KR101140081B1 - LED Package and Manufacturing Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 다이오드 칩의 상부에 구비되는 렌즈부가 발광 다이오드 칩을 보호하는 수지층에 일체로 구비됨으로써 공정이 단순하고 렌즈의 정렬이 용이하며 작업생산성을 높일 수 있는 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an LED package and an LED package according to the present invention, and more particularly, the lens unit provided on the upper portion of the LED chip is integrally provided in the resin layer protecting the LED chip. The present invention relates to an LED package manufacturing method and an LED package which can be easily and increase productivity.

본 발명은 a) 상, 하부가 전기적으로 연결되도록 패드 및 비아가 일정패턴으로 복수 개 형성된 기판을 제공하는 단계; b) 상기 기판상에 복수 개의 발광 다이오드 칩을 일정간격으로 탑재하는 단계; c) 상기 발광 다이오드 칩을 포함하는 기판의 상부가 수지재로 덮어지도록 수지층을 형성하는 단계; d) 상기 수지층의 상부를 반구모양으로 성형하는 단계; e) 상기 수지층을 경화하는 단계; 및 f) 상기 발광 다이오드 칩과 인접하는 발광 다이오드 칩 사이를 절단하는 단계;를 포함한다.The present invention includes a) providing a substrate having a plurality of pads and vias formed in a predetermined pattern such that upper and lower portions thereof are electrically connected to each other; b) mounting a plurality of light emitting diode chips on the substrate at regular intervals; c) forming a resin layer so that an upper portion of the substrate including the light emitting diode chip is covered with a resin material; d) molding the upper part of the resin layer into a hemispherical shape; e) curing the resin layer; And f) cutting between the light emitting diode chip and an adjacent light emitting diode chip.

LED, 패키지, 금형, 경화, 표면처리, 절단, 커팅 LED, Package, Mold, Hardening, Surface Treatment, Cutting, Cutting

Description

ＬＥＤ 패키지 제조방법 및 그에 의한 ＬＥＤ 패키지 {LED Package and Manufacturing Method thereof}LED Package Manufacturing Method and LED Package {LED Package and Manufacturing Method Young}

본 발명은 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 다이오드 칩의 상부에 구비되는 렌즈부가 발광 다이오드 칩을 보호하는 수지층에 일체로 구비됨으로써 공정이 단순하고 렌즈의 정렬이 용이하며 작업생산성을 높일 수 있는 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an LED package and an LED package according to the present invention, and more particularly, the lens unit provided on the upper portion of the LED chip is integrally provided in the resin layer protecting the LED chip. The present invention relates to an LED package manufacturing method and an LED package which can be easily and increase productivity.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, LED이라함.)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합(再結合)에 의하여 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주어 발광시키는 전자부품이다. In general, a light emitting diode (hereinafter, referred to as LED) generates a small number of carriers (electrons or holes) injected by using a pn junction structure of a semiconductor, and generates electrical energy by recombination thereof. It is an electronic component that converts light energy into light.

이러한 LED는 최근에 모바일 단말기의 소형조명에서 실내외의 일반조명, 자동차 조명, 대형 LCD(Liquid Crystal Display)용 백라이트(Backlight)로 그 적용범위가 점차 확대되고 있다. In recent years, the LED has been gradually applied to the backlight for mobile lighting, general indoor and outdoor lighting, automotive lighting, and large liquid crystal display (LCD).

도 1은 종래 LED 패키지를 도시한 종단면도로서, 도시한 바와 같이, 종래의 LED 패키지(10)는 상부로 개방된 캐비티를 구비하는 패키지 본체(11)와, 상기 패키지 본체(11)가 실장되는 기판(12)과, 상기 기판(12)과 전기적으로 연결되도록 복수 개의 금속 와이어(15)를 매개로 연결되어 전원인가시 빛을 발생시키는 발광원인 발광 다이오드 칩(14) 및 상기 발광 다이오드 칩(14)과 금속 와이어(15)를 외부환경으로부터 보호하도록 상기 캐비티 내에 채워지는 투명수지부(17)를 포함하여 구성된다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a conventional LED package, as shown, the conventional LED package 10 is a package body 11 having a cavity open to the upper and the package body 11 is mounted A light emitting diode chip 14 and the light emitting diode chip 14, which are light emitting sources for generating light when a power is applied by connecting a substrate 12 and a plurality of metal wires 15 to be electrically connected to the substrate 12. ) And a transparent resin portion 17 filled in the cavity to protect the metal wire 15 from the external environment.

상기 투명수지부(17)는 상기 발광 다이오드 칩(14)에서 발생된 빛을 외부로 그대로 통과시킬 수 있도록 에폭시와 같은 투명성 수지제로 이루어진다. The transparent resin unit 17 is made of a transparent resin such as epoxy so as to pass the light generated by the light emitting diode chip 14 to the outside.

여기서, 상기 발광 다이오드 칩(14)은 상기 기판(12)상에 접착층을 매개로 탑재된 후, 상기 발광 다이오드 칩과 기판(12)이 서로 전기적으로 연결되도록 금속 와이어를 매개로 와이어 본딩된다. Here, the LED chip 14 is mounted on the substrate 12 via an adhesive layer, and then wire-bonded via a metal wire so that the LED chip and the substrate 12 are electrically connected to each other.

