KR100894561B1

KR100894561B1 - 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법

Info

Publication number: KR100894561B1
Application number: KR1020070070601A
Authority: KR
Inventors: 김석태
Original assignee: (주)마이크로샤인
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2009-04-24
Also published as: KR20090007024A

Abstract

본 발명은 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 광학계의 비 구면을 활용하여 발광 다이오드 광원의 광 분포를 임의대로 조정할 수 있으며, 균일한 밝기로 광 방사를 이루게 하는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지는 렌즈 성형을 위한 몰딩재 주입구 및 공기 배출구가 관통 형성되는 리드 프레임과; 상기 리드 프레임의 상부에 실장되고, 금속 산화물을 함유하는 회로 기판 및 상기 회로 기판에 결합하는 LED를 포함하는 하나 이상의 LED 칩과; 상기 리드 프레임 및 상기 LED 칩을 상호 연결하여 통전시키는 본딩 와이어; 및 상기 LED 칩 및 상기 본딩 와이어를 내부에 실장하고, 상기 리드 프레임 상에 일정 두께로 형성되는 렌즈형 반사부;를 포함하여 구성되되, 상기 렌즈형 반사부는 렌즈 형상의 성형 홈이 형성된 금형 또는 사출물을 이용하여 몰딩재 주입 및 경화를 통해 볼록 렌즈 형상으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법은 리드 프레임 상에 LED 칩을 접착시키는 접착 과정과; 상기 리드 프레임과 상기 LED 칩을 본딩 와이어로 연결하는 와이어 연결 과정; 상기 접착 과정을 통해 접착된 리드 프레임을 뒤집은 상태로 렌즈 형상의 성형 홈이 형성된 금형 또는 사 출물에 올린 후, 몰딩재를 주입하여 경화시키는 몰딩 과정; 및 상기 몰딩 과정을 통해 형성된 상기 LED 패키지를 상기 금형 또는 사출물로부터 분리하는 분리 과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

발광 다이오드, 형광체, LED 칩, 리드 프레임, 본딩 와이어, 실리콘

Description

렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법{Surface Light Source Lens Type LED Package Manufacturing Method}

최근 LED 소자는 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도, 고품질의 제품 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(blue)과 백색(white) 다이오드의 구현이 현실화됨에 따라서, LED는 디스플레이, 차세대 조명원 등으로 그 응용가치가 확대되고 있다.

특히, 고품질의 총천연색 표시가 가능함에 따라, 현재 100인치 이상의 대형 총천연색 옥외 LED 영상 디스플레이가 속속 등장하게 되었고, 컴퓨터와의 결합으로 옥외 상업광고의 수준을 완전히 한 단계 높이고, 뉴스를 비롯한 다양한 영상정보를 실시간으로 구현할 수 있는 첨단 영상매체로 발전하게 되었다. 이러한 LED 제품으 로서, 표면실장(Surface mounting device) 형태의 LED 패키지가 제품화되고 있다.

예컨대, 첨부 도면 중, 도 1a는 종래의 LED 패키지의 구성을 보여주는 단면도, 및 도 1b는 종래의 LED 패키지의 방사 면에 따른 휘도 분포를 나타내는 실험데이터로서, 먼저 도 1a를 참고하면, 종래의 LED 패키지(10)는 한 쌍 이상의 전극(11)과, 상기 전극(11)의 일부를 내측에 수용하도록 합성수지재로 형성된 패키지(12)와, 상기 패키지(12) 내부의 전극(11) 상에 실장된 하나 이상의 LED칩(13)과, 상기 LED 칩(13)과 상기 전극(11)의 통전을 위한 통전 와이어(14)와, 상기 패키지(12) 내부에 충진되어 LED 칩(13) 및 와이어(14)를 보호하는 몰딩재(15)로 이루어진다.

그리고, 상기 LED 칩(13)을 보호하기 위한 몰딩재(15)는 구현하려는 LED 칩의 색상에 따라 투명 재료나 형광체가 포함되어 있는 투광성 수지로 이루어져 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 LED 중 백색 발광다이오드는 백색을 발광하기 위해서 통상 LED 칩으로부터 발생하는 청색광을 다른 형광체, 예컨대 노란색 형광체가 배합된 형광체 수지부를 통과시켜 백색광으로 발광하게 구성된다. 백색광과 같이 원하는 색을 직접 발광시키지 않고, 형광체를 포함하는 수지를 통과시켜 색을 변환하는 방법에 의해서 발광하는 광은 통과 후 균일한 색의 광을 얻기 위해서는 통과하게 되는 형광체 수지의 분포, 및 양 또는 거리를 균일하게 유지하는 것이 중요하게 된다.

