WO2013008995A1 - 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2013008995A1
WO2013008995A1 PCT/KR2012/002929 KR2012002929W WO2013008995A1 WO 2013008995 A1 WO2013008995 A1 WO 2013008995A1 KR 2012002929 W KR2012002929 W KR 2012002929W WO 2013008995 A1 WO2013008995 A1 WO 2013008995A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lead
metal housing
light emitting
emitting diode
metal
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/002929
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김경태
박인옥
Original Assignee
오름반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오름반도체 주식회사 filed Critical 오름반도체 주식회사
Publication of WO2013008995A1 publication Critical patent/WO2013008995A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same, and more particularly, a light emitting diode package and a method for manufacturing the same, which can easily discharge heat generated from the light emitting diode chip and have excellent manufacturing process reliability and lower package cost. It is about.
  • the LED chip is mounted and used in the LED package. About 80% of the power supplied to the light emitting diode chip is emitted as heat, and if the generated heat is not smoothly emitted, the efficiency of the light emitting diode chip is drastically reduced and the lifetime of the light emitting diode chip is also drastically reduced.
  • An object of the present invention is to provide a light emitting diode package capable of smoothly dissipating heat generated from the light emitting diode chip to the outside while the light emitting diode chip is electrically connected to the outside.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a novel manufacturing method for manufacturing the above-described LED package.
  • a light emitting diode package is a metal lead frame including an integral metal housing in which a metal housing and a lead are integrated, and an insulating member capable of insulating the metal housing and the lead. And a light emitting diode chip mounted in the metal housing.
  • the metal housing may include a receiving portion in which the light emitting diode chip may be accommodated, and a through hole located in the receiving portion, and the lead may extend from the circumference of the receiving portion to the inside of the receiving portion through a bottom groove of the metal housing.
  • the lead portion may be bent so that the lead is inserted into the through hole.
  • the leading end of the lead may be bent "a" or "c".
  • the accommodating part may include a mounting part on which the light emitting diode chip is mounted and a side wall part formed around the mounting part.
  • the side wall portion may be located on an upper surface of the mounting portion or on the same plane.
  • the insulating member may be formed to expose an upper surface of the lead in the accommodating portion, and may be filled in the bottom groove and the through hole while exposing a part of the rear portion of the lead.
  • the functional chip may be further mounted in the accommodation portion.
  • the upper surface of the lead in the accommodating part is an electrode terminal electrically connected to a light emitting diode chip or a functional chip, and a lead formed on the back of the accommodating part of the metal housing or the outer part of the accommodating part is an electrode terminal electrically connected to a circuit board. Can be.
  • the electrode terminal formed on the rear surface of the lead may be formed inside or outside the receiving portion.
  • a back surface of the lid formed on the rear surface of the accommodation portion or the outer side of the accommodation portion and connected to the circuit board may be located on the same plane as the rear surface of the metal housing.
  • the metal housing may be made of aluminum (Al), copper (Cu), magnesium (Mg) or a compound thereof.
  • a method of manufacturing a light emitting diode package comprises the steps of preparing one metal strip, and forming the one metal strip to form an integrated metal in which a metal housing and a lead are integrated. Manufacturing a housing, forming an insulating member to insulate the metal housing and the lead to complete the metal lead frame, and mounting a light emitting diode chip in the metal housing to electrically connect the lead. Include.
  • the unitary metal housing may be obtained by performing a complex process including a forging process, a piercing process, and a bending process by using the press die to form the metal strip.
  • the LED package of the present invention may include a metal lead frame having a metal housing.
  • the metal lead frame has excellent heat dissipation from the light emitting diode chip, and does not deform or deteriorate even when used for a long time.
  • the metal lead frame included in the LED package of the present invention may integrally manufacture the metal housing and the lead using one metal strip. Accordingly, the unit cost of the metal lead frame of the LED package of the present invention can be lowered, and heat generated from the LED chip can be more easily discharged.
  • the metal lead frame of the LED package of the present invention can more efficiently emit light generated from the LED chip when plating the metal housing and the lead.
  • the manufacturing process may have excellent reliability and lower the cost of the LED package.
  • 1A is a plan view of a metal lead frame array of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. 1A and illustrates a metal lead frame of one light emitting diode package.
  • FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. 1A and illustrates a metal lead frame of one light emitting diode package.
  • FIG. 1C is a cross sectional view of the lid according to a-a 'in FIG. 1B,
  • FIG. 2 is a view showing a state in which a light emitting diode is mounted (mounted) on a metal lead frame of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 to 6 are views for explaining a method of manufacturing a metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 are views illustrating a metal lead frame of a manufactured LED package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 and 14 are views showing a metal lead frame of the LED package manufactured according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing a metal lead frame of the LED package manufactured according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a plan view of a metal lead frame array of a LED package according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a partially enlarged view of the LED lead frame of one LED package
  • FIG. 1C. 1B is a cross-sectional view of the lead of FIG. 1B
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a light emitting diode is mounted (mounted) on a metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • the metal lead frame array 1000 of the LED package may include a plurality of metal lead frames 200.
  • the metal lead frame 200 may be formed of a metal material having excellent mechanical properties and excellent thermal conductivity.
  • the metal lead frame 200 may include aluminum (Al), copper (Cu), magnesium (Mg), or a compound thereof.
  • the metal lead frame array 1000 may include a metal strip 130 and may include guide members 1002 and 1004, for example, guide holes, so that the package may be easily performed in the LED package manufacturing apparatus.
  • the metal lead frame 200 is connected to the metal strip 130 and the housing support 118. That is, the metal lead frame 200 may be stably connected to the metal strip 130 due to the housing support 118. After completion of the manufacturing process, the housing support part 118 and the notch part 119 may be cut to obtain one metal lead frame 200.
  • the metal lead frame 200 may include a metal housing 100, a lead 114, and an insulating member 136 that may insulate the metal housing 100 and the lead 114.
