JP2016515310A - 発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法 - Google Patents

発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016515310A
JP2016515310A JP2016506271A JP2016506271A JP2016515310A JP 2016515310 A JP2016515310 A JP 2016515310A JP 2016506271 A JP2016506271 A JP 2016506271A JP 2016506271 A JP2016506271 A JP 2016506271A JP 2016515310 A JP2016515310 A JP 2016515310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
electrode
bonding medium
pad
cup portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016506271A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6074542B2 (ja
Inventor
スンヒュン オー、
スンヒュン オー、
スンホン リー、
スンホン リー、
テホン ナム、
テホン ナム、
カンミン ハン、
カンミン ハン、
Original Assignee
ルーメンス カンパニー リミテッド
ルーメンス カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ルーメンス カンパニー リミテッド, ルーメンス カンパニー リミテッド filed Critical ルーメンス カンパニー リミテッド
Publication of JP2016515310A publication Critical patent/JP2016515310A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6074542B2 publication Critical patent/JP6074542B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/009Positioning aspects of the light source in the package
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04026Bonding areas specifically adapted for layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05553Shape in top view being rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/05568Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/061Disposition
    • H01L2224/0612Layout
    • H01L2224/0615Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/1012Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers
    • H01L2224/10152Auxiliary members for bump connectors, e.g. spacers being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/10175Flow barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/113Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1131Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in liquid form
    • H01L2224/1132Screen printing, i.e. using a stencil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16245Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/16257Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/2612Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
    • H01L2224/26152Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/26175Flow barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/27Manufacturing methods
    • H01L2224/273Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector
    • H01L2224/2731Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector in liquid form
    • H01L2224/2732Screen printing, i.e. using a stencil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/291Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/32257Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic the layer connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81192Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81385Shape, e.g. interlocking features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • H01L2224/81815Reflow soldering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83385Shape, e.g. interlocking features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/83801Soldering or alloying
    • H01L2224/83815Reflow soldering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

本発明は、発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法に関するものであって、第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、発光素子が載置されるリードフレームと、第1パッドと第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、第2パッドと第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、を含み、リードフレームの第1電極は、第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、リードフレームの第2電極は、第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、第1収容カップ部及び第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されうる。

Description

本発明は、発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法に係り、より詳細には、ディスプレイ用途や照明用途として使える発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法に関する。
発光ダイオード(Light Emitting Diode;以下、LEDと称する)は、化合物半導体(compound semiconductor)のPNダイオードの形成を通じて発光源を構成することによって、多様な色の光を具現することができる一種の半導体素子を言う。このような発光素子は、寿命が長く、小型化及び軽量化が可能であり、低電圧駆動が可能であるという長所がある。また、このようなLEDは、衝撃及び振動に強く、予熱時間及び複雑な駆動が不要であり、多様な形態で基板やリードフレームに実装した後、パッケージングすることができて、さまざまな用途にモジュール化して、バックライトユニット(backlight unit)や各種の照明装置などに適用することができる。
しかし、従来の発光素子パッケージは、基板上にソルダーペーストを塗布する場合、ソルダーペーストが過度に少なく塗布されれば、基板と発光素子との間の接着強度が低くなって、短絡現象が発生し、ソルダーペーストが過剰に塗布されれば、発光素子の載置時に、発光素子によって押されながら、ソルダーペーストが基板に沿って電極分離線を越えて広がり、これにより、短絡が発生する問題点があった。
また、従来の発光素子パッケージは、発光素子が流動状態であるソルダーペースト上に接触されて硬化されるために、発光素子の発光軸が傾くか、歪んで、光学的な性能が劣るという問題点があった。
