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KR20080058645A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 Download PDF

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KR20080058645A
KR20080058645A KR1020060132580A KR20060132580A KR20080058645A KR 20080058645 A KR20080058645 A KR 20080058645A KR 1020060132580 A KR1020060132580 A KR 1020060132580A KR 20060132580 A KR20060132580 A KR 20060132580A KR 20080058645 A KR20080058645 A KR 20080058645A
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KR
South Korea
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emitting diode
light emitting
heat sink
package
pattern portion
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KR1020060132580A
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English (en)
Inventor
김동설
최화경
Original Assignee
알티전자 주식회사
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/855Optical field-shaping means, e.g. lenses
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    • HELECTRICITY
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    • H10H20/858Means for heat extraction or cooling
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지 상에 패턴을 형성하여 충진 재료(Encapsulation Material)와의 접착시 표면장력 및 표면적을 확대하여 접착 강도를 향상시켜 디-라미네이션(De-lamination) 현상을 개선하고, 상기 패턴에 의해 광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광다이오드, 패키지, 충진, 패턴, 광 효율

Description

발광 다이오드 패키지 {Light Emitting Diode Pakage}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다양한 패턴의 형상을 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접착 강도 개선을 설명하기 위한 예시도 이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 효율 개선을 설명하기 위한 예시도 이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110, 210 : 히트 싱크 111, 211 : 본딩 영역
120, 210 : 패키지 케이스 121, 221 : 중앙 공동
130, 230 : 패턴부 131, 231 : 제 1 패턴부
132, 232 : 제 2 패턴부 133, 233 : 제 3 패턴부
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지 상에 패턴을 형성하여 충진 재료(Encapsulation Material)와의 접착시 표면장력 및 표면적을 확대하여 접착 강도를 향상시켜 디-라미네이션(De-lamination) 현상을 개선하고, 상기 패턴에 의해 광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
종래의 발광 다이오드 패키지는 크게 패키지 구조가 절연을 위한 히트-싱크 역할을 하는 부분과 패키지 케이스 역할을 하는 부분으로 구분되어 있으며, 상기 히트 싱크 상면에 발광 다이오드 칩(LED Chip)을 안착하고, 상기 발광 다이오드 칩은 도전성 와이어에 의해 리드프레임에 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 발광다이오드 칩과 리드프레임이 와이어로 본딩된 후 발광다이오드 칩을 수용하는 패키지의 중앙 공동에 실리콘 에폭시 등의 충진재료(Encapsulation Material)를 충진 및 경화시켜 발광다이오드 및 와이어를 봉지할 수 있다.
그러나, 일반적으로 발광 다이오드 패키지 케이스는 인쇄회로기판(Printed Curcuit Board, PCB), 금속(Metal), PPA, 구리(Copper), 알루미늄 코팅(Ag Coating)으로 제조되어 충진 재료인 실리콘 또는 에폭시 등과의 접착강도가 낮아서 크랙 발생, 수분 침투 등의 열화가 발생하여 수명이 단축되는 문제가 있었다.
또한, 패키지의 측면 및 하부의 구성은 평탄 구조로 구성되어 발광다이오드 칩으로 부터 발생하는 빛이 상부로 방출되지 못하고 내부에서 흡수되거나 전반사로 소멸되어 광 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 발광다이오드 패키지와 충진재료와의 접착 강도를 향상시켜 열화를 방지하고 신뢰성 확보 및 수명 연장이 가능한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 발광 다이오드칩으로 부터 발생되는 빛이 전반사를 방지하고 난반사되도록 광 경로를 개선하여 광 효율을 높일 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 절연 및 방열을 위한 히트 싱크와 상기 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩 실장을 위한 중앙 공동이 형성된 패키지 케이스를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서, 상기 히트 싱크 상, 상기 패키지 케이스의 중앙 공동에 의해 형성된 내 측면 상 및 상기 패키지 케이스 상면 중 선택된 어느 하나의 면상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히트 싱크 상면, 패키지 케이스 내 측면 및 상면 중 선택된 2이상의 면 상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 히트 싱크 상에 형성된 패턴부는 발광 다이오드 칩의 본딩 영역을 제외한 표면에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패턴부는 다각뿔대, 돔형, 다각뿔, 원뿔, 원뿔대, 반원기둥 중 선택된 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 중앙 공동은 하부보다 상부의 개구가 커지도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 도면 및 실시예를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다양한 패턴의 형상을 도시한 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 LED 칩을 실장하고 광을 상부로 가이드 하는 중앙 공동(121)과 측면에 리드 프레임 수용부를 구비하는 패키지 케이스(120)와 상기 패키지 케이스의 중앙 공동 하부에서 결합되어 LED 칩에서 발생한 열을 방열시키는 히트 싱크(110)를 포함하여 구성된다. 상기 히트 싱크(110) 상에는 LED 칩의 장착과 리드 프레임과의 전기적 접속을 위한 본딩 영역(111)이 존재한다.
상기 패키지 케이스의 중앙 공동(121)에 의해 형성되는 내 측면은 내부에서 발생한 빛이 외부로 방출되기 쉽도록 상부의 개구가 넓어지도록 경사 지게 형성될 수 있으며 상부로 반사 효율을 높이기 위해 코팅 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부(130)를 포함하여 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 히트 싱크 상면에 형성되는 제 1 패턴부(131), 패키지 케이스의 중앙 공동에 의해 형성된 내부 측면에 형성되는 제 2 패턴부(132) 및 패키지 케이스 상면에 형성되는 제 3 패턴부(133) 중 선택된 어느 하나의 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는 본 발명에 따른 발광 다이오 패키지는 상기 제 1 패턴부(131) 내지 제 3 패턴부(133) 중 선택된 2 이상의 패턴부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 히트 싱크 상면에 형성되는 제 1 패턴부(131)는 상기 본딩 영역(111)을 제외한 전 영역에 형성될 수 있다.
결국, 상기 패턴부(130)는 본딩 영역을 제외한 패키지 케이스의 노출면 전체에 걸쳐 적용될 수 있으며 상기 패턴부의 면적이 넓을 수록 접착강도 향상 및 광 효율 향상 효과가 커지게 된다.
여기서, 상기 패턴부(130)는 복수의 돌출된 패턴이 엠보싱 처리되어 형성되고, 상기 패턴의 형상은 다각뿔대, 돔형, 다각뿔, 원뿔, 원뿔대, 반원기둥 등 다양한 형상으로 패터닝될 수 있다.
상기 복수의 패턴은 평면에서 돌출 형상이기만 하면 그에 따라 충진 재료(Encalsulation Material)와의 접촉 면적이 증가하게 되어 접착 강도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 광 경로가 개선되어 광 효율을 높일 수 있으므로 평면으로부터 돌출될 수 있는 형상이면 어떠한 형상도 가능하다.
또한, 상기 패턴은 돌출 형상 자체 만으로 접착 강도 및 광 효율이 개선 효과가 발생하므로 복수 패턴의 크기나 간격을 한정할 필요가 없다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 사시도 이다.
도 3을 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 LED 칩에서 발생한 열을 방출하는 히트 싱크(210)와 상기 히트 싱크 상에 LED 칩의 장착과 본딩을 위한 본딩 영역(211)이 형성되고, 상기 LED 칩 장착부에 중앙 공동(221)을 구비한 패키지 케이스(220)를 포함하여 구성된다.
상기 패키지 케이스의 중앙 공동(221)은 내부에서 발생한 빛이 외부로 방출되기 쉽도록 상부의 개구가 넓어지도록 경사 지게 형성될 수 있다.
제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 상기 제 1실시예에서 설명한 패턴부(130)와 동일한 형태의 패턴이 형성될 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기에서는 제 1 및 2 실시예에 한정하여 발광 다이오드 패키지 구조를 설명하였으나, 본 발명의 특징은 발광 다이오드 패키지 구조에 있는 것이 아니라, 충진재료와의 접착 강도 강화와 LED 칩의 발광 효율을 높이기 위한 패턴부의 구조에 있으므로 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 어떠한 발광 다이오드 패키지 구조에도 적용될 수 있음은 자명한 것이다.
상기 본 발명에 따른 제 1 및 2 실시예에서 상기 히트 싱크 상의 본딩 영역에 LED 칩이 장착되고 본딩 와이어에 의해 리드 프레임과 전기적으로 접속된다. 이 후, 실리콘(Silicon) 또는 에폭시(Epoxy) 등의 충진재료(Encapsulation Material)가 상기 패키지 케이스의 중앙 공동에 충진 및 경화되어 LED 칩 및 본딩 와이어를 봉지할 수 있으며, 상기 충진재료에는 LED 칩의 발광색에 대응하는 형광체가 포함될 수 있다.
이어서, 렌즈를 실리콘(Silicon) 또는 에폭시(Epoxy)로 패키지 케이스 상부에 고정하여 발광 다이오드 패키지가 완성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접착 강도 개선을 설명하기 위한 예시도 이다.
도 4를 참조하면, 패턴부는 평면에서 돌출된 형상이므로 상기 패턴부 상에 접착되는 충진 재료와의 접촉 면적이 증가 함을 알 수 있으며, 이로 인해 접착 강도가 증가한다. 따라서, 접착 강도 저하로 발생하는 디-라미네이션(De-lamination), 크랙이나 수분 침투 등의 열화를 방지하여 소자의 신뢰성을 확보하고 수명을 연장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 효율 개선을 설명하기 위한 예시도 이다.
도 5를 참조하면, LED 칩에서 발생한 빛은 모든 방향으로 방출되고, 특히 하부로 향하는 빛이 평평한 표면에 반사될 경우 외부로 방출하기 위한 경로가 길어지고, 이로 인해 내부에서 흡수되거나 전반사로 소멸되어 광 효율이 낮아지게 된다.
그러나, 본 발명과 같이 표면에 패턴부가 형성될 경우 볼록한 표면에 의해 반사되는 빛의 각도를 변화시킬 수 있으며 이로 인해 외부로 방출하기 위한 경로가 짧아지고 연속적인 전반사를 방지할 수 있어서 광 효율을 높일 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 충진 재료와의 접착성을 향상시켜 소자의 신뢰성 확보 및 수명 연장이 가능하고, 발광 다이오드 칩 내부에서 발산하는 광을 효율적으로 방출하기 쉽도록 광 경로를 개선하여 광 효율을 높일 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 절연 및 방열을 위한 히트 싱크와 상기 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩 실장을 위한 중앙 공동이 형성된 패키지 케이스를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 히트 싱크 상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 절연 및 방열을 위한 히트 싱크와 상기 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩 실장을 위한 중앙 공동이 형성된 패키지 케이스를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 패키지 케이스의 중앙 공동에 의해 형성된 내 측면 상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 절연 및 방열을 위한 히트 싱크와 상기 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩 실장을 위한 중앙 공동이 형성된 패키지 케이스를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 패키지 케이스 상면 상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함 하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 절연 및 방열을 위한 히트 싱크와 상기 히트 싱크 상부에 발광 다이오드 칩 실장을 위한 중앙 공동이 형성된 패키지 케이스를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 히트 싱크 상면, 패키지 케이스 내 측면 및 상면 중 선택된 2이상의 면 상에 복수의 돌출된 패턴이 형성된 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 히트 싱크 상에 형성된 패턴부는
    발광 다이오드 칩의 본딩 영역을 제외한 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 패턴부는
    다각뿔대, 돔형, 다각뿔, 원뿔, 원뿔대, 반원기둥 중 선택된 어느 하나의 형 상인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 중앙 공동은
    하부보다 상부의 개구가 커지도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148317A (zh) * 2010-02-04 2011-08-10 Lg伊诺特有限公司 发光器件封装和照明系统
KR20120004601A (ko) * 2010-07-07 2012-01-13 엘지이노텍 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법 및 조명 시스템
US8847270B2 (en) 2010-12-17 2014-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd. LED package with recess and protrusions
WO2018009792A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Cooper Technologies Company Led light system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102148317A (zh) * 2010-02-04 2011-08-10 Lg伊诺特有限公司 发光器件封装和照明系统
US8519418B2 (en) 2010-02-04 2013-08-27 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device package having dielectric pattern on reflective layer
KR20120004601A (ko) * 2010-07-07 2012-01-13 엘지이노텍 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법 및 조명 시스템
US8847270B2 (en) 2010-12-17 2014-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd. LED package with recess and protrusions
WO2018009792A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Cooper Technologies Company Led light system
US10854796B2 (en) 2016-07-08 2020-12-01 Eaton Intelligent Power Limited LED light system having elastomeric encapsulation

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