그러나, 이러한 LED는 평면 타입(Flat Type)의 구조적인 특성상 방출되는 빛 이 LED 상부의 중앙으로 집중되는 특징으로 인해 중앙부는 밝지만 주변이 어두운 단점을 지니고 있어, 넓은 영역을 균일하게 밝혀주지 못하거나 좁은 영역으로 초점화되지 못하는 문제가 있었다.

또한, LED를 배열하여 LCD 백라이트 광원으로 적용하는 경우, 균일 휘도에 의한 LCD 패널의 모든 평면에 동일한 밝기를 형성시키기가 어려운 문제점이 있었다.

이로써, 종래 평면 타입(Flat Type) LED의 경우 적용 어플리케이션( Application)에 효과적으로 광도 분포를 구현할 수 없으며, 한 종류의 리드 프레임(Lead Frame) 구조에서 한 가지 광 분포만을 제조할 수밖에 없기 때문에 어플리케이션(Application)이 바뀌면 LED 패키지 크기 및 디자인도 바뀌어야 하고, 이로 인해 부가적으로 제조에 필요한 다수의 설비가 구비되어야 하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 렌즈 타입 LED는 기존 평면 타입(Flat Type)위에 별도로 성형된 렌즈를 접착시키는 형식을 취하고 있으며, 이는 제조 원가를 상승시키며 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다.

평면 타입(Flat Type) LED 와 위에 접착시키는 LENS를 별도로 구성할 경우, 공정이 둘로 나뉘게 되고, 그것을 다시 접착시키는 공정이 추가되어야 하므로 원가 상승을 야기한다. 또한 LENS 와 평면 타입(Flat Type) LED를 접착제를 사용하여 접착하면 LED 칩의 발열시 접착성이 약해져서 LENS와 제품이 분리되는 경향을 보이기도 한다.

평면 타입(Flat Type) LED에 LENS를 접착시키기 위해서는 LENS를 올릴 수 있 는 자리를 만들어야 하고, 그 자리 부분 때문에 광 분포가 정밀하게 못하게 된다. 공정 설비에서 평면 타입(Flat Type) LED에 LENS를 동일한 위치에 접착시키기 또한 어려운 과제로 남아 있다.

또한, 평면 타입(Flat Type) LED의 몰딩재를 내부에 주입하기 위해서 LENS 부분에 별도의 주입구를 형성하게 되는데, 이로 인해 LED 칩의 발광 분포가 고르지 못해지는 문제점이 있었으며, 주입구를 막기 위한 실리콘 주입 등으로 인해 LED 전면 표면이 깨끗하게 형성되지 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 광학계의 비 구면을 활용하여 LED 광원의 광 분포를 임의대로 조정할 수 있도록 함으로써, 점 광원의 일반 방사 형태에서 광원에서의 방사각도를 조정 가능하게 하여 넓은 영역으로 광을 조사할 수 있음과 동시에 특정 각도로 방출을 집중 조사하여 빛의 직진성을 높일 수 있는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 균일한 밝기를 형성할 수 있도록 하고, LED의 방사광에 대한 빛 손실을 없애 LED 광원의 사용 효율을 최대한 올릴 수 있도록 적용 어플리케이션(Application)에 맞게 제공할 수 있는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고, 발광 다이오드 패키지 내부에 몰딩재를 주입하기 위한 몰딩재 주입구를 리드 프레임의 후면에 형성함으로써, 렌즈형 반사부를 통한 광의 산란을 방지할 수 있으며, LED 전면 표면을 깨끗하게 형성할 수 있는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조방법은 리드 프레임 상에 LED 칩을 접착시키는 접착 과정; 상기 리드 프레임과 상기 LED 칩을 본딩 와이어로 연결하는 와이어 연결 과정; 상기 접착 과정을 통해 LED 칩이 접착된 리드 프레임을 뒤집은 상태로 렌즈 형상의 성형 홈이 형성된 금형 또는 사출물에 올린 후, 상기 리드 프레임에 형성된 몰딩재 주입구를 통하여 몰딩재를 주입하고, 상기 리드 프레임에 형성된 공기 배출구를 통해 내부공기를 흡입하여 외부로 배출시키며, 주입된 몰딩재를 경화시켜 렌즈형 반사부를 형성하는 형성하는 몰딩 과정; 상기 렌즈형 반사부를 경화시킨 후 상기 몰딩재 주입구와 공기 배출구에 몰딩재를 주입하는 밀폐과정 ; 및 상기 몰딩 과정을 통해 렌즈형 반사부를 성형한 LED 패키지를 상기 금형 또는 사출물로부터 분리하는 분리 과정;을 포함한다.

삭제

바람직하게는, 상기 접착 과정은 블루 LED 칩 위에 레드(RED), 그린(GREEN) 또는 옐로우(YELLOW) 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체가 혼합된 몰딩재를 1차 도포하여 경화시키는 1차 도포 과정; 및 상기 1차 도포된 블루 LED 칩 위에 투명 몰딩재를 도포하여 경화시키는 2차 도포 과정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 의하면, LED 광원의 광 분포를 임의대로 조정할 수 있도록 함으로써, 점 광원의 일반 방사 형태에서 면 광원 방사를 가능하게 하여 넓은 영역으로 광을 조사할 수 있음과 동시에 좁은 영역으로 광을 조사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 균일한 밝기를 형성할 수 있으며, LED의 방사광에 대한 빛 손실을 없애 LED 광원의 사용 효율을 최대한 올릴 수 있도록 적용 어플리케이션(Application)에 맞게 제공할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 발광 다이오드 패키지 내부에 몰딩재를 주입하기 위한 몰딩재 주입구를 리드 프레임의 후면에 형성함으로써, 렌즈형 반사부를 통한 광의 산란을 방지할 수 있으며, LED 전면 표면을 깨끗하게 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 광학계의 비 구면을 활용하여 발광 다이오드 광원의 광 분포를 임의대로 조정할 수 있으며, 균일한 밝기로 광 방사를 이루게 하는 구조를 갖는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지와 그의 제조 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관해 상세히 설명하고자 한다. 첨부 도면 중, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈형 반사부의 형상을 보여주는 예시도, 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 제조 상태를 보여주는 도면이다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지(100)는 리드 프레임(110)과, 상기 리드 프레임(110)에 결합하는 하나 이상의 LED 칩(120)과, 상기 리드 프레임(110) 및 LED 칩(120)을 상호 연결하여 통전시키는 본딩 와이어(130), 및 렌즈형 반사부(140)를 포함하여 구성된다.

도 2 내지 도 4, 및 도 6을 참고하면, 상기 리드 프레임(110) 상에는 LED 칩(120)이 결합하여 전류가 통하게 된다.

그리고, 상기 리드 프레임(110)의 내부 측면 형상은 하부 측이 좁고 상부 측이 넓은 깔때기 형상을 하고 있어, LED 칩(120)을 통해 발광되는 빛이 분산되어 반 사될 수 있는 리플렉터(Reflector) 역할을 하며, LED 칩(120)이 결합하는 결합면에는 후술할 렌즈형 반사부(140)를 형성하기 위한 몰딩재가 주입되는 몰딩재 주입구(111)와 몰딩재 주입에 따른 내부 공기를 빼내기 위한 공기 배출구(112)가 형성된다. 이 몰딩재 주입구(111)와 공기 배출구(112)는 상기 렌즈형 반사부(140)의 성형 후에는 LED(122) 광이 새어나가는 것을 막기 위해 몰딩재를 이용하여 밀폐하게 된다.

한편, 상기 리드 프레임(110)의 결합면에는 LED 칩(120)이 결합하는데, 이 LED 칩(120)은 회로 기판(121)과 LED(122)로 구성된다. 상기 회로 기판(121)은 반도체 층을 이루며, 이것이 질화물 반도체 층인 경우는, 광 변환 재료를 구성하는 응고체 내에 금속 산화물인 Al2O3(사파이어) 결정을 함유하는 것이 바람직하다. 이 Al2O3 결정은 가시광을 발하는 질화물 반도체 층을 구성하는 대표적인 InGaN 과 결정 구조상 정합성이 좋고, 질화물 반도체의 양호한 발광 층을 형성할 수 있다.

도 4를 참고하면, 여기서 상기 LED 칩(120)에 있어서 백색 발광 다이오드를 형성하는 경우, 상기 LED 칩(120)은 블루(BLUE) LED 칩을 내장하고, 이 블루 LED 칩 위에 레드(RED), 그린(GREEN) 또는 옐로우(YELLOW) 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체가 혼합된 몰딩재(150)가 도포될 수 있다.

그리고, 상기 리드 프레임(110)과 LED 칩(120)의 회로 기판(121)을 상호 전기적으로 연결하기 위해 본딩 와이어(130)가 결합한다. 이 본딩 와이어(130)를 통해 리드 프레임(110)을 통해 전달되는 전기가 LED 칩(120) 상으로 공급되어 LED(122)가 발광할 수 있도록 한다.

한편, 도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 실시 예인 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지(100)를 구성하는 렌즈형 반사부(140)는 렌즈 형상의 성형 홈(210)이 형성된 금형(200) 또는 사출물을 이용하여 몰딩재 주입 및 경화를 통해 볼록 렌즈 형상으로 성형된다.

종래 기술에서 언급한 바와 같이, 종래의 평면 타입(Flat Type)의 LED 패키지의 경우 구조적인 특성상 방출되는 빛이 LED 상부의 중앙으로 집중되는 특징으로 인해 중앙부는 밝지만 주변이 어두운 단점을 지니고 있어, 넓은 영역을 균일하게 밝혀주지 못하거나 좁은 영역으로 초점화되지 못하는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 경우, 렌즈형 반사부를 형성하고 이 렌즈형 반사부의 형상을 달리함으로써 LED 광원의 광분포를 임의대로 조정할 수 있게 되며, 점 광원의 일반 방사 형태에서 면 광원 방사를 가능하게 하여 넓은 영역으로 광을 조사할 수 있게 된다.

종래 평면 타입의 발광 다이오드 패키지의 경우 LED 칩의 중심부에만 광이 집중되는 반면에, 본 발명인 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 경우에는 LED 칩의 중심에서 넓은 영역 또는 일정 부위의 Focusing(집중 조명)으로 광이 분포된다. 이는 렌즈 디자인에 따라서 광 분포/조정이 가능하다.

이러한 광의 분포 영역은 상기 렌즈형 반사부의 형상에 따라 달라질 수 있으며, 이는 적용되는 어플리케이션(Application)이 요구하는 바에 따라 임의로 조절할 수 있는 것이다.

즉, 첨부 도면 중, 도 5a에 도시한 바와 같이, 상기 렌즈형 반사부(140)는 표면이 전체가 둥근 반원 형상을 갖는 렌즈(140a)로 형성될 수 있으며, 또한 도 5b에 도시한 바와 같이, 상부면의 일정 부분(140b')이 평면 형상을 갖는 렌즈(140b)로 형성될 수 있다. 이는 본 발명의 실시 예로서, 렌즈형 반사부(140)의 형상을 두 가지 예로 나타냈지만, 상기 언급한 바와 같이, 적용되는 어플리케이션(Application)이 요구하는 바에 따라 얼마든지 달라질 수 있음을 밝혀 둔다.

그리고, 상기 렌즈형 반사부(140)는 에폭시 또는 실리콘 재질의 몰딩재로 형성된다. 종래에는 몰딩재로서 에폭시 수지가 많이 사용되었으나, 에폭시 수지의 상대적으로 큰 경도값에 의한 본딩 와이어(130)의 단선 유발 및 에폭시 수지에 의한 단파장 가시광선의 광 흡수에 따른 광속저하 또는 황색화(yellowing) 등을 해결하기 위해, 최근에는 실리콘(silicone) 재질이 많이 사용되고 있다. 이 실리콘 재질의 몰딩재는 경도가 작고 복원력이 커서 본딩 와이어(130)의 단선 발생을 감소시키며, 장시간 사용에 따른 황색화 경향을 보이지 않는 것으로 알려져 있다.

한편, 첨부 도면 중, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 제조 공정을 보여주는 블럭도이다.

도 2, 도 6, 및 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법은 리드 프레임 상에 LED 칩을 접착시키는 접착 과정(10S)과, 상기 리드 프레임과 상기 LED 칩을 본딩 와이어로 연결하는 와이어 연결 과정(20S), 상기 접착 과정을 통해 접착된 리드 프레임을 뒤집은 상태 로 렌즈 형상의 성형 홈이 형성된 금형 또는 사출물에 올린 후, 몰딩재를 주입하여 경화시켜 LED 패키지를 형성하는 몰딩 과정(30S), 및 상기 몰딩 과정(30S)을 통해 형성된 상기 LED 패키지를 상기 금형 또는 사출물로부터 분리하는 분리 과정(40S)을 포함하여 구성된다.

상기 접착 과정(10S) 전에는 발광 다이오드 패키지를 제조하기 위한 원자재의 검사가 사전에 이루어지며, 이 접착 과정(10S)은 리드 프레임(110) 상에 LED 칩(120)을 에폭시 수지를 이용하여 접착시키는 과정이다.

그리고, 상기 접착 과정(10S)은 블루 LED 칩 위에 레드(RED), 그린(GREEN) 또는 옐로우(YELLOW) 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체가 혼합된 몰딩재를 1차 도포하여 경화시키는 1차 도포 과정(11S), 및 상기 1차 도포된 블루 LED 칩 위에 투명 몰딩재를 도포하여 경화시키는 2차 도포 과정(12S)을 더 포함할 수 있다.

이는 고휘도 블루(BLUE) LED 칩을 이용하여 백색 발광 다이오드를 성형하는 것으로, 고휘도 블루 LED 칩에서 방사되는 광이 상기 형광체를 여기시켜 레드(RED), 그린(GREEN) 또는 옐로우(YELLOW)광을 생성시키고, 상기 형광체를 통해 여기되어 생성된 광이 블루 LED 칩에서 방사되는 광과 보강 간섭을 일으켜 백색광을 방사시키게 되는 것이다.

상기 접착 과정(10S)이 이루어진 후에는 리드 프레임(110) 상에 접착된 LED 칩(120)의 틀어짐 및 기울어짐과 에폭시 수지의 공급량 등을 검사하는 공정이 추가적으로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 와이어 연결 과정(20S)은 리드 프레임(110)과 LED 칩(120)을 전기적으로 연결하기 위해 본딩 와이어(130)를 연결하는 과정이며, 일반적으로 전기 저항이 적은 금선을 사용하여 연결하게 된다. 이 와이어 연결 과정(20S)이 이루어진 후에는 본딩 와이어(130)가 연결된 리드 프레임(110)이 외관상 문제가 없는지 외관검사가 추가적으로 이루어지게 된다.

또한, 상기 몰딩 과정(30S)은 상기 와이어 연결 과정(20S)을 거친 후 렌즈형 반사부(140)를 형성하는 과정으로, 주입기를 이용하여 렌즈형 반사부(140)를 형성하기 위한 몰딩재를 삽입하는 공정이다.

이 몰딩 과정(30S)을 좀더 설명하면, 먼저 상기 와이어 연결 과정(20S)을 통해 형성된 리드 프레임(110)을 뒤집은 상태로 렌즈 형상의 성형 홈(210)이 형성된 금형(200) 또는 사출물 위에 올린다. 그리고, 리드 프레임(110)에 관통 형성된 몰딩재 주입구(111)를 통하여 몰딩재를 주입하고, 이를 열 경화 또는 UV 경화하여 렌즈형 반사부(140)를 형성하게 된다. 이 과정에서 몰딩재의 주입시 내부에 존재하게 될 공기를 빼내기 위해 공기 배출구(112)를 통해 별도로 내부 공기를 흡입하게 된다. 상기 몰딩재는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분리 과정(40S)은 상기 몰딩 과정(30S)을 통해 형성된 LED 패키지를 상기 금형(200) 또는 사출물로부터 분리하는 과정이다.

