KR100667504B1 - Light emitting device package and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 소자의 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 발광 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 충진제를 이용하여 렌즈를 구현함으로써 부품수를 줄일 수 있고, 작업 수율을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 패키지의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a package of a light emitting device and a method of manufacturing the same, and by implementing a lens using a filler used to improve luminous efficiency can reduce the number of parts, improve the work yield, can reduce the manufacturing cost And, there is an effect that can reduce the thickness of the package.
또한, 발광 소자의 광이 충진제만을 통하여 외부로 방출시키기 때문에 발광 소자에서 방출된 광의 경로가 줄어들어 발광 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the light of the light emitting device emits to the outside through only the filler, the path of the light emitted from the light emitting device is reduced, thereby improving the luminous efficiency.
발광소자, 충진제, 렌즈, 가공 Light emitting element, filler, lens, processing
Description
도 1은 일반적인 발광 다이오드의 단면도1 is a cross-sectional view of a typical light emitting diode
도 2a 내지 2g는 종래 기술에 따른 렌즈가 부착된 발광 소자 패키지의 제조 공정을 도시한 단면도2A to 2G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a light emitting device package with a lens according to the related art.
도 3a과 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자의 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 단면도3A and 3B are cross-sectional views illustrating a package manufacturing process of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패키지 구조에서 복수개의 발광 소자가 본딩된 상태를 도시한 개략적인 단면도4 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a plurality of light emitting devices are bonded in a package structure according to a first embodiment of the present invention.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자의 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 단면도5A through 5D are cross-sectional views illustrating a package manufacturing process of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5d의 후속공정으로 낱개의 발광 소자 패키지로 분리된 상태의 단면도FIG. 6 is a cross-sectional view of a state in which individual light emitting device packages are separated in a subsequent process of FIG. 5D; FIG.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도7 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a third embodiment of the present invention.
도 8a와 8b는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 충진제에 렌즈 형상이 가공된 상태를 촬영한 사진도8A and 8B are photographs showing a state in which a lens shape is processed in a filler of a light emitting device package according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 충진제에 복수개의 렌즈가 형성된 상태를 도시한 개략적인 사시도9 is a schematic perspective view showing a state in which a plurality of lenses are formed in the filler of the light emitting device package according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100,200 : 서브 마운트 기판 100,200: Submount Board
110,110a,110b,110c,110d,110e,110f,201,202,203,204 : 홈110,110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f, 201,202,203,204: home
120 : 반사막 121 : 절연막120: reflective film 121: insulating film
130a,130b,221a,221b,410a,410b : 전극라인130a, 130b, 221a, 221b, 410a, 410b: electrode line
141a,141b : 솔더 150,230,600 : 발광소자141a, 141b:
160,250,700,910 : 충진제 161,251,710 : 렌즈 형상160,250,700,910: Filler 161,251,710: Lens shape
211,212,213,510 : 관통홀 241a,241b : 본딩수단211,212,213,510: Through
300,800 : 발광 소자 패키지 400,500 : 구조물300,800 light emitting device package 400,500 structure
900 : 기판 911 : 렌즈900
911a : 오목렌즈 형상 911b : 볼록렌즈 형상911a:
본 발명은 발광 소자의 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 충진제를 이용하여 렌즈를 구현함 으로써 부품수를 줄일 수 있고, 작업 수율을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 발광 소자의 광이 충진제만을 통하여 외부로 방출시키기 때문에 발광 소자에서 방출된 광의 경로가 줄어들어 발광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자의 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a package of a light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, by implementing a lens using a filler used to improve the luminous efficiency can reduce the number of parts, improve the work yield, and manufacture The present invention relates to a package of a light emitting device and a method of manufacturing the same, which can reduce cost and reduce the path of light emitted from the light emitting device because light of the light emitting device emits light to the outside through only the filler.
