KR102369237B1 - 발광소자 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents
발광소자 패키지 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102369237B1 KR102369237B1 KR1020170097970A KR20170097970A KR102369237B1 KR 102369237 B1 KR102369237 B1 KR 102369237B1 KR 1020170097970 A KR1020170097970 A KR 1020170097970A KR 20170097970 A KR20170097970 A KR 20170097970A KR 102369237 B1 KR102369237 B1 KR 102369237B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- disposed
- bonding
- heat dissipation
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 57
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 353
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 183
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 249
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 249
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 180
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 38
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 35
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 34
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 549
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 131
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 description 64
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 55
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 description 44
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 25
- 229920006336 epoxy molding compound Polymers 0.000 description 24
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 21
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 18
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 15
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 12
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 12
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 8
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 8
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000006089 photosensitive glass Substances 0.000 description 8
- 229920001123 polycyclohexylenedimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920006128 poly(nonamethylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 InGaN/InGaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/483—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체; 몸체에 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임; 발광 구조물, 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 발광 구조물 아래에 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 발광소자를 둘러싸는 몰딩부재; 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 방열부재; 를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 몸체의 하면은 제1 및 제2 프레임의 하면들과 동일 평면을 이루고, 제1 본딩부는 제2 본딩부에 가까운 제1 측면, 및 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함하고, 제2 본딩부는 제1 본딩부에 가까운 제3 측면, 및 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제1 측면 및 제3 측면은 방열부재와 접촉하고, 제2 측면 및 제4 측면은 몰딩부재와 접촉하며, 방열부재의 상면은 발광소자와 접촉하며 제1 방향으로 연장되고, 제1 방향은 발광소자의 상면으로부터 몸체의 하면으로 향하는 방향이며, 발광소자의 상면으로부터 제1 프레임의 하면까지의 제1 거리가 발광소자의 상면으로부터 방열부재의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 몸체의 하면은 제1 및 제2 프레임의 하면들과 동일 평면을 이루고, 제1 본딩부는 제2 본딩부에 가까운 제1 측면, 및 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함하고, 제2 본딩부는 제1 본딩부에 가까운 제3 측면, 및 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제1 측면 및 제3 측면은 방열부재와 접촉하고, 제2 측면 및 제4 측면은 몰딩부재와 접촉하며, 방열부재의 상면은 발광소자와 접촉하며 제1 방향으로 연장되고, 제1 방향은 발광소자의 상면으로부터 몸체의 하면으로 향하는 방향이며, 발광소자의 상면으로부터 제1 프레임의 하면까지의 제1 거리가 발광소자의 상면으로부터 방열부재의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
Description
실시 예는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한, 이와 같은 수광 소자는 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용될 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 가스(Gas)나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
발광소자(Light Emitting Device)는 예로서 주기율표상에서 3족-5족 원소 또는 2족-6족 원소를 이용하여 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로 제공될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 파장 구현이 가능하다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭 넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 자외선 발광소자의 경우, 200nm~400nm의 파장대에 분포되어 있는 빛을 발생하는 발광 다이오드로서, 상기 파장대역에서, 단파장의 경우, 살균, 정화 등에 사용되며, 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.
자외선은 파장이 긴 순서대로 UV-A(315nm~400nm), UV-B(280nm~315nm), UV-C (200nm~280nm) 세 가지로 나뉠 수 있다. UV-A(315nm~400nm) 영역은 산업용 UV 경화, 인쇄 잉크 경화, 노광기, 위폐 감별, 광촉매 살균, 특수조명(수족관/농업용 등) 등의 다양한 분야에 응용되고 있고, UV-B(280nm~315nm) 영역은 의료용으로 사용되며, UV-C(200nm~280nm) 영역은 공기 정화, 정수, 살균 제품 등에 적용되고 있다.
