以下、添付された図面を参照して実施例を説明する。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物が基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンの「上」または「下」に形成されると記載される場合、「上」と「下」は「直接」または「他の層を介して」形成されるものも含む。また、各階の上または下に対する基準は、図面を基準に説明するが、実施例がこれに限定されるものではない。
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法に対して詳しく説明する。以下では、半導体素子の例として、発光素子が適用された場合を基に説明する。
まず、図1~図3を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージを説明することにする。
図1は本発明の実施例に係る発光素子パッケージの平面図であり、図2は本発明の実施例に係る発光素子パッケージの底面図であり、図3は図1に示された発光素子パッケージのD‐D線断面図である。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。前記本体113は、絶縁部材と称することもできる。
前記本体113は、前記第1フレーム111の上に配置される。また、前記本体113は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置された傾斜面を提供することができる。前記本体113の傾斜面によって、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上にキャビティCが提供される。
実施例によれば、前記パッケージ本体110は、キャビティCがある構造で提供されてもよく、キャビティCなしに上面が平坦な構造で提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、絶縁性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができる。
また、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が、絶縁性フレームから形成される場合と導電性フレームから形成される場合の差異点に対しては、後でさらに説明することにする。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図3に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、ボンディング部と称することもできる。例えば、前記第1パッド電極121は第1ボンディング部と称し、前記第2パッド電極122は第2ボンディング部と称することもできる。
前記半導体構造物123は、第1導電型半導体層、第2導電型半導体層、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層との間に配置された活性層を含むことができる。前記第1パッド電極121は、前記第1導電型半導体層と電気的に連結される。また、前記第2パッド電極122は、前記第2導電型半導体層と電気的に連結される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、Ti、Al、In、Ir、Ta、Pd、Co、Cr、Mg、Zn、Ni、Si、Ge、Ag、Ag alloy、Au、Hf、Pt、Ru、Rh、Sn、Cu、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITOを含む群から選択される1つ以上の物質または合金を利用して単層または多層に形成される。
一方、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
また、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1開口部TH1の下部領域の幅W2より小さくまたは同一に提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2開口部TH2の下部領域の幅より小さくまたは同一に提供される。
前記第1開口部TH1は、下部領域から上部領域に行くほど幅が漸減する傾斜形態に提供される。前記第2開口部TH2は、下部領域から上部領域に行くほど幅が漸減する傾斜形態に提供される。
ただし、これに限定されるものではなく、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域と下部領域の間の傾斜面は、傾きが相互異なる複数の傾斜面を有することができ、前記傾斜面は曲率を持って配置される。
前記第1フレーム111及び前記第2フレーム112の下面領域で、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間の幅W3は、数百μmに提供される。前記第1フレーム111及び前記第2フレーム112の下面領域で、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間の幅W3は、例えば100μm~150μmに提供される。
前記第1フレーム111及び前記第2フレーム112の下面領域で、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間の幅W3は、実施例に係る発光素子パッケージ100が今後回路基板、サブマウント等に実装される場合に、パッド間の電気的な短絡(short)が発生することを防止するために、一定距離以上に提供されるように選択される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、例えば、前記接着剤130が反射機能を含む場合、前記接着剤はホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。また、前記接着剤130は、前記発光素子120から放出する光を反射することができる。前記接着剤130が反射機能を含む場合、前記接着剤130は、TiO2、シリコーン等を含む物質から構成される。
実施例によれば、前記リセスRの深さT1は、前記第1開口部TH1の深さT2または前記第2開口部TH2の深さT2より小さく提供される。
前記リセスRの深さT1は、前記接着剤130の接着力を考慮して決定される。また、前記リセスRが深さT1は、前記本体113の安定した強度を考慮したり、及び/又は、前記発光素子120から放出される熱によって前記発光素子パッケージ100にクラック(crack)が発生しないように決定される。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。ここで、前記アンダーフィル(under fill)工程は、発光素子120をパッケージ本体110に実装した後前記接着剤130を前記発光素子120の下部に配置する工程であるか、前記発光素子120をパッケージ本体110に実装する工程で、前記接着剤130を介して実装するために前記接着剤130を前記リセスRに配置した後前記発光素子120を配置する工程である。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
前記リセスRの深さT1と幅W4は、前記接着剤130の形成位置及び固定力に影響を及ぼすことがある。前記リセスRの深さT1と幅W4は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される前記接着剤130によって充分な固定力が提供されるように決定される。
例えば、前記リセスRの深さT1は、数十μmに提供される。前記リセスRの深さT1は、40μm~60μmに提供される。
また、前記リセスRの幅W4は、数十μm~数百μmに提供される。ここで、前記リセスRの幅W4は、前記発光素子120の長軸方向に提供される。
前記リセスRの幅W4は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間の間隔より狭く提供される。前記リセスRの幅W4は、140μm~160μmに提供される。例えば、前記リセスRの幅W4は、150μmに提供される。
前記第1開口部TH1の深さT2は、前記第1フレーム111の厚さに対応して提供される。前記第1開口部TH1の深さT2は、前記第1フレーム111の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
前記第2開口部TH2の深さT2は、前記第2フレーム112の厚さに対応して提供される。前記第2開口部TH2の深さT2は、前記第2フレーム112の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
前記第1開口部TH1の深さT2及び前記第2開口部TH2の深さT2は、前記本体113の厚さに対応して提供される。前記第1開口部TH1の深さT2及び前記第2開口部TH2の深さT2は、前記本体113の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
例えば、前記第1開口部TH1の深さT2は、数百μmに提供される。前記第1開口部TH1の深さT2は180μm~220μmに提供される。例えば、前記第1開口部TH1の深さT2は200μmに提供される。
例えば、前記T2‐T1の厚さは、少なくとも100μm以上に選択される。これは、前記本体113のクラックフリー(crack free)を提供できる射出工程の厚さが考慮されたものである。
実施例によれば、T1厚さとT2厚さの比(T2/T1)は、2~10に提供される。例えば、T2の厚さが200μmに提供される場合、T1の厚さは20μm~100μmに提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。
前記モールディング部140は、絶縁物質を含むことができる。また、前記モールディング部140は、前記発光素子120から放出される光が入射され、波長変換された光を提供する波長変換手段を含むことができる。例えば、前記モールディング部140は、蛍光体、量子ドット等を含む群から選択される少なくとも1つを含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図1~図3に示されたように、第1下部リセスR10と第2下部リセスR20を含むことができる。前記第1下部リセスR10と前記第2下部リセスR20は、相互離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面に提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第1下部リセスR10に樹脂部が提供される。前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質から選択されて提供される。または、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322との表面張力が低い物質から選択されて提供される。
例えば、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域の周囲に配置される。前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第1フレーム111をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2に示されたように、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第1フレーム111からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記樹脂部が前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322との間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から外れ、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これは、前記第1導電層321と前記樹脂部及び前記本体113の接着関係または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322の間の濡れ性、表面張力等がよくない点を利用したものである。即ち、前記第1導電層321をなす物質が前記第1フレーム111とよい接着特性を有するように選択される。そして、前記第1導電層321をなす物質が前記樹脂部及び前記本体113とよくない接着特性を有するように選択される。
これによって、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から前記樹脂部または前記本体113が提供される領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体113が提供される領域外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1が提供される領域に安定的に配置される。よって、前記第1開口部TH1に配置される第1導電層321が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体113が提供される第1下部リセスR10の外側領域に前記第1導電層321が拡張することを防止することができる。また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1内で前記第1パッド電極121の下面に安定的に連結される。
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第1導電層321と第2導電層322が相互接触して短絡する問題を防止することができ、前記第1及び第2導電層321、322を配置する工程において、前記第1及び第2導電層321、322の量を制御し易くなる。
また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から前記第1下部リセスR10に延長されて配置される。よって、前記第1下部リセスR10内には、前記第1導電層321及び/または前記樹脂部が配置される。
また、前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面に提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
前記第2下部リセスR20は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第2下部リセスR20に樹脂部が提供される。前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質から選択されて提供される。または、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322との表面張力が低い物質から選択されて提供される。
例えば、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域の周囲に配置される。前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第2フレーム112をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2に示されたように、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第2フレーム112からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記樹脂部が前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322との間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から外れ、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これは、前記第2導電層322と前記樹脂部及び前記本体113の接着関係または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322の間の濡れ性、表面張力等がよくない点を利用したものである。即ち、前記第2導電層322をなす物質が前記第2フレーム112とよい接着特性を有するように選択される。そして、前記第2導電層322をなす物質が前記樹脂部及び前記本体113とよくない接着特性を有するように選択される。
これによって、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から前記樹脂部または前記本体113が提供される領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体113が提供される領域外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2が提供される領域に安定的に配置される。よって、前記第2開口部TH2に配置される第2導電層322が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体113が提供される第2下部リセスR20の外側領域に前記第2導電層322が拡張することを防止することができる。また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2内で前記第2パッド電極122の下面に安定的に連結される。
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第1導電層321と第2導電層322が相互接触して短絡する問題を防止することができ、前記第1及び第2導電層321、322を配置する工程において、前記第1及び第2導電層321、322の量を制御し易くなる。
また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から前記第2下部リセスR20に延長されて配置される。よって、前記第2下部リセスR20内には、前記第2導電層321及び/または前記樹脂部が配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図3に示されたように樹脂部135を含むことができる。
参考的に、図1の図示において、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113の配置関係が明確となるように、前記樹脂部135と前記モールディング部140は図示を省略した。
前記樹脂部135は、前記第1フレーム111と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記第2フレーム112と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記パッケージ本体110に提供されるキャビティCの底面に提供される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO2等の反射物質を含む樹脂からなることができ、またはホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動することを防止することができる。前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動する場合、前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の活性層と接して短絡による不良を誘発することがある。よって、前記樹脂部135が配置される場合、前記第1及び第2導電層321、322と活性層による短絡を防止することができ、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記発光素子120の下面と周りに保護層が提供されてもよい。このような場合、前記活性層の表面に絶縁性の保護層が提供されるので、前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動する場合にも、前記発光素子120の活性層に前記第1及び第2導電層321、322が電気的に連結されることを防止することができる。
