KR20100008509A - A surface mount device type light emmitting diode and backlight unit uusing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체를 이용하여 빛을 발생시키는 엘이디 패키지 중에서 표면실장형 엘이디 패키지와 이를 이용한 백 라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-mount type LED package and a backlight unit using the same among the LED package for generating light using a semiconductor.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 단자가 형성되는 패키지(Package)본체를 메탈플레이트(Metal Plate)로 형성하고, 메탈플레이트를 분할하여 제1전극단자와 제2전극단자를 형성하며, 어느 일측의 전극단자에 발광다이오드칩을 실장하고 발광다이오드칩과 제1전극단자와 제2전극단자를 접속선으로 각각 연결하며, 제1전극단자와 제2전극단자의 상측에 수지를 몰딩한 것에 있어서, In more detail, the package body in which the terminal is formed is formed of a metal plate, the metal plate is divided to form a first electrode terminal and a second electrode terminal, and an electrode terminal on either side. In the case where the light emitting diode chip is mounted on the light emitting diode chip, the light emitting diode chip, the first electrode terminal, and the second electrode terminal are respectively connected by connecting lines, and the resin is molded on the first electrode terminal and the second electrode terminal.
상기 제1전극단자와 제2전극단자가 형성되는 패키지본체에는 발광다이오칩에서 발생하는 열(과 빛)을 직접 방출하는 열방출수단을 나란하게 구비하여 열의 방출특성을 향상시킬 수 있도록 된 표면 실장형 엘이디 패키지와 상기 표면 실장형 엘이디 패키지를 모듈용 PCB에 식설하여 형성하여서 된 백 라이트 유닛을 제공하려는 것이다.The package body in which the first electrode terminal and the second electrode terminal are formed is provided with side by side heat dissipation means for directly dissipating heat (and light) generated from the light emitting diode chip to improve the heat dissipation characteristics. It is to provide a backlight unit formed by implanting a type LED package and the surface-mount type LED package on a module PCB.
발광다이오드(LED: Light Emmitting Diode)는, 반도체의 pn접합에 전류를 흘려 보내면 빛이 방출되도록 한 다이오드의 일종으로서, 비소화갈륨(GaAs)은 적외선용으로 이용되는 발광다이오드, 비소화갈륨알루미늄(GaAlAs)은 적외선 또는 빨간색용으로 이용되는 발광다이오드, 인화갈륨비소(GaAsP)는 빨간색ㆍ주황색ㆍ 또는 노란색 용으로 이용되는 발광다이오드, 인화갈륨(GaP)은 빨간색ㆍ녹색 또는 노란색 용으로 이용되는 발광다이오드, 갈륨나이트(GaN)는 희토류 물질인 CrㆍTmㆍTb를 활성이온으로 하는 형광체를 혼합하여 백색을 발광하도록 하는 백색 발광다이오드 등이 알려져 있다.Light emitting diodes (LEDs) are a type of diode that emits light when a current flows through a pn junction of a semiconductor, and gallium arsenide (GaAs) is a light emitting diode and gallium arsenide aluminum (A) used for infrared rays. GaAlAs) is a light emitting diode used for infrared or red light, gallium arsenide phosphide (GaAsP) is used for red, orange, or yellow light emitting diode, and gallium phosphide (GaP) is used for red, green or yellow light Gallium nitrite (GaN) is known as a white light emitting diode which emits white light by mixing phosphors containing Cr · Tm · Tb as rare earth materials as active ions.
발광다이오드(LED: Light Emmitting Diode)는 램프형(Lamp Type) 발광다이오드와 표면실장형(SMD:Surface Mount Device Type) 발광다이오드가 알려져 있다.Light emitting diodes (LEDs) are known as lamp type light emitting diodes and surface mount device type (SMD) light emitting diodes.
램프형(Lamp Type) 발광다이오드는, 기판의 상측에 2개의 리드 프레임(금속 전극)을 형성하여 엘이디칩을 실장하고 그 외측에 수지(플라스틱 수지)를 몰딩하여 렌즈(17)로 형성한 것이나, 열 저항이 크고 열 방출이 어려워 고출력용으로 활용하기가 용이치 못한 문제가 있다.Lamp type light emitting diodes are formed by forming two lead frames (metal electrodes) on an upper side of a substrate, mounting an LED chip, and molding a resin (plastic resin) on the outside thereof to form a
반면에 표면실장형(SMD:Surface Mount Device Type) 발광다이오드는, 세라믹 등으로 형성된 기판(PCB)의 상측에 다이(Die)를 본딩하고 그 상측에 수지를 몰딩하여 렌즈(17)로 형성한 것으로서, 열을 램프형(Lamp Type) 발광다이오드보다 다소 용이하게 방출할 수 있는 특징이 있다.On the other hand, a surface mount device (SMD) light emitting diode is formed by bonding a die to an upper side of a substrate (PCB) formed of ceramic or the like and molding a resin on the upper side to form a
발전을 거듭하는 표면실장형(SMD:Surface Mount Device Type) 발광다이오드는, 휘도가 비약적으로 향상되면서 컬러형 전광판과 조명장치 등 여러 분야에서 널 리 활용되고 있다.Surface Mount Device Type (SMD) light emitting diodes, which are continuously developing, are widely used in various fields such as color display boards and lighting devices due to the dramatic increase in brightness.