  • the metal housing 100 may be formed of a material forming the metal lead frame 200.
  • the metal housing 100 and the lead 114 are formed by molding one metal strip 130 so that the metal housing 100 and the lead 114 are integral metal housings having the same body.
  • the metal housing 100 includes a receiving part 106 capable of receiving a functional chip 302 such as a light emitting diode chip 300 or a zener diode, and a through hole 108 located inside the receiving part 106. can do.
  • the receiving unit 106 may be formed of a mounting unit 102 on which the light emitting diode chip 300 is mounted and a side wall part 104 formed around the mounting unit 102.
  • the side wall portion 104 may be located above the mounting portion 102.
  • the mounting part 102 and the side wall part 104 may be located on the same plane as needed.
  • the internal inclined surface 109 between the mounting portion 102 and the sidewall portion 104 may be formed at various angles, depths, and shapes to reduce the spread of light emitted from the LED chip 300.
  • the depth between the mounting portion 102 and the surface of the side wall portion 104 may be adjusted according to the shape of the LED chip.
  • the sidewall part 104 may not be formed depending on the direction of light transmission of the LED package.
  • the receiving part 106 is manufactured in a rectangular shape, but may be manufactured in various shapes.
  • the receiving portion 106 may be configured in a triangle, pentagon, hexagon, octagon, octagon, circle or oval.
  • the size of the accommodation unit 106 may vary depending on the size of the light emitting diode chip 300 or the number of light emitting diode chips 300 mounted thereon.
  • the lead 114 may be formed to extend into the accommodation portion 106 around the accommodation portion 106 through the bottom groove 111 of the metal housing 100, and the lead 114 may have a through hole 108.
  • the tip portion may be a bent lead bent to be inserted into).
  • the lead 114 may be divided into an inner lead 114a formed inside the accommodating part 106, that is, an outer lead 114b formed outside the accommodating part 106.
  • the upper surface of the inner lead 114a in the receiving portion 106 is an electrode terminal that is exposed and electrically connected to the LED chip 300 and the wire 304.
  • a functional chip 302 such as a Zener diode chip may be mounted on the upper surface of the inner lead 114a.
  • the inner lead 114a in the receiving portion 106 may be an electrode terminal electrically connected to the functional chip 302 and the wire 304.
  • the upper portion of the inner lead 114a may be formed by bending in a shape of "a" or "c" as shown in FIG. 1c.
  • the back of the lead 114 may be an electrode terminal electrically connected to the circuit board.
  • the electrode terminal formed on the rear surface of the lead 114 may be formed inside or outside the accommodating part 106 as described below.
  • the insulating member 136 is filled in the bottom groove 111 and the through hole 108 while exposing the upper surface of the lead 114 and the part of the back portion of the lead 114 in the receiving portion 106 as described later. That is, the insulating member 136 may be formed between the lead 114 and the metal housing 100 in the through hole 108 and between the bottom groove 111 and the metal housing 100.
  • the insulating member 136 may be divided into an inner insulating member 132 including a through hole 108 and filled in the receiving portion 106 and an outer insulating member 134 formed in the sidewall portion constituting the receiving portion.
  • the metal lead frame 200 of the LED package of the present invention may include a metal housing 100.
  • the metal housing 100 has excellent heat dissipation from the light emitting diode chip, and does not deform or deteriorate even when used for a long time.
  • the metal lead frame 200 of the LED package of the present invention integrally forms the metal housing 100 and the lead 114, the process can be simplified to lower the unit cost of the metal lead frame 200. The heat generated from the light emitting diode chip can be more easily discharged.
  • the manufacturing process is highly reliable and the LED package cost is also lowered. Can be.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 to 6 illustrate a method of manufacturing a metal lead frame of a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention. Drawings for the following. 5 and 6, a process of forming one metal lead frame 200 of the metal lead frame array 1000 will be described for convenience.
  • a metal strip is prepared (step 400).
  • Various examples of the metal strip 130 are shown in FIG. 4.
  • the metal strip 130 may include a preformed portion of the metal housing forming parts 10, 20, and 30 in which the metal housing is formed in a later process.
  • the metal strip 130 may be in the form of a ribbon.
  • the thickness of the metal housing moldings 10, 20, 30 and the metal strip body may be different.
  • the metal housing molded parts 10, 20, and 30 may be formed in various shapes, that is, in a row or in an island shape.
  • the metal strip 130 is molded to manufacture an integrated metal housing 100 in which the metal housing 100 and the lid 114 are integrated (step 402).
  • the integrated metal housing 100 may be obtained by performing a complex process such as a forging process, a piercing process, and a bending process on the metal strip using a press die.
  • a through hole 108, a lead 114, a receiving unit 106, and the like may be formed. Since the present invention forms the unitary metal housing 100, it is not necessary to assemble the lead and the metal housing.
  • an opening 103 is formed in the metal strip 130 around the metal housing 100 to be separated from the metal housing 100, and the metal housing 100 is provided with a housing support 118. Can be connected and supported. Since the structure of the integrated metal housing 100 has been described above with reference to FIG. 2, the same parts will be omitted. Fabrication of the integrated metal housing 100 will be described in more detail later.
  • the integrated metal housing 100 and the lead 114 are plated to form a plating layer (step 404).
  • the metal housing 100 When the metal housing 100 is plated, light reflectance may be increased in the visible and ultraviolet regions.
  • the lead 114 is plated, electrode welding may be easy.
  • the plating layer may be formed of an aluminum layer, a silver layer or a gold layer.
  • the plating layer forming method can be performed using an electrolytic plating method, a sputtering method, a vacuum deposition method, or a spray method.
  • the metal housing is formed of aluminum, the plating layer may not be formed through mirror processing of the press die. Therefore, a plating layer is selectively formed as needed and may not be formed.
  • the insulating member 136 which can insulate the metal housing 100 and the lead 114 is formed, and the metal lead frame 200 is completed (step 406).
