KR20050085252A - 작은 밑면적을 갖는 ｌｅｄ 패키지 다이 - Google Patents

작은 밑면적을 갖는 ｌｅｄ 패키지 다이 Download PDF

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Abstract

발광 다이 패키지(10) 및 상기 발광 다이 패키지(10)를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 다이 패키지(10)는 홈들(26)을 갖는 몸통 기판(20), 상기 홈들(26)에 부착된 전선 도선(30) 및 상기 몸통 기판(50) 상에 장착된 발광 다이오드(LED)(50)를 포함한다. 또한, 슬리브(40), 반사기(60) 및 렌즈(70)가 상기 기판(20)에 연결된다. 발광 다이 패키지(10)를 만들기 위하여, 긴 기판이 형성되고, 상기 기판에 전선 도선(30)이 부착된다. 다음으로, 상기 부착된 전선 도선을 포함하는 상기 기판은 소정의 길이로 절단되어 개개의 몸통 기판(20)을 형성한다. 각 몸통 기판(20)에 LED(50), 반사기(60) 및 렌즈(70)가 연결된다.

Description

작은 밑면적을 갖는 ＬＥＤ 패키지 다이{LED PACKAGE DIE HAVING A SMALL FOOTPRINT}
본 출원은 35 USC 섹션 119, 섹션 120 또는 양자에 따라, 발명의 명칭 "열 확산기로서의 긴 몸통 및 작은 밑면적(footprint)을 갖는 LED 패키지"로서 2002. 12. 6에 출원된 미국 가출원 제 60/431,501 호의 우선권 이익을 주장한다.
본 발명은 반도체 장치 패키징 분야에 관련되어 있으며, 좀 더 구체적으로는 발광 다이오드(light emitting diodes) 패키징에 관한 것이다.
발광 다이오드와 같은 발광 다이오드(LEDs)는 종종 납프레임(leadframe) 패키지 내에 패키징된다. 납프레임 패키지는 일반적으로 LED를 감싸는 모델형 플라스틱 몸통, 렌즈 부분 및 LED에 연결되고 상기 플라스틱 몸통 밖까지 뻗어 있는 얇은 금속 도선들을 포함한다. 상기 납프레임 패키지의 금속 도선들은 LED에 전력을 공급하는 전선관(conduit) 역할을 하며, 동시에 LED로부터 열을 빼내는 작용을 할 수 있다. 열은 전력이 LED에 적용되어 빛을 만들 때 LED에 의해 발생된다. 도선의 일부는 납프레임 패키지의 외부 회로와의 연결을 위하여 패키지 몸통 밖으로 뻗어 있다.
LED에 의하여 발생된 열의 일부는 플라스틱 패키지 몸통에 의해 분산되나, 대부분의 열은 패키지의 금속 구성요소를 통해 LED로부터 빼내어진다. 금속 도선들은 일반적으로 매우 가늘며 작은 단면을 갖는다. 이러한 이유에서, LED로부터 열을 제거하는 금속 도선들의 용량은 제한된다. 이것은 LED로 보내지질 수 있는 전력량을 한정하게 되며, 결국 LED에 의해 생성될 수 있는 빛의 양을 제한하게 된다.
LED 패키지가 열을 분산시키는 용량을 증가시키기 위하여, 하나의 LED 패키지 설계에서는, 열배출 슬러그(heatsink slug)의 구멍 내에 LED가 배치되어 있다. 다음으로, 열배출 슬러그는 바닥면(bottom surface)을 제외하고는 플라스틱 몸통에 의해 둘러싸여 있다. 예를 들면, Lumileds Lighting사의 일부 LUXEONTM LED 패키지, LLC는 그러한 설계를 구체화하고 있다. 여기서, 열배출 슬러그는 LED 패키지의 열을 분산키는 용량을 증가시키나, 공동 내 LED(LED-in-cavity) 설계는 제작하기에 상대적으로 까다롭고, 비용이 많이 든다. 열 분산 또한, 노출 표면이 한정(오직 바닥면만)되어 있기 때문에 제한받는다.
