KR20120016786A - 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 마주보는 리드프레임의 일면이 수직면이더라도 LED칩의 컷아웃부에 의해 리드프레임에 배선의 연결영역을 확장할 수 있도록 한 발광 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 제 1 리드프레임 및 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임에 실장되는 적어도 하나의 LED칩을 포함하되, 상기 LED칩은, 상기 제 1 리드프레임에 대한 배선의 연결영역을 확장하도록 컷아웃부를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 제 1 리드프레임 및 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임에 실장되는 적어도 하나의 LED칩을 포함하되, 상기 LED칩은, 상기 제 1 리드프레임에 대한 배선의 연결영역을 확장하도록 컷아웃부를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히 리드프레임에 배선의 연결영역을 확장할 수 있도록 한 발광 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 소자는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 발광소자가 탑재된 패키지의 구조로 제작된다.
도 1을 참조하면 종래 측면형의 발광 장치(1)는 서로 이격되게 배치된 리드프레임들(12, 13)과, 캐비티(111)를 구비한 하우징(11)을 포함한다. 캐비티(111)의 내부에는 LED칩(14)이 실장되고, LED칩(14)과 통전을 위한 제 1 및 제 2 배선(W1, W2), 투광성 수지(16)가 채워진다. 투광성 수지(16)에는 형광물질이 함유될 수 있다. 하우징(11)은 리드프레임들(12, 13)을 지지하며, 사출물에 의해 사출 성형된다.
이러한 발광 장치(1)는 PN 다이오드(chip)를 이용하여 만들며, 방향성 있는 전기적 특성을 가지고 동작하게 된다. 하지만, 잘못 인가될 수 있는 역전류에 의해 발광 장치(1)의 손상이 일어날 수 있다. 이와 같이 발광 장치(1)의 정전기에 의한 불량을 방지하기 위하여 캐비티(111) 내부에 제너다이오드(15)를 함께 실장한다. 실장된 제너다이오드(15)는 제 3 배선(W3)을 이용하여 LED칩(14)과 전기적으로 연결된다.
이와 같이 제너다이오드(15)를 함께 실장하는 발광 장치(1)의 경우, 리드프레임들(12, 13) 중 어느 하나의 리드프레임에 제너다이오드(15)와 LED칩(14)을 전기적으로 연결하기 위한 배선 본딩 공간을 확보해야 한다.
도 2의 (a) 및 (b)는 도 1에 도시된 발광 장치의 평면 일부를 도시한 도면이다. 도 2의 (a)는 제너다이오드(15)의 본딩 공간을 확보하기 위하여 확장된 크기의 리드프레임들(12, 13)을 구비한다. 도 2의 (a)와 같이 리드프레임(12, 13)의 크기를 확장한 경우, 기존의 발광 장치의 작업성과 수율이 달라질 수 있으며, 넓어진 실장 공간으로 인해 기존의 발광장치에 비해 광학적 손실이 발생하게 된다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 리드프레임의 일면 형태가 일직선상에서 사선에서 제너다이오드의 본딩 공간이 확보되도록 직선과 사선이 교차하는 형태로 제작하고 있다. 그러나, 이와 같은 리드프레임의 형태는 제너다이오드의 본딩 공간을 확보할 수 있지만, 제너다이오드의 실장 공간이 좁아지는 한계가 있다.
본 발명의 목적은, LED칩의 컷아웃부에 의해, 리드프레임에 배선의 연결영역을 확장할 수 있도록 한 발광 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 제 1 리드프레임 및 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임에 실장되는 적어도 하나의 LED칩을 포함하되, 상기 LED칩은, 상기 제 1 리드프레임에 대한 배선의 연결영역을 확장하도록 컷아웃부를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 상기 제 1 리드프레임 또는 상기 제 2 리드프레임에 실장된 반도체칩을 더 포함할 수 있다.
상기 반도체칩은 제너다이오드이고, 상기 제너다이오드는 상기 제 2 리드프레임에 실장된 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 상기 반도체칩과 상기 컷아웃부에 의해 노출된 연결영역을 연결하는 제 1 배선; 및 상기 제 2 리드프레임과 상기 LED칩을 전기적으로 연결하는 제 2 배선을 더 포함할 수 있다.
