説明

発光ダイオードパッケージ

【課題】本発明は発光ダイオードの輝度のばらつきを減らし、ワイヤボンディング時に不良を防止する発光ダイオードパッケージを提供する。
【解決手段】本発明による発光ダイオードパッケージは、実装空間が提供される凹部及び前記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、前記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、前記リードフレーム上に形成され、前記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部とを含むことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発光ダイオードパッケージに関するもので、さらに詳しくは、発光ダイオードチップの装着位置を最適化して発光ダイオードパッケージの輝度を上昇させる効果を有する発光ダイオードパッケージに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子装置の産業が発展するにつれて、小型でエネルギー消費率の少ない各種表示装置が開発されており、これを利用して映像機器、コンピュータ、移動通信端末機、フラッシュなどに装着される光装置が開発される傾向にある。
【0003】
一般的に、発光ダイオード(Light Emitting Diode)は、半導体のp−n接合構造を利用して注入された少数キャリア(電子またはホール)を作り出し、これらの再結合により電気エネルギーを光エネルギーに変えて発光させる電子部品である。
【0004】
即ち、特定元素の半導体に順方向電圧を加えると、陽極と陰極の接合部分を通じて電子と正孔が移動しながら互いに再結合するが、電子と正孔が離れている時より小さいエネルギーになるので、この時に発生するエネルギーの差によって光を外部に放出する。
【0005】
上記発光ダイオードから出る光の領域は、レッド(630nm〜780nm)からブルー紫外線(Ultra Violet)350nm)まで、また、ブルー、グリーン及びホワイトまで含むこともでき、発光ダイオードは、白熱電球と蛍光灯のような既存の光源に比べて、低電力消費、高効率、長時間動作寿命などの長所があり、その需要が持続的に増加している実情である。
【0006】
このような発光ダイオードは、近年、携帯電話、PDAのディスプレイなどの小型照明から室内外の一般照明、自動車照明、大型LCD(Liquid Crystal Display)用バックライト(Backlight)までその適用範囲が次第に拡大されている。
【0007】
一般的に、発光ダイオードが電気的に連結されるように装着された発光ダイオードパッケージは、発光ダイオードをリードフレームにダイボンディング時に作業者が任意にその装着位置を確認して作業するので、意図した正確な位置に装着することができない。
【0008】
従って、このような位置の差により発光ダイオードパッケージで発光ダイオードの輝度が最適化されることができず、発光ダイオードパッケージごとに輝度のばらつきが大きくなる。
【0009】
また、発光ダイオードパッケージにおいて、ワイヤボンディング時には上記の装着位置の差による接触不良が発生し、これによって経済的な損失が発生するため、このような問題点を解決する技術が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上述された従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的は、発光ダイオードの輝度のばらつきを減らし、ワイヤボンディング時に不良を防止する発光ダイオードパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明による発光ダイオードパッケージは、実装空間が提供される凹部及び上記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、上記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、上記リードフレーム上に形成され、上記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部と、を含むことができる。
【0012】
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記リードフレーム上から内側に凹んで形成されたパターン部を含むことを特徴とすることができる。
【0013】
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成されることを特徴とすることができる。
【0014】
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターンと、上記第1パターンから約600〜700μm離隔して形成される第2パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
【0015】
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターンと、上記凹部の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔して形成される第2パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
【0016】
また、本発明による発光ダイオードパッケージの上記位置表示部は、上記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔され上記凹部の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔された第1パターンと、上記第1パターンから長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第2パターンと、上記第1パターンから縦方向に約200〜250μm水平移動して形成される第3パターンと、上記第3パターンから長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第4パターンと、を含むことを特徴とすることができる。
【0017】
また、本発明による発光ダイオードパッケージは、上記リードフレームに装着され、静電気防止のためのツェナーをさらに含むことができる。
【0018】
