KR100755658B1 - 발광다이오드 패키지 - Google Patents

발광다이오드 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR100755658B1
KR100755658B1 KR1020060022141A KR20060022141A KR100755658B1 KR 100755658 B1 KR100755658 B1 KR 100755658B1 KR 1020060022141 A KR1020060022141 A KR 1020060022141A KR 20060022141 A KR20060022141 A KR 20060022141A KR 100755658 B1 KR100755658 B1 KR 100755658B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting diode
substrate
package
chip
Prior art date
Application number
KR1020060022141A
Other languages
English (en)
Inventor
신상현
최석문
이영기
김용식
Original Assignee
삼성전기주식회사
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 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020060022141A priority Critical patent/KR100755658B1/ko
Priority to TW096107117A priority patent/TWI384641B/zh
Priority to US11/714,156 priority patent/US20080035948A1/en
Priority to JP2007057321A priority patent/JP5130443B2/ja
Priority to CNA2007100056524A priority patent/CN101034726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR100755658B1 publication Critical patent/KR100755658B1/ko
Priority to US12/332,678 priority patent/US20090095975A1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/96—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings
    • E06B3/9616—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings characterised by the sealing at the junction of the frame members
    • E06B3/962—Mitre joints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/263—Frames with special provision for insulation
    • E06B3/267—Frames with special provision for insulation with insulating elements formed in situ
    • E06B3/2675—Frames with special provision for insulation with insulating elements formed in situ combined with prefabricated insulating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means 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
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means 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
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/40—Protection
    • E05Y2800/428—Protection against water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/263—Frames with special provision for insulation
    • E06B3/2632—Frames with special provision for insulation with arrangements reducing the heat transmission, other than an interruption in a metal section
    • E06B2003/26321—Frames with special provision for insulation with arrangements reducing the heat transmission, other than an interruption in a metal section with additional prefab insulating materials in the hollow space
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/2612—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
    • H01L2224/26152—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/26175—Flow barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/291—Material 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
    • H01L2224/29101—Material 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 the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/291—Material 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
    • H01L2224/29101—Material 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 the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/29111—Tin [Sn] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material 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
    • H01L2224/29338—Base material 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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition 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
    • H01L2224/32221—Disposition 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
    • H01L2224/32225—Disposition 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—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
    • H01L2224/48221—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
    • H01L2224/48225—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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods 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
    • H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83385—Shape, e.g. interlocking features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods 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
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • H01L2224/83805—Soldering or alloying involving forming a eutectic alloy at the bonding interface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00013—Fully indexed content
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0105—Tin [Sn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/0665—Epoxy resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material 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
    • H01L2924/15717—Material 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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400 C and less than 950 C
    • H01L2924/15724—Aluminium [Al] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/157—Material 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
    • H01L2924/15738—Material 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 the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950 C and less than 1550 C
    • H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides

Abstract

반도체층 간의 전기적 쇼트가 방지되고 접합 강도가 우수한 발광다이오드 패키지를 제공한다. 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는, 패키지 기판과; 상기 패키지 기판 상면에 접합된 발광다이오드 칩과; 상기 발광다이오드 칩을 상기 패키지 기판에 접합시키는 접착물을 포함하되, 상기 패키지 기판의 접합면에는 상기 접착물을 수납하는 접합용 홈부가 형성되어 있다.
LED, 발광 다이오드, 홈, 쇼트, Short

Description

발광다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
도 1은 종래의 발광다이오드 패키지의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 발광다이오드 패키지의 패키지 기판에 형성된 접합용 홈부를 나타내는 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 상세한 설명>
100, 100`...발광다이오드 패키지 110, 110`...패키지 기판
111, 111`...기판 전극 112, 112`...기판 도금층
113, 113`...접합용 홈부 120, 120`...LED 칩
121 ...칩 기판 122 ...칩 전극
123, 123`...반도체층 123a, 123a`...제1 도전형 반도체층
123b, 123b`...활성층 123c, 123c`...제2 도전형 반도체층
130, 130`... 접착물
본 발명은 발광다이오드(이하, LED라고도 함) 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칩 본딩용 접합물에 의한 반도체층들 간의 쇼트(Short)를 방지하고 LED 칩과 기판 간에 우수한 접합 강도를 갖는 발광다이오드 패키지에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 LED는 공해를 유발하지 않는 친환경성 광원으로 다양한 분야에서 주목받고 있다. 최근에, 단색광을 방출하는 LED 소자는 파장변환용 형광체와 결합하여 다른 발광파장을 제공하는 형태로 응용되고 있다. 이러한 LED 제품은 다양한 구조의 LED 칩을 패키지 기판상에 접합하여 제조한다.
