KR20140101143A - 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 반도체 소자 구조물에 있어서, 복수의 반도체 소자;로서, 각각이 두 개의 전극을 가지며, 플립 칩형 반도체 발광소자인 복수의 반도체 소자; 그리고, 두 개의 전극이 노출되도록 반도체 소자를 둘러싸며, 두 개의 전극이 노출되는 측의 대향하는 측에서 복수의 반도체 소자 위에 위치하는 렌즈를 일체로 구비하는 봉지제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물에 관한 것이다.
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 소자 구조물에 관한 것으로, 특히 렌즈를 구비한 반도체 소자 구조물에 관한 것이다.
여기기, 반도체 소자라 함은 반도체 발광소자(예: 레이저 다이오드), 반도체 수광소자(예: 포토 다이오드), p-n접합 다이오드 전기 소자, 반도체 트랜지스터 등을 포함하며, 대표적으로 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체 발광소자는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물 반도체층을 포함하는 발광다이오드와 같은 발광소자를 의미하며, 추가적으로 SiC, SiN, SiCN, CN와 같은 다른 족(group)의 원소들로 물질이나 이들 물질로 된 반도체층을 포함하는 것을 배제하는 것은 아니다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(100), 기판(100) 위에, 버퍼층(200), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 전류 확산을 위한 투광성 전도막(600)과, 본딩 패드로 역할하는 전극(700)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 역할하는 전극(800)이 형성되어 있다. 여기서, 기판(100) 측이 패키지에 놓일 때, 장착면으로 기능한다.
도 2는 종래의 반도체 발광소자의 다른 예(Flip Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기판(100; 예: 사파이어 기판), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400; 예: InGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 기판(100) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(901; 예: Ag 반사막), 전극막(902; 예: Ni 확산 방지막) 및 전극막(903; 예: Au 본딩층)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(800; 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성되어 있다. 여기서, 전극막(903) 측이 패키지에 놓일 때, 장착면으로 기능한다. 열방출 효율의 관점에서, 도 1에 도시된 래터럴 칩(Lateral Chip)보다 도 2에 도시된 플립 칩(Flip Chip) 또는 정션 다운형(Junction Down Type) 칩이 열방출 효율이 우수하다. 래터럴 칩이 80~180㎛의 두께를 가지는 사파이어 기판(100)을 통해 열을 외부로 방출해야 하는 반면에, 플립 칩은 활성층(400)에 가깝게 위치하는 금속으로 된 전극(901,902,903)을 통해 열을 방출할 수 있기 때문이다.
도 15는 종래의 반도체 발광소자 패키지 또는 반도체 발광소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자 패키지는 리드 프레임(110,120), 몰드(130), 그리고 캐비티(140) 내에 수직형 반도체 발광소자(150; Vertical Type Light-emitting Chip)가 구비되어 있고, 캐비티(140)는 형광체(160)를 함유하는 봉지제(170)로 채워져 있다. 수직형 반도체 발광소자(150)의 하면이 리드 프레임(110)에 전기적으로 연결되고, 상면이 와이어(180)에 의해 리드 프레임(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 수직형 반도체 발광소자(150)에서 나온 광(예: 청색광)의 일부가 형광체(160)를 여기시켜 형광체(160)가 광(예: 황색광)을 만들고, 이 광들(청색광+황색광)이 백색광을 만든다. 여기서, 몰드(130)-봉지제(170) 또는 리드 프레임(110,120)-몰드(130)-봉지제(170)가 수직형 반도체 발광소자를 담지한 채로, 반도체 발광소자 패키지의 지지체 즉, 캐리어(Carrier)로 역할한다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 소자 구조물에 있어서, 복수의 반도체 소자;로서, 각각이 두 개의 전극을 가지며, 플립 칩형 반도체 발광소자인 복수의 반도체 소자; 그리고, 두 개의 전극이 노출되도록 반도체 소자를 둘러싸며, 두 개의 전극이 노출되는 측의 대향하는 측에서 복수의 반도체 소자 위에 위치하는 렌즈를 일체로 구비하는 봉지제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물이 제시된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 반도체 발광소자의 다른 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따라 플립 칩 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물 사용의 일 예를 나타내는 도면,
도 10은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 12은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 15는 종래의 반도체 발광소자 패키지 또는 반도체 발광소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 16 내지 도 18은 도 11에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 19는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 20은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 21 내지 도 23은 도 12에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 24는 도 14에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 25는 본 개시에 따른 홀이 형성된 마스크의 일 예를 나타내는 도면,
도 26은 본 개시에 따라 복수의 렌즈가 형성된 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 27은 도 24에 도시된 렌즈를 형성하는 원리를 설명하는 도면,
도 28은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 29는 도 28에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 30은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 31은 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 32는 핀을 가지는 커터의 다른 예를 나타내는 도면,
도 33은 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 34는 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 35는 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 36은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면,
도 37은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 38 및 도 44는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 39는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 40은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 41은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 42는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 43 및 도 45는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 반도체 발광소자의 다른 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따라 플립 칩 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물 사용의 일 예를 나타내는 도면,
