KR20180119887A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR20180119887A
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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 광 추출 효율을 향상시키고, 리드 프레임과 몰딩 부재 간의 물성 차이에 따른 신뢰성 저하 문제를 해결할 수 있는 발광소자 패키지를 제공한다. 그 발광소자 패키지는 금속으로 형성되고 제1 방향으로 연장하는 기준 라인을 사이에 두고 서로 이격된 제1 리드 및 제2 리드를 구비한 리드 프레임; 상기 제1 리드와 제2 리드 각각의 일부로 구성된 상기 리드 프레임의 제1 영역 상에 실장된 발광소자 칩; 상기 리드 프레임의 외곽을 둘러싸는 외부 격벽, 및 상기 외부 격벽 내부의 상기 리드 프레임을 상기 제1 영역과 상기 제1 영역 외부의 제2 영역으로 분할하는 내부 격벽을 구비하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드의 사이를 채우는 몰딩 구조체;를 포함하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장된 슬롯들이 형성되고 상기 슬롯들은 상기 몰딩 구조체에 의해 채워진다.

Description

발광소자 패키지{Light emitting device package}
본 발명의 기술적 사상은 발광소자 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속의 리드 프레임과 플라스틱의 몰딩 부재를 포함한 발광소자 패키지에 관한 것이다.
LED(light emitting diode) 또는 LD(laser diode)와 같은 반도체 발광소자는 전기발광(electroluminescence) 현상, 즉, 전류 또는 전압의 인가에 의해 물질(반도체)에서 빛이 방출되는 현상을 이용하는 것으로, 화합물 반도체를 기반으로 형성된다. 예컨대, 질화갈륨계 발광소자는 고효율, 고휘도의 소자로 많이 사용되고 있다. LED와 같은 발광소자는 긴 수명, 낮은 소비전력, 빠른 응답 속도, 환경 친화성 등의 장점을 가지며, 조명 장치, 디스플레이 장치의 백라이트 등 다양한 제품에서 광원으로 이용되고 있다. 이에 따라, 광 추출 효율을 개선하고 신뢰성이 향상된 발광소자 패키지를 위한 연구가 요구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 광 추출 효율을 향상시키고, 리드 프레임과 몰딩 부재 간의 물성 차이에 따른 신뢰성 저하 문제를 해결할 수 있는 발광소자 패키지를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은, 금속으로 형성되고 제1 방향으로 연장하는 기준 라인을 사이에 두고 서로 이격된 제1 리드 및 제2 리드를 구비한 리드 프레임; 상기 제1 리드와 제2 리드 각각의 일부로 구성된 상기 리드 프레임의 제1 영역 상에 실장된 발광소자 칩; 상기 리드 프레임의 외곽을 둘러싸는 외부 격벽, 및 상기 외부 격벽 내부의 상기 리드 프레임을 상기 제1 영역과 상기 제1 영역 외부의 제2 영역으로 분할하는 내부 격벽을 구비하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드의 사이를 채우는 몰딩 구조체;를 포함하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장된 슬롯들이 형성되고 상기 슬롯들은 상기 몰딩 구조체에 의해 채워진, 발광소자 패키지를 제공한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 전기적으로 서로 분리되고 금속으로 형성된 제1 리드 및 제2 리드를 구비한 리드 프레임; 상기 리드 프레임의 외곽을 둘러싸는 외부 격벽, 상기 외부 격벽 내부의 상기 리드 프레임을 중심 부분인 제1 영역과 상기 제1 영역 외부의 제2 영역으로 분할하는 내부 격벽, 및 상기 제1 리드 및 제2 리드의 사이를 채워 전기적으로 분리하는 전극 분리부를 구비한 몰딩 구조체; 및 상기 리드 프레임의 상기 제1 영역 상에 플립-칩 구조로 실장된 발광소자 칩;을 포함하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 슬롯들이 형성되고 상기 슬롯들은 상기 몰딩 구조체에 의해 채워진, 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 발광소자 패키지는, 리드 프레임에 슬롯들이 형성됨으로써, 리드 프레임과 몰딩 구조체 간의 물성 차에 의한 스트레스를 완화하고, 리드 프레임과 몰딩 구조체 사이의 결합이 견고해 질 수 있다. 따라서, 발광소자 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 몰딩 구조체를 형성하는 몰딩 공정에서, 리드 프레임의 슬롯들은 유체 상태의 몰딩 재료들이 흘러가는 통로를 확대하는 기능을 하여, 몰딩 공정의 사출성을 향상시켜 몰딩 구조체의 강성을 강화함으로써, 발광소자 패키지의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광소자 패키지는, 리드 프레임의 제1 영역에 홈이 형성되고, 이러한 홈에 배치된 솔더 볼을 이용하여 발광소자 칩이 플립-칩 구조로 리드 프레임에 실장됨으로써, 발광소자 칩과 리드 프레임 사이의 결합력을 강화하여, 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지에서 발광소자 칩을 생략하고 리드 프레임과 몰딩 구조체 부분만을 보여주는 사시도이다.
도 3a는 도 2의 발광소자 패키지에 대한 평면도이다.
도 3b는 도 2의 발광소자 패키지에서 리드 프레임 부분만을 보여주는 평면도이다.
도 3c는 도 2의 발광소자 패키지의 I-I' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 도 2의 발광소자 패키지의 Ⅱ-Ⅱ' 부분과 Ⅲ-Ⅲ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도들로서, 발광소자 칩을 포함한 단면도들이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 평면도로서, 도 3b에 대응하는 평면도이다.
도 6b의 도 6a의 발광소자 패키지의 Ⅳ-Ⅳ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도로서, 발광소자 칩을 포함한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 단면도로서, 도 6b에 대응하는 단면도이다.
도 8a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지들에 대한 평면도들, 및 발광소자 패키지들에 포함된 리드 프레임들의 구조를 보여주는 평면도들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 평면도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 단면도, 및 발광소자 패키지에 포함된 리드 프레임의 구조를 보여주는 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지에서 발광소자 칩을 생략하고 리드 프레임과 몰딩 구조체 부분만을 보여주는 사시도이다. 도 3a는 도 2의 발광소자 패키지에 대한 평면도이고, 도 3b는 도 2의 발광소자 패키지에서 리드 프레임 부분만을 보여주는 평면도이며, 도 3c는 도 2의 발광소자 패키지의 I-I' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다. 참고로, 도 1 내지 도 3c의 발광소자 패키지에서 형광층 역시 생략되어 도시되고 있다.
도 1 내지 도 3c를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)는 리드 프레임(110), 몰딩 구조체(120), 및 발광소자 칩(130)을 포함할 수 있다.
리드 프레임(110)은 도 3b에 도시된 바와 같이 금속판 형태로 형성되고, 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)를 포함할 수 있다. 예컨대, 리드 프레임(110)은 니켈-철 합금, 구리, 구리합금 등과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 이러한 리드 프레임(110)의 상면에는 은(Ag)과 같은 고반사 재질의 도금이 수행될 수 있다. 이러한 리드 프레임(110)의 상면 상의 고반사 재질의 도금층은 발광소자 칩(130)으로부터 발생한 광을 반사시켜 광 추출 효율 및 휘도를 증가시킬 수 있다. 고반사 재질의 도금층은 리드 프레임(110)의 상면 전체에 형성되거나, 또는 발광소자 패키지(100)의 구조적인 측면에서 리드 프레임(110)의 상면 일부분에만 형성될 수 있다.
제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)는 발광소자 패키지(100) 내에서 서로 이격 배치되고, 중심에 기준 라인(RL)에 대하여 서로 대칭인 구조를 가질 수 있다. 따라서, 설명의 편의를 위해, 이하에서 제1 리드(110-1)만을 가지고 설명한다.
제1 리드(110-1)는 몰딩 구조체(120)에 의해 둘러싸인 내부 리드(110in)와 몰딩 구조체(120)로부터 돌출된 외부 리드(110out)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 리드(110-1)에는 기준 라인(RL)에 인접한 내측에서 안쪽으로 오목하게 형성된 내부 슬롯(SLin)과, 외측에서 안쪽으로 오목하게 형성된 외부 슬롯(SLout)이 형성될 수 있다. 기준 라인(RL)이 제2 방향(y 방향)으로 연장될 때, 내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout)은 제2 방향(y 방향)에 수직인 제1 방향(x 방향)으로 연장하는 형태를 가질 수 있다.
내부 슬롯(SLin)은 발광소자 칩(130)이 실장되는 영역인 제1 영역(Ain)의 제2 방향(y 방향)의 양쪽 끝단 부분에 각각 형성될 수 있다. 제1 영역(Ain)에 대해서는 몰딩 구조체(120)에 대한 설명 부분에서 좀더 상세히 설명한다. 내부 슬롯(SLin)은 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 각각에 2개씩 형성되고, 기준 라인(RL)에 대해 대칭인 2개의 내부 슬롯(SLin)이 하나의 쌍을 구성할 수 있다. 예컨대, 제1 영역(Ain)의 제2 방향(y 방향) 상부 쪽의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 각각의 내부 슬롯(SLin)이 제1 내부 슬롯 쌍(SLin1)을 구성하고, 제1 영역(Ain)의 제2 방향(y 방향) 하부 쪽의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 각각의 내부 슬롯(SLin)이 제2 내부 슬롯 쌍(SLin2)을 구성할 수 있다.
외부 슬롯(SLout)은 제1 영역(Ain)의 제1 방향(x 방향)의 양쪽 끝단 부분에 형성될 수 있다. 외부 슬롯(SLout)은 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 각각에 하나씩 형성되고, 기준 라인(RL)에 대해 대칭인 2개의 외부 슬롯(SLout)이 하나의 쌍을 구성할 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 외부 슬롯(SLout)은 입구 쪽의 폭이 넓고, 안쪽의 폭은 좁은 구조를 가질 수 있다. 그러나 그에 한하지 않고, 외부 슬롯(SLout)은 입구 쪽과 안쪽의 폭이 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수도 있다.
내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout)은, 도 3a 및 도 3c를 통해 알 수 있듯이, 발광소자 패키지(100) 상태에서 몰딩 구조체(120)에 의해 채워질 수 있다. 이와 같이, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 각각에 슬롯들(SLin, SLout)이 형성되고, 그러한 슬롯들(SLin, SLout) 부분을 몰딩 구조체(120)가 채움에 따라, 리드 프레임(110)과 몰딩 구조체(120) 사이의 결합이 견고해져 발광소자 패키지(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다. 예컨대, 기존의 발광소자 패키지는 금속 재질인 리드 프레임과 플라스틱 재질인 몰딩 구조체 간의 물성 차이에 의해 스트레스가 발생하고, 그에 따라, 리드 프레임과 몰딩 구조체 사이가 벌어지거나 리드 프레임이 휘어지는 등의 결합 불안정 발생하여, 발광소자 패키지의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예의 발광소자 패키지(100)는 리드 프레임(110)에 슬롯들(SLin, SLout)이 형성됨으로써, 리드 프레임(110)과 몰딩 구조체(120) 간의 물성 차에 의한 스트레스가 완화되고, 리드 프레임(110)과 몰딩 구조체(120) 간의 결합이 견고해질 수 있다. 따라서, 발광소자 패키지(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 리드 프레임(110)의 슬롯들(SLin, SLout)은 몰딩 구조체(120)를 형성하는 몰딩 공정에서, 유체 상태의 몰딩 재료들이 흘러가는 통로를 확대하는 기능을 함으로써, 몰딩 공정의 사출성을 향상시킬 수 있다. 몰딩 공정의 사출성에 대해서는 이하의 몰딩 구조체(120)의 내부 격벽(124)에 대한 설명 부분에서 좀더 상세히 설명한다.
한편, 제1 리드(110-1)의 제1 영역(Ain)에는 딤플 또는 홈(112)이 형성될 수 있다. 홈(112)은 제1 홈(112a)과 제2 홈(112b)을 포함할 수 있다. 제1 홈(112a)은 발광소자 칩(130)이 솔더 볼(도 4의 135)을 통해 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain)에 플립-칩 구조로 실장 될 때, 솔더 볼(135)이 배치되는 부분에 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 홈(112a)은 솔더 볼(135)의 개수만큼 형성될 수 있다. 제1 홈(112a)에 대해서는 도 4의 설명 부분에서 좀더 상세히 설명한다.
제2 홈(112b)은 솔더 볼(135) 간의 분리를 위한 홈일 수 있다. 예컨대, 제2 홈(112b)은 솔더 볼(135)에 대한 플럭스(flux), 또는 리플로우 공정 등에서 유체 상태로 흘러나올 수 있는 솔더 볼(135)의 일부를 수용함으로써, 솔더 볼(135)이 인접하는 솔더 볼(135)과 붙은 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 홈(112b)은 생략될 수 있다.