도 1a와 도 1b는 PCB형 엘이디 패키지(1-1)와 리드프레임형 엘이디 패키지(1-2)로 각각 형성된 종래의 표면실장형 발광다이오드 패키지(1)를 보인 예시도(단면도)이다.1A and 1B are exemplary views (sectional views) showing a conventional surface mount type light
도 1a에 예시된 PCB형 엘이디 패키지(1-1)는, 플라스틱으로 형성된 기판(2)의 외면 양측에 금속기판을 각각 씌워 제1전극단자(3-1)와 제2전극단자(3-2)를 형성하고, 제1전극단자(3-1)의 상면에 엘이디칩(5)을 실장하며, 엘이디칩(5)을 금전선으로 된 접속선(6)에 의해 제1전극단자(3-1)와 제2전극단자(3-2)에 연결하고 그 외측에 수지를 몰딩하여 렌즈(7)를 형성한 것이다.In the PCB type LED package 1-1 illustrated in FIG. 1A, the first electrode terminal 3-1 and the second electrode terminal 3-2 are covered with metal substrates on both sides of the outer surface of the
도 1b에 예시된 리드프레임형 엘이디 패키지(1-2)는, 기판(2)의 외면 양측에 메탈플레이트을 절곡하여 제1전극단자(4-1)와 제2전극단자(4-2)를 형성하고, 제1전극단자(4-1)의 상면에 엘이디칩(5)을 실장하며, 엘이디칩(5)을 금전선으로 된 접속선(6)에 의해 제1전극단자(4-1)와 제2전극단자(4-2)에 연결하며, 제1전극단자(4-1)와 제2전극단자(4-2)의 상면에 형성된 반사구조물(8)의 내부에 수지를 몰딩하여 렌즈(7)를 형성한 것이다.In the lead frame type LED package 1-2 illustrated in FIG. 1B, metal plates are bent on both sides of the outer surface of the
상기와 같이 형성된 종래의 PCB형 엘이디 패키지(1-1)와 리드프레임형 엘이디 패키지(1-2)는, 엘이디칩(5)에서 발생하는 열을 제1전극단자(3-1)(4-1)의 측면(Side) 또는 밑면(Bottom)에 의해 방출시키므로 엘이디칩(5)에서 발생하는 열과 빛을 효율적으로 방출(반사)시킬 수 없는 문제가 있다.In the conventional PCB type LED package 1-1 and the lead frame type LED package 1-2 formed as described above, the heat generated from the
발광다이오드(LED) 즉, 표면실장형 발광다이오드 패키지(1)가 고휘도를 필요 로 하는 분야에서 활용되어 소모전력이 증가함에 따라 발광다이오드(LED)에서는 다량의 열이 발생하게 되고, 이와 같이 발생하는 고열을 외부에 효율적으로 방출시키지 못하게 되면 발광다이오드(LED)의 특성이 변화되거나 수명이 단축되는 문제 등이 발생하게 된다.As the light emitting diode (LED), that is, the surface mounted light
상기와 같은 열 방출문제를 해소하기 위하여, CuㆍAlㆍAg 등과 같이 열전도성이 우수한 금속물질을 이용하여 열방출수단을 별도로 형성하여 기판에 부착하기도 하였으나, 열방출수단을 별도로 제작하고 기판에 부착하여야 하므로 용이하게 제조할 수 없을 뿐만 아니라 발광다이오드 패키지의 제조비용이 추가되어 제조원가를 상승시키게 되는 문제가 있다.In order to solve the heat dissipation problem as described above, heat dissipation means may be separately formed and attached to a substrate using a metal material having excellent thermal conductivity such as Cu, Al, Ag, etc., but heat dissipation means may be separately manufactured and attached to the substrate. Since it should not be easy to manufacture, there is a problem that the manufacturing cost of the light emitting diode package is added to increase the manufacturing cost.
이러한 문제를 다소나마 해소할 수 있도록 제안된 것으로는 국내의 특허등록 제10-616692호 "금속기판을 이용한 LED 패키지 및 그 제조방법"이 알려져 있다.Proposed to solve this problem somewhat, domestic patent registration No. 10-616692 "LED package using a metal substrate and its manufacturing method" is known.
이는 금속기판을 3개로 분할하여 서로 접속되는 면에 절연물질을 개입시키고 외면에 절연물질을 씌워 제2영역을 일체로 형성하고, 3개의 분할금속기판 중에서 어느 하나에는 LED칩을 실장하여 LED칩과 다른 2개의 분할금속기판은 접속선으로 연결하며, 제2영역을 형성하는 절연물질의 외측에는 다른 금속기판으로 된 별도의 제1영역을 일체형으로 접착 형성한 것이다.It divides the metal substrate into three parts, intersects the insulating material on the surfaces connected to each other, and covers the outer surface with the insulating material to form the second area integrally, and one of the three divided metal substrates mounts the LED chip to the LED chip and The other two divided metal substrates are connected by a connecting line, and a separate first region made of another metal substrate is integrally bonded to the outside of the insulating material forming the second region.