도 1은 종래의 일 예로서 수직구조의 발광다이오드 칩이 실장된 발광 다이오드 패키지를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, LED 패키지(10)는 패키지 기판(11)과 패키지 기판(11) 상에 실장된 수직구조 LED 칩(12)을 포함한다. 이 LED 칩(12)은 칩 기판(12a; 예컨대, SiC 기판) 상에 순차 적층된 반도체층(12c)과 칩 전극(12b)을 포함한다. 패키지 기판(11)은 상면에 형성된 기판 전극(11a, 11b)을 구비한다. 상기 반도체층(12c)은 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하고, 칩 기판(12a) 및 칩 전극(12b)을 통하여 전력을 공급받아 상기 활성층에서 광을 방출한다. 칩 기판(12a)은 와이어를 통하여 기판 전극(11a)에 전기적으로 연결되고( 와이어 본딩), 칩 전극(12b)은 Pb-Sn 등의 도전성 접착물(13)을 통해 기판 전극(11b)에 본딩된다(칩 본딩).
통상적으로 칩 본딩을 위해서는, LED 칩(12)을 기판(11)에 접착할 때 열 및 압력을 가하게 된다. 이때 압력에 의하여 상기 접착물(13)이 횡방향으로 돌출되어 발광다이오드 칩(12) 내부의 반도체층(12c)(n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층)간의 전기적 쇼트(Short)를 유발할 수 있는 문제점이 있다. 이러한 반도체층간의 전기적인 쇼트는 발광다이오드 칩의 기능을 상실케 하는 치명적인 문제점이다. 또한, 보다 높은 제품 신뢰성을 확보하기 위해서는, 칩 본딩된 LED 칩(12)과 패키지 기판(11) 간의 접합 강도를 더 향상시켜야 한다.
이러한 전기적 쇼트를 방지하기 위해, 기판 전극(11b) 상의 접합면에 플럭스(Flux)를 형성함으로써, 별도의 압력 인가 없이 열에 의해 LED 칩(12)을 패키지 기판(11)에 접합시키는 방안이 제시되었다. 그러나, 이러한 플럭스는 기판을 부식시킬 뿐만 아니라 LED 패키지의 열저항을 높여서 방열 특성을 열화시킨다.
한편, 수평구조 LED 칩을 사용한 LED 패키지에 있어서도, LED 칩과 패키지 기판 간의 접착력이 약화되는 문제점이 있으며, 이러한 문제도 개선될 필요성이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 발광다이오드의 칩 본딩 시 접착층에 의한 반도체층 간의 전기적 쇼트(Short) 현상을 방지하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 패키지내에 실장된 발광다이오드 칩과 패키지 기판간의 접합강도를 강화하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지는, 패키지 기판과; 상기 패키지 기판 상면에 접합된 발광다이오드 칩과; 상기 발광다이오드 칩을 상기 패키지 기판에 접합시키는 접착물을 포함하되, 상기 패키지 기판의 접합면에는 상기 접착물을 수납하는 접합용 홈부가 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 LED 칩은, 상기 패키지 기판에 접합되는 칩 전극을 갖는 수직구조 LED 칩일 수 있다.
상기 LED 칩이 상기 패키지 기판에 접합되는 칩 전극을 갖는 수직구조 LED 칩인 경우, 상기 접착물은 공융합금일 수 있다. 이 경우, 상기 패키지 기판 상에는 기판 전극이 형성되어 있고, 상기 칩 전극과 상기 기판 전극은 공융접합될 수 있다.