도 10은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 12은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 15는 종래의 반도체 발광소자 패키지 또는 반도체 발광소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 16 내지 도 18은 도 11에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 19는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 20은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 21 내지 도 23은 도 12에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 24는 도 14에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 25는 본 개시에 따른 홀이 형성된 마스크의 일 예를 나타내는 도면,
도 26은 본 개시에 따라 복수의 렌즈가 형성된 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면,
도 27은 도 24에 도시된 렌즈를 형성하는 원리를 설명하는 도면,
도 28은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 29는 도 28에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 30은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 31은 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 32는 핀을 가지는 커터의 다른 예를 나타내는 도면,
도 33은 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 34는 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 35는 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 36은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면,
도 37은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 38 및 도 44는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 39는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 40은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 41은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 42는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 43 및 도 45는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 3은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1)를 준비한 다음, 두 개의 전극(80,90)이 구비된 반도체 소자(2)를 접착제(3)를 이용하여 플레이트(1)에 위치 고정한다. 다음으로, 봉지제(4; encapsulating material)를 이용하여, 반도체 소자(2)를 감싼다. 다음으로, 플레이트(1)와 반도체 소자(2)를 분리한다. 플레이트(1)를 이루는 물질에는 특별한 제한이 없으며, 사파이어와 같은 물질을 사용하여도 좋고, 금속이나 유리 등의 평평평한 구조물을 사용하여도 좋다. 접착제(3)를 이루는 물질에도 특별한 제한이 없으며, 반도체 소자(2)를 플레이트(1)에 위치 고정만 할 수 있다면 어떠한 접착제여도 좋다. 봉지제(3)를 이루는 물질로는 종래에 LED 패키지에 사용되는 실리콘 에폭시가 사용될 수 있다. 봉지제(4)가 형성된 후, 반도체 소자(2)와 플레이트(1)의 분리는 접착제(3)를 녹일 수 있는 열을 가하거나, 접착제(3)를 녹일 수 있는 용제를 이용함으로써 가능하다. 열과 용제를 함께 사용하는 것도 가능하다. 또한 접착 테이프를 이용하는 것도 가능하다. 봉지제(4)는 종래에 사용되는 디스펜싱, 스크린 프린팅, 몰딩, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 광경화성 수지(UV경화성 수지)를 도포한 후, 광을 조사함으로써 형성하는 것도 가능하다. 플레이트(1)로 사파이어와 같이 투광성 플레이트가 사용되는 경우에, 플레이트(1) 측으로부터 광을 조사하는 것도 가능하다. 설명을 위해, 플레이트(1) 위에 하나의 반도체 소자(2)를 도시하였지만, 복수의 반도체 소자(2)를 플레이트(1) 위에 두고 공정을 행할 수 있다. 여기서 반도체 소자(2)는 두 개의 전극(80,90)을 가지는 것으로 설명되었지만, 그 수에 특별히 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 트랜지스터의 경우에 세 개의 전극을 가질 수 있다.
도 4는 본 개시에 따라 플립 칩 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2)로서, 정션 다운 형 칩이 제시되어 있다. 정션 다운 형 칩으로서, 도 2에 도시된 것과 같은 플립 칩형 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 따라서 반도체 발광소자는 도 2에서와 같이, 기판(100; 예: 사파이어 기판), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400; 예: InGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 기판(100) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(901; 예: Ag 반사막), 전극막(902; 예: Ni 확산 방지막) 및 전극막(903; 예: Au 본딩층)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(800; 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 반도체 소자(2)는 두 개의 전극(80,90)을 가지며, 전극(90)은 도 2의 전극(901,902,903)과 같은 구성을 가져도 좋고, DBR(Distributed Bragg Reflector)과 금속 반사막의 조합으로 이루어져도 좋다. 전극(80)과 전극(90)은 SiO2와 같은 절연막(5)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 이후의 과정은 동일하며, 봉지제(4; encapsulating material)를 이용하여, 반도체 소자(2)를 감싼다. 다음으로, 플레이트(1)와 접착제(3)로부터 반도체 소자(2)를 분리한다.
도 5는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1) 위에 복수의 반도체 소자(2,2)가 일체로 봉지제(4)에 의해 덮혀 있다. 플레이트(1)를 제거한 후, 반도체 소자(2,2)를 일체로서 하나의 패키지화하는 것이 용이해진다. 반도체 소자(2)와 반도체 소자(2)의 전기적 연결 방법에 대해서는 후술한다. 또한 이들을 도 3에서와 같이 개별적인 반도체 소자(2)로 분리하는 것도 가능하다. 이는 복수의 반도체 소자(2,2)를 플레이트(1)로부터 분리한 후, 쏘잉(sawing) 등의 공정을 통해 개별화함으로써 가능하다. 경화후 연성을 가지는 봉지제(4)를 사용함으로써, 연성 회로기판과의 결합을 한층 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 일 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)의 측면(4a)이 경사지도록 형성되어 있다. 반도체 소자(2)가 발광소자인 경우에, 봉지제(4)가 다양한 각의 외면을 갖게 되어, 패키지 외부로의 광 추출 효율이 높아지게 된다. 스크린 프린팅시, 스크린 격벽을 경사지게 형성하여 측면(4a)의 형성이 가능하며, 쏘잉시, 끝이 뾰족한 커터를 이용함으로써 측면(4a)의 형성이 가능하다.
