KR100995688B1 - Light emitting diode package - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광다이오드(LED)의 패키지 구조에 관한 것이다. 본 발명의 LED패키지는 내측벽에는 단차부가 형성되고, 바닥면에는 도전성물질에 의해 상하부가 전기적으로 연결된 제1관통부 및 제2관통부가 형성된 그루브를 구비하는 서브마운트; 상기 그루브의 바닥면에 실장되는 발광다이오드(LED); 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제1전극 및 상기 제1관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되는 제1 전극배선; 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제2전극 및 상기 제2관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되되, 상기 발광다이오드의 제2전극과는 와이어본딩을 통해 상기 단차부에서 연결되는 제2전극배선을 포함한다.The present invention relates to a package structure of a light emitting diode (LED). The LED package of the present invention includes a submount having a stepped portion formed at an inner side wall, and having a groove formed at a bottom surface thereof with grooves formed with a first through portion and a second through portion electrically connected to upper and lower portions by a conductive material; A light emitting diode (LED) mounted on a bottom surface of the groove; At least a portion of the first electrode wiring formed in the groove and electrically connected to the first electrode of the light emitting diode and the conductive material of the first through part; At least a portion of the groove is formed in the groove, and is electrically connected to the second electrode of the light emitting diode and the conductive material of the second through portion, wherein the stepped portion is connected to the second electrode of the light emitting diode through wire bonding. It includes a second electrode wiring connected.

본 발명에 따르면 서브마운트의 그루브의 바닥면에 형성되는 관통부가 LED의 직하부에 위치하지 않고 LED실장영역의 바깥에 위치하기 때문에 LED의 접합신뢰성이 높아진다. 또한 전극배선과 LED를 연결하는 와이어가 서브마운트의 측면상단부가 아니라 그루브의 내측에 형성된 단차부에 본딩되므로 와이어의 사용량을 줄일 수 있고, 열방출 경로가 단축되므로 열방출 효율을 높일 수 있다.According to the present invention, since the penetrating portion formed in the bottom surface of the groove of the submount is not located directly under the LED, but located outside the LED mounting region, the bonding reliability of the LED is increased. In addition, since the wire connecting the electrode wiring and the LED is bonded to the stepped portion formed inside the groove instead of the upper side portion of the submount, the amount of wire used can be reduced and the heat dissipation path can be shortened, thereby improving heat dissipation efficiency.

LED, 패키지, 그루브, 단차부 LED, Package, Groove, Step

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}Light emitting diode package

본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED) 패키지에 관한 것으로서, 구체적으로는 발광 다이오드가 실장되는 서브마운트의 그루브 내부에 와이어 본딩을 위한 단차부를 형성함으로써 형광체의 충진을 용이하게 하는 한편 열방출 효율을 향상시킨 발광다이오드 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode (LED) package, and specifically, to form a step portion for wire bonding inside a groove of a submount in which the light emitting diode is mounted, thereby facilitating the filling of the phosphor and dissipating heat. The present invention relates to a light emitting diode package with improved efficiency.

LED는 직접 천이형 화합물 반도체 물질을 이용한 발광소자로서, 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있고 기존 광원에 비하여 에너지 절감효과가 매우 뛰어나기 때문에 최근 들어 LCD의 백라이트유닛, 자동차, 광고판, 신호등, 조명장치 등 이용분야가 산업전반으로 급격히 확대되고 있다.LED is a light emitting device using direct transition compound semiconductor material. It can realize various colors such as red, green, blue, and ultraviolet rays, and it is very energy-saving effect compared to existing light sources. The fields of use such as lights, traffic lights and lighting devices are rapidly expanding throughout the industry.

이러한 LED는 일반적으로 실리콘이나 세라믹 재질의 서브 마운트에 실장되어 표면 실장형 패키지의 형태로 제공되며, 패키지의 구조에 따라 생산성이나 열방출 효율에 큰 차이가 나기 때문에 제조사마다 매우 다양한 형태의 LED패키지를 개발하여 사용하고 있다.These LEDs are generally mounted on a sub-mount made of silicon or ceramic and are provided in the form of a surface-mount package, and there is a great variety of LED packages depending on the manufacturer since there is a big difference in productivity or heat dissipation efficiency depending on the structure of the package. It is developed and used.

예를 들어 한국등록특허 제600411호는 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 LED패키지를 개시하고 있다. For example, Korean Patent No. 600411 discloses an LED package having a structure as shown in FIG. 1.

상기 LED패키지에서는 상면에 그루브(11)가 형성되고 측면에 측면홈(18)이 형성된 실리콘 또는 세라믹 재질의 서브 마운트(10)에 LED(15)를 실장한다.In the LED package, a groove 11 is formed on an upper surface thereof, and the LED 15 is mounted on a sub-mount 10 made of silicon or ceramic having a side groove 18 formed on a side surface thereof.