また、従来の発光素子パッケージは、発光素子とソルダーペーストとの間に残留した空気によって気泡が発生して、物理的及び電気的に容易に短絡または破損されるという問題点があった。
本発明は、前記問題点をを含んで多様な問題点を解決するためのものであって、基板にソルダーペーストを収容することができる収容カップ部を形成して、接着性を向上させると共に、短絡を防止し、発光素子の載置時に、発光素子が基板に直接接触されて発光軸を正確に整列させ、空気排出経路部を通じて収容カップ部の内部空気を外部に容易に排出可能にして、ボンディング媒体の気泡の発生を防止可能にする発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法を提供することを目的とする。しかし、このような課題は、例示的なものであって、これにより、本発明の範囲が限定されるものではない。
前記課題を解決するための本発明の思想による発光素子パッケージは、第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ(flip chip)形態の発光素子と、電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記発光素子が載置されるリードフレームと、前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、を含み、前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されうる。
また、本発明の思想によれば、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部は、前記発光素子のチップフットプリント(footprint)領域または前記第1パッド及び前記第2パッドのパッドフットプリント領域の内部に位置され、前記空気排出経路部は、前記チップフットプリント領域または前記パッドフットプリント領域の内部から前記チップフットプリント領域または前記パッドフットプリント領域の外部に延びて位置されうる。
また、本発明の思想によれば、前記空気排出経路部は、前記第1収容カップ部及び/または前記第2収容カップ部と連通され、上方が開放された形態の少なくとも断面が矩形である矩形溝部、傾斜面が形成される傾斜溝部、断面が多角である多角溝部、断面が部分的に丸い丸溝部、及びこれらのうち何れか1つを選択してなる。
また、本発明の思想によれば、前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体が、前記空気排出経路部に沿って排出されることを遮断するように、前記空気排出経路部に境界片が形成されうる。
また、本発明の思想によれば、前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体が、前記空気排出経路部に沿って部分的に排出されるように、前記空気排出経路部の空気出口幅は、前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体の粒子サイズよりも大きい。
また、本発明の思想によれば、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部は、前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体を前記空気排出経路部の方向に案内するように、底傾斜面または底突起が形成されうる。
また、本発明の思想によれば、前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体は、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ塗布またはディスペンシングされるソルダーペースト(solder paste)であり、前記第1収容カップ部は、前記第1パッドの長手方向または幅方向に沿って複数個が平行に配され、前記電極分離空間に充填されて電極分離壁を形成し、前記発光素子の側面周りを取り囲む形状の反射カップ部を形成する反射封止材をさらに含みうる。
一方、前記課題を解決するための本発明の思想によるバックライトユニットは、第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記発光素子が載置されるリードフレームと、前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、前記発光素子の光経路に設けられる導光板と、を含み、前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されうる。
一方、前記課題を解決するための本発明の思想による照明装置は、第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられるリードフレームと、前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、を含み、前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されうる。
一方、前記課題を解決するための本発明の思想による発光素子パッケージの製造方法は、電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記第1電極に第1収容カップ部が形成され、前記第2電極に第2収容カップ部が形成され、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されるリードフレームを準備する段階と、前記第1収容カップ部に第1ボンディング媒体を塗布またはディスペンシングし、前記第2収容カップ部に第2ボンディング媒体を塗布またはディスペンシングする段階と、前記発光素子を前記リードフレームに載置させ、前記空気排出経路部を用いて、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気を外部に排出させる段階と、前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体をリフロー(reflow)する段階と、を含みうる。
本発明の一実施形態によれば、基板にソルダーペーストを収容することができる収容カップ部を形成して、接着表面積を広げて接着性を向上させると共に、電極分離線から遠ざかる方向にソルダーペーストを誘導して、短絡現象を防止し、発光素子の載置時に、発光素子の両側パッドが基板に直接接触されて発光軸を正確に整列させ、収容カップ部で発光素子がボンディング媒体と堅固に融着されることによって、融着経路を向上させて、チップリフト(Chip Lift)の不良を防止し、空気排出経路部を通じてボンディング媒体の気泡の発生を防止して、部品間の物理的及び電気的接合性を向上させ、製品の強度及び耐久性を向上させ、製品の不良を防止して、生産性を大きく向上させることができる。もちろん、このような効果によって、本発明の範囲が限定されるものではない。
本発明の一実施形態による発光素子パッケージを示す部品分解斜視図である。 図1の発光素子パッケージのII−II線に沿って取った切断面を示す断面図である。 図1の発光素子パッケージの空気排出経路部を示す平面図である。 図2の発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を拡大して示す断面図である。 本発明の他の実施形態による発光素子パッケージを示す部品分解斜視図である。 図12の発光素子パッケージの空気排出経路部を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部を示す平面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造過程を段階的に示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造過程を段階的に示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造過程を段階的に示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造過程を段階的に示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造過程を段階的に示す断面図である。 本発明の一実施形態によるバックライトユニットを示す断面図である。 本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい多様な実施形態を詳しく説明する。
本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施形態は、さまざまな他の形態に変形され、本発明の範囲が、下記の実施形態に限定されるものではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示をさらに充実かつ完全にし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。また、図面で、各層の厚さやサイズは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたものである。
明細書の全体に亘って、膜、領域または基板のような1つの構成要素が、他の構成要素の“上に”、“連結されて”、“積層されて”または“カップリングされて”位置すると言及する時は、前記1つの構成要素が、直接に他の構成要素の“上に”、“連結されて”、“積層されて”または“カップリングされて”接触するか、その間に介在されるさらに他の構成要素が存在すると解釈されうる。一方、1つの構成要素が、他の構成要素の“直接上に”、“直接連結されて”、または“直接カップリングされて”位置すると言及する時は、その間に介在される他の構成要素が存在しないと解釈される。同じ符号は、同じ要素を指称する。本明細書で使われたように、用語“及び/または”は、当該列挙された項目のうち何れか1つ及び1つ以上のあらゆる組合わせを含む。
本明細書で、第1、第2などの用語が多様な部材、部品、領域、層及び/または部分を説明するために使われるが、これら部材、部品、領域、層及び/または部分は、これら用語によって限定されてはならないということは自明である。これら用語は、1つの部材、部品、領域、層または部分を、他の領域、層または部分と区別するためにのみ使われる。したがって、以下、前述する第1部材、部品、領域、層または部分は、本発明の教えから外れずとも、第2部材、部品、領域、層または部分を指称することができる。
また、“上の”及び“下の”のような相対的な用語は、図面で図解されるように、他の要素に対するある要素の関係を記述するために、ここで使われる。相対的用語は、図面で描写される方向に追加して素子の他の方向を含むことを意図すると理解されうる。例えば、図面で素子がひっくり返されれば、他の要素の上部の面上に存在すると描写される要素は、前記他の要素の下部の面上に方向を有する。したがって、例として挙げた“上の”という用語は、図面の特定の方向に依存して“下の”及び“上の”方向をいずれも含みうる。素子が他の方向に向かうならば(他の方向に対して90°回転)、本明細書に使われる相対的な説明は、これによって解釈されうる。
本明細書で使われた用語は、特定の実施形態を説明するために使われ、本発明を制限するためのものではない。本明細書で使われたように、単数形態は、文脈上、他の場合を確かに指摘するものではないならば、複数の形態を含みうる。また、本明細書で使われる場合、“含む。(comprise)”及び/または“含む(comprising)”は、言及した形状、数字、段階、動作、部材、要素及び/またはこれらグループの存在を特定するものであり、1つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素及び/またはグループの存在または付加を排除するものではない。
以下、本発明の実施形態は、本発明の理想的な実施形態を概略的に図示する図面を参照して説明する。図面において、例えば、製造技術及び/または公差(tolerance)によって、示された形状の変形が予想される。したがって、本発明の思想の実施形態は、本明細書に示された領域の特定の形状に制限されたものと解釈されてはならず、例えば、製造上招かれる形状の変化を含まねばならない。
図1は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100を示す部品分解斜視図である。そして、図2は、図1の発光素子パッケージ100のII−II線に沿って取った切断面を示す断面図であり、図3は、図1の発光素子パッケージ100の空気排出経路部21b、21c、22b、22cを示す平面図であり、図4は、図2の発光素子パッケージ100の空気排出経路部22bを拡大して示す断面図である。
まず、図1ないし図4に示したように、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100は、大きく発光素子10と、リードフレーム20と、第1ボンディング媒体B1及び第2ボンディング媒体B2と、を含みうる。
ここで、前記発光素子10は、第1パッドP1と第2パッドP2とを有するフリップチップ形態のLEDであり得る。
このような、前記発光素子10は、図1に示したように、半導体からなりうる。例えば、窒化物半導体からなる青色、緑色、赤色、黄色発光のLED、紫外発光のLED、赤外発光のLEDなどが適用可能である。
また、前記発光素子10は、例えば、MOCVD法などの気相成長法によって、成長用サファイア基板やシリコンカーバイド基板上にInN、AlN、InGaN、AlGaN、InGaAlNなどの窒化物半導体をエピタキシャル成長させて構成することができる。また、前記発光素子10は、窒化物半導体以外にも、ZnO、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlInGaPなどの半導体を用いて形成しうる。これら半導体は、n型半導体層、発光層、p型半導体層の順に形成した積層体を利用できる。前記発光層(活性層)は、多重量子ウェル構造や単一量子ウェル構造をなす積層半導体またはダブルヘテロ構造の積層半導体を利用できる。また、前記発光素子10は、ディスプレイ用途や照明用途などの用途によって任意の波長のものを選択することができる。
ここで、前記成長用基板としては、必要に応じて絶縁性、導電性または半導体基板が使われる。例えば、前記成長用基板は、サファイア、SiC、Si、MgAl、MgO、LiAlO、LiGaO、GaNであり得る。GaN物質のエピ成長のためには、同種基板であるGaN基板が望ましいが、GaN基板は、その製造上の難点によって生産コストが高いという問題がある。
異種基板としては、サファイア、シリコンカーバイド(SiC)基板などが主に使われ、高価のシリコンカーバイド基板に比べて、サファイア基板がさらに多く活用されている。異種基板を使う時は、基板物質と薄膜物質との間の格子定数の差によって転位(dislocation)などの欠陥が増加する。また、基板物質と薄膜物質との間の熱膨張係数の差によって温度変化時に、反りが発生し、反りは、薄膜のクラック(crack)の原因となる。基板とGaN系である発光積層体との間のバッファ層を用いて、このような問題を減少させることもできる。
また、前記成長用基板は、LED構組成長前または後にLEDチップの光または電気的特性を向上させるために、チップ製造過程で完全にまたは部分的に除去されるか、パターニングする場合もある。
例えば、サファイア基板である場合は、レーザを、基板を通じて、半導体層との界面に照射して基板を分離し、シリコンやシリコンカーバイド基板は、研磨/エッチングなどの方法によって除去することができる。
また、前記成長用基板除去時には、他の支持基板を使う場合があり、支持基板は、原成長基板の反対側にLEDチップの光効率を向上させるために、反射金属を使って接合するか、反射構造を接合層の中間に挿入することができる。
また、前記成長用基板パターニングは、基板の主面(表面または両側面)または側面にLED構組成長前または後に凹凸または傾斜面を形成して光抽出効率を向上させる。パターンのサイズは、5nm〜500μm範囲で選択され、規則または不規則的なパターンで光抽出効率を向上させうる構造ならば良い。形状も、柱、山、半球形、多角形などの多様な形態を採用することができる。
前記サファイア基板の場合、六角−ロンボ形(Hexa−Rhombo R3c)対称性を有する結晶体であって、c軸及びa側方向の格子定数がそれぞれ13.001と4.758であり、C面、A面、R面などを有する。この場合、前記C面は、比較的窒化物薄膜の成長が容易であり、高温で安定するために、窒化物成長用基板として主に使われる。
また、前記成長用基板の他の物質としては、Si基板が挙げられ、大径化にさらに適し、相対的に安価で量産性が向上する。
また、前記シリコン(Si)基板は、GaN系半導体で発生する光を吸収して発光素子の外部量子効率が低くなるので、必要に応じて前記基板を除去し、反射層が含まれたSi、Ge、SiAl、セラミック、または金属基板などの支持基板をさらに形成して使う。
前記Si基板のように、異種基板上にGaN薄膜を成長させる時、基板物質と薄膜物質との間の格子定数の不一致によって転位密度が増加し、熱膨張係数差によってクラック及び反りが発生する恐れがある。発光積層体の転位及びクラックを防止するための目的として成長用基板と発光積層体の間にバッファ層を配置させることができる。前記バッファ層は、活性層成長時に基板の反り程度を調節して、ウェーハの波長散布を減らす機能もする。
また、図示していないが、前記発光素子10は、前記パッドP1、P2以外にも、ポンプやソルダーなどの信号伝達媒体を有するフリップチップ形態であり、それ以外にも、端子にボンディングワイヤが適用されるか、部分的に第1端子または第2端子にのみボンディングワイヤが適用される発光素子や、水平型、垂直型発光素子などがいずれも適用可能である。
また、前記第1パッドP1と前記第2パッドP2は、図1に示された矩形状以外に多様な形状に変形され、例えば、1つのアーム上に多数フィンガーが備えられたフィンガー構造を有してもよい。
また、前記発光素子10は、図1に示したように、前記リードフレーム20に1個が設けられてもよく、それ以外にも、前記リードフレーム20に複数個が設けられることも可能である。
一方、前記リードフレーム20は、電極分離空間を基準に、一方に第1電極21が設けられ、他方に第2電極22が設けられる基板の一種であり得る。
このような、前記リードフレーム20は、前記発光素子10を支持または収容することができる適当な機械的強度と絶縁性とを有する材料や伝導性材料で製作することができる。
例えば、前記リードフレーム20は、絶縁処理されたアルミニウム、銅、亜鉛、錫、鉛、金、銀などの金属材質が適用可能であり、穿孔または折り曲げられたプレート形態であり得る。
それ以外にも、前記リードフレーム20の代わりに、エポキシ系樹脂シートを多層形成させた印刷回路基板(PCB:Printed Circuit Board)が適用可能である。また、前記リードフレーム20は、軟性材のフレキシブル印刷回路基板(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)であり得る。
それ以外にも、前記リードフレーム20の代わりに、レジン、ガラスエポキシなどの合成樹脂基板や、熱伝導率を考慮してセラミック(ceramic)基板が適用可能である。
また、前記リードフレーム20は、加工性を向上させるために、部分的または全体的に少なくともEMC(Epoxy Mold Compound)、PI(polyimide)、セラミック、グラフェン、ガラス合成繊維、及びこれらの組合わせのうち何れか1つ以上を選択してなる。
一方、前記第1ボンディング媒体B1は、前記発光素子10の第1パッドP1と前記リードフレーム20の第1電極21とが電気的に連結されるように、前記第1パッドP1と前記第1電極21との間に設けられるボンディング部材であり得る。
また、前記第2ボンディング媒体B2は、前記発光素子10の第2パッドP2と前記リードフレーム20の第2電極22とが電気的に連結されるように、前記第2パッドP2と前記第2電極22との間に設けられるボンディング部材であり得る。
ここで、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2は、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aにそれぞれ塗布またはディスペンシングされるソルダーペーストまたはソルダークリームであり得る。