일반적으로, 발광 다이오드는 LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL; Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다. In general, a light emitting diode is a white light emitting diode lighting device that can replace a light emitting diode backlight, a fluorescent lamp or an incandescent lamp, which replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a liquid crystal display (LCD) display. And the application is expanding to traffic lights.
한편, 직류 전원에 구동되는 발광다이오드 외에 일반 AC 전원에서도 작동하는 고전압 교류용 발광 다이오드 칩도 개발되고 있는데, 이러한 목적으로 발광소자를 응용하기 위해서는 동일 전력에서 동작 전압은 높고 구동 전류는 낮아야 하며, 발광효율과 휘도가 높아야 한다. On the other hand, in addition to the light emitting diodes driven by the direct current power source, a high voltage AC light emitting diode chip that operates in a general AC power source has also been developed. For this purpose, in order to apply a light emitting device, a high operating voltage and a low driving current at the same power are required. Efficiency and brightness should be high.
도 1은 일반적인 발광 다이오드의 단면도로서, 사파이어 또는 n-GaAs 기판(10) 상부에 n-반도체층(11), 활성층(12)과 p-반도체층(13)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 p-반도체층(13)에서 n-반도체층(11) 일부까지 메사(Mesa) 식각되어 있고; 상기 p-반도체층(13) 상부에 투명전극(14)이 형성되어 있고; 상기 메사 식각된 n-반도체층(11) 상부에 n-전극(15)이 형성되어 있고; 상기 투명전극(14) 상부에 p-전극(16)이 형성되어 있다.1 is a cross-sectional view of a general light emitting diode, in which an n-
이러한, 발광 다이오드는 외부회로에서 p-전극(16)과 n-전극(15) 사이에 전압이 인가되면, p-전극(16)과 n-전극(15)으로 정공과 전자가 주입되고, 활성층(12) 에서 정공과 전자가 재결합하면서 여분의 에너지가 광으로 변환되어 투명전극 및 기판을 통하여 외부로 방출하게 된다. In the light emitting diode, when voltage is applied between the p-
그리고, 상기 발광 다이오드는 기판에 복수개로 제조된 후, 개별 칩으로 분리되고, 분리된 개별 칩 형태의 발광 다이오드는 실리콘 또는 세라믹 서브 마운트기판에 접합되어 패키지되거나, 다른 패키지에 실장하여 사용하게 된다. After the plurality of light emitting diodes are manufactured on a substrate, the light emitting diodes are separated into individual chips, and the separated individual chip type light emitting diodes are bonded to a silicon or ceramic sub-mount substrate, packaged, or mounted on another package.
도 2a 내지 2g는 종래 기술에 따른 렌즈가 부착된 발광 소자 패키지의 제조 공정을 도시한 단면도로서, 먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 서브 마운트 기판(20) 상부에 홈(21)을 형성한다.2A to 2G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a light emitting device package with a lens according to the related art. First, as shown in FIG. 2A, a
그 후, 상기 서브 마운트 기판(20) 상부 및 홈 내측면에 절연막(30)을 하고(도 2b), 상기 서브 마운트 기판(20) 상부에서 홈(21) 내측면까지 연장되고, 상호 분리되어 있는 한 쌍의 전극라인들(41a,41b)을 형성한다.(도 2c)After that, an
연이어, 상기 한 쌍의 전극라인들(41a,41b) 각각의 상부에 솔더(51a,51b)를 형성한다.(도 2d)Subsequently,
그 다음, 상기 솔더(51a,51b) 상부에 발광 다이오드(60)를 플립칩(Flip chip)본딩한다.(도 2e)Next, flip chip bonding is performed on the
여기서, 상기 플립칩 본딩으로, 솔더(51a,51b)와 발광 다이오드(60)의 전극은 전기적으로 접속된다.Here, by the flip chip bonding, the
계속하여, 상기 발광 다이오드(60)를 감싸는 충진제(70)를 상기 홈(21)에 도포한다.(도 2f)Subsequently, a
이 때, 상기 충진제(70)는 발광 다이오드(60)를 외부 환경으로부터 보호하 고, 발광 효율을 높이기 위하여 투광성이 우수하고, 전반사에 의해 외부로 나오지 못하는 발광 다이오드에서 방출된 광을 추출하기 위하여 굴절률을 매칭시켜 준다.In this case, the
그리고, 이 충진제(70)에는 백색 광원을 만들거나, 발광 파장을 변환시켜 주기 위하여 형광체를 분산시켜 사용할 수 있다.In addition, the
마지막으로, 상기 발광 다이오드(60)의 광 패턴을 바꾸기 위하여 상기 충진제(70) 상부에 렌즈(80)를 부착한다.(도 2g)Finally, the
그러므로, 전술된 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지에서는 개별적으로 렌즈를 제조하고, 이 렌즈를 패키지에 부착하게 됨으로, 제조 공정이 복잡하고, 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.Therefore, in the LED package according to the related art described above, since the lenses are manufactured separately and the lenses are attached to the package, the manufacturing process is complicated and manufacturing costs are high.
또한, 발광 다이오드에서 방출된 광이 충진제와 렌즈를 거쳐서 외부로 발산되므로 발광 효율이 저하될 뿐더러, 부착된 렌즈의 높이만큼 발광 다이오드 패키지의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.In addition, since the light emitted from the light emitting diode is emitted to the outside through the filler and the lens, the light emitting efficiency is lowered, and the thickness of the light emitting diode package is increased by the height of the attached lens.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 발광 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 충진제를 이용하여 렌즈를 구현함으로써 부품수를 줄일 수 있고, 작업 수율을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 패키지의 두께를 줄일 수 있는 발광 소자의 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.In order to solve the problems described above, the present invention can implement a lens by using a filler used to improve luminous efficiency, thereby reducing the number of parts, improving work yield, and reducing manufacturing costs. An object of the present invention is to provide a package of a light emitting device capable of reducing the thickness of the package and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은 발광 소자의 광이 충진제만을 통하여 외부로 방출시키기 때문에 발광 소자에서 방출된 광의 경로가 줄어들어 발광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자의 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a package of a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device which can improve the light emitting efficiency by reducing the path of light emitted from the light emitting device because the light of the light emitting device emits to the outside through only the filler.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 1 양태(樣態)는, A first preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
광을 방출하는 발광 소자와; A light emitting element for emitting light;
상기 발광 소자 상부가 노출되도록 패키징하는 구조물과; A structure for packaging the upper portion of the light emitting device;
상기 패키지에 노출된 발광 소자를 감싸도록 도포된 충진제와; A filler applied to surround the light emitting device exposed to the package;
상기 발광 소자에서 방출되는 광을 집광 또는 발산시키도록, 상기 충진제가 가공되어 형성된 렌즈를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지가 제공된다.Provided is a package of a light emitting device comprising a lens formed by processing the filler so as to focus or divert the light emitted from the light emitting device.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 2 양태(樣態)는, A second preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
복수개의 발광 소자가 실장된 기판과; A substrate on which a plurality of light emitting elements are mounted;
상기 복수개의 발광 소자를 감싸며, 상기 기판 상부에 도포된 충진제와; A filler coated on the substrate and surrounding the plurality of light emitting devices;
상기 복수개의 발광 소자 각각의 상부에 위치되는 충진제 영역이 가공되어 형성된 렌즈를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지가 제공된다.Provided is a package of a light emitting device comprising a lens formed by processing a filler region positioned above each of the plurality of light emitting devices.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 3 양태(樣態)는, A third preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
상부에 상호 이격되어 있는 복수개의 홈들이 형성되어 있고, 상기 홈들 각각의 사이에 관통홀이 형성되어 있는 서브 마운트 기판과; A sub-mount substrate having a plurality of grooves spaced apart from each other and a through hole formed between each of the grooves;
상기 홈 내측면에서 관통홀을 통하여 서브 마운트 기판 하부로 연장되고, 상호 이격되어서 상기 홈 각각에 형성된 전극라인들과; Electrode lines extending from the inner surface of the groove to the lower portion of the sub-mount substrate through the through holes and spaced apart from each other;
상기 각각의 홈들 내부에 존재하는 전극라인에 플립칩 본딩된 복수개의 발광 소자들과; A plurality of light emitting devices flip-chip bonded to electrode lines existing in the respective grooves;
상기 각각의 홈에 본딩된 복수개의 발광 소자들을 감싸고, 서브 마운트 기판 상부면으로부터 일정 두께(t)가 되도록 서브 마운트 기판 상부에 도포되어 형성되고, 상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자들 각각의 상부 영역이 렌즈 형상으로 가공되어 있는 충진제를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지가 제공된다.A plurality of light emitting devices bonded to each of the grooves and formed on the sub-mount substrate so as to have a predetermined thickness (t) from an upper surface of the sub-mount substrate, and formed on top of each of the light emitting devices bonded to each of the grooves. Provided is a package of light emitting devices comprising a filler in which a region is processed into a lens shape.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 4 양태(樣態)는, A fourth preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
상부에서 측면과 하부를 감싸고, 상호 이격되어 있는 한 쌍의 전극라인을 구비하는 제 1 구조물과; A first structure surrounding a side and a lower part of the upper part and having a pair of electrode lines spaced apart from each other;
중심 영역에 관통홀이 형성되어 있고, 상기 관통홀 내부로 상기 한 쌍의 전극라인 일부를 노출시키며 제 1 구조물 상부에 본딩되어 있는 제 2 구조물과; A second structure having a through hole formed in a central region, the second structure being exposed on the first structure to expose a portion of the pair of electrode lines into the through hole;
상기 관통홀 내부로 삽입되어, 상기 노출된 한 쌍의 전극라인에 플립칩 본딩되어 있는 발광 소자와; A light emitting device inserted into the through hole and flip-chip bonded to the exposed pair of electrode lines;
상기 관통홀 내부의 발광 소자를 감싸도록 제 2 구조물 상부에 도포되어 형성되고, 상기 발광 소자 상부 영역이 렌즈 형상으로 가공되어 있는 충진제를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지가 제공된다.A package of a light emitting device is provided which is formed on the second structure so as to surround the light emitting device inside the through hole, and includes a filler having an upper region of the light emitting device processed into a lens shape.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 5 양태(樣態)는, A fifth preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
상부에 홈이 형성된 서브 마운트 기판 상부 및 홈 내측면에 반사막과 절연막을 순차적으로 형성하는 단계와;Sequentially forming a reflective film and an insulating film on an upper surface of the sub-mount substrate and an inner surface of the groove having a groove formed thereon;
상기 서브 마운트 기판 상부에서 홈 내측면까지 연장되며 상호 분리되어 있는 한 쌍의 전극라인들을 형성하는 단계와; Forming a pair of electrode lines extending from an upper portion of the sub-mount substrate to an inner surface of a groove and separated from each other;
상기 한 쌍의 전극라인들 상부에 발광 소자를 플립칩(Flip chip) 본딩하는 단계와;Flip chip bonding a light emitting device on the pair of electrode lines;
상기 발광 소자를 감싸도록 충진제를 상기 홈 내부에 도포하고, 상기 충진제를 렌즈 형상으로 가공하는 단계를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지 제조 방법이 제공된다.Provided is a method of manufacturing a package of a light emitting device, comprising the step of applying a filler inside the groove to surround the light emitting device, and processing the filler into a lens shape.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 6 양태(樣態)는, The sixth preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is
서브 마운트 기판 상부에 상호 이격되어 있는 복수개의 홈들을 형성하고, 상기 홈들 각각의 사이에 관통홀을 형성하는 단계와;Forming a plurality of grooves spaced apart from each other on the sub-mount substrate, and forming a through hole between each of the grooves;
상기 홈 내측면에서 관통홀을 통하여 서브 마운트 기판 하부로 연장되고, 상호 이격되는 한 쌍의 전극라인을 상기 홈 각각에 형성하는 단계와;Forming a pair of electrode lines in each of the grooves extending from the inner surface of the groove to a lower portion of the sub-mount substrate through the through holes and spaced apart from each other;
상기 각각의 홈들 내부에 존재하는 한 쌍의 전극라인에 발광 소자를 플립칩 본딩하는 단계와;Flip chip bonding a light emitting device to a pair of electrode lines existing in each of the grooves;
상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자를 감싸고, 서브 마운트 기판 상부면으로부터 일정 두께(t)가 되도록 충진제를 서브 마운트 기판 상부에 도포하는 단계와;Wrapping a light emitting device bonded to each of the grooves, and applying a filler to the upper portion of the submount substrate so as to have a predetermined thickness t from the upper surface of the submount substrate;
상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자 각각의 상부 영역에 있는 충진제를 렌즈 형상으로 가공하는 단계를 포함하여 구성된 발광 소자의 패키지 제조 방법이 제공된다.Provided is a method of manufacturing a package of a light emitting device, comprising the step of processing a filler in an upper region of each light emitting device bonded to each of the grooves into a lens shape.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 서브 마운트 기판의 안착부에 발광 소자를 본딩하고, 충진제로 발 광 소자를 감싸고, 상기 충진제를 렌즈 형상으로 가공하는 것이다.The present invention is to bond the light emitting device to the mounting portion of the sub-mount substrate, to surround the light emitting device with a filler, and to process the filler into a lens shape.
여기서, 상기 안착부는 서브 마운트 기판 상부에 형성된 홈이 바람직하다.Here, the mounting portion is preferably a groove formed in the upper portion of the sub-mount substrate.
도 3a과 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자의 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 상부에 홈(110)이 형성된 서브 마운트 기판(100)을 준비하고, 상기 서브 마운트 기판(100) 상부 및 홈 내측면에 반사막(120)과 절연막(121)을 순차적으로 형성하고, 상기 서브 마운트 기판(110) 상부에서 홈(110) 내측면까지 연장되며 상호 분리되어 있는 한 쌍의 전극라인들(130a,130b)을 형성하고, 상기 한 쌍의 전극라인들(130a,130b) 각각의 상부에 솔더(141a,141b)를 형성하고, 상기 솔더(141a,141b) 상부에 발광 소자(150)를 플립칩(Flip chip) 본딩한다.(도 3a)3A and 3B are cross-sectional views illustrating a package manufacturing process of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. A
여기서, 상기 솔더(141a,141b)는 상기 발광 소자(150)를 서브 마운트 기판(100)에 플립칩(Flip chip) 본딩하고, 발광 소자(150)의 전극단자를 전극라인들(130a,130b)과 전기적으로 연결하기 위한 본딩 수단에 해당된다.Here, the
그 후, 상기 발광 소자(150)를 감싸도록 충진제(160)를 상기 홈(110) 내부에 도포하고, 상기 충진제(160)를 렌즈 형상(161)으로 가공한다.(도 3b)Thereafter, the
여기서, 상기 충진제(160)에는 백색 광원을 만들거나, 발광 파장을 변환시켜 주기 위하여 광 파장 전환용 형광체가 분산되어 있는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
그리고, 상기 충진제(160)는 감광성있는 에폭시로 형성하여 충진제(160)가 존재하는 영역 이외를 자유롭게 사진 식각하여 제거하는 것이 바람직하다.In addition, the
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패키지 구조에서 복수개의 발광 소자 가 본딩된 상태를 도시한 개략적인 단면도로서, 서브 마운트 기판(100) 상부에 상호 이격되어 있는 복수개의 홈들(110a,110b,110c,110d,110e,110f)을 형성하고, 상기 복수개의 홈들(110a,110b,110c,110d,110e,110f)의 내부면을 포함한 상기 서브 마운트 기판(100)에 절연막(121)을 형성하고, 상기 서브 마운트 기판(110) 상부에서 홈(110) 내측면까지 연장되며 상호 분리되어 있는 한 쌍의 전극라인들(130a,130b)을 상기 복수개의 홈들(110a,110b,110c,110d,110e,110f) 각각에 형성하고, 상기 복수개의 홈들(110a,110b,110c,110d,110e,110f) 각각에 형성되어 있는 한 쌍의 전극라인들(130a,130b) 상부에 솔더(141a,141b)를 형성하고, 상기 솔더(141a,141b) 상부에 발광 소자(150)를 플립칩(Flip chip)본딩한다.4 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a plurality of light emitting devices are bonded in the package structure according to the first embodiment of the present invention, and the plurality of
여기서, 상기 발광 소자(150)를 감싸며, 충진제(160)가 도포되어, 상부에 렌즈 형상(161)이 가공되어 있다.Here, the
이렇게, 형성된 복수개의 발광 소자가 어레이된 패키지 구조는 디스플레이의 백라이트 유닛의 광원으로 사용할 수 있으며, 특히 이동통신 단말기의 디스플레이 백라이트 유닛에 사용할 수 있다.As such, the package structure in which the plurality of light emitting elements are arranged may be used as a light source of the backlight unit of the display, and in particular, may be used in the display backlight unit of the mobile communication terminal.
그러므로, 본 발명의 발광 소자 패키지는 부가적인 렌즈를 준비하고, 그 렌즈를 부착하는 공정이 필요없으며, 복수개의 발광 다이오드가 어레이된 패키지에서도 한번의 가공공정으로 충진제에 렌즈 형상을 형성할 수 있으므로, 작업 수율을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 발광 소자의 광이 충진제만을 통하여 외부로 방출시키기 때문에 발광 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, the light emitting device package of the present invention does not require a process of preparing an additional lens and attaching the lens, and even in a package in which a plurality of light emitting diodes are arranged, a lens shape may be formed in the filler by a single process. It is possible to improve work yield, reduce manufacturing costs, and improve light emission efficiency because light of the light emitting device is emitted to the outside through only the filler.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자의 패키지 제조 공 정을 설명하기 위한 단면도로서, 서브 마운트 기판(200) 상부에 상호 이격되어 있는 복수개의 홈들(201,202,203,204)을 형성하고, 상기 홈들(201,202,203,204) 각각의 사이에 관통홀(211,212,213)을 형성하고, 상기 홈 내측면에서 관통홀을 통하여 서브 마운트 기판(200) 하부로 연장되고, 상호 이격되는 한 쌍의 전극라인(221a,221b)을 상기 홈 각각에 형성한다.(도 5a)5A to 5D are cross-sectional views illustrating a package manufacturing process of a light emitting device according to a second exemplary embodiment of the present invention, and form a plurality of
이런, 관통홀(211,212,213)로 서브 마운트 기판(200) 상부와 하부로 연결되는 전극라인(221a,221b)을 원활하게 형성할 수 있다.The through
그 다음, 상기 각각의 홈들(201,202,203,204) 내부에 존재하는 한 쌍의 전극라인(221a,221b)에 발광 소자(230)를 플립칩 본딩한다.(도 5b)Thereafter, the
여기서, 상기 발광 소자(230)의 전극 단자는 도 5b에 도시된 바와 같은 본딩수단(241a,241b)에 의해 플립칩 본딩되면서, 한 쌍의 전극라인(221a,221b)과 전기적으로 연결된다.Here, the electrode terminals of the
계속하여, 상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자를 감싸고, 서브 마운트 기판(200) 상부면으로부터 일정 두께(t)가 되도록 충진제(250)를 서브 마운트 기판(200) 상부에 도포한다.(도 5c)Subsequently, the light emitting devices bonded to the respective grooves are wrapped, and the