상기 컷아웃부는 상기 LED칩의 측면 양쪽 단부 중 적어도 하나의 단부에 형성된 것이 바람직하다.
상기 컷아웃부는 상기 LED칩의 측면 단부에 정사각형 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED칩은 제 1 측면, 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면, 바닥면 및 상단면을 포함하며, 상기 제 1 측면에서 상기 제 2 측면에 가까워지는 방향으로 함몰된 컷아웃부를 포함하고, 상기 컷아웃부는 상기 상단면으로부터 상기 바닥면까지 전체적으로 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 컷아웃부는 상기 제 1 측면의 양 단부 중 적어도 한 단부에 위치한 것이 바람직하다.
상기 컷아웃부는 상기 제 1 측면의 중간 부분에 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면 서로 마주보는 리드프레임의 일면이 수직면이더라도 측면에 컷아웃부를 갖는 LED칩이 리드프레임에 실장됨에 따라 리드프레임에 배선의 연결영역을 확보할 수 있는 효과가 있다. 이러한 컷아웃부에 의해 LED칩으로 가려지는 리드프레임의 면적을 줄일 수 있어, 제너다이오드의 실장 공간 및 본딩 공간을 모두 확보할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 LED칩의 컷아웃부에 의해 페이스트가 LED칩의 측면을 덮는 접촉면적이 증가하여 LED칩의 접착성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 LED칩의 변형예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 발광 장치에 적용되는 LED칩을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 LED칩의 변형예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 발광 장치에 적용되는 LED칩을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 LED칩의 변형예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(2)는 제 1 리드프레임(22) 및 제 2 리드프레임(23)과, 광을 방출하기 위한 LED칩(24)과, LED칩(24)을 ESD로부터 보호하기 위한 제너다이오드(25)와, LED칩(24) 및 반도체칩(25)을 리드프레임들(22, 23)과 전기적으로 연결하기 위한 배선들(W1, W2, W3)을 포함할 수 있다. 반도체칩(25)은 제 1 리드프레임(22) 또는 제 2 리드프레임(23)에 실장될 수 있으며, 본 실시예에서 반도체칩(25)은 제 2 리드프레임(23)에 실장되는 제너다이오드로 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 LED칩일 수도 있다.
LED칩(24)은 P-N 접합 구조를 갖는 화합물 반도체 적층 구조로서, 소수 캐리어(전자 또는 정공)들의 재결합에 의하여 발광되는 현상을 이용한다. 이러한 LED칩(24)은 제 1 리드프레임(22)에 대한 배선의 연결영역을 늘리도록 컷아웃부를 갖는다. LED칩(24)의 컷아웃부에 의해 생긴 노출 공간은 배선의 연결영역으로 사용될 수 있으며, 예컨대 제너다이오드(25)와 연결된 배선을 제 1 리드프레임(22)에 본딩하여 연결하는 본딩 공간으로 사용될 수 있다. LED칩(24)은 도 4에 도시된 바와 같이 측면의 양 단부에 컷아웃부가 각각 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 측면의 단부에 정사각형 형상으로 컷아웃부가 형성될 수도 있다.
이러한 컷아웃부는 모서리가 절단된 형상이거나, 측면에서 내측으로 함몰된 형상일 수 있으며, 나아가 LED칩(24)에 의해 가려지는 리드프레임의 면적을 줄일 수 있는 형상이라면 가능하다.
제 1 리드프레임(22) 및 제 2 리드프레임(23)은 서로 이격되게 배치된다. 서로 마주하는 일단이 수직면인 제 1 리드프레임(22) 및 제 2 리드프레임(23)을 채택하더라도 측면에 컷아웃부를 갖는 LED칩(24)이 실장됨에 따라 배선의 연결영역을 확장할 수 있다. 이러한 LED칩(24)의 컷아웃부에 의해, 제너다이오드(25)의 본딩 공간을 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 절곡 또는 직선과 사선의 교차형태인 리드프레임 구조에서 발생된 제너다이오드의 실장 한계를 극복할 수 있다.
