KR101186644B1 - Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series - Google Patents

Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series Download PDF

Info

Publication number
KR101186644B1
KR101186644B1 KR1020050055632A KR20050055632A KR101186644B1 KR 101186644 B1 KR101186644 B1 KR 101186644B1 KR 1020050055632 A KR1020050055632 A KR 1020050055632A KR 20050055632 A KR20050055632 A KR 20050055632A KR 101186644 B1 KR101186644 B1 KR 101186644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
heat sink
emitting diode
support ring
package
Prior art date
Application number
KR1020050055632A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060136100A (en
KR20070000130A (en
Inventor
김도형
김홍산
김대원
최혁중
Original Assignee
서울반도체 주식회사
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 서울반도체 주식회사 filed Critical 서울반도체 주식회사
Priority to KR1020050055632A priority Critical patent/KR101186644B1/en
Publication of KR20060136100A publication Critical patent/KR20060136100A/en
Publication of KR20070000130A publication Critical patent/KR20070000130A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101186644B1 publication Critical patent/KR101186644B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/49105Connecting at different heights
    • H01L2224/49107Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩을 탑재한 발광다이오드 패키지가 제공된다. 이 패키지는 히트싱크 지지링을 포함한다. 히트싱크가 지지링에 삽입된다. 적어도 두개의 연결리드들이 지지링 및 히트싱크와 이격되어 지지링의 양측에 배치된다. 패키지 본체가 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지한다. 패키지 본체는 연결리드들 각각의 일부분 및 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는다. 히트싱크 상부에 직렬 접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩이 탑재된다. 이 발광다이오드 칩은 본딩와이어를 통해 연결리드들에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 교류전원을 사용하여 구동할 수 있으며, 히트싱크를 채택하여 열방출 효율이 높은 발광다이오드 패키지를 제공할 수 있다.A light emitting diode package equipped with a light emitting diode chip having a light emitting cell array connected in series is provided. This package includes a heatsink support ring. The heat sink is inserted into the support ring. At least two connection leads are disposed on both sides of the support ring, spaced apart from the support ring and the heat sink. The package body is attached to and supports the heat sink and connecting leads. The package body has an opening that exposes a portion of each of the connecting leads and the top surface of the heat sink. A light emitting diode chip having a light emitting cell array connected in series on the heat sink is mounted. The light emitting diode chip is electrically connected to the connection leads through a bonding wire. Accordingly, the light emitting diode package can be driven using an AC power source, and a heat sink can be used to provide a light emitting diode package having high heat dissipation efficiency.

발광다이오드 패키지, 발광다이오드 칩, 리드프레임, 히트싱크, 패키지 본체, 발광셀, 플립칩 Light emitting diode package, light emitting diode chip, lead frame, heat sink, package body, light emitting cell, flip chip

Description

직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩을 탑재한 발광다이오드 패키지{LED PACKAGE MOUNTING A LED HAVING AN ARRAY OF LIGHT EMITTING CELLS COUPLED IN SERIES}LED package with LED chip with LED cell array connected in series {LED PACKAGE MOUNTING A LED HAVING AN ARRAY OF LIGHT EMITTING CELLS COUPLED IN SERIES}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 제조하기 위한 리드프레임을 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a lead frame for manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.2 is a process flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 10은 도 2의 공정 순서도에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.3 to 10 are perspective views illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention according to the process flow chart of FIG.

도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도 및 평면도이다.11 and 12 are a perspective view and a plan view for explaining a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention, respectively.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위해 도 11의 발광 다이오드 패키지에 발광 다이오드 칩 및 렌즈를 탑재한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip and a lens mounted on the light emitting diode package of FIG. 11 to describe a light emitting diode package according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 14 및 도 15는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 사용되는 리드프레임들을 설명하기 위한 평면도들이다.14 and 15 are plan views illustrating lead frames used in a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention, respectively.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 발광다이오드 패키지에 탑재된 발광다이오드 칩을 설명하기 위한 회로도들이다.16A and 16B are circuit diagrams for describing a light emitting diode chip mounted in a light emitting diode package of the present invention.

도 17a 및 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 칩을 설명하기 위한 단면도들이다.17A and 17B are cross-sectional views illustrating a light emitting diode chip according to an embodiment of the present invention.

도 18a 및 도 18c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 칩을 설명하기 위한 단면도들이다.18A and 18C are cross-sectional views illustrating a light emitting diode chip according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 발광다이오드 칩을 탑재한 발광다이오드 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩을 탑재하여 교류전원에 직접 연결하여 구동할 수 있으며, 발광다이오드 칩을 히트싱크 상부에 탑재하여 열방출 특성이 양호한 발광다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package equipped with a light emitting diode chip. More particularly, the light emitting diode chip includes a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series to be directly connected to an alternating current power source. The present invention relates to a light emitting diode package mounted on top of a sink and having good heat dissipation characteristics.

최근, 광원으로 발광다이오드(light emitting diode; LED)의 사용이 증가하고 있다. 이러한 발광다이오드의 광출력은 대체로 입력전력(input power)에 비례한다. 따라서, 발광다이오드에 입력되는 전력을 증가시키어 높은 광출력을 얻을 수 있다. 그러나, 입력되는 전력의 증가는 발광다이오드의 접합 온도(junction temperature)를 증가시킨다. 상기 발광다이오드의 접합 온도 증가는, 입력 에너지가 가시광으로 변환되는 정도를 나타내는, 발광 효율(photometric efficiency)의 감소로 이어진다. 따라서, 입력전력의 증가에 따른 발광다이오드의 접합 온도 증가를 방지하는 것이 요구된다. 열방출 효율을 증가시키기 위해 히트싱크가 패키지 본 체에 결합되어 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 히트싱크의 구조에 대한 지속적인 개선이 요구되고 있으며, 특히 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 히트싱크가 요구된다.Recently, the use of light emitting diodes (LEDs) as a light source is increasing. The light output of such light emitting diodes is generally proportional to input power. Therefore, a high light output can be obtained by increasing the power input to the light emitting diode. However, increasing the input power increases the junction temperature of the light emitting diodes. The increase in junction temperature of the light emitting diodes leads to a decrease in photometric efficiency, which indicates the extent to which the input energy is converted into visible light. Therefore, it is required to prevent an increase in the junction temperature of the light emitting diode according to the increase of the input power. Heat sinks can be used in combination with the package body to increase heat dissipation efficiency. However, continuous improvement of the structure of such a heat sink is required, and in particular, a heat sink capable of preventing separation from the package body is required.

한편, 발광다이오드는 반도체의 p-n 접합구조로 형성되어, 전자와 홀의 재결합에 의해 광을 방출하는 반도체 소자로, 일반적으로 일방향의 전류에 의해 구동된다. 따라서, 발광다이오드를 일반 조명용으로 사용하기 위해서는 교류-직류 변환기를 필요로 하며, 이는 발광다이오드를 일반 조명용으로 사용하는 것을 어렵게 한다. 따라서, 발광다이오드를 일반 조명용으로 사용하기 위해서는, 교류-직류 변환기 없이, 교류전원을 사용하여 구동할 수 있는 발광다이오드가 요구된다.On the other hand, the light emitting diode is a semiconductor device formed of a semiconductor p-n junction structure, and emits light by recombination of electrons and holes, generally driven by a current in one direction. Thus, the use of light emitting diodes for general lighting requires an AC-DC converter, which makes it difficult to use the light emitting diodes for general lighting. Therefore, in order to use the light emitting diode for general illumination, a light emitting diode capable of driving using an AC power source without an AC-DC converter is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 교류-직류 변화기 없이 교류전원을 사용하여 구동할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a light emitting diode package that can be driven using an AC power source without an AC-DC converter.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 히트싱크를 채택하여 열방출 효율이 높되, 히트싱크가 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a light emitting diode package that adopts a heat sink to increase heat dissipation efficiency and prevent the heat sink from being separated from the package body.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여, 본 발명은 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩을 탑재한 발광다이오드 패키지를 제공한다. 본 발명의 일 태양에 따른 발광다이오드 패키지는 히트싱크 지지링을 포함한다. 히트싱크가 상기 지지링에 삽입된다. 또한, 적어도 두개의 연결리드들이 상기 지지링 및 상기 히트싱 크와 이격되어 상기 지지링의 양측에 배치된다. 패키지 본체가 상기 히트싱크 및 상기 연결리드들에 부착되어 이들을 지지한다. 상기 패키지 본체는 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 직렬 접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩이 상기 히트싱크 상부에 탑재된다. 본딩와이어들이 상기 발광다이오드 칩을 상기 연결리드들에 전기적으로 연결한다. 이에 따라, 열방출 효율이 높고, 교류전원을 사용하여 구동할 수 있는 발광다이오드 패키지를 제공할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a light emitting diode package equipped with a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series. A light emitting diode package according to an aspect of the present invention includes a heat sink support ring. A heat sink is inserted into the support ring. In addition, at least two connection leads are disposed on both sides of the support ring and spaced apart from the support ring and the heat sink. A package body is attached to and support the heat sink and the connecting leads. The package body has an opening that exposes a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink. On the other hand, a light emitting diode chip having a light emitting cell array connected in series is mounted on the heat sink. Bonding wires electrically connect the light emitting diode chip to the connection leads. Accordingly, it is possible to provide a light emitting diode package having high heat dissipation efficiency and which can be driven using an AC power source.