한편, 고 출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요청됨에 따라 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 반도체 소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 패키지 전극과 반도체 소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시 예는 광 추출 효율 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체에 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임; 발광 구조물, 상기 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 상기 발광 구조물 아래에 상기 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부재; 및 상기 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 방열부재; 를 포함하고, 상기 몸체의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임의 하면들과 동일 평면을 이루고, 상기 제1 본딩부는 상기 제2 본딩부에 가까운 제1 측면, 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함하고, 상기 제2 본딩부는 상기 제1 본딩부에 가까운 제3 측면, 및 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함하며, 상기 제1 측면 및 상기 제3 측면은 상기 방열부재와 접촉하고, 상기 제2 측면 및 상기 제4 측면은 상기 몰딩부재와 접촉하며, 상기 방열부재의 상면은 상기 발광소자와 접촉하며 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향은 상기 발광소자의 상면으로부터 상기 몸체의 하면으로 향하는 방향이며, 상기 발광소자의 상면으로부터 상기 제1 프레임의 하면까지의 제1 거리가 상기 발광소자의 상면으로부터 상기 방열부재의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체는 상기 제1 방향으로 상기 몸체의 상면에서 상기 몸체의 하면을 관통하는 개구부를 포함하고, 상기 방열부재는 상기 개구부에 제공될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 상기 제1 본딩부와 상기 제1 프레임 사이에 배치된 제1 도전층; 상기 제2 본딩부와 상기 제2 프레임 사이에 배치된 제2 도전층; 을 더 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몰딩부재는 상기 발광소자 아래에 배치된 반사성 수지부와 상기 발광소자 둘레에 배치된 몰딩부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 본딩부의 하면의 면적 또는 상기 제2 본딩부의 하면의 면적이 상기 개구부의 상부 영역의 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재는 에폭시 계열 또는 실리콘 계열의 수지를 포함하고, Al2O3, AlN을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재는 절연성 접착제로 제공되고 상기 제1 및 제2 도전층은 도전성 접착제로 제공될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 상기 제1 본딩부와 상기 제1 도전층 사이에 배치된 제1 도전체; 상기 제2 본딩부와 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 도전체; 를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은, 제1 프레임, 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며 상면과 하면을 관통하는 개구부를 포함하는 몸체를 포함하는 패키지 몸체가 제공되는 단계; 하면에 배치된 제1 본딩부와 제2 본딩부를 포함하는 발광소자가 상기 패키지 몸체 위에 제공되며, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 프레임 위에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 프레임 위에 배치되는 단계; 상기 개구부를 통해 제공된 방열부재가 상기 발광소자의 하면에 직접 접촉되어 배치되는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자의 둘레에 몰딩부재가 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몰딩부재가 제공되는 단계는, 상기 발광소자 아래에 반사성 수지부가 제공되는 단계와, 상기 발광소자 둘레에 몰딩부가 제공되는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재가 제공되는 단계에서, 상기 방열부재는 상기 제1 본딩부와 상기 제2 본딩부에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 광 추출 효율 및 전기적 특성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 반사율이 높은 몸체를 제공함으로써, 반사체가 변색되지 않도록 방지할 수 있어 반도체 소자 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 제조방법에 의하면, 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 개구부에 방열부재가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 몰딩부재가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이다.
도 18은 도 17에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 개구부에 방열부재가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 몰딩부재가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이다.
도 18은 도 17에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
이하 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 저면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 Ti, Al, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO를 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322) 사이의 폭(W3)은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322) 사이의 폭(W3)은, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 패드 간의 전기적인 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(120)를 패키지 몸체(110)에 실장한 후 상기 방열부재(130)를 상기 발광소자(120) 하부에 배치하는 공정일 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 상기 방열부재(130)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다.
상기 개구부(TH1)의 깊이와 폭(W4)은 상기 방열부재(130)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 개구부(TH1)의 깊이와 폭(W4)은 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치되는 상기 방열부재(130)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)의 깊이는 상기 제1 프레임(111) 또는 상기 제2 프레임(112)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)의 깊이는 상기 제1 프레임(111) 또는 상기 제2 프레임(112)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
또한, 개구부(TH1)의 깊이는 상기 몸체(113)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)의 깊이는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)의 깊이)는 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)의 깊이는 180 마이크로 미터 내지 220 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 개구부(TH1)의 깊이는 200 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 개구부(TH1)의 폭(W4)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 개구부(TH1)의 폭(W4)은 상기 발광소자(120)의 장축 방향으로 제공될 수 있다.
상기 개구부(TH1)의 폭(W4)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 간의 간격에 비해 좁게 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)의 폭(W4)은 140 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 몰딩부재는 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 먼저, 이하의 실시 예에서는 상기 몰딩부재가 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140)를 모두 포함하는 경우를 기준으로 설명한다.
그러나, 다른 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부재는 상기 수지부(135)만 포함할 수도 있고, 상기 몰딩부(140)만 포함할 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)가 별도로 제공되지 않고, 상기 수지부(135)가 상기 발광소자(120)의 둘레 및 상부에 모두 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(123)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 발광 구조물(123)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 예컨대 InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.
상기 활성층은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 활성층이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있고, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 활성층은 InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기로 한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110)가 제공될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
다음으로, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 몸체(110) 위에 발광소자(120)가 제공될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 몸체(113) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 의하여 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 고정될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
실시 에에 의하면, 상기 발광소자(120)가 상기 개구부(TH1) 위에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 상기 몸체(113)의 하면에서 상면을 향하는 방향으로 상기 발광 구조물(123)의 하면과 중첩되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 대한 경화 공정이 수행될 수 있다. 경화 공정에 의하여 상기 발광소자(120)의 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 고정될 수 있다.
다음으로, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)에 방열부재(130)가 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)에 대한 경화 공정이 수행될 수 있다. 상기 경화 공정에 의하여 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 방열부재(130)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다.