이와 같이 렌즈형 반사부(140)를 구성하는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는 렌즈형 반사부(140)의 형상을 달리함으로써, LED 방사 광 분포를 임의대로 조정할 수 있으며, 광 분포/조정 방사를 가능하게 하여 넓은 영역으로 광을 조사할 수 있음과 동시에 좁은 영역으로 광을 조사할 수도 있게 된다. 이러한 렌즈 형 반사부(140)의 형상은 적용되는 어플리케이션(Application)에 따라 다르게 형성될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지(100)의 제조 방법에 의하면, 종래의 렌즈 타입 제품보다 제품의 생산성, 품질, 수율 등이 향상된다. 종래에는 렌즈를 별도로 성형하여 접합하는 방식을 취한 반면에, 본 발명은 LED 패키지 한 공정에서 LENS 형상 성형이 가능하기 때문에 공정이 줄어든다.

그리고, 품질 면에서도 한 가지 소재로 성형하기 때문에 두 소재가 접착된 방식보다는 내열성이 우수하다. 특히, 종래의 두 소재가 접착되었을 경우 접착 계면에서 빛의 산란으로 인해 빛의 직진성을 저해하는 요소가 될 수도 있다. 또한, 종래의 접착 방식은 렌즈 포인트(LENS POINT)의 오차가 발생할 수 있는 반면에, 본 발명의 경우 수율적인 면에서 설계된 금형으로 제품을 성형하기 때문에 오차 발생이 없다.

첨부 도면 중, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 렌즈형 반사부에 따른 휘도 분포를 나타내고 있으며, 도 8a는 도 5a의 렌즈형 반사부의 형상에 따른 휘도 분포를 나타내며, 도 8b는 도 5b의 렌즈형 반사부의 형상에 따른 휘도 분포를 나타낸다. 이에 따르면, LED 광원이 넓은 영역으로 방사가 이루어지는 면 광원 방사가 이루어짐을 알 수가 있다. 한편, 도 8에서 세로 축은 광의 상대적 강도(RELATIVE INTENSITY)를 나타내며, 가로 축은 광의 각도 변위(ANGULAR DISPLACEMENT)를 나타낸다.

도 1a는 종래의 LED 패키지의 구성을 보여주는 단면도;

도 1b는 종래의 LED 패키지의 방사 면에 따른 휘도 분포를 나타내는 실험데이터;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구성을 보여주는 사시도;

도 3은 본 발명의 일시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측 단면도;

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측 단면도;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈형 반사부의 형상을 보여주는 예시도;

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 제조 상태를 보여주는 도면;

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 제조 공정을 보여주는 블럭도; 및

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지의 렌즈형 반사부에 따른 휘도 분포를 나타내는 그래프이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 110: 리드 프레임

111: 몰딩재 주입구 112: 공기 배출구

120: LED 칩 121: 회로 기판

122: LED 130: 본딩 와이어

140: 렌즈형 반사부 200: 금형

210: 성형 홈

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
리드 프레임 상에 LED 칩을 접착시키는 접착 과정;

상기 리드 프레임과 상기 LED 칩을 본딩 와이어로 연결하는 와이어 연결 과정;

상기 접착 과정을 통해 LED 칩이 접착된 리드 프레임을 뒤집은 상태로 렌즈 형상의 성형 홈이 형성된 금형 또는 사출물에 올린 후, 상기 리드 프레임에 형성된 몰딩재 주입구를 통하여 몰딩재를 주입하고, 상기 리드 프레임에 형성된 공기 배출구를 통해 내부공기를 흡입하여 외부로 배출시키며, 주입된 몰딩재를 경화시켜 렌즈형 반사부를 형성하는 형성하는 몰딩 과정;

상기 렌즈형 반사부를 경화시킨 후 상기 몰딩재 주입구와 공기 배출구에 몰딩재를 주입하는 밀폐과정 ; 및

상기 몰딩 과정을 통해 렌즈형 반사부를 성형한 LED 패키지를 상기 금형 또는 사출물로부터 분리하는 분리 과정;을 포함하는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
제 5항에 있어서,

상기 접착 과정은 블루 LED 칩 위에 레드(RED), 그린(GREEN) 또는 옐로우(YELLOW) 형광체 중 적어도 어느 하나의 형광체가 혼합된 몰딩재를 1차 도포하여 경화시키는 1차 도포 과정; 및 상기 1차 도포된 블루 LED 칩 위에 투명 몰딩재를 도포하여 경화시키는 2차 도포 과정;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 타입의 광 분포/조정 발광 다이오드 패키지 제조 방법.