상기 칩 전극이 기판 전극에 공융접합될 경우, 상기 칩 전극은 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판 전극은 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 칩 전극은 Au-Sn층으로 형성되고, 상기 기판 전극은 Au층으로 형성될 수 있다. 이와 반대로, 상기 칩 전극이 Au층으로 형성되고, 상기 기판 전극이 Au-Sn층으로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 접착물은 (공융접합에 의해 생긴) 공융합금 외에도 다양한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 접착물은 Pb-Sn 등의 크림솔더일 수도 있다.
상기 패키지 기판은 금속, 세라믹, FR4, 폴리이미드, Si 또는 BT 레진으로 형성될 수 있다. 상기 LED 패키지는 상기 패키지 기판과 상기 기판 전극 사이에 형성된 도금층을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 도금층은 Au, Ni, Pt, Al 및 Ag로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 LED 칩은 사파이어 등의 절연성 기판을 갖는 수평구조 LED 칩일 수 있다. 이 경우, 상기 LED 칩의 상기 절연성 기판 은 상기 패키지 기판의 접합면에 부착되고, 상기 접착물은 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지는 특히 Ag 에폭시 수지일 수 있다.
바람직하게는, 상기 접합용 홈부는 그물 모양으로 형성된다. 또한 상기 접착물은 상기 접합용 홈부를 완전히 매립하는 것이 바람직하다. 상기 접합용 홈부의 단면 모양은 사각형, 삼각형 또는 반구형 등 다양한 형태로 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 칩 본딩되는 상기 패키지 기판의 접합면에 접합용 홈부가 형성되어 있다. 이러한 홈부는 접착물을 수납하고 접착물의 통로를 제공함으로써 여분의 접착물에 의한 전기적 쇼트 현상을 방지한다. 또한 상기 접합용 홈부는 칩 본딩된 LED 칩과 패키지 기판 간의 접착력을 강화시키는 역할을 한다. 전기적 쇼트 방지 및 접착력 강화를 위해, 바람직하게는 상기 접합용 홈부는 그물 모양으로 형성되어 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태 및 효과에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 발광다이오드 패키지(100)는 LED 칩(120)과 이를 실장하는 패키지 기판(110)을 포함한다. 상기 LED 칩(120)은 SiC 등의 도전성 재료로 된 칩 기판(121)을 포함하는 수직구조 LED 칩이다. 칩 기판(121) 상에는 반도체층(123)이 형성되어 있다. 이 반도체층(123)은 제1 도전형 반도체층(123a), 활성층(123b) 및 제2 도전형 반도체층(123c)을 포함한다. 여기서 제1 도전형 및 제2 도전형은 각각 n형 및 p형일 수 있다. 또한, 제1 도전형 및 제2 도전형은 각각 p형 및 n형일 수 있다. 또한 LED 칩(120)은 패키지 기판(110)의 접합면 쪽을 향하여 접합되어 있는 칩 전극(122)을 포함한다. 반도체층(123)은 칩 기판(121)과 칩 전극(122)에서 인가된 전압에 의해 전류를 공급받아, 활성층(123b)에서 광을 방출한다.
상기 패키지 기판(110)은 상면에 형성된 기판 전극(111)을 구비한다. 상기 패키지 기판(110)과 상기 기판 전극(111)사이에는 도금층(112)이 형성될 수 있다. 이 도금층(112)은, 예를 들어 Au, Ni, Pt, Al 및 Ag로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성될 수 있다. 기판 전극(111)은 칩 전극(122)과 접합되어 칩 전극(122)에 전압을 공급하기 위한 일 전극을 이룬다. 기판 전극(111)과 칩 전극(122)은 도전성 접착물(130)에 의해 접합된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(110)의 접합면에는 여분의 도전성 접착물(130)을 수납할 수 있는 접합용 홈부(113)가 마련되어 있다. 종래와 같이 접합면이 평평할 경우(도 1 참조), 칩 본딩시 가해지는 압력에 의해 여분의 도전성 접착물(113)이 접착면 밖으로 돌출될 수 있다. 그러나, 상기 접합용 홈부(113)는 이러한 여분의 도전성 접착물(113)을 수납함으로써, 접착물(113)이 접합면 외부로 밀려나오지 않게 하는 역할을 한다. 이에 따라, 종래 문제가 되었던 반도체층들(123) 간의 전기적 쇼트 현상이 효과적으로 억제된다.
또한 상기 접합용 홈부(113)는 접합부의 단면을 요철 형태로 만들어줌으로써, 실질적인 접합 면적의 증가를 가져오고 패키지 기판(110)과 LED 칩(120) 간의 접합 강도를 강화시키는 역할을 한다. 이러한 칩 본딩시의 접합 강도 강화 효과는 수직구조 LED 칩의 본딩 뿐만 아니라 수평구조 LED 칩의 본딩에서도 얻을 수 있다(이에 대해 후술함).
상기 접합용 홈부(113)의 평면 모양은 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 특히, 상기 접합용 홈부(113)는 그물 모양을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 그물 모양의 접합용 홈부(113)의 일례가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 패키지 기판(110)의 접합면에는 그물 모양의 접합용 홈부(113)가 형성되어 있다. 이러한 그물 모양의 접합용 홈부(113)는 접착물(130)에 위한 통로를 제공함으로써, 칩 본딩시 여분의 도전성 접착물(130)을 효과적으로 수납하게 된다.
상기 접합용 홈부(113)의 단면 모양도 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 도 2에서는 대략 사각형 모양의 단면을 갖는 접합용 홈부(113)가 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 접합용 홈부(113)의 단면 형태는 삼각형 또는 반구형일 수 있다. 이러한 접합용 홈부(113)는 패키지 기판(111)에 대한 화학적 에칭, 펀칭 또는 스탬핑 공정등을 통해 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 접착물(130)은 접합용 홈부(113)를 완전히 매립하는 것이 바람직하다. 기판 전극(111)과 도전성 접착물(130) 사이에 빈 공간(또는 공기)이 생기게 되면, 접착력 강화 효과를 저감시키거나 방열 특성을 저감시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 접합용 홈부(113)의 깊이는 도전성 접착물(130)의 두께에 따라 적절히 조절되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패키지 기판(110)과 상기 LED 칩(120)은 공융접합에 의해 접합될 수 있다. 이 경우, 도전성 접착물(130)은 공융접합시 발생된 공융합금이 된다. 패키지 기판(110)과 상기 LED 칩(120)간의 공융접합은 공융접합이 가능한 금속을 사용한 기판 전극(111)과 칩 전극(122)간에 일어난다.
기판 전극(111)과 칩 전극(122) 간의 공융접합을 위해, 상기 칩 전극(122)은 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성될 수 있다. 또한, 기판 전극(111)도 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 형성될 수 있다.
바람직한 일 실시예로서, 칩 전극(122)을 Au-Sn으로 형성하고, 기판 전극(111)을 Au로 형성할 수 있다. 예를 들어, 칩 전극(122)을 Au:Sn의 중량비가 8:2인 Au-Sn으로 형성하고, 기판 전극(111)을 Au로 형성할 수 있다. 이러한 Au-Sn 칩 전극(122)을 Au 기판 전극(111)에 접촉시킨 상태에서 열 및 압력을 가하게 되면, 양쪽 전극(122, 111)의 접촉부가 녹아서 양쪽 전극(122, 111)의 계면으로부터 Au-Sn 공융 혼합물(공융합금)이 만들어지게 된다. 이 공융합금은 일정한 Au:Sn 조성비를 가지며 도전성 접착물(130)의 역할을 하게 된다. 공융합금으로 된 도전성 접착물(130)에 의해 LED 칩(120)은 패키지 전극(111)에 강하게 부착된다. 이러한 공융 접합 방식은 높은 접합 강도를 실현시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부로부터 별도의 접착물을 도포할 필요가 없다는 장점을 가진다. 바람직한 다른 실시예로서, 칩 전극(122)을 Au로 형성하고, 기판 전극(111)을 Au-Sn으로 형성할 수도 있다.
LED 칩(120)은, (상기한 공융접합에 의해 생긴) 공융합금 이외의 다양한 접착물에 의해 상기 패키지 기판(110)에 접합될 수 있다. 예를 들어 LED 칩(120)은 Pb-Sn 등 크림 솔더로 된 별도의 접착물(130)을 사용하여 패키지 기판(110)에 접합될 수 있다. 이러한 크림 솔더는 칩 본딩 전에 칩 전극(122) 또는 기판 전극(111) 상에 미리 도포될 수 있다.
패키지 기판(110)은, LED 칩(120) 실장용 서브마운트로 기능할 뿐만 아니라, LED 칩(120)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 히트 싱크(heat sink) 역할도 수행한다. 따라서, 패키지 기판(110)은 열 전도성이 우수한 Al(알루미늄) 또는 Cu(구리) 등의 금속, 세라믹 또는 Si로 형성되는 것이 바람직하다. 그 외에도 패키지 기판(110)은 통상적으로 사용되는 FR4, 폴리이미드, 또는 BT 레진으로 만들어질 수도 있다. 상기 LED 칩(120)에서 발생된 열을 외부로 용이하게 방출시키기 위해, 상기 접합용 홈부(113)은 접착물(130)에 의해 완전히 매립되는 것이 바람직하다. 접합용 홈부(113) 내에 빈 공간이나 공기가 있을 경우, 열 방출을 방해할 수 있기 때문이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다. 도 3의 실시형태에서, LED 칩(120')은 p측 전극(122a') 및 n측 전극(122b')이 동일측에 배치된 수평구조 LED 칩이다. LED 칩(120`)은 사파이어 등의 절연성 물질로 된 칩 기판(121')과 그 상부에 형성된 반도체층(123`)을 포함한다. 반도체층(123')은 제1 도전형(예컨대, p형) 반도체층(123a'), 활성층(123b') 및 제2 도전형(예컨대, n형) 반도체층(123c')을 포함한다.
패키지 기판(110) 상면에는 도금층(112')과 기판 전극(111')이 형성되어 있다. 패키지 기판(110), 도금층(112') 및 기판 전극(111')은 전술한 실시형태(도 2 참조)에서 설명한 바와 같은 재료로 형성될 수 있다. LED 칩(120')의 칩 기판 (121')은 접착물(130')을 통해 패키지 기판(110)의 접합면에 부착되어 있다. 접착물(130')로는, 에폭시 수지, 특히 열 전도성이 우수한 Ag(은) 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서도, 패키지 기판(110`)의 접합면에는 상기 접착물(130`)을 수납하는 접합용 홈부(113`)가 형성되어 있다. 이 접합용 홈부(113`)는 접합 면적을 증가시킴으로써, LED 칩(120')과 패키지 기판(110') 간의 접합 강도를 높이는 역할을 한다. 즉, 홈부(113')의 측면과 바닥면을 접합 면적으로 이용할 뿐만 아니라 접합면에 요철 단면을 제공해주기 때문에, 종래에 비하여 높은 접합 강도를 얻을 수 있게 된다. 특히 접합용 홈부(113')가 도 4에 도시된 바와 같이 그물 모양의 평면 패턴을 가질 경우, 접합 강도의 강화효과는 더욱 높아지게 된다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패키지 기판의 접합면에 여분의 접착 물을 수납하는 접합용 홈부를 형성함으로써, 접착물에 의한 반도체층의 전기적인 쇼트를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 접합용 홈부는 접합면에 요철 단면을 제공함으로써 LED 칩과 패키지 기판 간의 접합 강도를 높이게 된다. 이에 따라, 높은 신뢰성을 갖는 LED 패키지를 용이하게 구현할 수 있게 된다.

