KR102474300B1 - 발광소자 패키지 및 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 발광소자 패키지 및 조명 장치에 관한 것이다.
실시 예의 발광소자 패키지는 제1 리드 프레임과, 제1 리드 프레임으로부터 이격된 제2 리드 프레임, 및 제1 및 제2 리드 프레임의 상부면 일부를 노출시키는 캐비티와, 제1 방향으로 대칭되는 외측면에 제1 및 제2 돌출부를 포함하는 몸체를 포함하고, 제1 리드 프레임은 제1 및 제2 리드부를 포함하고, 제1 리드부는 제1 돌출부의 아래에 배치되고, 제2 리드 프레임은 제3 및 제4 리드부를 포함하고, 제3 리드부는 제2 돌출부 아래에 배치되어 몸체로부터 제1 및 제2 리드부의 측부들이 노출되므로 육안으로 납땜 불량 유무 및 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.

Description

발광소자 패키지 및 조명 장치{LIGHT EMITTING PACKAGE AND LIGHTING DEVICE HAVING THEREOF}
실시 예는 발광소자 패키지 및 조명 장치에 관한 것이다.
발광 소자(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
일반적인 발광 다이오드는 구동신호배선을 포함하는 기판 상에 납땜되어 상기 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용될 수 있다. 그러나, 일반적인 발광 다이오드는 상기 기판과 납땜되는 리드부가 하부면 또는 일면 상에 배치되어 육안으로 납땜 불량 유무의 식별이 어려운 문제가 있었다.
실시 예는 납땜 불량 유무의 식별이 용이한 구조의 발광소자 패키지 및 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 얼라인 불량 유무의 식별이 용이한 구조의 발광소자 패키지 및 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 납땜 불량 또는 얼라인 불량 등의 수율저하를 개선할 수 있는 발광소자 패키지 및 조명 장치를 제공한다.
실시 예의 발광소자 패키지는 제1 리드 프레임과, 상기 제1 리드 프레임으로부터 이격된 제2 리드 프레임, 및 상기 제1 및 제2 리드 프레임의 상부면 일부를 노출시키는 캐비티와, 제1 방향으로 대칭되는 외측면에 제1 및 제2 돌출부를 포함하는 몸체를 포함하고, 상기 제1 리드 프레임은 제1 및 제2 리드부를 포함하고, 상기 제1 리드부는 상기 제1 돌출부의 아래에 배치되고, 상기 제2 리드 프레임은 제3 및 제4 리드부를 포함하고, 상기 제3 리드부는 상기 제2 돌출부 아래에 배치되어 상기 몸체로부터 제1 및 제2 리드부의 측부들이 노출되므로 육안으로 납땜 불량 유무 및 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
실시 예의 조명장치는 상기 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
실시 예의 발광소자 패키지는 몸체의 측면들에 돌출된 돌출부로부터 제1 및 제2 리드 프레임의 제1 및 제3 리드부의 측부들이 노출되어 육안으로 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다.
실시 예는 몸체의 측면들에 돌출된 돌출부로부터 제1 및 제2 리드 프레임의 제1 및 제3 리드부의 측부들이 노출되어 육안으로 발광소자 패키지 및 기판 사이의 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
또한, 실시 예는 몸체의 측면들에 돌출된 돌출부로부터 제1 및 제2 리드 프레임의 제1 및 제3 리드부의 측부들이 노출되어 상기 제1 및 제2 리드부와 기판 사이의 납땜 면적을 증가하므로 납땜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 몸체의 측면들에 돌출된 돌출부로부터 제1 및 제2 리드 프레임의 제1 및 제3 리드부의 측부들이 노출되고, 노출된 측부들의 일부는 단위 발광소자 패키지의 분리공정의 절단라인으로부터 이격될 수 있다. 따라서, 절단라인으로부터 이격된 상기 제1 및 제3 리드부들의 측부들은 내식성이 강한 도전성 물질을 포함하므로 기판과의 납땜 신뢰성 및 전기적 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 돌출부들의 너비와 동일한 제1 및 제3 리드부의 너비에 의해 상기 제1 및 제3 리드부의 노출된 측부들의 식별이 용이할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 상부를 도시한 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 하부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 상부를 도시한 사시도이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 하부를 도시한 사시도이다.
