KR20160146366A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 일면이 개방되고 내부에 캐비티가 형성된 하우징; 상기 캐비티의 저면에 실장된 자외선 발광 다이오드 칩; 상기 하우징의 개방된 일면을 덮도록 상기 하우징의 상부에 결합된 렌즈; 상기 하우징과 렌즈 사이의 일부에 도포되어 상기 렌즈를 하우징에 결합시키는 접착제; 및 상기 하우징의 캐비티 내에 상기 자외선 발광 다이오드 칩 전체를 덮도록 형성된 코팅막을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지의 하우징에 형성된 캐비티를 봉지재나 몰딩부재 등으로 채우지 않고, 빈 공간 상태로 형성하기 때문에 발광 다이오드 패키지에 외력에 의한 충격이 있어도 발광 다이오드 패키지에 크랙이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 습기에 의해 발광 다이오드 칩을 보호할 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드는 기본적으로 P형과 n형 반도체가 접합되어 전압이 인가되면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 발생시키는 발광 반도체를 이용한 소자이다. 이런 발광 다이오드는 저전류 요건에서 고출력, 빠른 응답성, 긴 수명, 단단한 패키지 구조 등 다양한 이점이 있다.
이러한 발광 다이오드는 패키지 구조로 제작되는 경우가 많으며, 이런 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 칩, 리드단자들과 발광 다이오드 칩에서 방출된 빛을 외부로 방출하는 봉지재 등을 포함한다. 상기와 같은 발광 다이오드 패키지에 대해 대한민국 공개특허 제10-2011-0107632호(발광소자 패키지 및 그 제조방법, 공개일: 2011.10.04, 이하 선행문헌)에 개시된다.
선행문헌은 패키지 내에 배치된 발광 다이오드 칩에 습기가 침투하는 것을 이중으로 방지하기 위한 방지층과 봉지재가 형성됨에 따라 외부 충격 등에 의해 패키지 내에 크랙이 발생할 수 있는 문제가 있다.
더욱이, 선행문헌과 같이, 봉지재를 형성하면, 자외선 발광 다이오드를 이용하는 경우, 자외선 발광 다이오드에서 방출된 빛의 파장에 의해 크랙이 발생할 수 있다. 같은 이유로 렌즈를 이용하는 경우, 석영이나 유리 재질의 렌즈가 이용되어야 한다.
그리고 에폭시나 실리콘 재질을 이용하여 봉지재를 형성하는 경우에도 시간이 지남에 따라 투습이 발생하기 때문에 발광 다이오드 칩이 습기에 노출될 수 있는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 다이오드 패키지에 발생할 수 있는 크랙을 최소화하기 위한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 발광 다이오드 패키지 내로 침투된 습기에 의해 발광 다이오드 칩을 보호할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 일면이 개방되고 내부에 캐비티가 형성된 하우징; 상기 캐비티의 저면에 실장된 자외선 발광 다이오드 칩; 상기 하우징의 개방된 일면을 덮도록 상기 하우징의 상부에 결합된 렌즈; 상기 하우징과 렌즈 사이의 일부에 도포되어 상기 렌즈를 하우징에 결합시키는 접착제; 및 상기 하우징의 캐비티 내에 상기 자외선 발광 다이오드 칩 전체를 덮도록 형성된 코팅막을 포함한다.
이때, 상기 코팅막의 두께는 상기 발광 다이오드 칩 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
그리고 상기 렌즈는 평면 형상으로 형성될 수 있고, 상기 렌즈는 반구 형상 또는 돔 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅막은 플루오르 계열의 코팅제를 이용하여 형성될 수 있으며, 아크릴 수지 계열, 에폭시 글라스 및 붕수산 유리 중 하나 이상의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그리고 상기 코팅막은 액상의 코팅액이 상기 발광 다이오드 칩 전체에 도포되어 증발됨에 따라 형성될 수 있고, 필름 타입의 코팅지가 상기 발광 다이오드 칩을 덮어 가열됨에 따라 형성될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지의 하우징에 형성된 캐비티를 봉지재나 몰딩부재 등으로 채우지 않고, 빈 공간 상태로 형성하기 때문에 발광 다이오드 패키지에 외력에 의한 충격이 있어도 발광 다이오드 패키지에 크랙이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 렌즈가 하우징 상부에 일부에만 본딩되므로 발열에 의해 캐비티 내의 공기가 팽창되더라도 렌즈와 하우징 사이의 틈으로 빠져나갈 수 있어 발광 다이오드 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 발광 다이오드 칩 전체를 덮는 코팅막으로 인해 발광 다이오드 패키지 내로 습기가 침투되더라도 코팅막에 의해 발광 다이오드 칩을 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(100)는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 렌즈(130) 및 코팅막(140)을 포함한다.