Claims (18)

  1. 패키지 기판;
    상기 패키지 기판 상면에 접합되어 있는 발광다이오드 칩; 및
    상기 발광다이오드 칩을 상기 패키지 기판에 접합시키는 접착물을 포함하되,
    상기 패키지 기판의 접합면에는 상기 접착물을 수납하는 접합용 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은, 상기 패키지 기판에 접합되는 칩 전극을 갖는 수직구조 LED 칩인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접착물은 공융합금인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패키지 기판의 상면에는 기판 전극이 형성되어 있고,
    상기 칩 전극과 상기 기판 전극은 공융접합되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 칩 전극은 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기판 전극은 Au-Sn, Au-Ni, Au-Ge, Au-Si, Au, Sn 및 Ni로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 칩 전극은 Au-Sn층으로 형성되고, 상기 기판 전극은 Au층으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 칩 전극은 Au층으로 형성되고, 상기 기판 전극은 Au-Sn층으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접착물은 크림 솔더인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 기판은 금속, 세라믹, FR4, 폴리이미드, Si 또는 BT 레진으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 기판과 상기 기판 전극 사이에 형성된 도금층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도금층은, Au, Ni, Pt, Al 및 Ag로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩은 절연성 기판을 갖는 수평구조 LED 칩인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 절연성 기판은 상기 패키지 기판의 접합면에 부착되고,
    상기 접착물은 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 Ag 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 접합용 홈부는 그물모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 접착물은 상기 접합용 홈부를 완전히 매립하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 접합용 홈부의 단면은 사각형, 삼각형 또는 반구형인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
KR1020060022141A 2006-03-09 2006-03-09 발광다이오드 패키지 KR100755658B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060022141A KR100755658B1 (ko) 2006-03-09 2006-03-09 발광다이오드 패키지
TW096107117A TWI384641B (zh) 2006-03-09 2007-03-02 發光二極體封裝件
US11/714,156 US20080035948A1 (en) 2006-03-09 2007-03-06 Light emitting diode package
JP2007057321A JP5130443B2 (ja) 2006-03-09 2007-03-07 発光ダイオードパッケージ
CNA2007100056524A CN101034726A (zh) 2006-03-09 2007-03-08 发光二极管封装件
US12/332,678 US20090095975A1 (en) 2006-03-09 2008-12-11 Light emitting diode package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060022141A KR100755658B1 (ko) 2006-03-09 2006-03-09 발광다이오드 패키지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100755658B1 true KR100755658B1 (ko) 2007-09-04

Family

ID=38588351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060022141A KR100755658B1 (ko) 2006-03-09 2006-03-09 발광다이오드 패키지

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20080035948A1 (ko)
JP (1) JP5130443B2 (ko)
KR (1) KR100755658B1 (ko)
CN (1) CN101034726A (ko)
TW (1) TWI384641B (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100975401B1 (ko) 2008-06-27 2010-08-11 주식회사 엠디티 세라믹 패키지
KR100999736B1 (ko) * 2010-02-17 2010-12-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 라이트 유닛
DE102008046525B4 (de) * 2007-09-11 2013-08-22 Intellectual Discovery Co., Ltd. Licht emittierende Vorrichtung
WO2018174599A1 (ko) * 2017-03-24 2018-09-27 주식회사 에스오엘 투명한 디스플레이용 ｌｅｄ 전광 판넬 및 그 제작 방법
KR102088035B1 (ko) * 2018-10-18 2020-03-11 유니램 주식회사 전극 및 이를 구비하는 제논 플래쉬 램프

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4341693B2 (ja) * 2007-05-16 2009-10-07 ウシオ電機株式会社 Ｌｅｄ素子およびその製造方法
US20100237378A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 Tzu-Han Lin Light emitting diode package structure and fabrication thereof
TWI479689B (zh) * 2009-04-16 2015-04-01 Nat Univ Chung Hsing Double - sided Coarse Vertical Guided Light Emitting Diodes and Their Making Methods
KR101092063B1 (ko) * 2009-04-28 2011-12-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
US8836100B2 (en) * 2009-12-01 2014-09-16 Cisco Technology, Inc. Slotted configuration for optimized placement of micro-components using adhesive bonding
KR100986397B1 (ko) * 2010-02-08 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
CN102339941A (zh) * 2010-07-28 2012-02-01 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及发光二极管模组
TWI513041B (zh) * 2010-07-30 2015-12-11 Advanced Optoelectronic Tech 發光二極體封裝結構及發光二極體模組
CN103222073B (zh) 2010-08-03 2017-03-29 财团法人工业技术研究院 发光二极管芯片、发光二极管封装结构、及用以形成上述的方法
DE102010033868A1 (de) * 2010-08-10 2012-02-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Chipträger, elektronisches Bauelement mit Chipträger und Verfahren zur Herstellung eines Chipträgers
CN102024717B (zh) * 2010-08-21 2012-03-07 比亚迪股份有限公司 一种半导体芯片的共晶方法及共晶结构
WO2012155535A1 (zh) * 2011-05-19 2012-11-22 晶能光电（江西）有限公司 氮化镓基薄膜芯片的生产制造方法
US9365416B2 (en) * 2011-08-15 2016-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and method for motion sensor
CN102543970A (zh) * 2011-12-26 2012-07-04 日月光半导体制造股份有限公司 半导体封装件及其制造方法
US9261652B2 (en) * 2012-01-17 2016-02-16 Cisco Technology, Inc. Optical components including bonding slots for adhesion stability
US9450152B2 (en) * 2012-05-29 2016-09-20 Micron Technology, Inc. Solid state transducer dies having reflective features over contacts and associated systems and methods
JP5856314B2 (ja) * 2012-11-15 2016-02-09 日産自動車株式会社 Ａｕ系はんだダイアタッチメント半導体装置及びその製造方法
TWI540768B (zh) * 2012-12-21 2016-07-01 鴻海精密工業股份有限公司 發光晶片組合及其製造方法
WO2014196175A1 (ja) * 2013-06-07 2014-12-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 配線基板およびｌｅｄモジュール
KR20150001268A (ko) * 2013-06-27 2015-01-06 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
US9859250B2 (en) * 2013-12-20 2018-01-02 Cyntec Co., Ltd. Substrate and the method to fabricate thereof
US20150200336A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Cree, Inc. Wafer level contact pad standoffs with integrated reflector
US9954144B2 (en) 2014-01-10 2018-04-24 Cree, Inc. Wafer level contact pad solder bumping for surface mount devices with non-planar recessed contacting surfaces
KR102256591B1 (ko) * 2014-10-31 2021-05-27 서울바이오시스 주식회사 고효율 발광 장치
US9466632B2 (en) 2015-01-09 2016-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor package and an image sensor module having the same
US10044171B2 (en) * 2015-01-27 2018-08-07 TeraDiode, Inc. Solder-creep management in high-power laser devices
JP2016162971A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Ｌｅｄモジュール
KR102589620B1 (ko) 2018-10-29 2023-10-17 삼성전자주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20210107227A (ko) * 2020-02-21 2021-09-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR20220073541A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0715033A (ja) * 1993-06-28 1995-01-17 Japan Energy Corp 半導体発光装置
JP2004039983A (ja) 2002-07-05 2004-02-05 Rohm Co Ltd 半導体発光装置
US6900476B2 (en) 2001-11-30 2005-05-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting semiconductor component
KR20060003387A (ko) * 2004-07-06 2006-01-11 알티전자 주식회사 높은 반사 효율을 가진 기판 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54112785A (en) * 1978-02-24 1979-09-03 Asahi Glass Co Ltd Electrode and manufacture thereof
US4845405A (en) * 1986-05-14 1989-07-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Monolithic LED display
AU637874B2 (en) * 1990-01-23 1993-06-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Substrate for packaging a semiconductor device
JPH04329681A (ja) * 1991-05-01 1992-11-18 Matsushita Electron Corp 光半導体装置の製造方法
JPH10125741A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Oki Electric Ind Co Ltd 集積回路及び集積回路の製造方法及び集積回路の評価方法
JP3887124B2 (ja) * 1999-04-30 2007-02-28 ローム株式会社 チップ型半導体発光素子
US6556030B1 (en) * 1999-09-01 2003-04-29 Micron Technology, Inc. Method of forming an electrical contact
JP3420153B2 (ja) * 2000-01-24 2003-06-23 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 半導体装置及びその製造方法
TW480749B (en) * 2001-03-15 2002-03-21 Opto Tech Corp Structure and fabrication method for electro-optics device
TW493287B (en) * 2001-05-30 2002-07-01 Epistar Corp Light emitting diode structure with non-conductive substrate
JP4211359B2 (ja) * 2002-03-06 2009-01-21 日亜化学工業株式会社 半導体装置の製造方法
US20040173808A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-09 Bor-Jen Wu Flip-chip like light emitting device package
JP3905078B2 (ja) * 2003-12-08 2007-04-18 京セラ株式会社 発光装置
JP2005223165A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系発光素子
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
JP2005353731A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd チップ部品実装体及び半導体装置
JP2006093672A (ja) * 2004-08-26 2006-04-06 Toshiba Corp 半導体発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0715033A (ja) * 1993-06-28 1995-01-17 Japan Energy Corp 半導体発光装置
US6900476B2 (en) 2001-11-30 2005-05-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting semiconductor component
JP2004039983A (ja) 2002-07-05 2004-02-05 Rohm Co Ltd 半導体発光装置
KR20060003387A (ko) * 2004-07-06 2006-01-11 알티전자 주식회사 높은 반사 효율을 가진 기판 장치 및 그 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008046525B4 (de) * 2007-09-11 2013-08-22 Intellectual Discovery Co., Ltd. Licht emittierende Vorrichtung
KR100975401B1 (ko) 2008-06-27 2010-08-11 주식회사 엠디티 세라믹 패키지
KR100999736B1 (ko) * 2010-02-17 2010-12-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 라이트 유닛
US8698185B2 (en) 2010-02-17 2014-04-15 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light unit having improved electrode and chip structures with concave/convex shapes
WO2018174599A1 (ko) * 2017-03-24 2018-09-27 주식회사 에스오엘 투명한 디스플레이용 ｌｅｄ 전광 판넬 및 그 제작 방법
KR102088035B1 (ko) * 2018-10-18 2020-03-11 유니램 주식회사 전극 및 이를 구비하는 제논 플래쉬 램프

Also Published As

Publication number Publication date
TWI384641B (zh) 2013-02-01
US20090095975A1 (en) 2009-04-16
US20080035948A1 (en) 2008-02-14
CN101034726A (zh) 2007-09-12
TW200739969A (en) 2007-10-16
JP5130443B2 (ja) 2013-01-30
JP2007243193A (ja) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100755658B1 (ko) 발광다이오드 패키지
JP4359195B2 (ja) 半導体発光装置及びその製造方法並びに半導体発光ユニット
KR100889512B1 (ko) 열전달 비아홀을 구비한 발광 다이오드 패키지 및 그의제조방법
JP2011129920A (ja) 発光素子及びその製造方法
US7408204B2 (en) Flip-chip packaging structure for light emitting diode and method thereof
JP2003168829A (ja) 発光装置
JP5329787B2 (ja) 実装基板およびｌｅｄモジュール
KR100877877B1 (ko) 발광 소자
JP2006245032A (ja) 発光装置およびｌｅｄランプ
JP2007073575A (ja) 半導体発光装置
JPH10321909A (ja) 半導体装置
TWI496324B (zh) 發光二極體封裝體
JP4821343B2 (ja) サブマウント基板及びこれを備える発光装置
US20160020374A1 (en) Light emitting module
JP2020123740A (ja) 発光装置
JP2019216250A (ja) 半導体発光装置
KR100726967B1 (ko) 와이어 본딩 방식을 적용하지 않는 발광 다이오드 패키징
JP2011254106A (ja) 半導体装置モジュール及びこれに用いられる熱伝導チップ
KR101778140B1 (ko) 반도체 발광소자 및 이의 제조방법
JP2016111204A (ja) 光源装置及びこの光源装置を備えた車両用灯具
JPWO2008139981A1 (ja) 発光装置および発光装置用パッケージ集合体
TW201006000A (en) Light emitting diode and method of making the same
JP2004207363A (ja) 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
KR20090032774A (ko) 전도성 연결 배선을 구비한 발광 다이오드
JP2009026840A (ja) 発光装置および発光装置の作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120802

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee