KR101168854B1 - Ｌｅｄ 패키지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 패키지의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 LED 패키지의 제조방법은, 스트립 형태로 재단된 금속 부재를 준비하는 단계; 상기 금속 부재에 일정한 간격으로 양극 단자와 음극 단자가 형성된 금속 기판을 형성하는 단계; 상기 금속 기판의 칩실장부에 LED 칩을 실장하는 단계; 상기 LED 칩을 양극 단자 및 음극 단자와 와이어 본딩하는 단계; 및 상기 금속 기판 상부에 몰딩부와 렌즈부를 일체로 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 패키지의 제조방법{Manufacture method of Light Emmitting Diode package}
본 발명은 LED 패키지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 금속 기판 상에 LED 칩이 직접 실장되어 방열 효율이 향상되도록 한 LED 패키지의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드(LED : Light Emmitting Diode, 이하 LED로 지칭함)는 반도체의 pn 접합에 전류를 흘려 보내면 빛이 방출되도록 한 다이오드의 일종으로, 비소화갈륨(GaAs)은 적외선용으로 이용되는 발광다이오드, 비소화갈륨알루미늄(GaAlAs)은 적외선 또는 빨간색용으로 이용되는 발광다이오드, 인화갈륨비소(GaAsP)는 빨간색ㆍ주황색ㆍ 또는 노란색 용으로 이용되는 발광다이오드, 인화갈륨(GaP)은 빨간색ㆍ녹색 또는 노란색 용으로 이용되는 발광다이오드, 갈륨나이트(GaN)는 희토류 물질인 CrㆍTmㆍTb를 활성이온으로 하는 형광체를 혼합하여 백색을 발광하도록 하는 백색 발광다이오드 등이 알려져 있다.
또한, LED는 램프형(Lamp Type) LED와 표면실장형(SMD : Surface Mount Divice Type) LED로 구분될 수 있는데, 램프형 LED는 기판의 상측에 2개의 리드 프레임(금속 전극)을 형성하여 엘이디칩을 실장하고, 그 외측에 수지를 몰딩하여 렌즈가 형성되도록 한 것으로, 열 저항이 크고 열 방출이 어려워 고출력용으로 활용하기가 어려운 문제점이 있다.
반면에, 표면실장형 LED는 세라믹 또는 인쇄회로기판으로 형성된 기판 상이에 LED 칩을 본딩하고 그 상부에 수지를 몰딩하여 렌즈를 형성한 것으로 LED 칩에서 발생되는 열을 램프형에 비해 용이하게 방출할 수 있고 휘도가 향상되면서 컬러형 전광판과 조명장치 등 여러 분야에서 널리 활용되고 있다.
최근에는, 점차 고출력의 LED 칩이 개발되면서 LED 칩에서 발생되는 열을 효과적으로 배출시키기 위한 기술들이 개발되고 있는 바, LED 칩의 열 방출 효율을 더 향상시키기 위하여 기판을 금속 재질로 형성하고, LED 칩 실장시 쇼트를 방지하기 위하여 금속 기판의 상면에 절연층을 형성한 후, 절연층 상에 형성된 회로 패턴을 통해 LED 칩을 실장하고, 와이어 본딩 등을 통해 전기적인 연결이 이루어지도록 하고 있다.
그러나, 금속 기판 상에 형성된 절연층은 열전도 특성이 나쁘기 때문에 금속 기판을 사용한다 하여도 열전도 효율이 저하될 수 밖에 없는 문제점이 지적되고 있다.
이와 같이, LED 칩의 열방출이 제대로 이루어지지 않으면 반도체 소자의 한 종류인 LED 칩은 방출 파장이 변화하여 황변 현상이 발생되거나 광의 방출 효율이 감소하게 되는 단점이 있으며, 고온에서 동작시 LED 패키지의 수명이 단축될 수 있어 LED 칩에서 발생되는 열의 방열 구조가 개선되도록 하는 것이 패키징 구조 및 공정의 핵심이라 할 수 있다.
