KR102608149B1 - 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시 예는, 플랜지; 및 상기 플랜지 상에 배치되는 렌즈부를 포함하고, 상기 플랜지는 서로 마주보는 제1측면과 제2측면, 및 서로 마주보는 제3측면과 제4측면, 상기 제1측면과 상기 제3측면 사이에 배치되는 제1모서리, 상기 제3측면과 상기 제2측면 사이에 배치되는 제2모서리, 상기 제2측면과 상기 제4측면 사이에 배치되는 제3모서리, 및 상기 제4측면과 상기 제1측면 사이에 배치되는 제4모서리를 포함하고, 상기 렌즈부는 상기 제1측면에서 수직하게 연장된 제1수직면, 상기 제2측면에서 수직하게 연장된 제2수직면, 상기 제3측면에서 수직하게 연장된 제3수직면, 및 상기 제4측면에서 수직하게 연장된 제4수직면을 포함하고, 상기 렌즈부의 최대 직경은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 최단 거리보다 크고, 상기 플랜지의 상면은 상기 렌즈부의 외측에 배치되는 복수 개의 테두리 영역을 포함하고, 상기 복수 개의 테두리 영역은 상기 제1모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제1 테두리 영역, 상기 제2모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제2 테두리 영역, 상기 제3모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제3 테두리 영역, 및 상기 제4모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제4 테두리 영역을 포함하는 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지를 개시한다.
Description
실시 예는 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지에 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, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 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 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 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 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 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 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
특히, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자는 경화작용이나 살균 작용을 하여 경화용, 의료용, 및 살균용으로 사용될 수 있다. 이때, 경화기나 노광기의 경우 복수 개의 광원을 조밀하게 배치하여 균일한 광을 조사할 필요가 있다. 따라서, 경과기 또는 노광기용 반도체 소자 패키지는 좁은 지향각을 필요로 할 수 있다.
그러나, 일반적으로 자외선 반도체 소자 패키지의 플랫(flat) 렌즈는 120도 이하의 좁은 지향각을 구현하기 어려운 문제가 있다.
실시 예는 좁은 지향각을 갖는 반도체 소자를 제공한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 광학렌즈는, 플랜지; 및 상기 플랜지 상에 배치되는 렌즈부를 포함하고, 상기 플랜지는 서로 마주보는 제1측면과 제2측면, 및 서로 마주보는 제3측면과 제4측면, 상기 제1측면과 상기 제3측면 사이에 배치되는 제1모서리, 상기 제3측면과 상기 제2측면 사이에 배치되는 제2모서리, 상기 제2측면과 상기 제4측면 사이에 배치되는 제3모서리, 및 상기 제4측면과 상기 제1측면 사이에 배치되는 제4모서리를 포함하고, 상기 렌즈부는 상기 제1측면에서 수직하게 연장된 제1수직면, 상기 제2측면에서 수직하게 연장된 제2수직면, 상기 제3측면에서 수직하게 연장된 제3수직면, 및 상기 제4측면에서 수직하게 연장된 제4수직면을 포함하고, 상기 렌즈부의 최대 직경은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 최단 거리보다 크고, 상기 플랜지의 상면은 상기 렌즈부의 외측에 배치되는 복수 개의 테두리 영역을 포함하고, 상기 복수 개의 테두리 영역은 상기 제1모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제1 테두리 영역, 상기 제2모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제2 테두리 영역, 상기 제3모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제3 테두리 영역, 및 상기 제4모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제4 테두리 영역을 포함한다.
실시 예에 따르면, 반도체 소자 패키지의 지향각이 좁아질 수 있다. 따라서, 노광기와 같이 복수 개의 광원이 조밀하게 배치되는 구조에서 균일한 자외선 광을 조사할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 3은 광학렌즈의 사시도이고,
도 4는 광학렌즈의 평면도이고,
도 5는 광학렌즈와 반도체 소자의 배치를 보여주는 도면이고,
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
도 6c는 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과이고,
도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과고,
도 6b는 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이고,
도 7은 캐비티 내의 전극 구조를 보여주는 도면이고,
도 8은 반도체 소자의 개념도이고,
도 9는 도 8의 변형예이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 11은 도 10의 광학렌즈의 사시도이고,
도 12a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
도 12b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과고,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 14는 도 13의 광학렌즈의 사시도이고,
도 15a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
도 15b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 3은 광학렌즈의 사시도이고,
도 4는 광학렌즈의 평면도이고,
도 5는 광학렌즈와 반도체 소자의 배치를 보여주는 도면이고,
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
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도 7은 캐비티 내의 전극 구조를 보여주는 도면이고,
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도 9는 도 8의 변형예이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 11은 도 10의 광학렌즈의 사시도이고,
도 12a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
도 12b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과고,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 14는 도 13의 광학렌즈의 사시도이고,
도 15a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고,
도 15b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이다.
