KR100755086B1 - Package for light emitting diode - Google Patents

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KR100755086B1
KR100755086B1 KR1020060040141A KR20060040141A KR100755086B1 KR 100755086 B1 KR100755086 B1 KR 100755086B1 KR 1020060040141 A KR1020060040141 A KR 1020060040141A KR 20060040141 A KR20060040141 A KR 20060040141A KR 100755086 B1 KR100755086 B1 KR 100755086B1
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light emitting
emitting diode
ceramic substrate
diode package
metal reflector
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지창훈
이경민
정태석
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삼화콘덴서공업주식회사
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Abstract

A light emitting diode package is provided to adjust or improve a luminous characteristic by forming a reflector using metal, according to the usage of a light emitting diode. A first solder land pattern(22) having at least one light emitting diode is formed on an upper portion of a ceramic substrate(20), and a second solder land pattern which is electrically connected to the first solder land pattern via a wiring pattern(23) is formed on a lower portion. At least one combining projection(31) is formed on a lower portion of a metal reflector(30). An adhesive member is formed on the upper portion of the substrate. The combining projection is fitted into the groove, and then the metal reflector is adhered to the substrate.

Description

발광다이오드 패키지{Package for Light Emitting Diode}Light Emitting Diode Package {Package for Light Emitting Diode}

도 1a 및 도 1b는 종래의 발광다이오드 패키지의 단면도,1A and 1B are cross-sectional views of a conventional light emitting diode package,

도 2는 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 분리조립 사시도,2 is an exploded perspective view of the light emitting diode package according to the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 발광다이오드 패키지의 확대 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view of the light emitting diode package shown in FIG.

도 4는 도 3에 도시된 발광다이오드 패키지의 조립 단면도,4 is an assembled cross-sectional view of the light emitting diode package shown in FIG.

도 5는 도 3에 도시된 세라믹 기판의 다른 실시 예를 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the ceramic substrate shown in FIG. 3;

도 6은 도 2에 도시된 금속 반사체의 다른 실시 예를 나타낸 도,6 is a view showing another embodiment of the metal reflector shown in FIG.

도 7a 및 도 7b는 도 2에 도시된 제1솔더랜드 패턴부의 다른 실시 예를 나타낸 세라믹 기판의 평면도. 7A and 7B are plan views of a ceramic substrate, according to another embodiment of the first solderland pattern unit illustrated in FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 발광다이오드 패키지 20: 세라믹 기판 10: light emitting diode package 20: ceramic substrate

20a: 세라믹 시트 21: 결합홈 20a: ceramic sheet 21: coupling groove

22: 제1솔더랜드패턴부 23: 배선 패턴22: first solder land pattern portion 23: wiring pattern

24: 제2솔더랜드패턴부 30: 금속 반사체24: second solder land pattern portion 30: metal reflector

31: 결합돌기 32: 경사부재 31: engaging projection 32: inclined member

33: 고정부재 40: 접합부재33: fixing member 40: bonding member

본 발명은 발광다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드의 구동시 발생되는 열을 효율적으로 방열시킴과 아울러 금속 반사체의 형상을 용이하게 형성할 수 있는 발광다이오드 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package capable of efficiently dissipating heat generated when driving a light emitting diode and easily forming a shape of a metal reflector.

발광다이오드(Light Emitting Diode)는 전기에너지를 빛에너지로 바꿔주는 반도체 발광소자로 사용된다. 발광다이오드의 색상은 발광다이오드를 제조하기 위한 재료의 밴드갭 에너지(band gap energy)에 의해 적외선, 가시광선 및 근자외선 파장을 갖는 빛을 발생하며, 발생된 빛을 집광하거나 외부의 충격으로부터 발광다이오드를 보호하기 위해 패키지(package)가 사용된다. Light emitting diodes (Light Emitting Diodes) are used as semiconductor light emitting devices that convert electrical energy into light energy. The color of the light emitting diodes generates light having infrared, visible and near-ultraviolet wavelengths by band gap energy of a material for manufacturing the light emitting diodes, and collects the generated light or emits light from an external impact. A package is used to protect this.

종래의 발광다이오드 패키지를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. A conventional light emitting diode package will be described with reference to the accompanying drawings.

