WO2016028114A1 - 상하부 지지블럭을 포함하는 엘이디 패키지 - Google Patents

상하부 지지블럭을 포함하는 엘이디 패키지 Download PDF

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conductive
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lower support
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PCT/KR2015/008746
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최인영
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㈜팔콘시스템
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Definitions

  • the present invention relates to an LED package including upper and lower support blocks, and more particularly, by providing support blocks at upper and lower ends of a sealing housing so as to be mounted or connected to a conductive plate for an LED package without a soldering process.
  • the present invention relates to an LED package including upper and lower support blocks, which do not require a working environment, do not require an expensive printed circuit board, and can be quickly and easily mounted or connected without generating harmful substances.
  • the lighting device includes a display device.
  • an LED package is composed of a sealed housing in which a light emitter is accommodated, and a contact terminal installed on one side of the sealed housing and exposed to the outside of the LED package.
  • the LED package is soldered onto a printed circuit board (PCB). Mechanically mounted and electrically connected.
  • PCB printed circuit board
  • the technologies for mounting a package on a PCB include insert mount technology (IMT) and surface mount technology (SMT). There is).
  • the PCB used for the insertion mounting has a through hole, and the lead of the electronic component package is inserted into the insertion hole and then mounted by soldering.
  • a solder surface is installed on a PCB used for surface mounting, and is mounted by soldering a pad of an electronic component package, that is, a contact terminal by soldering, where two LED packages are placed in one package.
  • a contact terminal by soldering where two LED packages are placed in one package.
  • three or more contact terminals or pads may be included.
  • 1 is a view showing a conventional LED package for insertion mounting.
  • the conventional LED package for inserting mounting includes a sealing housing H formed by molding a sealing material such as epoxy, a first contact terminal 1 installed at one side of the sealing housing H, and The second contact terminal 2 is formed.
  • the light emitting body L which is accommodated in the sealing housing H and emits light due to the voltage difference between both ends, is connected to the first contact terminal 1 through the bonding wire W.
  • a second contact terminal 2 is connected to the first contact terminal 1 through the bonding wire W.
  • the light emitter L that is, the LED
  • the sealing housing H formed by molding the sealing material.
  • the two contact terminals are made of a metal material having the same thermal expansion coefficient as the sealing material so as not to generate a gap. Should be used.
  • the width of the first contact terminal 1 and the second contact terminal 2 exposed to the outside of the sealing housing (H) is very small, less than 1mm, the insertion-mounted printed circuit board is manufactured to fit such a contact terminal, It is fixed by soldering while the externally exposed contact terminal is inserted into the insertion hole of the printed circuit board.
  • the soldering process is required to convert lead to a liquid state by heating more than 300 °C.
  • this process not only generates harmful substances such as lead, mercury, and cadmium, but also requires a high level of soldering process and requires considerable skill.
  • the production time increases there was a problem that the manufacturing cost increases.
  • the process of cutting it is additionally performed, thereby increasing production time. There was a problem.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a support block on the upper and lower side of the lower side of the sealing housing to be mounted or connected to the conductive plate for LED package without soldering process,
  • the present invention provides an LED package including upper and lower support blocks that do not require a high temperature working environment, do not require an expensive printed circuit board, and can be quickly and easily mounted or connected without generating harmful substances.
  • the LED package is mounted on the light emitting panel, and is formed on one side of the bottom of the sealing housing.
  • An upper support block serving as a connection and fixing means of the conductive pad and the conductive plate;
  • a lower support block formed at one side of the lower end of the pillar to serve as a connection and fixing means of the conductive pad and the conductive plate, wherein the upper support block and the lower support block pressurize the light emitting panel or the conductive plate; It is characterized in that the restraint.
  • a first conductive pad connected to one polarity of the light emitter is exposed to one side of the upper support block, and a second conductive pad connected to the other polarity of the light emitter is exposed to one side of the lower support block.
  • the upper support block is formed integrally with the lower end of the sealing housing so that the first conductive pad is exposed on one side of the bottom surface, and the lower support block is formed in a protrusion shape on one side of the lower end of the column to the second side.
  • the conductive pad may be exposed, wherein the first conductive pad is provided in a hollow shape, and the pillar may be inserted into the hollow.
  • the first conductive pads and the second conductive pads respectively connected to one polarity of the two light emitters are exposed to one side of the upper support block and exposed to the outside of one side of the pillar.
  • the third conductive pad connected to one polarity of the other one of the light emitters is exposed, and the fourth conductive pad connected to the other polarities of the three light emitters is exposed to one side of the lower support block to expose the upper support block and the lower support.