도 6은 실시 예의 발광소자 패키지에 포함된 발광 칩을 도시한 단면도이다.
도 7은 실시 예의 발광소자 패키지에 포함된 다른 예의 발광 칩을 도시한 단면도이다.
도 8은 실시 예의 발광소자 패키지를 포함하는 표시장치를 도시한 사시도이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 상부를 도시한 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 하부를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 리드 프레임(130), 제2 리드 프레임(140), 몸체(120) 및 발광소자(150)를 포함할 수 있다.
상기 발광소자(150)는 상기 제1 리드 프레임(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(150)는 상기 몸체(120)로부터 노출된 상기 제1 리드 프레임(130)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 실시 예의 상기 발광소자(150)는 단일 구성으로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 복수개로 구성될 수 있고, 어레이 형태로 구성될 수도 있다. 상기 발광소자(150)는 와이어를 통해서 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 발광소자(150)는 상기 몸체(120)의 중심부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 몸체(120)는 투광성 재질, 반사성 재질, 절연성 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 몸체(120)는 상기 발광소자(150)로부터 방출된 광에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질을 포함할 수 있다. 상기 몸체(120)는 수지 계열의 절연 물질일 수 있다. 예컨대 상기 몸체(120)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 에폭시 또는 실리콘 재질과 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 몸체(120)는 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)과 결합될 수 있다. 상기 몸체(120)는 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)의 상부면 일부를 노출시키는 캐비티(125)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(120)는 제1 내지 제4 외측면(121 내지 124)을 포함할 수 있고, 탑뷰 형상이 사각형인 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 및 제2 외측면(121, 122)은 제1 방향(X-X')으로 대칭되고, 상기 제1 방향(X-X')과 직교하는 제2 방향(Y-Y')으로 나란하게 배치될 수 있다. 상기 제3 및 제4 외측면(123, 124)은 상기 제2 방향(Y-Y')으로 대칭되고, 상기 제2 방향(Y-Y')과 직교하는 제1 방향(X-X')으로 나란하게 배치될 수 있다. 실시 예는 상기 제1 외측면(121)으로부터 외측방향으로 돌출된 제1 돌출부(127)와, 상기 제2 외측면(122)으로부터 외측방향으로 돌출된 제2 돌출부(128)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 돌출부(127, 128)는 상기 제1 및 제2 외측면(121, 122)으로 노출되는 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)의 일부와 중첩될 수 있다. 상기 제1 및 제2 돌출부(127, 128)는 상기 제1 및 제2 외측면(121, 122)에 노출되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)를 덮을 수 있다. 예컨대 상기 제1 및 제2 돌출부(127, 128)는 상기 제1 및 제2 외측면(121, 122)에 노출되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 돌출부(127, 128)는 몸체(120)의 사출공정에서 인접한 단위 발광소자 패키지들에 사출 수지가 이동하는 연결 통로일 수 있다.
상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 일정 간격 이격될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 상기 몸체(120)와 결합될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 제2 방향(Y-Y')으로 나란하게 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 철(Fe), 주석(Sn), 아연(Zn), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예컨대 실시 예의 제1 및 제2 리드 프레임(130, 140)은 구리(Cu)와 같이 전기적 특성이 우수한 제1 도전성 물질과, 상기 제1 도전성 물질 표면에 내식성이 강하고 반사율이 높은 은(Ag)과 같은 제2 도전성 물질 등을 포함할 수 있다.
상기 제1 리드 프레임(130)은 제1 및 제2 리드부(131, 132)를 포함할 수 있다. 상기 제1 리드부(131)는 상기 몸체(120)의 제1 외측면(121)으로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제1 리드부(131)는 상기 몸체(120)의 제1 돌출부(127) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 리드부(131)는 상기 몸체(120)의 제1 돌출부(127)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제1 리드부(131)는 상기 제1 돌출부(127)와 수직방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 리드부(131)는 상기 제1 돌출부(127)의 하부면(127a)과 직접 접할 수 있다. 상기 제1 방향(X-X')으로 상기 제1 리드부(131)의 제1 너비(W1)는 상기 제1 돌출부(127)의 제2 너비(W2)보다 작을 수 있다.
상기 제1 리드부(131)는 제1 내지 제3 측부(131a, 131b, 131c) 및 제1 하부(131d)를 포함할 수 있다.