본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 캐비티(201)를 포함하는 몸체(200), 캐비티(201) 내에 배치되는 반도체 소자(100), 및 캐비티(201) 상에 배치되는 광학렌즈(300)를 포함한다.
몸체(200)는 자외선 광을 반사하는 재질로 제작될 수 있다. 예시적으로 몸체(200)는 자외선 광을 반사할 수 있는 알루미늄, AlN 재질로 구성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 몸체(200)는 일반적인 금속 재질로 제작되고, 내부에는 자외선 반사층을 구비할 수도 있다.
몸체(200)는 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)을 적층하여 제작할 수 있다. 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)은 동일한 재질일 수도 있고 상이한 재질을 포함할 수도 있다. 예시적으로 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)은 세라믹 재질을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 몸체(200)는 2개의 도전성 몸체 사이에 절연층을 배치하여 제작할 수도 있다.
제1서브층(210)의 하부에는 제1전극패드(262), 제2전극패드(263), 및 제1전극패드(262)와 제2전극패드(263) 사이에 배치되는 방열패드(261)가 배치될 수 있다.
제1서브층(210), 제2서브층(220)의 내부에는 회로 패턴(미도시)이 형성되어 제2서브층(220) 상의 제1전극(미도시)이 제1전극패드(262)와 전기적으로 연결되고, 제2서브층(220) 상의 제2전극(미도시)이 제2전극패드(263)와 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 패턴의 구성은 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 복수 개의 관통 전극을 이용하여 제1, 제2전극과 복수 개의 패드(262, 263)를 전기적으로 연결할 수 있다.
몸체(200)의 캐비티(201)에는 단차부(202)가 형성될 수 있다. 또한, 몸체(200)의 내측에는 자외선 광을 반사할 수 있는 반사층(260)을 구비할 수 있다. 반사층(260)은 알루미늄을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 반사층(260)이 배치된 경우 내부에서 자외선 광의 반사율이 증가하여 광 출력이 개선될 수 있다.
반도체 소자(100)는 자외선 파장대의 광을 출력할 수 있다. 예시적으로 반도체 소자(100)는 근자외선 파장대의 광(UV-A)을 출력할 수도 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)을 출력할 수 도 있고, 심자외선 파장대의 광(UV-C)을 출력할 수도 있다. 파장범위는 반도체 구조물의 Al의 조성비에 의해 결정될 수 있다.
예시적으로, 근자외선 파장대의 광(UV-A)은 320nm 내지 420nm 범위에서 피크 파장을 가질 수 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)은 280nm 내지 320nm 범위에서 피크 파장을 가질 수 있으며, 심자외선 파장대의 광(UV-C)은 100nm 내지 280nm 범위에서 피크 파장을 가질 수 있다.
광학렌즈(300)는 단차부(202)에 배치될 수 있다. 광학렌즈(300)는 자외선 파장대의 광을 투과할 수 있는 재질이면 특별히 제한하지 않는다. 예시적으로 투과층은 쿼츠(Quartz)와 같이 자외선 파장 투과율이 높은 광학 재료를 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
도 3은 광학렌즈의 사시도이고, 도 4는 광학렌즈의 평면도이고, 도 5는 광학렌즈와 반도체 소자의 배치를 보여주는 도면이고, 도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고, 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 광학렌즈(300)는 몸체(200)의 캐비티(201)에 배치되는 플랜지(310), 및 플랜지(310) 상에 배치되는 렌즈부(320)를 포함할 수 있다.
플랜지(310)는 서로 마주보는 제1측면(S11)과 제2측면(S12), 및 서로 마주보는 제3측면(S13)과 제4측면(S14)을 포함하는 사각 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 플랜지(310)는 캐비티(201)의 형상에 맞게 다양한 형상을 가질 수도 있다. 예시적으로 플랜지(310)는 육각 형상과 같은 다각 형상을 가질 수 있다. 즉, 플랜지(310)의 형상은 몸체(200)의 단차부 형상에 의해 결정될 수 있다.
플랜지(310)는 제1측면(S11)과 제3측면(S13) 사이에 배치되는 제1모서리(E1), 제3측면(S13)과 제2측면(S12) 사이에 배치되는 제2모서리(E2), 제2측면(S12)과 제4측면(S14) 사이에 배치되는 제3모서리(E3), 및 제4측면(S14)과 제1측면(S11) 사이에 배치되는 제4모서리(E4)를 포함할 수 있다.
