KR20160010150A - 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이 용도나 조명 용도로 사용할 수 있는 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 발광 소자; 및 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임;을 포함하고, 상기 제 1 전극은, 그 일부분에 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고, 상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치될 수 있다.
Description
본 발명은 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 용도나 조명 용도로 사용할 수 있는 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 다이오드 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다. 이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 백라이트 유닛(backlight unit)이나 각종 조명 장치 등에 적용할 수 있다.
이러한, 종래의 발광 소자 패키지는 서로 다른 극성을 갖는 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 리드 프레임을 포함할 수 있다.
이러한 리드 프레임 타입의 발광 소자 패키지는 주로 상술된 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 리드 프레임을 통해 열전달이 이루어진다.
그러나, 리드 프레임의 제 1 전극과 제 2 전극으로 열전달이 이루어지는 상기 제 1 전극과 제 2 전극과 전기적으로 연결되는 배선층으로 열통로가 형성되어 상기 배선층에 열적 스트레스가 집중된다.
즉, 전기적인 연결이 중요한 상기 배선층이 과도한 열적 스트레스를 받아서 단락이 발생되거나 열화가 발생되어 전기적인 특성이 나빠지는 현상이 발생했었던 문제점이 있었다.
한편, 종래의 발광 소자 패키지는 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 규격이나 형태나 크기가 서로 동일하여 상기 배선층에 반대 극성으로 연결되는 역삽 현상이 발생되는 경우가 있었다.
이러한 역삽 현상은 발광 소자 패키지들이 실장되는 발광 소자 패키지 모듈의 제작이 완성되어 마지막으로 전원 테스트를 하기 전까지 발견하기 어렵고, 한번 역삽 현상이 발생되면 후속 공정에도 악영향을 끼쳐서 모두 폐기하거나 각각의 발광 소자 패키지들을 해체한 후 재조립하여야 하는 등 많은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 리드 프레임에 열전달부를 형성하고, 기판에 열전달 대응부를 형성하여 배선층을 열적 스트레스로부터 보호할 수 있으며, 방열 면적을 넓게 하여 방열 성능을 향상시키고, 이를 통해 제품의 내구성과 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 발광 소자 패키지의 리드 프레임의 제 1 전극과 제 2 전극의 형상 또는 크기를 달리하고, 이에 대응되도록 기판에 서로 다른 형상 또는 크기의 리드홀을 형성하여 역삽을 방지할 수 있게 하는 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 발광 소자; 및 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임;을 포함하고, 상기 제 1 전극은, 그 일부분에 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고, 상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 폭 또는 길이가 서로 다른 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것이고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은, 각각 상기 기판을 향하여 절곡되는 제 1 절곡부와 제 2 절곡부가 형성되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 모서리부에 경사부 또는 라운딩부가 형성되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 각각의 각도들이 서로 다른 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 삽입부는, 그 단면이 적어도 사각형상, 일자형상, 원형상, 삼각형상, 다각형상, 타원형상, 마름모꼴형상, 사다리꼴형상, 십자형상, L자형상 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지고, 상기 제 2 삽입부는, 그 단면이 적어도 사각형상, 일자형상, 원형상, 삼각형상, 다각형상, 타원형상, 마름모꼴형상, 사다리꼴형상, 십자형상, L자형상 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지 모듈은, 발광 소자; 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임; 및 상기 리드 프레임이 본딩되는 기판;을 포함하고, 상기 제 1 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고, 상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치되며, 역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 기판은, 절연 재질 또는 절연처리되고, 상기 리드 프레임의 상기 열전달부와 대응되는 열전달 대응부가 형성되는 코어층; 상기 코어층 상에 설치되는 배선층; 및 상기 코어층 및/또는 상기 배선층 상에 설치되고, 상기 제 1 리드홀 및 상기 제 2 리드홀이 형성되는 표면 반사층;을 포함하고, 상기 제 1 삽입부와 상기 제 1 리드홀 사이 및 상기 제 2 삽입부와 상기 제 2 리드홀 사이에 제 1 솔더 패이스트 및 제 2 솔더 패이스트가 설치되고, 상기 리드 프레임의 열전달부와 상기 코어층의 열전달 대응부 사이에 제 3 솔더 패이스트가 설치되는 것일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 