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지(2)는 리드 프레임들(22, 23)과, 리드 프레임들(22, 23) 중 어느 하나의 리드 프레임에 실장된 발광 요소(24)와, 발광 요소(24)를 덮는 몰딩부(25)를 포함한다.
리드 프레임들(22, 23)은 서로 이격되게 배치되며, 리드 프레임들(22, 23)의 일단은 서로 이웃하는 부분들에 홈부(221)와 돌출부(231)를 구비한다. 더 자세하게 제 1 리드 프레임(22)은 이웃하는 제 2 리드 프레임(23)과 최소한의 이격 공간이 확보되도록 배치되되, 제 1 리드 프레임(22)의 홈부(221)와, 그 홈부(221)와 마주보는 제 2 리드 프레임(23)의 돌출부(231)가 최소한의 이격 공간이 확보되도록 배치된다. 이에 따라, 일단이 수직면인 리드 프레임들을 채택한 종래의 발광 소자에 비해 발광 소자(2)의 크기를 최소화할 수 있다.
발광 요소(24)는 제 1 리드 프레임(22)의 홈부(231)를 덮도록 실장된다. 발광 요소(24)는 가시광선 파장대 또는 자외선 파장대의 광을 발하는 발광 요소로, LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.
본 실시예에서는 하나의 발광 요소(24)가 제 1 리드 프레임(22)에 실장되는 것으로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 셀을 포함하는 발광 요소(34)가 제 1 리드 프레임(32)에 직렬, 병렬 또는 역병렬로 실장될 수 있다.
제 2 리드 프레임(23)의 돌출부(231)에는 이웃하는 제 1 리드 프레임(22)의 상면보다 낮게 예컨대 하프 에칭된 에칭부(2311)가 형성된다.
발광 요소(24)는 두개의 와이어(W1, W2)에 의해 제 2 리드 프레임(23)과 전기적으로 연결된 상태에 있다. 이때, 와이어(W1, W2)는 도 2의 확대도에서 보는 바와 같이 에칭부(2311)에서 발광 요소(24)로 연결되도록 역본딩된다.
자세하게 설명하면 에칭부(2311) 위에 본딩을 위한 볼(A)이 형성되고, 그 볼(A)로부터 직각으로 50~100마이크로 올린 후에 발광 요소(24)로 역본딩된다. 이에 따라 종래의 발광 요소에서 리드 프레임으로 정본딩되는 본딩 높이보다 훨씬 본딩 높이를 낮출 수 있다.
한편 제 1 리드 프레임(22)에 실장된 발광 요소(24)가 상부에 두개의 본딩 영역을 구비한 측면형(lateral)의 LED인 경우, 제 1 리드 프레임(22)에서 LED로 연결되도록 역본딩될 수 있다. 이때 제 1 리드 프레임의 본딩영역에도 LED의 실장면보다 낮게 에칭될 수 있으며, 에칭된 본딩영역에서 볼을 형성하여 직선으로 올린 와이어를 꺾어 LED의 본딩영역에 역본딩될 수 있다.
발광 요소(24) 및 본딩 높이를 봉지하도록 몰딩부(25)가 형성된다. 몰딩부(25)는 형광체가 함유된 투광성 수지로 이루어질 수 있다.
여기서 몰딩부(15)는 금형을 이용하여 형성될 수 있다. 낮은 본딩 높이에 인접하게 금형이 배치되고, 그 금형내로 형광체를 함유한 투광성 수지가 주입되어 경화됨으로써 얇은 두께의 몰딩부(25)가 형성된다. 이에 따라, 몰딩부(25) 내에서 형광체를 균일하게 분포시킬 수 있어, 발광 요소 위에 균일하게 형광체를 분포시키는 컨포멀 코팅 방식을 대신할 수 있다.
이와 같이 형성된 몰딩부(25)의 바닥면은 제 1 및 제 2 리드 프레임(22, 23)의 바닥면과 동일 평면상에 있으며, 몰딩부(25)의 바닥면에 비해 제 1 및 제 2 리드 프레임(22, 23)의 바닥면의 면적이 크다. 이에 따라 제 1 리드 프레임(22)에 실장된 발광 요소(24)에서 발생된 열을 신속하게 방출시킬 수 있다.
이하에서는 제 1 및 제 2 리드 프레임과 몰딩부의 접합면적을 넓힌 발광 소자에 대하여 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면 서로 이격 되게 배치된 제 1 및 제 2 리드 프레임(42, 43)의 일단 형상은 앞선 실시예와 동일하다. 즉, 제 1 및 제 2 리드 프레임(42, 43)의 일단에 홈부(421)와 돌출부(431)를 구비하고 돌출부(431)내의 제 1 리드 프레임(42)의 상면보다 낮은 높이로 에칭된 에칭부(4311)를 구비한다.
제 1 및 제 2 리드 프레임(42, 43)에는 접합부들(422, 432)이 형성된다. 접합부들(422, 432)은 도 5의 몰딩부(45)와 접합되는 부분으로, 몰딩부(45)와의 접합 면적을 넓힐 수 있다. 이러한 접합부들(422, 432)에 의해 제 1 및 제 2 리드 프레임(42, 43)을 더욱 단단하게 지지될 수 있다.
본 실시예에서 접합부들(422, 432)은 제 1 및 제 2 리드 프레임(42, 43) 내측으로 오목하게 파진 형상일 수 있으나, 그 형상에 한정되는 것은 아니고 몰딩부와 접합 면적을 넓힐 수 있는 다양한 형상이 고려될 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
2 : 발광 소자 22 : 제 1 리드 프레임
221 : 홈부 23 : 제 2 리드 프레임
231 : 돌출부 2311 : 에칭부
24 : 발광 요소 25 : 몰딩부
W1, W2 : 제 1 및 제 2 와이어

Claims (6)

  1. 제 1 리드 프레임;
    상기 제 1 리드 프레임 상에 배치된 발광 요소;
    상기 제 1 리드 프레임과 이격되어 위치하는 제 2 리드 프레임; 및
    상기 제 1 리드 프레임의 적어도 일부 및 상기 제 2 리드 프레임의 적어도 일부를 덮는 몰딩부를 포함하고,
    상기 제 1 리드 프레임 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나는, 상기 몰딩부와 접하는 부분에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 리드 프레임 중 적어도 하나의 측면으로부터 내측으로 함입된 적어도 하나의 접합부를 포함하는 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 리드 프레임은,
    제 1 폭을 갖는 제 1 영역, 및 상기 제 1 폭보다 큰 값을 갖는 제 2 폭을 갖는 제 2 영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 접합부는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 접하는 경계의 주변에 위치하는 발광 소자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 리드 프레임은,
    제 3 폭을 갖는 제 3 영역, 및 상기 제 3 폭보다 큰 값을 갖는 제 4 폭을 갖는 제 4 영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 접합부는 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역이 접하는 경계의 주변에 위치하는 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 리드 프레임은 홈부를 포함하고,
    상기 제 2 리드 프레임은 상기 홈부와 마주하는 돌출부를 포함하는 발광 소자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 발광 요소는 상기 홈부를 덮는 발광 소자.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 2 리드 프레임의 상면보다 낮은 상면을 갖는 에칭부를 포함하는 발광 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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