KR20240017562A - Optical semiconductor package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광반도체 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 기판; 내부에 형성되는 수용공간, 상기 하우징의 수용공간을 개방시키도록 구성되는 벤트홀 및 상기 벤트홀에 삽입되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡이 포함되며, 상기 기판의 상부에 부착되는 하우징; 상기 기판의 상부에 부착되되 상기 수용공간의 내부에 배치되는 반도체소자; 및 상기 하우징의 상부에 부착되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 글라스가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 효과가 있다.The present invention relates to an optical semiconductor package and a method of manufacturing the same.
More specifically, a substrate; A housing that includes an accommodating space formed inside, a vent hole configured to open the accommodating space of the housing, and a sealing cap inserted into the vent hole and configured to seal the accommodating space, and attached to the upper part of the substrate. ; a semiconductor device attached to the upper part of the substrate and disposed inside the receiving space; And a glass attached to the upper part of the housing and configured to seal the receiving space. According to the present invention, the housing, the semiconductor device, and the glass are each attached to the substrate by an adhesive means and installed in a laminated form, which has the effect of enabling shielding of extraneous light and electromagnetic waves by the glass.
Description
본 발명은 광반도체 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical semiconductor package and a method of manufacturing the same.
더욱 상세하게는, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 광반도체 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.More specifically, an optical semiconductor package and a method of manufacturing the same, in which the housing, the semiconductor device, and the glass are each attached to the substrate by an adhesive means and installed in a stacked form, thereby enabling shielding of extraneous light and electromagnetic waves by the glass. It's about.
일반적으로 광반도체 패키지와 일반 반도체 패키지의 가장 큰 차이점은, 광반도체 패키지의 내부에 속도가 빠르고 발광 특성이 큰 칼륨, 비소, 인 등의 화합물 또는 인듐과 인계의 인공화합물을 이용하여 발광물질로 제조됨으로써 자체에서 빛을 발산하도록 구성되는 광반도체소자가 내재된다는 점이다.In general, the biggest difference between an optical semiconductor package and a general semiconductor package is that the inside of the optical semiconductor package is made of light-emitting materials using compounds such as potassium, arsenic, and phosphorus, or artificial compounds of indium and phosphorus, which are fast and have high luminescence characteristics. This means that an optical semiconductor device that is configured to emit light itself is inherent.
따라서, 광반도체 패키지와 일반 반도체 패키지의 제조 방법은 서로 일부 유사하나, 광반도체 패키지는 내장된 광반도체소자에서 발산되는 빛이 투과할 수 있는 구조로 제조됨으로써, 광반도체소자가 동작될 수 있도록 하는 구조로 제조된다는 점이 상이하다고 할 수 있다.Therefore, the manufacturing methods of the optical semiconductor package and the general semiconductor package are somewhat similar to each other, but the optical semiconductor package is manufactured in a structure that allows light emitted from the built-in optical semiconductor device to pass through, allowing the optical semiconductor device to operate. It can be said that the difference is that it is manufactured in a different structure.
이러한 광반도체 패키지의 제조를 위해 가장 많이 사용하는 방법은 광투과성 특성을 지니는 소재를 이용하여 광반도체소자를 몰딩하는 것으로써, 상기 광반도체소자를 외력으로부터 보호하고 광반도체 패키지의 외형을 형성하도록 구성되는 것이다.The most commonly used method for manufacturing such optical semiconductor packages is to mold the optical semiconductor elements using a material with light-transmitting properties, which protects the optical semiconductor elements from external forces and forms the outline of the optical semiconductor package. It will happen.
이와 관련된 기술 중 하나로, 대한민국 등록특허공보 10-1175836에는 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체가 개시되어 있다.As one of the related technologies, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1175836 discloses a curable resin composition, an LED package and its manufacturing method, and an optical semiconductor.
도 1a 및 도 1b는 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체를 나타내는 도면이다.1A and 1B are diagrams showing the conventional curable resin composition, an LED package and its manufacturing method, and an optical semiconductor.
첨부된 도 1a 및 도 1b에 따르면, 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체는 경화물의 광학적 투명성이 높고, 내열, 내광착색 등의 광학 특성이나 기계 특성이 뛰어난 경화성 수지 조성물, 및, 그 경화물을 이용한 발광 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 다이오드, 고체 촬상 소자 등의 광반도체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to the attached FIGS. 1A and 1B, the conventional curable resin composition, LED package, and manufacturing method thereof, and the optical semiconductor have high optical transparency of the cured product and excellent curing properties such as heat resistance, light coloring resistance, and other optical properties and mechanical properties. It is characterized by consisting of a resin composition and an optical semiconductor such as a light emitting diode, a photo transistor, a photo diode, and a solid-state imaging device using the cured product.
그러나 상기 종래기술은, 발광 다이오드 소자(4, 24)에서 발광되는 빛이 투과될 수 있도록 투광성을 가지는 봉지 부재(6, 26)가 발광 다이오드 소자(4, 24)를 몰딩하는 형태로 설치되어 있으므로, 외부에서 발생되는 열적 충격에 의해 서로 다른 열팽창계수를 갖는 발광 다이오드 소자(4, 24)와 봉지 부재(6, 26)가 서로 다른 물질의 계면 분리 현상이 발생되어 광 특성 불량 또는 신뢰성 특성 불량을 유발하게 될 수 있는 문제가 있다.However, in the prior art, the light-transmitting encapsulation members 6 and 26 are installed to mold the light emitting diode elements 4 and 24 so that the light emitted from the light emitting diode elements 4 and 24 can pass through. , due to thermal shock generated from the outside, an interface separation phenomenon occurs between the light emitting diode elements (4, 24) and the encapsulation members (6, 26) with different thermal expansion coefficients of different materials, resulting in poor optical characteristics or poor reliability characteristics. There are problems that can cause this.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 광반도체 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to construct a housing, a semiconductor device, and a glass each by attaching them to a substrate by an adhesive means and installing them in a laminated form. The object is to provide an optical semiconductor package configured to enable shielding of extraneous light and electromagnetic waves and a method of manufacturing the same.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지에는, 기판; 내부에 형성되는 수용공간, 상기 하우징의 수용공간을 개방시키도록 구성되는 벤트홀 및 상기 벤트홀에 삽입되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡이 포함되며, 상기 기판의 상부에 부착되는 하우징; 상기 기판의 상부에 부착되되 상기 수용공간의 내부에 배치되는 반도체소자; 및 상기 하우징의 상부에 부착되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 글라스가 포함되는 것을 특징으로 한다.A package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention to solve the above problems includes: a substrate; A housing that includes an accommodating space formed inside, a vent hole configured to open the accommodating space of the housing, and a sealing cap inserted into the vent hole and configured to seal the accommodating space, and attached to the upper part of the substrate. ; a semiconductor device attached to the upper part of the substrate and disposed inside the receiving space; And a glass attached to the upper part of the housing and configured to seal the receiving space.
또한, 상기 하우징에는 상기 하우징의 상부에 상기 글라스와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스가 안착되도록 구성되는 단턱이 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the housing is characterized in that it includes a step formed in a shape corresponding to the glass on the upper part of the housing and configured to seat the glass.
한편 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는, 기판을 준비하는 준비단계; 상기 기판의 상부에 반도체소자를 부착하는 소자부착단계; 상기 반도체소자에 대한 와이어 본딩을 실시하는 와이어본딩단계; 상기 기판의 상부에 벤트홀이 형성된 하우징을 부착하는 하우징부착단계; 상기 하우징의 상부에 글라스를 부착하는 글라스부착단계; 및 일정 시간 경과 후 상기 하우징의 벤트홀에 밀폐캡을 삽입하여 상기 하우징의 수용공간을 밀폐시키는 마무리단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention to solve the above problems includes a preparation step of preparing a substrate; A device attachment step of attaching a semiconductor device to the top of the substrate; A wire bonding step of performing wire bonding to the semiconductor device; A housing attachment step of attaching a housing with a vent hole formed on the upper part of the substrate; A glass attachment step of attaching glass to the upper part of the housing; And a finishing step of sealing the receiving space of the housing by inserting a sealing cap into the vent hole of the housing after a certain period of time.
또한 상기 소자부착단계 이후에는, 상기 반도체소자를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the device attachment step, a first adhesive curing step of curing the adhesive means configured to attach the semiconductor device is included.
또한 상기 하우징부착단계 이후에는, 상기 하우징을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제2접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the housing attachment step, a second adhesive hardening step of curing the adhesive means configured to attach the housing is included.
또한 상기 글라스부착단계 이후에는, 상기 글라스를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제3접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the glass attachment step, a third adhesive hardening step of curing the adhesive means configured to attach the glass is included.