이러한 상태에서, 상기 실리콘과 같은 투명성 수지가 상기 패키지 본체(11)의 캐비티 내에 채워져 발광 다이오드 칩(14)을 덮어 이를 보호하는 투명수지부(17)를 구성한다.In this state, a transparent resin such as silicon is filled in the cavity of the package body 11 to cover the light emitting diode chip 14 to form a transparent resin part 17 to protect it.

이후, 별도의 사출공정으로 이동하여 사출 성형된 구형의 렌즈부(19)를 상기 패키지 본체(11)의 상부에 부착시켜 LED 패키지(10)를 완성한다.Subsequently, the spherical lens unit 19 that is injection-molded by moving to a separate injection process is attached to the upper portion of the package body 11 to complete the LED package 10.

그러나, 이러한 종래의 LED 패키지는 캐비티 내에 투명수지부(17)를 충진시켜 패키지 본체를 형성한 후 사출공정을 수행하기 위해서 운반과정을 거쳐 별도로 마련된 작업장으로 이동을 하고 투명성 수지부(17)의 상부에 실리콘으로 이루어진 렌즈부(19)를 다시 부착하여 재경화하는 과정을 거치기 때문에, 투명성 수지부(17) 와 렌즈부(19)의 경화 시간차에 의하여 접촉부분에서 결함 및 접촉 불량이 발생하여 LED 패키지의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.However, such a conventional LED package is filled with a transparent resin portion 17 in the cavity to form a package body, and then moved to a separate work place through a transport process to perform an injection process, and the upper portion of the transparent resin portion 17. Since the lens unit 19 made of silicon is reattached and re-cured, defects and contact defects are generated at the contact portion due to the curing time difference between the transparent resin unit 17 and the lens unit 19, thereby causing the LED package to be damaged. There was a problem of degrading the performance.

또한, 렌즈부(19)를 부착하는 과정에서 패키지 본체가 유동되어 틀어지는 등 여러 원인에 의해 상기 발광 다이오드 칩(14)과 렌즈부(19)의 중심부가 서로 불일치되는 경우가 빈번히 발생하여 제품의 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, in the process of attaching the lens unit 19, the main body of the light emitting diode chip 14 and the lens unit 19 are often inconsistent with each other due to various causes such as the flow of the package body and the product quality. There was a falling issue.

더욱이, 캐비티 내에 투명성 수지부를 충진하여 경화시킨 후 렌즈부를 구성하기 위해 공간상 거리가 있는 사출작업장으로 이동하는 동안 이물질 등에 패키지 본체가 오염되어 불량이 발생하는 문제점이 빈번히 발생하였다.Furthermore, after filling and curing the transparent resin part in the cavity, a problem occurs frequently in that the package body is contaminated with foreign matters or the like while moving to an injection workshop having a space distance to construct the lens part.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광 다이오드 칩을 덮도록 수지층을 형성하고 상기 수지층의 상부를 금형을 이용하여 렌즈부로 가공함으로써 렌즈부를 별도로 부착할 필요가 없는 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems, LED package manufacturing method that does not need to attach the lens portion by forming a resin layer to cover the light emitting diode chip and processing the upper portion of the resin layer with a lens using a mold. And thereby providing an LED package.

또한, 본 발명은 수지층과 렌즈부가 동시에 경화됨으로써 렌즈부와 수지층과의 접착시 발생되는 결함 및 불량을 예방할 수 있는 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention is to provide a LED package manufacturing method and LED package manufacturing method by which the resin layer and the lens unit can be cured at the same time to prevent defects and defects generated during the adhesion of the lens unit and the resin layer.

또한, 본 발명은 하나의 기판에 복수개의 발광 다이오드 칩을 실장시켜 유닛(unit)단위 또는 스트립(Strip)단위로 작업할 수 있기 때문에 작업생산성을 높일 수 있는 LED 패키지 제조방법 및 그에 의한 LED 패키지를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a LED package manufacturing method and LED package manufacturing method that can increase the productivity of work because it is possible to work in units or strips by mounting a plurality of light emitting diode chips on one substrate To provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 a) 상, 하부가 전기적으로 연결되도록 패드 및 비아가 일정패턴으로 복수 개 형성된 기판을 제공하는 단계; b) 상기 기판상에 복수개의 발광 다이오드 칩을 일정간격으로 탑재하는 단계; c) 상기 발광 다이오드 칩을 포함하는 기판의 상부가 수지재로 덮어지도록 수지층을 형성하는 단계; d) 상기 수지층의 상부를 반구모양으로 성형하는 단계; e) 상기 수지층을 경화하는 단계; 및 f) 상기 발광 다이오드 칩과 인접하는 발광 다이오드 칩 사이를 절단하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of: a) providing a substrate in which a plurality of pads and vias are formed in a predetermined pattern such that upper and lower portions thereof are electrically connected; b) mounting a plurality of light emitting diode chips on the substrate at regular intervals; c) forming a resin layer so that an upper portion of the substrate including the light emitting diode chip is covered with a resin material; d) molding the upper part of the resin layer into a hemispherical shape; e) curing the resin layer; And f) cutting between the light emitting diode chip and an adjacent light emitting diode chip.