백라이트 유닛은, 발광 소자; 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임; 상기 리드 프레임이 본딩되는 기판; 및 상기 발광 소자의 광 경로에 설치되는 도광판;을 포함하고, 상기 제 1 전극은, 그 일부분에 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고, 상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치되며, 역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것일 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 배선층을 열적 스트레스로부터 보호할 수 있으며, 방열 면적을 넓게 하여 방열 성능을 향상시키고, 이를 통해 제품의 내구성과 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 역삽 현상을 원천적으로 방지하여 생산성을 향상시키고, 양질의 제품을 생산할 수 있으며, 전기적으로 안정되고, 물리적으로 부품들 간의 견고하고 치밀한 고정을 가능하게 할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지 모듈을 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 제 1 삽입부 및 제 1 리드홀의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 도 1의 발광 소자 패키지의 제 1 삽입부 및 제 1 리드홀의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 제 1 삽입부 및 제 1 리드홀의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 도 1의 발광 소자 패키지의 제 1 삽입부 및 제 1 리드홀의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100) 및 발광 소자 패키지 모듈(1000)을 나타내는 부품 분해 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 저면도이고, 도 3은 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 단면도이고, 도 4는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 제 1 삽입부(21a) 및 제 1 리드홀(H1)의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)는, 크게 발광 소자(10) 및 리드 프레임(20)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발광 소자(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 본딩 와이어에 의해서 상기 리드 프레임(20)과 전기적으로 연결되는 수평형 형태의 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.
그러나, 이러한 상기 발광 소자(10)는 도면에 반드시 국한되지 않고, 제 1 패드와 제 2 패드를 갖는 플립칩(flip chip) 또는 수직형 형태의 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.
이러한, 상기 발광 소자(10)는, 반도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어서, 질화물 반도체로 이루어지는 청색, 녹색, 적색, 황색 발광의 LED, 자외 발광의 LED, 적외 발광의 LED 등이 적용될 수 있다.
또한, 상기 발광 소자(10)는, 예를 들면, MOCVD법 등의 기상성장법에 의해, 성장용 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(10)는, 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성할 수 있다. 이들 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 이용할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자웰 구조나 단일 양자웰 구조를 한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(10)는, 디스플레이 용도나 조명 용도 등 용도에 따라 임의의 파장의 것을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 성장용 기판으로는 필요에 따라 절연성, 도전성 또는 반도체 기판이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 성장용 기판은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다. GaN 물질의 에피성장을 위해서는 동종 기판인 GaN 기판이 좋으나, GaN 기판은 그 제조상의 어려움으로 생산단가가 높은 문제가 있다.
이종 기판으로는 사파이어, 실리콘 카바이드(SiC) 기판 등이 주로 사용되고 있으며. 가격이 비싼 실리콘 카바이드 기판에 비해 사파이어 기판이 더 많이 활용되고 있다. 이종 기판을 사용할 때는 기판 물질과 박막 물질 사이의 격자상수의 차이로 인해 전위(dislocation) 등 결함이 증가한다. 또한, 기판 물질과 박막 물질 사이의 열팽창계수의 차이로 인해 온도 변화시 휨이 발생하고, 휨은 박막의 균열(crack)의 원인이 된다. 기판과 GaN계인 발광 적층체 사이의 버퍼층을 이용해 이러한 문제를 감소시킬 수도 있다.
또한, 상기 성장용 기판은 LED 구조 성장 전 또는 후에 LED 칩의 광 또는 전기적 특성을 향상시키기 위해 칩 제조 과정에서 완전히 또는 부분적으로 제거되거나 패터닝하는 경우도 있다.
예를 들어, 사파이어 기판인 경우는 레이저를 기판을 통해 반도체층과의 계면에 조사하여 기판을 분리할 수 있으며, 실리콘이나 실리콘 카바이드 기판은 연마/에칭 등의 방법에 의해 제거할 수 있다.
또한, 상기 성장용 기판 제거 시에는 다른 지지 기판을 사용하는 경우가 있으며 지지 기판은 원 성장 기판의 반대쪽에 LED 칩의 광효율을 향상시키게 위해서, 반사 금속을 사용하여 접합하거나 반사구조를 접합층의 중간에 삽입할 수 있다.