KR 10-2011-0001030
본 발명은 종래 LED 패키지에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 금속 기판의 일부가 절개되어 양극 단자와 음극 단자를 형성하고, 금속 기판 상에 LED 칩이 직접 실장되어 방열 효율이 향상되도록 한 LED 패키기의 제조방법이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 금속 기판 상에 LED 칩을 실장하고, 몰딩부 형성시 렌즈부를 몰딩부와 동시에 형성되도록 함으로써, 제조 공정을 간략히 할 수 있어 제조 단가를 절감할 수 있으며, 렌즈 특성이 향상되도록 한 LED 패키지의 제조방법이 제공됨에 있다.
본 발명의 상기 목적은, 스트립 형태로 재단된 금속 부재를 준비하는 단계; 상기 금속 부재에 일정한 간격으로 양극 단자와 음극 단자가 형성된 금속 기판을 형성하는 단계; 상기 금속 기판의 칩실장부에 LED 칩을 실장하는 단계; 상기 LED 칩을 양극 단자 및 음극 단자와 와이어 본딩하는 단계; 및 상기 금속 기판 상부에 몰딩부와 렌즈부를 형성하는 단계;를 포함하는 LED 패키지의 제조방법이 제공됨에 의해서 달성된다.
상기 금속 부재를 준비하는 단계에서, 상기 금속 부재는 하면에 캐리어가 더 부착된 상태에서 프레스를 이용한 펀칭 공정에 의해 상기 금속 부재에 일정한 간격으로 금속 기판을 형성할 수 있다.
상기 금속 기판은 외곽에 리드프레임이 형성된 칩실장부로 구성되며, 상기 리드프레임의 모서리부에 절개부에 의해서 상기 칩실장부와 전기적으로 분리된 상기 양극 단자와 음극 단자로 구성될 수 있다.
또한, 상기 금속 기판을 형성하는 단계 이후에는, 상기 금속 기판의 리드프레임 상에 홀 또는 홈이 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.
금속 기판의 칩실장부 상면에는 LED 칩이 중앙부에 안착되며, 상기 칩실장부 상에는 하나 또는 하나 이상의 LED 칩이 복수개로 배치될 수 있다.
상기 몰딩부와 렌즈부는 동일한 재질의 수지, 즉 투명 EMC를 이용하여 상기 금속 기판 상부에 동시에 일체로 형성할 수 있다.
상기 몰딩부와 렌즈부를 형성하는 단계 이후에는, 상기 몰딩부의 각 측면에 광반사막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 광반사막을 형성하는 단계 이후에는, 상기 금속 기판의 양측부에 형성된 스크라이브 라인을 따라 절단하여 LED 패키지를 개별적으로 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지의 제조방법은 금속 재질의 기판 상에 직접 LED 칩이 실장됨에 따라 LED 칩의 방열 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있음과 아울러 열 방출 효율이 향상됨에 따라 LED 칩의 열적 변형을 최소화하여 황변 현상이 방지될 수 있는 작용효과가 발휘될 수 있다.
또한, 본 발명은 금속 기판 상에 몰딩부의 형성시 렌즈부를 동일한 재질의 수지로 동시에 일체로 형성함으로써, 제조 공정을 간소화하여 제작 단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명은 상기 금속 기판의 칩실장부에 캐비티를 형성하고, 그 저면에 LED 칩이 실장됨에 따라 광 조사 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 따라 제작된 LED 패키지의 단면도.
도 2는 본 발명의 제조방법에 따라 제작된 LED 패키지의 평면도.
도 3은 본 발명에 의해 제작된 LED 패키지의 다른 실시예 단면도.
도 4는 본 발명에 의해 제작된 LED 패키지의 다른 실시예 평면도.