그리고, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 몰딩부재가 형성될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 몰딩부재가 제공된 상태를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서는 몰딩부재가 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140)를 모두 포함하는 경우를 기준으로 설명한다.
실시 예에 의하면, 상기 수지부(135)는, 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)가 별도로 제공되지 않고, 상기 수지부(135)가 상기 발광소자(120)의 둘레 및 상부에 모두 제공될 수도 있다.
이와 같이, 실시 예에 다른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 상기 방열부재(130)와 상기 몰딩부재(135, 140)에 의하여, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 주위가 안정적으로 밀봉될 수 있게 된다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면에서 측면 방향으로 확산되는 것이 방지될 수 있으며, 상기 발광소자(120)의 단락에 의한 불량이 방지되어 발광소자 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 이상의 설명에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 방열부재(130)가 먼저 형성되고, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 몰딩부재(135, 140)가 형성되는 경우를 기준으로 설명되었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법의 다른 예에 의하면, 상기 몰딩부재(135, 140)가 먼저 형성되고, 상기 방열부재(130)가 뒤에 형성될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법의 또 다른 예에 의하면, 상기 수지부(135)가 형성되지 않고, 상기 패키지 몸체(110)의 캐비티 내에 상기 몰딩부(140)만 형성될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있고 이에 따라 상기 발광소자의 위치가 변할 수 있어, 상기 발광소자 패키지의 광학적, 전기적 특성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 9를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 제2 프레임(112)의 상면에 단차진 계단 형상이 제공될 수 있다. 예로서, 상기 몸체(113)의 상면은 평탄한 형상으로 제공되고, 상기 제1 프레임(111)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공되고, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)의 평탄한 상면, 상기 제1 프레임(111)의 단차진 계단 형상의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 단차진 계단 형상의 상면에 의하여 상기 패키지 몸체(110)의 상면에서 하면으로 오목한 리세스 구조가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치된 단차진 계단 형상의 리세스 구조에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 평탄면 위에 배치될 수 있다.
이와 같이, 실시 예에 의하면, 상기 제1 프레임(111)의 상면, 상기 몸체(113)의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 상면에 의하여 제공되는 넓은 리세스 영역에 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있게 되므로써, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 방열 특성이 더욱 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 9에 도시된 바와 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 10을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 제공될 수 있다.
도 10에 도시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 3을 참조하여 설명된 발광소자 패키지에 대비하여, 제1 리세스(R1)와 제2 리세스(R2)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 리세스(R1)에 상기 제1 도전층(321)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 리세스(R1) 영역에 상기 제1 본딩부(121)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R2)에 상기 제2 도전층(322)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제2 리세스(R2) 영역에 상기 제2 본딩부(122)가 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리세스(R1, R2)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)의 상면, 상기 몸체(113)의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 11을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 제공될 수 있다.
도 11에 도시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9를 참조하여 설명된 발광소자 패키지에 대비하여, 제1 리세스(R1)와 제2 리세스(R2)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 리세스(R)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 리세스(R)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 리세스(R1)에 상기 제1 도전층(321)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 리세스(R1) 영역에 상기 제1 본딩부(121)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R2)에 상기 제2 도전층(322)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제2 리세스(R2) 영역에 상기 제2 본딩부(122)가 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리세스(R1, R2)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치된 단차진 계단 형상의 리세스 구조에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 평탄면 위에 배치될 수 있다.
이와 같이, 실시 예에 의하면, 상기 제1 프레임(111)의 상면, 상기 몸체(113)의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 상면에 의하여 제공되는 넓은 리세스 영역에 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있게 되므로써, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 방열 특성이 더욱 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그러면, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 12에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)는 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 발광소자 패키지가 회로기판(310)에 실장되어 공급되는 예를 나타낸 것이다.
도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 회로기판(310), 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(310)은 제1 패드(311), 제2 패드(312), 지지기판(313)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(313)에 상기 발광소자(120)의 구동을 제어하는 전원 공급 회로가 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 상기 회로기판(310) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 본딩부(121)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 본딩부(122)가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 Ti, Cu, Ni, Au, Cr, Ta, Pt, Sn, Ag, P, Fe, Sn, Zn, Al를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 단층 또는 다층으로 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(113)는 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)과 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 12에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 12에 도시된 바와 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
실시 예에 의하면, 상기 회로기판(310)의 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(310)의 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322)이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 실시 예에 의하면, 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 유테틱 본딩에 의하여 상기 회로기판(310)에 실장될 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 패키지 몸체(110)는 상면이 평탄한 지지부재(113)만을 포함하고, 경사지게 배치된 반사부를 포함하지 않도록 제공될 수도 있다.
다른 표현으로서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)를 제공하는 구조로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)의 제공 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
한편, 이상에서 설명된 발광소자 패키지에는 예로서 플립칩 발광소자가 제공될 수 있다.