상기 제1 측부(131a)는 상기 제1 리드부(131)의 끝단면일 수 있다. 상기 제1 측부(131a)는 상기 제1 돌출부(127)의 끝단면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 측부(131a)는 단위 발광소자 패키지(100)의 분리공정에서 상기 제1 돌출부(127)와 동시에 절단된 절단면일 수 있다.
상기 제2 및 제3 측부(131b, 131c)는 상기 제1 측부(131b)로부터 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2 및 제3 측부(131b, 131c)는 상기 몸체(120)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제2 및 제3 측부(131b, 131c)는 상기 제1 돌출부(127) 아래에 배치될 수 있고, 상기 제1 돌출부(127)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제2 및 제3 측부(131b, 131c)는 기판(미도시)과 발광소자 패키지(100)의 납땜 면적을 넓힐 수 있다. 또한, 상기 제2 및 제3 측부(131b, 131c)는 상기 몸체(120)로부터 외부에 노출되므로 육안으로 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다. 예컨대 실시 예는 몸체(120)의 제1 외측면(121)으로부터 노출된 제1 내지 제3 측부(131a, 131b, 131c)에 의해 육안으로 냉납 등과 같은 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다. 실시 예는 몸체(120)의 제1 외측면(121)으로부터 노출된 제1 내지 제3 측부(131a, 131b, 131c)에 의해 육안으로 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
상기 제1 하부(131d)는 상기 몸체(120)의 하부면(126)과 동일 평면상에 배치될 수 있다. 상기 제1 하부(131d)는 상기 몸체(120)의 하부면(126)보다 더 외측에 배치될 수 있다.
상기 제2 리드부(132)는 상기 제1 리드부(131)로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 리드부(132)는 평평한 상부면 및 하부면을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 리드부(132)의 하부면은 상기 몸체(120)의 하부면으로부터 노출될 수 있다. 상기 제2 리드부(132)의 상부면은 상기 몸체(120)의 캐비티(125)로부터 노출될 수 있고, 노출된 상기 제2 리드부(132)의 상부면 상에는 발광소자(150)가 실장될 수 있다. 상기 제2 리드부(132)의 하부면은 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b)는 서로 상이한 너비를 가질 수 있다. 예컨대 상기 제1 바닥부(132a)의 너비는 상기 제2 바닥부(132b)의 너비보다 작을 수 있다. 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b)의 너비는 상기 제1 리드 프레임(130)의 하부 가장자리에 배치된 단차구조(미도시)에 의해 결정될 수 있다. 예컨대 상기 제1 바닥부(132a)의 가장자리에는 상기 단차구조(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제2 리드부(132)는 제1 벤딩부(132c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 벤딩부(132c)는 상기 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 벤딩부(132c)는 상기 제1 바닥부(132a)로부터 연장될 수 있다. 상기 제1 벤딩부(132c)는 상기 제2 바닥부(132b)로부터 연장될 수 있다. 상기 제1 벤딩부(132c)의 너비는 상기 제1 바닥부(132a)로부터 제2 바닥부(132b)로 갈수록 점차 커질 수 있다. 실시 예는 상기 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b) 사이에 벤딩구조의 제1 벤딩부(132c)를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 상기 제1 및 제2 바닥부(132a, 132b) 사이에는 상기 제2 바닥부(132b)로 갈수록 넓어지는 너비를 갖는 직선구조를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 리드부(131, 132) 사이에는 제1 단차부(133)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단차부(133)는 제1 리드 프레임(130)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 단차부(133)는 상기 몸체(120)와 제1 리드 프레임(130)의 접촉면적을 넓힐 수 있다. 상기 제1 단차부(133)는 상기 몸체(120)와 제1 리드 프레임(130)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 단차부(133)는 단차구조에 의해 외부의 습기 침투를 개선할 수 있다.
상기 제2 리드 프레임(140)은 제3 및 제4 리드부(141, 142)를 포함할 수 있다. 상기 제3 리드부(141)는 상기 몸체(120)의 제2 외측면(122)으로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제3 리드부(141)는 상기 몸체(120)의 제2 돌출부(128) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제3 리드부(141)는 상기 몸체(120)의 제2 돌출부(128)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제3 리드부(141)는 상기 제2 돌출부(128)와 수직방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제3 리드부(141)는 상기 제2 돌출부(128)의 하부면(128a)과 직접 접할 수 있다. 상기 제1 방향(X-X')으로 상기 제3 리드부(141)의 너비는 상기 제2 돌출부(128)의 너비보다 작을 수 있다.
