KR20150066955A - LED package having drive IC - Google Patents

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KR20150066955A
KR20150066955A KR1020130152635A KR20130152635A KR20150066955A KR 20150066955 A KR20150066955 A KR 20150066955A KR 1020130152635 A KR1020130152635 A KR 1020130152635A KR 20130152635 A KR20130152635 A KR 20130152635A KR 20150066955 A KR20150066955 A KR 20150066955A
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최의영
홍근봉
이상우
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(주)씨티엘
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Abstract

Disclosed is an LED package having a drive IC. The LED package includes: a driver IC chip for driving an LED, an LED chip which is stacked on the first surface of the drive IC chip and is electrically connected to the driver IC chip. A thermal conduction pad is formed on the first surface of the drive IC chip. The LED chip is attached to the upper side of the thermal conduction pad. Multiple via holes for thermal conduction which are filled with a thermal conduction metal and vertically penetrates the drive IC chip, is formed in the lower part of the thermal conduction pad. Heat which is generated form the LED chip and is absorbed by the thermal conduction pad, is discharged to the lower part of the drive IC through the via holes for thermal conduction.

Description

드라이브 ＩＣ가 내장된 ＬＥＤ 패키지{LED package having drive IC}An LED package having a drive IC (LED package having drive IC)

본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 칩의 구동을 위한 드라이브 IC가 내장된 LED 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to an LED package, and more particularly, to an LED package having a drive IC for driving an LED chip.

발광 다이오드라고 불리는 LED(Light Emitting Diode)는 전력 소모나 수명에 있어서 큰 장점을 갖고 있어서 각종 전자제품의 광원으로서 널리 사용되어 왔다. 특히, 최근에 높은 휘도를 가진 LED 제품들이 개발되면서, 첨단 조명용 광원으로서도 그 이용 분야가 넓어지고 있다. LED를 이용한 램프는 기존의 전구에 비해 낮은 전력 소비량으로 인해 효율이 높고 내구성이 뛰어나 교체 비용과 같은 유지, 관리 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.BACKGROUND ART [0002] An LED (Light Emitting Diode) called a light emitting diode has been widely used as a light source for various electronic products because it has great advantages in terms of power consumption and lifetime. Particularly, as LED products with high luminance have recently been developed, the field of use thereof as a light source for advanced illumination is also widening. LED lamps are more efficient and durable due to their low power consumption compared to conventional bulbs, which can save maintenance and management costs such as replacement costs.

이러한 LED는 반도체소자로서 그 수명과 광출력을 보장하기 위해서는 동작전압 및 전류를 정확히 제어할 필요가 있으며, 이를 위해 LED의 용도에 적합한 드라이브 IC(Integrated Circuit)의 선택이 필요하다. LED를 이용한 조명제품의 드라이브 IC에 있어서, 최근에는 스위칭 레귤레이터 방식에 의한 드라이브 IC가 많이 사용되고 있으며, 이는 입력전압의 범위가 넓으며 대부분 정전류 출력방식을 사용하고 있고, PWM(Pulse Width Modulation) 입력을 받아 출력을 제어하여 밝기를 조절하는 방식을 선택하고 있다. In order to guarantee the lifetime and optical output of such a semiconductor device, it is necessary to precisely control the operating voltage and current. For this purpose, it is necessary to select a drive IC (Integrated Circuit) suitable for the purpose of the LED. In recent years, drive ICs based on switching regulators have been widely used in drive ICs for lighting products using LEDs. Since the input voltage range is wide, most of them use a constant current output method, and PWM (Pulse Width Modulation) And the output is controlled to adjust the brightness.

일반적으로, LED 구동용 드라이브 IC는 실리콘 기판상에 반도체 공정에 의해 칩 형태로 제조되며, 이러한 드라이브 IC 칩은 인쇄회로기판(PCB) 상에 LED 패키지와 함께 실장된 후, 인쇄회로기판상에 인쇄된 회로 패턴을 통해 서로 전기적으로 연결된다. Generally, a drive IC for driving an LED is manufactured in a chip form by a semiconductor process on a silicon substrate. The drive IC chip is mounted on a printed circuit board (PCB) together with an LED package, Are electrically connected to each other through the circuit pattern.

이와 같이, 종래에는 LED 패키지와 이를 구동하기 위한 드라이브 IC 칩이 별도로 제조되어 인쇄회로기판상에 각각 실장됨으로써, 실장 면적이 비교적 넓어지게 되므로 최근의 전자제품의 경박단소화의 추세에 부합되지 않는 단점이 있었다. Thus, conventionally, since the LED package and the drive IC chip for driving the LED package are separately manufactured and mounted on the printed circuit board, the mounting area is comparatively widened, so that the disadvantage .

그리고, LED 패키지 내부의 와이어 본딩 및 인쇄회로기판상에 형성된 회로 패턴을 통한 LED 패키지와 드라이브 IC 칩 사이의 전기적 연결이 필요하게 되어, 전체적인 회로 저항이 커져서 전력 소비량이 증가하고, RC 지연(Delay)도 증가하게 되는 문제점이 있었다. In addition, electrical connection between the LED package and the drive IC chip through the wire bonding inside the LED package and the circuit pattern formed on the printed circuit board is required, thereby increasing the overall circuit resistance, increasing the power consumption, increasing the RC delay, There is a problem in that the number of pixels increases.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, LED 구동용 드라이브 IC 칩의 표면상에 LED 칩이 부착되어 적층된 구조를 가진 LED 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide an LED package having a structure in which LED chips are stacked on a surface of a drive IC chip for driving LEDs.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 패키지는, According to an aspect of the present invention, there is provided an LED package including:

LED 구동용 드라이브 IC 칩; 및 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면상에 적층되어 상기 드라이브 IC 칩과 전기적으로 연결되는 LED 칩;을 구비하는 것을 특징으로 한다. A drive IC chip for driving an LED; And an LED chip stacked on a first surface of the drive IC chip and electrically connected to the drive IC chip.

그리고, 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면상에 열전도 패드가 형성되고, 상기 LED 칩은 상기 열전도 패드의 상면에 부착되며, A thermally conductive pad is formed on a first surface of the drive IC chip, the LED chip is attached to an upper surface of the thermally conductive pad,

상기 LED 칩에서 발생되어 상기 열전도 패드에 흡수된 열을 상기 드라이브 IC 칩의 아래쪽으로 방출하기 위한 것으로, 상기 열전도 패드의 하부에서 상기 드라이브 IC 칩을 수직으로 관통하며 내부에 열전도성 금속물질이 채워진 다수의 열전도용 비아홀을 구비할 수 있다. And a plurality of heat conductive metal pads that penetrate the drive IC chip vertically at a lower portion of the heat conductive pad and are filled with a thermally conductive metal material, A via hole for heat conduction.

또한, 상기 드라이브 IC 칩의 상기 제1표면의 반대쪽의 제2표면에는 전원 공급을 위한 전원 단자들과 상기 드라이브 IC 칩과 상기 LED 칩을 전기적으로 연결하기 위한 LED 연결 단자들이 마련되고, 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면에는 상기 LED 칩의 입/출력 단자들과 와이어 본딩되는 본딩 패드들이 마련되며, 상기 LED 연결 단자들과 상기 본딩 패드들 사이에는 상기 드라이브 IC 칩을 수직으로 관통하며 내부에 도전성 금속물질이 채워진 도전용 비아홀이 형성될 수 있다. Further, the second surface of the drive IC chip opposite to the first surface is provided with power terminals for power supply, LED connection terminals for electrically connecting the drive IC chip and the LED chip, The first surface of the chip is provided with bonding pads that are wire-bonded with the input / output terminals of the LED chip. The driver IC chip vertically penetrates between the LED connection terminals and the bonding pads, A conductive via hole filled with a material can be formed.

또한, 상기 다수의 열전도용 비아홀은 상기 LED 칩의 양측에 배치되되, 상기 드라이브 IC 칩의 가장자리 가까이에 형성될 수 있다. The plurality of thermally conductive via holes may be formed on both sides of the LED chip, and may be formed near the edge of the drive IC chip.

또한, 상기 제1표면은 상기 드라이브 IC 칩의 배면일 수 있다. The first surface may be the back surface of the drive IC chip.

또한, 상기 LED 연결 단자들은 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되고, 상기 전원 단자들은 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면의 타측 가장자리 가까이에 배치될 수 있다. Further, the LED connection terminals may be disposed near one side edge of the second surface of the drive IC chip, and the power supply terminals may be disposed near the other side edge of the second surface of the drive IC chip.

또한, 상기 열전도 패드는 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면 중앙부에 형성되고, 상기 본딩 패드들은 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되며, 상기 열전도 패드와 상기 본딩 패드들은 서로 전기적으로 절연되도록 이격 배치될 수 있다. The heat conductive pad is formed at a central portion of the first surface of the drive IC chip, and the bonding pads are disposed near one side edge of the first surface of the drive IC chip. The heat conductive pad and the bonding pads are electrically connected to each other And may be spaced apart to be insulated.

또한, 상기 드라이브 IC 칩의 상부에는 상기 LED 칩, 열전도 패드 및 본딩 패드들을 덮는 것으로 상기 LED 칩에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 이루어진 상부 몰딩층이 형성될 수 있다. In addition, an upper molding layer made of a transparent material may be formed on the upper portion of the drive IC chip so as to cover the LED chip, the heat conduction pad, and the bonding pads and transmit light generated from the LED chip.

또한, 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면에 마련된 상기 전원 단자들에는 도전용 솔더볼이 부착되고, 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면에 노출된 상기 다수의 열전도용 비아홀 각각의 하단에는 열전도용 솔더볼이 부착될 수 있다. A solder ball for conductivity is attached to the power terminals provided on the second surface of the drive IC chip, and a thermally conductive solder ball is attached to the lower end of each of the plurality of thermally conductive via holes exposed on the second surface of the drive IC chip .

또한, 상기 드라이브 IC 칩의 하부에는 하부 몰딩층이 형성되며, 상기 하부 몰딩층은 상기 도전용 솔더볼과 열전도용 솔더볼의 일부가 노출될 수 있는 두께로 형성될 수 있다. In addition, a lower molding layer may be formed under the drive IC chip, and the lower molding layer may be formed to have a thickness sufficient to expose a part of the conductive solder ball and the thermally conductive solder ball.

또한, 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면 또는 제2표면에는 상기 드라이브 IC 칩의 내부 회로와 전기적으로 연결되는 수동 소자가 배치될 수 있다. A passive element electrically connected to the internal circuit of the drive IC chip may be disposed on the first surface or the second surface of the drive IC chip.