그러나, 이와 같이 형성된 종래의 LED 패키지는 다음과 같은 문제가 단점으로 지적된다.However, in the conventional LED package formed as described above, the following problems are pointed out as disadvantages.
LED칩이 실장된 하나의 분할금속판이 다른 2개의 분할금속기판과는 절연물질에 의해 원천적으로 차단되어 있으므로 LED칩에서 발생하는 열이 LED칩이 실장된 그 분할금속기판에만 전열되고 다른 2개의 분할금속판에는 전열되지 못하는 문제가 있다.Since one divided metal plate on which the LED chip is mounted is inherently blocked from the other two divided metal substrates by an insulating material, heat generated from the LED chip is transferred only to the divided metal substrate on which the LED chip is mounted, and the other two divided metal plates are separated. There is a problem in that the metal plate can not be transferred.
또 제2영역을 형성하는 분할금속판들과 제1영역을 형성하는 금속기판도 절연물질에 의해 원천적으로 차단되어 있으므로 LED칩이 실장된 분할금속기판의 열이 제2영역의 금속기판에 전열(전달)되지 못하게 되는 문제가 있다.In addition, since the divided metal plates forming the second region and the metal substrate forming the first region are also blocked by an insulating material, the heat of the divided metal substrate on which the LED chip is mounted is transferred to the metal substrate of the second region. There is a problem that can not be.
따라서, LED칩이 실장된 그 분할금속기판의 열이 제2영역의 다른 분할금속기판 및 제1영역의 금속기판을 통해 방출되지 못하고 LED칩이 실장된 그 분할금속기판에만 가둬 지게 되므로, LED칩이 실장된 그 분할금속기판은 열에 의해 급속하게 상승하게 되어 열 방출(냉각)효과를 전혀 기대할 수 없는 문제가 있다.Therefore, the heat of the divided metal substrate on which the LED chip is mounted is not discharged through the other divided metal substrate of the second region and the metal substrate of the first region, and is confined only to the divided metal substrate on which the LED chip is mounted. The mounted divided metal substrate is rapidly risen by heat, and there is a problem in that no heat dissipation (cooling) effect can be expected.
이와 같이 LED칩이 실장된 분할금속기판은 오히려 열이 축열되는 현상이 발생하고, 열이 축열됨으로서 축열되는 열에 의해 실장된 LED칩의 특성이 변화되거나 접속선의 접속 부분이 단선되어 수명이 단축되는 등의 문제를 유발시키게 된다.As such, the split metal substrate on which the LED chip is mounted has a phenomenon in which heat is accumulated, and as the heat is accumulated, the characteristics of the LED chip mounted by the accumulated heat are changed or the connection part of the connection line is disconnected, thereby shortening the lifespan. Will cause problems.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 더욱 개선된 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a surface-mounted LED package further improved to solve the above problems.
본 발명은, 단자가 형성되는 패키지(Package)본체를 메탈플레이트(Metal Plate)로 형성하고, 메탈플레이트를 분할하여 제1전극단자와 제2전극단자를 형성하며, 어느 일측의 전극단자에 발광다이오드칩을 실장하고 발광다이오드칩과 제1전극 단자와 제2전극단자를 접속선으로 각각 연결하며, 제1전극단자와 제2전극단자의 상측에 수지를 몰딩한 하되, 상기 제1전극단자와 제2전극단자가 형성된 패키지에는 발광다이오드칩에서 발생하는 열(과 빛)을 직접 전도 받아 방출하는 열방출수단을 구비하여 형성한 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는데 그 목적이 있다.According to the present invention, a package body in which a terminal is formed is formed of a metal plate, and the metal plate is divided to form a first electrode terminal and a second electrode terminal, and a light emitting diode is formed on one of the electrode terminals. The chip is mounted, and the light emitting diode chip, the first electrode terminal, and the second electrode terminal are connected by connecting lines, respectively, and a resin is molded on the upper side of the first electrode terminal and the second electrode terminal. The purpose of providing a surface-mount LED package is characterized in that the package formed with a two-electrode terminal is provided with a heat-emitting means for directly conducting and emitting heat (and light) generated from the light emitting diode chip; .
본 발명의 다른 목적은, 발광다이오칩에서 발생하는 열을 직접 전도 받아 방출하는 열방출수단은, 제1전극단자와 제2전극단자가 형성되는 패키지본체에 일체로 형성하거나, 또는 별도로 형성하여 상기 패키지본체에 일체형으로 연결 형성한 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention, the heat dissipation means for directly conducting and dissipating heat generated from the light emitting diode chip is formed integrally with the package body in which the first electrode terminal and the second electrode terminal is formed, or separately formed It is to provide a surface-mount LED package, characterized in that formed integrally connected to the package body.
본 발명의 또 다른 목적은, 발광다이오드칩이 식설된 메탈플레이트는 전극단자용 분할 메탈플레이트의 사이에 설치하거나, 전극단자용 분할 메탈플레이트를 나란하게 형성하고 나란하게 형성되는 분할 메탈플레이트 중에서 어느 일측 분할 메탈플레이트의 외측에 일체형으로 형성한 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention, the metal plate implanted with a light emitting diode chip is provided between the split metal plate for the electrode terminal, or any one side of the split metal plate formed side by side to form a split metal plate for the electrode terminal. It is to provide a surface-mount LED package, characterized in that formed integrally on the outside of the divided metal plate.
본 발명의 또 다른 목적은, 발광다이오칩에서 발생하는 열을 직접 전도 받아 방출하는 열방출수단은 메탈 플레이트를 3분할하여, 2개의 분할 메탈플레이트는 전극단자로 활용하고 다른 분할 메탈플레이트에는 엘이디칩을 직접 실장하여, 엘이디칩에서 발생하는 열이 전극단자용 분할 메탈플레이트에 전열되지 않고 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트를 통해 전열되어 방출되도록 하여 열의 방출효과를 향상시킬 수 있도록 한 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는 데 있다.It is still another object of the present invention that the heat dissipation means for directly conducting and dissipating heat generated from a light emitting diode chip divides a metal plate into three parts, and utilizes two divided metal plates as electrode terminals and an LED chip in another divided metal plate. Direct mounting so that the heat generated from the LED chip is not transferred to the split metal plate for the electrode terminal, but is heat-transmitted through the metal plate mounted with the light emitting diode chip to improve the heat emission effect; The purpose is to provide a surface-mount LED package.
본 발명의 또 다른 목적은, 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에는 별도의 전열플레이트를 전열선으로 연결하여 방열효과를 배가시킬 수 있도록 한 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a surface-mount LED package, characterized in that the metal plate mounted with a light emitting diode chip is connected to a separate heat transfer plate by a heating wire to double the heat dissipation effect.
본 발명의 또 다른 목적은, 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에서 열을 직접 방출시키고, 동시에 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에 별도의 전열플레이트를 전열선으로 연결하여 열을 방출시켜 줌으로써, 열이 축적되지 않고 즉시 방출되도록 하여 방열효과를 향상시킬 수 있고 실장된 LED칩의 특성이 변화되거나 접속선의 접속 부분이 단선되어 수명이 단축되는 현상을 원천적으로 배제시킬 수 있도록 된 것;을 특징으로 하는 표면실장형 엘이디 패키지를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention, by directly emitting heat from the metal plate on which the light emitting diode chip is mounted, and at the same time by connecting a separate heat transfer plate to the metal plate on which the light emitting diode chip is mounted to emit heat, It can be discharged immediately without accumulating to improve the heat dissipation effect, and it is possible to fundamentally exclude the phenomenon that the characteristics of the mounted LED chip are changed or the connection part of the connection line is shortened to shorten the lifespan. We want to offer a package of LED packages.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같이 열이 즉시 배출되어 방열효과가 향상된 표면실장형 엘이디 패키지를 모듈용 PCB에 식설하여 형성함으로써, 장시간 사용하더라도 발광다이오드칩에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 열이 발생하지 않도록 하고, 식설된 발광다이오드칩의 특성이 변화되거나 수명이 단축되지 않아 장기간 사용할 수 있도록 된 백 라이트 유닛을 제공하려는데 있다.Still another object of the present invention is to form a surface-mounted LED package with improved heat dissipation effect on the module PCB by immediately dissipating heat as described above, thereby efficiently dissipating heat generated from the light emitting diode chip even when used for a long time. The purpose of the present invention is to provide a backlight unit that prevents heat from being generated and has a long lifetime because the characteristics of the light emitting diode chip are not changed or the life is shortened.
본 발명의 상기 및 기타 목적은, The above and other objects of the present invention,
단자가 형성되는 패키지(Package)본체를 메탈플레이트(Metal Plate)로 형성하고, 메탈패키지를 분할하여 제1전극단자와 제2전극단자를 형성하며, 어느 일측의 전극단자에 발광다이오드칩을 실장하고 발광다이오드칩과 제1전극단자와 제2전극단자를 접속선으로 각각 연결하며, 제1전극단자와 제2전극단자의 상측에 수지를 몰딩한 것에 있어서, The package body in which the terminals are formed is formed of a metal plate, the metal package is divided to form a first electrode terminal and a second electrode terminal, and a light emitting diode chip is mounted on one of the electrode terminals. In connecting the light emitting diode chip, the first electrode terminal and the second electrode terminal with a connecting line, respectively, in molding the resin on the upper side of the first electrode terminal and the second electrode terminal,
상기 제1전극단자와 제2전극단자가 형성되는 패키지본체에는 발광다이오칩에서 발생하는 열을 전도 받아 직접 방출하는 열방출수단을 구비하여 형성한 것;을 특징으로 하는 직접 열방출형 엘이디 패키지(1-3)에 의해 달성된다.The package body formed with the first electrode terminal and the second electrode terminal is formed with a heat dissipation means for conducting the heat generated from the light emitting diode chip directly to direct discharge; LED package characterized in that 1-3).
본 발명의 다른 상기 및 기타 다른 목적은, Other above and other objects of the present invention,
열이 즉시 배출되어 방열효과가 향상된 직접 열방출형 엘이디 패키지(1-3)를 모듈용 PCB에 식설하여 형성한 것:을 특징으로 하는 표면 실장형 엘이디 패키지를 이용한 백 라이트 유닛(100)에 의해 달성된다.The heat-dissipating LED package (1-3) having the heat dissipation effect is immediately discharged by implanting on the module PCB: by the
본 발명에 따른 표면실장형 엘이디 패키지는, Surface-mount LED package according to the present invention,
단자가 형성되는 패키지(Package)본체를 메탈플레이트(Metal Plate)로 형성하고, 메탈플레이트를 분할하여 제1전극단자와 제2전극단자를 형성하며, 어느 일측의 전극단자에 발광다이오드칩을 실장하고 발광다이오드칩과 제1전극단자와 제2전극단자를 접속선으로 각각 연결하며, 제1전극단자와 제2전극단자의 상측에 수지를 몰딩한 것에 있어서, 상기 제1전극단자와 제2전극단자가 형성되는 패키지본체에는 발광다이오칩에서 발생하는 열(과 빛)을 직접 전도 받아 방출하는 열방출수단을 구 비하여 형성한 것이다.The package body in which the terminals are formed is formed of a metal plate, the metal plate is divided to form a first electrode terminal and a second electrode terminal, and a light emitting diode chip is mounted on one of the electrode terminals. The light emitting diode chip, the first electrode terminal and the second electrode terminal are respectively connected by connecting lines, and the resin is molded on the upper side of the first electrode terminal and the second electrode terminal, wherein the first electrode terminal and the second electrode terminal The package body is formed by having a heat-emitting means for directly conducting and emitting heat (and light) generated from the light emitting diode chip.
또 본 발명은, 메탈 플레이트를 3분할하여, 2개의 분할 메탈플레이트는 전극단자로 활용하고 다른 분할 메탈플레이트에는 엘이디칩을 직접 실장하여, 엘이디칩에서 발생하는 열이 전극단자용 분할 메탈플레이트에 전열되지 않고 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트를 통해 직접 전열되어 방출되도록 함으로써, 열의 방출효과를 향상시킬 수 있는 것이다.In the present invention, the metal plate is divided into three parts, and the two divided metal plates are used as electrode terminals, and the LED chip is directly mounted on the other divided metal plates, and heat generated from the LED chips is transferred to the divided metal plates for electrode terminals. Instead, the light emitting diode chip is directly heat-transmitted through the mounted metal plate, thereby improving heat emission effect.
또 본 발명은, 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에는 별도의 전열플레이트를 전열선으로 연결하여 방열효과를 크게 향상시킬 수 있고, 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에서 열을 직접 방출시키고 동시에 발광다이오드칩이 실장된 메탈플레이트에 별도의 전열플레이트를 전열선으로 연결하여 열을 방출시켜 줌으로써 열이 축적되지 않고 즉시 방출되도록 하여 방열효과를 향상시키며, 실장된 LED칩의 특성이 변화되거나 접속선의 접속 부분이 단선되어 수명이 단축되는 현상을 원천적으로 배제시킬 수 있는 것이다.In another aspect, the present invention, by connecting a separate heating plate to a metal plate mounted with a light emitting diode chip can significantly improve the heat dissipation effect, and emits heat directly from the metal plate on which the light emitting diode chip is mounted, at the same time the light emitting diode chip By connecting a separate heating plate to the mounted metal plate with a heating wire to dissipate heat, the heat is discharged immediately without accumulating heat, thereby improving heat dissipation effect, and the characteristics of the mounted LED chip are changed or the connection part of the connection line is disconnected. It is possible to rule out the phenomenon that the life is shortened.
또한 본 발명은, 상기와 같이 열이 즉시 배출되어 방열효과가 향상된 표면실장형 엘이디 패키지를 모듈용 PCB에 식설하여 형성함으로써, 장시간 사용하더라도 발광다이오드칩에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 열이 발생하지 않도록 하고, 식설된 발광다이오드칩의 특성이 변화되거나 수명이 단축되지 않아 장기간 사용할 수 있도록 된 백 라이트 유닛을 제공할 수 있는 것이다.In addition, the present invention is formed by implanting the surface-mounted LED package with improved heat dissipation effect on the module PCB as soon as the heat is discharged as described above, so that the heat generated from the light emitting diode chip can be efficiently released even if used for a long time It is possible to provide a back light unit that can be used for a long time because the characteristics of the light emitting diode chip is not changed or its life is shortened.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.The above and other objects and features of the present invention will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings.
첨부된 도면 도 2a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 기본형을 보인 결합사시도와 분해사시도 및 결합단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 요부를 발췌하여 보인 평면도와 정면도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 각기 다른 실시 예를 보인 평면 예시도이다.2A to 4B illustrate specific examples of the direct-cooling LED package 1-3 according to the present invention, and FIGS. 2A to 2C illustrate the direct-cooling LED package 1-3 according to the present invention. 3A and 3B are a plan view and a front view showing the main parts of the direct-cooling LED package 1-3 according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are the present invention. Figure is a plan view showing different embodiments of the direct-cooling LED package (1-3) according to the invention.
또한, 도 5는 상기 직냉형 엘이디패키지(1-3)가 식설된 백라이트유닛(100)의 구체적인 실현 예를 보인 것이다.In addition, FIG. 5 illustrates a specific example of the
도 2a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 기본형을 보인 것으로서 다음과 같이 형성하였다.2a to 3b is shown as the basic form of the direct-cooling LED package (1-3) according to the present invention was formed as follows.
메탈플레이트을 이용하여 패키지본체(10)를 직육면체의 형상으로 형성하되, 패키지본체(10)는 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12) 및 중립단자(13)로 분할 형성하여 절연결합체(14)를 개입시켜 일체로 형성하였다.The
상기 패키지본체(10)를 형성하는 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12) 및 중립단자(13) 중에서 중립단자(13)의 크기(면적)를 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)보다 크게 형성하여, 엘이디칩(15)을 용이하게 실장할 수 있도록 하였고, 엘이디칩(15)에서 발생하는 열이 용이하게 전열되어 높은(향상된) 냉각(공랭)효과를 얻을 수 있도록 하였다.Among the
특히, 중립단자(13)의 상면 중앙에는 칩실장홈(13-1)을 형성하되, 칩실장홈(13-1)의 깊이를 실장되는 엘이디칩(15)의 높이와 동일하거나 깊게 형성하여 엘이디칩(15)에서 발생하는 빛과 열이 무질서하게 비산되는 것을 방지하면서 전방으로 주사시켜 빛의 밝기(조도와 휘도)를 향상시키고, 열을 전방으로 반사시켜 열의 방출효과도 향상시킬 수 있도록 하였다.In particular, the chip mounting groove 13-1 is formed at the center of the upper surface of the
또 상기 중립단자(13)의 상면에 형성되는 칩실장홈(13-1)은 장방형 또는 원형 등 다양하게 형성할 수 있고, 상단은 넓고 하단이 좁은 상광하협으로 형성하여 열과 빛의 반사 능력을 향상시킬 수 있으며, 다수의 직냉형엘이디패키지(1-3)를 설치할 때에 중립단자(13)를 공통으로 결선할 수 있다. In addition, the chip mounting groove 13-1 formed on the upper surface of the
상기, 칩실장홈(13-1)은 에칭(Etching)하여 형성하거나 프레싱하여 형성하는 것을 들 수 있다.The chip mounting groove 13-1 may be formed by etching or by pressing.
상기와 같이, 절연결합체(14)를 개입시켜 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12) 및 중립단자(13)를 일체로 하여 패키지본체(10)를 형성할 때에는, 중립단자(13)의 양측에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)을 배치하고, 중립단자(13)와 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)의 각 접속면의 사이에는 절연물질로 성형된 절연결합체(14)를 개입시킨 상태에서 일체로 접속하여 패키지본체(10)를 형성하였다.As described above, when the
상기 중립단자(13)와 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)의 각 접속면의 사이에 개입되는 절연물질로서는 고무ㆍ합성수지ㆍ폴리머ㆍ글라스 등을 들 수 있으며, 고무ㆍ합성수지ㆍ폴리머ㆍ글라스 등의 액상물질을 충진하고 건조(열처리)하여 형성하는 것을 들 수 있다.Rubber, synthetic resin, polymer, glass, etc. are mentioned as an insulating material interposed between the connection surface of the said
특히, 중립단자(13)와 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)의 각 접속면에는 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)를 대응되게 형성하고 절연결합체(14)도 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)에 대응되게 형성하여 견고하게 결속(접속)시킬 수 있도록 하였다.In particular, a connection protrusion 18-1 and a connection recess 18-2 are formed on each connection surface of the
또, 중립단자(13)와 절연결합체(14)의 상호 접속면에는 보조 결합수단을 형성하였는데, 중립단자(13)의 밑면 모서리에는 단턱요부(13-2)를 형성하고 절연결합체(14)는 단면상에서 보아 " ㄴ"의 절곡 형상으로 형성하여 절연결합체(14)의 하단 수평부가 단턱요부(13-2)에 밀접하게 접속되도록 하였다.In addition, the auxiliary coupling means was formed on the interconnection surface of the
상기와 같이 절연결합체(14)를 개입시켜 중립단자(13)의 양측에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)를 일체로 형성하게 되면 중립단자(13)로 전열되는 엘이디칩(15)의 열이 절연결합체(14)에 의해 거의 차단되어 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)로 전열되지 않게 되며, 따라서 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)에 미열이 전열되더라도 즉시 냉각되어 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)는 열로부터 항상 안정한 상태를 유지하게 된다.As described above, when the
이와 같이 형성된 패키지본체(10)에서 중립단자(13)의 칩실장홈(13-1)에는 엘이디칩(15)을 통상의 방법에 의해 실장하고, 엘이디칩(15)의 양단(p측전극과 n측전극)을 금전선으로 된 접속선(6)에 의해 각 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)와 각각 연결하며, 패키지본체(10)의 상면에는 수지를 몰딩하여 렌즈(17)를 형성한다.In the
상기와 같이 패키지본체(10)의 상면에는 렌즈(17)를 형성할 때에 패키지본 체(10)의 상면에 결속강화수단을 도포한 후에 렌즈(17)를 성형하여 구비하여 패키지본체(10)에서 렌즈(17)가 박리 되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.When the
상기 결속강화수단으로서는 다음과 같이 형성하였다.The above-mentioned binding strengthening means was formed as follows.
패키지본체(10)를 형성하도록 일체형으로 형성되는 중립단자(13)와 제1전극단자(11) 및 제2전극단자(12)의 상면 가장자리에는 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)을 각각 형성하였고, 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)에는 결속물질로서 렌즈(17)와 동일한 물질인 수지를 결속강화물질(20)로 도포(충진)하여 수지(결속강화물질)가 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)에 충분히 충진되도록 하였다.The binding recesses 10-2 and 11-1 are formed at the upper edges of the
상기와 같이 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)에 결속강화물질(20)인 수지를 충분히 충진시켜 주면 패키지본체(10)의 상면에 렌즈(17)를 성형하게 되면 동일한 물질(수지)인 결속강화물질(20)과 렌즈(17)가 일체감을 갖게 되므로 패키지본체(10)의 상면에 형성되는 렌즈(17)의 박리를 방지할 수 있게 된다. As described above, when the resin of the binding strengthening
특히, 중립단자(13)와 제1전극단자(11) 및 제2전극단자(12)의 상면 가장자리에는 에칭과 같은 방법에 의해 형성되는 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)으로는 V형홈 또는 U형홈 등을 들 수 있고, V형홈ㆍ∪형홈과 같은 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)을 형성하는 방법으로는 에칭과 같은 방법을 들 수 있으며, 결속요홈(10-2)(11-1)(12-1)에 결속강화물질(20)인 수지를 충진시키는 방법으로는 실크스크린 인쇄방법을 들 수 있다.In particular, binding grooves 10-2, 11-1 and 12- formed on the upper edges of the
상기와 같이 실시하여 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 기본형을 완성(제조)하게 된다.By performing as described above to complete (manufacturing) the basic type of the direct-cooling LED package (1-3) according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 각기 다른 실시 예를 보인 예시도이다.4A and 4B are exemplary views illustrating different embodiments of the direct-cooling LED package 1-3 according to the present invention.
도 4a에 예시된 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 패키지본체(10)는 절연결합체(14)의 일면에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)을 일렬로 형성한 것이 주지적인 특징이다.The
상면에 칩실장홈(13-1)이 형성된 중립단자(13)의 일면에는 절연결합체(14)를 개입시켜 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)를 차례로 접속하되, 절연결합체(14) 및 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)이 서로 접속되는 대향되는 각 접속면에는 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)를 대응되게 형성하고 절연결합체(14)도 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)에 대응되게 형성하여 견고하게 결속(접속)하도록 하였다.One surface of the
상기와 같이 절연결합체(14)의 일면에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)를 차례로 결속한 상태에서 절연결합체(14)의 칩실장홈(13-1)에는 엘이디칩(15)을 실장하였고, 절연결합체(14)의 칩실장홈(13-1)에 실장된 엘이디칩(15)의 양단(p측전극과 n측전극)을 금전선으로 된 접속선(6)에 의해 각 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)와 각각 연결하였다.In the state where the
상기와 같이 형성된 패키지본체(10)의 상면에는 수지를 몰딩하여 렌즈(17)를 형성함으로서 다른 직냉형 엘이디패키지(1-3)를 완성하게 된다.By forming a
도 4b에 예시된 직냉형 엘이디패키지(1-3)의 패키지본체(10)는 절연결합체(14)의 일면에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)을 나란하게 형성한 것이 주지 적인 특징이다.The
상면에 칩실장홈(13-1)이 형성된 중립단자(13)의 일면에는 절연결합체(14)를 개입시켜 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)를 좌우로 이격시켜 나란하게 접속하되, 절연결합체(14) 및 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)이 서로 접속되는 대향되는 각 접속면에는 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)를 대응되게 형성하고 절연결합체(14)도 접속돌부(18-1)와 접속요부(18-2)에 대응되게 형성하여 견고하게 결속(접속)하도록 하였다.One surface of the
상기와 같이 절연결합체(14)의 일면에 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)를 나란하게 결속한 상태에서 절연결합체(14)의 칩실장홈(13-1)에는 엘이디칩(15)을 실장하였고, 절연결합체(14)의 칩실장홈(13-1)에 실장된 엘이디칩(15)의 양단(p측전극과 n측전극)을 금전선으로 된 접속선(6)에 의해 각 제1전극단자(11)와 제2전극단자(12)와 각각 연결하였다.The LED chip in the chip mounting groove 13-1 of the insulating
상기와 같이 형성된 패키지본체(10)의 상면에는 수지를 몰딩하여 렌즈(17)를 형성함으로서 또 다른 직냉형 엘이디패키지(1-3)를 완성하게 된다.By forming a
상기와 같이 형성된 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)에서 패키지본체(10)를 형성하는 중립단자(13)에는 구체적으로 도시하지 아니하였으나 전열선을 이용하여 이격 설치되어 있는 냉각판 또는 히트싱크와 같은 냉각수단과 연결하여 중립단자(13)의 열이 전열선을 통해 냉각수단으로 전열되어 방출되도록 하는 냉각장치를 별도로 형성할 수 있다.Although not shown specifically in the
본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)는, 메탈플레이트를 분할하여 제1 단자(11)와 제2단자(12) 및 중립단자(13)를 형성하되, 열방출수단(냉각수단)으로 사용되는 중립단자(13)의 크기(넓이)를 제1단자(11)와 제2단자(12)보다 크게 형성하였으므로 전열되는 열을 외부에 용이하게 방출시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있게 된다.The direct-cooling LED package (1-3) according to the present invention is formed by dividing the metal plate to form the
열방출수단인 중립단자(13)의 상면에는 엘이디칩(15)을 실장하였으므로 엘이디칩(15)에서 발생하는 열이 중립단자(13)에 즉시로 직접 전열되고, 중립단자(13)로 전열되는 열은 중립단자(13)의 넓은 표면적이 외기와 직접 접촉되면서 냉각이 이루어지므로 열의 방출이 효율적으로 이루어진다.Since the
특히, 중립단자(12)의 상면에는 상광하협의 칩실장홈(13-1)이 형성되어 있으므로 엘이디칩(15)에서 발생하는 열과 빛은 메탈플레이트로 된 중립단자(12)의 칩실장홈(13-1)에 의해 소정의 각도를 유지하면서 전방으로 반사된다.In particular, since the chip mounting grooves 13-1 of the upper and lower narrow holes are formed on the upper surface of the
따라서 전방으로 반사되는 빛의 밝기(조도와 휘도)를 향상시키게 되고, 열도 전방으로 반사(방출)시켜 주므로 열의 냉각효과도 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the brightness (illuminance and brightness) of the light reflected forward is improved, and the heat is also reflected (emitted) forward, thereby improving the cooling effect of the heat.
뿐만 아니라, 엘이디칩(15)이 실장된 중립단자(12)가 절연결합체(14)에 의해 제1단자(11) 및 제2단자(12)와는 직접 접속되어 있지 않으므로, 엘이디칩(15)에서 발생하는 열이 메탈플레이트로 된 중립단자(12)에 전열되더라도 절연결합체(14)가 열를 차단하게 되고, 제1단자(11) 및 제2단자(12)에는 열이 거의 전열되지 않으므로 제1단자(11) 및 제2단자(12)를 열로부터 효율적으로 보호할 수 있게 된다.In addition, since the
따라서 직냉형 엘이디칩(1-3)의 특성이 변화되거나 수명이 단축되지 않도록 하여 장기간 사용할 수 있게 된다.Therefore, the characteristics of the direct-cooled LED chip 1-3 are not changed or the life is not shortened, so that it can be used for a long time.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 직냉형 엘이디패키지(1-3)를 이용하여 도 5에 예시된 바와 같이 백라이트유닛(100)을 제조할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the
본 발명에 따른 백라이트유닛(100)은, 모듈PCB(110)의 표면에 반사시트(120)를 접착시키고, 반사시트(120)에 일정한 간격으로 뚫어진 각 패키지실장공간(121)을 통하여 모듈PCB(110)에는 표면실장형 엘이디패키지(1)를 식설하여 형성하되, 상기 표면실장형 엘이디패키지(1)를 대신하여 직냉형 엘이디패키지(1-3)를 식설하여 형성하였다.In the
본 발명에 따른 백라이트유닛(100)을 상기와 같이 직냉형 엘이디패키지(1-3)를 식설하여 형성하게 되면, 직냉형 엘이디패키지(1-3)은 자체의 방열능이 우수하므로 직냉형 엘이디패키지(1-3)에서 발생하는 열이 모듈PCB(110)로 전열되지 않게 되며, 따라서 열의 냉각 효과가 향상된 백라이트유닛(100)을 제공할 수 있게 된다.When the
발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다 할 것이다. Although the invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it will be obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the technical scope of the invention, and such modifications and modifications will be obvious to be included in the appended claims. .
도 1a 및 도 1b는 종래의 각기 다른 표면실장형 엘이디 패키지를 보인 단면도.1A and 1B are cross-sectional views showing different surface mount LED packages according to the related art.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 표면실장형 엘이디 패키지의 일 실시 예를 보인 결합사시도와 분해사시도 및 결합단면도.Figures 2a to 2c is a perspective view and an exploded perspective view and a cross-sectional view of the combined perspective view showing an embodiment of the surface-mount LED package according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2c에 예시된 본 발명에 따른 표면실장형 엘이디 패키지의 요부를 발췌하여 보인 평면도와 단면도.3a and 3b are a plan view and a cross-sectional view showing the main portion of the surface-mount LED package according to the present invention illustrated in Figures 2a to 2c.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 표면실장형 엘이디 패키지의 각기 다른 실시 예를 보인 평면도. 4A and 4B are plan views showing different embodiments of the surface mount LED package according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 표면실장형 엘이디 패키지를 적용하여 제조되는 백 라이트 유닛을 보인 부분 단면도.Figure 5 is a partial cross-sectional view showing a backlight unit manufactured by applying the surface-mount LED package according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 표면실장형 엘이디패키지 1-3: 직냉형 엘이디패키지1: Surface Mount LED Package 1-3: Direct Cooling LED Package
1-3: 2: 기판 3-1. 11: 제1접속단자 3-2. 12: 제2접속단자1-3: 2: Substrate 3-1. 11: First connection terminal 3-2. 12: second connection terminal
5. 15: 엘이디칩 6. 16; 접속선 7. 17: 렌즈 5. 15:
10: 패키지본체 13: 중립단자 14: 절연결합체 10: package body 13: neutral terminal 14: insulation coupling
100: 백라이트유닛 110: 모듈용PCB 120: 반사시트100: backlight unit 110: module PCB 120: reflective sheet
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