도 7은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 플레이트(1)가 제거된 후, SiO2와 같은 절연막(6)을 전극(80)과 전극(90)을 노출한 상태로 구비하고 있다. 이후, 전극(80)에 외부 전극(81)을 연결하고, 전극(90)에 외부 전극(91)을 형성하여, 종래의 패키지와 같은 구조로 만들 수 있게 된다. 외부 전극(81,91)은 종래 패키지의 리드 프레임에 대응할 수 있다. 또한 외부 전극(81,91)을 반사막으로 기능하도록 넓게 펼쳐 증착하는 것도 가능하다. 절연막(6)은 단순히 절연 기능만을 하여도 좋고, 외부 전극(81,91)에 의한 광 흡수를 줄이도록 SiO2/TiO2의 교대 적층구조를 형성하거나 DBR을 이루어도 좋다. 도 4에서와 같이 반도체 소자(2)가 절연막(5)을 구비하는 경우에는 절연막(6)이 생략될 수도 있다. 절연막(6)과 외부 전극(81,91)의 형성에 사용되는 증착 공정과 포토리쏘그라피 공정 등은 반도체 칩 공정에서 일반적인 것으로 당업자에 매우 익숙한 것이다. 외부 전극(81,91)을 구비함으로써, PCB, COB 등에의 장착이 보다 용이해질 수 있다. 필요한 경우에, 외부 전극(81,91) 없이 절연막(6)만을 구비하는 것도 가능하다. 절연막(6)은 반도체 소자(2)와 봉지제(4) 사이를 보호하는 기능을 할 뿐만 아니라, 봉지제(4)를 외부 전극(81,91) 형성 공정으로부터 보호하는 기능도 할 수 있다. 또한 절연막(6)을 백색 물질로 형성하여, 절연막(6)을 반사막으로 기능하게 할 수 있다. 예를 들어, 백색의 PSR(Photo Sloder Resist)을 절연막(6)으로 이용하거나, 코팅하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 백색의 PSR을 스크린 프린팅 또는 스핀 코팅한 다음, 일반적인 포토리소그라피 공정을 통해 패터닝할 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 전기적으로 직렬 연결된 반도체 소자(2A)와 반도체 소자(2B)가 구비되어 있다. 반도체 소자(2A)의 음(-) 전극(80A)과 반도체 소자(2B)의 양(+) 전극(90B)을 외부 전극(89)을 통해 연결함으로써 이러한 구성이 가능해진다. 미설명 부호 4는 봉지제이며, 6은 절연막이고, 90A은 반도체 소자(2A)의 양(+) 전극이며, 80B는 반도체 소자(2B)의 음(-) 전극이다. 이러한 구성을 통해, 모노리식 기판의 사용 없이, 봉지제(4)를 통해 일체화된 반도체 소자(2A,2B) 간의 전기적 연결을 형성할 수 있게 된다. 모노리식 기판의 경우에, 그 위의 반도체 소자의 구조가 동일하지만, 본 개시의 방법에 의하면, 반도체 소자(2A)와 반도체 소자(2B)가 같은 기능의 소자일 필요가 없다. 반도체 소자(2A,2B)를 병렬연결할 수 있음은 물론이다. 또한 봉지제(4)의 측면(4a)을 도 6에서와 같이 경사지게 형성할 수 있으며, 이러한 구성은 기존에 상상할 수 없었던 고전압(High-Voltage) 반도체 발광소자 패키지 내지는 반도체 발광소자 구조물을 가능하게 한다.
도 9는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물 사용의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2C)는 인쇄회로기판(7)의 도선(7a)과 전극(80,90)이 직접 연결되어 있으며, 반도체 소자(2D)는 도선(7b)과 외부 전극(81,91)을 통해 연결되어 있다. 인쇄회로기판(7)은 연성 회로기판이어도 좋다.
도 10은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 2에 도시된 것과 같은 반도체 소자(2)가 구비되어 있으며, 반도체 소자(2)는 기판(100), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500)이 성장되며, 전극(80,90)이 형성되어 있다. 반도체 소자(2)를 접착제(3)를 이용해 플레이트(1)에 붙인 다음, 봉지제(4)로 덮기에 앞서, 기판(100)을 제거하고, 바람직하게는 광 취출 효율을 높이기 위해 거친 표면(301)을 형성한다. 이후의 과정은 동일하다. 기판(100)의 제거는 레이저 리프트 오프(Laser Lift-off)와 같은 공정에 의해 가능하며, 거친 표면(301)은 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각을 통해 가능하다. 이것은 칩 레벨 레이저 리프트 오프를 가능하게 한다.
