KR100903494B1 - 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징방법 및 그 패키지 구조체 - Google Patents
고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징방법 및 그 패키지 구조체 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명과 관련된 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체는, 기판 유닛과 발광 유닛과 패키지 수지 유닛을 포함한다. 그 중에서 기판 유닛은 기판 본체와 그 기판 본체에 각각 형성된 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는다.발광 유닛은 기판 본체에 설치된 복수 개의 발광 다이오드 칩을 갖고 여기에서, 각 발광 다이오드은 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속된 양극단 및 음극단을 갖는다.패키지 수지 유닛은 발광 다이오드 칩의 위에 각각 덮는 복수 개의 패키지 수지를 구비하고, 여기에서 각 패키지 수지의 윗면 및 전면은 수지 호면 및 수지광 출사면을 각각 가진다.
발광다이오드, 양극, 음극, 몰드, 수지, 라이트바, 베이스, 채널
Description
도1은 종래의 발광 다이오드의 제1 패키징 방법을 나타내는 순서도.
도2는 종래의 발광 다이오드의 제2 패키징 방법을 나타내는 순서도.
도3은 종래의 발광 다이오드가 횡형 발광에 적용되는 것을 나타내는 도면.
도4는 본 발명에 관계된 패키징 방법의 제1의 실시예를 나타내는 순서도.
도4a,도4c,도4e,도4g는 각각 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제1의 실시예의 패키지 공정을 나타내는 도면.
도4b,도4d,도4f,도4h는 각각 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제1의 실시예의 패키지 공정을 나타내는 단면도.
도5는 본 발명의 발광 다이오드 칩이 플립 칩 방식에 의해서 전기적으로 접속한 것을 나타내는 도면.
도6은 본 발명의 도4C에 수지이 충전되기 전을 나타내는 도면.
도7은 본 발명에 관계된 패키징 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도.
도7a,도7c는 각각 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제2 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 도면.
도7b,도7d는 각각 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제2의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 단면도.
도8a는 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제3의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 도면.
도8b는 본 발명에 관계된 패키지 구조체의 제3의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 도면.
도9는 본 발명 관계된 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체가 횡형 발광에 적용되는 것을 나타내는 도면.
※도면의 주요 부분에 대한 설명※
D : 발광 다이오드 M : 도광판
S1 : 베이스 ℓ1 : 길이
1 : 기판 유닛 10 : 기판 본체
11 : 양극 도전 트레이스 12 : 음극 도전 트레이스
1’: 기판 유닛 11’: 양극 도전 트레이스
12’: 음극 도전 트레이스 2 : 종방향 발광 다이오드 칩 열
20 : 발광 다이오드 칩 201 : 양극단
202 : 음극단 20’: 발광 다이오드 칩
201’: 양극단 202’: 음극단
3 : 대형 패키지 수지 30 : 패키지 수지
300 : 수지 호면 301 : 수지 전단면
302 : 수지광 출사면 3’: 대형 패키지 수지
300’: 수지 호면 302’: 수지 광 출사면
4 : 프레임 유닛 40 : 프레임 층
4’: 대형 프레임 층 40’: 프레임 본체
W : 와이어 B : 용접 볼
M1 : 제1 몰드 유닛 M11 : 제1 상부 몰드
M12 : 제1 하부 몰드 M110 : 제1 채널
G : 홈 G100 : 몰드 호면
G101 : 몰드 전단면 M2 : 제2 몰드 유닛
M21 : 제2 상부 몰드 M22 : 제2 하부 몰드
M210 : 제2 채널 M3 : 제3 몰드 유닛
M31 : 제3 상부 몰드 M32 : 제3 하부 몰드
M310 : 제3 채널 M4 : 제4 몰드 유닛
M41 : 제4 상부 몰드 M42 : 제4 하부 몰드
M410 : 제4 채널 L1 : 라이트 바
L2 : 라이트 바 D : 발광 다이오드
M : 도광판 S21 : 베이스
ℓ2 : 길이
본 발명은 발광 다이오드 칩의 패키징 방법 및 그 패키지 구조체에 관한 것으로서, 특히,고효율 횡형 발광 효과(high-efficiency lateral light-emitting effect)를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법 및 그 패키지 구조체에 관한 것이다.
도1은 종래의 발광 다이오드의 제1 패키징 방법을 나타내는 순서도이다. 이 순서도로부터 종래의 발광 다이오드의 제1 패키징 방법은, 우선 복수 개의 패키지 발광 다이오드를 제공하는 공정(S800)과, 다음으로 그 위에 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 가지는 대(帶)형 기판 본체를 제공하는 공정(S802)과, 마지막으로 각 패키지 발광 다이오드가 대형 기판 본체 위에 순차적으로 설치되고,또한 패키지 발광 다이오드마다 양·음극 단을 그 대형 기판 본체의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속시키는 공정(S804)을 포함한다.
도2는 종래의 발광 다이오드의 제2 패키징 방법을 나타내는 순서도이다. 이 순서도로부터 종래의 발광 다이오드의 제2 패키징 방법은, 우선 그 위에 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는 대형 기판 본체를 제공하는 공정(S900)과, 다음으로 복수 개의 발광 다이오드 칩이 그 대형 기판 본체 상에 순차적으로 설치되고,또한 발광 다이오드 칩마다 양·음극 단을 대형 기판 본체의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속시키는 공정(S902)과, 마지막으로 대형 패키지 수지를 대형 기판 본체 및 발광 다이오드 칩 위에 덮고,대형 발광 영역이 있는 라이트 바를 형성하는 공정(S904)을 포함한다.
하지만, 상기 종래의 발광 다이오드의 제1 패키징 방법은 각각의 패키지 발광 다이오드를 발광 다이오드 패키지 전체로부터 절단하고나서 표면 실장 기술(SMT)로 패키지 발광 다이오드를 대형 기판 본체 위에 설치해야 하기 때문에, 제조 프로세스(process) 시간을 유효하게 감소시킬 수 없고,또한 발광하는 때에 패키지 발광 다이오드 사이에서 다크 밴드 현상이 존재하므로 사용자의 시선에서는 바람직하지 못한 효과가 발생한다.
또한, 상기 종래의 발광 다이오드의 제2 패키징 방법은 완성된 라이트 바가 대형 발광 영역을 갖기 때문에, 제2 패키징 방법은 다크 밴드의 문제가 발생되지 않는다. 그러나, 대형 패키지 수지는 여기되는 영역이 불균일하기 때문에 라이트 바의 빛 효율이 좋지 않게 된다(즉,발광 다이오드 칩에 가까운 패키지 수지 영역은 비교적 강한 여기 광원이 발생하고,발광 다이오드 칩에 멀어지는 패키지 수지 영역은 비교적 약한 여기 광원이 발생한다).
도3은 종래의 발광 다이오드가 횡형 발광에 적용되는 것을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 발광 다이오드 칩(D)이 횡형 발광에 적용된다면(예를 들면,노트북 퍼스널 컴퓨터 스크린을 이용한 도광판(M)의 횡형 광원), 노트북 퍼스널 컴퓨터 스크린의 도광판(M)은 상당히 얇기 때문에, 그 발광 다이오드 칩(D)의 베이스(S1)의 길이(ℓ1)는 대응해서 짧아지지 않으면 안된다. 바꾸어 말하면 베이스(S1)의 길이(ℓ1)가 너무 짧기 때문에 종래의 발광 다이오드 칩(D)은 효율적인 산열 효과를 얻을 수 없고, 발광 다이오드 칩(D)이 너무 열을 많이 받기 때문에 소실되어 버리는 경우도 발생한다.
이상과 같이 종래 발광 다이오드의 패키징 방법 및 그 패키지 구조체는 불편함이나 결점이 분명히 존재하며,따라서 개선이 요구된다.
그 때문에 본 발명자는 상기 결점을 개량할 수 있도록 오랜 기간 동안 이 영역에서 적립한 경험에 의하여 전념 및 관찰하면서 연구를 하고, 또한 학술 이론의 운용으로 합리적인 설계를 하여, 상기의 결점을 유효하게 개량할 수 있도록 본 발명을 제안한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술 문제는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법 및 그 패키지 구조체를 제공하는 것이다. 본 발명의 발광 다이오드 구조체는 발광하는 때에 연속된 발광 영역을 형성하고, 다크 밴드(dark band) 및 광 감쇠(decay)가 없으며, 또한 본 발명은 COB(Chip On Board) 및 다이 몰드(die mold) 방식으로 제조 프로세스(process)시간을 유효하게 감소시키고 대량 생산을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 구조체 설계는 다양한 광원, 예컨대 백라이트 모듈이나 장식, 램프,조명용 램프 또는 스캬나 광원 등에 적용될 수 있다.
또한 본 발명과 관련된 패키지 수지는 특수한 금형의 다이 몰드 과정에 의하여 본 발명의 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체가 직립한 경우에 횡형 발광의 효과를 발생할 수 있기 때문에 본 발명은 산열 부족이 발생하지 않는다.바꾸어 말하면, 본 발명은 횡형 투광의 기능을 발생하는 것만이 아니라, 박형 케이스(case)내의 산열 효과에의 응용으로도 적용이 가능하다.
상기 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 하나의 방안은 우선, 기판 본체와 상기 기판 본체에 각각 형성된 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는 기판 유닛을 제공하는 공정을 포함하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법을 제공한다.
다음으로, 상기 기판 본체에 매트릭스 방식으로 복수 개의 발광 다이오드 칩을 각각 설치하고 복수 열의 종 방향 발광 다이오드 칩 열을 형성한다. 여기에서 각 발광 다이오드 칩마다 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속된 양극단 및 음극단을 갖는다.
다음으로, 제1 몰드 유닛을 이용해서 복수 개의 대형 패키지 수지를 각각의 종방향 발광 다이오드 칩 열 위에 덮는다. 여기에서 대형 패키지 각 수지의 윗면은 이러한 발광 다이오드 칩에 대응한 복수 개의 수지 호면을 갖는다.
마지막으로 본 발명은 후술하는 2개의 실시예가 있다.
제1의 실시예는, 우선 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라 대형 패키지 수지를 횡방향으로 절단하고,각각의 발광 다이오드 칩 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성한다. 여기에서 각 패키지 수지의 윗면은 수지 호면이고, 또한 각 패키지 수지마다 수지 호면의 선단에 형성된 수지광 출사면을 갖는다. 제2 몰드 유닛을 이용하여 프레임 유닛을 이 기판 본체 및 이러한 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 이러한 패키지 수지의 사이에 충전시키고, 마지막으로 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라 이 프레임 유닛 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하고 복수 개의 라이트 바를 형성하고, 또한 이 프레임 유닛이 각각의 라이트 바 위의 모든 패키지 수지의 이러한 수지광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 층이 되도록 절단된다.
제2의 실시예는, 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라 대형 패키지 수지를 횡방향으로 절단하고,각각의 발광 다이오드 칩 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성한다. 여기에서 각 패키지 수지의 윗면은 수지 호면이고 또한, 각 패키지 수지마다 이 수지 호면의 선단에 형성된 수지광 출사면을 갖는다. 제3 몰드 유닛을 이용하여 복수 개의 대형 프레임 층을 이 기판 본체 및 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 각 패키지 수지 사이에 종방향으로 충전시키고, 마지막으로 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라 대형 프레임 층 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하고, 복수 개의 라이트 바를 형성하고, 또한 대형 프레임 층이 패키지 수지마다 수지광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체가 되도록 절단된다.
상기 기술 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의한 또 다른 방안은 기판 유닛과 발광 유닛과 패키지 수지 유닛을 포함한 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체를 제공하는 것이다.
그 중에서는 상기 기판 유닛은 기판 본체와 상기 기판 본체에 각각 형성된 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는다.상기 발광 유닛은 상기 기판 본체에 설치된 복수 개의 발광 다이오드 칩을 갖고,상기 각 발광 다이오드 칩은 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속된 양극단 및 음극단을 갖는다.상기 패키지 수지 유닛은 이러한 발광 다이오드 칩의 위에 각각 덮는 복수 개의 패키지 수지를 구비한다. 여기에서 패키지 각 수지의 윗면 및 전면은 수지 호면 및 수지광 출사면을 각각 가진다.
또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체는 후술하는 2개의 구조체를 포함한다.
(1) 프레임 유닛은 상기 기판 본체 위에 덮는 동시에 각 패키지 수지를 덮고,
(2) 프레임 유닛은 이러한 패키지 수지를 각각 덮고, 수지광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체를 갖는다. 이때, 상기 프레임 본체는 상기 기판 본체 위에 각각 분리하여 설치되어 있다.
그 때문에 본 발명에 따른 발광 다이오드 구조체는 발광하는 때에 연속된 발광 영역을 형성하고, 다크 밴드(dark) 및 광 감쇠(decay)는 발생하지 않는다.본 발명은 COB(Chip On Board) 및 다이 몰드(die mold)의 방식을 이용하여 제조 프로세스(process) 시간을 유효하게 감소시키고 대량 생산을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체가 직립한 경우에 횡형 발광의 효과가 발생할 수 있다.그 때문에, 본 발명은 횡형 발광의 기능을 발생하는 것만이 아니라, 박형 케이스(case)내의 산열 효과에의 응용으로도 적용이 가능하다.
본 발명이 소정의 목적을 달성하기 위해 채용한 기술, 수단 및 그 효과를 더욱 자세한 내용적으로 구체적으로 설명하기 위해서 본 발명에 관계된 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하며 이것으로 구체적인 이해를 하지만, 그러한 첨부 도면은 참고 및 설명만을 위한 것일 뿐 본 발명의 주장 범위를 협의적으로 제한하는 것이 아닌 것은 자명하다.
도4 및 도4a~4h를 참조한다.도4는 본 발명과 관련된 패키징 방법의 제1의 실시예를 나타내는 순서도이고,도4a,도4c,도4e,도4g는 각각 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제1의 실시예의 패키지 공정을 나타내는 도면이고,도4b,도4d,도4f,도4h는 각각 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제1의 실시예의 패키지 공정을 나타내는 도면이다. 도4의 순서도에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 제1의 실시예는 후술하는 단계를 포함하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법을 제공한다.
우선, 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 기판 본체(10)와 상기 기판 본체(10)에 각각 형성된 복수 개의 양극 도전 트레이스(11) 및 복수 개의 음극 도전 트레이스(12)를 갖는 기판 유닛(1)을 제공한다(S100). 그 중에서 다른 설계 요구에 따라 상기 기판 본체(10)는 프린트 회로 기판(PCB)이나, 플렉시블 기판, 알루미늄 기판, 세라믹 기판 또는 Cu 기판이다. 또한 상기 양·음극 도전 트레이스(11,12)는 Al회로 또는 Ag 회로를 사용할 수 있고,또한 상기 양·음극 도전 트레이스(11,12)의 배열은 또 다른 필요에 따라 변화할 수 있다.
다음으로 도4c 및 도4d에 도시된 바와 같이, 기판 본체(10) 위에 매트릭스 방식으로 복수 개의 발광 다이오드 칩(20)을 각각 설치하고,복수 열의 종방향 발광 다이오드 칩 열(2)을 형성하고,각 발광 다이오드 칩(20)은 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스(11,12)에 각각 전기적으로 접속된 양극단(201) 및 음극단(202)을 포함한다(S102).
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 각 발광 다이오드 칩(20)의 양극단(201) 및 음극단(202)은 2개의 대응하고 있는 와이어(W)를 이용하여 와이어 본딩 방식으로 상기 기판 유닛(1)의 양·음극 도전 트레이스(11,12)에 전기적으로 접속된다. 또한,각각의 종방향 발광 다이오드 칩 열(2)은 직선 배열 방식으로 상기 기판 유닛(1)의 기판 본체(10)에 설치되고,또한 각 발광 다이오드 칩(20)은 청색 발광 다이오드 칩이 바람직하다.
물론, 상기 발광 다이오드 칩(20)의 전기 접속 방식은 본 발명에 한하지 않으며,예를 들면 도5에 도시된 바와 같이(본 발명의 발광 다이오드 칩이 플립 칩 방식에 의해서 전기적으로 접속한 것을 나타내는 도면이다), 각 발광 다이오드 칩(20’)은 양·음극단(201’,202’)이 복수 개의 용접 볼(B)을 이용해서 플립 칩 방식으로 상기 기판 유닛(1’)의 양·음극 도전 트레이스(11’,12’)에 전기적으로 접속된다. 또한, 다른 설계 필요에 따라서 이러한 발광 다이오드 칩(미도시)의 양·음극단은 직렬 접속이나 병렬 접속 또는 직렬/병렬의 방식으로 그 기판 유닛(미도시)의 양·음극 도전 트레이스에 전기적으로 접속할 수 있다.
이후에, 도4e, 도4f 및 도6에 도시된 바와 같이, 제1 몰드 유닛(M1)을 이용해서 복수 개의 대형 패키지 수지(3)를 종방향 발광 다이오드 칩 열(2) 위에 종방향으로 덮는다. 여기에서 각 대형 패키지 수지(3)의 윗면은 이러한 발광 다이오드 칩(20)에 대응한 복수 개의 수지 호면(300)을 갖고, 또한 각 대형 패키지 수지(3)는 대응하는 수지 호면(300)의 선단에 설치된 복수 개의 수지 전단면(301)을 갖는다(S104).
그 중에서 제1 몰드 유닛(M1)은 제1 상부 몰드(M11) 및 기판 본체(10)를 사이에 위치시킨 제1 하부 몰드(M12)로 구성되고, 제1 상부 몰드(M11)는 종방향 발광 다이오드 칩 열(2)에 대응하는 복수 개의 제1 채널(M110)을 구비한다.그 중에서 각 제1 채널(M110)은 복수 개의 홈(G)을 갖고, 각 홈(G)의 윗면 및 전면은 수지 호면(300)에 대응하는 몰드 호면(G100) 및 수지 전단면(301)에 대응하는 몰드 전단면(G101)을 각각 가진다.
또한 제1 채널(M110)의 크기는 대형 패키지 수지(3)의 크기와 동일하다. 또한 각 대형 패키지 수지(3)는 또 다른 사용 필요에 따라 실리콘 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지 또는 에폭시 수지 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지를 선택할 수 있다.
계속해서, 도4g 및 도4h를 참조하고, 도4e에 도시된 바와 같이, 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩(20) 사이를 따라서 대형 패키지 수지(3)를 횡방향으로 절단하고 각각의 발광 다이오드 칩(20) 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지 (30)를 형성한다. 여기에서 각 패키지 수지(30)의 윗면은 수지 호면(300)이고, 또한 각 패키지 수지(30)는 수지 호면(300) 선단에 형성된 수지 광 출사면(302)을 갖는다(S106).
그리고, 도4i및 도4j에 도시된 바와 같이 제2 몰드 유닛(M2)을 이용해서 프레임 유닛(4)을 기판 본체(10) 및 패키지 수지(30) 위에 덮음과 동시에 패키지 수지(30)의 사이에 충전시킨다(S108). 그 중에서 제2 몰드 유닛(M2)은 제2 상부 몰드(M21) 및 기판 본체(10)를 사이에 위치시킨 제2 하부 몰드(M22)로 구성되고, 제2 상부 몰드(M21)는 프레임 유닛(4)에 대응하는 1개의 제2 채널(M210)을 구비하고 또한 제2 채널(M210)의 높이는 패키지 수지(30)의 높이와 동일하고 제2 채널(M210)의 폭은 프레임 유닛(4)의 폭과 동일하다.
마지막으로, 도4k 및 도4m를 참조하고 도4i를 참조하면, 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩(20)의 사이를 따라서 프레임 유닛(4) 및 기판 본체(10)를 횡방향으로 절단하여 복수 개의 라이트 바(L1)를 형성하고, 또한 이 프레임 유닛(4)은 각 라이트 바(L1) 위의 모든 패키지 수지(30)의 수지광 출사 면(302)만을 노출시키는 복수 개의 프레임 층(40)이 되도록 절단된다(S110).그 중에서 프레임 층(40)은 광투과하지 않는 프레임 층, 예컨대 백색 프레임 층이다.
도7 및 도7a~도7d를 참조한다.도7은 본 발명과 관련된 패키징 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이고, 도7a,도7c는 각각 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제2 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 도면이고, 도7b,도7d는 각각 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제2의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 단면도이다. 도7의 순서도 도시된 바와 같이, 제2의 실시예의 단계 S200~S206은 각각 제1 실시예의 단계 S100~S106과 동일하다. 즉 단계 S200은 제1 실시예의 도4a 및 도4b에서 설명한 단계에 해당하고,단계 D202는 제1 실시예의 도4c 및 도4d에서 설명한 단계에 해당하고,단계 S204는 제1 실시예의 도4e 및 도4f에서 설명한 단계에 해당하고, 단계 S206은 제1 실시예의 도4g 및 도4h에서 설명한 단계에 해당한다.
또,단계 S206 이후에 본 발명의 제2 실시예는 후술하는 단계를 포함하고, 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이, 제3 몰드 유닛(M3)을 이용해서 복수 개의 대형 프레임 층(4’)을 기판 본체(10) 및 패키지 수지(30) 위에 덮음과 동시에 각 패키지 수지(30) 사이에 종방향으로 충전시킨다(S208).
그 중에서 제3 몰드 유닛(M3)은 제3 상부 몰드(M31) 및 기판 본체(10)를 사이에 위치시킨 제3 하부 몰드(M32)로 구성되고, 제3 상부 몰드(M31)는 종방향 발광 다이오드 칩 열(2)에 대응하는 복수 개의 제3 채널(M310)을 구비하고,또한 제3 채널(M310)의 높이는 패키지 수지(30)의 높이와 동일하고 제3 채널(M310) 폭은 각 패키지 수지(30)의 폭보다 크다.
마지막으로, 도7c 및 도7d를 참조하고 도7a를 참조하면 2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩(2)의 사이를 따라서 대형 프레임 층(4) 및 기판 본체(10)를 횡방향으로 절단하고, 복수 개의 라이트 바(L2)를 형성하고, 대형 프레임 층(4’)은 각 패키지 수지(30)의 수지광 출사면(302)만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체(40’)가 되도록 절단된다(S210). 그 중에서 프레임 본체(40’)는 광투과하지 않는 프레임 본체 예컨대, 백색 프레임 본체이다.