  • the block is connected to and fixed to the conductive plate, so that the first conductive pad, the second conductive pad, the third conductive pad and the fourth conductive pad are electrically connected to the conductive plate.
  • the LED package when the LED package is fitted to the mounting hole formed on one side of the conductive plate process of mounting the LED package on the conductive plate by preventing the LED package is separated from the mounting hole by the upper and lower support blocks Since the soldering process is not required, the LED package can be mounted quickly and easily, and the LED package can be firmly mounted on the conductive plate, and the material selection limited for the soldering process can be expanded. It has an effect.
  • FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view of a conventional LED package for insertion mounting.
  • FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of the LED package including the upper and lower support blocks according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view and a cross-sectional view of the LED package including the upper and lower support blocks according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of a three-color light source LED package including upper and lower support blocks according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the LED lighting apparatus using the LED package according to the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of the LED package 10 including the upper and lower support blocks according to an embodiment of the present invention.
  • the LED package 10 includes an upper support block 20 and a lower support block 30.
  • the LED package 10 includes a sealed housing (H) in which the LED is accommodated therein, and a conductive frame installed on one side and the other side of the sealed housing (H), and protects the light emitting body (L) and will be described later.
  • the light is emitted from the light emitting body L according to the power and the signal transmitted from the conductive plate.
  • the sealing housing (H) is formed to surround the light emitting body (L) with a sealing material such as epoxy serves to protect the light emitting body (L) from an external impact.
  • the conductive frame extends downward from one side of the lower side, and is exposed to the outside from one side of the pillar 40 formed under the sealing housing H so that the conductive frame can be contacted and supported by the conductive plate, which are conductive pads 11 and 12. To be.
  • the conductive frame exposing the first conductive pad 11 is installed inside the sealing housing H, and the upper end is electrically bonded to the light emitting body L and the external conductive plate. It serves to transfer the power or electrical signal applied from the light emitter (L).
  • the conductive frame exposing the second conductive pad 12 is installed inside the sealing housing H, and the light emitting body L is installed in electrical contact with the upper end of the conductive frame 12, and a power source or electrical power applied from an external conductive plate is also provided. It serves to transmit a signal to the light emitter (L).
  • the upper support block 20 is formed on one side of the bottom surface of the sealing housing (H) to be a connection and fixing means of the conductive pads (11, 12) and the conductive plate
  • the lower support block (30) Silver is formed on one side of the lower end of the pillar 40 is provided to be a connection and fixing means of the conductive pads (11, 12) and the conductive plate.
  • a first conductive pad 11 connected to one polarity of the light emitter L is exposed to one side of the upper support block 20, and is connected to the other polarity of the light emitter L to the outside of the lower support block 30.
  • the second conductive pad 12 may be exposed.
  • the upper support block 20 is integrally formed with the lower end of the sealing housing H, and the first conductive pad 11 is exposed on one side of the bottom surface, and the lower support block 30 is It is formed in a protrusion shape on one side of the lower end of the column 40 to facilitate insertion into a specific groove, it can be seen that the second conductive pad 12 is exposed on one side.
  • the conductive pads 11 and 12 may be naturally fixed while being electrically connected to the conductive plate.
  • the upper support block 20 is formed directly on the bottom surface of the sealing housing H, the light emitting body L is disposed on the light emitting panel P of the lighting device or the display device including the conductive plate at the time of mounting or connection.
  • the lower support block 30 is mounted or connected to the LED package 10 while mounting all the parts located at the lower portion than the sealing housing.
  • it is to be suitable for the role of supporting the insert so as to be fixed to the inner bottom side of the light emitting panel (P).
  • FIG 3 is a perspective view and a cross-sectional view of the LED package 10 including the upper and lower support blocks according to another embodiment of the present invention.
  • the first conductive pad 11 may be formed in a hollow shape such as a ring body on one side of the upper support block 20.
  • the pillar 40 is inserted and disposed in the hollow, and the pillar 40 is also preferably formed in a cylindrical shape so as to correspond to the ring shape of the first conductive pad 11.
  • the lower support block 30 is formed at the lower end of the pillar 40 as in the previous embodiment, and the second conductive pad 12 is exposed and positioned at one side of the lower support block 30. 40, the lower support block 30, and the second conductive pad 12 are all characterized in that it is possible to be integrally provided.
  • the LED package 10 when manufacturing the LED package 10, after preparing and assembling the first conductive pad 11 and the second conductive pad 12 and mounting the light emitting body (L) on the top of the bonding wire (W) Since the manufacturing of the LED package 10 is completed by providing a sealing housing with a sealing material in the state of connecting, there is an advantage that the LED package 10 can be manufactured very easily.