또한, 상기 성장용 기판 패터닝은 기판의 주면(표면 또는 양쪽면) 또는 측면에 LED 구조 성장 전 또는 후에 요철 또는 경사면을 형성하여 광 추출 효율을 향상시킨다. 패턴의 크기는 5nm ~ 500㎛ 범위에서 선택될 수 있으며 규칙 또는 불규칙적인 패턴으로 광 추출 효율을 좋게 하기 위한 구조면 가능하다. 모양도 기둥, 산, 반구형, 다각형 등의 다양한 형태를 채용할 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 상기 발광 소자(10)는, 상기 패드 이외에도 범프나 솔더 등의 신호전달매체를 갖는 플립칩 형태일 수 있고, 이외에도, 단자에 본딩 와이어가 적용되거나, 부분적으로 제 1 단자 또는 제 2 단자에만 본딩 와이어가 적용되는 발광 소자나, 수평형, 수직형 발광 소자 등이 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 패드와 상기 제 2 패드는 사각 형상 이외에 다양한 형상으로 변형될 수 있고, 예컨대 하나의 암 상에 다수 핑거들이 구비된 핑거 구조를 가질 수도 있다.
또한, 상기 발광 소자(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 리드 프레임(20)에 1개가 설치될 수도 있고, 이외에도 상기 리드 프레임(20)에 복수개가 설치되는 것도 가능하다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 리드 프레임(20)은, 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극(21)과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극(22) 및 상기 제 1 전극(21)과 상기 제 2 전극(22) 사이에 설치되고, 상기 발광 소자(10)와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자(10)가 안착되는 열전달부(60)를 포함하는 기판의 일종일 수 있다.
여기서, 상기 열전달부(60)는 상기 제 1 전극(21)과 상기 제 2 전극(22)으로부터 절연되거나, 상기 제 1 전극(21)과 상기 제 2 전극(22) 중 어느 한 쪽에만 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 열전달부(60)는 적어도 일부분이 상기 발광 소자(10)와 직접적으로 또는 열전달매체를 통해 간접적으로 열적 접촉될 수 있다.
여기서, 상기 열전달매체란, 각종 다이 본딩 매체나 써멀 인터페이스 물질(TIM: Thermal Interface Material) 등 각종 본딩 매체나 열전달 매체일 수 있다.
이러한, 상기 리드 프레임(20)은, 상기 발광 소자(10)를 지지하거나 수용할 수 있는 적당한 기계적 강도와 절연성을 갖는 재료나 전도성 재료로 제작될 수 있다.
예를 들어서, 상기 리드 프레임(20)은, 절연 처리된 알루미늄, 구리, 아연, 주석, 납, 금, 은 등의 금속 재질이 적용될 수 있으며, 천공되거나 절곡된 플레이트 형태일 수 있다.
이외에도, 상기 리드 프레임(20)을 대신하여 에폭시계 수지 시트를 다층 형성시킨 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)이 적용될 수 있다. 또한, 상기 리드 프레임(20) 대신, 연성 재질의 플랙서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)이 적용될 수 있다.
이외에도, 상기 리드 프레임(20) 대신, 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이나, 열전도율을 고려하여 세라믹(ceramic) 기판이 적용될 수 있다.
또한, 상기 리드 프레임(20)은, 가공성을 향상시키기 위해서 부분적 또는 전체적으로 적어도 EMC(Epoxy Mold Compound), PI(polyimide), 세라믹, 그래핀, 유리합성섬유 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.
따라서, 상기 리드 프레임(20)의 상기 열전달부(60)는 후술될 기판(30)과 열적으로 접촉되어 상기 제 1 전극(21)과 상기 제 2 전극(22) 방향으로 열이 집중되는 것을 분산시키고, 상기 열전달부(60)에 상기 발광 소자(10)가 안착되어 열접촉면적이 매우 넓어져서 상기 발광 소자(10)에서 발생된 대부분의 열은 상기 열전달부(60)를 통해 전달될 수 있다.
그러므로, 상기 기판(30)과 열접촉되는 상기 리드 프레임(20)의 상기 열전달부(60)를 이용하여 배선층의 열적 스트레스를 크게 줄일 수 있고, 상기 기판(30) 방향으로 열을 배출시킬 수 있어서 방열 면적을 넓게 함으로써 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 제품의 내구성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
아울러, 상기 제 1 전극(21)은, 그 일부분에 기판(30)에 형성되는 제 1 리드홀(H1)에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부(21a)가 설치되고, 상기 제 2 전극(22)은, 그 일부분에 상기 기판(30)에 형성되는 제 2 리드홀(H2)에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부(22a)가 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 역방향 삽입, 즉 역삽 현상을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것일 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 폭(W1)(W2)들 또는 길이(L1)(L2)들이 서로 다른 것일 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨데, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는, 그 폭(W1)(W2)들이 서로 동일하고, 다만, 그 길이(L1)(L2)들이 서로 다를 수 있다.
