KR101933189B1 - 발광다이오드 패키지 - Google Patents

Abstract

발광다이오드 패키지가 개시된다. 이 발광다이오드 패키지는, 3개 이상의 발광다이오드 칩들과; 상기 발광다이오드 칩들이 실장되는 3개 이상의 칩 실장부들을 갖는 제1 리드들과; 상기 제1 리드들과 이격되며 상기 발광다이오드 칩들과 배선들에 의해 연결되는 제2 리드들과; 상기 제1 리드들 및 상기 제2 리드들이 형성된 기판을 포함하며, 상기 3개 이상의 칩 실장부들은 광축을 지나는 중심의 주위에 모여 배치된다.

Description

발광다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}

본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 멀티칩 타입의 발광다이오드 패키지에 관한 것이다.

통상적인 발광다이오드 패키지는 내부에 1개의 발광다이오드 칩을 포함한다. 1개의 발광다이오드 칩만으로 원하는 광 출력을 얻기 어려운 경우가 많으며, 이에 따라, 복수개의 발광다이오드 패키지들을 하나의 발광모듈에 통합하여 이용하고 있다.

발광모듈 내 발광다이오드 패키지들은 개별 구동이 가능하므로, 발광다이오드 패키지 각각의 개별 구동에 의해 개별 광원으로서의 역할을 할 수 있음과 동시에 여러 발광다이오드 패키지들의 광을 통합하여 내보낼 수 있다. 그러나, 위와 같은 발광모듈은, 실제 광을 발하는 발광다이오드 칩들이 서로 다른 패키지들에 속한 채 멀리 떨어져 있을 수밖에 없으므로, 전술한 발광다이오드 패키지들로 하나의 통합된 단일 광원의 역할을 하기는 어려웠다. 또한, 많은 개수의 발광다이오드 패키지가 이용되므로 경제적으로도 불리하다.

종래에는 복수개의 발광다이오드 칩을 포함하는 단일 발광다이오드 패키지로 복수개의 발광다이오드 패키지를 대체하려는 시도가 있었다. 그리고, 이러한 시도는 리드프레임 타입의 발광다이오드 패키지에 대해 제한적으로 이루어져 왔다. 이러한 시도의 한 접근 방식으로, 하나의 단자에 동일 또는 유사 파장을 갖는 여러개의 발광다이오드 칩들을 실장하여 광 출력을 증폭하는 것이 있다. 그러나, 이것은 발광다이오드 칩들의 개별 구동이 불가능하다는 한계가 있다.

다른 접근 방식으로, 하나의 패키지에 내에 있는 서로 다른 단자들 각각에 발광다이오드 칩들을 실장하는 것이 있다. 이에 따르면, 패키지 내 발광다이오드 칩들의 개별 구동이 가능하다. 그러나, 이것은 패키지 내 발광다이오드 칩들이 충분히 큰 이격 거리를 가져야 하므로 발광다이오드 칩들이 중심으로부터 너무 멀어지거나, 또는, 복잡한 단자들의 배치 및 패턴으로 인해, 발광다이오드 패키지를 인쇄회로기판에 실장하는 공정 또는 발광 다이오드 패키지 내 발광다이오드 칩들의 배선 연결 공정이 어려워지는 단점을 야기한다. 더 나아가, 3개 이상의 발광다이오드 칩을 개별 구동 방식으로 이용하기에는 많은 한계가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 3개 이상의 발광다이오드 칩들이 최대한으로 인접할 수 있으면서도, 이들 발광다이오드 칩들의 개별 구동이 가능한 개선된 구조의 발광다이오드 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 발광다이오드 패키지는, 3개 이상의 발광다이오드 칩들과; 상기 발광다이오드 칩들이 실장되는 3개 이상의 칩 실장부들을 갖는 제1 리드들과; 상기 제1 리드들과 이격되며 상기 발광다이오드 칩들과 배선들에 의해 연결되는 제2 리드들과; 상기 제1 리드들 및 상기 제2 리드들이 형성된 기판을 포함하며, 상기 3개 이상의 칩 실장부들은 광축을 지나는 중심의 주위에 모여 배치된다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 리드들은 제1 방향으로 연장되어 상기 기판의 일측에 3개 이상의 주 하부 단자들을 형성하며, 상기 제2 리드들은 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 연장되어 상기 기판의 타측에 3개 이상의 부 하부 단자들을 형성한다.

일 실시예에 따라, 상기 3개 이상의 칩 실장부들은 상기 중심을 기준으로 하여 일정 각도로 배열될 수 있다. 예컨대, 4개의 칩 실장부들이 90도 각도로 배열될 수 있고, 3개의 칩 실장부들이 120도 각도로 배열될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 리드들은, 상기 3개 이상의 칩 실장부들과 그로부터 제1 방향으로 연장된 3개 이상의 연장부를 갖도록 상기 기판의 상부면에 형성된 3개 이상의 주 상부 단자들과, 상기 기판을 관통하여 상기 3개 이상의 연장부와 상기 기판 하부면에 형성된 3개 이상의 주 하부 단자들을 연결하는 3개 이상의 제1 비아들을 포함하고, 상기 제2 리드들은, 상기 3개 이상의 칩 실장부들 외곽에서 본딩와이어들에 의해 상기 3개 이상의 발광다이오드 칩들과 전기적으로 연결되는 3개 이상의 부 상부 단자들과, 상기 기판을 관통하여 상기 3개 이상의 부 상부 단자들과 상기 3개 이상의 부 하부 단자들을 연결하는 3개 이상의 제2 비아들을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 기판의 하부면에는 방열패드가 형성되며, 상기 방열패드는 상기 3개 이상의 주 하부 단자들과 상기 3개 이상의 부 하부 단자들 사이에 위치한다. 상기 방열패드는 상기 3개 이상의 칩 실장부 면적의 총합보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩들은 상기 중심으로부터 일정 거리로 이격되어 있는 것이 바람직하다.

일 실시에에 따라, 상기 발광다이오드 패키지는 상기 발광다이오드 칩들을 수용하는 캐비티를 포함하며 상기 기판의 상부에 마련된 리플렉터와, 상기 캐비티 내에 투광성 수지를 채워 형성한 투광성 봉지재를 더 포함한다. 이때, 상기 캐비티의 중간 높이까지 반사층이 형성되고, 상기 투광성 봉지재는 상기 반사층의 상단을 덮는 것이 바람직하다. 상기 리플렉터는, 상기 기판의 상부면에 적층되며 제1 캐비티 구멍을 갖는 제1 캐비티 판과, 상기 제1 캐비티 구멍보다 큰 크기의 제2 캐비티 구멍을 가지며 상기 제1 캐비티 판 상에 적층된 제2 캐비티 판을 포함하며, 상기 제1 캐비티 구멍의 내주 경사면에는 상기 반사층이 코팅되고, 상기 반사층은 상기 제1 캐비티 구멍과 상기 제2 캐비티 구멍의 직경 차이에 의해 생긴 상기 제2 캐비티 판 상의 단차면까지 연장될 수 있다. 상기 제2 캐비티 구멍보다 큰 크기의 제3 캐비티 구멍을 가지며 상기 제2 캐비티 판 상에 적층되는 제3 캐비티 판을 더 포함하면, 상기 제2 캐비티 구멍과 상기 제3 캐비티 구멍의 직경 차이에 의해 상기 캐비티의 상부에는 계단면이 형성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 패키지는 기판의 내부에 배치된 방열체를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 기판은 상기 방열체가 채워지는 채움홈이 형성된 제1 절연성 판과, 상기 채움홈을 덮도록 상기 제1 절연성 판(또는, 제1 비아 판) 상에 적층된 제2 절연성 판(또는, 제2 비아 판)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 3개 이상의 발광 다이오드 칩들은 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩 및 적색 칩 중 적어도 3개를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 중심 주위로 4개의 칩 실장부들이 모여 배치되고, 상기 발광다이오드 칩들은 상기 4개의 칩 실장부들 각각에 실장된 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩 및 적색 칩을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 청색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접한다.

다른 실시예에 따라, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 녹색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접한다.

또 다른 실시예에 따라, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 적색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접한다.

일 실시예에 따라, 상기 백색 칩은 컨포멀 코팅에 의해 형성된 형광체층을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 리드들의 전기 극성은 모두 동일하고 상기 제2 리드들은 상기 제1 리드들과 다른 전기 극성을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 발광다이오드 패키지는, 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩, 및 적색 칩을 포함하는 4개의 발광다이오드 칩들과; 상기 4개의 발광 다이오드 칩들을 개별 구동시킬 수 있도록 제공되는 4개의 제1 리드들 및 4개의 제2 리드들과; 상기 제1 리드들과 상기 제2 리드들을 지지하는 기판과; 상기 4개의 발광다이오드 칩들을 덮는 렌즈부를 포함하며 상기 기판 상에 형성된 투광성 봉지부를 포함하며, 상기 백색 칩에 대하여, 상기 청색 칩, 녹색 칩, 및 적색 칩 중 하나가 대각선 방향으로 인접하여 위치한다.

본 발명에 따르면, 3개 이상의 발광다이오드 칩들, 특히, 4개의 발광다이오드 칩을 최대한으로 인접 배치하여, 하나의 통합된 광원과 같이 이용하면서도, 이들 발광다이오드 칩들의 개별 구동을 가능하게 함으로써, 다양한 색 또는 파장의 광을 만들 있는 발광다이오드 패키지의 구현이 가능하다. 본 발명의 다른 이점들 및 효과들은 이하 실시예들로부터 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 도시한 평면도이고,
도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이고,
도 3은 도 1의 II-II를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이고,
도 4는 도 1 및 도 1 내지 도 3에 도시된 발광다이오드 패키지의 저면도이고,
도 5 내지 도 7은 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같은 발광다이오드 패키지에 적용될 수 있는 발광다이오드 칩 배열의 여러 실시예들을 설명하기 위한 평면도들이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고,
도 9는 도 8의 III-III를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고,
도 11은 도 10에 도시된 발광다이오드 패키지의 저면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이며, 도 3은 도 1의 II-II를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이며, 도 4는 도 1 및 도 1 내지 도 3에 도시된 발광다이오드 패키지의 저면도이다.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(1)는 기판(10)과, 상기 기판(10)의 상부면에 형성된 상부 단자 패턴(20)과, 상기 기판(10)의 하부면에 형성된 하부 단자 패턴(30)과, 상기 기판(10)을 관통하도록 형성되어 상기 상부 단자 패턴(20)과 상기 하부 단자 패턴(30)을 전기적으로 연결하는 복수의 비아(40a, 40b)들과, 상기 기판(10) 상에서 상기 상부 단자 패턴(20)과 전기적으로 연결되는 복수의 발광다이오드 칩(50)들과, 상기 발광다이오드 칩(50)들과 상기 상부 단자 패턴(20)을 덮도록 형성된 상기 기판(10) 상에 형성된 투광성 봉지재(70)를 포함한다.

상기 투광성 봉지재(70)는 반구형의 렌즈부(74)를 포함한다. 상기 렌즈부(74)의 하부에는 그보다 넓은 면적으로 기판(10) 상면을 거의 전체적으로 덮는 평탄한 투광성 기저부(72)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 투광성 기저부(72)를 생략하는 것도 가능하다. 상기 투광성 봉지재(70)는 광 효율의 향상과 더불어 기판(10)에 실장된 다른 파장 또는 색의 발광다이오드 칩(50)들로부터 나온 광을 효과적으로 혼합시키는 역할을 한다. 상기 투광성 봉지재(70)는, 예를 들면, 트랜스퍼 몰딩, 콤프레션 몰딩 등에 의해, 예를 들면, 실리콘 수지와 같은 투광성 수지로 형성될 수 있다.

또한, 상기 발광다이오드 패키지(1)는 상기 기판(10)의 하부면에 형성된 방열패드(60)를 더 포함한다. 상기 방열패드(60)는 상기 기판(10) 하부면의 중앙 영역에 넓은 면적으로 형성되어 있다. 상기 하부 단자 패턴(30)은 상기 방열패드(60)의 주변에서 상기 방열패드(60)와 이격되어 위치한다. 상기 하부 단자 패턴(30)과 상기 방열패드(60)는 동일 재료로 그리고 동일한 두께로 형성될 수 있다.

상기 방열패드(60)는 대략 충분한 방열성능을 갖도록 대략 60㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 상부 단자 패턴(20) 및 하부 단자 패턴(30)도 대략 60㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 방열패드(60)는, 하부 단자 패턴(30)을 형성하는 금속 도금에 의해 함께 형성되는 것이 바람직하지만, 별도로 설치된 방열슬러그를 포함할 수 있다.

상기 기판(10)은 절연 기판, 특히, 세라믹 기판이 선호된다. 또한, 상기 기판(10)은 하나의 절연성 판으로 이루어질 수 있지만, 두개 이상의 절연성 판을 적층하여 만들어질 수도 있다.

상기 상부 단자 패턴(20)은 발광다이오드 칩(50)이 실장되는 복수의 주 상부 단자(22)와, 발광다이오드 칩(40)이 실장되지 않는 복수의 부 상부 단자(24)를 포함한다. 또한, 하부 단자 패턴(30)은 제1 비아(40a)에 의해 상기 주 상부 단자(22)와 연결되는 주 하부 단자(32)와, 제2 비아(40b)에 의해 상기 부 상부 단자(24)와 연결되는 부 하부 단자(34)를 포함한다. 상기 방열패드(60)는 비아(40a, 40b)와 연결되지 않도록 형성되며, 기판(10)으로부터 열을 신속하게 흡수하여 방출하는 역할을 한다.

상기 발광다이오드 칩(50)들 각각은 상부와 하부에 서로 다른 극성의 전극들을 갖는 수직형 발광다이오드 칩인 것이 바람직하다. 상기 발광다이오드 칩(50)이 상기 주 상부 단자(22)에 실장되는 것에 의해, 상기 발광다이오드 칩(50)의 하부 전극이 상기 주 상부 단자(22)에 접속되며, 상기 발광다이오드 칩(50)의 상부 전극은 본딩와이어에 의해 부 상부 단자(24)에 접속된다. 이하 자세히 설명되는 바와 같이, 상기 발광다이오드 칩(50)들은 서로 다른 파장 또는 서로 다른 색의 광을 발한다.

도 1을 참조하면, 상기 상부 단자 패턴(20)은 4개의 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)과, 그에 대응되는 4개의 부 상부 단자들(24a, 24b, 24c, 24d)을 포함한다. 상기 4개의 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b) 각각은, 칩 실장부(222a 또는 222b)와, 그로부터 제1 방향으로 연장되어 기판(10)의 일측 모서리를 부근에서 제1 비아(40a)의 상단에 연결되는 연장부(224a 또는 224b)를 포함한다. 또한, 4개의 부 상부 단자(24a, 24b, 24c, 24d)들 각각은 기다란 형상을 가지며, 상기 기판(10)의 일측 모서리에 대향하는 타측 모서리 부근의 제2 비아(40b)의 상단에 연결된다. 상기 4개의 부 상부 단자(24a, 24b, 24c, 24d)에는 발광다이오드 칩(50)들이 실장되지 않는 대신, 발광다이오드 칩(50)으로부터 이어진 본딩와이어(w)가 연결된다.

상기 4개의 주 상부 단자(22a, 22a, 22b, 22b)들에 속해 있는 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b)는 기판(10)의 중앙에 모여 위치한다. 기판(10) 상에 가상의 수평선(x)과 가상의 수직선(y)을 그려 이 선들이 교차되는 점을 중심(c)이라 정의한다. 또한, 가성의 수평선(x)과 가상의 수직선(y)에 의해 상기 기판(10)은 4개의 영역으로 나뉜다. 이때, 상기 4개의 주 상부 단자(22a, 22a, 22b, 22b)들에 속한 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b)는 상기 4개 영역 각각에 위치한 채 상기 중심(c) 주위에 모여 있다. 이때, 발광다이오드 패키지의 광축, 더 나아가서는, 전술한 렌즈부(74)의 중심축선이 상기 중심(c)을 지나는 것이 바람직하다.

4개의 발광다이오드 칩(50)들은 상기 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b)들에 실장되어 상기 중심(c)에 인접하고 있다. 상기 4개의 발광다이오드 칩(50)들은, 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이 다른 색 또는 다른 파장의 광을 발하는 다른 종류의 칩들로서, 그 크기가 서로 다를 수 있다. 크기와 상관없이, 상기 중심(c)으로부터 상기 발광다이오드 칩(50)들에 대한 거리는 실질적으로 동일한 것이 바람직하며, 이는 4개의 발광다이오드 칩(50)들 각각으로부터 렌즈부(74)의 중심 축선에 이르는 거리가 같아지도록 해준다.

4개의 발광 다이오드 칩(50)들이 동시에 발광하여 이들이 하나의 큰 통합된 광원으로서의 기능을 할 때, 그 통합된 광원의 중심을 렌즈부(74)의 중심축선 또는 광축이 지나므로, 투광성 봉지재(74)를 통해 최종적으로 나오는 광의 분포가 한쪽으로 치우치지 않고 균일해질 수 있다.

렌즈부(74)를 고려할 때, 렌즈부(74)의 중심 축선이 지나는 중심(c)을 기준으로 하여 대칭적으로 배치된, 더 나아가서는, 대각선 방향으로 마주하는 두 발광다이오드 칩(50, 50) 사이의 상호 작용성이 가장 크다. 따라서, 중심(c)을 기준으로 하여 대칭적으로 배치된, 또는 대각선 방향으로 마주하는 두 발광다이오드 칩들(50, 50)이 다른 색의 광을 발할 경우, 두 발광다이오드 칩들(50, 50)의 크기를 동일하게 함으로써 두 발광다이오드 칩들(50, 50) 간 빛의 혼색성을 더 높일 수 있다. 또한, 함께 사용되는 빈도가 높은 두 발광다이오드 칩들(50, 50)을 중심(c)에 대해 대칭적으로 배치함으로써, 그 두 발광다이오드 칩(50, 50)이 함께 동작할 때 혼합된 광의 분포가 어느 한 쪽으로 치우치는 것을 막을 수 있다.

주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)의 4개의 연장부들(224a, 224a, 224b, 224b)들은 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)들의 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b)로부터 제1 방향으로 연장하여 기판(10)의 일측 모서리 부근에 일렬로 배열된 4개의 제1 비아들(40a)의 상단과 연결된다.

전술한 수직선(y) 또는 중심(c)을 기준으로 상기 기판(10)의 일측 모서리와 더 가까운 좌측에 존재하는 2개의 제1 주 상부 단자(22a, 22a)들의 경우, 2개의 연장부(224a, 224a)가 연장되는 방향으로 다른 단자가 존재하지 않으므로, 연장부(224a, 224a)의 폭을 신중하게 고려되지 않아도 된다.

그러나, 수직선(y) 또는 중심(c)을 기준으로 상기 기판(10)의 일측 모서리와 상대적으로 더 먼 우측에 존재하는 2개의 제2 주 상부 단자들(22b, 22b)의 경우, 2개의 연장부(224b, 224b)가 연장될 수 있는 제1 방향으로 제1 주 상부 단자(22a, 22a)의 칩 실장부들(222a, 222a)이 존재하므로, 제2 주 상부 단자들(22b, 22b)의 칩 실장부들(222b, 222b)의 폭을 약간 더 크게 하고, 그 칩실장부(222b, 222b)의 증가된 폭에 대략 대응되는 폭의 연장부들(224b, 224b)들을 형성하여, 그 연장부들(224b, 224b)을 전술한 제1 방향으로 연장시킨다. 전술한 것과 같은 구조에 따라, 제1 주 상부 단자(22a, 22a)의 연장부들(224a, 224a)의 폭이 제2 주 상부 단자(22b, 22b)의 연장부(224a, 224b)의 폭이 더 클 수 있다.

4개의 주 상부 단자들 중 적어도 하나는, 도시된 것과 다르게, 칩 실장부와 연장부의 폭이 같을 수 있는데, 이 경우, 칩 실장부의 폭이 연장부의 폭보다 큰 다른 주 상부 단자의 칩 실장부의 길이에 상당하는 길이에 해당하는 부분을 칩 실장부로 규정하고, 나머지 부분을 연장부로 규정한다.

4개의 칩 실장부들(222a, 222a, 222b, 222b) 및 이에 실장된 4개의 발광다이오드 칩들(50, 50, 50, 50)은 중심(c)에 대하여 90도 간격으로 배열된다. 제1 주 상부 단자들(22a, 22a)의 칩 실장부들(222a, 222a)에 실장된 두 발광다이오드 칩들(50, 50)은 횡 방향으로 마주하게 인접해 있고, 제2 주 상부 단자들(22b, 22b)의 칩 실장부들(222b, 222b)에 실장된 두 발광다이오드 칩들(50, 50)도 횡 방향으로 마주하게 인접해 있다. 또한, 제1 주 상부 단자(22a)의 칩 실장부(222a)에 실장된 하나의 발광다이오드 칩(50)은 종방향으로 제2 주 상부 단자(22b)의 칩 실장부(222b)에 실장된 하나의 발광다이오드 칩(50)과 인접해 있고, 대각선 방향으로도 다른 제2 주 상부 단자(22b)의 칩 실장부(222b)에 실장된 다른 발광다이오드 칩(50)과 인접해 있다.

제1 및 제2 주 상부 단자들(22a, 22a 및 22b, 22b)의 4개의 연장부들(224a, 224a, 224b, 224b)은 제1 및 제2 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)의 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b)로부터 제1 방향으로 연장하여 기판(10)의 일측 모서리 부근에 일렬로 배열된 4개의 제1 비아들(40a)의 상단과 연결된다.

서로 나란한 제1 및 제2 부 상부 단자(24a, 24b)와 서로 나란한 제3 및 제4 부 상부 단자(24c, 24d) 사이에 전술한 것과 같은 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b) 및 그 위에 실장된 4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50)이 위치한다. 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부 상부 단자(24a, 24b, 24c, 24d)는 대략 직선 형태로 형성되며 전술한 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 연장되어 상기 기판(10)의 타측 모서리 부근에 일렬로 배열되어 있는 4개의 제2 비아(40b)들의 상단에 각각 연결된다. 상기 제2 비아(40b)들은 전술한 제1 비아(40a)들과 대향되게 위치한다.

서로 분리되어 있는 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)의 칩 실장부(222a, 222a, 222a, 222b, 222b) 각각에 실장된 4개의 발광다이오드 칩들(50, 50, 50, 50) 각각은, 서로 분리되어 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 부 상부 단자(24a, 24b, 24c 및 24d)와 본딩와이어(w)들에 의해 개별적으로 전기 접속되므로, 상기 4개의 발광 다이오드 칩들(50, 50, 50, 50)의 개별 구동이 가능하다. 4개의 본딩와이어들 중 2개의 본딩와이어(w, w)는 칩 실장부의 측면 모서리와 바로 인접해 있는 제1 및 제3 부 상부 단자(24a, 24c)에 본딩되고, 나머지 2개의 본딩와이어(w, w) 각각은 제1 부 상부 단자(24a) 및 제3 부 상부 단자(24c)를 각각 넘어 제2 부 상부 단자(24b) 및 제4 부 상부 단자(24d) 각각에 본딩된다.

두개의 본딩와이어(w, w)는 서로 바로 인접해 있는 주 상부 단자와 부 상부 단자 사이에 걸쳐 있고, 나머지 본딩와이어(w, w)는, 얇은 폭의 직선형 부 상부 단자를 넘어 주 상부 단자와 다른 부 상부 단자 사이에 걸쳐 있으므로, 짧은 길이의 본딩와이어들만으로 4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50) 모두의 개별 구동을 허용하는 배선 연결이 가능하다.

앞에서 언급한 바와 같이, 주 상부 단자들(22a, 22a, 22b, 22b)은 그 말단부들이 기판(10)의 일측 모서리 부근에서 4개의 제1 비아(40a)에 연결되고, 부 상부 단자들(22a, 22b, 22c, 22d)은 그 말단부들이 기판(10)의 타측 모서리 부근에서 4개의 제2 비아(40b)들에 연결된다. 이때, 말단부에서의 면적을 넓혀 비아들과의 접속 신뢰성을 높여주는 것이 좋다.

도 1 내지 도 4, 특히, 도 4를 참조하면, 4개의 제1 비아(40a)들은 상기 기판(10)을 수직으로 관통하여 기판(10)의 하부면에 있는 4개의 주 하부 단자(32)들에 연결되고, 4개의 제2 비아(40b)들은 상기 기판(10)을 수직으로 관통하여 기판(10)의 하부면에 있는 4개의 부 하부 단자(34)들에 연결된다. 연속적으로 연결되어 있는 주 상부 단자(22a 또는 22b), 제1 비아(40a) 및 주 하부 단자(32)가 발광다이오드 칩(50)과 직접 연결되는 하나의 제1 리드를 구성하며, 연속적으로 연결되어 있는 부 상부 단자(24a, 24b, 24c 또는 24d), 제2 비아(40b) 및 부 하부 단자(34)가 본딩와이어에 의해 발광다이오드 칩(50)에 간접적으로 연결되는 제2 리드를 구성한다.

4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50) 각각이 4개의 제1 리드 각각에 직접 실장되어 해당 발광다이오드 칩의 하부 전극에 전기적으로 연결되고, 4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50) 각각의 상부 전극으로부터 연장된 4개의 본딩와이어가 4개의 제2 리드 각각에 본딩된다. 따라서, 발광다이오드 패키지(1)를 인쇄회로기판(미도시됨) 상에 탑재할 때, 4개의 제1 리드에 속한 4개의 주 하부 단자(32)들과 4개의 제2 리드에 속한 4개의 부 하부 단자(34)들 각각이 인쇄회로기판 상의 전극 패드들에 개별적으로 연결됨으로써, 발광다이오드 패키지(1)에 구비된 4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50)은 개별 구동될 수 있다.

4개의 제1 리드들 및 이에 속한 4개의 주 하부 단자(32)들의 전기 극성은 모두 같고, 4개의 제2 리드들 및 이에 속한 4개의 부 하부 단자(34)들의 전기 극성은 제1 리드들의 전기 극성과 반대 극성을 가진 채로 모두 동일한 것이 바람직하다. 이는 발광다이오드 패키지의 리드들이 인쇄회로기판의 전극 패드에 다른 극성으로 연결되어 야기되는 불량을 줄여주며, 인쇄회로기판에 대한 발광다이오드 패키지의 탑재 작업의 용이성 및 인쇄회로기판에 대한 발광다이오드 패키지의 호환성을 보장한다.

도 2 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 기판(10)의 하부면에는 하부 단자(32, 34)들과 대략 동일한 두께로 방열패드(60)가 형성되되, 이 방열패드(60)는 4개의 주 하부 단자(32)들과 4개의 부 하부 단자(34)들 사이의 기판(10) 중앙에 형성된다. 방열패드(60)는 기판(10)에 넓은 면적으로 접촉하여 기판(10)의 열을 흡수하고 그 열을 외부로 방출하도록 제공된다. 상기 방열패드(60)는 기판(10)의 상부면에 대한 모든 발광다이오드 칩(50)들의 접촉 면적의 합보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다. 더 나아가, 상기 방열패드(60)는 상기 기판(10) 상부면의 칩 실장부(222a 및 222b)들의 전체 면적보다 큰 면적을 가진 채 그 칩 실장부(222a 및 222b)들의 영역을 덮는 것이 바람직하다. 또한, 상기 방열패드(60)는 기판(10) 하부면의 주 하부 단자(32)들 및 부 하부 단자(34)들의 전체 면적보다 큰 면적을 갖는다.

도 5 내지 도 7은 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같은 발광다이오드 패키지에 적용될 수 있는 발광다이오드 칩 배열의 여러 실시예들을 설명하기 위한 평면도들이다.

도 5 내지 도 7에서 발광다이오드 칩들의 발광 색에 따라 새로운 도면부호 '50W' , '50B', '50G', '50R'이 부여된다. 50W는 백색광을 발하는 발광다이오드 칩(이하, '백색 칩'이라 함)을 지시하고, '50B'는 청색광을 발하는 발광다이오드칩(이하, '청색 칩'이라 함)을 지시하고, '50G'는 녹색광을 발하는 발광다이오드칩(이하, '녹색칩'이라 함)을 지시하고, '50R'은 적색광을 발하는 발광다이오드칩(이하, '적색칩'이라 함)을 지시한다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 중심(c)을 기준으로 하여 90도 각도로 배열된 4개의 칩 실장부(222a, 222a, 222b, 222b) 각각에 서로 다른 색을 발하는 4개의 발광다이오드 칩들(50W, 50R, 50G, 50B)이 실장되어 있다. 이들 발광다이오드 칩들(50W, 50R 50G, 50B)들 상기 칩 실장부들(222a, 222a, 222b, 222b)에 실장된 채 중심(c)에 인접하도록 모여 있다. 이들 발광다이오드 칩들(50W, 50R, 50G, 50B) 중 사용 빈도가 높은 것은 백색 칩(50W)이며, 중심(c)을 기준으로 백색 칩(50W)과 대각선 방향으로 배치된 발광다이오드 칩의 종류를 다르게 함으로써, 여러 다양한 이점이 취할 수 있다. 이때, 백색 칩(50W)은 예를 들면 컨포멀 코팅(conformal coating)에 의해 형성된 형광체를 포함하고 있다. 예컨대, 청색 발광다이오드 칩 상에 황색 형광체를 컨포멀 코팅하여 만든 백색 칩(W)이 본 발명에 적용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 청색 칩(50B)은 중심(c)를 기준으로 하여 백색 칩(50W)과 대칭적으로 그리고 대각선 방향으로 인접하게 배치된다. 청색 칩(50B)으로부터 나온 청색 파장의 빛은 상대적으로 낮은 광속을 가지며 이는 시감 특성을 떨어뜨린다. 백색 칩(50W)이 그와 대각선 방향으로 마주하여 인접하는 청색 칩(50B)과 함께 동작할 때, 청색 파장의 광속을 증폭하여 시감 특성을 향상시킬 수 있으며, 혼색 균형을 이룰 수 있다. 녹색 칩(50G)과 적색 칩(50R)은 서로 대각선 방향으로 인접한 채 백색 칩(50W) 및 청색 칩(50B)과 횡방향 및 종방향으로 인접해 있다. 백색 칩(50W)과 청색 칩(50B)은 크기가 동일한 것이 바람직하며, 녹색 칩(50G)과 적색 칩(50R)은 상대적으로 작은 크기를 갖는다. 크기 차이에도 불구하고, 중심(c)으로부터 상기 4개의 칩(50W, 50B, 50G, 50R)에 이르는 거리는 모두 동일한 것이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 녹색 칩(50G)은 중심(c)을 기준으로 하여 백색 칩(50W)과 대칭적으로 그리고 대각선 방향으로 인접하게 배치된다. 녹색 칩(50G)으로부터 나온 녹색 파장의 빛은 상대적으로 낮은 광속을 가지며 이는 시감 특성을 떨어뜨린다. 백색 칩(50W)이 그와 대각선 방향으로 마주하여 인접하는 녹색 칩(50G)과 함께 동작할 때, 녹색 파장의 광속을 증폭하여 시감 특성을 향상시킬 수 있으며, 혼색 균형을 이룰 수 있다. 청색 칩(50B)과 적색 칩(50R)은 서로 대각선 방향으로 인접한 채 백색 칩(50W) 및 녹색 칩(50G)과 횡방향 및 종방향으로 인접해 있다. 4개의 칩들(50W, 50G, 50B, 50R, 50B) 사이에는 크기 차이가 있을 수 있는데, 이러한 크기 차이에도 불구하고, 중심(c)으로부터 상기 4개의 칩(50W, 50B, 50G, 50R)에 이르는 거리는 모두 동일한 것이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 적색 칩(50R)은 중심(c)을 기준으로 하여 백색 칩(50W)과 대칭적으로 그리고 대각선 방향으로 인접하게 배치된다. 백색 칩(50W)으로부터의 백색광에 적색 칩(50R)로부터의 적색광이 혼색되면, 은은한 분위기의 웜화이트 광을 쉽게 얻을 수 있다. 웜화이트 광의 이용 빈도가 높은 조명기구에 도 7에 도시된 실시예를 적용하면 유리할 수 있다. 청색 칩(50B)과 녹색 칩(50G)은 서로 대각선 방향으로 인접한 채 백색 칩(50W) 및 적색 칩(50R)과 횡방향 및 종방향으로 인접해 있다. 4개의 칩들(50W, 50R, 50B, 50G) 사이에는 크기 차이가 있을 수 있는데, 이러한 크기 차이에도 불구하고, 중심(c)으로부터 상기 4개의 칩들(50W, 50R, 50B, 50G)에 이르는 거리는 모두 동일한 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 9는 도 8의 III-III를 따라 취해진 발광다이오드 패키지의 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(1)는 패키지 몸체(2)를 포함하며, 이 패키지 몸체(2) 복수의 발광다이오드 칩(50, 50, 50, 50)을 수용하는 캐비티(2a)를 포함한다.

도 9에 잘 도시된 바와 같이, 상기 패키지 몸체(2)는 앞선 실시예에서 설명된 것과 같거나 유사한 기판(10) 상에 리플렉터(10')를 추가로 결합하여 형성될 수 있다.

상기 기판(10)은 비아홀들을 포함하는 복수의 절연성 비아 판들, 특히, 세라믹판 비아 판들(11, 12)을 적층하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은 금속 재료로 이루어진 방열체(102)를 내부에 포함한다.

이 방열체(102)는 상기 기판(10)을 구성하는 제1 비아 판(11)과 제2 비아 판(12) 사이에 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 제1 비아 판(11)은 일정 깊이의 채움홈(112)을 구비하며, 그 채움홈(112)에는 금속이 채워져서 상기 방열체(102)가 형성된다. 상기 제1 비아 판(11) 상으로 제2 비아 판(12)이 적층되므로, 상기 방열체(102)는 외부로 노출됨 없이 상기 기판(10) 내부에 형성될 수 있다.

상기 방열체(102)는 넓은 판의 형상을 갖는 것이 바람직하며, 상기 발광다이오드 칩(50)들이 실장되는 영역 직하에서 그 발광다이오드 칩(50)들이 점유하는 영역의 총 면적보다 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다.

상기 기판(10)은 제1 비아 판(11)과 상기 제2 비아 판(12)을 연속적으로 관통하는 비아홀들이 포함하며, 그 비아홀들을 통해 비아들(40a, 40b)이 형성된다. 제1 비아 판(11)과 제2 비아 판(12) 각각은 단일 판일 수 있으며, 두개 이상의 판을 적층하여 만든 복층 구조의 판일 수 있다.

기판(10)의 다른 구성 및 그 기판(10)에 형성된 상부 단자 패턴(20), 하부 단자 패턴(30) 및 비아(40a, 40b)의 구성은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 앞설 실시예의 구성과 실질적으로 같으므로 추가적인 설명은 생략된다.

한편, 리플렉터(10')는 캐비티 구멍들을 포함하는 복수의 절연성 캐비티 판들, 특히, 세라믹 재질의 캐비티 판(11', 12', 13')들을 적층하여 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 리플렉터(10')는 상기 기판(10)의 상면에 적층되며 가장 작은 제1 캐비티 구멍을 갖는 제1 캐비티 판(11')과, 상기 제1 캐비티 판(11') 상에 적층되며 상기 제1 캐비티 구멍보다 큰 제2 캐비티 구멍을 갖는 제2 캐비티 판(12')과, 상기 제2 캐비티 판(12') 상에 적층되며 상기 제2 캐비티 구멍보다 큰 제3 캐비티 구멍을 갖는 제3 캐비티 판(13')을 포함한다. 상기 캐비티 판(11', 12', 13')들은 상기 제1 캐비티 구멍, 상기 제2 캐비티 구멍 및 상기 제3 캐비티 구멍이 같은 중심을 갖도록 적층된다.

상기 제1 캐비티 판(11')은, 상기 제1 캐비티 구멍의 직경이 상부를 향해 점진적으로 커지도록 구성되어, 상기 제1 캐비티 구멍의 내주면이 경사면으로 형성된다. 그리고, 그 경사면에는 Ag와 같은 고반사성의 금속 재료가 코팅되어 금속 반사층(112')을 형성한다. 상기 제1 캐비티 판(11')과 상기 제2 캐비티 판(12') 사이에는 캐비티 구멍의 직경 차이로 인한 단차면이 형성되며, 상기 금속 반사층(112')은 상기 단차면까지 연장되어 있다. 단차면으로 연장된 반사층(112')의 일부는 내부 전반사에 의해 봉지재를 통과하지 못하는 광을 반사시켜 봉지재 외부로 내보내는데 기여할 수 있다. 캐비티 판들 중에서, 반사층(112') 또는 그에 의한 반사면을 포함하는 제1 캐비티 판(11')의 두께를 가장 크게 함으로서, 리플렉터(10')의 반사 성능을 높일 수 있다.

상기 제2 캐비티 판(12') 및 상기 제3 캐비티 판(13')의 캐비티 구멍들에는 반사층이 형성되지 않는다. 또한, 상기 제2 캐비티 판(12') 및 상기 제3 캐비티 판(13')의 캐비티 구멍들 간 직경 차이에 의해 계단면이 캐비티 내측 상단에는 계단면이 형성되며, 이 계단면은, 액상 또는 겔상의 투광성 수지를 캐비티(2a) 내에 충전하여 투광성 봉지재(70')를 형성할 때, 충전되는 수지의 양을 용이하게 제어할 수 있도록 해주어 투광성 봉지재(70')를 원하는 형상으로 형성하는 것을 도울 수 있다. 또한, 상기 계단면은 봉지재(70')와 캐비티 벽면 사이의 습기 침투 경로는 길게 그리고 복잡하게 만들어, 습기 침투를 줄이는데에도 기여할 수 있다. 한편, 반사층(112')이 캐비티(2a)의 하부에 제한적으로 형성되고, 투광성 수지가 상기 반사층(112')을 모두 덮도록 캐비티(2a) 내에 채워지므로, 상기 반사층(112')의 외부 노출로 인한, 반사층(112')의 산화를 막을 수 있다. 수평면을 기준으로 발광다이오드 칩(50)들 사이의 중심으로부터 상기 반사층(112')의 상단에 이르는 선의 각도(θ1)는, 중심(c)으로부터 반사층(112') 상측에 있는 단차의 내측 모서리에 이르는 선의 각도(θ2) 및 중심(c)으로부터 리플렉터(11') 상단에 이르는 선의 각도(θ2)보다 큰 것이 좋다. 이에 의해, 반사층(112')이 없는 부분에 빛이 닿아 야기되는 광의 손실을 크게 줄일 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 발광다이오드 패키지의 저면도이다.

도 10을 참조하면, 상기 단자 패턴은 3개의 주 상부 단자(22A, 22B, 22B)들과, 그에 대응되는 3개의 부 상부 단자들(24A, 24B, 24B)을 포함한다. 상기 3개의 주 상부 단자(22A, 22B, 22B)들 각각은, 칩 실장부(222A 또는 222B)와, 그로부터 제1 방향으로 연장되어 기판(10)의 일측 모서리를 부근에서 비아(40A)의 상단에 연결되는 연장부(224A 또는 224B)를 포함한다. 또한, 상기 3개의 부 상부 단자(24A, 24B, 24B)들 각각은 상기 기판(10)의 일측 모서리에 대향하는 타측 모서리 부근의 비아(40b)의 상단에 연결된다. 상기 3개의 부 상부 단자(24A, 24B, 24B)에는 발광다이오드 칩(50)들이 실장되지 않는 대신, 발광다이오드 칩(50)으로부터 이어진 본딩와이어(w)가 연결된다.

상기 3개의 주 상부 단자(22A, 22B, 22B)들에 속해 있는 3개의 칩 실장부(222A, 222B, 222B)는 기판(10)의 중앙에 모여 위치한다. 기판(10) 상에 가상의 수평선(x)과 가상의 수직선(y)을 그려 이 선들이 교차되는 점을 중심(c)이라 정의한다. 이때, 렌즈부(74)의 중심축선, 즉, 광축이 상기 중심(c)을 지나는 것이 바람직하다.

3개의 발광다이오드 칩(50)들은 상기 3개의 칩 실장부(222A, 222A, 222B)들에 실장되어 상기 중심(c)에 인접하며. 또한, 중심(c) 주변을 둘러싸고 있다. 상기 3개의 발광다이오드 칩(50)들은, 다른 색 또는 다른 파장의 광을 발하는 다른 종류의 칩들로서, 그 크기가 서로 다를 수 있다. 크기와 상관없이, 상기 중심(c)으로부터 상기 발광다이오드 칩(50)들에 대한 거리는 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 상기 3개의 발광다이오드 칩(50)들은 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩, 적색 칩으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 이때, 백색 칩은 컨포멀 코팅에 의해 형성된 형광체층을 포함한다.

3개의 발광다이오드 칩(50)들이 그들의 중심(c) 주변에 모여 인접하게 배치됨으로써, 발광 다이오드 칩(50)들이 동시에 발광하여 이들이 하나의 큰 통합된 광원으로서의 기능을 할 수 있다. 또한, 그 통합된 광원의 중심이 렌즈부(74)의 중심축선 또는 광축이 지나도록 하면, 투광성 봉지재를 통해 최종적으로 나오는 광의 분포가 한쪽으로 치우치지 않고 균일해지도록 해준다.

주 상부 단자(22A, 22B, 22B)들의 3개의 연장부들(224A, 224B 224B)들은 주 상부 단자들(22A, 24B, 22B)들의 3개의 칩 실장부(222A, 222B, 222B)로부터 제1 방향으로 연장하여 기판(10)의 일측 모서리 부근에 일렬로 배열된 3개의 제1 비아들(40A)의 상단과 연결된다.

기판(10)의 중앙 부근에서 칩 실장부가 기판(10)의 일측 모서리와 더 가깝게 좌측으로 치우쳐 존재하는 제1 주 상부 단자(22A)의 경우, 연장부(224A)가 연장되는 방향으로 다른 단자가 존재하지 않아, 연장부(224A)의 폭이 크게 고려되지 않아도 무관하다.

제1 주 상부 단자(22A)의 주변에서 칩 실장부가 상기 기판(10)의 일측 모서리와 상대적으로 더 먼 우측에 치우쳐 존재하는 2개의 제2 주 상부 단자들(22B, 22B)의 경우, 2개의 연장부(224B, 224B)가 연장될 수 있는 제1 방향으로 제1 주 상부 단자(22A)의 칩 실장부(222A)가 존재하므로, 칩 실장부(222B, 222B)들의 폭을 더 크게 하고, 그 칩실장부(222B, 222B)의 증가된 폭에 대략 대응되는 폭으로 연장부(224B, 224B)들을 형성하여, 그 연장부(224B, 224B)들을 전술한 제1 방향으로 연장시킨다. 전술한 것과 같은 구조에 따라, 제1 주 상부 단자(22A)의 연장부(224A)의 폭이 제2 주 상부 단자(22B, 22B)의 연장부(224B, 224B)의 폭보다 더 클 수 있다.

3개의 칩 실장부(222A, 222B, 222B) 및 이에 실장된 3개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50)은 중심(c)에 대하여 120도 간격으로 배열된다.

제1 및 제2 주 상부 단자들(22A, 22B, 22B)의 3개의 연장부들(224A, 224B, 224B)들은 제1 및 제2 주 상부 단자(22A, 22B, 22B)들의 3개의 칩 실장부(224A, 224B, 224B)로부터 제1 방향으로 연장하여 기판(10)의 일측 모서리 부근에 일렬로 배열된 3개의 제1 비아들(40A)의 상단과 연결된다.

칩 실장부(224A)가 제1 비아(40A)가 있는 좌측으로 치우쳐 존재하는 제1 주 상부 단자(22A)에 대응하는 제1 부 상부 단자(24A)는 제2 비아(40B)의 상단과 연결되는 부분으로부터 제1 주 상부 단자(22A)의 칩 실장부(224A)와 가까워지도록 길게 선형으로 연장된다. 반면, 칩 실장부(224B)가 제2 비아(40B)가 있는 우측으로 치우쳐 존재하는 제2 주 상부 단자(22B, 22B)들에 대응하는 제2 부 상부 단자들(24B, 24B)의 경우, 제2 비아들 있는 위치에 대략 섬(island)의 형상을 형성될 수 있다.

서로 분리되어 있는 주 상부 단자들(22A, 22B, 22B)의 칩 실장부(222A, 222B, 222B) 각각에 실장된 3개의 발광다이오드 칩들(50, 50, 50) 각각 본딩와이어(w)들에 의해 서로 분리되어 있는 3개의 부 상부 단자(24A, 24B, 24B)와 개별적으로 전기 접속되므로, 상기 3개의 발광 다이오드 칩(50, 50, 50)의 개별 구동이 가능하다.

앞에서 언급한 바와 같이, 주 상부 단자들(22A, 22B, 22B)은 그 말단부들이 기판(10)의 일측 모서리 부근에서 3개의 제1 비아(40A)에 연결되고, 부 상부 단자들(24A, 24B, 24B)은 그 말단부들이 기판(10)의 타측 모서리 부근에서 3개의 제2 비아(40B)들에 연결된다.

도 11을 참조하면, 3개의 제1 비아(40A)들은 상기 기판(10)을 수직으로 관통하여 기판(10)의 하부면에 있는 3개의 주 하부 단자(32)들에 연결되고, 3개의 제2 비아(40B)들은 상기 기판(10)을 수직으로 관통하여 기판(10)의 하부면에 있는 3개의 부 하부 단자(34)들에 연결된다. 연속적으로 연결되어 있는 주 상부 단자(22A 또는 22B),제1 비아(40A) 및 주 하부 단자(32)가 발광다이오드 칩(50)과 직접 연결되는 하나의 제1 리드를 구성하며, 연속적으로 연결되어 있는 부 상부 단자(24A 또는 24B),제2 비아(40b) 및 부 하부 단자(34)가 제2 리드를 구성한다.

3개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50) 각각이 3개의 제1 리드 각각에 직접 실장되어 해당 발광다이오드 칩의 하부 전극에 전기적으로 연결되고, 3개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50) 각각의 상부 전극으로부터 연장된 3개의 본딩와이어가 3개의 제2 리드 각각에 본딩된다. 따라서, 발광다이오드 패키지(1)를 인쇄회로기판(미도시됨) 상에 탑재할 때, 3개의 제1 리드에 속한 3개의 주 하부 단자(32)들과 3개의 제2 리드에 속한 3개의 부 하부 단자(34)들 각각이 인쇄회로기판 상의 전극 패드들에 개별적으로 연결됨으로써, 발광다이오드 패키지(1)에 구비된 4개의 발광다이오드 칩(50, 50, 50)은 개별 구동될 수 있다.

3개의 제1 리드들 및 이에 속한 3개의 주 하부 단자(32)들의 전기 극성은 모두 같고, 3개의 제2 리드들 및 이에 속한 3개의 부 하부 단자(34)들의 전기 극성은 제1 리드들의 전기 극성과 반대 극성을 가진 채로 모두 동일한 것이 바람직하다. 이 경우,

앞에서 언급한 바와 같이, 기판(10)의 하부면에는 하부 단자(32, 34)들과 대략 동일한 두께로 방열패드(60)가 형성된다. 이 방열패드(60)는 3개의 주 하부 단자(32)들과 3개의 부 하부 단자(34)들 사이의 기판(10) 중앙에 형성된다. 방열패드(60)는 기판(10)에 넓은 면적으로 접촉하여 기판(10)의 열을 흡수하고 그 열을 외부로 방출하도록 제공되며, 기판(10) 상부면의 칩 실장부(222A, 222B,222B)들의 전체 면적보다 큰 면적을 갖는 것이 좋다. 또한, 상기 방열패드(60)는 기판(10) 하부면의 주 하부 단자(32)들 및 부 하부 단자(34)들의 전체 면적보다 큰 면적을 갖는 것이 좋다.

Claims (21)

1. 4개 이상의 발광다이오드 칩들;
   상기 발광다이오드 칩들이 실장되는 4개 이상의 칩 실장부들을 갖는 제1 리드들;
   상기 제1 리드들과 이격되며 상기 발광다이오드 칩들과 배선들에 의해 연결되는 제2 리드들; 및
   상기 제1 리드들 및 상기 제2 리드들이 형성된 기판을 포함하며,
   상기 4개 이상의 칩 실장부들은 광축을 지나는 중심의 주위에 모여 배치되고,
   상기 제1 리드들은,
   상기 4개 이상의 칩 실장부들과 그로부터 제1 방향으로 연장된 4개 이상의 연장부를 갖도록 상기 기판의 상부면에 형성된 4 개 이상의 주 상부 단자들과,
   상기 기판을 관통하여 상기 4개 이상의 연장부와 상기 기판 하부면에 형성된 4개 이상의 주 하부 단자들을 연결하는 4개 이상의 제1 비아들을 포함하고,
   상기 제2 리드들은,
   상기 4개 이상의 칩 실장부들 외곽에서 본딩와이어들에 의해 상기 4개 이상의 발광다이오드 칩들과 전기적으로 연결되는 4개 이상의 부 상부 단자들과,
   상기 기판을 관통하여 상기 4개 이상의 부 상부 단자들과 상기 4개 이상의 부 하부 단자들을 연결하는 4개 이상의 제2 비아들을 포함하며,
   상기 4개 이상의 주 하부 단자들은 상기 기판의 일 측에 형성되고,
   상기 4개 이상의 부 하부 단자들은 상기 기판의 타 측에 형성되며,
   상기 4개 이상의 부 상부 단자들은, 상기 주 상부 단자들과 인접한 위치에서 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 연장되어 상기 4개 이상의 제2 비아들에 연결된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 4개 이상의 칩 실장부들은 상기 중심을 기준으로 하여 일정 각도로 배열된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
4. 삭제
5. 청구항 1 및 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 하부면에는 방열패드가 형성되며, 상기 방열패드는 상기 4개 이상의 주 하부 단자들과 상기 4개 이상의 부 하부 단자들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 방열패드는 상기 4개 이상의 칩 실장부 면적의 총합보다 큰 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩들은 상기 중심으로부터 일정 거리로 이격된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩들을 수용하는 캐비티를 포함하며 상기 기판의 상부에 마련된 리플렉터와, 상기 캐비티 내에 투광성 수지를 채워 형성한 투광성 봉지재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 캐비티의 중간 높이까지 반사층이 형성되고, 상기 투광성 봉지재는 상기 반사층의 상단을 덮는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 리플렉터는, 상기 기판의 상부면에 적층되며 제1 캐비티 구멍을 갖는 제1 캐비티 판과, 상기 제1 캐비티 구멍보다 큰 크기의 제2 캐비티 구멍을 가지며 상기 제1 캐비티 판 상에 적층된 제2 캐비티 판을 포함하며, 상기 제1 캐비티 구멍의 내주 경사면에는 상기 반사층이 코팅되고, 상기 반사층은 상기 제1 캐비티 구멍과 상기 제2 캐비티 구멍의 직경 차이에 의해 생긴 상기 제2 캐비티 판 상의 단차면까지 연장된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2 캐비티 구멍보다 큰 크기의 제3 캐비티 구멍을 가지며 상기 제2 캐비티 판 상에 적층되는 제3 캐비티 판을 더 포함하면, 상기 제2 캐비티 구멍과 상기 제3 캐비티 구멍의 직경 차이에 의해 상기 캐비티의 상부에는 계단면이 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 기판의 내부에 배치된 방열체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 기판은 상기 방열체가 채워지는 채움홈이 형성된 제1 절연성 판과, 상기 채움홈을 덮도록 상기 제1 절연성 판 상에 적층된 제2 절연성 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
14. 삭제
15. 청구항 1에 있어서, 상기 중심 주위로 4개의 칩 실장부들이 모여 배치되고, 상기 발광다이오드 칩들은 상기 4개의 칩 실장부들 각각에 실장된 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩 및 적색 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
16. 청구항 1에 있어서, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 청색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접해 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
17. 청구항 1에 있어서, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 녹색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접해 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
18. 청구항 1에 있어서, 상기 칩 실장부들 중 2개의 칩 실장부들이 상기 중심을 기준으로 하여 대각선 방향으로 인접하게 위치하고, 상기 2개의 칩 실장부 각각에 백색 칩과 적색 칩이 실장되어 서로 대각선 방향으로 인접해 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 백색 칩은 컨포멀 코팅에 의해 형성된 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
20. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 리드들의 전기 극성은 모두 동일하고 상기 제2 리드들은 상기 제1 리드들과 다른 전기 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
21. 백색 칩, 청색 칩, 녹색 칩, 및 적색 칩을 포함하는 4개의 발광다이오드 칩들과;
    상기 4개의 발광 다이오드 칩들을 개별 구동시킬 수 있도록 제공되는 4개의 제1 리드들 및 4개의 제2 리드들과;
    상기 제1 리드들과 상기 제2 리드들을 지지하는 기판과;
    상기 4개의 발광다이오드 칩들을 덮는 렌즈부를 포함하며 상기 기판 상에 형성된 투광성 봉지부를 포함하며,
    상기 백색 칩에 대하여, 상기 청색 칩, 녹색 칩, 및 적색 칩 중 하나가 대각선 방향으로 인접하여 위치하고,
    상기 제1 리드들은,
    4개 이상의 칩 실장부들과 그로부터 제1 방향으로 연장된 4개 이상의 연장부를 갖도록 상기 기판의 상부면에 형성된 4 개 이상의 주 상부 단자들과,
    상기 기판을 관통하여 상기 4개 이상의 연장부와 상기 기판 하부면에 형성된 4개 이상의 주 하부 단자들을 연결하는 4개 이상의 제1 비아들을 포함하고,
    상기 제2 리드들은,
    4개 이상의 칩 실장부들 외곽에서 본딩와이어들에 의해 상기 4개 이상의 발광다이오드 칩들과 전기적으로 연결되는 4개 이상의 부 상부 단자들과,
    상기 기판을 관통하여 상기 4개 이상의 부 상부 단자들과 상기 4개 이상의 부 하부 단자들을 연결하는 4개 이상의 제2 비아들을 포함하며,
    상기 4개 이상의 주 하부 단자들은 상기 기판의 일 측에 형성되고,
    상기 4개 이상의 부 하부 단자들은 상기 기판의 타 측에 형성되며,
    상기 4개 이상의 부 상부 단자들은, 상기 주 상부 단자들과 인접한 위치에서 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 연장되어 상기 4개 이상의 제2 비아들에 연결된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.

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