KR100864004B1 - Method of Flip-chip packaging of LED using the ultrasonic wave - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광다이오드의 패키지 방법에 관한 것으로, 특히 초음파 접합공정을 이용하여 발광다이오드 칩을 기판에 직접 실장하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for packaging a light emitting diode, and more particularly, to a flip chip packaging method for a light emitting diode using ultrasonic waves in which a light emitting diode chip is directly mounted on a substrate using an ultrasonic bonding process.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 의하면 플립칩 본딩에 있어서 웨이퍼 상에 범프를 형성함으로써 공정시간을 단축할 수 있고 초음파 접합 공정을 이용함으로써 상온에서 공정을 신속히 처리할 수 있으며 그루브(groove) 패턴의 기판을 사용함으로써 발광다이오드 패키지의 발광 효율 및 방열 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to the present invention, the process time can be shortened by forming bumps on a wafer in flip chip bonding, and the process can be rapidly processed at room temperature by using an ultrasonic bonding process. By using a substrate having a groove pattern, there is an advantage of improving luminous efficiency and heat dissipation effect of the LED package.

플립 칩(flip-chip), 발광다이오드(LED), 초음파(ultrasonic) Flip-chip, light emitting diode (LED), ultrasonic (ultrasonic)

Description

초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법{Method of Flip-chip packaging of LED using the ultrasonic wave}Method of Flip-chip packaging of LED using the ultrasonic wave

도 1은 종래 기술에 따른 발광다이오드 칩이 와이어 본딩에 의하여 실장된 모습을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a state in which a light emitting diode chip according to the prior art is mounted by wire bonding.

도 2는 종래 기술에 따른 발광다이오드 칩이 플립칩 본딩에 의하여 실장된 모습을 나타내는 개략도이다.2 is a schematic view showing a state in which a light emitting diode chip according to the prior art is mounted by flip chip bonding.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention.

도 4는 초음파 접합 공정 및 열압착 공정을 통하여 기판 위에 발광다이오드칩을 실장하는 것을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating mounting a light emitting diode chip on a substrate through an ultrasonic bonding process and a thermocompression bonding process.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발광다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 도면이다.5 is a view schematically showing a light emitting diode package manufactured according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 groove 패턴의 기판위에 형성된 발광다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 도면이다.6 is a view schematically showing a light emitting diode package formed on a substrate of a groove pattern according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

401, 501 : 발광다이오드 칩 402, 502 : 범프401, 501: LED chip 402, 502: bump

403, 503 : 기판 504, 604 : 에폭시403, 503: substrate 504, 604: epoxy

505, 605 :형광체 408 : 패드 505, 605: phosphor 408: pad

409 : 초음파 인가 431 : 히팅수단409: ultrasonic application 431: heating means

610 : Groove 512, 612 : 렌즈 610: Groove 512, 612: Lens

본 발명은 발광다이오드의 패키징 방법에 관한 것으로, 특히 초음파 접합공정을 이용하여 발광다이오드 칩을 기판에 직접 실장하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for packaging a light emitting diode, and more particularly, to a flip chip packaging method for a light emitting diode using ultrasonic waves in which a light emitting diode chip is directly mounted on a substrate using an ultrasonic bonding process.

일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode : 이하 'LED'라 한다)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기에너지를 빛으로 변환시켜 신호를 송수신하는데 사용되는 반도체의 일종으로 가전제품, 리모콘, 전광판등에 널리 사용된다.In general, a light emitting diode (LED) is a kind of semiconductor used to transmit and receive signals by converting electrical energy into light using characteristics of a compound semiconductor, and is widely used in home appliances, remote controls, and electronic displays. Used.

종래에는 발광다이오드를 메탈 계열 또는 실리콘 기판 등에 Die Attach의 공정을 통하여 일정 위치에 안착을 시킨 후 와이어 본딩(Wire bonding)공정을 이용하여 기판과 발광다이오드를 전기적으로 연결시키는 방법을 통해 발광다이오드 패키지를 제조하였다.Conventionally, a light emitting diode package is formed by mounting a light emitting diode at a predetermined position through a die attach process to a metal or silicon substrate, and then electrically connecting the substrate to the light emitting diode using a wire bonding process. Prepared.

도 1은 종래 기술에 따른 발광다이오드 칩이 와이어 본딩에 의하여 실장된 모습을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a state in which a light emitting diode chip according to the prior art is mounted by wire bonding.