また、本発明による発光ダイオードパッケージにおいて上記位置表示部は、上記リードフレーム上に形成され、上記ツェナーを装着する位置を案内するためのツェナー表示パターンを含むことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明による発光ダイオードパッケージは、リードフレームに位置表示部が形成されて、発光ダイオードチップをリードフレームの意図した正確な位置にダイボンディングすることができるため最適の輝度が得られ、これによって発光ダイオードパッケージの輝度のばらつきを減少させることができ、正確な位置に発光ダイオードチップを位置させるためワイヤボンディング時に不良が発生することを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの正面図である。
【図2】図1のI−Iに沿って切開した発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図3】図1の発光ダイオードパッケージにおいてリードフレームを説明するための概略的な正面図である。
【図4】本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージにおいて位置表示部を説明するための概略的な正面図である。
【図5】本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの輝度を測定した実験値を図示したグラフである。
【図6】本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
【図7】本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明による発光ダイオードパッケージに関し、図1から図7を参照してさらに具体的に説明する。以下では図面を参照し、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【0022】
ただし、本発明の思想は提示される実施例に制限されるものではなく、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素を追加、変更、削除などを通じて、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これらも本願発明の思想の範囲内に含まれることができる。
【0023】
図1は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの正面図であり、図2は、図1のI−Iに沿って切開した発光ダイオードパッケージの断面図であり、図3は、図1の発光ダイオードパッケージにおいてリードフレームを説明するための概略的な正面図である。
【0024】
図1から図3を参照すると、発光ダイオードパッケージ100は、パッケージ本体110と、発光ダイオードチップ120と、位置表示部130とを含む。
【0025】
パッケージ本体110は、実装空間が提供される凹部112と、凹部112に露出するように装着されたリードフレーム114とを含む。
【0026】
また、パッケージ本体110は、発光ダイオードチップ120が搭載される電極をリードフレーム114で備えて、これを外部に露出する凹部112を備えるように樹脂物で射出成形される樹脂構造物であり、発光ダイオードチップ120を取り囲む形状に形成されることができる。
【0027】
本実施例においてパッケージ本体110は、サイドビュー(side view)タイプで形成された構造物であってもよいが、これに限定されず、トップビュー(top view)タイプで形成された構造物として形成されてもよい。
【0028】
ここで、サイドビュー方式とは、導光板の側面に発光ダイオードが設置されるようにパッケージ本体が形成される構造であり、発光ダイオードから発光される光が基板上に発光されるように発光ダイオードを位置させる方式のことをいう。
【0029】
なお、トップビュー方式とは、拡散板の下部面に複数のランプを配置して光を基板の前面に向けて発光するように発光ダイオードが位置する方式のことをいう。
【0030】
パッケージ本体110の開放された部分に形成される凹部112は、内部の側面に発光ダイオードチップ120から発生した光を反射させる反射部116をさらに含み、このような反射部116は凹部112の傾いた内部面全体に光反射率の高いアルミニウム(Al)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、クロム(Cr)及び銅(Cu)のいずれか1つからなる反射物質を等しくコーティングまたは蒸着して備えることができる。
【0031】
しかし、これに限定されるものではなく、光反射率が高いアルミニウム(Al)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、クロム(Cr)及び銅(Cu)のいずれか1つからなる板材を別途に接着して備えてもよい。
【0032】
また、パッケージ本体110の上部には、発光ダイオードチップ120から発生した光の指向角を広げるか、または、光効率を高めるようにさらにレンズが備えられるか、レンズにより覆われる凹部112には発光ダイオードチップ120と金属ワイヤを外部環境から保護するように透明な樹脂材からなる充填剤で満たされることができる。
【0033】
リードフレーム114はパッケージ本体110の内部に一体に固定装着されることができ、パッケージ本体110から外部方向に延長されてその端部が露出するので、自然に外部電極端子を形成するようになる。
【0034】
この時、リードフレーム114は、金属材質で製造されて発光ダイオードチップ120と電気的に連結されることができ、発光ダイオードパッケージ100に外部電源を供給する役割をするようになる。
【0035】
具体的に、リードフレーム114は、外部電源と連結される陰極リード114aと陽極リード114bで構成される。陰極リード114aまたは陽極リード114b上には発光ダイオードチップ120がダイボンディングされて装着されており、位置表示部130の位置を確認した後に第1パターン132及び第2パターン134の間に発光ダイオードチップ120を装着するようになる。
【0036】
凹部112の底面には発光ダイオードチップ120が実装されることができ、上記発光ダイオードチップ120は様々な色を発光することができる。
【0037】
また、発光ダイオードチップ120は各材料物質の特性から現れる固有の色を示すことができ、例えば、青、緑、赤、黄、及び橙黄色を示すことができる。発光ダイオードチップ120は、発光を所望する色相を考慮して当業者が適切に選択できることは自明である。
【0038】