상기 제3 리드부(141)는 제4 내지 제6 측부(141a, 141b, 141c) 및 제2 하부(141d)를 포함할 수 있다.
상기 제4 측부(141a)는 상기 제3 리드부(141)의 끝단면일 수 있다. 상기 제4 측부(141a)는 상기 제2 돌출부(128)의 끝단면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 측부(141a)는 단위 발광소자 패키지(100)의 분리공정에서 상기 제2 돌출부(128)와 동시에 절단된 절단면일 수 있다.
상기 제5 및 제6 측부(141b, 141c)는 상기 제4 측부(141a)로부터 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제5 및 제6 측부(141b, 141c)는 상기 몸체(120)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제5 및 제6 측부(141b, 141c)는 상기 제2 돌출부(128) 아래에 배치될 수 있고, 상기 제2 돌출부(128)로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제5 및 제6 측부(141b, 141c)는 기판(미도시)과 발광소자 패키지(100)의 납땜 면적을 넓힐 수 있다. 또한, 상기 제5 및 제6 측부(141b, 141c)는 상기 몸체(120)로부터 외부에 노출되므로 육안으로 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다. 예컨대 실시 예는 몸체(120)의 제2 외측면(122)으로부터 노출된 제4 내지 제6 측부(141a, 141b, 141c)에 의해 육안으로 냉납 등과 같은 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다. 실시 예는 몸체(120)의 제2 외측면(122)으로부터 노출된 제4 내지 제6 측부(141a, 141b, 141c)에 의해 육안으로 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
상기 제2 하부(141d)는 상기 몸체(120)의 하부면(126)과 동일 평면상에 배치될 수 있다. 상기 제2 하부(141d)는 상기 몸체(120)의 하부면(126)보다 더 외측에 배치될 수 있다.
상기 제4 리드부(142)는 상기 제3 리드부(141)로부터 연장될 수 있다. 상기 제4 리드부(142)는 평평한 상부면 및 하부면을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제4 리드부(142)의 하부면은 상기 몸체(120)의 하부면(126)으로부터 외부에 노출될 수 있다. 상기 제4 리드부(142)의 상부면은 상기 몸체(120)의 캐비티(125)로부터 노출될 수 있고, 노출된 상기 제4 리드부(142)의 상부면 상에는 보호소자(미도시)가 실장될 수 있다. 여기서, 상기 보호소자는 상기 몸체(120)로부터 노출된 상기 제2 리드 프레임(140)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 상기 보호소자는 제너 다이오드, 사이리스터(Thyristor), TVS(Transient Voltage Suppression) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제4 리드부(142)의 하부면은 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b)를 포함할 수 있다. 상기 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b)는 서로 상이한 너비를 가질 수 있다. 예컨대 상기 제3 바닥부(142a)의 너비는 상기 제4 바닥부(142b)의 너비보다 작을 수 있다. 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b)의 너비는 상기 제2 리드 프레임(140)의 하부 가장자리에 배치된 단차구조에 의해 결정될 수 있다. 예컨대 상기 제3 바닥부(142a)의 가장자리에는 상기 단차구조를 포함할 수 있다. 상기 제4 리드부(142)는 제2 벤딩부(142c)를 포함할 수 있다. 상기 제2 벤딩부(142c)는 상기 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 벤딩부(142c)는 상기 제3 바닥부(142a)로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 벤딩부(142c)는 상기 제4 바닥부(142b)로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 벤딩부(142c)의 너비는 상기 제3 바닥부(142a)로부터 제4 바닥부(142b)로 갈수록 점차 커질 수 있다. 실시 예는 상기 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b) 사이에 벤딩구조의 제2 벤딩부(142c)를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 상기 제3 및 제4 바닥부(142a, 142b) 사이에는 상기 제4 바닥부(142b)로 갈수록 넓어지는 너비를 갖는 직선구조를 포함할 수 있다.
상기 제3 및 제4 리드부(141, 142) 사이에는 제2 단차부(143)를 포함할 수 있다. 상기 제2 단차부(143)는 제2 리드 프레임(140)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 단차부(143)는 상기 몸체(120)와 제2 리드 프레임(140)의 접촉면적을 넓힐 수 있다. 상기 제2 단차부(143)는 상기 몸체(120)와 제2 리드 프레임(140)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 단차부(143)는 단차구조에 의해 외부의 습기 침투를 개선할 수 있다.
실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(127) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(128) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 육안으로 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다.
실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(127) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(128) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 육안으로 발광소자 패키지(100)와 기판 사이의 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
또한, 실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(127) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(128) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 납땜 면적을 증가하므로 납땜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 제1 및 제4 측부(131a, 141a)가 절단 공정의 절단면과 대응될 수 있고, 제2, 제3. 제5 및 제6 측부(131b, 131c, 141b, 141c)는 단위 발광소자 패키지(100)의 분리공정의 절단라인으로부터 이격될 수 있다. 따라서, 실시 예의 상기 제2, 제3. 제5 및 제6 측부(131b, 131c, 141b, 141c)는 내식성이 강한 도전성 물질을 포함하므로 기판과의 납땜 신뢰성 및 전기적 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 상부를 도시한 사시도이고, 도 5는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 하부를 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)는 몸체(120)의 제1 및 제2 돌출부(227, 228)를 제외하고, 도 1 내지 도 3의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
상기 제1 돌출부(227)는 상기 몸체(120)의 제1 외측면(121)에 배치될 수 있고, 상기 제2 돌출부(228)는 상기 몸체(120)의 제2 외측면(122)에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 외측면(121, 122)은 몸체(120)의 제1 방향(X-X')으로 서로 대칭될 수 있다.
상기 제1 돌출부(227)는 상기 몸체(120)의 제1 외측면(121)으로부터 외측방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)는 제1 리드부(131) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)는 상기 제1 리드부(131)와 직접 접촉될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)는 상기 제1 리드부(131)와 수직으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)의 하부면 전체는 상기 제1 리드부(131)의 상부면 전체와 중첩될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)의 하부면은 상기 제1 리드부(131)의 상부면과 접촉될 수 있다. 상기 제1 돌출부(227)의 하부면 전체는 상기 제1 리드부(131)의 상부면 전체와 직접 접촉될 수 있다. 상기 제1 방향(X-X')과 직교하는 제2 방향(Y-Y')으로 상기 제1 리드부(131)의 제1 너비(W1)는 상기 제1 돌출부(227)의 제2 너비(W3)와 같을 수 있다.
상기 제2 돌출부(228)는 상기 몸체(120)의 제2 외측면(122)으로부터 외측방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)는 제3 리드부(141) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)는 상기 제3 리드부(141)와 직접 접촉될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)는 상기 제3 리드부(141)와 수직으로 중첩될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)의 하부면 전체는 상기 제3 리드부(141)의 상부면 전체와 중첩될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)의 하부면은 상기 제3 리드부(141)의 상부면과 접촉될 수 있다. 상기 제2 돌출부(228)의 하부면 전체는 상기 제3 리드부(141)의 상부면 전체와 직접 접촉될 수 있다. 제2 방향(Y-Y')으로 상기 제3 리드부(141)의 너비는 상기 제2 돌출부(228)의 너비와 같을 수 있다.
다른 실시 예는 제2 방향(Y-Y')으로 상기 제1 및 제3 리드부(131, 141)의 너비와 상기 제1 및 제2 돌출부(227, 228)의 너비가 동일하므로 상기 제1 및 제2 돌출부(227, 228)로부터 상기 제1 및 제3 리드부(131, 141)의 노출된 측부들의 식별이 실시 예보다 더 용이할 수 있다.
다른 실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(227) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(228) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 육안으로 납땜 불량 유무를 확인할 수 있다.
다른 실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(227) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(228) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 육안으로 발광소자 패키지(100)와 기판 사이의 얼라인 불량 유무를 확인할 수 있다.
또한, 다른 실시 예는 몸체(120)의 제1 돌출부(227) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제1 리드부(131)와, 몸체(120)의 제2 돌출부(228) 아래에 노출된 측부들을 포함하는 제3 리드부(141)에 의해 납땜 면적을 증가하므로 납땜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 다른 실시 예는 제1 및 제4 측부(131a, 141a)가 절단 공정의 절단면과 대응될 수 있고, 제2, 제3. 제5 및 제6 측부(131b, 131c, 141b, 141c)는 단위 발광소자 패키지(100)의 분리공정의 절단라인으로부터 이격될 수 있다. 따라서, 다른 실시 예의 상기 제2, 제3. 제5 및 제6 측부(131b, 131c, 141b, 141c)는 내식성이 강한 도전성 물질을 포함하므로 기판과의 납땜 신뢰성 및 전기적 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
<발광 칩>
도 6는 실시 예의 발광소자 패키지에 포함된 발광 칩을 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 발광 칩은 기판(511), 버퍼층(512), 발광 구조물(510), 제1 전극(516) 및 제2 전극(517)을 포함한다. 상기 기판(511)은 투광성 또는 비투광성 재질일 수 있고, 전도성 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다.
상기 버퍼층(512)은 기판(511)과 상기 발광 구조물(510)의 물질과의 격자 상수 차이를 줄여주게 되며, 질화물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(512)과 상기 발광 구조물(510)사이에는 도펀트가 도핑되지 않는 질화물 반도체층을 더 형성하여 결정 품질을 개선할 수 있다.
상기 발광 구조물(510)은 제1 도전형 반도체층(513), 활성층(514) 및 제2 도전형 반도체층(515)를 포함한다.
예컨대 Ⅱ족-Ⅳ족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(513)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(513)은 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대 상기 제1 도전형 반도체층(513)이 n형 반도체층인 경우, n형 도펀트를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 n형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 도전형 반도체층(513)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(513)은 예컨대 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 층들의 적층 구조를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(513)과 상기 활성층(514) 사이에는 제1 클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(514)의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1 클래드층은 제1 도전형으로 형성되며, 캐리어를 구속시키는 기능을 포함할 수 있다.
상기 활성층(514)은 상기 제1 도전형 반도체층(513) 위에 배치되며, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함한다. 상기 활성층(514)은 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 1주기 이상으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(514) 위에는 제2 도전형 반도체층(515)이 형성된다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)은 반도체 화합물, 예컨대 Ⅱ족-Ⅳ족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)은 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(515)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(515)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층(514)을 보호할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(513)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(515)은 p형 반도체층으로 설명하고 있지만, 상기 제1 도전형 반도체층(513)을 p형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(515)을 n형 반도체층으로 형성할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 도전형 반도체층(515) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(510)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(513) 상에는 제1 전극(516)이 배치되고, 상기 제2도전형 반도체층(515) 상에는 전류 확산층을 갖는 제2 전극(517)을 포함한다.
<발광 칩>
도 7은 실시 예의 발광소자 패키지에 포함된 다른 예의 발광 칩을 도시한 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 다른 예의 발광 칩은 도 6을 참조하여 동일한 구성의 설명은 생략하기로 한다. 다른 예의 발광 칩은 발광 구조물(510) 아래에 접촉층(521)이 배치되고, 상기 접촉층(521) 아래에 반사층(524)이 배치되고, 상기 반사층(524) 아래에 지지부재(525)가 배치되고, 상기 반사층(524)과 상기 발광 구조물(510)의 둘레에 보호층(523)이 배치될 수 있다.
상기 발광 칩은 제2 도전형 반도체층(515) 아래에 접촉층(521) 및 보호층(523), 반사층(524) 및 지지부재(525)가 배치될 수 있다.
상기 접촉층(521)은 발광 구조물(510)의 하부면 예컨대 제2 도전형 반도체층(515)과 오믹 접촉될 수 있다. 상기 접촉층(521)은 금속 질화물, 절연물질, 전도성 물질 중에서 선택될 수 있다.
상기 보호층(523)은 금속 산화물 또는 절연 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 보호층(523)은 스퍼터링 방법 또는 증착 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 반사층(524)은 금속을 포함할 수 있다. 상기 반사층(524)은 상기 발광 구조물(510)의 폭보다 크게 형성되어 광 반사 효율을 개선할 수 있다.
상기 지지부재(525)는 베이스 기판으로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W)와 같은 금속이거나 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC)으로 구현될 수 있다. 상기 지지부재(525)와 상기 반사층(524) 사이에는 접합층이 더 형성될 수 있다.
<조명 시스템>
도 8은 실시 예의 발광소자 패키지를 포함하는 표시장치를 도시한 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 실시 예의 표시장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다. 상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광으로 변환시킬 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)를 포함하며, 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 기판(1033) 상에 일정간격 이격되어 복수개로 배치될 수 있다. 상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 직접 배치될 수 있다.
실시 예의 발광소자 패키지(100)는 도 1 내지 도 3의 기술적 특징을 채용할 수 있다. 실시 예는 상기 기판(1033) 상에 발광소자 패키지(100)가 납땜될 수 있다. 실시 예는 상기 기판(1033) 상에 발광소자 패키지(100)의 얼라인 불량을 개선할 수 있다. 실시 예는 상기 기판(1033) 상에 실장된 발광소자 패키지(100)의 납땜 불량 유무를 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 실시 예는 기판(1033)과 발광소자 패키지(100)의 얼라인 불량, 납땜 불량 등의 수율 저하를 개선할 수 있다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 배치된 편광판을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 상기 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학 시트(1051)은 적어도 하나 이상의 투광성 시트를 포함할 수 있다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 적어도 하나 이상의 프리즘 시트, 및 보호 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시키는 기능을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시키는 기능을 포함할 수 있다. 상기 보호 시트는 상기 프리즘 시트를 보호하는 기능을 포함할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
127, 227: 제1 돌출부
128, 228: 제2 돌출부
130: 제1 리드 프레임
131: 제1 리드부
132: 제2 리드부
140: 제2 리드 프레임
141: 제3 리드부
142: 제4 리드부
131a: 제1 측부
131b: 제2 측부
131c: 제3 측부
141a: 제4 측부
141b: 제5 측부
141c: 제6 측부

Claims (15)

  1. 제1 리드 프레임;
    상기 제1 리드 프레임으로부터 이격된 제2 리드 프레임; 및
    상기 제1 및 제2 리드 프레임의 상부면 일부를 노출시키는 캐비티와, 제1 방향으로 대칭되는 외측면에 제1 및 제2 돌출부를 포함하는 몸체를 포함하고,
    상기 제1 리드 프레임은 제1 및 제2 리드부를 포함하고, 상기 제1 리드부는 상기 제1 돌출부의 아래에 배치되고,
    상기 제2 리드 프레임은 제3 및 제4 리드부를 포함하고, 상기 제3 리드부는 상기 제2 돌출부 아래에 배치되고,
    상기 제1 리드부는 상기 제1 돌출부로부터 외부에 노출된 제1 내지 제3 측부를 포함하고,
    상기 제3 리드부는 상기 제2 돌출부로부터 외부에 노출된 제4 내지 제6 측부를 포함하고,
    상기 제1 측부는 상기 제1 돌출부의 끝단면과 동일 평면상에 배치되고,
    상기 제4 측부는 상기 제2 돌출부의 끝단면과 동일 평면상에 배치되고,
    상기 제1 리드부의 일측면은 상기 제1 돌출부의 일측면과 동일 평면 상에 배치되고,
    상기 제3 리드부의 일측면은 상기 제2 돌출부의 일측면과 동일 평면 상에 배치되고,
    상기 제1 리드부는 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제1 돌출부의 너비보다 작거나 같은 너비를 가지고,
    상기 제3 리드부의 너비는 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제2 돌출부의 너비보다 작거나 같은 너비를 가지며,
    상기 제2 리드부는 상기 몸체의 하부로부터 외부에 노출된 제1 및 제2 바닥부를 포함하고, 상기 제1 리드부와 인접한 상기 제2 바닥부의 너비가 상기 제4 리드부와 인접한 상기 제1 바닥부의 너비보다 크고,
    상기 제4 리드부는 상기 몸체의 하부로부터 외부에 노출된 제3 및 제4 바닥부를 포함하고, 상기 제3 리드부와 인접한 상기 제4 바닥부의 너비가 상기 제2 리드부와 인접한 상기 제3 바닥부의 너비보다 큰 발광소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 리드부는 상기 제2 리드부로부터 연장되고, 상기 제1 및 제2 리드부 사이에는 제1 단차부를 포함하는 발광소자 패키지.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바닥부를 연결하는 제1 벤딩부 및 상기 제3 및 제4 바닥부를 연결하는 제2 벤딩부를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제1 항, 제2항 및 제4 항 중 어느 하나의 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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