도 11은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 형광체가 포함되어 있다. YAG, Silicate, Nitride 형광체 등을 이용하여 원하는 색의 광을 발광할 수 있게 된다.
도 12는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4) 내에 또는 봉지제(4) 하부에 형광체층(8)이 형성되어 있다. 이는 봉지제(4) 내에서 형광체를 침전시키거나, 별도로 스핀 코팅하거나, 휘발성 액체에 담긴 형광체를 도포한 후 휘발시켜 형광체만 남긴 후 봉지제(4)로 덮음으로써 형성할 수 있다. 필요에 따라 복수의 형광체층(8)의 형성도 가능하다.
도 13은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 광 취출 효율을 높이기 위한 거친 표면 또는 요철(4g)이 형성되어 있다. 거친 표면(4g)은 pressing, 나노임프린트(nanoimprint) 등의 성형을 통해 형성이 가능하다. 또한 bead 물질을 도포한 후, 에칭, 샌드블라스팅 등의 방법을 통해 형성하는 것도 가능하다. 거친 표면(4g)은 플레이트(1)의 분리 이전 또는 분리 이후에 형성될 수 있다.
도 14는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 렌즈(4c)가 형성되어 있다. 바람직하게는 렌즈(4c)는 봉지제와 일체로 형성된다. 이러한 일체형 렌즈(4c)는 압축성형 등으로 방법으로 형성하는 것이 가능하다.
도 16 내지 도 18은 도 11에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2,2)를 접착제(3)를 이용하여 플레이트(1)에 고정한 상태에서, 형광체가 함유된 봉지제(4), 즉 형광체층(8)으로 덮는다. 다음으로 도 17에 도시된 바와 같이, 플레이트(1)를 제거하고, 도 18에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(2,2)를 서로 분리한다. 이러한 방법을 통해, 소위 형광체 내지는 형광체층(8)을 반도체 소자(2,2)에 컨포멀하게 코팅하는 것이 가능해진다. 형광체층(8)의 높이(V)와 폭(H)을 동일하게 하는 것이 가능하다. 이러한 방식의 컨포멀 코팅(봉지제(4)의 제거 내지는 형광체층(8)의 제거를 통한 컨포멀 코팅의 구성)은 종래에 스핀코팅, 스크린 프린팅 등의 방식으로 진행되던 컨포멀 코팅과 크게 구분된다.
도 19는 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 18에서 제조된 반도체 소자(2,2)를 다시 접착제(3)를 이용하여, 플레이트(1) 위에 올려놓고, 다시 봉지제(4)를 도포한다. 봉지제(4)에 다른 형광체 및/또는 광 산란을 위한 소형 입자를 추가하는 것도 가능하다. 종래와 달리 형광체층(8)과 봉지제(4) 간의 경계면에 대한 용이한 형상 제어가 가능해진다. 또한 형광체층(8)의 외형 제어 및 형광체층(8)을 덮는 봉지제(4)의 외형 제어 모두가 용이하게 가능해진다. 반대로, 외부의 봉지제(4)에 형광체를 도입하고, 내부의 봉지제(4)에는 형광체를 도입하지 않을 수도 있다. 즉, 외부의 봉지제(4)가 형광체층이 되도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에도 양자의 경계면 및 외형 제어가 가능하다는 점은 동일하다. 형광체층(8)을 구성하는 봉지제(4)와 형광체층(8)를 덮는 봉지제(4)는 서로 동일한 물질일 수 있지만, 서로 다른 특성(굴절률, 경도, 광투과성, 경화 속도 등)의 물질일 수도 있다. 따라서 본 실시예는 두 번 이상의 동일한 또는 서로 다른 봉지제가 적용되는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 제조 방법으로 확장될 수 있다. 형광체층(8)을 가지는 경우에, 반도체 소자는 반도체 발광소자이 적용이 적합하지만, 형광체가 함유되지 않은 경우에, 반도체 소자는 반드시 반도체 발광소자일 필요는 없다.
도 20은 본 개시에 따라 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 16에서와 같이 형광체층(8)을 형성한 다음, 플레이트(1)를 제거하는 공정 없이, 형광체층(8)을 일부 제거하여 반도체 소자(2,2) 각각에 형광체층(8)이 컨포멀하게 형성된다. 이 후, 도 19에 따른 공정이 진행되는 경우에, 플레이트(1)의 사용을 한번으로 줄일 수 있는 이점을 가진다.
