WO2019059602A2 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 Download PDF

Info

Publication number
WO2019059602A2
WO2019059602A2 PCT/KR2018/010940 KR2018010940W WO2019059602A2 WO 2019059602 A2 WO2019059602 A2 WO 2019059602A2 KR 2018010940 W KR2018010940 W KR 2018010940W WO 2019059602 A2 WO2019059602 A2 WO 2019059602A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
terminal
hole
light emitting
pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/010940
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2019059602A3 (ko
Inventor
박준용
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seoul Viosys Co Ltd
Original Assignee
Seoul Viosys Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seoul Viosys Co Ltd filed Critical Seoul Viosys Co Ltd
Priority to CN202010022604.1A priority Critical patent/CN111192953B/zh
Priority to CN201880040215.2A priority patent/CN110770922B/zh
Publication of WO2019059602A2 publication Critical patent/WO2019059602A2/ko
Publication of WO2019059602A3 publication Critical patent/WO2019059602A3/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/8506—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10H20/856—Reflecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/858—Means for heat extraction or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/858—Means for heat extraction or cooling
    • H10H20/8582—Means for heat extraction or cooling characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package in which a plurality of light emitting diode chips are mounted on a substrate.
  • a light emitting diode is one of inorganic semiconductor devices which emits light generated by recombination of electrons and holes. These light emitting diodes have advantages such as environment friendly, low voltage, long lifetime and low price. Furthermore, ultraviolet light emitting diodes among light emitting diodes can be used for ultraviolet curing, sterilization, white light sources, medical fields, and equipment accessories. Particularly, a curing apparatus using ultraviolet rays uses a chemical reaction principle in which a curing target, for example, a coating material applied on the surface of a product, is cured by irradiating ultraviolet rays, and is used in various technological fields such as semiconductor, electronics, .
  • a light emitting diode package includes a substrate having a through hole formed by removing a part thereof, a first terminal provided on the substrate and electrically connected to the first fastening member, and a second terminal electrically connected to the second fastening member
  • a light emitting diode chip provided on the substrate and connected to the first and second terminals, a core coupled to at least one of the first and second fastening members and provided in the through hole, And a terminal insulating portion covering the inner circumferential surface of the through hole.
  • the core is spaced apart from the substrate with the terminal insulating portion interposed therebetween.
  • the light emitting diode package further includes a terminal insulating portion provided in the through hole and covering the inner circumferential surface of the through hole, and the core may be spaced apart from the substrate with the terminal insulating portion interposed therebetween .
  • the through holes may pass through the front surface and the rear surface of the substrate.
  • the first terminal may have a first fastening hole to which the first fastening member is coupled
  • the second terminal and the core may have a second fastening hole to which the second fastening member is coupled have.
  • the first and second fastening members are bolts, and the core can be screwed with at least one of the first and second fastening members.
  • the core may be made of metal.
  • the core may include a first surface corresponding to the front surface of the substrate, a second surface corresponding to the back surface of the substrate, and a third surface facing the inner circumferential surface of the through hole ,
  • the terminal insulating portion may be provided between the third surface and the inner peripheral surface of the through hole.
  • the terminal insulation covers the first surface of the core, and the second surface of the core may be substantially flush with the back surface of the substrate.
  • the heat sink may further include a heat sink provided on a back surface of the substrate and a second surface of the core, and the heat sink may be made of metal.
  • the terminal insulation covers the second surface of the core, and the first surface of the core may be substantially flush with the front surface of the substrate.
  • the terminal insulating portion can seal one side of the through hole.
  • the terminal insulation may cover both the first surface, the second surface, and the third surface of the core.
  • At least a part of the inner circumferential surface of the through hole may be provided as an inclined surface inclined with respect to at least one of the front surface and the back surface.
  • the inclined surface of the substrate may have different roughness from at least one of the front surface and the back surface of the substrate.
  • the first fastening member may be a bolt, and the first fastening member may be screwed to the first terminal and the substrate.
  • the light emitting diode package may further include a first insulating layer provided between the substrate and the first and second terminals.
  • the light emitting diode chip further comprises a first pad provided on the substrate and connected to the first terminal, and a second pad connected to the second terminal, And the first pad is electrically connected to the first pad and the second pad, and the first pad can be integrally provided without being separated from the substrate.
  • the first pad may protrude from the front surface of the substrate.
  • the height of the upper surface of the first pad from the front surface of the substrate may be substantially the same as the height of the upper surface of the second pad.
  • the height of the upper surface of the LED chip from the front surface of the substrate may be greater than the height of the upper surface of the second pad.
  • the light emitting diode chip can emit ultraviolet rays.
  • a light emitting diode package which has high luminous efficiency and is free from defects during connection and disconnection with external terminals, and the light emitting diode package described above can be applied according to various shapes and areas.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a rear perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing a substrate included in a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a sectional view taken along the cutting line A-A 'of FIG. 5
  • FIG. 6B is a sectional view taken along the cutting line B-B' of FIG. 5
  • FIG. 6C is a sectional view taken along the cutting line C- .
  • FIG. 6D is a sectional view taken along the perforated line D-D 'of FIG. 5
  • FIG. 6E is a sectional view taken along the perforated line E-E' of FIG.
  • FIGS. 7A to 7G are cross-sectional views illustrating cross-sectional views of a light emitting diode package according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a bolt is coupled to an external power connection unit, corresponding to a line C-C 'in FIG.
  • FIG. 8 illustrates a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, the overall shape of which is rectangular.
  • 9A and 9B are plan views showing arrangements of light emitting diode packages having different aspect ratios from one another.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a rear perspective view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a substrate included in the light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • a light emitting diode package 100 includes a substrate 110, a light emitting diode chip 120, a reflector 130, and a lens 160.
  • the light emitting diode package may further include first and second elements.
  • the substrate 110 is for mounting one or more light emitting diode chips 120 thereon.
  • the substrate 110 may be provided with wires, pads, terminals, and the like for connecting the at least one light emitting diode chip 120 and / or the first and second elements D1 and D2 to an external power source, have.
  • the substrate 110 is provided with a first pad 111a and a second pad 111b for connecting one or more LED chips 120.
  • the first pad 111a may be provided at a position overlapping with the LED chip 120 when the LED chip 120 is provided, that is, on a plane.
  • the second pad 111b is disposed adjacent to the light emitting diode chip 120.
  • the light emitting diode chip 120 is electrically connected to a first pad (cathode) 111a and a second pad (anode) 111b formed on the substrate 110.
  • the substrate 110 may be provided with third and fourth pads 111c and 111d for mounting the first and second devices D1 and D2.
  • the first pad 111a may be provided to mount the light emitting diode chip 120 and may be formed in the same number as the number of the light emitting diode chips 120 mounted on the substrate 110. [ In the present embodiment, nine first pads 111a may be formed, as shown in Figs. 2 and 4. The plurality of first pads 111a may be regularly arranged in rows and columns. The light emitting diode chip 120 may be mounted on each of the first pads 111a.
  • the second pad 111b may be disposed outside the plurality of first pads 111a.
  • a plurality of second pads 111b may be disposed.
  • four second pads 111b may be disposed outside the first pads 111a to surround the plurality of first pads 111a. have.
  • the light emitting diode chip is disposed on the first pad 111a and electrically connected to the first pad.
  • the light emitting diode chip may also be electrically connected to the second pad 111b by a wire W.
  • the light emitting diode chip 120 may include a first contact electrode, a light emitting layer, and a second contact electrode.
  • the light emitting layer may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer. When the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p, and when the second conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type when the first conductivity type and the second conductivity type are opposite to each other .
  • the first contact electrode may be connected to one of the first and second pads 111a and 111b and the second contact electrode may be connected to the other one of the first and second pads 111a and 111b,
  • One of the second contact electrodes is a cathode, and the other of the second and second contact electrodes is an anode.
  • the light emitting diode chip 120 may receive power through the first and second pads 111a and 111b and emit light.
  • the light emitted from the light emitting diode chip 120 is not limited to ultraviolet rays, visible light, and infrared rays, but may emit light of various wavelengths depending on the material and configuration of the light emitting layer. In one embodiment of the present invention, the light emitted by the LED chip 120 may be ultraviolet light.
  • the eight light emitting diode chips 120 on the outer side of the nine light emitting diodes disposed on the first pad 111a are connected to the adjacent second pads 111b by wires W And the light emitting diode chip 120 disposed at the center is electrically connected to the second pads 111b disposed on both sides by wires W, respectively.
  • the number of the light emitting diode chips 120 and the number of the first and second pads 111a and 111b are not limited thereto and may be variously provided.
  • the substrate 110 may be provided with a first terminal 113a and a second terminal 113b for connecting an external power source to the first pad and the second pad 111a and 111b, T2 may be formed in the substrate 110 to connect the device connector DC to supply power to the first and second devices D1 and D2.
  • the first terminal 113a and the second terminal 113b are disposed on one side of the substrate 110 and are provided to supply power to the LED chip 120.
  • the first terminal 113a and the second terminal 113b may be electrically connected to an external power connection portion such as the first contact terminal Pa and the second contact terminal Pb.
  • the first terminal 113a may be electrically connected to the first pad 111a through the main body 110a of the substrate 110.
  • the second terminal 113b may be electrically connected to the second pad 111b through the conductive wiring formed on the substrate 110 in the same manner as the wiring is formed on the printed circuit board.
  • the first terminal and the second terminal 113a and 113b are made of a conductive material.
  • the first and second terminals 113a and 113b may be made of metal, and the metal may include copper, iron, nickel, chromium, aluminum, silver, gold, titanium, palladium, .
  • the first and second terminals 113a and 113b may be formed of Ni / Au, Ni / Ag, and Ni / Pd / Au, and the like.
  • the substrate 110 may be formed with a first fastening hole Ca and a second fastening hole Cb at positions where the first terminal 113a and the second terminal 113b are disposed.
  • the first fastening hole Ca and the second fastening hole Cb can be coupled by inserting the first fastening member BT1 and the second fastening member BT2 into each other. have.
  • the first fastening hole Ca and the second fastening hole Cb may be formed through the substrate 110, respectively.
  • the connection structure of the first and second terminals 113a and 113b and the first and second fastening members BT1 and BT2 will be described later.
  • a first substrate hole 119a and a second substrate hole 119b may be formed in the substrate 110, respectively. At least two of the first substrate holes 119a and the second substrate holes 119b may be formed.
  • the first substrate hole 119a is formed such that the fastening member BT can be fastened so as to firmly couple the substrate 110 and the reflector 130 when the reflector 130 is coupled to the upper portion of the substrate 110 do.
  • the fastening member BT may be a bolt, and a thread for fastening the fastening member BT may be formed in the first substrate hole 119a.
  • the second substrate hole 119b is formed to penetrate the fastening member BT so that the light emitting diode package 100 according to the present embodiment can be coupled to an external device. At this time, if necessary, the second substrate hole 119b may be formed with a thread as in the first substrate hole 119a.
  • the first substrate hole 119a and the second substrate hole 119b may have a shape penetrating from the upper surface to the lower surface of the substrate 110, respectively, as shown in FIGS.
  • the second substrate hole 119b has a relatively large diameter relative to the first substrate hole 119a, it may be varied as needed.
  • the device connector DC may be coupled to the third and fourth terminals T1 and T2 on the substrate 110 to supply external power to the second device D2.
  • the height of the element connector DC may be smaller than the thickness of the reflector 130.
  • the light emitting diode chip 120 is mounted on the first pad 111a formed on the substrate 110 and the LED chip 120 and the first pad 111a are electrically connected to each other. As described above, a plurality of light emitting diode chips 120 may be provided, and the light emitting diode chips 120 may be mounted on the plurality of first pads 111a. In addition, the light emitting diode chips 120 may be coupled to the first pads 111a by heat-resistant conductive paste (for example, Ag paste). At this time, since the plurality of light emitting diode chips 120 are arranged on the plurality of first pads 111a, the plurality of light emitting diode chips 120 can be arranged at a precise position on the plurality of first pads 111a have.
  • heat-resistant conductive paste for example, Ag paste
  • the reflector 130 reflects light emitted from one or more light emitting diode chips 120 mounted on the substrate 110.
  • An opening 131 may be formed at the center of the substrate 110 so as to expose the light emitting diode chip 120 and the second pad 111b mounted on the first pad 111a.
  • the opening 131 may have a rectangular shape in plan view, but may be modified into various shapes depending on the shape in which the LED chip 120 is mounted.
  • the lens 160 may be mounted at a position where the opening 131 of the reflector 130 is formed.