  • such a structure can be applied not only to a columnar LED package but also to a general substrate type LED package, and in practice, the first conductive pad 11 during operation of a lighting device or a display device to which the present LED package 10 is applied.
  • the second conductive pad 12 and the conductive plate are in strong contact with each other to facilitate heat dissipation, and to increase the contact area between each of the conductive pads 11 and 12 and the conductive plate to facilitate the contact state. There is a feature that can be maintained.
  • FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of a three-color light source LED package 10 including upper and lower support blocks according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing an LED package 10 according to the embodiment shown in FIG. 4.
  • the LED package 10 according to another embodiment of the present invention is a structure applicable to the LED package 10 that can implement a three-color light source in a single package.
  • the LED package 10 has a structure in which three light emitters L are provided therein so as to be applied to the light emitting panel P of the display apparatus.
  • (-) of each light emitter L is provided.
  • the conductive pad connected to the polarity is provided to be exposed to one side of the upper support block 20, and the conductive pad connected to the positive polarity extends into the pillar 40 to the lower support block 30 to the lower side of the lower support block 30. It may be provided so as to expose.
  • the first conductive pad 11 and the second conductive pad 12 connected to one polarity of the two light emitters L, respectively, are easily supported so as to be easily connected to the conductive plate.
  • the third conductive pad 13 connected to one polarity of the other light emitter L may be provided to be exposed to the outside on one side of the block 20 so as to be exposed to the outside on one side of the pillar 40. .
  • the pillars 40 as pockets 50 to enable such a structure, and the fourth conductive pads 14 are formed to be connected to the other polarities of the three light emitting bodies L at once, and the lower support block ( 30) It is preferable to be provided to be exposed to the outside on one side.
  • FIG. 5 an exemplary view for coupling the LED package 10 according to the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 4 to the light emitting panel P for configuring the actual display device is shown.
  • the LED package 10 is inserted into the LED package insertion hole 10a formed in the light emitting panel P.
  • the first conductive pad 11 is the first conductive pad connecting portion 11a formed on the first conductive plate 100
  • the second conductive pad 12 is the second conductive pad formed on the second conductive plate 200.
  • the contact portion 12a is in contact with each other.
  • the first conductive pad connecting portion 11a and the second conductive pad connecting portion 12a have fixing grooves formed on one side of the conductive plate, so that the upper surface of the conductive plate is in close contact with the bottom surface of the upper support block 20 of the LED package 10.
  • the first conductive pads 11 and the second conductive pads 12 are fitted into the fixing grooves, thereby binding.
  • the first conductive plate 100 and the second conductive plate 200 are inserted into the first conductive plate mounting groove 100a and the second conductive plate mounting groove 200a formed on one side of the upper portion of the light emitting panel P.
  • the third conductive plate 300 exposed to the side surface portion of one side of the pillar 40 provided in the form of a pocket 50 and the third conductive plate 300 in contact with the third conductive pad connecting portion 13a includes a light emitting panel ( Insertion is made perpendicular to the third conductive plate mounting groove 300a formed in P).
  • the third conductive pad connection part 13a is provided to form a protrusion by forming a protrusion toward the third conductive pad 13 to press and elastically support the third conductive pad 13 through the protrusion to bond.
  • the fourth conductive pad 14 exposed to the lower support block 30 is in contact with the fourth conductive plate 400 formed at one lower side of the light emitting panel P.
  • the fourth conductive plate 400 is inserted into the fourth conductive plate mounting groove 400a formed at the lower end of the light emitting panel P, and thus the lower support block insertion hole 30a and the lower support block fixing hole 30b are formed at one side. ).
  • the three conductive pads exposed between the upper support block 20 and the lower support block 30 are connected to each of the corresponding conductive plates, and then inserted into the LED package insertion hole 10a of the light emitting panel P, At the lower end of the light emitting panel P, the lower support block 30 is inserted into the lower support block insertion hole 30a of the fourth conductive plate 400.
  • a fourth conductive pad connecting portion 14 is formed at one side of the lower support block fixing hole 30b so that the lower support block 30 can be operated while being bound to the lower support block fixing hole 30b.
  • the pad 14 and the fourth conductive plate 400 may be in contact with each other.
  • each conductive plate 100, 200, 300, or 400 through each conductive pad are transferred to the light emitter L inside the LED package 10.
  • the LED package 10 can be mounted on the light emitting panel (P) structure including the conductive plate without a separate soldering process, and the binding can be securely prevented from leaving.
  • P light emitting panel
  • each LED package 10 be connected in parallel, but also can be connected in series by using each conductive plate in contact with the neighboring LED package 10 as one plate.