다른 LED 패키지 설계에서, 납프레임의 도선들은 LED 패키지 몸통에 바로 접한 에지 밖까지 확장된다(다양한 모양 및 구성으로서). 이것은 주변 공기에 노출되는 도선 부분의 표면적을 증가시킨다. 확장된 도선의 노출 표면적이 증가됨으로써, LED 패키지의 열을 분산시키는 용량이 증가되지만, 확장된 도선들은 LED 패키지의 크기를 증가시켜서 상대적으로 회로 기판 상에 넓은 면적을 필요로 하게 된다. 회로 기판 면적은 많은 애플리케이션에서 매우 귀하며 비용이 드는 요소이다.
현재 납프레임 패키지 설계에 있어서, 바람직하지 않은 다른 측면은 패키지의 열 팽창에 연관된 문제들에 관한 것이다. 열이 발생되면, LED 패키지는 열팽창을 겪게 된다. LED 패키지의 부품 각각은 상이한 열팽창 계수(CTE)를 갖는다. 예컨대, LED의 CTE, 패키지 몸통의 CTE, 도선들의 CTE 및 렌즈의 CTE는 각각 서로 다르다. 이러한 이유에서, 열이 발생되면 각 부품은 상이한 범위의 열팽창을 겪게 되고, 이는 패키지의 부품들 간에 물리적인 압력의 결과로 나타나서 그 신뢰도에 악영향을 주게 된다.
따라서, 이러한 종래 패키지의 하나 이상의 문제점들을 극복하거나 또는 경감시키는 개선된 LED 패키지에 대한 요구는 변함없이 남아 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이 패키지 투시도.
도 2는 도 1의 발광 다이 패키지의 폭발된 투시도.
도 3은 도 1의 발광 다이 패키지의 상부도.
도 4는 도 3의 A-A 라인을 따라 도 1의 발광 다이 패키지를 절단한 단면 측면도.
도 5a 내지 5d는 각각 도 1의 발광 다이에 대한 상부도, 측면도, 바닥면도 및 단면 측면도.
상기 요구는 본 발명에서 만족된다. 본 발명의 제1 실시예에서, 발광 다이(light emitting die) 패키지는 몸통 기판(stem substrate), 전선 도선(wire lead) 및 상기 몸통 기판에 장착된 LED를 포함한다. 몸통 기판은 제1 말단면(end surface) 및 제2 말단면을 가지며, 적어도 하나의 홈(groove)을 정의한다. 전선 도선은 몸통 기판의 홈을 따라 뻗어 있으며, 제1 말단면에서 종단된다. 장착된 LED는 제1 말단면 상에 장착되어 있다. LED는 몸통 기판과 전기적으로 및 열적으로 콘택트(contact)를 만든다. LED는 또한 전선 도선에 연결되어 있다.
본 발명의 제2 실시예에서, 발광 다이 패키지 배열은 외부 열배출 및 반사기 접시(reflector bowl)를 구비한 배열 몸체를 포함한다. 배열 몸체는 다이 패키지 공간을 정의한다. 다이 패키지 공간 내에 장착되는 복수의 발광 다이 패키지들, 발광 다이 패키지를 갖는 각 발광 다이는 몸통 기판, 전선 도선 및 상기 몸통 기판에 장착된 LED를 포함한다. 몸통 기판은 제1 말단면 및 제2 말단면을 가지며, 적어도 하나의 홈을 정의한다. 전선 도선은 몸통 기판의 홈을 따라 뻗어 있으며, 제1 말단면에서 종단된다. 장착된 LED는 제1 말단면 상에 장착되어 있다. LED는 몸통 기판과 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만든다. LED는 또한 전선 도선에 연결되어 있다.
본 발명의 제3 실시예에서, 발광 다이 패키지를 제조하는 방법이 개시된다. 먼저, 소정의 길이를 갖는 몸통 기판 봉(stem substrate rod)이 제작되는데, 상기 몸통 기판 봉은 적어도 하나의 홈을 정의한다. 전선 도선들이 몸통 기판 봉의 홈 상에 부착된다. 다음으로, 부착된 전선 도선들을 포함하는 몸통 기판 봉은 소정의 길이로 절단되어 개개의 몸통 기판을 형성한다. 개개의 몸통 기판은 평평하게 되어 제1 말단면을 형성한다. LED는 제1 말단면 상에 장착되는데, LED는 몸통 기판과 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만들며, 또한 전선 도선에 연결된다.