  • the mounting groove 133 may be formed on the upper portion of the opening 131 and the mounting groove 133 may be formed on the upper surface of the reflector 130.
  • the reflector 130 may have at least one first engagement hole 137a and at least one second engagement hole 137b that pass through the upper and lower surfaces.
  • the first and second coupling holes 137a and 137b may be formed at positions corresponding to the first and second substrate holes 119a and 119b, And the second substrate hole 119b. That is, when the reflector 130 is coupled to the substrate 110, the first coupling hole 137a is located at the same position as the first substrate hole 119a, and the second coupling hole 137b is positioned at the second substrate hole 119b As shown in FIG. At this time, the upper surface of the reflector 130 may have a certain area so that the first and second coupling holes 137a and 137b can be formed.
  • the reflector 130 may have a protective groove 135 formed on one side thereof.
  • the protective groove 135 may have a shape in which a part of the outer surface of the reflector 130 is recessed toward the opening 131 side. That is, the protective groove 135 may be formed between the protruded shapes of both ends of the outer surface of the reflector 130.
  • the first and second elements D1 and D2 mounted on the substrate 110 are disposed in the protection groove 135 of the reflector 130 when the reflector 130 is installed on the substrate 110, (130) may protect at least a portion of the first and second elements (D1, D2) from the outside.
  • the reflector 130 in the present embodiment functions to emit the light emitted from the LED chip 120 disposed inside the opening 131 upwardly and to reflect the light emitted from the LED chip 120 disposed inside the opening 131 120).
  • the reflector 130 may include a metal so that the heat generated from the LED chip 120 may be transferred to the reflector 130 through the substrate 110 to dissipate heat to the outside.
  • the reflector 130 may form a coating on the outer surface using an anodizing method, whereby the outer surface of the reflector 130 may be black.
  • the lens 160 is inserted into the mounting groove 133 formed in the reflector 130 and is coupled to the reflector 130. Accordingly, the lens 160 may have a larger area than the opening 131. Further, the upper surface of the lens 160 may have a flat shape, but is not limited thereto.
  • the lens 160 may be a glass or the like, and one or more kinds of phosphors may be distributed therein.
  • the light emitting diode package may be connected to an external power source using first and second compression terminals. 2, in a state in which the first compression terminal Pa and the second compression terminal Pb are electrically in contact with the first terminal 113a and the second terminal 113b, respectively, 2 fastening member passes through the first compression terminal Pa and the second compression terminal Pb and is coupled to the first fastening hole Ca and the second fastening hole Cb,
  • the second pressing terminal Pb can be coupled to the first terminal 113a and the second terminal 113b.
  • the first compression terminal Pa and the second compression terminal Pb may include a conductive metal and a hole through which the first and second fastening members can pass, respectively, is formed on one side.
  • the other side of the first pressing terminal Pa and the second pressing terminal Pb may have the shape of a tube having a hollow so that electric wires can be connected.
  • the first contact terminal Pa and the second contact terminal Pb are respectively coupled to the first terminal 113a and the second terminal 113b so that external power is supplied to the first terminal 113a and the second terminal 113b To the light emitting diode chip 120 through the light emitting diode (LED).
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a sectional view taken along the cutting line A-A 'of FIG. 5
  • FIG. 6B is a sectional view taken along the cutting line B-B' of FIG. 5
  • FIG. 6C is a sectional view taken along the cutting line C- .
  • FIG. 6D is a sectional view taken along the perforated line D-D 'of FIG. 5
  • FIG. 6E is a sectional view taken along the perforated line E-E' of FIG.
  • the substrate 110 includes a main body 110a, a first pad 111a, a second pad 111b, a first insulating portion 115, and a second insulating portion 117. As shown in FIG.
  • the main body 110a may be made of a conductive material.
  • the main body 110a may be made of metal, for example, copper, iron, nickel, chromium, aluminum, silver, gold, titanium, or an alloy thereof.
  • the material of the substrate is not limited thereto, and it may be made of a non-conductive material, and when it is made of a non-conductive material, a conductor may be provided on the upper surface.
  • the non-conductive material ceramics, resin, glass, or a composite material thereof (for example, a composite resin or a mixture of a composite resin and a conductive material) may be used.
  • the upper surface of the main body 110a may have a generally flat surface.
  • the first pad 111a on which the light emitting diode chip 120 is mounted may be integrally formed with the body 110a.
  • the first pad 111a may be provided in a protruding shape protruding upward from the upper surface of the main body 110a.
  • the first pad 111a is formed integrally with the main body 110a so that even if heat is generated in the LED chip 120 mounted on the first pad 111a, 110a so that the heat can be released more quickly.
  • the first insulating portion 115 covers at least a part of the upper surface of the main body 110a of the substrate 110. [ In this embodiment, as shown in FIG. 6A, most of the upper surface of the main body 110a except for the first pad 111a is covered.
  • the first insulating portion 115 may include a first terminal 113a, a first substrate hole 119a, a second substrate hole 119b, a second connection hole Cb, .
  • the second pad 111b is disposed on the first insulating portion 115 and is disposed at a position adjacent to the first pad 111a.
  • the second pads 111b may be disposed on both sides of the first pad 111a and may be electrically connected to the light emitting diode chip 120 by a wire W.
  • the second pad 111b may have the same height as the first pad 111a.
  • the second pad 111b is electrically insulated from the first pad 111a by the first insulating portion 115.
  • the first pad 111a and the second pad 111b are made of a conductive material.
  • the first and second pads 111a and 111b may be made of metal, and the metal may include copper, iron, nickel, chromium, aluminum, silver, gold, titanium, palladium, .
  • the first and second pads 111a and 111b may be formed of Ni / Au, Ni / Ag, and Ni / Pd / Au, and the like.
  • the second insulating portion 117 covers the first insulating portion 115 and may be disposed between the first pad 111a and the second pad 111b.
  • the second insulation portion 117 is located between the first pad 111a and the second pad 111b so that the first pad 111a and the second pad 111b are electrically short- Can be neglected.
  • the second insulating portion 117 may cover a part of the first pad 111a and the second pad 111b, so that the upper surfaces of the first and second pads 111a and 111b are exposed to the outside do.
  • the first pad 111a is protruded from the main body 110a in the form of a projection having a first height h1 in the embodiment of the present invention, Is provided at a relatively higher position.
  • the height of the upper surface of the LED chip 120 from the front surface of the substrate 110 may be greater than the height of the upper surface of the second pad 111b.
  • the light emitting diode chip 120 emits ultraviolet rays
  • the directivity angle of the ultraviolet light emitting diode chip is relatively larger than that of the visible light emitting diode chip. According to an embodiment of the present invention, a large amount of light is emitted to the side portion due to the wide directivity angle of the LED chip 120, and the light emitted from the side portion can proceed without being disturbed by other components, Improvement.
  • the height of the second pad 111b and the height of the first pad 111a can be substantially the same.
  • the second pad 111b is provided on the main body 110a and the first insulating portion 115.
  • the second pad 111b also has a predetermined height from the upper surface of the main body 110a, for example, the second height h2.
  • the first pad 111a protrudes from the upper surface of the main body 110a in a protruding form, the first height and the second height may be substantially the same. Further, even if the first height h1 and the second height h2 are not equal to each other, a large difference may not occur.
  • first pad 111a and the second pad 111b are formed at substantially the same height, connection with other wirings is easy.
  • additional bumps may be formed on the lower pad.
  • the pads having the same height can be formed, this problem can be solved.
  • a reflector 130 is provided on the substrate 110 and can be coupled to the substrate 110 by a bonding portion G.
  • the bonding portion G is disposed on the reflector 130 and the substrate 110 and can be applied to the entirety except for the first engaging hole 137a and the second engaging hole 137b.
  • the reflector 130 is coupled to the substrate 110 by the bonding portion G, and can be bonded again by the fastening member BT again.
  • the first coupling hole 137a of the reflector 130 and the first substrate hole 119a of the substrate 110 are extended into one hole,
  • the member BT may penetrate the first coupling hole 137a and the first substrate hole 119a to couple the reflector 130 to the substrate 110 again.
  • the coupling of the reflector 130 by using the fastening member BT allows the reflector 130 to be attached to the substrate 110 even if the adhesive force of the bonding portion G weakens due to the heat generated in the LED chip 120.
  • the bonding portion G may include a material capable of transferring the heat transmitted through the substrate 110 to the reflector 130 side well.
  • the lens 160 is installed in the mounting groove 133 of the reflector 130. At this time, the lens 160 can be coupled to the mounting portion by the bonding portion G.
  • the lens 160 is provided at an upper portion of the light emitting diode chip 120 and overlaps with the light emitting diode chip 120 when viewed in a plan view.
  • the lens 160 is made of a material through which the light emitted from the light emitting diode chip 120 passes.
  • the lens 160 may be provided in various shapes and at least partially changes the path of the light emitted from the LED chip 120. For example, the directing angle of the light emitted from the light emitting diode chip 120 can be further widened or narrowed.
  • the adhesive portion G can be applied to the inner bottom surface of the mounting groove 133 of the reflector 130.
  • the adhesive groove h is formed on the inner bottom surface of the mounting groove 133 to which the adhesive portion G is applied .
  • the adhesive grooves h are filled with the adhesive portions G so that the contact area between the adhesive portions G and the reflector 130 can be increased.
  • 6B is a view showing a section of the position where the first engagement hole 137a and the second engagement hole 137b of the reflector 130 are formed.
  • the reflector 130 is coupled to the upper portion of the substrate 110 by the bonding portion G and is fastened to the fastening member BT which penetrates the first and the first substrate holes 119a and 119a
  • the reflector 130 can be coupled to the substrate 110 again.
  • the terminal insulating portion S may be formed on the inner surfaces of the first substrate hole 119a and the second substrate hole 119b formed on the substrate 110, respectively.
  • the diameter of the first substrate hole 119a and the diameter of the second substrate hole 119b are set such that the first coupling hole 137a and the second coupling hole 137b of the reflector 130, ).
  • the thread formed in the first substrate hole 119a and the second substrate hole 119b may be formed on the terminal insulating portion S.
  • the fastening member BT is connected to the first substrate hole 119a and the second substrate hole 119b,
  • the fastening member BT and the main body 110a of the substrate 110 can be electrically insulated even when they are fastened to the holes 119b.
  • the power applied to the main body 110a of the substrate 110 through the first terminal 113a may not be applied to the reflector 130 through the metal fastening member BT.
  • the fastening member BT is an insulating material.
  • the fastening member and the corresponding insulating portion may be provided with threads so as to be engaged with each other to be engaged with each other.
  • the terminal insulating portion S is formed on the entire inner surface of the first substrate hole 119a and the second substrate hole 119b of the substrate 110 in the present embodiment, May not be formed up to the first and second insulating portions 115 and 117.
  • 6C is a sectional view of the position where the first terminal 113a and the second terminal 113b are disposed.
  • the first and second terminals 113a and 113b may be electrically connected to an external power connection unit such as a first compression terminal Pa and a second compression terminal Pb.
  • the first and second terminals 113a and 113b are provided with fastening members for connection with external wirings, and these fastening members are provided in a detachable form depending on whether they are connected to external wirings.
  • the detachable fastening member may be a bolt having a thread.
  • a first connection hole Ca is formed in the main body 110a, the first insulation portion 115, and the first terminal 113a of the substrate to connect the first terminal 113a to an external power source, / RTI >
  • the main body 110a of the portion where the first terminal 113a is formed has a shape protruding upward.
  • a first insulating portion 115 is provided on the upper surface of the main body 110a in the vicinity of the protruded shape and a first terminal 113a is disposed to contact a portion of the first insulating portion 115 and the main body 110a. Accordingly, the first terminal 113a can be electrically connected to the protruding portion of the main body 110a.
  • the first fastening hole Ca penetrates the back surface from the front projection of the substrate and penetrates not only the main body 110a but also the first insulating portion 115 and the first terminal 113a.
  • a screw thread may be formed on the inner surface of the first fastening hole Ca so that the first fastening member (not shown in FIG. 2, BT1) is threaded.
  • the first fastening member is screwed to the first fastening hole Ca, and at the same time, the first pressing terminal (Pa, not shown in FIG. 2) directly contacts the first terminal 113a. Accordingly, the main body 110a, the first terminal 113a, and the crimp terminal are electrically connected.
  • the first insulating portion 115 is provided on the main body 110a of the portion where the second terminal 113b is formed.
  • a through hole 150 formed by removing a part of the main body 110a is provided to connect the second terminal 113b to an external power source.
  • the through hole 150 may be provided in the form of a hole recessed from the front surface of the main body 110a toward the back surface, or may be provided through the front surface and the back surface. In an embodiment of the present invention, the through hole 150 is provided in a form of passing through the front surface and the back surface.
  • a terminal insulating portion (S) covering the inner circumferential surface of the through hole (150) is provided in the through hole (150).
  • a core 140 spaced apart from the main body 110a is provided inside the terminal insulating portion S with the terminal insulating portion S interposed therebetween.
  • the core 140 is provided with a second fastening hole Cb through which a second fastening member (not shown, BT2 of FIG. 2) is inserted and fastened.
  • a thread is formed on the inner surface of the second fastening hole Cb so that the second fastening member is screwed.
  • the second fastening member is screwed to the second fastening hole Cb and directly contacts the second crimping terminal (not shown in FIG. 2, Pb) with the second terminal 113b.
  • the second terminal 113b and the second crimping terminal are electrically connected.
  • the terminal insulating portion S is for electrically insulating the main body 110a from the second fastening member and completely covers the inner circumferential surface of the through hole 150 to completely separate the core 140 and the second fastening member.
  • the type of terminal insulating portion S is not limited as long as it can be firmly attached to the main body 110a as an insulating material.
  • the terminal insulating portion S may be made of, for example, an organic polymer material. In the case of the organic polymer, the core 140 may be firmly fixed to the main body 110a during curing because it may have adhesiveness.
  • the core 140 is provided as an inner shim capable of firmly fixing the second fastening member.
  • the core 140 may have a cylindrical shape having a second fastening hole Cb therein, and may have a first surface 143 corresponding to the front direction of the main body 110a, A corresponding second surface 145, and a third surface 141 that is an outer surface facing the main body 110a and in contact with each other.
  • the core 140 is provided in a length corresponding to the thickness of the main body 110a. If the distance from the front surface of the main body 110a to the back surface is a thickness, the length of the cylindrical shape corresponds to the thickness of the main body 110a.
  • the first surface 143 may be provided on the same surface as the front surface of the main body 110a, and the second surface 145 may be provided on the same surface as the back surface of the main body 110a.
  • the outer surface of the core 140 that is, the third surface 141, is in direct contact with the terminal insulating portion S.
  • the core 140 may be made of a material that is less abrasive to frequent friction, for example, metal.
  • the kind of the abrasion-less metal is not particularly limited, and materials such as copper, iron, nickel, chromium, aluminum, titanium, and alloys thereof may be used.
  • the material of the core 140 does not necessarily have to be a metal, but may be made of a rigid material such as an inorganic composite material, ceramic, or the like.
  • the core 140 and the terminal insulating portion S may be formed by forming a through hole 140 in the main body 110a and partially filling the through hole 150 with a terminal insulating material such as an organic insulating material, After the core 140 is disposed, the remaining portion is further filled with a terminal insulating material and cured to form a second fastening hole Cb. At this time, the back surface portion of the main body 110a can be further polished.
  • a terminal insulating material such as an organic insulating material
  • 6D is a cross-sectional view of the position of the third pad 111c to which the first element D1 is coupled.
  • the third pad 111c may protrude upward from the main body 110a of the substrate 110, like the first pad 111a.
  • a first insulating portion 115 is formed so as to cover the upper surface of the main body 110a at the periphery of the third pad 111c protruded upward and a second insulating portion 117 is formed on the first insulating portion 115 And may cover a part of the third pad 111c.
  • 6E is a cross-sectional view of the position where the third terminal T1 and the fourth terminal T2 are formed.
  • the first insulating portion 115 is disposed on the main body 110a of the substrate 110 and the third terminal T1 and the fourth terminal T2 are disposed on the first insulating portion 115 respectively.
  • the third terminal T1 and the fourth terminal T2 may be spaced apart from each other and the second insulation portion 117 may be disposed between the third terminal T1 and the fourth terminal T2.
  • the cross section of the fourth pad 111d on which the second element D2 is mounted may have the same shape as the third terminal T1 and the fourth terminal T2.
  • An embodiment of the present invention having the above-described structure provides a light emitting diode package improved in reliability by reducing defects as compared with a conventional light emitting diode package.
  • the first and second terminals are connected to the external wiring, and may be connected to or separated from the external wiring through the first and second fastening members. That is, the first and second fastening members are detachable and screwed through the first and second fastening holes when the external wiring is electrically connected to the first and second terminals, and when the first and second fastening members are electrically connected, And the second fastening hole.
  • first and second fastening members are inserted into the first and second fastening holes through compression and rotation in the downward direction from the upper portion a plurality of times, and the first and second fastening members are separated from the first and second fastening members Stress to the constituent elements constituting the first and second fastening holes is applied.
  • the first fastening hole is directly formed in the main body 110a. Since the substrate is made of a material having high wear resistance, even if the first fastening member is rotated and inserted into the first fastening hole at the same time, the wear of the thread is small.
  • the core is not provided in the conventional invention, and the second fastening hole is provided in the terminal insulating portion. That is, since there is no core at the portion connected to the second terminal, a thread is formed directly on the inner wall of the second fastening hole of the terminal insulating portion. In this case, the material constituting the terminal insulating portion has a relatively low abrasion resistance and is easily twisted. Thus, when the second fastening member is inserted and removed a plurality of times, the terminal insulating portion is cracked or twisted. As a result, a defect that the second fastening member is not fastened tightly or that the main body and the second terminal are electrically energized have occurred.
  • the second fastening hole is formed in the core having high wear resistance, the wear of the thread is small even if the second fastening member is rotated and inserted into the first fastening hole at the same time.
  • connection structure of the second fastening member in the region where the second terminal is formed has been described in the above embodiment, in another embodiment of the present invention, as long as the concept of the present invention is satisfied,
  • the connection structure described above can also be employed in the region where the terminals are formed.
  • the connection structure described above may also be employed in a region where terminals other than the first terminal and the second terminal are formed. It should be understood that, for example, in the event of thread abrasion occurring when the substrate and the first fastening member are threaded, the core may also be provided between the substrate and the first fastening member.
  • FIGS. 7A to 7G are cross-sectional views illustrating a coupling member for coupling an external power connection unit to a light emitting diode package according to exemplary embodiments of the present invention, and are cross-sectional views corresponding to line C-C 'of FIG. 5 .
  • the main body 110a includes a first inclined surface 151 for improving the adhesion with the terminal insulating portion S in the through hole 150 providing a space for engaging with the second fastening member, Lt; / RTI >
  • the first inclined surface 151 is provided between the inner circumferential surface of the through hole 150 and the front surface of the main body 110a and is provided at an oblique shape on the front surface of the main body 110a when viewed in cross section.
  • the width of the terminal insulating portion S may be increased toward the front direction of the main body 110a.
  • the first inclined surface 151 is provided in a part of the through hole 150, so that the area of adhesion between the main body 110a and the terminal insulating portion S is increased. Accordingly, the adhesive force between the main body 110a and the terminal insulating portion S increases, and the phenomenon that the terminal insulating portion S is separated from the main body 110a can be reduced.
  • the inclined surface provided in the through hole 150 may be provided in various shapes and in various numbers.
  • the main body 110a includes a first inclined surface 151 provided to be inclined on the front surface of the substrate for improving the adhesion with the terminal insulating portion S, as well as a second inclined surface 151 provided obliquely to the back surface of the main body 110a 153).
  • the adhesive strength between the main body 110a and the terminal insulating portion S can be further improved by having the first inclined surface 151 and the second inclined surface 153 at the same time.
  • the second inclined surface 153 may be arranged to increase the width of the terminal insulating portion S toward the back surface of the main body 110a.
  • the main body 110a includes a third inclined surface 151 'inclined to the front surface of the main body 110a and a third inclined surface 151' inclined to the rear surface of the main body 110a in order to improve the adhesive force with the terminal insulating portion S.
  • the first inclined surface 151 and the second inclined surface 153 can be arranged such that the width of the terminal insulating portion S decreases as the front surface of the main body 110a and the back surface of the main body 110a decrease .
  • FIG. 7A to 7C can be combined with each other within a range that does not contradict the concept of the present invention.
  • first inclined surface 151 of FIG. 7A and the fourth inclined surface 153 'of FIG. 7C may be combined with each other.
  • the structure for improving the adhesive force is shown only as an inclined surface in the through hole, but an additional structure for increasing the contact area between the main body and the terminal insulating portion may further be employed.
  • an additional shape such as a groove may be provided in the inside of the through hole.
  • the inner circumferential surface of the through hole 150 and the first to fourth inclined surfaces 151, 153, 151 ', 153' may have different roughness.
  • the adhesive strength to the terminal insulating portion S may vary depending on the roughness of the main body 110a and the roughness of the inner peripheral surface of the through hole 150. [ The inner circumferential surface of the through hole 150 and the roughness of the first to fourth slanted surfaces 153 'may be set to various degrees to maximize the adhesive force.
  • the first surface 143 of the core 140 is provided on a substantially same plane as the front surface of the substrate, but the second surface 145 is disposed between the front surface and the back surface of the main body 110a, And is in direct contact with the insulating portion (S).
  • the second fastening hole Cb is provided through the core 140 and the terminal insulating portion S, and in the region where the core 140 is not provided, Threads are formed.
  • the core 140 and the terminal insulating portion S are joined in the right and left direction through the third surface 141 (i.e., the side surface) of the core 140 and the second surface 145 of the core 140, So as to be vertically joined.
  • the second fastening member is rotatably inserted into the second fastening hole Cb at the same time as the compression bonding. Due to the presence of the core 140, the light emitting diode package can be easily compressed in the vertical direction by fastening the fastening member into the second fastening hole Cb, And is resistant to stress applied through rotation in the lateral direction.
  • the light emitting diode package according to the present embodiment includes a terminal insulating portion S and a core insulating portion S for preventing separation between the core 140 and the terminal insulating portion S, 140), and can have a structure for further heat radiation.
  • the second surface 145 of the core 140 is provided on substantially the same plane as the back surface of the main body 110a while the first surface 143 is provided between the front surface and the back surface of the main body 110a And is in direct contact with the terminal insulating portion S.
  • the core 140 and the terminal insulating portion S are bonded to the first surface 143 of the core 140 in the left and right direction through the third surface 141 (i.e., side surface) of the core 140, So as to be vertically joined.
  • the second fastening hole Cb is provided through the core 140 and the terminal insulating portion S, and in the region where the core 140 is not provided, Threads are formed.
  • the second surface 145 of the core 140 is disposed on the same plane as the back surface of the main body 110a so that the second surface 145 of the core 140 is positioned on the back surface of the main body 110a, As shown in FIG.
  • the heat sink can be made of a material that can be well discharged, that is, a material having good thermal conductivity.
  • the material having good thermal conductivity is not particularly limited, but may include a metal.
  • the light emitting diode package includes a core 140 and a terminal insulating portion S to prevent the core 140 and the terminal insulating portion S from being separated from each other. You can change the location.
  • the first surface 143, the second surface 145, and the third surface 141 of the core 140 can both contact the terminal insulating portion S.
  • the core 140 is completely enclosed by the terminal insulating portion S except the inner circumferential surface in the second fastening hole Cb.
  • the second fastening hole Cb is provided through the core 140 and the terminal insulating portion S, and in the region where the core 140 is not provided, Threads are formed.
  • the terminal insulating portion S can seal one side of the through hole 150.
  • the terminal insulating portion S may have a structure in which the back surface side of the through hole 150 is closed. Through such a structure, the terminal insulating portion S supports the core 140 more stably than when the second fastening member is fastened through the through-hole 150 of the substrate, (S).
  • the light emitting diode package can be manufactured in various scales to the extent that the above concept is met.
  • the aspect ratio may be provided as a substantially square-like shape close to 1: 1, but other shapes, for example, a shape such as a rectangle having an aspect ratio of 1: . ≪ / RTI >
  • FIG. 8 illustrates a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, the overall shape of which is rectangular.
  • the differences from the above embodiment will be mainly described, and the description will be made on the above embodiment.
  • a light emitting diode package includes a substrate 110, a light emitting diode chip 120, a reflector 130, and a lens 160.
  • the shape of the substrate 110 is rectangular, and the reflector 130 is formed to cover a part of the substrate 110 in correspondence with the shape of the substrate 110, (Not shown).
  • the light emitting diode package may further include additional elements.
  • the terminal to which the device is connected may be formed in a part different from the above embodiment. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, two terminals (T1 and T2; see FIG. 1) are connected to the device, but they are shown as one (TM) in this embodiment.
  • the substrate 110 may include wires, pads, and / or wires for connecting the at least one light emitting diode chip 120 and / or the first and second devices to an external power source, Terminals, etc. may be provided, and wirings, pads, and terminals may be repositioned to conform to a rectangular shape.
  • the structure of connection between the light emitting diode chip and the first and second pads 111a and 111b and the external wiring at the first terminal and the second terminals 113a and 113b is And does not depart from the above-described embodiments.
  • the light emitting diode packages shown in FIGS. 1 and 8 have different aspect ratios, the light emitting diode packages can be selected and arranged in various forms according to the area and size of the regions to be mounted. In addition, it can be variously selected and arranged according to the case of taking out the wiring in a certain direction at a certain interval when the external wiring is connected.
  • FIGS. 9A and 9B are plan views showing LED packages having different aspect ratios, respectively.
  • six light emitting diode packages are arranged in a 2x3 matrix for convenience of explanation.
  • FIG. 9A similarly to the light emitting diode package shown in FIG. 1, the light emitting diode packages 100 having a square shape with substantially the same length D1 and the same length D2 are arranged.
  • FIG. 9B The light emitting diode packages 100 'having a rectangular shape with a longer vertical length D2 than the light emitting diode packages D1' are arranged.
  • the distance between the light emitting diode chips emitting light between the light emitting diode packages is relatively wide in the case of FIG. 9A and relatively narrow in the case of FIG. 9B in the lateral direction. Conversely, the distance between the light emitting diode chips emitting light between the light emitting diode packages is relatively narrow in the case of FIG. 9A and relatively large in the case of FIG. 9B in the longitudinal direction. In addition, the distance between the external wirings drawn out between the light emitting diode packages can be varied depending on the positions of the first and second terminals, which is relatively large in the case of FIG. 9A and relatively narrow in the case of FIG. 9B.
  • the light emitting diode package of the present invention may be provided in a variety of aspect ratios, and the light emitting diode package may be variously arranged according to an application requiring the light emitting element. This increases the degree of freedom in arranging the light emitting diode package.
  • the LED package of the present invention has a rectangular shape, it is not limited thereto, and may be modified into various shapes such as a triangle or a circular shape as necessary.
  • a light emitting diode package in which a light emitting efficiency is high and a defect in connection to and detachment from an external terminal is prevented, and the light emitting diode package Can be applied.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

발광 다이오드 패키지는 그 일부가 제거되어 형성된 관통홀을 가지는 기판, 상기 기판 상에 제공되며 제1 체결 부재와 전기적으로 연결된 제1 단자 및 제2 체결 부재와 전기적으로 연결된 제2 단자, 상기 기판 상에 제공되며, 상기 제1 및 제2 단자와 연결된 발광 다이오드 칩, 상기 제1 및 제2 체결 부재 중 적어도 하나와 결합되며 상기 관통홀 내에 제공된 코어, 및 상기 관통 홀 내에 제공되며 상기 관통 홀의 내주면을 커버하는 단자 절연부를 포함한다.

Description

발광 다이오드 패키지
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 상세하게는 다수의 발광 다이오드 칩이 기판에 실장된 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드는 전자와 정공의 재결합을 통해 발생하는 빛을 방출하는 무기 반도체 소자의 하나이다. 이러한 발광 다이오드는 친환경, 저전압, 긴 수명 및 낮은 가격 등의 장점이 있다. 더욱이 발광 다이오드 중 자외선 발광 다이오드는 자외선 경화, 살균, 백색 광원, 의학 분야 및 장비 부속부품 등으로 이용될 수 있다. 특히, 자외선을 이용한 경화 장치는 경화 대상, 일례로, 제품의 표면 등에 도포된 도료 등에 자외선을 조사하여 경화시키는 화학 반응 원리를 이용하고, 반도체, 전자, 의료, 통신 등의 여러 기술분야에서 다양하게 활용되고 있다.
본 발명은 발광 효율이 높으면서도 결함이 감소된 신뢰성 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 그 일부가 제거되어 형성된 관통홀을 가지는 기판, 상기 기판 상에 제공되며 제1 체결 부재와 전기적으로 연결된 제1 단자 및 제2 체결 부재와 전기적으로 연결된 제2 단자, 상기 기판 상에 제공되며, 상기 제1 및 제2 단자와 연결된 발광 다이오드 칩, 상기 제1 및 제2 체결 부재 중 적어도 하나와 결합되며 상기 관통홀 내에 제공된 코어, 및 상기 관통 홀 내에 제공되며 상기 관통 홀의 내주면을 커버하는 단자 절연부를 포함한다. 상기 코어는 상기 단자 절연부를 사이에 두고 상기 기판과 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 패키지는 상기 관통 홀 내에 제공되며 상기 관통 홀의 내주면을 커버하는 단자 절연부를 더 포함하며, 상기 코어는 상기 단자 절연부를 사이에 두고 상기 기판과 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 홀은 상기 기판의 전면과 배면을 관통할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 단자는 제1 체결 부재가 결합되는 제1 체결 홀을 가지며, 상기 제2 단자 및 상기 코어는 제2 체결 부재가 결합되는 제2 체결 홀을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 체결 부재는 볼트이며, 상기 코어는 상기 제1 및 제2 체결 부재 중 적어도 하나와 나사 결합될 수 있다. 상기 코어는 금속으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코어는 상기 기판의 전면에 대응하는 제1 면, 상기 기판의 배면에 대응하는 제2 면, 및 상기 관통 홀의 내주면과 마주보는 제3 면을 포함할 수 있으며, 상기 단자 절연부는 상기 제3 면과 상기 관통 홀의 내주면 사이에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제1 면을 커버하며, 상기 코어의 상기 제2 면은 상기 기판의 배면과 실질적으로 동일 면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판의 배면 및 상기 코어의 제2 면 상에 제공된 방열판을 더 포함할 수 있으며, 상기 방열판은 금속으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제2 면을 커버하며, 상기 코어의 상기 제1 면은 상기 기판의 전면과 실질적으로 동일 면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단자 절연부는 상기 관통 홀의 일측을 봉지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제1 면, 상기 제2 면, 및 상기 제3 면을 모두 커버할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 홀을 이루는 내주면 중 적어도 일부는 상기 전면 및 상기 배면 중 적어도 하나에 대해 경사진 경사면으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판의 경사면은 상기 기판의 전면 및 상기 배면 중 적어도 하나와 서로 다른 거칠기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 체결 부재는 볼트이며, 상기 제1 체결 부재는 상기 제1 단자 및 상기 기판과 나사 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 기판과, 상기 제1 및 제2 단자 사이에 제공된 제1 절연막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 제공되며 상기 제1 단자와 연결된 제1 패드 및 상기 제2 단자와 연결된 제2 패드를 더 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 제1 패드가 제공된 영역에 실장되어 상기 제1 패드와 상기 제2 패드와 전기적으로 연결되며, 상기 제1 패드는 상기 기판과 분리되지 않는 일체로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패드는 상기 기판의 전면으로부터 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 기판의 전면으로부터의 상기 제1 패드의 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판의 전면으로부터의 상기 발광 다이오드 칩의 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이보다 클 수 있다. 여기서, 상기 발광 다이오드 칩은 자외선을 출사할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 효율이 높으면서도 외부 단자와의 연결 및 분리 시의 결함이 방지된 발광 다이오드 패키지가 제공되며, 다양한 형상 및 면적에 따라 상술한 발광 다이오드 패키지를 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 포함된 기판을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 6a는 도 5의 절취선 A-A'를 따라 취한 단면도이고, 도 6b는 도 5의 절취선 B-B'를 따라 취한 단면도이며, 도 6c는 도 5의 절취선 C-C'를 따라 취한 단면도이다. 또한, 도 6d는 도 5의 절취선 D-D'를 따라 취한 단면도이고, 도 6e는 도 5의 절취선 E-E'를 따라 취한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7g은 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지에 외부전원 연결부의 연결을 위해 볼트가 결합되는 것을 설명하기 위한 단면도들로서, 도 5의 C-C'선에 대응하는 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 것으로서 전체적인 형상이 직사각형인 실시예를 도시한 것이다.
도 9a 및 도 9b는 서로 가로세로비가 다른 발광 다이오드 패키지를 각각 배열한 것을 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 배면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 포함된 기판을 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 리플렉터(130) 및 렌즈(160)를 포함한다. 또한, 발광 다이오드 패키지는 제1 및 제2 소자를 더 포함할 수 있다.
기판(110)은 그 상부에 하나 이상의 발광 다이오드 칩(120)을 실장하기 위한 것이다.
기판(110)은 하나 이상의 발광 다이오드 칩(120) 및/또는 제1 및 제2 소자(D1, D2)를 외부 전원, 외부 배선 등에 연결하기 위한 배선들, 패드들, 및 단자 등이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(110)에는 하나의 이상의 발광 다이오드 칩(120)을 연결하기 위한 제1 패드(111a) 및 제2 패드(111b)가 제공된다. 제1 패드(111a)는 발광 다이오드 칩(120)이 제공되는 영역, 즉, 평면 상에서 볼 때 발광 다이오드 칩(120)과 중첩된 위치에 제공될 수 있다. 제2 패드(111b)는 발광 다이오드 칩(120)에 인접하게 배치된다. 발광 다이오드 칩(120)은 기판(110)에 형성된 제1 패드(캐소드, 111a) 및 제2 패드(애노드, 111b)와 전기적으로 연결된다. 기판(110)에는 제1 및 제2 소자(D1, D2)를 실장하기 위한 제3 및 제4 패드(111c, 111d)가 제공될 수 있다.
제1 패드(111a)는 발광 다이오드 칩(120)이 실장되기 위해 구비되며, 기판(110) 상에 실장되는 발광 다이오드 칩(120)의 개수와 동일한 개수만큼 형성될 수 있다. 본 실시예에서 제1 패드(111a)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 아홉 개가 형성될 수 있다. 복수 개의 제1 패드(111a)는 행과 열에 규칙적으로 배열될 수 있다. 그리고 각각의 제1 패드(111a) 상에 발광 다이오드 칩(120)이 실장될 수 있다.
제2 패드(111b)는 복수의 제1 패드(111a) 외측에 배치될 수 있다. 제2 패드(111b)는 복수 개가 배치될 수 있으며, 예컨대, 제1 패드(111a)의 외측으로 네 개의 제2 패드(111b)가 배치되어 복수의 제1 패드(111a)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
발광 다이오드 칩은 제1 패드(111a) 상에 배치되어 제1 패드와 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드 칩은 또한 제2 패드(111b)에 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 발광 다이오드 칩(120)은 제1 컨택 전극, 발광층, 및 제2 컨택 전극을 포함할 수 있다. 발광층은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 제1 도전형과 제2 도전형은 서로 반대 극성으로서, 제1 도전형이 n형인 경우, 제2 도전형은 p이며, 제2 도전형이 p형인 경우, 제2 도전형은 n형이 된다. 제1 컨택 전극은 제1 및 제2 패드(111a, 111b) 중 하나에, 제2 컨택 전극은 제1 및 제2 패드(111a, 111b) 중 나머지 하나에 연결될 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 컨택 전극 중 하나는 캐소드, 제2 및 제2 컨택 전극 중 나머지 하나는 애노드가 된다.
발광 다이오드 칩(120)은 제1 및 제2 패드(111a, 111b)를 통해 전원을 공급받아 광을 출사할 수 있다. 발광 다이오드 칩(120)이 출사하는 광은 자외선, 가시광선, 적외선 등이나 이에 한정되는 것은 아니며, 발광층의 재료 및 구성에 따라 다양한 파장의 광을 출사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩(120)이 출사하는 광은 자외선일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 패드(111a) 상에 각각 배치된 아홉 개의 발광 다이오드 중 외측의 여덟 개의 발광 다이오드 칩(120)은 인접한 제2 패드(111b)와 각각 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결되고, 중앙에 배치된 발광 다이오드 칩(120)은 양 측에 배치된 제2 패드(111b)에 각각 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩(120)의 개수, 제1 및 제2 패드들(111a, 111b)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 개수로 제공될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 기판(110)에는 제1 패드와 제2 패드(111a, 111b)에 외부 전원을 연결하기 위한 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)가 제공될 수 있으며, 제1 및 제2 소자(D1, D2)에 전원을 공급하기 위해 소자 커넥터(DC)가 연결되기 위한 단자(T1, T2)가 기판(110)에 형성될 수 있다.
제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)는 기판(110)의 일 측에 배치되며, 발광 다이오드 칩(120)에 전원을 공급하기 위해 구비된다. 그리고 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)는, 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)와 같은 외부전원 연결부와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서 제1 단자(113a)는 제1 패드(111a)와 기판(110)의 본체(110a)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 단자(113b)는 제2 패드(111b)와 인쇄회로기판에 배선이 형성된 것과 같은 방식으로, 기판(110)에 형성된 도전성 배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서 제1 단자 및 제2 단자(113a, 113b)는 도전성 재료로 이루어진다. 예를 들어, 제1 및 제2 단자(113a, 113b)는 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속은 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 팔라듐, 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. 또한 제1 및 제2 단자(113a, 113b)는 단층막 또는 다층막으로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 제1 및 제2 단자(113a, 113b)는 Ni/Au, Ni/Ag 및 Ni/Pd/Au 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 기판(110)은 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)가 배치된 위치에 제1 체결 홀(Ca) 및 제2 체결 홀(Cb)이 각각 형성될 수 있다. 제1 체결 홀(Ca)과 제2 체결 홀(Cb)은 각각 제1 체결 부재(BT1) 및 제2 체결 부재(BT2)가 삽입되어 결합될 수 있으며, 이를 위해 내측벽에 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 제1 체결 홀(Ca)과 제2 체결 홀(Cb)은 각각 기판(110)을 관통하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 단자(113a, 113b)와, 제1 및 제2 체결 부재(BT1, BT2)의 연결 구조에 대해서는 후술한다.
그리고 기판(110)에는 제1 기판 홀(119a)과 제2 기판 홀(119b)이 각각 형성될 수 있다. 그리고 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)은 각각 둘 이상 형성될 수 있다. 제1 기판 홀(119a)은 리플렉터(130)가 기판(110) 상부에 결합될 때, 기판(110)과 리플렉터(130)를 보다 견고하게 결합하기 위해 체결 부재(BT)가 체결될 수 있게 형성된다. 이때, 체결 부재(BT)는 볼트일 수 있으며, 제1 기판 홀(119a) 내부에 체결 부재(BT)가 체결되기 위한 나사산이 형성될 수 있다.
제2 기판 홀(119b)은 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)를 외부 장치에 결합시킬 수 있게 체결 부재(BT)가 관통하기 위해 형성된다. 이때, 제2 기판 홀(119b)에도 필요에 따라 제1 기판 홀(119a)과 같이 내부에 나사산이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 기판(110)의 상면에서 하면까지 관통된 형상을 가질 수 있다. 그리고 제2 기판 홀(119b)이 제1 기판 홀(119a)에 비해 상대적으로 넓은 지경을 가지게 도면에 도시하였지만, 이는 필요에 따라 달라질 수 있다.
기판(110) 상에는 외부 전원을 제2 소자(D2)에 공급하기 위해 제3 및 제4 단자(T1, T2)에 소자 커넥터(DC)가 결합될 수 있다. 이때, 소자 커넥터(DC)는 제3 및 제4 단자(T1, T2)에 결합되었을 때, 소자 커넥터(DC)의 높이가 리플렉터(130)의 두께보다 작을 수 있다. 그에 따라 소자 커넥터(DC)로 인해 발광 다이오드 패키지(100)가 외부 장치에 결합될 때 간섭이 발생하는 것을 최소화할 수 있으며, 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광이 피사체까지 조사되는 거리를 줄일 수 있다.
발광 다이오드 칩(120)은 기판(110) 상부에 형성된 제1 패드(111a) 상부에 실장되며, 발광 다이오드 칩(120)과 제1 패드(111a)는 전기적으로 연결된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 발광 다이오드 칩(120)은 복수 개가 구비될 수 있으며, 복수의 제1 패드(111a) 상부에 각각 실장될 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(120)은 각각 제1 패드(111a)에 열에 강한 도전성 페이스트(예를 들어, Ag 페이스트)에 의해 결합될 수 있다. 이때, 복수의 제1 패드(111a) 상에 복수의 발광 다이오드 칩(120)이 각각 배치됨에 따라 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 복수의 제1 패드(111a) 상에 정확한 위치에 배치될 수 있다.
리플렉터(130)는 기판(110)에 실장된 하나 이상의 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광을 반사한다. 기판(110) 상부에 결합되는데, 제1 패드(111a) 상에 실장된 발광 다이오드 칩(120)과 제2 패드(111b)를 노출시키도록 중앙에 개구부(131)가 형성될 수 있다. 개구부(131)는 평면 형상이 사각 형상일 수 있지만, 발광 다이오드 칩(120)이 실장되는 형상에 따라 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
그리고 리플렉터(130)의 개구부(131)가 형성된 위치에 렌즈(160)가 장착될 수 있다. 이를 위해 개구부(131)의 상부에는 장착홈(133)에 형성될 수 있고, 장착홈(133)은 리플렉터(130)의 상면과 단차질 수 있다.
또한, 리플렉터(130)에는 상면과 하면을 관통하는 하나 이상의 제1 결합홀(137a)과 하나 이상의 제2 결합홀(137b)이 형성될 수 있다. 제1 결합홀(137a) 및 제2 결합홀(137b)은 각각 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)이 대응되는 위치에 형성될 수 있고, 각각 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)과 동일한 직경을 가질 수 있다. 즉, 리플렉터(130)가 기판(110)에 결합되면, 제1 결합홀(137a)은 제1 기판 홀(119a)과 동일한 위치에 위치하고, 제2 결합홀(137b)은 제2 기판 홀(119b)과 동일한 위치에 위치할 수 있다. 이때, 리플렉터(130)의 상면은 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 결합홀(137a, 137b)이 형성될 수 있게 일정 면적을 가질 수 있다.
그리고 리플렉터(130)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 측면에 보호홈(135)이 형성될 수 있다. 보호홈(135)은 리플렉터(130)의 외 측면 중 일부가 개구부(131) 측으로 함몰된 형상을 가질 수 있다. 즉, 보호홈(135)은 리플렉터(130)의 외측면의 양 끝단이 돌출된 형상의 사이에 형성될 수 있다. 리플렉터(130)가 기판(110)에 설치되었을 때, 기판(110)에 실장된 제1 및 제2 소자(D1, D2)가 리플렉터(130)의 보호홈(135)에 배치되고, 그에 따라 리플렉터(130)는 제1 및 제2 소자(D1, D2)의 적어도 일부를 감싸 외부로부터 보호할 수 있다.
본 실시예에서 리플렉터(130)는 개구부(131)의 내측에 배치된 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광이 상부로 방출시키는 역할을 하면서, 개구부(131) 내 측에 배치된 발광 다이오드 칩(120)을 보호하는 역할을 한다.
또한, 리플렉터(130)는 금속을 포함할 수 있어, 발광 다이오드 칩(120)에서 발생된 열이 기판(110)을 통해 다시 리플렉터(130)로 전달되어 외부로 방열할 수 있다.
그리고 리플렉터(130)는 아노다이징 공법을 이용하여 외면 표면에 피막을 형성할 수 있으며, 그에 따라 리플렉터(130)의 외면은 검정색일 수 있다.
렌즈(160)는, 리플렉터(130)에 형성된 장착홈(133)에 삽입되어 리플렉터(130)에 결합된다. 그에 따라 렌즈(160)는 개구부(131)보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 또한, 렌즈(160)의 상면은 평평한 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 그리고 렌즈(160)는 유리 등의 소재일 수 있고, 내부에 한 종류 이상의 형광체들이 분포될 수 있다.
상술한 발광 다이오드 패키지는 제1 및 제2 압착 단자를 이용하여 외부 전원에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단자(113a)와 제2 단자(113b)에 각각 제1 압착 단자(Pa)와 제2 압착 단자(Pb)가 전기적으로 접촉된 상태에서, 제1 및 제2 체결 부재가 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)를 관통하여 제1 체결 홀(Ca) 및 제2 체결 홀(Cb)에 각각 결합함에 따라 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)를 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)에 결합시킬 수 있다.
제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)는 도전성 금속을 포함할 수 있고, 각각 일 측에 제1 및 제2 체결 부재가 관통할 수 있는 홀이 형성된다. 그리고 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)의 타 측은 전선 등이 연결될 수 있게 중공을 갖는 관의 형상을 가질 수 있다. 그에 따라 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)는 각각 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)에 결합되어 외부 전원을 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)를 통해 발광 다이오드 칩(120)으로 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다. 도 6a는 도 5의 절취선 A-A'를 따라 취한 단면도이고, 도 6b는 도 5의 절취선 B-B'를 따라 취한 단면도이며, 도 6c는 도 5의 절취선 C-C'를 따라 취한 단면도이다. 또한, 도 6d는 도 5의 절취선 D-D'를 따라 취한 단면도이고, 도 6e는 도 5의 절취선 E-E'를 따라 취한 단면도이다.
도 5, 도 6a 내지 도 6e을 참조하여, 기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 리플렉터(130) 및 렌즈(160)의 결합 관계에 대해 보다 자세히 설명한다.
도 6a는 도 5의 발광 다이오드 칩(120)이 배치된 위치의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 기판(110)은, 본체(110a), 제1 패드(111a), 제2 패드(111b), 제1 절연부(115) 및 제2 절연부(117)를 포함한다.
본체(110a)는 적어도 일부가 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 본체(110a)는 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속으로는 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 그러나, 기판의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 비도전성 재료로 이루어질 수 있으며, 비도전성 재료로 이루어지는 경우, 상면에 도전체가 제공될 수 있다. 비도전성 재료로는 세라믹, 수지, 유리, 또는 이들의 복합 재료(예를 들어, 복합 수지 또는 복합 수지와 도전 재료의 혼합재) 등이 사용될 수 있다.
본체(110a)의 상면은 대체로 평평한 면을 가질 수 있다. 다만, 발광 다이오드 칩(120)이 실장되는 제1 패드(111a)는 본체(110a)와 분리되지 않는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 패드(111a)는 본체(110a)의 상면에서 상부로 돌출된 돌기 형상으로 제공될 수 있다. 본체(110a)가 제1 패드(111a)로 사용되는 경우, 제1 패드(111a)에 전원을 제공하기 위해 외부 전원을 본체(110a)와 전기적으로 연결하는 것이 가능하다. 또한, 이렇게 제1 패드(111a)가 본체(110a)와 일체로 형성됨에 따라 제1 패드(111a)에 실장된 발광 다이오드 칩(120)에서 열이 발생하더라도 제1 패드(111a)를 통해 본체(110a)로 바로 전달되기 때문에 열을 보다 빨리 방출할 수 있다.
제1 절연부(115)는 기판(110)의 본체(110a) 상면의 적어도 일부를 덮는다. 본 실시예에 있어서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 패드(111a)를 제외한 본체(110a) 상면의 대부분을 덮는다. 또한, 후술하겠지만, 제1 절연부(115)는 제1 패드(111a) 외에도 제1 단자(113a), 제1 기판 홀(119a), 제2 기판 홀(119b), 제2 체결 홀(Cb)에도 형성되지 않는다.
제2 패드(111b)는 제1 절연부(115) 상부에 배치되며, 제1 패드(111a)에 인접한 위치에 이격된 위치에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제2 패드(111b)는 제1 패드(111a)의 양측에 각각 배치되며, 발광 다이오드 칩(120)과 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 제2 패드(111b)는 제1 패드(111a)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 제2 패드(111b)는 상기 제1 절연부(115)에 의해 제1 패드(111a)와 전기적으로 절연된다.
본 실시예에서 제1 패드(111a) 및 제2 패드(111b)는 도전성 재료로 이루어진다. 예를 들어, 제1 및 제2 패드(111a, 111b)는 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속은 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 팔라듐, 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. 또한 제1 및 제2 패드(111a, 111b)는 단층막 또는 다층막으로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 제1 및 제2 패드(111a, 111b)는 Ni/Au, Ni/Ag 및 Ni/Pd/Au 등으로 이루어질 수 있다.
제2 절연부(117)는 제1 절연부(115)를 덮고, 제1 패드(111a) 및 제2 패드(111b) 사이에 배치될 수 있다. 제2 절연부(117)는 제1 패드(111a)와 제2 패드(111b)가 인접하게 배치된 사이에 위치하여, 제1 패드(111a) 및 제2 패드(111b)가 서로 전기적으로 단락되는 것을 방치할 수 있다. 이때, 제2 절연부(117)는 제1 패드(111a) 및 제2 패드(111b)의 일부를 덮을 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 패드(111a, 111b)의 상면이 외부로 노출된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패드(111a)가 본체(110a)로부터 제1 높이(h1)를 갖는 돌기 형태로 돌출되어 제공되기 때문에 발광 다이오드 칩(120)은 본체(110a)의 상면보다 상대적으로 높은 위치에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(110)의 전면으로부터의 상기 발광 다이오드 칩(120)의 상면의 높이는 제2 패드(111b)의 상면의 높이보다 클 수 있다.
이 경우, 발광 다이오드 칩(120)의 측부 방향에는 상대적으로 다른 구성 요소가 배치되지 않고 개방된 형태를 띤다. 이에 따라 발광 다이오드 칩(120)의 측부로부터 출사된 광이 다른 구성 요소에 의해 막히지 않고 진행할 수 있다. 결과적으로 본 실시예에서는 광의 효율이 높아진다. 특히, 발광 다이오드 칩(120)이 자외선을 출사하는 경우, 자외선 출사 발광 다이오드 칩의 지향각은 가시광선 출사 발광 다이오드 칩에 비해 상대적으로 넓은 편에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 다이오드 칩(120)의 넓은 지향각으로 인해 측부에도 많은 양의 광이 출사되며, 측부로부터 출사된 광이 다른 구성 요소에 의해 방해되지 않고 진행할 수 있어 광효율이 개선된다.
또한, 제1 패드(111a)가 돌기 형태로 제공되기 때문에, 제2 패드(111b)와 제1 패드(111a)의 높이를 실질적으로 동일한 높이로 형성이 가능하다. 제2 패드(111b)는 본체(110a) 및 제1 절연부(115) 상에 제공된다. 이에 따라, 제2 패드(111b) 또한 본체(110a)의 상면으로부터 소정의 높이, 예를 들어, 제2 높이(h2)를 갖는다. 그런데 제1 패드(111a)가 돌기 형태로 본체(110a)의 상면으로부터 돌출되므로, 제1 높이와 제2 높이가 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2)가 서로 동일하지는 않더라도 큰 차이가 나지 않을 수 있다. 제1 패드(111a)와 제2 패드(111b)를 실질적으로 동일한 높이로 형성함으로써 다른 배선들과의 연결이 용이하다. 기존 발명의 경우, 제1 패드(111a)와 제2 패드(111b)가 서로 다른 높이에 제공되기 때문에 더 낮은 쪽의 패드에 추가적인 범프를 형성해야 할 경우도 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 서로 동일한 높이의 패드 형성이 가능하므로 이러한 문제가 해결될 수 있다.
제2 절연부(117) 상에는 리플렉터(130)가 제공된다. 리플렉터(130)는 기판(110) 상에 설치되며, 접착부(G)에 의해 기판(110)에 결합될 수 있다. 접착부(G)는 리플렉터(130)와 기판(110) 상에 배치되고, 제1 결합홀(137a) 및 제2 결합홀(137b)을 제외한 전체에 도포될 수 있다.
상기와 같이, 리플렉터(130)가 접착부(G)에 의해 기판(110)에 결합된 상태에서, 다시 체결 부재(BT)에 의해 재차 결합될 수 있다. 이때, 리플렉터(130)가 기판(110) 상에 정상적으로 배치되면, 리플렉터(130)의 제1 결합홀(137a)과 기판(110)의 제1 기판 홀(119a)이 하나의 홀로 연장되고, 체결 부재(BT)가 제1 결합홀(137a) 및 제1 기판 홀(119a)을 관통하여 리플렉터(130)를 기판(110)에 재차 결합시킬 수 있다. 이렇게 체결 부재(BT)를 이용하여 리플렉터(130)를 재차 결합시키는 것은 발광 다이오드 칩(120)에서 발생된 열에 의해 접착부(G)의 접착력이 약해지는 현상이 발생하더라도 리플렉터(130)가 기판(110)에서 분리되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 접착부(G)는 기판(110)을 통해 전달되는 열을 리플렉터(130) 측으로 잘 전달할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
그리고 렌즈(160)는 리플렉터(130)의 장착홈(133)에 설치되는데, 이때에도 렌즈(160)는 접착부(G)에 의해 장착부에 결합될 수 있다. 렌즈(160)는 발광 다이오드 칩(120)의 상부에 제공되며, 평면 상에서 보았을 때 발광 다이오드 칩(120)과 중첩한다. 렌즈(160)는 발광 다이오드 칩(120)으로부터 출사된 광이 통과하는 재질로 이루어진다. 렌즈(160)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며 발광 다이오드 칩(120)으로부터 출사된 광의 경로를 적어도 일부 변경할 후 있다. 예를 들어, 발광 다이오드 칩(120)으로부터 출사된 광의 지향각을 추가적으로 더 넓히거나 좁힐 수 있다.
여기서, 접착부(G)는 리플렉터(130)의 장착홈(133)의 내측 하면에 도포될 수 있는데, 접착부(G)가 도포되는 장착홈(133)의 내측 하면에 접착홈(h)이 형성될 수 있다. 접착홈(h)에는 접착부(G)가 채워져, 접착부(G)와 리플렉터(130) 간의 접촉면적을 증가시킬 수 있다.
도 6b는 리플렉터(130)의 제1 결합홀(137a)과 제2 결합홀(137b)이 형성된 위치의 단면을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 기판(110)의 상부에 리플렉터(130)가 접착부(G)에 의해 결합되고, 제1 결합홀(137a)과 제1 기판 홀(119a)을 관통하는 체결 부재(BT)에 의해 리플렉터(130)가 기판(110)에 재차 결합될 수 있다. 이때, 기판(110)에 형성된 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)의 내측면에는 각각 단자 절연부(S)가 형성될 수 있다. 그에 따라 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)의 직경은 단자 절연부(S)가 형성된 상태에서 각각 리플렉터(130)의 제1 결합홀(137a) 및 제2 결합홀(137b)과 같을 수 있다. 또한, 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)에 형성되는 나사산은 단자 절연부(S) 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이, 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)의 내측면에 단자 절연부(S)가 형성됨에 따라 체결 부재(BT)가 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b)에 체결되더라도 체결 부재(BT)와 기판(110)의 본체(110a)가 전기적으로 절연될 수 있다. 그에 따라 제1 단자(113a)를 통해 기판(110) 본체(110a)에 인가된 전원이 금속 재질의 체결 부재(BT)를 통해 리플렉터(130)까지 인가되지 않을 수 있다. 이때, 체결 부재(BT)가 절연성 물질인 경우에는 문제되지 않는다. 여기서, 본 실시예에서는 별도로 도시하지는 않았으나, 체결 부재 및 이에 대응하는 절연부에는 서로 대응하는 맞물려 체결될 수 있도록 나사산이 제공될 수 있다.
본 실시예에서 단자 절연부(S)가 기판(110)의 제1 기판 홀(119a) 및 제2 기판 홀(119b) 내측면 전체에 형성되게 도면에 도시하였지만, 필요에 따라 단자 절연부(S)는 제1 및 제2 절연부(115, 117)까지 형성되지 않을 수 있다. 도 6c는 제1 단자(113a) 및 제2 단자(113b)가 배치된 위치의 단면도이다. 제1 및 제2 단자(113a, 113b)에는 제1 압착 단자(Pa) 및 제2 압착 단자(Pb)와 같은 외부 전원 연결부와 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 배선과의 연결을 위해 제1 및 제2 단자(113a, 113b)에는 체결 부재가 제공되며, 이러한 체결 부재는 외부 배선과의 연결 여부에 따라 탈착이 가능한 형태로 제공된다. 본 실시예에 있어서, 탈착이 가능한 체결 부재는 나사산을 갖는 볼트일 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제1 단자(113a)를 외부 전원과 연결하기 위해, 기판의 본체(110a), 제1 절연부(115), 및 제1 단자(113a)에는 제1 체결 홀(Ca)이 제공된다.
본 실시예에 있어서, 제1 단자(113a)가 형성된 부분의 본체(110a)는 상부로 돌출된 형상을 갖는다. 돌출된 형상의 주변의 본체(110a) 상면에는 제1 절연부(115)가 제공되고, 제1 절연부(115)의 일부와 본체(110a)에 접촉하도록 제1 단자(113a)가 배치된다. 이에 따라, 제1 단자(113a)는 본체(110a)의 돌출된 부분과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 체결 홀(Ca)은 기판의 전면 돌기로부터 배면을 관통하며, 본체(110a)뿐만 아니라, 제1 절연부(115) 및 제1 단자(113a)도 관통한다. 제1 체결 홀(Ca)에는 제1 체결 부재(미도시, 도 2의 BT1)가 나사 결합되도록 그 내면에 나사산이 형성될 수 있다. 제1 체결 부재는 제1 체결 홀(Ca)에 나사 체결됨과 동시에 제1 압착 단자(미도시, 도 2의 Pa)를 제1 단자(113a)와 직접 접촉시킨다. 이에 따라, 본체(110a), 제1 단자(113a), 및 압착 단자는 전기적으로 연결된다.
제2 단자(113b)가 형성된 부분의 본체(110a) 상에는 제1 절연부(115)가 제공된다. 제2 단자(113b)를 외부 전원과 연결하기 위해, 본체(110a)의 일부가 제거되어 형성된 관통 홀(150)이 제공된다. 관통 홀(150)은 본체(110a)의 전면으로부터 배면 방향으로 함몰된 홀의 형태로 제공될 수도 있고, 전면과 배면을 관통하는 형태로 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 관통 홀(150)이 전면과 배면을 관통하는 형태로 제공된 것을 일 예로서 도시하였다. 관통 홀(150) 내에는 관통 홀(150)의 내주면을 커버하는 단자 절연부(S)가 제공된다. 단자 절연부(S) 내측에는 상기 단자 절연부(S)를 사이에 두고 상기 본체(110a)와 이격된 코어(140)가 제공된다. 코어(140)에는 제2 체결 부재(미도시, 도 2의 BT2)가 삽입되어 체결되도록 제2 체결 홀(Cb)이 제공된다. 제2 체결 홀(Cb)에는 제2 체결 부재가 나사 결합되도록 그 내면에 나사산이 형성된다.
제2 체결 부재는 제2 체결 홀(Cb)에 나사 체결됨과 동시에 제2 압착 단자(미도시, 도 2의 Pb)를 제2 단자(113b)와 직접 접촉시킨다. 이에 따라, 제2 단자(113b), 및 제2 압착 단자는 전기적으로 연결된다.
단자 절연부(S)는 본체(110a)와 제2 체결 부재를 전기적으로 절연시키기 위한 것으로, 관통 홀(150)의 내주면을 완전히 커버함으로써, 코어(140) 및 제2 체결 부재를 완전히 분리한다. 단자 절연부(S)는 절연성 물질로서 본체(110a)에 단단히 부착될 수 있는 것이라면, 그 종류가 한정되는 것은 아니다. 단자 절연부(S)는, 예를 들어, 유기 고분자 재료로 이루어질 수 있다. 유기 고분자의 경우, 접착성을 가질 수 있는 바, 경화 시 코어(140)를 본체(110a)에 단단하게 고정시킬 수 있다.
코어(140)는 제2 체결 부재를 단단히 고정할 수 있는 내부 심으로서 제공된다. 본 실시예에 있어서, 코어(140)는 내부에 제2 체결 홀(Cb)을 갖는 원통 형상일 수 있으며, 본체(110a)의 전면 방향에 대응하는 제1 면(143), 기판의 배면 방향에 대응하는 제2 면(145), 및 본체(110a)와 마주보며 서로 접촉하는 외측면인 제3 면(141)을 갖는다. 코어(140)는 본체(110a)의 두께에 대응하는 길이로 제공된다. 본체(110a)의 전면으로부터 배면까지의 거리를 두께라고 하면, 원통 형상의 길이가 본체(110a)의 두께에 대응한다. 다시 말해, 제1 면(143)은 본체(110a)의 전면과 동일한 면으로, 제2 면(145)은 본체(110a)의 배면과 동일한 면으로 제공될 수 있다. 코어(140)의 외측면, 즉, 제3 면(141)은 단자 절연부(S)와 직접 접촉한다.
코어(140)는 잦은 마찰에도 마모가 적은 재료로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있다. 마모가 적은 금속으로는 특별히 그 종류가 한정되는 것은 아니며, 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 티타늄, 이들의 합금 등의 재료가 사용될 수 있다. 그러나, 코어(140)의 재료가 반드시 금속일 필요는 없으며 유무기 복합재, 세라믹, 등의 강성이 있는 재료로 이루어질 수 있다.
상술한 코어(140) 및 단자 절연부(S) 등은 본체(110a)에 관통 홀(140)을 형성하고, 유기 절연 재료와 같은 단자 절연용 재료로 관통 홀(150)을 일부 충진한 다음, 코어(140)를 배치한 후, 다시 나머지 부분에 단자 절연용 재료를 추가 충진한 후 경화시키고, 제2 체결 홀(Cb)을 형성하는 형태로 제조될 수 있다. 이 때 본체(110a)의 배면 부분은 추가적으로 연마될 수 있다.
도 6d는 제1 소자(D1)가 결합되는 제3 패드(111c)의 위치에 대한 단면도이다.
도 6d를 참조하면, 제1 패드(111a)와 마찬가지로, 제3 패드(111c)는 기판(110)의 본체(110a)가 상부로 돌출되어 형성될 수 있다. 상부로 돌출된 제3 패드(111c)의 주변에 본체(110a)의 상면을 덮도록 제1 절연부(115)가 형성되고, 제1 절연부(115) 상부에 제2 절연부(117)가 제3 패드(111c)의 일부를 덮도록 형성될 수 있다.
도 6e는 제3 단자(T1) 및 제4 단자(T2)가 형성된 위치에 대한 단면도이다.
기판(110) 본체(110a) 상에 제1 절연부(115)가 배치되고, 제1 절연부(115) 상에 제3 단자(T1) 및 제4 단자(T2)가 각각 배치된다. 제3 단자(T1) 및 제4 단자(T2)는 각각 서로 이격되어 배치되고, 제3 단자(T1)와 제4 단자(T2) 사이에 제2 절연부(117)가 배치될 수 있다.
또한, 별도로 도시하지 않았지만, 제2 소자(D2)가 실장되는 제4 패드(111d)의 단면도 제3 단자(T1) 및 제4 단자(T2)와 같은 형상을 가질 수 있다.
상술한 구조를 갖는 본 발명의 실시예는 기존의 발광 다이오드 패키지에 비해 결함이 감소함으로써 신뢰성이 향상된 발광 다이오드 패키지를 제공하는 바, 이를 설명하면 다음과 같다.
발광 다이오드 패키지에 있어서, 제1 및 제2 단자는 외부 배선과 연결되는 부분으로서, 제1 및 제2 체결 부재를 통해 외부 배선과 연결되거나 분리될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 체결 부재는 탈착이 가능하며, 외부 배선과 제1 및 제2 단자를 전기적으로 연결할 때 제1 및 제2 체결 홀을 통해 나사 체결되고, 전기적 연결을 해제할 때 제1 및 제2 체결 홀로부터 분리된다.
이에 따라, 제1 및 제2 체결 부재는 복수 회에 걸쳐 상부로부터의 하부 방향으로의 압착 및 회전을 통해 제1 및 제2 체결 홀에 삽입되는 데, 압착 회전시 제1 및 제2 체결 부재로부터 제1 및 제2 체결 홀을 이루는 구성 요소로의 스트레스가 인가된다.
이때, 외부 배선이 제1 단자에 연결되는 부분을 살펴보면 제1 체결 홀이 본체(110a)에 직접 형성된다. 기판은 내마모성이 큰 물질로 이루어지므로, 제1 체결 부재가 제1 체결 홀에 압착과 동시에 회전 삽입되더라도 나사산의 마모가 적다.
다음으로, 외부 배선이 제2 단자에 연결되는 부분을 살펴보면, 기존의 발명에서는 코어가 제공되지 않았으며, 단자 절연부 내에 제2 체결 홀이 제공되었다. 즉, 제2 단자에 연결되는 부분에 코어가 없기 때문에 단자 절연부의 제2 체결 홀의 내벽에 직접 나사산이 형성되었다. 이 경우, 단자 절연부를 이루는 물질은 상대적으로 내마모성이 적고 쉽게 뒤틀리며, 이에 따라, 복수 회에 걸친 제2 체결 부재의 탈착 시, 단자 절연부에 균열이나 뒤틀림이 발생한다. 그 결과 제2 체결 부재가 똑바로 체결되지 않거나, 본체와 제2 단자가 전기적으로 통전되는 결함이 발생하였다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 상술한 바와 같이, 내마모성이 큰 코어에 제2 체결 홀이 형성되기 때문에 제2 체결 부재가 제1 체결 홀에 압착과 동시에 회전 삽입되더라도 나사산의 마모가 적다. 이에 따라, 본 발명에서는 복수 회에 걸친 제2 체결 부재의 탈착에도 단자부의 균열이나 뒤틀림, 단자와 본체 사이의 통전 등의 결함이 방지되며, 그 결과 신뢰성 높은 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
상술한 실시예에서는 제2 단자가 형성된 영역에서의 제2 체결 부재의 연결 구조를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 본 발명의 개념에 부합하는 한도 내에서 제2 단자뿐만 아니라 제1 단자가 형성된 영역에서도 상술한 연결 구조가 채용될 수 있다. 또한, 제1 단자 및 제2 단자 이외의 다른 단자가 형성된 영역에서도 상술한 연결 구조가 채용될 수 있다. 예를 들어, 기판과 제1 체결 부재와의 나사 결합 시 나사산의 마모가 발생하는 경우, 기판과 제1 체결 부재 사이에도 코어가 제공될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 본 발명의 개념의 한도 내에서 제2 단자가 형성된 영역에서의 제2 체결 부재의 연결 구조가 달리 제공될 수 있다. 도 7a 내지 도 7g은 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지에 외부전원 연결부의 연결을 위해 체결 부재가 결합되는 것을 설명하기 위한 단면도로서, 도 5의 C-C'선에 대응하는 단면도들이다.
먼저 도 7a를 참조하면, 본체(110a)는 제2 체결 부재와 체결되기 위한 공간을 제공하는 관통 홀(150)에 있어서, 단자 절연부(S)와의 접착력을 향상시키기 위한 제1 경사면(151)을 가질 수 있다. 제1 경사면(151)은 관통 홀(150)을 이루는 내주면과 본체(110a)의 전면과의 사이에 제공되며, 단면상에서 볼 때 본체(110a)의 전면에 경사진 형상으로 제공된다. 제1 경사면(151)의 경우, 본체(110a)의 전면 방향으로 갈수록 단자 절연부(S)의 폭이 증가하도록 배치될 수 있다.
제1 경사면(151)이 관통 홀(150)의 일부에 제공됨으로써, 본체(110a)와 단자 절연부(S) 사이의 접착 면적이 늘어난다. 이에 따라, 본체(110a)와 단자 절연부(S) 사이의 접착력이 증가하며, 본체(110a)로부터 단자 절연부(S)가 분리되는 현상이 감소할 수 있다.
도 7b 및 도 7c를 참조하면, 관통 홀(150)에 제공되는 경사면은 다양한 형상과 다양한 개수로 제공될 수 있다.
도 7b를 살펴보면, 본체(110a)는 단자 절연부(S)와의 접착력을 향상시키기 위해 기판의 전면에 경사지게 제공된 제1 경사면(151)뿐만 아니라, 본체(110a)의 배면에 경사지게 제공된 제2 경사면(153)을 가질 수 있다. 제1 경사면(151)과 제2 경사면(153)을 동시에 가짐으로써, 본체(110a)와 단자 절연부(S)와의 접착력이 더욱 향상될 수 있다. 여기서 제2 경사면(153)은 본체(110a)의 배면 방향으로 갈수록 단자 절연부(S)의 폭이 증가하도록 배치될 수 있다.
도 7c를 살펴보면, 본체(110a)는 단자 절연부(S)와의 접착력을 향상시키기 위해 본체(110a)의 전면에 경사지게 제공된 제3 경사면(151')과 본체(110a)의 배면에 경사지게 제공된 제4 경사면(153')을 가질 수 있다. 제1 경사면(151)과 제2 경사면(153)은, 도시된 바와 같이, 본체(110a)의 전면과 본체(110a)의 배면으로 갈수록 단자 절연부(S)의 폭이 감소하도록 배치될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 실시예들은 본 발명의 개념에 상충하지 않는 한도 내에서 서로 달리 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 7a의 제1 경사면(151)과, 도 7c의 제4 경사면(153')이 서로 조합될 수 있다.
또한, 상술한 실시예들에 있어서, 접착력을 향상시키기 위한 구조로서 관통 홀 내에 경사면으로만 표시하였으나, 본체와 단자 절연부와의 접촉 면적을 늘리기 위한 추가적인 구조가 더 채용될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀의 내부에 그루브와 같은 추가적인 형상이 더 마련될 수도 있다.
이에 더해, 도시하지는 않았으나, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 실시예들에 있어서, 관통 홀(150)의 내주면 및 제1 내지 제4 경사면(151, 153, 151', 153') 중 적어도 일부는 서로 다른 거칠기를 가질 수도 있다. 본체(110a)의 경사면 및 관통 홀(150)의 내주면의 거칠기에 따라, 단자 절연부(S)와의 접착력이 달라질 수 있다. 관통 홀(150)의 내주면 및 제1 내지 제4 경사면(153')의 거칠기는 접착력이 최대화되도록 다양한 정도로 설정될 수 있다.
다음으로, 도 7d를 참조하면, 제2 체결 부재를 제2 체결 홀(Cb)에 체결할 때, 코어(140)와 단자 절연부(S)와의 사이의 분리(de-lamination)를 방지하기 위해, 단자 절연부(S)와 코어(140) 사이의 접착력을 향상시키기 위한 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서는 코어(140)의 제1 면(143)은 기판의 전면과 실질적으로 동일한 평면 상에 제공되나, 제2 면(145)은 본체(110a)의 전면과 배면 사이에 배치되어, 단자 절연부(S)와 직접 접촉한다. 이때, 본 실시예에 있어서, 제2 체결 홀(Cb)은 코어(140) 및 단자 절연부(S)를 관통하여 제공되며, 코어(140)가 제공되지 않은 영역에서는 단자 절연부(S)에 나사산이 형성된다.
이에 따라, 코어(140)와 단자 절연부(S)가 코어(140)의 제3 면(141)(즉, 측면)을 통해 좌우 방향으로 접합됨과 동시에 코어(140)의 제2 면(145)을 통해 상하 방향으로도 접합된다. 제2 체결 부재는 제2 체결 홀(Cb)에, 압착과 동시에 회전 삽입되는 데, 코어(140)의 존재로 인해 발광 다이오드 패키지는, 제2 체결 홀(Cb) 내로 체결 부재의 상하 방향 압착 및 좌우 방향 회전을 통한 스트레스 인가에 강한 내성을 갖는다.
다음으로 도 7e를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 도 7d와 같이, 코어(140)와 단자 절연부(S)와의 사이의 분리를 방지하기 위한 단자 절연부(S)와 코어(140) 사이의 접착력을 향상시키기 위한 구조를 가짐과 동시에, 추가적인 방열을 위한 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 코어(140)의 제2 면(145)은 본체(110a)의 배면과 실질적으로 동일한 평면 상에 제공되나, 제1 면(143)은 본체(110a)의 전면과 배면 사이에 배치되어, 단자 절연부(S)와 직접 접촉한다. 이에 따라, 코어(140)와 단자 절연부(S)가 코어(140)의 제3 면(141)(즉, 측면)을 통해 좌우 방향으로 접합됨과 동시에 코어(140)의 제1 면(143)을 통해 상하 방향으로도 접합된다. 이때, 본 실시예에 있어서, 제2 체결 홀(Cb)은 코어(140) 및 단자 절연부(S)를 관통하여 제공되며, 코어(140)가 제공되지 않은 영역에서는 단자 절연부(S)에 나사산이 형성된다.
본 실시예에 있어서, 코어(140)의 제2 면(145)이 본체(110a)의 배면과 동일 평면 상에 배치됨으로써, 코어(140)의 제2 면(145)은 본체(110a)의 배면과 함께 외부 방향으로 노출될 수 있다. 이렇게 코어(140)의 일부가 외부로 노출되는 경우, 기판의 배면측, 즉, 코어(140) 제2 면(145)의 외측에, 방열판이 배치되는 경우, 코어(140)가 방열판에 직접 접촉될 수 있다. 방열판은 열이 잘 배출될 수 있는 재료, 즉 열 전도성이 좋은 재료로 이루어질 수 있다. 열전도성이 좋은 재료는 특별히 한정되는 것은 아니나, 금속을 포함할 수 있다. 그 결과, 코어(140) 및 방열판을 통한 열의 배출이 매우 용이해지며, 방열로 인한 발광 다이오드 패키지 내 소자의 결함이 방지된다.
다음으로 도 7e를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 도 7d와 같이, 코어(140)와 단자 절연부(S)와의 사이의 분리를 방지하기 위해 접착력이 최대화되도록 코어(140)의 위치를 변경할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 코어(140)의 제1 면(143), 제2 면(145), 및 제3 면(141)이 모두 단자 절연부(S)와 접촉할 수 있다. 즉, 코어(140)는 제2 체결 홀(Cb) 내 내주면을 제외하고 단자 절연부(S)에 의해 완전히 둘러쌓인다. 이때, 본 실시예에 있어서, 제2 체결 홀(Cb)은 코어(140) 및 단자 절연부(S)를 관통하여 제공되며, 코어(140)가 제공되지 않은 영역에서는 단자 절연부(S)에 나사산이 형성된다.
이 경우, 제2 체결 부재가 코어(140)의 제2 체결 홀(Cb)에 체결될 때 상하 방향, 좌우 방향, 및 경사진 방향 등 다양한 방향으로 스트레스가 인가되는 경우에도 효과적으로 스트레스가 분산될 수 있으므로, 코어(140)와 단자 절연부(S)와의 분리가 효과적으로 방지된다.
다음으로 도 7f를 참조하면, 단자 절연부(S)는 관통 홀(150)의 일측을 봉지할 수있다. 도시된 바와 같이, 단자 절연부(S)는 관통 홀(150)의 배면측이 닫힌 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조를 통해, 단자 절연부(S)는 제2 체결 부재가 기판의 관통 홀(150)을 관통하여 체결될 경우보다 더 안정적으로 코어(140)를 지지함으로써, 코어(140)와 단자 절연부(S)와의 분리를 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상술한 개념에 부합하는 한도 내에서 발광 다이오드 패키지는 다양한 스케일로 제조될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 가로 세로 비가 1:1에 가까운 실질적인 정사각형과 같은 형상으로 제공될 수 있으나, 이와 다른 형상, 예를 들어, 가로 세로비가 1:1 이상인 직사각형과 같은 형상으로 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 것으로서 전체적인 형상이 직사각형인 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 상술한 실시예에 따른다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 리플렉터(130) 및 렌즈(160)를 포함한다. 여기서, 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지와 달리, 기판(110)의 형상이 직사각형이며, 리플렉터(130) 또한 기판(110)의 형상에 대응하여 기판(110)의 일부 영역을 커버하는 형태로 기판(110)의 일부 영역 상에 제공된다. 발광 다이오드 패키지는 추가적인 소자를 더 포함할 수 있다. 여기서, 소자가 연결되는 단자는 상술한 실시예와 일부 달리 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서는 소자에 연결되는 단자가 2개(T1, T2; 도 1 참조)로 제공되었으나, 본 실시예에서는 1개(TM)으로 도시되었다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(110)은 하나 이상의 발광 다이오드 칩(120) 및/또는 제1 및 제2 소자를 외부 전원, 외부 배선 등에 연결하기 위한 배선들, 패드들, 및 단자 등이 제공될 수 있으며, 배선들, 패드들 및 단자들은 직사각형 형상에 맞추어 위치가 변경될 수 있다.
그러나, 본 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩과 제1 및 제2 패드(111a, 111b)와 사이의 구조나, 제1 단자 및 제2 단자(113a, 113b)에서의 외부 배선과의 연결 구조는 상술한 실시예들에서 벗어나지 않는다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같은 발광 다이오드 패키지는 가로세로비가 다르기 때문에, 발광 다이오드 패키지가 실장되어야 할 영역의 면적이나 크기에 따라 다양한 형태로 선택되고 배치될 수 있다. 또한, 외부 배선과의 연결시 배선을 어느 방향으로 어떤 간격을 가지도록 인출하느냐의 경우에 따라 다양하게 선택되고 배치될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 서로 가로세로비가 다른 발광 다이오드 패키지를 각각 배열한 것을 도시한 평면도들이다. 도 9a 및 도 9b에서는 설명의 편의를 위해 발광 다이오드 패키지 6개를 2x3 행렬로 배열하였다.
도 9a에서는 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지와 유사하게, 가로 길이(D1)와 세로 길이(D2)가 실질적으로 동일한 정사각형 형상의 발광 다이오드 패키지들(100)이 배열되었으며, 도 9b에서는 가로 길이(D1)보다 세로 길이(D2)가 긴 직사각형 형상의 발광 다이오드 패키지들(100')이 배열되었다.
발광 다이오드 패키지들 사이에서 광이 출사되는 발광 다이오드 칩 사이의 간격은 가로 방향에서 볼 때 도 9a의 경우 상대적으로 넓고, 도 9b의 경우 상대적으로 좁다. 반대로, 발광 다이오드 패키지들 사이에서 광이 출사되는 발광 다이오드 칩 사이의 간격은 세로 방향에서 볼 때 도 9a의 경우 상대적으로 좁고, 도 9b의 경우 상대적으로 넓다. 또한, 발광 다이오드 패키지들 사이에서 인출되는 외부 배선 사이의 간격은 제1 및 제2 단자의 위치에 따라 달라질 수 있는 바, 도 9a의 경우 상대적으로 넓고, 도 9b의 경우 상대적으로 좁다.
이와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패키지는 가로 세로비가 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 발광 소자가 필요한 어플리케이션에 따라 발광 다이오드 패키지를 다양하게 배열할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드 패키지의 배열 자유도가 증가한다. 또한, 본 발명의 발광 다이오드 패키지는 사각형 형상을 갖는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 삼각형이나 원형 등 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 발광 효율이 높으면서도 외부 단자와의 연결 및 분리 시의 결함이 방지된 발광 다이오드 패키지가 제공되며, 다양한 형상 및 면적에 따라 상술한 발광 다이오드 패키지를 적용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (21)

  1. 그 일부가 제거되어 형성된 관통홀을 가지는 기판;
    상기 기판 상에 제공되며 제1 체결 부재와 전기적으로 연결된 제1 단자 및 제2 체결 부재와 전기적으로 연결된 제2 단자;
    상기 기판 상에 제공되며, 상기 제1 및 제2 단자와 연결된 발광 다이오드 칩;
    상기 제1 및 제2 체결 부재 중 적어도 하나와 결합되며 상기 관통홀 내에 제공된 코어; 및
    상기 관통 홀 내에 제공되며 상기 관통 홀의 내주면을 커버하는 단자 절연부를 포함하며,
    상기 코어는 상기 단자 절연부를 사이에 두고 상기 기판과 이격된 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 관통 홀은 상기 기판의 전면과 배면을 관통하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 단자는 제1 체결 부재가 결합되는 제1 체결 홀을 가지며, 상기 제2 단자 및 상기 코어는 제2 체결 부재가 결합되는 제2 체결 홀을 갖는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 체결 부재는 볼트이며, 상기 코어는 상기 제1 및 제2 체결 부재 중 적어도 하나와 나사 결합되는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 코어는 금속으로 이루어진 발광 다이오드 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 코어는 상기 기판의 전면에 대응하는 제1 면, 상기 기판의 배면에 대응하는 제2 면, 및 상기 관통 홀의 내주면과 마주보는 제3 면을 포함하며,
    상기 단자 절연부는 상기 제3 면과 상기 관통 홀의 내주면 사이에 제공된 발광 다이오드 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제1 면을 커버하며, 상기 코어의 상기 제2 면은 상기 기판의 배면과 동일 면인 발광 다이오드 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기판의 배면 및 상기 코어의 제2 면 상에 제공된 방열판을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 방열판은 금속으로 이루어진 발광 다이오드 패키지.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제2 면을 커버하며, 상기 코어의 상기 제1 면은 상기 기판의 전면과 동일면인 발광 다이오드 패키지.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 단자 절연부는 상기 관통 홀의 일측을 봉지하는 발광 다이오드 패키지.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 단자 절연부는 상기 코어의 상기 제1 면, 상기 제2 면, 및 상기 제3 면을 모두 커버하는 발광 다이오드 패키지.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 관통 홀은 상기 기판의 전면과 배면을 관통하며, 상기 관통 홀을 이루는 내주면 중 적어도 일부는 상기 전면 및 상기 배면 중 적어도 하나에 대해 경사진 경사면으로 제공된 발광 다이오드 패키지.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 기판의 경사면은 상기 기판의 전면 및 상기 배면 중 적어도 하나와 서로 다른 거칠기를 갖는 발광 다이오드 패키지.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 체결 부재는 볼트이며, 상기 제1 체결 부재는 상기 제1 단자 및 상기 기판과 나사 결합되는 발광 다이오드 패키지.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과, 상기 제1 및 제2 단자 사이에 제공된 제1 절연막을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 제공되며 상기 제1 단자와 연결된 제1 패드 및 상기 제2 단자와 연결된 제2 패드를 더 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 제1 패드가 제공된 영역에 실장되어 상기 제1 패드와 상기 제2 패드와 전기적으로 연결되며,
    상기 제1 패드는 상기 기판과 분리되지 않는 일체로 제공된 발광 다이오드 패키지.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 패드는 상기 기판의 전면으로부터 돌출된 발광 다이오드 패키지.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 기판의 전면으로부터의 상기 제1 패드의 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이와 동일한 발광 다이오드 패키지.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 기판의 전면으로부터의 상기 발광 다이오드 칩의 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이보다 큰 발광 다이오드 패키지.
  21. 제17 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 자외선을 출사하는 발광 다이오드 패키지.
PCT/KR2018/010940 2017-09-19 2018-09-17 발광 다이오드 패키지 Ceased WO2019059602A2 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010022604.1A CN111192953B (zh) 2017-09-19 2018-09-17 发光二极管封装件
CN201880040215.2A CN110770922B (zh) 2017-09-19 2018-09-17 发光二极管封装件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0120164 2017-09-19
KR1020170120164A KR102506588B1 (ko) 2017-09-19 2017-09-19 발광 다이오드 패키지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2019059602A2 true WO2019059602A2 (ko) 2019-03-28
WO2019059602A3 WO2019059602A3 (ko) 2019-05-09

Family

ID=65810684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/010940 Ceased WO2019059602A2 (ko) 2017-09-19 2018-09-17 발광 다이오드 패키지

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102506588B1 (ko)
CN (2) CN110770922B (ko)
WO (1) WO2019059602A2 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3566189B2 (ja) * 2000-08-10 2004-09-15 大東金属株式会社 外装板の取付金具
KR101210477B1 (ko) * 2010-04-02 2012-12-10 주식회사 아이에스티 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR20110126456A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 삼성엘이디 주식회사 발광다이오드 모듈
KR20120039590A (ko) * 2012-03-08 2012-04-25 장일호 고출력 백색광 엘이디 패키지 모듈 및 그 제조방법
KR20130127838A (ko) * 2012-05-15 2013-11-25 삼성전자주식회사 발광소자 패키지
KR20150077208A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 서울바이오시스 주식회사 반도체 소자 패키지, 이를 포함하는 발광 다이오드 패키지 및 광학 모듈
WO2017043859A1 (ko) * 2015-09-08 2017-03-16 서울바이오시스주식회사 발광 다이오드 패키지

Also Published As

Publication number Publication date
CN111192953B (zh) 2023-11-03
CN110770922A (zh) 2020-02-07
WO2019059602A3 (ko) 2019-05-09
CN111192953A (zh) 2020-05-22
KR102506588B1 (ko) 2023-03-07
KR20190031902A (ko) 2019-03-27
CN110770922B (zh) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010110572A2 (ko) 발광다이오드 패키지
WO2011002208A2 (ko) 발광 다이오드 패키지
WO2013129820A1 (en) Light emitting device package
WO2017043859A1 (ko) 발광 다이오드 패키지
WO2011122846A2 (ko) 광소자 디바이스 및 그 제조 방법
WO2009157664A2 (ko) 반도체 소자 패키지
WO2010062079A2 (en) Light emitting device package
WO2016080768A1 (ko) 발광 장치 및 이를 포함하는 차량용 램프
WO2019093713A1 (ko) 발광 소자 필라멘트
WO2011118934A2 (en) Light emitting diode device and lighting device using the same
WO2015064883A1 (en) Light source module and backlight unit having the same
WO2020004845A1 (ko) 마이크로 엘이디 칩들을 이용하는 플렉시블 조명 장치 및 디스플레이 패널
WO2013183901A1 (ko) 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
JPH11340515A (ja) 発光装置及びそれを用いた表示装置
WO2016178487A1 (ko) 자외선 발광 장치
WO2017150804A1 (ko) 발광 다이오드, 발광 다이오드의 제조 방법, 발광 다이오드 표시 장치 및 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법
WO2020032520A1 (ko) 발광 장치, 및 이를 포함하는 광 조사기
WO2012002710A2 (ko) 광소자 디바이스
WO2019059602A2 (ko) 발광 다이오드 패키지
WO2019135421A1 (ko) 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프
WO2018151463A1 (ko) 패키지 몸체 및 패키지 몸체를 포함하는 발광 다이오드 패키지
WO2019240461A1 (ko) 발광 다이오드 패키지
WO2019112250A1 (ko) 발광소자 패키지 및 광원 장치
WO2013183876A1 (ko) 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
WO2015156522A1 (ko) 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 발광장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18859463

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18859463

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2