  • the insulating member 136 is filled in the through hole 108 and in the bottom groove 111 of the metal housing 100 to insulate the metal housing 100 and the lead 114.
  • the insulating member 136 may use an insulator such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • the method of forming the insulating member 136 may be formed by injecting an insulator by an insert molding method, or by injecting the insulator by a dispensing method.
  • the light emitting diode chip 300 is mounted in the receiving portion 106 in the metal housing 100 of the metal lead frame 200 (step 408).
  • the LED chip 300 is electrically connected to the lead 114, that is, the inner lead 114a (step 410).
  • the functional chip 302 when the functional chip 302 is mounted in the receiving portion 106 in the metal housing 100, the functional chip 302 and the inner lead 114a may be connected.
  • FIG. 7 to 10 are detailed views for explaining in detail the manufacturing method of the metal lead frame of the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A to 10A are plan views of the metal lead frame
  • FIGS. 7B to 10B are back views of the metal lead frame.
  • 7 to 9 illustrate the lead and the metal housing integrally, and are shown in order for convenience.
  • the lead and the metal housing are formed using a press die.
  • the metal strip 100 may be formed by performing a complex process including a forging process, a piercing process, and a bending process by using a press mold on the metal strip 130.
  • the lead segments 128, 124, 110, 112 are integrally formed.
  • the press mold and lead segments 128, 124, 110, 112 for forming the metal housing 100 are formed.
  • An integrated press mold having one press mold for forming can be used.
  • the first press mold and the lead segments 128, 124, 110 for forming the metal housing 100 are formed. It is also possible to use press molds in which the second press molds for forming 112 are separate from each other. That is, the metal housing 100 may be formed by using the first press mold, and lead segments 128, 124, 110, and 112 may be separately formed using the second press mold.
  • the metal housing 100 may include a receiving portion 106 and a through hole 108 in which the light emitting diode chip is accommodated.
  • a bottom groove 111 is formed on the rear surface of the metal housing 100.
  • Lead segments 124 and 112 may be made using a piercing process and a bending process.
  • Lead segments 110 and 112 are designated as reference numerals 114 as portions to be lead as described with reference to FIG. 2.
  • the lead segments 128, 124, 110, and 112 are bent by performing a bending process using a metal mold.
  • the lead segments 128, 124, 110 are bent in the downward direction of the metal strip 130, and the lead segments 112 are bent in the direction in which the through hole 108 is located.
  • the lead segments 128, 124, 110 and 112 may be bent using a bending member included in a press mold for forming the lead segments 128, 124, 110 and 112.
  • the lead segments 128, 124, 110, and 112 are bent again by performing a bending process using a press die.
  • the lead segments 128, 124, 110 are bent in the counterclockwise direction of the metal strip 130, and the lead segments 112 are bent clockwise to be inserted into the through hole 108.
  • the bending segments 128, 124, 110 and 112 may be bent using the bending members included in the press mold for forming the lead segments 128, 124, 110 and 112.
  • the present invention is one integrated press mold for forming the metal housing 100 and the lead 114 in the metal strip 130 or the first press for forming the metal housing 100 in the metal strip 130.
  • a separate press mold consisting of a mold and a second press mold for forming the lead 114
  • a forging process, a piercing process, and a bending process are performed to form an integrated unit in which the lead 114 and the metal housing 100 are integrated.
  • the metal housing 100 is formed.
  • the integrated metal housing 100 and the lead 114 are plated as necessary to form a plating layer.
  • an insulating member 136 capable of insulating the metal housing 100 and the lead 114 is formed to form the metal lead frame 200. As described above, the insulating member 136 is filled in the through hole 108 and in the bottom groove 111 of the metal housing 100 to insulate the metal housing 100 and the lead 114.
  • 11 and 12 are views illustrating a metal lead frame of a manufactured LED package according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11A and 12A are plan views of the metal lead frame 200
  • FIGS. 11B and 12B are rear views of the metal lead frame 200.
  • 11 and 12 can be obtained by freely adjusting the forming position of the insulating member and the cutting position of the lead in FIGS.
  • the metal lead frame 200 of FIGS. 11 and 12 includes insulating members 136c and 136d that insulate the leads 114c and 114d from the leads 114c and 114d.
  • Leads 114c and 114d in the receiving portion are electrode terminals electrically connected to the light emitting diode chip on the upper surface thereof, and rear surfaces of the leads 114c and 114d are electrode terminals electrically connected to the circuit board.
  • the leads 114c and 114d constitute four-pole terminals. If necessary, a plurality of leads 114c and 114d may be formed of, for example, two-pole terminals to six-pole terminals. In addition, when the receiving portion is largely configured, more terminals may be included. The shapes of the leads 114c and 114d may be made into polygons, circles or ovals. In addition, as shown in FIG. 11B, the rear surface of the lid 114c may be positioned inside the accommodation portion, and as shown in FIG. 12B, the rear surface of the lid 114d may be extended to the outside of the accommodation portion.
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a metal lead frame of a manufactured LED package according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A and 14A are plan views of the metal lead frame 200
  • FIGS. 13B and 14B are rear views of the metal lead frame 200.
  • 13 and 14 can be obtained by freely adjusting the forming position of the insulating member and the cutting position of the lead, in FIGS.
  • the metal lead frame 200 of FIGS. 13 and 14 includes insulation members 136e and 136f that insulate the leads 114e and 114f from the leads 114e and 114f.
  • the leads 114e and 114f in the accommodating portion are electrode terminals electrically connected to the light emitting diode chip on the upper surface thereof, and the rear surfaces of the leads 114e and 114f are electrode terminals electrically connected to the circuit board.
  • the leads 114e and 114f constitute a one-pole terminal, and use a metal housing body as one electrode.
  • the rear surface of the lid 114e is located inside the accommodation portion, and as shown in FIG. 14B, the rear surface of the lid 114f is located outside the accommodation portion.