예로서, 플립칩 발광소자는 6면 방향으로 빛이 방출되는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있으며, 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자로 제공될 수도 있다.
상기 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자는 상기 패키지 패키지 몸체(110)에 가까운 방향으로 반사층이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 반사형 플립칩 발광소자는 제1 및 제2 본딩부와 발광구조물 사이에 절연성 반사층(예를 들어 Distributed Bragg Reflector, Omni Directional Reflector 등) 및/또는 전도성 반사층(예를 들어 Ag, Al, Ni, Au 등)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 본딩부, 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 본딩부를 가지며, 상기 제1 본딩부와 상기 제2 본딩부 사이에서 빛이 방출되는 일반적인 수평형 발광소자로 제공될 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는, 상기 제1 및 제2 본딩부 사이에 반사층이 배치된 반사 영역과 빛이 방출되는 투과 영역을 모두 포함하는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있다.
여기서, 투과형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면, 하부면의 6면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다. 또한, 반사형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면의 5면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 예를 설명하기로 한다.
먼저, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 설명하기로 한다. 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이고, 도 14는 도 13에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 13을 도시함에 있어, 제1 전극(127)과 제2 전극(128)의 상대적인 배치 관계 만을 개념적으로 도시하였다. 상기 제1 전극(127)은 제1 본딩부(121)와 제1 가지전극(125)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(128)은 제2 본딩부(122)와 제2 가지전극(126)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 기판(124) 위에 배치된 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다.
상기 기판(124)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(124)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층(123aa), 활성층(123b), 제2 도전형 반도체층(123c)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(123b)은 상기 제1 도전형 반도체층(123a)과 상기 제2 도전형 반도체층(123c) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(123a) 위에 상기 활성층(123b)이 배치되고, 상기 활성층(123b) 위에 상기 제2 도전형 반도체층(123c)이 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(123a)은 n형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(123c)은 p형 반도체층으로 제공될 수 있다. 물론, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(123a)이 p형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(123c)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 전극(127)과 제2 전극(128)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(127)은 제1 본딩부(121)와 제1 가지전극(125)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(127)은 상기 제2 도전형 반도체층(123c)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)은 상기 제1 본딩부(121)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)은 상기 제1 본딩부(121)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(128)은 제2 본딩부(122)와 제2 가지전극(126)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(128)은 상기 제1 도전형 반도체층(123a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 가지전극(126)은 상기 제2 본딩부(122)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제2 가지전극(126)은 상기 제2 본딩부(122)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 가지전극(125)와 상기 제2 가지전극(126)은 핑거(finger) 형상으로 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)과 상기 제2 가지전극(126)에 의하여 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 전원이 상기 발광 구조물(123) 전체로 확산되어 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
한편, 상기 발광 구조물(123)에 보호층이 더 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 발광 구조물(123)의 상면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 발광 구조물(123)의 측면에 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 노출되도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 기판(124)의 둘레 및 하면에도 선택적으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 보호층은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 활성층(123b)에서 생성된 빛이 발광소자의 6면 방향으로 발광될 수 있다. 상기 활성층(123b)에서 생성된 빛이 발광소자의 상면, 하면, 4개의 측면을 통하여 6면 방향으로 방출될 수 있다.
참고로, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 발광소자의 상하 배치 방향과 도 13 및 도 14에 도시된 발광소자의 상하 배치 방향은 서로 반대로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이로 방출되는 빛이 상기 몸체(113)) 영역에 배치된 상기 방열부재(130)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 방열부재(130)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 상기 발광소자의 장축 방향에 따른 폭은 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)의 폭은 예로서 70 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은 수천 제곱 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 본딩부(122)의 상기 발광소자의 장축 방향에 따른 폭은 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)의 폭은 예로서 70 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은 수천 제곱 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 방열특성 및 반사특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)가 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 직접 접촉되는 경우를 기반으로 설명되었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322) 사이에 별도의 도전성 구성요소가 더 배치될 수도 있다.
다음으로, 도 15를 참조하여, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 15를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 몸체(113) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)의 하면 및 측면에 상기 제1 도전층(321)이 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제1 도전체(221) 간의 접촉 면적이 증가됨으로써, 상기 제1 도전체(221)에 의하여 상기 제1 도전층(321)과 상기 제1 본딩부(121) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제2 도전체(222)의 하면 및 측면에 상기 제2 도전층(322)이 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)에 의하면, 상기 제2 도전층(322)과 상기 제2 도전체(222) 간의 접촉 면적이 증가됨으로써, 상기 제2 도전체(222)에 의하여 상기 제2 도전층(322)과 상기 제2 본딩부(122) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 각각 별도의 본딩 물질을 통하여 안정적으로 본딩될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 측면 및 하면이 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 각각 접촉될 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 하면에 각각 직접적으로 접촉되는 경우에 비하여, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 각각 접촉되는 면적이 더 커질 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 통하여 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)으로부터 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 전원이 각각 안정적으로 공급될 수 있게 된다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 제공될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(221) 및 제2 도전체(222)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(TH1)의 상부 영역 면적에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 몰딩부재는 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 먼저, 이하의 실시 예에서는 상기 몰딩부재가 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140)를 모두 포함하는 경우를 기준으로 설명한다.
그러나, 다른 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부재는 상기 수지부(135)만 포함할 수도 있고, 상기 몰딩부(140)만 포함할 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 파장변환 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면 및 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면은 상기 방열부재(130)와 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 제2 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제4 측면은 상기 몰딩부재(135, 140)와 접촉되어 배치될 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)가 별도로 제공되지 않고, 상기 수지부(135)가 상기 발광소자(120)의 둘레 및 상부에 모두 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 16을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 16을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 16에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 몸체(113) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 16에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120) 아래에서 수지부(135)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 몰딩부재를 포함할 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 몰딩부재는 수지부(135)와 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 몰딩부재는 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 먼저, 이하의 실시 예에서는 상기 몰딩부재가 상기 수지부(135)와 상기 몰딩부(140)를 모두 포함하는 경우를 기준으로 설명한다.
그러나, 다른 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부재는 상기 수지부(135)만 포함할 수도 있고, 상기 몰딩부(140)만 포함할 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에서 상기 방열부재(130)의 둘레에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 수지부(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 수지부(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이고, 도 18은 도 17에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 17을 도시함에 있어, 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172) 아래에 배치되지만, 상기 제1 본딩부(1171)에 전기적으로 연결된 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 본딩부(1172)에 전기적으로 연결된 제2 서브전극(1142)이 보일 수 있도록 도시되었다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 기판(1105) 위에 배치된 발광 구조물(1110)을 포함할 수 있다.
상기 기판(1105)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(1105)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(1110)은 제1 도전형 반도체층(1111), 활성층(1112), 제2 도전형 반도체층(1113)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(1112)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 상기 활성층(1112)이 배치되고, 상기 활성층(1112) 위에 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(1111)은 n형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(1113)은 p형 반도체층으로 제공될 수 있다. 물론, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(1111)이 p형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 제1 도전형 반도체층(1111)이 n형 반도체층으로 제공되고 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 p형 반도체층으로 제공된 경우를 기준으로 설명하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 18에 도시된 바와 같이, 오믹접촉층(1130)을 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)은 전류 확산을 향상시켜 광출력을 증가시킬 수 있다.
예로서, 상기 오믹접촉층(1130)은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)은 투광성의 물질을 포함할 수 있다.
상기 오믹접촉층(1130)은, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO (indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh, Pd를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 반사층(1160)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 제1 반사층(1161), 제2 반사층(1162), 제3 반사층(1163)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130) 위에 배치될 수 있다.
상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130)을 노출시키는 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130) 위에 배치된 복수의 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반사층(1161)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상부 면을 노출시키는 복수의 제2 개구부(h2)를 포함할 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제2 반사층(1162)과 연결될 수 있다. 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 물리적으로 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제3 반사층(1163) 사이로 방출되는 빛이 도 1 내지 도 12, 도 15를 참조하여 설명된 상기 방열부재(130)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 방열부재(130)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)과 상기 제3 반사층(1163) 사이로 방출되는 빛이 도 1 내지 도 12, 도 15를 참조하여 설명된 상기 방열부재(130)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 방열부재(130)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
실시 예에 따른 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 접촉될 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)의 상부 면에 물리적으로 접촉될 수 있다.
상기 반사층(1160)은 절연성 반사층으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 반사층(1160)은 DBR(Distributed Bragg Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 ODR(Omni Directional Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 DBR층과 ODR층이 적층되어 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 개구부(h2) 내부에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 배치될 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113), 상기 활성층(1112)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1111)의 일부 영역까지 배치되는 리세스 내에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 반사층(1161)에 제공된 제2 개구부(h2)를 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 개구부(h2)와 상기 리세스는 수직으로 중첩할 수 있고 예로서, 상기 제1 서브전극(1141)은, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 리세스 영역에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 위에 배치될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제2 서브전극(1142)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 상기 오믹접촉층(1130)이 배치될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 서브전극(1142)은, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 복수의 P 영역에서 상기 오믹접촉층(1130)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 P 영역에서 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 복수의 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 오믹접촉층(1130)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
실시 예에 의하면, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 서로 극성을 가질 수 있고, 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 예로서 복수의 라인 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 서브전극(1142)은 예로서 복수의 라인 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 이웃된 복수의 제2 서브전극(1142) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 서브전극(1142)은 이웃된 복수의 제1 서브전극(1141) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)이 서로 다른 극성으로 구성되는 경우, 서로 다른 개수의 전극으로 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 제1 서브전극(1141)이 n 전극으로, 상기 제2 서브전극(1142)이 p 전극으로 구성되는 경우 상기 제1 서브전극(1141)보다 상기 제2 서브전극(1142)의 개수가 더 많을 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 전기 전도도 및/또는 저항이 서로 다른 경우, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)에 의해 상기 발광 구조물(1110)로 주입되는 전자와 정공의 균형을 맞출 수 있고 따라서 상기 발광소자의 광학적 특성이 개선될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 보호층(1150)을 포함할 수 있다.