一方、前記発光素子120の下面及び周りに絶縁性の保護層が配置される場合にも、前記発光素子120の前記基板124の周りには、絶縁性保護層が配置されない場合もある。このとき、前記基板124が伝導性物質から提供される場合、前記第1及び第2導電層321、322が前記基板124に接することになると、短絡による不良が発生することがある。よって、前記樹脂部135が配置される場合、前記第1及び第2導電層321、322と前記基板124による短絡を防止することができ、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
一方、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記モールディング部140が前記第1フレーム111と前記第2フレーム112に直接接触するように配置されてもよい。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
また、実施例によれば、前記半導体構造物123は化合物半導体から提供される。前記半導体構造物123は、例えばII族‐VI族またはIII族‐V族化合物半導体から提供される。例えば、前記半導体構造物123は、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、リン(P)、ヒ素(As)、窒素(N)から選択された少なくとも2以上の元素を含んで提供される。
前記半導体構造物123は、第1導電型半導体層、活性層、第2導電型半導体層を含むことができる。
前記第1及び第2導電型半導体層は、III族‐V族またはII族‐VI族の化合物半導体の少なくとも1つから具現することができる。前記第1及び第2導電型半導体層は、例えばInxAlyGa1‐x‐yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料から形成される。例えば、前記第1及び第2導電型半導体層は、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP等を含む群から選択される少なくとも1つを含むことができる。前記第1導電型半導体層は、Si、Ge、Sn、Se、Te等のn型ドーパントがドーピングされたn型半導体層からなることができる。前記第2導電型半導体層は、Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等のp型ドーパントがドーピングされたp型半導体層からなることができる。
前記活性層は、化合物半導体から具現することができる。前記活性層は、例えばIII族‐V族またはII族‐VI族の化合物半導体の少なくとも1つから具現することができる。前記活性層が多重井戸構造で具現された場合、前記活性層は交互に配置された複数の井戸層と複数の障壁層を含むことができ、InxAlyGa1‐x‐yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料で配置される。例えば、前記活性層はInGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、InP/GaAsを含む群から選択される少なくとも1つを含むことができる。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図4~図8を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を説明することにする。
図4~図8を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を説明することにおいて、図1~図3を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
まず、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図4に示されたように、パッケージ本体110が提供される。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。
前記本体113は、前記第1フレーム111の上に配置される。また、前記本体113は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置された傾斜面を提供することができる。前記本体113の傾斜面によって、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上にキャビティCが提供される。
また、前記第1フレーム111は、第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記パッケージ本体110は、前記本体113に提供されるリセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。
実施例によれば、前記リセスRの長さL2が前記第1開口部TH1の長さL1または前記第2開口部TH2の長さL1より大きく提供される。
次に、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図4に示されたように、前記リセスRに接着剤130が提供される。
前記接着剤130は、前記リセスR領域にDOTTING方式等により提供される。例えば、前記接着剤130は、前記リセスRが形成された領域に一定量提供され、前記リセスRを溢れるように提供される。
また、実施例によれば、図4に示されたように、前記リセスRの長さL2は、前記第2開口部TH2の長さL1より大きく提供される。前記第2開口部TH2の長さL1は、前記発光素子120の短軸方向の長さより小さく提供される。また、前記リセスRの長さL2は、前記発光素子120の短軸方向の長さより大きく提供される。
実施例に係る発光素子パッケージ製造工程で、前記発光素子120の下部に提供される前記接着剤130の量が多い場合、前記リセスRに提供される前記接着剤130が前記発光素子120の下部に接着しながら溢れる部分は、前記リセスRの長さL2方向に移動する。これによって、前記接着剤130の量が設計よりも多く塗布される場合にも、前記発光素子120が前記本体113から浮き上がることなく安定的に固定される。
そして、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図5に示されたように、前記パッケージ本体110の上に発光素子120が提供される。
実施例によれば、前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に配置される過程で前記リセスRは一種のアラインキー(align key)の役割をすることもできる。
前記発光素子120は、前記接着剤130によって前記本体113に固定される。前記リセスRに提供される前記接着剤130の一部は、前記発光素子120の第1パッド電極121及び第2パッド電極122方向に移動して硬化する。
これによって、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間の広い領域に前記接着剤130が提供され、前記発光素子120と前記本体113との間の固定力が向上する。
実施例によれば、図3を参照して説明したように、前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
次に、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図6に示されたように、第1導電層321と第2導電層322が形成される。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、図3及び図6に示されたように、前記第1開口部TH1を介して前記第1パッド電極121の下面が露出する。また、前記第2開口部TH2を介して前記第2パッド電極122の下面が露出する。
実施例によれば、前記第1開口部TH1に前記第1導電層321が形成される。また、前記第2開口部TH2に前記第2導電層322が形成される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
図3に示されたように、前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
図3に示されたように、前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成してもよい。前記第1導電層321と前記第2導電層322は、ソルダペースト(solder paste)または銀ペースト(silver paste)等を利用して形成することもできる。
そして、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図7に示されたように、樹脂部135が形成される。
前記樹脂部135は、図3を参照して説明したように、前記第1フレーム111と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記第2フレーム112と前記発光素子120との間に配置される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記樹脂部135は、前記発光素子120から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO2等の反射物質を含む樹脂からなることができる。前記樹脂部135は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
次に、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法によれば、図8に示されたように、前記発光素子120の上にモールディング部140が提供される。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
前記モールディング部140は、絶縁物質を含むことができる。また、前記モールディング部140は、前記発光素子120から放出される光が入射され、波長変換された光を提供する波長変換手段を含むことができる。例えば、前記モールディング部140は、蛍光体、量子ドット等を含む群から選択される少なくとも1つを含むことができる。
一方、以上の説明では、図6に示されたように前記第1導電層321と前記第2導電層322が先に形成され、図7及び図8に示されたように前記樹脂部135と前記モールディング部140が形成される場合を基準に説明した。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の別の例によれば、前記樹脂部135と前記モールディング部140が先に形成され、前記第1導電層321と前記第2導電層322が後に形成されてもよい。
また、実施例に係る発光素子パッケージの製造方法のさらに別の例によれば、前記樹脂部135が形成されず、前記パッケージ本体110のキャビティ内に前記モールディング部140のみが形成されてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがあり、これによって前記発光素子の位置が変わり、前記発光素子パッケージの光学的、電気的特性及び信頼性が低下することがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1電極と第2電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、多様な変形例を含むことができる。
まず、図9~図17を参照して実施例に係る発光素子パッケージに適用された本体の変形例に対して説明することにする。図9~図17を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図8を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
図9~図11は、図3に示された発光素子パッケージに適用された本体の変形例を説明する図面である。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、図9に示されたように、本体113は、上面に提供される少なくとも2つのリセスを含むことができる。
例えば、前記本体113は、上面中央領域から前記第1フレーム111の側に配置された第1リセスR11を含むことができる。前記第1リセスR11は、前記第1フレーム111の終端に接して提供される。
また、前記本体113は、上面中央領域から前記第2フレーム112の側に配置された第2リセスR12を含むことができる。前記第2リセスR12は、前記第2フレーム112の終端に接して提供される。
前記第1リセスR11は、前記本体113の上面と前記第1フレーム111の上面から下向に凹むように提供される。前記第2リセスR12は、前記本体113の上面と前記第2フレーム112の上面から下向に凹むように提供される。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、接着剤130が前記第1リセスR11と前記第2リセスR12に提供される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。
前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
また、前記第1リセスR11及び前記接着剤130は、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。また、前記第2リセスR12及び前記接着剤130は、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。これによって、前記第1導電層321の移動または前記第2導電層322の移動によって前記発光素子120が電気的に短絡(short)したり劣化することを防止することができる。
一方、図9は実施例に係る発光素子パッケージに適用された本体113の断面図を示し、図10及び図11は図9に示された前記本体113の平面図を示す。
例えば、図10に示されたように、前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記本体113の中央領域を挟んで相互離隔して配置される。前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記本体113の中央領域を挟んで相互平行するように配置される。
また、図11に示されたように、前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記本体113の中央領域を挟んで相互離隔して配置される。一方、前記第1リセスR11と前記第2リセスR12は、前記本体113の中央領域を挟んで、その周りで閉ループ状に相互連結されて配置されてもよい。
一方、図12~図14は図3に示された発光素子パッケージに適用された本体の別の変形例を説明する図面である。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、図12に示されたように、本体113は、上面に提供される少なくとも3つのリセスを含むことができる。
例えば、前記本体113は、上面中央領域から前記第1フレーム111の側に配置された第1リセスR21を含むことができる。前記第1リセスR21は、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。
また、前記本体113は、上面中央領域から前記第2フレーム112の側に配置された第3リセスR23を含むことができる。前記第3リセスR23は、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。
また、前記本体113は、上面中央領域に配置された第2リセスR22を含むことができる。前記第2リセスR22は、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2リセスR22は、前記第1リセスR21と前記第3リセスR23との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、接着剤130が前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23に提供される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23は、前記発光素子120を前記パッケージ本体に付着するために、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。
前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23は、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23は、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
また、前記第1リセスR21及び前記接着剤130は、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。また、前記第3リセスR23及び前記接着剤130は、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。これによって、前記第1導電層321の移動または前記第2導電層322の移動によって前記発光素子120が電気的に短絡(short)したり劣化することを防止することができる。
一方、図12は実施例に係る発光素子パッケージに適用された本体113の断面図を示し、図13及び図14は図12に示された前記本体113の平面図を示す。
例えば、図13に示されたように、前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23は、前記本体113の上面で相互離隔して一方向に平行するように配置される。前記第1リセスR21、前記第2リセスR22、前記第3リセスR23は、前記本体113の上面から一方向に延長されて配置される。
また、図14に示されたように、前記第1リセスR21と前記第3リセスR23は、前記本体113の中央領域を挟んで相互離隔して配置される。一方、前記第1リセスR21と前記第3リセスR23は、前記本体113の中央領域を挟んで、その周りで閉ループ状に相互連結されて配置されてもよい。また、前記第2リセスR22は、前記本体113の中央領域に配置される。前記第2リセスR22は、前記第1リセスR21と前記第3リセスR23によって取り囲まれた空間内に配置されてもよい。
一方、図15~図17は図3に示された発光素子パッケージに適用された本体のさらに別の変形例を説明する図面である。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、図15に示されたように、本体113は、上面に提供される少なくとも2つのリセスを含むことができる。
例えば、前記本体113は、上面中央領域から前記第1フレーム111の側に配置された第1リセスR31を含むことができる。前記第1リセスR31は、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第1リセスR31は、前記第1フレーム111の終端から離隔して配置される。
また、前記本体113は、上面中央領域から前記第2フレーム112の側に配置された第2リセスR32を含むことができる。前記第2リセスR32は、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2リセスR32は、前記第2フレーム112の終端から離隔して配置される。
実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、接着剤130が前記第1リセスR31、前記第2リセスR32に提供される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。
前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
また、前記第1リセスR31及び前記接着剤130は、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。また、前記第2リセスR32及び前記接着剤130は、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記発光素子120の下部領域に移動することを防止することができる。これによって、前記第1導電層321の移動または前記第2導電層322の移動によって前記発光素子120が電気的に短絡(short)したり劣化することを防止することができる。
一方、図15は実施例に係る発光素子パッケージに適用された本体113の断面図を示し、図16及び図17は図15に示された前記本体113の平面図を示す。