도 21 내지 도 23은 도 12에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 도 20에 도시된 방법과 달리, 형광체층(8)을 완전히 제거하여 분리하지 않고, 일부를 남겨 두고 제거한다. 다음으로, 도 22에 도시된 바와 같이 봉지제(4)를 덮고, 도 23에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(2,2)를 분리함으로써, 반도체 소자 구조물이 제조된다. 봉지제(4)가 도 13에 도시된 형상, 도 14에 도시된 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
도 24는 도 14에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 도 16에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(2,2)를 접착제(3)를 이용하여 플레이트(1)에 고정한 상태에서, 형광체가 함유된 봉지제(4), 즉 형광체층(8)으로 덮는다. 다음으로, 반도체 소자(2,2)를 분리하는 것이 아니라, 다시 봉지제(4)를 덮는다. 다음으로, 바람직하게는 봉지제(4)가 완전히 경화되기 전에, 도 25에 도시된 것과 같은 홀(11h)이 형성된 마스크(11)를 이용하여, 봉지제(4)를 가압하여, 렌즈(4c)를 형성한다. 마스크(11)는 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미나 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 홀(11h)의 높이에도 특별히 제한이 있는 것은 아니며, 가압시 렌즈(4c)가 홀(11h) 내에 위치할 수 있으며, 홀(11h) 밖으로 노출될 수도 있다. 바람직하게는 마스크(11)를 그대로 둔 상태에서 렌즈(4c)가 형성된 봉지제(4c)를 경화시킨다. 필요에 따라, 마스크(11)의 이동을 제한하여, 렌즈(4c)의 높이를 조절할 수 있는 스톱퍼(12)가 구비될 수 있다. 예를들어, 형광체층(4,8)의 두께는 봉지제에 담는 형광체의 농도에 따라 다르나 0.01mm~수 mm까지 도포한 후, 봉지제 경화 온도 50~200도 범위에서 일백~일만 초 범위로 열처리한다. 그 후 상부 봉지제(4)의 두께는 만들고자 하는 렌즈(4c) 두께에 따라 달라지며, 보통 0.01mm~수 mm로 한다. 렌즈(4c)를 형성하기 위해서 상부 봉지제(4)를 마스크(11)가 놓인 상태에서 봉지제 경화 온도 50~200도에서 일백~일천 초, 마스크(11)를 제거한 상태에서 일백~일천 초 더 경화한다. 봉지제 종류 및 두께에 따라 달라지나, 예를 들어 실리콘 에폭시 성분의 봉지제를 0.6mm 두께로 하여 만든 렌즈(4c)의 반경은 약 0.7mm로 형성할 수 있다. 렌즈(4c)는 도 26에 도시된 것과 같이 복수의 렌즈(4c)가 형성될 수도 있다. 홀(11h)의 크기에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 홀(11h)은 형성될 렌즈(4c)의 크기에 따라, 복수 개가 형성되는 경우에는 수 나노미터에서 수십 마이크로미터의 크기를 가질 수 있으며, 한 개가 형성되는 경우에 수백 마이크로미터에서 수 밀리미터의 크기를 가질 수 있다. 일반적으로 단면이 원형인 홀(11h)이 사용되지만 (그래서 전체로서 돔(dome) 형태인 렌즈(4c)가 형성되지만), 단면이 타원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 형태의 홀(11h)이 이용될 수 있음은 물론이다. 필요에 따라, 하부 봉지제(4)만을 형광체층(8)으로 형성하여도 좋고, 상부 봉지제(4)에도 형광체를 함유하여도 좋고, 하부 봉지제(4)와 상부 봉지제(4)를 별도로 형성하지 않고, 일체로 형성하여도 좋다(필요에 따라 봉지제(4)가 한번만 도포될 수도 있다). 하부 봉지제(4)와 상부 봉지제(4)에 다른 형광체를 구비하는 것도 가능하며, 예를 들어 하부 봉지제(4)에 황색 형광체를 구비하고, 상부 봉지제(4)에 g황색 보다 장파장의 오렌지색(Orange) 및/또는 적색 형광체를 구비하는 것이 가능하다. 렌즈(4c)의 형성은 플레이트(1)의 제거 이전 및 이후에 행해질 수 있다. 도 19에 도시된 상태처럼 플레이트(1)의 제거 이전에, 렌즈(4c)를 형성할 수 있음을 물론이다. 또한 절연막(6) 및/또는 외부전극(81,91)이 형성된 상태에서 봉지제(4)를 코팅하고, 렌즈(4c)가 형성될 수 있음은 물론이다. 또한 도 17에 도시된 바와 같이, 플레이트(1)가 제거된 상태에서, 렌즈(4c)가 형성될 수 있음은 물론이다. 이때 플레이트(1)가 제거된 후에, 절연막(6) 및/또는 외부전극(81,91)이 먼저 형성되어도 좋고, 렌즈(4c)를 형성한 후에 절연막(6) 및/또는 외부전극(81,91)을 형성할 수 있음은 물론이다. 절연막(6) 및/또는 외부전극(81,91)을 형성한 후에 렌즈(4c)를 형성하는 경우에, 필요한 경우에, 플레이트(1)를 재차 붙여서 렌즈(4c)를 형성하거나, 절단 작업을 할 수 있다.