구체적으로는 상기 서브마운트(10)의 그루브(11), 측면홈(18) 및 하부면에 걸쳐 절연층(12)을 형성하고, 상기 절연층(12)의 상부에 그루브(11)의 바닥면에서 서브 마운트(10)의 외부면을 거쳐 하부면까지 연장되는 한 쌍의 전극배선(13,14)을 형성한다.Specifically, the insulating layer 12 is formed on the groove 11, the side grooves 18, and the lower surface of the submount 10, and the bottom surface of the groove 11 is formed on the insulating layer 12. A pair of electrode wirings 13 and 14 extending from the outer surface of the sub-mount 10 to the lower surface in FIG.

그리고 상기 그루브(11)의 내부에서 서로 이격되어 있는 상기 전극배선(13,14)의 상부에 LED(15)를 플립칩 본딩한다. 이어서 실리콘 젤, 에폭시 등의 충진제(16)를 이용하여 LED(15)를 감싸면서 그루브(11)의 내부를 충진하고, 그 상부에 LED(15)에서 출사되는 광의 분포를 제어하기 위한 렌즈(17)를 부착한다.The LED 15 is flip-chip bonded on the electrode wirings 13 and 14 spaced apart from each other in the groove 11. Subsequently, the inside of the groove 11 is filled while the LED 15 is surrounded by the filler 16 such as silicone gel and epoxy, and the lens 17 for controlling the distribution of the light emitted from the LED 15 thereon. Attach).

이러한 LED패키지를 외부기판에 결합하기 위해서는 서브마운트(10)의 하부면에 형성된 상기 전극배선(13,14)을 솔더를 이용해 외부기판에 본딩하면 된다.In order to couple the LED package to the external substrate, the electrode wirings 13 and 14 formed on the lower surface of the submount 10 may be bonded to the external substrate using solder.

도 2는 한국등록특허 제623024호에 개시된 LED패키지를 도시한 것으로서, 상면에 그루부(21)가 형성된 서브마운트(20)에서 상기 그루브(21)의 바닥면에 서로 이격된 한 쌍의 전극배선(22,23)을 형성하고, 상기 전극배선(22,23)의 상부에 LED(24)를 플립칩 본딩한 점에 있어서는 도 1과 유사하다.2 shows an LED package disclosed in Korean Patent No. 623024, a pair of electrode wirings spaced apart from each other on the bottom surface of the groove 21 in the submount 20 having the groove portion 21 formed on the upper surface thereof. (22, 23) is formed, and the flip chip bonding of the LED 24 on the electrode wiring (22, 23) is similar to FIG.

그러나 서브마운트(20)의 상기 전극배선(22,23)과 외부기판을 연결하기 위해 전도성 와이어(25)를 와이어본딩 하는 점, 렌즈(26)를 서브마운트(20)의 상부에 고정시키는 것이 아니라 외부기판의 상부에 고정시킨 점 등에서 차이가 있다.However, the point of wire bonding the conductive wire 25 to connect the electrode wirings 22 and 23 and the external substrate of the submount 20, not to fix the lens 26 to the upper portion of the submount 20. There is a difference in the point of fixing to the upper portion of the external substrate.

그런데 이러한 종래 형태의 LED패키지를 제조하기 위해서는 LED(15,24)의 캐소드 전극과 애노드 전극이 동일한 면 또는 동일한 방향에 형성되어 있어야 하고, 플립칩 본딩을 위해서는 매우 정밀한 공정이 요구되기 때문에 생산성이나 비용면에서 불리한 단점이 있다.However, in order to manufacture such a conventional LED package, the cathode and anode electrodes of the LEDs 15 and 24 must be formed on the same surface or in the same direction, and a very precise process is required for flip chip bonding. There are disadvantages in that.

또한 도 1의 구조에서는 전극배선(13,14)이 서브마운트(10)의 외곽부 및 측면홈(18)을 통해 하부면까지 연장되므로 열방출 경로가 지나치게 길어져 열방출 효율이 나빠지고, 공정상의 어려움으로 인해 측면홈(18)의 에지 부근에서 전극배선(13,14)의 연결이 용이하지 않아 단선될 위험이 높아진다는 문제점이 있다.In addition, in the structure of FIG. 1, since the electrode wirings 13 and 14 extend to the lower surface through the outer portion and the side grooves 18 of the submount 10, the heat dissipation path becomes too long, resulting in poor heat dissipation efficiency. Due to the difficulty, there is a problem in that the connection of the electrode wirings 13 and 14 is not easy near the edge of the side groove 18, thereby increasing the risk of disconnection.

또한 도 2의 구조에서는 서브마운트(20)의 상단부까지 형성된 전극배선(22,23)과 외부기판을 전기적으로 연결하기 위하여 배선금속을 와이어 본딩하기 때문에 역시 열방출 경로가 길어져 열방출 효율이 나빠지는 문제점이 있다.In addition, in the structure of FIG. 2, since the wire metal is wire-bonded to electrically connect the electrode wirings 22 and 23 formed up to the upper end of the submount 20 and the external substrate, the heat dissipation path becomes longer, resulting in poor heat dissipation efficiency. There is a problem.

최근에는 이런 문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 LED패키지가 많이 사용되고 있다.Recently, in order to solve this problem, a LED package having a structure as shown in FIG. 3 is used a lot.

즉, 상부에 그루브(31)가 형성된 실리콘 재질의 서브마운트(30)를 이용하되, 그루브(31)의 바닥면에는 서브마운트(30)의 하부면과 연통되는 제1관통부(32a) 및 제2관통부(32b)를 형성하고, 각 관통부(32a, 32b)의 내부를 전도성 물질로 도금한다.That is, the first mounting portion 32a and the first communication portion 32a communicating with the lower surface of the submount 30 are used on the bottom surface of the groove 31, using the silicon submount 30 having the groove 31 formed thereon. Two through portions 32b are formed, and the inside of each through portion 32a and 32b is plated with a conductive material.

또한 서로 이격된 제1 및 제2 전극배선(33,34)을 상기 그루브(31)의 바닥면에서 서브마운트(30)의 상단부까지 연장하여 형성한다.In addition, the first and second electrode wirings 33 and 34 spaced apart from each other extend from the bottom surface of the groove 31 to the upper end of the submount 30.

서브마운트(30)의 하부면에서 상기 제1 및 제2 관통부(32a, 32b)의 하부에는 외부기판과의 결합을 위한 제1 및 제2 연결배선(38a, 38b)을 형성한다.First and second connection wires 38a and 38b are formed on the lower surface of the submount 30 to be coupled to the external substrate under the first and second through parts 32a and 32b.

제1전극배선(33)은 그 단부가 제1관통부(32a)의 상부에 위치하며 따라서 하부의 제1 연결배선(38a)과 전기적으로 연결된다. 또한 제2전극배선(34)은 그 단부가 제2관통부(32b)의 상부에 위치하며 따라서 하부의 제2연결배선(38b)과 전기적으로 연결된다.The end of the first electrode wire 33 is positioned above the first through part 32a, and thus is electrically connected to the first connection wire 38a at the bottom thereof. In addition, an end portion of the second electrode wire 34 is positioned above the second through part 32b, and thus is electrically connected to the lower second connection wire 38b.

그루브(31)의 바닥면에서 각 전극배선(33,34)의 상부에는 솔더(36)를 이용하여 LED(35)를 실장한다.On the bottom surface of the groove 31, the LEDs 35 are mounted on the upper portions of the electrode wirings 33 and 34 using the solder 36.

만일 LED(35)의 제1전극은 하부에 위치하고 제2전극은 상부에 위치한다면, 제1전극은 솔더(36)에 의해 제1전극배선(33)과 직접 연결된다. LED(35)의 상부에 위치하는 제2전극은 전도성 와이어(37)를 이용한 와이어 본딩을 통해 제2전극배선(34)에 연결시킨다.If the first electrode of the LED 35 is located below and the second electrode is located above, the first electrode is directly connected to the first electrode wiring 33 by the solder 36. The second electrode positioned on the upper part of the LED 35 is connected to the second electrode wiring 34 through wire bonding using the conductive wire 37.

이어서 레진 등의 충진제(39)를 이용하여 그루브(31)의 내부를 충진하며, 이때 형광체가 분산된 충진제를 사용할 수도 있다. 그런데 제2전극배선(34)과 LED(35)를 연결하는 와이어(37)는 서브마운트(30)의 상단부로부터 상부로 많이 돌출되므로 이후에 그 상부에 렌즈를 실장하기 위해서는 충진제(39)가 와이어(37)를 모두 덮을 수 있도록 서브마운트(30)의 상부의 충분한 높이까지 충진제(39)를 충진하거나, 충진제(39)의 상부에 별도의 투명수지를 도포하여야 한다.Subsequently, the inside of the groove 31 is filled using a filler 39 such as resin, and at this time, a filler in which phosphors are dispersed may be used. However, since the wire 37 connecting the second electrode wire 34 and the LED 35 protrudes a lot from the upper end of the submount 30 to the upper part, the filler 39 is used to mount the lens thereon. Filler 39 should be filled to a sufficient height at the top of submount 30 so as to cover all of 37, or a separate transparent resin should be applied on top of filler 39.

충진제(39)의 상면에는 접합용 투명시트(41)를 이용하여 렌즈(40)를 결합한다.The lens 40 is coupled to the upper surface of the filler 39 by using the bonding transparent sheet 41.

그런데 이러한 구조의 LED패키지는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 가진다.However, the LED package of such a structure has some problems as follows.