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Abstract

본 발명은 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 납땜공정 없이도 LED 패키지용 도전플레이트에 실장 또는 연결이 가능하도록 밀봉하우징 하단측의 상부 및 하부에 지지블럭을 구비함으로써, 고온의 작업환경이 요구되지 않고 고가의 인쇄회로기판이 필요 없으며 유해물질의 발생 없이도 신속하면서도 용이하게 실장 또는 연결 작업이 이루어질 수 있는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지에 관한 것이다.

Description

상하부 지지블럭을 포함하는 엘이디 패키지
본 발명은 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 납땜공정 없이도 LED 패키지용 도전플레이트에 실장 또는 연결이 가능하도록 밀봉하우징 하단측의 상부 및 하부에 지지블럭을 구비함으로써, 고온의 작업환경이 요구되지 않고 고가의 인쇄회로기판이 필요 없으며 유해물질의 발생 없이도 신속하면서도 용이하게 실장 또는 연결 작업이 이루어질 수 있는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지에 관한 것이다.
LED, 즉 발광다이오드(Light emitting diode)는 텅스텐 전구나 네온램프 등 다른 발광 소자와 비해 소비전력이 낮으면서도 그 수명이 긴 장점이 있어 조명장치에서부터 전광판과 같은 디스플레이 장치에 이르기까지 널리 사용되고 있다. 이하 조명장치는 디스플레이 장치를 포함한다.
일반적으로 LED 패키지는 내부에 발광체가 수용된 밀봉하우징과, 밀봉하우징의 일측에 설치되고 일측이 외부로 노출된 접촉단자로 구성되는데, 이러한 LED 패키지는 인쇄회로기판(PCB: printed circuit board)위에 납땜으로 기계적으로 실장되고 전기적으로 연결된다.
LED 패키지의 자세한 설명에 앞서 보통 전자부품 패키지가 PCB에 실장되는 기술을 먼저 살펴보면, 패키지를 PCB에 실장하는 기술로는 삽입실장법(IMT: insert mount technology)과 표면실장법(SMT: surface mount technology)이 있다.
삽입실장에 사용되는 PCB에는 삽입공(through hole)이 뚫려있고, 이러한 삽입공에 전자부품 패키지의 리드(Lead)를 삽입 후 납땜으로 실장한다.
또한, 표면실장에 사용되는 PCB에는 납땜면(solder surface)이 설치되고, 이곳에 전자부품 패키지의 패드(Pad), 즉 접촉단자를 납땜으로 고정시킴으로 실장되는데, 여기서 LED 패키지는 한 패키지 안에 두 개 이상의 발광체를 가지는 경우 세 개 이상의 접촉단자 또는 패드를 포함할 수도 있다.
도1은 종래의 삽입실장용 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도1에서 보는 바와 같이 종래의 삽입실장용 LED 패키지는 에폭시와 같은 밀봉재를 몰드(mold)하여 형성된 밀봉하우징(H)과, 밀봉하우징(H)의 일측에 설치되는 제1 접촉단자(1) 및 제2 접촉단자(2)가 형성되는데, 밀봉하우징(H)의 내부에 수용되고 양단의 전압차에 의하여 빛을 방출하는 발광체(L)가 본딩 와이어(W)를 통하여 제 1 접촉단자(1) 및 제2 접촉단자(2)에 연결된다.
이러한 발광체(L), 즉 LED는 밀봉재를 몰드(mold)하여 만들어진 밀봉하우징(H)에 의하여 외부환경으로부터 보호받는데, 이때, 두 개의 접촉단자는 유격이 발생하지 않도록 밀봉재와 열팽창 계수가 같은 금속재료가 사용되어야 한다. 또한, 밀봉하우징(H)의 외부로 노출되는 제1 접촉단자(1) 및 제2 접촉단자(2)의 폭은 1mm이하로 매우 작은데, 이러한 접촉단자에 맞게 삽입실장 인쇄회로기판을 제작하고, 외부로 노출된 접촉단자를 인쇄회로기판의 삽입공에 삽입한 상태에서 납땜으로 고정하게 된다.