몰딩 구조체(120)는 우수한 광 반사율을 갖는 백색 몰딩 재료로 형성될 수 있다. 몰딩 구조체(120)는, 구조 및 기능에 따라, 백색 몰딩 재료뿐만 아니라, 검은색이나 기타 유색 몰딩 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 몰딩 구조체(120)가 고반사 기능을 수행하지 않은 경우에, 몰딩 구조체(120)는 반사 특성과 관계없는 검은색이나 기타 유색 몰딩 재료로 형성될 수 있다. 이러한 몰딩 구조체(120)는 금형을 이용한 몰딩 공정, 예컨대 사출 성형 공정을 통해 형성될 수 있다.
몰딩 구조체(120)는 몰딩 수지, 및 상기 몰딩 수지 내에 분산된 고반사성 분말을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 몰딩 수지는 반사율이 높은 화이트 색상의 에폭시 수지, 실리콘(Silicone) 수지, 또는 폴리에스테르 수지 등으로 형성될 수 있다. 상기 고반사성 분말은, 예컨대, 고반사성을 가진 금속 분말, 예를 들어, Al 또는 Ag 등의 금속 분말을 포함할 수 있다. 상기 금속 분말은 몰딩 구조체(120)가 절연물로서 유지되는 범위에서 적절히 함유될 수 있다. 또한, 상기 고반사성 분말은 고반사성을 가진 세라믹 분말, 예컨대, TiO2, Al2O3, Nb2O5, 또는 ZnO 등의 세라믹 분말을 포함할 수 있다. 이러한 상기 고반사성 분말은 발광소자 칩(130)에서 발생한 광을 반사함으로써, 발광소자 칩(130)의 측면에서 발생하는 광의 손실을 최소화하여 광 추출 효율을 높이는 역할을 수행할 수 있다.
몰딩 구조체(120)는 외부 격벽(122), 내부 격벽(124), 및 전극 분리부(127)를 포함할 수 있다.
외부 격벽(122)은 사각형 고리 구조를 가지고 리드 프레임(110)의 외곽 부분을 둘러쌀 수 있다. 또한, 외부 격벽(122)으로부터 연장된 부분이 리드 프레임(110)의 외곽 측면을 덮을 수 있다. 외부 격벽(122)은 리드 프레임(110)의 상면으로부터 소정 높이를 가질 수 있다. 외부 격벽(122)의 높이는 발광소자 칩(130)의 두께와 형광층(도 4의 140)의 두께, 광 추출 효율 등을 전반적으로 고려하여 결정될 수 있다.
외부 격벽(122)은 발광소자 칩(130)에서 방출하는 광의 추출 효율을 최대화할 수 있는 내측 면 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 도 1 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 외부 격벽(122)의 내측 면은 2단 경사면을 갖는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 2단 경사면의 각각의 각도는 광의 추출 효율이 최대화하도록 형성될 수 있다. 물론, 외부 격벽(122)의 내측 면은 2단 경사면이 아닌 하나의 경사면을 갖는 구조로 형성되거나, 또는 3단 이상의 경사면을 갖는 구조로 형성될 수도 있다.
본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 외부 격벽(122)이 사각형 고리 구조를 가지지만 외부 격벽(122)의 형태가 사각형 고리 구조에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 외부 격벽(122)은 원형 고리, 타원 고리, 사각형 이외의 다각형 고리 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
내부 격벽(124)은 외부 격벽(122)의 내부의 리드 프레임(110) 상면의 영역을 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Aout)으로 분할할 수 있다. 여기서, 제1 영역(Ain)은 발광소자 칩(130)이 실장되는 영역으로 외부 격벽(122) 내부의 리드 프레임(110)의 중심 부분에 위치할 수 있다. 제2 영역(Aout)은 제1 영역(Ain)을 둘러싸는 영역으로, 외부 격벽(122) 내부의 리드 프레임(110)의 외곽 부분에 위치할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제2 영역(Aout)에는 제너 다이오드(Zener diode) 등이 배치될 수 있다. 상기 제너 다이오드는 역방향으로 제너 전압 이상의 전압이 인가되면 역방향으로 도통이 되는 특성을 갖는 다이오드이다. 상기 제너 다이오드는 발광소자 칩(130)에 병렬적으로 연결되고, 과전압이 발생했을 경우 제너 다이오드를 통해 전류가 흐르게 함으로써, 발광소자 칩(130)을 과전압으로부터 보호하는 기능을 할 수 있다.
내부 격벽(124)은 도 3a에 등에 도시된 바와 같이 사각형 고리 형태를 가질 수 있다. 그러한 내부 격벽(124)의 형태가 사각형 고리 형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 발광소자 칩(130)의 형태, 제1 영역(Ain)의 형태, 발광소자 칩(130)의 플립-칩 결합 구조, 또는 광 추출 효율 등에 기초하여, 내부 격벽(124)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 내부 격벽(124)은 도시된 바와 같이 닫힌 고리 구조로 형성될 수 있다. 그러나 내벽 격벽은 닫힌 고리 구조에 한정되지 않고 열린 고리 구조로 형성될 수도 있다. 내부 격벽의 닫힌 고리 구조에 대해서는 도 12의 설명 부분에서 좀더 상세히 설명한다.
내부 격벽(124)은 리드 프레임(110)의 상면으로부터 매우 얇은 두께로 형성될 수 있다. 예컨대, 내부 격벽(124)은 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Ain)을 물리적으로 구분시키면서, 몰딩 공정이 원활하게 진행될 수 있는 두께로 형성될 수 있다.
내부 격벽(124)은, 도 3c, 도 4, 및 도 5를 통해 알 수 있듯이, 내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout)을 채우는 몰딩 구조체(120)의 부분과 일체로 연결될 수 있다. 몰딩 구조체(120)를 금형을 이용하여 형성하는 몰딩 공정에서, 리드 프레임(110)의 전극 분리부(126), 내부 슬롯(SLin), 그리고 외부 슬롯(SLout)이 먼저 유동성의 몰딩 재료에 의해 채워지고, 이후 리드 프레임(110) 상면 상의 통로 부분이 몰딩 재료에 의해 채워져 내부 격벽(124)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 내부 격벽(124)은 원하는 형태로 비교적 용이하게 형성될 수 있다. 예컨대, 슬롯들(SLin, SLout)의 존재로 인해 내부 격벽(124) 부분의 사출성이 크게 향상될 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 만약, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)에 슬롯들(SLin, SLout)이 존재하지 않는 경우, 유동성의 몰딩 재료가 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 사이의 전극 분리부(126)에 해당하는 통로를 통해 흘러들어와, 먼저 전극 분리부(126)가 몰딩 재료에 의해 채워지고, 이후 리드 프레임(110) 상면 상의 얇은 사각형 고리 통로가 몰딩 재료에 채워져, 내부 격벽(124)이 형성될 수 있다. 그러나 얇은 사각형 고리 통로를 몰딩 재료로 완벽하게 채우는 것은 용이하지 않을 수 있다. 즉, 내부 격벽(124)에 해당하는 부분에서 사출성이 떨어져, 내부 격벽(124)은 원하는 형태와 강성을 갖지 못할 수 있다. 그에 반해, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)와 같이, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)에 슬롯들(SLin, SLout)이 존재하게 되면, 슬롯들(SLin, SLout) 부분도 몰딩 재료가 흘러가는 통로로 이용되고, 또한 슬롯들(SLin, SLout)를 채운 몰딩 재료의 상부 부분이 내부 격벽(124)의 일부를 구성하므로 내부 격벽(124)은 원하는 형태로 용이하게 형성될 수 있고, 또한 비교적 높은 강성을 가질 수 있다. 예컨대, 얇은 고리 통로는 내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout) 사이의 매우 짧은 부분만일 수 있고, 내부 격벽(124)의 모서리 부분에 인접하는 부분에 해당할 수 있다.
전극 분리부(126)는 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2) 사이를 채우는 부분으로, 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)를 전기적 및 물리적으로 서로 분리할 수 있다. 도 3a 및 도 3b을 통해 알 수 있듯이, 전극 분리부(126)는 제2 영역(Aout)에 해당하는 외곽 부분에서 폭이 넓고, 제1 영역(Ain)에 해당하는 내부 부분에서 폭이 좁을 수 있다. 전극 분리부(126)의 외곽 부분의 폭이 넓게 설계됨으로써, 몰딩 공정이 원활하게 진행될 수 있다. 또한, 전극 분리부(126)의 내부 부분의 폭이 좁게 설계됨으로써, 소형화되고 있는 발광소자 칩(130)의 사이즈에 맞춰 플립-칩 본딩 공정이 원활하게 진행될 수 있다.
전극 분리부(126)는 도 3c 및 도 5를 통해 알 수 있듯이, 내부 슬롯(SLin)을 채우는 몰딩 구조체(120)의 내부 슬롯 몰딩부(125in)와 일체로 연결될 수 있다. 또한, 내부 슬롯 몰딩부(125in)는 내부 격벽(124)과 일체로 연결될 수 있다. 한편, 외부 슬롯(SLout)은 외부 슬롯 몰딩부(125out)에 의해 채워지며, 외부 슬롯 몰딩부(125out)는 리드 프레임(110)의 외곽 부분에서 외부 격벽(122)과 일체로 연결되고, 제1 영역(Ain)에 인접하여 내부 격벽(124)과 일체로 연결될 수 있다.
한편, 전극 분리부(126), 내부 슬롯 몰딩부(125in), 및 외부 슬롯 몰딩부(125out)는, 도 3c를 통해 알 수 있듯이, 하면 쪽의 폭이 상면 쪽의 폭보다 넓은 구조를 가질 수 있다. 그러나 일부 실시예들에서, 전극 분리부(126), 내부 슬롯 몰딩부(125in), 및 외부 슬롯 몰딩부(125out)는 하면 쪽과 상면 쪽의 폭이 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 다른 실시예들에서, 전극 분리부(126), 내부 슬롯 몰딩부(125in), 및 외부 슬롯 몰딩부(125out)의 폭은 상면 쪽에서 하면 쪽으로 갈수록 점점 넓어지는 구조를 가질 수 있다.
발광소자 칩(130)은 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain) 상에 플립-칩 구조로 실장될 수 있다. 발광소자 칩(130)은, 예컨대, 발광 다이오드(light emitting diode: LED) 칩일 수 있다. 발광소자 칩(130)은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 발광소자 칩(130)은 리드 프레임(110) 상에 플립-칩 구조로 실장될 수 있는 모든 구조를 포함할 수 있다. 발광소자 칩(130)의 다양한 구조, 및 특성 등은 이미 알려져 있는바, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편, 발광소자 칩(130)의 플립-칩 구조와 관련하여, 이하 도 4 및 도 5의 설명 부분에서 좀더 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5는 각각 도 2의 발광소자 패키지의 Ⅱ-Ⅱ' 부분과 Ⅲ-Ⅲ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도들로서, 발광소자 칩을 포함한 단면도들이다. 이해의 편의를 위해, 도 1 내지 도 3c 부분을 함께 참조하여 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 발광소자 칩(130)은 플립-칩 구조로 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain) 상에 실장될 수 있다. 플립-칩 구조는 발광소자 칩(130)의 활성 면이 리드 프레임(110)의 상면을 향하도록 발광소자 칩(130)이 리드 프레임(110) 상에 탑재된 구조를 의미할 수 있다. 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 발광소자 칩(130)은 솔더 볼(135)을 이용하여 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain) 상에 플립-칩 구조로 실장될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain)에는 홈(112)이 형성되고, 홈(112)은 제1 홈(112a)과 제2 홈(112b)을 구비할 수 있다. 제1 홈(112a)에는 솔더 볼(135)이 배치되고, 솔더 볼(135)을 이용하여 발광소자 칩(130)이 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain)에 실장될 수 있다. 이와 같이 제1 홈(112a)에 배치된 솔더 볼(135)을 통해 발광소자 칩(130)이 리드 프레임(110) 상에 플립-칩 구조로 결합함으로써, 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이의 결합력이 강화될 수 있다.
좀더 구체적으로, 솔더 볼(135)은 제1 홈(112a)의 내부를 채우는 식으로 배치되고, 그에 따라, 솔더 볼(135)과 리드 프레임(110) 사이의 접촉 면적은 제1 홈(112a)이 없는 리드 프레임(110)에 바로 배치되는 경우에 비해 상대적으로 증가할 수 있다. 솔더 볼(135)과 리드 프레임(110) 사이의 접촉 면적 증가는 솔더 볼(135)에 의한 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이의 결합력 강화에 기여할 수 있다. 예컨대, 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110)의 물성 차이에 의한 스트레스로 인하여, 솔더 볼(135)에 크랙이 발생하고, 그러한 크랙이 진행하여 솔더 볼(135)이 리드 프레임(110)으로부터 떨어지는 문제가 종종 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서는, 솔더 볼(135)이 제1 홈(112a)에 배치됨으로써, 솔더 볼(135)과 리드 프레임(110) 사이의 접촉 면적이 증가하고, 또한, 크랙이 발생하는 경우에도 제1 홈(112a) 부분에서 크랙의 진행이 차단됨으로써, 솔더 볼(135)이 리드 프레임(110)에서 떨어지는 불량이 방지될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)는 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이의 결합 불량이 개선되어 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 격벽(122)는 리드 프레임(110)의 상면으로부터 제1 높이(H1)를 가지며, 내부 격벽(124)는 리드 프레임(110)의 상면으로부터 제2 높이(H2)를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 외부 격벽(122)의 제1 높이(H1)가 내부 격벽(124)의 제2 높이(H2)보다 훨씬 클 수 있다.