종래의 발광다이오드 패키지(1)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 세라믹 시트(ceramic sheet)(2a), 적어도 한 개 이상의 비아홀(via hole)(3a)이 형성된 세라믹 시트(2b) 및 서로 다른 크기를 갖는 펀치홀(punch hole)(4a,4b,4c)이 각각 형성된 다수개의 세라믹 시트(ceramic sheet)(2c,2d,2e)를 도 1b와 같이 적층하여 세라믹 기판(2)을 형성한 후 펀치홀(4a,4b,4c)의 내측면에 반사면(4)을 형성하여 이루어진다. The conventional light emitting diode package 1 includes a ceramic sheet 2a, a ceramic sheet 2b having at least one via hole 3a, and each other, as shown in FIGS. 1A and 1B. A ceramic substrate 2 is formed by stacking a plurality of ceramic sheets 2c, 2d, and 2e having punch holes 4a, 4b, and 4c having different sizes, respectively, as shown in FIG. Thereafter, the reflective surface 4 is formed on the inner surface of the punch holes 4a, 4b, and 4c.

세라믹 기판(2)을 형성하기 위해 다수개의 세라믹 시트(2a,2b,2c,2d,2e)의 적층하기 전에 비아홀(3a)이나 펀치홀(4a,4b,4c)이 형성되지 않은 하측의 세라믹 시트(2a)에 입출력 솔더랜드패턴(solder land pattern)(5a)을 형성하며, 비아홀(3a)이 형성된 세라믹 시트(2b)의 상측에는 도전성 와이어(wire)(5c)로 연결되는 발광다이오드(5b)와 제너 다이오드(5d)가 각각 전기적으로 통하도록 연결되는 소자장착 솔더랜드패턴(6a,6b)이 형성된다. 소자장착 솔더랜드패턴(6a,6b)은 비아홀(3a)을 통해 세라믹 시트(2a)에 도포된 입출력 솔더랜드패턴(3a)과 전기적으로 통하도록 연결되어 설치되어 입출력 솔더랜드패턴(3a)을 통해 전기를 공급하면 소자장착 솔더랜드패턴(6a,6b)에 장착된 발광다이오드(5b)를 전기를 공급하여 발광다이오드(5b)를 활성화시켜 빛을 발생하게 된다. 발광다이오드(5b)에서 발생된 빛은 반사면(4)에 의해 반사되어 외부로 출력하게 되며, 세라믹 기판(2)을 적용함으로써 발광다이오드(5b)에서 발생되는 열을 외부로 배출할 수 있게 된다.Lower ceramic sheet in which no via holes 3a or punch holes 4a, 4b, 4c are formed before stacking a plurality of ceramic sheets 2a, 2b, 2c, 2d, and 2e to form the ceramic substrate 2. An input / output solder land pattern 5a is formed in 2a, and a light emitting diode 5b connected to a conductive wire 5c on the upper side of the ceramic sheet 2b in which the via hole 3a is formed. The element mounting solder land patterns 6a and 6b are formed to electrically connect the zener diodes 5d with each other. The device mounting solder land patterns 6a and 6b are electrically connected to the input and output solder land patterns 3a applied to the ceramic sheet 2a through the via holes 3a and are installed through the input and output solder land patterns 3a. When electricity is supplied, the light emitting diodes 5b mounted on the device mounting solder land patterns 6a and 6b are supplied with electricity to activate the light emitting diodes 5b to generate light. Light generated by the light emitting diodes 5b is reflected by the reflective surface 4 and output to the outside, and by applying the ceramic substrate 2, heat generated from the light emitting diodes 5b can be discharged to the outside. .

상기의 구성을 갖는 종래의 발광다이오드 패키지는 발광다이오드에서 발생되는 열을 세라믹 기판을 통해 외부로 용이하게 배출할 수 있는 반면에, 서로 다른 크기를 갖는 펀치홀에 도포나 도금 등의 작업을 통해 반사면을 형성함으로써 표면의 굴곡이 심해 표면조도가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 세라믹 기판의 내측에 반사면의 반사 각도를 형성하기 위해 다수개의 세라믹 시트를 서로 다른 크기를 갖는 펀치홀을 형성함으로써 발광다이오드 패키지의 제조비용이 상승되는 문제점이 있다. Conventional light emitting diode package having the above configuration can easily discharge heat generated from the light emitting diode to the outside through the ceramic substrate, while applying or plating to punch holes having different sizes through There is a problem in that the surface roughness is severe due to the formation of the slope. In addition, there is a problem in that the manufacturing cost of the light emitting diode package is increased by forming punch holes having different sizes of the plurality of ceramic sheets in order to form the reflection angle of the reflective surface inside the ceramic substrate.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광다이오드 패키지에 세라믹 기판과 다양한 형상과 재질의 반사판을 적용하여 방열 특성을 개선 시킴과 아울러 휘도특성을 개선할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a light emitting diode package that can improve the heat dissipation characteristics and brightness characteristics by applying a ceramic substrate and a reflector of various shapes and materials to the light emitting diode package. have.

본 발명의 다른 목적은 고휘도 및 고출력 발광다이오드의 적용시 방열 특성을 개선함과 아울러 휘도특성을 개선할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a light emitting diode package capable of improving heat radiation characteristics and improving luminance characteristics when applying high brightness and high output light emitting diodes.

본 발명의 또 다른 목적은 금속재질로 반사판을 형성함으로써 반사각도 조절이 용이하도록 하여 다양한 형상의 반사판을 설계할 수 있음과 아울러 발광다이오드 패키지의 제조비용을 절감할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a light emitting diode package that can design a reflector of various shapes by making the reflection angle easy to adjust by forming a reflector made of a metal material and can reduce the manufacturing cost of the light emitting diode package. .

본 발명의 발광다이오드 패키지는 상측에 적어도 하나 이상의 발광다이오드가 장착되는 제1솔더랜드패턴부가 형성되고, 하측에 제1솔더랜드패턴부와 배선패턴에 의해 전기적으로 연결되는 제2솔더랜드패턴부가 형성되며, 적어도 하나 이상의 결합홈이 상측에 형성되는 세라믹 기판과; 하측에 적어도 하나 이상의 결합돌기가 형성되는 금속 반사체와; 금속 반사체가 설치되는 세라믹 기판의 상측에 형성되는 접착부재로 구비하여, 금속 반사체를 세라믹 기판에 설치시 결합돌기를 결합홈에 삽입시켜 고정시킨 후 접착부재로 금속 반사체를 세라믹 기판에 이종 접합시킴을 특징으로 한다.In the light emitting diode package of the present invention, a first solder land pattern portion on which at least one light emitting diode is mounted is formed, and a second solder land pattern portion electrically connected to the first solder land pattern portion and a wiring pattern is formed on a lower side thereof. A ceramic substrate having at least one coupling groove formed thereon; A metal reflector on which at least one coupling protrusion is formed; It is provided with an adhesive member formed on the upper side of the ceramic substrate on which the metal reflector is installed. When the metal reflector is installed on the ceramic substrate, the coupling protrusion is inserted into the coupling groove to fix the metal reflector on the ceramic substrate. It features.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지의 분리조립 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 발광다이오드 패키지의 확대 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 발 광다이오드 패키지의 조립 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 발광다이오드 패키지(10)는 상측에 적어도 하나 이상의 발광다이오드(50)가 장착되는 제1솔더랜드패턴부(21)가 형성되고, 하측에 제1솔더랜드패턴부(21)와 배선패턴(22)에 의해 전기적으로 연결되는 제2솔더랜드패턴부(23)가 형성되며, 적어도 하나 이상의 결합홈(21)이 상측에 형성되는 세라믹 기판(20)과, 하측에 적어도 하나 이상의 결합돌기(31)가 형성되는 금속 반사체(30)와, 금속 반사체(30)가 설치되는 세라믹 기판(20)의 상측에 형성되는 접착부재(40)로 구비하여, 금속 반사체(30)를 세라믹 기판(20)에 설치시 결합돌기(31)를 결합홈(21)에 삽입시켜 고정시킨 후 접착부재(40)로 금속 반사체(30)를 세라믹 기판(20)에 이종 접합시켜 구성된다. 2 is an exploded perspective view of a light emitting diode package according to the present invention, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the light emitting diode package shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an assembled cross-sectional view of the light emitting diode package shown in FIG. 3. As shown, the light emitting diode package 10 of the present invention has a first solder land pattern portion 21 on which at least one light emitting diode 50 is mounted, and a first solder land pattern portion 21 on the lower side thereof. ) And a second solder land pattern portion 23 electrically connected to each other by a wiring pattern 22, at least one ceramic substrate 20 having at least one coupling groove 21 formed thereon, and at least one lower side thereof. The metal reflector 30 includes the metal reflector 30 having the coupling protrusion 31 and the adhesive member 40 formed on the ceramic substrate 20 on which the metal reflector 30 is provided. When the coupling protrusion 31 is inserted into and fixed to the coupling groove 21 when installed on the substrate 20, the metal reflector 30 is heterogeneously bonded to the ceramic substrate 20 by the adhesive member 40.

본 발명의 발광다이오드 패키지의 구성 및 작용을 보다 상세하게 순차적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the LED package of the present invention will be described in detail.

본 발명의 발광다이오드 패키지(10)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 크게 세라믹 기판(20), 접합부재(30) 및 금속 반사체(40)로 구성되며 각각의 구성을 순차적으로 설명하면 다음과 같다. The light emitting diode package 10 of the present invention is composed of a ceramic substrate 20, a bonding member 30 and a metal reflector 40 as shown in Figs. Same as

세라믹 기판(20)은 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC) 및 질화규소(Si3N4) 중 어느 하나의 재질을 갖는 적어도 하나 이상의 세라믹 시트(20a)를 적층하여 이루어지며, 세라믹 기판(20) 자체가 가지고 있는 열방출 특성을 극대화하기 위해 플라즈마를 이용한 진공 도포 방법을 이용하여 도 5에 도시된 바와 같이 질화알루미늄(AlN)으로 도포층(27)을 세라믹 기판(20)의 표면에 형성할 수 있다. The ceramic substrate 20 is formed by stacking at least one ceramic sheet 20a having any one of alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), and silicon nitride (Si 3 N 4 ). 20, the coating layer 27 is made of aluminum nitride (AlN) on the surface of the ceramic substrate 20 by using a vacuum coating method using plasma to maximize its heat dissipation characteristics. Can be formed.

열방출 특성을 개선하기 위해 적용되는 세라믹 기판(20)은 그 상측에 적어도 하나 이상의 발광다이오드(50)가 장착되는 제1솔더랜드패턴부(22)가 형성되고, 하측에 제1솔더랜드패턴부(22)와 배선패턴(23)에 의해 전기적으로 연결되는 제2솔더랜드패턴부(24)가 형성된다. 여기서, 제1솔더랜드패턴부(22), 배선패턴(23) 및 제2솔더랜드패턴부(24)는 각각 도금이나 진공증착 방법을 사용하여 세라믹 기판(20)에 구리(Cu)/니켈(Ni)/은(Ag)을 순차적으로 형성하거나 구리(Cu)/니켈(Ni)/금(Au)을 순차적으로 형성한다. The ceramic substrate 20 applied to improve heat dissipation characteristics is formed with a first solder land pattern portion 22 on which at least one light emitting diode 50 is mounted, and a first solder land pattern portion under the ceramic substrate 20. A second solder land pattern portion 24 electrically connected by the 22 and the wiring pattern 23 is formed. Here, the first solder land pattern portion 22, the wiring pattern 23, and the second solder land pattern portion 24 may be formed of copper (Cu) or nickel (nickel) on the ceramic substrate 20 using a plating or vacuum deposition method, respectively. Ni) / silver (Ag) is formed sequentially or copper (Cu) / nickel (Ni) / gold (Au) is formed sequentially.

발광다이오드(50)가 장착되는 제1솔더랜드패턴부(22)는 제1솔더랜드패턴(22a)의 수를 다르게 설정하여 형성한다. 예를 들어, 발광다이오드(50)를 하나 장착하는 경우에 도 2 및 도 7b에 도시된 바와 같이 두개의 제1솔더랜드패턴(22a)으로 구성된다. 여기서, 두개의 제1솔더랜드패턴(22a) 중 하나에는 발광다이오드(50)가 장착되며 나머지 하나에는 발광다이오드(50)와 도전성 와이어(52)로 연결되는 제너 다이오드(51)가 장착된다. 또한 발광다이오드(50)를 다수개 장착하는 경우에 도 7a에 도시된 바와 같이 다수개의 제1솔더랜드패턴(22a)으로 구성할 수 있다. The first solder land pattern portion 22 on which the light emitting diodes 50 are mounted is formed by setting different numbers of the first solder land patterns 22a. For example, when one light emitting diode 50 is mounted, two first solder land patterns 22a are formed as shown in FIGS. 2 and 7B. Here, the light emitting diode 50 is mounted on one of the two first solder land patterns 22a, and the zener diode 51 connected to the light emitting diode 50 and the conductive wire 52 is mounted on the other one. In addition, when a plurality of light emitting diodes 50 are mounted, the plurality of first solder land patterns 22a may be configured as shown in FIG. 7A.

상기와 같이 구성되는 제1솔더랜드패턴부(22)와 제2솔더랜드패턴부(24)를 전기적으로 연결시키기 위해 배선패턴(23)은 세라믹 기판(20)의 상측에 형성된 제1솔더랜드패턴부(22)에 연결된 후 도 2에 도시된 바와 같이 세라믹 기판(20)의 모서리부분을 부분적으로 절개하여 형성된 절개홈(25)을 따라 세라믹 기판(20)의 하측에 형성된 제2솔더랜드패턴부(24)에 연결되도록 형성된다. 절개홈(25)은 세라믹 기 판(20)의 모서리 부분에 모두 형성한 후 각각에 배선패턴(23)을 형성함으로써 발광다이오드 패키지(10)의 내측에서 발생되는 열을 배선패턴(23)을 통해 용이하게 외부로 방출할 수 있게 된다.In order to electrically connect the first solder land pattern portion 22 and the second solder land pattern portion 24 configured as described above, the wiring pattern 23 may include a first solder land pattern formed on an upper side of the ceramic substrate 20. The second solder land pattern portion formed below the ceramic substrate 20 along the cutout groove 25 formed by partially cutting the edge portion of the ceramic substrate 20 after being connected to the portion 22 as shown in FIG. 2. It is formed to be connected to (24). The incision grooves 25 are formed in all corner portions of the ceramic substrate 20, and then the wiring patterns 23 are formed on each of the ceramic substrates 20. It can be easily released to the outside.

열방출 특성을 보다 개선하기 위해 제1솔더랜드패턴부(22)와 제2솔더랜드패턴부(24) 사이를 전기적으로 연결하는 비아홀(via hole)(26)을 세라믹 기판(20)에 적어도 하나 이상을 형성한다. 세라믹 기판(20)에 형성된 비아홀(26)은 일반적으로 비아홀(26)의 내측에 도전재질을 도포함으로써 제1솔더랜드패턴부(22)와 제2솔더랜드패턴부(24) 사이를 전기적으로 연결하도록 구성되지만 본 발명에서는 발광다이오드 패키지(10)에서 발생되는 열 방출 특성을 보다 개선하기 위해 도 3에 도시된 비아홀(26)의 내부에 도 4에 도시된 바와 같이 금속재질(26a)을 충진하게 된다. 여기서, 금속재질(26a)은 은(Ag), 텅스턴(W) 혹은 망간-몰리브덴(Mn-Mo)과 같은 재질을 이용하게 된다. At least one via hole 26 in the ceramic substrate 20 is electrically connected between the first solder land pattern portion 22 and the second solder land pattern portion 24 to further improve heat dissipation characteristics. It forms an ideal. The via hole 26 formed in the ceramic substrate 20 is generally electrically connected between the first solder land pattern portion 22 and the second solder land pattern portion 24 by applying a conductive material to the inside of the via hole 26. In the present invention, in order to further improve the heat dissipation characteristics generated in the light emitting diode package 10, the metal material 26a is filled in the via hole 26 shown in FIG. 3 as shown in FIG. 4. do. Here, the metal material 26a uses a material such as silver (Ag), tungsten (W), or manganese-molybdenum (Mn-Mo).

열방출 특성 개선을 위해 금속재질이 충진된 비아홀(26)을 형성되는 세라믹 기판(20)의 상측에는 적어도 하나 이상의 결합홈(21)이 형성된다. 결합홈(21)은 다수개의 세라믹 시트(20a)를 적층하여 세라믹 기판(20)을 제조시 세라믹 시트(20a)를 펀칭(punching) 가공을 통해 형성되며, 비아홀(26)도 결합홈(21)과 같이 동일한 방법을 통해 세라믹 기판(20)에 형성된다. At least one coupling groove 21 is formed on an upper side of the ceramic substrate 20 in which the via hole 26 filled with a metal material is formed to improve heat dissipation characteristics. The coupling groove 21 is formed by punching the ceramic sheet 20a when manufacturing the ceramic substrate 20 by stacking a plurality of ceramic sheets 20a, and the via hole 26 also includes the coupling groove 21. It is formed on the ceramic substrate 20 through the same method as described above.

펀칭가공 등과 같은 방법으로 결합홈(21)이 형성되는 세라믹 기판(20)에 설치되는 금속 반사체(30)는 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 및 서스(SUS) 중 어느 하나의 재질을 선택하여 판금, 사출, 주조 중 어느 한 방법으 로 형성한다. 이와 같이 사출이나 주조를 이용하여 형성되는 금속 반사체(30)는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 결합돌기(31), 경사부재(32), 고정부재(33) 및 반사층(34)으로 구성되며 각각은 일체로 형성된다. The metal reflector 30 installed in the ceramic substrate 20 in which the coupling groove 21 is formed by a punching process or the like may be any one of copper (Cu), copper alloy, aluminum (Al), aluminum alloy, and sus (SUS). One material is selected and formed by sheet metal, injection or casting. As described above, the metal reflector 30 formed by injection or casting has a coupling protrusion 31, an inclined member 32, a fixing member 33, and a reflective layer 34 as illustrated in FIGS. 2, 3, and 4. ) And each is integrally formed.

금속 반사체(30)를 구성하는 경사부재(32)는 고정부재(33)를 기준으로 경사각도(a)는 15° 내지 90° 범위 내로 경사지게 설치되며, 바람직하게는 45°나 60°로 경사지게 형성함으로써 발광다이오드(50)에서 발생되는 빛을 보다 효과적으로 반사시켜 발광다이오드(50)의 휘도특성을 개선할 수 있게 된다. 발광다이오드(50)의 휘도특성을 개선하기 위해 경사지게 형성되는 경사부재(32)는 금속재질을 이용하여 형성함으로써 도 2에 도시된 원뿔형이나 도 6에 도시된 바와 사각뿔형상과 같이 자유롭게 그 형상을 변경하여 제조할 수 있게 된다. 도 6은 금속 반사체(30)의 다른 실시예를 나타낸 사각뿔형 금속 반사체(60)로 금속 반사체(30)와 같이 결합돌기(61), 경사부재(62) 및 고정부재(63)로 구성된다.The inclined member 32 constituting the metal reflector 30 is installed inclined angle (a) is inclined in the range of 15 ° to 90 ° relative to the fixing member 33, preferably formed to be inclined at 45 ° or 60 ° As a result, the luminance of the light emitting diodes 50 may be improved by more effectively reflecting light generated from the light emitting diodes 50. The inclined member 32, which is formed to be inclined to improve the luminance characteristic of the light emitting diode 50, is formed by using a metal material, and the shape of the inclined member 32 is freely changed, such as the conical shape shown in FIG. 2 or the square pyramid shape as shown in FIG. It can be manufactured by. 6 is a quadrangular pyramidal metal reflector 60 showing another embodiment of the metal reflector 30, and is composed of a coupling protrusion 61, an inclined member 62, and a fixing member 63 like the metal reflector 30.

금속재질로 형성함으로써 다양한 형상으로 형성할 수 있는 경사부재(32)의 내측면에는 반사층(34)이 형성된다. 반사층(34)은 3개의 서로 다른 재질로 형성된 층(34a 34b,34c)으로 구성되며, 각 층(34a 34b,34c)은 도금이나 진공증착 방법을 이용하여 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)을 순차적으로 형성하거나 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 금(Au)을 순차적으로 형성된다.The reflective layer 34 is formed on the inner surface of the inclined member 32 which can be formed in various shapes by forming the metal material. The reflective layer 34 is composed of three layers 34a 34b and 34c formed of different materials, and each layer 34a 34b and 34c is formed of copper (Cu), nickel (Ni), and nickel by a plating or vacuum deposition method. Silver (Ag) is sequentially formed or copper (Cu), nickel (Ni) and gold (Au) are sequentially formed.

발광다이오드(50)에서 발생되는 빛의 휘도특성을 개선하기 위해 반사층(34)이 형성되는 경사부재(32)의 일단에는 결합돌기(31)가 형성되는 고정부재(33)가 일체로 형성된다. 결합돌기(31)의 직경은 세라믹 기판(20)에 형성된 결합홈(21)에 단 단하게 삽입될 수 있도록 설정하여 제조되며, 금속 반사체(30)를 주조나 사출로 형성시 고정부재(33)에 일체로 형성할 수 있다. 또한, 결합돌기(31)는 금속 반사체(30)를 사출이나 주조 등으로 형성한 후 금속 반사체(30)의 고정부재(33)를 펀칭 가공(도시 않음)한 후 홀(hole(도시 않음)을 형성한 후 홀에 결합돌기(31)를 삽입한 후 결합돌기(31)의 일측을 고정부재(33)에 압착시켜 형성할 수 있다.In order to improve the luminance characteristics of the light generated by the light emitting diodes 50, the fixing member 33 having the coupling protrusion 31 is integrally formed at one end of the inclined member 32 on which the reflective layer 34 is formed. The diameter of the coupling protrusion 31 is manufactured by being set so as to be firmly inserted into the coupling groove 21 formed in the ceramic substrate 20, and the fixing member 33 when the metal reflector 30 is formed by casting or injection. It can be formed integrally with. In addition, the coupling protrusion 31 forms the metal reflector 30 by injection, casting, or the like, and then punches (not shown) the fixing member 33 of the metal reflector 30 to form a hole (not shown). After the formation, the coupling protrusion 31 may be inserted into the hole, and then one side of the coupling protrusion 31 may be pressed against the fixing member 33.

상기와 같이 형성된 금속 반사체(30)를 세라믹 기판(20)에 설치된 접합부재(40)가 사용된다. 접합부재(40)는 연화점이 600℃ 이하인 저온 무연 글라스 재료를 전색제(vehicle)와 혼합하여 페이스트로 제작한 후 스크린 인쇄 방식을 적용하여 세라믹 기판(20)에 도포한다. 세라믹 기판(20)에 접합부재(40)를 도포 시 세라믹기판(20)에 형성된 결합홈(21)의 내측이 매몰되지 않도록 마스크 패턴(도시 않음)을 이용하여 세라믹 기판(20)에 접합부재(40)를 도포한다.The bonding member 40 provided with the metal reflector 30 formed as described above on the ceramic substrate 20 is used. The bonding member 40 is made of a paste by mixing a low-temperature lead-free glass material having a softening point of 600 ° C. or less with a vehicle, and then applying the screen printing method to the ceramic substrate 20. When the bonding member 40 is applied to the ceramic substrate 20, the bonding member (not shown) is bonded to the ceramic substrate 20 using a mask pattern (not shown) so that the inside of the coupling groove 21 formed in the ceramic substrate 20 is not buried. Apply 40).

세라믹 기판(20)에 도포되는 접합부재는 금속 반사체(20)가 세라믹 기판(30)에 설치시 금속 반사체(20)의 고정부재(33)와 세라믹 기판(20)이 서로 접하는 영역에 도포된다. 또한, 접합부재(40)의 도포 두께(t1)는 도 3에 도시된 바와 같이 금속재질로 형성되는 금속 반사체(20)와 배선패턴(23)이 서로 접촉되지 않도록 배선패턴(23)의 두께보다 크게 도포한다. 즉, 금속 반사체(30)와 배선패턴(23)이 서로 전기적으로 쇼트(short)가 발생되지 않도록 접합부재(40)의 배선패턴(23) 보다 두껍게 도포한 상태에서 전기적인 절연거리를 유지한 상태로 세라믹 기판(20)과 금속 반사체(30)와 같이 서로 다른 이종재질을 이종접합하게 된다. The bonding member applied to the ceramic substrate 20 is applied to a region where the fixing member 33 of the metal reflector 20 and the ceramic substrate 20 contact each other when the metal reflector 20 is installed on the ceramic substrate 30. In addition, the coating thickness t1 of the bonding member 40 is larger than the thickness of the wiring pattern 23 so that the metal reflector 20 and the wiring pattern 23 formed of a metal material do not contact each other as shown in FIG. 3. Apply large. That is, the metal reflector 30 and the wiring pattern 23 are kept in an electrically insulating distance in a state in which the coating pattern is thicker than the wiring pattern 23 of the bonding member 40 so that a short does not occur electrically. The hetero-materials such as the ceramic substrate 20 and the metal reflector 30 are heterogeneously bonded to each other.

이상과 같이 본 발명의 발광다이오드 패키지(10)를 세라믹 기판(20), 금속재 질의 금속 반사체(30) 및 접합부재(40)로 구성함으로써 발생될 수 있는 작용의 효과는 다음과 같다. As described above, the light emitting diode package 10 of the present invention includes the ceramic substrate 20, the metal reflector 30, and the bonding member 40.

먼저, 본 발명의 발광다이오드 패키지(10)에 세라믹 기판(20)을 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC) 및 질화규소(Si3N4) 등의 재질을 적용함으로써 발광다이오드(50)가 고출력이나 고휘도로 사용되는 경우에 보다 효과적인 열방출 특성을 개선할 수 있으며, 더욱이 세라믹 기판(20)의 표면에 질화알루미늄(AlN)을 일정 두께로 증착시킴으로써 고휘도 및 고출력 발광다이오드(50)를 활성화시키기 위해 높은 전류를 인가함으로써 발생되는 열을 효과적으로 방출시켜 줄 수 있게 된다. First, the light emitting diode package 50 may be formed by applying a material such as alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), etc. to the light emitting diode package 10 of the present invention. Can be used to improve heat dissipation characteristics more effectively when high power or high brightness is used, and furthermore, the high brightness and high power light emitting diodes 50 are activated by depositing aluminum nitride (AlN) to a predetermined thickness on the surface of the ceramic substrate 20. It is possible to effectively release the heat generated by applying a high current to make.