이때 납땜공정은 납을 300℃이상의 가열하여 액체상태로 변환하는 과정이 요구되는데, 이러한 과정에서 납, 수은, 카드늄과 같은 유해물질을 발생시키게 될 뿐 아니라 고온의 납땜공정을 요구되면서 상당한 숙련도가 요구되고, 생산시간이 증대되면서 제조비용이 증대되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 종래의 삽입실장용 LED 패키지는 납땜공정 후 제1 접촉단자(1) 또는 제2 접촉단자(2)의 단부가 외부로 노출됨에 따라 이를 절단해야 하는 공정이 추가적으로 이루어지면서 생산시간이 보다 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 납땜공정 없이도 LED 패키지용 도전플레이트에 실장 또는 연결이 가능하도록 밀봉하우징 하단측의 상부 및 하부에 지지블럭을 구비함으로써, 고온의 작업환경이 요구되지 않고 고가의 인쇄회로기판이 필요 없으며 유해물질의 발생 없이도 신속하면서도 용이하게 실장 또는 연결 작업이 이루어질 수 있는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 발광체가 밀봉된 밀봉하우징과, 상기 밀봉하우징의 내부에 설치되고 발광체의 일측에 연결되어 상기 발광체에 전기를 공급하는 도전성 프레임을 포함하고, 상기 도전성 프레임이 상기 밀봉하우징 하부의 기둥 외부로 노출되어 도전플레이트에 전기적으로 연결되는 도전패드를 형성하며, 발광패널에 실장이 이루어지는 LED 패키지에 있어서, 상기 밀봉하우징의 저면 일측에 형성되어 상기 도전패드와 상기 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되는 상부 지지블럭; 상기 기둥의 하단부 일측에 형성되어 상기 도전패드와 상기 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되는 하부 지지블럭;을 포함하되, 상기 상부 지지블럭 및 상기 하부 지지블럭은 상기 발광패널 또는 상기 도전플레이트를 가압하여 구속하는 것을 특징으로 한다.
여기에 상기 상부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체의 일 극성과 연결된 제 1 도전패드가 노출되고, 상기 하부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체의 타 극성과 연결된 제 2 도전패드가 노출되어, 상기 상부 지지블럭 및 하부 지지블럭이 상기 도전플레이트와 연결 및 고정됨으로써, 상기 제 1 도전패드 및 상기 제 2 도전패드가 상기 도전플레이트와 전기적으로 접속되는 것이 가능하다.
이 때 상기 상부 지지블럭은 상기 밀봉하우징의 하단부와 일체로 형성되어 저면 일측에 상기 제 1 도전패드가 노출되고, 상기 하부 지지블럭은 상기 기둥의 하단부 일측에 돌기 형상으로 형성되어 일측에 상기 제 2 도전패드가 노출될 수 있으며, 여기에서 상기 제 1 도전패드는 중공이 형성된 형상으로 구비되고, 상기 기둥이 상기 중공에 삽입배치되는 것도 가능하다.
상기 발광체가 3색으로 각각 구비될 경우에는, 상기 상부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체 중 2개의 일 극성과 각각 연결된 제 1 도전패드 및 제 2 도전패드가 노출되고, 상기 기둥의 측면 일측에 외부로 상기 발광체 중 나머지 1개의 일 극성과 연결된 제 3 도전패드가 노출되며, 상기 하부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체 3개의 타 극성과 연결된 제 4 도전패드가 노출되어, 상기 상부 지지블럭 및 하부 지지블럭이 상기 도전플레이트와 연결 및 고정됨으로써, 상기 제 1 도전패드, 상기 제 2 도전패드, 상기 제 3 도전패드 및 상기 제 4 도전패드가 상기 도전플레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, LED 패키지가 도전플레이트의 일측에 형성된 실장공에 끼움결합되는 경우 상부 및 하부 지지블럭에 의해 LED 패키지가 실장공으로부터 이탈되지 않도록 함으로써 LED 패키지를 도전플레이트에 실장하는 과정에서 납땜공정이 요구되지 않아 LED 패키지의 실장작업이 신속하면서도 용이하게 이루어질 수 있을 뿐 아니라 LED 패키지를 도전플레이트에 견고하게 실장할 수 있고, 납땜공정을 위해 한정적이였던 재료선정의 폭이 넓어질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 삽입실장용 LED 패키지의 사시도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지의 사시도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 3색 광원 LED 패키지의 사시도 및 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 실시예에 따른 LED 패키지를 이용한 LED 조명장치의 분해사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지(10)의 사시도 및 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지(10)는 상부 지지블럭(20) 및 하부 지지블럭(30)을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 LED 패키지(10)는 내부에 LED가 수용된 밀봉하우징(H)과, 밀봉하우징(H)의 일측 및 타측에 설치되는 도전성 프레임을 포함하고, 발광체(L)를 보호함과 아울러 후술하는 도전플레이트로부터 전달되는 전원 및 신호에 따라 발광체(L)로부터 광이 발광되도록 한다. 밀봉하우징(H)은 에폭시와 같은 밀봉재로 발광체(L)를 감싸도록 형성되어 외부의 충격으로부터 발광체(L)를 보호하는 역할을 한다. 그리고 도전성 프레임은 각각 하부 일측으로부터 하방으로 연장형성되어 도전플레이트에 접촉지지될 수 있도록 밀봉하우징(H) 하부에 형성된 기둥(40)의 일측에서 외부로 노출되는데, 이 것이 도전패드(11, 12)가 되는 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 제 1 도전패드(11)를 노출하는 도전성 프레임은 밀봉하우징(H)의 내측에 설치되고, 상단부가 발광체(L)와 전기적으로 와이어(W) 본딩되어 외부의 도전플레이트로부터 인가되는 전원 또는 전기적 신호를 발광체(L)로 전달하는 역할을 한다. 그리고 제 2 도전패드(12)를 노출하는 도전성 프레임은 밀봉하우징(H)의 내측에 설치되고, 상단부에 발광체(L)가 전기적으로 접촉되게 설치되고, 역시 외부의 도전플레이트로부터 인가되는 전원 또는 전기적 신호를 발광체(L)로 전달하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상부 지지블럭(20)은 밀봉하우징(H)의 저면 일측에 형성되어 도전패드(11, 12)와 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되며, 하부 지지블럭(30)은 기둥(40)의 하단부 일측에 형성되어 도전패드(11, 12)와 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되도록 구비된다. 그리고 상부 지지블럭(20) 일측에 외부로 발광체(L)의 일 극성과 연결된 제 1 도전패드(11)가 노출되고, 하부 지지블럭(30) 일측에 외부로 발광체(L)의 타 극성과 연결된 제 2 도전패드(12)가 노출될 수 있는 것이다.