상기 보호층(1150)은 상기 제2 서브전극(1142)을 노출시키는 복수의 제3 개구부(h3)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 개구부(h3)는 상기 제2 서브전극(1142)에 제공된 복수의 PB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 보호층(1150)은 상기 제1 서브전극(1141)을 노출시키는 복수의 제4 개구부(h4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 개구부(h4)는 상기 제1 서브전극(1141)에 제공된 복수의 NB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
상기 보호층(1150)은 상기 반사층(1160) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(1150)은 상기 제1 반사층(1161), 상기 제2 반사층(1162), 상기 제3 반사층(1163) 위에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 보호층(1150)은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(1150)은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(1150) 위에 배치된 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172)를 포함할 수 있다.
상기 제1 본딩부(1171)는 상기 제1 반사층(1161) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제2 반사층(1162) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제1 본딩부(1171)와 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(1171)는 복수의 NB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제4 개구부(h4)를 통하여 상기 제1 서브전극(1141)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역은 상기 제2 개구부(h2)와 수직으로 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역과 상기 제2 개구부(h2)가 서로 수직으로 어긋나는 경우, 상기 제1 본딩부(1171)로 주입되는 전류가 상기 제1 서브전극(1141)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 NB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다.
또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 복수의 PB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제3 개구부(h3)를 통하여 상기 제2 서브전극(1142)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 PB 영역과 상기 복수의 제1 개구부(h1)가 수직으로 중첩되지 않도록 하는 경우 상기 제2 본딩부(1172)로 주입되는 전류가 상기 제2 서브전극(1142)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 PB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다.
이와 같이 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 복수의 제4 개구부(h4) 영역에서 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(1172)와 상기 제2 서브전극(1142)이 복수의 영역에서 접촉될 수 있다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 복수의 영역을 통해 전원이 공급될 수 있으므로, 접촉 면적 증가 및 접촉 영역의 분산에 따라 전류 분산 효과가 발생되고 동작전압이 감소될 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반사층(1161)이 상기 제1 서브전극(1141) 아래에 배치되며, 상기 제2 반사층(1162)이 상기 제2 서브전극(1142) 아래에 배치된다. 이에 따라, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 상기 발광 구조물(1110)의 활성층(1112)에서 발광되는 빛을 반사시켜 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)에서 광 흡수가 발생되는 것을 최소화하여 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 절연성 재료로 이루어지되, 상기 활성층(1112)에서 방출된 빛의 반사를 위하여 반사율이 높은 재료, 예를 들면 DBR 구조를 이룰 수 있다.
상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 굴절률이 다른 물질이 서로 반복하여 배치된 DBR 구조를 이룰 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 TiO2, SiO2, Ta2O5, HfO2 중 적어도 하나 이상을 포함하는 단층 또는 적층 구조로 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 이에 한정하지 않고, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 상기 활성층(1112)에서 발광하는 빛의 파장에 따라 상기 활성층(1112)에서 발광하는 빛에 대한 반사도를 조절할 수 있도록 자유롭게 선택될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 ODR층으로 제공될 수도 있다. 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 DBR층과 ODR층이 적층된 일종의 하이브리드(hybrid) 형태로 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자가 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지로 구현되는 경우, 상기 발광 구조물(1110)에서 제공되는 빛은 상기 기판(1105)을 통하여 방출될 수 있다. 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에서 반사되어 상기 기판(1105) 방향으로 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 발광 구조물(1110)의 측면 방향으로도 방출될 수 있다. 또한, 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면 중에서, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 제공되지 않은 영역을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
구체적으로, 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면 중에서, 상기 제1 반사층(1161), 상기 제2 반사층(1162), 상기 제3 반사층(1163)이 제공되지 않은 영역을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자(1100)는 상기 발광 구조물(1110)을 둘러싼 6면 방향으로 빛을 방출할 수 있게 되며, 광도를 현저하게 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 발광 구조물(1110)의 제1 도전형 반도체층(1111)의 하부 면의 가로 길이 및 세로 길이에 의하여 정의되는 면적에 대응될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 기판(1105)의 상부 면 또는 하부 면의 면적에 대응될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)의 면적과 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)를 통하여 안정적인 실장이 수행될 수 있고, 상기 발광소자(1100)의 전기적인 특성을 확보할 수 있게 된다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 광 추출 효율 및 본딩의 안정성 확보를 고려하여, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상이고 60% 이하로 선택될 수 있다.