또한, 상기 열전도용 비아홀의 내면과 상기 도전용 비아홀의 내면에는 절연막이 형성될 수 있다. An insulating film may be formed on the inner surface of the heat conductive via hole and the inner surface of the conductive via hole.

본 발명에 따른 LED 패키지는 드라이브 IC 칩과 LED 칩의 적층 구조로서, 별도의 드라이브 IC 칩의 실장 면적이 필요했던 종래의 구조에 비해 실장 면적이 줄어들게 되므로, 제조원가의 감소와 함께 전자제품이 경박단소화되는 최근의 추세에 부합할 수 있는 효과가 있다. The LED package according to the present invention has a stacked structure of a drive IC chip and an LED chip, and the mounting area is reduced as compared with a conventional structure in which a mounting area of a separate drive IC chip is required. Therefore, There is an effect that can meet the recent tendency to digest.

그리고, LED 패키지 내부에서 드라이브 IC 칩과 LED 칩이 도전용 비아홀과 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결되므로, 연결 회로의 길이가 짧아져 회로 저항(R)이 감소되며, 이에 따라 전력 소비량이 감소되는 효과가 있다. In addition, since the drive IC chip and the LED chip are electrically connected to the conductive via hole through the wire bonding in the LED package, the length of the connection circuit is shortened to reduce the circuit resistance R, .

또한, 상기한 바와 같이 회로 저항(R)이 감소할 뿐만 아니라, 회로와 단자 사이의 접촉 포인트가 줄어들게 되어 이러한 접촉 포인트에서 발생하는 커패시턴스(C)도 감소하게 되므로, RC 지연이 감소하게 되는 효과도 있다. As described above, not only the circuit resistance R is reduced but also the contact point between the circuit and the terminal is reduced, and the capacitance C generated at such a contact point is also reduced, have.

또한, LED 칩에서 발생된 열은 열전도 패드, 열전도용 비아홀 및 열전도용 솔더볼을 통해 인쇄회로기판으로 방출됨으로써, LED 칩에 대한 방열이 효율적으로 이루어질 수 있는 효과도 있다. In addition, the heat generated from the LED chip is discharged to the printed circuit board through the thermally conductive pad, the thermally conductive via hole, and the thermally conductive solder ball, thereby effectively dissipating heat to the LED chip.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 LED 패키지에서 하부 몰딩층을 제거한 상태의 저면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 A-A'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이다.
도 4는 도 2에 표시된 B-B'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이다.
도 5는 도 2에 표시된 C-C'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이다.
도 6은 도 2에 표시된 D-D'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이다.
도 7은 도 1 내지 도 6에 도시된 비아홀의 구조를 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a structure of an LED package according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the LED package shown in FIG. 1 with the lower molding layer removed.
3 is a vertical sectional view of the LED package taken along the line A-A 'shown in FIG.
4 is a vertical sectional view of the LED package taken along line B-B 'shown in FIG.
5 is a vertical sectional view of the LED package taken along the line C-C 'shown in FIG.
6 is a vertical sectional view of the LED package taken along the line D-D 'shown in FIG.
7 is a cross-sectional view showing the structure of the via hole shown in Figs. 1 to 6. Fig.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, an LED package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 LED 패키지에서 하부 몰딩층을 제거한 상태의 저면도이다. FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an LED package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of the LED package shown in FIG. 1 with a lower molding layer removed.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지(100)는, LED 구동용 드라이브 IC 칩(110)의 표면상에 LED 칩(120)이 부착되어 적층된 구조를 가진다. 구체적으로, 상기 LED 패키지(100)는, LED 구동용 드라이브 IC 칩(110)과, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 한쪽 표면상에 부착된 LED 칩(120)을 포함하며, 상기 드라이브 IC 칩(110)과 LED 칩(120)은 와이어 본딩(122)을 통해 서로 전기적으로 연결된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the LED package 100 according to the embodiment of the present invention has a structure in which the LED chip 120 is laminated on the surface of the LED drive IC chip 110 . Specifically, the LED package 100 includes an LED driving drive IC chip 110 and an LED chip 120 mounted on one surface of the drive IC chip 110, and the drive IC chip 110 and the LED chip 120 are electrically connected to each other through the wire bonding 122.

상기 LED 구동용 드라이브 IC 칩(110)은 폭넓은 입력전압에서도 정전류를 출력하는 정전류 드라이브 IC가 실리콘 기판상에 반도체 공정에 의해 칩 형태로 구현된 것일 수 있다. 이와 같이, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제조 과정에서 실리콘 기판의 상면에 드라이브 IC가 형성되므로, 드라이브 IC 칩(110) 자체만으로 볼 때에는, 실리콘 기판쪽의 표면이 드라이브 IC 칩(110)의 배면(back side surface)으로 지칭되고, 드라이브 IC가 형성된 쪽의 표면이 드라이브 IC 칩(110)의 상면(top side surface)으로 지칭된다. 본 발명에서, 상기 LED 칩(120)은 상기 드라이브 IC 칩(110)의 실리콘 기판쪽의 표면, 즉 배면상에 부착되는 것이 바람직하다. 다만, 도 1 내지 도 7에서, 본 발명의 구조에 대한 도시와 설명을 편리하게 하기 위해, 상기 드라이브 IC 칩(110)은 배면이 위쪽으로 오도록 뒤집어진 상태로 도시된다. 이에 따라, 이하의 본 발명의 구조에 대한 설명에서 용어의 혼동을 피하기 위해, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 배면, 즉 도면상에서 위쪽 표면을 제1표면으로 지칭하고, 드라이브 IC 칩(110)의 상면, 즉 도면상에서 아래쪽 표면을 제2표면으로 지칭하기로 한다. The LED drive IC chip 110 may be one in which a constant current drive IC for outputting a constant current even at a wide input voltage is implemented in a chip form by a semiconductor process on a silicon substrate. Since the drive IC is formed on the upper surface of the silicon substrate in the process of manufacturing the drive IC chip 110, the surface of the silicon substrate facing the drive IC chip 110 is in contact with the back surface of the drive IC chip 110 (back side surface), and the surface of the side on which the drive IC is formed is referred to as the top side surface of the drive IC chip 110. In the present invention, it is preferable that the LED chip 120 is attached to the surface of the drive IC chip 110 on the side of the silicon substrate, that is, on the rear surface. 1 to 7, in order to facilitate illustration and explanation of the structure of the present invention, the drive IC chip 110 is shown in a state of being turned upside down. Therefore, in order to avoid confusion of terms in the following description of the structure of the present invention, the back surface of the drive IC chip 110, that is, the upper surface in the drawing is referred to as a first surface, The upper surface, that is, the lower surface in the drawing, will be referred to as a second surface.

상기 드라이브 IC 칩(110)의 아래쪽 표면, 즉 제2표면에는 드라이브 IC 칩(110)의 내부 회로에 전원 공급을 위한 두 개의 전원 단자(111)와, 상기 드라이브 IC 칩(110)과 상기 LED 칩(120)을 전기적으로 연결하기 위한 두 개의 LED 연결 단자(112)가 마련된다. 상기 드라이브 IC 칩(110)에서 출력되는 정전류는 상기 두 개의 LED 연결 단자(112)를 통해 LED 칩(120)에 공급된다. 그리고, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에는 저항, 인덕터 또는 제어 다이오드와 같은 수동 소자들(114)이 배치될 수 있으며, 이들도 드라이브 IC 칩(110) 내의 드라이브 IC와 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 수동소자들(114)은 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 배치될 수도 있다. Two power terminals 111 for supplying power to the internal circuit of the drive IC chip 110 are formed on the lower surface of the drive IC chip 110, And two LED connection terminals 112 for electrically connecting the LEDs 120 are provided. The constant current output from the drive IC chip 110 is supplied to the LED chip 120 through the two LED connection terminals 112. Passive elements 114 such as resistors, inductors, or control diodes may be disposed on the second surface of the drive IC chip 110, and these are also electrically connected to the drive IC in the drive IC chip 110 . Meanwhile, the passive elements 114 may be disposed on the first surface of the drive IC chip 110.

상기 두 개의 LED 연결 단자(112)는 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되고, 두 개의 전원 단자(111)는 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면의 타측 가장자리 가까이에 배치되며, 수동소자들(114)은 두 개의 LED 연결 단자(112) 사이 및 두 개의 전원 단자(111) 사이에 각각 배치될 수 있다. 그러나, 도 2에 도시되고 위에서 설명된 전원 단자(111), LED 연결 단자(112) 및 수동소자들(114)의 배치 형태는 단지 일 예에 지나지 않으며, 이와는 다른 형태로 배치될 수도 있다. The two LED connection terminals 112 are disposed near one side edge of the second surface of the drive IC chip 110 and the two power supply terminals 111 are located near the other side edge of the second surface of the drive IC chip 110 And the passive elements 114 may be disposed between the two LED connection terminals 112 and between the two power supply terminals 111, respectively. However, the arrangement of the power supply terminal 111, the LED connection terminal 112 and the passive elements 114 shown in Fig. 2 and described above is merely an example, and may be arranged in a different form.

상기 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에는 상기 LED 칩(120)과 와이어 본딩(122)을 위한 두 개의 본딩 패드(113)가 마련된다. 상기 두 개의 본딩 패드(113)는 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되고, 서로 소정 간격 이격된다. 상기 두 개의 본딩 패드(113)는 드라이브 IC 칩(110)의 저면에 마련된 두 개의 LED 연결 단자(112)와 각각 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 상기 두 개의 본딩 패드(113)와 두 개의 LED 연결 단자(112) 각각의 사이에 상기 드라이브 IC 칩(110)을 수직으로 관통하며 내부에 도전성 금속물질(115a)로 채워진 도전용 비아홀(via-hole)(115)이 형성된다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다. Two bonding pads 113 for the LED chip 120 and the wire bonding 122 are provided on the first surface of the drive IC chip 110. The two bonding pads 113 are disposed near one side edge of the first surface of the drive IC chip 110 and are spaced apart from each other by a predetermined distance. The two bonding pads 113 are electrically connected to the two LED connection terminals 112 provided on the bottom surface of the drive IC chip 110, respectively. For this purpose, a conductive via hole (not shown) is formed between the two bonding pads 113 and each of the two LED connection terminals 112 so as to vertically penetrate the drive IC chip 110 and filled with a conductive metal material 115a via holes 115 are formed. This will be described later.