특히 본 발명의 일 실시예에서는 상부 지지블럭(20)이 밀봉하우징(H)의 하단부와 일체로 형성이 되어 저면 일측에 제 1 도전패드(11)가 노출되어 있고, 하부 지지블럭(30)은 기둥(40)의 하단부 일측에 돌기 형상으로 형성되어 특정 홈에 바로 삽입하는 것이 용이하게 되어 있으며, 일측에는 제 2 도전패드(12)가 노출되어 있는 것을 살펴 볼 수 있다.
이렇게 상부 지지블럭(20)의 일측에 제 1 도전패드(11)가, 하부 지지블럭(30) 일측에 제 2 도전패드(12)가 각각 외부로 노출되어 있기 때문에, 각 상하부 지지블럭(20, 30)이 외부의 도전플레이트와 연결 및 고정이 이루어지면 자연스럽게 각 도전패드(11, 12)가 도전플레이트와 전기적으로 접속이 된 채로 유지 고정될 수 있는 것이다.
본 발명에서 상부 지지블럭(20)은 밀봉하우징(H)의 저면에 바로 형성되기 때문에 실장 또는 연결 시에 도전플레이트를 포함하는 조명장치나 디스플레이장치의 발광패널(P)의 상부로 발광체(L)가 내재된 밀봉하우징(H)이 위치할 수 있도록 지지해주는 역할을 수행하는 데 적합하며, 하부 지지블럭(30)은 LED 패키지(10)를 실장 또는 연결시키면서 밀봉하우징보다 하단부에 위치한 부분을 모두 실장시킬 경우에 발광패널(P)의 내부 하단측에 삽입되어 고정될 수 있도록 지지해주는 역할을 수행하는 데 적합하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지(10)의 사시도 및 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 상부 지지블럭(20)의 일측에 제 1 도전패드(11)가 링체 등과 같이 중공이 있는 형상으로 형성될 수 있다.
이 때 기둥(40)이 상기 중공에 삽입배치되는데, 기둥(40) 또한 제 1 도전패드(11)의 링체형상과 대응되도록 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 기둥(40)의 하단부에는 이전 실시예와 마찬가지로 하부 지지블럭(30)이 형성되고, 하부 지지블럭(30)의 일측에는 제 2 도전패드(12)가 노출되어 위치하게 되는데, 본 실시예에서는 기둥(40), 하부 지지블럭(30) 및 제 2 도전패드(12)를 모두 일체형으로 구비하는 것이 가능한 것이 특징이다.
이와 같은 본 실시예에서는, LED 패키지(10)를 제작할 때 제 1 도전패드(11) 및 제 2 도전패드(12)를 준비하여 조립하고 상부에 발광체(L)를 장착한 후 본딩와이어(W)를 연결한 상태로 밀봉재로 밀봉하우징을 마련함으로써 LED 패키지(10)의 제작이 완료되기 때문에, 매우 용이하게 LED 패키지(10)를 제조할 수 있는 장점이 있다.