도8a 및 도8b를 참조한다. 도8a는 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제3의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 도면이고, 도8b는 본 발명과 관련된 패키지 구조체의 제3의 실시예의 일부의 패키지 공정을 나타내는 단면도이다.도8의 순서도에 도시된 바와 같이, 제3 실시예와 제1 및 제2 실시예와의 차이점은 제1 실시예의 단계104 및 제2 실시예의 단계 204가 제3 실시예에 있어 모두「2개씩의 횡방향 발광 다이오드 칩(20)의 사이를 따라서 대형 패키지 수지(3’)를 종방향으로 절단하고」와 같이 변한다는 점이다.
또한, 제4 몰드 유닛(M4)는 제4 상부 몰드(M41) 및 기판 본체(10)를 사이에 위치시킨 제4 하부 몰드(M42)로 된다. 또한,제4 몰드 유닛(M4)과 제1 몰드 유닛(M1)의 가장 큰 차이점은 각 제1 채널(M410)의 윗면 및 전면이 몰드 호면(300’) 및 몰드광 출사 면(302’)을 가지는 점이다. 그 때문에 복수 개의 대형 패키지 수지(3’) 는 횡방향 발광 다이오드 칩(2)을 각각 횡방향으로 덮는다.
도9는 본 발명과 관련된 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체가 횡형 발광에 적용되는 것을 나타내는 도면이다.도면에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 발광 다이오드 칩(D)이 횡형 발광에 적용된다면(예를 들면,노트북 퍼스널 컴퓨터 스크린에 이용한 도광판(M)의 횡형 광원), 그 발광 다이오드 칩(D)의 베이스(S2) 길이(ℓ2)는 산열의 요구에 따라 길게 할 수 있다(종래와 같이 도광판(M)의 두께로 한정되는 것은 없다). 바꾸어 말하면, 베이스(S2) 길이(ℓ2)가 산열의 요구에 따라 길게 할 수 있기 때문에, 본 발명의 발광 다이오드 칩(D)은 효율적인 산열 효과를 얻을 수 있고, 발광 다이오드 칩(D)이 열을 많이 받기 때문에 소실되어 버리는 경우를 피할 수 있다.
그러나 상기의 설명은 단지 본 발명의 바람직한 구체적인 실시예의 자세한 내용 설명 및 도면에 지나지 않으며,본 발명의 특허청구의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명이 주장한 범위는 특허청구범위에 근거하며, 어느 해당 분야에 있어 통상의 지식을 갖는 전문가가 본 발명의 분야에서 적당하게 변경되어 실시할 수 있지만 그러한 실시는 본 발명의 범위내에 포함되는 것은 당연하다.
상기와 같이 본 발명의 발광 다이오드 구조체는, 발광하는 때에 연속된 발광 영역을 형성하고 다크 밴드 및 광 감쇠가 발생하지 않으며,또한 본 발명은 OB(Chip On Board) 및 다이 몰드(die mold)의 방식으로서 제조 프로세스(process)시간을 유효하게 감소시키고 대량 생산을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체는 직립한 경우에 횡형 발광의 효과를 발생할 수 있기 때문에 본 발명은 횡형 투광의 기능을 발생하는 것만이 아니고, 박형 케이스(case)내의 산열 효과에의 응용으로도 적용이 가능하다.
Claims (38)
- 기판 본체 및 상기 기판 본체에 각각 형성된 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는 기판 유닛을 제공하는 단계;상기 기판 본체에 매트릭스 방식에 의해서 복수 개의 발광 다이오드 칩을 각각 설치하고,상기 각 발광 다이오드 칩은 상기 기판 유닛의 상기 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속된 양극단 및 음극단을 갖도록 하는 복수 열의 종방향 발광 다이오드 칩 열을 형성하는 단계; 및제1 몰드 유닛을 이용해서, 각각의 윗면이 상기 발광 다이오드 칩에 대응하는 복수 개의 수지 호면을 갖는 복수 개의 대(帶)형 패키지 수지를 각각의 종방향 발광 다이오드 칩 열 위에 덮는 단계를 포함하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 기판 유닛은 프린트 회로 기판(PCB), 플렉시블 기판, 알루미늄 기판, 세라믹 기판 또는 Cu 기판인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 양·음극 도전 트레이스는 Al 회로 또는 Ag 회로인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각 발광 다이오드 칩의 양·음극단은 2개의 대응하고 있는 와이어를 이용하여 와이어 본딩 방식으로 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각 발광 다이오드 칩의 양·음극단은 복수 개의 대응하는 용접 볼을 이용하여 플립 칩 방식으로 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각각의 종방향 발광 다이오드 칩 열은 직선 배열 방식으로 상기 기판 유닛의 기판 본체에 설치되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각 대형 패키지 수지는 대응하는 수지 호면의 선단에 설치된 복수 개의 수지 전단면을 갖는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제7항에 있어서,상기 제1 몰드 유닛은 제1 상부 몰드 및 상기 기판 본체를 사이에 위치시킨 제1 하부 몰드로 구성되고, 상기 제1 상부 몰드는 상기 종방향 발광 다이오드 칩 열에 대응하는 복수 개의 제1 채널을 구비하고,여기에서 각 제1 채널은 복수 개의 홈을 갖고 각 홈의 윗면 및 전면은 수지 호면에 대응하는 몰드 호면 및 수지 전단면에 대응하는 몰드 전단면을 각각 가지며,제1 채널의 크기는 대형 패키지 수지의 크기와 동일한 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각 대형 패키지 수지는 실리콘 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 각 대형 패키지 수지는 에폭시 수지 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,2개씩의 상기 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각각의 윗면이 수지 호면이고 각각이 수지 호면의 선단에 형성되는 대형 패키지 수지를 횡방향으로 절단하여, 각각의 발광 다이오드 칩 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성하는 단계;제2 몰드 유닛을 이용해서 프레임 유닛을 기판 본체 및 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 패키지 수지 사이에 충전시키는 단계; 및2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각 라이트 바 위의 모든 패키지 수지의 광 출사면 만을 노출시키는 복수 개의 프레임 층이 되도록 절단된 프레임 유닛 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하여 복수 개의 라이트 바를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제11항에 있어서,상기 제2 몰드 유닛은 제2 상부 몰드 및 기판 본체를 사이에 위치시킨 제2 하부 몰드로 구성되고, 상기 제2 상부 몰드는 프레임 유닛에 대응하는 1개의 제2 채널을 구비하고, 상기 제2 채널의 높이는 패키지 수지의 높이와 동일하고, 상기 제2 채널의 폭은 상기 프레임 유닛의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제11항에 있어서,상기 프레임 층은 광투과하지 않는 프레임 층인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제13항에 있어서,상기 광투과하지 않는 프레임 층은 백색 프레임 층인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,2개씩의 상기 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각각의 윗면이 수지 호면이고 각각은 상기 수지 호면의 선단에 형성된 광 출사면을 갖는 대형 패키지 수지를 횡방향으로 절단하고,각각의 발광 다이오드 칩 위에를 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성하는 단계;제3 몰드 유닛을 이용해서 복수 개의 대형 프레임 층을 기판 본체 및 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 각 패키지 수지의 사이에 종방향으로 충전시키는 단계; 및2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각 패키지 수지의 클로이드 광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체가 되도록 절단된 대형 프레임 층 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하여 복수 개의 라이트 바를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제15항에 있어서,제3 몰드 유닛은 제3 상부 몰드 및 기판 본체를 사이에 위치시킨 제3 하부 몰드로 구성되고, 상기 제3 상부 몰드는 종방향 발광 다이오드 칩 열에 대응하는 복수 개의 제3 채널을 구비하고, 상기 제3 채널의 높이는 패키지 수지의 높이와 동일하고, 상기 제3 채널의 폭은 상기 각 패키지 수지의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제15항에 있어서,상기 프레임 본체는 광투과하지 않는 프레임 본체인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제17항에 있어서,상기 광투과하지 않는 프레임 본체는 백색 프레임 본체인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 몰드 유닛은 제1 상부 몰드 및 상기 기판 본체를 사이에 위치시킨 제1 하부 몰드로 구성되고, 상기 제1 상부 몰드는 종방향 발광 다이오드 칩 열에 대응하는 복수 개의 제1 채널을 구비하고, 여기에서 각 제1 채널의 윗면 및 전면은 몰드 호면 및 몰드 전단면을 각각 가지고,제1 채널의 높이 및 폭은 대형 패키지 수지의 높이 및 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제19항에 있어서,2개씩의 횡방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각각의 윗면이 수지도 호면이고 각각이 수지 호면의 선단에 형성된 수지 광 출사면을 갖는 대형 패키지 수지를 종방향으로 절단하고,각각의 발광 다이오드 칩의 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성하는 단계;제2 몰드 유닛을 이용해서 프레임 유닛을 기판 본체 및 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 패키지 수지의 사이에 충전시키는 단계; 및2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각 라이트 바 위의 모든 패키지 수지의 광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 층이 되도록 절단된 프레임 유닛 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하여 복수 개의 라이트 바를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제20항에 있어서,상기 제2 몰드 유닛은 제2 상부 몰드 및 기판 본체를 사이에 위치시킨 제2 하부 몰드로 구성되고, 상기 제2 상부 몰드는 프레임 유닛에 대응하는 1개의 제2 채널을 구비하고, 상기 제2 채널의 높이는 패키지 수지의 높이와 동일하고, 상기 제2 채널의 폭은 상기 프레임 유닛의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제19항에 있어서,2개씩의 횡방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각각의 윗면이 수지 호면이고 각각이 상기 수지 호면의 선단에 형성된 수지 광 출사면을 갖는 대형 패키지 수지를 종방향으로 절단하고,각각의 발광 다이오드 칩의 위에 분리된 상태로 덮는 복수 개의 패키지 수지를 형성하는 단계;제3 몰드 유닛을 이용해서 복수 개의 대형 프레임 층을 기판 본체 및 패키지 수지 위에 덮음과 동시에 각 패키지 수지의 사이에 종방향으로 충전시키는 단계; 및2개씩의 종방향 발광 다이오드 칩 사이를 따라서, 각 패키지 수지의 광 출사면만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체가 되도록 절단된 대형 프레임 층 및 기판 본체를 횡방향으로 절단하여 복수 개의 라이트 바를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 제22항에 있어서,상기 제3 몰드 유닛은 제3 상부 몰드 및 기판 본체를 사이에 위치시킨 제3 하부 몰드로 구성되고, 상기 제3 상부 몰드는 종방향 발광 다이오드 칩 열에 대응하는 복수 개의 제3 채널을 구비하고, 상기 제3 채널의 높이는 패키지 수지의 높이와 동일하고, 상기 제3 채널의 폭은 상기 각 패키지 수지의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키징 방법.
- 기판 본체 및 상기 기판 본체에 각각 형성된 양극 도전 트레이스 및 음극 도전 트레이스를 갖는 상기 기판 유닛;상기 기판 본체에 설치된 복수 개의 발광 다이오드 칩을 갖고 여기에서, 각 발광 다이오드 칩은 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 각각 전기적으로 접속된 양극단 및 음극단을 갖는 발광 유닛; 및발광 다이오드 칩의 위에 각각 덮는 복수 개의 패키지 수지를 구비하고, 여기에서, 각 패키지 수지의 윗면 및 전면은 수지 호면 및 광 출사면을 각각 가지는 패키지 수지 유닛을 포함한 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 기판 유닛은 프린트 회로 기판(PCB), 플렉시블 기판, 알루미늄 기판, 세라믹 기판 또는 Cu 기판인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 양·음극 도전 트레이스는 Al 회로 또는 Ag 회로인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 각 발광 다이오드 칩의 양·음극단은 2개의 대응하고 있는 와이어를 이용해서 와이어 본딩 방식으로 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 각 발광 다이오드 칩의 양·음극단은 복수 개의 대응하는 용접 볼을 이용해서 플립 칩 방식으로 상기 기판 유닛의 양·음극 도전 트레이스에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 발광 다이오드 칩은 직선 배열 방식으로 상기 기판 유닛의 기판 본체에 설치되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 발광 다이오드 칩은 복수 개의 직선 배열 방식으로 상기 기판 유닛의 기판 본체에 설치되는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 각 패키지 수지는 실리콘 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 각 패키지 수지는 에폭시 수지 및 형광 파우다에 의해 혼합되어 형성된 형광 수지인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,상기 기판 본체 위에 덮는 동시에 각 패키지 수지를 덮고, 광 출사면 만을 노출시키는 프레임 층인 프레임 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제33항에 있어서,상기 프레임 층은 광투과하지 않는 프레임 층인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제34항에 있어서,상기 광투과하지 않는 프레임 층은 백색 프레임 층인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제24항에 있어서,패키지 수지를 각각 덮고 광 출사면 만을 노출시키는 복수 개의 프레임 본체를 갖고, 프레임 본체가 상기 기판 본체 위에 각각 분리되어 설치되어 있는 프레임 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제36항에 있어서,상기 프레임 본체는 광투과하지 않는 프레임 본체인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
- 제37항에 있어서,상기 광투과하지 않는 프레임 본체는 백색 프레임 본체인 것을 특징으로 하는 고효율 횡형 발광 효과를 갖는 발광 다이오드 칩의 패키지 구조체.
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WO2021029527A1 (ko) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | 아이디씨코리아 주식회사 | 발광소자 다이 어레이를 이용한 조명 장치 및 그 제조방법 |
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KR100726139B1 (ko) | 2006-01-05 | 2007-06-12 | 루미마이크로 주식회사 | 측면형 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
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KR100726139B1 (ko) | 2006-01-05 | 2007-06-12 | 루미마이크로 주식회사 | 측면형 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
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WO2021029527A1 (ko) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | 아이디씨코리아 주식회사 | 발광소자 다이 어레이를 이용한 조명 장치 및 그 제조방법 |
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