도 5는 본 발명에 의해 제작된 또 다른 실시예의 LED 패키지 단면도.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 LED 패키지의 제조 공정이 도시된 공정도.
본 발명에 따른 LED 패키지 제조방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 패키지의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 패키지의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지(100)는 양극 단자(111)와 음극 단자(112)가 구비된 금속 기판(110)과, 금속 기판(110) 상에 실장되는 LED 칩(120)과, 금속 기판(110) 상에 봉지되는 몰딩부(130) 및 몰딩부(130)와 일체로 형성된 렌즈부(140)를 포함할 수 있다.
상기 금속 기판(110)은 외곽의 리드프레임(113)과 리드프레임(113) 내측의 칩실장부(114)로 구성되어 리드프레임(113)의 일부분이 절개된 판상체로 구성될 수 있다. 리드프레임(113)이 절개된 일부분은 칩실장부(114)와 구조적으로 분리되어 양극 단자(111)와 음극 단자(112)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 양극 단자(111)와 음극 단자(112)는 리드프레임(113)의 테두리부 일부분이 절개되어 형성되되, 바람직하게는 리드프레임(113)의 모서리부가 절개되어 칩실장부(114)와 전기적으로 분리된 단자를 구성할 수 있다.
이때, 상기 금속 기판(110)은 금속판의 펀칭에 의해서 형성될 수 있으며, 펀칭 공정에 의한 금속 기판(110)의 형성시 양극 단자(111)와 음극 단자(112)를 형성시키기 위한 절개부(115)가 칩실장부(114)와 동시에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 절개부(115)에 의해 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)가 리드프레임(113) 상에서 전기적으로 분리되게 구성될 수 있다.
상기 금속 기판(110)은 열전도도가 우수한 금속 재질로 구성될 수 있으며, 구리(heavy Cu), 스테인레스 강, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 합금 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
기판의 특성상 알루미늄(Al) 재질로 구성됨이 바람직하며, 이때 알루미늄으로 금속 기판(110)이 형성될 경우에는 금속 기판(110)의 칩실장부(114) 표면은 아노다이징에 의한 산화 피막이 더 형성될 수 있으며, 금속 기판(110) 표면에 산화 피막에 의한 박막의 절연층이 형성될 수 있다.
따라서, 칩실장부(114)의 표면이 아노다이징 처리된 경우에는 금속 기판(110)과 절개부(115)를 통해 분리된 양극 단자(111)와 음극 단자(112)가 패키지의 제작시 칩실장부(114)와 접촉되어 발생될 수 있는 전기적 쇼트를 부가적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 금속 기판(110)의 리드프레임(113)과 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)의 테두리부 상에는 홈 또는 홀(116)이 더 형성될 수 있다.
이때, 상기 홈 또는 홀(116)을 형성하는 이유는, 금속 기판(110)의 리드프레임(113) 상에 몰딩부(130)의 형성시 몰딩부(130)를 구성하는 몰딩재의 일부가 주입되어 몰딩부(130)가 리드프레임(113) 상에 견고한 결합이 이루어지도록 하기 위함이다.
금속 기판(110)의 칩실장부(114) 상에는 중앙부에 적어도 하나 이상의 LED 칩(120)이 실장될 수 있다. 상기 칩실장부(120)의 중앙부에 실장된 LED 칩(120)은 리드프레임(113)과 분리된 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)와 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, LED 칩(120)은 칩실장부(114)에 하나의 칩이 실장시 중앙부에 위치하도록 실장되도록 하여 칩실장부(114) 상에서 발광 효율이 균일하게 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, LED 칩(120)은 금속 기판(110)의 칩실장부(114) 상에 복수개가 실장될 수 있으며, LED 칩(120)의 복수개 실장시 일정한 간격을 이루어 일렬 또는 복수열로 배치될 수 있다.
한편, 칩실장부(114)에 LED 칩(120)이 실장된 금속 기판(110)의 상부에는 몰딩부(130)가 형성될 수 있다.
몰딩부(130)는 투명의 고분자 수지, 즉 투명 EMC를 도포하고, 이를 경화시켜 형성될 수 있으며, 필요에 따라 투명 EMC에 형광 물질이나 파장변환물질을 첨가하여 LED 칩(120)에서 발광되는 광의 굴절률이 향상될 수 있도록 할 수 있으며, 굴절률 향상에 의해 발광 효율이 개선될 수 있도록 할 수 있다.
이때, 상기 몰딩부(130)의 상면에 형성되는 렌즈부(140)는 별도의 금형을 통해 몰딩부(130)와 동시에 형성될 수 있다.
또한, 렌즈부(140)는 몰딩부(130)와 동일한 재질의 고분자 수지인 투명 EMC로 형성됨이 바람직하다. 렌즈부(140)를 몰딩부(130)와 동시에 형성함에 의해서 렌즈부(140) 형성을 위한 공정이 삭제됨에 따라 제작 공정을 간략화할 수 있으며, 실제로 몰딩부(130)를 구성하는 투명 EMC의 굴절률이 통상의 렌즈를 구성하는 수지보다 2배의 밀도를 갖도록 구성됨에 의해 설계자가 원하는 굴절률을 확보할 수 있기 때문에 렌즈부(140)를 관통하는 광의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 렌즈부(140)는 칩실장부(114)에 단일 LED 칩(120) 실장시 도 1과 같이, LED 칩(120)이 실장된 영역의 상부에만 소정의 곡면을 갖도록 형성될 수 있으며, 칩실장부(114)에 복수의 LED 칩(120) 실장시 몰딩부(130)의 상면 전체 영역에 소정의 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.
다음, 도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지의 다른 실시예 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 LED 패키지(100)는 몰딩부(130)의 측면을 감싸도록 광차단막(160)이 더 형성될 수 있다.
이때, 본 실시예의 LED 패키지(100)에서 앞서 언급된 실시예의 LED 패키지와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 중복되는 구체적인 설명은 설명은 생략하기로 한다.
상기 광차단막(160)은 몰딩부(130)의 각 측면에 밀착되어 소정의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 LED 칩(120)에서 발광되는 광이 흡수 또는 반사될 수 있는 블랙 계열의 EMC로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 광차단막(160)에 의해 LED 칩(120)에서 발광되는 광이 몰딩부(130)의 측면으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 광차단막(160)은 금속 기판(110)의 칩실장부(114)와 전기적으로 연결된 리드프레임(113)과 리드프레임(113)에서 절개부(115)에 의해서 전기적으로 분리된 양극 단자(111)와 음극 단자(112)의 테두리부 상에 형성될 수 있으며, 광차단막(160)을 형성함에 의해서 그 접착력으로 인하여 양극 단자(111)와 음극 단자(112)가 리드프레임(113)과 절연 상태를 유지하면서 몰딩부(130)를 지지하는 일체의 금속 기판(110)으로 구성될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 LED 패키지 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 LED 패키지(100)는 금속 기판(110)의 칩실장부(114)에 형성되는 LED 칩(120) 실장 영역에 캐비티(170)가 형성되고, 캐비티(170)의 저면에 LED 칩(120)이 실장될 수 있다. 상기 캐비티(120)는 리드프레임(113)과 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)가 형성된 금속 기판(110)의 프레스 가공에 의한 펀칭 공정시 동시에 형성될 수 있다.
또한, 상기 캐비티(170)의 내측 벽면에는 별도의 반사부재(180)가 도포될 수 있다. 반사부재(180)는 저면에 안착된 LED 칩(120)에서 발광되는 광이 반사되어 캐비티(170)의 상부로 조사될 수 있도록 하여 LED 칩(120)의 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, LED 칩(120)의 안정적인 실장이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 금속 기판(110) 상부에 형성되는 몰딩부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 금속 기판(110) 상면 전체에 형성될 수 있으나, 캐비티(170)의 내부에만 투명 EMC가 충진되어 몰딩부(130)의 상면이 금속 기판(110)의 상면과 동일한 높이로 형성되도록 할 수 있고, 상기 몰딩부(130)의 상부에 렌즈부(140)가 소정의 곡면을 가지며 일체로 형성되도록 할 수 있다.
본 실시예도 도 3 내지 도 4에 기재된 실시예와 마찬가지로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 동일한 구성요소의 구체적인 설명은 생략하였다.
이와 같이 구성된 LED 패키지의 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 LED 패키지의 제조 공정이 도시된 공정도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지 제조방법은 먼저, 스트립 형태로 재단된 금속 부재(200)를 준비하는 단계와, 상기 금속 부재(200)에 일정한 간격으로 양극 단자(111)와 음극 단자(112)가 형성된 금속 기판(110)을 형성하는 단계와, 상기 금속 기판(110)의 칩실장부(114)에 LED 칩(120)을 실장하는 단계와, 상기 LED 칩(120)을 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)와 와이어 본딩하는 단계, 및 상기 금속 기판(110) 상부에 몰딩부(130)와 렌즈부(140)를 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 금속 부재(200)를 준비하는 단계에서, 상기 금속 부재(200)는 하면에 캐리어(도면 미도시)가 더 부착될 수 있으며, 캐리어가 부착된 상태에서 프레스를 이용한 펀칭 공정에 의해서 상기 금속 부재(200)에 일정한 간격으로 금속 기판(110)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 금속 기판(110)은 판 상의 금속 부재(200) 상에 펀칭 공정에 의해 복수개가 동시에 형성될 수 있다.
상기 캐리어는 금속 부재(200) 상에서 LED 패키지의 제작이 완료되면 최종적으로 제거되는 구성 부재이며, LED 패키지 제작시 프레스 공정에 의한 금속 기판(110) 제작시 복수의 금속 기판(110)들을 고정시키는 역할을 하게 된다.
상기 금속 기판(110)은 외곽에 리드프레임(113)이 형성된 칩실장부(114)로 구성되며, 리드프레임(113)의 모서리부에 절개부(115)에 의해서 칩실장부(114)와 전기적으로 분리된 양극 단자(111)와 음극 단자(112)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 금속 기판(110)을 형성하는 단계 이후에는, 상기 금속 기판(110)의 리드프레임(113) 상에 홀 또는 홈(116)이 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 홈 또는 홀(116)은 리드프레임(113)을 따라 복수개가 일렬로 형성될 수 있으며, 몰딩부(130)를 형성하는 단계에서 상기 금속 기판(110)의 상부에서 경화되는 몰딩재의 일부가 홈 또는 홀(116)에 주입됨에 의해서 몰딩부(130)가 금속 기판(110)의 리드프레임(113) 상에 견고한 결합이 이루어지도록 할 수 있다.
다음, 금속 기판(110)의 칩실장부(114) 상면에 LED 칩(120)을 실장하게 되는 데, LED 칩(120)은 칩실장부(114)의 중앙부에 안착되며, 칩실장부(114) 상에는 하나 또는 하나 이상의 LED 칩(120)이 복수개로 배치될 수 있다.
그리고, LED 칩(120)이 칩실장부(114) 상에 안착되면, 상기 LED 칩(120)을 양극 단자(111) 및 음극 단자(112)와 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 금속 기판(110)의 상부에 몰딩부(130)와 렌즈부(140)를 동시에 형성함에 있어, 상기 몰딩부(130)와 렌즈부(140)는 동일한 재질의 수지, 즉 투명 EMC를 이용하여 동시에 형성할 수 있다.