첫째는, LED(35)의 하부에 형성된 제1 및 제2 관통부(32a, 32b)의 내벽에 전도성 물질을 도금할 때 도금금속이 그루브(31)의 바닥면 상부로 약간 돌출되기 때문에 그 상부에 제1 및 제2전극배선(33,34)을 형성하고 LED(35)를 결합할 경우 결합의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.First, when the conductive material is plated on the inner walls of the first and second penetrating portions 32a and 32b formed under the LED 35, the plated metal protrudes slightly to the top of the bottom surface of the groove 31, so that the upper portion thereof. When the first and second electrode wirings 33 and 34 are formed on the LED 35 and the LED 35 is coupled to each other, the reliability of the coupling is reduced.

둘째는, LED(35)의 제2전극과 제2전극배선(34)을 연결하는 와이어(37)가 서브마운트(30)의 상부로 많이 돌출되기 때문에 충진제(39)로 그루브(31)의 내부공간을 충진할 때 와이어(37)까지 덮어야 하므로 충진제의 소모량이 많아지는 문제점이 있다.Second, since the wire 37 connecting the second electrode and the second electrode wiring 34 of the LED 35 protrudes a lot to the upper portion of the submount 30, the inside of the groove 31 is filled with the filler 39. When filling the space to cover the wire 37 there is a problem that the consumption of the filler increases.

셋째는, 서브마운트(30)의 상부면에서 와이어본딩이 이루어지기 때문에 와이어(37)의 길이가 길어져서 저항손실이 크고 열방출 경로도 길어져 열방출효율이 나빠지는 문제점이 있다.Third, since the wire bonding is made on the upper surface of the submount 30, the length of the wire 37 is increased, so that the resistance loss is large and the heat dissipation path is long.

본 발명의 목적은 LED의 접합신뢰성을 높일 수 있는 구조의 LED패키지를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an LED package having a structure that can increase the bonding reliability of the LED.

본 발명의 다른 목적은 서브마운트의 그루브를 채우는 충진제의 소모량을 줄이고 수율을 향상시킬 수 있는 LED패키지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an LED package which can reduce the consumption of the filler to fill the groove of the submount and improve the yield.

본 발명의 또 다른 목적은 열방출 경로를 보다 짧게 함으로써 열방출효율을 향상시킬 수 있는 LED패키지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an LED package that can improve the heat dissipation efficiency by shortening the heat dissipation path.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 내측벽에는 단차부가 형성되고, 바닥면에는 도전성물질에 의해 상하부가 전기적으로 연결된 제1관통부 및 제2관통부가 형성된 그루브를 구비하는 서브마운트; 상기 그루브의 바닥면에 실장되는 발광다이오드(LED); 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제1전극 및 상기 제1관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되는 제1 전극배선; 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제2전극 및 상기 제2관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되되, 상기 발광다이오드의 제2전극과는 와이어본딩을 통해 상기 단차부에서 연결되는 제2전극배선을 포함하는 발광다이오드 패키지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sub-mount having a stepped portion formed on an inner wall, and having a groove formed on a bottom surface thereof having a groove formed with a first through portion and a second through portion electrically connected to upper and lower portions by a conductive material; A light emitting diode (LED) mounted on a bottom surface of the groove; At least a portion of the first electrode wiring formed in the groove and electrically connected to the first electrode of the light emitting diode and the conductive material of the first through part; At least a portion of the groove is formed in the groove, and is electrically connected to the second electrode of the light emitting diode and the conductive material of the second through portion, wherein the stepped portion is connected to the second electrode of the light emitting diode through wire bonding. Provided is a light emitting diode package including a second electrode wiring connected thereto.

상기 발광다이오드 패키지에서 상기 그루브의 바닥면을 LED가 실장되는 LED 실장영역과 상기 LED실장영역의 주변에 위치하는 주변영역으로 구분할 때, 상기 제1관통부 및 상기 제2관통부는 상기 주변영역에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the light emitting diode package, when the bottom surface of the groove is divided into an LED mounting region in which the LED is mounted and a peripheral region positioned around the LED mounting region, the first through portion and the second through portion are formed in the peripheral region. It may be characterized by.

또한 상기 발광다이오드는 상기 제1전극배선의 상부에 실장되는 것을 특징으로 할 수 있다.The light emitting diode may be mounted on the first electrode wiring.

또한 상기 발광다이오드의 상기 제1전극은 솔더를 이용하여 상기 제1전극배선에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the first electrode of the light emitting diode may be connected to the first electrode wiring using solder.

또한 상기 발광다이오드의 상기 제 2 전극은 와이어본딩을 통해 상기 단차부에서 제 2 전극배선에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the second electrode of the light emitting diode may be connected to the second electrode wiring at the stepped portion through wire bonding.

또한 상기 그루브에서 상기 단차부가 형성된 내측벽과 대향하는 내측벽에는 제2의 단차부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이때 상기 발광다이오드의 상기 제1전극은 와이어 본딩을 통해 상기 제2의 단차부에서 상기 제1전극배선과 연결될 수 있다.In addition, a second stepped portion may be formed on an inner side wall of the groove which faces the inner side wall where the stepped portion is formed, wherein the first electrode of the light emitting diode is connected to the second stepped portion by wire bonding. The first electrode wiring may be connected to the first electrode wiring.

또한 상기 제1관통부 및 상기 제2관통부는 각각 하나 이상의 관통홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the first through and the second through may be characterized in that it comprises one or more through holes.

또한 상기 서브마운트의 하부면에는 각각 상기 제1관통부 및 상기 제2관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되는 제1연결배선 및 제2연결배선이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the lower surface of the submount may be characterized in that the first connecting wiring and the second connecting wiring which is electrically connected to the conductive material of the first through the second through.

본 발명에 따르면 서브마운트의 그루브의 바닥면에 형성되는 관통부가 LED의 직하부에 위치하지 않고 LED실장영역의 바깥에 위치하기 때문에 LED의 접합신뢰성이 높아진다.According to the present invention, since the penetrating portion formed in the bottom surface of the groove of the submount is not located directly under the LED, but located outside the LED mounting region, the bonding reliability of the LED is increased.

또한 전극배선과 LED를 연결하는 와이어가 서브마운트의 측면상단부가 아니라 그루브의 내측에 형성된 단차부에 본딩되므로 와이어의 사용량을 줄일 수 있고, 열방출 경로가 단축되므로 열방출 효율을 높일 수 있다.In addition, since the wire connecting the electrode wiring and the LED is bonded to the stepped portion formed inside the groove instead of the upper side portion of the submount, the amount of wire used can be reduced and the heat dissipation path can be shortened, thereby improving heat dissipation efficiency.

또한 와이어가 서브마운트의 상부로 돌출되지 않으므로 충진제를 서브마운트의 상부까지 도포할 필요가 없고, 따라서 충진제의 소모량을 줄이고 수율을 향상시킬 수 있다.Also, since the wire does not protrude to the top of the submount, it is not necessary to apply the filler to the top of the submount, thus reducing the consumption of the filler and improving the yield.

또한 충진제를 서브마운트의 상부까지 도포할 필요가 없어지기 때문에 LED패키지를 보다 얇게 제작할 수 있다.In addition, since the filler does not need to be applied to the upper part of the submount, the LED package can be made thinner.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 LED패키지는 도 4의 단면도에 도시된 바와 같이, 상면에 그루브(110)가 형성된 서브마운트(100)를 이용하고 그루브(110)의 바닥면에 LED(130)를 실장하는 점에서는 종래의 패키지와 동일하다.LED package according to an embodiment of the present invention, as shown in the cross-sectional view of Figure 4, using the submount 100, the groove 110 is formed on the upper surface and mounting the LED 130 on the bottom surface of the groove 110 It is the same as a conventional package in that it does.

그러나 본 발명의 LED패키지는 상기 그루브(110)의 경사진 내측벽에 단차부(114)가 형성되는 점에 특징이 있다.However, the LED package of the present invention is characterized in that the stepped portion 114 is formed on the inclined inner wall of the groove 110.

이와 같이 그루브(110)의 내측벽에 단차부(114)를 형성하면, 이후 와이어본딩에 사용되는 와이어(142)가 서브마운트(100)의 상단부 이상으로 돌출되는 것을 방지할 수 있고, 열방출 경로를 보다 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.If the stepped portion 114 is formed on the inner wall of the groove 110 as described above, the wire 142 used for wire bonding can be prevented from protruding beyond the upper end of the submount 100, and the heat dissipation path It is possible to obtain an effect of shortening.

서브마운트(100)는 실리콘 재질인 것이 바람직하며, 상기 그루브(110)와 단차부(114)는 실리콘 벌크식각을 통해 형성한다.The submount 100 is preferably made of silicon, and the groove 110 and the stepped portion 114 are formed through silicon bulk etching.

그루브(110)의 바닥면에는 서브마운트(100)의 하부면과 연통되는 제1관통부(112a) 및 제2관통부(112b)를 형성하고, 각 관통부(112a, 112b)의 내부는 전도성 물질로 도금한다. The bottom surface of the groove 110 forms a first through portion 112a and a second through portion 112b in communication with the bottom surface of the submount 100, and the inside of each of the through portions 112a and 112b is conductive. Plate with material.

서브마운트(100)의 하부면에서 상기 제1 및 제2 관통부(112a, 112b)의 하부에는 외부 기판과의 결합을 위한 제1 및 제2 연결배선(150a, 150b)을 형성한다.First and second connection wirings 150a and 150b are formed at the bottom of the first and second through parts 112a and 112b on the bottom surface of the submount 100 for coupling with an external substrate.

상기 제1 및 제2 관통부(112a, 112b)은 각각 하나의 홀(hole)일 수도 있으나 열방출 효과를 높이기 위해 각각 다수의 홀을 포함할 수도 있다.Each of the first and second through parts 112a and 112b may be one hole, but may include a plurality of holes in order to enhance the heat dissipation effect.

한편 본 발명의 실시예에서는 그루브(110)의 바닥면을 중앙부의 LED실장영역과 주변영역으로 구분하였을 때, LED실장영역이 아닌 주변영역에 상기 제1관통부(112a) 및 제2관통부(112b)을 형성한다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, when the bottom surface of the groove 110 is divided into the LED mounting area and the peripheral area of the center, the first through part 112a and the second through part ( 112b).

이것은 도금과정에서 각 관통부(112a,112b)의 상단부에 발생하는 요철면 때문에 LED(130)의 접합신뢰성이 저하되는 것을 막기 위한 것이다.This is to prevent the bonding reliability of the LED 130 from deteriorating due to the uneven surface generated at the upper end portions of the through portions 112a and 112b during the plating process.

그루브(110)의 내부에는 바닥면에서 내측벽 상단부 또는 서브마운트(100)의 상부면까지 연장되는 제1전극배선(121) 및 제2전극배선(122)이 서로 이격되어 형성되고, 제1 및 제2 전극배선(121,122)은 각각 제1 및 제2 관통부(112a, 112b)의 도금물질을 통해 하부면의 제1 및 제2 연결배선(150a, 150b)과 전기적으로 연결된다.In the groove 110, the first electrode wiring 121 and the second electrode wiring 122 extending from the bottom to the upper end of the inner wall or the upper surface of the submount 100 are formed to be spaced apart from each other. The second electrode wires 121 and 122 are electrically connected to the first and second connection wires 150a and 150b of the lower surface through the plating materials of the first and second through parts 112a and 112b, respectively.

하부에 제1전극이 위치하고 상부에 제2전극이 위치하는 LED(130)는 그루브(110)의 바닥면에서 제 1 전극배선(121)의 상부에 솔더(140)를 이용하여 제1전극배선(121)에 직접 연결된다.The LED 130 in which the first electrode is positioned at the bottom and the second electrode is positioned at the top of the first electrode wiring (using the solder 140 on the top of the first electrode wiring 121 on the bottom surface of the groove 110) 121) directly.

이때 LED(130)는 그루브(110)의 바닥면 중앙부, 즉 LED실장영역에 위치하게 되고 따라서 주변영역에 위치하는 제1 및 제2 관통부(112a, 112b)의 직상부에 위치하지 않는 점은 전술한 바와 같다.At this time, the LED 130 is located in the center of the bottom surface of the groove 110, that is, the LED mounting area, and thus is not located directly above the first and second through parts 112a and 112b located in the peripheral area. As described above.

LED(130)의 상부에 위치하는 제2전극은 전도성 와이어(142)를 이용한 와이어 본딩을 통해 제2전극배선(122)에 연결된다. The second electrode positioned on the upper portion of the LED 130 is connected to the second electrode wiring 122 through wire bonding using the conductive wire 142.

그런데 본 발명의 실시예에서는 일단이 LED(130)의 제2전극에 본딩된 전도성 와이어(142)의 타단을 종래처럼 서브마운트(100)의 상단부에 본딩하는 것이 아니라 그루브(110)의 내측벽에 형성된 단차부(114)의 상면에 본딩하는 점에 특징이 있다.However, in the exemplary embodiment of the present invention, the other end of the conductive wire 142 bonded to the second electrode of the LED 130 is not bonded to the upper end of the submount 100 as in the prior art, but instead to the inner wall of the groove 110. It is characterized in that it is bonded to the upper surface of the stepped portion 114 formed.

이렇게 하면 사용되는 와이어(142)의 길이가 짧아지므로 와이어 소모량을 줄일 수 있고, 열방출 경로가 짧아져 열방출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 서브마운트(100)의 상부로 와이어(142)가 돌출되는 것을 방지할 수 있다.In this case, since the length of the wire 142 used is shortened, wire consumption can be reduced, and the heat dissipation path can be shortened, thereby improving heat dissipation efficiency. In addition, it is possible to prevent the wire 142 from protruding above the submount 100.

한편, 그루브(110)의 내측벽에 형성된 단차부(114)에 와이어본딩을 하는 경 우에는 LED(130)의 상면과 단차부(114)의 상면이 비슷한 높이에 위치하기 때문에 일반적인 볼 본딩(ball bonding) 방식이 아니라 웨지본딩(wedge bonding) 방식으로 전도성 와이어(142)를 본딩하는 것이 바람직하다.On the other hand, when wire bonding to the stepped portion 114 formed on the inner wall of the groove 110, since the top surface of the LED 130 and the top surface of the stepped portion 114 is located at a similar height general ball bonding (ball It is preferable to bond the conductive wire 142 by a wedge bonding method rather than a bonding method.

와이어 본딩이 완료된 다음에는 레진 등의 충진제(160)를 이용하여 그루브(110)의 내부를 충진하며, 이때 형광체가 분산된 충진제를 사용할 수도 있다. 특히 본 발명의 실시예에 따르면 서브마운트(100)의 상부로 와이어(142)가 돌출되지 않기 때문에 충진제(160)를 그루브(110)의 내부에만 채우면 되므로 충진이 용이하고 충진제(160)의 소모량이 줄어들어 수율이 향상된다.After the wire bonding is completed, the inside of the groove 110 is filled using a filler 160 such as resin, and at this time, a filler in which phosphors are dispersed may be used. In particular, since the wire 142 does not protrude to the upper portion of the submount 100 according to the embodiment of the present invention, the filler 160 is easy to fill because the filling is easy, and the amount of the filler 160 is consumed. Reduced yield is improved.

또한 이를 통해 LED패키지의 전체 두께를 얇게 할 수 있는 효과도 있다.This also has the effect of reducing the overall thickness of the LED package.

이어서 충진제(160)의 상부에 접합용 투명시트(171)를 이용하여 렌즈(170)를 결합함으로써 하나의 LED패키지가 완성된다.Subsequently, one LED package is completed by combining the lens 170 using the bonding transparent sheet 171 on the filler 160.

도 4에서는 제1전극배선(121)의 일 단부는 그루브(110)의 바닥면의LED접합영역까지 연장되고, 제2전극배선(122)의 일 단부는 제2관통부(112b)이 형성된 주변영역까지만 연장되도록 도시하였다.In FIG. 4, one end of the first electrode wiring 121 extends to the LED bonding region of the bottom surface of the groove 110, and one end of the second electrode wiring 122 has a periphery where the second through portion 112b is formed. It is shown to extend only to the region.

이 경우 LED(130)는 솔더(140)를 이용하여 제1전극배선(121)의 상부에 접합되며, LED(130)의 하부에 위치하는 제1전극은 제1관통부(112a)를 통해 서브마운트(100) 하부면의 제1연결배선(150a)과 전기적으로 연결된다.In this case, the LED 130 is bonded to the upper portion of the first electrode wiring 121 by using the solder 140, and the first electrode positioned at the lower portion of the LED 130 is provided through the first through part 112a. The first connection wire 150a of the lower surface of the mount 100 is electrically connected.

LED(130)의 상부에 위치하는 제2전극은 와이어(142), 제2전극배선(122) 및 제2관통부(112b)를 통해 서브마운트(100) 하부면의 제2연결배선(150b)과 전기적으로 연결된다.The second electrode disposed on the LED 130 is connected to the second connection wiring 150b of the lower surface of the submount 100 through the wire 142, the second electrode wiring 122, and the second through part 112b. Is electrically connected to the

한편 도 4의 LED패키지 구조는 그루브(110)의 일 내측벽에만 단차부(114)를 형성하였기 때문에 이로 인해 광분포가 불균일해질 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 그루브(110)의 서로 대향하는 내측벽에 서로 동일한 형태의 단차부(114,116)를 각각 형성할 수도 있다.Meanwhile, in the LED package structure of FIG. 4, the step portion 114 may be formed only on one inner wall of the groove 110, thereby causing uneven distribution of light. To prevent this, as shown in FIG. 5, stepped portions 114 and 116 having the same shape may be formed on inner walls of the groove 110 that face each other.

만일 LED(130)의 양전극이 동일한 면 또는 동일한 방향에 형성된 경우에는 이와 같이 양전극을 각각 서로 대향하는 단차부(114,116)에서 와이어본딩할 수 있는 이점이 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 LED(130)의 제1전극과 제1전극배선(121)을 연결하는 와이어본딩을 하나의 단차부(116)에서 수행하고, LED(130)의 제2전극과 제2전극배선(122)을 연결하는 와이어 본딩을 다른 단차부(114)에서 수행하는 것도 가능하다. 단 이 경우에는 LED(130)를 솔더(140)가 아닌 절연성 다이본딩층(141)을 이용하여 제1전극배선(121)의 상부에 접합한다.If the positive electrodes of the LED 130 are formed on the same surface or in the same direction, there is an advantage in that the positive electrodes can be wire-bonded in the step portions 114 and 116 facing each other. That is, as shown in FIG. 6, wire bonding connecting the first electrode and the first electrode wiring 121 of the LED 130 is performed in one step 116, and the second electrode of the LED 130 is connected. It is also possible to perform the wire bonding connecting the second electrode wiring 122 to the other step portion 114. In this case, however, the LED 130 is bonded to the upper portion of the first electrode wiring 121 using the insulating die bonding layer 141 instead of the solder 140.

한편 이상에서는 그루브(110)의 내부를 충진제(160)로 충진하는 경우를 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 충진제로 충진하지 않는 LED패키지에도 적용될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the case in which the inside of the groove 110 is filled with the filler 160 has been described. However, the embodiment of the present invention may be applied to an LED package not filled with the filler.

또한 경우에 따라서는 서브마운트(100)의 상부에 렌즈(170)를 결합하지 않는 LED패키지에도 적용될 수 있다.In some cases, the present invention may also be applied to an LED package that does not couple the lens 170 to the upper portion of the submount 100.

도 1은 종래의 LED패키지의 일 예를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional LED package

도 2는 종래의 LED패키지의 다른 예를 나타낸 단면도2 is a cross-sectional view showing another example of a conventional LED package

도 3은 종래의 LED패키지의 또 다른 예를 나타낸 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing another example of a conventional LED package

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED패키지를 나타낸 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing an LED package according to an embodiment of the present invention

도 5는 그루브의 서로 대향하는 내측면에 각각 단차부가 형성된 모습을 나타낸 단면도Figure 5 is a cross-sectional view showing a state in which the step is formed in each of the inner side of the groove facing each other

도 6은 LED의 양 전극이 모두 와이어본딩을 통해 전극배선과 연결된 모습을 나타낸 단면도6 is a cross-sectional view showing that both electrodes of the LED are connected to the electrode wiring through wire bonding.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100: 서브마운트 110: 그루브100: submount 110: groove

114, 116: 단차부 112a, 112b: 제1, 제2 관통부114 and 116: stepped portions 112a and 112b: first and second through portions

121,122: 제1, 제2전극배선121 and 122: first and second electrode wirings

130: LED 140: 솔더130: LED 140: solder

142: 와이어 150a, 150b: 제1, 제2 연결배선142: wire 150a, 150b: first, second connection wiring

160: 충진제 170: 렌즈160: filler 170: lens

171: 접합용 투명시트171: transparent sheet for bonding

Claims (9)

내측벽에는 단차부가 형성되고, 바닥면에는 도전성물질에 의해 상하부가 전기적으로 연결된 제1관통부 및 제2관통부가 형성된 그루브를 구비하는 서브마운트;A submount having a stepped portion formed at an inner wall thereof, and having a groove formed at a bottom thereof with grooves formed with a first through portion and a second through portion electrically connected to each other by a conductive material; 상기 그루브의 바닥면에 실장되는 발광다이오드(LED);A light emitting diode (LED) mounted on a bottom surface of the groove; 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제1전극 및 상기 제1관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되는 제1 전극배선;At least a portion of the first electrode wiring formed in the groove and electrically connected to the first electrode of the light emitting diode and the conductive material of the first through part; 적어도 일부가 상기 그루브의 내부에 형성되고, 상기 발광다이오드의 제2전극 및 상기 제2관통부의 상기 도전성물질과 전기적으로 연결되되, 상기 발광다이오드의 제2전극과는 와이어본딩을 통해 상기 단차부에서 연결되는 제2전극배선;At least a portion of the groove is formed in the groove, and is electrically connected to the second electrode of the light emitting diode and the conductive material of the second through portion, wherein the stepped portion is connected to the second electrode of the light emitting diode through wire bonding. A second electrode wiring connected thereto; 을 포함하는 발광다이오드 패키지LED package including 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 그루브의 바닥면을 LED가 실장되는 LED실장영역과 상기 LED실장영역의 주변에 위치하는 주변영역으로 구분할 때, 상기 제1관통부 및 상기 제2관통부는 상기 주변영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지When the bottom surface of the groove is divided into an LED mounting area in which the LED is mounted and a peripheral area positioned around the LED mounting area, the first through part and the second through part are formed in the peripheral area. LED Package 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광다이오드는 상기 제1전극배선의 상부에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지The light emitting diode package is characterized in that mounted on top of the first electrode wiring 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광다이오드의 상기 제1전극은 솔더를 이용하여 상기 제1전극배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지The light emitting diode package of claim 1, wherein the first electrode of the light emitting diode is connected to the first electrode wiring using solder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광다이오드의 상기 제2전극은 와이어본딩을 통해 상기 단차부에서제 2 전극배선에 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지The light emitting diode package of claim 2, wherein the second electrode of the light emitting diode is connected to the second electrode wiring at the stepped portion through wire bonding. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그루브에서 상기 단차부가 형성된 내측벽과 대향하는 내측벽에는 제2의 단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지A light emitting diode package, characterized in that a second stepped portion is formed on the inner wall facing the inner wall formed with the stepped portion in the groove. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 발광다이오드의 상기 제1전극은 와이어 본딩을 통해 상기 제2의 단차부에서 상기 제1전극배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지The light emitting diode package of claim 1, wherein the first electrode of the light emitting diode is connected to the first electrode wiring at the second stepped portion through wire bonding. 제1항에 있어서.The method of claim 1. 상기 제1관통부 및 상기 제2관통부는 각각 하나 이상의 관통홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지The first through part and the second through the light emitting diode package, characterized in that each comprises one or more through holes 제1항에 있어서.The method of claim 1. 상기 서브마운트의 하부면에서, 상기 제1관통부의 상기 도전성물질은 제1연결배선과 전기적으로 연결되고, 상기 제2관통부의 상기 도전성물질은 제2연결배선과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The lower surface of the submount, wherein the conductive material of the first through part is electrically connected to a first connection line, and the conductive material of the second through part is electrically connected to a second connection line Diode package.
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