KR100851183B1 - 반도체 발광소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지는 상부에 홈부가 형성된 열전도성 패키지몸체와, 홈부에 형성된 전극과, 전극에 연결되며 패키지몸체의 홈부 내에 형성된 적어도 하나의 반도체 발광소자와, 패키지몸체의 외곽 측면에 형성되며 전극과 연결된 배선패턴을 포함한다.

Description

반도체 발광소자 패키지{Semiconductor light emitting device package}
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 발광소자 패키지의 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 발광소자 판넬의 구조를 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지의 구조를 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지의 개략적인 구조를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지의 개략적인 구조를 도시한 저면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지를 구성하는 패키지 몸체의 일부를 예시적으로 도시한 측단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지 상에서 열이 방출되는 경로를 예시적으로 도시한 측단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100... 반도체 발광소자 패키지
110... 기판 115... 절연체
120... 랜드 패턴 125... 솔더부재
130... 배선패턴 132... 전극
135... 반사막 140... 반도체 발광소자
145... 제1몰딩부 150... 제2몰딩부
155... 홈부 160... 패키지몸체
본 발명은 반도체 발광소자 패키지에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 발광소자로는 LED(Light Emitting Diode)를 들 수 있는데, 이는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 자외선의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는 데 사용되는 소자이다.
보통 LED는 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 종류는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 구분될 수 있다.
LED는 출력되는 광의 세기에 따라, 가정용 가전 제품, 전광판 등에 사용된다. 정보 통신 기기가 소형화, 슬림(slim)화 추세에 있고, 주변 기기인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등도 더욱 소형화되고 있다. 따라서, PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 LED가 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다. 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다.
상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 사용되고 있고, 요구되는 휘도도 갈수록 높아지고 있으며, 고출력 LED가 널리 쓰이고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 발광소자 패키지의 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 반도체 발광소자 패키지(10)는 외부 PCB로부터 발광소자에 전원을 인가시키기 위한 전극 리드 프레임(13)이 패키지 몸체(12)에 각각 형성되어 있다.
상기 패키지 몸체(12) 상부에는 발광소자로 사용된 LED(14)에서 발생되는 광의 광효율을 향상시키기 위해서 몰드 렌즈(11)가 형성된다.
상기 패키지 몸체(12) 하측으로는 LED(14)를 실장한 어셈블리가 결합되는데, 먼저 전기적 전도체(17) 상에 광반사율이 높은 반사컵(16)을 결합한다. 상기 LED(14)는 실리콘으로 형성된 서브 마운트(15) 상에 플립칩 본딩 또는 와이어 본딩으로 실장된다. 상기 서브 마운트(15)를 식각하여 내측에 반사홀을 형성하고, 상기 반사홀 상에 반사층을 형성한 다음 상기 LED(14)를 실장한다.
이렇게 상기 서브 마운트(15) 상에 LED(14)가 실장되면 상기 서브 마운트(15)를 상기 전도체(17) 상에 형성되어 있는 반사컵(16) 상에 실장한다. 그리고 전원이 인가될 수 있도록 상기 패키지 몸체(12)의 전극 리드 프레임(13)과 전기적 연결 공정을 진행한다.
이렇게 조립된 반도체 발광소자 패키지(10)는 상기 LED(14)에서 발생된 광을 상기 반사컵(16)에서 반사시킨 다음, 상기 몰드 렌즈(11)를 통하여 외부로 발산하게 된다.
이상에서 설명된 반도체 발광소자는 액정표시장치용 백라이트 유닛, 조명용 기기 등에 적용될 수 있다. 상기 반도체 발광소자로 구성된 LED 판넬의 예를 도 2에 나타내었다. 도 2는 종래 기술에 따른 LED 판넬(20)의 구조를 도시한 측단면도이다.
먼저, 측벽이 있는 사각형상의 프레임(21) 내부 하측에 발광소자 패키지(10) 및 도전배선(23)이 형성된 PCB(24)가 부착되어 있고, 상기 발광소자 패키지(10)의 빛을 분산시키기 위한 에폭시 몰딩층(22)이 프레임(21) 내측에 형성되어 있으며, 상기 프레임(21)의 상측면에 확산판(25)이 형성 되어 있다.
이와 같이 LED 판넬(20)을 구성하는 발광소자 패키지(10)는 높은 출력의 광을 얻기 위해서 전류의 크기를 높일 경우에는 패키지 내의 방열 성능이 좋지 않아 높은 열이 발생하는 문제가 있고, 이와 같이 패키지 내부에 높은 열이 방열되지 않은 채 그대로 존재할 경우 저항이 매우 높아져 광효율이 저하된다.
또한, 종래 발광소자 패키지(10)는 전도체(17), 반사컵(16), 패키지 몸체(12) 등이 각각 분리되어 있으므로 열저항체들이 많이 존재하여 상기 발광소자(LED)에서 발생하는 열이 쉽게 외부로 전달되지 않는 단점이 있다.
그리고, 상기 몸체 내부에 한 개의 발광소자만이 장착되므로 고출력 화이트(White)를 구현하기 위해서는 세 개의 발광소자 패키지가 세트로 작동해야 하는 불편함이 있다. 이러한 경우, 제어 회로가 복잡해지고 부피가 커지는 단점이 상존 한다. 또한, 다수개가 조합된 단품형 발광소자 패키지는 외부로부터 전극을 연결시키기 위하여 전체 기판의 면적이 증가하게 되므로 조립 공정상의 비용도 증가하게 된다.
본 발명의 실시 예는 하나 이상의 고출력 반도체 발광소자로 단일 패키지를 구성하는 경우 열방출 및 광방출 효율을 극대화 시킬 수 있는 반도체 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지는, 상부에 홈부가 형성된 열전도성 패키지몸체; 상기 홈부에 형성된 전극; 상기 전극에 연결되며, 상기 패키지몸체의 홈부 내에 형성된 적어도 하나의 반도체 발광소자; 상기 패키지몸체의 외곽 측면에 형성되며 상기 전극과 연결된 배선패턴; 을 포함한다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키 지(100)는 기판(110), 절연체(115), 랜드패턴(land pattern)(120), 솔더부재(125), 배선패턴(130), 전극(132), 반사막(135), 반도체 발광소자(140), 제1몰딩부(145), 제2몰딩부(150), 패키지몸체(160)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)는 조명용 발광소자 패키지로서, 높은 광효율과 열방출성(열전도성)을 구현한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)는 패키지몸체(160)를 기반으로 하는 제 1 구성부와 상기 기판(110)을 기반으로 하는 제 2 구성부로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)는 상기 제 1 구성부만으로 이루어질 수도 있으며, 상기 제 1 구성부와 상기 제 2 구성부가 결합된 상태로 이루어질 수도 있다.
상기 제 1 구성부는 상기 패키지몸체(160), 배선패턴(130), 전극(132), 반사막(135), 반도체 발광소자(140), 제1몰딩부(145), 제2몰딩부(150)를 포함한다. 상기 제 2 구성부는 기판(110), 절연체(115), 랜드패턴(120), 솔더부재(125)를 포함한다. 상기 랜드패턴(120)은 예컨대 PCB 상에서 외부 소자와의 접촉을 위하여 형성된 전극 패드를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 패키지몸체(160)를 기반으로 하는 제 1 구성부를 상기 기판(110) 상에 결합하고, 상기 기판(110)을 기반으로 하는 제 2 구성부를 분리(Breaking)하는 공정을 거쳐 반도체 발광소자 패키지를 제조할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)의 구성 및 동작에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지의 개략적인 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 4에 도시된 반도체 발광소자 패키지의 단면 l-l'을 도시한 측단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 패키지몸체(160)는 일종의 하우징 역할을 수행하는데, 중앙부에 홈부(155)가 형성되고 상기 홈부(155) 내부에 반도체 발광소자(140)가 위치된다.
상기 패키지몸체(160)는 실리콘(silicon), 실리콘카바이드(silicon carbide;SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride;AlN) 등과 같이 절연성 및 열전도도가 우수한 재질(또는, 각 재질의 조합)로 형성될 수 있다. 상기 패키지몸체(160)는 실리콘옥사이드(silicon oxide;SiOx)나 실리콘나이트라이드(silicon nitride;SiNx) 등으로 표면이 처리될 수 있다. 이때 전기전도도가 적어도 1010 Ω/cm 이상이고, 열전도도가 적어도 140 W/mK 이상인 것이 좋다.
상기 패키지몸체(160)는 육면체 형태를 가지며, 4 개의 측면 부분이 상측 및 하측으로 경사지게 형성될 수 있다. 상기 패키지몸체(160)가 실리콘(silicon) 재질로 형성되는 경우, 상기 측면의 경사각은 약 109도 내외로서 107도 내지 111도로 형성될 수 있다.
이렇게 패키지몸체(160)의 측면 부분이 경사지게 형성되는 것은, 솔더링이나 리플로우(reflow)와 같은 솔더부재(125) 형성 시, 상기 솔더부재(125)가 상기 패키 지몸체(160)의 측면 및 상면의 일부 영역까지 타고 올라가도록 하여, 상기 배선패턴(130)과 더불어 상기 솔더부재(125)를 통한 추가적인 방열 경로를 형성시킬 뿐만 아니라 동시에 상기 패키지몸체(160)를 상기 기판(110) 쪽으로 끌어당겨서 열방출 경로를 보다 짧게 형성시켜 열방출이 잘 일어날 수 있도록 하기 위함이다.
상기 홈부(155)는 상기 패키지몸체(160)와 유사하게 사각형 형태로 식각되며, 4 개의 측면이 바닥까지 상측으로부터 경사지게 형성될 수 있다(즉, 꼭지점 부위가 잘린 사각뿔 형태로 형성될 수 있다).
상기 홈부(155)의 측면을 상측으로 경사지게 형성하는 이유는, 반도체 발광소자(140)로부터 발생되는 빛이 반사되어(홈부 영역에 반사막(135)이 위치됨) 상측으로 향하도록 하기 위함이다. 상기 반사막(135)은 은(silver;Ag)이나 알루미늄(aluminum;Al) 등과 같이 가시광 영역에서 반사율이 90% 수준 이상이 되는 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 홈부(155)의 측면은 실리콘(silicon) 재질로 형성되는 경우에 바닥면과 약 125도 내외로서 123도 내지 127도의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다. 이는 반도체 실리콘의 결정면 <100>이 식각되어졌을 때 형성되는 각도를 나타낸다.
상기 홈부(155)는 그 깊이가 길이 및 폭에 비하여 상대적으로 낮아야 하며, 길이와 폭은 동일한 수치로 형성될 수도 있다. 가령, 상기 홈부(155)의 깊이는 상기 패키지몸체(160) 높이의 1/2 이상이거나 150 ㎛ 이상이 되도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 전극(132)은 상기 홈부(155) 내부면에 형성되어 반도체 발광소자(140)와 전기적으로 연결되고, 상기 홈부(155) 외부로는 상기 배선패턴(130)과 연결된다. 상기 배선패턴(130)은 상기 패키지몸체(160)의 상면 및 저면을 따라 연장 형성되어 상기 기판(110)의 랜드패턴(120)과 전기적으로 연결된다.
상기 전극(132)과 상기 배선패턴(130)은 동일한 도전성 재질로서 단일 구조물로 형성될 수도 있으며, 또한 분리되어 형성될 수도 있다. 상기 전극(132)과 상기 배선패턴(130)은 소통되는 전류량과 전류밀도를 감안하여 충분한 두께로서 형성시킨다.
상기 배선패턴(130)은 상기 홈부(155) 영역 이외의 패키지몸체(160) 상면으로부터 외측면을 따라 저면측까지 수차 굴곡되어 형성된다. 상기 패키지몸체(160)의 상면 및 외측면을 따라 형성된 상기 배선패턴(130)은 전기적인 통로 역할을 수행할 뿐만 아니라 상기 패키지몸체(160) 상에 전달된 열을 외부로 방출시킨다.
또한, 상기 패키지몸체(160) 저면을 따라 형성된 상기 배선패턴(130) 부분은 상기 기판(110)의 랜드패턴(120)과 상기 솔더부재(125)를 통하여 전기적으로 연결되고, 상기 기판(110)과 물리적으로 접착될 수 있다.
상기 배선패턴(130)은 상기 패키지몸체(160)의 4 개 측면에 동일하게, 상기 굴곡 구조를 이루어 형성될 수 있다. 이때 상기 배선패턴(130)과 상기 전극(132)은 상기 패키지몸체(160) 상에서 최대한 면적을 넓게하여 형성되는 것이 방열성 측면에서 유리하다.
상기 전극(132) 역시 상기 홈부(155) 내부의 저면 및 4 개의 측면을 따라 각각 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지의 개략적인 구조 를 도시한 저면도이다.
도 5에 도시된 도면은 상기 기판(110)의 저면을 도시한 것이 아니라, 상기 패키지몸체(160)의 저면을 도시한 것이다. 상기 배선패턴(130)이 상기 패키지몸체(160)의 네 면을 따라 굴곡되어 저면까지 연장형성된 형태를 볼 수 있다. 또한, 상기 패키지몸체(160) 저면 중앙에 금속패턴(130a)이 형성된 것을 볼 수 있다.
상기 패키지몸체(160) 저면의 금속패턴(130a)은 상기 반도체 발광소자(140)가 결합된 홈부(155) 영역에 대응토록 위치된 것이며, 상기 금속패턴(130a)은 상기 기판(110)의 랜드패턴(120)과 솔더링 부재(125)를 이용하여 연결될 수 있다.
이렇게 상기 기판(110)의 랜드패턴(120)과 연결된 금속패턴(130a)은 상기 패키지몸체(160)의 열을 가장 단거리로 상기 기판(110)으로 전달하는 역할을 하여 열방출을 극대화할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에는 하나의 반도체 발광소자(칩 형태임)가 구비된 경우를 예로서 나타내었으나, 다수 개의 반도체 발광소자가 구비되어 상기 전극(132)과 각각 연결될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자는 상기 전극(132)과 플립칩 본딩되거나 와이어 본딩될 수 있다.
상기 반도체 발광소자(140)는 GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐), GaAs(갈륨 비소) 등의 3족 및 5족 화합물을 기반으로 하여 구현될 수 있다.
상기 기판(110)은 알루미늄 혹은 구리와 같은 열전도성 재질로 이루어져 상기 배선패턴(130)으로부터 전달된 열을 하부로 방출시키는 기능을 수행한다. 상기 기판(110)의 표면에 형성된 랜드패턴(120)이 솔더 부재(125)를 통하여 상기 배선패턴(130)과 연결된다.
즉, 상기 기판(110)과 상기 패키지몸체(160)는 상기 솔더 부재(125)를 통하여 물리적으로 고정될 수 있게 된다.
상기 랜드패턴(120)이 형성되는 기판(110) 영역에는 절연체(115)가 형성되어 있다. 이에 따라 상기 랜드패턴(120)과 도전성의 상기 기판(110)을 전기적으로 절연시킬 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지를 구성하는 패키지몸체(160)의 일부를 예시적으로 도시한 측단면도이다.
상기 반사막(135)은 상기 홈부(155) 내부(제2몰딩부(150)의 형성 영역에 따라 홈부(155) 이외의 패키지몸체(160) 상면 일부까지 형성될 수 있음)의 전극(132) 위로 형성되어 반도체 발광소자(140)로부터 방출된 빛이 상측으로 향하도록 반사시킨다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)가 실제 제품으로 제조된 경우 도 3의 "A" 표시 부분을 확대하여 도시한 것이다. 실리콘(silicon) 재질의 패키지몸체(160) 위에 금속성 재질의 배선패턴(130), 전극(132), 반사막(135) 및 투과성 수지 재질의 제1몰딩부(145)가 결합된 형태를 확인할 수 있다.
상기 제1몰딩부(145)는 상기 홈부(155)의 내부에 형성되며, 광투과성 보호수지로서 가령, 형광체를 함유한 실리콘(silicon)이나 에폭시(epoxy) 수지를 이용하 여 상기 홈부(155)를 밀봉시킬 수 있다.
상기 반도체 발광소자(140)로부터 발생된 기준광은 상면으로 진행된다. 상기 반도체 발광소자(140)의 표면에서 근접한 부분에서는 기준광이 제1몰딩부(145)에 주입된 형광체에 흡수되어 재방출되는 제2의 여기광(여기된 2차광)이 가법 혼색 되어 가령, 백색으로 표시될 수 있다.
이때, 형광체가 주입된 제1몰딩부(145)의 형태에 따라 색에 대한 편차 및 균일도의 차가 발생되므로 제1몰딩부(145)는 홈부(155) 개방면을 기준으로 편평하게 형성되는 것이 좋다.
이렇게 제1몰딩부(145)가 홈부(155) 외부 영역까지 형성되지 않고 반도체 발광소자(140) 상에서 얇게 형성됨으로써 반도체 발광소자(140)의 방출광 및 반사광이 제1몰딩부(145)를 투과하는 경로가 거의 일정하게 될 수 있다.
상기 제1몰딩부(145)가 상기 홈부(155)를 1차적으로 밀봉하고, 상기 제2몰딩부(150)가 상기 홈부(155) 영역을 2차적으로 밀봉한다. 이때 상기 제2몰딩부(150)는 돔 형태를 이루도록 형성하며, 반도체 발광소자(140)에서 발생한 빛이 공기 중으로 빠져 나올 때, 빛이 제2몰딩부(150)와 공기와의 계면에서 전반사 없이 효율적으로 빠져 나올 수 있도록 제2몰딩부(150)와 공기와의 계면접합각을 형성시킨다. 또한 상기 제2몰딩부(150)는 빛이 상측을 향하여 골고루 진행될 수 있도록 광경로를 가이드하는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지(100)는 정전방전(ESD; Electro-Static Discharge) 현상이 발생되거나 과전압이 걸리는 경우 반도 체 발광소자(140)를 보호하기 위하여 쇼키 다이오드(shottky diode)나 제너 다이오드(zener diode) 등과 같은 정전방지소자(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
상기 정전방지소자는 상기 패키지몸체(160)에 형성될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 정전방지소자는 홈부에 위치되지 않고 홈부가 형성되지 않은 패키지몸체(160) 상면에 위치될 수 있다. 이때, 상기 정전방지소자는 패키지몸체(160)를 따라 형성된 배선 패턴(130) 또는 전극(132)과 전기적으로 반도체 발광소자(140)와 병렬 방식으로 연결되어 반도체 발광소자(140)의 보호 회로를 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광소자 패키지 상에서 열이 방출되는 경로를 예시적으로 도시한 측단면도이다.
도 7을 참조하면, 반도체 발광소자(140)로부터 방출된 열이 전극(132), 배선패턴(130), 솔더 부재(125) 및 랜드패턴(120)을 경유하여 기판(110)으로 전달되는 경로를 확인할 수 있다. 이렇게 열전달 경로가 확장됨으로써 조명용 반도체 발광소자와 같이 많은 열을 방출하는 발광소자라 하여도 효율적으로 열을 방출시킬 수 있게 된다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자 패키지에 의하면, 열방출 및 광방출 효율이 극대화됨으로서 조명용 발광소자와 같이 고휘도, 고열 타입의 반도체 발광소자라 하더라도 개수에 상관없이 용이하게 단일 패키지로 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 전극(배선 패턴을 포함함) 구조가 개선됨으로써 열방출이 용이해질 뿐만 아니라, 다수 개로 구비될 수 있는 반도체 발광소자의 회로 구성이 용이해질 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 광학 기능이 우수한 몰딩 영역과 보호 기능이 우수한 몰딩 영역을 구분하고, 홈부를 형성하여 차별적으로 몰딩처리함으로써 견고하게 제조할 수 있으며, 광특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (21)

  1. 반도체 기판으로 형성되고, 상부에 홈부가 형성된 열전도성 패키지몸체;
    상기 홈부에 형성된 전극;
    상기 전극에 연결되며, 상기 패키지몸체의 홈부 내에 형성된 적어도 하나의 반도체 발광소자;
    상기 패키지몸체의 외곽 측면에 형성되며 상기 전극과 연결된 배선패턴;
    을 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지몸체는 육면체 형태로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지몸체는 실리콘(silicon), 실리콘카바이드(silicon carbide;SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride;AlN) 중에서 선택된 적어도 하나의 재질로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부는 꼭지점 부위가 잘린 역사각뿔 형태로서, 측면이 상측으로 경사지게 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 측면이 123도 내지 127도의 경사각을 이루어 상측으로 경사지게 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부는 그 깊이가 상기 패키지몸체 높이의 1/2 이상이거나 150 ㎛ 이상으로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 및 상기 배선패턴은 동일 재질의 단일 구조물로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부 중 상기 반도체 발광소자가 위치되는 영역에 대응되도록 상기 패키지몸체의 저면에 형성되어, 상기 반도체 발광소자의 하부에 형성된 금속패턴을 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지몸체를 지지하는 열전도성 기판;
    상기 기판에 형성되며, 상기 배선패턴과 전기적으로 연결된 랜드패턴;
    을 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배선패턴과 상기 랜드패턴을 전기적으로 연결시키는 솔더부재를 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지몸체는 외측 측면 부분이 상측 및 하측으로 경사지게 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 패키지몸체는 상기 외측 측면 부분이 107도 내지 111도의 경사각을 이루어 상측으로 경사지게 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 발광소자는 상기 전극과 플립칩 본딩되거나 와이어 본딩된 반도체 발광소자 패키지.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지몸체에 형성된 정전방지소자를 포함하는 반도체 발광소자 패키 지.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 정전방지소자는 상기 패키지몸체 중 상기 홈부가 형성되지 않은 상면에 위치되고, 상기 배선패턴과 병렬방식으로 통전되는 반도체 발광소자 패키지.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 위에 형성된 반사막을 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부의 내부에 광투과성 수지로 형성된 몰딩부를 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 몰딩부는 형광체를 포함하는 실리콘 또는 에폭시 수지로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 몰딩부 위에 돔 형상으로 형성된 제2몰딩부를 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
  20. 제 9항에 있어서,
    상기 기판은 알루미늄 또는 구리 재질로 형성된 반도체 발광소자 패키지.
  21. 제 9항에 있어서,
    상기 기판과 상기 랜드패턴 사이에 형성된 절연체를 포함하는 반도체 발광소자 패키지.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101047791B1 (ko) * 2008-11-18 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR101047801B1 (ko) * 2008-12-29 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스 패키지 및 그 제조방법
KR101114592B1 (ko) * 2009-02-17 2012-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스 패키지 및 그 제조방법
KR101064098B1 (ko) 2009-02-23 2011-09-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR101081055B1 (ko) * 2009-07-24 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR101028329B1 (ko) * 2010-04-28 2011-04-12 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 그 제조방법
KR101242218B1 (ko) * 2011-01-07 2013-03-11 에이텍 테크놀로지 코포레이션 발광 소자 및 그의 형성 방법
KR20120118686A (ko) * 2011-04-19 2012-10-29 엘지이노텍 주식회사 발광소자 모듈
JP5404705B2 (ja) * 2011-07-25 2014-02-05 京セラコネクタプロダクツ株式会社 半導体発光素子取付用モジュールの製造方法、及び、半導体発光素子モジュールの製造方法
CN103178198A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 深圳路明半导体照明有限公司 一种金属反射腔体的贴片式led支架
KR102068766B1 (ko) * 2013-01-22 2020-01-21 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN103247742B (zh) * 2013-04-22 2015-12-09 广州有色金属研究院 一种led散热基板及其制造方法
KR20150025231A (ko) * 2013-08-28 2015-03-10 서울반도체 주식회사 광원 모듈 및 그 제조 방법, 및 백라이트 유닛
DE102015009454A1 (de) * 2014-07-29 2016-02-04 Micronas Gmbh Elektrisches Bauelement
KR102477357B1 (ko) * 2017-12-14 2022-12-15 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지
JP7142080B2 (ja) * 2018-02-26 2022-09-26 京セラ株式会社 電子部品搭載用パッケージ、電子装置および電子モジュール

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045980A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 윤종용 와이어 본딩 장치
JP2004022588A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 New Japan Radio Co Ltd 光半導体素子
JP2005303071A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nichia Chem Ind Ltd パッケージ、発光装置並びにこれらの製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19918370B4 (de) * 1999-04-22 2006-06-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh LED-Weißlichtquelle mit Linse
JP3948650B2 (ja) * 2001-10-09 2007-07-25 アバゴ・テクノロジーズ・イーシービーユー・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド 発光ダイオード及びその製造方法
JP3832728B2 (ja) * 2001-10-25 2006-10-11 シチズン電子株式会社 双方向光伝送デバイス
US7692206B2 (en) * 2002-12-06 2010-04-06 Cree, Inc. Composite leadframe LED package and method of making the same
KR20050113200A (ko) * 2003-02-26 2005-12-01 크리, 인코포레이티드 복합 백색 광원 및 그 제조 방법
US7095053B2 (en) * 2003-05-05 2006-08-22 Lamina Ceramics, Inc. Light emitting diodes packaged for high temperature operation
US6876008B2 (en) * 2003-07-31 2005-04-05 Lumileds Lighting U.S., Llc Mount for semiconductor light emitting device
JP2005086044A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Citizen Electronics Co Ltd 高信頼性パッケージ
US7183587B2 (en) * 2003-09-09 2007-02-27 Cree, Inc. Solid metal block mounting substrates for semiconductor light emitting devices
US7279724B2 (en) * 2004-02-25 2007-10-09 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Ceramic substrate for a light emitting diode where the substrate incorporates ESD protection
US20060124953A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 Negley Gerald H Semiconductor light emitting device mounting substrates and packages including cavities and cover plates, and methods of packaging same
US20060171152A1 (en) * 2005-01-20 2006-08-03 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting device and method of making the same
TWI249867B (en) * 2005-03-24 2006-02-21 Lighthouse Technology Co Ltd Light-emitting diode package, cold cathode fluorescence lamp and photoluminescence material thereof
KR101241650B1 (ko) * 2005-10-19 2013-03-08 엘지이노텍 주식회사 엘이디 패키지
KR100854328B1 (ko) * 2006-07-07 2008-08-28 엘지전자 주식회사 발광 소자 패키지 및 그 제조방법
TWI320237B (en) * 2006-07-24 2010-02-01 Si-substrate and structure of opto-electronic package having the same
US20090273005A1 (en) * 2006-07-24 2009-11-05 Hung-Yi Lin Opto-electronic package structure having silicon-substrate and method of forming the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045980A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 윤종용 와이어 본딩 장치
JP2004022588A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 New Japan Radio Co Ltd 光半導体素子
JP2005303071A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nichia Chem Ind Ltd パッケージ、発光装置並びにこれらの製造方法

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