しかしながら、発光ダイオードチップ120の色相はこれに限定されるものではなく、色相のない紫外線を発光するLEDチップであってもよい。この時、紫外線LEDの場合は色相を示さないため、蛍光体を利用して色を示しており、特に、産業上利用可能性の高い白色光を発光するようにすることができる。
【0039】
本実施例で使用することができる発光ダイオードチップ120は、GaP系、GaPAsP系、GaAs系、GaAlAs系、InGaAlP系、GaN系、及びSiC系ダイオードの中で選択し使用できるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0040】
また、位置表示部130は、リードフレーム114上に形成され、図1から3に図示されたように、発光ダイオードチップ120が装着される位置に対応するように形成させることができる。
【0041】
この時、図2に図示されたように、位置表示部130は下部に向けて凹んで形成されるパターン部を含むことができ、リードフレーム114の上部で、金型パターンをリードフレーム114の表面から内側に挿入することによって上記形状を製造することができる。
【0042】
しかし、位置表示部130はこれに限定されず、多様な方法によってこれを実現することができる。この具体的な実施例として、位置表示部130がリードフレーム114の下部に向けて凹状だけでなく、リードフレーム114の上部に向けて突き出された形状に形成されることができる。
【0043】
また、位置表示部130がリードフレーム114の下部に向けて凹んだ形状や上部に向けて突き出された形状でなく、作業者の目で識別可能な表示装置を利用してその位置を表示することも可能である。
【0044】
図4は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージにおいて位置表示部を説明するための概略的な正面図である。
【0045】
図4を参照すると、位置表示部130は凹部112の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターン132と、第1パターン132から約600〜700μm離隔して形成される第2パターン134と、ツェナー140を装着する位置を案内するためのツェナー表示パターン136とを含む。
【0046】
凹部112は、発光ダイオードチップ120が装着されるために上部が開放された内部空間を意味し、凹部112の側面は、上部で開放された空間の側壁を意味するが、本実施例では図2に図示されたA−地点を意味することができる。
【0047】
ここで、ツェナー140は、リードフレーム114と電気的に連結されて静電気を防止するようになり、発光ダイオードチップ120と相違する極のリードフレーム114に装着されることができる。
【0048】
第1パターン132と、第2パターン134と、ツェナー表示パターン136とは、一直線上に位置することができ、3つの構成ともリードフレーム114の上部にワイヤボンディングで連結されることができる。
【0049】
しかし、位置表示部130の数はこれに限定されず、設計者の意図によって複数が形成されるか、発光ダイオードチップ120が装着される位置を確認するように1つのみ形成されることも可能である。
【0050】
本実施例において、発光ダイオードチップ120は、第1パターン132と第2パターン134との間に装着させることができ、第1パターン132と第2パターン134との間に装着される位置は発光ダイオードチップ120の輝度が最も最適化される位置であることを意味することができる。
【0051】
結果的に、第1パターン132と第2パターン134がリードフレーム114上に形成されることによって、作業者はより正確に発光ダイオードチップ120の輝度が最適化される位置に発光ダイオードチップ120を装着させることができるため、作業者が任意で作業する場合に発光ダイオードパッケージの輝度のばらつきが相対的に大きくなることを防止することができる。
【0052】
【表1】

【0053】
上記表1は、既存の量産(IV_old)と、本実施例において位置表示部130が形成された発光ダイオードパッケージを量産(IV_new)したサンプルによって有意差の有無を確認するため数値で表示したデータ値を意味する。
【0054】
ここで、有意のため数値値(StDev)が0.05以下であると、有意差があるものを意味する。従って、本実施例による発光ダイオードパッケージは、位置表示部130を表示することによって発光ダイオードチップ120が輝度に最適化された位置に装着され、位置表示部130により上記の効果が現れたことを立証するようになる。
【0055】
図5は、本発明の一実施例による発光ダイオードパッケージの輝度を測定した実験値を図示したグラフである。
【0056】
図5を参照すると、従来に量産される発光ダイオードパッケージの輝度は、略1.91180cdであり、本実施例の位置表示部130に沿って発光ダイオードチップ120を装着した発光ダイオードパッケージの輝度は略1.97385cdである。
【0057】
従って、本実施例による発光ダイオードパッケージは、輝度が従来より50mcd以上増加することが確認でき、これによって本実施例による発光ダイオードパッケージが従来に量産された発光ダイオードパッケージより著しく改善した輝度値を有することをサンプルによる輝度の実験データから容易に確認することができる。
【0058】
結果的に、発光ダイオードチップ120を、輝度が最適化された正確な位置に装着することができるので、発光ダイオードチップの位置のばらつきが大きい従来の発光ダイオードチップより著しく改善した輝度と各生産品との輝度のばらつきが大きくなることを防止するという効果がある。
【0059】
また、本実施例による発光ダイオードパッケージは、正確な位置に発光ダイオードチップ120を位置させてワイヤボンディング時に接触不良が発生されることを防止するので、上記不良により廃棄処分される発光ダイオードパッケージを減らすことができてより経済的である。
【0060】
図6は、本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
【0061】
図6を参照すると、発光ダイオードパッケージは、パッケージ本体と、発光ダイオードチップと、位置表示部とを含む。本実施例においてパッケージ本体及び発光ダイオードチップは、実質的に第1実施例と同一であるため具体的な説明は省略されることができる。
【0062】
位置表示部230は、凹部112の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターン232と、凹部112の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔して形成される第2パターン234とを含むことができる。
【0063】