여기서, 도 2에 예시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(21a)의 길이(L1)은 상기 제 2 삽입부(22a)의 길이(L2) 보다 큰 것일 수 있다.
그러나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 도시하지 않았지만, 예컨데, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는, 그 길이(L1)(L2)들이 서로 동일하고, 그 폭(W1)(W2)들이 서로 다를 수 있다.
이외에도, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는, 그 길이(L1)(L2)들 및 그 폭(W1)(W2)들이 모두 다를 수 있다.
여기서, 예컨데, 서로 다르다라는 것은, 서로 간에 길이 또는 폭의 차이가 30퍼센트 내지 60 퍼센트인 것일 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(30)에 형성되는 제 1 리드홀(H1)과 상기 제 2 리드홀(H2)은 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)에 각각 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
예컨데, 역삽 현상을 방지할 수 있도록 상기 기판(30)에 형성되는 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는 제 1 리드홀(H1)과 상기 제 2 리드홀(H2)에 억지 삽입되거나 유격 없거나 작은 유격으로 서로 맞물리도록 삽입될 수 있다.
여기서, 예컨데, 상기 유격은 허용 오차를 포함하여 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)의 길이 또는 폭이 상기 제 1 리드홀(H1)과 상기 제 2 리드홀(H2)의 길이 또는 폭과 20퍼센트 이내일 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 삽입 과정이 상하방향으로 이루어지도록 상기 제 1 전극(21) 및 상기 제 2 전극(22)은, 각각 상기 기판(30)을 향하여 절곡되는 제 1 절곡부(21b)와 제 2 절곡부(22b)가 형성될 수 있다.
이러한, 상기 제 1 절곡부(21b)와 상기 제 2 절곡부(22b)는 상기 제 1 전극(21) 및 상기 제 2 전극(22)을 각각 프레스 절곡하거나 식각하여 형성할 수 있고, 도 1 내지 도 3에서는 상기 제 1 절곡부(21b)와 상기 제 2 절곡부(22b)가 90도 각도로 절곡된 형상을 예시하였으나, 이외에도 상기 제 1 절곡부(21b)와 상기 제 2 절곡부(22b)는 매우 다양한 각도로 절곡된 형상일 수 있다.
따라서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)의 조립 과정을 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 길이(L1)가 상대적으로 긴 상기 리드 프레임(20)의 상기 제 1 전극(21)의 상기 제 1 삽입부(21a)를 상기 기판(20)의 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입하고, 길이(L2)가 상대적으로 짧은 상기 리드 프레임(20)의 상기 제 2 전극(22)의 상기 제 2 삽입부(22a)를 상기 기판(20)의 상기 제 2 리드홀(H2)에 삽입할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는 그 크기 또는 형태가 서로 다르기 때문에 상기 제 1 삽입부(21a)는 상기 제 2 리드홀(H2)에 삽입되기 어렵고, 상기 제 2 삽입부(22a)는 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입되기 어렵다.
그러므로, 역삽 현상을 원천적으로 방지하여 생산성을 향상시키고, 양질의 제품을 생산할 수 있으며, 전기적으로 안정되고, 물리적으로 부품들 간의 견고하고 치밀한 고정을 가능하게 할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(21a)가 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입되는 동안, 상기 제 1 삽입부(21a)를 정위치로 정렬시킬 수 있고, 모서리 충돌을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부(21a)는, 모서리부에 경사부(21c)가 형성되고, 상기 제 1 리드홀(H1)에도 역시 경사부가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 삽입부(21a)는 상기 경사부(21c)에 의해서 정위치로 정렬되어 상기 제 1 리드홀(H1)에 보다 수월하게 삽입될 수 있다.