이를 좀 더 자세하게 설명하면, 다수의 금속 기판(110)이 형성된 스트립 형태의 금속 부재(200) 상에 렌즈부(140)와 몰딩부(130)의 반전 형상이 전사된 금형(도면 미도시)을 준비하고, 금형 내에 투명 EMC를 주입하고, 이를 경화시킴에 의해서 몰딩부(130)와 렌즈부(140)가 일체로 동시에 형성되도록 할 수 있다. 이와 같은 공정을 통해서 렌즈부(140)의 모양을 자유롭게 구현하는 것이 가능하다.
마지막으로, 상기 몰딩부(130)와 렌즈부(140)를 형성하는 단계 이후에는, 몰딩부(130)의 각 측면에 광반사막(160)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
광반사막(160)은 투명의 몰딩부(130) 측면에 밀착하여 형성될 수 있으며, 칩실장부(114) 상에 실장된 LED 칩(120)으로부터 발광되는 광이 몰딩부(130)의 측면으로 누출되는 것이 방지되도록 할 수 있다.
이와 같이, 금속 부재(200) 상에 다수 형성된 금속 기판(110) 상에 몰딩부(130)와 렌즈부(140)를 형성하고, 상기 몰딩부(130)의 측면에 광반사막(160)을 형성한 후, 금속 기판(110)의 양측부에 형성된 스크라이브 라인(L)을 따라 절단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 스크라이브 라인(L)을 절단하여 개별 LED 패키지의 제작이 완료될 수 있다.
이때, 상기 금속 기판(110)의 형성 단계에서, 프레스를 이용한 펀칭 공정시 금속 기판(110)의 칩실장부(114) 중앙부에 프레스의 압착에 의해 캐비티를 형성할 수 있으며, 캐비티의 저면에 LED 칩(120)이 안착되도록 할 수 있다.
또한, 상기 캐비티의 내측면 상에는 반사부재를 더 형성시켜 LED 칩(120)에서 발광되는 광이 반사되어 캐비티의 상부로 반사광이 상향 조사되도록 하여 LED 칩(120)의 발광 효율이 더 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110. 금속 기판 111. 양극 단자
112. 음극 단자 113. 리드프레임
114. 칩실장부 115. 절개부
116. 홀 또는 홈 120. LED 칩
130. 몰딩부 140. 렌즈부
160. 광차단막 200. 금속 부재

Claims (9)

  1. 스트립 형태로 재단된 금속 부재를 준비하는 단계;
    상기 금속 부재에 일정한 간격으로 양극 단자와 음극 단자가 형성된 금속 기판을 형성하는 단계;
    상기 금속 기판의 칩실장부에 LED 칩을 실장하는 단계;
    상기 LED 칩을 양극 단자 및 음극 단자와 와이어 본딩하는 단계; 및
    상기 금속 기판 상부에 몰딩부와 렌즈부를 일체로 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 몰딩부와 렌즈부를 형성하는 단계 이후에는,
    상기 몰딩부의 각 측면에 광반사막을 형성하는 단계를 더 포함하는 LED 패키지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 부재를 준비하는 단계에서,
    상기 금속 부재는 하면에 캐리어가 더 부착된 상태에서 프레스를 이용한 펀칭 공정에 의해 상기 금속 부재에 일정한 간격으로 금속 기판을 형성하는 LED 패키지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 기판은 외곽에 리드프레임이 형성된 칩실장부로 구성되며, 상기 리드프레임의 모서리부에 절개부에 의해서 상기 칩실장부와 전기적으로 분리된 상기 양극 단자와 음극 단자로 구성된 LED 패키지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    또한, 상기 금속 기판을 형성하는 단계 이후에는, 상기 금속 기판의 리드프레임 상에 홀 또는 홈이 형성되는 단계를 더 포함하는 LED 패키지의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 금속 기판의 칩실장부 상면에는 중앙부에 LED 칩이 안착되며, 상기 칩실장부 상에는 하나 또는 하나 이상의 LED 칩이 복수개로 배치되는 LED 패키지의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩부와 렌즈부를 형성하는 단계에서,
    상기 몰딩부와 렌즈부는 동일한 재질의 투명 EMC를 이용하여 상기 금속 기판 상부에 동시에 형성하는 LED 패키지의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몰딩부와 렌즈부는,
    상기 금속 기판이 형성된 스트립 형태의 상기 금속 부재 상에 상기 렌즈부와 몰딩부의 반전 형상이 전사된 금형을 준비하고, 상기 금형 내에 투명 EMC를 주입한 후, 상기 투명 EMC를 경화시킴에 의해서 상기 몰딩부와 렌즈부가 일체로 동시에 형성되는 LED 패키지의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광반사막을 형성하는 단계 이후에는,
