KR20140117734A - Led 패키지 - Google Patents

Led 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR20140117734A
KR20140117734A KR1020130031999A KR20130031999A KR20140117734A KR 20140117734 A KR20140117734 A KR 20140117734A KR 1020130031999 A KR1020130031999 A KR 1020130031999A KR 20130031999 A KR20130031999 A KR 20130031999A KR 20140117734 A KR20140117734 A KR 20140117734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
package
engaging portion
led
height
Prior art date
Application number
KR1020130031999A
Other languages
English (en)
Inventor
김대현
최원진
김기욱
이성훈
김종만
유석준
유희진
도상수
서동기
Original Assignee
일진엘이디(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일진엘이디(주) filed Critical 일진엘이디(주)
Priority to KR1020130031999A priority Critical patent/KR20140117734A/ko
Publication of KR20140117734A publication Critical patent/KR20140117734A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/483Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item

Abstract

LED 패키지에 결합되는 렌즈의 결합 방향에 상관없이 결합할 수 있도록 일정한 구조의 렌즈지지대를 가지는 LED 패키지가 개시된다.
본 발명은 적어도 하나의 LED 칩이 실장되는 리드프레임과, 상기 리드프레임과 일체로 형성되고 상기 LED 칩이 배치되는 캐비티를 형성하는 패키지 본체부와, 상기 패키지 본체부에 설치되며, 높이에 따라 복수개의 그룹으로 구분되며, 각 그룹은 적어도 두 개 이상의 동일한 높이를 갖고, 내부에 걸림부가 형성되어 있는 렌즈지지부와, 상기 걸림부와 결합되는 결합부를 외부면에 구비하여 상기 패키지 본체부에 결합되는 렌즈부를 포함하여, 렌즈의 타입에 따른 결합방법 및 결합방향의 변화에도 패키지 본체부의 구조를 변경하지 않고서도 용이하게 결합할 수 있도록 하기 위는 LED 패키지를 제공하는 것이다.

Description

LED 패키지{LED PAKAGE}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 패키지의 제조시 최종적으로 요구되는 광 발생 사양을 맞추기 위해 LED 패키지에 결합되는 렌즈의 결합높이를 쉽게 결정할 수 있도록 하는 LED 패키지에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드인 엘이디(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 소자를 말한다.
이러한 LED는 전류가 가해지면 다양하나 색상의 빛을 발생시키기 위한 반도체 장치로서, 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 전자 또는 정공이 재결합할 경우 과잉 에너지를 빛으로 발산하게 된다. 이러한 LED는 반도체의 특성상 처리속도, 전력소모, 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동저항 및 반복적인 전원 단속에 대한 높은 공차 등 어려가지 제반사항에서 큰 장점을 보이고 있다. 이러한 LED는 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점 때문에 주로 패키지 형태로서 다양한 디스플레이장치 및 광원으로 서 널리 이용되고 있다. 특히 조명장치 및 디스플레이장치의 백라이트(backlight)를 대체할 수 있는 고효율, 고출력 광원으로서 적극적으로 개발되고 있는 추세에 있다.
종래의 LED 패키지는 한쌍의 리드단자를 갖는 리드프레임과, 상기 리드프레임에 실장되어 한쌍의 리드단자에 금속와이어를 매개로 와이어 본딩되는 엘이디 칩 및 상기 리드프레임의 외부로 돌출되고 상기 엘이디 칩이 배치되는 캐비티를 형성하도록 수지재로 성형되는 패키지 본체부를 포함하며, 상기 패키지 본체부의 상부에는 상기 LED 칩을 위하여 외부환경으로부터 보호하면서 빛을 높은 광효율로 발산하기 위한 렌즈가 투명성 수시재로서 성형된다.