물론 이러한 형상의 구조는 기둥형 LED 패키지 뿐 아니라 통상의 기판형 LED 패키지에도 적용하는 것이 가능하며, 실제 본 LED 패키지(10)를 적용한 조명장치 혹은 디스플레이장치의 작동 시에 제 1 도전패드(11) 및 제 2 도전패드(12)와 도전플레이트가 강하게 접촉되도록 함으로써 열 방출이 용이하게 이루어질 수 있을 뿐 아니라 각 도전패드(11, 12)와 각 도전플레이트 간의 접촉면적이 증대되도록 하여 접촉상태가 용이하게 유지될 수 있는 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상하부 지지블럭을 포함하는 3색 광원 LED 패키지(10)의 사시도 및 단면도, 도 5는 도 4에 도시한 실시예에 따른 LED 패키지(10)를 이용한 LED 조명장치의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 패키지(10)는 단일 패키지에서 3색광원을 구현할 수 있는 LED 패키지(10)에 적용 가능한 구조이다.
본 실시예에 따른 LED 패키지(10)는 디스플레이장치의 발광패널(P)에 적용할 수 있도록 내부에 발광체(L)를 3개 구비하게 되는 구조인데, 이 경우 각 발광체(L)의 (-) 극성과 연결되는 도전패드는 상부 지지블럭(20)의 일측에 노출이 되도록 구비하고, (+) 극성과 연결되는 도전패드는 기둥(40) 내부로 연장되어 하단부의 하부 지지블럭(30) 일측에 노출이 되도록 구비할 수 있다.
이 때 도 4에 도시된 바와 같이, 보다 용이하게 도전플레이트와 연결이 가능하도록 2개의 발광체(L)의 일 극성과 각각 연결된 제 1 도전패드(11) 및 제 2 도전패드(12)를 상부 지지블럭(20) 일측에 외부로 노출되도록 구비하고, 나머지 1개의 발광체(L)의 일 극성과 연결된 제 3 도전패드(13)는 기둥(40)의 측면 일측에 외부로 노출되도록 구비하는 것이 가능하다.
이러한 구조를 가능하게 하도록 기둥(40)을 포켓(50)으로 형성하는 것이 바람직하며, 제 4 도전패드(14)는 3개의 발광체(L)의 타 극성과 모두 한번에 연결되도록 형성시켜 하부 지지블럭(30) 일측에 외부로 노출되도록 구비하는 것이 바람직하다.
한편 도 5에서는 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지(10)를 실제 디스플레이장치를 구성하기 위한 발광패널(P)에 결합하기 위한 예시도를 살펴볼 수 있다.
기본적으로, LED 패키지(10)는 발광패널(P)에 형성된 LED 패키지 삽입구(10a)에 삽입이 이루어진다. 이 때 제 1 도전패드(11)는 제 1 도전플레이트(100)에 형성된 제 1 도전패드 접속부(11a)와, 제 2 도전패드(12)는 제 2 도전플레이트(200)에 형성된 제 2 도전패드 접속부(12a)와 각각 접촉이 된다.
제 1 도전패드 접속부(11a) 및 제 2 도전패드 접속부(12a)는 고정홈이 도전플레이트 일측에 형성됨으로써, 도전플레이트의 상면이 LED 패키지(10)의 상부 지지블럭(20) 저면과 밀착됨과 동시에 고정홈에 제 1 도전패드(11) 및 제 2 도전패드(12)가 끼움결합되어 결속이 이루어지는 것이다. 제 1 도전플레이트(100) 및 제 2 도전플레이트(200)는 발광패널(P) 상부 일측에 형성된 제 1 도전플레이트 장착그루브(100a) 및 제 2 도전플레이트 장착그루브(200a)에 삽입된다.
그리고 포켓(50) 형태로 구비된 기둥(40) 일측 측면부에 노출된 제 3 도전패드(13)와 제 3 도전패드 접속부(13a)에서 접촉이 이루어지는 제 3 도전플레이트(300)가, 발광패널(P)에 형성된 제 3 도전플레이트 장착홈(300a)에 수직으로 삽입이 이루어진다. 제 3 도전패드 접속부(13a)는 상기 제 3 도전패드(13) 측으로 돌기부가 형성하여 돌기부를 통해 제 3 도전패드(13)를 가압하여 탄성지지함으로써 결속이 이루어지도록 구비된다.
한편 하부 지지블럭(30)에 노출된 제 4 도전패드(14)는 발광패널(P)의 하부 일측에 형성되는 제 4 도전플레이트(400)와 접촉이 이루어진다. 제 4 도전플레이트(400)는 발광패널(P)의 하단부에 형성된 제 4 도전플레이트 장착그루브(400a)에 삽입되는 것으로써, 일측에 하부 지지블럭 삽입공(30a) 및 하부 지지블럭 고정공(30b)을 구비하고 있다. 상부 지지블럭(20) 및 하부 지지블럭(30) 사이에 노출된 3개의 도전패드가 각각 대응되는 도전플레이트와 접촉이 되도록 연결된 후 발광패널(P)의 LED 패키지 삽입구(10a)에 삽입이 이루어지면, 발광패널(P)의 하단부에서는 하부 지지블럭(30)을 제 4 도전플레이트(400)의 하부 지지블럭 삽입공(30a)에 끼우게 된다.