그리고, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에는 상기 LED 칩(120)에서 발생된 열을 흡수하여 방출하기 위한 열전도 패드(124)가 소정 두께로 형성된다. 상기 열전도 패드(124)는 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면 중앙부에 형성되며, 열전도성이 우수한 구리와 같은 금속물질로 이루어질 수 있다. 상기 열전도 패드(124)는 상기 두 개의 본딩 패드(113)는 서로 전기적으로 절연되도록 소정 간격 이격된다. The first surface of the drive IC chip 110 is formed with a heat conductive pad 124 having a predetermined thickness for absorbing and discharging heat generated from the LED chip 120. The thermally conductive pad 124 may be formed of a metal material such as copper having a high thermal conductivity, which is formed at the center of the first surface of the drive IC chip 110. The thermally conductive pad 124 is spaced apart by a predetermined distance so that the two bonding pads 113 are electrically insulated from each other.

상기 열전도 패드(124)의 하부에는 상기 드라이브 IC 칩(110)을 수직으로 관통하며 내부에 열전도성 금속물질(116a)로 채워진 다수의 열전도용 비아홀(116)이 상기 열전도 패드(124)에 연결되도록 형성된다. 상기 다수의 열전도용 비아홀(116)은 상기 LED 칩(120)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 열전도용 비아홀(116)은 드라이브 IC 칩(110)의 내부 회로에 간섭되지 않도록 드라이브 IC 칩(110)의 양측 가장자리 가까이에 형성될 수 있다. A plurality of thermally conductive via holes 116 that vertically penetrate the drive IC chip 110 and are filled with a thermally conductive metal material 116a are connected to the thermally conductive pad 124 at a lower portion of the thermally conductive pad 124 . The plurality of thermally conductive via holes 116 may be disposed on both sides of the LED chip 120, respectively. The plurality of thermally conductive via holes 116 may be formed on both sides of the drive IC chip 110 so as not to interfere with the internal circuit of the drive IC chip 110.

상기 LED 칩(120)에서 발생된 열은 상기 열전도 패드(124)에 흡수되고, 상기 다수의 열전도용 비아홀(116)을 통해 드라이브 IC 칩(110)의 아래쪽으로 전달될 수 있다. 이에 대해서도 뒤에서 다시 설명하기로 한다. The heat generated from the LED chip 120 may be absorbed by the thermally conductive pad 124 and transmitted to the lower side of the drive IC chip 110 through the plurality of thermally conductive via holes 116. This will be described later.

상기 LED 칩(120)은 상기 열전도 패드(124)의 상면에 접착된다. 상기 LED 칩(120)의 상면에는 두 개의 입/출력 단자(121)가 마련되며, 상기 두 개의 입/출력 단자(121)는 와이어 본딩(122)을 통해 상기 두 개의 본딩 패드(113)와 각각 연결된다. The LED chip 120 is bonded to the upper surface of the heat conductive pad 124. Output terminals 121 are provided on the upper surface of the LED chip 120. The two input / output terminals 121 are electrically connected to the two bonding pads 113 through the wire bonding 122, .

상기 드라이브 IC 칩(110)의 상부에는 상기 LED 칩(120), 열전도 패드(124) 및 두 개의 본딩 패드(113)를 덮는 상부 몰딩층(130)이 소정 두께로 형성된다. 상기 상부 몰딩층(130)은 LED 칩(120)에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 이루어진다. An upper molding layer 130 covering the LED chip 120, the thermal conductive pad 124 and the two bonding pads 113 is formed on the drive IC chip 110 to a predetermined thickness. The upper molding layer 130 is made of a transparent material so that light generated from the LED chip 120 can be transmitted.

상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 마련된 두 개의 전원 단자(111)에는 도전용 솔더볼(117)이 부착되고, 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 노출된 다수의 열전도용 비아홀(116) 각각에는 열전도용 솔더볼(118)이 부착된다. The power supply terminal 111 provided on the second surface of the drive IC chip 110 is provided with a conductive solder ball 117 and a plurality of thermally conductive via holes exposed on the second surface of the drive IC chip 110 116 are attached with solder balls 118 for heat conduction.

상기 드라이브 IC 칩(110)의 하부에는 소정 두께의 하부 몰딩층(140)이 형성될 수 있다. 상기 하부 몰딩층(140)은 예를 들어 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 이루어질 수 있다. 상기 하부 몰딩층(140)은, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 LED 연결 단자(112), 수동소자들(114)을 완전히 덮되, 상기 도전용 솔더볼(117)과 열전도용 솔더볼(118)은 일부가 노출될 수 있는 정도, 예컨대 대략 반 정도가 노출될 수 있는 두께로 형성된다.A lower molding layer 140 having a predetermined thickness may be formed under the drive IC chip 110. The lower molding layer 140 may be made of, for example, an epoxy molding compound (EMC). As shown in FIGS. 3 to 6, the lower molding layer 140 completely covers the LED connection terminal 112 and the passive elements 114, and the conductive solder ball 117 and the thermally conductive solder ball 118 are formed to such a degree that a part can be exposed, for example, a thickness that can be exposed to approximately half of the thickness.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지(100)는 드라이브 IC 칩(110)과 LED 칩(120)이 적층된 구조를 가지므로, 별도의 드라이브 IC 칩의 실장 면적이 필요했던 종래의 구조에 비해 실장 면적이 줄어들게 되는 장점이 있으며, 이에 따라 제조원가가 감소되는 효과와 함께 전자제품이 경박단소화되는 최근의 추세에 부합할 수 있는 효과가 있다.
As described above, since the LED package 100 according to the present invention has a structure in which the drive IC chip 110 and the LED chip 120 are laminated, a conventional structure in which a separate drive IC chip mounting area is required The mounting area is reduced, and the manufacturing cost is reduced, and the electronic product can be matched with the recent tendency to be light and short.

이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하면서, 상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 LED 패키지(100)의 내부 구조에 대해 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the internal structure of the LED package 100 according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.

도 3은 도 2에 표시된 A-A'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이고, 도 4는 도 2에 표시된 B-B'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이며, 도 5는 도 2에 표시된 C-C'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이고, 도 6은 도 2에 표시된 D-D'선을 따른 LED 패키지의 수직 단면도이다.FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the LED package taken along the line A-A 'shown in FIG. 2, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the LED package taken along the line B- And FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the LED package along line D-D 'shown in FIG. 2. Referring to FIG.

먼저, 도 3과 도 4를 함께 참조하면, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 마련된 두 개의 LED 연결 단자(112)와 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 마련된 두 개의 본딩 패드(113) 각각의 사이에는 드라이브 IC 칩(110)을 수직으로 관통하는 도전용 비아홀(115)이 형성되고, 상기 도전용 비아홀(115)의 내부는 예컨대 구리와 같은 도전성 금속물질(115a)로 채워진다. 이에 따라, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 마련된 두 개의 LED 연결 단자(112)는 도전용 비아홀(115)을 통해 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 마련된 두 개의 본딩 패드(113)와 각각 전기적으로 연결된다. 3 and 4, two LED connection terminals 112 provided on the second surface of the drive IC chip 110 and two bonding pads 112 provided on the first surface of the drive IC chip 110 A conductive via hole 115 vertically penetrating the drive IC chip 110 is formed between each of the conductive via holes 115 and the inside of the conductive via hole 115 is filled with a conductive metal material 115a such as copper . The two LED connection terminals 112 provided on the second surface of the drive IC chip 110 are electrically connected to two bonding pads (not shown) provided on the first surface of the drive IC chip 110 via the via holes 115 for conductive purposes 113, respectively.

그리고, 상기 두 개의 본딩 패드(113)는 와이어 본딩(122)을 통해 상기 LED 칩(120)에 마련된 두 개의 입/출력 단자(121)와 각각 전기적으로 연결된다. The two bonding pads 113 are electrically connected to the two input / output terminals 121 of the LED chip 120 through wire bonding 122, respectively.

상기한 바와 같은 전기적 연결 구조에 의해 상기 드라이브 IC 칩(110)에서 출력되는 정전류가 상기 LED 칩(120)에 공급될 수 있다. The constant current output from the drive IC chip 110 can be supplied to the LED chip 120 by the electrical connection structure as described above.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지(100)는 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 LED 칩(120)이 적층된 구조를 가지며, LED 패키지(100) 내부에서 드라이브 IC 칩(110)과 LED 칩(120)이 도전용 비아홀(115)과 와이어 본딩(122)을 통해 전기적으로 연결되므로, 종래에 비해 연결 회로의 길이가 짧아져 회로 저항(R)이 감소되며, 이에 따라 전력 소비량이 감소되는 장점이 있다. As described above, the LED package 100 according to the present invention has a structure in which the LED chip 120 is stacked on the first surface of the drive IC chip 110, and the drive IC chip 110 And the LED chip 120 are electrically connected to each other via the conductive via hole 115 and the wire bonding 122. As a result, the length of the connection circuit is shortened and the circuit resistance R is reduced, Is reduced.

또한, 상기한 바와 같이 회로 저항(R)이 감소할 뿐만 아니라, 종래에 비해 회로와 단자 사이의 접촉 포인트가 줄어들게 되어 이러한 접촉 포인트에서 발생하는 커패시턴스(C)도 감소하게 되므로, RC 지연(RC delay)이 감소하게 되는 장점도 있다. Further, as described above, not only the circuit resistance R is reduced but also the contact point between the circuit and the terminal is reduced and the capacitance C generated at the contact point is reduced as compared with the conventional circuit. ) Is also reduced.

다음으로, 도 3과 도 5를 함께 참조하면, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 형성된 열전도 패드(124)의 하부에는 드라이브 IC 칩(110)을 수직으로 관통하는 다수의 열전도용 비아홀(116)이 형성되고, 상기 다수의 열전도용 비아홀(116)의 내부는 예컨대 구리와 같은 열전도성 금속물질(116a)로 채워진다. 이에 따라, 상기 LED 칩(120)에서 발생된 열은 열전도 패드(124)에 흡수된 후 다수의 열전도용 비아홀(116)을 통해 드라이브 IC 칩(110)의 아래쪽으로 방출된다. 3 and 5, a plurality of thermally conductive via holes (not shown) vertically penetrating the drive IC chip 110 are formed under the thermally conductive pad 124 formed on the first surface of the drive IC chip 110. [ And the inside of the plurality of thermally conductive via holes 116 is filled with a thermally conductive metal material 116a such as copper. The heat generated from the LED chip 120 is absorbed by the thermally conductive pad 124 and then discharged to the lower side of the drive IC chip 110 through the plurality of thermally conductive via holes 116.

그리고, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 노출된 다수의 열전도용 비아홀(116)의 하단에는 열전도용 솔더볼(118)이 부착된다. 상기 열전도용 솔더볼(118)은 상기 LED 패키지(100)가 실장되는 인쇄회로기판(10) 상에 마련된 금속 패턴(12)과 접촉된다. 이에 따라, LED 칩(120)에서 발생된 열은 열전도 패드(124), 열전도용 비아홀(116) 및 열전도용 솔더볼(118)을 통해 인쇄회로기판(10)의 금속 패턴(12)으로 방출됨으로써, LED 칩(120)에 대한 방열이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다. A thermally conductive solder ball 118 is attached to the lower ends of the plurality of thermally conductive via holes 116 exposed on the second surface of the drive IC chip 110. The thermally conductive solder ball 118 is in contact with the metal pattern 12 provided on the printed circuit board 10 on which the LED package 100 is mounted. The heat generated in the LED chip 120 is emitted to the metal pattern 12 of the printed circuit board 10 through the thermal conductive pad 124, the thermally conductive via hole 116 and the thermally conductive solder ball 118, The heat dissipation to the LED chip 120 can be efficiently performed.

다음으로, 도 3과 도 6을 함께 참조하면, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 마련된 두 개의 전원 단자(111)에는 도전용 솔더볼(117)이 부착된다. 상기 도전용 솔더볼(117)은 상기 LED 패키지(100)가 실장되는 인쇄회로기판(10) 상에 마련된 전원 공급용 단자(14)와 접속됨으로써, 상기 인쇄회로기판(10)으로부터 상기 드라이브 IC 칩(110)에 전원이 공급될 수 있다. 3 and 6, a conductive solder ball 117 is attached to the two power supply terminals 111 provided on the second surface of the drive IC chip 110. As shown in FIG. The conductive solder ball 117 is connected to the power supply terminal 14 provided on the printed circuit board 10 on which the LED package 100 is mounted so that the drive IC chip 110 may be powered.

도 7은 도 1 내지 도 6에 도시된 비아홀의 구조를 도시한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the via hole shown in Figs. 1 to 6. Fig.

도 7을 참조하면, 상기 드라이브 IC 칩(110)의 제2표면에 마련된 두 개의 LED 연결 단자(112)와 드라이브 IC 칩(110)의 제1표면에 마련된 두 개의 본딩 패드(113)를 각각 전기적으로 연결하기 위해 드라이브 IC 칩(110)을 수직으로 관통하도록 형성된 도전용 비아홀(115)의 내부에는 도전성 금속물질(115a)이 채워진다. 이때, 상기 도전용 비아홀(115)의 내면에 도전성 금속물질(115a)과 드라이브 IC 칩(110)의 내부 회로 사이의 절연을 위한 절연막(115b)이 형성될 수 있다. 상기 절연막(115b)은 실리콘 산화막일 수 있다. 7, the two LED connecting terminals 112 provided on the second surface of the drive IC chip 110 and the two bonding pads 113 provided on the first surface of the drive IC chip 110 are electrically A conductive via hole 115 formed to vertically penetrate the drive IC chip 110 is filled with a conductive metal material 115a. At this time, an insulating film 115b for insulating between the conductive metal material 115a and the inner circuit of the drive IC chip 110 may be formed on the inner surface of the conductive via hole 115. The insulating layer 115b may be a silicon oxide layer.

한편, 도 7에는 도전용 비아홀(115)의 내면에 형성된 절연막(115b)만 도시되어 있지만, 이와 마찬가지로 도 3과 도 5에 도시된 상기 열전도용 비아홀(116)의 내면에도 그 내부에 채워진 열전도성 금속물질(116a)과 드라이브 IC 칩(110)의 내부 회로 사이의 절연을 위한 절연막이 형성될 수 있다. 7 shows only the insulating film 115b formed on the inner surface of the conductive via hole 115. Likewise, the inner surface of the thermally conductive via hole 116 shown in Figs. 3 and 5 also has a thermally conductive An insulating film for insulation between the metal material 116a and the internal circuit of the drive IC chip 110 may be formed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the appended claims.

100...LED 패키지 110...드라이브 IC 칩
111...전원 단자 112...LED 연결 단자
113...본딩 패드 115...도전용 비아홀
116...열전도용 비아홀 117...도전용 솔더볼
118...열전도용 솔더볼 120...LED 칩
121...입/출력 단자 122...와이어 본딩
124...열전도 패드 130...상부 몰딩층
140...하부 몰딩층100 ... LED package 110 ... drive IC chip
111 ... Power terminal 112 ... LED connector
113 ... bonding pad 115 ... via hole for conductive
116 ... via hole for heat transfer 117 ... solder ball for conductive
118 ... thermally conductive solder ball 120 ... LED chip
121 ... input / output terminal 122 ... wire bonding
124 ... heat conduction pad 130 ... upper molding layer
140 ... lower molding layer

Claims (12)

LED 구동용 드라이브 IC 칩; 및
상기 드라이브 IC 칩의 제1표면상에 적층되어 상기 드라이브 IC 칩과 전기적으로 연결되는 LED 칩;을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.A drive IC chip for driving an LED; And
And an LED chip stacked on a first surface of the drive IC chip and electrically connected to the drive IC chip. 제 1항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 제1표면상에 열전도 패드가 형성되고, 상기 LED 칩은 상기 열전도 패드의 상면에 부착되며,
상기 LED 칩에서 발생되어 상기 열전도 패드에 흡수된 열을 상기 드라이브 IC 칩의 아래쪽으로 방출하기 위한 것으로, 상기 열전도 패드의 하부에서 상기 드라이브 IC 칩을 수직으로 관통하며 내부에 열전도성 금속물질이 채워진 다수의 열전도용 비아홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method according to claim 1,
A thermally conductive pad is formed on a first surface of the drive IC chip, the LED chip is attached to an upper surface of the thermally conductive pad,
And a plurality of heat conductive metal pads that penetrate the drive IC chip vertically at a lower portion of the heat conductive pad and are filled with a thermally conductive metal material, And a via hole for heat conduction of the LED package. 제 2항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 상기 제1표면의 반대쪽의 제2표면에는 전원 공급을 위한 전원 단자들과 상기 드라이브 IC 칩과 상기 LED 칩을 전기적으로 연결하기 위한 LED 연결 단자들이 마련되고,
상기 드라이브 IC 칩의 제1표면에는 상기 LED 칩의 입/출력 단자들과 와이어 본딩되는 본딩 패드들이 마련되며,
상기 LED 연결 단자들과 상기 본딩 패드들 사이에는 상기 드라이브 IC 칩을 수직으로 관통하며 내부에 도전성 금속물질이 채워진 도전용 비아홀이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.3. The method of claim 2,
Power supply terminals for power supply and LED connection terminals for electrically connecting the drive IC chip and the LED chip are provided on a second surface of the drive IC chip opposite to the first surface,
Wherein the first surface of the drive IC chip is provided with bonding pads for wire bonding with input / output terminals of the LED chip,
And a conductive via hole is formed between the LED connection terminals and the bonding pads, the conductive via hole being vertically penetrated through the drive IC chip and filled with a conductive metal material. 제 2항에 있어서,
상기 다수의 열전도용 비아홀은 상기 LED 칩의 양측에 배치되되, 상기 드라이브 IC 칩의 가장자리 가까이에 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지. 3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of thermally conductive via holes are disposed on both sides of the LED chip, and are formed near an edge of the drive IC chip. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1표면은 상기 드라이브 IC 칩의 배면인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the first surface is the back surface of the drive IC chip. 제 3항에 있어서,
상기 LED 연결 단자들은 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되고, 상기 전원 단자들은 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면의 타측 가장자리 가까이에 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 3,
Wherein the LED connection terminals are disposed near one side edge of the second surface of the drive IC chip and the power supply terminals are disposed near the other side edge of the second surface of the drive IC chip. 제 3항에 있어서,
상기 열전도 패드는 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면 중앙부에 형성되고, 상기 본딩 패드들은 상기 드라이브 IC 칩의 제1표면의 일측 가장자리 가까이에 배치되며, 상기 열전도 패드와 상기 본딩 패드들은 서로 전기적으로 절연되도록 이격 배치된 것을 특징으로 하는 LED 패키지. The method of claim 3,
The heat conductive pad is formed at a central portion of the first surface of the drive IC chip, the bonding pads are disposed near one side edge of the first surface of the drive IC chip, and the heat conductive pad and the bonding pads are electrically insulated from each other. And the LED package is spaced apart from the LED package. 제 3항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 상부에는 상기 LED 칩, 열전도 패드 및 본딩 패드들을 덮는 것으로 상기 LED 칩에서 발생된 광이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 이루어진 상부 몰딩층이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지. The method of claim 3,
And an upper molding layer made of a transparent material is formed on the upper portion of the drive IC chip so as to cover the LED chip, the heat conduction pad, and the bonding pads and to transmit the light generated from the LED chip. 제 3항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 제2표면에 마련된 상기 전원 단자들에는 도전용 솔더볼이 부착되고, 상기 드라이브 IC 칩의 제2표면에 노출된 상기 다수의 열전도용 비아홀 각각의 하단에는 열전도용 솔더볼이 부착되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지. The method of claim 3,
A solder ball for conductivity is attached to the power terminals provided on the second surface of the drive IC chip and a thermally conductive solder ball is attached to a lower end of each of the plurality of thermally conductive via holes exposed on the second surface of the drive IC chip Features LED package. 제 9항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 하부에는 하부 몰딩층이 형성되며,
상기 하부 몰딩층은 상기 도전용 솔더볼과 열전도용 솔더볼의 일부가 노출될 수 있는 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.10. The method of claim 9,
A lower molding layer is formed under the drive IC chip,
Wherein the lower molding layer is formed to a thickness such that a part of the conductive solder ball and a part of the thermally conductive solder ball are exposed. 제 3항에 있어서,
상기 드라이브 IC 칩의 제1표면 또는 제2표면에는 상기 드라이브 IC 칩의 내부 회로와 전기적으로 연결되는 수동 소자가 배치된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 3,
And a passive element electrically connected to an internal circuit of the drive IC chip is disposed on a first surface or a second surface of the drive IC chip. 제 3항에 있어서,
상기 열전도용 비아홀의 내면과 상기 도전용 비아홀의 내면에는 절연막이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
The method of claim 3,
And an insulating film is formed on the inner surface of the heat conductive via hole and the inner surface of the conductive via hole.
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