바람직하게는, 상기 발광 다이오드 칩은 상부에 형광층이 구비될 수 있다.Preferably, the light emitting diode chip may be provided with a fluorescent layer on top.

바람직하게는, 상기 b)단계는 상기 발광 다이오드 칩의 하부에 배치되는 범프볼을 매개로 상기 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.Preferably, step b) may be electrically connected to the substrate via a bump ball disposed under the light emitting diode chip.

바람직하게는, 상기 수지재는 반경화성의 실리콘 재질로 이루어질 수 있다.Preferably, the resin material may be made of a semi-curable silicone material.

바람직하게는, 상기 c) 단계는 상기 기판상에 수지재를 도포하는 방식에 의해서 수지층을 형성할 수 있다.Preferably, the step c) may form a resin layer by applying a resin material on the substrate.

바람직하게는, 상기 d) 단계는 금형을 이용하여 프레스 가공에 의해 형성될 수 있다.Preferably, step d) may be formed by press working using a mold.

바람직하게는, 상기 c) 단계와 d) 단계 사이에 수지층의 상부에 보호층을 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include adding a protective layer on top of the resin layer between the steps c) and d).

바람직하게는, 상기 보호층은 실리콘 필름이 부착될 수 있다.Preferably, the protective layer may be attached to the silicon film.

바람직하게는, e) 단계와 f) 단계 사이에 반구 모양의 수지층을 표면처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include surface treatment of the hemispherical resin layer between steps e) and f).

바람직하게는, 상기 표면처리 단계;는 레이저 가공으로 이루어질 수 있다.Preferably, the surface treatment step; may be made by laser processing.

바람직하게는, 상기 표면처리 단계;는 플라즈마 가공으로 이루어질 수 있다.Preferably, the surface treatment step; may be made by plasma processing.

바람직하게는, 상기 e) 단계는 열처리 방식에 의해 이루어질 수 있다.Preferably, step e) may be performed by a heat treatment method.

또한, 본 발명은 기판; 상기 기판의 상부에 전기적으로 연결되어 있는 발광 다이오드 칩; 상기 기판의 상부와 상기 발광 다이오드 칩을 감싸 보호하는 투명의 수지층;을 포함하고, 상기 투명의 수지층은 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 위치하는 영역이 곡면으로 형성되어 렌즈부로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a substrate; A light emitting diode chip electrically connected to an upper portion of the substrate; And a transparent resin layer covering and protecting the upper portion of the substrate and the light emitting diode chip, wherein the transparent resin layer is formed of a lens portion having a curved area formed at an upper portion of the light emitting diode chip. do.

바람직하게는, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 기판과 범프볼을 매개로 전기적으로 접속될 수 있다.Preferably, the LED chip may be electrically connected to the substrate and the bump ball.

바람직하게는, 상기 렌즈부는 그 상부에 보호층이 더 구비될 수 있다.Preferably, the lens unit may be further provided with a protective layer.

바람직하게는, 상기 발광 다이오드 칩은 상부에 형광층이 구비될 수 있다.Preferably, the light emitting diode chip may be provided with a fluorescent layer on top.

바람직하게는, 상기 보호층은 실리콘 필름이 부착될 수 있다.Preferably, the protective layer may be attached to the silicon film.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 칩을 덮도록 수지층을 형성하고 상기 수지층의 상부를 금형을 이용하여 렌즈부로 가공함으로써 렌즈부를 별도로 일일이 부착할 필요가 없어 작업생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by forming a resin layer to cover the light emitting diode chip and processing the upper portion of the resin layer by using a mold with a lens portion, there is no need to attach the lens portion separately, thereby improving work productivity. have.

또한, 본 발명은 수지층과 렌즈부가 동시에 경화됨으로써 렌즈부와 수지층과의 접착시 발생되는 결함 및 불량을 예방할 수 있어 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by curing the resin layer and the lens portion at the same time can prevent the defects and defects generated during the adhesion of the lens portion and the resin layer has the effect of increasing the reliability of the product.

또한, 본 발명은 하나의 기판에 복수개의 발광 다이오드 칩을 실장시켜 유닛(unit)단위 또는 스트립(Strip)단위로 작업할 수 있기 때문에 작업생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the productivity of work because it is possible to work in units or strips by mounting a plurality of LED chips on one substrate.

또한, 본 발명은 표면 가공을 통하여 렌즈부를 개별적으로 가공할 수 있음으로써 사용자가 원하는 지향각으로 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that can be easily manufactured at the desired angle of view by the user can be processed individually by the lens unit through the surface treatment.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시하였다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.In the following description, the same reference numerals will be used to refer to the same elements even though the same reference numerals are used to refer to the same elements.

도 2는 본 발명에 따른 LED 패키지를 도시한 종단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지의 제조공정을 도시한 종단면도이다.2 is a longitudinal sectional view showing an LED package according to the present invention, Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a manufacturing process of the LED package according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 패키지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 수지층(140) 및 렌즈부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the LED package 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 110, a light emitting diode chip 120, a resin layer 140, and a lens unit 160.

상기 기판(110)은 상기 발광 다이오드 칩(120)이 탑재되는 것으로, 상,하부면 배치된 패드(112,112')가 전기적으로 연결되도록 하는 내부패턴(114)이 일정패턴으로 복수 개 형성되어 상부에 탑재되는 복수 개의 발광 다이오드 칩(120)과 각각 전기적으로 연결되도록 한다.The substrate 110 has the light emitting diode chip 120 mounted thereon, and a plurality of internal patterns 114 are formed in a predetermined pattern so that the pads 112 and 112 ′ disposed on the upper and lower surfaces thereof are electrically connected to each other. Each of the light emitting diode chips 120 mounted thereon is electrically connected to each other.

상기 발광 다이오드 칩(120)은 전원을 인가받아 광원을 발광하는 것으로, 상기 기판(110)의 상부면에 배치된 패드(112)와 대응되는 위치에 배치되어 각각 범프볼(116)을 매개로 전기적으로 연결된다.The light emitting diode chip 120 emits light by receiving power, and is disposed at a position corresponding to the pad 112 disposed on the upper surface of the substrate 110 to electrically connect the bump balls 116. Is connected.

여기서, 상기 범프볼(116)은 금이나 은 등을 포함하는 전도성을 갖는 금속으로 이루어진다.Here, the bump ball 116 is made of a metal having conductivity including gold or silver.

이때, 상기 발광 다이오드 칩(120)의 상부에는 발광 다이오드 칩(120)의 발광색에 따라 백색광으로 변환시킬 수 있도록 형광층(130)이 구비되어 발광 다이오드 칩(120)의 발광색을 파장변환시킬 수도 있다.In this case, a fluorescent layer 130 may be provided on the light emitting diode chip 120 to convert the light emitting color of the light emitting diode chip 120 into a wavelength so as to be converted into white light according to the light emitting color of the light emitting diode chip 120. .

상기 수지층(140)은 상기 기판(110)상에 탑재된 발광 다이오드 칩(120)의 외부면을 일정하게 덮도록 에폭시, 실리콘 및 레진 등과 같은 투명한 수지재로 이루어진다. The resin layer 140 is made of a transparent resin material such as epoxy, silicon, and resin to uniformly cover the outer surface of the light emitting diode chip 120 mounted on the substrate 110.

이때, 본 발명의 수지층(140)은 기판(110)의 상부면에 일정두께로 구비되어 기판(110)상에 탑재되는 발광 다이오드 칩(120)을 보호함과 동시에 그 상부면을 곡면으로 성형하여 지향각을 결정하는 렌즈부(160)를 구성하게 된다.At this time, the resin layer 140 of the present invention is provided with a predetermined thickness on the upper surface of the substrate 110 to protect the LED chip 120 mounted on the substrate 110 and at the same time forming the upper surface of the curved surface The lens unit 160 is configured to determine the directivity angle.

한편, 상기 렌즈부(160)의 상부에는 실리콘 재질로 이루어지고 투명한 얇은 막 형태의 필름형태로 구비되는 별도의 보호층(150)이 적층되어 상기 수지층(140)을 보호할 수도 있다.Meanwhile, an additional protective layer 150 made of a silicon material and provided in the form of a transparent thin film may be stacked on the lens unit 160 to protect the resin layer 140.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 패키지(100)의 제조공정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing process of the LED package 100 according to the preferred embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 LED 패키지(100)를 제조하기 위해서는 도 3a에 도시된 바와 같이 상, 하부가 전기적으로 연결되도록 패드(112,112')와 상부패드(112) 및 하부패드(112')를 전기적으로 연결하는 내부패턴(114)이 일정패턴으로 복수 개 형성된 기판(110)을 제공한다. 여기서 내부패턴(114)은 비아 구조로 이루어질 수 있다.In order to manufacture the LED package 100 according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 3a, the upper and lower pads 112, 112 'and the upper pad 112 and the lower pad 112' are electrically connected. The internal pattern 114 electrically connecting the plurality of substrates 110 may be formed in a predetermined pattern. The inner pattern 114 may have a via structure.

그리고, 상기 기판(110)상에는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 패드(112,112')의 위치와 대응되는 위치에 복수 개의 발광 다이오드 칩(120)이 각각 배치되며, 이때 발광 다이오드 칩(120)의 하부에 배치되는 범프볼(116)은 상기 패 드(112,112')에 접촉되어 각각 전기적으로 연결된다.In addition, a plurality of light emitting diode chips 120 are disposed on the substrate 110 at positions corresponding to the positions of the pads 112 and 112 ′, respectively, as shown in FIG. 3B. The bump balls 116 disposed in contact with the pads 112 and 112 'are electrically connected to each other.

여기서, 상기 발광 다이오드 칩(120)은 전원인가시 근자외선 빛이나 가시광선의 빛을 발생시키는 발광원이며, 이러한 발광 다이오드 칩(120)은 고출력, 고휘도의 광을 발생시키는 질화갈륨계 발광 다이오드 칩이 바람직하며, 이는 P극, N극이 상부면에 형성된 수평형 구조나 P극, N극이 상, 하부면에 각각 형성된 수직형 구조를 모두 채용할 수 있다. 이러한 발광 다이오드 칩으로부터 발광되는 빛은 적색, 녹색 및 청색 또는 백색 광일 수 있다.Here, the light emitting diode chip 120 is a light emitting source for generating light of near-ultraviolet light or visible light when the power is applied, the light emitting diode chip 120 is a gallium nitride-based light emitting diode chip for generating high power, high brightness light Preferably, it can employ both a horizontal structure formed on the upper surface of the P-pole, the N pole or a vertical structure formed on the upper and lower surfaces of the P-pole, the N-pole. Light emitted from the light emitting diode chip may be red, green and blue or white light.