렌즈부(320)는 제1측면(S11)에서 수직하게 연장된 제1수직면(321a), 제2측면(S12)에서 수직하게 연장된 제2수직면(321b), 제3측면(S13)에서 수직하게 연장된 제3수직면(321c), 및 제4측면(S14)에서 수직하게 연장된 제4수직면(321d)을 포함할 수 있다. 즉, 렌즈부(320)의 수직면(321)은 플랜지(310)의 측면과 연결되어 동일 평면을 이룰 수 있다. 복수 개의 수직면(321a, 321b, 321c, 321d)의 면적은 동일할 수 있다.
따라서, 평면(Plane view) 상에서 렌즈부(320)의 수직면(321)은 플랜지(310)의 측면과 중첩될 수 있다. 즉, 렌즈부(320)의 수직면(321)은 플랜지(310)의 측면은 평면상에서 동일 라인으로 표현될 수 있다.
실시 예에 따르면, 플랜지(310)의 사이즈는 몸체(200)의 단차부에 삽입될 수 있게 정해진 반면, 반도체 소자(100)에서 출사되는 광이 대부분 렌즈부(320)에 입사되도록 렌즈부(320)의 직경(R1)을 증가시킬 필요가 있다. 렌즈부(320)의 직경(R1)이 넓어질수록 입사되는 광량이 많아 광 출력이 개선될 수 있다. 따라서, 렌즈부(320)는 원형(C1)으로 제작되고 플랜즈의 외측으로 벗어나는 부분을 잘라낸 형상을 가질 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 패키지의 사이즈는 그대로 유지하면서 렌즈부(320)의 직경(R1)을 늘려 광 출력을 높일 수 있다.
렌즈부(320)의 최대 직경(R1)은 제1측면(S11)과 제2측면(S12) 사이의 최단 거리(W2)보다 클 수 있다. 또한, 제1수직면(321a)과 제2수직면(321b) 사이의 최단 거리(W2)는 제1측면(S11)과 제2측면(S12) 사이의 최단 거리와 동일할 수 있다. 이때, 제1측면(S11)과 제2측면(S12) 사이의 최단 거리(W2)는 제3측면(S13)과 제4측면(S14) 사이의 최단 거리(W2)와 동일할 수 있고 상이할 수도 있다.
렌즈부(320)의 최대 직경(R1)은 플랜지(310)의 대각 방향 모서리 사이의 거리(EV1)보다 작을 수 있다. 렌즈부(320)의 최대 직경(R1)이 플랜지(310)의 대각 방향 모서리와 동일하거나 더 커지는 경우에는 수직면(321)의 면적이 넓어져 광 출력이 저하될 수 있다. 수직면(321)은 입사되는 광을 전반사시킬 수 있으므로 수직면(321)이 넓어지면 외부로 추출되는 광량이 적어질 수 있다.
수직면(321)의 폭은 플랜지(310) 측면의 40% 내지 80%일 수 있다. 수직면(321)의 폭이 플랜지(310) 측면의 40%보다 작아지는 경우 렌즈부(320)의 직경(R1)이 좁아져 광 출력이 저하될 수 있다. 또한, 수직면(321)의 폭이 80% 보다 커지는 경우 렌즈 내부의 전반사율이 높아져 광 출력이 저하될 수 있다.
실시 예에 따르면, 렌즈부(320)의 최대 직경(R1)이 플랜지(310)의 대각 방향 모서리 사이의 거리보다 작은 경우, 플랜지(310)의 상면은 렌즈부(320)의 외측에 배치되는 복수 개의 테두리 영역(311a, 311b, 311c, 311d)을 포함할 수 있다. 복수 개의 테두리 영역(311a, 311b, 311c, 311d)의 면적은 동일할 수 있다.
복수 개의 테두리 영역(311a, 311b, 311c, 311d)은 제1모서리(E1)와 렌즈부(320) 사이에 배치되는 제1 테두리 영역(311a), 제2모서리(E2)와 렌즈부(320) 사이에 배치되는 제2 테두리 영역(311b), 제3모서리(E3)와 렌즈부(320) 사이에 배치되는 제3 테두리 영역(311c), 및 제4모서리(E4)와 렌즈부(320) 사이에 배치되는 제4 테두리 영역(311d)을 포함할 수 있다.
이때, 수직면의 면적은 테두리 영역의 면적보다 클 수 있다. 예시적으로 제1수직면(321a)의 면적은 제1 테두리 영역(311a)의 면적보다 클 수 있다. 제1수직면(321a)의 면적이 제1 테두리 영역(311a)보다 작은 경우, 렌즈부(320)의 직경(R1)이 작아져 광 출력이 저하될 수 있다.
제1 테두리 영역(311a)의 면적은 제1수직면(321a)의 20% 내지 60%일 수 있다. 제1 테두리 영역(311a)의 면적이 20%보다 작아지는 경우 수직면(321)의 면적이 넓어져 광 출력이 저하되는 문제가 있다. 또한, 제1 테두리 영역(311a)의 면적이 60%보다 커지는 경우 렌즈부(320)의 직경(R1)이 너무 좁아져 입사되는 광량이 적어지므로 광 출력이 저하될 수 있다.