それ以外にも、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2は、ソルダーなどのボンディング時に、流動が可能な流動状態であるが、冷却時または加熱時または乾燥時に硬化されるあらゆる硬化性材質である伝導性ボンディング媒体であり得る。
一方、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100は、前記リードフレーム20の第1電極21に前記第1ボンディング媒体B1を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部21aが形成され、前記リードフレーム20の第2電極22に前記第2ボンディング媒体B2を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部22aが形成されうる。
ここで、図2に示したように、前記発光素子10の第1パッドP1の一部が、前記リードフレーム20の第1電極21と直接接触され、前記発光素子10の第2パッドP2の一部が、前記リードフレーム20の第2電極22と直接接触されるように、前記第1収容カップ部21aの入口幅W2または長さは、前記第1パッドP1の幅W1または長さよりも小さく、前記第2収容カップ部22aの入口幅W2または長さは、前記第2パッドP2の幅W1または長さよりも小さい。
したがって、前記発光素子10の第1パッドP1の一部が、前記リードフレーム20の第1電極21と直接接触され、前記発光素子10の第2パッドP2の一部が、前記リードフレーム20の第2電極22と直接接触されるために、発光素子の載置時に、前記発光素子10の両側パッドP1、P2が、前記リードフレーム20に直接接触されて、前記発光素子10が傾くか、歪まず、発光軸を正確に整列させることができる。
また、図3に示したように、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aは、前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2のフットプリント領域A1、A2以内に位置されうる。
一方、図1ないし図4に示したように、前記リードフレーム20に前記発光素子10の載置時に、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aにそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部21b、21c、22b、22cが形成されうる。
ここで、図3に示したように、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aは、前記発光素子10のチップフットプリント領域A3または前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2のパッドフットプリント領域A1、A2の内部に位置され、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部に空気が外部に容易に排出されるように、前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cは、前記チップフットプリント領域A3または前記パッドフットプリント領域A1、A2の内部から前記チップフットプリント領域A3または前記パッドフットプリント領域A1、A2の外部に延びて位置されうる。
したがって、前記発光素子10を前記リードフレーム20に載置させ、前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cを用いて、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部の空気を外部に排出させることができる。
したがって、前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cを通じて前記ボンディング媒体B1、B2の気泡の発生を防止して、部品間の物理的及び電気的接合性を向上させ、製品の強度及び耐久性を向上させ、製品の不良を防止して、生産性を大きく向上させることができる。
一方、図1ないし図4に示したように、前記空気排出経路部21bは、前記第1収容カップ部21aを基準に前記電極分離壁31から遠ざかる第1方向(図面では、前記第1パッドP1の幅方向)に延びて形成され、前記空気排出経路部21cは、前記第1収容カップ部21aを基準に前記第1方向と90°角度からなる第2方向(図面では、前記第1パッドP1の長手方向)に延びて形成されうる。
それ以外にも、前記空気排出経路部21cの延長方向は、前記電極分離壁31から遠ざかる放射形態でなされるなど非常に多様な方向に延びられる。
一方、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aは、前記発光素子10のフットプリント領域A3に位置されることは自明である。
ここで、例えば、前記第1パッドP1のフットプリント領域とは、平面図上で前記第1パッドP1が、前記リードフレーム20に投影された領域を表わすものであって、前記第1パッドP1が、前記リードフレーム20上で占める底面積を意味する。
一方、図4に示したように、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って部分的に排出されるように、前記空気排出経路部22bの空気出口幅dは、少なくとも前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2の粒子サイズよりも大きい。
したがって、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って排出されないように、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2の塗布またはディスペンシング量を正確に調節することも重要であり、前記空気排出経路部22bの空気出口幅dは、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2の粒子サイズよりも大きい場合、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って部分的に排出されながら、空気を完全に排出させることができる。
図4ないし図11は、多様な実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部22bを拡大して示す断面図である。
図4ないし図11に示したように、前記空気排出経路部22bは、前記第1収容カップ部21a及び/または前記第2収容カップ部22aと連通され、上方が開放された非常に多様な形態の溝部が適用可能である。
さらに具体的に例を挙げれば、図4に示したように、前記空気排出経路部22bは、空気を垂直上方に誘導できるように断面が矩形または角状の矩形溝部22b1であり得る。それ以外にも、図5に示したように、前記空気排出経路部22bは、空気を傾斜して誘導できるように傾斜面22b−2aが形成される傾斜溝部22b−2であり得る。
また、図6に示したように、前記空気排出経路部22bは、空気を多段に傾斜して誘導できるように断面が多角である多角溝部22b−3であり得る。また、図7に示したように、前記空気排出経路部22bは、空気を丸い軌跡に沿って誘導できるように断面が部分的に丸い丸溝部22b−4であり得る。
また、例えば、図8に示したように、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って排出されることを遮断するように、前記空気排出経路部22bに上方または側方に突出した突出境界片22b−5が形成されうる。
それ以外にも、図9に示したように、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って排出されることを遮断するように、前記空気排出経路部22bに下方に陥没した陥没境界片22b−6が形成されうる。
したがって、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2の粘度や、温度や、流動性や周囲環境や塗布またはディスペンシング量であるが、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの規格などによって、空気の排出経路を最適の状態で誘導し、前記第1ボンディング媒体B1または前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bに沿って排出されることを遮断することができる。
ここで、前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cのそれぞれは、互いに同じ形態の溝部が適用されるか、互いに異なる形態の溝部が適用され、それ以外にも、非常に多様な形態の溝部や通路部が適用可能である。
一方、図10に示したように、ボンディング媒体の流動をより積極的に誘導するために、前記第2収容カップ部22aは、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を前記空気排出経路部22bの方向に案内するように底傾斜面22a−1が形成されうる。
それ以外にも、図11に示したように、前記第2収容カップ部22aは、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を前記空気排出経路部22bの方向に案内するように底突起22a−2が形成されうる。
ここで、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を前記空気排出経路部22bの方向に案内するように、前記空気排出経路部22bから遠い前記底突起22a−2の周辺部の底深さL1は相対的に浅く、前記空気排出経路部22bで近い前記底突起22a−2の周辺部の底深さL2は相対的に深い。