그리고, 상기 질화갈륨계 발광 다이오드 칩은 공지의 반도체 소자이므로 이에 대한 구체적인 구성에 대해서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the gallium nitride-based light emitting diode chip is a known semiconductor device, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 범프볼(116)은 금이나 은 등을 포함하는 전도성을 갖는 금속으로 이루어진다.In addition, the bump ball 116 is made of a metal having conductivity including gold or silver.

한편, 상기 발광 다이오드 칩(120)의 상부에는 발광 다이오드 칩(120)의 발광색에 따라 백색광으로 변환시킬 수 있도록 형광층(130)이 구비되어 발광 다이오드 칩(120)의 발광색을 파장변환시킬 수도 있다.Meanwhile, a fluorescent layer 130 may be provided on the light emitting diode chip 120 to convert the light emitting color of the light emitting diode chip 120 into a wavelength so as to be converted into white light according to the light emitting color of the light emitting diode chip 120. .

상기 형광층(130)은 YAG계, TAG계, Silicate계 중 어느 하나의 형광물질로 이루어진다.The fluorescent layer 130 is made of any one of a YAG-based, TAG-based, Silicate-based fluorescent material.

이러한 상기 형광층(130)은 상기 기판(110)상에 발광 다이오드 칩(120)이 실장되기 전에 미리 구비될 수도 있고, 발광 다이오드 칩(120)을 기판(110)상에 탑재시킨 후 후공정으로 구비될 수도 있다.The fluorescent layer 130 may be provided in advance before the light emitting diode chip 120 is mounted on the substrate 110, or after the light emitting diode chip 120 is mounted on the substrate 110. It may be provided.

이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이 본 발명의 LED 패키지(100)는 하부면에 범프볼(116)이 구비된 복수 개의 발광 다이오드 칩(120)이 덮어지도록 상기 기판(110)상에 일정두께로 구비된다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, the LED package 100 of the present invention has a predetermined thickness on the substrate 110 such that a plurality of light emitting diode chips 120 having bump balls 116 are provided on a lower surface thereof. It is provided.

이때, 상기 수지층(140)은 상기 기판(110)상에 탑재된 발광 다이오드 칩(120)의 외부면을 일정하게 덮도록 에폭시, 실리콘 및 레진 등과 같은 투명한 수지재로 이루어진다. In this case, the resin layer 140 is made of a transparent resin material such as epoxy, silicon, and resin to uniformly cover the outer surface of the light emitting diode chip 120 mounted on the substrate 110.

여기서, 상기 수지층(140)에는 상기 발광 다이오드 칩(120)의 상부면에 형광층(130)이 구비되지 않는 경우 형광물질이 포함되어 발광 다이오드 칩(120)에서 발생된 빛을 백색광으로 변환시킬 수도 있다. Here, when the fluorescent layer 130 is not provided on the upper surface of the LED chip 120, the resin layer 140 includes a fluorescent material to convert light generated from the LED chip 120 into white light. It may be.

본 발명의 LED 패키지(100)에 사용되는 수지재는 반경화성의 실리콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the resin material used for the LED package 100 of this invention consists of a semi-hardening silicone material.

한편, 상기 기판(110)상에 일정 두께로 구비되는 수지층(140)은 수지재를 도포하는 방식에 의해 형성될 수도 있고, 수지재가 저장된 저장용기에 상기 기판(110)을 함침시켜 수지층(140)을 형성할 수도 있으며, 프린팅하는 방식에 의해 형성될 수도 있다.On the other hand, the resin layer 140 provided with a predetermined thickness on the substrate 110 may be formed by applying a resin material, by impregnating the substrate 110 in a storage container in which the resin material is stored in the resin layer ( 140 may be formed, or may be formed by printing.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만 캐비티가 형성되도록 상,하부로 이루어진 금형을 이용하여 형성할 수도 있다. 즉, 하부에 상기 기판(110)을 위치시키고, 하부에 상부로 오목하도록 반구 형상이 복수개 구비된 상부금형을 배치하며, 하부금형과 상부금형이 서로 맞닿도록 결합시켜 캐비티를 형성한 후, 상기 캐비티 내에 수지재를 주입시켜 형성할 수도 있다.In addition, although not shown in the drawings, it may be formed using a mold consisting of upper and lower parts to form a cavity. That is, the substrate 110 is positioned at the bottom, and the upper mold having a plurality of hemispherical shapes is disposed at the lower portion to concave upward, and the lower mold and the upper mold are coupled to abut each other to form a cavity, and then the cavity It can also form by injecting a resin material in it.

연속하여, 본 발명의 LED 패키지(100)는 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 수 지층(140)의 상부를 반구모양으로 성형하여 렌즈부(160)를 형성하게 된다.Subsequently, the LED package 100 of the present invention forms the lens portion 160 by molding the upper portion of the resin layer 140 in a hemispherical shape as shown in FIG. 3D.

즉, 본 발명의 LED 패키지(100)는 기판(110)의 상부면 일정두께로 형성되는 수지층(140)이 기판(110)상에 탑재되는 발광 다이오드 칩(120)을 보호함과 동시에 그 상부면을 성형하여 지향각을 결정하는 렌즈의 역할도 동시에 수행하게 된다.That is, the LED package 100 of the present invention protects the LED chip 120 mounted on the substrate 110 with the resin layer 140 formed at a predetermined thickness on the upper surface of the substrate 110 and at the same time. The role of the lens to determine the orientation angle by shaping the surface is also performed at the same time.

이로 인해 수지재를 충진한 후 후공정으로 별도의 렌즈부를 부착하는 종래의 LED 패키지와는 달리 본 발명은 기판(110)상에 형성되는 수지층(140)이 완전 경화되기 전에 상부를 반구 형상으로 형성하여 렌즈부(160)를 형성함으로써 제작 공정이 단순할 뿐만 아니라 발광 다이오드 칩(120)의 중심과 렌즈부(160)의 중심을 정렬시키는 과정이 불필요하게 된다.For this reason, unlike the conventional LED package which attaches a separate lens unit in a post-process after filling the resin material, the present invention has a hemispherical shape before the resin layer 140 formed on the substrate 110 is completely cured. By forming the lens unit 160, the manufacturing process is simple and the process of aligning the center of the light emitting diode chip 120 and the center of the lens unit 160 is unnecessary.

또한, 동일한 층으로 형성되는 수지층(140)을 이용하여 발광 다이오드 칩(120)을 보호하고 렌즈부(160)가 형성되기 때문에 렌즈부를 구성하기 위한 별도의 부착작업이 불필요하여 부착 작업시 접합부분에서 발생될 수 있는 결함을 미연에 방지할 수 있는 것이다.In addition, since the light emitting diode chip 120 is protected by using the resin layer 140 formed of the same layer, and the lens unit 160 is formed, a separate attaching operation for constructing the lens unit is unnecessary, and thus a bonding portion is used during the attaching operation. This can prevent defects that can occur in advance.

상기와 같이 수지층(140)의 상부를 성형하여 렌즈부(160)가 형성되도록 하는 단계는 사출이나, 레이저가공에 의해 이루어질 수도 있지만 금형을 이용하여 프레스 가공으로 이루어지는 것이 바람직하다.As described above, the step of forming the upper portion of the resin layer 140 to form the lens unit 160 may be performed by injection or laser processing, but it is preferable that the molding is performed by using a mold.

즉, 기판(110)상에 복수 개 탑재되는 발광 다이오드 칩(120)의 위치와 서로 대응되도록 캐비티가 형성된 금형(미도시)을 이용하여 수지층(140)이 경화되기 전에 압력을 가함으로써 기판(110)상에 탑재된 복수 개의 발광 다이오드 칩(120)에 동시에 렌즈부(160)를 성형하는 것이다.That is, by applying a pressure before the resin layer 140 is cured using a mold (not shown) having a cavity formed so as to correspond to the positions of the plurality of light emitting diode chips 120 mounted on the substrate 110, the substrate ( The lens unit 160 is simultaneously formed on the plurality of LED chips 120 mounted on the 110.

이로 인해, 발광 다이오드 칩(120)이 기판(110) 상에 일정간격으로 배열되어 있는 상태에서 렌즈부(160)를 형성하는 작업을 하기 때문에 작업의 속도가 빠르며, 발광 다이오드 칩(120)이 유동되어 렌즈부(160)가 틀어지는 것에 의해 발생되는 불량 문제를 미연에 방지할 수가 있는 것이다.As a result, the operation of forming the lens unit 160 is performed in a state in which the light emitting diode chip 120 is arranged on the substrate 110 at a predetermined interval, so the speed of the work is high, and the light emitting diode chip 120 flows. Thus, the defect problem caused by the distortion of the lens unit 160 can be prevented in advance.

이때, 반경화성 재질로 이루어진 상기 수지층(140)의 경화는 별다른 가공을 하지 않고 자연적으로 경화되도록 할 수도 있지만 수지층(140)을 일정한 온도로 가열하는 열처리 방식에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.At this time, the curing of the resin layer 140 made of a semi-curable material may be naturally cured without any other processing, but it is preferable to cure the resin layer 140 by a heat treatment method for heating the resin layer 140 at a constant temperature.

이는 수지층(140) 전체가 균일한 열에 의해 가열됨으로써 균질하게 경화될 수 있도록 하기 위함이다.This is to allow the entire resin layer 140 to be uniformly cured by being heated by uniform heat.

연속하여, 도 3e에 도시된 바와 같이 수지층(140)의 상부에 발광 다이오드 칩(120)과 서로 대응되는 위치에 렌즈부(160)가 각각 가공된 후 경화된 기판(110)은 기판(110)상에 형성된 세로, 가로 절단선을 따라 절단됨으로써 LED 패키지(100)를 완성하게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 3E, after the lens units 160 are respectively processed at positions corresponding to the light emitting diode chip 120 on the resin layer 140, the cured substrate 110 is the substrate 110. By cutting along the vertical and horizontal cutting lines formed on the) to complete the LED package 100.