도 5를 참조하면, 광학렌즈(300)는 반도체 소자(100)에서 출사되는 자외선 광의 광속을 제어할 수 있다. 반도체 소자(100)에서 출사된 광은 광학렌즈(300)의 플랜지(310)의 하면(311)으로 입사되어 렌즈부(320)를 통해 출사될 수 있다. 따라서, 렌즈부(320)의 반지름(R11)이 커질수록 입사되는 광량이 많아져 광 출력이 개선될 수 있다.
수직면(321)은 입사된 자외선 광을 상부로 전반사 시킬 수 있다. 따라서, 수직면(321)이 너무 넓어지는 경우 렌즈 내에서 전반사가 많이 일어나게 되어 광 출력이 저하될 수 있다. 따라서, 패키지의 사이즈를 고려하여 수직면(321)의 면적을 조절하는 것이 중요할 수 있다.
렌즈부(320)는 돔(dome) 형상을 가질 수 있다. 즉, 렌즈부(320)는 위로 볼록한 포탄 형상을 가질 수 있다. 렌즈부(320)의 곡률은 렌즈의 높이와 반지름의 비에 의해 결정될 수 있다. 예시적으로 렌즈의 높이에 비해 렌즈의 반지름이 크다면 완만한 곡률을 갖게 되어 지향각이 커질 수 있다. 그러나, 실시 예에 따르면, 렌즈의 높이에 비해 렌즈의 폭이 좁은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면 협지향각을 구현할 수 있다.
플랜지(310)의 하면(311)에서 렌즈부(320)의 최상부(323)까지의 수직거리(H1)는 렌즈부(320)의 반지름(R11)의 105% 내지 120%일 수 있다. 렌즈의 수직거리(H1)가 105%보다 작은 경우에는 렌즈의 곡률이 반구에 가까워져 지향각이 65도 보다 커져 노광기에 장착시 균일한 조도를 유지하기 어려울 수 있다. 또한, 렌즈의 수직거리(H1)가 105%보다 큰 경우에는 지향각이 50도 보다 작아져 노광기의 균일한 조로를 유지하기 어려울 수 있다. 즉, 지향각이 55도 내지 65도 또는 57도 내지 63도로 제어되어야 노광기에 장착시 균일한 조도를 유지할 수 있다.
실시 예에 따르면, 렌즈의 수직거리(H1)는 렌즈부(320)의 반지름(R11)보다 클 수 있다. 예시적으로 렌즈의 수직거리(H1)는 2.7mm이고 렌즈부(320)의 반지름(R11)은 1.5mm일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.
플랜지(310)의 하면(311)에서 제1수직면(321a)까지의 수직 거리(H2)는 렌즈 수직 거리(H1)의 30% 내지 50%일 수 있다. 수직면의 높이(H2)가 30% 보다 작아지는 경우 렌즈부(320)의 반지름(R11)이 작아지므로 광 출력이 저하될 수 있다. 또한, 50%보다 커지는 경우 수직면(321)의 면적이 너무 커져 내부 전반사율이 높아지므로 광 출력이 저하될 수 있다.
플랜지(310)의 두께는 제1수직면(321a)의 높이(H2)의 30% 내지 60%일 수 있다. 플랜지(310)의 두께가 30% 보다 작아지는 경우에는 제1수직면(321a)이 상대적으로 넓어져 광 출력이 저하될 수 있으며, 플랜지(310)의 두께가 60%보다 커지는 경우에는 플랜지(310)의 두께가 너무 두꺼워져 전체적인 패키지의 높이가 높아지는 문제가 있다.
반도체 소자(100)의 폭(W1)은 렌즈부(320)의 직경(R1)의 20% 내지 40%일 수 있다. 반도체 소자(100)의 폭(W1)이 렌즈부(320)의 직경(R1)의 20% 보다 작은 경우 렌즈부(320)의 직경(R1)이 상대적으로 커지므로 수직면(321)이 넓어져 광 출력이 저하될 수 있다. 또한, 반도체 소자(100)의 폭이 40%보다 커지는 경우 일부 광은 렌즈부(320)의 내부로 입사되지 못하므로 광 출력이 저하될 수 있다.
반도체 소자(100)와 플랜지(310)의 하면(311) 사이의 간격(H3)은 렌즈 수직 거리(H1)의 5% 내지 20%일 수 있다. 간격(H3)이 5% 보다 작아지는 경우 반도체 소자(100)와 플랜지(310)가 너무 가까워져 광의 반사율이 높아질 수 있다. 또한, 간격(H3)이 20% 보다 커지는 경우 반도체 소자(100)에서 출사된 광의 일부가 렌즈부(320)에 입사되지 못하여 광 출력이 저하될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고, 도 6b는 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과고, 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과고, 도 6b는 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이다.
도 6a를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자(100) 패키지에서 출사된 광은 반치폭이 61도인 반면, 6b를 참조하면, 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광의 반치폭은 약 70도임을 알 수 있다. 따라서, 렌즈의 형상을 제어하여 협지향각을 구현할 수 있음을 알 수 있다. 여기서 반구 형상의 렌즈는 반구의 반지름과 높이의 비가 거의 1:1인 렌즈로 정의할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 조도는 0.953W/cm2인 반면, 도 6d와 같이 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광은 조도가 0.831 W/cm2로 낮아졌음을 알 수 있다.
실시 예에 따른 렌즈 효율은 0.871로 반구 형상의 렌즈를 이용하여 측정한 값 0.899와 유사하게 측정되었다. 따라서, 반구 형상의 렌즈와 유사한 효율을 가지면서 지향각을 좁힐 수 있음을 알 수 있다. 여기서 렌즈 효율은 입사된 광 대비 출력된 광의 세기로 정의할 수 있다. 즉, 렌즈 효율이 1.00인 경우 반도체 소자(100)에서 입사된 광이 100%로 렌즈 외부로 출사되는 것으로 정의할 수 있다.
도 7은 캐비티 내의 전극 구조를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 제2서브층(220)의 일면(220a)에는 복수 개의 전극(221, 222, 223, 224, 225, 226)이 배치될 수 있다. 제2서브층(220)은 AlN과 같은 절연성 재질을 포함할 수 있다.
몸체의 제2서브층(220)은 서로 마주보는 제1면(S1)과 제2면(S2), 서로 마주보는 제3면(S3)과 제4면(S4), 제1면(S1)과 제3면(S3)이 이루는 제1코너 영역(V1), 제1면(S1)과 제4면(S4)이 이루는 제2코너 영역(V2), 제2면(S2)과 제4면(S4)이 이루는 제3코너 영역(V3), 및 제2면(S2)과 제3면(S3)이 이루는 제4코너 영역(V4)를 포함할 수 있다.
복수 개의 전극(221, 222, 223, 224, 225, 226)은 반도체 소자(100)가 배치되는 제1전극(221)을 포함할 수 있다. 제1전극(221)은 서로 마주보는 제5면(S5)과 제6면(S6), 제5면(S5)과 제6면(S6)을 연결하는 제7면(S7), 제5면(S5)과 제7면(S7)이 이루는 제5코너 영역(V5), 및 제6면(S6)과 제7면(S7)이 이루는 제6코너 영역(V6)을 포함할 수 있다.
제1전극(221)의 측면 중 어느 하나와 몸체의 측면이 이루는 제1각도(θ1)는 30도 내지 60도 일 수 있다. 즉, 실시 예에 따른 제1전극(221)은 몸체를 기준으로 소정 각도로 회전하여 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 제1전극(221)의 면적을 넓혀 동일 사이즈의 패키지에서 칩 실장 면적을 넓힐 수 있다. 따라서, 대면적 칩의 실장이 가능해질 수 있다. 또는 칩의 실장 개수를 늘릴 수 있다.
제1전극(221)은 사각 형상을 가질 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 제1전극(221)은 제1코너 영역(V1)으로 연장되는 제2전극(222)과 연결될 수 있다.
제너 다이오드(101)는 제2전극(222)에 배치될 수 있다. 제너 다이오드(101)는 제2전극(222)과 이웃하게 배치되는 제3전극(223)과 와이어(W1)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
제2전극 내지 제6전극(222, 223, 224, 225, 226)은 제1전극(221)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이때, 제2전극 내지 제6전극(222, 223, 224, 225, 226)은 서로 이격 배치될 수 있다. 제1전극(221)은 제2전극 내지 제6전극(222, 223, 224, 225, 226)보다 클 수 있다. 또한, 제4 내지 제6전극(226)은 제2, 및 제3전극(222, 223)보다 클 수 있다.
또한, 제2전극 내지 제6전극(222, 223, 224, 225, 226)은 제1전극(221)과 마주보는 면이 평행할 수 있다. 제2전극 내지 제6전극(222, 223, 224, 225, 226)과 제1전극(221) 사이의 제1간격(d11)은 50㎛ 내지 150㎛일 수 있다.
제1간격(d11)이 50㎛ 이상인 경우 전극 간의 절연성을 확보할 수 있으며, 150㎛ 이하인 경우 패키지의 사이즈를 줄일 수 있다.