제너다이오드(25)는 ESD(ElectroStatic Discharge)로부터 LED칩(24)을 보호하도록 실장된다. 즉, 제너다이오드(25)는 반도체 p-n 접합 또는 n-p 접합으로 비교적 큰 역방향의 전압을 가했을 때, 어떤 전압으로 급격하게 큰 전류가 흐르기 시작하고, 그 전압이 일정하게 유지되는 현상을 이용한 반도체 소자로서, 발광 장치(2)에 적용되면 정전기 혹은 급격한 전류가 공급되는 경우에도 정전압을 유지할 수 있어 제품에 대한 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
LED칩(24) 및 제너다이오드(25)는 제 1 리드프레임(22) 및 제 2 리드프레임(23) 상에 페이스트(미도시)를 이용하여 부착된다. 페이스트는 비도전성 물질 또는 도전성 물질로 형성할 수 있는데, 비도전성 물질은 에폭시 수지, 실리콘 수지 등을 이용하고, 도전성 물질은 은 페이스트를 이용할 수 있다. LED칩(24)은 비도전성 페이스트에 의해 부착될 수 있으며, 제너다이오드(25)는 도전성 페이스트에 의해 부착될 수 있다. 또한 LED칩(24)은 제 1 리드프레임(22) 상에 부착될 수 있고, 제너다이오드(25)는 제 2 리드프레임(23) 상에 부착될 수 있다. 또한 제 1 리드프레임(22) 상에는 컷아웃부를 갖는 복수의 LED칩이 실장될 수 있다.
특히, LED칩(24)은 제 1 리드프레임(22)과 페이스트에 의해 부착되는데, LED칩(24)의 측면에 컷아웃부가 형성됨에 따라, 페이스트가 LED칩(24)의 측면 하부를 덮는 접촉면적이 증가하여 LED칩(24)의 접착성을 향상시킬 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 LED칩(24)은 도 3에 도시된 LED칩(24) 보다 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
배선들(W1, W2, W3)은 LED칩(24) 및 제너다이오드(25)를 제 1 및 제 2 리드프레임들(22, 23)과 전기적으로 연결한다. 배선들(W1, W2, W3)은 배선 접합 공정 등을 통해 금(Au) 또는 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있다. 제 1 배선(W1)은 제 1 리드프레임(22) 상에 비도전성 페이스트에 의해 부착된 LED칩(24)과, 제 1 리드프레임(22)을 전기적으로 연결시키고, 제 2 배선(W2)은 제 2 리드프레임(23)에 마련된 본딩영역에 본딩되어 LED칩(24)을 제 1 및 제 2 리드프레임(22, 23)과 전기적으로 연결시킨다. 또한 제 3 배선(W3)은 LED칩(24)의 컷아웃부에 의해 노출된 제 1 리드프레임(22)의 연결영역에 본딩되어 제 2 리드프레임(23)에 실장된 제너다이오드(25)를 제 1 및 제 2 리드프레임(22, 23)과 전기적으로 연결시킨다. 이때, 제너다이오드(25)는 도전성 페이스트에 의해 제 2 리드프레임(23)과 전기적으로 연결되어 부착되기 때문에 별도의 배선이 필요없게 된다.
도면으로 도시하지는 않았지만, LED칩(24) 및 제너다이오드(25)를 봉지하는 봉지부가 더 형성된다. 봉지부는 LED칩(24) 및 제너다이오드(25)와 연결된 제 1 내지 제 3 배선(W1, W2, W3)을 고정시킬 수 있다. 이러한 봉지부는 LED칩(24)에서 발생된 광을 외부로 투과시켜야 하므로, 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 등과 같은 투명 수지로 형성되며, 봉지부 내부에는 형광체를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치(3)는 앞선 실시예와 달리, 제너다이오드(35)와 마주보는 일면에 컷아웃부(341)를 가지는 LED칩(34)이 채택된다.