도 1에 도시된 바와 같이 발광다이오드(LED) 어셈블리(100)는 발광다이오드 칩(101)이 기판(103)에 와이어(106)로 본딩되어 있다.As shown in FIG. 1, the light emitting diode (LED) assembly 100 has a light emitting diode chip 101 bonded to the substrate 103 by a wire 106.

그러나 이러한 와이어 본딩(Wire bonding)공정을 이용한 방법은 와이어 본딩을 하는데 많은 시간이 소요되고 제조 비용이 많이 들고 발광다이오드 칩과 기판과의 전기적 연결을 위한 와이어 본딩으로 인해 패키지를 소형화 하는데 한계가 있었다.However, the method using the wire bonding process takes a lot of time for wire bonding, is expensive to manufacture, and there is a limit to miniaturization of a package due to wire bonding for electrical connection between a light emitting diode chip and a substrate.

최근들어 정보 통신 기기의 소형화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서등이 더욱 소형화되고 있으며 LED 램프도 경박단소화가 요구되어 왔다.In recent years, with the trend of miniaturization of information and communication devices, various components such as resistors and capacitors have been miniaturized, and LED lamps have also been required to be light and short.

이에 대한 대응책으로 LED 칩을 기판에 직접 실장하는 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding)을 고안하게 되었다. 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding)은 반도체 칩 위에 범프를 형성하고 범프가 형성된 반도체 칩을 뒤집어(Flip) 기판에 접속한 후 열을 가하여 범프를 용융시켜 반도체 칩을 기판에 직접 실장시키는 방법으로 와이어 본딩 과정이 없어서 패키지를 소형화 할 수 있으며 집적도나 성능면에서 우수한 장점이 있다.As a countermeasure, Flip Chip Bonding, which directly mounts an LED chip on a substrate, has been devised. Flip Chip Bonding is a method of forming a bump on a semiconductor chip, flipping the bumped semiconductor chip to a substrate, and then applying heat to melt the bump to directly mount the semiconductor chip to the substrate. There is no process, so the package can be miniaturized and has excellent advantages in terms of density and performance.

도 2는 종래 기술에 따른 발광다이오드 칩이 플립칩 본딩에 의하여 실장된 모습을 나타내는 개략도이다.2 is a schematic view showing a state in which a light emitting diode chip according to the prior art is mounted by flip chip bonding.

도 2에 도시된 바와 같이 발광다이오드(LED) 어셈블리(200)는 발광다이오드 칩(201)이 기판(203)에 솔더링 범프(207)를 통해 직접 플립칩 본딩되며 발광다이오드 칩(201) 주변에 에폭시 재료(211)를 도포하여 발광다이오드 칩(201)의 내환경성을 증가시키다.As shown in FIG. 2, the light emitting diode (LED) assembly 200 has a light emitting diode chip 201 flip-chip bonded directly to the substrate 203 through soldering bumps 207 and an epoxy layer around the light emitting diode chip 201. The material 211 is coated to increase the environmental resistance of the light emitting diode chip 201.

그러나 이러한 종래의 플립칩 본딩의 경우 반도체 칩과 기판의 접속을 위해서 솔더링 범프의 용융점 이상으로 온도를 올려야 하고 이에따라 발광다이오드의 특성에 나쁜 영향을 끼치며 접합을 위한 시간이 오래 걸려 생산성이 저하되는 문제점이 있다. However, such a conventional flip chip bonding has to raise the temperature above the melting point of the soldering bump for the connection between the semiconductor chip and the substrate, which adversely affects the characteristics of the light emitting diodes, and takes a long time for bonding and decreases productivity. have.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발광다이오드의 플립칩 공정에서 초음파를 이용하여 상온에서 발광다이오드 칩과 기판의 접합을 실시하여 발광다이오드의 특성 저하 없이 고효율의 발광다이오드 패키지를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high-efficiency light emitting diode package without deteriorating the characteristics of the light emitting diode by bonding the light emitting diode chip and the substrate at room temperature using ultrasonic waves in the flip chip process of the light emitting diode. .