구체적으로 제3전극(223)과 제4전극(224)은 제1면(S1)에 인접 배치되고 서로 이격될 수 있다. 제4전극(224)과 제5전극(225)은 제4면(S4)에 인접 배치되고 서로 이격될 수 있다. 제5전극(225)과 제6전극(226)은 제2면(S2)에 인접 배치되고 서로 이격배치될 수 있다. 또한, 제6전극(226)과 제2전극(222)은 제3면(S3)에 인접 배치되고 서로 이격될 수 있다.
제3전극(223)과 제4전극(224) 사이의 제1이격부(d1)의 폭과 제5전극(225)과 제6전극(226) 사이의 제2이격부(d2)의 폭은 제1전극(221)의 면적에 따라 달라질 수 있다. 즉, 제1전극(221)의 면적이 증가할수록 제1이격부 및 제2이격부(d1, d2)의 폭은 증가할 수 있다. 따라서, 제1전극(221)의 면적을 늘려 대면적의 칩이 실장 가능한 동시에 제3전극 내지 제6전극(223, 224, 225, 226)의 면적을 줄임으로써 패키지 사이즈를 유지할 수 있다.
이때, 제4전극(224)과 제5전극(225) 사이의 제1이격부(d1)는 제5코너 영역(V5)과 제4면(S4) 사이에 배치되고, 제5전극(225)과 제6전극(226) 사이의 제2이격부(d2)는 제6코너 영역(V6)과 제2면(S2) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제3이격부(d3)는 제2전극(222)과 제6전극(226) 사이에 배치될 수 있고, 제4이격부(d4)는 제7코너 영역(V7)과 제1면(S1) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따르면, 제1전극(221)이 몸체를 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되어 배치되므로 제5코너 영역(V5)과 제6코너 영역(V6)과 접촉하지 않도록 제3전극 내지 제6전극(223, 224, 225, 226)의 이격부 폭이 커질 수 있다.
제1이격부 및 제2이격부(d1, d2)의 폭은 50㎛ 내지 250㎛일 수 있다. 제1이격부 및 제2이격부(d1, d2)의 폭이 50㎛보다 큰 경우 제1전극(221)의 면적을 넓힐 수 있어 대면적 칩의 실장이 가능해지고 250㎛보다 작은 경우 제3 내지 제6전극(223, 224, 225, 226)의 면적을 확보하여 와이어 실장이 가능해질 수 있다.
도 8은 반도체 소자의 개념도이고, 도 9는 도 8의 변형예이다.
도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자(100)는 서브 마운트(22) 상에 플립칩과 같이 실장될 수 있다. 즉, 반도체 소자의 제1전극(152)과 제2전극(151)이 서브 마운트(22)의 제1패드(23a)와 제2패드(23b)에 플립칩 형태로 실장될 수 있다. 이때, 제1패드(23a)와 제2패드(23b)는 와이어(W)에 의해 몸체(10)에 각각 솔더링될 수 있다.
그러나, 반도체 소자를 실장하는 방법은 특별히 제한하지 않는다. 예시적으로 반도체 소자의 기판(110)을 서브 마운트(22)상에 배치하고 제1전극(152)과 제2전극(151)을 직접 몸체(10)에 솔더링할 수도 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130), 및 제2 도전형 반도체층(140)을 포함할 수 있다. 각 반도체층은 자외선 파장대의 광을 방출할 수 있도록 알루미늄 조성을 가질 수 있다.
기판(110)은 도전성 기판 또는 절연성 기판을 포함한다. 기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼일 수 있다. 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 필요에 따라 기판(110)은 제거될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(120)과 기판(110) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 구비될 수 있다. 버퍼층은 기판(110) 상에 구비된 발광 구조물(160)과 기판(110)의 격자 부정합을 완화할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(120)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(120)에 제1도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(120)은 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(120)은 n형 반도체층일 수 있다.
활성층(130)은 제1 도전형 반도체층(120)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(140)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.
활성층(130)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(130)의 구조는 이에 한정하지 않는다.
제2 도전형 반도체층(140)은 활성층(130) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(140)에 제2도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(140)은 Inx5Aly2Ga1 -x5- y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(140)은 p형 반도체층일 수 있다.
제1전극(152)는 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극(151)은 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2전극(152, 151)은 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고, 도 11은 도 10의 광학렌즈의 사시도이고, 도 12a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과이고, 도 12b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 캐비티(201)를 포함하는 몸체(200), 캐비티(201) 내에 배치되는 반도체 소자(100), 및 캐비티(201) 상에 배치되는 광학렌즈(300)를 포함한다.
반도체 소자(100), 몸체(200)는 전술한 구조의 특징을 모두 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 광학렌즈(300)의 형상이 상이하므로 이에 대해 자세히 설명한다.