즉, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 100% 이하인 경우, 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성을 확보하고, 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하여 안정적인 실장이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 0% 초과 내지 60% 이하인 경우, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 광량이 증가하여 상기 발광소자(1100)의 광추출 효율이 향상되고, 광도(Po)가 증가될 수 있다.
실시 예에서는 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성과 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하고, 광도를 증가시키기 위해, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 60% 이하로 선택하였다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)의 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 따른 길이(W5)는 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이의 간격에 대응되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)의 면적은 예로서 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상이고 25% 이하로 제공될 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)의 면적이 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상일 때, 상기 발광소자의 하부에 배치되는 패키지 몸체가 변색되거나 균열의 발생을 방지할 수 있고, 25% 이하일 경우 상기 발광소자의 6면으로 발광하도록 하는 광추출효율을 확보하기에 유리하다.
또한, 다른 실시 예에서는 이에 한정하지 않고 상기 광추출효율을 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 0% 초과 내지 10% 미만으로 배치할 수 있고, 상기 패키지 몸체에 변색 또는 균열의 발생을 방지하는 효과를 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 25% 초과 내지 100% 미만으로 배치할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제2 영역으로 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 단축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제3 영역으로 상기 발광구조물에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)의 크기는 상기 제1 본딩부(1171)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)의 면적은 상기 제1 본딩부(1171)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제1 반사층(1161)의 한 변의 길이는 상기 제1 본딩부(1171)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)의 크기는 상기 제2 본딩부(1172)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사층(1162)의 면적은 상기 제2 본딩부(1172)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제2 반사층(1162)의 한 변의 길이는 상기 제2 본딩부(1172)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 의하여, 상기 발광 구조물(1110)로부터 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되지 않고 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(1110)에서 생성되어 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되어 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치되므로, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있게 된다.
앞에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자(1100)는 예를 들어 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이때, 발광소자(1100)가 실장되는 패키지 몸체가 수지 등으로 제공되는 경우, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에서, 상기 발광소자(1100)로부터 방출되는 단파장의 강한 빛에 의하여 패키지 몸체가 변색되거나 균열이 발생될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 영역 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있으므로, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171), 상기 제2 본딩부(1172), 상기 제3 반사층(1163)이 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면의 20% 이상 면적에서 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 하부 면에 근접하게 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 실시 예예 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 반사층(1160)이 접착될 수 있다. 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있게 됨으로써, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에 접촉되는 것에 비하여 접착력이 향상될 수 있게 된다.
상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에만 직접 접촉되는 경우, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다. 예를 들어, 절연층과 금속층이 결합되는 경우, 물질 상호 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다.
예로서, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약한 경우, 두 층 간에 박리가 발생될 수 있다. 이와 같이 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 사이에 박리가 발생되면 발광소자(1100)의 특성이 열화될 수 있으며, 또한 발광소자(1100)의 신뢰성을 확보할 수 없게 된다.
그러나, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있으므로, 상기 반사층(1160), 상기 오믹접촉층(1130), 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력 및 접착력이 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
따라서, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로 발광소자(1100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 활성층(1112)으로부터 발광된 빛은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통해 상기 반사층(1160)에 입사되어 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 활성층(1112)에서 생성된 빛이 상기 오믹접촉층(1130)에 입사되어 손실되는 것을 감소시킬 수 있게 되며 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 광도가 향상될 수 있게 된다.
한편, 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 광원 장치에 적용될 수 있다.
또한, 광원 장치는 산업 분야에 따라 표시 장치, 조명 장치, 헤드 램프 등을 포함할 수 있다.
광원 장치의 예로, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 위에 배치되는 반사판과, 광을 방출하며 발광 소자를 포함하는 발광 모듈과, 반사판의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하는 도광판과, 도광판의 전방에 배치되는 프리즘 시트들을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널과 연결되고 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로와, 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다. 또한, 표시 장치는 컬러 필터를 포함하지 않고, 적색(Red), 녹색(Gren), 청색(Blue) 광을 방출하는 발광 소자가 각각 배치되는 구조를 이룰 수도 있다.
광원 장치의 또 다른 예로, 헤드 램프는 기판 상에 배치되는 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈, 발광 모듈로부터 조사되는 빛을 일정 방향, 예컨대, 전방으로 반사시키는 리플렉터(reflector), 리플렉터에 의하여 반사되는 빛을 전방으로 굴절시키는 렌즈, 및 리플렉터에 의하여 반사되어 렌즈로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 쉐이드(shade)를 포함할 수 있다.