또한 금속 반사체(30)를 구리(Cu), 알루미늄(Al), 구리-알루미늄합금 및 SUS와 같은 금속재질 중 어느 하나를 이용하여 형성함으로써 원뿔형이나 사각뿔형상으로 용이하게 가공할 수 있으며, 더 나아가 사면체나 원통형 등의 다양한 형상으로 제작함으로써 여러 가지 경사각도를 용이하게 구현하여 발광다이오드(50)의 사용 용도에 따라 휘도특성을 조절하거나 개선할 수 있다. 이와 더불어 디자인 다양화를 통해 사용자의 요구에 적합한 발광다이오드 패키지(10)를 제공할 수 있으며, 금속 반사체(30)를 판금, 사출이나 주조로 일체로 형성함으로써 발광다이오드 패키지(50)의 제조비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, by forming the metal reflector 30 using any one of metal materials such as copper (Cu), aluminum (Al), copper-aluminum alloy and SUS, it can be easily processed into a conical or square pyramid shape, and furthermore, tetrahedron By making it in various shapes such as a cylindrical shape or the like, various inclination angles can be easily implemented to adjust or improve luminance characteristics according to the use of the light emitting diodes 50. In addition, it is possible to provide a light emitting diode package 10 suitable for the user's needs through the diversification of the design, the metal reflector 30, sheet metal, By integrally forming by injection or casting, it is possible to reduce the manufacturing cost of the light emitting diode package 50.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명의 발광다이오드 패키지는 세라믹 기판을 적용함으로써 열방출 특성을 개선시킴과 아울러 금속 반사체를 금속재질로 형성함 으로써 다양한 형상으로 가공할 수 있어 발광다이오드의 사용 용도에 따라 휘도특성를 조절하거나 개선할 수 있는 이점을 제공하며 금속 반사체를 주조나 사출로 일체로 형성함으로써 패키지의 제조비용을 절감할 수 있는 이점을 제공한다. As described above, the light emitting diode package of the present invention improves heat dissipation characteristics by applying a ceramic substrate and can be processed into various shapes by forming a metal reflector made of a metal material. It provides the benefits of adjustment or improvement and reduces the manufacturing cost of the package by integrally forming the metal reflector by casting or injection.

Claims (8)

상측에 적어도 하나 이상의 발광다이오드가 장착되는 제1솔더랜드패턴부가 형성되고, 하측에 상기 제1솔더랜드패턴부와 배선패턴에 의해 전기적으로 연결되는 제2솔더랜드패턴부가 형성되며, 적어도 하나 이상의 결합홈이 상측에 형성되는 세라믹 기판과;A first solder land pattern portion is formed on the upper side and the at least one light emitting diode is mounted, a second solder land pattern portion electrically connected to the first solder land pattern portion and the wiring pattern is formed on the lower side, and at least one coupling A ceramic substrate having grooves formed on an upper side thereof; 하측에 적어도 하나 이상의 결합돌기가 형성되는 금속 반사체와;A metal reflector on which at least one coupling protrusion is formed; 상기 금속 반사체가 설치되는 상기 세라믹 기판의 상측에 형성되는 접착부재로 구비하여, An adhesive member formed on an upper side of the ceramic substrate on which the metal reflector is installed, 상기 금속 반사체를 상기 세라믹 기판에 설치시 상기 결합돌기를 상기 결합홈에 삽입시켜 고정시킨 후 상기 접착부재로 금속 반사체를 세라믹 기판에 이종 접합시킴을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.When the metal reflector is installed on the ceramic substrate, the coupling protrusion is inserted into the coupling groove to fix the metal reflector to the ceramic substrate with the adhesive member. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 기판의 표면은 질화알루미늄으로 도포됨을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the surface of the ceramic substrate is coated with aluminum nitride. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 반사체는 경사지게 설치되는 경사부재와,The method of claim 1, wherein the metal reflector is inclined member is installed inclined, 상기 경사부재의 표면에 형성되는 반사층과,A reflective layer formed on the surface of the inclined member; 상기 경사부재의 일단에 일체로 형성되며 하측에 적어도 하나 이상의 상기 결합돌기가 형성되는 고정부재로 구비됨을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package, characterized in that formed in one end of the inclined member and provided with a fixing member formed at least one or more of the coupling projection on the lower side. 제 3 항에 있어서, 상기 경사부재는 상기 고정부재를 기준으로 15° 내지 90°로 경사지게 설치됨을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 3, wherein the inclined member is installed to be inclined at 15 ° to 90 ° based on the fixing member. 제 3 항에 있어서, 상기 경사부재는 원뿔형과 사각뿔형 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지. The light emitting diode package of claim 3, wherein the inclined member is formed of any one of a conical shape and a square pyramid shape. 제 3 항에 있어서, 상기 반사층은 구리, 니켈 및 은을 순차적으로 형성하거나 구리, 니켈 및 금을 순차적으로 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 3, wherein the reflective layer is formed by sequentially forming copper, nickel, and silver, or by sequentially forming copper, nickel, and gold. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 반사체는 구리, 알루미늄, 구리와 알루미늄 합금 및 서스(SUS) 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the metal reflector is made of one of copper, aluminum, copper and an aluminum alloy, and sus. 제 1 항에 있어서, 상기 접합부재는 비도전성 재질인 저온 무연 글라스가 적용됨을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the bonding member is formed of a low-temperature lead-free glass made of a non-conductive material.
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