하우징(110)은 내부에 캐비티가 형성되고, 상부가 개방된 형상으로 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 캐비티를 둘러싸는 하우징(110)의 내벽은 빛을 반사하는 특성을 갖는 반사면으로 형성될 수 있다. 그리고 도면에 도시하지 않았으나, 하우징(110)은 발광 다이오드 칩(120)과 전기적으로 연결되어 발광 다이오드 칩(120)에 전원을 공급할 수 있는 리드프레임들에 의해 지지될 수 있다. 리드프레임들은 하우징(110) 내부의 캐비티에서 하우징(110)의 외부로 연장된다. 그리고 리드프레임과 발광 다이오드 칩(120) 사이의 전기적 연결을 위해 본딩 와이어를 이용하는 와이어본딩 도는 플립칩 본딩이 이용될 수 있다.
발광 다이오드 칩(120)은 외부에서 공급된 전원에 의해 소정의 파장을 갖는 빛을 방출하는 반도체 소자의 일종이다. 본 발명의 일 실시예에서는 410nm 이하의 단파장을 갖는 자외선을 방출하는 것에 대해 설명한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에서 하나의 발광 다이오드 칩(120)이 구비된 것에 대해 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다수의 발광 다이오드 칩(120)이 구비될 수 있다. 또한, 서로 다른 파장의 발광 다이오드 칩(120)이 조합될 수도 있다.
렌즈(130)는 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 빛이 입사되는 입사면과 렌즈(130)에서 외부로 빛이 출사되는 출사면을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서 렌즈(130)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 플래이트 형상의 평평한 렌즈(130)는 캐비티가 형성된 하우징(110)의 개방된 상부를 덮도록 하우징(110)과 결합된다.
이때, 렌즈(130)는 하우징(110)의 상부와 접하는 부분의 일부에 도포된 접착제(150)에 의해 하우징(110)과 결합된다. 그에 따라 렌즈(130)와 하우징(110)의 사이에는 미세한 틈이 형성될 수 있고, 이렇게 형성된 미세한 틈을 통해 공기가 유입 또는 출입될 수 있다. 이렇게 렌즈(130)와 하우징(110)의 사이에 미세한 틈을 형성함에 따라 발광 다이오드 패키지(100)가 열처리되어 캐비티를 채우는 공기가 팽창되더라도 미세한 틈을 통해 캐비티를 채우는 공기가 빠져나갈 수 있다. 이로써, 발광 다이오드 패키지(100)가 열처리되더라도 팽창된 공기에 의해 발광 다이오드 패키지(100)에 크랙이 발생하는 등의 문제를 해결할 수 있다.
하지만, 상기와 같이, 렌즈(130)와 하우징(110) 사이에 형성된 미세한 틈으로 인해 수분이 발광 다이오드 패키지(100) 내로 침투될 수 있는데, 이를 위해 본 발명의 일실시예의 발광 다이오드 패키지(100)는 코팅막(140)을 포함한다.
코팅막(140)은 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 코팅막(140)은 플루오르 계열의 코팅제가 이용된 것에 대해 설명하지만, 그 외에도 코팅막(140)은 아크릴 수지계열, 에폭시, 글라스 및 붕수산유리 등을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 코팅막(140)은 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 자외선이 잘 투과되면서 습기가 발광 다이오드 칩(120)에 침투되는 것을 방지할 수 있는 소재면 어떤 것이든 가능하다.
플루오르 계열의 코팅제를 이용한 코팅막(140)은 하우징(110)의 캐비티 저면에 발광 다이오드 칩(120)이 실장된 상태에서 한 방울 내지 두 방울 정도의 액상의 플루오르 계열을 코팅제를 도포하면, 일정 시간이 경과되어 플루오르 계열을 코팅제가 증발하여 얇은 막 형태의 코팅막(140)이 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮게 형성된다.