예를 들어, 렌즈(4c)가 형성되는 패키지 제품의 경우, 형광체가 포함된 하부 봉지제(4,8)를 먼저 도포, 경화시킨 후 상부 봉지제(4)를 그 위에 도포, 경화 및 렌즈 성형을 진행한다. 후에 플레이트(1)를 분리하여 전극(80,90)을 노출시킨 다음, 다시 플레이트(1; 앞에서 사용된 플레이트를 그대로 사용할 필요는 없다.)를 접착제를 이용하여 렌즈(4c) 측에 부착하여 절연막(6)을 형성할 수도 있으며, 또한 플레이트(1) 없이 절연막(6)을 형성할 수도 있다. 이후, 전사 테이프와 같은 재료를 이용하여 전극(80,90) 측 또는 절연막(6) 측에 부착한다(플레이트(1)가 있는 경우 플레이트(1)를 제거한다.). 이후 렌즈(4c) 측에서 절연막(6) 측으로 다이싱을 진행하여 각개의 패키지로 분할할 수 있다. 또한 봉지제(4)를 경화한 후에, 플레이트(1)를 제거한 다음, 새로운 플레이트(1)를 봉지제(4) 위에 부착한 상태에서 전극(80,90)이 노출된 면 위로 절연막(6)을 형성하고, 절연막(6) 측에서 봉지제(4) 측으로 다이싱을 진행하여 분할한 후, 봉지제(4)에 부착된 플레이트(1)를 탈착시키면서, 전극(80,90) 측을 전사 시트로 옮기는 것도 가능하다.
도 27은 도 24에 도시된 렌즈를 형성하는 원리를 설명하는 도면으로서, 홀(11h)이 형성된 마스크(11)를 이용하여 봉지제(4)를 가압하면, 홀(11h)의 상부가 개방되어 있으므로, 가압된 봉지제(4c)가 홀(11h)에 유입되어 봉지제(4c) 자체의 표면장력에 의해 렌즈(4c)를 형성하게 되는 것이다.
도 28은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자(2)를 둘러싸는 하부 봉지제(4) 또는 형광체층(8)이 원형의 단면 형상을 가진다. 이러한 예는 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 제조 방법을 통해, 종래의 포탄형 반도체 발광소자를 구현할 수 있음을 의미한다. 다만, 별도의 리드 프레임 없이 플립 칩을 가지는 형태의 포탄형 반도체 발광소자를 구현할 수 있게 된다.
도 29는 도 28에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 예를 들어 도 24에 도시된 것과 같은 방법을 통해 렌즈(4c)를 형성한 후에, 블레이드를 이용하는 쏘잉 대신에, 단면이 원형인 핀(13a; Pin)을 구비한 커터(13)를 이용하여, 반도체 소자(2)를 봉지제(4)와 함께 절단함으로써 제조하는 것이 가능하다. 이 때, 도 28에 도시된 바와 같이, 형광체층(8)의 상면(4s)이 노출되도록 절단하는 것이 가능하다. 렌즈(4c)의 형상을 그대로 살리는 이점이 있다. 커터(13)의 형상은 원형에 한정되지 않고, 필요에 따라 사각형, 타원형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
도 30은 본 개시에 따른 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 28에 도시된 반도체 소자(2)와 달리 형광체층(8)의 상면이 노출되어 있지 않다. 도 29에 도시된 방법을 이용하는 경우에, 핀(13a)의 폭을 좁혀서 절단함으로써, 이러한 형태의 반도체 소자 구조물을 제조할 수 있다.
도 31은 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 형광체층(4,8)과 봉지제(4)를 도포한 다음, 핀(13a)을 구비하는 커터(13)를 이용하여, 절단 공정에서 렌즈(4c)를 별도의 공정 없이 직접 형성한다. 절단 상태에서 커터(13)를 바로 제거하지 않고, 렌즈(4c)가 경화될 시간을 부여함으로써, 렌즈(4c)를 안정적으로 제조할 수 있게 된다. 하부 봉지제(4)와 상부 봉지제(4) 모두에 형광체를 함유하는 등 다양한 조합이 가능함은 물론이다.
도 32는 핀을 가지는 커터의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 핀(13a)의 하부(13b)를 더 넓게 형성하여, 도 28에 도시된 반도체 소자 구조물을 절단 공정에서 만들 수 있다.
도 33은 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 핀(13a)의 하부(13b)의 단면이 상부의 원형 단면과 달리 사각형의 단면을 가진다. 이러한 커터(13)를 이용함으로써, 하부는 사각형이고, 렌즈는 돔형상인 반도체 소자 구조물을 만들 수 있게 된다. 상하부 단면의 다양한 조합이 가능함은 물론이다.
도 34는 핀을 가지는 커터의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 핀(13a)의 상부가 개방되어 표면장력을 이용하여 렌즈를 형성하는 것이 아니라, 핀(13a)이 폐쇄되어 렌즈 형상의 상부면(13c)을 가진다.
도 35는 도 30에 도시된 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 커터(13)로 한번에 상부 봉지제(4) 및 하부 봉지제(4,8)를 절단하는 것이 아니라, 커터(13)를 일정 깊이로 내려서 렌즈(4c)를 먼저 형성한 다음, 전체를 절단하여, 반도체 소자 구조물을 제조한다.
도 36은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 봉지제(4)에 렌즈(4c)가 구비되어 노출된 전극(800,900)이 노출되도록 절연막(6)이 봉지제(4)에 형성되어 있다. 이외에도 본 개시에 설명된 다양한 형태의 조합이 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물로서 가능하다.
도 37은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 하나의 렌즈(4c)와 복수의 반도체 소자(2A,2B)가 구비되어 있으며, 렌즈(4c)가 봉지제(4)와 일체로 형성되어 있고, 전극(80A,90A,80B,90B)이 봉지제(4) 밖으로 노출되어 있다. 복수의 반도체 소자(2A,2B)는 플립 칩형 반도체 발광소자일 수 있다. 렌즈(4c)의 크기는 렌즈(4c)의 지름 내에 복수의 반도체 소자(2A,2B)가 위치하도록 포함되는 크기여도 좋고, 사양에 따라, 복수의 반도체 소자(2A,2B)의 일부에 걸치도록 형성되는 것도 가능하며, 어떠한 경우이든 렌즈(4c)는 복수의 반도체 소자(2A,2B) 모두에 대한 공통의 렌즈(4c)로서 기능하며, 이 기능에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 반도체 소자(2A,2B)의 갯수에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 반도체 소자 구조물의 폭 및 깊이 방향으로 복수 개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 폭 방향(도 37에 도시된 방향)으로 두 개가 배치되고, 이에 수직한 방향(깊이 방향)으로 각각 두 개가 배치되어, 4개의 반도체 소자가 하나의 렌즈 아래에 배치될 수 있다(도 44 참조). 이러한 구조를 위해, 특별히 다른 방법이 필요한 것은 아니며, 예를 들어, 위에 제시된 방법들에서 마스크(11) 및 커터(13)의 크기를 조절함으로써 가능하다. 도 37에 도시된 구조를 바탕으로, 위에서 언급된 다양한 구성들(6,8)이 도입될 수 있음은 물론이다. 이러한 구조는 하나의 렌즈(4c) 아래에 복수의 반도체 소자(2A,2B)가 구비되어 반도체 소자 구조물 내에 많은 열이 발생할 수 있음에도 불구하고, 전극(80A,90A,80B,90B)을 통해 쉽게 열을 방출할 수 있는 한편, 렌즈(4c)를 쉽게 만들 수 있는 이점을 가진다.
도 38은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 전극(80A,90A,80B,90B)이 절연막(6)을 통해 외부로 노출되어 있다. 전극(80A,90A,80B,90B)은 회로가 있는 필름 또는 유리, PCB 등에 도전성 접착체 또는 Ag 페이스트 또는 메탈 솔더 등에 의해 직접 연결될 수 있다. 바람직하게는 상방으로 빛을 반사하기 위해 백색 절연막(6)이 구비된다.
도 39는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 복수의 반도체 소자(2A,2B)가 형광체층(8)에 의해 둘러싸여 있다. 형광체층(8)이 렌즈(4c)가 구비된 봉지제(4)에 의해 둘러싸여 있다. 형광체층(8)은 도 12, 16-23에 설명된 다양한 방법에 의해 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 렌즈(4c)는 도 30에 도시된 바와 같이, 봉지제(4) 상면 전체를 덮는 형태일 수 있지만, 봉지제(4)의 상면(4t)이 노출되는 형태로 형성될 수 있다. 도 33에서 설명된 커터(13)를 이용함으로써, 렌즈(4c)의 단면과 렌즈(4c) 아래의 봉지제(4)의 단면을 다르게 형성하는 것이 가능하며, 예를 들어, 렌즈(4c)의 단면을 원형으로 하고, 렌즈(4c) 아래의 봉지제(4) 단면을 사각형으로 하는 것이 가능하다.
도 40은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 복수의 반도체 소자(2A,2B)의 전극(80A,90B)이 외부 전극(89)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 도 8에서 설명된 바와 같이, 다양한 전기적 연결이 가능하다. 바람직하게는 봉지제(4)와 외부 전극(89) 사이에 절연막(6)이 개재된다. 전극(80B,90A)에 별도로 외부 전극이 구비될 수 있음은 물론이다.
도 41은 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 전극(80A,80B,90A,90B)에 각각 외부 전극(81A,81B,91A,91B)이 구비되어 있다. 바람직하게는, 절연막(6) 봉지제(4)와 이들 사이에 개재된다.
도 42는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 37 내지 도 41에 도시된 예가 조합된 예를 나타낸다. 이외에도 다양한 조합이 가능하다.
도 43 및 도 45는 본 개시에 따른 렌즈를 구비하는 반도체 소자 구조물의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 43은 도 45에 도시된 반도체 소자 구조물을 A-A 라인을 따라 잘라 본 단면도이다. 렌즈(4c)가 복수의 반도체 소자(2A,2B) 위에서 볼록하게 형성되어 있으며, 전체로서 하나의 렌즈(4c)를 형성하고 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 반도체 소자 구조물에 있어서, 복수의 반도체 소자;로서, 각각이 두 개의 전극을 가지며, 플립 칩형 반도체 발광소자인 복수의 반도체 소자; 그리고, 두 개의 전극이 노출되도록 반도체 소자를 둘러싸며, 두 개의 전극이 노출되는 측의 대향하는 측에서 복수의 반도체 소자 위에 위치하는 렌즈를 일체로 구비하는 봉지제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(2) 두 개의 전극이 노출되는 측에 두 개의 전극이 노출되도록 봉지제에 형성되는 절연막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(3) 절연막은 백색 절연막인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(4) 각각의 반도체 소자와 봉지제 사이에서 각각의 반도체 소자를 둘러싸는 형광체층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(5) 렌즈 주변의 봉지제 상면이 노출되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(6) 렌즈의 단면과 렌즈 아래의 봉지제의 단면 형상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(7) 렌즈는 원형 단면을 가지고, 렌즈 아래의 봉지제는 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(8) 두 개의 전극이 노출되는 측에서, 복수의 반도체 소자 중의 하나와 복수의 반도체 소자 중의 다른 하나를 전기적으로 연결하는 외부 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(9) 두 개의 전극 각각은 외부 전극을 구비하며, 외부 전극과 봉지제 사이에 절연막이 개재되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(10) 각각의 반도체 소자와 봉지제 사이에서 각각의 반도체 소자를 둘러싸는 형광체층;을 더 포함하며, 렌즈 주변의 봉지제 상면이 노출되어 있고, 렌즈는 원형 단면을 가지고, 렌즈 아래의 봉지제는 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
(11) 렌즈는 복수의 반도체 소자 각각의 위에서 볼록하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
본 개시에 따른 하나의 반도체 소자 구조물에 의하면, 반도체 소자 구조물 또는 패키지를 쉽게 제조할 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 봉지제가 캐리어로 역할하는 구조물 또는 패키지를 만들 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 투광성 봉지제가 캐리어로 역할하는 발광소자 구조물 또는 패키지를 만들 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 복수의 반도체 소자를 쉽게 전기적으로 연결할 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 다른 구조의 반도체 소자들을 쉽게 전기적으로 연결할 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 렌즈가 구비된 반도체 소자를 용이하게 제조할 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 반도체 소자 구조물에 의하면, 복수의 반도체 소자와 하나의 렌즈가 구비된 반도체 소자를 용이하게 제조할 수 있게 된다.
100: 기판 200: 버퍼층 300,400,500: 반도체층
Claims (11)
- 반도체 소자 구조물에 있어서,
복수의 반도체 소자;로서, 각각이 두 개의 전극을 가지며, 플립 칩형 반도체 발광소자인 복수의 반도체 소자; 그리고,
두 개의 전극이 노출되도록 반도체 소자를 둘러싸며, 두 개의 전극이 노출되는 측의 대향하는 측에서 복수의 반도체 소자 위에 위치하는 렌즈를 일체로 구비하는 봉지제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
두 개의 전극이 노출되는 측에 두 개의 전극이 노출되도록 봉지제에 형성되는 절연막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
절연막은 백색 절연막인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
각각의 반도체 소자와 봉지제 사이에서 각각의 반도체 소자를 둘러싸는 형광체층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
렌즈 주변의 봉지제 상면이 노출되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
렌즈의 단면과 렌즈 아래의 봉지제의 단면 형상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 6에 있어서,
렌즈는 원형 단면을 가지고, 렌즈 아래의 봉지제는 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
두 개의 전극이 노출되는 측에서, 복수의 반도체 소자 중의 하나와 복수의 반도체 소자 중의 다른 하나를 전기적으로 연결하는 외부 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 2에 있어서,
두 개의 전극 각각은 외부 전극을 구비하며,
외부 전극과 봉지제 사이에 절연막이 개재되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
각각의 반도체 소자와 봉지제 사이에서 각각의 반도체 소자를 둘러싸는 형광체층;을 더 포함하며,
렌즈 주변의 봉지제 상면이 노출되어 있고,
렌즈는 원형 단면을 가지고, 렌즈 아래의 봉지제는 사각 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물. - 청구항 1에 있어서,
렌즈는 복수의 반도체 소자 각각의 위에서 볼록하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 구조물.
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