例えば、図16に示されたように、前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記本体113の上面で相互離隔して一方向に平行するように配置される。前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記本体113の上面から一方向に延長されて配置される。
また、図17に示されたように、前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記本体113の中央領域を挟んで相互離隔して配置される。一方、前記第1リセスR31と前記第2リセスR32は、前記本体113の中央領域を挟んで、その周りで閉ループ状に相互連結されて配置されてもよい。
次に、図18及び図19を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例を説明することにする。
図18は本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例を示した図面であり、図19は図18に示された発光素子パッケージに適用された第1フレーム、第2フレーム、本体の配置関係を説明する図面である。
図18及び図19を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図17を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図18及び図19に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、絶縁性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができる。
また、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が、絶縁性フレームから形成される場合と導電性フレームから形成される場合の差異点に対しては、後でさらに説明することにする。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図18に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
一方、実施例に係る発光素子パッケージは、図18及び図19に示されたように、第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、図18及び図19に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図18及び図19に示されたように、第1下部リセスR10と第2下部リセスR20を含むことができる。前記第1下部リセスR10と前記第2下部リセスR20は、相互離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面に提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第1下部リセスR10に樹脂部が提供される。前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
例えば、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、図2を参照して説明したように、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域の周囲に配置される。前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第1フレーム111をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2を参照して説明したように、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第1フレーム111からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から外れ、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これによって、前記第1導電層321が前記樹脂部または前記本体113が提供される領域から溢れることが防止され、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1が提供される領域に安定的に配置される。また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1内で前記第1パッド電極121の下面に安定的に連結される。
また、前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面に提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
前記第2下部リセスR20は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第2下部リセスR20に樹脂部が提供される。前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
例えば、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、図2を参照して説明したように、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域の周囲に配置される。前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第2フレーム112をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2を参照して説明したように、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第2フレーム112からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から外れ、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これによって、前記第2導電層322が前記樹脂部または前記本体113が提供される領域から溢れることが防止され、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2が提供される領域に安定的に配置される。また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2内で前記第2パッド電極122の下面に安定的に連結される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図18及び図19に示されたように、第1上部リセスR3と第2上部リセスR4を含むことができる。
前記第1上部リセスR3は、前記第1フレーム111の上面に提供される。前記第1上部リセスR3は、前記第1フレーム111の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第1上部リセスR3は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1上部リセスR3は、図19に示されたように、上部方向から見たとき、前記第1パッド電極121の周辺に隣接するように提供される。例えば、前記第1上部リセスR3は、前記第1パッド電極121の周辺に「[」状に提供される。
実施例によれば、前記第1上部リセスR3は、前記第1下部リセスR10と垂直方向に重ならないように提供される。前記第1上部リセスR3と前記第1下部リセスR10が垂直方向に重なると、その間に配置された前記第1フレーム111の厚さが薄く提供される場合に、前記第1フレーム111の強度が弱まる点を考慮したものである。
別の実施例によれば、前記第1フレーム111の厚さが充分に提供される場合、前記第1上部リセスR3と前記第1下部リセスR10が垂直方向に重なるように提供されてもよい。
前記第2上部リセスR4は、前記第2フレーム112の上面に提供される。前記第2上部リセスR4は、前記第2フレーム112の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2上部リセスR4は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
実施例によれば、前記第2上部リセスR4は、前記第2下部リセスR20と垂直方向に重ならないように提供される。前記第2上部リセスR4と前記第2下部リセスR20が垂直方向に重なると、その間に配置された前記第2フレーム112の厚さが薄く提供される場合に、前記第2フレーム112の強度が弱まる点を考慮したものである。
別の実施例によれば、前記第2フレーム112の厚さが充分に提供される場合、前記第2上部リセスR4と前記第2下部リセスR20が垂直方向に重なるように提供されてもよい。
前記第2上部リセスR4は、図19に示されたように、上部方向から見たとき、前記第2パッド電極122の周辺に隣接するように提供される。例えば、前記第2上部リセスR4は、前記第2パッド電極122の周辺に「]」状に提供される。
例えば、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4は、数十μm~数百μmの幅で提供される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図18に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4に提供される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第1上部リセスR3に提供され、前記第1パッド電極121が配置された領域まで延長されて提供される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、数百μm以下に提供される。例えば、前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は200μmと同一またはより小さく提供される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、前記第1上部リセスR3に満たされる前記樹脂部135の粘性等によって決定される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、前記第1上部リセスR3に塗布された前記樹脂部135が前記第1パッド電極121が配置された領域まで延長されて形成され得る距離に選択される。
また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2上部リセスR4に提供され、前記第2パッド電極122が配置された領域まで延長されて提供される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
また、前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の側面にも提供される。前記樹脂部135が前記半導体構造物123の側面に配置されることで、前記第1及び第2導電層321、322が前記半導体構造物123の側面に移動することを効果的に防止することができる。また、前記樹脂部135が前記半導体構造物123の側面に配置されるとき、前記半導体構造物123の活性層の下に配置されるようにすることができ、これによって前記発光素子120の光抽出効率を向上させることができる。
前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4は、前記樹脂部135が提供される充分な空間を提供することができる。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図20を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図20を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図19を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図20に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、絶縁性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができる。
また、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が、絶縁性フレームから形成される場合と導電性フレームから形成される場合の差異点に対しては、後でさらに説明することにする。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図20に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
一方、実施例に係る発光素子パッケージは、図20に示されたように、第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、図20に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図20に示されたように、第1上部リセスR3と第2上部リセスR4を含むことができる。
前記第1上部リセスR3は、前記第1フレーム111の上面に提供される。前記第1上部リセスR3は、前記第1フレーム111の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第1上部リセスR3は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1上部リセスR3は、図19に示されたように、上部方向から見たとき、前記第1パッド電極121の周辺に隣接するように提供される。例えば、前記第1上部リセスR3は、前記第1パッド電極121の周辺に「[」状に提供される。
前記第2上部リセスR4は、前記第2フレーム112の上面に提供される。前記第2上部リセスR4は、前記第2フレーム112の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2上部リセスR4は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
前記第2上部リセスR4は、図19に示されたように、上部方向から見たとき、前記第2パッド電極122の周辺に隣接するように提供される。例えば、前記第2上部リセスR4は、前記第2パッド電極122の周辺に「]」状に提供される。
例えば、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4は、数十μm~数百μmの幅で提供される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図20に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4に提供される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第1上部リセスR3に提供され、前記第1パッド電極121が配置された領域まで延長されて提供される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、数百μm以下に提供される。例えば、前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は200μmと同一またはより小さく提供される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、前記第1上部リセスR3に満たされる前記樹脂部135の粘性等によって決定される。
前記第1上部リセスR3の終端から前記発光素子120の隣接した終端までの距離L11は、前記第1上部リセスR3に塗布された前記樹脂部135が前記第1パッド電極121が配置された領域まで延長されて形成され得る距離に選択される。
また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2上部リセスR4に提供され、前記第2パッド電極122が配置された領域まで延長されて提供される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
また、前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の側面にも提供される。前記樹脂部135が前記半導体構造物123の側面に配置されることで、前記第1及び第2導電層321、322が前記半導体構造物123の側面に移動することを効果的に防止することができる。また、前記樹脂部135が前記半導体構造物123の側面に配置されるとき、前記半導体構造物123の活性層の下に配置されるようにすることができ、これによって前記発光素子120の光抽出効率を向上させることができる。
前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4は、前記樹脂部135が提供される充分な空間を提供することができる。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図21を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図21を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図20を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
図21に示された発光素子パッケージは、図18~図20を参照して説明した発光素子パッケージと比べて、第1上部リセスR3と第2上部リセスR4の形成位置に差がある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図21に示されたように、上部方向から見たとき、前記第1上部リセスR3の一部領域が半導体構造物123と垂直方向に重なるように提供される。例えば、前記第1パッド電極121に隣接した前記第1上部リセスR3の側面領域が前記半導体構造物123の下に延長されて提供される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図21に示されたように、上部方向から見たとき、前記第2上部リセスR4の一部領域が前記半導体構造物123と垂直方向に重なるように提供される。例えば、前記第2パッド電極122に隣接した前記第2上部リセスR4の側面領域が前記半導体構造物123の下に延長されて提供される。
これによって、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4に満たされる前記樹脂部135が、前記第1パッド電極321と前記第2パッド電極122周辺を効果的に密封することができる。
また、前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4が前記発光素子120の下に前記樹脂部135が提供される充分な空間を提供することができる。前記第1上部リセスR3と前記第2上部リセスR4は、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記樹脂部135は、前記発光素子120から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO2等の反射物質を含む樹脂からなることができる。前記樹脂部135は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図22を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図22を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図21を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図22に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、絶縁性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができる。