끼워진 하부 지지블럭(30)을 하부 지지블럭 고정공(30b) 측으로 이동시키면, 하부 지지블럭(30)이 제 4 도전플레이트(400)에 결속이 이루어지면서 LED 패키지(10)가 발광패널(P)로부터 이탈하는 것을 방지하게 된다. 하부 지지블럭(30)이 하부 지지블럭 고정공(30b)에 결속된 채로 작동이 이루어질 수 있도록, 하부 지지블럭 고정공(30b)의 일측에는 제 4 도전패드 접속부(14)가 형성되어 제 4 도전패드(14)와 제 4 도전플레이트(400)가 접촉할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 구조를 통해 각 도전패드를 통해 각 도전플레이트(100, 200, 300, 400)로부터 인가되는 외부 전원공급장치 및 제어부로부터 인가되는 전원 및 전기적 신호를 LED 패키지(10) 내부의 발광체(L)로 전달할 수 있으면서도, 별도의 납땜공정 없이도 LED 패키지(10)를 도전플레이트를 포함한 발광패널(P) 구조물에 실장할 수 있으며 그 결속이 견고하게 이루어짐으로써 이탈을 방지할 수 있는 것이다. 본 실시예에 따르면, 직병렬을 포함하는 LED 조명장치 뿐 아니라 비교적 배선이 복잡한 LED 디스플레이장치에서도 적용이 가능하다. 각 LED 패키지(10)를 병렬로 연결할 수 있을 뿐 아니라 상호 이웃하는 LED 패키지(10)에 접촉되는 각 도전플레이트를 하나의 플레이트로 이용하여 직렬로 연결할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (5)

  1. 내부에 발광체가 밀봉된 밀봉하우징과, 상기 밀봉하우징의 내부에 설치되고 발광체의 일측에 연결되어 상기 발광체에 전기를 공급하는 도전성 프레임을 포함하고, 상기 도전성 프레임이 상기 밀봉하우징 하부의 기둥 외부로 노출되어 도전플레이트에 전기적으로 연결되는 도전패드를 형성하며, 발광패널에 실장이 이루어지는 LED 패키지에 있어서,
    상기 밀봉하우징의 저면 일측에 형성되어 상기 도전패드와 상기 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되는 상부 지지블럭;
    상기 기둥의 하단부 일측에 형성되어 상기 도전패드와 상기 도전플레이트의 연결 및 고정수단이 되는 하부 지지블럭;을 포함하되,
    상기 상부 지지블럭 및 상기 하부 지지블럭은 상기 발광패널 또는 상기 도전플레이트를 가압하여 구속하는 것을 특징으로 하는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체의 일 극성과 연결된 제 1 도전패드가 노출되고,
    상기 하부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체의 타 극성과 연결된 제 2 도전패드가 노출되어,
    상기 상부 지지블럭 및 하부 지지블럭이 상기 도전플레이트와 연결 및 고정됨으로써, 상기 제 1 도전패드 및 상기 제 2 도전패드가 상기 도전플레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상부 지지블럭은 상기 밀봉하우징의 하단부와 일체로 형성되어 저면 일측에 상기 제 1 도전패드가 노출되고,
    상기 하부 지지블럭은 상기 기둥의 하단부 일측에 돌기 형상으로 형성되어 일측에 상기 제 2 도전패드가 노출되는 것을 특징으로 하는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 도전패드는 중공이 형성된 형상으로 구비되고,
    상기 기둥이 상기 중공에 삽입배치되는 것을 특징으로 하는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발광체가 3색으로 각각 구비되어,
    상기 상부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체 중 2개의 일 극성과 각각 연결된 제 1 도전패드 및 제 2 도전패드가 노출되고,
    상기 기둥의 측면 일측에 외부로 상기 발광체 중 나머지 1개의 일 극성과 연결된 제 3 도전패드가 노출되며,
    상기 하부 지지블럭 일측에 외부로 상기 발광체 3개의 타 극성과 연결된 제 4 도전패드가 노출되어,
    상기 상부 지지블럭 및 하부 지지블럭이 상기 도전플레이트와 연결 및 고정됨으로써, 상기 제 1 도전패드, 상기 제 2 도전패드, 상기 제 3 도전패드 및 상기 제 4 도전패드가 상기 도전플레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 상하부 지지블럭을 포함하는 LED 패키지.
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