凹部112の縦方向の側面とは、四角形状の凹部112のうち長さの短い縦方向の側面を意味することができる。また、長さ方向の側面とは、四角形状の凹部112のうち長さの長い横方向の側面を意味することができる。
【0064】
図6に図示されたように、第1パターン232は凹部112の縦方向の側面から約200〜270μm離隔され(a)、第2パターン234は凹部112の横方向の側面から約50〜100μm離隔して形成される(b)。
【0065】
従って、第1パターン232は発光ダイオードチップ120の縦方向の側面の位置を案内するようになり、第2パターン234は発光ダイオードチップ120の長さ方向の側面の位置を案内するようになる。そのため、作業者は発光ダイオードチップ120を第1パターン232と第2パターン234を通じてその位置を正確に確認することができ、これによって発光ダイオードチップ120をリードフレーム114の正確な位置にダイボンディングすることができて最適な輝度を得ることができ、発光ダイオードチップ120の輝度のばらつきを減少させることができる。
【0066】
図7は、本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージを説明するための概略的な正面図である。
【0067】
図7を参照すると、発光ダイオードパッケージは、パッケージ本体と、発光ダイオードチップと、位置表示部とを含む。本実施例においてパッケージ本体及び発光ダイオードチップは実質的に第1実施例と同一であるためその具体的な説明は省略されることができる。
【0068】
位置表示部330は、凹部112の縦方向の側面から約200〜270μm離隔され、凹部112の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔された第1パターン336と、第1パターン336から長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第2パターン338と、第1パターン336から縦方向に約200〜250μm水平移動して形成される第3パターン332と、第3パターン332から長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第4パターン334とを含むことができる。
【0069】
これによって、第1パターン336は発光ダイオードチップ120の下部の一側のコーナーが位置するように案内し、第2パターン338は発光ダイオードチップ120の反対のコーナーが位置するように案内する。また、第3パターン332は発光ダイオードチップ120の上部の一側のコーナーが位置するように案内し、第4パターン334は発光ダイオードチップ120の上部の反対のコーナーが位置するように案内するようになる。
【0070】
従って、第1パターン336、第2パターン338、第3パターン332及び第4パターン334により発光ダイオードチップ120の装着位置が案内され、これによって発光ダイオードチップ120をリードフレーム114の正確な位置にダイボンディングすることができて最適な輝度を得ることができ、発光ダイオードチップ120の輝度のばらつきを減少させることができる。
【符号の説明】
【0071】
110 パッケージ本体
120 発光ダイオードチップ
130,230,330 位置表示部
140 ツェナー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
実装空間が提供される凹部及び前記凹部に露出するように装着されたリードフレームを含むパッケージ本体と、
前記リードフレームに電気的に連結されるように実装される発光ダイオードチップと、
前記リードフレーム上に形成され、前記発光ダイオードチップの装着位置を案内するための位置表示部と、
を含む発光ダイオードパッケージ。
【請求項2】
前記位置表示部は、
前記リードフレーム上から内側に凹んで形成されたパターン部を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項3】
前記位置表示部は、
前記凹部の側面から約200〜270μm離隔して形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項4】
前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターンと、前記第1パターンから約600〜700μm離隔して形成される第2パターンと、を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項5】
前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔して形成される第1パターンと、前記凹部の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔して形成される第2パターンと、を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項6】
前記位置表示部は、
前記凹部の縦方向の側面から約200〜270μm離隔され前記凹部の長さ方向の側面から約50〜100μm離隔された第1パターンと、前記第1パターンから長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第2パターンと、前記第1パターンから縦方向に約200〜250μm水平移動して形成される第3パターンと、前記第3パターンから長さ方向に約600〜700μm水平移動して形成される第4パターンと、を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項7】
前記リードフレームに装着され、静電気防止のためのツェナーをさらに含むことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項8】
前記位置表示部は、
前記リードフレーム上に形成され、前記ツェナーを装着する位置を案内するためのツェナー表示パターンを含むことを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオードパッケージ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−258409(P2010−258409A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−265667(P2009−265667)
【出願日】平成21年11月20日(2009.11.20)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】