도 5는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 제 1 삽입부(21a) 및 제 1 리드홀(H1)의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(21a)가 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입되는 동안, 상기 제 1 삽입부(21a)를 정위치로 정렬시킬 수 있고, 모서리 충돌을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부(21a)는, 모서리부에 라운딩부(21d)가 형성되고, 상기 제 1 리드홀(H1)에도 역시 라운딩부가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 삽입부(21a)는 상기 라운딩부(21d)에 의해서 정위치로 정렬되어 상기 제 1 리드홀(H1)에 보다 수월하게 삽입될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)는, 전극 분리 공간에 충전되어 전극 분리벽을 형성하고, 상기 발광 소자의 측면 둘레를 둘러싸는 형상의 반사컵부를 형성하는 반사 봉지재(40) 및 상기 반사컵부 내부에 충전되는 충전재(50)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반사 봉지재(40)는, 상기 전극 분리벽 및 상기 반사컵부가 금형에 의해서 일체로 몰딩 형성될 수 있다.
이외에도, 상기 반사 봉지재(40)는, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지, 브래그(Bragg) 반사층, 에어갭(air gap), 전반사층, 금속층 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 반사 봉지재(40)는, 적어도 반사물질이 포함된 EMC, 반사물질이 포함된 화이트 실리콘, PSR(Photoimageable Solder Resist) 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 더욱 구체적으로는, 예를 들어서, 상기 반사 봉지재(40)은, 실리콘 수지 조성물, 실리콘 변성 에폭시 수지 등의 변성 에폭시 수지 조성물, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등의 수지 등이 적용될 수 있다.
또한, 이들 수지 중에, 산화 티타늄, 이산화규소, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 티타늄산 칼륨, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 멀라이트, 크롬, 화이트 계열이나 금속 계열의 성분 등 광 반사성 물질을 함유시킬 수 있다.
또한, 상기 반사컵부에는 충전재(50)가 충전될 수 있다.
여기서, 상기 충전재(50)는, 입자의 크기가 상대적으로 작고 치밀한 재질인, 적어도 실리콘, 투명 에폭시, 형광체 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.
이외에도, 상기 충전재(50)는, 유리, 아크릴, 에폭시 수지는 물론, EMC, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 충전재(50)는 형광체를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 형광체는 아래와 같은 조성식 및 컬러를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 L3Si6O11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu
이러한, 상기 형광체의 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y은 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다, 또한 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제등이 추가로 적용될 수 있다.
또한, 상기 형광체는 양자점(Quantum Dot) 등의 물질들을 포함할 수 있다. 이러한 형광체는 전술한 산화물계, 질화물계, 실리케이트계, QD 물질을 단독 또는 혼합으로 사용할 수 있다.
QD는 CdSe, InP 등의 코어(3 ~ 10nm)와 ZnS, ZnSe 등의 쉘(0.5 ~ 2nm)및 코어, 쉘의 안정화를 위한 리간드(Ligand)의 구조로 구성될 수 있으며, 크기에 따라 다양한 칼라를 구현할 수 있다.
또한, 상기 형광체의 도포 방식은 크게 LED 칩 또는 발광소자에 뿌리는 방식, 또는 막 형태로 덮는 방식, 필름 또는 세라믹 형광체 등의 시트 형태를 부착하는 방식 중 적어도 하나를 사용 할 수 있다.
뿌리는 방식으로는 디스펜싱, 스프레이 코팅 등이 일반적이며 디스펜싱은 공압방식과 스크류(Screw), 리니어 타입(Linear type) 등의 기계적 방식을 포함한다. 제팅(Jetting) 방식으로 미량 토출을 통한 도팅량 제어 및 이를 통한 색좌표 제어도 가능하다. 웨이퍼 레벨 또는 발광 소자 기판상에 스프레이 방식으로 형광체를 일괄 도포하는 방식은 생산성 및 두께 제어가 용이할 수 있다.
발광 소자 또는 LED 칩 위에 막 형태로 직접 덮는 방식은 전기영동, 스크린 프린팅 또는 형광체의 몰딩 방식으로 적용될 수 있으며 LED 칩 측면의 도포 유무 필요에 따라 해당 방식의 차이점을 가질 수 있다.
발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체 중 단파장에서 발광하는 광을 재 흡수하는 장파장 발광 형광체의 효율을 제어하기 위하여 발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체층을 구분할 수 있으며, LED 칩과 형광체 2종 이상의 파장 재흡수 및 간섭을 최소화하기 위하여 각 층 사이에 DBR(ODR)층을 포함 할 수 있다.
균일 도포막을 형성하기 위하여 형광체를 필름 또는 세라믹 형태로 제작 후 LED 칩 또는 발광 소자 위에 부착할 수 있다.
광 효율, 배광 특성에 차이점을 주기 위하여 리모트 형식으로 광변환 물질을 위치할 수 있으며, 이 때 광변환 물질은 내구성, 내열성에 따라 투광성 고분자, 유리등의 물질 등과 함께 위치한다.