광원 장치의 다른 예인 조명 장치는 커버, 광원 모듈, 방열체, 전원 제공부, 내부 케이스, 소켓을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 광원 장치는 부재와 홀더 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 특허청구범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 패키지 몸체 111 제1 프레임
112 제2 프레임 113 몸체
120 발광소자 121 제1 본딩부
122 제2 본딩부 123 발광 구조물
124 기판 130 방열부재
135 수지부 140 몰딩부
221 제1 도전체 222 제2 도전체
310 회로기판 311 제1 패드
312 제2 패드 313 지지기판
321 제1 도전층 322 제2 도전층
TH1 개구부 R1 제1 리세스
R2 제2 리세스
112 제2 프레임 113 몸체
120 발광소자 121 제1 본딩부
122 제2 본딩부 123 발광 구조물
124 기판 130 방열부재
135 수지부 140 몰딩부
221 제1 도전체 222 제2 도전체
310 회로기판 311 제1 패드
312 제2 패드 313 지지기판
321 제1 도전층 322 제2 도전층
TH1 개구부 R1 제1 리세스
R2 제2 리세스
Claims (12)
- 몸체;
상기 몸체에 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임;
발광 구조물, 상기 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 상기 발광 구조물 아래에 상기 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자;
상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부재; 및
상기 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 방열부재; 를 포함하고,
상기 몸체의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임의 하면들과 동일 평면을 이루고,
상기 제1 본딩부는 상기 제2 본딩부에 가까운 제1 측면, 및 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함하고,
상기 제2 본딩부는 상기 제1 본딩부에 가까운 제3 측면, 및 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함하며,
상기 제1 측면 및 상기 제3 측면은 상기 방열부재와 접촉하고,
상기 제2 측면 및 상기 제4 측면은 상기 몰딩부재와 접촉하며,
상기 방열부재의 상면은 상기 발광소자와 접촉하며 제1 방향으로 연장되고,
상기 제1 방향은 상기 발광소자의 상면으로부터 상기 몸체의 하면으로 향하는 방향이며,
상기 발광소자의 상면으로부터 상기 제1 프레임의 하면까지의 제1 거리가 상기 발광소자의 상면으로부터 상기 방열부재의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 큰 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 몸체는 상기 제1 방향으로 상기 몸체의 상면에서 상기 몸체의 하면을 관통하는 개구부를 포함하고,
상기 방열부재는 상기 개구부에 제공된 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 본딩부와 상기 제1 프레임 사이에 배치된 제1 도전층;
상기 제2 본딩부와 상기 제2 프레임 사이에 배치된 제2 도전층;
을 더 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 몰딩부재는 상기 발광소자 아래에 배치된 반사성 수지부와 상기 발광소자 둘레에 배치된 몰딩부를 포함하는 발광소자 패키지. - 삭제
- 상기 방열부재는 에폭시 계열의 물질, 실리콘 계열의 물질, 상기 에폭시 계열의 물질과 상기 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드 물질, 화이트 실리콘(white silicone), 및 Al2O3, AlN을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 발광소자 패키지.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170097970A KR102369237B1 (ko) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
| EP18185956.2A EP3439050B1 (en) | 2017-08-02 | 2018-07-27 | Light emitting device package |
| TW107126543A TWI775911B (zh) | 2017-08-02 | 2018-07-31 | 發光裝置封裝 |
| US16/052,247 US10749089B2 (en) | 2017-08-02 | 2018-08-01 | Light emitting device package including a recess provided under a light emitting device and having a closed loop shape |
| JP2018144644A JP7228871B2 (ja) | 2017-08-02 | 2018-08-01 | 発光素子パッケージ |
| CN201810869572.1A CN109390449B (zh) | 2017-08-02 | 2018-08-02 | 发光器件封装 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170097970A KR102369237B1 (ko) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190014323A KR20190014323A (ko) | 2019-02-12 |
| KR102369237B1 true KR102369237B1 (ko) | 2022-03-02 |
Family
ID=65369201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170097970A KR102369237B1 (ko) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102369237B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101415930B1 (ko) | 2012-09-17 | 2014-07-04 | 주식회사 루멘스 | 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 |
-
2017
- 2017-08-02 KR KR1020170097970A patent/KR102369237B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101415930B1 (ko) | 2012-09-17 | 2014-07-04 | 주식회사 루멘스 | 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190014323A (ko) | 2019-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102473399B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 광원 장치 | |
| KR102437770B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 광원 장치 | |
| KR102508745B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102473424B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102432214B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102379733B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102369821B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102539278B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| US20190074410A1 (en) | Light emitting device package | |
| KR102369237B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
| KR102610607B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102542297B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102385939B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102433841B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102471692B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102369245B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102379834B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102471690B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102359818B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
| KR102564179B1 (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR102426849B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 광원 장치 | |
| KR102388285B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 광원 장치 | |
| KR102249649B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 광원 장치 | |
| KR20190105339A (ko) | 발광소자 패키지 | |
| KR20190087710A (ko) | 발광소자 패키지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |