KR20100003323A - 발광장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리드프레임에 형성되는 레그의 노출 위치를 발광칩이 실장되는 면과 다른 평면이 되도록 하여 레그의 노출부위에서 투입된 수분의 침투 경로를 연장함에 따라 수분에 의한 손상을 최소화하고, 발광장치를 인쇄회로기판에 실장시 레그의 지지에 의해 안정적인 자세를 유지할 수 있는 발광장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 발광장치는 발광칩과; 상기 발광칩에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 갖는 패키지 본체와; 서로 이격되어 구비되고, 일측에는 상기 개구부 내측에서 상기 발광칩과 전기 연결되는 실장면이 형성되고, 타측은 상기 패키지 본체의 내부에서 적어도 1회 이상 절곡되고, 상기 실장면과는 다른 평면상에서 상기 패키지 본체의 외측으로 돌출되어 전기 접점을 형성하는 레그가 형성되는 제 1 및 제 2 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
발광소자, 발광 다이오드, 리드프레임, 수분침투, 레그
Description
본 발명은 발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리드프레임에 형성되는 레그의 노출 위치를 발광칩이 실장되는 면과 다른 평면이 되도록 하여 레그의 노출부위에서 투입된 수분의 침투 경로를 연장함에 따라 수분에 의한 손상을 최소화하고, 발광장치를 인쇄회로기판에 실장시 레그의 지지에 의해 안정적인 자세를 유지할 수 있는 발광장치에 관한 것이다.
일반적으로 발광장치에는 다양한 발광칩이 사용되는데, 예를 들어 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광되는 현상을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 사용된다. 발광 다이오드로는 GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있다.
발광장치는 칩의 종류, 패키지의 형상 또는 광의 출사 방향에 따라 다양한 형식으로 제조된다. 예를 들어 칩(chip)형, 램프(lamp)형, 탑뷰(topview)형, 사이드뷰(sideview)형 등이 제조되어 사용되고 있으며, 최근에는 LCD(Liquid Crystal Display) 제품의 슬림화 및 저전력화에 따라 LCD의 백라이드유닛 광원으로 사용되는 사이드뷰형의 발광장치의 수요가 증가되고 있다.
일반적인 사이드뷰형의 발광장치는 하우징과 리플렉터로 구성되는 패키지 본체와, 상기 하우징 상에 서로 이격되어 형성되는 제 1 및 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임에 실장되고 제 2 리드프레임과는 와이어로 연결되는 발광칩과, 상기 발광칩을 봉지하도록 상기 리플렉터의 내측에 형성되는 몰딩부를 포함한다. 이때 상기 제 1 및 제 2 리드프레임에는 발광장치를 별도의 인쇄회로기판에 실장하기 위한 전기 접점부인 레그(leg)가 각 하나씩 절곡되어 형성된다.
이러한 발광장치는 리드프레임, 특히 레그의 트리밍(triming) 및 포밍(forming)시 레그와 패키지 본체 사이의 계면에서 크랙 또는 접합불량이 발생되는 문제점이 발생되었다.
또한, 레그가 절곡되는 위치와 발광칩이 실장되는 위치가 동일한 평면 상에 위치되어 레그와 패키지 본체 사이를 통하여 침투된 수분이 발광칩 및 몰딩부에 포함된 형광체를 빠르게 손상시키는 문제점이 있었다.
그리고, 통상적으로 패키지 본체를 구성하는 하우징의 외면은 리플렉터와는 달리 경사면으로 이루어져서 리플렉터의 두께가 하우징의 두께 서로 달라 인쇄회로기판에 실장시 하우징의 경사에 따라 발광장치가 기울어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리드프레임에 형성된 레그의 노출위치가 발광칩이 실장되는 실장면과 다른 평면 상에 위치되도록 하여 레그의 노출위치 부분에서 침투되는 수분의 투습 경로를 연장함에 따라 수분에 의한 손상을 최소화할 수 있는 발광장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 패키지 본체의 외부로 노출되는 레그를 이용하여 발광장치의 실장시 발광장치의 균형을 유지할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광장치는 발광칩과; 상기 발광칩에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 갖는 패키지 본체와; 서로 이격되어 구비되고, 일측에는 상기 개구부 내측에서 상기 발광칩과 전기 연결되는 실장면이 형성되고, 타측은 상기 패키지 본체의 내부에서 적어도 1회 이상 절곡되고, 상기 실장면과는 다른 평면상에서 상기 패키지 본체의 외측으로 돌출되어 전기 접점을 형성하는 레그가 형성되는 제 1 및 제 2 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 리드프레임의 레그는 상기 패키지 본체의 외측에서 상기 개구부 방향으로 절곡되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측에서 절곡되어 인쇄회로기판에 실장되는 접점면 중 적어도 일부는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어지는 면과 동일 수평면상까지 연장되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측에서 절곡되어 인쇄회로기판에 실장되는 접점면의 위치는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어는 면과 동일 수평면상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측으로 노출되어 절곡되는 부위는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어는 면과 동일 수평면상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 리드프레임에 형성된 레그를 패키지 본체의 내부에서 절곡하고, 레그가 노출되는 위치를 발광칩이 리드프레임에 실장되는 실장면과 다른 평면상에 위치되도록 함에 따라 수분의 투습경로를 연장하여 수분에 의한 직접적인 발광장치의 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 레그를 이용하여 발광장치의 실장시 인쇄회로기판 상에서 균형을 유지할 수 있도록 하여 발광장치의 안정된 실장을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 발광소자 패키지 및 이의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 분해사시도이고, 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 사시도이며, 도 1c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치는 발광칩(110)과; 상기 발광칩(110)에서 발광된 광이 출사되는 개구부(125)를 갖는 패키지 본체(120)와; 서로 이격되어 구비되고, 상기 개구부(125) 내측에서 상기 발광칩(110)과 전기 연결되고, 상기 패키지 본체(120)의 외측으로 전기 접점를 형성하는 레그(131,141)가 형성되는 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)을 포함한다.
발광칩(110)은 외부전원의 인가에 의해 광을 발생시키는 수단으로, 적외선 영역에서부터 자외선 영역의 빛을 발광하는 칩 중에서 선택적으로 채택 가능하다. 예를 들어 수직형 발광 다이오드가 사용될 수 있다.
패키지 본체(120)는 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)이 설치되는 하우징(121)과, 상기 발광칩(110)의 실장 영역을 한정하고, 발광칩(110)으로부터 나온 광의 출사 방향을 결정하는 개구부(125)를 갖는 리플렉터(123)로 구성된다. 상기 리플렉터(123)는 상기 하우징(121)과 일체 또는 별도로 제조되어 하우징(121)의 일면에 결합되어 구성된다. 물론 하우징(121)과 리플렉터(123)는 발광장치의 용도에 따라 다양하게 변경되어 제조될 수 있다. 다만, 하우징(121)의 적어도 일면, 바람직하게는 발광장치를 인쇄회로기판에 실장시 인쇄회로기판과 맞대어지는 면은 리플렉터(123)가 형성되는 방향에서부터 그 반대방향으로 향할수록 하우징(121)의 두께를 줄이는 방향으로 경사지는 경사면(121a)인 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시 예에서는 상기 리플렉터(123)에 형성된 개구부(125)의 개구방향이 패키지 본체(120)의 전방으로 형성된다. 상기 "전방"이라 함은 사이드뷰형 발광장치에서 광의 출사방향을 말하는 것으로서, 도면에 표시된 Z방향을 의미한다. 이후부터는 후술되는 구성요소의 설명을 명확히 하고자 도면에 도시된 X방향은 하부, -X축 방향은 상부, Y축 방향 및 -Y축 방향은 측부, Z축 방향은 전방, -Z축 방향은 후방으로 정의하기로 한다.
또한, 상기 패키지 본체(120)에는 상기 리플렉터(123)에 형성된 개구부(125)에 형성되어 상기 발광칩(110) 및 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 일부를 봉지하는 몰딩부(160)가 형성된다.
몰딩부(160)는 발광칩(110)과 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 일부를 봉지하여 보호하기 위한 것으로서, 형성 방법 및 형상은 다양하게 구현할 수 있다. 통상 몰딩부(160)는 투명한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성할 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 발광장치의 용도에 따라 광이 투과될 수 있을 정도로 투명한 수지라면 어떠한 재료가 사용되어도 무방할 것이다. 또한, 백색광의 구현을 위하여 형광체가 혼합될 수 있다.
제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)은 상기 발광칩(110)이 실장되거나 와이어(150)를 통하여 전기적으로 연결됨에 따라 발광칩(110)에 외부전원을 인가하기 위한 것으로서, 상기 하우징(121)과 리플렉터(123)의 경계면 또는 결합면에 서로 이격되어 구비된다. 본 실시예에서는 제 1 리드프레임(130)에 상기 발광칩(110)이 실장되고, 발광칩(110)와 연결된 와이어(150)가 제 2 리드프레임(140)에 연결된다.
특히, 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)은 각각 일측에 상기 패키지 본체의 내부에서 상기 발광칩(110)과 전기 연결되는 실장면(130a,140a)이 형성되고, 타측에 상기 패키지 본체(120)의 내부에서 적어도 1회 이상 절곡되고, 상기 실장면(130a,140a)과는 다른 평면상에서 상기 패키지 본체(120)의 외측으로 돌출되어 전기 접점을 형성하는 레그(131,141)가 형성된다. 이때 상기 레그(131,141)의 몸체 중 인쇄회로기판에 접합되는 면을 접점면(131a,141a)이라 정의한다. 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이, 상기 레그(131,141)는 상기 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140) 타측의 하부측에서 후방 방향(-Z축 방향)으로 절곡되고, 하우징(121)의 단부와 인접된 부분에서 하부 방향(X축 방향)으로 절곡되어 하우징(121)의 외부로 노출되고, 하우징(121)의 외부에서 개구부(125) 방향, 즉 전방 방향(Z축 방향)으로 절곡되어 대략 "∪" 형상으로 절곡된다. 물론 상기 레그(131,141)가 절곡되는 경로나 형상은 제시된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 수분이 투입되는 경로를 연장할 수 있고, 레그(131,141)가 노출되는 실장면(130a,140a)과 다른 평면상에 위치될 수 있도록 다양하게 변경되어 실시될 수 있을 것이다.
또한, 상기 레그(131,141)가 상기 패키지 본체(120)의 외측에서 절곡되어 인쇄회로기판에 실장되는 접점면(131a,141a) 중 적어도 일부는 상기 패키지 본체(120)의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어지는 면, 즉 하우징(121)의 경사면(121a)에서 연장되는 리플렉터(123)의 평탄면(123a)과 같은 동일 수평면상까지 연장되도록 레그(131,141)를 절곡하는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 1c에 도시된 바와 같이 상기 레그(131,141)의 접점면(131a,141a)이 상기 리플렉터(123)의 평탄면(123a) 과 같은 평면상에 위치되도록 할 수 있다. 이렇게 접점면(131a,141a)의 적어도 일부를 리플렉터(123)의 평탄면(123a)과 동일한 레벨, 즉 리플렉터(123)의 평탄면(123a)과 동일 수평면상까지 연장하는 이유는 발광장치를 인쇄회로기판에 실장할 때 하우징(121)의 경사면(121a)에 의해 발광장치의 개구부(125)가 정확하게 전방으로 향하지 않고 인쇄회로기판 방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 레그(131,141)의 절곡형상을 변경하여 발광장치가 인쇄회로기판에 실장될 때 발광장치의 자세를 안정적으로 유지할 수 있다.
도 2는 제 1 실시예의 변형예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이로서, 도면에 도시된 바와 같이 제 1 실시예의 변형예는 레그(131,141)가 패키지 본체(120)의 외측에서 절곡될 때 접점면(131a,141a) 전체가 리플렉터(123)의 평탄면(123a)과 동일한 레벨이 되도록 하는 것이 아니라, 레그(131,141)의 일부, 예를 들어 레그(131,141)의 절곡부위(131b)가 리플렉터(123)의 평탄면(123a)과 동일한 수평면에 위치되도록 하고, 레그(131,141)의 단부는 하우징에 근접 또는 밀착되도록 절곡할 수 있다. 그래서, 발광장치의 안정적인 자세를 유지하면서 접점면(131a,141a)과 인쇄회로기판의 전극패턴 사이에 공간을 형성하여 솔더가 납땜되는 공간을 확보할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 분해사시도이고, 도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치 는 제 1 실시예와 유사한 구성 요소를 구비하면서 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)에서 레그(131,141)가 형성되는 방향을 다르게 함에 따라 레그(131,141)의 길이를 연장한 것이다. 이에 동일 구성에 대한 설명은 생략하는 한편 이하 동일 구성 및 명칭에 대해서는 동일 참조 번호를 사용한다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치는 레그(131,141)가 제 1 및 제 2 리드프레임(130,140)의 타측 상부측에서 후방 방향(-Z축 방향)으로 절곡되고, 하우징(121)의 단부와 인접된 부분에서 하부 방향(X축 방향)으로 절곡되어 하우징(121)의 외부로 노출되고, 하우징(121)의 외부에서 개구부(125) 방향, 즉 전방 방향(Z축 방향)으로 절곡되어 대략 "∪" 형상으로 절곡된다. 물론 상기 레그(131,141)가 절곡되는 경로나 형상은 제시된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 수분이 투입되는 경로를 연장할 수 있고, 레그(131,141)가 노출되는 부분이 실장면(130a,140a)과 다른 평면상에 위치될 수 있도록 다양하게 변경되어 실시될 수 있을 것이다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 분해사시도이고,
도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 사시도이며,
도 1c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이고,
도 2는 제 1 실시예의 변형예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이며,
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 분해사시도이고,
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광장치를 보여주는 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 발광칩 120: 패키지 본체
121: 하우징 123: 리플렉터
130: 제 1 리드프레임 140: 제 2 리드프레임
131,141: 레그 150: 와이어
160: 몰딩부
Claims (5)
- 발광칩과;상기 발광칩에서 발광된 광이 출사되는 개구부를 갖는 패키지 본체와;서로 이격되어 구비되고, 일측에는 상기 개구부 내측에서 상기 발광칩과 전기 연결되는 실장면이 형성되고, 타측은 상기 패키지 본체의 내부에서 적어도 1회 이상 절곡되고, 상기 실장면과는 다른 평면상에서 상기 패키지 본체의 외측으로 돌출되어 전기 접점을 형성하는 레그가 형성되는 제 1 및 제 2 리드프레임을 포함하는 발광장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 제 1 및 제 2 리드프레임의 레그는 상기 패키지 본체의 외측에서 상기 개구부 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측에서 절곡되어 인쇄회로기판에 실장되는 접점면 중 적어도 일부는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어지는 면과 동일 수평면상까지 연장되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측에서 절곡되어 인쇄회로기판에 실장되는 접점면의 위치는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어는 면과 동일 수평면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 레그가 상기 패키지 본체의 외측으로 노출되어 절곡되는 부위는 상기 패키지 본체의 외면 중 인쇄회로기판에 맞대어는 면과 동일 수평면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
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