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KR100616695B1 - 고출력 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

고출력 발광 다이오드 패키지 Download PDF

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KR100616695B1
KR100616695B1 KR1020050093170A KR20050093170A KR100616695B1 KR 100616695 B1 KR100616695 B1 KR 100616695B1 KR 1020050093170 A KR1020050093170 A KR 1020050093170A KR 20050093170 A KR20050093170 A KR 20050093170A KR 100616695 B1 KR100616695 B1 KR 100616695B1
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light emitting
emitting diode
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reflecting portion
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백종환
박제명
류근창
서준호
박정규
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삼성전기주식회사
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Publication date
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Abstract

광효율과 방열특성이 우수한 고출력 발광 다이오드 패키지(High Power Light Emitting Diode Package)가 제공된다.
상기 고출력 발광 다이오드 패키지는, 베이스부재와, 상기 베이스부재상에 제공된 반사부와, 상기 반사부중 적어도 제 1 반사부에 포위되면서 상기 베이스부재상에 탑재된 다수의 LED 칩 및, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되면서 외부 접속토록 상기 베이스부재에 구비된 접속수단을 포함하고, 상기 반사부는 상기 제 1 반사부들을 포위하는 제 2 반사부를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 의하면, 멀티형으로 다수 LED 칩이 탑재되어도 각각의 LED 칩들을 포위하는 반사면을 포함하여 방출 광들의 간섭을 차단함으로서, 광 효율이 우수하게 되는 것은 물론, 이를 위한 반사부의 오목한 공간들이 베이스부재에 형성되기 때문에, 열을 방출하는 방열특성도 우수하게 하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.
고출력 발광 다이오드 패키지 , LED 칩, 멀티 패키지, 다중 반사면

Description

고출력 발광 다이오드 패키지{High Power Light Emitting Diode Package}
도 1은 종래 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도
도 2는 도 1의 단면도로서
(a)는 도 1의 A-A' 선 단면도
(b)는 도 1의 B-B' 선 단면도
도 3은 종래 다른 형태의 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 것으로서,
(a)는 평면도
(b)는 단면도
도 4는 종래 도 1 및 도 3의 발광 다이오드 패키지에서 발생되는 광 간섭 현상을 도시한 상태도
도 5는 본 발명에 따른 광특성이 우수한 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도
도 6은 도 5의 C-C' 선 단면도
도 7은 본 발명인 발광 다이오드 패키지의 광 방출상태를 도시한 요부 단면도
도 8은 다른 형태의 본 발명에 따른 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 요부 단면도
도 9는 또 다른 형태의 본 발명인 고출력 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1.... 고출력 발광 다이오드 패키지 10.... 베이스부재
20.... 반사부 22.... 제 1 반사부
24.... 제 2 반사부 30.... LED 칩
40.... 접속수단 42.... 리드
42a.... 절연층 44.... 본딩와이어
50,60.... 반사활성층 70.... 방열판
본 발명은 고출력 발광 다이오드 패키지(High Power Light Emitting Diode Package)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 발광 다이오드 칩(이하, LED 칩'이라함)이 탑재되면서 이 LED 칩들에서 방출되는 광의 간섭을 방지하여 패키지의 광 효율을 보다 향상시키는 것은 물론 물론, 다수의 LED 칩들이 내장되는 오목한 공간들이 베이스부재에 포함되어 방열성도 우수하게 하는 고출력 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 주입된 전자와 정공이 재결합할 때 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로서, GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero)구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있다.
이러한, 발광 다이오드는 저전압, 저전력이란 장점으로 인해 숫자 문자 표시소자, 신호등 센서, 광결합 소자용 광원 등 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같이 양질의 발광 다이오드를 제조하기 위해서는 첫째는 휘도가 좋아야 하고, 둘째는 수명이 길어야 하며, 셋째는 열적 안정성이 있어야 하고, 넷째는 저전압에서 동작하여야 한다.
그 중에서도 휘도는 소자의 소비전력과 밀접한 관계를 가지고 있기 때문에 현재 발광 다이오드의 휘도를 높이기 위하여 다양한 방향으로 개발 중이다.
이러한 발광 다이오드의 기본적 구조는 사파이어 기판 상에 GaN 버퍼층(GaN buffer layer), 언더(Under) GaN 층, n형 도펀트 GaN 층, 활성층 및 P형 질화갈륨층을 차례대로 성장시켜 발광 다이오드를 완성한다.
상기 P형 질화 갈륨층 상에는 상기 활성층에서 발생하는 광을 외부로 전달시키기 위하여 TM(TM: Transparent Metal) 층을 성장시킨다.
상기와 같은 구조를 갖는 LED의 동작원리는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극(Positive-negative)의 접합(junction) 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데, 전자와 정공의 결합에 의하여 에너지 준 위가 떨어져 빛이 방출된다.
또한, LED는 보편적으로 0.25mm 의 매우 작은 크기로 제작되며, 엑폭시 몰드와 리드 프레임 및 PCB에 실장된 구조를 하고 있다.
현재 가장 보편적으로 사용하는 LED는 5㎜ 플라스틱 패키지(Package)나 특정 응용 분야에 따라 새로운 형태의 패키지를 개발하고 있다. LED에서 방출하는 빛의 색깔은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며 이러한 파장이 빛의 색깔을 결정 짓는다.
특히, LED는 정보 통신 기기의 소형화, 슬림화(slim) 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며, 최근에는 기판(PCB)(Printed Circuit Board)에 직접 탑재하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다.
이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어 지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전동 등 요구되는 휘도의 량도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드 패키기가 널리 쓰이고 있다.
예를 들어, 고출력 발광 다이오드 패키지는 여러개의 LED 칩을 탑재함으로서, 광 출력을 증대시킨 것으로 예를 들어, 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩이 각각 탑재 몰딩(molding)되어 하나의 발광 다이오드 패키지를 구성하는 것이 다.
이 경우, 각각의 LED 칩에 대응하여 각각의 색을 맞춘 몰드가 구비될 수 있다.
또는, 단일 몰드안에 여러 개의 LED 칩들을 실장한 고출력 발광 다이오드 패키지도 있다.
예를 들어, 하나의 단일 몰드 내에 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩이 함께 탑재(실장)되는 것이다.
그리고, 각각의 LED 칩들이 배선부 예를 들어, 리드 프레임의 리드와 와이어 본딩되고, 와이어 본딩된 LED 칩들상에 에폭시(epoxy) 수지로 패키지 몰드를 형성함으로써, 고출력 발광 다이오드 패키지를 완성한다.
한편, 이와 같은 종래의 고출력 발광 다이오드 패키지의 일예가 도 1 및 도 2에서 도시하고 있다.
즉, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 리드프레임(110)상에 원형으로 경사진 반사부(반사면)(120)(REFLECTOR)가 형성되고, 그 내측으로 다수의 LED 칩(130)들이 탑재되고, 이 LED 칩(130)들은 리드프레임(110)에 제공된 리드(140)와 와이어본딩(150)을 통하여 전기적으로 접속된다.
또한, 종래 다른 형태의 고출력 발광 다이오드 패키지가 도 3에서 도시하고 있다.
즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래 다른 형태의 고출력 발광 다이오드 패키지(200)에 있어서는, 리드프레임(210)에 원형의 반사부(220)가 형성되고, 그 내 측으로 다수개의 멀티 LED 칩(230)들이 탑재되고, 리드프레임의 리드(240)와 와이어본딩(250)으로 전기적으로 연결되는 구조이다.
그리고, 도 1 및 도 3의 종래 고출력 발광 다이오드 패키지(100)(200)에서는 LED 칩들위로 몰드부(미부호)가 형성되게 된다.
