KR20190074200A - 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발광 다이오드 패키지는 몸체부, 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임을 포함한다. 몸체부는 상부에 캐비티를 가지며 일 방향으로 기다란 형상을 가진다. 제1 리드 프레임은 몸체부의 바닥에 결합되고, 캐비티에서 노출된 제1 실장부, 몸체부의 일 측면에서 노출된 제1 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제1 접속부를 포함한다. 제2 리드 프레임은 제1 리드 프레임으로부터 횡 방향으로 이격되어 몸체부의 바닥에 결합된다. 또한, 제2 리드 프레임은 캐비티에 노출된 제2 실장부, 일측 방향을 따라 몸체부의 타 측면에서 노출된 제2 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제2 접속부를 포함한다. 여기서, 제1 접속부는 제1 단자부에서 연장된 제1-1 접속부 및 제1-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제2 단자부측으로 연장된 제1-2 접속부를 포함한다. 또한, 제2 접속부는 제2 단자부에서 연장된 제2-1 접속부 및 제2-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제1 단자부측으로 연장된 제2-2 접속부를 포함한다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND LIGHT EMITTING MODULE INCLUDING THE SAM}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드 패키지는 디스플레이 장치의 백라이트 광원 등 다양한 분야에서 광원으로 사용되고 있다. 특히, 백라이트 광원으로 사용되는 발광 다이오드 패키지는 크게 탑형 발광 다이오드 패키지와 사이드뷰 발광 다이오드 패키지로 분류할 수 있다. 사이드뷰 발광 다이오드 패키지는 에지(Edge) 타입의 백라이트 모듈에 사용되어 도광판의 측면으로 광을 입사한다.
에지(Edge) 타입의 백라이트 모듈에 사용되는 발광 다이오드 패키지는 일반적으로, 도광판의 두께 방향, 즉 상하 방향으로는 좁게 광을 방출할 필요가 있으며, 도광편의 가장자리를 따라 측면 방향으로는 넓게 광을 방출한다. 이를 위해, 이 백라이트 모듈에 사용되는 사이드뷰 발광 다이오드 패키지는 대체로 일측 방향으로 기다란 형상을 갖는다.
한편, 종래의 사이드뷰 발광 다이오드 패키지의 경우, 한 측면에 양 극성의 단자부가 모두 형성된다. 따라서, 양 극성의 단자는 좁은 면적을 가지며, 서로 근접하게 위치하게 되어, 테스트 시 프로브와 단자 간의 접촉 불량이 발생하는 문제가 발생한다.
또한, 종래의 사이드뷰 발광 다이오드 패키지는 하면에 위치하는 양 극성의 접속부가 얇고 기다란 형상을 갖는다. 따라서, 발광 다이오드 패키지는 백라이트의 회로 기판 등과 같은 외부 구성과의 전기적 연결을 위한 충분한 면적을 확보하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 패키지 기판의 양 측면에 각각 한 극성의 단자부만을 형성하여 단자부가 넓은 면적을 갖도록 하여 프로브와 단자부 간의 접촉 불량을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 패키지 기판의 양 측면에 각각 한 극성의 단자부만을 형성하여 양 극성의 단자부에 접촉되는 프로브들이 서로 합선되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 단자부와 프로브 간의 접촉 불량 및 프로브들 간의 합선을 방지하여 정확한 분류 공정을 수행할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 발광 다이오드 패키지의 정확한 분류 공정으로, 신뢰성 있는 발광 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 몸체부, 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임을 포함하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다. 몸체부는 상부에 캐비티를 가지며 일 방향으로 기다란 형상을 가진다. 제1 리드 프레임은 몸체부의 바닥에 결합되고, 캐비티에서 노출된 제1 실장부, 몸체부의 일 측면에서 노출된 제1 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제1 접속부를 포함한다. 제2 리드 프레임은 제1 리드 프레임으로부터 횡 방향으로 이격되어 몸체부의 바닥에 결합된다. 또한, 제2 리드 프레임은 캐비티에 노출된 제2 실장부, 일측 방향을 따라 몸체부의 타 측면에서 노출된 제2 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제2 접속부를 포함한다. 여기서, 제1 접속부는 제1 단자부에서 연장된 제1-1 접속부 및 제1-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제2 단자부측으로 연장된 제1-2 접속부를 포함한다. 또한, 제2 접속부는 제2 단자부에서 연장된 제2-1 접속부 및 제2-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제1 단자부측으로 연장된 제2-2 접속부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 회로 기판 및 회로 기판 상에 실장된 상기 발광 다이오드 패키지를 포함하는 발광 모듈이 제공된다. 여기서, 발광 다이오드 패키지는 도광판의 일 측면을 광을 방출한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈은 패키지 기판의 양 측면에 각각 한 극성의 단자부만을 형성하여 단자부가 넓은 면적을 갖도록 하여 프로브와 단자부 간의 접촉 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드 패키지는 양 극성의 단자부에 접촉되는 프로브들이 서로 합선되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 패키지 기판은 단자부와 프로브 간의 접촉 불량 및 프로브들 간의 합선을 방지하여 신뢰성 있는 발광 다이오드 패키지의 분류 공정의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 예시도이다.
도 12 내지 도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참고번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발광 다이오드 패키지는 몸체부, 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임을 포함한다. 상기 몸체부는 상부에 캐비티를 가지며 일 방향으로 기다란 형상을 가진다. 제1 리드 프레임은 몸체부의 바닥에 결합되고, 캐비티에서 노출된 제1 실장부, 몸체부의 일 측면에서 노출된 제1 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제1 접속부를 포함한다. 제2 리드 프레임은 제1 리드 프레임으로부터 횡 방향으로 이격되어 몸체부의 바닥에 결합된다. 또한, 제2 리드 프레임은 캐비티에 노출된 제2 실장부, 일측 방향을 따라 몸체부의 타 측면에서 노출된 제2 단자부 및 몸체부의 하면에 노출된 제2 접속부를 포함한다. 여기서, 제1 접속부는 제1 단자부에서 연장된 제1-1 접속부 및 제1-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제2 단자부측으로 연장된 제1-2 접속부를 포함한다. 또한, 제2 접속부는 제2 단자부에서 연장된 제2-1 접속부 및 제2-1 접속부의 일부에서 일 방향을 따라 제1 단자부측으로 연장된 제2-2 접속부를 포함한다.
제1-2 접속부와 제2-2 접속부는 서로 평행하게 배치된다.
또한, 제1 접속부 및 제2 접속부 중 적어도 하나는 일 방향에 수직한 중심선을 가로지른다.
발광 다이오드 패키지에서 제1-1 접속부의 일부는 다른 일부보다 큰 폭을 가지되, 제1-1 접속부의 일부는 제1 단자부로부터 연장되는 부분을 포함한다. 또한, 제1-1 접속부의 다른 일부는 제1-2 접속부가 연장되는 부분을 포함한다.
발광 다이오드 패키지에서 제2-1 접속부의 일부는 다른 일부보다 큰 폭을 가지되, 제2-1 접속부의 일부는 제2 단자부로부터 연장되는 부분을 포함한다. 또한, 제2-1 접속부의 다른 일부는 제2-2 접속부가 연장되는 부분을 포함한다.
몸체부의 캐비티는 하부에서 상부로 갈수록 폭이 커진다.
제1 리드 프레임은 제1 리드 프레임을 관통하는 제1 관통홀을 더 포함할 수 있다. 또한, 몸체부의 일부는 제1 관통홀 내에 위치한다.
제1 관통홀은 상부의 폭이 하부의 폭보다 작다.
제2 리드 프레임은 제2 리드 프레임을 관통하는 제2 관통홀을 더 포함할 수 있다. 또한, 몸체부의 일부는 제2 관통홀 내에 위치한다.
제2 관통홀은 상부의 폭이 하부의 폭보다 작다.
제1 리드 프레임은 상면에서 오목하게 형성된 홈인 제1 홈부를 더 포함할 수 있다.
제1 홈부는 몸체부로 채워질 수 있다.
제2 리드 프레임은 상면에서 오목하게 형성된 홈인 제2 홈부를 더 포함할 수 있다.
제2 홈부는 몸체부로 채워진다.
제1-2 접속부와 제2-1 접속부 간의 이격 거리 및 2-2 접속부와 제1-1 접속부 간의 이격 거리 거리는 제1-2 접속부와 제2-2 접속부 간의 이격 거리보다 클 수 있다. 또한, 제1-2 접속부와 제2-1 접속부 간의 이격 거리 및 2-2 접속부와 제1-1 접속부 간의 이격 거리 거리는 제1-2 접속부와 몸체부의 측면 간의 이격 거리 및 제2-2 접속부와 몸체부의 측면 간의 이격 거리보다 작을 수 있다.
제1 실장부 및 제2 실장부는 일 방향을 따라 길게 형성된 구조일 수 있다.
발광 다이오드 패키지는 몸체부의 캐비티에 배치되어 제1 실장부 및 제2 실장부와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 칩, 및 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 캐비티에 충전된 밀봉 부재를 더 포함할 수 있다.
발광 다이오드 칩은 일 방향으로 기다란 형상의 기판, 발광 구조체, 제1 범프 패드 및 제2 범프 패드를 포함한다. 발광 구조체는 기판 하면에서부터 제1 도전성 반도체층, 활성층 및 제2 도전성 반도체층이 차례대로 적층되어 있다. 또한, 제1 범프 패드는 제1 도전성 반도체층와 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 범프 패드는 제1 범프 패드와 횡방향으로 이격되되며, 제2 도전성 반도체층과 전기적으로 연결된다. 또한, 제1 범프 패드 및 제2 범프 패드는 기판의 일 방향을 따라 길게 형성되다. 또한, 제1 범프 패드는 제1 실장부 상부에 위치하고, 제2 범프 패드는 제2 실장부 상부에 위치한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 회로 기판 및 회로 기판 상에 실장된 발광 다이오드 패키지를 포함하는 발광 모듈이 제공된다. 여기서, 발광 다이오드 패키지는 도광판의 일 측면을 광을 방출한다.
회로 기판은 발광 다이오드 패키지가 배치되며 상면에 회로 패턴이 형성된 제1 영역 및 제1 영역에 수직한 제2 영역을 포함한다.
발광 모듈은 발광 다이오드 패키지의 하면에 위치하는 제1 접속부 및 제2 접속부는 회로 기판의 제1 영역의 회로 기판과 접속된다. 또한, 발광 모듈은 발광 다이오드 패키지에서 광이 방출되는 상면이 도광판의 일 측면을 마주한다.
발광 다이오드 패키지는 복수개 일 수 있다.
이하 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 패키지 기판의 단면도이며, 도 2는 제1 실시 예에 따른 패키지 기판의 하부 평면도이며, 도 3은 제1 실시 예에 따른 패키지 기판의 상부 평면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 제1 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 제1 리드 프레임(110), 제2 리드 프레임(120) 및 몸체부(130)를 포함한다.
몸체부(130)는 제1 리드 프레임(110) 및 제2 리드 프레임(120)을 둘러싸면서 제1 리드 프레임(110) 및 제2 리드 프레임(120)이 서로 이격되어 배치되도록 이들을 지지한다. 예를 들어, 몸체부(130)는 열경화성 수지로 형성된다.
몸체부(130)는 일 방향을 따라 기다란 형상을 갖는다. 따라서, 몸체부(130)는 일 방향으로 긴 변을 포함하는 측면과 타 방향으로 짧은 변을 포함하는 측면을 포함한다. 예를 들면, 몸체부(130)는 하면이 서로 마주보는 두개의 긴 변과 서로 마주보는 두 개의 짧은 변을 포함하는 직사각형 형태일 수 있다. 몸체부(130)의 상부에는 발광 다이오드 칩(미도시)이 수용되는 캐비티(131)가 형성되어 있다. 도 1을 참고하면, 캐비티(131)는 하부에서 상부로 갈수록 폭이 커지는 테이퍼(taper) 구조이다. 그러나 캐비티(131)는 이에 한정되는 것은 아니며, 상부와 하부의 폭이 동일한 구조로 형성된 것일 수도 있다.
제1 리드 프레임(110) 및 제2 리드 프레임(120)은 몸체부(130)의 바닥에 결합된다. 또한, 제1 리드 프레임(110) 및 제2 리드 프레임(120)은 몸체부(130) 내에서 서로 횡 방향으로 이격되도록 배치되며, 몸체부(130)에 의해서 서로 절연된다.
제1 리드 프레임(110)은 제1 실장부(111), 제1 홈부(112), 제1 단자부(113)및 제1 접속부(114)를 포함한다.
제1 리드 프레임(110)의 상면에는 제1 실장부(111)와 제1 홈부(112)가 형성된다. 제1 홈부(112)는 제1 리드 프레임(110)의 상면이 하프 에칭된 것으로 상면으로부터 오목한 구조로 형성된다. 제1 홈부(112)는 몸체부(130)로 채워진다. 제1 홈부(112)에 의해서 몸체부(130)와 제1 리드 프레임(110)의 접합 면적이 증가하여, 제1 리드 프레임(110)과 몸체부(130) 간의 결합력이 향상된다. 또한, 제1 홈부(112)에 의해서 제1 몸체부(130)의 측면에서 캐비티(131) 내부까지의 침투 경로가 증가하여, 수분 등의 외부 물질이 캐비티(131) 내로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
제1 실장부(111)는 캐비티(131) 내에서 노출된다. 제1 실장부(111)는 제1 리드 프레임(110)에서 발광 다이오드 칩(미도시)이 실장되고, 전기적으로 연결되는 부분이다. 제1 실장부(111)의 둘레를 따라 제1 홈부(112)가 형성된다. 따라서, 제1 실장부(111)는 몸체부(130)가 채워진 제1 홈부(112)보다 상부로 돌출되므로 캐비티(131)의 바닥면에서 노출된다. 도 3을 참고하면, 제1 실장부(111)는 몸체부(130)의 긴 변을 포함하는 일 측면을 따라 길게 형성될 수 있다.
제1 리드 프레임(110)의 측면은 몸체부(130)의 일 측면에서 외부로 돌출된다. 제1 단자부(113)는 몸체부(130)의 일 측면에서 노출된 제1 리드 프레임(110)의 측면을 포함한다. 즉, 제1 단자부(113)은 제1 리드 프레임(110)에서 몸체부(130)의 일 측면에서 돌출된 부분의 측면이다. 여기서, 몸체부(130)의 일 측면은 몸체부(130)의 짧은 변을 포함하는 한 측면이다.
제1 접속부(114)는 몸체부(130)의 하면에서 노출된다. 제1 접속부(114)는 회로 기판 등의 외부 구성부와 전기적으로 연결되는 부분이다. 제1 접속부(114)는 제1-1 접속부(115) 및 제1-2 접속부(116)를 포함한다.
제1-1 접속부(115)는 제1 단자부(113)와 연결된다. 본 실시 예에서 따르면, 제1-1 접속부(115)는 제1 단자부(113)에서 연장되므로, 제1 단자부(113)와 동일하거나 유사한 크기의 폭을 가질 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참고하면, 제1 단자부(113)는 제1 리드 프레임(110)에서 몸체부(130)의 일측면에서 돌출된 부분의 측면이므로, 제1-1 접속부(115)는 제1 리드 프레임(110)의 돌출된 부분의 하면도 포함한다. 즉, 제1-1 접속부(115)는 몸체부(130) 영역에 한정되어 위치하는 것이 아니라 몸체부(130) 외부 영역까지 연장되어 있는 넓은 면적으로 이루어진다.
제1-2 접속부(116)는 제1-1 접속부(115)의 일부에서 연장되며, 긴 구조로 형성된다. 이때, 제1-2 접속부(116)는 제1-1 접속부(115)에서 제1 단자부(113)의 반대 방향에 위치하는 제2 단자부(123) 방향으로 연장된다. 도 3을 참고하면, 제1-2 접속부(116)는 제1-1 접속부(115)보다 얇은 폭을 갖는다.
본 실시 예을 설명할 때, 제1 접속부(114)를 제1-1 접속부(115)와 제1-2 접속부(116)로 구분한 것은 설명의 편의를 위한 것으로 이들은 서로 연결된 일체형이다.
제2 리드 프레임(120)은 제2 실장부(121), 제2 홈부(122), 제2 단자부(123)및 제2 접속부(124)를 포함한다.
제2 리드 프레임(120)의 상면에는 제2 실장부(121)와 제2 홈부(122)가 형성된다. 제2 홈부(122)는 제2 리드 프레임(120)의 하프 에칭된 것으로 상면으로부터 오목한 구조로 형성된다. 제2 홈부(122)는 몸체부(130)로 채워진다. 제2 홈부(122)에 의해서 몸체부(130)와 제2 리드 프레임(120)의 접합 면적이 증가하여, 제2 리드 프레임(120)과 몸체부(130) 간의 결합력이 향상된다. 또한, 제1 홈부(112)와 마찬가지로 제2 홈부(122)에 의해 수분 등의 외부 물질이 캐비티(131) 내로 침투하기 위한 경로가 증가된다.
도 1을 참고하면, 제1 홈부(112) 및 제2 홈부(122)는 몸체부(130)의 캐비티(131) 외부에 위치한다. 그러나 제1 홈부(112) 및 제2 홈부(122)가 반드시 캐비티(131) 외부에 위치해야만 하는 것은 아니다. 제1 홈부(112) 및 제2 홈부(122)의 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다.
제2 실장부(121)는 캐비티(131) 내에서 노출된다. 제2 실장부(121)는 제2 리드 프레임(120)에서 발광 다이오드 칩(미도시)이 실장되고, 전기적으로 연결되는 부분이다. 제2 실장부(121)의 둘레를 따라 제2 홈부(122)가 형성된다. 따라서, 제2 실장부(121)는 몸체부(130)가 채워진 제2 홈부(122)보다 상부로 돌출되어 캐비티(131)의 바닥면에서 노출된다. 도 3을 참고하면, 제2 실장부(121)는 몸체부(130) 긴 변을 포함하는 타 측면을 따라 길게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2 실장부(121)는 제1 실장부(111)와 횡 방향으로 이격되도록 배치된다.
본 발명의 실시 예에서, 제1 실장부(111)와 제2 실장부(121)가 서로 이격되어 길게 형성된 구조인 것을 예시로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 실장부(111) 및 제2 실장부(121)의 구조는 캐비티(131)에 수용될 발광 다이오드 칩의 구조에 따라 변경될 수 있다.
제2 리드 프레임(120)의 측면은 몸체부(130)의 짧은 변을 포함하는 타 측면에서 외부로 돌출된다. 제2 단자부(123)는 몸체부(130)의 타 측면에서 노출된 제2 리드 프레임(120)의 측면을 포함한다. 즉, 제2 단자부(123)은 제2 리드 프레임(120)에서 몸체부(130)의 타 측면에서 돌출된 부분의 측면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 제1 단자부(113)는 몸체부(130)의 일 측면에서 돌출되며, 몸체부(130)의 일측면을 따라 형성된다. 또한, 제2 단자부(123)는 몸체부(130)의 타 측면에서 돌출되며, 몸체부(130)의 타 측면을 따라 형성된다.
이와 같이, 몸체부(130)의 일 측면 및 타 측면에서 측 방향으로 돌출되도록 형성된 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)는 광을 반사시킬 수 있다.
백라이트 유닛에서 도광판(미도시)을 향하는 광의 일부는 도광판에 의해서 반사되어 회로 기판(미도시)을 향할 수 있다. 이때, 백라이트 유닛에 본 실시 예의 패키지 기판(100)이 적용되면, 외부로 돌출된 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)에 의해서 회로 기판을 향하는 광이 반사되어 다시 도광판(미도시)에 입사될 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 도광판에서 반사된 광이 패키지와 패키지 사이로 흡수되는 것을 방지하고 다시 도광판으로 입사되도록 반사시킨다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)이 백라이트 유닛에 적용되며, 패키지와 패키지 사이에 의해서 도광판에 암점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.종래에는 패키지 기판의 한 측면에 양 극성의 단자부가 모두 배치되어 있어, 각각의 단자부는 좁은 폭을 갖도록 형성될 수 밖에 없다. 즉, 종래의 패키지 기판은 단자부의 면적이 충분하지 않았다. 따라서, 패키지 기판 또는 발광 다이오드 패키지의 불량품과 우량품을 판별하는 분류 공정에서 프로브와 단자부 간의 접촉 불량으로 우량품이 불량품으로 판별되는 경우도 발생한다.
본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)를 패키지 기판(100) 또는 발광 다이오드 패키지를 테스트 할 때 프로브(probe)를 통해 전류가 인가되는 부분으로 이용할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 몸체부(130)의 일 측면에는 제1 단자부(113)만 배치되므로, 제1 단자부(113)는 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 또한, 몸체부(130)의 타 측면에는 제2 단자부(123)만 배치되므로, 제2 단자부(123)는 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 패키지 기판(100)은 몸체부(130)의 한 측면에 하나의 단자부만 형성되므로, 종래에 패키지 기판의 단자부보다 큰 면적을 갖는다.
따라서, 본 발명의 실시 예의 패키지 기판(100)은 프로브가 접촉하는 단자부의 면적이 충분하므로, 프로브와 단자부 간의 접촉 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라 패키지 기판 또는 발광 다이오드 패키지에 수행되는 분류 공정을 포함하는 테스트의 오류를 방지하여, 테스트 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제2 접속부(124)는 몸체부(130)의 하면에서 노출된다. 제2 접속부(124)는 제2-1 접속부(125) 및 제2-2 접속부(126)를 포함한다.
제2-1 접속부(125)는 제2 단자부(123)와 연결된다. 본 실시 예에 따르면, 제2-1 접속부(125)는 제2 단자부(123)에서 연장되므로, 제2 단자부(123)와 동일하거나 유사한 크기의 폭을 가질 수 있다. 또한, 제2-1 접속부(125) 역시 제1-1 접속부(115)와 마찬가지로, 몸체부(130) 영역 내에 한정되어 위치하는 것이 아니라 몸체부(130)의 외부 영역까지 연장되어 있는 넓은 면적으로 이루어 진다.
제2-2 접속부(126)는 제2-1 접속부(125)의 일부에서 연장되며, 긴 구조로 형성된다. 이때, 제2-2 접속부(126)는 제2-1 접속부(125)에서 제1 단자부(113) 방향으로 연장된다. 도 3을 참고하면, 제2-2 접속부(126)는 제2-1 접속부(125)보다 얇은 폭을 갖는다.
도 2를 참고하면, 제1-2 접속부(116)와 제2-2 접속부(126)는 서로 평행하게 배치된다. 또한, 제1-2 접속부(116)와 제2-2 접속부(126) 중 적어도 하나는 일 방향에 수직한 중심선을 가로지른다.
종래의 패키지 기판은 접속부가 몸체부의 내부 영역에 한정되어 위치하고, 폭이 좁은 긴 구조로 형성된다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 큰 폭을 가지며, 몸체부(130)의 외부 영역까지 연장된 제1-1 접속부(115) 및 제2-1 접속부(125)와 길이가 긴 제1-2 접속부(116) 및 제2-2 접속부(126)를 포함한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 종래의 패키지 기판에 비해 접속부가 넓은 면적으로 이루어지므로, 외부 구성와의 안정적이고 신뢰성 있는 전기적 연결이 가능하다.
또한, 본 발명의 패키지 기판(100)은 한 측면당 한 극성의 단자부만 형성되어 있으므로, 측면을 통한 외부 구성과의 안정적인 전기적 연결이 용이하다. 또한, 본 발명의 패키지 기판(100)은 하면에 위치한 제1 접속부(114) 및 제2 접속부(124)와 측면에 형성된 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)를 모두 외부 구성부와의 전기적 연결에 이용할 수 있다. 즉, 패키지 기판(100)은 하면과 측면을 포함하는 더 넓은 면적을 통해 외부 구성과 전기적 연결이 가능하다.
또한, 종래에는 패키지 기판의 양 측면에 각각 양 극성의 단자가 모두 위치한다. 따라서, 양 단자가 서로 가까이 위치하므로 프로브가 한 측면에서 양 극성의 단자와 접촉할 때, 합선이 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 한 측면에 한 극성의 단자만 위치하므로, 프로브가 양 극성의 단자와 접촉할 때, 합선되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 기판(100)은 제1 접속부(114)와 제2 접속부(124) 중 적어도 하나가 일 방향에 수직한 중심선을 가로지르므로 패키지 기판(100) 중앙부의 강도를 강화 시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1-1 접속부(115) 및 제2-1 접속부(125)는 일부가 다른 일부보다 큰 폭을 갖도록 형성된다. 제1-1 접속부(115)에서 큰 폭을 갖는 일부는 제1 단자부(113)로부터 연장된 부분을 포함하며, 제2-1 접속부(125)에서 큰 폭을 갖는 일부는 제2 단자부(123)로부터 연장된 부분을 포함한다. 또한, 제1-1 접속부(115)에서 작은 폭을 갖는 일부는 제1-2 접속부(116)가 연장되는 부분을 포함하며, 제2-1 접속부(125)에서 작은 폭을 갖는 일부는 제2-2 접속부(126)가 연장되는 부분을 포함한다.
설명의 편의를 위해서 제1-1 접속부(115)와 제2-1 접속부(125)에서 일부가 큰 폭을 갖도록 확장된 부분을 제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)로 설명하도록 한다. 도 2를 참고하면, 제1 확장부(117)와 제2 확장부(127)를 제외한 제1 접속부(114)와 제2 접속부(124)의 다른 부분은 모두 제1 확장부(117)와 제2 확장부(127)의 내측 영역에 위치한다.
제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)의 측면은 서로 연결되어 있는 복수의 리드 프레임을 개별적으로 분리하는 분리 공정에서 컷팅(Cutting)되는 부분이다. 제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)가 없다면, 리드 프레임을 분리하는 공정 중에 컷팅날이 제1 리드 프레임(110)과 제2 리드 프레임(120) 각각의 한 측면을 스치면서 버(burr)가 발생할 수 있다. 즉, 제1 확장부(117)와 제2 확장부(127)는 리드 프레임의 분리 공정에서 제1 확장부(117)와 제2 확장부(127) 이외에 부분이 컷팅날과 접촉하는 것을 방지하여 버가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)는 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)와 연결되어 일부가 몸체부(130)의 양 측면에서 돌출된다. 따라서, 제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)도 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)와 더불어 광을 반사시키는 역할을 할 수 있다. 이와 같이, 제1 확장부(117) 및 제2 확장부(127)는 리드 프레임의 분리 공정에서 버가 발생하는 것을 방지하며, 최대한 많은 광을 반사시킬 수 있는 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1-2 접속부(116)와 제2-1 접속부(125) 및 2-2 접속부(126)와 제1-1 접속부(115) 간의 이격 거리 거리는 제1-2 접속부(116)와 제2-2 접속부(126) 간의 이격 거리보다 크다.
제1-1 접속부(115)와 제2-1 접속부(125)는 큰 면적을 가지므로, 패키지 기판(100)이 외부 구성과의 접착될 때, 많은 양의 접착제가 도포된다. 이때, 접착제의 양이 많아지면, 패키지 기판(100)을 외부 구성에 실장한 상태로 가압하였을 때, 접착제가 제1-1 접속부(115)와 제2-1 접속부(125)의 바깥 영역으로 흘러 나올 수 있다. 이때, 제1-1 접속부(115)와 제2-2 접속부(126)가 서로 통전되거나 제2-1 접속부(125)와 제1-2 접속부(116)가 서로 통전될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해서 제1-2 접속부(116)와 제2-2 접속부(126)가 접착제에 의해서 통전되지 않을 정도의 이격 거리를 기준으로 하여 제1-2 접속부(116)와 제2-1 접속부(125) 및 2-2 접속부(126)와 제1-1 접속부(115)는 이보다 큰 이격 거리를 가져야 한다.
그러나 제1-2 접속부(116)와 제2-1 접속부(125) 및 2-2 접속부(126)와 제1-1 접속부(115)가 너무 큰 이격 거리를 가지게 되면, 패키지 기판(100)의 크기가 커진다. 따라서, 패키지 기판(100)이 커지거나 길어지는 것을 방지하기 위해서 제1-2 접속부(116)와 제2-1 접속부(125) 및 2-2 접속부(126)와 제1-1 접속부(115) 간의 이격 거리 거리는 제1-2 접속부(116)와 몸체부(130)의 측면 간의 이격 거리 및 제2-2 접속부(126)와 몸체부(130)의 측면 간의 이격 거리보다 작아야 할 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 패키지 기판의 단면도이며, 도 5는 제2 실시 예에 따른 패키지 기판의 하부 평면도이다.
제2 실시 예에 따른 패키지 기판(200)에 대한 설명에서, 제1 실시 예에 따른 패키지 기판(도 1 내지 도 3의 100)과 동일한 구성부에 대한 설명은 생략하고, 차이점 위주로 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 제2 실시 예에 따른 패키지 기판(200)은 제1 리드 프레임(210)에 제1 관통홀(211)이 형성되며, 제2 리드 프레임(220)에 제2 관통홀(221)이 형성된다.
제1 관통홀(211)은 제1 리드 프레임(210)의 제1 홈부(112)와 제1 단자부(113) 사이에 형성되며, 제1 리드 프레임(210)의 상면에서 하면까지 관통하도록 형성된다. 또한, 제2 관통홀(221)은 제2 리드 프레임(220)의 제2 홈부(122)와 제2 단자부(123) 사이에 형성되며, 제2 리드 프레임(220)의 상면에서 하면까지 관통하도록 형성된다.
제1 리드 프레임(210)을 관통하는 제1 관통홀(211)과 제2 리드 프레임(220)을 관통하는 제2 관통홀(221)은 몸체부(130)로 채워진다. 제1 관통홀(211) 및 제2 관통홀(221)에 의해서 제1 리드 프레임(210) 및 제2 리드 프레임(220)과 몸체부(130) 간의 접합 면적이 증가하여 서로 간의 결합력이 향상된다.
제1 관통홀(211) 및 제2 관통홀(221)은 상부와 하부가 동일한 폭을 갖거나 상부와 하부의 폭이 서로 다른 단차 구조일 수 있다.
예를 들면, 제1 관통홀(211) 및 제2 관통홀(221)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부 폭이 하부 폭보다 작은 형태일 수 있다. 이 경우, 제1 관통홀(211)의 하부에 채워진 몸체부(130)가 폭이 작은 제1 관통홀(211)의 상부에 걸려, 몸체부(130)가 제1 리드 프레임(210)에 고정될 수 있다. 또한, 제2 관통홀(221)이 상부가 하부보다 폭이 작은 경우, 몸체부(130)가 제2 리드 프레임(220)에 고정될 수 있다. 따라서, 이와 같은 구조의 제1 관통홀(211) 및 제2 관통홀(221)을 갖는 패키지 기판(200)은 몸체부(130)와 제1 리드 프레임(210) 및 제2 리드 프레임(220) 간의 더 견고한 결합이 가능하다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다. 또한, 도 7은 발광 다이오드 패키지에 실장되는 발광 다이오드 칩의 하부 평면도이며, 도 8은 발광 다이오드 칩의 단면도이다.
일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(300)는 패키지 기판(200), 발광 다이오드 칩(400) 및 밀봉 부재(310)를 포함한다.
도 6에 도시된 패키지 기판(200)은 제2 실시 예의 패키지 기판이다. 그러나 패키지 기판(200)은 제2 실시 예의 패키지 기판으로 한정되는 것은 아니며, 제1 실시 예의 패키지 기판도 될 수 있다. 발광 다이오드 칩(400)은 패키지 기판(200)의 캐비티(131)에 배치된다. 발광 다이오드 칩(400)은 하면에 양 극성의 범프 패드(미도시)가 형성된 구조일 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(400)의 범프 패드는 패키지 기판(200)의 제1 실장부(111) 및 제2 실장부(121)와 대응하는 구조일 수 있다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 칩(400)은 기판(410), 발광 구조체(420), 오믹 반사층(430), 제1 절연층(440), 제1 패드 금속층(451), 제2 패드 금속층(452), 제2 절연층(460), 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)를 포함한다. 상기의 구성을 포함하는 발광 다이오드 칩(400)은 하부 테두리가 긴 변과 짧은 변을 갖는 일 방향으로 긴 구조이다. 여기서, 긴 변은 하부 테두리 중 길이가 긴 변이며, 짧은 변은 긴 변에 비해 길이가 짧은 변이다.
기판(410)은 질화갈륨계 반도체층을 성장시킬 수 있는 기판이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 기판(410)은 사파이어 기판, 질화갈륨 기판, SiC 기판 등 다양할 수 있으며, 패터닝된 사파이어 기판일 수 있다. 기판(410)은 긴 변 및 짧은 변을 가지는 직사각형 형상을 가진다.
기판(410) 하부에는 발광 구조체(420)가 형성된다. 발광 구조체(420)는 제1 도전형 반도체층(421), 활성층(422), 제2 도전형 반도체층(423)을 포함한다.
제1 도전형 반도체층(421)은 기판(410) 하부에 형성된다. 제1 도전형 반도체층(421)은 기판(410) 상에서 성장된 층일 수 있으며, 질화갈륨계 반도체층일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(421)은 n형 불순물, 예컨대 Si이 도핑된 질화갈륨계 반도체층일 수 있다. 여기서, 제1 도전형 반도체층(421)이 기판(410)과 구별되는 것으로 설명하지만, 기판(410) 질화갈륨 기판인 경우, 이들 사이의 경계는 명확하게 구별되지 않을 수 있다.
제1 도전형 반도체층(421) 하부에 메사(M)가 배치된다. 메사(M)는 제1 도전형 반도체층(421) 영역 내에 위치할 수 있다. 따라서, 제1 도전형 반도체층의 가장자리 영역들은 메사(M)에 의해 덮이지 않고 외부에 노출될 수 있다. 또한, 메사(M)는 제1 도전형 반도체층(421)의 일부를 포함할 수 있다.
메사(M)는 제2 도전형 반도체층(423)과 활성층(422)을 포함한다. 활성층(422)은 제1 도전형 반도체층(421) 하부에 형성되며, 제2 도전형 반도체층(423)은 활성층(422) 하부에 형성된다. 활성층(422)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조를 가질 수 있다. 활성층(422) 내에서 우물층의 조성 및 두께는 생성되는 광의 파장을 결정한다. 특히, 우물층의 조성을 조절함으로써 자외선, 청색광 또는 녹색광을 생성하는 활성층을 제공할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(423)은 p형 불순물, 예컨대 Mg이 도핑된 질화갈륨계 반도체층일 수 있다.
제1 도전형 반도체층(421) 및 제2 도전형 반도체층(423)은 각각 단일층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 도전형 반도체층(421) 및 제2 도전형 반도체층(423)은 다중층일 수도 있으며, 초격자층을 포함할 수도 있다.
제1 도전형 반도체층(421), 활성층(422) 및 제2 도전형 반도체층(423)은 금속유기화학 기상 성장법(MOCVD) 또는 분자선 에피택시(MBE)와 같은 공지의 방법을 이용하여 챔버 내에서 기판(410)에 성장되어 형성될 수 있다.
메사(M)는 제1 도전형 반도체층(421)으로부터 멀어질수록 면적이 좁아지도록 경사진 측면을 가진다. 이에 따라, 메사(M)의 측면을 덮는 층들을 안정하게 형성할 수 있다.
한편, 메사(M)는 기판(410)의 형상을 따라 기다란 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 기판(410)의 길이 방향을 따라 제1 도전형 반도체층(421)을 노출시키는 그루브를 포함할 수 있다. 그루브는 도 7에 도시한 바와 같이, 기판의 일측 짧은 변에 인접한 메사(M)의 짧은 변 중앙에서 기판(410) 긴 변을 따라 메사(M)의 중심을 지날 수 있다. 그루브의 길이는 메사(M)의 긴 변의 길이보다 짧으며, 따라서, 메사(M)의 타짧은 변은 그루브로부터 이격된다.
오믹 반사층(430)은 제2 도전형 반도체층(423) 하부에 형성되어, 제2 도전형 반도체층(423)과 접촉된다. 오믹 반사층(430)은 메사(M) 상부 영역에서 메사의 거의 전 영역에 걸쳐 배치될 수 있다. 도 8을 참고하면, 오믹 반사층(430)이 메사(M) 상부 영역 전체를 덮도록 배치되지는 않는다. 예를 들어, 오믹 반사층(430)은 메사(M) 상부 영역의 80% 이상을 덮을 수 있다. 더 나아가 오믹 반사층(430)은 메사(M) 상부 영역의 90% 이상을 덮을 수 있다. 본 도면에서는 미도시 되었지만, 메사(M) 상부 영역에서 오믹 반사층(430)의 주변의 메사(M)를 덮도록 오믹 산화물층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 오믹 반사층(430)의 주위에 오믹 산화물층(미도시)을 배치된 경우, 오믹 콘택 영역이 넓어지므로 발광 다이오드의 순방향 전압을 낮출 수 있다.
오믹 반사층(430)은 반사성을 갖는 금속층을 포함할 수 있다. 따라서, 오믹 반사층(430)은 활성층(422)에서 생성되어 오믹 반사층(430)으로 진행하는 광을 반사시켜 기판(410)을 향하도록 할 수 있다. 예를 들어, 오믹 반사층(430)은 단일 금속층으로 형성되거나 오믹층과 반사층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 오믹층으로는 Ni과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 반사층은 Ag 또는 Al과 같이 반사율이 높은 금속으로 이루어질 수 있다. 또한, 오믹 반사층(430)은 장벽층을 포함할 수 있다. 장벽층은 Ni, Ti, 및 Au로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 오믹 반사층은 Ni/Ag/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti의 적층 구조로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 오믹 반사층(430)은 제2 도전형 반도체층(423)에 오믹 접촉하는 투명 산화물층, 투명 산화물층을 덮되 투명 산화물층을 노출시키는 개구부를 갖는 절연층 및 상기 절연층을 덮고 절연층의 개구부를 통해 투명 산화물층에 접속하는 금속 반사층을 포함할 수도 있다. 이와 같은 구조에 의해 전방향 반사기(omnidirectional reflector)가 제공될 수 있다.
한편, 제1 절연층(440)은 메사(M) 및 오믹 반사층(430)을 덮는다. 또한, 제1 절연층(440)은 메사(M) 측면을 덮을 수 있다. 이때, 제1 절연층(440)은 메사(M) 측면에서 노출된 제1 도전형 반도체층(421)의 일부를 덮을 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 절연층(440)은 메사(M)의 둘레를 따라 위치하는 제1 도전형 반도체층(421)을 노출시킨다.
또한, 제1 절연층(440)에는 오믹 반사층(430)을 노출시키는 적어도 하나의 개구부(441)가 형성된다. 제1 절연층(440)에 형성된 개구부(441)는 추후 제2 패드 금속층(452)이 형성될 메사(M) 하부에 형성된다. 이 개구부(441)를 통해서, 제2 패드 금속층(452)과 제2 도전형 반도체층(423)이 접속되어, 서로 전기적으로 연결된다.
제1 절연층(440)은 SiO2 또는 Si3N4의 단일층으로 형성될 수 있다. 그러나 제1 절연층(440)은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 절연층(440)은 실리콘 질화막과 실리콘 산화막을 포함하는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 실리콘 산화막과 타이타늄 산화막을 교대로 적층한 분포 브래그 반사기를 포함할 수도 있다.
제1 패드 금속층(451)은 제1 절연층(440) 하부 및 제1 절연층(440)에 의해서 노출된 제1 도전형 반도체층(421) 일부의 하부에 형성된다. 제1 패드 금속층(451)은 제1 절연층(440)에 의해 메사(M) 및 오믹 반사층(430)으로부터 절연된다. 이와 같이 형성된 제1 패드 금속층(451)은 제1 도전형 반도체층(421)과 접촉되며, 서로 전기적으로 연결된다.
제2 패드 금속층(452)은 개구부(441)가 형성된 제1 절연층(440)의 하부 및 개구부(441)에 형성되되, 제1 패드 금속층(451)으로부터 이격되도록 형성된다. 이와 같이 형성된 제2 패드 금속층(452)은 개구부(441)를 통해서 오믹 반사층(430)에 전기적으로 접속된다.
제1 패드 금속층(451)과 제2 패드 금속층(452)은 동일 공정에서 동일 재료로 함께 형성될 수 있다. 제1 패드 금속층(451) 및 제2 패드 금속층(452)은 Al층과 같은 오믹 반사층을 포함할 수 있으며, 오믹 반사층은 Ti, Cr 또는 Ni 등의 접착층 하부에 형성될 수 있다. 또한, 오믹 반사층 하부에 Ni, Cr, Au 등의 단층 또는 복합층 구조의 보호층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 패드 금속층(451) 및 제2 패드 금속층(452)은 Cr/Al/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
제2 절연층(460)은 제1 패드 금속층(451) 및 제2 패드 금속층(452)을 덮도록 형성된다. 제2 절연층(460)은 메사(M)의 둘레를 따라 노출된 제1 도전형 반도체층(421)을 덮을 수 있다. 이때, 제2 절연층(460)은 기판(410)의 가장자리에 위치한 제1 도전형 반도체층(421)을 노출시킬 수 있다.
제2 절연층(460)은 제1 패드 금속층(451)을 노출시키는 제1 개구부(461) 및 제2 패드 금속층(452)을 노출시키는 제2 개구부(462)를 포함한다. 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462)는 메사(M) 하부 영역에 배치될 수 있다.
도 7을 참고하면, 제2 절연층(460)의 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462)는 서로 이격되며, 기판(410)의 긴 변을 따라 길게 형성된다. 또한, 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462) 중 적어도 하나는 중심선(C)를 가로지르도록 형성될 수 있다. 여기서, 중심선(C)은 발광 다이오드 칩(400) 또는 기판(410)의 하면의 짧은 변과 평행하며, 하면의 중심을 지나가는 선이다. 즉, 중심선(C)은 발광 다이오드 칩의 양 짧은 변 사이의 중심에서 긴 변으로 이어지는 선이다. 도 7에서는 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462)가 모두 중심선(C)을 가로지르도록 형성된다.
제2 절연층(460)은 SiO2 또는 Si3N4의 단일층으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 절연층(460)은 실리콘 질화막과 실리콘 산화막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있으며, 실리콘 산화막과 타이타늄 산화막을 교대로 적층한 분포브래그 반사기를 포함할 수도 있다.
제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)은 각각 제1 패드 금속층(451) 및 제2 패드 금속층(452) 상에 형성되며, 제2 절연층(460)보다 하부 방향으로 돌출되도록 형성된다.
제1 범프 패드(470)는 제2 절연층(460)의 제1 개구부(461)에 의해 노출된 제1 패드 금속층(451) 하부에 형성된다. 이와 같이 형성된 제1 범프 패드(470)는 제1 패드 금속층(451)을 통해 제1 도전형 반도체층(421)과 전기적으로 연결된다.
제2 범프 패드(480)는 제2 절연층(460)의 제2 개구부(462)에 의해 노출된 제2 패드 금속층(452) 하부에 형성된다. 이와 같이 형성된 제2 범프 패드(480)는 제2 패드 금속층(452) 및 오믹 반사층(430)을 통해 제2 도전형 반도체층(423)과 전기적으로 연결된다. 제2 패드 금속층(452)는 생략될 수 있다. 이때, 제2 범프 패드(480)는 오믹 반사층(430)에 직접 접촉할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)의 하부는 제2 절연층(460)의 하면의 일부분을 덮도록 상부보다 넓은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제1 범프 패드(470)와 제2 범프 패드(480)는 하부가 제2 절연층(460)의 하면을 덮도록 형성함으로써, 외부 구성과 접착되는 큰 접착 면적을 가질 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 칩(400)과 외부 구성 간의 신뢰성 있는 연결이 가능하다.
본 실시 예에서는 발광 다이오드 칩(400)이 제2 절연층(460)의 하면을 덮는 제1 범프 패드(470)와 제2 범프 패드(480)를 포함하는 구조로 설명하였다. 그러나 발광 다이오드 칩(400)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 의 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462)에 의해 노출된 제1 패드 금속층(451) 상에 한정되어 위치할 수 있다. 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 제2 절연층(460)의 제1 개구부(461) 및 제2 개구부(462)를 따라 형성된다. 따라서, 제1 범프 패드(470)는 발광 다이오드 칩(400)의 일 긴 변을 따라 길게 배치된다. 또한, 제2 범프 패드(480)는 발광 다이오드 칩(400)의 타 긴 변을 따라 길게 배치된다. 즉, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 횡방향으로 서로 이격되어 발광 다이오드 칩(400)의 양 긴 변을 따라 길게 배치된다. 도 7을 참고하면, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 모두 중심선(C)을 가로지를 정도의 길이를 갖는다.
제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 전도성 물질로 형성된다. 예를 들어, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)는 Au 또는 TiN으로 이루어진 단일 금속층으로 형성되거나, Au층과 TiN층이 적층된 다층 금속층일 수 있다. 이는 일 실시 예일 뿐, 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 전도성 금속 중 어느 것으로도 형성될 수 있다.
종래에는 직사각형 테두리를 갖는 발광 다이오드 칩은 두 개의 범프 패드가 각각 중심선의 양쪽에 각각 형성된다. 이와 같이 형성된 발광 다이오드 칩은 중심보다 양쪽에 금속 밀도가 더 높다. 따라서, 기다란 형상의 발광 다이오드 칩은 중심선을 기준으로 잘 휘어지거나 부러지는 문제점이 발생한다.
그러나, 본 실시 예에 따른 발광 다이오드 칩(400)은 제1 범프 패드(470)와 제2 범프 패드(480)가 중심선을 가로지르도록 형성되므로, 중심선을 기준으로 휘어지거나 부러지는 문제를 방지할 수 있다.
본 실시 예에서, 제1 범프 패드(470)와 제2 범프 패드(480)가 모두 중심선(C)을 가로지르도록 형성되지만, 제1 범프 패드(470)와 제2 범프 패드(480)의 구조는 패키지 기판(200)의 제1 실장부(111) 및 제2 실장부(121)의 구조에 따라 변경될 수 있다.
발광 다이오드 칩(400)의 범프 패드와 패키지 기판(200)의 제1 실장부(111) 및 제2 실장부(121) 사이에 전도성 접착제를 개재하여, 발광 다이오드 칩(400)을 패키지 기판(200)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드 칩(400)은 길게 형성된 제1 범프 패드(470) 및 제2 범프 패드(480)가 패키지 기판(200)에서 길게 형성된 제1 실장부(111) 및 제2 실장부(121)에 대응하도록 패키지 기판(200)에 실장된 후 접착될 수 있다. 밀봉 부재(310)는 패키지 기판(200)의 캐비티(131)에 채워져 발광 다이오드 칩(400)을 덮는다. 밀봉 부재(310)는 캐비티(131)를 밀봉하여 외부로부터 수분, 먼지 등이 발광 다이오드 패키지(300)의 내부로 침투하는 것을 방지한다. 밀봉 부재(310)는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 또한, 밀봉 부재(310)에는 필요에 따라 발광 다이오드 칩(400)의 광의 파장을 변환시킬 수 있는 형광체 또는 확산제를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(300)는 긴 구조로 형성되지만, 제1 리드 프레임(210) 및 제2 리드 프레임(220)이 중심선(C)을 가로지르도록 형성되므로, 중심부의 강도가 향상된다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(300)가 긴 구조로 형성되어도 휘어지거나 부러지는 것을 방지하여, 발광 다이오드 패키지(300) 및 발광 다이오드 패키지(300)가 장착된 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 또한, 도 10은 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 상부 평면도이다.
도 9 및 도 10을 참고하면 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 패키지 기판(200), 발광 다이오드 칩(400), 제너 다이오드 칩(520) 및 밀봉 부재(310)를 포함한다.
패키지 기판(530)은 제1 실시 예의 패키지 기판(도 1 내지 도 3의 100)에 제1 제너 연결부(511) 및 제2 제너 연결부(512)가 더 형성된 구조이다. 또는 패키지 기판(530)은 제2 실시 예의 패키지 기판(도 4 및 도 5의 200)에 제1 제너 연결부(511) 및 제2 제너 연결부(512)가 더 형성된 구조일 수 있다.
제1 제너 연결부(511)는 제1 리드 프레임(540)의 상면에 형성된다. 제1 제너 연결부(511)는 제1 리드 프레임(540)의 제1 홈부(112)와 몸체부(130)의 캐비티(131) 사이에 위치한다.
제2 제너 연결부(512)는 제2 리드 프레임(550)의 상면에 형성된다. 제2 제너 연결부(512)는 제2 리드 프레임(550)의 제2 실장부(121)에서 제1 단자부(113)가 형성된 방향의 일단과 몸체부(130)의 캐비티(131) 사이에 위치한다.
따라서, 제1 제너 연결부(511)와 제2 제너 연결부(512)는 서로 횡방향으로 이격되도록 형성된다.
이와 같이 형성된 제1 제너 연결부(511) 및 제2 제너 연결부(512)에 제너 다이오드 칩(520)이 실장되고, 제1 제너 연결부(511) 및 제2 제너 연결부(512)는 제너 다이오드 칩(520)과 전기적으로 연결된다., 이때, 제너 다이오드 칩(520)은 발광 다이오드 칩(400)과 병렬 연결된다.
본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 내부에 발광 다이오드 칩(400)뿐만 아니라 제너 다이오드 칩(520)을 실장하여, 발광 다이오드 칩(400)과 제너 다이오드 칩(520)이 동일한 리드 프레임에 의해 전기적으로 연결된다. 따라서, 발광 다이오드 칩(400)과 제너 다이오드 칩(520)이 개별적으로 패키징된 후 별도의 회로 기판을 통해서 연결될 때보다 외부 환경에 의해서 단락되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 발광 다이오드 칩(400)과 제너 다이오드 칩(520)이 개별적으로 패키징될 때보다 면적 소모가 작아, 광량 증가 또는 제품의 소형화가 가능하다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 예시도이다.
도 11을 참고하면, 실시 예에 따른 발광 모듈(10)은 회로 기판(11) 및 발광 다이오드 패키지(300)를 포함한다. 여기서 발광 다이오드 패키지(300)는 도 6에서 설명한 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지이다. 발광 다이오드 패키지(300)에 대한 자세한 설명은 도 6을 참고하도록 한다.
회로 기판(11)에는 발광 다이오드 패키지(300)가 실장된다. 또한, 회로 기판(11)에는 실장된 발광 다이오드 패키지(300)와 전기적으로 연결되는 배선이 형성된다. 예를 들어, 회로 기판(11)은 절연층에 배선이 형성된 인쇄회로기판 또는 연성 인쇄회로기판일 수 있다. 또는 회로 기판(11)은 금속층 표면에 형성된 절연층에 배선이 형성된 금속 기판일 수 있다. 또는 회로 기판(11)은 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이거나 세라믹 기판일 수 있다. 또는 회로 기판(11)은 EMC(Epoxy Mold Compound), PI(polyimide), 세라믹, 그래핀, 유리합성섬유 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.
회로 기판(11)은 제1 영역(12) 및 제2 영역(13)으로 구분된다.
제1 영역(12)에는 발광 다이오드 패키지(300)가 실장된다. 발광 다이오드 패키지(300)는 제1 영역(12)에 실장됨으로써 회로 기판(11)의 배선과 전기적으로 연결된다. 제1 영역(12)은 발광 다이오드 패키지(300)에서 방출되는 광이 입사되는 도광판(20)의 측면과 마주보도록 배치된다.
제2 영역(13)은 제1 영역(12)에 수직하게 접혀있다. 즉, 제2 영역(13)은 제1 영역(12)에서 도광판(20)을 향해 돌출되도록 형성된다.
회로 기판(11)의 제1 영역(12)에는 복수의 발광 다이오드 패키지(300)가 배치된다. 복수의 발광 다이오드 패키지(300)는 제1 영역(12)의 길이 방향으로 나란히 배치된다.
발광 다이오드 패키지(300)는 패키지 기판(미도시) 및 패키지 기판에 실장된 발광 다이오드 칩(미도시)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(300)는 일 방향으로 길게 형성된 구조이다. 발광 다이오드 패키지(300)의 의 양 측면에는 단자부가 배치되되, 한 측면에는 한 극성의 단자부만 위치한다. 또한, 발광 다이오드 패키지(300)의 하면에는 단자부와 연결되며, 일부분이 길게 형성된 접속부가 배치된다. 즉, 발광 다이오드 패키지(300)의 접속부는 단자부와 연결된 일부분과 이 일부분에서 길게 형성된 부분을 포함하는 넓은 면적으로 이루어진다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(300)는 회로 기판(11)과 넓은 면적을 통해서 접속되므로, 회로 기판(11)과의 신뢰성 있는 전기적 연결이 가능하다.
본 실시 예의 발광 다이오드 패키지(300)는 하면에 접속부가 노출되며, 상면을 통해서 광이 방출된다. 즉, 발광 다이오드 패키지(300)는 하면이 접착면이며, 상면은 발광면이다. 회로 기판(11)은 제1 영역(12)과 제2 영역(13)이 수직한 구조를 갖는다. 회로 기판(11)의 이와 같은 구조에 의해서 본 실시 예의 발광 다이오드 패키지(300)를 회로 기판(11)의 제1 영역(12)에 접착시켰을 때, 발광 다이오드 패키지(300)의 발광면이 도광판(20)의 입사면인 일 측면을 마주하게 배치할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(300)의 발광면에서 방출된 광은 도광판(20)의 입사면을 통해 도광판(20) 내부로 입사된다.
본 발명의 발광 모듈(10)은 상기와 같은 발광 다이오드 패키지(300) 및 회로 기판(11)에 의해서 사이드뷰를 구현을 위해 리드 프레임을 발광 다이오드 패키지의 측면에 위치하도록 구부리는 등의 성형을 할 필요가 없다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)는 발광 다이오드 패키지(300)의 양 측면에서 돌출되도록 형성된다. 제1 단자부(113)는 발광 다이오드 패키지(300)의 일 측면을 따라 돌출되도록 형성된다. 또한, 제2 단자부(123)는 발광 다이오드 패키지(300)의 타 측면을 따라 돌출되도록 형성된다.
복수의 발광 다이오드 패키지(300)에서 방출된 광 중에서 일부는 도광판(20)에 의해서 반사되어 회로 기판(11)을 향한다. 만약, 도광판(20)에서 반사된 광이 복수의 발광 다이오드 패키지 사이를 통과하여 회로 기판(11)에 흡수되면, 도광판의 출사면에 암점이 발생한다. 그러나 본 실시 예의 발광 모듈(10)은 발광 다이오드 패키지(300)의 양 측면에서 돌출된 제1 단자부(113) 및 제2 단자부(123)에 의해서 회로 기판(11)을 향하는 광이 반사되어 다시 도광판(20)에 입사될 수 있다. 따라서, 발광 모듈(10)은 복수의 발광 다이오드 패키지(300) 사이를 향하는 광이 회로 기판(11)에 흡수되지 않도록 반사시키므로, 복수의 발광 다이오드 패키지(300) 사이에 의해서 도광판에 암점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 12 내지 도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 예시도이다. 또한, 도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다. 여기서, 도 22 내지 도 24의 발광 다이오드 패키지는 제3 실시 예에 따른 패키지 기판이 적용된 발광 다이오드 패키지이다.
도 12 내지 도 14는 제3 실시 예에 따른 패키지 기판의 리드 프레임의 예시도이다. 도 15는 제3 실시 예에 따른 패키지 기판의 평면도이다. 도 16은 제3 실시 예에 따른 패키지 기판의 저면도이다. 도 17은 제2 실시 예에 따른 패키지 기판의 측면도이다. 또한, 도 18 내지 도 21은 제3 실시 예에 따른 패키지 기판의 단면도이다.
제3 실시 예에 따른 패키지 기판(600)에 대한 설명은 이전 실시 예의 패키지 기판과 동일한 구성부에 대한 설명은 생략하거나 간단하게 설명하고, 차이점 위주로 설명하도록 한다.
제3 실시 예에 따른 패키지 기판(600)은 제1 리드 프레임(610), 제2 리드 프레임(620) 및 몸체부(630)를 포함한다.
몸체부(630)의 하부는 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)을 둘러싸며, 몸체부(630)의 상부에는 캐비티(631)가 형성되어 있다. 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)은 몸체부(630) 내에서 서로 횡 방향으로 이격되도록 배치되며, 몸체부(630)에 의해서 서로 절연된다. 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 리드 프레임(610)은 제1 실장부(611), 제1 홈부(612), 제1 제너 연결부(661), 제1 단자부(613), 제1 접속부(614) 및 제1 돌출부(619)를 포함한다. 또한, 제2 리드 프레임(620)은 제2 실장부(621), 제2 홈부(622), 제2 제너 연결부(662), 제2 단자부(623), 제2 접속부(624) 및 제2 돌출부(629)를 포함한다.
도 12는 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 상부와 하부의 외부 모양을 도시한 것이다.
도 12에서 실선은 상부에서 보이는 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 외부 모양을 나타낸 것이다. 즉, 도 12의 실선은 도 13에 도시된 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 평면도에 해당된다. 또한, 도 12에서 점선은 상부에 가려져 보이지 않는 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 하부의 외부 모양을 나타낸 것이다. 즉, 도 12의 점선 및 점선과 이어지는 실선은 도 14에 도시된 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 배면도에 해당된다.
도 13을 참고하면, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)에서 음영 패턴 처리된 부분은 상면에서 하프 에칭된 부분이다.
제1 리드 프레임(610)의 상면에서 하프 에칭된 부분은 제1 홈부(612)에 해당된다. 도 13에 도시된 바와 같이 제1 홈부(612)는 제1 실장부(611)의 주변에 형성된다.
또한, 제2 리드 프레임(620)의 상면에서 하프 에칭된 부분은 제2 홈부(622)에 해당된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 홈부(622)는 제2 실장부(621)의 주변에 형성된다. 도 14를 참고하면, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)에서 음영 패턴 처리된 부분은 하면에서 하프 에칭된 부분이다.
제1 리드 프레임(610)의 하부는 제2 리드 프레임(620)의 제2-2 접속부(626)를 마주하는 부분과 제1 단자부(613)를 제외한 제1-1 접속부(615), 제1-2 접속부(616) 및 제1-3 접속부(618)의 단축 방향에 위치한 외측 테두리를 따라 하프 에칭된다. 이와 같은 하프 에칭에 의해서 복수의 제1 돌출부(619)의 하부의 일부가 노출된다.
또한, 제1 리드 프레임(610)의 하부는 서로 분리된 하면인 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618) 사이의 일부가 하프 에칭된다.
제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618) 사이의 일 측에서 하프 에칭된 부분은 제1 실장부(611)의 하부의 일부이다. 이 부분의 단면을 살펴보면, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 리드 프레임(610)은 제1 실장부(611)의 하부의 일부가 하프 에칭되어 제3 홈부(650)부가 형성된 구조가 된다. 제3 홈부(650)는 몸체부(630)가 채워져, 제1 리드 프레임(610)과 몸체부(630) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618) 사이의 타 측에서 하프 에칭된 부분은 복수의 제1 돌출부(619) 중 하나의 하부의 일부에 해당된다. 여기서, 일 측은 제2 리드 프레임(620)과 마주하는 측부이며, 타 측은 일측의 반대 방향의 측부이다.
따라서, 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618)은 서로 분리되어 있지만, 그 상부는 제1 실장부(611)와 하나의 제1 돌출부(619)에 의해서 서로 연결되어 있다. 이와 같은 구조에 의해서 제1 실장부(611)와 제1 돌출부(619) 사이에서 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618)가 이격되어 있는 이격 공간(640)이 형성된다. 즉, 제1 리드 프레임(610)은 제1 실장부(610)와 제1 돌출부(619) 사이에 관통 구멍이 형성된 구조가 된다.도 20에 도시된 바와 같이, 이격 공간(640)에 몸체부(630)가 채워짐에 따라, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)과 몸체부(630) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 관통홀(641)은 하부가 하프 에칭되어 상부보다 더 큰 직경을 갖는 구조가 된다.
또한, 제1 버 방지부(645)는 제1 리드 프레임(610)의 단축 방향에 위치한 측면의 모서리가 제1 리드 프레임(610)의 하면에서 하프 에칭되어 형성된다. 두 개의 제1 버 방지부(645) 사이에는 제1 단자부(613)가 위치한다.
제2 리드 프레임(620)의 하면에서 하프 에칭된 부분은 제2 돌출부(629), 제2 관통홀(642) 및 제2 버 방지부(646)에 해당된다.
제2 리드 프레임(620)의 하부는 제1 리드 프레임(610)을 마주하는 부분과 제2 단자부(623)를 제외한 제2-1 접속부(625) 및 제2-2 접속부(626)의 단축 방향에 위치한 외측 테두리를 따라 하프 에칭된다. 이와 같은 하프 에칭에 의해서 복수의 제2 돌출부(629)의 하부의 일부가 노출된다.
또한, 제2 관통홀(642)은 하부가 하프 에칭되어 상부보다 더 큰 직경을 갖는 구조가 된다.
또한, 제2 버 방지부(646)는 제2 리드 프레임(620)의 단축 방향에 위치한 측면의 모서리가 제2 리드 프레임(620)의 하면에서 하프 에칭되어 형성된다. 두 개의 제2 버 방지부(646) 사이에는 제2 단자부(623)가 위치한다.
제1 버 방지부(645) 및 제2 버 방지부(646)는 서로 연결된 복수의 패키지 기판 또는 발광 다이오드 패키지를 서로 분리하기 위해 다이싱(dicing)이 수행될 때, 절단면의 모서리 부분에서 버(burr)가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.
제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 두께(도 18의 d6)는 패키지 기판(600)에 실장되는 발광 다이오드 칩의 폭과 동일한 크기일 수 있다. 여기서, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 두께는 에칭된 부분이 없는 상면에서 하면까지의 거리이다. 또한, 발광 다이오드 칩의 폭은 발광 다이오드의 장축 방향에 위치한 양 측면 간의 거리이다. 예를 들어, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 두께(d6)는 250㎛이고, 패키지 기판(600)에 실장되는 발광 다이오드 칩의 폭도 250㎛일 수 있다.
또한, 예를 들어, 패키지 기판(600)의 전체 두께는 700㎛이고, 전체 너비는 7000㎛일 수 있다. 여기서, 패키지 기판(600)의 전체 두께는 제1 리드 프레임(610)의 제1 접속부(614) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 접속부(624)가 노출되는 몸체부(630)의 하면에서 캐비티(631)가 형성된 몸체부(630)의 상면까지의 거리이다. 또한, 패키지 기판(600)의 전체 너비는 제1 리드 프레임(610)의 제1 단자부(613)가 노출된 몸체부(630)일 측면에서 제2 리드 프레임(620)의 제2 단자부(623)이 노출된 몸체부(630)의 타 측면까지의 거리이다. 패키지 기판(600)에 발광 다이오드 칩이 실장되고 캐비티(631)에 밀봉 부재가 채워진 발광 다이오드 패키지(도 22 내지 도 24의 700)의 전체 두께 및 전체 너비 역시 패키지 기판(600)과 동일하다.
제1 리드 프레임(610)의 상면에는 제1 실장부(611), 제1 홈부(612) 및 제1 제너 연결부(661)가 형성된다. 또한, 제2 리드 프레임(620)의 상면에는 제2 실장부(621), 제2 홈부(622) 및 제2 제너 연결부(662)가 형성된다.
도 15를 참고하면, 제1 실장부(611), 제2 실장부(621), 제1 제너 연결부(661) 및 제2 제너 연결부(662)는 패키지 기판(600)의 캐비티(631)를 통해 외부로 노출된다.
제1 홈부(612)는 제1 실장부(611)의 테두리를 따라 형성되며, 제2 홈부(622)는 제2 실장부(621)의 테두리를 따라 형성된다. 즉, 제1 홈부(612)는 제1 실장부(611)를 둘러싸도록 형성되며, 제2 홈부(622)는 제2 실장부(621)를 둘러싸도록 형성된다. 다시 말해서, 캐비티(631)의 바닥에서 제1 실장부(611)와 제2 실장부(621)의 주변의 몸체부(630)가 노출된 부분의 하부에는 제1 홈부(612) 또는 제2 홈부(622)가 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 제1 홈부(612)는 제1 실장부(611)와 제1 제너 연결부(661)가 구분되도록 하며, 제2 홈부(622)는 제2 실장부(621)와 제2 제너 연결부(662)가 구분되도록 한다.
도 22 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)에는 발광 다이오드 칩(710)이 실장되고, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)와 발광 다이오드 칩(710)이 전기적으로 연결된다. 또한, 제1 제너 연결부(661) 및 제2 제너 연결부(662)는 제너 다이오드 칩(720)과 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드 칩(710)의 범프 패드들(711)은 각각 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 상에 배치된다.
제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)의 크기 및 제1 실장부(611)와 제2 실장부(621) 사이의 거리는 발광 다이오드 칩(710)의 범프 패드들(711)의 크기 및 범프 패드들(711) 간의 거리에 대응한다. 즉, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 사이의 간격(d1) 및 크기는 발광 다이오드 칩(710)의 양 범프 패드 간의 간격 및 크기와 실질적으로 동일할 수도 있다. 이 경우, 도 22에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(710)이 패키지 기판(600)에 실장되면, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)를 덮어, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)가 외부로 노출되지 않 다만, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)의 크기가 발광 다이오드 칩(710)의 범프 패드들의 크기로 한정되는 것은 아니다. 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)는 발광 다이오드 칩(710)과 패키지 기판(600) 간의 접착력 향상을 위해 많은 양의 전도성 접착제(730)가 도포되도록 발광 다이오드 칩(710)의 범프 패드들보다 큰 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 발광 다이오드 칩(710)이 패키지 기판(600)에 실장되어도, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)가 외부로 노출될 수 있다.
예를 들어, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 사이의 간격(d1)은 250㎛이다.
제1 실장부(611)와 몸체부(630)의 일 내벽 간의 거리(d2) 및 제2 실장부(621)와 몸체부(630)의 타 내벽 간의 거리(d3)는 발광 다이오드 패키지의 크기 및 발광 효율을 고려해서 정해진다. 여기서, 몸체부(630)의 내벽은 캐비티(631)를 이루는 내벽으로 상기 일 내벽 및 타 내멱은 몸체부(630)의 단축 방향에 위치한 서로 마주하는 내벽이다.
d2 및 d3가 너무 크면, 발광 다이오드 패키지의 크기가 커진다. 또한, d2 및 d3가 너무 작으면, 발광 다이오드 칩(710)과 몸체부(630)의 내벽과의 거리가 너무 짧아진다. 이 경우, 발광 다이오드 칩(710)의 측면에서 방출된 광이 몸체부(630)의 내벽에서 반사되어 발광 다이오드 칩(710)으로 재입사될 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지의 발광 효율이 감소하게 된다. 본 실시 예의 패키지 기판(600)에는 범프 패드들(711)이 일 측 방향으로 치우치도록 형성된 발광 다이오드 칩(710)이 실장된다. 따라서, 발광 다이오드 칩(710)과 패키지 기판(600)의 정확한 접속을 위해 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 역시 일 측 방향으로 치우치도록 형성된다. 예를 들어, d2는 130㎛이고 d3는 120㎛이다. 그러나 d2 및 d3는 서로 다른 수치를 갖는 것으로 한정되는 것이 아니며, 범프 패드들(711)의 위치에 따라 d2와 d3의 수치가 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들어, d2 및 d3는 모두 130㎛ 또는 120㎛이 될 수도 있다.
제1 리드 프레임(610)의 제1 단자부(613)는 몸체부(630)의 장축 방향에 위치한 일 측면으로부터 돌출된다. 즉, 제1 단자부(613)는 몸체부(630)의 짧은 길이의 일 측면에서 돌출된다. 또한, 제2 리드 프레임(620)의 제2 단자부(623)는 몸체부(630)의 장축 방향에 위치한 짧은 길이의 타 측면에서 돌출된다. 예를 들어, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620) 각각의 돌출 거리(d4)는 200㎛일 수 있다.
제1 단자부(613) 상부 폭 및 제2 단자부(623)의 상부 폭은 몸체부(630)의 타 측면의 폭과 동일하다. 여기서, 폭은 패키지 기판(600)의 단축 방향에 위치한 서로 마주하는 양 측면 간의 거리이다.
제1 리드 프레임(610)은 몸체부(630)의 단축 방향에 위치한 긴 길이의 일 측면에는 복수의 제1 돌출부(619)가 형성되어 있다. 여기서, 제1 돌출부(619)가 형성된 제1 리드 프레임(610)의 일 측면은 제2 리드 프레임(620)과 마주하는 긴 길이의 타 측면과 대향하는 면이다.
복수의 제1 돌출부(619)는 제1 리드 프레임(610)의 일 측면을 따라 나란히 위치하며, 서로 이격된다. 각각의 제1 돌출부(619)는 제1 리드 프레임(610)의 긴 길이의 일 측면과 연결된 부분이 하면에서 하프 에칭되어 형성된다. 따라서, 각각의 제1 돌출부(619)는 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 제1 리드 프레임(610)의 상면에서 측부 방향으로 돌출된다. 또한, 제1 리드 프레임(610)에서 하프 에칭되어 오목한 구조의 제1 돌출부(619)의 하부는 몸체부(630)로 채워진다.
제1 리드 프레임(610)의 제1 돌출부(619)는 도 17에 도시된 바와 같이 몸체부(630)의 긴 길이의 일 측면에서 노출된다.
제2 리드 프레임(620)은 몸체부(630)의 단축 방향에 위치한 긴 길이의 일 측면에는 복수의 제2 돌출부(629)가 형성되어 있다. 여기서, 제2 돌출부(629)가 형성된 제2 리드 프레임(620)의 일 측면은 제1 리드 프레임(610)과 마주하는 긴 길이의 타 측면과 대향하는 면이다.
복수의 제2 돌출부(629)는 제2 리드 프레임(620)의 일 측면을 따라 나란히 위치하며, 서로 이격된다. 각각의 제2 돌출부(629)는 제2 리드 프레임(620)의 긴 길이의 일 측면과 연결된 부분의 하부가 에칭되어 형성된다. 따라서, 각각의 제2 돌출부(629)는 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 제2 리드 프레임(620)의 상면에서 측부 방향으로 돌출되다. 또한, 제2 리드 프레임(620)에서 하프 에칭되어 오목한 구조의 제2 돌출부(629)의 하부는 몸체부(630)로 채워진다.
제2 리드 프레임(620)의 제2 돌출부(629)는 몸체부(630)의 긴 길이의 타 측면에서 노출된다.
본 실시 예의 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)은 제1 돌출부(619) 및 제2 돌출부(629)에 의해서 몸체부(630)와의 접합 면적이 증가한다.
몸체부(630)는 장축 방향에 위치한 일 측면 또는 타 측면 중 어느 하나에는 상부 모서리가 하프 에칭된 구조를 갖는다. 이는 패키지 기판(600)의 전극 방향을 나타내는 전극 마크(637)이다. 전극 마크(637)는 패키지 기판(600)의 외부 전원의 양극 및 음극 중 어느 하나와 연결되는 리드 프레임의 상부에 위치할 수 있다.
도 16을 참고하면, 몸체부(630)의 하면에서 제1 리드 프레임(610)의 제1 접속부(614) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 접속부(624)가 노출된다. 제1 접속부(614)는 제1-1 접속부(615), 제1-2 접속부(616) 및 제1-3 접속부(618)로 구분되며, 제2 접속부(624)는 제2-1 접속부(625) 및 제2-2 접속부(626)로 구분된다.
제1-1 접속부(615)는 제1 단자부(613)에서 연장되어 제1-2 접속부(616)와 연결된다. 즉, 제1-1 접속부(615)는 몸체부(630) 영역에 한정되어 위치하는 것이 아니라 몸체부(630) 외부 영역까지 연장되어 있는 넓은 면적으로 이루어진다.
제1-2 접속부(616)는 제1-1 접속부(615)의 일부에서 연장되며, 제1-1 접속부(615)보다 얇은 폭을 갖는다. 제1-2 접속부(616)는 몸체부(630)의 타 측면 방향으로 길게 연장된 구조를 갖는다.
제1-3 접속부(618)는 제1-2 접속부(616)와 이격되어, 제1-2 접속부(616)와 제2-1 접속부(625) 사이에 위치한다. 제1-3 접속부(618)는 제1-2 접속부(616)와 이격되어 있다. 그러나 제1 리드 프레임(610)에서 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618)의 상부 부분은 일부분이 연결되어 있다. 즉, 제1 리드 프레임(610)에서 제1-2 접속부(616) 및 제1-3 접속부(618)에 해당하는 하부과 그 상부의 일부는 서로 이격되어 있다. 그러나 제1 리드 프레임(610)에서 제1-2 접속부(616) 및 제1-3 접속부(618)의 상부의 일부는 제1 실장부(611) 및 제1 돌출부(619)에 의해서 서로 연결되어 있다. 제1 리드 프레임(610)에서 제1-2 접속부(616)와 제1-3 접속부(618) 사이의 이격된 공간은 몸체부(630)로 채워진다. 이와 같은 구조에 의해서, 제1 리드 프레임(610)와 몸체부(630) 간의 접합 면적이 증가하여 접합력이 향상된다. 또한, 몸체부(630)의 재료인 수지가 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620) 사이에 잘 흐르도록 할 수 있다. 이에 따라 몸체부(630)와 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620) 간의 기밀성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 리드 프레임(610)의 상부에서 이격 공간을 갖는 부분을 통해서, 발광 다이오드 패키지(도 22 내지 도 24의 700)의 캐비티(631)에 패키징 공정 시 주입되거나 패키징 후에 발생한 공기, 가스 등이 외부로 배출될 수도 있다.
제2-1 접속부(625)는 제2 단자부(623)에서 연장되어 제2-2 접속부(626)와 연결된다. 또한, 제2-2 접속부(626)는 제2-1 접속부(625)의 일부에서 연장되며, 제2-1 접속부(625)보다 얇은 폭을 갖는다. 제2-2 접속부(626)는 몸체부(630)의 타 측면 방향으로 길게 연장된 구조를 갖는다.
본 실시 예에 따르면, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 모든 모서리 부분은 곡률을 갖도록 형성된다. 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)은 모서리 부분이 곡률을 갖도록 형성되므로, 몸체부(630)와의 접착 면적이 증가하여 접착력이 향상될 수 있다. 리드 프레임의 모서리가 직각인 경우에는 몸체부를 이루는 수지가 모서리의 안쪽까지 흐르지 못하여, 리드 프레임과 몸체부(630) 사이에 공간이 생길 수 있다. 그러나 본 실시 예에서는 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 모서리가 곡률을 가지므로, 몸체부(630)를 이루는 수지가 모서리 안쪽까지 흘러 완전히 채워질 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 패키지 기판(600)은 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)과 몸체부(630) 사이의 기밀성이 향상될 수 있다.
본 실시 예에서는 제1 리드 프레임(610)에는 2개의 제1 관통홀(641)이 형성되어 있으며, 제2 리드 프레임(620)에도 2개의 제2 관통홀(642)이 형성되어 있다.
제1 관통홀(641)은 제1-1 접속부(615)에 위치하며 제1 리드 프레임(610)의 상면에서 하면까지 관통하도록 형성된다. 또한, 제2 관통홀(642)은 제2-1 접속부(625)에 위치하면, 제2 리드 프레임(620)의 상면에서 하면까지 관통하도록 형성된다.
2개의 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)은 몸체부(630)로 채워져, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)과 몸체부(630) 간의 접착력이 향상된다.
본 실시 예에 따르면, 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)은 최소한 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 사출 공정으로 형성될 수 있는 정도의 크기를 갖도록 형성된다. 또한, 2개의 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)은 제1-1 접속부(615) 및 제2-1 접속부(625) 내에서 가능하면 크게 형성될 수 있다. 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)이 크게 형성될 수록 몸체부(630)와의 기밀성이 향상될 수 있다. 즉, 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)은 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 사출 공정, 몸체부(630)와의 접착력 및 기밀성을 모두 고려한 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 관통홀(641) 및 제2 관통홀(642)은 300㎛의 직경(d5)을 가질 수 있다.
또한, 도 16을 참고하면, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 제1 곡면(A)과 제2 곡면(B)는 서로 다른 곡률을 갖는다.
제1 리드 프레임(610)의 제1 곡면(A)은 제1-1 접속부(615)와 제1-2 접속부(616)가 연결되는 부분으로, 제2 리드 프레임(620)의 제2-2 접속부(626)의 모서리와 마주한다. 또한, 제2 리드 프레임(620)의 제1 곡면(A)은 제2-1 접속부(625)와 제2-2 접속부(626)가 연결되는 곡면 부분으로, 제1 리드 프레임(610)의 제1-3 접속부(618)의 모서리와 마주한다.
제1 리드 프레임(610)의 제1 접속부(614) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 접속부(624)는 전도성 접착제와 접촉하는 부분이다. 이때, 제1 곡면(A)은 제1 접속부(614) 및 제2 접속부(624)에서 갑자기 폭이 작아지는 부분이기 때문에, 다른 부분보다 전도성 접착제가 제1 접속부(614) 및 제2 접속부(624)의 내측에서 몸체부(630) 쪽으로 퍼질 가능성이 많다. 제1 접속부(614)와 접촉하는 전도성 접착제가 퍼져 제2 접속부(624)와 접촉하거나 제2 접속부(624)와 접촉하는 전도성 접착제가 퍼져 제1 접속부(614)와 접촉하게 되면, 제1 리드 프레임(610)과 제2 리드 프레임(620)은 서로 단락될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 제1 리드 프레임(610)의 제1 곡면(A)은 마주하는 제2 리드 프레임(620)의 제2-2 접속부(626)의 모서리와 최대한 이격되어야 한다. 또한, 제2 리드 프레임(620)의 제1 곡면(A)은 마주하는 제1 리드 프레임(610)의 제1-3 접속부(618)의 모서리와 최대한 이격되어야 한다. 따라서, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 제1 곡면(A)은 마주하는 다른 리드 프레임의 모서리와 가능한 멀리 이격되도록 하기 위해서 작은 곡률을 갖는다.
제1 리드 프레임(610)의 제2 곡면(B)은 제1-1 접속부(615)에서 폭이 제1 단자부(613)와 동일하다가 작아지는 곡면 처리된 부분이다. 또한, 제2 리드 프레임(620)의 제2 곡면(B)은 제2-1 접속부(625)에서 폭이 제2 단자부(623)와 동일하다가 작아지는 곡면 처리된 부분이다. 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 곡면(B)은 모두 단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 측면에 인접해 있다.
단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 양 측면은 몸체부(630)의 중심 부분보다 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)과의 접합 면적이 작다. 따라서, 몸체부(630)의 양 측면과 인접한 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 곡면(B)은 몸체부(630)와 의 접합 면적이 증가하도록 하기 위해서 큰 곡률을 갖도록 형성된다. 또한, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 제2 곡면(B)이 큰 곡률을 가지므로, 몸체부(630)가 제2 곡면(B) 전체와 밀착될 수 있다. 따라서, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)의 큰 곡률을 갖는 제2 곡면(B)에 의해서 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)과 몸체부(630) 간의 접합력 및 밀착력이 향상된다. 이와 같은 패키지 기판(600)이 적용된 발광 다이오드 패키지는 밀폐성이 우수하여 가스, 수분, 먼지 등이 외부에서 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 예에 따르면, 제1 리드 프레임(610) 및 제2 리드 프레임(620)은 전도성 접착제에 의한 단락 방지 및 몸체부(630)와의 접착력 및 밀착력 향상을 고려하여, 제2 곡면(B)이 상대적으로 제1 곡면(A)보다 큰 곡률을 갖도록 형성된다.
또한, 도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 패키지 기판(600)을 장축 방향으로 절단한 단면도(E1-E2)이다. 도 19는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 패키지 기판(600)을 장축 방향으로 절단한 다른 단면도(E3-E4)이다. 또한, 도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 패키지 기판(600)을 단축 방향으로 절단한 단면도(E5-E6)이다.
도 15 및 도 18을 참고하면, 몸체부(630)의 내벽의 상부에는 홈(635)이 형성된다. 홈(635)은 몸체부(630)의 내벽에서 몸체부(630)의 외벽 방향으로 형성된다. 이와 같이 형성된 홈(635)은 몸체부(630)의 상면과 캐비티(631)를 이루는 내벽 사이에 형성된다. 즉, 패키지 기판(600)의 상부는 홈(635)에 의해서 몸체부(630)의 상면과 내벽을 연결하는 모서리가 움푹 들어간 다단 구조가 된다.
도 15에서는 홈(635)이 몸체부(630)의 장축 방향에 위치한 내벽에 형성된 것으로 도시되었으나, 홈(635)이 형성되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 홈(635)은 몸체부(630)의 전체 내벽에 형성될 수도 있다.
캐비티(631)의 내부에 밀봉 부재(미도시)를 채울 때나 온도 등의 변화로 밀봉 부재의 부패가 팽창하게 되면, 밀봉 부재가 몸체부(630)의 캐비티(631)에서 넘치는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 캐비티(631)를 채우고 넘친 밀봉 부재는 홈(635)에 위치하게 된다. 따라서, 홈(635)에 의해서 밀봉 부재가 몸체부(630)의 상면을 덮는 것을 방지할 수 있다.
도 18 및 도 20을 비교하면, 몸체부(630)는 단축 방향에 위치한 내벽의 기울기(α2)가 장축 방향에 위치한 내벽의 기울기(α1) 보다 작다 여기서, 기울기는 캐비티(631)의 바닥과 내벽이 이루는 기울기이다. 즉, 몸체부(630)의 단축 방향에 위치한 내벽이 장축 방향에 위치한 내벽보다 더 가파르도록 형성된다.
또한, 도 22 내지 도 24를 참고하면, 패키지 기판(600)에 발광 다이오드 칩(710)을 실장하였을 때, 발광 다이오드 칩(710)과 내벽 간의 거리가 장축 방향 보다 단축 방향에서 더 짧다. 즉, 단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽과 발광 다이오드 칩(710)의 측면 사이 거리가 짧다. 따라서, 단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽의 기울기는 몸체부(630)의 한정된 단축 방향의 폭과 몸체부(630)가 사출 공정으로 형성된다는 점이 고려되어야 한다. 또한, 발광 다이오드 칩(710)의 측면에서 방출된 광은 패키지 기판(600)의 상부 방향으로 반사되어야 한다. 따라서, 단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽은 발광 다이오드 칩(710)의 측면에서 방출된 광이 몸체부(630)의 내벽에서 반사되어 발광 다이오드 칩(710)에 재입사되는 것을 방지할 수 있어야 한다. 이와 같이, 단축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽의 기울기(α2)는 발광 다이오드 칩(710)과의 거리, 사출 공정 및 광의 재입사 문제 등을 고려되어야 한다.
장축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽은 발광 다이오드 칩(710)과의 거리가 단축 방향보다 크다. 즉, 장축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽과 발광 다이오드 칩(710) 사이에는 충분한 공간이 형성되어 있다. 따라서, 장축 방향에 위치한 몸체부(630)의 내벽의 기울기(α1)는 발광 다이오드 칩(710)의 광이 발광 다이오드 칩(710)으로 재입사 되지 않고 패키지 기판(600)의 상부 방향을 향하도록 고려되어야 한다.
예를 들어, 몸체부(630)에서 장축 방향에 위치한 내벽의 기울기(α1)는 147°이고, 단축 방향에 위치한 내벽의 기울기(α2)는 122°이다.
이와 같이 형성된 발광 다이오드 패키지(700)는 발광 다이오드 칩(710)의 광이 내벽에 반사되어 발광 다이오드 칩(710)으로 재입사되는 것을 방지할 수 있어, 발광 다이오드 패키지의 광 손실을 최소화할 수 있다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 22는 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 상부 평면도이다. 또한, 도 23은 도 22의 발광 다이오드 패키지의 단면도(F1-F2) 이다. 또한, 도 24는 도 22의 발광 다이오드 패키지의 다른 단면도(F3-F4)이다.
발광 다이오드 패키지(700)는 패키지 기판(600), 발광 다이오드 칩(710), 제너 다이오드 칩(720) 및 밀봉 부재(750)를 포함한다. 여기서, 패키지 기판(600)은 도 12 내지 도 21을 통해 설명한 제3 실시 예에 따른 패키지 기판이다.
발광 다이오드 칩(710)의 하부에는 범프 패드(711)들이 위치한다. 여기서 발광 다이오드 칩(710)의 범프 패드들(711)은 발광 다이오드 칩(710) 내부의 n형 반도체층과 전기적으로 연결되는 범프 패드와 p형 반도체층과 전기적으로 연결되는 범프 패드를 포함한다.
발광 다이오드 칩(710)은 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 상에 배치된다. 이때, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)와 범프 패드들(711) 사이에는 전도성 접착제(730)가 위치한다. 발광 다이오드 칩(710)은 전도성 접착제(730)에 의해서 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621) 상에 고정되며, 제1 실장부(611) 및 제2 실장부(621)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 전도성 접착제(730)는 솔더(Solder)이다.
제너 다이오드 칩(720)은 제2 제너 연결부(662) 상에 배치되며, 제2 제너 연결부(662)와 와이어로 연결된다. 이때, 제너 다이오드 칩(720)의 상부 및 하부에 각각 제너 다이오드 칩(720)의 내부와 전기적으로 연결되는 범프 패드들(721)이 위치할 수 있다.
제너 다이오드 칩(720)의 범프 패드(721)와 제2 제너 연결부(662) 사이에 전도성 접착제(730)가 위치할 수 있다. 따라서, 제너 다이오드 칩(720)은 전도성 접착제(730)에 의해서 제2 제너 연결부(662)의 상부에 고정되며, 제2 제너 연결부(662)와 전기적으로 연결된다.
제1 실장부(611)와 제1 제너 연결부(661)는 제1 리드 프레임(610)에 형성된 것으로 서로 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 실장부(621)와 제2 제너 연결부(662)는 제2 리드 프레임(620)에 형성된 것으로 서로 전기적으로 연결된다.
따라서, 본 실시 예의 발광 다이오드 패키지(700)는 발광 다이오드 칩(710)과 제너 다이오드 칩(720)이 전기적으로 병렬 연결된다.
발광 다이오드 칩(710)과 제너 다이오드 칩(720)이 배치된 패키지 기판(600)의 캐비티(631)에는 밀봉 부재(750)가 채워진다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참고한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
10: 발광 모듈
11: 회로 기판
12: 제1 영역
13: 제2 영역
20: 도광판
100, 200, 600: 패키지 기판
110, 210, 540, 610: 제1 리드 프레임
111, 611: 제1 실장부
112, 612: 제1 홈부
113, 613: 제1 단자부
114, 614: 제1 접속부
115, 615: 제1-1 접속부
116, 616: 제1-2 접속부
117: 제1 확장부
120, 220, 550, 620: 제2 리드 프레임
121, 621: 제2 실장부
122, 622: 제2 홈부
123, 623: 제2 단자부
124, 624: 제2 접속부
125, 625: 제2-1 접속부
126, 626: 제2-2 접속부
127: 제2 확장부
130, 630: 몸체부
131, 631: 캐비티
211, 641: 제1 관통홀
221, 642: 제2 관통홀
300, 500, 700: 발광 다이오드 패키지
310, 750: 밀봉 부재
400, 710: 발광 다이오드 칩
410: 기판
420: 발광 구조체
421: 제1 도전형 반도체층
422: 활성층
423: 제2 도전형 반도체층
430: 오믹 반사층
440: 제1 절연층
441: 개구부
451: 제1 패드 금속층
452: 제2 패드 금속층
460: 제2 절연층
461: 제1 개구부
462: 제2 개구부
470: 제1 범프 패드
480: 제2 범프 패드
511, 661: 제1 제너 연결부
512, 662: 제2 제너 연결부
520, 720: 제너 다이오드 칩
618: 제1-3 접속부
619: 제1 돌출부
629: 제2 돌출부
635: 홈
637: 전극 마크
640: 이격 공간
650: 제3 홈부
711: 발광 다이오드 칩의 범프 패드
721: 제너 다이오드 칩의 범프 패드
730: 전도성 접착제

Claims (25)

  1. 상부에 캐비티를 가지며 일 방향으로 기다란 형상의 몸체부;
    상기 몸체부의 바닥에 결합되고, 상기 캐비티에서 노출된 제1 실장부, 상기 몸체부의 길이가 짧은 일 측면에서 노출된 제1 단자부 및 상기 몸체부의 하면에 노출된 제1 접속부를 포함하는 제1 리드 프레임; 및
    상기 제1 리드 프레임으로부터 횡 방향으로 이격되어 상기 몸체부의 바닥에 결합되고, 상기 캐비티에 노출된 제2 실장부, 상기 몸체부의 길이가 짧은 타 측면에서 노출된 제2 단자부 및 상기 몸체부의 하면에 노출된 제2 접속부를 포함하는 제2 리드 프레임; 을 포함하고,
    상기 제1 접속부는 상기 제1 단자부에서 연장된 제1-1 접속부 및 상기 제1-1 접속부의 일부에서 상기 일 방향을 따라 상기 제2 단자부측으로 연장되며 상기 제1-1 접속부보다 작은 폭의 제1-2 접속부를 포함하며,
    상기 제2 접속부는 상기 제2 단자부에서 연장된 제2-1 접속부 및 상기 제2-1 접속부의 일부에서 상기 일 방향을 따라 상기 제1 단자부측으로 연장되며 상기 제2-1 접속부보다 작은 폭의 제2-2 접속부를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1-2 접속부는 상기 제1-1 접속부와 상기 제2-1 접속부 사이에 위치하고,
    상기 제2-2 접속부는 상기 제2-1 접속부와 상기 제1-1 접속부 사이에 위치하는 발광 다이오드 패키지
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 접속부는 상기 제1-2 접속부와 상기 제2-1 접속부 사이에 위치하는 제1-3 접속부를 더 포함하는 제1-3 접속부를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 캐비티는 하부에서 상부로 갈수록 폭이 커지는 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 몸체부의 서로 마주보는 한 쌍의 길이가 긴 내벽과 서로 마주보는 한 쌍의 길이가 짧은 내벽으로 둘러싸인 일 방향으로 기다란 형상이며,
    상기 캐비티의 바닥면을 기준으로 상기 길이가 긴 내벽의 기울기는 상기 길이가 짧은 내벽의 기울기보다 작은 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 캐비티를 이루는 내벽의 상부에는 홈이 더 형성된 발광 다이오드 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임은 상면에서 하면까지 관통하며, 내부에 상기 몸체부가 채워지는 관통홀을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 관통홀은 상부의 폭이 하부의 폭보다 작은 발광 다이오드 패키지.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임은 상면에서 오목하게 형성된 홈인 홈부를 더 포함하며,
    상기 홈부는 상기 제1 실장부 및 상기 제2 실장부의 테두리를 따라 형성되고,
    상기 몸체부는 상기 홈부를 덮는 발광 다이오드 패키지.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1-2 접속부와 상기 제2-1 접속부 간의 이격 거리 및 상기 2-2 접속부와 상기 제1-1 접속부 간의 이격 거리 거리는,
    상기 제1-2 접속부와 상기 제2-2 접속부 간의 이격 거리보다 크며,
    상기 제1-2 접속부와 상기 몸체부의 측면 간의 이격 거리 및 상기 제2-2 접속부와 상기 몸체부의 측면 간의 이격 거리보다 작은 발광 다이오드 패키지.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 캐비티에 배치되어 상기 제1 실장부 및 상기 제2 실장부와 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 상기 캐비티에 충전된 밀봉 부재;를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지,
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은,
    일 방향으로 기다란 형상의 기판;
    상기 기판 하면에서부터 제1 도전성 반도체층, 활성층 및 제2 도전성 반도체층이 차례대로 적층된 발광 구조체;
    상기 제1 도전성 반도체층와 전기적으로 연결된 제1 범프 패드; 및
    상기 제1 범프 패드와 횡방향으로 이격되되며, 상기 제2 도전성 반도체층과 전기적으로 연결된 제2 범프 패드;를 포함하며,
    상기 제1 범프 패드 및 상기 제2 범프 패드는 상기 기판의 일 방향을 따라 길게 형성되며,
    상기 제1 범프 패드는 상기 제1 실장부 상부에 위치하고, 상기 제2 범프 패드는 상기 제2 실장부 상부에 위치하는 발광 다이오드 패키지.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 범프 패드와 상기 제2 범프 패드 간의 이격 거리는 상기 제1 실장부와 상기 제2 실장부 간의 이격 거리와 동일한 발광 다이오드 패키지.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 캐비티에 배치되어 상기 제너 다이오드 칩을 더 포함하며,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임은 상기 캐비티에 노출되며 상기 제너 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 제너 연결부를 더 포함하고,
    상기 제너 다이오드 칩은 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제1 리드 프레임에 의해서 상기 발광 다이오드 칩과 병렬 연결되는 발광 다이오드 패키지.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임의 상면에서 하면까지의 거리는 상기 발광 다이오드 칩의 길이가 긴 두 측면 사이의 거리와 동일한 발광 다이오드 패키지.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부의 최대 폭은 상기 몸체부의 최대 폭과 동일한 발광 다이오드 패키지.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임은 상기 제1 단자부와 연결된 하부의 모서리가 하프 에칭되어 곡면으로 형성되며,
    상기 제2 리드 프레임은 상기 제2 단자부와 연결된 하부의 모서리가 하프 에칭되어 곡면으로 형성된 발광 다이오드 패키지.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 측면에서 돌출되는 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하며,
    상기 돌출부는 상기 몸체부의 길이가 긴 측면에서 노출되는 발광 다이오드 패키지.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 홈부는 상기 제1 실장부 또는 상기 제2 실장부와 상기 돌출부 사이에 형성된 발광 다이오드 패키지.
  20. 청구항 18항에 있어서,
    상기 돌출부는 복수개이고,
    상기 홈부는 상기 복수의 돌출부 사이에 형성되며,
    상기 복수의 돌출부는 상기 홈부에 의해서 서로 이격되는 발광 다이오드 패키지.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임은,
    상기 제1-1 접속부 또는 상기 제2-1 접속부가 상기 제1-2 접속부 또는 상기 제2-2 접속부와 연결되어 이루어지며, 상기 2-2 접속부 또는 상기 1-2 접속부와 마주하는 제1 곡면; 및
    제1 단자부 또는 제2 단자부와 연결되어 연결되어 큰 폭을 갖는 영역과 상기 제1-2 접속부 또는 상기 제2-2 접속부와 연결되어 상대적으로 작은 폭을 갖는 영역을 연결하는 제2 곡면;을 포함하며,
    상기 제2 곡면은 상기 제1 곡면보다 큰 곡률을 갖는 발광 다이오드 패키지.
  22. 회로 기판;
    도광판; 및
    상기 회로 기판 상에 실장된 청구항 1 내지 청구항 22의 어느 한 항의 발광 다이오드 패키지를 적어도 하나 포함하며,
    상기 발광 다이오드 패키지는 상기 도광판의 일 측면으로 광을 방출하는 발광 모듈.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 발광 다이오드 패키지가 배치되며 상면에 회로 패턴이 형성된 제1 영역 및 상기 제1 영역에 수직한 제2 영역을 포함하는 발광 모듈.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지의 하면에 위치하는 상기 제1 접속부 및 상기 제2 접속부는 상기 회로 기판의 제1 영역의 상기 회로 기판과 접속되며,
    상기 발광 다이오드 패키지에서 광이 방출되는 상면은 상기 도광판의 일 측면을 마주하는 발광 모듈.
  25. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임은 상기 제1 리드 프레임을 관통하는 이격 공간을 더 포함하며,
    상기 이격 공간은 상기 제1 리드 프레임의 돌출부와 제1 실장부 사이에 형성된 발광 다이오드 패키지.
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