また、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が、絶縁性フレームから形成される場合と導電性フレームから形成される場合の差異点に対しては、後でさらに説明することにする。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図22に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
一方、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができる。
一方、実施例に係る前記第1導電層321と前記第2導電層322は、図22に示されたように、複数の層で提供されてもよく、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
例えば、前記第1導電層321は第1上部導電層321aと第1下部導電層321bを含むことができる。前記第1上部導電層321aは、前記第1開口部TH1の上部領域に提供される。前記第1下部導電層321bは、前記第1開口部TH1の下部領域に提供される。
また、前記第2導電層322は第2上部導電層322aと第2下部導電層322bを含むことができる。前記第2上部導電層322aは、前記第2開口部TH2の上部領域に提供される。前記第2下部導電層322bは、前記第2開口部TH2の下部領域に提供される。
実施例によれば、前記第1上部導電層321aと前記第1下部導電層321bは、相互異なる物質を含むことができる。前記第1上部導電層321aと前記第1下部導電層321bは、相互異なる溶融点を有することができる。例えば、前記第1上部導電層321aの溶融点が前記第1下部導電層321bの溶融点より高く選択される。
例えば、前記第1上部導電層321aを形成する導電性ペーストと前記第1下部導電層321bを形成する導電性ペーストが相互異なるように提供される。実施例によれば、前記第1上部導電層321aは、例えば銀ペーストを利用して形成し、前記第1下部導電層321bは、例えばソルダペーストを利用して形成することができる。
実施例によれば、前記第1上部導電層321aが銀ペーストから形成される場合に、前記第1開口部TH1に提供される銀ペーストが前記第1パッド電極121と前記第1フレーム111の間に拡散して浸透する程度が弱いか無いと検出された。
よって、前記第1上部導電層321aが銀ペーストから形成される場合、前記発光素子120が電気的に短絡または劣化することを防止することができる。
また、前記第1上部導電層321aは銀ペーストから形成し、前記第1下部導電層321bはソルダペーストから形成する場合、全体第1導電層321を銀ペーストから形成する場合より製造コスト節減できる利点もある。
同様に、前記第2上部導電層322aを形成する導電性ペーストと前記第2下部導電層322bを形成する導電性ペーストが相互異なるように提供される。実施例によれば、前記第2上部導電層322aは、例えば銀ペーストを利用して形成し、前記第2下部導電層322bは、例えばソルダペーストを利用して形成することができる。
実施例によれば、前記第2上部導電層322aが銀ペーストから形成される場合に、前記第2開口部TH2に提供される銀ペーストが前記第2パッド電極122と前記第2フレーム112の間に拡散して浸透する程度が弱いか無いと検出された。
よって、前記第2上部導電層322aが銀ペーストから形成される場合、前記発光素子120が電気的に短絡または劣化することを防止することができる。
また、前記第2上部導電層322aは銀ペーストから形成し、前記第2下部導電層321bはソルダペーストから形成する場合、全体第2導電層322を銀ペーストから形成する場合より製造コスト節減できる利点もある。
一方、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、第1下部リセスR10と第2下部リセスR20を含むことができる。前記第1下部リセスR10と前記第2下部リセスR20は、相互離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面に提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第1下部リセスR10に樹脂部が提供される。前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
例えば、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域の周囲に配置される。前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第1フレーム111をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2に示されたように、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第1フレーム111からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から外れ、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これによって、前記第1導電層321が前記樹脂部または前記本体113が提供される領域から溢れることが防止され、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1が提供される領域に安定的に配置される。また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1内で前記第1パッド電極121の下面に安定的に連結される。
また、前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面に提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
前記第2下部リセスR20は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第2下部リセスR20に樹脂部が提供される。前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
例えば、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域の周囲に配置される。前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第2フレーム112をなす下面から分離して配置される。
例えば、図2に示されたように、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部と前記本体113によって、周辺の前記第2フレーム112からアイソレーション(isolation)される。
よって、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から外れ、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これによって、前記第2導電層322が前記樹脂部または前記本体113が提供される領域から溢れることが防止され、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2が提供される領域に安定的に配置される。また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2内で前記第2パッド電極122の下面に安定的に連結される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1フレーム111と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記第2フレーム112と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記パッケージ本体110に提供されるキャビティCの底面に提供される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記樹脂部135は、前記発光素子120から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO2等の反射物質を含む樹脂からなることができる。前記樹脂部135は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図22に示されたように、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100によれば、前記第1フレーム111は、下面に提供される下部リセスと上面に提供される上部リセスを含むことができる。例えば、前記第1フレーム111は、下面に提供される少なくとも1つの下部リセスを含むことができる。また、前記第1フレーム111は、上面に提供される少なくとも1つの上部リセスを含むことができる。また、前記第1フレーム111は、上面に提供される少なくとも1つの上部リセスと下面に提供される少なくとも1つの下部リセスを含むこともできる。また、前記第1フレーム111は、上面と下面のいずれにもリセスが形成されていない構造で提供されてもよい。
同様に、前記第2フレーム112は、下面に提供される少なくとも1つの下部リセスを含むことができる。また、前記第2フレーム112は、上面に提供される少なくとも1つの上部リセスを含むことができる。また、前記第2フレーム112は、上面に提供される少なくとも1つの上部リセスと下面に提供される少なくとも1つの下部リセスを含むこともできる。また、前記第2フレーム112は、上面と下面のいずれにもリセスが形成されていない構造で提供されてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
一方、図1~図22を参照して説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
次に、図23を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図23に示された本発明の実施例に係る発光素子パッケージ300は、図1~図22を参照して説明した発光素子パッケージ100が回路基板310に実装されて供給される例を示す。
図23を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージ300を説明することにおいて、図1~図22を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージ300は、図23に示されたように、回路基板310、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記回路基板310は、第1パッド311、第2パッド312、基板313を含むことができる。前記基板313に前記発光素子120の駆動を制御する電源供給回路が提供される。
前記パッケージ本体110は、前記回路基板310の上に配置される。前記第1パッド311と前記第1パッド電極121が電気的に連結される。前記第2パッド312と前記第2パッド電極122が電気的に連結される。
前記第1パッド311と前記第2パッド312は、導電性物質を含むことができる。例えば、前記第1パッド311と前記第2パッド312は、Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Fe、Sn、Zn、Alを含む群から選択される少なくとも1つの物質またはその合金を含むことができる。前記第1パッド311と前記第2パッド312は、単層または多層で提供される。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、絶縁性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができる。
また、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記パッケージ本体110は、上面から下面まで第1方向に貫通する第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
実施例に係る発光素子パッケージ300は、図23に示されたように、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ300は、図23に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ300の光抽出効率を改善することができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージ300は、図23に示されたように、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
実施例によれば、前記回路基板310の前記第1パッド311と前記第1導電層321が電気的に連結される。また、前記回路基板310の前記第2パッド312と前記第2導電層322が電気的に連結される。
一方、実施例によれば、前記第1パッド311と前記第1導電層321との間に別途のボンディング層がさらに提供されてもよい。また、前記第2パッド312と前記第2導電層322との間に別途のボンディング層がさらに提供されてもよい。
また、別の実施例によれば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、共晶接合によって前記回路基板310に実装される。
図23を参照して説明した実施例に係る発光素子パッケージ300は、前記回路基板310から供給される電源が前記第1導電層321と前記第2導電層322を介して前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122にそれぞれ伝達される。このとき、前記回路基板310の前記第1パッド311と前記第1導電層321が直接接触して前記回路基板310の前記第2パッド312と前記第2導電層322が直接接触する。
よって、図23に示された実施例に係る発光素子パッケージ300によれば、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が絶縁性フレームから形成されてもよい。また、図23に示された実施例に係る発光素子パッケージ300によれば、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112が伝導性フレームから形成されてもよい。
以上で説明したように、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
一方、図24に示された本発明の実施例に係る発光素子パッケージ400は、図1~図22を参照して説明した発光素子パッケージ100が回路基板410に実装されて供給される別の例を示す。
図24を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージ400を説明することにおいて、図1~図23を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージ400は、図24に示されたように、回路基板410、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記回路基板410は、第1パッド411、第2パッド412、基板413を含むことができる。前記基板313に前記発光素子120の駆動を制御する電源供給回路が提供される。
前記パッケージ本体110は、前記回路基板410の上に配置される。前記第1パッド411と前記第1パッド電極121が電気的に連結される。前記第2パッド412と前記第2パッド電極122が電気的に連結される。
前記第1パッド411と前記第2パッド412は、導電性物質を含むことができる。例えば、前記第1パッド411と前記第2パッド412は、Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Fe、Sn、Zn、Alを含む群から選択される少なくとも1つの物質またはその合金を含むことができる。前記第1パッド411と前記第2パッド412は、単層または多層で提供される。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、導電性フレームから提供される。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、前記パッケージ本体110の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子120に電気的に連結される。
前記パッケージ本体110は、上面から下面まで第1方向に貫通する第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1の上部領域内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記第1フレーム111の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2の上部領域内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が、前記第2フレーム112の上面より低く配置される。
実施例に係る発光素子パッケージ400は、図24に示されたように、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ400は、図24に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ300の光抽出効率を改善することができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージ400は、図24に示されたように、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1フレーム111によって取り囲まれるように配置される。
前記第1開口部TH1の上部領域で、前記第1導電層321の上部部分は、前記第1パッド電極121の下部部分の周りに配置される。前記第1導電層321の上面は、前記第1パッド電極121の下面より高く配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2フレーム112によって取り囲まれるように配置される。
前記第2開口部TH2の上部領域で、前記第2導電層322の上部部分は、前記第2パッド電極122の下部部分の周りに配置される。前記第2導電層322の上面は、前記第2パッド電極122の下面より高く配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
実施例によれば、前記回路基板410の前記第1パッド411と前記第1導電層321が電気的に連結される。また、前記回路基板410の前記第2パッド412と前記第2導電層322が電気的に連結される。
前記第1パッド411が前記第1フレーム111に電気的に連結される。また、前記第2パッド412が前記第2フレーム112に電気的に連結される。
一方、実施例によれば、前記第1パッド411と前記第1フレーム111との間に別途のボンディング層がさらに提供されてもよい。また、前記第2パッド412と前記第2フレーム112との間に別途のボンディング層がさらに提供されてもよい。
図24を参照して説明した実施例に係る発光素子パッケージ400は、前記回路基板410から供給される電源が前記第1導電層321と前記第2導電層322を介して前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122にそれぞれ伝達される。このとき、前記回路基板410の前記第1パッド411と前記第1フレーム111が直接接触して前記回路基板410の前記第2パッド412と前記第2フレーム112が直接接触する。
以上で説明したように、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージの場合、各パッド電極の下に1つの開口部が提供される場合を基準に説明した。
しかし、別の実施例に係る発光素子パッケージによれば、各パッド電極の下に複数の開口部が提供されてもよい。また、複数の開口部は、相互異なる幅を有する開口部として提供されてもよい。
また、実施例に係る開口部の形状は、図25~図27に示されたように多様な形状で提供されてもよい。
例えば、図25に示されたように、実施例に係る開口部TH3は、上部領域から下部領域まで同じ幅で提供されてもよい。
また、図26に示されたように、実施例に係る開口部TH4は、多段構造の形状で提供されてもよい。例えば、開口部TH4は、2段構造の相互異なる傾斜角を有する形状で提供されてもよい。また、開口部TH4は、3段以上の相互異なる傾斜角を有する形状で提供されてもよい。
また、図27に示されたように、開口部TH5は、上部領域から下部領域に行きながら幅が変わる形状で提供されてもよい。例えば、開口部TH5は、上部領域から下部領域に行きながら曲率を有する形状で提供されてもよい。
また、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージによれば、パッケージ本体110は、上面が平坦な部材113のみを含み、傾斜するように配置された反射部を含まないように提供されてもよい。
他の表現として、実施例に係る発光素子パッケージによれば、前記パッケージ本体110は、キャビティCを提供する構造で提供されてもよい。また、前記パッケージ本体110は、キャビティCなしに上面が平坦な構造で提供されてもよい。
また、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージによれば、前記パッケージ本体110の第1及び第2フレーム111、112に第1及び第2開口部TH1、TH2が提供される場合を基に説明したが、前記第1及び第2開口部TH1、TH2が前記パッケージ本体110の本体113に提供されてもよい。
このように前記パッケージ本体110の本体113に、前記第1及び第2開口部TH1、TH2が提供される場合に、前記発光素子120の長軸方向の前記本体113の上面長さは、前記発光素子120の第1パッド電極121と第2パッド電極122の間の長さより大きく提供される。
また、前記パッケージ本体110の本体113に前記第1及び第2開口部TH1、TH2が提供される場合に、実施例に係る発光素子パッケージは第1及び第2フレーム111、112を含まなくてもよい。
次に、図28を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図28を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図27を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図28に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図28に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、図28に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1フレーム111の上に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と前記第1フレーム111を固定させる機能を提供することができる。
前記第2導電層322は、前記第2フレーム112の上に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と前記第2フレーム112を固定させる機能を提供することができる。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図28に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1パッド電極121の下の領域と前記第2パッド電極122の下の領域を外れて、前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1導電層321を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2導電層322を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ100は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、フレームの上に提供される導電層を介して駆動電源が提供される。そして、フレームの上に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図29を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図29を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図28を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図29に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図29に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、図29に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記パッケージ本体110に提供される。前記リセスRは、前記パッケージ本体110の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
前記リセスRは、前記第1フレーム111の上面、前記本体113の上面、前記第2フレーム112の上面によって提供される。例えば、前記本体113の上面は平坦な形状に提供され、前記第1フレーム111の上面は段付階段状に提供され、前記第2フレーム112の上面は段付階段状に提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。前記接着剤130は、前記第1フレーム111の段付階段状の領域と前記第2フレーム112の段付階段状の領域の間に提供される。
このように、実施例によれば、前記リセスRが、前記第1フレーム111の上面の一部領域から前記第2フレーム112の上面の一部領域まで延長されて幅広く提供される。
よって、前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の安定した固定力を提供することができる。
前記接着剤130は、前記本体113の上面に直接接触して配置される。前記接着剤130は、前記第1フレーム111の上面に直接接触して配置される。前記接着剤130は、前記第2フレーム112の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が幅が広く且つ厚く提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1フレーム111の上に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と前記第1フレーム111を固定させる機能を提供することができる。
前記第2導電層322は、前記第2フレーム112の上に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と前記第2フレーム112を固定させる機能を提供することができる。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図29に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1パッド電極121の下の領域と前記第2パッド電極122の下の領域を外れて、前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージは、前記第1導電層321を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2導電層322を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極はフレームの上に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、フレームの上に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図30を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図30を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図29を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図30に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
図30に示された実施例に係る発光素子パッケージは、図28を参照して説明した発光素子パッケージに比べて、第1リセスR1と第2リセスR2をさらに含むことができる。
前記第1リセスR1は、前記第1フレーム111の上面に提供される。前記第1リセスR1は、前記第1フレーム111の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第1リセスR1は、前記リセスRから離隔して配置される。
前記第2リセスR2は、前記第2フレーム112の上面に提供される。前記第2リセスR2は、前記第2フレーム112の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2上部リセスR4は、前記リセスRから離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1リセスR1に前記第1導電層321が提供される。そして、前記第1リセスR1領域に前記第1パッド電極121が提供される。また、前記第2リセスR2に前記第2導電層322が提供される。そして、前記第2リセスR2領域に前記第2パッド電極122が提供される。前記第1及び第2リセスR1、R2は、前記第1及び第2導電層321、322が提供される充分な空間を提供することができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図30に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1リセスR1領域と前記第2リセスR2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージは、前記第1導電層321を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2導電層322を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ100は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図31を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図31を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図30を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図31に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
図31に示された実施例に係る発光素子パッケージは、図29を参照して説明した発光素子パッケージに比べて、第1リセスR1と第2リセスR2をさらに含むことができる。
前記第1リセスR1は、前記第1フレーム111の上面に提供される。前記第1リセスR1は、前記第1フレーム111の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第1リセスR1は、前記リセスRから離隔して配置される。
前記第2リセスR2は、前記第2フレーム112の上面に提供される。前記第2リセスR2は、前記第2フレーム112の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第2上部リセスR4は、前記リセスRから離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1リセスR1に前記第1導電層321が提供される。そして、前記第1リセスR1領域に前記第1パッド電極121が提供される。また、前記第2リセスR2に前記第2導電層322が提供される。そして、前記第2リセスR2領域に前記第2パッド電極122が提供される。前記第1及び第2リセスR1、R2は、前記第1及び第2導電層321、322が提供される充分な空間を提供することができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図31に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1リセスR1領域と前記第2リセスR2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージは、前記第1導電層321を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2導電層322を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極はフレームの上に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、フレームの上に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
次に、図32を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図32を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図31を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、図32に示されたように、本体113、発光素子120を含むことができる。
実施例によれば、前記本体113にリセスR、第1開口部TH1、第2開口部TH2が提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面に提供される。前記本体113は、図32に示されたように、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2を含むことができる。
また、実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図32に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記発光素子120は、前記本体113の上に配置される。前記発光素子120は、前記本体113によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1開口部TH1は、前記本体113に提供される。前記第1開口部TH1は、前記本体113を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記本体113の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記本体113の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記本体113に提供される。前記第2開口部TH2は、前記本体113を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記本体113の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記本体113の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例によれば、前記第1パッド電極121の下部領域が、前記第1開口部TH1内に配置される。前記第1パッド電極121の底面が前記本体113の上面より低く配置される。
また、前記第2パッド電極122の下部領域が、前記第2開口部TH2内に配置される。前記第2パッド電極122の底面が前記本体113の上面より低く配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
実施例に係る発光素子パッケージは、図32に示されたように、前記リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。例えば、前記接着剤130は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。前記リセスRは、前記発光素子120の下面と前記本体113の上面との間に前記接着剤130が充分に提供されるように第1深さ以上に提供される。また、前記リセスRは、前記本体113の安定した強度を提供するために第2深さ以下に提供される。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージの上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電層321は、前記本体113の下面に提供される第1下部リセスR5に配置される。前記第1導電層321は、前記本体113の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
前記第1パッド電極121は、前記第1開口部TH1が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第1パッド電極121の幅は、前記第1開口部TH1の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下面と直接接触して配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121と電気的に連結される。前記第1導電層321は、前記第1下部リセスR5内で前記本体113によって取り囲まれるように配置される。
前記第2導電層322は、前記本体113の下面に提供される第2下部リセスR6に配置される。前記第2導電層322は、前記本体113の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
前記第2パッド電極122は、前記第2開口部TH2が形成された第1方向と垂直な第2方向の幅を有することができる。前記第2パッド電極122の幅は、前記第2開口部TH2の前記第2方向の幅より小さく提供される。
前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下面と直接接触して配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122と電気的に連結される。前記第2導電層322は、前記第2下部リセスR6内で前記本体113によって取り囲まれるように配置される。
前記第1導電層321の上面の第1領域は、前記第1開口部TH1の下に配置される。前記第1導電層321の上面の前記第1領域は、前記第1開口部TH1と垂直方向に重なって配置される。
また、前記第1導電層321の上面の第2領域は、前記本体113の下面の下に配置される。前記第1導電層321の上面の前記第2領域は、前記本体113の下面と垂直方向に重なって配置される。
前記第2導電層322の上面の第1領域は、前記第2開口部TH2の下に配置される。前記第2導電層322の上面の前記第1領域は、前記第2開口部TH2と垂直方向に重なって配置される。
また、前記第2導電層322の上面の第2領域は、前記本体113の下面の下に配置される。前記第2導電層322の上面の前記第2領域は、前記本体113の下面と垂直方向に重なって配置される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、放熱特性がよい金属物質またはその合金で形成される。前記第1導電層321と前記第2導電層322が放熱特性がよい物質で形成されることで、前記発光素子120から発生した熱が外部に効果的に放出される。これによって、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性が向上する。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1及び第2導電層321、322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、図32に示されたように、樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。また、前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は反射性物質を含むことができ、例えばTiO2及び/またはシリコーンを含むホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記本体113との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120方向に拡散して移動することを防止することができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記本体113の上に配置される。前記モールディング部140は、前記本体113によって提供されるキャビティCに配置される。前記モールディング部140は、前記樹脂部135の上に配置される。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
また、別の実施例によれば、前記第1及び第2導電層321、322が前記本体113の側壁の終端まで延長されて配置される。また、前記第1及び第2導電層321、322は、接着性樹脂等を介して前記本体113の下面に接着されて配置されてもよい。前記第1導電層321の側面と前記本体113が第1側面は、同一平面に提供される。また、前記第2導電層322の側面と前記本体113の第2側面は、同一平面に提供される。
実施例に係る発光素子パッケージ100は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
また、別の実施例によれば、前記接着剤130、前記樹脂部135、前記本体113が同一物質を含むこともできる。
そして、実施例によれば、前記本体113、前記接着剤130、前記樹脂部135、前記発光素子120の間のCTE(Coefficient of Thermal Expansion)マッチングを考慮して前記接着剤130と前記樹脂部135の物性を選択することで、熱衝撃によるクラック(crack)や剥離問題が発生することを改善することができる。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部の下に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部の下に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程で本体113が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、本体113が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
一方、以上で説明した発光素子パッケージには、例えばフリップチップ発光素子が提供される。
例えば、フリップチップ発光素子は、6面方向に光が放出される透過型フリップチップ発光素子として提供されてもよく、5面方向に光が放出される反射型フリップチップ発光素子として提供されてもよい。
前記5面方向に光が放出される反射型フリップチップ発光素子は、前記パッケージ本体110に近い方向に反射層が配置された構造を有することができる。例えば、前記反射型フリップチップ発光素子は、第1及び第2電極パッドと半導体構造物の間に絶縁性反射層(例えば、Distributed Bragg Reflector、Omni Directional Reflector等)及び/または伝導性反射層(例えば、Ag、Al、Ni、Au等)を含むことができる。
また、前記6面方向に光が放出されるフリップチップ発光素子は、第1導電型半導体層と電気的に連結される第1電極、第2導電型半導体層と電気的に連結される第2電極を有し、前記第1電極と前記第2電極の間から光が放出される一般的な水平型発光素子として提供されてもよい。
また、前記6面方向に光が放出されるフリップチップ発光素子は、前記第1及び第2電極パッドの間に反射層が配置された反射領域と光が放出される透過領域を両方とも含む透過型フリップチップ発光素子として提供されてもよい。
ここで、透過型フリップチップ発光素子は、上部面、4つの側面、下部面の6面から光が放出される素子を意味する。また、反射型フリップチップ発光素子は、上部面、4つの側面の5面から光が放出される素子を意味する。
次に、添付された図面を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用されたフリップチップ発光素子の例を説明することにする。
まず、図33及び図34を参照して、本発明の実施例に係る発光素子を説明することにする。図33は本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用された発光素子の電極配置を説明する平面図であり、図34は図33に示された発光素子のF‐F線断面図である。
一方、理解し易いように、図33の図示において、第1電極127と第2電極128の相対的な配置関係のみを概念的に図示した。前記第1電極127は、第1パッド電極121と第1分岐電極125を含むことができる。前記第2電極128は、第2パッド電極122と第2分岐電極126を含むことができる。
実施例に係る発光素子は、図33及び図34に示されたように、基板124の上に配置された半導体構造物123を含むことができる。
前記基板124は、サファイア基板(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Geを含む群から選択される。例えば、前記基板124は、上部面に凹凸パターンが形成されたPSS(Patterned Sapphire Substrate)として提供される。
前記半導体構造物123は、第1導電型半導体層123a、活性層123b、第2導電型半導体層123cを含むことができる。前記活性層123bは、前記第1導電型半導体層123aと前記第2導電型半導体層123cの間に配置される。例えば、前記第1導電型半導体層123aの上に前記活性層123bが配置され、前記活性層123bの上に前記第2導電型半導体層123cが配置される。
実施例によれば、前記第1導電型半導体層123aはn型半導体層として提供され、前記第2導電型半導体層123cはp型半導体層として提供される。勿論、別の実施例によれば、前記第1導電型半導体層123aがp型半導体層として提供され、前記第2導電型半導体層123cがn型半導体層として提供されてもよい。
実施例に係る発光素子は、図33及び図34に示されたように、第1電極127と第2電極128を含むことができる。
前記第1電極127は、第1パッド電極121と第1分岐電極125を含むことができる。前記第1電極127は、前記第2導電型半導体層123cに電気的に連結される。前記第1分岐電極125は、前記第1パッド電極121から分岐して配置される。前記第1分岐電極125は、前記第1パッド電極121から分岐した複数の分岐電極を含むことができる。
前記第2電極128は、第2パッド電極122と第2分岐電極126を含むことができる。前記第2電極128は、前記第1導電型半導体層123aに電気的に連結される。前記第2分岐電極126は、前記第2パッド電極122から分岐して配置される。前記第2分岐電極126は、前記第2パッド電極122から分岐した複数の分岐電極を含むことができる。
前記第1分岐電極125と前記第2分岐電極126は、フィンガー(finger)状に交互に配置されてもよい。前記第1分岐電極125と前記第2分岐電極126によって、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122を介して供給される電源が前記半導体構造物123全体に拡散して提供される。
前記第1電極127と前記第2電極128は、単層または多層構造に形成されてもよい。例えば、前記第1電極127と前記第2電極128は、オーミック電極からなることができる。例えば、前記第1電極127と前記第2電極128は、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、及びNi/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hfのうちの少なくとも1つまたはこれらのうち2つ以上の物質の合金からなることができる。
一方、前記半導体構造物123に保護層がさらに提供されてもよい。前記保護層は、前記半導体構造物123の上面に提供される。また、前記保護層は、前記半導体構造物123の側面に提供されてもよい。前記保護層は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が露出するように提供される。また、前記保護層は、前記基板124の周り及び下面にも選択的に提供される。
例えば、前記保護層は、絶縁物質から提供される。例えば、前記保護層は、SixOy、SiOxNy、SixNy、AlxOyを含む群から選択される少なくとも1つの物質から形成される。
実施例に係る発光素子は、前記活性層123bから生成した光が発光素子の6面方向に発光することができる。前記活性層123bから生成した光が発光素子の上面、下面、4つの側面を介して6面方向に放出される。
前記発光素子の上面に放出される光は、図1~図32を参照して説明したリセスR領域に入射する。
参考的に、図1~図32を参照して説明した発光素子の配置方向と、図33及び図34に示された発光素子の配置方向は、相互反対に図示されている。
図1~図32を参照して説明したように、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に放出される光が、前記リセスR領域に配置された前記接着剤130に入射する。前記発光素子の下部方向に放出された光が前記接着剤130によって拡散し、光抽出効率が向上する。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
例えば、前記第1パッド電極121の前記発光素子の長軸方向の幅は、数十μmに提供される。前記第1パッド電極121の幅は、例えば70μm~90μmに提供される。また、前記第1パッド電極121の面積は、数千μm2に提供される。
また、前記第2パッド電極122の前記発光素子の長軸方向の幅は、数十μmに提供される。前記第2パッド電極122の幅は、例えば70μm~90μmに提供される。また、前記第2パッド電極122の面積は、数千μm2に提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージの上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、前記第1及び第2パッド電極121、122が前記第1及び第2導電層321、322と直接接触する場合を基に説明した。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122と前記第1及び第2導電層321、322の間に、別途の導電性構成要素がさらに配置されてもよい。
次に、図35を参照して、実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明することにする。
図35を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、図1~図34を参照して説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように、パッケージ本体110、発光素子120を含むことができる。
前記パッケージ本体110は、第1フレーム111と第2フレーム112を含むことができる。前記第1フレーム111と前記第2フレーム112は、相互離隔して配置される。
前記パッケージ本体110は、本体113を含むことができる。前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112との間に配置される。前記本体113は、一種の電極分離線の機能をすることができる。前記本体113は、絶縁部材と称することもできる。
前記本体113は、前記第1フレーム111の上に配置される。また、前記本体113は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記本体113は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置された傾斜面を提供することができる。前記本体113の傾斜面によって、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上にキャビティCが提供される。
実施例によれば、前記パッケージ本体110は、キャビティCがある構造で提供されてもよく、キャビティCなしに上面が平坦な構造で提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy Molding Compound)、SMC(Silicone Molding Compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)等を含む群から選択される少なくとも1つから形成される。また、前記本体113は、TiO2とSiO2のような高屈折フィラーを含むことができる。
実施例によれば、前記発光素子120は、第1パッド電極121、第2パッド電極122、半導体構造物123、基板124を含むことができる。
前記発光素子120は、図35に示されたように、前記基板124の下に配置された前記半導体構造物123を含むことができる。前記半導体構造物123と前記本体113との間に前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122が配置される。
前記半導体構造物123は、第1導電型半導体層、第2導電型半導体層、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層との間に配置された活性層を含むことができる。前記第1パッド電極121は、前記第1導電型半導体層と電気的に連結される。また、前記第2パッド電極122は、前記第2導電型半導体層と電気的に連結される。
前記発光素子120は、前記パッケージ本体110の上に配置される。前記発光素子120は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記発光素子120は、前記パッケージ本体110によって提供される前記キャビティC内に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面に配置される。前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122は、前記発光素子120の下部面で相互離隔して配置される。
前記第1パッド電極121は、前記第1フレーム111の上に配置される。前記第2パッド電極122は、前記第2フレーム112の上に配置される。
前記第1パッド電極121は、前記半導体構造物123と前記第1フレーム111との間に配置される。前記第2パッド電極122は、前記半導体構造物123と前記第2フレーム112との間に配置される。
一方、実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように、第1開口部TH1と第2開口部TH2を含むことができる。前記第1フレーム111は、前記第1開口部TH1を含むことができる。前記第2フレーム112は、前記第2開口部TH2を含むことができる。
前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111に提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111を貫通して提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1開口部TH1は、前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。前記第1開口部TH1は、前記第1フレーム111の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第1パッド電極121と重なって提供される。
前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112に提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112を貫通して提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面と下面を第1方向に貫通して提供される。
前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。前記第2開口部TH2は、前記第2フレーム112の上面から下面に向かう第1方向に前記発光素子120の前記第2パッド電極122と重なって提供される。
前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、相互離隔して配置される。前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2は、前記発光素子120の下部面の下で相互離隔して配置される。
実施例によれば、前記第1開口部TH1の上部領域の幅W1が前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。また、前記第2開口部TH2の上部領域の幅が前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように、第1導電体221と第2導電体222を含むことができる。また、実施例に係る発光素子パッケージ200は、第1導電層321と第2導電層322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。
前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121に電気的に連結される。前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121と前記第1方向に重なって配置される。
前記第1導電体221は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121と前記第1導電層321との間に配置される。前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121及び前記第1導電層321と電気的に連結される。
前記第1導電体221の下面は、前記第1開口部TH1の上面より低く配置される。前記第1導電体221の下面は、前記第1導電層321の上面より低く配置される。
前記第1導電体221は、前記第1開口部TH1の上に配置される。また、前記第1導電体221は、前記第1パッド電極121から前記第1開口部TH1の内部まで延長されて配置される。
また、前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122に電気的に連結される。前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122と前記第1方向に重なって配置される。
前記第2導電体222は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122と前記第2導電層322との間に配置される。前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122及び前記第2導電層322と電気的に連結される。
前記第2導電体222の下面は、前記第2開口部TH2の上面より低く配置される。前記第2導電体222の下面は、前記第2導電層322の上面より低く配置される。
前記第2導電体222は、前記第2開口部TH2の上に配置される。また、前記第2導電体222は、前記第2パッド電極122から前記第2開口部TH2の内部まで延長されて配置される。
実施例によれば、前記第1導電体221の下面及び側面に前記第1導電層321が配置される。前記第1導電層321は、前記第1導電体221の下面及び側面に直接接触して配置される。
前記第1導電層321は、前記第1開口部TH1に提供される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321の幅は、前記第1パッド電極121の幅より大きく提供される。
このように実施例に係る発光素子パッケージ200によれば、前記第1導電体221によって前記第1導電層321と前記第1パッド電極121間に電気的結合がさらに安定的に提供される。
また、実施例によれば、前記第2導電体222の下面及び側面に前記第2導電層322が配置される。前記第2導電層322は、前記第2導電体222の下面及び側面に直接接触して配置される。
前記第2導電層322は、前記第2開口部TH2に提供される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322の幅は、前記第2パッド電極122の幅より大きく提供される。
このように実施例に係る発光素子パッケージ200によれば、前記第2導電体222によって前記第2導電層322と前記第2パッド電極122の間に電気的結合がさらに安定的に提供される。
例えば、前記第1及び第2導電体221、222は、前記第1及び第2パッド電極121、122に、それぞれ別途のボンディング物質を介して安定的にボンディングされる。また、前記第1及び第2導電体221、222の側面及び下面が前記第1及び第2導電層321、322にそれぞれ接触する。よって、前記第1及び第2導電層321、322が前記第1及び第2パッド電極121、122の下面にそれぞれ直接接触する場合より、前記第1及び第2導電層321、322が前記第1及び第2導電体221、222とそれぞれ接触する面積が大きくなる。これによって、前記第1及び第2導電体221、222を介して前記第1及び第2導電層321、322から前記第1及び第2パッド電極121、122に電源がそれぞれ安定的に供給される。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。
また、前記第1及び第2導電体221、222は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1及び第2導電体221、222に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、接着剤130を含むことができる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される。前記接着剤130は、前記本体113の上面と前記発光素子120の下面との間に配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ100は、図35に示されたように、リセスRを含むことができる。
前記リセスRは、前記本体113に提供される。前記リセスRは、前記第1開口部TH1と前記第2開口部TH2との間に提供される。前記リセスRは、前記本体113の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスRは、前記発光素子120の下に配置される。前記リセスRは、前記発光素子120と前記第1方向に重なって提供される。
例えば、前記接着剤130は、前記リセスRに配置される。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間に配置される。前記接着剤130は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間に配置される。例えば、前記接着剤130は、前記第1パッド電極121の側面と前記第2パッド電極122の側面に接触して配置される。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、例えば、前記接着剤130が反射機能を含む場合、前記接着剤はホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記接着剤130は、別の表現として第1樹脂と称することもできる。
前記接着剤130は、前記本体113と前記発光素子120との間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子120の下面に光が放出される場合、前記発光素子120と前記本体113との間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子120から前記発光素子120の下面に光が放出されるとき、前記接着剤130は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ100の光抽出効率を改善することができる。また、前記接着剤130は、前記発光素子120から放出する光を反射することができる。前記接着剤130が反射機能を含む場合、前記接着剤130は、TiO2、シリコーン等を含む物質から構成される。
実施例によれば、前記リセスRの深さT1は、前記第1開口部TH1の深さT2または前記第2開口部TH2の深さT2より小さく提供される。
前記リセスRの深さT1は、前記接着剤130の接着力を考慮して決定される。また、前記リセスRが深さT1は、前記本体113の安定した強度を考慮したり、及び/又は、前記発光素子120から放出される熱によって前記発光素子パッケージ100にクラック(crack)が発生しないように決定される。
前記リセスRは、前記発光素子120の下部に一種のアンダーフィル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。ここで、前記アンダーフィル(under fill)工程は、発光素子120をパッケージ本体110に実装した後前記接着剤130を前記発光素子120の下部に配置する工程であるか、前記発光素子120をパッケージ本体110に実装する工程で、前記接着剤130を介して実装するために前記接着剤130を前記リセスRに配置した後前記発光素子120を配置する工程である。
前記リセスRの深さT1と幅W4は、前記接着剤130の形成位置及び固定力に影響を及ぼすことがある。前記リセスRの深さT1と幅W4は、前記本体113と前記発光素子120との間に配置される前記接着剤130によって充分な固定力が提供されるように決定される。
例えば、前記リセスRの深さT1は、数十μmに提供される。前記リセスRの深さT1は、40μm~60μmに提供される。
また、前記リセスRの幅W4は、数十μm~数百μmに提供される。ここで、前記リセスRの幅W4は、前記発光素子120の長軸方向に提供される。
前記リセスRの幅W4は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122との間の間隔より狭く提供される。前記リセスRの幅W4は、前記第1及び第2パッド電極121、122の幅または直径より数百μm大きく提供されてもよい。例えば、前記リセスRの幅W4は300μm~400μmに提供される。
前記第1開口部TH1の深さT2は、前記第1フレーム111の厚さに対応して提供される。前記第1開口部TH1の深さT2は、前記第1フレーム111の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
前記第2開口部TH2の深さT2は、前記第2フレーム112の厚さに対応して提供される。前記第2開口部TH2の深さT2は、前記第2フレーム112の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
前記第1開口部TH1の深さT2及び前記第2開口部TH2の深さT2は、前記本体113の厚さに対応して提供される。前記第1開口部TH1の深さT2及び前記第2開口部TH2の深さT2は、前記本体113の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
例えば、前記第1開口部TH1の深さT2は、数百μmに提供される。前記第1開口部TH1の深さT2は180μm~220μmに提供される。例えば、前記第1開口部TH1の深さT2は200μmに提供される。
例えば、前記T2‐T1の厚さは、少なくとも100μm以上に選択される。これは、前記本体113のクラックフリー(crack free)を提供できる射出工程の厚さが考慮されたものである。
実施例によれば、T1厚さとT2厚さの比(T2/T1)は、2~10に提供される。例えば、T2の厚さが200μmに提供される場合、T1の厚さは20μm~100μmに提供される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
また、実施例に係る発光素子パッケージによれば、前記第1導電体221及び第2導電体222が安定的に配置されるように前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
また、実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように、モールディング部140を含むことができる。
前記モールディング部140は、前記発光素子120の上に提供される。前記モールディング部140は、前記第1フレーム111と前記第2フレーム112の上に配置される。前記モールディング部140は、前記パッケージ本体110によって提供されるキャビティCに配置される。
前記モールディング部140は、絶縁物質を含むことができる。また、前記モールディング部140は、前記発光素子120から放出される光が入射され、波長変換された光を提供する波長変換手段を含むことができる。例えば、前記モールディング部140は、蛍光体、量子ドット等を含む群から選択される少なくとも1つを含むことができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように、第1下部リセスR10と第2下部リセスR20を含むことができる。前記第1下部リセスR10と前記第2下部リセスR20は、相互離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面に提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1フレーム111の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第1下部リセスR10は、前記第1開口部TH1から離隔して配置される。
前記第1下部リセスR10は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第1下部リセスR10に樹脂部が提供される。前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質から選択されて提供される。または、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322との表面張力が低い物質から選択されて提供される。
例えば、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部は、前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域の周囲に配置される。前記第1開口部TH1を提供する前記第1フレーム111の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第1フレーム111をなす下面から分離して配置される。
よって、前記樹脂部が前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322との間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第1開口部TH1に提供される前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から外れ、前記第1下部リセスR10に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これは、前記第1導電層321と前記樹脂部及び前記本体113の接着関係または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322の間の濡れ性、表面張力等がよくない点を利用したものである。即ち、前記第1導電層321をなす物質が前記第1フレーム111とよい接着特性を有するように選択される。そして、前記第1導電層321をなす物質が前記樹脂部及び前記本体113とよくない接着特性を有するように選択される。
これによって、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から前記樹脂部または前記本体113が提供される領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体113が提供される領域外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1が提供される領域に安定的に配置される。よって、前記第1開口部TH1に配置される第1導電層321が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体113が提供される第1下部リセスR10の外側領域に前記第1導電層321が拡張することを防止することができる。また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1内で前記第1パッド電極121の下面に安定的に連結される。
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第1導電層321と第2導電層322が相互接触して短絡する問題を防止することができ、前記第1及び第2導電層321、322を配置する工程において、前記第1及び第2導電層321、322の量を制御し易くなる。
また、前記第1導電層321が前記第1開口部TH1から前記第1下部リセスR10に延長されて配置される。よって、前記第1下部リセスR10内には、前記第1導電層321及び/または前記樹脂部が配置される。
また、前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面に提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2フレーム112の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第2下部リセスR20は、前記第2開口部TH2から離隔して配置される。
前記第2下部リセスR20は、数μm~数十μmの幅で提供される。前記第2下部リセスR20に樹脂部が提供される。前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、例えば前記本体113と同一物質から提供される。
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質から選択されて提供される。または、前記樹脂部は、前記第1及び第2導電層321、322との表面張力が低い物質から選択されて提供される。
例えば、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第1フレーム111、前記第2フレーム112、前記本体113が射出工程等によって形成される過程で提供される。
前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部は、前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域の周囲に配置される。前記第2開口部TH2を提供する前記第2フレーム112の下面領域は一種の島(island)形状に周囲の前記第2フレーム112をなす下面から分離して配置される。
よって、前記樹脂部が前記第1及び第2導電層321、322と接着力、濡れ性がよくない物質または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322との間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第2開口部TH2に提供される前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から外れ、前記第2下部リセスR20に満たされる樹脂部または前記本体113を越えて拡散することが防止される。
これは、前記第2導電層322と前記樹脂部及び前記本体113の接着関係または前記樹脂部と前記第1及び第2導電層321、322の間の濡れ性、表面張力等がよくない点を利用したものである。即ち、前記第2導電層322をなす物質が前記第2フレーム112とよい接着特性を有するように選択される。そして、前記第2導電層322をなす物質が前記樹脂部及び前記本体113とよくない接着特性を有するように選択される。
これによって、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から前記樹脂部または前記本体113が提供される領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体113が提供される領域外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2が提供される領域に安定的に配置される。よって、前記第2開口部TH2に配置される第2導電層322が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体113が提供される第2下部リセスR20の外側領域に前記第2導電層322が拡張することを防止することができる。また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2内で前記第2パッド電極122の下面に安定的に連結される。
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第1導電層321と第2導電層322が相互接触して短絡する問題を防止することができ、前記第1及び第2導電層321、322を配置する工程において、前記第1及び第2導電層321、322の量を制御し易くなる。
また、前記第2導電層322が前記第2開口部TH2から前記第2下部リセスR20に延長されて配置される。よって、前記第2下部リセスR20内には、前記第2導電層321及び/または前記樹脂部が配置される。
また、実施例に係る発光素子パッケージ200は、図35に示されたように樹脂部135を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記第1フレーム111と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記第2フレーム112と前記発光素子120との間に配置される。前記樹脂部135は、前記パッケージ本体110に提供されるキャビティCの底面に提供される。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記第2パッド電極122の側面に配置される。前記樹脂部135は、前記半導体構造物123の下に配置される。
例えば、前記樹脂部135は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも1つを含むことができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO2等の反射物質を含む樹脂からなることができ、またはホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
前記樹脂部135は、前記発光素子120の下に配置され、シーリング(sealing)機能をすることができる。また、前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第1フレーム111との間の接着力を向上させることができる。前記樹脂部135は、前記発光素子120と前記第2フレーム112との間の接着力を向上させることができる。
前記樹脂部135は、前記第1パッド電極121と前記第2パッド電極122の周囲を密封することができる。前記樹脂部135は、前記第1導電層321と前記第2導電層322が前記第1開口部TH1領域と前記第2開口部TH2領域を外れて前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動することを防止することができる。前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動する場合、前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の活性層と接して短絡による不良を誘発することがある。よって、前記樹脂部135が配置される場合、前記第1及び第2導電層321、322と活性層による短絡を防止することができ、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
また、実施例によれば、前記発光素子120の下面と周りに保護層が提供されてもよい。このような場合、前記活性層の表面に絶縁性の保護層が提供されるので、前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の外側面方向に拡散して移動する場合にも、前記発光素子120の活性層に前記第1及び第2導電層321、322が電気的に連結されることを防止することができる。
一方、前記発光素子120の下面及び周りに絶縁性の保護層が配置される場合にも、前記発光素子120の上部の側面または、前記基板124の周りには、絶縁性保護層が配置されない場合もある。このとき、前記基板124が伝導性物質から提供される場合、前記第1及び第2導電層321、322が前記発光素子120の上部の側面または、前記基板124に接することになると、短絡による不良が発生することがある。よって、前記樹脂部135が配置される場合、前記第1及び第2導電層321、322と前記発光素子120の上部の側面または、前記基板124による短絡を防止することができ、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
また、前記樹脂部135がホワイトシリコーンのような反射特性のある物質を含む場合、前記樹脂部135は、前記発光素子120から提供される光を前記パッケージ本体110の上部方向に反射させて、発光素子パッケージ100の光抽出効率を向上させることができる。
一方、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記モールディング部140が前記第1フレーム111と前記第2フレーム112に直接接触するように配置されてもよい。
また、本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例によれば、前記樹脂部135が別途に提供されず、前記接着剤130が前記第1及び第2パッド電極121、122の周りに配置されてもよい。
このとき、前記接着剤130は第1樹脂と称することもでき、前記第1及び第2パッド電極121、122は第1及び第2ボンディング部とそれぞれ称することもできる。
一方、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域に配置されてもよい。前記発光素子120が前記パッケージ本体110の上に提供される過程で、前記接着剤130の一部が前記第1及び第2開口部TH1、TH2領域に移動することがある。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2パッド電極121、122の側面領域に配置される。前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電層321、322の上に配置されてもよい。また、前記接着剤130の一部は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の内部で、前記第1及び第2導電体221、222側面に配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。
また、前記発光素子120と前記パッケージ本体110との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記パッケージ本体110の上面に前記リセスRが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージ200は、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記パッケージ本体110の上部方向に提供される。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージ200は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージ200は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ200及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体110が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体110が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保し光抽出効率を高めるために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に10%以下に設定される。
また、実施例によれば、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
また、実施例に係る発光素子パッケージによれば、前記第1導電体221及び第2導電体222が安定的に配置されるように前記第1及び第2パッド電極121、122の面積の和は、前記基板124の上面面積を基準に0.7%以上に設定される。
実施例によれば、前記接着剤130が前記発光素子120と前記第1方向を基準に重なる面積は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2と前記第1及び第2パッド電極121、122が重なる領域の面積より大きく提供される。
このように、前記第1及び第2パッド電極121、122の面積が小さく提供されることで、前記発光素子120の下面に透過する光の量が増大する。また、前記発光素子120の下には反射特性が優れる前記接着剤130が提供される。よって、前記発光素子120の下部方向に放出された光は、前記接着剤130に反射されて発光素子パッケージ100の上部方向に効果的に放出され、光抽出効率が向上する。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、光源装置に適用することができる。
また、光源装置は、産業分野によって、表示装置、照明装置、ヘッドランプ等を含むことができる。
光源装置の例として、表示装置は、ボトムカバーと、ボトムカバーの上に配置される反射板と、光を放出し発光素子を含む発光モジュールと、反射板の前方に配置され、発光モジュールから発される光を前方に案内する導光板と、導光板の前方に配置されるプリズムシートを含む光学シートと、光学シートの前方に配置されるディスプレイパネルと、ディスプレイパネルと連結され、ディスプレイパネルに画像信号を供給する画像信号出力回路と、ディスプレイパネルの前方に配置されるカラーフィルターを含むことができる。ここで、ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板及び光学シートは、バックライトユニット(Backlight Unit)を構成することができる。また、表示装置は、カラーフィルターを含まず、赤色(Red)、緑色(Gren)、青色(Blue)の光を放出する発光素子がそれぞれ配置される構造を有することもできる。
光源装置の別の例として、ヘッドランプは、基板の上に配置される発光素子パッケージを含む発光モジュール、発光モジュールから照射される光を一定方向、例えば前方に反射させるリフレクター(reflector)、リフレクターによって反射される光を前方に屈折させるレンズ、及びリフレクターによって反射されてレンズに向かう光の一部分を遮断または反射して、設計者が所望する配光パターンをなすようにするシェード(shade)を含むことができる。
光源装置の別の例である照明装置は、カバー、光源モジュール、放熱体、電源提供部、内部ケース、ソケットを含むことができる。また、実施例に係る光源装置は、部材とホルダーのうちいずれか1つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュールは、実施例に係る発光素子パッケージを含むことができる。
一方、以上で説明した実施例に係る発光素子パッケージは、多様な変形例を含むことができる。
以下、図面を参照して実施例に係る発光素子パッケージの変形例を説明する。各変形例は、以上で説明した発光素子パッケージの実施例にそれぞれ適用することができる。また、以下で説明される各変形例は、相互衝突しない範囲内で複数の変形例を組合せて適用してもよい。
まず、図36を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージのさらに別の例を説明する。図36を参照して実施例に係る発光素子パッケージを説明することにおいて、以上で説明した内容と重なる事項に対しては、説明を省略する場合もある。
実施例に係る発光素子パッケージは、本体113と発光素子120を含むことができる。前記本体113は、第1及び第2開口部TH1、TH2を含むことができる。前記発光素子120は、第1及び第2パッド電極121、122を含むことができる。
前記第1及び第2パッド電極121、122は、前記発光素子120の第1及び第2半導体層にそれぞれ電気的に連結され、それぞれ第1及び第2ボンディング部と称することもできる。
前記第1及び第2パッド電極121、122は、それぞれ突出部121a、122aを含むことができる。例えば、前記第1及び第2パッド電極121、122は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2内で下部方向に延長されて突出した突出部121a、122aをそれぞれ含むことができる。前記第1及び第2パッド電極121、122の突出部121a、122aは、前記第1及び第2開口部TH1、TH2内にそれぞれ配置される。
前記第1パッド電極121の突出部121aの下面は、前記第1開口部TH1の上面より低く配置される。前記第2パッド電極122の突出部122aの下面は、前記第2開口部TH2の上面より低く配置される。
前記第1及び第2パッド電極121、122の突出部121a、122aは、例えば円柱形状または多角柱形状に提供される。前記第1及び第2パッド電極121、122の形状は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域の形状に対応して選択される。前記第1及び第2パッド電極121、122の突出部121a、122aの幅または直径は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域の幅または直径より小さく提供される。
実施例に係る発光素子パッケージは、第1及び第2導電層321、322を含むことができる。前記第1導電層321は、前記第2導電層322と離隔して配置される。前記第1及び第2導電層321、322は、前記本体113の下面で相互離隔して配置される。
前記第1導電層321の上面の第1領域は、前記第1開口部TH1の下に配置される。前記第1導電層321の上面の前記第1領域は、前記第1開口部TH1と垂直方向に重なって配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の下に配置される。前記第1導電層321は、前記第1パッド電極121の突出部121a周りに配置される。
また、前記第1導電層321の上面の第2領域は、前記本体113の下面の下に配置される。前記第1導電層321の上面の第2領域は、前記本体113の下面と垂直方向に重なって配置される。例えば、前記第1導電層321の上面は、前記本体113の下面に接着性樹脂を介して結合されてもよい。
前記第2導電層322の上面の第1領域は、前記第2開口部TH2の下に配置される。前記第2導電層322の上面の前記第1領域は、前記第2開口部TH2と垂直方向に重なって配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の下に配置される。前記第2導電層322は、前記第2パッド電極122の突出部122a周りに配置される。
また、前記第2導電層322の上面の第2領域は、前記本体113の下面の下に配置される。前記第2導電層322の上面の第2領域は、前記本体113の下面と垂直方向に重なって配置される。例えば、前記第2導電層322の上面は、前記本体113の下面に接着性樹脂を介して結合されてもよい。
前記第1導電層321と前記第2導電層322は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択される1つの物質またはその合金を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、前記第1導電層321と前記第2導電層322に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成されてもよい。例えば、前記第1導電層321と前記第2導電層322は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
また、前記第1及び第2導電層321、322は、前記本体113の側壁の終端まで延長されて配置される。
前記第1及び第2導電層321、322は一種のリードフレームの機能を提供することができる。前記第1及び第2導電層321、322は、前記第1及び第2パッド電極121、122とそれぞれ電気的に連結される。
そして、実施例に係る発光素子パッケージは、接着剤130を含むことができる。前記接着剤は、上述したように第1樹脂と称することができる。
前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の安定した固定力を提供することができる。前記接着剤130は、例えば前記本体113の上面に直接接触して配置される。また、前記接着剤130は、前記発光素子120の下部面に直接接触して配置される。
例えば、前記接着剤130は、前記第1及び第2パッド電極121、122の周り及び前記発光素子120の下部に移動して配置される。また、前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2内部に移動して配置されてもよい。
前記接着剤130は、前記第1及び第2開口部TH1、TH2の上部領域を密封することができ、前記第1及び第2開口部TH1、TH2を介して湿気または異物質が外部から前記発光素子120が配置された領域に流入することを防止することができる。また、前記接着剤130は、前記発光素子120と前記本体113との間の固定力を向上させることができる。
また、前記発光素子120と前記本体113との間に前記接着剤130が提供される空間を充分確保できる場合、前記本体113の上面にリセスが提供されなくてもよい。
実施例に係る発光素子パッケージは、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。このとき、前記第1及び第2導電層321、322はサブマウントまたは回路基板等に提供される第1及び第2パッド部とそれぞれ電気的に連結される。
実施例に係る発光素子パッケージは、前記第1開口部TH1領域を介して前記第1パッド電極121に電源が連結され、前記第2開口部TH2領域を介して前記第2パッド電極122に電源が連結される。
これによって、前記第1パッド電極121及び前記第2パッド電極122を介して供給される駆動電源によって、前記発光素子120が駆動される。そして、前記発光素子120から発光された光は、前記本体113の上部方向に提供される。
ところで、従来、発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際に、リフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されるリードフレームと発光素子との間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して、電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子の第1パッド電極と第2パッド電極は、開口部に配置された導電層を介して駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点が一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
よって、実施例に係る発光素子パッケージは、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない利点がある。
また、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程で本体113が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、本体113が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
これによって、本体113を構成する物質に対する選択幅が広くなる。実施例によれば、前記本体113は、セラミック等の高価な物質だけではなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供されてもよい。
例えば、前記本体113は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択される少なくとも1つの物質を含むことができる。
一方、以上の説明では、前記本体113がキャビティCを含む場合を基準に説明した。前記キャビティCに前記発光素子120が配置される。しかし、別の実施例によれば、図37に示されたように、前記本体113はキャビティを含まない形態で提供されてもよい。例えば、前記本体113はキャビティを含まず、上面が平坦な形状で提供されてもよい。
前記本体113の側面と前記第1導電層321の側面は、同一平面に提供される。また、前記本体113の他側面と前記第2導電層322の側面は、同一平面に提供される。
また、以上の説明では、前記本体113の下面に配置された前記第1及び第2導電層321、322が前記本体113の側面まで延長されて配置される場合を基準に説明した。しかし、前記本体113の下面に配置された前記第1及び第2導電層321、322は、前記本体113の側面まで延長されず、前記本体113の下面一部領域にのみ配置されてもよく、前記キャビティCと垂直方向に重なって配置されてもよい。
一方、前記接着剤130は、前記発光素子120の側面にも配置される。これは、前記発光素子120の表面に提供されるOH-によって前記接着剤130が前記発光素子120の側面に沿ってのぼることがあるからである。このとき、前記発光素子120の側面に提供される前記接着剤130の厚さが厚過ぎると光度Poが低くなるので、適切な厚さの制御が必要である。また、前記接着剤130が前記発光素子120の側面に配置されるので、二重保護膜構造で提供されて耐湿性が向上し、その他汚染物質から前記発光素子120を保護できる利点がある。
また、前記接着剤130が前記発光素子120の下部及び周りに提供されることで、例えば前記接着剤130が遠心分離工法等によって提供されてもよい。前記接着剤130が前記本体113に塗布され、遠心分離工法によって前記接着剤130が前記発光素子120の下部及び周り領域に拡散して提供される。このように、遠心分離工法等が適用される場合、前記接着剤130に含まれた反射物質が下部領域に沈降する。これによって、前記発光素子120の活性層の側面には一種のクリアモールディング部のみが配置され、反射物質は前記発光素子120の活性層より低い領域に配置されるので、光度Poをより向上させることができる。
また、別の実施例によれば、前記接着剤130と前記前記本体113が同一物質を含むこともできる。
そして、実施例によれば、前記本体113、前記接着剤130、前記発光素子120の間のCTE(Coefficient of Thermal Expansion)マッチングを考慮して前記接着剤130の物性を選択することで、熱衝撃によるクラック(crack)や剥離が発生する問題を改善することができる。
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果等は少なくとも1つの実施例に含まれ、必ず1つの実施例のみに限定されるものではない。さらに、各実施例で例示された特徴、構造、効果等は、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって別の実施例に組合せまたは変形して実施可能である。従って、そのような組合せと変形に係る内容は、実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。
以上、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示にすぎず、実施例を限定するものではなく、実施例が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施可能であり、そしてそのような変形と応用に係る差異点は、添付された特許請求の範囲で設定する実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。