또한 상기 하우징부착단계 이후, 상기 기판과 하우징의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계; 및 상기 하우징에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the housing attachment step, an underfill step of performing an underfill operation by applying an underfill solution between the substrate and the housing; and a fourth adhesive curing step of curing the underfill solution applied to the housing.
또한, 상기 마무리단계에서 상기 벤트홀에 삽입되어 하우징의 수용공간을 밀폐시키는 밀폐캡은 접착수단에 의해 상기 벤트홀과 접착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sealing cap that is inserted into the vent hole in the finishing step to seal the receiving space of the housing is configured to be adhered to the vent hole by an adhesive means.
본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 효과가 있다.According to the package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention, the housing, the semiconductor device, and the glass are each attached to the substrate by an adhesive means and installed in a stacked form, thereby enabling shielding of disturbance light and electromagnetic waves by the glass. There is an effect.
또한 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되되, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성됨으로써 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the housing, the semiconductor device, and the glass are each attached to the substrate by an adhesive means and installed in a stacked form, and a vent hole is formed in the housing to discharge adhesive vapor generated in the accommodation space inside the housing. By being configured so as to have the effect of preventing the transmittance of the glass from decreasing.
또한 본 발명에 의하면, 하우징과 반도체소자 사이의 간격이 일정한 간격으로 서로 이격되어 제조되기 때문에 외부에서 전달되는 열적 충격이 반도체소자로 전달되지 않도록 구성됨으로써 외부의 열적 충격에 의해 반도체소자가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 하우징과 반도체소자의 열팽창계수 차이에 의해 하우징과 반도체집이 서로 계면 분리되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the gap between the housing and the semiconductor device is manufactured at regular intervals, the thermal shock transmitted from the outside is not transmitted to the semiconductor device, thereby preventing the semiconductor device from being damaged by external thermal shock. This has the effect of preventing the phenomenon of interface separation between the housing and the semiconductor house due to the difference in thermal expansion coefficient between the housing and the semiconductor device.
또한 본 발명에 의하면, 하우징의 상부에 글라스가 안착되도록 구성되는 단턱이 형성됨으로써, 하우징 내부의 수용공간을 외부에서 확인할 수 있도록 하는 글라스의 접착 및 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, a step configured to seat the glass is formed on the upper part of the housing, so that the glass can be easily attached and installed so that the receiving space inside the housing can be viewed from the outside.
또한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에 의하면, 반도체소자, 하우징 및 글라스가 순차적으로 부착되어 적층형으로 제조되도록 구성되되, 하우징의 벤트홀을 통해 하우징 내부 수용공간의 접착 증기가 외부로 배출된 이후 밀폐캡에 의해 벤트홀이 밀폐되도록 구성됨으로써, 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이나, 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.In addition, according to the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention, the semiconductor device, the housing, and the glass are sequentially attached to be manufactured in a stacked manner, and the adhesive vapor in the housing space inside the housing is discharged to the outside through the vent hole of the housing. After being discharged, the vent hole is sealed by a sealing cap, which has the effect of preventing interfacial separation due to external thermal shock or a decrease in the transmittance of the glass.
또한 본 발명에 의하면, 소자부착단계, 하우징부착단계 및 글라스부착단계 이후 각각의 단계에서 사용된 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계, 제2접착경화단계 및 제3접착경화단계가 하나 또는 복수 포함되도록 구성됨으로써, 경화되지 않은 접착수단에 의한 제조 불량을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, after the device attachment step, the housing attachment step, and the glass attachment step, there is one or more first adhesive hardening steps, second adhesive hardening steps, and third adhesive hardening steps for curing the adhesive means used in each step. By being configured to be included, there is an effect of being configured to prevent manufacturing defects caused by uncured adhesive means.
도 1a 및 도 1b는 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제1접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제2접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제3접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 언더필단계 및 제4접착제경화단계를 나타내는 도면.1A and 1B are diagrams showing the conventional curable resin composition, an LED package and its manufacturing method, and an optical semiconductor.
2A to 2C are diagrams showing a package for mounting an optical semiconductor element according to the present invention.
3 is a diagram showing a method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element according to the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the first adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the second adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the third adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the underfill step and the fourth adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. No.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle of definability, it must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, if there is no other definition in the technical and scientific terms used, they have meanings commonly understood by those skilled in the art to which this invention pertains, and the gist of the present invention is summarized in the following description and accompanying drawings. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure are omitted. The drawings introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Additionally, like reference numerals refer to like elements throughout the specification. It should be noted that like elements in the drawings are represented by like symbols wherever possible.
본 발명은 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 광반도체 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical semiconductor package configured to enable shielding of extraneous light and electromagnetic waves by the glass by attaching the housing, semiconductor device, and glass to a substrate by adhesive means and installing them in a stacked form, and to a method of manufacturing the same. will be.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광반도체 패키지 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the optical semiconductor package and its manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지를 나타내는 도면이다.2A to 2C are diagrams showing a package for mounting an optical semiconductor element according to the present invention.
첨부된 도 2a 내지 도 2c에 따르면, 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지에는, 기판(100), 하우징(200), 반도체소자(300) 및 글라스(400)가 포함된다.According to the attached FIGS. 2A to 2C, the package for mounting an optical semiconductor device of the present invention includes a
본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지는 상기 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 접착되어 설치되도록 구성되는 것으로서, 후술되는 하우징(200)의 벤트홀(220)을 통해 상기 접착수단에서 발생되는 접착 증기가 배출되도록 구성됨으로써, 상기 접착 증기에 의한 글라스의 투과율 저하를 방지하도록 구성되는 것이다.The package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention is configured to install the
상기 기판(100)은 후술되는 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 부착되도록 구성되는 것으로서, 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 하부판 역할을 수행하는 것이다.The
상기 기판(100)은 실리콘이나 갈륨비소 등 단결정 막대기를 얇게 썰은 것으로 구성될 수 있으며, 상면은 충분히 연마되어 매끈한 형상을 이루도록 구성됨으로써, 결함이나 오염 등이 없고 평탄화를 이룬 상태에서 후술되는 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 부착되도록 구성될 수 있다.The
이러한 상기 기판(100)은 IC나 트랜지스터에 사용되는 웨이퍼(Wafer로 구성될 수 있다.The
상기 하우징(200)은 상기 기판(100)의 상부에 부착되는 것으로서, 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 측면 구조물 역할을 하도록 구성되는 것이다.The
이러한 상기 하우징(200)은 플라스틱(Plastic), 알루미늄(Aluminium) 및 세라믹(Ceramics) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있으며, 외부의 습기 또는 이물질이 하우징(200)의 내부로 유입되어 상기 하우징(200)의 내부에 구비되는 반도체소자(300)에 오류가 발생되는 것을 방지하도록 구성되는 것이다.The
상기 하우징(200)에는 내부에 형성되는 수용공간(210), 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 개방시키도록 구성되는 벤트홀(220) 및 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡(230)이 포함된다.The
이때, 상기 하우징(200)과 기판(100)의 사이에는 별도의 접착수단을 도포하여 언더필(Underfill) 작업이 이루어지도록 구성됨으로써, 상기 하우징(200)과 기판(100)이 분리되는 것을 방지하고, 상기 하우징(200)과 기판(100)의 사이로 이물질 등의 유입을 방지하도록 구성될 수 있다.At this time, an underfill operation is performed by applying a separate adhesive means between the
상기 반도체소자(300)는 상기 기판(100)의 상부에 부착되되 상기 수용공간(210)의 내부에 배치되는 것으로서, 상기 하우징(200)에 의해 보호되어 외부의 열이나 충격으로부터 보호되도록 구성될 수 있다.The
이러한 상기 반도체소자(300)는 die, Photo diode 및 LED 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The
상기 글라스(400)는 상기 하우징(200)의 상부에 부착되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 것으로서, 광학 필터, 광투과 플라스틱 및 유리 중 어느 하나의 재질로 이루어져 투명한 특징을 갖도록 구성됨으로써 빛이 투과할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.The
이러한 상기 글라스(400)는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 상부 구조물 역할을 할 수 있다.The
한편, 상기 하우징(200)에는 상기 하우징(200)의 상부에 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스(400)가 안착되도록 구성되는 단턱(240)이 포함될 수 있다.Meanwhile, the
이러한 상기 단턱(240)은 상기 하우징(200)의 상부에 부착되는 글라스(400)가 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되는 단턱(240)에 알맞게 안착되어 부착되도록 함으로써, 상기 글라스(400)와 하우징(200) 사이의 유격을 감소시키도록 구성될 수 있다.The
도 3은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제1접착제경화단계를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제2접착제경화단계를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제3접착제경화단계를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 언더필단계 및 제4접착제경화단계를 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing a method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element according to the present invention, Figure 4 is a diagram showing the first adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element according to the present invention, and Figure 5 is a diagram showing the second adhesive curing step of the method for manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention, and Figure 6 is a view showing the third adhesive curing step of the method for manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention. 7 is a diagram showing the underfill step and the fourth adhesive curing step of the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device according to the present invention.
첨부된 도 3 내지 도 7에 따르면, 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 준비단계(S10), 소자부착단계(S20), 와이어본딩단계(S30), 하우징부착단계(S40), 글라스부착단계(S50) 및 마무리단계(S60)가 포함된다.According to the attached FIGS. 3 to 7, the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device includes a preparation step (S10), a device attachment step (S20), a wire bonding step (S30), a housing attachment step (S40), and a glass attachment step. (S50) and finishing step (S60) are included.
이러한 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법은 광반도체 소자 탑재용 패키지를 적층 형태로 제조하도록 하면서, 본 발명의 하우징(200) 내부에 형성된 수용공간(210)에서 발생되는 접착 증기가 하우징(200)의 벤트홀(220)을 통해 환기될 수 있도록 함에 따라, 본 발명의 글라스(400) 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 것이다.This method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device of the present invention manufactures a package for mounting an optical semiconductor device in a laminated form, and the adhesive vapor generated in the receiving
상기 준비단계(S10)는 후술되는 반도체소자(300) 및 하우징(200)이 부착되는 기판(100)을 준비하는 단계이다.The preparation step (S10) is a step of preparing the
상기 소자부착단계(S20)는 상기 기판(100)의 상부에 반도체소자(300)를 부착하는 단계이다.The device attachment step (S20) is a step of attaching the
이러한 상기 반도체소자(300)는 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 부착되도록 구성될 수 있으며, 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 소자부착단계(S20) 이후에 상기 반도체소자(300)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제1접착경화단계(S21)가 포함될 수 있다.The
특히 상기 반도체소자(300)를 기판(100)에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제1접착경화단계(S21)에서는 상기 기판(100)과 반도체소자(300)를 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.In particular, the adhesive means configured to attach the
상기 와이어본딩단계(S30)는 상기 반도체소자(300)에 대한 와이어 본딩을 실시하는 단계이다.The wire bonding step (S30) is a step of performing wire bonding for the
상기 와이어본딩단계(S30)에서 상기 반도체소자(300)에 대해 본딩되는 와이어는 상기 반도체소자(300)와 상기 기판(100)을 전기적으로 접속시키도록 구성되는 것이며, 상기 와이어는 금속 세선(細線) 등의 도전 와이어로 구성될 수 있다.The wire bonded to the
상기 하우징부착단계(S40)는 상기 기판(100)의 상부에 벤트홀(220)이 형성된 하우징(200)을 부착하는 단계이다.The housing attachment step (S40) is a step of attaching the
이러한 상기 하우징(200)은 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 부착되도록 구성될 수 있으며, 상기 하우징(200)은 상기 하우징(200)에 형성된 수용공간(210)의 중심에 상기 반도체소자(300)가 위치하도록 배치되어 부착되도록 구성될 수 있다.The
여기에서 상기 하우징(200)의 부착 위치는 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지가 제조된 이후 외부에서 전달되는 열적 충격이 상기 하우징(200)으로부터 상기 반도체소자(300)로 빠르게 전달되는 것을 방지하기 위한 것이며, 이를 위해 상기 반도체소자(300)는 상기 하우징(200)의 수용공간(210) 중앙에 위치하도록 구성되는 것이다.Here, the attachment position of the
한편, 상기 하우징(200)은 전술한 바와 같이 플라스틱(Plastic), 알루미늄(Aluminium) 및 세라믹(Ceramics) 중 어느 하나의 재질로 이루어져, 외부의 습기 또는 이물질이 하우징(200)의 내부로 유입되어 상기 하우징(200)의 내부에 구비되는 반도체소자(300)에 오류가 발생되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, as described above, the
본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 하우징부착단계(S40) 이후에 상기 하우징(200)을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제2접착경화단계(S41)가 포함될 수 있다.The method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device of the present invention includes a second adhesive curing step (S41) configured to cure the adhesive means configured to attach the
특히 상기 하우징(200)을 기판(100)에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제2접착경화단계(S41)에서는 상기 기판(100)과 하우징(200)을 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.In particular, the adhesive means configured to attach the
상기 글라스부착단계(S50)는 상기 하우징(200)의 상부에 글라스(400)를 부착하는 단계이다.The glass attachment step (S50) is a step of attaching the
이러한 상기 글라스(400)는 별도의 접착수단에 의해 상기 하우징(200)의 상부에 부착되도록 구성될 수 있으며, 상기 글라스(400)는 상기 하우징(200)의 상부에 형성된 단턱(240)에 안착되어 부착되도록 구성될 수 있다.The
여기에서 상기 하우징(200)의 상부에 형성되는 단턱(240)은 상기 글라스(400)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 이로 인해 상기 단턱(240)으로 삽입되어 부착되는 글라스(400)가 상기 하우징(200)에 부착된 이후에는 상기 글라스(400)와 하우징(200)이 쉬이 탈거되지 않도록 구성될 수 있다.Here, the
본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 글라스부착단계(S50) 이후에 상기 글라스(400)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제3접착경화단계(S51)가 포함될 수 있다.The method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device of the present invention includes a third adhesive curing step (S51) configured to cure the adhesive means configured to attach the
특히 상기 글라스(400)를 하우징(200)의 상부에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제3접착경화단계(S51)에서는 상기 글라스(400)와 하우징(200)을 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.In particular, the adhesive means configured to attach the
상기 마무리단계(S60)는 일정 시간 경과 후 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하여 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 단계이다.The finishing step (S60) is a step of sealing the receiving
이때, 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 밀폐캡(230)은 별도의 접착수단에 의해 상기 벤트홀(220)과 접착되도록 구성될 수 있다.At this time, the sealing
이때, 상기 마무리단계(S60)에서 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하는 시점은 일정 시간이 경과되어 상기 하우징(200)의 수용공간(210) 내부에 접착 증기가 상기 벤트홀(220)을 통해 외부로 모두 배출된 이후의 시점이며, 이후 상기 밀폐캡(230)을 이용하여 사기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성될 수 있다.At this time, at the time of inserting the sealing
한편 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는, 상기 하우징부착단계(S40) 이후, 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계(S43); 및 상기 하우징(200)에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계(S45)가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, in the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device of the present invention, after the housing attachment step (S40), an underfill operation is performed by applying an underfill solution between the
상기 언더필 작업은 BGA(Ball grid array), CSP(Chip scale package), 플립칩(Flip chip) 등의 반도체 패키지 제조 공정에서 수행될 수 있으며, 상기 언더필용액은 절연 수지 등으로 이루어져 상기 언더필단계(S43)에서 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 도포됨으로써 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이를 메워주도록 구성될 수 있다.The underfill work may be performed in a semiconductor package manufacturing process such as BGA (Ball grid array), CSP (Chip scale package), flip chip, etc., and the underfill solution is made of insulating resin, etc. in the underfill step (S43). ) may be configured to fill the gap between the
이상 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 글라스에 의한 외란광 및 전자파의 차폐가 가능하도록 구성되는 효과가 있다.According to the present invention, the housing, the semiconductor device, and the glass are each attached to the substrate by an adhesive means and installed in a laminated form, thereby achieving the effect of shielding disturbance light and electromagnetic waves by the glass.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and explained, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art will understand various embodiments without departing from the technical spirit of the present invention. It can be seen that branch substitution, transformation, and change are possible.
100 : 기판
200 : 하우징
210 : 수용공간
220 : 벤트홀
230 : 밀폐캡
240 : 단턱
300 : 반도체소자
400 : 글라스100: substrate
200: housing
210: accommodation space 220: vent hole
230: Sealing cap 240: Stepped
300: Semiconductor device
400: Glass
Claims (8)
내부에 형성되는 수용공간(210), 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 개방시키도록 구성되는 벤트홀(220) 및 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡(230)이 포함되며, 상기 기판(100)의 상부에 부착되는 하우징(200);
상기 기판(100)의 상부에 부착되되 상기 수용공간(210)의 내부에 배치되는 반도체소자(300); 및
상기 하우징(200)의 상부에 부착되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 글라스(400);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지.
Substrate 100;
A receiving space 210 formed inside, a vent hole 220 configured to open the receiving space 210 of the housing 200, and a vent hole 220 that is inserted into the vent hole 220 to seal the receiving space 210. A housing 200 that includes a sealing cap 230 configured to seal the housing 200 and is attached to the top of the substrate 100;
A semiconductor device 300 attached to the top of the substrate 100 and disposed inside the receiving space 210; and
Glass 400 attached to the upper part of the housing 200 and configured to seal the receiving space 210;
A package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
상기 하우징(200)에는,
상기 하우징(200)의 상부에 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스(400)가 안착되도록 구성되는 단턱(240);
이 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지.
According to paragraph 1,
In the housing 200,
A step 240 formed in a shape corresponding to the glass 400 on the upper part of the housing 200 and configured to seat the glass 400;
A package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
기판(100)을 준비하는 준비단계(S10);
상기 기판(100)의 상부에 반도체소자(300)를 부착하는 소자부착단계(S20);
상기 반도체소자(300)에 대한 와이어 본딩을 실시하는 와이어본딩단계(S30);
상기 기판(100)의 상부에 벤트홀(220)이 형성된 하우징(200)을 부착하는 하우징부착단계(S40);
상기 하우징(200)의 상부에 글라스(400)를 부착하는 글라스부착단계(S50); 및
일정 시간 경과 후 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하여 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 마무리단계(S60);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
In the method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element according to any one of claims 1 and 2,
A preparation step (S10) of preparing the substrate 100;
A device attachment step (S20) of attaching a semiconductor device 300 to the upper part of the substrate 100;
A wire bonding step (S30) of performing wire bonding to the semiconductor device 300;
A housing attachment step (S40) of attaching the housing 200 having the vent hole 220 formed on the substrate 100;
A glass attachment step (S50) of attaching the glass 400 to the upper part of the housing 200; and
A finishing step (S60) of sealing the receiving space 210 of the housing 200 by inserting a sealing cap 230 into the vent hole 220 of the housing 200 after a certain period of time has elapsed;
A method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
상기 소자부착단계(S20) 이후,
상기 반도체소자(300)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계(S21);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
According to paragraph 3,
After the device attachment step (S20),
A first adhesive hardening step (S21) of curing the adhesive means configured to attach the semiconductor device 300;
A method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
상기 하우징부착단계(S40) 이후,
상기 하우징(200)을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제2접착경화단계(S41);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
According to paragraph 3,
After the housing attachment step (S40),
A second adhesive hardening step (S41) of curing the adhesive means configured to attach the housing 200;
A method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
상기 글라스부착단계(S50) 이후,
상기 글라스(400)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제3접착경화단계(S51);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
According to paragraph 3,
After the glass attachment step (S50),
A third adhesive hardening step (S51) of curing the adhesive means configured to attach the glass 400;
A method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor element, characterized in that it includes.
상기 하우징부착단계(S40) 이후,
상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계(S43); 및
상기 하우징(200)에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계(S45);
가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
According to paragraph 3,
After the housing attachment step (S40),
An underfill step (S43) in which an underfill operation is performed by applying an underfill solution between the substrate 100 and the housing 200; and
A fourth adhesive curing step (S45) of curing the underfill solution applied to the housing 200;
A method of manufacturing a package for mounting an optical semiconductor device, further comprising:
상기 마무리단계(S60)에서,
상기 벤트홀(220)에 삽입되어 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 밀폐캡(230)은 접착수단에 의해 상기 벤트홀(220)과 접착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.According to paragraph 3,
In the finishing step (S60),
The sealing cap 230, which is inserted into the vent hole 220 and seals the receiving space 210 of the housing 200, is an optical semiconductor device characterized in that it is configured to be adhered to the vent hole 220 by an adhesive means. Manufacturing method of a mounting package.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220095431A KR20240017562A (en) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | Optical semiconductor package and manufacturing method thereof |
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| KR1020220095431A KR20240017562A (en) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | Optical semiconductor package and manufacturing method thereof |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240017562A true KR20240017562A (en) | 2024-02-08 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20240017562A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100217995B1 (en) | 1996-08-13 | 1999-09-01 | 윤종용 | Printing device preformat feature and method thereof |
| KR100327976B1 (en) | 1999-10-09 | 2002-03-15 | 박규진 | Earmike device of chain-connector type |
-
2022
- 2022-08-01 KR KR1020220095431A patent/KR20240017562A/en unknown
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100217995B1 (en) | 1996-08-13 | 1999-09-01 | 윤종용 | Printing device preformat feature and method thereof |
| KR100327976B1 (en) | 1999-10-09 | 2002-03-15 | 박규진 | Earmike device of chain-connector type |
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