외부 격벽(122)의 제1 높이(H1)는 발광소자 칩(130)의 두께와 형광층(도 4의 140)의 두께, 광 추출 효율 등을 전반적으로 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 외부 격벽(122)의 제1 높이(H1)는 400㎛ 이상일 수 있다.
내부 격벽(124)의 제2 높이(H2)는 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Ain)을 물리적으로 구분시킬 수 있으면 충분할 수 있다. 또한, 내부 격벽(124)의 제2 높이(H2)는 리드 프레임(110)의 상면 상에만 존재한 부분의 몰딩 공정의 사출성을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 내부 격벽(124)의 제2 높이(H2)는 수십 ㎛ 정도일 수 있다.
발광소자 칩(130)은 제1 방향(x 방향) 및 제2 방향(y 방향)으로 내부 격벽(124)과 일부가 서로 오버랩되는 형태로 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain) 상에 실장될 수 있다. 다시 말해서, 발광소자 칩(130)의 수평 단면은 내부 격벽(124)에 의해 둘러싸인 제1 영역(Ain)보다 클 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광소자 칩(130)과 내부 격벽(124) 사이에는 제1 간격(S)이 유지될 수 있다. 예컨대, 제1 간격(S)은 수 ㎛ 정도로 매우 미세할 수 있다. 이와 같이, 발광소자 칩(130)과 내부 격벽(124) 사이를 매우 좁게 유지하여, 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이에 광이 유입되는 것을 차단함으로써, 솔더 볼 등에 의해 빛이 흡수되는 것을 최소화하여 광 추출 효율을 높일 수 있다. 한편, 일부 실시예들에서, 발광소자 칩(130)이 내부 격벽(124)에 접하도록 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain) 상에 실장됨으로써, 발광소자 칩(130)과 내부 격벽(124) 사이에 간격이 존재하지 않을 수도 있다.
외부 격벽(122)의 내부에는 발광소자 칩(130)을 덮는 형광층(140)이 배치될 수 있다. 형광층(140)은 전기적으로 절연성을 가지며, 파장 변환 물질을 함유한 수지로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 파장 변환 물질은 형광 물질이고, 상기 수지는 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 그 혼합 수지일 수 있다.
형광층(140)은 서로 다른 파장의 광을 제공하는 2종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 형광층(140)은 녹색 형광성 분말과 적색 형광성 분말이 혼합된 물질로 형성될 수 있다. 또한, 다른 일부 실시예들에서, 형광층(140)은 복수의 파장 변환층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 형광층(140)은 녹색광을 출력하는 제1 파장 변환층과 적색광을 출력하는 제2 파장 변환층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 형광층(140)은 발광소자 칩(130)에서 발생하는 광을 백색광 또는 특정 파장의 광으로 변환할 수 있다.
한편, 일부 실시예들에서, 형광층(140)은 생략될 수도 있다. 또한, 다른 일부 실시예들에서는, 형광층(140) 상에 마이크로 렌즈가 배치될 수도 있다.
본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 리드 프레임(110)에 슬롯들(SLin, SLout)이 형성됨으로써, 리드 프레임(110)과 몰딩 구조체(120) 간의 물성 차에 의한 스트레스가 완화되고, 리드 프레임(110)과 몰딩 구조체(120) 사이의 결합이 견고해 질 수 있다. 그에 따라, 발광소자 패키지(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 몰딩 구조체(120)를 형성하는 몰딩 공정에서, 리드 프레임(110)의 슬롯들(SLin, SLout)이 유체 상태의 몰딩 재료들이 흘러가는 통로를 확대하는 기능을 수행하여 몰딩 공정의 사출성을 향상시킴으로써, 몰딩 구조체(120)의 강성을 강화하고, 그에 따라, 발광소자 패키지(100)의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.
더 나아가, 본 실시예의 발광소자 패키지(100)에서, 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain)에 홈(112)이 형성되고, 이러한 홈(112)에 솔더 볼(135)이 배치되어 발광소자 칩(130)이 플립-칩 구조로 리드 프레임(110) 상에 실장됨으로써, 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이의 결합력이 강화될 수 있다. 따라서, 발광소자 패키지(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 평면도로서, 도 3b에 대응하는 평면도이고, 도 6b의 도 6a의 발광소자 패키지의 Ⅳ-Ⅳ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도로서, 발광소자 칩을 포함한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100a)는 몰딩 구조체(120a)의 내부 격벽(124a)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 발광소자 패키지(100a)에서, 몰딩 구조체(120a)의 내부 격벽(124a)는 상면에 단차가 형성될 수 있다. 예컨대, 내부 격벽(124a)는 제1 영역(Ain)에 인접한 내부 부분(124in)과 그 외곽의 외부 부분(124out)으로 구분되고, 내부 부분(124in)의 상면은 외부 부분(124out)의 상면보다 낮을 수 있다. 그에 따라, 내부 격벽(124a)의 상면은 내부 부분(124in)의 상면이 낮고 외부 부분(124out)의 상면이 높은 단차를 가질 수 있다.
한편, 발광소자 칩(130)은 내부 격벽(124a)의 내부 부분(124in)과 제1 방향(x 방향) 및 제2 방향(y 방향)으로 오버랩될 수 있다. 내부 격벽(124a)의 외부 부분(124out)은 발광소자 칩(130)의 외부에 위치하여 발광소자 칩(130)과 오버랩되지 않고, 또한, 내부 격벽(124a)의 외부 부분(124out)의 상면은 발광소자 칩(130)의 하면보다 높을 수 있다. 예컨대, 내부 격벽(124a)의 외부 부분(124out)의 상면은 리드 프레임(110)의 상면으로부터 제3 높이(H3)를 가질 수 있고, 제3 높이(H3)는 발광소자 칩(130)과 리드 프레임(110) 사이의 간격, 즉, 리드 프레임(110) 상면 상의 솔더 볼(135)의 높이보다 클 수 있다.
그러나 일부 실시예들에서, 내부 격벽(124a)의 외부 부분(124out)의 상면은 발광소자 칩(130)의 하면과 동일 레벨을 유지하거나 발광소자 칩(130)의 하면보다 더 낮을 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 단면도로서, 도 6b에 대응하는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100b)는 반사층(150)을 더 포함한다는 점에서, 도 6b의 발광소자 패키지(100a)와 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 발광소자 패키지(100b)에서, 외부 격벽(122)의 내측 벽과 내부 격벽(124a) 사이에 반사층(150)이 형성될 수 있다. 반사층(150)은 예컨대, 몰딩 구조체(120)가 몰딩 공정을 통해 형성된 후에, 해당 부분에 디스펜싱(dispensing) 공정을 통해 외부 격벽(122)의 내측 벽과 내부 격벽(124a) 사이에 적절한 구조와 사이즈로 형성될 수 있다.
반사층(150)은 전술한 몰딩 구조체(120)와 같이 반사율이 높은 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 반사층(150)은 백색 실리콘(white silicone)과 같은 수지에 Al 또는 Ag 등의 고반사성 금속 분말이나 TiO2, Al2O3, Nb2O5, 또는 ZnO 등의 고반사성 세라믹 분말을 포함할 수 있다. 또한, 반사층(150)은, 내측 면이 광 반사 효율을 최대화하기 위한 경사각을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대, 반사층(150)의 내측 면은 45° 내지 55° 정도의 경사각을 가질 수 있다.
한편, 본 실시예의 발광소자 패키지(100b)와 같이, 외부 격벽(122)의 내측 벽에 반사층(150)이 형성되는 경우에, 몰딩 구조체(120a)는 에폭시 수지와 같은 일반적인 몰딩 수지로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 반사층(150)이 발광소자 칩(130)에서 발생한 광을 반사하는 기능을 수행하게 되므로, 몰딩 구조체(120a)의 외부 격벽(122)은 광을 반사하는 기능을 수행할 필요가 없기 때문이다. 또한, 반사층(150)에 의해 리드 프레임(110)의 상면이 덮이게 되므로 리드 프레임(110) 상면 일부 또는 전체에는 은 도금층과 같은 고반사 재질의 도금층이 생략될 수 있다.
본 실시예의 발광소자 패키지(100b)에서, 반사층(150)은 상면에 단차를 갖는 구조의 내부 격벽(124a)과 외부 격벽(122) 사이에 형성될 수 있다. 그러나 반사층(150)이 상면에 단차를 갖는 내부 격벽(124a)과 외부 격벽(122) 사이에만 형성되는 것은 아니다. 예컨대, 도 3a의 발광소자 패키지(100)에서와 같이, 단차가 없는 내부 격벽(124)과 외부 격벽(122) 사이에도 반사층(150)이 형성될 수 있다.
도 8a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지들에 대한 평면도들, 및 발광소자 패키지들에 포함된 리드 프레임들의 구조를 보여주는 평면도들이다. 이해의 편의를 위해, 도 8a, 도 9a, 도 10a, 및 도 11a에서 발광소자 칩은 생략되어 도시되고 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)는, 리드 프레임(110a)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 발광소자 패키지(100)는, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)에 2쌍의 내부 슬롯(SLin1, SLin2)과 한 쌍의 외부 슬롯(Sout)이 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)는, 리드 프레임(110a)의 제1 리드(110a-1)와 제2 리드(110a-2)에 외부 슬롯은 형성되지 않고, 2쌍의 내부 슬롯(SLin1, SLin2)만이 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)는, 리드 프레임(110a)의 구조적 차이에 기인하여, 몰딩 구조체(120b)의 구조 역시, 도 1의 발광소자 패키지(100)의 몰딩 구조체(120)의 구조와 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)는, 리드 프레임(110a)에 외부 슬롯이 형성되지 않으므로, 몰딩 구조체(120b)는 외부 슬롯 몰딩부를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 외부 슬롯의 부존재로 인해, 제2 방향(y 방향)으로 연장하는 내부 격벽(124b)의 양쪽 변들은 리드 프레임(110a) 상에 얇은 두께로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 도 1의 발광소자 패키지(100)의 경우, 외부 슬롯 몰딩부(도 3a의 125out)와 내부 격벽(124b)의 제2 방향(y 방향)의 양쪽 변들은 중심 부분에서 일체로 연결되므로, 내부 격벽(124b)의 제2 방향(y 방향)의 양쪽 변들은 외부 슬롯 몰딩부(125out)를 통해 리드 프레임(110)의 하면으로 확장하는 구조를 가지나, 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)에서는 외부 슬롯 몰딩부가 존재하지 않으므로, 내부 격벽(124b)의 제2 방향(y 방향)의 양쪽 변들은 리드 프레임(110a)의 하면으로 확장하지 못하고 리드 프레임(110a)의 상면 상에만 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 발광소자 패키지(100c)에서도, 외부 격벽(122)의 내부의 리드 프레임(110a)은 내부 격벽(124b)에 의해 여전히 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Aout)으로 구분되고, 리드 프레임(110a)의 제1 영역(Ain) 상에 발광소자 칩(130)이 플립-칩 구조로 실장될 수 있다. 또한, 발광소자 칩(130)은 리드 프레임(110a)에 형성된 홈(112), 즉 제1 홈(112a)에 배치된 솔더 볼(135)을 통해 리드 프레임(110a)의 제1 영역(Ain) 상에 플립-칩 구조로 실장될 수 있다.
도 9a 및 9b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100d)는, 리드 프레임(110b)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 발광소자 패키지(100)는, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)가 제1 영역(Ain)에 대응하는 내부 부분에서 좁은 간격으로 이격되고, 제2 영역(Aout)에 대응하는 외곽 부분에서 넓은 간격으로 이격된 구조를 가질 수 있다. 그에 반해, 본 실시예의 발광소자 패키지(100d)는, 리드 프레임(110b)의 제1 리드(110b-1)와 제2 리드(110b-2)가 내부 부분이나 외곽 부분에 상관없이 동일한 간격으로 이격된 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 실시예의 발광소자 패키지(100d)는, 리드 프레임(110b)의 구조적 차이에 기인하여, 몰딩 구조체(120c)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)의 몰딩 구조체(120)의 구조와 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100d)는, 리드 프레임(110b)의 제1 리드(110b-1)와 제2 리드(110b-2)가 위치에 상관없이 동일 간격으로 이격되어 있으므로, 몰딩 구조체(120c)의 전극 분리부(126a)도 그에 대응하여 동일한 폭을 가지고 제2 방향(y 방향)으로 연장될 수 있다.
그 외, 내부 격벽(124)에 의한 리드 프레임(110b)의 영역 구분과 내부 격벽(124)의 구조, 내부 슬롯 몰딩부(125in), 외부 슬롯 몰딩부(125out), 리드 프레임(110b)의 제1 영역(Ain) 상의 홈(112), 홈(112)에 배치된 솔더 볼(135)을 이용한 발광소자 칩(130)의 플립-칩 구조의 실장 등은 도 1 내지 도 5의 설명 부분에서 설명한 바와 같다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100e)는, 리드 프레임(110c)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 발광소자 패키지(100)는, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)의 제1 영역(Ain)에 홈(112)이 형성되고, 그러한 홈(112), 예컨대 제1 홈(112a)에 배치된 솔더 볼(135)을 이용하여 발광소자 칩(130)이 리드 프레임(110) 상에 플립-칩 구조로 실장될 수 있다. 그에 반해, 본 실시예의 발광소자 패키지(100e)는, 리드 프레임(110c)의 제1 리드(110c-1)와 제2 리드(110c-2)의 제1 영역(Ain)에 별도의 홈이 형성되지 않을 수 있다. 그에 따라, 본 실시예의 발광소자 패키지(100e)에서, 발광소자 칩(130)은 리드 프레임(110c)의 제1 영역(Ain)의 평평한 상면 상에 배치된 솔더 볼을 이용하여 플립-칩 구조로 실장될 수 있다.
그 외, 내부 격벽(124)에 의한 리드 프레임(110c)의 영역 구분과 내부 격벽(124)의 구조, 전극 분리부(126), 내부 슬롯 몰딩부(125in), 외부 슬롯 몰딩부(125out), 등은 도 1 내지 도 5의 설명 부분에서 설명한 바와 같다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100f)는, 리드 프레임(110d)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 발광소자 패키지(100)는, 리드 프레임(110)의 제1 리드(110-1)와 제2 리드(110-2)에 2쌍의 내부 슬롯(SLin1, SLin2)과 한 쌍의 외부 슬롯(Sout)이 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예의 발광소자 패키지(100e)는, 리드 프레임(110d)의 제1 리드(110d-1)와 제2 리드(110d-2)에 각각 하나씩의 내부 슬롯(SLin-1, SLin-2)과 한 쌍의 외부 슬롯(SLout)이 형성될 수 있다.
한편, 제1 리드(110d-1)에 형성된 내부 슬롯(SLin-1)과 제2 리드(110d-2)에 형성된 내부 슬롯(SLin-2)은 중심점(CP)에 대하여 점대칭인 구조로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예의 발광소자 패키지(100e)는, 제1 리드(110d-1)와 제2 리드(110d-2)에 중심점(CP)에 대하여 점대칭을 이루는 한 쌍의 내부 슬롯(SLin-1, SLin-2)과, 기준 라인(RL)에 대하여 선대칭을 이루는 한 쌍의 외부 슬롯(Sout)이 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예의 발광소자 패키지(100f)는, 리드 프레임(110d)의 구조적 차이에 기인하여, 몰딩 구조체(120d)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)의 몰딩 구조체(120)의 구조와 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100f)는, 제1 리드(110d-1)와 제2 리드(110d-2)에 하나씩의 내부 슬롯만이 형성되므로, 몰딩 구조체(120d)의 내부 슬롯 몰딩부(도 3의 125in)는 내부 슬롯의 위치에 대응하여 제1 리드(110d-1)와 제2 리드(110d-2) 각각의 한쪽 부분에만 형성될 수 있다.
또한, 내부 슬롯이 없는 부분에서 제1 방향(x 방향)으로 연장하는 내부 격벽(124c)의 변들 부분은 리드 프레임(110a) 상에 얇은 두께로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 내부 슬롯이 없는 부분에는 내부 슬롯 몰딩부가 존재하지 않으므로, 제1 방향(x 방향)의 내부 격벽(124c)의 변들 부분은 리드 프레임(110d)의 하면 부분으로 확장하지 못하고 리드 프레임(110d)의 상면 상에만 형성될 수 있다.
그 외, 내부 격벽(124c)에 의한 리드 프레임(110d)의 영역 구분, 전극 분리부(126), 외부 슬롯 몰딩부(125out), 리드 프레임(110d)의 제1 영역(Ain) 상의 홈(112), 홈(112)에 배치된 솔더 볼(135)을 이용한 발광소자 칩(130)의 플립-칩 구조의 실장 등은 도 1 내지 도 5의 설명 부분에서 설명한 바와 같다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 평면도로서, 도 3b에 대응하는 평면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100g)는 몰딩 구조체(120e)의 내부 격벽(124d)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로서, 도 1의 발광소자 패키지(100)에서, 몰딩 구조체(120)의 내부 격벽(124)은 사각형 닫힌 고리 형태를 가질 수 있다. 그에 따라, 상부에서 보았을 때, 리드 프레임(110)의 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Aout)이 내부 격벽(124)에 의해 완전히 분리된 구조를 가질 수 있다. 그에 반해, 본 실시예의 발광소자 패키지(100g)는 몰딩 구조체(120e)의 내부 격벽(124d)은 변들의 일부에 개구부들(Op)이 배치되어 사각형 열린 고리 형태를 가질 수 있다. 그에 따라, 리드 프레임(110e)의 제1 영역(Ain)과 제2 영역(Aout)은 개구부들(Op)을 통해 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.
본 실시예의 발광소자 패키지(100g)에서, 리드 프레임(110)의 구조는 도 1의 발광소자 패키지(100)의 리드 프레임(110)의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나 내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout)에서 인접한 부분으로만 내부 격벽(124d)이 형성되도록 함으로써, 몰딩 공정에서의 사출성이 향상될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100g)에서, 내부 격벽(124d)은 내부 슬롯(SLin)과 외부 슬롯(SLout)에 대응하는 부분의 상부와 그에 인접하는 리드 프레임(110)의 상면 일부에만 형성되고 개구부들(Op)에 해당하는 부분의 리드 프레임(110) 상면에는 내부 격벽(124d)이 형성되지 않을 수 있다. 개구부들(Op)에 대응하는 부분의 내부 격벽은 리드 프레임(110)의 상면 상에만 형성되므로, 내부 격벽의 두께가 얇은 경우, 몰딩 공정에서 해당 부분을 몰딩 재료로 완전히 채우지 못할 수 있고, 그에 따라, 몰딩 공정의 사출성을 떨어뜨릴 수 있다. 그러나 본 실시예의 발광소자 패키지(100g)에서는 개구부들(Op)에 해당하는 부분에 내부 격벽이 형성되지 않기 때문에, 해당 부분을 몰딩 재료로 채울 필요가 없고, 따라서, 몰딩 공정의 사출성을 향상시킬 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대한 단면도 및 발광소자 패키지에 포함된 리드 프레임의 구조를 보여주는 평면도로서, 도 13a는 도 5에 대응하는 단면도이다.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 본 실시예의 발광소자 패키지(100h)는 리드 프레임(110e)의 내부 슬롯(SLin')의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 다를 수 있다. 구체적으로서, 도 1의 발광소자 패키지(100)에서, 리드 프레임(110)의 내부 슬롯(Slin)은 리드 프레임(110)의 상면에서부터 하면까지 관통하는 구조로 형성될 수 있다. 그에 반해, 본 실시예의 발광소자 패키지(100h)에서, 리드 프레임(110e)의 내부 슬롯(Slin')은 리드 프레임(110e)의 상부 부분에만 홈 구조로 형성될 수 있다. 그에 따라, 도 13a 및 13b에서 알 수 있듯이, 내부 슬롯(Slin')의 하면에는 리드 프레임(110e)이 존재하고, 내부 슬롯(Slin')의 하면은 리드 프레임(110e)에 의해 막힌 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 실시예의 발광소자 패키지(100h)는, 리드 프레임(110e)의 구조적 차이에 기인하여, 몰딩 구조체(120f)의 구조에서, 도 1의 발광소자 패키지(100)의 몰딩 구조체(120)의 구조와 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 발광소자 패키지(100h)는, 리드 프레임(110e)의 내부 슬롯(SLin')이 홈 구조를 가지므로, 도 13b에서 알 수 있듯이, 내부 슬롯 몰딩부(125in')는 리드 프레임(110e)을 관통하는 구조가 아닌 홈을 채우는 구조로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 내부 슬롯 몰딩부(125in')는 리드 프레임(110e)의 하면으로 노출되지 않고, 그에 따라, 내부 슬롯 몰딩부(125in')의 두께는 리드 프레임(110e)의 두께보다 얇을 수 있다.