이러한 LED 패키지에 있어서 광학특성을 결정짓는 중요 인자는 빛이 발광하는 LED와 빛의 굴절이 발생하는 렌즈의 일면과의 간격, 즉 에어갭(air gap)이다. 이러한 에어갭은 여러 가지 실험을 통해 외부로 조사되는 광을 일정한 방사 각도로 방출하여 광 효율을 최적화시킬 수 있는 최적의 간격이 정해져 있다. 또한, 상기 에어갭을 조절함으로써 발광특성이 다양한 LED 패키지를 제작할 수 있다.
하지만, 종래에는 클라이언트의 요청에 따른 발광특성을 가지는 LED 패키지를 생산하기 위해 발광특성에 맞는 에어갭을 가지는 패키지 본체부를 제작하고, 그 에어갭에 따라 렌즈를 고정하여 제작하여 왔다. 이러한 제작방법은 요청한 발광특성을 가지는 에어갭에 따라 패키지 본체부를 따로 제조해야 하기 때문에 제작 시간이 많이 걸리게 되고 제작 단가도 올라가는 문제점이 있었다.
따라서, LED 패키지에 사용되는 렌즈의 타입이 바뀌거나, 렌즈의 결합 높이에 따른 에어갭이 바뀌는 경우 그에 따른 렌즈의 결합 높이를 맞추기 위한 패키지 본체부를 그때마다 제작해야 하기 때문에 제품의 생산성을 저하시키고, 제작 단가를 상승시키는 원인이 되는 것이었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED 패키지 본체부 내벽에 걸림부를 형성하여 원하는 높이에 맞추어 렌즈 결합을 쉽게 할 수 있도록 하고, 높이조절이 용이하도록 함으로써 LED의 발광특성을 조절하기가 용이하며, 하나의 패키지 본체부를 사용하여 다양한 높이로 렌즈를 결합할 수 있어 렌즈부의 결합높이에 따른 발광특성을 변화시키도록 하여도 패키지 본체부의 구조를 변경하지 않고서도 용이하게 결합할 수 있도록 하는 LED 패키지를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 LED 패키지는 적어도 하나의 LED 칩이 실장되는 리드프레임과, 상기 LED 칩이 배치되는 캐비티를 형성하며 내부 벽에 다수의 걸림부가 형성되어 있는 패키지 본체부와, 상기 다수의 걸림부 중 일부와 결합되는 결합부를 외부면에 구비하여 상기 패키지 본체부에 결합되는 렌즈부를 포함할 수 있다.
상기 패키지 본체부는 내벽에 걸림부가 형성되어 있는 렌즈지지부 및 상기 렌즈지지부를 감싸는 외벽부를 포함하여 상기 LED 칩이 배치되는 캐비티를 형성할 수 있다.
상기 걸림부는 다수개의 일방향으로 형성된 돌출 형상을 가지되, 상기 돌출 형상의 방향은 상부면은 경사지도록 형성되고 하부면은 수평을 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 걸림부는 다수의 결합홈이 일정간격으로 형성되어 있으며, 상기 결합부와 대응될 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 걸림부는 상기 결합부와의 접촉면에 실링부재를 구비할 수 있다.
한편, 상기 결합부는 상기 걸림부와의 접촉면에 실링부재를 구비할 수 있다.
상기 렌즈지지부는 내벽 일부에 렌즈가 안착할 수 있는 걸림턱을 형성할 수 있다.
상기 걸림턱은 서로 마주보는 쌍이 같은 높이를 가지는 그룹으로 구분되며, 각각의 그룹은 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 걸림턱은 리드프레임으로부터 시작하는 제1 높이를 갖는 제1 그룹과, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이를 갖는 제2 그룹으로 구분될 수 있다. 또한, 상기 걸림턱에 안착되는 렌즈는 돔플렛 렌즈 또는 탑플렛 렌즈인 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 돔플렛 렌즈를 사용할 경우 상기 돔플렛 렌즈는 제1 그룹의 걸림턱에 안착된다. 또한, 탑플렛 렌즈를 사용할 경우에는 상기 탑플렛 렌즈는 제2 그룹의 걸림턱에 안착된다.
본 발명에 의한 LED 패키지는 패키지 본체부에 형성되어 있는 걸림부를 이용하여 렌즈부를 쉽게 결합할 수 있도록 하고, 걸림부에 의해 LED 패키지 결합 시 높이 조절이 용이한 이점이 있다.
또한, 높이조절이 용이하기 때문에 LED 패키지의 발광특성을 조절하기가 용이하여 제품의 생산성을 향상시키고 다양한 발광특성을 가지는 LED 패키지를 설계할 수 있는 이점이 있다.
또한, 발광특성을 조절하기 위해서 렌즈부의 결합 높이를 조절해야 하는데, 이를 위해 결합 높이에 따른 패키지 본체부 전체를 성형해야 하는 불편함을 없애고, 걸림부를 포함하는 한가지의 패키지 본체부 패턴을 이용하여 다양한 발광특성을 가지는 LED 패키지를 설계할 수 있어 하나의 패키지 본체부를 가지고도 다양한 클라이언트들의 발광특성 요구를 맞출 수 있는 이점이 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 LED 패키지의 결합모습을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 LED 패키지의 렌즈 결합 높이를 다르게 결합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부에 탑플렛 렌즈가 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부에 돔플렛 렌즈가 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 패키지에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 LED 패키지의 결합모습을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 패키지는 리드프레임(110), 패키지 본체부(120), 렌즈부(130)를 포함할 수 있다.
리드프레임(110)은 적어도 하나의 LED 칩(111)이 실장된다. 상기 LED 칩(111)은 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정 파장의 빛을 출사하도록 발광하는 반도체소자의 일종이다. 이러한 LED 칩(111)은 적어도 하나 이상의 금속와이어(112)를 매개로 하여 리드 프레임의 리드단자와 와이어 본딩되어 전기적으로 연결된다.
패키지 본체부(120)는 상기 리드프레임(110)과 일체로 형성되어 상기 LED 칩(111)이 배치되도록 하부면은 밀폐되고 상부면으로 개방된 캐비티를 형성할 수 있다. 이러한 패키지 본체부(120)는 상기 캐비티를 통하여 리드프레임(110)의 한쌍의 리드단자가 외부로 노출되면서 일정간격을 두고 이격되도록 배치된다.
한편, 상기 패키지 본체부(120)의 내벽에는 걸림부(121)가 형성되어 있다. 상기 걸림부(121)는 다수개의 일방향으로 형성된 톱니형상을 가지되, 상기 톱니의 방향은 상부면은 경사지도록 형성되고 하부면은 수평을 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 걸림부(121)는 다수의 결합홈이 일정간격으로 형성되어 있으며, 상기 결합부(131)의 돌출부분과 대응될 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 걸림부(121)는 하부에 상기 렌즈부의 결합부의 상부단척과 밀착되는 하부실링부재를 구비하여 렌즈부가 결합된 후 캐비티 내부가 밀봉될 수 있도록 한다.
한편, 상기 패키지 본체부(120)는 내벽에 걸림부(121)가 형성되어 있는 렌즈지지부(140)와, 상기 렌즈지지부(140)를 감싸 캐비티를 형성하는 외벽부(125)를 포함할 수 있다.
렌즈부(130)는 상기 패키지 본체부(120) 내벽에 형성된 걸림부(121)와 결합되는 결합부(131)를 외부면에 구비하여 상기 패키지 본체부(120)에 결합되는 결합부(131)를 외부면에 구비하여 상기 패키지 본체부(120)에 형성되어 있는 걸림부(121)에 의해 결합된다. 상기 렌즈부(130)에 가하는 압력에 따라 걸림부(121)에 의해 결합되는 높이를 다르게 할 수 있어 렌즈부(130)와 LED 칩(111) 사이의 에어갭을 조절할 수 있어 발광특성을 조절하기가 용이한 이점이 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일실시예인 LED 패키지의 렌즈 결합 높이를 다르게 결합한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2와 도 1을 비교하면, 도 1에서 나타난 렌즈부(130)와 리드프레임(110)까지의 거리(a)와, 도 2에서 나타난 렌즈부(130)와 리드프레임(111)까지의 거리(b)에 차이가 있는 것을 알 수 있다. 상기와 같은 렌즈부(130)와 리드프레임(110)까지의 거리차에 의해 LED 칩(111)에서 발광되는 빛이 렌즈부(130)를 통과하기까지의 거리의 변화가 생기기 때문에 LED 패키지의 발광특성이 서로 다르게 나타나게 된다.
즉, 도 1에 나타난 본 발명의 일실시예에 따른 LED 패키지는 걸림부(121) 1개를 지나면서 고정이 되어 있고, 도 2에 나타난 본 발명의 일실시예에 따른 LED 패키지는 걸림부(121) 4개를 지나가면서 고정이 되어 있다.
상기 걸림부(121)는 다수개의 일방향으로 형성된 톱니형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 걸림부(121)의 상부면은 경사지도록 형성되고 하부면은 리드프레임(110)과 수평방향으로 이루어져 있다. 이러한 걸림부(121)들이 일정간격으로 형성되어 있으며, 렌즈부(130)를 압박하면 렌즈부(130)의 결합부(131)가 상기 걸림부(121)의 상부면의 경사면을 타고 내려가게 된다. 지속적인 압박으로 렌즈부(130)의 결합부(131)가 걸림부(121)의 상부면의 끝단까지 밀려가게 되면 결합부(131)는 걸림부(121)들 사이에 고정되게 된다. 상기와 같이 고정된 결합부(131)는 렌즈부(130)를 잡아당기더라도 걸림부(121)의 하부면에 걸리게 되어 빠져나오지 못하도록 고정된다.
또한, 상기 걸림부(121)는 다수의 결합홈(122)이 일정간격으로 형성되고, 상기 결합부(131)의 돌출부분과 대응될 수 있도록 형성될 수 있다. 상기와 같은 결합홈을 가지는 걸림부는 톱니모양의 경사면을 가진 걸림부의 결합방식과 마찬가지로 일정 압력 이상으로 렌즈부에 압력을 가하게 되면 렌즈부의 결합부가 상기 결합홈으로 삽입되게 되어 고정되게 된다.
상기와 같이 LED 패키지의 발광특성을 조절하기 위하여 렌즈부(130)가 패키지 본체부(120)와 결합되는 높이를 조절하는 방식을 사용하는데, 이러한 높이를 조절하기 위하여 종래에는 패키지 본체부(120)를 성형하여 필요한 높이에 렌즈부(130)가 결합될 수 있도록 하였다. 하지만, 종래의 방식을 사용하면 클라이언트가 요구하는 다양한 발광특성의 LED 패키지를 생산하기 위하여 그 높이에 맞는 패키지 본체부를 렌즈부의 결합 높이마다 제작을 해야 하고, 제작된 패키지 본체부는 일정한 높이를 가지는 LED 패키지를 생산하는데 사용될 수 밖에 없었다.
하지만, 본 발명에 따른 결합방식을 이용하면, 발광특성에 상관없이 걸림부(121)를 가지는 패키지 본체부(120)를 일괄적으로 생산하고, 클라이언트의 요구에 맞는 발광특성을 가지는 높이를 계산하여 걸림부를 이용해 렌즈부를 결합할 수 있다. 즉, 걸림부를 가지는 패키지 본체부(120) 한가지만 제작을 하더라도 높이조절에 따라 발광특성이 달라지는 LED 패키지를 생산할 수 있는 것이다.
높이 조절은 걸림부의 개수, 걸림부 사이의 거리에 따라 다양한 패키지 본체부(120)가 성형되어 생산될 수 있으며, 상기 걸림부의 모양에 따라 렌즈부(130)의 결합부의 모양을 수정한다면, 높이조절을 좀 더 세밀하게 할 수 있는 패키지 본체부도 만들 수 있다. 따라서, 걸림부(121)의 위치와 개수에 따라서 세밀한 높이조절을 필요로 하는 발광특성을 간편하게 조절할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
상기 렌즈부(140)는 LED 칩(111)으로부터 발생되는 빛이 방출되도록 투명 또는 반투명의 재질로 형성되고, 바람직하게는 실리콘 또는 에폭시 계열의 물질로 구성된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부(140)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부에 탑플렛 렌즈가 결합된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예인 LED 패키지에서 렌즈지지부에 돔플렛 렌즈가 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도면에 나타난 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 패키지 본체부(120)는 캐비티를 형성하는 외벽부(125)를 구비하고, 상기 외벽부 내부에 렌즈지지부(140)를 형성하고, 상기 렌즈지지부(140)에 걸림부(143)를 형성하여 외벽부(125)에 렌즈부(130)의 결합에 따르는 부담을 줄일 수 있다. 또한, 상기 서로 높이가 다른 렌즈지지부를 형성하고, 같은 높이를 가지는 렌즈지지부(140)를 대각선 방향으로 배치시켜 렌즈 결합을 보다 견고하게 할 수 있다.
렌즈지지부(140)는 상기 외벽부(125) 내부에 형성되며, 높이에 따라 복수개의 그룹으로 구분되며, 각 그룹은 적어도 두 개 이상의 동일한 높이를 갖고, 내벽에는 일정한 간격으로 걸림부(143)가 형성되어 있다. 렌즈부(130)는 상기 렌즈지지부(140)의 걸림부(143)와 결합되는 결합부(142)를 외부면에 구비하여 렌즈지지부(140)에 의해 패키지 본체부(120)와 결합된다.
도 3을 참조하여 렌즈지지부(140)에 대해 보다 상세하게 설명하면, 상기 렌즈지지부(140)는 대각선으로 마주보는 위치에 설치된 한쌍의 제1렌즈지지부(141)와, 상끼 제1렌즈지지부(141)보다 낮게 형성된 반대쪽 한 쌍의 제2렌즈지지부(142)로 구성된다. 이때, 각 제1, 제2렌즈지지부의 상면에는 외측으로 벽부를 구성하여 렌즈부(130)의 설치위치를 맞추고 설치된 렌즈부(130)가 이탈되지 않도록 하는 걸림턱(143)을 형성할 수 있다, 이러한 제1렌즈지지부(141)의 높이는 하부가 볼록하게 형성된 탑플랫 렌즈(132)의 상단 플랜지에 상응하게 형성되는 것이고, 제2렌즈지지부(142)의 높이는 상부가 볼록하게 형성된 돔플랫 렌즈(133)의 하단 플랜지에 상응하게 형성되는 것으로서, 위와 같이 형상이 다른 두 렌즈를 병행하여 결합시켜 제작함에도 렌즈 지지부의 변경 없이 결합시킬 수 있는 것이다.
한편, 본 실시예에서는 상기 렌즈지지부(140)의 내벽에 걸림부(144)가 형성되어 있다. 상기 걸림부(144)는 다수개의 일방향으로 형성된 톱니형상을 가지되, 상기 톱니의 방향은 상부면은 경사지도록 형성되고 하부면은 수평을 이루도록 형성될 수 있다. 즉, 렌즈가 결합될 때 렌즈의 결합부는 걸림부의 상부면을 압박하면서 타고 내려가게 되고, 상부면을 다 타고 내려가면 결합부의 상면과 걸림부의 하부면이 밀착하여 고정된다. 또한, 상기 걸림부(144)는 다수의 결합홈(145)이 일정간격으로 형성되어 렌즈의 결합부의 돌출부분과 대응될 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 렌즈부(140)는 LED 칩(111)으로부터 발생되는 빛이 방출되도록 투명 또는 반투명의 재질로 형성되고, 바람직하게는 실리콘 또는 에폭시 계열의 물질로 구성되며, 일반적으로 접착제를 이용하여 플랜지의 한 쌍의 모서리부가 제1 렌즈지지부(141)의 걸림턱(143) 위에 고정되도록 결합된다. 결합방식은 제1렌즈지지부(141)의 내벽에 형성되어 있는 걸림부(144)에 의해 결합된다. 즉, 렌즈부(130)가 결합될 때 렌즈의 결합부(131)는 걸림부(144)의 상부면을 압박하면서 타고 내려가게 되고, 상부면을 다 타고 내려가면 결합부의 상면과 걸림부(144)의 하부면이 밀착하여 고정되는 것이다.
상기 렌즈부(140)는 LED의 상부 정면에서 출사하는 광을 제어하는 굴절면과, 발광다이오드의 측면에서 출사하는 광을 제어하는 전반사면을 포함한다. 굴절면은 평평한 면으로 형성되고 바람직하게 프레넬 렌즈의 형상을 가지며, LED의 광이 일정 각도로 굴절되어 카메라의 촬영 영역에 입사하도록 광을 제어하는 역할을 한다. 전반사면은 곡면 또는 비곡면으로 형성되고, 곡면일 경우 바람직하게 코닉면 또는 비구면으로 형성되며, LED의 측면에서 출사하는 광을 제어하여 전반사 시킴으로써 카메라의 촬영 영역으로 집광시키는 역할을 하게 된다.
한편, 도 4와 도 5에서 보여지는 바와 같이, 렌즈의 다른 실시 예로서 하면이 평평하고 상부가 볼록하게 형성된 일명 돔플랫 렌즈(132)가 있다. 이 돔플랫 렌즈(132)는 제1렌즈지지부(141)에 대응하여 대각선으로 마주보는 한 쌍의 모서리에 제2렌즈지지부(142)가 통과하도록 소정 크기의 홈부가 형성된다.
상기와 같은 돔플랫 렌즈는(132) 렌즈의 굴절면이 하단부에 평평하게 형성되는바, 제1 렌즈지지부(141) 보다 낮게 형성된 제2 렌즈지지부(142)의 걸림턱 위에 하면 플랜지의 모서리부가 안착되게 설치한다.
즉, 하부가 볼록한 형상의 탑플랫 렌즈(133)를 사용하는 경우, 한 쌍의 제1 렌즈지지부(141)의 걸림턱(143) 위에 렌즈의 상면에 형성된 평평한 플랜지의 모서리 부분 중 서로 마주보는 한 쌍의 모서리부가 각각 지지되도록 설치한다. 반대로, 상부가 볼록한 형상의 돔플랫 렌즈(132)를 사용하는 경우, 한 쌍의 제2 렌즈지지부(142)의 걸림턱(143) 위에 렌즈의 상면에 형성된 평평한 플랜지의 모서리 부분 중 서로 마주보는 한 쌍의 모서리부가 각각 지지되도록 설치한다.
따라서, 필요에 따라 탑플랫 렌즈(131)와 돔플랫 렌즈(132)를 결합해야 하는 경우 필요한 렌즈에 맞도록 렌즈지지부(140)를 변경하지 않고서도 필요한 렌즈를 바로 결합하여 사용할 수 있도록 함으로써 LED 패키지의 생산성을 높일 수 있는 이점이 있는 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: LED 패키지 110: 리드프레임
111: LED 칩 112: 금속와이어
120: 패키지 본체부 121: 걸림부
125: 외벽부 130: 렌즈부
131: 렌즈 결합부 132: 돔플렛 렌즈
133: 탑플렛 렌즈 140: 렌즈지지부
141: 제1 렌즈지지부 142: 제2 렌즈지지부
143: 걸림턱 144: 걸림부
140: 렌즈부

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 LED 칩이 실장되는 리드프레임;
    상기 LED 칩이 배치되는 캐비티를 형성하며 내부 벽에 다수의 걸림부가 형성되어 있는 패키지 본체부;
    상기 다수의 걸림부 중 일부와 결합되는 결합부를 외부면에 구비하여 상기 패키지 본체부에 결합되는 렌즈부를 포함하는 LED 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패키지 본체부는
    내벽에 걸림부가 형성되어 있는 렌즈지지부; 및
    상기 렌즈지지부를 감싸는 외벽부를 포함하여 상기 LED 칩이 배치되는 캐비티를 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 걸림부는
    다수개의 일방향으로 형성된 돌출 형상을 가지되, 상기 돌출 형상의 방향은 상부면은 경사지도록 형성되고 하부면은 수평을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 걸림부는
    다수의 결합홈이 일정간격으로 형성되어 있으며, 상기 결합부와 대응될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 결합부와의 접촉면에 실링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 걸림부와의 접촉면에 실링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지
  7. 제2항에 있어서,
    상기 렌즈지지부는 내벽 일부에 렌즈가 안착할 수 있는 걸림턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 걸림턱은 서로 마주보는 쌍이 같은 높이를 가지는 그룹으로 구분되며,
    각각의 그룹은 서로 다른 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 걸림턱은 리드프레임으로부터 시작하는 제1 높이를 갖는 제1 그룹과,
    상기 제1 높이보다 높은 제2 높이를 갖는 제2 그룹으로 구분되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 걸림턱에 안착되는 렌즈는 돔플렛 렌즈 또는 탑플렛 렌즈인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
KR1020130031999A 2013-03-26 2013-03-26 Led 패키지 KR20140117734A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130031999A KR20140117734A (ko) 2013-03-26 2013-03-26 Led 패키지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130031999A KR20140117734A (ko) 2013-03-26 2013-03-26 Led 패키지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140117734A true KR20140117734A (ko) 2014-10-08

Family

ID=51990724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130031999A KR20140117734A (ko) 2013-03-26 2013-03-26 Led 패키지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140117734A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094719A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치
KR20200141177A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 유버 주식회사 Uv led의 복사 에너지 제어 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094719A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치
KR20200141177A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 유버 주식회사 Uv led의 복사 에너지 제어 장치
KR20210122763A (ko) * 2019-06-10 2021-10-12 유버 주식회사 Uv led의 복사 에너지 제어 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101370920B1 (ko) 조명장치
US7740366B2 (en) Two-sided illumination LED lens and LED module and LED two-sided illumination system using the same
US20130170245A1 (en) Lighting device
US8147099B2 (en) Apparatus and method for receiving light from a point-like source and emitting light over an extended surface area
KR101440476B1 (ko) 광학소자 및 상기 광학소자를 구비하는 발광장치
US9306136B2 (en) Bat-wing lens design with multi-die
TWI537523B (zh) 光學透鏡以及應用該光學透鏡的發光元件
KR101458686B1 (ko) 직사각형 광 분포를 갖는 디스플레이용 확산 비구면 렌즈
US20130234183A1 (en) Led module
KR20140129749A (ko) 광원 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
US11171123B2 (en) Method of producing an optoelectronic lighting device and optoelectronic lighting device
KR20140117734A (ko) Led 패키지
US20130168716A1 (en) Light emitting diode assembly having a deformable lens
US9063260B2 (en) LED tube with light reflective face
KR101604667B1 (ko) 직하 백라이트유닛 확산 렌즈
KR102408159B1 (ko) 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
US20150276168A1 (en) Device for providing electromagnetic radiation having a predefined target radiation distribution, and method for producing a lens arrangement
US20180267226A1 (en) Lighting device with light guide plate
KR101752405B1 (ko) 렌즈 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
KR20080079853A (ko) 체결 구조를 구비한 발광 다이오드
JP2015111523A (ja) 照明装置および光学レンズ
CN113764560A (zh) 光学集成封装半导体光源器件
KR20160149917A (ko) 광원장치
KR20120066455A (ko) 플래쉬용 발광다이오드 패키지
KR102252114B1 (ko) 발광 소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination