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KR100748241B1 - 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광다이오드 및 그 제조방법 - Google Patents

정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광다이오드 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100748241B1
KR100748241B1 KR1020060011589A KR20060011589A KR100748241B1 KR 100748241 B1 KR100748241 B1 KR 100748241B1 KR 1020060011589 A KR1020060011589 A KR 1020060011589A KR 20060011589 A KR20060011589 A KR 20060011589A KR 100748241 B1 KR100748241 B1 KR 100748241B1
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KR
South Korea
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electrostatic discharge
lead
lead frame
protection device
diode
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KR1020060011589A
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Inventor
쯔쯔이
류영호
Original Assignee
삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드프레임과, 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 형성된 패키지와, 상기 노출된 리드프레임의 상면에 실장된 LED 칩과, 상기 노출된 리드프레임의 하면에 실장되어 있으며 와이어를 통해 상기 LED 칩과 병렬 연결되어 있는 정전기 방전 충격 보호소자와, 상기 패키지 내부에 충진되어 LED 칩을 보호하는 제1 몰딩재 및 상기 패키지 내부에 충진되어 정전기 방전 충격 보호소자를 보호하는 제2 몰딩재를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 관한 것이다.
발광 다이오드, 정전압 다이오드, 정전기, 휘도

Description

정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드 및 그 제조방법{High brightness LED with protective function of electrostatic discharge damage and method of manufacturing the same}
도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 또 다른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 역전류 방지회로를 개략적으로 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 패키지 10a : 고정부재
20 : 제1 몰딩재 30 : LED 칩
40 : 정전기 방전 충격 보호소자 50 : 리드프레임
51 : 양극 리드 52 : 음극 리드
60 : 와이어 70 : 제2 몰딩재
본 발명은 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전기 방전 충격으로부터 발광 다이오드를 보호하고 발광 다이오드의 휘도를 개선하는 동시에 제조공정이 단순한 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품이다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때 보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.
이러한 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 조사할 수 있음으로 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화기기 등에 사용된다.
특히, 정보 통신기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며, 발광 다이오드도 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)에 직접 실장하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device, 이하, SMD라 한다)형으로 만들어지고 있다.
이러한 SMD 방식의 발광 다이오드 패키지는 그 사용도에 따라 탑뷰(Top view) 방식과 사이드뷰(Side view) 방식으로 제조되고 있는데, 일반적으로 발광 다이오드는 정전기 또는 역전압에 취약한 것으로 알려져 있다.
따라서, 이러한 발광 다이오드의 취약성을 보완하기 위하여 종래에는 역방향으로 전류가 흐를 수 있는 정전압 다이오드를 제공하고 있으며, 그러한 정전압 다이오드를 바람직하게 제너 다이오드(Zener Diode)를 LED 칩과 병렬로 연결함으로써 정전기에 효율적으로 대응하도록 하고 있다.
그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 정면도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 정전압 다이오드는 한 쌍의 리드, 즉 양극 리드(51)와 음극 리드(52)로 형성된 리드프레임(50)의 동일면 상에 LED 칩(30) 및 제너 다이오드(40)를 나란히 실장하고, 이 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 금(Au) 성분의 와이어(60)로 서로 연결함으로써, 병렬구조를 가지고 있다. 이때, 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 제너 다이오드로 이루어진다.
상기와 같은 정전기 방전 충격 보호소자(40)인 제너 다이오드는 일명 정전압 다이오드라고도 하며, 반도체 PN 접합 다이오드의 하나로서, PN 접합의 항복(Breakdown) 영역에서 동작특성이 나타나도록 제작된 다이오드로 주로 정전압용으로 사용된다. 그리고, 제너 회복현상을 이용해서 일정 전압을 얻는 소자이며 규소의 p-n 접합에서 전류 10mA로 동작하고 품종에 따라 3 ~ 12V의 정전압을 얻을 수 있는 다이오드이다.
따라서, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 LED 칩에 이러한 제너 다이오드를 와이어 등에 의하여 병렬로 연결함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 제너 다이오드에 의하여 손상을 방지할 수 있다.
미설명한 도면부호 10은 투명 또는 불투명 합성수지재로 형성된 패키지를 지칭하고, 20은 LED 칩을 보호하기 위한 몰딩재를 지칭한다.
그러나, 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 상기 제너 다이오드를 LED 칩과 리드프레임 상에 병렬로 함께 실장되기 때문에 와이어를 본딩하기 위한 충분한 영역을 확보하기 위해 리드프레임이 커져야 하며, 이에 따라, 발광 다이오드의 패키지가 커지게 되어 발광 다이오드 패키지의 소형화에 어려움이 있다.
또한, 상기 LED 칩에서 발광하는 광을 이와 병렬로 함께 실장된 제너 다이오드가 흡수하거나 산란시켜 발광 다이오드의 휘도를 저하시키는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, LED 칩이 실장된 리드프레임의 후면에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 실장하는 기술이 제안되었다. 도 2는 종래 기술에 따른 또 다른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장 된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.
도 2에 나타낸 종래의 발광 다이오드는, 리드프레임(50) 상에 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 병렬로 연결되게 형성하되, LED 칩(30)이 형성된 리드프레임(50)의 후면에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 실장하여 정전기 방전 충격으로부터 발광 다이오드를 보호하는 동시에 발광 다이오드의 휘도를 향상시킬 수 있었다.
그런데, 상기와 같은 종래의 발광 다이오드는, 리드프레임의 어느 일측 상에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 먼저 실장하고, 그 다음, 합성수지재를 사용하여 이를 매립하는 동시에 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 형성된 리드프레임의 후면 일부가 노출된 패키지를 형성한 후, 노출된 리드프레임 상에 LED 칩을 실장하여 형성되기 때문에 제조공정이 복잡한 문제가 있었다.
따라서, 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 전반적인 제조공정이 길어지며, 그로 인해 제조 수율 또한 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 리드프레임 상에 LED 칩과 정전기 방전 충격 보호소자를 와이어 등에 의하여 병렬로 연결되게 형성하되, LED 칩이 형성된 리드프레임의 후면에 정전기 방전 충격 보호소자를 실장하여 정전기 방전 충격으로부터 발광 다이오드를 보호하고, 발광 다이오드의 휘도를 향상시키는 동시에 제조 공정이 단순화된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드프레임과, 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 형성된 패키지와, 상기 노출된 리드프레임의 상면에 실장된 LED 칩과, 상기 노출된 리드프레임의 하면에 실장되어 있으며 와이어를 통해 상기 LED 칩과 병렬 연결되어 있는 정전기 방전 충격 보호소자와, 상기 패키지 내부에 충진되어 LED 칩을 보호하는 제1 몰딩재 및 상기 패키지 내부에 충진되어 정전기 방전 충격 보호소자를 보호하는 제2 몰딩재를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 제공한다.
또한, 본 발명의 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게 상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 형성된다.
또한, 본 발명의 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 패키지는, 리드프레임의 일부를 수용하되, 양극 리드와 음극 리드가 서로 인접하는 각 리드의 단부에 걸쳐지도록 형성되어 양극 리드와 음극 리드를 일체로 고정하는 고정부재를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드에서, 상기 제2 몰딩재는, 열전도성이 우수한 백색계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위해 또 다른 본 발명은, 양극 리드와 음극 리드로 이루어진 리드프레임의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 사출성형하여 패키지를 형성하는 단계와, 상기 노출된 리드프레임의 하면 중 어느 일면에 정전기 방전 충격 보호소자를 실장하는 단계와, 상기 정전기 방전 충격 보호소자와 상기 보호소자가 실장되지 않은 상기 리드프레임의 하면을 와이어를 통해 전기적으로 연결하는 단계와, 상기 정전기 방전 충격 보호소자가 실장된 패키지 내부에 제2 몰딩재를 충진하는 단계와, 상기 노출된 리드프레임의 상면 중 어느 일면에 LED 칩을 실장하는 단계와, 상기 LED 칩과 상기 정전기 방전 충격 보호소자를 와이어를 통해 전기적으로 병렬 연결하는 단계 및 상기 LED 칩이 실장된 패키지 내부에 제1 몰딩재를 충진하는 단계를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법을 제공한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하 는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드 및 그 제조방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 역전류 방지회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는, 합성수지재로 형성된 패키지(10)로부터 돌출된 리드프레임(50) 즉, 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)를 통하여 인쇄 회로 기판(도시하지 않음) 등에 실장 되는 구조를 갖는다.
특히, 본 발명에 따른 상기 패키지(10)는, 상기 양극 리드(51)와 음극 리드(52)의 일부 즉, 리드프레임(50)의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임(50)의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 형성되어 있다. 보다 상세하게, 상기 노출된 리드프레임(50)의 상면은, LED 칩이 실장될 영역이며, 노출된 리드프레임(50)의 하면은 정전기 방전 충격 보호소자가 실장될 영역이다.
또한, 상기 패키지(10)는, 상기 리드프레임(50) 즉, 양극 리드(51)와 음극 리드(52)의 하면에 이들이 서로 인접하는 각 리드(51, 52)의 단부에 걸쳐지도록 형성된 고정부재(10a)를 가진다. 이는 상기 양극 리드(51)와 음극 리드(52)를 일체로 고정하여 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)를 각각 수용하는 패키지(10)를 단일로 구성하는 역할을 한다.
상기와 같은 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 상기 패키지(10)의 내부에 구비되어 전원 인가시 광을 조사하는 통상의 LED 칩(30)과, 상기 LED 칩(30)과 병렬로 연결됨으로써 정전기로 인한 손실을 방지하기 위한 정전기 방전 충격 보호소자(40)로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 LED 칩(30)은, 상기 리드프레임(50)의 상면 중 양극 리드(51) 상면에 도전성 에폭시에 의하여 다이본딩(Die Bonding) 방법으로 실장되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 상기 리드프레임(50)의 하면 중 양극 리드(51)의 하면에 LED 칩(30)과 동일한 방법으로 실장된다.
또한, 상기 LED 칩(30)은 와이어(60)를 통해 상기 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 와 이어(60)를 통해 음극 리드(52)에 와이어 본딩(Wire Bonding)된다.
따라서, 상기 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 도 4에 도시한 바와 같이 병렬 구조로 연결된다.
이때, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는, 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자(varistor)로 형성된다. 또한, 상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 정전압 다이오드로 제너 다이오드를 사용하고 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 동일한 리드프레임 즉, 양극 리드(51)의 상/하면에 각각 실장되어 서로 병렬 연결되어 있는 것을 설명하였으나, 이는 이에 한정되지 않고, 상기 LED 칩(30)과 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 음극 리드(52)의 상/하면 또는 서로 다른 리드의 상/하면에 각각 실장되어 병렬 연결될 수도 있다.
여기서, 미설명한 도면 부호 20은, LED 칩(30)을 보호하기 위한 제1 몰딩재이고, 도면 부호 70은, 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 보호하기 위한 제2 몰딩재이다. 이때, 상기 제1 몰딩재(20)는, 구현하려는 LED 칩(30)의 색상에 따라 투명 재료나 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지로 이루어지고, 상기 제2 몰딩재(70)는, 열전도성이 높은 물질, 예를 들어 백색계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드는 양극 리드(51)의 상면에 LED 칩(30)을 실장하고, 양 극 리드(51)의 하면에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 실장하여 서로 병렬 연결함으로써, 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되어도 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 통해 전류가 바이패스(By-Pass)되어 정전기 방전 충격 발생으로 인한 손상을 방지한다.
특히, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 발광하는 LED 칩(30)의 후면 즉, 리드프레임(50)을 기준으로 LED 칩(30)은 상면, 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 하면에 실장되어 있기 때문에 이들 사이에 위치하는 리드프레임(50)d LED 칩(30)에서 발광하는 광이 정전기 방전 충격 보호소자(40)에서 흡수되거나 산란되는 것을 차단하는 장벽 역할을 하여 발광 다이오드의 휘도를 증가시킨다.
또한, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 보호하기 위한 제2 몰딩재(70)가 열전도성이 우수한 백색계 수지로 이루어져 있으므로, 상기 제2 몰딩재(70)를 통해 LED 칩(30)에서 발생하는 열을 더욱 효과적으로 방열시킴으로써, 종래 기술에 따른 발광 다이오드보다 우수한 방열 효과를 얻을 수 있다.
그러면, 이하 본 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법에 대하여 도 5a 내지 5d 및 도 3을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정단면도이다.
우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 양극 리드(51)와 음극 리드(52)로 이루어진 리드프레임(50)의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임(50)의 상면 전체가 노출되어 LED 칩의 실장 공간(30a)을 정의하는 동시에 하면 일부가 노출되어 정전기 방전 충격 보호소자의 실장 공간(40a)이 정의되도록 사출 성형된 패키지(10)를 형성한다.
상기 패키지(10)는, 상기 리드프레임(50) 즉, 양극 리드(51)와 음극 리드(52)의 하면에 이들이 서로 인접하는 각 리드(51, 52)의 단부에 걸쳐진 고정부재(10a)를 가지도록 형성되어 있다. 상기 고정부재(10a)는 상기 양극 리드(51)와 음극 리드(52)를 일체로 고정하여 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)를 각각 수용하는 패키지(10)를 단일로 구성하는 역할을 한다.
그 다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 정전기 방전 충격 보호소자의 실장 공간(40a)이 정의된 리드프레임(50)의 표면, 보다 상세하게 LED 칩의 실장 공간(30a)이 정의된 리드프레임(50)의 표면을 리드프레임(50)의 상면이라 할 경우, 리드프레임(50)의 하면에 도전성 에폭시에 의하여 다이본딩 방법으로 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 실장한다. 본 실시예에서는 상기 리드프레임(50)의 하면 중 양극 리드(51)의 하면에 정전기 방전 충격 보호소자(40)를 실장하고 있으며, 이에 따라, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)는 상기 음극 리드(52)와 와이어(60)를 통해 전기적으로 연결한다.
그런 다음, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)가 실장된 패키지(10) 내에 이를 보호하기 위한 제2 몰딩재(70)를 충진한다. 이때, 제2 몰딩재(70)는, 열 방열 효과를 향상시키기 위해 열전도성이 우수한 백색계 수지를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 LED 칩의 실장 공간(30a)이 정의된 리드프레임(50)의 상면에 LED 칩(30)을 실장한다. 이때, 상기 LED 칩(30)은, 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 동일한 방법으로 실장된다. 본 실시에에서는 상기 리드프레임(50)의 상면 중 양극 리드(51)의 상면에 LED 칩(30)을 실장하고 있으며, 이는 상기 정전기 방전 충격 보호소자(40)와 병렬 연결되기 위해 상기 양극 리드(51) 및 음극 리드(52)와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결한다.
그런 다음, 상기 LED 칩(30)이 실장된 패키지(10) 내에 이를 보호하기 위한 제1 몰딩재(20)를 충진한다(도 3 참조). 이때, 상기 제1 몰딩재(20)는, 구현하려는 LED 칩(30)의 색상에 따라 투명 재료나 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조 방법은 상기 패키지 형성시, LED 칩의 실장 공간 및 정전기 방전 충격 보호소자의 실장 공간을 동시에 정의되도록 형성한 다음, 각각의 실장 공간에 LED 칩 및 정전기 방전 충격 보호소자를 실장함으로써, 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 제조방법보다 제조 공정이 용이하다.
따라서, 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 전반적인 제조공정을 공정 시간을 감소시킬 수 있으며, 그로 인해 제조 수율 또한 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 LED 칩과 정전기 방전 충격 보호소자가 병렬로 연결되게 형성하되, 리드프레임을 기준으로 상/하로 실장되게 형성하여 정전기로 인하여 역방향의 전류가 인가되더라도 상기 정전기 방전 충격 보호소자를 통해 전류가 바이패스(By-Pass)되어 정전기 방전 충격 발생으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 리드프레임을 통해 LED 칩에서 발광하는 광이 정전기 방전 충격 보호소자에 의해 흡수 또는 산란되는 것을 차단하여 발광 다이오드의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 정전기 방전 충격 보호소자를 보호하기 위한 몰딩재로 열전도성이 우수한 물질을 사용하고 있어, LED 칩으로부터 발생하는 열의 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 전반적인 제조공정을 공정 시간을 감소시킬 수 있으며, 그로 인해 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 양극 리드와 음극 리드로 형성된 리드프레임;
    상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 형성된 패키지;
    상기 패키지에 수용된 상기 리드프레임의 양극 리드와 음극 리드가 서로 인접하는 각 리드의 단부에 걸쳐지도록 형성되어, 상기 양극 리드와 음극 리드를 일체로 고정하는 고정부재;
    상기 노출된 리드프레임의 상면에 실장된 LED 칩;
    상기 노출된 리드프레임의 하면에 실장되어 있으며 와이어를 통해 상기 LED 칩과 병렬 연결되어 있는 정전기 방전 충격 보호소자;
    상기 패키지 내부에 충진되어 LED 칩을 보호하는 제1 몰딩재; 및
    상기 패키지 내부에 충진되어 정전기 방전 충격 보호소자를 보호하는 제2 몰딩재;
    를 포함하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은, 상기 리드프레임의 양극 리드 상면에 실장되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 리드프레임의 음극 리드 하면에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은 상기 리드프레임의 음극 리드 상면에 실장되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 리드프레임의 양극 리드 하면에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은 상기 리드프레임의 양극 리드 상면에 실장되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 리드프레임의 양극 리드 하면에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은 상기 리드프레임의 음극 리드 상면에 실장되어 있으며, 상기 정전기 방전 충격 보호소자는 상기 리드프레임의 음극 리드 하면에 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정전기 방전 충격 보호소자는 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자로 형성됨을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정전압 다이오드는 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 형성됨을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 몰딩재는, 백색계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드.
  10. 양극 리드와 음극 리드로 이루어진 리드프레임의 일부를 내측에 수용하되, 수용된 리드프레임의 상면 전체 및 하면 일부가 노출되도록 사출성형하여 패키지를 형성하는 단계;
    상기 노출된 리드프레임의 하면 중 어느 일면에 정전기 방전 충격 보호소자를 실장하는 단계;
    상기 정전기 방전 충격 보호소자와 상기 보호소자가 실장되지 않은 상기 리드프레임의 하면을 와이어를 통해 전기적으로 연결하는 단계;
    상기 정전기 방전 충격 보호소자가 실장된 패키지 내부에 제2 몰딩재를 충진하는 단계;
    상기 노출된 리드프레임의 상면 중 어느 일면에 LED 칩을 실장하는 단계;
    상기 LED 칩과 상기 정전기 방전 충격 보호소자를 와이어를 통해 전기적으로 병렬 연결하는 단계; 및
    상기 LED 칩이 실장된 패키지 내부에 제1 몰딩재를 충진하는 단계;를 포함하 는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정전기 방전 충격 보호소자는, 정전압 다이오드 또는 반도체 저항소자로 형성하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정전압 다이오드는, 제너 다이오드, 에벌렌시 다이오드, 스위칭 다이오드 및 쇼트키 다이오드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 다이오드로 형성하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 패키지는, 수용된 리드프레임의 후면에 양극 리드와 음극 리드를 일체로 고정하는 고정부재를 가지게 형성하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 몰딩재는, 백색계 수지를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광 다이오드의 제조방법.
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