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법은 발광다이오드 웨이퍼 상에 스터드 범프 또는 플레이트 범프를 형성하는 단계, 상기 웨이퍼를 다수의 발광다이오드 칩으로 분리하는 단계, 상기 분리된 발광다이오드 칩을 기판에 직접 실장하는 단계, 상기 기판에 실장된 상기 발광다이오드 칩 주변에 에폭시 재료를 도포하고 경화시키는 단계, 상기 발광다이오드 칩위에 형광체를 도포하는 단계 및 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계를 포함하고, 상기 분리된 발광다이오드 칩을 기판에 직접 실장하는 단계는 상기 기판 또는 발광다이오드칩에 열과 압력을 가하고 초음파를 인가하여 상기 기판의 패드와 상기 발광다이오드 칩에 형성된 범프를 플립칩 본딩하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for flip chip packaging of a light emitting diode using ultrasonic waves, the method comprising: forming a stud bump or a plate bump on a light emitting diode wafer, separating the wafer into a plurality of light emitting diode chips; Directly mounting the separated light emitting diode chip on a substrate, applying and curing an epoxy material around the light emitting diode chip mounted on the substrate, applying a phosphor on the light emitting diode chip, and using an epoxy lens And molding the separated light emitting diode chip directly on a substrate by applying heat and pressure to the substrate or light emitting diode chip and applying ultrasonic waves to form bumps formed on the pad of the substrate and the light emitting diode chip. Flip chip bonding is characterized in that.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법은, 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 있어서, 기판상에 스터드 범프 또는 플레이트 범프를 형성하는 단계, 발광다이오드칩을 상기 기판에 직접 실장하는 단계, 상기 기판에 실장된 상기 발광다이오드칩 주변에 에폭시 재료를 도포하고 경화시키는 단계, 상기 발광다이오드칩위에 형광체를 도포하는 단계 및 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계를 포함하고,상기 발광다이오드칩을 상기 기판에 직접 실장하는 단계는 상기 기판 또는 발광다이오드칩에 열과 압력을 가하고 초음파를 인가하여 상기 기판에 형성된 범프와 상기 발광다이오드칩을 플립칩 본딩하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flip chip packaging method for a light emitting diode using ultrasonic waves, the method comprising: forming a stud bump or a plate bump on a substrate, the light emitting diode Mounting a chip directly on the substrate, applying and curing an epoxy material around the light emitting diode chip mounted on the substrate, applying a phosphor on the light emitting diode chip, and molding a lens using epoxy. The direct mounting of the light emitting diode chip on the substrate may include flip chip bonding the bump and the light emitting diode chip formed on the substrate by applying heat and pressure to the substrate or the light emitting diode chip and applying ultrasonic waves. do.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법을 도시한 흐름도이고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발광다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a flowchart illustrating a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view schematically illustrating a light emitting diode package manufactured according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법은 도 3에 도시된 바와같이 발광다이오드 웨이퍼에 범프를 형성하는 단계(S301), 상기 웨이퍼를 다수의 발광다이오드칩으로 분리하는 단계(S302), 발광다이오드칩을 기판에 실장하는 단계(S303), 기판에 실장된 발광다이오드칩 주변에 에폭시를 도포하고 경화시키는 단계(S304), 발광다이오드칩 위에 형광체를 도포하는 단계(S305) 및 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계(S306)로 이루어진다.In the flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a bump is formed on a light emitting diode wafer (S301), and the wafer is separated into a plurality of light emitting diode chips. Step (S302), mounting the light emitting diode chip on the substrate (S303), applying and curing epoxy around the light emitting diode chip mounted on the substrate (S304), applying a phosphor on the light emitting diode chip (S305) And molding the lens using the epoxy (S306).

발광다이오드 웨이퍼에 범프를 형성하는 단계(S301)는 상기 기판(503)의 패 드와의 접속을 위한 범프(502)를 형성하는 단계로 이때 범프의 형성방식은 도금을 이용하여 플레이트(Plate) 형상으로 제작하거나 스터드 범프 공정으로 스터드 범프를 형성할 수 있다. 범프(502)로 사용될 수 있는 물질은 금(Au), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)등이 바람직하다.Forming a bump on the light emitting diode wafer (S301) is a step of forming a bump 502 for connecting to the pad of the substrate 503, wherein the bump formation method is a plate shape using a plating The stud bumps can be formed either by fabrication or by the stud bump process. The material that can be used as the bump 502 is preferably gold (Au), aluminum (Al) or copper (Cu).

웨이퍼를 다수의 발광다이오드칩으로 분리하는 단계(S302)는 범프(502)가 형성된 웨이퍼를 웨이퍼 블레이드에 의해 단위 발광다이오드칩(501)으로 분리하는 공정이다.Separating the wafer into a plurality of light emitting diode chips (S302) is a process of separating the wafer on which the bumps 502 are formed into the unit light emitting diode chips 501 by a wafer blade.

발광다이오드칩을 기판에 실장하는 단계(S303)는 범프(502)가 형성되어 있는 발광다이오드칩(501)을 기판(503)의 패드(미도시)에 정렬하고 열과 압력 및 초음파를 인가하여 접착시키는 공정이다. 즉, 기판(503)에 열을 가하고 발광다이오드칩(501)에 압력을 가하는 동시에 초음파를 인가함으로써 발생되는 에너지를 이용하여 발광다이오드칩(501)을 기판(503)에 접착시키게 된다.In the step (S303) of mounting the light emitting diode chip on the substrate, the light emitting diode chip 501 having the bumps 502 formed thereon is aligned with a pad (not shown) of the substrate 503 and bonded by applying heat, pressure, and ultrasonic waves. It is a process. That is, the light emitting diode chip 501 is adhered to the substrate 503 using energy generated by applying heat to the substrate 503, applying pressure to the light emitting diode chip 501, and applying ultrasonic waves.

발광다이오드칩(501)이 접합되는 기판(503)은 실리콘(Si), 세라믹 또는 폴리머 계열의 물질로 구성된 기판이 사용될 수 있다. 상기 기판(503)의 패드로 사용되는 물질은 금(Au), 알루미늄(Al) 또는 주석(Sn)이 바람직하다. As the substrate 503 to which the light emitting diode chip 501 is bonded, a substrate made of silicon (Si), a ceramic, or a polymer-based material may be used. The material used as the pad of the substrate 503 is preferably gold (Au), aluminum (Al) or tin (Sn).

또한 접합에 사용되는 초음파의 주파수는 40~110kHz인 것이 바람직하고 기판(503) 및 초음파가 인가되는 발광다이오드칩(501)은 상온(25℃ ~ 100℃)으로 고정하여 열에 의한 발광다이오드의 열화를 방지하도록 한다.In addition, the frequency of the ultrasonic wave used for bonding is preferably 40 to 110 kHz, and the substrate 503 and the light emitting diode chip 501 to which the ultrasonic wave is applied are fixed at room temperature (25 ° C. to 100 ° C.) to prevent deterioration of the light emitting diode due to heat. Prevent it.

이후 기판(503)에 접합된 발광다이오드칩(501)의 신뢰성 향상을 위해 발광다이오드칩(501) 주변에 에폭시(504)를 도포하고 경화시키는 단계(S304)를 거치고 백 색광을 구현하고 발광 효율을 높이기 위해 발광다이오드칩 위에 형광체(505)를 도포하는 단계(S305) 및 에폭시를 사용하여 렌즈(512)를 몰딩하는 단계(S306)를 거치게 된다. Then, in order to improve the reliability of the light emitting diode chip 501 bonded to the substrate 503, the step of applying and curing the epoxy 504 around the light emitting diode chip 501 (S304) to implement white light and to improve luminous efficiency. In order to increase the thickness, the phosphor 505 is coated on the light emitting diode chip (S305), and the lens 512 is molded using epoxy (S306).

도 4는 초음파 접합 공정 및 열압착 공정을 통하여 기판 위에 발광다이오드칩을 실장하는 것을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating mounting a light emitting diode chip on a substrate through an ultrasonic bonding process and a thermocompression bonding process.

도 4에 도시된 바와같이 히팅수단(431)에 의해 기판(403)에 열을 가하고 발광다이오드에 형성된 범프(402)와 기판(403)에 형성된 패드(408)를 정렬시킨 후 발광다이오드칩(401)에 압력과 초음파를 인가하여(409) 열과 압력 및 초음파에 의해 발광다이오드칩(401)이 기판(403)에 실장된다.   As shown in FIG. 4, heat is applied to the substrate 403 by the heating means 431, the bump 402 formed on the light emitting diodes is aligned with the pad 408 formed on the substrate 403, and then the light emitting diode chip 401. ) And the light emitting diode chip 401 is mounted on the substrate 403 by heat and pressure and ultrasonic waves.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그루브(groove) 패턴의 기판위에 제조된 발광다이오드 패키지를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 schematically illustrates a light emitting diode package manufactured on a groove pattern substrate according to an embodiment of the present invention.

이러한 그루브(groove) 패턴의 기판을 사용함으로써 광효율 및 발광효율을 향상시킬 수 있다.By using a substrate having such a groove pattern, light efficiency and luminous efficiency can be improved.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법은 도 7에 도시된 바와같이 기판에 범프를 형성하는 단계(S701), 발광다이오드칩을 상기 기판에 실장하는 단계(S702), 기판에 실장된 발광다이오드칩 주변에 에폭시를 도포하고 경화시키는 단계(S703), 발광다이오드칩 위에 형광체를 도포하는 단계(S704) 및 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계(S705)로 이루어진 다.In a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 7, a bump is formed on a substrate (S701), and a light emitting diode chip is mounted on the substrate (S702). ), Coating and curing the epoxy around the light emitting diode chip mounted on the substrate (S703), applying a phosphor on the light emitting diode chip (S704) and molding the lens using the epoxy (S705). .

도 7을 참조하면 도 3에 도시된 방법과 달리 발광다이오드에 범프를 형성하는 단계(S301)를 생략하고 대신 기판에 직접 범프를 형성하는 단계(S701)를 이용한다.Referring to FIG. 7, unlike the method illustrated in FIG. 3, a step (S301) of forming a bump in the light emitting diode is omitted and a step (S701) is formed directly on the substrate.

이후 발광다이오드칩을 범프가 형성된 기판에 실장하는 단계(S702)로 부터 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계(S705) 까지는 도 3에 도시된 방법과 동일하게 실시된다.Thereafter, the process of mounting the LED chip on the bump-formed substrate (S702) to molding the lens using epoxy (S705) is performed in the same manner as shown in FIG.

이때 발광다이오드칩이 접합되는 기판은 실리콘(Si), 세라믹 또는 폴리머 계열의 물질로 구성된 기판이 사용될 수 있으며 그루브(groove) 패턴의 기판을 사용함으로써 광효율 및 발광효율을 향상시킬 수도 있다. 상기 기판의 패드로 사용되는 물질은 금(Au), 알루미늄(Al) 또는 주석(Sn)이 바람직하다.In this case, the substrate to which the light emitting diode chip is bonded may be a substrate made of silicon (Si), a ceramic or a polymer-based material, and may improve light efficiency and luminous efficiency by using a groove pattern substrate. The material used as the pad of the substrate is preferably gold (Au), aluminum (Al) or tin (Sn).

또한 접합에 사용되는 초음파의 주파수는 40~110kHz인 것이 바람직하고 기판 및 초음파가 인가되는 발광다이오드칩은 상온(25℃ ~ 100℃)으로 고정하여 열에 의한 발광다이오드의 열화를 방지하도록 한다.In addition, the frequency of the ultrasonic wave used for bonding is preferably 40 ~ 110kHz, and the substrate and the light emitting diode chip to which the ultrasonic wave is applied is fixed at room temperature (25 ℃ ~ 100 ℃) to prevent degradation of the light emitting diode by heat.

범프의 형성방식은 도금을 이용하여 플레이트(Plate) 형상으로 제작하거나 스터드 범프 공정으로 스터드 범프를 형성할 수 있다. 범프로 사용될 수 있는 물질은 금(Au), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)등이 바람직하다.The bump forming method may be manufactured in a plate shape using plating, or a stud bump may be formed by a stud bump process. The material that can be used as the bump is preferably gold (Au), aluminum (Al) or copper (Cu).

이상으로, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명 의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, which are merely exemplary, and it should be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 의하면 플립칩 본딩에 있어서 웨이퍼 상에 플레이트(Plate) 범프 또는 스터드 범프를 형성함으로써 공정시간을 단축할 수 있고 초음파 접합 공정을 이용함으로써 상온에서 공정을 신속히 처리할 수 있으며 그루브(groove) 패턴의 기판을 사용함으로써 발광다이오드 패키지의 발광효율 및 방열효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves according to the present invention, the process time can be shortened by forming plate bumps or stud bumps on a wafer in flip chip bonding, and at room temperature by using an ultrasonic bonding process. The process can be processed quickly and there is an advantage of improving the luminous efficiency and heat dissipation effect of the light emitting diode package by using a groove pattern substrate.

Claims (13)

발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 있어서, In the flip chip packaging method of a light emitting diode, 발광다이오드 웨이퍼 전극에 Au, Al 또는 Cu로 구성된 스터드 범프 또는 플레이트 범프를 형성하는 단계;Forming a stud bump or plate bump made of Au, Al, or Cu on the light emitting diode wafer electrode; 상기 웨이퍼를 다수의 발광다이오드칩으로 분리하는 단계;Separating the wafer into a plurality of light emitting diode chips; 상기 분리된 발광다이오드칩을 그루브(groove)가 형성된 기판에 직접 실장하는 단계;Directly mounting the separated light emitting diode chip on a substrate on which a groove is formed; 상기 기판에 실장된 상기 발광다이오드칩과 상기 기판사이에 에폭시 재료를 도포하고 경화시키는 단계;Coating and curing an epoxy material between the light emitting diode chip mounted on the substrate and the substrate; 상기 발광다이오드칩위에 형광체를 도포하는 단계; 및Coating a phosphor on the light emitting diode chip; And 상기 형광체가 도포된 발광다이오드칩 전체를 도포하도록 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계를 포함하고,Molding a lens by using an epoxy to apply the entirety of the light emitting diode chip coated with the phosphor; 상기 분리된 발광다이오드칩을 기판에 직접 실장하는 단계는 상기 기판 또는 발광다이오드칩에 열과 압력을 가하고 초음파를 인가하여 상기 기판의 패드와 상기 발광다이오드칩에 형성된 범프를 플립칩 본딩하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.The direct mounting of the separated LED chip on a substrate may include flip chip bonding pads of the substrate and bumps formed on the LED chip by applying heat and pressure to the substrate or the LED chip and applying ultrasonic waves. Flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 패드는 Au, Al 또는 Sn 으로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.The pad is a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that consisting of Au, Al or Sn. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기판은 Si, 세라믹 또는 폴리머 계열의 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.The substrate is a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that consisting of Si, ceramic or polymer material. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 초음파 접합 공정에 사용되는 초음파의 주파수는 40~110kHz인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.Flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that the frequency of the ultrasonic wave used in the ultrasonic bonding process is 40 ~ 110kHz. 제1항에 있어서, 상기 기판에 가해지는 열은The method of claim 1, wherein the heat applied to the substrate is 25℃ ~ 100℃ 인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.Flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that 25 ℃ ~ 100 ℃. 삭제delete 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법에 있어서, In the flip chip packaging method of a light emitting diode, 그루브(groove)가 형성된 기판상에 Au, Al 또는 Cu로 구성된 스터드 범프 또는 플레이트 범프를 형성하는 단계;Forming a stud bump or plate bump made of Au, Al, or Cu on the grooved substrate; 발광다이오드칩을 상기 기판에 직접 실장하는 단계;Mounting a light emitting diode chip directly on the substrate; 상기 기판에 실장된 상기 발광다이오드칩과 상기 기판사이에 에폭시 재료를 도포하고 경화시키는 단계; Coating and curing an epoxy material between the light emitting diode chip mounted on the substrate and the substrate; 상기 발광다이오드칩위에 형광체를 도포하는 단계; 및Coating a phosphor on the light emitting diode chip; And 상기 형광체가 도포된 발광다이오드칩 전체를 도포하도록 에폭시를 사용하여 렌즈를 몰딩하는 단계를 포함하고,상기 발광다이오드칩을 상기 기판에 직접 실장하는 단계는 상기 기판 또는 발광다이오드칩에 열과 압력을 가하고 초음파를 인가하여 상기 기판에 형성된 범프와 상기 발광다이오드칩을 플립칩 본딩하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.And molding a lens by using an epoxy to apply the phosphor-coated light emitting diode chip to the whole, and directly mounting the light emitting diode chip on the substrate applies heat and pressure to the substrate or the light emitting diode chip and performs ultrasonic waves. Flip chip bonding the bump formed on the substrate and the light emitting diode chip by applying a flip chip packaging method of the light emitting diode using ultrasonic waves. 삭제delete 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 기판은 Si, 세라믹 또는 폴리머 계열의 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.The substrate is a flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that consisting of Si, ceramic or polymer material. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 초음파 접합 공정에 사용되는 초음파의 주파수는 40~110kHz인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.Flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that the frequency of the ultrasonic wave used in the ultrasonic bonding process is 40 ~ 110kHz. 제8항에 있어서, 상기 기판에 가해지는 열은The method of claim 8, wherein the heat applied to the substrate is 25℃ ~ 100℃ 인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 발광다이오드의 플립칩 패키징 방법.Flip chip packaging method of a light emitting diode using ultrasonic waves, characterized in that 25 ℃ ~ 100 ℃. 삭제delete
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