일단이 수직면인 제 2 리드프레임(33)에 실장된 제너다이오드(35)는 제 3 배선(W3)에 의해 LED칩(34)과 전기적으로 연결된다. 도 6에 도시된 바와 같이 제 3 배선(W3)은 컷아웃부(341)에 의해 노출된 제 1 리드프레임(32)의 연결영역에 본딩됨을 알 수 있다.
서로 마주하는 리드프레임의 일단이 수직면이더라도 측면에 컷아웃부를 갖는 LED칩이 실장되는 구조에 의해 리드프레임의 노출영역을 넓힐 수 있다. 따라서, 제너다이오드와 연결된 배선을 제 1 리드프레임(32)에 본딩하여 연결하는 본딩 공간을 충분히 확보할 수 있으며, 제너다이오드의 실장 공간도 충분히 확보할 수 있다.
도 7은 본 발명의 발광 장치에 적용되는 LED칩을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, LED칩(34)은 상단면(34a), 바닥면(34b), 제 1 측면(34c) 및 제 1 측면(34c)에 대향하는 제 2 측면(34d)을 포함한다.
상단면(34a)에는 전극이 형성된다.
제 1 측면(34c)에서 제 2 측면(34)에 가까워지는 방향으로 컷아웃부(341)가 형성된다. 컷아웃부(341)는 상단면(34a)으로부터 바닥면(34b)까지 전체적으로 연장된다.
도 7에서는 제 1 측면(34c)의 중심 부분에 형성된 컷아웃부(341)를 도시하고 있지만, 제 1 측면(34c)의 양 단부에 각각 컷아웃부가 형성되거나, 양 단부 중 어느 하나의 단부에 컷아웃부가 형성될 수 있다.
이와 같은 컷아웃부(341)를 갖는 LED칩(34)이 실장된 실장면, 예컨대 리드프레임에는 LED칩(34)의 컷아웃부(341)에 의해 리드프레임에 배선의 연결영역이 더 제공될 수 있고, 그 연결영역에 배선의 일단부가 연결될 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
2 : 발광 장치 22 : 제 1 리드프레임
23 : 제 2 리드프레임 24 : LED칩
25 : 제너다이오드 W1, W2, W3 : 제 1 내지 제 3 배선
23 : 제 2 리드프레임 24 : LED칩
25 : 제너다이오드 W1, W2, W3 : 제 1 내지 제 3 배선
Claims (9)
- 제 1 리드프레임 및 제 2 리드프레임과,
상기 제 1 리드프레임에 실장되는 적어도 하나의 LED칩을 포함하되,
상기 LED칩은, 상기 제 1 리드프레임에 대한 배선의 연결영역을 확장하도록 컷아웃부를 포함하는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 리드프레임 또는 상기 제 2 리드프레임에 실장된 반도체칩을 더 포함하는 발광 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 반도체칩은 제너다이오드이고,
상기 제너다이오드는 상기 제 2 리드프레임에 실장된 것을 특징으로 하는 발광 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 반도체칩과 상기 컷아웃부에 의해 노출된 연결영역을 연결하는 제 1 배선; 및
상기 제 2 리드프레임과 상기 LED칩을 전기적으로 연결하는 제 2 배선을 더 포함하는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 컷아웃부는 상기 LED칩의 측면 양쪽 단부 중 적어도 하나의 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 컷아웃부는 상기 LED칩의 측면 단부에 정사각형 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치. - 제 1 측면, 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면, 바닥면 및 상단면을 포함하며,
상기 제 1 측면에서 상기 제 2 측면에 가까워지는 방향으로 함몰된 컷아웃부를 포함하고,
상기 컷아웃부는 상기 상단면으로부터 상기 바닥면까지 전체적으로 연장된 것을 특징으로 하는 LED칩. - 청구항 7에 있어서,
상기 컷아웃부는 상기 제 1 측면의 양 단부 중 적어도 한 단부에 위치한 것을 특징으로 하는 LED칩. - 청구항 7에 있어서,
상기 컷아웃부는 상기 제 1 측면의 중간 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 LED칩.
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2010
- 2010-08-17 KR KR1020100079233A patent/KR101719641B1/ko active IP Right Grant
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