이와 같이, 기판(110)상에 일정간격을 두고 탑재된 복수 개의 발광 다이오드 칩(120)들의 사이를 절단함으로써 하나의 기판에 복수개의 발광 다이오드 칩을 실장시켜 유닛(unit)단위 또는 스트립(Strip)단위로 작업할 수 있기 때문에 작업생산성을 높일 수 있게 된다.As such, by cutting the plurality of light emitting diode chips 120 mounted on the substrate 110 at predetermined intervals, a plurality of light emitting diode chips may be mounted on a single substrate to unit or strip. Working in units can increase productivity.

이때, 발광 다이오드 칩(120)과 이웃하는 발광 다이오드 칩(120)을 절단하는 것은 레이저에 의한 절단이나 블레이드 소잉 방식에 의한 절단 등 여러 가지 방법이 사용될 수 있으며, 특별히 어느 한 방법으로 한정하는 것은 아니다.In this case, cutting the light emitting diode chip 120 and the neighboring light emitting diode chip 120 may be various methods such as cutting by a laser or cutting by a blade sawing method, and is not particularly limited to any one method. .

한편, 본 발명의 LED 패키지(100)는 수지층(140)의 상부에 반구형상의 렌즈부(160)를 성형하기 전에 상기 수지층(140)의 상부면에 보호층(150)이 추가로 구비되는 단계를 포함할 수가 있다.(도 2 참조)On the other hand, the LED package 100 of the present invention is further provided with a protective layer 150 on the upper surface of the resin layer 140 before molding the hemispherical lens portion 160 on the resin layer 140. It may include a step (see Fig. 2).

상기 보호층(150)이 상기 수지층(140)의 상부에 구비되어 금형에 의한 렌즈부(160)의 성형시 수지층(140)을 보호함으로써 렌즈부(160)의 성형을 용이하게 함과 동시에 렌즈부(160)의 일정형상을 잡아주는 역할을 하게 된다.The protective layer 150 is provided on the resin layer 140 to protect the resin layer 140 during molding of the lens unit 160 by a mold, thereby facilitating the molding of the lens unit 160. It serves to hold a predetermined shape of the lens unit 160.

이러한 보호층(150)은 실리콘으로 이루어진 투명한 얇은 필름형태로 구비되어 상기 수지층(140)의 상부에 부착되는 것이 바람직하다.The protective layer 150 is preferably provided in the form of a transparent thin film made of silicon is attached to the upper portion of the resin layer 140.

본 발명의 LED 패키지(100)는 특정한 지향각이 설정되어 있지 않은 경우에는 수지층(140)의 상부에 보호층(150)을 구비하고 금형에 의해 렌즈부(160)를 형성한 후 수지층(140)을 경화시킴으로써 LED 패키지(100)를 완성하게 된다.In the LED package 100 of the present invention, when a specific orientation angle is not set, the protective layer 150 is provided on the resin layer 140 and the lens unit 160 is formed by a mold. By curing the 140 to complete the LED package 100.

또한, 본 발명의 LED 패키지(100)는 렌즈부(160)를 형성하여 경화시킨 후, 발광 다이오드 칩(120)과 이웃하는 발광 다이오드 칩(120) 사이를 서로 절단하기 전에 렌즈부(160)의 표면을 가공하는 표면처리 단계를 포함할 수가 있다.In addition, the LED package 100 of the present invention after forming and curing the lens unit 160, and before cutting between the light emitting diode chip 120 and the adjacent light emitting diode chip 120 to each other of the lens unit 160 It may include a surface treatment step of processing the surface.

이와 같은 표면처리 단계는 외부로 노출되는 렌즈부(160)의 표면을 매끄럽게 가공함으로써 균일한 면을 얻을 수 있도록 하거나, 렌즈부(160)의 특정지향각이 필요한 경우 가공을 함으로써 원하는 결과를 얻을 수 있도록 하기 위함이다.In the surface treatment step as described above, the surface of the lens unit 160 exposed to the outside may be smoothly processed to obtain a uniform surface, or if a specific orientation angle of the lens unit 160 is required, the desired result may be obtained. To make it work.

이러한 표면가공은 금형에 의해 수지층(140)의 상부를 가압하여 렌즈부(160) 를 형성하는 과정에서 발생된 불필요한 부분을 레이저 가공을 통하여 절삭하거나 플라즈마 식각에 의하여 매끈한 표면이 되도록 함으로써 정밀성을 높이고 제품의 신뢰성을 높여주기 위함이다.This surface processing is to increase the precision by pressing the upper portion of the resin layer 140 by the mold to cut the unnecessary portion generated in the process of forming the lens unit 160 through laser processing or to make a smooth surface by plasma etching. This is to increase the reliability of the product.

한편, 이러한 표면처리 단계는 각각의 LED 패키지(100)가 완성되도록 절단공정이 끝난 후 이루어질 수도 있지만, 작업의 용이성을 위하여 경화작업이 끝난 후 절단 공정이 이루어지기 전에 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, the surface treatment step may be performed after the cutting process is completed so that each LED package 100 is completed, it is preferable to perform before the cutting process is completed after the hardening work for ease of operation.