그 외, 내부 격벽(124)에 의한 리드 프레임(110e)의 영역 구분과 내부 격벽(124)의 구조, 외부 슬롯 몰딩부(125out), 리드 프레임(110e)의 제1 영역(Ain) 상의 홈(112), 홈(112)에 배치된 솔더 볼(135)을 이용한 발광소자 칩(130)의 플립-칩 구조의 실장 등은 도 1 내지 도 5의 설명 부분에서 설명한 바와 같다.
덧붙여, 본 실시예의 발광소자 패키지(100h)에서, 리드 프레임(110e)의 외부 슬롯(125out)이 관통 구조로 형성되고 있지만, 외부 슬롯(125out)의 구조가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 외부 슬롯도 하면이 막힌 홈 구조로 형성될 수 있다. 그러한 경우, 외부 슬롯 몰딩부는 외부 슬롯의 홈을 채우는 구조로 형성되고 리드 프레임의 하면으로 노출되지 않을 수 있다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 100a ~ 100g: 발광소자 패키지, 110, 110a ~ 110d: 리드 프레임, 112: 홈, 120, 120a ~ 120e: 몰딩 구조체, 122: 외부 격벽, 124, 124a ~ 124d: 내부 격벽, 125in: 내부 슬롯 몰딩부, 125out: 외부 슬롯 몰딩부, 126, 126a: 전극 분리부, 130: 발광소자 칩, 135: 솔더 볼, 140: 형광층, 150: 반사층

Claims (10)

  1. 금속으로 형성되고 제1 방향으로 연장하는 기준 라인을 사이에 두고 서로 이격된 제1 리드 및 제2 리드를 구비한 리드 프레임;
    상기 제1 리드와 제2 리드 각각의 일부로 구성된 상기 리드 프레임의 제1 영역 상에 실장된 발광소자 칩;
    상기 리드 프레임의 외곽을 둘러싸는 외부 격벽, 및 상기 외부 격벽 내부의 상기 리드 프레임을 상기 제1 영역과 상기 제1 영역 외부의 제2 영역으로 분할하는 내부 격벽을 구비하고, 상기 제1 리드 및 제2 리드의 사이를 채우는 몰딩 구조체;를 포함하고,
    상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장된 슬롯들이 형성되고 상기 슬롯들은 상기 몰딩 구조체에 의해 채워진, 발광소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 슬롯들은, 상기 기준 라인에서 멀어지는 방향으로 상기 제1 리드와 제2 리드의 내측에 오목하게 형성된 2쌍의 내부 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 몰딩 구조체는 상기 내부 슬롯을 통해 상기 내부 격벽으로부터 상기 리드 프레임의 하면으로 확장하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 내부 격벽의 상면은 전체가 실질적으로 동일 높이를 갖거나, 또는
    상기 내부 격벽의 상면은, 상기 제1 영역에 인접한 내부 상면과 상기 내부 상면 외부의 외부 상면으로 구분되고 상기 내부 상면이 외부 상면보다 낮은 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 격벽과 내부 격벽 사이에 상기 리드 프레임에 대하여 경사를 갖는 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자 칩은 솔더 볼을 통해 플립-칩 구조로 상기 제1 영역에 실장되고,
    상기 제1 영역의 상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 적어도 하나의 홈이 형성되며, 상기 솔더 볼은 상기 홈에 배치된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  7. 전기적으로 서로 분리되고 금속으로 형성된 제1 리드 및 제2 리드를 구비한 리드 프레임;
    상기 리드 프레임의 외곽을 둘러싸는 외부 격벽, 상기 외부 격벽 내부의 상기 리드 프레임을 중심 부분인 제1 영역과 상기 제1 영역 외부의 제2 영역으로 분할하는 내부 격벽, 및 상기 제1 리드 및 제2 리드의 사이를 채워 전기적으로 분리하는 전극 분리부를 구비한 몰딩 구조체; 및
    상기 리드 프레임의 상기 제1 영역 상에 플립-칩 구조로 실장된 발광소자 칩;을 포함하고,
    상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 슬롯들이 형성되고 상기 슬롯들은 상기 몰딩 구조체에 의해 채워진, 발광소자 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전극 분리부는 제1 방향을 따라 연장하고,
    상기 슬롯들은, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 상기 제1 리드와 제2 리드의 내측에 오목하게 형성된 2쌍의 내부 슬롯과, 상기 제2 방향으로 상기 제1 리드와 제2 리드의 외측에 오목하게 형성된 1쌍의 외부 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 몰딩 구조체는 상기 내부 슬롯을 통해 상기 내부 격벽으로부터 상기 리드 프레임의 하면으로 확장하고,
    상기 몰딩 구조체는 상기 외부 슬롯을 채우며,
    상기 몰딩 구조체는 상기 외부 격벽으로부터 연장하여 상기 제1 리드 및 제2 리드의 외부 측면을 덮는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 영역의 상기 제1 리드 및 제2 리드 각각에 적어도 하나의 홈이 형성되고, 솔더 볼이 상기 홈에 배치되며,
    상기 외부 격벽과 내부 격벽 사이에 상기 리드 프레임에 대하여 경사를 갖는 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
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