본 발명의 다른 태양들 및 장점들은, 본 발명의 개념들을 예시를 드는 방법으로 설명하는 첨부된 도면과 관련하여 진행된 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 이하 본 발명의 다양한 실시예들을 도시하는 도 1 내지 4와 관련하여 설명될 것이다. 도면들에 도시된 바와 같이, 구조 또는 부분의 일부 크기는 설명의 목적 상 다른 구조 또는 부분에 비해 상대적으로 과장되어 있으며, 그럼으로써 본 발명에 대한 일반적인 구조를 설명하기 위해 제공된다. 나아가, 본 발명의 다양한 태양들은 다른 구조, 부분 또는 양자에서 형성되고 있는 구조 또는 부분과 관련하여 설명된다. 당업자라면 알 수 있듯이, 다른 구조 또는 부분 "상에(on)" 또는 "위에(above)" 형성되고 있는 구조를 지칭함은, 추가적인 구조, 부분 또는 둘 다가 중간에 개재할 수 있다는 것을 의미한다. 개재하는 구조 또는 부분 없이 다른 구조 또는 부분 "상에" 형성되고 있는 구조 또는 부분을 지칭할 때에는 본 명세서에서, 구조 또는 부분 "상에 바로(directly on)" 형성되는 것으로 설명될 것이다.
나아가, "상에" 또는 "위에"와 같은 상대적인 단어는 어떤 구조 또는 부분이 다른 구조 또는 부분과 갖는 도면에 도시된 바의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용된다. "상에" 또는 "위에"와 같은 상대적인 단어는 도면에 도시된 방향에 추가하여 장치의 상이한 방향을 포함하는 뜻으로 쓰였음을 이해해야 할 것이다. 예를 들면, 도면의 장치가 거꾸로 되어 있으면, 다른 구조 또는 부분의 "위에"로서 설명된 구조 또는 부분은 지금 다른 구조 또는 부분의 "아래로" 향한 것이다. 마찬가지로, 도면들의 장치가 축을 따라 회전되어 있으면, 다른 구조 또는 부분의 "위에"로서 설명된 구조 또는 부분은 지금 다른 구조 또는 부분의 "이웃한" 또는 "좌측인" 방향으로 향한 것이다. 동일한 번호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 소자를 지칭한다.
설명을 하기 위하여, 도면들에 도시된 본 발명의 실시예들은, 몸통 기판, 전선 도선 및 LED를 포함하는 발광 다이 패키지로써 예시되어 있다. 몸통 기판은 제1 말단면 및 제2 말단면을 가지며, 적어도 하나의 홈을 정의한다. 전선 도선은 몸통 기판의 홈에 부착되며, 제1 말단면에서 종단된다. LED는 제1 말단면 상에 장착되며, 몸통 기판과 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만든다. LED는 또한 전선 도선에 연결되어 있다.
몸통 기판은 다이 패키지의 몸체를 형성하며, LED로부터 열을 배출시킨다(종래 기술의 구현에서 단지 전선 도선이 LED로부터 열을 배출하는 것과는 대조적으로). 몸통 기판은 상대적으로 전선 도선보다 훨씬 두꺼우며, 열 분산 용량은 종래 기술의 설계에서보다 훨씬 더 커진다. 몸통 기판은 상대적으로 거대한 열량 및 그 전체 길이를 따라 이루어지는 효과적인 열분산 용량을 제공한다. 따라서, LED에 더 많은 전력이 전달될 수 있으며, LED는 더 많은 빛을 만들 수 있다. 나아가, 동일한 이유에서 본 발명의 발광 다이 패키지는 패키지로부터 멀리 뻗어 있는 별도의 열배출 슬러그들 또는 도선들을 요하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 다이 패키지는 좀 더 컴팩트하고, 신뢰성 있으며, 제작하는데 종래의 기술보다 비용이 덜 들어갈 수 있다.
나아가, 종래 기술의 LED 패키지는 대부분 평평하고, 그들의 모든 도선들 및 열배출은 광학 시스템과 같이, 상부면 또는 동일 평면 내에 연결되어 있다. 이것은 패키지를 구동하는 인쇄 회로 기판 상의 "실제 부지(real estate)" 또는 귀한 면적을 차지해 버리는 단점이 있다. 본 발명의 발광 다이 패키지는 상대적으로 긴 몸통, 상대적으로 작은 밑면적을 갖는 층계 모양을 갖는다. 상대적으로 작은 밑면적을 가짐으로써 백열광 또는 할로겐광 전구와 같은 종래의 광원과 유사한 조명 애플리케이션을 위한 고강도 광원을 만들기 위하여, 좀 더 많은 유닛이 다발(cluster)로서 패킹되게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이 패키지(10) 투시도이다. 도 2는 도 1의 발광 다이 패키지(10)의 폭발된 투시도이다. 도 3은 도 1의 발광 다이 패키지(10)의 일부에 대한 상부도이다. 구체적으로, 도 3은 투명한 렌즈(70)를 통해 본 발광 다이 패키지의 상부도를 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 A-A 라인을 따라 도 1의 발광 다이 패키지를 절단한 단면 측면도이다. 도 1 내지 도 4와 관련하여, 발광 다이 패키지(10)는 몸통 기판(20), 전선 도선들(30) 및 LED 조립 부품(50)을 포함한다.
몸통 기판(20)은 제1 말단면(22) 및 제2 말단면(24)을 가지며, 전기적으로 및 열적으로 전도 물질, 이에 한정되지 않지만 예를 들자면, 구리, 알루미늄 또는 세라믹 물질들과 같은 것으로 이루어져 있다. 일부 실시예에서, 제1 말단면(22)은 LED 조립 부품(50)과의 접착이 가능하도록 또는 개선시키도록 귀금속으로 도금될 수 있으나, 이는 반드시 요구되는 것은 아니다. 몸통 기판(20)은 적어도 하나의 홈(26)을 정의한다. 도면에서, 4개의 홈들이(26) 도시되어 있다. 몸통 기판은 금속의 기계 절단(machining) 또는 구리, 알루미늄 또는 세라믹의 금속 성형(extrusion)에 의해 형성될 수 있다. 제1 말단면(22)은 LED 칩이 부착 및 접착할 수 있는 금속으로 도금 또는 마무리될 수 있다. 제2 말단면(24)은 도금 또는 마무리되거나, 아니면 외부 열배출, 외부 회로 또는 둘 다에 연결하기 위해 구성될 수 있다.
전선 도선들(30) 각각은 몸통 기판(20)에 의해 정의된 홈들(26) 중 하나를 따라 뻗어 있다. 도선은 제1 말단면(22)에서 종단된다. 도시된 실시예에서, 홈들(26)은 충분히 깊기 때문에 사실상, 전선 도선들(30)은 도시된 바와 같이, 홈들(26) 내에 위치할 수 있으나, 전선 도선(30)들은 각 전선 도선을 감싸는 폴리이미드(polyimides)와 같은 전선 도선 절연(wire lead insulation) 물질에 의해 몸통 기판(20)으로부터 절연된다. 각 전선 도선들(30)의 전선 도선 절연의 일부분은 벗겨져서, 외부 회로와의 전기적 연결을 위하여 전선 도선의 일부를 노출시킨다(노출된 부분(32)). 전선 도선들(30)은 고온 접착제를 사용하여, 몸통 기판(20)에 접착될 수 있다. 전선 도선들의 제1 말단면은 예컨대, 제1 말단면을 LED에 연결하는 본드 전선들(bond wires)이 접착할 수 있도록 도금으로 금속화할 수 있다. 일부 실시예에서, 홈들(26)의 크기 및 모양에 따라서, 전선 도선들(30)은 롤 형성(roll-forming)을 요할 수 있다. 예를 들면, 전선 도선들(30)은 플라스틱 유전 물질에 의해 절연된 자기 전선들일 수 있다.
LED 조립 부품(50)은 적어도 하나의 LED를 포함하며, 제1 말단면(22) 상에 장착되는데, LED는 몸통 기판(20)과 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만든다. 설명을 위하여, 도면들에서 LED 조립 부품(50)은 4개의 LED로 도시되어 있다. LED들 각각은 본드 전선(52)을 사용하여 전선 도선들(30) 중 하나에 연결된다. 본드 전선들(52)은 또한 도 3에 도시되어 있다. 이와 달리, LED는 납땜 또는 구 격자 배열(ball-grid-array) 연결을 사용하여 전선 도선에 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 대한 참조를 계속하면, 발광 다이 패키지(20)는 또한, 제1 말단면(26) 기부에 가까운 몸통 기판(20)을 둘러싸는 슬리브(40)를 포함한다. 슬리브(40)는 제1 말단면(26) 및 그 주위에 위치한 개구(opening)(42)를 정의한다. 슬리브(40)는 렌즈(70)의 연결에 적합하게 되어 있는 수평 돌기(ledge)(46)를 포함하며, 상기 수평 돌기(46) 상에 렌즈가 장착될 때, LED 조립 부품(50)으로부터의 빛과 상기 렌즈(70)는 정렬된다. 또한, 도 3의 A-A 라인을 따라 도 1의 발광 다이 패키지(10)를 절단한 단면 측면도를 도시한 도 4에 수평 돌기(46)가 도시되어 있다.
렌즈(70)는 이에 한정되지 않지만 예를 들자면, 산란, 초점 맞춤(focusing) 및 파장 이동(wavelength shifting)과 같은 광학 영사 기능에 적합하게 되어 있다. 렌즈(70)는 LED 조립 부품(50)에 의해 예컨대, 반사, 직진, 초점 맞춤 및 파장 이동으로써 발생된 빛 상에서 동작한다. 예를 들면, 렌즈(70)의 바닥면(72)은 빛을 산란시키기 위하여 탄산칼슘으로 코팅될 수 있다. 이와 달리, 렌즈(70)의 바닥면(72)은 제1 파장을 갖는 빛을 흡수하고, 제2 파장에서 그 빛을 다시 재방출시키기 위하여 형광체(phosphors)들로 코팅될 수 있다. 사실상, 렌즈(70)의 바닥면(72)은 다양한 광학 동작을 위하여 구성될 수 있다. 예를 들면, LED 조립 부품(50)으로부터 빛을 반사 또는 굴절시키기 위하여 홈을 낼 수 있다. 마찬가지로, 상부 돔 표면은 또한, 다이 패키지(10)의 소정의 방사 패턴을 결과로 나타내는 빛 상에서 동작하기 위하여 사용될 수 있다. 렌즈(70)는 고온의 플라스틱 또는 유리로 이루어질 수 있다.
렌즈(70)가 개구(42) 위 수평 돌기(46) 상에 놓여지면, 몸통 기판(20)의 제1 표면(22), 개구(42) 및 렌즈(70)에 의해 밀폐형 공동(enclosed cavity)(44)이 형성된다. 밀폐형 공동(44)은 실리콘과 같은 투명 밀봉제(encapsulant)에 의해 적어도 부분적으로 채워진다. 밀폐형 공동(44)은 밀봉제로 완전히 채워질 필요는 없다. 사실상, 공동(44)을 밀봉제로 부분적으로 채우면서 공동(44) 내에 틈을 남겨둠으로써, 슬리브(40)로부터 렌즈(70)를 분리할 필요없이, 밀봉제가 팽창(LED 조립 부품(50)에 의해 열이 발생할 때)할 수 있게 한다. 또한, 렌즈(70)는 살짝 움직일 수 있는 정도로 슬리브(40)에 연결되어 있어서, 틈이 허용하는 팽창보다 훨씬 더 밀봉제가 팽창되게 할 수 있다. 대안적 실시예에서, 공동(44)은 공동(44) 내에 틈이나 공기 방울이 없도록 밀봉제로 완전히 채워진다. 이러한 경우, LED 조립 부품(50)에 의해 발생된 열 때문에 밀봉제가 확장됨에 따라, 렌즈가 살짝 위와 아래로 이동하도록 허용되어 팽창으로 야기되는 압력을 누그러뜨리게 된다. 밀봉제는 소정의 굴절률 및 다른 광학 특성, 물리적 특성 또는 양자에 따라 선택된다.
발광 다이 패키지(10)는 슬리브(40)에 연결되고 개구(42)를 둘러싸는 반사기(60)를 포함하며, 반사기(60)가 LED 조립 부품(50)으로부터의 빛을 렌즈(70)쪽으로 반사시키도록 굴곡진 반사 표면을 구비함으로써, LED 조립 부품(50)의 LED들로부터 빛을 반사하기에 적합하게 되어 있다. 슬리브(40)는 반사기(60) 및 렌즈(70) 양자를 몸통 기판(20)에 상대적으로 정렬시키도록 동작한다. 반사기(60)는 임의의 반사 물질 또는 비반사 물질이나 은도금과 같이 높은 반사 피니시(reflective finish)를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 반사기(60)는 전기적으로 몸통 기판(20)과 절연된다. 반사기 컵은 LED 조립 부품(50) 기부 근처에 장착되어, LED로부터 방출되는 빛이 모두 렌즈쪽으로 향하게 한다.
도 4에서, 예시 발광 다이 패키지(10)의 측정치가 도시된다. 도시된 실시예에서, 발광 다이 패키지(10)는 mm 또는 mm의 10배 단위로 높이(28), 예컨대, 13.25mm를 가지며, 예시에서 너비 또는 직경(29)은 mm 단위, 예컨대, 5.6mm를 갖는다.
발광 다이 패키지(10)는 그룹화되어 도 5a 내지 5d에 도시된 발광 다이 배열(80)을 형성할 수 있는데, 도 5a 내지 5d는 각각 발광 다이 배열(80)에 대한 상부도, 측면도, 바닥면도 및 단면 측면도를 도시한 것이다.
도 5a 내지 5d를 참조하면, 발광 다이 배열(80)은 외부 열배출(82) 및 반사기 접시(84)를 포함하는 배열 몸체를 포함하는데, 배열 몸체는 발광 다이 패키지(10)를 수용하기 위한 다이 패키지 공간 또는 "구멍들(holes)"을 정의한다. 도면들에는, 4개의 발광 다이 패키지(10)가 이러한 수용 구멍들을 채운 상태이다. 이러한 발광 다이 패키지(10) 각각은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 1 내지 도 4는 발광 다이 패키지(10)를 제조하는 방법을 설명하는데 사용될 수 있다. 도 1 내지 도 4의 발광 다이 패키지(10)를 제조하기 위하여, 다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상대적으로 긴 조각의 몸통 기판 봉(도시 생략)이 제작되는데, 몸통 기판 봉은 적어도 하나의 홈을 정의한다. 전선 도선들은 상대적으로 몸통 기판 봉의 홈에 부착된다. 다음으로, 자기 전선(magnet wires)과 같은 부착된 전선 도선들을 포함하는 몸통 기판 봉은 소정의 길이로 절단되어, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 부착된 전선 도선들(30)을 포함하는 개개의 몸통 기판(20)을 형성하게 되며, 이 때, 전선 도선들은 먼저 몸통 기판(20)에 부착된 상태가 된다. 부착된 전선 도선들(30)을 포함하는 개개의 몸통 기판은 평평하게 되어, 제1 말단면(22)을 형성한다.
다음으로, LED와 같은 적어도 하나의 발광 장치를 포함하는 LED 조립 부품(50)이 제1 말단면(22) 상에 장착되는데, LED 조립 부품(50)은 몸통 기판(20)에 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만들며, LED는 또한, 전선 본드(wire bonds)(52)를 통해 전선 도선에 연결된다. LED는 상술된 바와 같이 밀봉제로 밀봉될 수 있다. 슬리브(40)는 제1 말단면(22) 기부 근처의 몸통 기판(20)에 부착된다. 슬리브는 제1 말단면(22) 및 그 주변에 위치한 개구(42)를 정의한다. 다음으로 개구를 둘러싸는 반사기(60)가 슬리브(40)에 연결된다. 마지막으로, 렌즈(70)가 슬리브(40)의 개구(42)에 연결된다. 이러한 제조 단계들의 정확한 순서는 달라질 수 있으며, 이러한 변형도 여전히 본 발명의 범위 내일 수 있다.
이상으로부터, 본 발명은 새로운 것이며, 종래의 기술에 비해 장점들을 제공함이 명백할 것이다. 이상에서, 발명의 특정 실시예가 설명되고, 도시되었으나, 본 발명은 설명되고 도시된 그러한 부품 배열이나 특정 형태로 제한되지 않아야 한다. 예를 들면, 본 발명을 실시하기 위하여, 구성, 크기 또는 물질의 변형이 있을 수 있다. 본 발명은 이하의 청구항에 의하여 제한된다.

Claims (26)

  1. 제1 말단면(end surface)(22) 및 제2 말단면을 구비하며, 적어도 하나의 홈(groove)(26)을 정의하는 몸통 기판(stem substrate)(20);
    상기 몸통 기판(20)의 상기 홈(26)을 따라 뻗어 있고, 상기 제1 말단면(22)에서 종단되는 전선 도선(wire lead)(30); 및
    상기 제1 말단면(22)에 장착되고, 상기 몸통 기판(20)에 전기적으로 및 열적으로 콘택트(contact)를 만들며, 또한 상기 전선 도선(30)에 연결된 다이오드(LED)(50)
    를 포함하는 발광 다이 패키지(light emitting die package)(10).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 몸통 기판(20)은 전기적으로 및 열적으로 전도 물질(conductive material)을 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전선 도선(30)은 상기 홈(26) 내에 위치하지만 전선 도선 절연(wire lead insulation)에 의해 상기 몸통 기판(20)으로부터 전기적으로 절연된 발광 다이 패키지(10).
  4. 제 3항에 있어서, 상기 전선 도선 절연의 일부는 벗겨져서, 상기 전선 도선(30)의 일부(32)를 노출시키는 발광 다이 패키지(10).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 말단면(22) 기부 근처에서 상기 몸통 기판(20)을 둘러싸고, 상기 제1 말단면(22)에서의 개구(opening)(42)를 정의하는 슬리브(sleeve)(40)
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  6. 제 5항에 있어서, 상기 슬리브(40)는, 렌즈(70)의 연결에 적합하게 되어 있는 수평 돌기(ledge)(46)를 정의하며, 상기 수평 돌기(46) 상에 렌즈가 장착될 때, 상기 LED(50)로부터의 빛과 상기 렌즈(70)는 정렬되는 발광 다이 패키지(10).
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 슬리브(40)에 연결되고 광학 영사 기능에 적합하게 되어 있는 렌즈(70)
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 렌즈(70)는 상기 LED(50)에 의해 생성된 빛 상에서 동작하기 위한 물질로 코팅된 바닥면(bottom surface)(72)을 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  9. 제 7항에 있어서, 상기 렌즈(70)는 상기 개구(42)를 밀폐하고, 그리하여 공동(44)을 형성하며, 상기 공동은 적어도 부분적으로 밀봉 물질에 의해 채워진 발광 다이 패키지(10).
  10. 제 5항에 있어서, 상기 개구(42)는 밀봉제로 채워져 있고, 상기 밀봉제 상에서 움직일 수 있게 상기 슬리브(40)와 연결된 렌즈(70)로 위가 덮여 있는 발광 다이 패키지(10)
  11. 제 5항에 있어서, 상기 전선 도선(30)은 상기 홈(26) 내에 위치하지만 전선 도선 절연에 의해 상기 몸통 기판(20)으로부터 전기적으로 절연된 발광 다이 패키지(10).
  12. 제11항에 있어서, 상기 전선 도선 절연의 일부는 벗겨져서, 상기 전선 도선(30)의 일부(32)를 노출시키는 발광 다이 패키지(10).
  13. 제 5항에 있어서,
    상기 슬리브(40)에 연결되고 상기 개구(42)를 둘러싸며 상기 LED(50)로부터의 빛을 반사시키기에 적합하게 된 반사기(60)
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  14. 제 5항에 있어서, 상기 슬리브(40)는 통합된 반사기 표면(integrated reflector surface)을 포함하는 발광 다이 패키지(10).
  15. 제 1항에 있어서, 상기 LED(50)는, 본드 전선(bond wire), 납땜 및 구 격자 배열(ball-grid-array) 연결부로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 연결부를 사용하여 상기 전선 도선(30)에 연결되는 발광 다이 패키지(10).
  16. 외부 열배출(external heatsink)(82) 및 반사기 접시(reflector bowl)(84)를 포함하고, 다이 패키지 공간(die package spaces)을 정의하는 배열 몸체; 및
    상기 다이 패키지 공간 내에 장착된 복수의 발광 다이 패키지들(10)을 포함하며, 상기 각 발광 다이(10)는,
    제1 말단면(22) 및 제2 말단면(24)을 구비하고, 적어도 하나의 홈(26)을 정의하는 몸통 기판(20); 상기 몸통 기판(20)의 상기 홈(26) 상에 장착되고, 상기 제1 말단면(22)에서 종단되는 전선 도선(30); 및 상기 제1 말단면 상에 장착되어 상기 몸통 기판(20)에 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만들고, 또한 상기 전선 도선(30)에 연결된 발광 다이오드(LED)(50)를 포함하는
    발광 다이 패키지 배열(80).
  17. 제16항에 있어서, 상기 외부 열배출(82)은 상기 장착된 발광 다이 패키지들(10)과 열적으로 연결된 발광 다이 패키지 배열(80).
  18. 제16항에 있어서, 상기 각 발광 다이 패키지(10)에 있어서, 상기 전선 도선(30)은 상기 홈(26) 내에 위치하지만 전선 도선 절연에 의해 상기 몸통 기판(20)으로부터 전기적으로 절연된 발광 다이 패키지 배열(80).
  19. 제16항에 있어서, 상기 각 발광 다이 패키지(10)는,
    상기 제1 말단면(22) 기부 근처에서 상기 몸통 기판(20)을 둘러싸고 상기 제1 말단면(22)에서 개구(42)를 정의하는 슬리브(40)를 더 포함하는 발광 다이 패키지 배열(80).
  20. 제19항에 있어서, 상기 각 발광 다이 패키지(10)는,
    상기 슬리브(40)에 연결되고, 상기 제1 말단면(22)을 둘러싸는 반사기(60)를 더 포함하는 발광 다이 패키지 배열(80).
  21. 제16항에 있어서, 상기 각 발광 다이 패키지(10)는 상기 슬리브에 연결되고 상기 개구(42)를 덮는 렌즈(70)를 더 포함하는 발광 다이 패키지 배열(80).
  22. 발광 다이 패키지(10)를 제조하는 방법에 있어서,
    소정의 길이를 구비하고, 적어도 하나의 홈(26)을 정의하는 몸통 기판 봉(stem substrate rod)을 제작하는 단계;
    상기 몸통 기판 봉의 홈(26) 상에 전선 도선(30)을 부착하는 단계;
    상기 부착된 전선 도선을 포함하는 상기 몸통 기판 봉을 소정의 길이로 절단하여, 개개의 몸통 기판(20)을 형성하는 단계;
    상기 개개의 몸통 기판(20)의 제1 말단면(22)을 평평하게 하는 단계; 및
    상기 제1 말단면(22) 상에, 상기 몸통 기판(20)과 전기적으로 및 열적으로 콘택트를 만들며 또한 상기 전선 도선(30)에 연결되는 발광 다이오드(LED)(50)를 장착하는 단계
    를 포함하는 발광 다이 패키지(10) 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 LED(50)를 밀봉하는 단계
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10) 제조방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제1 말단면(22) 기부 근처에서 상기 몸통 기판(20)을 둘러싸고, 상기 제1 말단면(22)에서 개구(42)를 정의하는 슬리브(40)를 부착하는 단계
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10) 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 슬리브(40) 상에 상기 개구(42)를 둘러싸는 반사기(60)를 연결하는 단계
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10) 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 슬리브(40)에 상기 개구(42)를 덮는 렌즈(70)를 연결하는 단계
    를 더 포함하는 발광 다이 패키지(10) 제조방법.
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