이와 같이 본 발명은 표면처리 공정을 통하여 렌즈부를 개별적으로 가공할 수 있음으로써 사용자가 원하는 설정지향각을 용이하게 조절하여 제조할 수 있게 된다.As described above, the present invention can individually process the lens unit through the surface treatment process, thereby easily adjusting the desired setting angle to be manufactured by the user.

상기에서 본 발명의 특정 실시예에 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 당업자가 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 수정 또는 설계변경 등은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to such specific structures. Those skilled in the art may make various modifications or changes within the technical scope set forth in the claims below. However, all such simple modifications or design changes are clearly revealed in advance within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 LED 패키지를 도시한 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional LED package.

도 2는 본 발명에 따른 LED 패키지를 도시한 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the LED package according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지의 제조공정을 도시한 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a manufacturing process of the LED package according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.-Explanation of symbols for the main parts of the drawings.

100 : LED 패키지 110 : 기판100: LED package 110: substrate

112,112' : 패드 114 : 비아112,112 ': Pad 114: Via

116 : 범프볼 120 : 발광 다이오드 칩116: bump ball 120: light emitting diode chip

130 : 형광층 140 : 수지층130: fluorescent layer 140: resin layer

150 : 보호층 160 : 렌즈부150: protective layer 160: lens unit

Claims (17)

a) 상, 하부가 전기적으로 연결되도록 패드 및 비아가 일정패턴으로 복수 개 형성된 기판을 제공하는 단계;a) providing a substrate having a plurality of pads and vias formed in a predetermined pattern such that upper and lower portions thereof are electrically connected to each other; b) 상기 기판상에 복수 개의 발광 다이오드 칩을 일정간격으로 탑재하는 단계;b) mounting a plurality of light emitting diode chips on the substrate at regular intervals; c) 상기 발광 다이오드 칩을 포함하는 기판의 상부가 수지재로 덮어지도록 수지층을 형성하는 단계;c) forming a resin layer so that an upper portion of the substrate including the light emitting diode chip is covered with a resin material; d) 상기 수지층의 상부를 반구모양으로 성형하는 단계;d) molding the upper part of the resin layer into a hemispherical shape; e) 상기 수지층을 경화하는 단계; 및e) curing the resin layer; And f) 상기 발광 다이오드 칩과 인접하는 발광 다이오드 칩 사이를 절단하는 단계;를 포함하는 LED 패키지 제조방법.f) cutting between the light emitting diode chip and an adjacent light emitting diode chip. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광 다이오드 칩은 상부에 형광층이 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The LED chip manufacturing method, characterized in that the fluorescent layer is provided on the top. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b)단계는 상기 발광 다이오드 칩의 하부에 배치되는 범프볼을 매개로 상기 기판과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The step b) is the LED package manufacturing method, characterized in that electrically connected with the substrate via a bump ball disposed on the lower portion of the light emitting diode chip. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 수지재는 반경화성의 실리콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The resin material is a LED package manufacturing method, characterized in that made of a semi-hardening silicon material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 단계는 상기 기판상에 수지재를 도포하는 방식에 의해서 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The c) step is a method of manufacturing a LED package, characterized in that to form a resin layer by applying a resin material on the substrate. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 d) 단계는 금형을 이용하여 프레스 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The step d) is an LED package manufacturing method, characterized in that formed by press working using a mold. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 단계와 d) 단계 사이에 수지층의 상부에 보호층을 추가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.Adding a protective layer on top of the resin layer between the steps c) and d). 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 보호층은 실리콘 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The protective layer is a LED package manufacturing method, characterized in that the silicon film is attached. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, e) 단계와 f) 단계 사이에 반구 모양의 수지층을 표면처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.and e) surface treating the hemispherical resin layer between steps f) and f). 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 표면처리 단계;는 레이저 가공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The surface treatment step; LED package manufacturing method characterized in that made of laser processing. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 표면처리 단계;는 플라즈마 가공에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The surface treatment step; LED package manufacturing method characterized in that made by plasma processing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 e) 단계는 열처리 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The step e) is a LED package manufacturing method characterized in that made by a heat treatment method. 기판;Board; 상기 기판의 상부에 전기적으로 연결되어 있는 발광 다이오드 칩;A light emitting diode chip electrically connected to an upper portion of the substrate; 상기 기판의 상부와 상기 발광 다이오드 칩을 감싸 보호하는 투명의 수지층;을 포함하고,And a transparent resin layer surrounding and protecting the upper portion of the substrate and the light emitting diode chip. 상기 투명의 수지층은 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 위치하는 영역이 곡면으로 형성되어 렌즈부로 구성되고,The transparent resin layer is formed in a curved area of the upper region of the light emitting diode chip is composed of a lens unit, 상기 렌즈부는 그 상부에 보호층이 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED lens, characterized in that the protective portion is provided on the lens portion. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 기판과 범프볼을 매개로 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The LED package is characterized in that the LED chip is electrically connected via the substrate and the bump ball. 삭제delete 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 발광 다이오드 칩은 상부에 형광층이 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.LED package, characterized in that the light emitting diode chip is provided with a fluorescent layer on top. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 보호층은 실리콘 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The protective layer is an LED package, characterized in that the silicon film is attached.
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