또한, 코팅막은 필름 타입의 플루오르 계열의 코팅지를 발광 다이오드 칩에 올린 상태에서 약 200℃의 온도로 가열하면, 코팅지가 녹으면서 발광 다이오드 칩을 덮도록 코팅될 수 있다. 이때, 필름 타입의 플루오르 계열의 코팅지는 발광 다이오드 칩의 크기보다 큰 코팅지를 이용하는 것이 바람직하다.
이때, 형성된 코팅막(140)의 두께는 발광 다이오드 칩(120) 두께보다 얇게 형성될 수 있으며, 코팅막(140)의 두께는 얇게 형성될수록 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 빛의 투과가 잘 이루어질 수 있다. 그러므로 코팅막(140)의 두께는 발광 다이오드 칩(120) 두께보다 얇게 형성될 수 있고, 발광 다이오드 칩(120) 두께의 1/3인 것이 바람직하다.
한편, 렌즈(130)가 하우징(110)과 접하는 모든 부분에 접착제(150)가 도포되어 렌즈(130)와 하우징(110) 사이에 미세한 틈이 형성되지 않더라도 접착제(150) 등 수지 계열의 특성상 장기적으로 습기가 침투할 수 있다. 하지만, 상기와 같이 코팅막(140)이 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮도록 형성되므로 발광 다이오드 칩(120)에 수분이 침투되지 않아 발광 다이오드 패키지(100)의 신뢰성을 한층 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 렌즈(132) 및 코팅막(140)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대해 설명하면서, 본 발명의 일 실시예에서와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 이용하고, 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 렌즈(132)는 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 빛이 입사되는 입사면과 렌즈(132)를 통해 외부로 빛이 출사되는 출사면이 형성된다. 이때, 렌즈(132)의 입사면은 오목한 형상으로 형성되고, 출사면은 볼록한 형상으로 형성된다. 즉, 렌즈(132)는 아치 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 열이 가해지더라도 아치 형상의 렌즈(132)에 크랙이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 렌즈(130) 형상은 플레이트 형상이고, 다른 실시예에서 렌즈(132) 형상은 아치 형상으로 형성된 것에 대해 설명하였으나, 렌즈의 형상은 반구 형상으로 형성될 수 있으며, 그 외에도 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 발광 다이오드 패키지
110: 하우징 120: 발광 다이오드 칩
130, 132: 렌즈 140: 코팅막
150: 접착제
110: 하우징 120: 발광 다이오드 칩
130, 132: 렌즈 140: 코팅막
150: 접착제
Claims (8)
- 일면이 개방되고 내부에 캐비티가 형성된 하우징;
상기 캐비티의 저면에 실장된 자외선 발광 다이오드 칩;
상기 하우징의 개방된 일면을 덮도록 상기 하우징의 상부에 결합된 렌즈;
상기 하우징과 렌즈 사이의 일부에 도포되어 상기 렌즈를 하우징에 결합시키는 접착제; 및
상기 하우징의 캐비티 내에 상기 자외선 발광 다이오드 칩 전체를 덮도록 형성된 코팅막을 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막의 두께는 상기 발광 다이오드 칩 두께보다 얇게 형성된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 렌즈는 평면 형상으로 형성된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 렌즈는 반구 형상 또는 돔 형상으로 형성된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막은 플루오르 계열의 코팅제를 이용하여 형성된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막은 아크릴 수지 계열, 에폭시 글라스 및 붕수산 유리 중 하나 이상의 재료를 이용하여 형성된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막은 액상의 코팅액이 상기 발광 다이오드 칩 전체에 도포되어 증발됨에 따라 형성된 발광 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막은 필름 타입의 코팅지가 상기 발광 다이오드 칩을 덮어 가열됨에 따라 형성된 발광 다이오드 패키지.
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| KR1020150083550A KR20160146366A (ko) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | 발광 다이오드 패키지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160146366A true KR20160146366A (ko) | 2016-12-21 |
Family
ID=57734808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150083550A KR20160146366A (ko) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | 발광 다이오드 패키지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160146366A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190136792A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 소자 패키지 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110107632A (ko) | 2010-03-25 | 2011-10-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
-
2015
- 2015-06-12 KR KR1020150083550A patent/KR20160146366A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190136792A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 소자 패키지 |
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