이러한, 상기 형광체 도포 기술은 발광 소자에서 광특성을 결정하는 가장 큰 역할을 하게 되므로, 형광체 도포층의 두께, 형광체 균일 분산 등의 제어 기술들이 다양하게 연구되고 있다. QD 또한 형광체와 동일한 방식으로 LED 칩 또는 발광 소자에 위치할 수 있으며, 유리 또는 투광성 고분자 물질 사이에 위치하여 광 변환을 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)의 저면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)의 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 각각의 각도(K1)(K2)들이 서로 다른 것일 수 있다.
예컨데, 상기 제 1 삽입부(21a)의 단면의 길이 방향의 상기 각도(K1)는 0도 일 때, 상기 제 2 삽입부(22a)의 단면의 길이 방향의 상기 각도(K2)는 10도 내지 60도일 수 있다.
따라서, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는 그 각도가 서로 다르기 때문에 상기 제 1 삽입부(21a)는 상기 제 2 리드홀(H2)에 삽입되기 어렵고, 상기 제 2 삽입부(22a)는 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입되기 어렵다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(300)의 저면도이고, 도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(400)의 저면도이고, 도 9는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(500)의 저면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(23a)(25a)(27a)들 및 상기 제 2 삽입부(24a)(26a)(28a)들은, 서로 다른 형상이나 크기로 이루어질 수 있는 것으로, 그 단면이 적어도 사각형상, 일자형상, 원형상, 삼각형상, 다각형상, 타원형상, 마름모꼴형상, 사다리꼴형상, 십자형상, L자형상 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
예컨데, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(23a)는 그 단면이 사각형상이고, 상기 제 2 삽입부(24a)는 그 단면이 원형상일 수 있다.
또한, 예컨데, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(25a)는 그 단면이 마름모꼴형상이고, 상기 제 2 삽입부(26a)는 그 단면이 십자형상일 수 있다.
또한, 예컨데, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(27a)는 그 단면이 사각형상이고, 상기 제 2 삽입부(28a)는 그 단면이 L자형상일 수 있다.
이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 제 1 삽입부(23a)(25a)(27a)들 및 상기 제 2 삽입부(24a)(26a)(28a)들은, 서로 다른 다양한 형상이나 크기로 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 제 1 삽입부(23a)(25a)(27a)들 및 상기 제 2 삽입부(24a)(26a)(28a)들은 그 형상이 서로 다르기 때문에 상기 제 1 삽입부(23a)(25a)(27a)들은 상기 제 2 리드홀(H2)에 삽입되기 어렵고, 상기 제 2 삽입부(24a)(26a)(28a)들은 상기 제 1 리드홀(H1)에 삽입되기 어렵다.
그러므로, 역삽 현상을 원천적으로 방지하여 생산성을 향상시키고, 양질의 제품을 생산할 수 있으며, 전기적으로 안정되고, 물리적으로 부품들 간의 견고하고 치밀한 고정을 가능하게 할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지 모듈(1000)은, 발광 소자(10)와, 전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극(21)과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극(22) 및 상기 제 1 전극(21)과 상기 제 2 전극(22) 사이에 설치되고, 상기 발광 소자(10)와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자(10)가 안착되는 열전달부(60)를 포함하는 리드 프레임(20)과, 상기 리드 프레임(20)이 설치되는 기판(30)을 포함하고, 상기 제 1 전극(21)은, 그 일부분에 상기 기판(30)에 형성되는 제 1 리드홀(H1)에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부(21a)가 설치되고, 상기 제 2 전극(22)은, 그 일부분에 상기 기판(30)에 형성되는 제 2 리드홀(H2)에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부(22a)가 설치되며, 역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 2 삽입부(22a)는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것일 수 있다.
여기서, 상기 발광 소자(10)와 상기 리드 프레임(20)은, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)의 그것들과 그 구성 및 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(30)은, 절연 재질 또는 절연처리되고, 상기 리드 프레임(20)의 상기 열전달부(60)와 대응되는 열전달 대응부(34)가 형성되는 코어층(31)과, 상기 코어층(31) 상에 설치되는 배선층(32) 및 상기 코어층(31) 및/또는 상기 배선층(32) 상에 설치되고, 상기 제 1 리드홀(H1) 및 상기 제 2 리드홀(H2)이 형성되는 표면 반사층(33)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 코어층(31)은 방열성이 높은 금속 재질이나, 산화 알루미늄이나 금속 분말 등 방열성이 높은 고방열 분말과 수지 계열의 바인더를 포함하는 고방열 수지 재질이나, 기타 수지 재질일 수 있다.
또한, 상기 표면 반사층(33)은 화이트 몰딩 소재나, 기타 반사 알갱이들을 포함하는 몰딩 소재일 수 있고, 상기 배선층(32)의 쇼트나 아크를 방지할 수 있도록 절연 재질로 제작될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 삽입부(21a)와 상기 제 1 리드홀(H1) 사이 및 상기 제 2 삽입부(22a)와 상기 제 2 리드홀(H2) 사이에 제 1 솔더 패이스트(B1) 및 제 2 솔더 패이스트(B2)가 각각 설치될 수 있고, 상기 리드 프레임(20)의 열전달부(60)와 상기 코어층(31)의 상기 열전달 대응부(34) 사이에 제 3 솔더 패이스트(B3)가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 제 3 솔더 페이스트(B3) 대신, 다이 본딩 매체나 써멀 인터페이스 물질(TIM: Thermal Interface Material) 등 각종 본딩 매체나 열전달 매체가 적용될 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지 모듈(1000)의 열전달 과정을 설명하면, 상기 발광 소자(10)에서 발생된 고온의 열은 상기 발광 소자(10)가 안착된 상기 리드 프레임(20)의 상기 열전달부(60) 및 상기 제 3 솔더 패이스트(B3)를 통해서 상기 기판(30)의 상기 열전달 대응부(34)로 전달될 수 있다.
이 때, 상기 발광 소자(10)는 상기 열전달부(60)와 열접촉면적이 매우 넓어서 상기 열전달부(60) 방향으로 쉽게 열이 전달될 수 있지만, 상기 본딩 와이어는 열접촉면적이 매우 좁기 때문에 상기 발광 소자(10)에서 발생된 열이 상기 리드 프레임(20)의 상기 제 1 전극(21) 및 상기 제 2 전극(22) 방향으로 전달되기 어렵다.
그러므로, 열이 매우 넓은 방열 면적을 갖는 상기 기판(30)으로 전달되어 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있고, 상기 기판(30)과 열접촉되는 상기 리드 프레임(20)의 상기 열전달부(60)를 이용하여 배선층의 열적 스트레스를 크게 줄일 수 있으며, 이를 통해 제품의 내구성과 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에서는 바타입 기판(30)을 예시하였으나, 이러한 상기 기판(30)의 형태는 매우 다양할 수 있고, 이외에도 도시하지 않았지만, 상기 기판(30)에는 렌즈나 반사 표면이나 전원 단자 등 매우 다양한 형태의 부품들이 추가로 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(600)의 단면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(600)는 상기 기판(30)의 상기 배선층(32)과, 상기 코어층(31) 사이에 설치되는 절연층(35)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 절연층(35)은 상기 표면 반사층(33)과 동일한 재질로서, 상기 표면 반사층(33)이 설치되기 전에 미리 설치될 수 있다. 이외에도, 상기 절연층(35)은 상기 표면 반사층(33)과 다른 재질로 설치되는 것도 가능하다.
한편, 도시하지 않았지만, 본 발명은 상술된 상기 발광 소자 패키지(100)를 포함하는 백라이트 유닛 및 조명 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 백라이트 유닛 및 조명 장치의 구성 요소들은 상술된 본 발명의 발광 소자 패키지(100)의 그것들과 구성과 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 발광 소자
20: 리드 프레임
21: 제 1 전극
21a: 제 1 삽입부
21b: 제 1 절곡부
22: 제 2 전극
22a: 제 2 삽입부
22b: 제 2 절곡부
H1: 제 1 리드홀
H2: 제 2 리드홀
B1: 제 1 솔더 패이스트
B2: 제 2 솔더 패이스트
B3: 제 3 솔더 패이스트
30: 기판
31: 코어층
32: 배선층
33: 표면 반사층
34: 열전달 대응부
35: 절연층
40: 봉지 부재
50: 충전재
60: 열전달부
100, 200, 300, 400, 500, 600: 발광 소자 패키지
1000: 발광 소자 패키지 모듈
20: 리드 프레임
21: 제 1 전극
21a: 제 1 삽입부
21b: 제 1 절곡부
22: 제 2 전극
22a: 제 2 삽입부
22b: 제 2 절곡부
H1: 제 1 리드홀
H2: 제 2 리드홀
B1: 제 1 솔더 패이스트
B2: 제 2 솔더 패이스트
B3: 제 3 솔더 패이스트
30: 기판
31: 코어층
32: 배선층
33: 표면 반사층
34: 열전달 대응부
35: 절연층
40: 봉지 부재
50: 충전재
60: 열전달부
100, 200, 300, 400, 500, 600: 발광 소자 패키지
1000: 발광 소자 패키지 모듈
Claims (9)
- 발광 소자; 및
전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임;
을 포함하고,
상기 제 1 전극은, 그 일부분에 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고,
상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치되는, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 폭 또는 길이가 서로 다른 것인, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것이고,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은, 각각 상기 기판을 향하여 절곡되는 제 1 절곡부와 제 2 절곡부가 형성되는 것인, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 모서리부에 경사부 또는 라운딩부가 형성되는 것인, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는, 각각의 단면이 길이 방향으로 길게 형성되는 사각형상이고, 각각의 각도들이 서로 다른 것인, 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 삽입부는, 그 단면이 적어도 사각형상, 일자형상, 원형상, 삼각형상, 다각형상, 타원형상, 마름모꼴형상, 사다리꼴형상, 십자형상, L자형상 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지고,
상기 제 2 삽입부는, 그 단면이 적어도 사각형상, 일자형상, 원형상, 삼각형상, 다각형상, 타원형상, 마름모꼴형상, 사다리꼴형상, 십자형상, L자형상 및 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는, 발광 소자 패키지. - 발광 소자;
전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임; 및
상기 리드 프레임이 본딩되는 기판;
을 포함하고,
상기 제 1 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고,
상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치되며,
역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것인, 발광 소자 패키지 모듈. - 제 7 항에 있어서,
상기 기판은,
절연 재질 또는 절연처리되고, 상기 리드 프레임의 상기 열전달부와 대응되는 열전달 대응부가 형성되는 코어층;
상기 코어층 상에 설치되는 배선층; 및
상기 코어층 및/또는 상기 배선층 상에 설치되고, 상기 제 1 리드홀 및 상기 제 2 리드홀이 형성되는 표면 반사층;
을 포함하고,
상기 제 1 삽입부와 상기 제 1 리드홀 사이 및 상기 제 2 삽입부와 상기 제 2 리드홀 사이에 제 1 솔더 패이스트 및 제 2 솔더 패이스트가 설치되고,
상기 리드 프레임의 열전달부와 상기 코어층의 열전달 대응부 사이에 제 3 솔더 패이스트가 설치되는 것인, 발광 소자 패키지 모듈. - 발광 소자;
전극 분리 공간을 기준으로 일측 방향에 설치되는 제 1 전극과, 상기 전극 분리 공간을 기준으로 타측 방향에 설치되는 제 2 전극 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 설치되고, 상기 발광 소자와 열적으로 연결되도록 상기 발광 소자가 안착되는 열전달부를 포함하는 리드 프레임;
상기 리드 프레임이 본딩되는 기판; 및
상기 발광 소자의 광 경로에 설치되는 도광판;을 포함하고,
상기 제 1 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 1 리드홀에 삽입될 수 있는 제 1 삽입부가 설치되고,
상기 제 2 전극은, 그 일부분에 상기 기판에 형성되는 제 2 리드홀에 삽입될 수 있는 제 2 삽입부가 설치되며,
역방향 삽입을 방지할 수 있도록 상기 제 1 삽입부와 상기 제 2 삽입부는 그 크기 또는 형태가 서로 다른 것인, 백라이트 유닛.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140091142A KR101690207B1 (ko) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140091142A KR101690207B1 (ko) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160010150A true KR20160010150A (ko) | 2016-01-27 |
| KR101690207B1 KR101690207B1 (ko) | 2016-12-27 |
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ID=55309458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140091142A KR101690207B1 (ko) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101690207B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103093A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 光源装置および表示装置 |
| KR20110066795A (ko) * | 2009-12-11 | 2011-06-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치 |
-
2014
- 2014-07-18 KR KR1020140091142A patent/KR101690207B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103093A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 光源装置および表示装置 |
| KR20110066795A (ko) * | 2009-12-11 | 2011-06-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101690207B1 (ko) | 2016-12-27 |
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