이때, 다수개의 멀티 LED 칩들상에 전체로 하나의 에폭시(epoxy) 수지를 이용하여 몰딩(molding)되면, 고출력 발광 다이오드 패키지의 구현이 쉬운 점이 있다.
그러나, 도 4에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 종래의 고출력 발광 다이오드 패키지(100)(200)에 있어서는, 리드 연결 구조와 상관없이 하나의 경사진 원형 (사각 형태도 가능하다)반사부(면)(REFMCETOR)(120)(220)만이 형성되기 때문에, 탑재된 LED 칩(130)(230)들에서 방출되는 광(빛)중 인접 LED 칩들에 방출되는 광은 간섭되는 문제가 발생되고, 이는 광효율의 저하로 이어 진다.
또한, 이와 같은 여러개의 LED 칩들이 탑재되는 고출력형 발광 다이오드 패키기(100)(200)의 경우에는 각각 LED 칩(130)(230)들에 대하여 저항 성분을 가지고 있기 때문에, 열저항이 증대되면서 전력 손실 및 방열을 여렵게 하는데, 종래의 발광 다이오드 패키지(100)(200)의 경우에는 리드프레임상에 반사면의 내측으로 LED 칩들이 탑재되는 구조이므로 방열 효율도 낮은 것이었다.
즉, 하나의 단일 몰드 내에 여러개의 LED 칩들이 탑재되는 경우 방출열은 증대되나 열방출 효율은 낮은 문제가 있는 것이었다.
이에 따라서, 종래 각각의 LED 칩들에 대하여 대응하는 독립 반사면을 구비 하면서 패키지 전체로서 반사면을 다시 구비하는 2중의 반사면 구조의 발광 다이오드 패키지가 요구되어 왔다.
즉, 2중의 반사면 구조인 경우 광 간섭이 차단되면서 오목한 홈부들의 집합체인 리드프레임으로 인하여 열방출 효율도 보다 높일 수 있어 바람직할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 탑재된 LED 칩들에 대응하는 제 1 반사부와 이 제 1 반사부를 다시 포위하는 제 2 반사부를 구성함으로서, LED 칩들의 발충 광들 간의 간섭이 차단되면서 다시 전체로 모아져 광이 방출되어 광 효율을 보다 향상시키는 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, LED 칩들이 탑재되고 포위되는 제 1 반사부의 오목한 홈들이 집합되는 베이스부재의 방열효율이 향상되어 방열 특성도 우수한 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 베이스부재;
상기 베이스부재상에 제공된 반사부;
상기 반사부중 적어도 제 1 반사부에 포위되면서 상기 베이스부재상에 탑재된 다수의 LED 칩; 및,
상기 LED 칩과 전기적으로 연결되면서 외부 접속토록 상기 베이스부재에 구비된 접속수단;
을 포함하고,
상기 반사부는 상기 제 1 반사부들을 포위하는 제 2 반사부를 포함하여 구성된 고출력 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
이때, 상기 베이스부재는 금속의 리드프레임, 금속 기판, 금속이 도금된 수지기판중 하나로 적어도 방열이 가능한 부재로 제공되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 반사부의 제 1 반사부는 내측으로 각각의 LED 칩이 탑재되어 LED 칩들의 방출광들이 서로 간섭되지 않도록 각각의 LED 칩들을 셀단위로 포위하는 LED 칩 독립 반사면으로 구성되는 것이다.
또한, 더욱 바람직하게는 상기 반사부의 제 2 반사부는 각각의 LED 칩들과 이를 포위하는 제 1 반사부로부터의 방출광을 패키지 단위로 모이도록 상기 제 1 반사부의 외곽에 폐단면의 패키지 반사면으로 구성되는 것이다.
그리고, 상기 베이스부재는 리드프레임으로 구성되고, 상기 리드프레임에는 반사부의 제 1,2 반사부가 일체로 형성되는 것이 가능하다.
또는, 상기 베이스부재는 기판으로 구성되고, 상기 기판에는 반사부의 제 1 반사부와 제 2 반사부가 각각 탑재되는 것이 가능하다.
그리고, 바람직하게는 상기 베이스부재는 리드프레임으로 구성되고, 상기 접속수단은 상기 베이스부재에 절연층을 개재하여 제공되는 리드와 이 리드와 LED 칩들 사이에 연결되는 본딩와이어로 제공된다.
또는, 상기 베이스부재는 기판으로 구성되고, 상기 접속수단은, 상기 기판에 표면 실장되는 LED 칩과 접속되는 접속패턴으로 구성될 수 있다.
그리고, 바람직하게는 상기 제 1 반사부는 표면에 형성되어 LED 칩의 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층이 추가로 구비되고, 상기 제 2 반사부도 표면에 형성되어 LED 칩과 제 1 반사부를 거친 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층이 추가로 구비하는 것이다.
여기서, 상기 베이스부재의 하부에는 방열판이 추가로 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
마지막으로, 상기 LED 칩의 상부로 반사부의 내측에는 몰딩부가 제공된다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 5 내지 도 7에서는 본 발명인 고출력 발광 다이오드 패키지(1)를 도시하고 있는데, 도 5는 LED 칩이 탑재되지 않은 상태의 베이스부재인 리드프레임을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 패키지를 도시한 구조도이며, 도 7은 요부도이다.
즉, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 고출력 발광 다이오드 패키지(1)는, 크게 베이스부재(10)와, 상기 베이스부재상에 제공된 반사부(20)와, 상기 반사부(20)중 적어도 제 1 반사부(22)에 포위되면서 상기 베이스부재상에 탑재된 다수의 LED 칩(30) 및, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되면서 외부 접속토록 상기 베이스부재에 구비된 접속수단(40)을 포함하여 구성된다.
그리고, 특히 상기 반사부(20)는 상기 제 1 반사부(22)들을 포위하는 제 2 반사부(24)를 포함하여 구성되는 것에 특징이 있다.
따라서, 이와 같은 중요 구성요소 즉, 베이스부재(10)와 반사부(20)와 LED 칩(30)과 접속수단(40)으로 구성된 본 발명의 구성적 특징은 상기 반사부(20)가 2중의 제 1,2 반사부(22)(24)로 구성되는 데에 있다.
즉, 다음에 보다 상세하게 설명하겠지만, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)에서 반사부(20)의 제 1 반사부(22)는 LED 칩(30)을 포위하여 인접 LED 칩 들에서 방출된 광(빛)들이 간섭되는 것을 차단하고, 제 2 반사부(24)는 제 1 반사부와 LED 칩에서 반사 및 직접 방출되는 패키지 전체의 광들을 집약하여 모이도록 하는 역할을 한다.
결국, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)는 광효율이 매우 우수한 것이다.
한편, 이와 같은 본 발명의 구성 특징으로 상세하세 살펴보면, 먼저 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)에서 상기 베이스부재(10)는 금속의 리드프레임, 금속 기판, 금속이 도금된 수지기판중 하나로 적어도 방열이 가능한 부재로 제공되면 된다.
즉, 본 발명의 베이스부재(10)는 열전달이 우수한 금속 또는 금속 코팅부재로 이루어 지기 때문에, 다수의 멀티 LED 칩들이 탑재되는 고출력의 패키지로 구현되어도 방열이 유지되도록 하는 것이다.
다음, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)에서 상기 반사부(20)의 제 1 반사부(22)는 내측으로 각각의 LED 칩(30)이 탑재되어 LED 칩들의 방출광들이 서로 간섭되지 않도록 각각의 LED 칩들을 셀단위로 포위하는 LED 칩 독립 반사면으로 구성된 것에 특징이 있다.
따라서, 도 6 및 도 7을 참조로 하면, 본 발명의 상기 제 1 반사부(22)는고출력 발광 다이오드 패키지(1)로서 적어도 LED 칩(30)들이 멀티형태로 여러개가 탑재되는 경우 각각의 LED 칩(1)들을 독립적으로 포위하고, 이에 따라 인접 LED 칩(30)들에서 방출되는 광이 서로 간섭되면서 광효율을 저하시키는 것을 방지한다.
이때, 상기 제 1 반사부(22)는 실제로는 베이스부재(10)에 오목하게 형성되면서 경사진 반사면이다.
다음, 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 반사부(20)의 제 2 반사부(24)는 각각의 LED 칩(30)들과 이를 포위하는 제 1 반사부(22)로부터의 방출광을 패키지 단위로 모이도록 상기 제 1 반사부(22)의 외곽에 폐단면의 패키지 반사면으로 제공된다.
즉, 제 2 반사부(24)는 각각의 LED 칩(30)들에 대응 형성되는 것이 아니라 패키지 전체의 광을 모아서 방출되도록 하는 전체 구조물이고, 이와 같은 제 2 반사부(24)는 실제로는 댐형상으로 반사면이 경사지고 적어도 제 1 반사면보다는 위로 높은 위치에 배치되는 폐단면 즉, 도면과 같이 사각 또는 도시하지 않은 원형의 형태로 형성될 수 있다.
다음, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 베이스부재(10)는 도 2와 같은 리드프레임 형태로 방열이 가능한 금속 예를 들어, 열전도율이 좋은 구리(Cu)로 제공된다.
따라서, 구리 재질로 형성되는 리드프레임의 베이스부재(10)는 상기 각각의 제 1,2 반사부(22)(24)를 베이스부재의 제조시 한번의 타발공정으로 제작할 수 있다.
또는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 베이스부재(10')는 금속기판 또는 금속이 도금된 수지기판 의 기판형태로 제공되고, 이경우 상기 반사부의 제 1 반사부(22)와 제 2 반사부(24)가 각각 별도로 독립적으로 탑재된다.
예를 들어, 상기 반사부(20)를 내열성이 우수한 세라믹으로 제조하는 경우 제 1 반사부(22)는 단층 세라믹으로 제공하고, 제 2 반사부(24)는 다층 세라믹 구조물로 제공할 수 있다.
이때, 상기 LED 칩(30)들은 기판상의 접속수단인 패턴(46)상에 실장될 수 있 다.
따라서, 리드프레임 형태의 베이스부재(10)에 LED 칩(30)이 탑재되는 도 7의 경우에는 이 리드프레임이 기기의 메인 기판상에 실장되고, 따라서 이경우 접속수단(40)은, 상기 베이스부재(10)에 절연층(42a)을 개재하여 제공되는 리드(42)와 이 리드와 LED 칩들 사이에 연결되는 본딩와이어(44)로 구성되고, 이 리드(42)가 메인기판상에 패턴과 접속 실장된다.
다음, 도 8에서는 본 발명인 발광 다이오드 패키지(1)의 다른 변형예를 도시하고 있는데, 베이스부재(10)의 상기 제 1 반사부(22)는 표면에 형성되어 LED 칩의 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층(50)이 추가로 구비할 수 있다.
또는, 상기 제 2 반사부(24)는 표면에 형성되어 LED 칩(30)과 제 1 반사부(22)를 거친 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층(60)이 추가로 구비할 수 있다.
또는 도 8과 같이, 상기 제 1,2 반사부(22)(24) 모두에 반사활성층이 제공될 수 있다.
이때, 상기 반사활성층(50)(60)은 구리(Cu)된 리드프레임의 베이스부재(10)의 제 1,2 반사부(22)(24) 표면에 광 반사성이 우수한 은(Ag) 도금층을 형성시키는 것이다.
따라서, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(1)는 제 1,2 반사부(22)(24)의 이중 반사부 구조로 인하여 광의 간섭이 차단되고 각각의 반사부를 통한 광 방출효율이 매우 우수하면서, 더하여 반사활성층으로 인하여 보다 광 효율을 우수하게 한 다.
다음, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 고출력 발광 다이오드 패키지(1)의 경우에는 방열특성도 우수한데, 특히 베이스부재(10)가 구리의 리드프레임인 경우 그 방열 특성은 더 우수하다.
즉, 본 발명과 같이 LED 칩들에 대응하여 각각의 오목한 홈인 제 1 반사부(22)들이 많이 형성된 경우에는 그 만큼 열 방출 면적이 증대되기 때문에, 방열 특성이 우수하게 되는 것이다.
이에 따라서, 본 발명의 고출력 발광 다이오드 패키지(1)의 경우에는 광효율이 우수하고 방열특성이 향상되기 때문에, 발광 다이오드 패키지의 가장 중요한 2가지 인자를 모두 완전하게 충족시키고, 이에 따라 패키지 신뢰성이 특히 향상되는 것이다.
한편, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 베이스부재(10)의 하부에는 방열판(70)이 추가로 제공될 수 있다.
이경우, 본 발명의 고출력 발광 다이오드 패키지(1)의 경우에는 방열 특성이 더 향상될 것이다.
다음, 도면에서는 도시하지 않았지만, 본 발명의 발광 다이오드 패키지에서는 LED 칩들의 상부로 제 2 반사부(24)의 내측에는 몰딩부가 형성되는데, 이와 같은 몰딩부는 알려져 있다.
상기한 바와 같이 본 발명인 고출력 발광 다이오드 패키지에 의하면, 하나의 리드프레임에 멀티로 탑재되는 여러개의 LED 칩들에 대응하는 각각의 제 1 반사부와 이 제 1 반사부들의 외곽으로 패키지 전체의 제 2 반사부를 구성함으로서, 광의 간섭이 완전하게 차단되면서 전체로 모아지는 광의 방출 특성으로 광 효율을 극히 우수하게 하는 효과를 제공한다.
특히, 리드프레임의 제 1 반사부 내에 대응 LED 칩들이 탑재되는 구조에 의하여 리드 프레임의 열 방출 효율을 극대화시킴으로서, 패지키의 작동 특성을 안정화시키는 다른 우수한 효과가 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (12)

  1. 베이스부재;
    상기 베이스부재상에 제공된 반사부;
    상기 반사부중 적어도 제 1 반사부에 포위되면서 상기 베이스부재상에 탑재된 다수의 LED 칩; 및,
    상기 LED 칩과 전기적으로 연결되면서 외부 접속토록 상기 베이스부재에 구비된 접속수단;
    을 포함하고,
    상기 반사부는 상기 제 1 반사부들을 포위하는 제 2 반사부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부재는 금속의 리드프레임, 금속 기판, 금속이 도금된 수지기판중 하나로 적어도 방열이 가능한 부재로 구성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 반사부의 제 1 반사부는 내측으로 각각의 LED 칩이 탑재되어 LED 칩들의 방출광들이 서로 간섭되지 않도록 각각의 LED 칩들을 셀단위 로 포위하는 LED 칩 독립 반사면으로 구성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 반사부의 제 2 반사부는 각각의 LED 칩들과 이를 포위하는 제 1 반사부로부터의 방출광을 패키지 단위로 모이도록 상기 제 1 반사부의 외곽에 폐단면의 패키지 반사면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 베이스부재는 리드프레임으로 구성되고, 상기 리드프레임에는 반사부의 제 1,2 반사부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 베이스부재는 기판으로 구성되고, 상기 기판에는 반사부의 제 1 반사부와 제 2 반사부가 각각 탑재된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부재는 리드프레임으로 구성되고, 상기 접속수단은 상기 베이스부재에 절연층을 개재하여 제공되는 리드와 이 리드와 LED 칩들 사이에 연결되는 본딩와이어로 구성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부재는 기판으로 구성되고, 상기 접속수단은 상기 기판에 표면 실장되는 LED 칩과 접속되는 접속패턴으로 구성된 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  9. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 반사부는 표면에 형성되어 LED 칩의 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  10. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 반사부는 표면에 형성되어 LED 칩과 제 1 반사부를 거친 방출광의 반사효율을 높이는 반사활성층이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 베이스부재의 하부에는 방열판이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 LED 칩의 상부로 반사부의 내측에는 몰딩부가 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 발광 다이오드 패키지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101015560B1 (ko) * 2010-04-09 2011-02-17 광주인탑스(주) 발광 다이오드용 메탈 패키지
KR101046750B1 (ko) * 2008-07-15 2011-07-05 (주)아스트로 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법, 상기 발광 다이오드모듈을 구비하는 등기구
KR101183666B1 (ko) 2011-05-18 2012-09-17 마산대학산학협력단 식물재배용 led 램프 모듈

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD568831S1 (en) * 2006-10-14 2008-05-13 Alti-Electronics Co., Ltd. Light emitting diode package
TW200929513A (en) * 2007-12-19 2009-07-01 Iledm Photoelectronics Inc Method for packaging a light emitting diode and its structure
US8322881B1 (en) 2007-12-21 2012-12-04 Appalachian Lighting Systems, Inc. Lighting fixture
USD597969S1 (en) * 2008-03-13 2009-08-11 Rohm Co., Ltd. Light emitting diode module
USD597970S1 (en) * 2008-03-13 2009-08-11 Rohm Co., Ltd. Light emitting diode module
USD597971S1 (en) * 2008-03-13 2009-08-11 Rohm Co., Ltd. Light emitting diode module
USD597968S1 (en) * 2008-03-13 2009-08-11 Rohm Co., Ltd. Light emitting diode module
US7859190B2 (en) * 2008-09-10 2010-12-28 Bridgelux, Inc. Phosphor layer arrangement for use with light emitting diodes
US8567988B2 (en) * 2008-09-29 2013-10-29 Bridgelux, Inc. Efficient LED array
JP5116643B2 (ja) * 2008-11-27 2013-01-09 京セラ株式会社 発光装置
TWI462350B (zh) * 2008-12-24 2014-11-21 Ind Tech Res Inst 多晶發光二極體
US7923739B2 (en) * 2009-06-05 2011-04-12 Cree, Inc. Solid state lighting device
USD648686S1 (en) * 2010-04-30 2011-11-15 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) package
US8598602B2 (en) * 2009-01-12 2013-12-03 Cree, Inc. Light emitting device packages with improved heat transfer
USD641719S1 (en) 2009-06-05 2011-07-19 Cree, Inc. Light emitting diode
USD648687S1 (en) 2009-06-05 2011-11-15 Cree, Inc. Light emitting device package
US8686445B1 (en) 2009-06-05 2014-04-01 Cree, Inc. Solid state lighting devices and methods
US8860043B2 (en) * 2009-06-05 2014-10-14 Cree, Inc. Light emitting device packages, systems and methods
NL2003489C2 (en) * 2009-09-14 2011-03-15 Wen-Sung Hu Illumination-improving structure for led or smd led lights.
CN101667620B (zh) * 2009-09-16 2011-07-27 深圳市聚飞光电股份有限公司 一种白光发光二极管
USD661262S1 (en) * 2009-10-26 2012-06-05 Nichia Corporation Light emitting diode
JP5507313B2 (ja) * 2010-04-05 2014-05-28 スタンレー電気株式会社 発光装置の製造方法
US8269244B2 (en) 2010-06-28 2012-09-18 Cree, Inc. LED package with efficient, isolated thermal path
US8648359B2 (en) 2010-06-28 2014-02-11 Cree, Inc. Light emitting devices and methods
USD643821S1 (en) * 2010-07-05 2011-08-23 Samsung Led Co., Ltd. Base for light emitting diode
DE102010026344A1 (de) * 2010-07-07 2012-01-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiode
USD643819S1 (en) * 2010-07-16 2011-08-23 Cree, Inc. Package for light emitting diode (LED) lighting
US11101408B2 (en) 2011-02-07 2021-08-24 Creeled, Inc. Components and methods for light emitting diode (LED) lighting
USD679842S1 (en) 2011-01-03 2013-04-09 Cree, Inc. High brightness LED package
US8610140B2 (en) 2010-12-15 2013-12-17 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) packages, systems, devices and related methods
TW201251140A (en) 2011-01-31 2012-12-16 Cree Inc High brightness light emitting diode (LED) packages, systems and methods with improved resin filling and high adhesion
JP2011124608A (ja) * 2011-02-16 2011-06-23 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
KR101852388B1 (ko) 2011-04-28 2018-04-26 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
CN103016965B (zh) * 2011-09-22 2016-06-08 欧司朗股份有限公司 Led发光模块及其制造方法
JP2013110273A (ja) 2011-11-21 2013-06-06 Sharp Corp 半導体発光装置
CN104100948A (zh) * 2013-04-10 2014-10-15 欧司朗有限公司 照明装置
KR20150092801A (ko) * 2014-02-05 2015-08-17 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
JP6952945B2 (ja) * 2016-03-25 2021-10-27 スージョウ レキン セミコンダクター カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ及び照明装置
KR102522590B1 (ko) * 2016-03-25 2023-04-17 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광소자 패키지 및 조명 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004119981A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Kokuren Koden Kagi Kofun Yugenkoshi 高パワー発光ダイオードの平面実装構造、及びその製造方法
JP2004327955A (ja) * 2003-04-09 2004-11-18 Citizen Electronics Co Ltd Ledランプ
KR20050017979A (ko) * 2003-08-12 2005-02-23 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
JP2005175389A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62196878A (ja) * 1986-02-25 1987-08-31 Koito Mfg Co Ltd 照明装置
JPH0639462Y2 (ja) * 1987-07-16 1994-10-12 同和鉱業株式会社 発光装置
JPH0648892Y2 (ja) * 1988-06-24 1994-12-12 富士電機株式会社 面照光ledランプ
JPH0677540A (ja) * 1992-08-24 1994-03-18 Sanyo Electric Co Ltd 光半導体装置
JPH0672263U (ja) * 1993-03-23 1994-10-07 ローム株式会社 Ledランプ
CN100504146C (zh) * 2001-08-09 2009-06-24 松下电器产业株式会社 Led照明装置和led照明光源
JP4013507B2 (ja) * 2001-09-17 2007-11-28 シーシーエス株式会社 発光パネル装置
JP4058933B2 (ja) * 2001-10-26 2008-03-12 松下電工株式会社 高熱伝導性立体基板の製造方法
JP2003338639A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Rohm Co Ltd 表示装置
US7281860B2 (en) * 2003-06-06 2007-10-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical transmitter
JP4238681B2 (ja) * 2003-09-17 2009-03-18 豊田合成株式会社 発光装置
JP2005086051A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004119981A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Kokuren Koden Kagi Kofun Yugenkoshi 高パワー発光ダイオードの平面実装構造、及びその製造方法
JP2004327955A (ja) * 2003-04-09 2004-11-18 Citizen Electronics Co Ltd Ledランプ
KR20050017979A (ko) * 2003-08-12 2005-02-23 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
JP2005175389A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101046750B1 (ko) * 2008-07-15 2011-07-05 (주)아스트로 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법, 상기 발광 다이오드모듈을 구비하는 등기구
KR101015560B1 (ko) * 2010-04-09 2011-02-17 광주인탑스(주) 발광 다이오드용 메탈 패키지
KR101183666B1 (ko) 2011-05-18 2012-09-17 마산대학산학협력단 식물재배용 led 램프 모듈

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