したがって、図10及び図11に示したように、前記発光素子10を前記リードフレーム20に載置させれば、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2、及び前述した前記底傾斜面22a−1や前記底突起22a−2によって、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2が、前記空気排出経路部22bの方向に誘導され、引き続き、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、空気が前記空気排出経路部21b、22bを通じて前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの外部に排出されうる。
図12は、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ200を示す部品分解斜視図である。そして、図13は、図12の発光素子パッケージ200の空気排出経路部21b、21c、22b、22cを示す平面図である。
図12及び図13に示したように、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ200の第1収容カップ部21a及び第2収容カップ部22aは、前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2の長手方向に沿ってそれぞれ2個が平行に配されて、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aは、総4個が設けられることもある。ここで、このような前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの個数や位置などは、それぞれ2個、4個、8個など非常に多様に適用可能であるものであって、本図面に限られない。
また、前記発光素子10と前記リードフレーム20とが互いに直接接触される部分も、非常に多様である。例えば、前述したように、前記発光素子10の前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2が、前記リードフレーム20と直接接触されるか、図示していないが、前記発光素子10の前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2は、前述した前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aに部分的または全体的に挿入され、前記発光素子10の前記第1パッドP1及び前記第2パッドP2の近所の下面が、前記リードフレーム20と互いに直接接触されるなど、前記発光素子10は、前記リードフレーム20に非常に多様な形態で実装されうる。
図14は、本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部21b、22bを示す平面図であり、図15は、本発明のさらに他の実施形態による発光素子パッケージの空気排出経路部21b、22bを示す平面図である。
図14に示したように、例えば、前記空気排出経路部21b、22bは、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aに同じ幅で連結されて、それぞれ電極分離壁31から遠ざかる方向に1個ずつのみ形成してもよく、図15に示したように、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aと、前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cが、全体として十字状に以外にも、三角状、楕円状、多角状、クシ目状など、多様な形状に形成しても良い。
一方、図1ないし図15に示したように、本発明の発光素子パッケージ100、200は、前記電極分離空間に充填されて電極分離壁31を形成し、前記発光素子の側面周りを取り囲む形状の反射カップ部32を形成する反射封止材30及び前記反射カップ部32の内部に充填される充填材40をさらに含みうる。
ここで、前記反射封止材30は、前記電極分離壁31及び前記反射カップ部32が金型によって一体にモールディング形成されうる。
それ以外にも、前記反射封止材30は、エポキシ樹脂組成物、シリコン樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、変性シリコン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂、ブラッグ(Bragg)反射層、エアギャップ(air gap)、全反射層、金属層、及びこれらの組合わせのうち何れか1つ以上を選択してなる。
また、前記反射封止材30は、少なくとも反射物質が含まれたEMC、反射物質が含まれたホワイトシリコン、PSR(Photoimageable Solder Resist)、及びこれらの組合わせのうち何れか1つ以上を選択してなる。
また、さらに具体的には、例えば、前記反射封止材30は、シリコン樹脂組成物、シリコン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコン樹脂などの変性シリコン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂などの樹脂などが適用可能である。
また、これら樹脂中に、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、クロム、ホワイト系や金属系の成分などの光反射性物質を含有させることができる。
また、図20に示したように、前記反射カップ部32には、充填材40が充填されうる。
ここで、前記充填材40は、粒子のサイズが相対的に小さく、緻密な材質である、少なくともシリコン、透明エポキシ、蛍光体、及びこれらの組合わせのうち何れか1つ以上を選択してなる。
それ以外にも、前記充填材40は、ガラス、アクリル、エポキシ樹脂はもとより、EMC、エポキシ樹脂組成物、シリコン樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、変性シリコン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂などを選択してなる。
また、前記充填材40は、蛍光体を含みうる。
このような、前記蛍光体の組成は、基本的に化学量論(Stoichiometry)に符合しなければならず、各元素は、周期律表上、各族内の他の元素に置換が可能である。例えば、Srは、アルカリ土類(II)族のBa、Ca、Mgなどに、Yは、ランタン系のTb、Lu、Sc、Gdなどに置換が可能である。また、活性剤であるEuなどは、所望のエネルギー準位によってCe、Tb、Pr、Er、Ybなどに置換が可能であり、活性剤単独または特性変形のために副活性剤などがさらに適用可能である。
また、前記蛍光体は、量子点(Quantum Dot)などの物質を含みうる。このような蛍光体は、前述した酸化物系、窒化物系、ケイ酸塩系、QD物質を単独または混合で使うことができる。
QDは、CdSe、InPなどのコア(3〜10nm)とZnS、ZnSeなどのシェル(0.5〜2nm)及びコア、シェルの安定化のためのリガンド(Ligand)の構造で構成され、サイズによって多様なカラーを具現することができる。
また、前記蛍光体の塗布方式は、大きくLEDチップまたは発光素子に散布する方式、または膜状に覆う方式、フィルムまたはセラミック蛍光体などのシート形態を付着する方式のうち少なくとも1つを使うことができる。
散布する方式としては、ディスペンシング、スプレーコーティングなどが一般的であり、ディスペンシングは、空圧方式とスクリュー(Screw)、リニアタイプ(Lineartype)などの機械的方式を含む。セッティング(Jetting)方式で微量吐出を通じるドッティング量制御及びこれを通じる色座標制御も可能である。ウェーハレベルまたは発光素子基板上にスプレー方式で蛍光体を一括塗布する方式は、生産性及び厚さ制御が容易であり得る。
発光素子またはLEDチップ上に膜状に直接覆う方式は、電気泳動、スクリーンプリンティングまたは蛍光体のモールディング方式で適用可能であり、LEDチップ側面の塗布有無の必要に応じて当該方式の差異点を有しうる。
発光波長が異なる2種以上の蛍光体のうち、短波長で発光する光を再吸収する長波長発光蛍光体の効率を制御するために、発光波長が異なる2種以上の蛍光体層を区分し、LEDチップと蛍光体2種以上の波長再吸収及び干渉を最小化するために、各層の間にDBR(ODR)層を含みうる。
均一塗布膜を形成するために、蛍光体をフィルムまたはセラミック形態で製作後、LEDチップまたは発光素子上に付着することができる。
光効率、配光特性に差異点を与えるために、リモート形式で光変換物質を位置させることができ、この際、光変換物質は、耐久性、耐熱性によって、透光性高分子、ガラスなどの物質などと共に位置する。
このような、前記蛍光体の塗布技術は、発光素子で光特性を決定する最大の役割を行うので、蛍光体塗布層の厚さ、蛍光体均一分散などの制御技術が多様に研究されている。QDも、蛍光体と同じ方式でLEDチップまたは発光素子に位置し、ガラスまたは透光性高分子物質の間に位置して光変換することができる。
図21は、本発明の一実施形態によるバックライトユニット1000を示す断面図である。
図21に示したように、本発明の一実施形態によるバックライトユニット1000は、第1パッドP1と第2パッドP2とを有するフリップチップ形態の発光素子10と、電極分離空間を基準に、一方に第1電極21が設けられ、他方に第2電極22が設けられるリードフレーム20と、前記発光素子10の第1パッドP1と前記リードフレーム20の第1電極21とが電気的に連結されるように、前記第1パッドP1と前記第1電極21との間に設けられる第1ボンディング媒体B1と、前記発光素子10の第2パッドP2と前記リードフレーム20の第2電極22とが電気的に連結されるように、前記第2パッドP2と前記第2電極22との間に設けられる第2ボンディング媒体B2と、前記発光素子10の光経路に設けられる導光板50と、を含み、前記リードフレーム20の第1電極21は、前記第1ボンディング媒体B1を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部21aが形成され、前記リードフレーム20の第2電極22は、前記第2ボンディング媒体B2を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部22aが形成され、前記リードフレーム20に前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aにそれぞれ空気排出経路部21b、22bが形成されうる。