마지막으로, 상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자 각각의 상부 영역에 있는 충진제(250)를 렌즈 형상(251)으로 가공한다.(도 5d) Finally, the
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자의 패키지는 상부에 상호 이격되어 있는 복수개의 홈들(201,202,203,204)이 형성되어 있고, 상기 홈들(201,202,203,204) 각각의 사이에 관통홀(211,212,213)이 형성되어 있는 서브 마운 트 기판(200)과; 상기 홈 내측면에서 관통홀을 통하여 서브 마운트 기판(200) 하부로 연장되고, 상호 이격되어서 상기 홈 각각에 형성된 전극라인(221a,221b)들과; 상기 각각의 홈들(201,202,203,204) 내부에 존재하는 전극라인(221a,221b)에 플립칩 본딩된 복수개의 발광 소자(230)들과; 상기 각각의 홈에 본딩된 복수개의 발광 소자(230)들을 감싸고, 서브 마운트 기판(200) 상부면으로부터 일정 두께(t)가 되도록 서브 마운트 기판(200) 상부에 도포되어 형성되고, 상기 각각의 홈에 본딩된 발광 소자들 각각의 상부 영역이 렌즈 형상(251)으로 가공되어 있는 충진제(250)를 포함하여 구성된다.That is, in the package of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention, a plurality of
도 6은 도 5d의 후속공정으로 낱개의 발광 소자 패키지로 분리된 상태의 단면도로서, 도 5d와 같은 패키지에서 각각의 발광 소자가 분리되도록, 서브 마운트 기판(200)과 충진제(250)를 절단하는 공정을 더 수행하면, 낱개의 발광 소자 패키지(300)가 제조된다.FIG. 6 is a cross-sectional view of the light emitting device package divided into individual light emitting device packages in a subsequent process of FIG. 5D, and the sub-mount substrate 200 and the
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도로서, 발광 소자 패키지(800)는 상부에서 측면과 하부를 감싸고, 상호 이격되어 있는 한 쌍의 전극라인(410a,410b)을 구비하는 제 1 구조물(400)과; 중심 영역에 관통홀(510)이 형성되어 있고, 상기 관통홀(510) 내부로 상기 한 쌍의 전극라인(410a,410b) 일부를 노출시키며 제 1 구조물(400) 상부에 본딩되어 있는 제 2 구조물(500)과; 상기 관통홀(510) 내부로 삽입되어, 상기 노출된 한 쌍의 전극라인(410a,410b)에 플립칩 본딩되어 있는 발광 소자(600)와; 상기 관통홀(510) 내부의 발광 소자(600)를 감싸도록 제 2 구조물(500)상부에 도포되어 형성되고, 상기 발광 소자(600) 상부 영역 이 렌즈 형상(710)으로 가공되어 있는 충진제(700)를 포함하여 구성된다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a third embodiment of the present invention. The light emitting
여기서, 상기 제 1과 2 구조물(400,500)은 세라믹 재료로 만들어진 것이 바람직하고, 더욱이 열전도도가 우수하고, 절연성이 우수한 물질로 만드는 것이 바람직하다.Here, the first and
즉, AlN 또는 알루미나와 같은 물질을 사용한다.That is, a material such as AlN or alumina is used.
도 8a와 8b는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 충진제에 렌즈 형상이 가공된 상태를 촬영한 사진도로서, 도 8a와 같이, 충진제(250)의 상부에는 복수개의 렌즈 형상(251)이 가공되어 있다.8A and 8B are photographs showing a state in which the lens shape is processed in the filler of the light emitting device package according to the present invention. As shown in FIG. 8A, a plurality of lens shapes 251 are processed on the
그리고, 도 8b는 하나의 렌즈 형상의 측면도로서, 렌즈 형상(251)이 잘 가공되어 있음을 알 수 있다.8B is a side view of one lens shape, and it can be seen that the
이런, 렌즈 형상(251)은 가공하는 방법이 다양하며, 일례로 통상적인 다이싱 브레이드(Dicing brade)를 이용하여 형성할 수 있다.The
도 9는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 충진제에 복수개의 렌즈가 형성된 상태를 도시한 개략적인 사시도로서, 복수개의 발광 소자가 실장된 기판(900)과; 상기 복수개의 발광 소자를 감싸며, 상기 기판(900) 상부에 도포된 충진제(910)와; 상기 복수개의 발광 소자 각각의 상부에 위치되는 충진제(910) 영역이 가공되어 형성된 렌즈(911)로 구성된다.9 is a schematic perspective view illustrating a state in which a plurality of lenses are formed in a filler of a light emitting device package according to the present invention, and a
즉, 상기 렌즈(911)는 마이크로 렌즈 형상 어레이되도록, 충진제(910) 상부가 가공되어 형성되어 있다.That is, the
이와 같이, 본 발명은 발광 소자에 도포되는 충진제를 가공하여 렌즈 형상으 로 간편하게 만드는 것이다.As described above, the present invention processes the filler applied to the light emitting device to make the lens simple.
여기서, 본 발명의 단일의 발광 소자를 패키지하는 구조에서도 적용할 수 있는 바, 그 패키지 구조를 광을 방출하는 발광 소자와; 상기 발광 소자 일부를 노출시키며 상기 발광 소자를 감싸고 있는 구조물과; 상기 구조물에 노출된 발광 소자 일부를 감싸도록 도포된 충진제와; 상기 발광 소자에서 방출되는 광을 집광 또는 발산시키도록, 상기 충진제가 가공되어 형성된 렌즈로 구성할 수도 있다.Here, the present invention can also be applied to a structure for packaging a single light emitting device of the present invention, the package structure comprising: a light emitting device for emitting light; A structure enclosing the light emitting device and surrounding the light emitting device; A filler applied to surround a portion of the light emitting device exposed to the structure; The filler may be formed of a lens formed by processing the light so as to focus or divert the light emitted from the light emitting device.
도 10a와 10b는 본 발명에 따른 발광 소자 패키지의 충진제에 형성된 렌즈 형상을 도시한 개념도로서, 렌즈 형상은 도 10a와 같이 오목렌즈 형상(911a)으로 만들거나, 도 10b와 같이 볼록렌즈 형상(911b)으로 만든다.10A and 10B are conceptual views illustrating a lens shape formed in a filler of a light emitting device package according to the present invention. The lens shape may be a
여기서, 상기 렌즈 형상은 충진제가 도포된 발광 소자의 광의 패턴을 바꾸어주기 위함이므로, 발광 소자의 광과 광학적으로 정렬되는 렌즈 형상이다.Here, the lens shape is to change the pattern of the light of the light emitting device to which the filler is applied, and thus the lens shape is optically aligned with the light of the light emitting device.
즉, 자연적인 도포만으로 형성되는 형상은 발광 소자에서 방출되는 광의 패턴을 바꾸어줄 수 없다.That is, the shape formed only by natural coating cannot change the pattern of light emitted from the light emitting device.
전술된 바와 같이, 본 발명은 충진제를 렌즈 형상으로 가공한 것 뿐만아니라 일괄공정으로 다양한 구조의 패키지를 각각 제조할 수 있어 작업 수율을 높이면서 대량생산이 가능한 장점도 있다. As described above, the present invention not only processes the filler in the form of a lens, but also can manufacture a package of various structures in a batch process, and thus, there is an advantage in that mass production is possible while increasing the work yield.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 발광 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 충진재로 사용하는 물질을 이용하여 렌즈를 구현함으로써 부품 수를 줄일 수 있고, 작업 수율을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 패키지의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can implement a lens by using a material used as a filler used to improve the luminous efficiency can reduce the number of parts, improve the work yield, reduce the manufacturing cost, This can reduce the thickness of the package.
또한, 발광 소자의 광이 충진제만을 통하여 외부로 방출시키기 때문에 발광 소자에서 방출된 광의 경로가 줄어들어 발광 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the light of the light emitting device emits to the outside through only the filler, the path of the light emitted from the light emitting device is reduced, thereby improving the luminous efficiency.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
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