KR100964812B1 - Semiconductor light emitting device package - Google Patents
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Abstract
본 개시는 빛을 발생시키는 반도체 발광소자; 반도체 발광소자에서 발생하는 열을 배출하는 히트 싱크; 반도체 발광소자에 전기를 공급하는 리드 프레임; 반도체 발광소자의 상부에 위치하는 투광성 봉지제; 히트 싱크와 리드 프레임을 고정하는 몰드된 프레임;으로서, 반도체 발광소자가 내부에 위치하는 내부 댐과 투광성 봉지제가 위치 한정되는 외부 댐을 구비하는 몰드된 프레임; 그리고 외부 댐에 위치하며, 몰드된 프레임에 대해 반경 방향 및 원주 방향으로 투광성 봉지제를 고정하는 홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지에 관한 것이다.The present disclosure provides a semiconductor light emitting device for generating light; A heat sink configured to discharge heat generated from the semiconductor light emitting device; A lead frame for supplying electricity to the semiconductor light emitting device; A translucent encapsulant disposed on the semiconductor light emitting device; A molded frame for fixing the heat sink and the lead frame, comprising: a molded frame having an internal dam in which the semiconductor light emitting element is located and an external dam in which the translucent encapsulant is positioned; And a hole located in an external dam and fixing the light-transmissive encapsulant in a radial direction and a circumferential direction with respect to the molded frame.
반도체, 발광소자, 패키지, 형광체, 봉지제, 렌즈, 리드, 프레임, 히트, 싱크 Semiconductor, Light Emitting Device, Package, Phosphor, Encapsulant, Lens, Lead, Frame, Heat, Sink
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자 패키지에 관한 것으로, 특히 투광성 봉지제, 렌즈 등의 패키지 구성 부재들 간의 결합력을 향상시키는 한편 가스 및 수분의 침투를 방지하는 반도체 발광소자의 패키지에 관한 것이다. The present disclosure relates to a semiconductor light emitting device package as a whole, and more particularly, to a package of a semiconductor light emitting device that improves a bonding force between package constituent members such as a light-transmissive encapsulant, a lens, and prevents penetration of gas and moisture.
여기서, 반도체 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 반도체 광소자를 의미하며, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물롤 이루어진다. 이외에도 적색 발광에 사용되는 GaAs계 반도체 발광소자 등을 예로 들 수 있다.Here, the semiconductor light emitting device refers to a semiconductor optical device that generates light through recombination of electrons and holes, for example, a group III nitride semiconductor light emitting device. The group III nitride semiconductor consists of a compound of Al (x) Ga (y) In (1-x-y) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). In addition, GaAs type semiconductor light emitting elements used for red light emission, etc. are mentioned.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art).This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art.
도 1은 한국 등록특허공보 제10-0818518호에 기재된 반도체 발광소자(LED) 패키지의 일 예를 나타내는 도면으로서, 히트 싱크(100), 히트 싱크(100)에 놓인 LED(200), LED(200)와 전기적으로 연결되도록 히트 싱크(100)에 결합된 제1 리드 프레임(300), 본딩 와이어를 통해 LED(200)에 전기적으로 연결되는 제2 리드 프레임(400), 히트 싱크(100), 제1 리드 프레임(300) 및 제2 리드 프레임(400)을 고정하며 LED 패키지의 몸체를 형성하는 몰드된 프레임(500), LED(200) 주변에만 도포된 형광체층(600), 형광체층(600)을 덮고 있는 투광성 봉지제(700), 그리고 투광성 봉지제(700) 위에 놓이는 렌즈(800)를 구비하는 LED 패키지가 기재되어 있다.1 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device (LED) package described in Korean Patent Publication No. 10-0818518, the
도 2 및 도 3은 미국 등록특허공보 제7,427,806호에 기재된 LED 패키지의 일 예를 나타내는 도면으로서, 제1 리드 프레임(300)과 제2 리드 프레임(400)을 고정하는 몰드된 프레임(500)에 돌기부(510)와 오목부(520)를 구비하여 투광성 봉지제와의 결합력을 높인 LED 패키지가 기재되어 있다. 이 LED 패키지는 돌기부(510)와 오목부(520)를 구비함으로써 원주 방향으로 투광성 봉지제와의 결합력을 높일 수 있으나, 반경 방향으로 투광성 봉지제와의 결합력을 높이는 데는 한계가 있다.2 and 3 are views illustrating an example of the LED package described in US Patent No. 7,427,806, and includes a
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all, provided that this is a summary of the disclosure. of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 빛을 발생시키는 반도체 발광소자; 반도체 발광소자에서 발생하는 열을 배출하는 히트 싱크; 반도체 발광소자에 전기를 공급하는 리드 프레임; 반도체 발광소자의 상부에 위치하는 투광성 봉지제; 히트 싱크와 리드 프레임을 고정하는 몰드된 프레임;으로서, 반도체 발광소자가 내부에 위치하는 내부 댐과 투광성 봉지제가 위치 한정되는 외부 댐을 구비하는 몰드된 프레임; 그리고 외부 댐에 위치하며, 몰드된 프레임에 대해 반경 방향 및 원주 방향으로 투광성 봉지제를 고정하는 홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), a semiconductor light emitting device for generating light; A heat sink configured to discharge heat generated from the semiconductor light emitting device; A lead frame for supplying electricity to the semiconductor light emitting device; A translucent encapsulant disposed on the semiconductor light emitting device; A molded frame for fixing the heat sink and the lead frame, comprising: a molded frame having an internal dam in which the semiconductor light emitting element is located and an external dam in which the translucent encapsulant is positioned; And a hole located in the external dam and fixing the light-transmissive encapsulant in the radial direction and the circumferential direction with respect to the molded frame.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 빛을 발생시키는 반도체 발광소자; 반도체 발광소자에서 발생하는 열을 배출하는 히트 싱크; 히트 싱크와 일체로 형성되며, 반도체 발광소자에 전기를 공급하는 리드 프레임; 반도체 발광소자의 상부에 위치하는 투광성 봉지 제; 히트 싱크와 리드 프레임을 고정하는 몰드된 프레임;으로서, 반도체 발광소자가 내부에 위치하는 내부 댐과 투광성 봉지제가 위치 한정되는 외부 댐을 구비하는 몰드된 프레임; 그리고 히트 싱크의 상면에 위치하며, 몰드된 프레임과의 결합을 견고히 하는 에칭된 단차;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지가 제공된다.According to another aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), a semiconductor light emitting device for generating light; A heat sink configured to discharge heat generated from the semiconductor light emitting device; A lead frame formed integrally with the heat sink and supplying electricity to the semiconductor light emitting device; A translucent encapsulant disposed on the semiconductor light emitting device; A molded frame for fixing the heat sink and the lead frame, comprising: a molded frame having an internal dam in which the semiconductor light emitting element is located and an external dam in which the translucent encapsulant is positioned; And an etched step disposed on an upper surface of the heat sink and for firmly coupling the molded frame.
본 개시에 따른 또다른 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 빛을 발생시키는 반도체 발광소자; 반도체 발광소자에서 발생하는 열을 배출하는 히트 싱크; 반도체 발광소자에 전기를 공급하는 리드 프레임; 반도체 발광소자의 상부에 위치하는 투광성 봉지제; 히트 싱크와 리드 프레임을 고정하는 몰드된 프레임;으로서, 반도체 발광소자가 내부에 위치하는 내부 댐과 투광성 봉지제가 위치 한정되는 외부 댐을 구비하는 몰드된 프레임; 외부 댐 위에 위치하는 렌즈; 외부 댐에 위치하며, 렌즈를 고정하는 홈; 그리고, 내부 댐에 의해 형성되는 제1 오목부, 내부 댐과 외부 댐에 의해 형성되는 제2 오목부 그리고 홈에 의해 형성되는 제3 오목부에 의한 가스 및 습기 방지 경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지가 제공된다.According to another aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), a semiconductor light emitting device for generating light; A heat sink configured to discharge heat generated from the semiconductor light emitting device; A lead frame for supplying electricity to the semiconductor light emitting device; A translucent encapsulant disposed on the semiconductor light emitting device; A molded frame for fixing the heat sink and the lead frame, comprising: a molded frame having an internal dam in which the semiconductor light emitting element is located and an external dam in which the translucent encapsulant is positioned; A lens located on the outer dam; Located in the outer dam, the groove for fixing the lens; And a gas and moisture prevention path by the first recess formed by the inner dam, the second recess formed by the inner dam and the outer dam, and the third recess formed by the groove. A semiconductor light emitting device package is provided.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing (s).
도 4는 본 개시에 따른 LED 패키지의 일 예를 나타내는 도면으로서, 히트 싱크(10), 히트 싱크(10)에 놓이는 LED(20), LED(20)의 일 측이 전기적으로 연결되며 히트 싱크(10)와 일체로 형성된 제1 리드 프레임(30), 본딩 와이어(21)를 통해 LED(20)와 전기적으로 연결되는 제2 리드 프레임(40), 히트 싱크(10), 제1 리드 프레임(30) 및 제2 리드 프레임(40)을 고정하며 LED 패키지의 몸체를 형성하는 몰드된 프레임(50), LED(20) 주변에만 도포된 형광체층(60), 형광체층(60)을 덮고 있는 투광성 봉지제(70), 그리고 투광성 봉지제(70) 위에 놓이는 렌즈(80)가 구비되어 있다.4 is a diagram illustrating an example of an LED package according to the present disclosure, in which a
몰드된 프레임(50)은 형광체층(60)이 LED(20) 주변에만 위치하도록 내부 댐(51)을 구비하며, 투광성 봉지제(70)를 위치 한정하도록 외부 댐(52)을 구비한다.The molded
바람직하게는 히트 싱크(10)는 단차(11) 및 단차(12)를 가지고 있으며, 단차(11) 및 단차(12)는 히트 싱크(10)와 몰드된 프레임(50)의 결합력을 향상시킨다. 이를 위해, 내부 댐(51)의 일부가 히트 싱크(10)를 관통해서 형성되며, 한편으로 제1 리드 프레임(30)과 제2 리드 프레임(40)을 전기적으로 절연하는 역할을 한다. 또한 히트 싱크(10)는 상면에도 단차(13)를 구비하며, 단차(13)는 히트 싱크(10)와 몰드된 프레임(50)의 결합을 더욱 견고히 한다. 단차(11), 단차(12) 및 단차(13)는 히트 싱크(10)에 에칭을 행함으로써 형성될 수 있다.Preferably, the
바람직하게는 몰드된 프레임(50)은 외부 댐(52)에 투광성 봉지제(70)와의 결 합력을 향상시키기 위해 홀(53)을 구비하며, 렌즈(80)와의 결합력을 향상시키기 위해 홈(54)을 구비한다. 홀(53)을 구비함으로써 도 2의 제시된 돌기부(510)와 오목부(520)와 달리 반경 방향 및 원주 방향 모두로 결합력을 향상시킬 수 있게 된다. 바람직하게는 홈(54)의 내부 벽(54a)보다 외부 벽(54b)이 높게 형성되며, 이를 통해 보다 견고하게 렌즈(80)를 고정할 수 있게 된다. 이때 렌즈(80)는 이미 만들어진 고형의 렌즈가 아니라, 요변성(thixotropy; 흔들리면 겔(gel)에서 유동성의 졸(sol)로 변화하지만, 정지하면 다시 겔로 돌아가는 성질)을 가지는 물질(예를 들어 에폭시 수지, 실리콘 봉지제 등을 예로 들 수 있다. 즉, 렌즈(80)는 투광성 봉지제(70)와 함께 형성될 수 있다.)을 디스펜싱(dispensing)함으로써 형성되며, 본 개시에 따른 홈(54)은 더 큰 의미를 가진다. 한편 내부 댐(51), 외부 댐(52) 그리고 홈(54)을 구비함으로써, 가스 또는 습기의 침투 경로를 길게하여 이를 방지하는 효과를 가져온다. 즉, 내부 댐(51)에 의해 형성되는 오목부(91), 내부 댐(51)과 외부 댐(52)에 의해 형성되는 오목부(92) 그리고 홈(54)에 의해 형성되는 오목부(93)에 의해 가스와 습기가 LED(20)에 이르기 까지의 경로를 길게 함으로써, 이들의 침투를 방지하는 경로를 형성하게 된다.Preferably, the molded
도 5는 본 개시에 따른 LED 패키지의 상부 구조의 일 예를 나타내는 도면으로서, 외부 댐(52)이 투광성 봉지제(70; 도 4 참조)가 위치하도록 전체적으로 원형의 오목부(56)를 가지며, 내부 댐(51)이 전체적으로 사각형 형상으로 대칭을 이루며 형성되어 있다(이는 사출 성형시 성형성을 향상시킨다.). 내부 댐(51)은 전체적으로 원형 또는 육각 등 다른 형상을 가질 수도 있다.5 is a view showing an example of the upper structure of the LED package according to the present disclosure, the
홀(53)은 원주 방향을 따라 대칭을 이루며 형성되어 있으며, 이는 균일한 결합의 향상을 가져온다.The
홈(54)은 내부 벽(54a)과 외부 벽(54b)에 의해 형성되며, 전체적으로 원형의 링 형상을 가진다. 외부 댐(52)의 일부가 아니라 전체에 걸쳐 링 형상으로 형성됨으로써 가스와 습기의 차단을 보다 확실히 할 수 있게 된다.The
미 설명 부호 57은 정전기로부터 LED(20; 도 4 참조)를 보호하기 위한 보호 소자가 위치하는 개구부이다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.
(1) LED 패키지 몸체를 형성하는 몰드된 프레임에 원주 방향(원형이 아닌 경우에 둘레 방향을 포함하는 의미) 및 반경 방향으로 투광성 봉지제의 위치를 고정하는 수단을 구비하는 LED 패키지.(1) An LED package comprising means for fixing the position of the translucent encapsulant in the circumferential direction (including circumferential direction if not circular) and in the radial direction to the molded frame forming the LED package body.
(2) LED 패키지 몸체를 형성하는 몰드된 프레임에 렌즈를 고정하는 수단을 구비하는 LED 패키지.(2) An LED package comprising means for securing the lens to a molded frame forming the LED package body.
(3) LED 패키지 몸체를 형성하는 몰드된 프레임에 가스 및 수분의 침투를 방지하는 수단을 구비하는 LED 패키지.(3) An LED package having means for preventing the penetration of gas and moisture in a molded frame forming the LED package body.
(4) LED 패키지 몸체를 형성하는 몰드된 프레임에 전체적으로 대칭형의 댐들을 구비하여 몰딩의 성형성을 높인 LED 패키지.(4) An LED package having high moldability by molding with a symmetrical dam as a whole in a molded frame forming an LED package body.
(5) 몰드된 프레임과의 결합력을 향상시키도록 에칭을 통해 히트 싱크에 형성되는 단차를 구비하는 LED 패키지.(5) An LED package having a step formed in the heat sink through etching to improve bonding to the molded frame.
(6) LED 패키지 몸체에 복수개의 오목부를 형성하여 가스 및 수분의 침투를 방지시킨 LED 패키지.(6) An LED package in which a plurality of recesses are formed in the LED package body to prevent the penetration of gas and moisture.
본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자 패키지에 의하면, 몰드된 프레임, 투광성 봉지제 및/또는 렌즈와 히트 싱크 및/또는 리드 프레임 간의 결합력을 향상시킬 수 있게 된다.According to one semiconductor light emitting device package according to the present disclosure, the bonding force between the molded frame, the light-transmissive encapsulant and / or the lens and the heat sink and / or the lead frame can be improved.
본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자 패키지에 의하면, 가스 및/또는 수분의 반도체 발광소자로의 침투를 방지할 수 있게 된다.According to one semiconductor light emitting device package according to the present disclosure, it is possible to prevent the penetration of gas and / or moisture into the semiconductor light emitting device.
또한 본 개시에 따른 또다른 하나의 반도체 발광소자 패키지에 의하면, 몰드된 프레임, 투광성 봉지제 및/또는 렌즈와 히트 싱크 및/또는 리드 프레임 간의 성형성을 높일 수 있게 된다.In addition, according to another semiconductor light emitting device package according to the present disclosure, the moldability between the molded frame, the light-transmissive encapsulant and / or the lens and the heat sink and / or the lead frame can be improved.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,1 is a view showing an example of a conventional group III nitride semiconductor light emitting device,
도 2 및 도 3은 미국 등록특허공보 제7,427,806호에 기재된 LED 패키지의 일 예를 나타내는 도면,2 and 3 are views showing an example of the LED package described in US Patent No. 7,427,806;
도 4는 본 개시에 따른 LED 패키지의 일 예를 나타내는 도면,4 is a diagram illustrating an example of an LED package according to the present disclosure;
도 5는 본 개시에 따른 LED 패키지의 상부 구조의 일 예를 나타내는 도면.5 illustrates an example of a superstructure of an LED package according to the present disclosure.
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