    상기 금속 기판의 양측부에 형성된 스크라이브 라인을 따라 절단하여 LED 패키지를 개별적으로 추출하는 단계를 더 포함하는 LED 패키지의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014168324A1 (ko) * 2013-04-09 2014-10-16 주식회사 굿엘이디 Ｅｍｃ 수지와 형광물질이 일체로 몰딩되는 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106987145A (zh) * 2017-03-01 2017-07-28 盐城东紫光电科技有限公司 一种紫外led芯片的封装结构
CN112467010B (zh) * 2020-11-13 2022-03-22 中山市聚明星电子有限公司 二极管封装工艺及封装二极管

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049325A (ja) 2009-08-26 2011-03-10 Seiko Instruments Inc 発光部品及びその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3447604B2 (ja) * 1999-02-25 2003-09-16 株式会社シチズン電子 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法
JP2001308387A (ja) * 2000-04-24 2001-11-02 Pic Corporation:Kk 発光ダイオード
TW507482B (en) * 2000-06-09 2002-10-21 Sanyo Electric Co Light emitting device, its manufacturing process, and lighting device using such a light-emitting device
JP2002198570A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Toyoda Gosei Co Ltd 固体光素子
JP2003008078A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Sanken Electric Co Ltd 表面実装型半導体発光装置
EP2264798B1 (en) * 2003-04-30 2020-10-14 Cree, Inc. High powered light emitter packages with compact optics
US7081644B2 (en) * 2004-02-06 2006-07-25 Barnes Group Inc. Overmolded lens on leadframe and method for overmolding lens on lead frame
JP2006222454A (ja) * 2006-05-01 2006-08-24 Toshiba Electronic Engineering Corp 半導体発光装置および表面実装型パッケージ
US8044418B2 (en) * 2006-07-13 2011-10-25 Cree, Inc. Leadframe-based packages for solid state light emitting devices
JP4205135B2 (ja) * 2007-03-13 2009-01-07 シャープ株式会社 半導体発光装置、半導体発光装置用多連リードフレーム
KR100874882B1 (ko) * 2007-06-15 2008-12-19 삼성전자주식회사 반도체 스택 패키지 및 그의 제조 방법
CN201057438Y (zh) * 2007-06-18 2008-05-07 佛山市国星光电股份有限公司 一种三基色片式发光二极管
JP2009188187A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2010103243A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Meio Kasei:Kk Ｌｅｄパッケージ用リードフレーム及びその製造法
KR101121728B1 (ko) * 2008-06-26 2012-03-23 서울반도체 주식회사 방열 구조를 갖는 ｌｅｄ 패키지
KR101122059B1 (ko) * 2008-07-16 2012-03-14 주식회사 이츠웰 표면 실장형 엘이디 패키지와 이를 이용한 백 라이트 유닛
JP2010097982A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置
KR101078028B1 (ko) * 2009-06-10 2011-10-31 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지용 리드 프레임

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049325A (ja) 2009-08-26 2011-03-10 Seiko Instruments Inc 発光部品及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014168324A1 (ko) * 2013-04-09 2014-10-16 주식회사 굿엘이디 Ｅｍｃ 수지와 형광물질이 일체로 몰딩되는 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법

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