ここで、前記発光素子10と、前記リードフレーム20と、前記第1ボンディング媒体B1と、前記第2ボンディング媒体B2と、前記第1収容カップ部21aと前記第2収容カップ部22a及び前記空気排出経路部21b、21c、22b、22cは、図1に示したように、前述した本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100、200の構成要素とその役割及び構成が同一であり得る。したがって、詳細な説明は省略する。
また、前記導光板50は、前記発光素子10からの発生光を誘導するために、透光性材質の光学部材であり得る。
このような、前記導光板50は、前記発光素子10からの発生光の経路に設けられて、前記発光素子10からの発生光をより広い面積に伝達することができる。
このような、前記導光板50は、その材質がポリカーボネート系列、ポリスルホン系列、ポリアクリル酸系列、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリノルボルネン系列、ポリエステルなどが適用可能であり、それ以外にも、各種の透光性樹脂系の材質が適用可能である。また、前記導光板50は、表面に微細パターンや微細突起や拡散膜などを形成するか、内部に微細気泡を形成するなど多様な方法でなされうる。
ここで、図示していないが、前記導光板50の上方には、各種の拡散シート、プリズムシート、フィルターなどもさらに設けられる。また、前記導光板50の上方には、LCDパネルなど各種のディスプレイパネルが設けられうる。
一方、図示していないが、本発明は、前述した前記発光素子パッケージ100、200を含む照明装置を含みうる。ここで、本発明の一実施形態による前記照明装置の構成要素は、前述した本発明の発光素子パッケージ100、200のそれらと構成と役割とが同一であり得る。したがって、詳細な説明は省略する。
図16ないし図19は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100の製造過程を段階的に示す断面図である。
図16ないし図19に示したように、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100の製造過程を段階的に説明すれば、まず、図16に示したように、電極分離空間を基準に、一方に第1電極21が設けられ、他方に第2電極22が設けられ、前記第1電極21に第1収容カップ部21aが形成され、前記第2電極22に第2収容カップ部22aが形成され、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されるリードフレーム20を準備することができる。
引き続き、図17に示したように、金型を用いて、前記反射封止材30の前記電極分離壁31及び前記反射カップ部32を一体にモールディング成形することができる。
引き続き、図18に示したように、超精密転写方式や超精密スタンピング(stamping)方式、インクジェットプリンティング(inkjet printing)方式、ステンシルプリンティング(stencil printing)方式、スクイーズプリンティング(squeeze printing)方式などの各種のプリント方式を用いて、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aにソルダーペーストなど、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を塗布またはディスペンシングすることができる。
引き続き、図19に示したように、第1パッドP1の一部が、前記第1電極21と直接接触され、他部が、前記第1ボンディング媒体B1と電気的に連結され、第2パッドP2の一部が、前記第2電極22と直接接触され、他部が、前記第2ボンディング媒体B2と電気的に連結されるように、前記発光素子10を前記リードフレーム20に載置させ、前記空気排出経路部21b、22bを用いて、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部の空気を外部に排出させることができる。
引き続き、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を硬化させるために、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2を加熱してリフローすることができる。
図22は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ100の製造方法を示すフローチャートである。
図1ないし図22に示したように、本発明の一実施形態による発光素子パッケージの製造方法は、電極分離空間を基準に、一方に第1電極21が設けられ、他方に第2電極22が設けられ、前記第1電極21に第1収容カップ部21aが形成され、前記第2電極22に第2収容カップ部22aが形成され、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aにそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部21b、22bが形成されるリードフレーム20を準備する段階(ステップS1)と、前記第1収容カップ部21aに第1ボンディング媒体B1を塗布またはディスペンシングし、前記第2収容カップ部22aに第2ボンディング媒体B2を塗布またはディスペンシングする段階(ステップS2)と、前記発光素子10を前記リードフレーム20に載置させ、前記空気排出経路部21b、22bを用いて、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部で圧着される前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2によって、前記第1収容カップ部21a及び前記第2収容カップ部22aの内部の空気を外部に排出させる段階(ステップS3)と、前記第1ボンディング媒体B1及び前記第2ボンディング媒体B2をリフローする段階(ステップS4)と、を含みうる。
本発明は、図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。
部品間の物理的及び電気的接合性を向上させ、製品の強度及び耐久性を向上させ、製品の不良を防止して、生産性を大きく向上させることができる。

Claims (10)

  1. 第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、
    電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記発光素子が載置されるリードフレームと、
    前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、
    前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、
    を含み、
    前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成される、発光素子パッケージ。
  2. 前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部は、前記発光素子のチップフットプリント領域または前記第1パッド及び前記第2パッドのパッドフットプリント領域の内部に位置され、
    前記空気排出経路部は、前記チップフットプリント領域または前記パッドフットプリント領域の内部から前記チップフットプリント領域または前記パッドフットプリント領域の外部に延びて位置される、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  3. 前記空気排出経路部は、前記第1収容カップ部及び/または前記第2収容カップ部と連通され、上方が開放された形態の少なくとも断面が矩形である矩形溝部、傾斜面が形成される傾斜溝部、断面が多角である多角溝部、断面が部分的に丸い丸溝部、及びこれらのうち何れか1つを選択してなる、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  4. 前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体が、前記空気排出経路部に沿って排出されることを遮断するように、前記空気排出経路部に境界片が形成される、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  5. 前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体が、前記空気排出経路部に沿って部分的に排出されるように、前記空気排出経路部の空気出口幅は、前記第1ボンディング媒体または前記第2ボンディング媒体の粒子サイズよりも大きい、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  6. 前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部は、前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体を前記空気排出経路部の方向に案内するように、底傾斜面または底突起が形成される、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  7. 前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体は、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ塗布またはディスペンシングされるソルダーペーストであり、
    前記第1収容カップ部は、前記第1パッドの長手方向または幅方向に沿って複数個が平行に配され、