광학렌즈(300)는 복수 개의 수직면(321a)이 렌즈의 외주면에 배치될 수 있다. 복수 개의 수직면(321a)은 서로 연결될 수 있다. 따라서, 렌즈의 하부(321b)는 사각 형상으로 구현되어 캐비티 내에 배치될 수 있다. 수직면(321a)의 개수는 캐비티의 형상에 따라 변형될 수 있다. 예시적으로 캐비티가 육각 형상인 경우 수직면(321a)은 6개가 배치될 수 있다.
렌즈의 곡률을 연결한 가상 직경의 반지름(R12)은 렌즈의 하부에서 렌즈의 최상부까지의 수직 거리(H1)의 65% 내지 85% 일 수 있다. 즉, 렌즈는 밑변의 반지름이 높이보다 작게 형성된 볼록 형상을 가질 수 있다. 따라서, 입사된 광의 지향각은 좁아질 수 있다.
렌즈의 수직 높이(H1)와 직경(R11)의 비(H1/R11)가 커질수록 지향각은 좁아질 수 있다. 예시적으로 렌즈의 수직 높이(H1)와 직경(R11)의 비(H1/R11)가 1.19 내지 1.40인 경우 약 60도의 지향각을 얻을 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광은 반치폭이 39도로 반구 형상의 렌즈에서 출사된 출사광의 반치폭(약 70도)보다 좁아졌음 알 수 있다. 또한, 조도는 1.172W/cm2으로 반구 형상의 렌즈에서 출사된 광에 비해 상대적으로 조도가 높아졌다. 그러나, 렌즈 효율은 0.698로 다소 낮게 측정되었다. 즉, 렌즈 효율은 낮아졌으나 지향각이 좁아져 상대적으로 조도는 높게 측정된 것으로 판단된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고, 도 14는 도 13의 광학렌즈의 사시도이고, 도 15a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 지향각을 시뮬레이션한 결과이고, 도 15b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광의 조도를 시뮬레이션한 결과이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 캐비티(201)를 포함하는 몸체(200), 캐비티(201) 내에 배치되는 반도체 소자(100), 및 캐비티(201) 상에 배치되는 광학렌즈(300)를 포함한다.
반도체 소자(100), 몸체(200)는 전술한 구조의 특징을 모두 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 광학렌즈의 형상이 상이하므로 이에 대해 자세히 설명한다.
광학렌즈(300)는 사각 형상의 플랜지(310)와 렌즈부(320)를 포함할 수 있다. 플랜지(310)의 측면(331)은 렌즈부(320)에 비해 돌출된 반면, 플랜지의 하부(332)는 폭이 좁게 형성되어 몸체의 캐비티 내부에 배치될 수 있다.
렌즈의 직경의 반지름(R11)은 렌즈의 하부에서 렌즈의 최상부까지의 수직 거리(H1)의 63% 내지 83% 일 수 있다. 즉, 렌즈는 밑변의 반지름이 높이보다 작게 형성된 볼록 형상을 가질 수 있다. 따라서, 입사된 광의 지향각은 좁아질 수 있다. 렌즈의 수직 높이와 직경의 비(H1/R11)가 커질수록 지향각은 좁아질 수 있다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에서 출사된 광은 반치폭이 57도로 일반적인 반구 형상의 렌즈에서 출사된 출사광의 반치폭(약 70도)보다 좁음을 알 수 있다. 또한, 조도는 1.294W/cm2으로 반구 형상의 렌즈에 비해 상대적으로 조도가 높아졌다.
반도체 소자는 다양한 종류의 광원 장치에 적용될 수 있다. 예시적으로 광원장치는 살균 장치, 경화 장치, 조명 장치, 및 표시 장치 및 차량용 램프 등을 포함하는 개념일 수 있다. 즉, 반도체 소자는 케이스에 배치되어 광을 제공하는 다양한 전자 디바이스에 적용될 수 있다.
살균 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 원하는 영역을 살균할수 있다. 살균 장치는 정수기, 에어컨, 냉장고 등의 생활 가전에 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 즉, 살균 장치는 살균이 필요한 다양한 제품(예: 의료 기기)에 모두 적용될 수 있다.
예시적으로 정수기는 순환하는 물을 살균하기 위해 실시 예에 따른 살균 장치를 구비할 수 있다. 살균 장치는 물이 순환하는 노즐 또는 토출구에 배치되어 자외선을 조사할 수 있다. 이때, 살균 장치는 방수 구조를 포함할 수 있다.
경화 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 다양한 종류의 액체를 경화시킬 수 있다. 액체는 자외선이 조사되면 경화되는 다양한 물질을 모두 포함하는 최광의 개념일 수 있다. 예시적으로 경화장치는 다양한 종류의 레진을 경화시킬 수 있다. 또는 경화장치는 매니큐어와 같은 미용 제품을 경화시키는 데 적용될 수도 있다.
조명 장치는 기판과 실시 예의 반도체 소자를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열부 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 또한, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등 등을 포함할 수 있다.
표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 구성할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (15)
- 플랜지; 및
상기 플랜지 상에 배치되는 돔 형상의 렌즈부를 포함하고,
상기 플랜지는 서로 마주보는 제1측면과 제2측면, 및 서로 마주보는 제3측면과 제4측면, 상기 제1측면과 상기 제3측면 사이에 배치되는 제1모서리, 상기 제3측면과 상기 제2측면 사이에 배치되는 제2모서리, 상기 제2측면과 상기 제4측면 사이에 배치되는 제3모서리, 및 상기 제4측면과 상기 제1측면 사이에 배치되는 제4모서리를 포함하고,
상기 렌즈부는 상기 제1측면에서 수직하게 연장된 제1수직면, 상기 제2측면에서 수직하게 연장된 제2수직면, 상기 제3측면에서 수직하게 연장된 제3수직면, 및 상기 제4측면에서 수직하게 연장된 제4수직면을 포함하고,
상기 제1수직면은 상기 제1측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제2수직면은 상기 제2측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제3수직면은 상기 제3측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제4수직면은 상기 제4측면과 동일 평면을 이루는 광학렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 플랜지의 상면은 상기 렌즈부의 외측에 배치되는 복수 개의 테두리 영역을 포함하고,
상기 복수 개의 테두리 영역은 상기 제1모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제1 테두리 영역, 상기 제2모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제2 테두리 영역, 상기 제3모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제3 테두리 영역, 및 상기 제4모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제4 테두리 영역을 포함하고,
상기 제1 테두리 영역의 면적은 상기 제1수직면의 20% 내지 60%이고,
상기 플랜지의 하면에서 상기 제1수직면까지의 수직 거리는 상기 플랜지의 하면에서 상기 렌즈부의 최상부까지의 수직 거리의 30% 내지 50%인 광학렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 제1수직면의 최대 폭은 제1측면의 40% 내지 80%이고,
상기 플랜지의 하면에서 상기 렌즈부의 최상부까지의 수직거리는 상기 렌즈부의 반지름의 105% 내지 120%인 광학렌즈.
- 캐비티를 포함하는 몸체;
상기 캐비티 내에 배치되는 반도체 소자;
상기 캐비티 상에 배치되는 광학렌즈를 포함하고,
상기 캐비티는 단차부를 포함하고,
상기 광학렌즈는,
상기 단차부에 배치되는 플랜지; 및
상기 플랜지 상에 배치되는 돔 형상의 렌즈부를 포함하고,
상기 플랜지는 서로 마주보는 제1측면과 제2측면, 및 서로 마주보는 제3측면과 제4측면, 상기 제1측면과 상기 제3측면 사이에 배치되는 제1모서리, 상기 제3측면과 상기 제2측면 사이에 배치되는 제2모서리, 상기 제2측면과 상기 제4측면 사이에 배치되는 제3모서리, 및 상기 제4측면과 상기 제1측면 사이에 배치되는 제4모서리를 포함하고,
상기 렌즈부는 상기 제1측면에서 수직하게 연장된 제1수직면, 상기 제2측면에서 수직하게 연장된 제2수직면, 상기 제3측면에서 수직하게 연장된 제3수직면, 및 상기 제4측면에서 수직하게 연장된 제4수직면을 포함하고,
상기 제1수직면은 상기 제1측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제2수직면은 상기 제2측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제3수직면은 상기 제3측면과 동일 평면을 이루고, 상기 제4수직면은 상기 제4측면과 동일 평면을 이루고,
상기 렌즈부의 최대 직경은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 최단 거리보다 크고,
상기 플랜지의 상면은 상기 렌즈부의 외측에 배치되는 복수 개의 테두리 영역을 포함하고,
상기 복수 개의 테두리 영역은 상기 제1모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제1 테두리 영역, 상기 제2모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제2 테두리 영역, 상기 제3모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제3 테두리 영역, 및 상기 제4모서리와 상기 렌즈부 사이에 배치되는 제4 테두리 영역을 포함하는 반도체 소자 패키지.
- 제4항에 있어서,
상기 반도체 소자의 폭은 상기 렌즈부의 최대 직경의 20% 내지 40%이고,
상기 플랜지의 두께는 상기 플랜지의 하면에서 상기 제1수직면까지의 수직 방향 높이의 30% 내지 60%이고,
상기 반도체 소자와 상기 플랜지의 하면 사이의 수직 방향 거리는 상기 플랜지의 하면에서 상기 렌즈부의 최상부까지의 수직 방향 거리의 5% 내지 20%인 반도체 소자 패키지. - 삭제
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