  • the back surface of the metal housing 100 that is, the back surface of the metal lead frame 200 and the back surface of the lead 114 connected to the circuit board may be located on the same plane. Accordingly, the metal lead frame 200 may be stably mounted on the circuit board.
  • 15 is a view showing a metal lead frame of the LED package manufactured according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15A is a view for explaining the cut notch 119 for forming the metal lead frame 200
  • FIG. 15B is a plan view of the metal lead frame 200
  • FIG. 15C is a metal lead frame ( 200 are back views.
  • 15D and 15E are perspective views of the metal lead frame 200.
  • FIG. 15 may be obtained according to the forming position of the insulating member and the cutting position of the lead, in FIGS. 7 to 10 previously presented by the manufacturing method.
  • FIG. 15 shows the lead 114g at one side outside the receiving portion of the metal housing 100 without being electrically connected to the circuit board at the back of the metal housing 100 as compared to the previous figures, for example FIGS. 11-14. It is electrically connected to the circuit board.
  • FIG. 15 shows that the lead 114g formed at one side of the outer side of the accommodating portion of the metal housing 100 is bent in two stages so that the rear surface of the lead 114g is formed on the rear surface of the metal housing 100, that is, the lead frame 200. It is located on the back plane. Accordingly, the lead frame 200 may be stably mounted on the circuit board.
  • the metal lead frame 200 of FIG. 15 includes an insulating member 136g that insulates the lead 114g and the lead 114g.
  • the lead 114g in the accommodating part is an electrode terminal electrically connected to the light emitting diode chip at an upper surface thereof, and the lead 114g at one side of the outer part of the accommodating part is an electrode terminal electrically connected to the circuit board.
  • the leads 114c, 114d, 114e, 114f, and 114g may be arranged in various ways, and the electrode terminals 114c, 114d, and 114e attached to the circuit board. , 114f, 114g) can also be arranged in various ways inside or outside the receiving portion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명의 발광 다이오드 패키지는 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징과, 상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 포함하는 금속 리드 프레임과, 상기 금속 하우징 내에 실장되는 발광 다이오드 칩을 포함한다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 용이하게 배출하면서도 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 패키지 비용도 낮출 수 있는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드 칩은 발광 다이오드 패키지에 실장되어 사용된다. 발광 다이오드 칩은 공급된 전력의 80% 정도가 열로 방출되며, 발생된 열의 방출이 원활하지 않을 경우 발광 다이오드 칩의 효율이 급격히 떨어지고 발광 다이오드 칩의 수명도 급격히 줄어들게 된다.
본 발명의 기술적 과제는 발광 다이오드 칩이 외부와 전기적 연결이 완벽하게 수행하면서도 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 외부로 원활히 배출할 수 있는 발광 다이오드 패키지을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 상술한 발광 다이오드 패키지을 제조하는 신규한 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예에 의한 발광 다이오드 패키지는 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징과, 상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 포함하는 금속 리드 프레임과, 상기 금속 하우징 내에 실장되는 발광 다이오드 칩을 포함한다.
상기 금속 하우징은 상기 발광 다이오드 칩이 수용될 수 있는 수용부와 상기 수용부 내에 위치하는 관통홀을 포함하고, 상기 리드는 상기 금속 하우징의 저면 홈을 통해 상기 수용부의 둘레에서 상기 수용부의 내부로 연장되고, 상기 리드는 상기 관통홀에 삽입되도록 선단부분은 구부러져 있을 수 있다.
상기 리드의 선단부는 "ㄱ"자 또는 "ㄷ"자로 구부러져 있을 수 있다. 상기 수용부는 상기 발광 다이오드 칩이 탑재되는 탑재부와 상기 탑재부의 둘레에 형성되는 측벽부로 구성될 수 있다. 상기 측벽부는 상기 탑재부보다 상면에 위치하거나 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 상기 절연 부재는 상기 수용부 내의 상기 리드의 상면을 노출시키도록 형성되어 있고 상기 리드의 배면 부분의 일부를 노출하면서 상기 저면 홈과 상기 관통홀 내에 채워져 있을 수 있다.
상기 수용부 내에는 기능성 칩이 더 실장되어 있을 수 있다. 상기 수용부 내의 상기 리드의 상면은 발광 다이오드 칩 또는 기능성 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 상기 금속 하우징의 수용부의 배면이나 상기 수용부의 외측에 형성된 리드는 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다.
상기 리드의 배면에 형성되는 전극 단자는 상기 수용부의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다. 상기 수용부의 배면이나 상기 수용부의 외측에 형성되어 상기 회로 기판과 연결되는 리드의 배면은 상기 금속 하우징의 배면과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 상기 금속 하우징은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물로 구성될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법은 하나의 금속 스트립을 준비하는 단계와, 상기 하나의 금속 스트립을 성형하여 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징을 제조하는 단계와, 상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 형성하여 금속 리드 프레임을 완성하는 단계와, 상기 금속 하우징 내에 발광 다이오드 칩을 실장하여 상기 리드와 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
상기 일체형 금속 하우징은, 프레스 금형을 이용하여 상기 금속 스트립을 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 얻을 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지는 금속 하우징을 갖는 금속 리드 프레임을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임은 발광 다이오드 칩으로부터 열 방출이 우수하며, 장시간 사용시에도 변형이나 열화가 일어나지 않는다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지에 포함되는 금속 리드 프레임은 하나의 금속 스트립을 이용하여 금속 하우징과 리드를 일체로 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 단가를 낮출 수 있으며, 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 보다 더 용이하게 배출할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임은 금속 하우징과 리드를 도금할 경우 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광을 보다 더 효율적으로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임은 금속 하우징과 리드를 일체로 형성하고 금속 하우징과 리드를 절연 부재로 절연할 경우 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 발광 다이오드 패키지 비용도 낮출 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이의 평면도이고,
도 1b는 도 1a의 일부 확대도로써 하나의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면이고,
도 1c는 도 1b의 a-a'에 따른 리드의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임에 발광 다이오드가 탑재(실장)된 상태를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이고,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 자세하게 설명하기 위한 상세도들이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이고,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하 실시예들은 실시예 하나의 개념으로 구성될 수 도 있고, 실시예들의 일부를 조합하여 구성할 수도 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 일부 확대도로써 하나의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면이고, 도 1c는 도 1b의 a-a'에 따른 리드의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임에 발광 다이오드가 탑재(실장)된 상태를 도시한 도면이다.
구체적으로, 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임 어레이(1000)는 복수개의 금속 리드 프레임(200)을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임(200)은 기계적 성질이 우수하고 열전도율이 우수한 금속 물질로 형성할 수 있다. 예컨대, 금속 리드 프레임(200)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물을 포함할 수 있다. 금속 리드 프레임 어레이(1000)는 금속 스트립(130)으로 구성되며, 발광 다이오드 패키지 제조 장치에서 패키지를 용이하게 수행 할 수 있도록 가이드 부재들(1002, 1004), 예컨대 가이드 홀들을 구비할 수 있다.
금속 리드 프레임(200)은 금속 스트립(130)과 하우징 지지부(118)로 연결되어 있다. 즉, 하우징 지지부(118)로 인해 금속 리드 프레임(200)은 금속 스트립(130)에 안정적으로 연결되어 있을 수 있다. 제조 공정 완료후 하우징 지지부(118) 및 노치부(119)를 절단하여 하나의 금속 리드 프레임(200)을 얻을 수 있다.
금속 리드 프레임(200)은 도 1b에 도시한 바와 같이 금속 하우징(100), 리드(114) 및 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)은 앞서 설명한 바와 같이 금속 리드 프레임(200)을 구성하는 물질로 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이 금속 하우징(100)과 리드(114)는 하나의 금속 스트립(130)을 성형하여 만들어져서 금속 하우징(100)과 리드(114)가 동일 몸체로 이루어지는 일체형 금속 하우징이다.
금속 하우징(100)은 발광 다이오드 칩(300)이나 제너 다이오드와 같은 기능성 칩(302)을 수용될 수 있는 수용부(106)와, 수용부(106) 내부에 위치하는 관통홀(108)을 포함할 수 있다. 수용부(106)는 발광 다이오드 칩(300)이 탑재되는 탑재부(102)와 탑재부(102)의 둘레에 형성되는 측벽부(104)로 이루어질 수 있다. 측벽부(104)가 탑재부(102)보다 상측에 위치할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 탑재부(102)와 측벽부(104)는 동일 평면 상에 위치할 수도 있다. 탑재부(102)와 측벽부(104) 사이의 내부 경사면(109)은 발광 다이오드 칩(300)에서 방출되는 광의 퍼짐을 줄이기 위하여 다양한 각도, 깊이 및 형상으로 형성할 수 있다.
탑재부(102)와 측벽부(104) 표면 사이의 깊이, 즉 수용부(106)의 깊이는 발광 다이오드 칩의 형태에 따라 조절할 수 있다. 측벽부(104)는 발광 다이오드 패키지의 광의 전달 방향에 따라 형성되지 않을 수도 있다. 도 2에서, 수용부(106)를 사각형 형태로 제조하였으나, 다양한 형태로 제조할 수 있다. 예컨대, 수용부(106)는 삼각형, 오각형, 육각형, 팔각형, 12각형, 원형 또는 타원형으로 구성할 수 있다. 수용부(106)의 크기는 발광 다이오드 칩(300)의 크기나 탑재되는 발광 다이오드 칩(300)의 수에 따라 가변적으로 제조할 수 있다.
리드(114)는 금속 하우징(100)의 저면 홈(111)을 통해 상기 수용부(106)의 둘레에서 수용부(106) 내부로 연장되어 형성될 수 있으며, 리드(114)는 관통홀(108)에 삽입되도록 선단 부분이 구부러진 절곡형 리드일 수 있다. 리드(114)는 수용부(106)의 내부, 즉 탑재부(102)에 형성되는 내측 리드(114a)와 수용부(106)의 외부에 형성되는 외측 리드(114b)로 구분할 수 있다.
수용부(106) 내의 내측 리드(114a)의 상면은 노출되어 발광 다이오드 칩(300)과 와이어(304)와 전기적으로 연결되는 전극 단자이다. 필요에 따라서 내측 리드(114a)의 상면에 제너 다이오드 칩과 같은 기능성 칩(302)을 실장할 수도 있다. 이렇게 될 경우, 수용부(106) 내의 내측 리드(114a)는 기능성 칩(302)과 와이어(304)와 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다. 내측 리드(114a)의 상부는 도 1c에 도시한 바와 같이 "ㄱ"자 또는 "ㄷ"자 형태로 절곡하여 형성할 수도 있다. 리드(114)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자일 수 있다. 리드(114)의 배면에 형성되는 전극 단자는 후술하는 바와 같이 수용부(106)의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다.
절연 부재(136)는 후술하는 바와 같이 수용부(106) 내의 리드(114)의 상면과 리드(114)의 배면 부분의 일부를 노출하면서 저면 홈(111)과 관통홀(108) 내에 채워진다. 즉, 절연 부재(136)는 관통홀(108) 내의 리드(114)와 금속 하우징(100) 사이, 및 저면 홈(111)과 금속 하우징(100) 사이에 형성될 수 있다. 절연 부재(136)는 관통홀(108)을 포함하여 수용부(106) 내에 채워진 내측 절연 부재(132)와 수용부를 구성하는 측벽부에 형성된 외측 절연 부재(134)로 구분할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임(200)은 금속 하우징(100)을 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)은 발광 다이오드 칩으로부터 열 방출이 우수하며, 장시간 사용시에도 변형이나 열화가 일어나지 않는다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임(200)은 금속 하우징(100)과 리드(114)를 일체로 형성하기 때문에 공정 단순화가 가능하여 금속 리드 프레임(200)의 단가를 낮출 수 있으며, 발광 다이오드 칩에서 발생하는 열을 보다 더 용이하게 배출할 수 있다. 더하여, 금속 하우징(100)과 리드(114)를 일체로 형성하고 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연 부재(136)로 절연할 경우 제조 공정의 신뢰성이 우수하고 발광 다이오드 패키지 비용도 낮출 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 5 및 도 6에서는, 편의상 금속 리드 프레임 어레이(1000)중 하나의 금속 리드 프레임(200)을 형성하는 과정을 설명한다.
구체적으로, 금속 스트립을 준비한다(스텝 400). 금속 스트립(130)의 다양한 예를 도 4에 도시한다. 금속 스트립(130)은 후공정에서 금속 하우징이 형성되는 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)를 미리 성형한 부분을 포함할 수 있다. 금속 스트립(130)은 리본 형태일 수 있다. 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)와 금속 스트립 바디의 두께는 다를 수 있다. 금속 하우징 성형부(10, 20, 30)는 도 4에 도시한 바와 같이 다양한 형태, 즉 일렬로 형성할 수도 있고, 아일랜드 형태로 형성할 수도 있다.
금속 스트립(130)을 성형하여 금속 하우징(100)과 리드(114)가 일체로 된 일체형 금속 하우징(100)을 제조한다(스텝 402). 일체형의 금속 하우징(100)은 프레스 금형을 이용하여 금속 스트립에 단조(forging) 공정, 피어싱(piercing) 공정 및 벤딩(bending) 공정 등의 복합 공정을 수행하여 얻을 수 있다. 일체형 금속 하우징(100) 제조시에 관통홀(108), 리드(114), 수용부(106) 등이 형성될 수 있다. 본 발명은 일체형 금속 하우징(100)을 형성하기 때문에, 리드와 금속 하우징을 조립할 필요는 없다.
또한, 일체형 금속 하우징(100) 제조시에 금속 하우징(100) 주변으로 금속 스트립(130)에 개구부(103)가 형성되어 금속 하우징(100)과 분리되며, 금속 하우징(100)은 하우징 지지부(118)로 연결되어 지지될 수 있다. 일체형의 금속 하우징(100)의 구조에 대하여는 앞서 도 2에서 설명하였으므로 동일한 부분은 생략한다. 일체형 금속 하우징(100) 제조에 대하여는 후에 보다 더 자세하게 설명한다.
일체형의 금속 하우징(100) 및 리드(114)를 도금하여 도금층을 형성한다(스텝 404). 금속 하우징(100)을 도금할 경우 가시광선 영역 및 자외선 영역에서 광 반사율을 높일 수 있다. 리드(114)를 도금할 경우 전극 용접이 용이할 수 있다. 도금층은 알루미늄층, 은층 또는 금층으로 형성할 수 있다. 도금층 형성 방법은 전해 도금법, 스퍼터링법, 진공 증착법, 또는 스프레이법을 이용하여 수행할 수 있다. 금속 하우징을 알루미늄으로 형성할 경우 프레스 금형의 경면 가공을 통하여 도금층을 형성하지 않을 수 도 있다. 따라서, 도금층은 필요에 따라 선택적으로 형성하는 것이며, 형성하지 않을 수도 있다.
계속하여, 도 6에 도시한 바와 같이 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 형성하여 금속 리드 프레임(200)을 완성한다(스텝 406). 절연 부재(136)는 관통홀(108)의 내부 및 금속 하우징(100)의 저면 홈(111) 내에 채워져 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연한다. 절연 부재(136)는 열가소성 수지 또는 열 경화성 수지와 같은 절연물을 이용할 수 있다. 절연 부재(136)의 형성 방법은 절연물을 인서트 몰딩 방식으로 주입하여 형성하거나, 절연물을 디스펜싱 방법을 이용하여 주입하여 형성할 수 있다.
계속하여, 도 2에 도시한 바와 같이 금속 리드 프레임(200)의 금속 하우징(100) 내의 수용부(106) 내에 발광 다이오드 칩(300)을 실장한다(스텝 408). 이어서, 발광 다이오드 칩(300)을 리드(114), 즉 내측 리드(114a)와 전기적으로 연결한다(스텝 410). 앞서 설명한 바와 같이 금속 하우징(100) 내의 수용부(106) 내에 기능성 칩(302)이 실장할 경우에는 기능성 칩(302)과 내측 리드(114a)를 연결할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임의 제조 방법을 자세하게 설명하기 위한 상세도들이다.
구체적으로, 도 7a 내지 도 10a는 금속 리드 프레임의 평면도들이고, 도 7b 내지 도 10b는 금속 리드 프레임의 배면도들이다. 도 7 내지 도 9는 리드와 금속 하우징을 일체형으로 형성하는 것을 설명하기 위하여, 편의상 순서적으로 도시한 것이며, 프레스 금형을 이용하여 리드와 금속 하우징을 형성한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 금속 스트립(130)에 프레스 금형을 이용하여 단조(forging) 공정, 피어싱 공정 및 벤딩(bending) 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 성형함으로써 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 일체형으로 형성한다.
일체형의 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성을 형성할 때, 금속 하우징(100)을 형성하기 위한 프레스 금형과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형이 하나로 된 일체형 프레스 금형을 이용할 수 있다. 또한, 일체형의 금속 하우징(100)과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성을 형성할 때, 금속 하우징(100)을 형성하기 위한 제1 프레스 금형과 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 제2 프레스 금형이 서로 별개인 프레스 금형을 이용할 수도 있다. 즉, 금속 하우징(100)을 제1 프레스 금형을 이용하여 수행하여 형성하고, 별도로 제2 프레스 금형을 이용하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)를 형성할 수도 있다.
금속 하우징(100)은 앞서 설명한 바와 같이 발광 다이오드 칩이 수용되는 수용부(106) 및 관통홀(108)을 포함할 수 있다. 금속 하우징(100)의 배면에는 저면 홈(111)을 형성한다. 리드 절편(124, 112)은 피어싱 공정과 벤딩 공정을 이용하여 만들어질 수 있다. 리드 절편(110, 112)은 도 2에서 설명한 바와 같이 리드가 되는 부분으로 참조번호 114로 명기한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 금속 금형을 이용한 벤딩(bending) 공정을 수행함으로써 통하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110)은 금속 스트립(130) 아래 방향으로 구부리고, 리드 절편(112)은 관통홀(108)이 위치하는 방향쪽으로 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 구부릴 때, 앞서 설명한 바와 같이 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형에 포함된 벤딩 부재를 이용하여 구부릴 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 프레스 금형을 이용한 벤딩(bending) 공정을 수행함으로써 통하여 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 재차 구부린다. 리드 절편(128, 124, 110)은 금속 스트립(130) 반시계 방향으로 구부리고, 리드 절편(112)은 시계방향으로 구부려 관통홀(108)에 삽입한다. 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 재차 구부릴 때, 앞서 설명한 바와 같이 리드 절편(128, 124, 110, 112)을 형성하기 위한 프레스 금형에 포함된 벤딩 부재를 이용하여 구부릴 수 있다.
이와 같이 본 발명은 금속 스트립(130)에 금속 하우징(100)과 리드(114)를 형성하기 위한 하나의 일체형 프레스 금형이나, 금속 스트립(130)에 금속 하우징(100)의 형성하기 위한 제1 프레스 금형과 리드(114)를 형성하기 위한 제2 프레스 금형으로 이루어진 분리형 프레스 금형을 이용하여, 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 수행함으로써 리드(114)와 금속 하우징(100)이 일체로 된 일체형의 금속 하우징(100)을 형성한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 일체형 금속 하우징(100)의 형성 후에 필요에 따라 일체형의 금속 하우징(100) 및 리드(114)를 도금하여 도금층을 형성한다. 계속하여, 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연할 수 있는 절연 부재(136)를 형성하여 금속 리드 프레임(200)을 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이 절연 부재(136)는 관통홀(108)의 내부 및 금속 하우징(100)의 저면 홈(111) 내에 채워져 금속 하우징(100)과 리드(114)를 절연한다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
구체적으로, 도 11a 및 도 12a는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 11b 및 도 12b는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 11 및 도 12는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치를 자유롭게 조절함으로써 얻어질 수 있다.
도 11 및 도 12의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114c, 114d)와 리드(114c, 114d)를 절연하는 절연 부재(136c, 136d)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114c, 114d)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 리드(114c, 114d)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다.
도 11a 및 도 11b로 도시한 바와 같이 리드(114c, 114d)는 4극 단자를 구성한다. 필요에 따라 리드(114c, 114d)를 복수개, 예컨대 2극 단자 내지 6극 단자로 구성할 수 있다. 또한, 수용부를 크게 구성할 경우에는 보다 더 많은 단자를 포함할 수 있다. 리드(114c, 114d)의 모양은 다각형, 원형 또는 타원형으로 제조할 수도 있다. 또한, 도 11b에 도시한 바와 같이 리드(114c)의 배면은 수용부의 내부에 위치하며, 도 12b에 도시한 바와 같이 리드(114d)의 배면은 수용부 외부로 연장하여 위치할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
구체적으로, 도 13a 및 도 14a는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 13b 및 도 14b는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 13 및 도 14는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치를 자유롭게 조절함으로써 얻어질 수 있다.
도 13 및 도 14의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114e, 114f)와 리드(114e, 114f)를 절연하는 절연 부재(136e, 136f)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114e, 114f)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 리드(114e, 114f)의 배면은 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다.
도 13a 및 도 14a로 도시한 바와 같이 리드(114e, 114f)는 1극 단자를 구성하고, 금속 하우징 바디를 하나의 전극으로 이용한다. 또한, 도 13b에 도시한 바와 같이 리드(114e)의 배면은 수용부의 내부에 위치하며, 도 14b에 도시한 바와 같이 리드(114f)의 배면은 수용부 외부에 위치한다.
도 11 내지 도 14에서, 금속 하우징(100)의 배면, 즉 금속 리드 프레임(200)의 배면과, 회로 기판과 연결되는 리드(114)의 배면은 동일 평면상에 위치할 수있다. 이에 따라, 금속 리드 프레임(200)이 회로 기판에 안정적으로 실장될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제조된 발광 다이오드 패키지의 금속 리드 프레임을 도시한 도면들이다.
구체적으로, 도 15a는 금속 리드 프레임(200)을 형성하기 위한 절단용 노치부(119)를 설명하기 위한 도면이고, 도 15b는 금속 리드 프레임(200)의 평면도들이고, 도 15c는 금속 리드 프레임(200)의 배면도들이다. 도 15d 및 도 15e는 금속 리드 프레임(200)의 사시도들이다. 도 15는 앞서 제조 방법으로 제시된 도 7 내지 도 10에서, 절연 부재의 형성 위치 및 리드의 절단 위치에 따라 얻어질 수 있다.
도 15는 앞서의 도면, 예컨대 도 11 내지 도 14와 비교할 때, 리드(114g)가 금속 하우징(100)의 배면에서 회로 기판과 전기적으로 연결되지 않고 금속 하우징(100)의 수용부 외부의 일측에서 회로 기판과 전기적으로 연결된다. 또한, 도 15는 금속 하우징(100)의 수용부 외부의 일측에서 형성된 리드(114g)가 2단으로 절곡되어 리드(114g)의 배면이 금속 하우징(100)의 배면, 즉 리드 프레임(200)의 배면 동일 평면상에 위치한다. 이에 따라, 리드 프레임(200)이 회로 기판에 안정적으로 실장될 수 있다.
보다 상세하게, 도 15의 금속 리드 프레임(200)은 리드(114g)와 리드(114g)를 절연하는 절연 부재(136g)를 포함한다. 수용부 내의 리드(114g)는 상면에서는 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 수용부 외부 일측의 리드(114g)는 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자이다.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 의한 금속 리드 프레임(200)은 리드(114c, 114d, 114e, 114f, 114g)를 다양하게 배치할 수 있고, 회로 기판에 부착되는 전극 단자(114c, 114d, 114e, 114f, 114g)도 수용부 내부 또는 외부에 다양하게 배치할 수 있다.

Claims (13)

  1. 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징;
    상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 포함하는 금속 리드 프레임; 및
    상기 금속 하우징 내에 실장되는 발광 다이오드 칩을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 하우징은 상기 발광 다이오드 칩이 수용될 수 있는 수용부와 상기 수용부 내에 위치하는 관통홀을 포함하고,
    상기 리드는 상기 금속 하우징의 저면 홈을 통해 상기 수용부의 둘레에서 상기 수용부의 내부로 연장되고, 상기 리드는 상기 관통홀에 삽입되도록 선단부분은 구부러져 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 리드의 선단부는 "ㄱ"자 또는 "ㄷ"자로 구부러져 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제2항에 있어서, 상기 수용부는 상기 발광 다이오드 칩이 탑재되는 탑재부와 상기 탑재부의 둘레에 형성되는 측벽부로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 측벽부는 상기 탑재부보다 상면에 위치하거나 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제2항에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 수용부 내의 상기 리드의 상면을 노출시키도록 형성되어 있고 상기 리드의 배면 부분의 일부를 노출하면서 상기 저면 홈과 상기 관통홀 내에 채워져 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제2항에 있어서, 상기 수용부 내에는 기능성 칩이 더 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수용부 내의 상기 리드의 상면은 발광 다이오드 칩 또는 기능성 칩과 전기적으로 연결되는 전극 단자이고, 상기 금속 하우징의 수용부의 배면이나 상기 수용부의 외측에 형성된 리드는 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전극 단자인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 리드의 배면에 형성되는 전극 단자는 상기 수용부의 내부 또는 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  10. 제8항에 있어서, 상기 수용부의 배면이나 상기 수용부의 외측에 형성되어 상기 회로 기판과 연결되는 리드의 배면은 상기 금속 하우징의 배면과 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 금속 하우징은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  12. 하나의 금속 스트립을 준비하는 단계;
    상기 하나의 금속 스트립을 성형하여 금속 하우징과 리드가 일체로 된 일체형 금속 하우징을 제조하는 단계;
    상기 금속 하우징과 리드를 절연할 수 있는 절연 부재를 형성하여 금속 리드 프레임을 완성하는 단계; 및
    상기 금속 하우징 내에 발광 다이오드 칩을 실장하여 상기 리드와 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 일체형 금속 하우징은,
    프레스 금형을 이용하여 상기 금속 스트립을 단조 공정, 피어싱 공정 및 벤딩 공정을 포함하는 복합 공정을 수행하여 얻는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
PCT/KR2012/002929 2011-07-13 2012-04-18 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 WO2013008995A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0069475 2011-07-13
KR1020110069475A KR101228078B1 (ko) 2011-07-13 2011-07-13 발광 다이오드 패키지의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013008995A1 true WO2013008995A1 (ko) 2013-01-17

Family

ID=47506255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/002929 WO2013008995A1 (ko) 2011-07-13 2012-04-18 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101228078B1 (ko)
WO (1) WO2013008995A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090085051A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Chung-Chuan Hsieh Light emitting diode device
KR20090044306A (ko) * 2007-10-31 2009-05-07 서울반도체 주식회사 발광다이오드 패키지
KR20090046316A (ko) * 2007-11-05 2009-05-11 아로 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
JP2009188187A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2010045167A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Stanley Electric Co Ltd 半導体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090085051A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Chung-Chuan Hsieh Light emitting diode device
KR20090044306A (ko) * 2007-10-31 2009-05-07 서울반도체 주식회사 발광다이오드 패키지
KR20090046316A (ko) * 2007-11-05 2009-05-11 아로 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
JP2009188187A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Sanyo Electric Co Ltd 電子部品及びその製造方法
JP2010045167A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Stanley Electric Co Ltd 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101228078B1 (ko) 2013-01-31
KR20130010059A (ko) 2013-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8319245B2 (en) Lead frame, and light emitting diode module having the same
US7524087B1 (en) Optical device
US20060157828A1 (en) Leadframe - based housing, leadframe strip, surface - mounted optoelectronic -component, and production method
JP4949315B2 (ja) 発光ダイオードパッケージ
US7338823B2 (en) Side-emitting LED package and manufacturing method of the same
CN103325932B (zh) 发光元件安装封装、其制造方法以及发光元件封装
WO2010062079A2 (en) Light emitting device package
CN103378268B (zh) 封装件和封装件的制造方法
US7824938B2 (en) Method for manufacturing an LED chip package structure
US20140113393A1 (en) Package substrate for optical element and method of manufacturing the same
CN102044619B (zh) 发光器件封装及其制造方法
CN105098540B (zh) 具有引线框架的电连接器
US20130285097A1 (en) Side-view light emitting diode package and method for manufacturing the same
US6224425B1 (en) Simplified microelectronic connector and method of manufacturing
CN105338776A (zh) 无焊料电子组件及其制造工艺方法
KR100828174B1 (ko) 표면 실장형 발광 다이오드 램프 및 그 제조 방법
KR101420015B1 (ko) 반도체 장치용 패키지의 집합체, 반도체 장치의 집합체, 반도체 장치의 제조 방법
EP2228842B1 (en) Light emitting device package
WO2013115578A1 (en) Light emitting diode package
KR101386624B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 제조방법
EP2639841B1 (en) Light-emitting device, and method for manufacturing circuit board
WO2013008995A1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
WO2013180333A1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
TWI483437B (zh) 發光二極體封裝體及其製造方法
WO2012150777A2 (en) The printed circuit board and the method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12811326

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12811326

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1