    前記電極分離空間に充填されて電極分離壁を形成し、前記発光素子の側面周りを取り囲む形状の反射カップ部を形成する反射封止材をさらに含む、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  8. 第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、
    電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記発光素子が載置されるリードフレームと、
    前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、
    前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、
    前記発光素子の光経路に設けられる導光板と、
    を含み、
    前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成される、バックライトユニット。
  9. 第1パッドと第2パッドとを有するフリップチップ形態の発光素子と、
    電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられるリードフレームと、
    前記発光素子の第1パッドと前記リードフレームの第1電極とが電気的に連結されるように、前記第1パッドと前記第1電極との間に設けられる第1ボンディング媒体と、
    前記発光素子の第2パッドと前記リードフレームの第2電極とが電気的に連結されるように、前記第2パッドと前記第2電極との間に設けられる第2ボンディング媒体と、
    を含み、
    前記リードフレームの第1電極は、前記第1ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第1収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームの第2電極は、前記第2ボンディング媒体を収容する少なくとも1つの第2収容カップ部が形成され、
    前記リードフレームに前記発光素子の載置時に、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気が外部に容易に排出されるように、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成される、照明装置。
  10. 電極分離空間を基準に、一方に第1電極が設けられ、他方に第2電極が設けられ、前記第1電極に第1収容カップ部が形成され、前記第2電極に第2収容カップ部が形成され、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部にそれぞれ少なくとも1つの空気排出経路部が形成されるリードフレームを準備する段階と、
    前記第1収容カップ部に第1ボンディング媒体を塗布またはディスペンシングし、前記第2収容カップ部に第2ボンディング媒体を塗布またはディスペンシングする段階と、
    発光素子を前記リードフレームに載置させ、前記空気排出経路部を用いて、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部で圧着される前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体によって、前記第1収容カップ部及び前記第2収容カップ部の内部の空気を外部に排出させる段階と、
    前記第1ボンディング媒体及び前記第2ボンディング媒体をリフローする段階と、
    を含む、発光素子パッケージの製造方法。
JP2016506271A 2014-03-05 2014-11-20 発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法 Active JP6074542B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140026054A KR101443870B1 (ko) 2014-03-05 2014-03-05 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR10-2014-0026054 2014-03-05
PCT/KR2014/011211 WO2015133705A1 (ko) 2014-03-05 2014-11-20 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016515310A true JP2016515310A (ja) 2016-05-26
JP6074542B2 JP6074542B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=51760990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016506271A Active JP6074542B2 (ja) 2014-03-05 2014-11-20 発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9397278B2 (ja)
EP (1) EP3116037B1 (ja)
JP (1) JP6074542B2 (ja)
KR (1) KR101443870B1 (ja)
CN (1) CN205177882U (ja)
WO (1) WO2015133705A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020504906A (ja) * 2016-12-30 2020-02-13 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 電気フォームステンシル印刷を使用するledパッケージ

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101640459B1 (ko) * 2014-12-12 2016-07-18 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지와, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR101624552B1 (ko) * 2014-12-22 2016-05-26 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지와, 백라이트 유닛 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
EP3054492B1 (en) * 2015-02-03 2024-04-17 Epistar Corporation Light-emitting device
KR101709321B1 (ko) * 2015-12-09 2017-02-23 주식회사 아이티엠반도체 발광 기능을 갖는 안테나 모듈 패키지 및 이의 제조 방법
US10686109B2 (en) 2016-12-30 2020-06-16 Lumileds Llc LED package using electroform stencil printing
JP2018158357A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 日本電産株式会社 半田接合構造、半田接合方法及び半田接合用治具
KR102473399B1 (ko) * 2017-06-26 2022-12-02 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광소자 패키지 및 광원 장치
WO2019004608A1 (ko) * 2017-06-27 2019-01-03 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
KR102432024B1 (ko) * 2017-12-08 2022-08-12 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광소자 패키지 및 광원 장치
KR102583565B1 (ko) * 2017-12-29 2023-09-26 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR102530762B1 (ko) * 2018-03-08 2023-05-12 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 패키지
US10862015B2 (en) * 2018-03-08 2020-12-08 Samsung Electronics., Ltd. Semiconductor light emitting device package
WO2022096226A2 (de) * 2020-11-03 2022-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Halbleitermodul mit zumindest einem halbleiterelement

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54138566U (ja) * 1978-03-17 1979-09-26
JPS55123181A (en) * 1979-03-15 1980-09-22 Nec Corp Lead frame for light emitting diode
JPS5664484A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Toshiba Corp Led device
JPH07263754A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Nichia Chem Ind Ltd Led素子とその製造方法
JP2002057373A (ja) * 2000-08-08 2002-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2003101121A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2005174998A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1959506A2 (en) * 1997-01-31 2008-08-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor light-emitting device
US6335548B1 (en) * 1999-03-15 2002-01-01 Gentex Corporation Semiconductor radiation emitter package
WO2005091383A1 (ja) * 2004-03-24 2005-09-29 Renesas Yanai Semiconductor Inc. 発光装置の製造方法および発光装置
US7476913B2 (en) * 2004-08-10 2009-01-13 Renesas Technology Corp. Light emitting device having a mirror portion
JP2008251936A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Rohm Co Ltd 半導体発光装置
JP2010080800A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Seiko Instruments Inc 発光デバイス及びその製造方法
US8163643B1 (en) * 2009-08-31 2012-04-24 Linear Technology Corporation Enhanced pad design for solder attach devices
KR101115288B1 (ko) * 2010-03-05 2012-03-05 제엠제코(주) 몰디드 리드리스 패키지 및 이를 이용한 led 패키지
TWI436458B (zh) * 2011-07-29 2014-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 晶圓級封裝結構及其製作方法
KR101888603B1 (ko) * 2011-07-29 2018-08-14 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 표시장치
KR101900352B1 (ko) * 2011-08-01 2018-09-19 시코쿠 케이소쿠 코교 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR20130023536A (ko) * 2011-08-29 2013-03-08 삼성전자주식회사 발광소자 패키지
KR20130051206A (ko) * 2011-11-09 2013-05-20 삼성전자주식회사 발광소자 모듈

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54138566U (ja) * 1978-03-17 1979-09-26
JPS55123181A (en) * 1979-03-15 1980-09-22 Nec Corp Lead frame for light emitting diode
JPS5664484A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Toshiba Corp Led device
JPH07263754A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Nichia Chem Ind Ltd Led素子とその製造方法
JP2002057373A (ja) * 2000-08-08 2002-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2003101121A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2005174998A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020504906A (ja) * 2016-12-30 2020-02-13 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 電気フォームステンシル印刷を使用するledパッケージ
JP7121012B2 (ja) 2016-12-30 2022-08-17 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 電気フォームステンシル印刷を使用するledパッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
US9397278B2 (en) 2016-07-19
US9570664B2 (en) 2017-02-14
US20160149103A1 (en) 2016-05-26
US20160284960A1 (en) 2016-09-29
KR101443870B1 (ko) 2014-09-23
EP3116037B1 (en) 2018-03-07
WO2015133705A1 (ko) 2015-09-11
JP6074542B2 (ja) 2017-02-01
CN205177882U (zh) 2016-04-20
EP3116037A1 (en) 2017-01-11
EP3116037A4 (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6074542B2 (ja) 発光素子パッケージ、バックライトユニット、照明装置及び発光素子パッケージの製造方法
US10074788B2 (en) Light emitting device package, backlight unit, illumination apparatus, and method of manufacturing light emitting device package
KR101568757B1 (ko) 리드 프레임, 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101690203B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR101575653B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101504306B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101578752B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101524048B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101590465B1 (ko) 이중 발광형 발광 소자, 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR101675904B1 (ko) 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지 모듈의 제조 방법
KR20150141337A (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101553341B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101504160B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101623042B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101524044B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR20160061297A (ko) 발광 소자 패키지
KR101524046B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101713683B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR101547548B1 (ko) 형광체 봉지형 발광 소자 패키지와, 백라이트 유닛과, 조명 장치 및 형광체 봉지형 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101690207B1 (ko) 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛
KR101557948B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101557949B1 (ko) 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈 및 백라이트 유닛
KR101607140B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR20150112329A (ko) 발광 소자 패키지 모듈, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지 모듈의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160426

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160726

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6074542

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250