여기서, "발광셀"은 단일 발광다이오드 칩 내에 형성된 미세 발광다이오드를 의미한다. 일반적으로, 발광다이오드 칩은 단 하나의 발광다이오드를 가지나, 본 발명에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 복수개의 발광셀들을 갖는다. 한편, "연결리드"는 외부전원에 접속되는 리드단자들을 의미한다.Here, the "light emitting cell" means a fine light emitting diode formed in a single light emitting diode chip. In general, the light emitting diode chip has only one light emitting diode, but in the present invention, the light emitting diode chip has a plurality of light emitting cells. Meanwhile, "connected lead" means lead terminals connected to an external power source.

본 발명의 다른 태양에 따른 발광다이오드 패키지는 히트싱크 지지링을 포함한다. 한편, 히트싱크는 그 상부 측면에 나선홈을 갖는다. 상기 나선홈을 이용하여 상기 히트싱크는 상기 지지링에 삽입된다. 적어도 두개의 연결리드들이 상기 지지링의 양측에 배치된다. 상기 연결리드들 중 하나는 상기 지지링에 연결된다. 패키지 본체가 상기 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지한다. 상기 패키지 본체는 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는다. 직렬 접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩이 상기 히트싱크 상부에 탑재된다. 또한, 본딩와이어들이 상기 발광다이오드 칩을 상기 연결리드들에 전기적으로 연결한다. 상기 히트싱크가 나선홈을 가지므로, 상기 히트 싱크를 상기 지지링에 쉽게 삽입할 수 있다. 또한, 상기 연결리드들 중 하나가 상기 지지링에 연결되므로, 상기 히트싱크와 상기 하나의 연결리드를 전기적으로 연결하기 위한 본딩와이어를 생략할 수 있다. A light emitting diode package according to another aspect of the present invention includes a heat sink support ring. On the other hand, the heat sink has a spiral groove on its upper side. The heat sink is inserted into the support ring using the spiral groove. At least two connection leads are arranged on both sides of the support ring. One of the connection leads is connected to the support ring. A package body is attached to and support the heat sink and connecting leads. The package body has an opening that exposes a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink. A light emitting diode chip having a light emitting cell array connected in series is mounted on the heat sink. In addition, bonding wires electrically connect the LED chip to the connection leads. Since the heat sink has a spiral groove, the heat sink can be easily inserted into the support ring. In addition, since one of the connection leads is connected to the support ring, a bonding wire for electrically connecting the heat sink and the one connection lead may be omitted.

한편, 상기 발광다이오드 칩은 기판 및 상기 기판과 전기적으로 절연되고, 상기 기판 상에 서로 이격된 발광셀들을 포함한다.On the other hand, the light emitting diode chip includes a substrate and light emitting cells electrically insulated from the substrate and spaced apart from each other on the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 상기 발광셀들을 전기적으로 직렬연결하는 배선들을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting diode chip may further include wirings for electrically connecting the light emitting cells in series.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 발광다이오드 칩과 상기 히트싱크 사이에 서브마운트가 개재될 수 있다. 상기 서브마운트는 상기 발광셀들에 대응하는 전극패턴들을 가질 수 있으며, 상기 발광셀들은 상기 전극패턴들에 의해 직렬연결될 수 있다.In another embodiment of the present invention, a submount may be interposed between the light emitting diode chip and the heat sink. The submount may have electrode patterns corresponding to the light emitting cells, and the light emitting cells may be connected in series by the electrode patterns.

한편, 몰딩부재가 상기 발광다이오드 칩의 상부를 덮을 수 있다. 상기 몰딩부재는 상기 패키지 본체의 측벽으로 둘러싸인 홈 내부에 위치할 수 있다. 상기 몰딩부재는 경도값이 서로 다른 적어도 두개의 몰딩부재를 포함할 수 있다. 또한, 형광체가 상기 발광 다이오드 칩 상부에 위치할 수 있다. 상기 몰딩부재는 제1 몰딩부재 및 제2 몰딩부재를 포함할 수 있으며, 상기 제1 및/또는 제2 몰딩부재 내에 형광체가 함유될 수 있다. 이에 따라, 청색광을 방출하는 발광다이오드 칩을 사용하여, 백색을 방출하는 발광다이오드 패키지를 제공할 수 있다.On the other hand, a molding member may cover the upper portion of the light emitting diode chip. The molding member may be located in a groove surrounded by sidewalls of the package body. The molding member may include at least two molding members having different hardness values. In addition, a phosphor may be located on the light emitting diode chip. The molding member may include a first molding member and a second molding member, and phosphors may be contained in the first and / or second molding members. Accordingly, a light emitting diode package emitting white light may be provided using a light emitting diode chip emitting blue light.

한편, 상기 몰딩부재 상부에 렌즈가 위치할 수 있다. 상기 렌즈는 사용목적에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.On the other hand, a lens may be positioned on the molding member. The lens may have various shapes according to the intended use.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, widths, lengths, thicknesses, and the like of components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 제조에 사용되는 리드프레임(310)을 설명하기 위한 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating a lead frame 310 used to manufacture a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 리드프레임(310)은 내부에 히트싱크를 삽입할 수 있는 히트싱크 지지링(313)을 갖는다. 상기 지지링(313)은, 도시된 바와 같이, 원형 고리모양 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각형 고리 모양일 수 있다. Referring to FIG. 1, the leadframe 310 has a heat sink support ring 313 into which a heat sink can be inserted. The support ring 313, as shown, may be a circular ring shape, but is not limited to this, it may be a polygonal ring shape.

한편, 외부프레임(311)이 상기 지지링(313)을 둘러싼다. 상기 외부프레임(311)은 상기 지지링(313)과 이격되어 위치한다. 외부프레임(311)은, 도시된 바와 같이, 정사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 원형 또는 다른 다각형일 수 있다.On the other hand, the outer frame 311 surrounds the support ring 313. The outer frame 311 is spaced apart from the support ring 313. As illustrated, the outer frame 311 may be square, but is not limited thereto, and may be a circular or other polygon.

상기 외부프레임(311)과 상기 지지링(313)은 적어도 하나의 지지리드(surporting lead, 315a 및/또는 315b)에 의해 연결된다. 상기 지지리드는 상기 지지링(313)을 외부프레임에 고정시킨다. 도시한 바와 같이, 상기 지지링(313)의 대향하는 양측면에 지지리드들(315a, 315b)이 위치하여 지지링(313)을 외부프레임(311)에 고정시킬 수 있다. 상기 지지리드들(315a, 315b) 이외에 추가적인 지지리드들이 상기 지지링(313)과 상기 외부프레임(311)을 연결할 수 있다.The outer frame 311 and the support ring 313 are connected by at least one supporting lead 315a and / or 315b. The support lead fixes the support ring 313 to an outer frame. As shown, support leads 315a and 315b are positioned on opposite sides of the support ring 313 to fix the support ring 313 to the outer frame 311. In addition to the support leads 315a and 315b, additional support leads may connect the support ring 313 to the outer frame 311.

또한, 적어도 두개의 분리리드들(separated leads, 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)이 상기 외부프레임(311)에서 상기 지지링(313)을 향해 연장된다. 다만, 상기 분리리드들은 상기 지지링(313)과 이격된다. 도시된 바와 같이, 상기 분리리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)은 상기 지지링(313) 근처에서 면적이 더 넓은 종단부를 가질 수 있다. 한편, 상기 분리리드들은 상기 지지링(313)의 대향하는 양측에 배치될 수 있다.In addition, at least two separated leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c extend from the outer frame 311 toward the support ring 313. However, the separating leads are spaced apart from the support ring 313. As shown, the separation leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c may have a wider end portion near the support ring 313. On the other hand, the separating leads may be disposed on opposite sides of the support ring 313.

상기 분리리드들은 탑재될 발광 다이오드 칩의 종류 및 개수와 본딩와이어 연결방식에 의해 필요한 수가 정해지나, 다양한 종류의 패키지 제조에 사용될 수 있도록 상기 리드프레임(310)은 많은 수의 분리리드들을 가질 수 있다. 상기 분리리드들은, 도시된 바와 같이, 상기 지지리드들(315a, 315b)과 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.Although the number of separation leads is determined by the type and number of LED chips to be mounted and the bonding wire connection method, the lead frame 310 may have a large number of separation leads so as to be used for manufacturing various kinds of packages. . The separation leads may be arranged in a direction orthogonal to the support leads 315a and 315b.

한편, 도 1에 6개의 분리리드들이 도시되어 있으나, 더 적은 수의 분리리드들이 배치될 수 있으며, 추가적인 분리리드들이 더 배치될 수도 있다.Meanwhile, although six separation leads are shown in FIG. 1, fewer separation leads may be disposed, and additional separation leads may be further disposed.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 리드프레임(310)은 구리합금인 인청동판을 금형기술을 사용하여 프레스 가공함으로써 제조할 수 있다. 한편, 도 1에 한개의 리드프레임(310)이 도시되어 있으나, 복수개의 리드프레임(310)들이 하나의 인청동판에서 제조되어 정렬될 수 있다. 특히, 발광 다이오드 패키지를 대량생산하기 위해 하나의 인청동판에 제조된 복수개의 리드프레임(310)들이 사용된다.The lead frame 310 according to an embodiment of the present invention may be manufactured by pressing a phosphor bronze plate made of copper alloy using a die technique. Meanwhile, although one lead frame 310 is shown in FIG. 1, a plurality of lead frames 310 may be manufactured and aligned in one phosphor bronze plate. In particular, a plurality of lead frames 310 manufactured in one phosphor bronze plate are used to mass-produce a light emitting diode package.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고, 도 3 내지 도 10은 상기 공정순서도에 따라 발광 다이오드 패키지를 제조하는 방법을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도들이다.2 is a process flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 10 are perspective views and a plan view illustrating a method of manufacturing a light emitting diode package according to the process flowchart. admit.

도 2를 참조하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 리드프레임(310)을 준비한다(S01). 상기 리드프레임(310)은, 앞에서 설명한 바와 같이, 인청동판을 프레스 가공함으로써 제조될 수 있으며, 다수의 리드프레임(310)들이 동일한 인청동판에서 제조되어 정렬될 수 있다.Referring to FIG. 2, a lead frame 310 as described with reference to FIG. 1 is prepared (S01). As described above, the lead frame 310 may be manufactured by pressing a phosphor bronze plate, and a plurality of lead frames 310 may be manufactured and aligned in the same phosphor bronze plate.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 리드프레임(310)의 지지링(313)에 삽입되어 고정될 수 있는 히트싱크(320)를 준비한다. 상기 히트싱크(320)는 발광 다이오드 칩을 탑재할 수 있는 상부면을 갖는다. 상기 히트싱크(320)의 상부면은 상기 지지링(313)에 쉽게 삽입되도록 지지링(313)의 내경보다 작은 것이 바람직하며, 상기 히트싱크(320)의 측면의 외경은 상기 지지링(313)의 내경보다 큰 것이 바람직하다.2 and 3, a heat sink 320 may be prepared, which may be inserted into and fixed to the support ring 313 of the lead frame 310. The heat sink 320 has a top surface on which a light emitting diode chip can be mounted. The upper surface of the heat sink 320 is preferably smaller than the inner diameter of the support ring 313 to be easily inserted into the support ring 313, the outer diameter of the side surface of the heat sink 320 is the support ring 313 It is preferable that it is larger than the inner diameter of.

또한, 상기 히트싱크(320)는 상기 지지링(313)에 체결되기 위한 지지링 수용홈(323a)을 가질 수 있다. 더욱이, 상기 지지링 수용홈(323a)은 상기 지지링(313)에 쉽게 체결되기 위해 나선홈으로 마련될 수 있다.In addition, the heat sink 320 may have a support ring receiving groove 323a for fastening to the support ring 313. Furthermore, the support ring receiving groove 323a may be provided as a spiral groove to be easily fastened to the support ring 313.

한편, 상기 히트싱크(320)는 기저부(321) 및 상기 기저부의 중앙부분에서 상향 돌출된 돌출부(323)을 가질 수 있다. 이때, 상기 지지링 수용홈(323a)은 상기 돌출부(323)의 측면에 위치한다. 상기 기저부(321) 및 상기 돌출부(323)는, 도시된 바와 같이, 원통형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각통형일 수 있다. 상기 돌출부(323)는 상기 지지링(313)의 내부 모양과 유사한 모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 지지링(313)은 원형 고리모양이고, 상기 돌출부(323)는 사각통형일 수 있다.On the other hand, the heat sink 320 may have a base portion 321 and a protrusion 323 protruding upward from the center portion of the base portion. In this case, the support ring receiving groove 323a is located at the side of the protrusion 323. The base 321 and the protrusion 323 may be cylindrical, as shown, but is not limited thereto, and may be polygonal. The protrusion 323 may have a shape similar to the inner shape of the support ring 313, but is not limited thereto. That is, the support ring 313 may have a circular ring shape, and the protrusion 323 may have a rectangular cylindrical shape.

상기 히트싱크(320)는 열전도율이 높은 금속 또는 열전도 수지로 프레스 가 공 기술 또는 성형기술을 사용하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 히트싱크(320)는 상기 리드프레임(310)과 별개의 공정을 사용하여 제조된다. 따라서, 상기 리드프레임(310)을 준비하는 단계(S01)와 상기 히트싱크(320)를 준비하는 단계(S03)는 서로 순서가 바뀔 수도 있으며, 동시에 진행될 수도 있다.The heat sink 320 may be manufactured using a metal or heat conductive resin having a high thermal conductivity by using a press working technique or a molding technique. In addition, the heat sink 320 is manufactured using a process separate from the lead frame 310. Accordingly, the order of preparing the lead frame 310 (S01) and the preparing of the heat sink 320 (S03) may be reversed, or may be simultaneously performed.

도 2 및 도 4를 참조하면, 리드프레임(310)의 지지링(313)에 상기 히트싱크(320)를 삽입하여 고정시킨다(S05). 상기 히트싱크(320) 측면의 외경이 상기 지지링(313)의 내경보다 크므로, 상기 히트싱크(320)를 강제 삽입하여 지지링(313)에 고정시킬 수 있다.2 and 4, the heat sink 320 is inserted into and fixed to the support ring 313 of the lead frame 310 (S05). Since the outer diameter of the side surface of the heat sink 320 is larger than the inner diameter of the support ring 313, the heat sink 320 may be forcibly inserted into the support ring 313.

한편, 지지링 수용홈(323a)이 형성된 경우, 상기 지지링(313)은 지지링 수용홈(323a)에 수용되어 상기 히트싱크(320)를 지지한다. 이때, 상기 지지링(313)의 일부가 지지링 수용홈(323a)에 수용되고, 나머지는, 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(323)의 외부로 돌출되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지지링 수용홈(323a)이 나선홈일 경우, 상기 히트싱크(320)를 회전시켜 상기 지지링(313)에 체결할 수 있다.On the other hand, when the support ring receiving groove 323a is formed, the support ring 313 is accommodated in the support ring receiving groove 323a to support the heat sink 320. In this case, a portion of the support ring 313 is accommodated in the support ring receiving groove 323a, and the rest of the support ring 323 is preferably protruded out of the protrusion 323. In addition, when the support ring receiving groove 323a is a spiral groove, the heat sink 320 may be rotated to be fastened to the support ring 313.

도 2 및 도 5a를 참조하면, 상기 리드프레임(310)에 히트싱크(320)를 고정시킨 후, 삽입몰딩 기술을 사용하여 패키지 본체(330)를 형성한다(S07). 상기 패키지 본체(330)는 열경화성 또는 열가소성 수지를 사출성형하여 형성할 수 있다.2 and 5A, after fixing the heat sink 320 to the lead frame 310, the package body 330 is formed using an insert molding technique (S07). The package body 330 may be formed by injection molding a thermosetting or thermoplastic resin.

상기 패키지 본체(330)는 히트싱크(320) 주변에 형성되어 지지링(313), 지지리드들(315a, 315b), 분리리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c) 및 히트싱크(320)를 지지한다. 상기 패키지 본체는 상기 히트싱크 및 리드들에 부착된다. 상 기 지지리드들 및 분리리드들의 일부들은 상기 패키지 본체(330)의 외부로 돌출된다. 또한, 상기 패키지 본체(330)는 상기 히트싱크(310)의 상단부 및 상기 리드들을 노출시키는 개구부를 갖는다.The package body 330 is formed around the heat sink 320 to support the support ring 313, the support leads 315a and 315b, the separation leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c and the heatsink. Support 320. The package body is attached to the heat sink and leads. Some of the support leads and separation leads protrude out of the package body 330. In addition, the package body 330 has an upper end of the heat sink 310 and an opening exposing the leads.

도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 개구부에 의해 상기 지지링(313) 및 리드들이 노출된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 본체(330a)는 상기 히트싱크(320)의 상단부를 제외한 대부분을 덮고, 상기 분리리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)의 일부들만을 노출시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 개구부는 복수개로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5A, the support ring 313 and the leads are exposed by the opening. As shown in FIG. 5B, the package body 330a covers most of the heat sink 320 except for the upper end portion, and only a portion of the separation leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c are included. May be exposed. To this end, the opening may be formed in plural.

한편, 상기 패키지 본체(330a)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상부에 노치들(notches, 330n)을 가질 수 있다. 상기 노치들은 상기 패키지 본체(330)의 서로 마주보는 상단부들(upper end portions)로부터 상기 개구부를 향해 연장된다. 상기 노치들은 상기 패키지 본체(330)의 안쪽보다 바깥쪽에서 바닥이 더 낮을 수 있다.Meanwhile, the package body 330a may have notches 330n thereon, as shown in FIG. 5C. The notches extend from the upper end portions of the package body 330 toward the opening. The notches may have a lower bottom at an outer side than an inner side of the package body 330.

또한, 상기 히트싱크(320)의 하부면은 외부에 노출된다. 이에 더하여, 상기 기저부(321)의 측면도 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 히트싱크(320)를 통한 열방출을 촉진시킬 수 있다.In addition, the bottom surface of the heat sink 320 is exposed to the outside. In addition, the side surface of the base 321 may be exposed. Accordingly, heat dissipation through the heat sink 320 may be promoted.

한편, 상기 패키지 본체(330)는, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 원통형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사각통형 등의 다각통형일 수 있다.Meanwhile, the package body 330 may be cylindrical, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, but is not limited thereto, and may be a polygonal cylinder such as a rectangular cylinder.

상기 히트싱크(320)를 리드프레임(310)에 결합한 후, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 사출성형하여 상기 패키지 본체(330)를 형성하므로, 상기 히트싱크 (320)와 상기 패키지 본체(330)가 강하게 결합된다.After coupling the heat sink 320 to the lead frame 310, the thermosetting resin or thermoplastic resin is injection molded to form the package body 330, so that the heat sink 320 and the package body 330 are strongly Combined.

도 2 및 도 6a를 참조하면, 상기 패키지 본체(330) 외부로 돌출된 지지리드들(315a, 315b)을 절단하여 제거한다(S09). 그 결과, 절단된 지지리드들(316a, 316b)은 상기 패키지 본체(330)에 남게 되며, 이 지지리드들은 상기 히트싱크(320)가 상기 패키지 본체(330)로부터 분리되는 것을 더욱 방지한다.2 and 6A, the support leads 315a and 315b protruding out of the package body 330 are cut and removed (S09). As a result, the cut support leads 316a and 316b remain in the package body 330, which further prevents the heat sink 320 from being separated from the package body 330.

한편, 상기 지지리드들을 절단하는 동안, 상기 패키지 본체(330) 외부로 돌출된 분리리드들 중 전류를 공급하기 위해 사용될 리드들을 제외하고 나머지 분리리드들을 함께 절단하여 제거할 수 있다. 예컨대, 도 6b에 도시된 바와 같이, 두개의 분리리드들(317c, 319c)만이 필요한 경우, 나머지 분리리드들(317a, 317b, 319a, 319b)을 절단하여 제거한다. 또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 네개의 분리리드들(317a, 317c, 319a, 319c)이 필요한 경우, 나머지 분리리드들(317b, 319b)을 절단하여 제거한다. Meanwhile, while cutting the support leads, the other separation leads may be cut and removed together except for leads to be used to supply current among the separation leads protruding out of the package body 330. For example, as shown in FIG. 6B, when only two separation leads 317c and 319c are needed, the remaining separation leads 317a, 317b, 319a and 319b are cut and removed. In addition, as shown in FIG. 6C, if four separation leads 317a, 317c, 319a, and 319c are needed, the remaining separation leads 317b and 319b are cut and removed.

상기 분리리드들을 절단하여 제거하는 것은, 발광 다이오드 패키지에서 요구되는 분리리드들 보다 더 많은 수의 분리리드들이 리드프레임(310)에 마련된 경우에 수행되는 공정이다. 따라서, 발광 다이오드 패키지에서 요구되는 분리리드들과 리드프레임(310)에 마련된 분리리드들의 수가 일치하는 경우, 분리리드들을 절단하여 제거하는 공정은 수행되지 않는다. 또한, 여분의 분리리드들이 남아있더라도, 발광 다이오드 패키지의 동작에 영향을 주는 것은 아니므로 상기 여분의 분리리드들을 절단하여 제거하는 것은 생략될 수 있다.Cutting and removing the separation leads is a process performed when a larger number of separation leads are provided in the leadframe 310 than are required in the LED package. Therefore, when the number of separation leads required in the LED package and the number of separation leads provided in the lead frame 310 coincide, the process of cutting and removing the separation leads is not performed. In addition, even if the extra separation leads remain, it does not affect the operation of the LED package, so cutting off and removing the extra separation leads may be omitted.

도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 히트싱크(320)의 상부면에 발광 다이오드 칩 (340)을 탑재한다. 상기 발광다이오드 칩(340)은 (Al,In,Ga)N의 화합물 반도체로 제조될 수 있으며, 요구되는 파장의 광을 방출하도록 선택된다. 예컨대, 상기 발광다이오드 칩(340)은 청색광을 방출하는 화합물 반도체일 수 있다. 상기 발광다이오드 칩(340)은 직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는다. 상기 직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩에 대해서는 도 16a 내지 도 18c를 참조하여 상세히 설명한다.2 and 7, a light emitting diode chip 340 is mounted on an upper surface of the heat sink 320. The light emitting diode chip 340 may be made of a compound semiconductor of (Al, In, Ga) N, and is selected to emit light of a desired wavelength. For example, the light emitting diode chip 340 may be a compound semiconductor emitting blue light. The light emitting diode chip 340 has a light emitting cell array connected in series. A light emitting diode chip having the light emitting cell array connected in series will be described in detail with reference to FIGS. 16A to 18C.

상기 발광 다이오드 칩(340)은 상면 및 하면에 각각 전극을 갖는 1본드 다이(1 bond-die) 또는 상면에 두개의 전극을 갖는 2본드 다이(2 bond-die)일 수 있다.The light emitting diode chip 340 may be a one bond die having electrodes on the top and bottom surfaces, or a two bond die having two electrodes on the top surface.

상기 발광 다이오드 칩(340)이 1본드 다이인 경우, 상기 히트싱크(320)는 전기 전도성의 금속재질인 것이 바람직하며, 이때, 상기 칩(340)은 은(Ag) 에폭시와 같은 전기 전도성 접착제를 통해 상기 히트싱크(320) 상에 탑재된다. 이와 달리, 상기 히트싱크(320) 상에 탑재되는 발광 다이오드 칩(340)이 모두 2 본드 다이인 경우, 상기 히트싱크(320)는 전기 전도성일 필요가 없으며, 상기 발광 다이오드 칩(340)은 은 에폭시 이외에도 다양한 열전도성 접착제를 통해 상기 히트싱크(320) 상에 탑재될 수 있다.When the light emitting diode chip 340 is a one-bond die, the heat sink 320 is preferably an electrically conductive metal material. In this case, the chip 340 may be formed of an electrically conductive adhesive such as silver (Ag) epoxy. It is mounted on the heat sink 320 through. In contrast, when the LED chips 340 mounted on the heat sink 320 are all two bond dies, the heat sink 320 does not have to be electrically conductive, and the LED chip 340 is formed of silver. In addition to the epoxy may be mounted on the heat sink 320 through various thermally conductive adhesives.

한편, 상기 히트싱크(320) 상에 탑재되는 발광 다이오드 칩(340)은 복수개일 수 있다. 또한, 상기 복수개의 발광 다이오드 칩들(340)은 서로 다른 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩들일 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 세개의 발광 다이오드 칩(340)들이 탑재될 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(340)들은 각각 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 다이오드 칩들일 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드 칩들(340)을 사용하여 모든 색상의 광을 방출하는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.Meanwhile, a plurality of light emitting diode chips 340 mounted on the heat sink 320 may be provided. In addition, the plurality of light emitting diode chips 340 may be light emitting diode chips that emit light having different wavelengths. For example, as illustrated in FIG. 7, three LED chips 340 may be mounted. In this case, the light emitting diode chips 340 may be light emitting diode chips that emit red, green, and blue light, respectively. Accordingly, the LED package 340 may emit light of all colors using the LED chips 340.

도 2 및 도 8a를 참조하면, 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)과 분리리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)을 본딩와이어들로 전기적으로 연결한다(S313). 상기 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)이 모두 2본드 다이인 경우, 각 발광 다이오드 칩는 두개의 본딩와이들을 통해 두개의 리드단자들에 연결된다. 한편, 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)은 각각 서로 다른 한쌍의 분리리드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 하나의 공통 분리리드(예컨대, 317b)와 발광 다이오드 칩들을 각각 본딩와이어들로 연결하고, 상기 공통 분리리드에 대향하여 위치하는 서로 다른 분리리드들(예컨대, 319a, 319b, 319c)과 상기 발광 다이오드 칩들을 다른 본딩와이어들로 연결할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 다이오드 칩들은 각각 다른 전류에 의해 구동될 수 있다.2 and 8A, the LED chips 341, 343, and 345 and the separation leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c are electrically connected to each other by bonding wires (S313). When the LED chips 341, 343, and 345 are all two bond dies, each LED chip is connected to two lead terminals through two bonding wires. Meanwhile, as shown, the LED chips 341, 343, and 345 may be electrically connected to a pair of separate leads, respectively. In addition, one common separation lead (eg, 317b) and the light emitting diode chips may be connected to each other by bonding wires, and different separation leads (eg, 319a, 319b, and 319c) positioned opposite to the common separation lead may be formed. The LED chips may be connected to other bonding wires. In this case, the LED chips may be driven by different currents.

상기 본딩와이어들에 전기적으로 연결되기 위해, 상기 발광다이오드 칩(340)은 직렬접속된 발광셀 어레이의 양단에 각각 전기적으로 연결된 두개의 본딩패드들을 가질 수 있다. In order to be electrically connected to the bonding wires, the LED chip 340 may have two bonding pads electrically connected to both ends of the LED cell array connected in series.

한편, 상기 발광다이오드 칩(340)과 상기 히트싱크 사이에 전극패턴이 형성된 서브마운트(도시하지 않음)가 개재될 수 있다. 상기 본딩와이어들은 상기 서브마운트와 상기 분리리드들을 연결할 수 있으며, 상기 전극패턴들에 의해 상기 발광셀들이 직렬연결될 수 있다. 이에 대해서, 도 18a 내지 도 18c를 참조하여 후술한다. Meanwhile, a submount (not shown) having an electrode pattern formed between the light emitting diode chip 340 and the heat sink may be interposed. The bonding wires may connect the submount and the separation leads, and the light emitting cells may be connected in series by the electrode patterns. This will be described later with reference to FIGS. 18A to 18C.

한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 1본드 다이(341a)와 2본드 다이(343, 345)가 함께 탑재될 수 있다. 이때, 분리리드들 중 하나(317b)는 본딩와이어를 통해 히트싱크(320)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 분리리드(317b)는 본딩와이어 및 히트싱크(320)를 통해 상기 1본드 다이(341a)의 하면에 전기적으로 연결된다. 1본드 다이 및 2본드 다이의 조합은 다양하며, 각 조합에 대해 본딩와이어를 연결하는 방식도 다양하게 채택될 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 8B, the one bond die 341a and the two bond dies 343 and 345 may be mounted together. At this time, one of the separation leads 317b is electrically connected to the heat sink 320 through the bonding wire. Thus, the separating lead 317b is electrically connected to the bottom surface of the one bond die 341a through a bonding wire and a heat sink 320. Combinations of one-bond dies and two-bond dies vary, and a variety of ways of connecting the bonding wires may be adopted for each combination.

또한, 분리리드들과 발광 다이오드 칩들을 연결하는 방식도 다양하게 선택될 수 있으며, 복수개의 발광 다이오드 칩들을 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결할 수 있다.In addition, a method of connecting the separation leads and the LED chips may be variously selected, and the plurality of LED chips may be connected in series, in parallel, or in parallel.

한편, 본딩와이어들로 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)과 상기 분리리드들을 전기적으로 연결한 후, 몰딩부재(도시하지 않음)를 사용하여 상기 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)을 밀봉한다(S15). 상기 몰딩부재는 외력 및 수분과 같은 외부 환경으로부터 발광 다이오드 칩들을 보호한다. 상기 몰딩부재는 발광 다이오드 칩들에 미치는 스트레스를 완화할 수 있도록 듀로미터 쇼어값이 10A 이상이고 70D 이하인 경도 범위 내에서 선택되어질 수 있다. 상기 몰딩부재는 상기 패키지 본체(330)의 개구부를 채워 상기 발광 다이오드 칩들 및 본딩와이어들을 밀봉할 수 있다.Meanwhile, after electrically connecting the LED chips 341, 343, and 345 to the separation leads using bonding wires, the LED chips 341, 343, and 345 are sealed using a molding member (not shown). (S15). The molding member protects the LED chips from an external environment such as external force and moisture. The molding member may be selected within a hardness range with a durometer shore value of 10 A or more and 70 D or less so as to alleviate stress on the light emitting diode chips. The molding member may fill the opening of the package body 330 to seal the LED chips and the bonding wires.

이와 달리, 상기 몰딩부재는 경도값이 서로 다른 적어도 두개의 몰딩부재, 즉, 제1 몰딩부재 및 제2 몰딩부재를 포함하는 다중 몰딩일 수 있다. 이때, 상기 제1 몰딩부재는 듀로미터 쇼어값이 50A 미만이고, 제2 몰딩부재는 50A 이상일 수 있다.Alternatively, the molding member may be a multiple molding including at least two molding members having different hardness values, that is, a first molding member and a second molding member. In this case, the first molding member may have a durometer shore value of less than 50A, and the second molding member may be 50A or more.

또한, 형광체가 상기 발광 다이오드 칩 상부에 위치할 수 있다. 상기 몰딩부재가 형광체를 함유할 수 있다. 예컨대, 상기 형광체는 청색의 광을 황색으로 변환하거나, 또는 녹색 및 적색으로 변환하는 형광체일 수 있다. 따라서, 상기 히트싱크(320) 상에 청색을 방출하는 발광 다이오드 칩을 탑재할 경우, 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광의 일부가 황색, 또는 녹색 및 적색으로 변환되어 백색광이 외부로 방출되는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 상기 형광체는 상기 색들로 변환하는 형광체에 한정되는 것은 아니며, 백색 이외에 사용자가 원하는 색을 방출하는 발광 다이오드 패키지를 제공하기 다양하게 선택되어질 수 있다. 또한, 상기 형광체는 상기 몰딩부재에 함유되는 것에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 다이오드 상에 도포될 수도 있다.In addition, a phosphor may be located on the light emitting diode chip. The molding member may contain a phosphor. For example, the phosphor may be a phosphor that converts blue light into yellow or green and red. Therefore, when a light emitting diode chip emitting blue light is mounted on the heat sink 320, a part of light emitted from the light emitting diode chip is converted into yellow, green, and red, and white light is emitted to the outside. Can be provided. The phosphor is not limited to the phosphor that converts the colors, and may be variously selected to provide a light emitting diode package that emits a color desired by a user other than white. In addition, the phosphor is not limited to that contained in the molding member, and may be applied onto the light emitting diode.

이에 더하여, 상기 몰딩부재는 확산제를 더 함유할 수 있다. 상기 확산제는 발광 다이오드 칩들에서 방출된 광을 분산시키어 상기 발광 다이오드 칩들 및 본딩와이어들이 외부에서 관찰되는 것을 방지하며, 광이 균일하게 외부로 방출되도록 한다.In addition, the molding member may further contain a diffusing agent. The diffusing agent disperses the light emitted from the light emitting diode chips to prevent the light emitting diode chips and the bonding wires from being observed from the outside and to uniformly emit the light.

상기 몰딩부재로 상기 발광 다이오드 칩들을 밀봉한 후, 상기 패키지 본체(330) 상부에 렌즈(도시하지 않음)를 형성한다(S17). 상기 렌즈는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 투명수지를 몰딩기술을 사용하여 경화시켜 형성할 수 있다. 이때, 도 5c에 도시된 바와 같이, 패키지 본체(330)의 상부에 형성된 노치들(330n)이 공기 배출 통로 역할을 수행한다. 상기 렌즈는 광을 일정한 지향각 내로 방출하기 위해 사용되는 것으로, 렌즈를 사용할 필요가 없는 경우 생략될 수 있다. 한편, 상기 몰딩부재가 렌즈 형상으로 경화되어 렌즈역할을 할 수 있으며, 이때 렌즈를 형성하는 공정은 생략된다.After sealing the LED chips with the molding member, a lens (not shown) is formed on the package body 330 (S17). The lens may be formed by curing a transparent resin such as epoxy resin or silicone resin using a molding technique. At this time, as shown in Figure 5c, the notches 330n formed on the upper portion of the package body 330 serves as an air discharge passage. The lens is used to emit light within a certain direction angle, and may be omitted if it is not necessary to use the lens. On the other hand, the molding member may be cured into a lens shape to act as a lens, wherein the process of forming the lens is omitted.

도 2 및 도 9를 참조하면, 분리리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)을 외부프레임(311)으로부터 절단하고 절곡시킨다(S19). 그 결과, 외부회로에 전기적으로 접속될 수 있는 연결리드들(connecting leads)이 완성되어, 표면실장이 가능한 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 한편, 지지리드들을 절단하여 제거하는 단계(S09)는 분리리드들을 외부프레임(311)으로부터 절단하는 단계(S19)에서 함께 수행될 수도 있다.2 and 9, the separation leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c are cut and bent from the outer frame 311 (S19). As a result, connecting leads that can be electrically connected to an external circuit are completed, and a light emitting diode package capable of surface mounting is completed. Meanwhile, the step S09 of cutting and removing the support leads may be performed together in the step S19 of cutting the separation leads from the outer frame 311.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도 9 및 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10.

다시, 도9를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지는 히트싱크 지지링(313)을 포함한다. 상기 지지링(313)은 인청동과 같은 구리합금으로 제조된다. 상기 지지링(313)은, 도시된 바와 같이, 원형 고리모양일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각형 고리모양일 수 있다. 상기 지지링(313)의 외측에 절단된 지지리드들(316a, 316b)이 연장되어 위치한다. 상기 절단된 지지리드들(316a, 316b)은 상기 지지링(313)의 대향하는 양측에 위치할 수 있다.Referring back to FIG. 9, the light emitting diode package includes a heat sink support ring 313. The support ring 313 is made of a copper alloy such as phosphor bronze. The support ring 313, as shown, may be a circular ring shape, but is not limited to this, it may be a polygonal ring shape. The support leads 316a and 316b cut out of the support ring 313 are positioned to extend. The cut support leads 316a and 316b may be located at opposite sides of the support ring 313.

상기 지지링(313)에 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 히트싱크(320)가 삽입되어 위치한다.The heat sink 320 as described above with reference to FIG. 3 is inserted into the support ring 313.

한편, 적어도 두개의 연결리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)이 상기 지지링(313) 및 히트싱크(320)와 이격되어 상기 지지링의 양측에 배치된다. 상기 연결리드들은 표면실장이 가능하도록 절곡될 수 있다.Meanwhile, at least two connection leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c are spaced apart from the support ring 313 and the heat sink 320 and disposed on both sides of the support ring. The connecting leads may be bent to allow surface mounting.

이에 더하여, 패키지 본체(330)가 상기 히트싱크(320) 및 상기 연결리드들을 몰딩하여 지지한다. 상기 패키지 본체(330)는 상부에 히트싱크(320)의 상부면 및 상기 연결리드들의 일부분들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 상기 연결리드들은 상기 패키지 본체(330)의 측벽을 관통하여 외부로 돌출된다.In addition, the package body 330 molds and supports the heat sink 320 and the connection leads. The package body 330 has an upper surface of the heat sink 320 and an opening exposing portions of the connection leads. On the other hand, the connection leads protrude to the outside through the side wall of the package body 330.

도 5a를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 개구부에 의해 상기 지지링(313) 및 지지리드들(315a, 315b)의 일부도 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 패키지 본체(330)의 상부에 홈이 형성된다. 또한, 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 패키지 본체(도 5b의 330a)는 상기 히트싱크(320)의 상단부를 제외한 대부분을 덮고, 상기 연결리드들의 일부들만을 노출시킬 수 있다. 따라서, 상기 개구부는 복수개로 형성될 수 있다. 또한, 상기 패키지 본체(330)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 상단부들에서 상기 개구부로 연장된 노치들(330n)을 가질 수 있다.As described with reference to FIG. 5A, a portion of the support ring 313 and the support leads 315a and 315b may be exposed by the opening. Accordingly, a groove is formed in the upper portion of the package body 330. In addition, as described with reference to FIG. 5B, the package body (330a of FIG. 5B) may cover most of the heat sink 320 except for an upper end portion thereof and may expose only portions of the connection leads. Therefore, the opening may be formed in plural. In addition, the package body 330 may have notches 330n extending from the upper end portions to the openings, as shown in FIG. 10.

상기 패키지 본체(330)는 상기 히트싱크(320)를 상기 지지링(313)에 삽입하여 고정시킨 후, 열경화성 수지를 사출성형하여 형성된 플라스틱 수지이다. The package body 330 is a plastic resin formed by injection molding a thermosetting resin after inserting and fixing the heat sink 320 to the support ring 313.

한편, 상기 히트싱크(320)의 상부면에 발광 다이오드 칩들(341, 343, 345)이 탑재되어 위치한다. 상기 발광 다이오드 칩들 중 적어도 하나는 직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는다. 도 9에 도시된 발광 다이오드 칩들은 2본드 다이들을 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 다이오드 칩들은 1본드 다이들일 수 있으며, 1본드 다이와 2본드 다이의 조합일 수 있다. Meanwhile, light emitting diode chips 341, 343, and 345 are mounted on an upper surface of the heat sink 320. At least one of the light emitting diode chips has a light emitting cell array connected in series. The light emitting diode chips shown in FIG. 9 represent two bond dies, but are not limited thereto. The light emitting diode chips may be one bond dies or a combination of one bond die and two bond dies.

상기 발광 다이오드 칩들은 본딩와이어들을 통해 상기 연결리드들에 전기적으로 연결된다. 상기 발광 다이오드 칩들이 2본드 다이들인 경우, 각 발광 다이오 드 칩들은 두개의 본딩와이어들을 통해 두개의 연결리드들에 전기적으로 연결된다. The LED chips are electrically connected to the connection leads through bonding wires. When the light emitting diode chips are two bond dies, each light emitting diode chip is electrically connected to two connection leads through two bonding wires.

상기 발광 다이오드 칩들과 리드단자들을 연결하는 방식은 다양하며, 요구되는 발광 다이오드 패키지의 특성에 맞추어 선택될 수 있다.The method of connecting the LED chips and the lead terminals may vary, and may be selected according to the characteristics of the LED package required.

한편, 몰딩부재(도시하지 않음)가 상기 발광 다이오드 칩들을 덮어 밀봉한다. 상기 몰딩부재는 상기 패키지 본체(330)의 상부에 형성된 홈들을 채운다. 또한, 상기 몰딩부재는 형광체 및/또는 확산제를 함유할 수 있다. 한편, 상기 몰딩부재는 렌즈형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 몰딩부재를 덮도록 상기 패키지 본체(330) 상부에 렌즈(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.On the other hand, a molding member (not shown) covers and seals the LED chips. The molding member fills the grooves formed in the upper portion of the package body 330. In addition, the molding member may contain a phosphor and / or a diffusion agent. On the other hand, the molding member may have a lens shape. Alternatively, a lens (not shown) may be formed on the package body 330 to cover the molding member.

본 실시예에 따르면, 히트싱크 지지링(313)에 히트싱크(320)가 삽입되어 고정되므로, 히트싱크(320)가 패키지 본체(330)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.According to the present embodiment, since the heat sink 320 is inserted into and fixed to the heat sink support ring 313, the heat sink 320 may be prevented from being separated from the package body 330.

한편, 이상에서 설명한 발광 다이오드 패키지는 상기 연결리드들(317a, 317b, 317c, 319a, 319b, 319c)이 지지링(313)과 이격된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 연결리드들 중 하나가 지지링(313)에 연결될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결리드들 중 하나가 지지링에 연결된 발광 다이오드 패키지를 설명한다.In the LED package described above, the connection leads 317a, 317b, 317c, 319a, 319b, and 319c are spaced apart from the support ring 313. However, the present invention is not limited thereto, and one of the connection leads may be connected to the support ring 313. Hereinafter, a light emitting diode package in which one of the connection leads according to another embodiment of the present invention is connected to the support ring will be described.

도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(550)를 설명하기 위한 사시도 및 평면도이고, 도 13은 상기 발광 다이오드 패키지(550)에 발광 다이오드 칩 및 렌즈(575)를 탑재한 단면도이다. 또한, 도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(550)에 사용된 리드 프 레임을 설명하기 위한 평면도들이다.11 and 12 are a perspective view and a plan view illustrating a light emitting diode package 550 according to another embodiment of the present invention, respectively, and FIG. 13 shows a light emitting diode chip and a lens 575 in the light emitting diode package 550. It is a mounted cross section. 14 and 15 are plan views illustrating a lead frame used in the LED package 550 according to another embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지(550)는 히트싱크 지지링(553), 상기 지지링(553)에 삽입된 히트싱크, 연결리드들(555, 557) 및 패키지 본체(570)를 갖는다.11 to 13, the LED package 550 includes a heat sink support ring 553, a heat sink inserted into the support ring 553, connection leads 555 and 557, and a package body 570. Has

상기 히트싱크 지지링(553)은 도 14에 도시된 바와 같이, 일부분이 절개된 C형 링일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 15에 도시된 지지링(583)과 같이, 닫힌 고리모양일 수 있다.The heat sink support ring 553 may be a C-shaped ring partially cut, as shown in FIG. 14, but is not limited thereto, and the heat sink support ring 553 may be closed, such as the support ring 583 illustrated in FIG. 15. Can be.

연결리드(555)가 상기 지지링(553)에서 외부로 연장되며, 연결리드(557)는 상기 지지링(553)과 이격되어 상기 지지링(553) 근처에 배치된다. 상기 지지링(553)이 C형 링일 경우, 상기 연결리드(557)는 상기 지지링(553)의 절개부까지 연장되어 배치될 수 있다. 따라서, 상기 연결리드(557)의 단부를 상기 지지링(553)의 중심부에 더 가깝게 배치할 수 있어, 도 15의 리드 프레임에 비해 패키지 본체(570)의 크기를 감소시킬 수 있다. 한편, 상기 지지링(553)에서 제거된 부분은 전체 링의 1/4 이하인 것이 바람직하다. 즉, 상기 제거된 부분이 작을 수록 상기 지지링(553)과 히트싱크(560)의 접촉면이 증가되어, 전기적 연결이 강화된다.A connection lead 555 extends outwardly from the support ring 553, and the connection lead 557 is spaced apart from the support ring 553 and disposed near the support ring 553. When the support ring 553 is a C-type ring, the connection lead 557 may be extended to the cutout of the support ring 553. Accordingly, an end portion of the connection lead 557 may be disposed closer to the center of the support ring 553, thereby reducing the size of the package body 570 compared to the lead frame of FIG. 15. On the other hand, the portion removed from the support ring 553 is preferably less than 1/4 of the entire ring. That is, as the removed portion is smaller, the contact surface of the support ring 553 and the heat sink 560 increases, thereby strengthening the electrical connection.

도 14 또는 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 연결리드(555)는 히트싱크 지지링(553)과 상기 히트싱크 지지링을 둘러싸는 외부 프레임(도 1의 311)을 연결하는 지지리드(555a)로부터 형성되며, 상기 연결리드(557)는 외부 프레임에서 상기 지지링(553)을 향해 연장된 분리리드(557a)로부터 형성된다. 따라서, 상기 지지링(553) 및 리드들(555a, 557a)은 단일의 인청동판을 프레스 가공하여 형성할 수 있다. 상 기 지지리드(555a) 이외에 추가적인 지지리드들이 외부프레임과 지지링(553)을 연결할 수 있으며, 상기 분리리드(557a) 이외에 추가적인 분리리드들이 상기 지지링(553)과 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 분리리드(557)는 패키지 본체(570)로부터 분리되는 것을 방지하도록 도 1의 분리리드들과 같이 상기 지지링(553) 근처에서 면적이 더 넓은 종단부를 가질 수 있으며, 도시한 바와 같이 관통홀(557c)을 가질 수 있다. 상기 관통홀(557c)은 패키지 본체(570)의 일부를 수용하여 상기 분리리드(557a)가 상기 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지한다.As shown in FIG. 14 or 15, the connection lead 555 supports a heat sink support ring 553 and a support lead 555a for connecting an outer frame (311 of FIG. 1) surrounding the heat sink support ring. The connecting lead 557 is formed from a separating lead 557a extending toward the support ring 553 in the outer frame. Accordingly, the support ring 553 and the leads 555a and 557a may be formed by pressing a single phosphor bronze plate. In addition to the support lead 555a, additional support leads may connect the outer frame and the support ring 553, and additional separation leads other than the separation lead 557a may be spaced apart from the support ring 553. Meanwhile, the separation lead 557 may have a larger end portion near the support ring 553 as shown in the separation leads of FIG. 1 to prevent the separation lead 557 from being separated from the package body 570. It may have a through hole 557c. The through hole 557c accommodates a portion of the package body 570 to prevent the separation lead 557a from being separated from the package body.

상기 지지링(553)에 히트싱크(560)가 삽입되어 위치한다. 상기 히트싱크(560)는, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 기저부 및 상기 기저부의 중앙부분에서 상향 돌출된 돌출부를 가질 수 있으며, 상기 돌출부가 상기 지지링(553)에 삽입된다. 또한, 상기 돌출부의 측면에 지지링을 수용하기 위한 수용홈이 형성될 수 있다. 상기 수용홈은 상기 돌출부의 외측면을 따라 나선홈으로 형성된다. 히트싱크(560)가 나선홈을 가지므로, 상기 히트싱크(560)를 회전시켜 상기 지지링(553)에 삽입할 수 있다. 따라서, 상기 히트싱크(560)는 상기 지지링(553)을 통해 상기 연결리드(555)에 직접 전기적으로 연결된다.The heat sink 560 is inserted into the support ring 553. As described with reference to FIG. 3, the heat sink 560 may have a base portion and a protrusion protruding upward from a center portion of the base portion, and the protrusion is inserted into the support ring 553. In addition, an accommodating groove may be formed at the side of the protrusion to accommodate the support ring. The receiving groove is formed as a spiral groove along the outer surface of the protrusion. Since the heat sink 560 has a spiral groove, the heat sink 560 may be rotated and inserted into the support ring 553. Thus, the heat sink 560 is directly electrically connected to the connection lead 555 through the support ring 553.

또한, 상기 히트싱크(560)는 상기 기저부 측면(560b)에 걸림홈을 가질 수 있다. 상기 걸림홈은 상기 기저부 측면(560b)의 일부에 형성될 수 있으며, 외주면을 따라 연속적일 수도 있다. 상기 히트싱크(560)의 바닥면은 넓을 수록 열방출을 촉진시키므로, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 기저부의 측면 중 하단부는 외부에 노출될 수 있다. 그러나, 상기 걸림홈 및 그 위의 기저부 측면은 상기 패키 지 본체(570)로 덮혀진다. 따라서, 상기 걸림홈이 상기 패키지 본체(570)의 일부를 수용함으로써, 상기 히트싱크(560)가 상기 패키지 본체(570)로부터 분리되는 것이 더욱 방지된다.In addition, the heat sink 560 may have a locking groove on the base side surface 560b. The locking groove may be formed in a portion of the base side surface 560b and may be continuous along the outer circumferential surface. As the bottom surface of the heat sink 560 is wider to promote heat dissipation, as shown in FIGS. 11 and 13, the lower end of the side surface of the base may be exposed to the outside. However, the locking groove and the base side surface thereon is covered with the package body 570. Therefore, the locking groove receives a portion of the package body 570, thereby further preventing the heat sink 560 from being separated from the package body 570.

상기 히트싱크(560)는 전도성 물질로 형성되며, 특히 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 히트싱크(560)는 성형기술 또는 프레스 가공기술 등을 사용하여 형성될 수 있다.The heat sink 560 is formed of a conductive material, and in particular, may be formed of a metal or an alloy such as copper (Cu) or aluminum (Al). In addition, the heat sink 560 may be formed using a molding technique or a press working technique.

패키지 본체(570)는 상기 히트싱크(560) 및 상기 연결리드들(555, 557)에 부착되어, 그것들을 지지한다. 상기 패키지 본체(570)는 상기 히트싱크(560)를 상기 지지링(553)에 삽입한 후, 열가소성 또는 열경화성 수지를 삽입몰딩하여 형성된다. 따라서, 상기 패키지 본체(570)는 상기 히트싱크(560)의 걸림홈을 채우며, 상기 히트싱크(560)와 연결리드들(555, 557)에 부착되어 이들을 결합시킨다.A package body 570 is attached to the heat sink 560 and the connection leads 555, 557 to support them. The package body 570 is formed by inserting the heat sink 560 into the support ring 553 and then insert molding a thermoplastic or thermosetting resin. Accordingly, the package body 570 fills the engaging groove of the heat sink 560 and is attached to the heat sink 560 and the connection leads 555 and 557 to couple them.

상기 패키지 본체(570)는 상기 히트싱크(560)의 상부면 및 상기 연결리드(557)의 일부를 노출시키는 개구부를 갖는다. 상기 개구부는 상기 연결리드(555)의 일부를 노출시킬 수 있다. 이때, 상기 히트싱크(560)의 돌출부는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 본체(570)의 상면 위로 돌출될 수 있다. 또한, 패키지 본체(570)는 상부면에 외주변부를 따라 위치하는 렌즈 수용홈(570h)을 더 가질 수 있다. 상기 렌즈 수용홈(570h)은 렌즈(575)를 수용하여 패키지 본체(570)로부터 렌즈(575)가 분리되는 것을 방지한다. 이에 더하여, 상기 패키지 본체(570)의 상부면에 노치(notch, 570n)가 형성될 수 있다. 상기 노치(570n)는 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다.The package body 570 has an opening that exposes an upper surface of the heat sink 560 and a portion of the connection lead 557. The opening may expose a portion of the connection lead 555. In this case, the protrusion of the heat sink 560 may protrude above the top surface of the package body 570, as shown in FIG. 13. In addition, the package body 570 may further have a lens receiving groove 570h positioned along an outer periphery on its upper surface. The lens receiving groove 570h accommodates the lens 575 to prevent the lens 575 from being separated from the package body 570. In addition, a notch 570n may be formed on an upper surface of the package body 570. The notches 570n may be formed at positions facing each other, as shown in FIG. 10.

다시, 도 13을 참조하면, 히트싱크(560) 상에 직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광 다이오드 칩(571)이 탑재된다. 발광 다이오드 칩(571)은 (Al,In,Ga)N의 화합물 반도체로 제조될 수 있으며, 요구되는 파장의 광을 방출하도록 선택된다. 예컨대, 상기 발광 다이오드 칩(571)은 청색광을 방출하는 화합물 반도체일 수 있다. 상기 직렬접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩에 대해서는 도 16a 내지 도 18c를 참조하여 상세히 설명한다.Referring again to FIG. 13, a light emitting diode chip 571 having an array of light emitting cells connected in series on a heat sink 560 is mounted. The light emitting diode chip 571 may be made of a compound semiconductor of (Al, In, Ga) N, and is selected to emit light of a desired wavelength. For example, the light emitting diode chip 571 may be a compound semiconductor emitting blue light. A light emitting diode chip having the light emitting cell array connected in series will be described in detail with reference to FIGS. 16A to 18C.

또한, 상기 발광 다이오드 칩(571)은 그 상부면 및 하부면에 각각 상부 전극 및 하부전극을 갖는 1본드 다이일 수 있다. 상기 하부전극은 은(Ag) 에폭시와 같은 전도성 접착제에 의해 상기 히트싱크(560)에 접착된다. 상기 히트싱크(560)는 연결리드(555)와 직접 전기적으로 연결되므로, 상기 발광 다이오드 칩(571)는 상기 히트싱크를 통해 상기 연결리드(555)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 발광 다이오드 칩(571)와 상기 연결리드(555)를 연결하기 위한 본딩와이어가 생략될 수 있다. 한편, 상기 발광 다이오드 칩(571)의 상부전극은 본딩와이어(573)를 통해 연결리드(557)에 전기적으로 연결된다.In addition, the LED chip 571 may be a one-bond die having upper and lower electrodes on the top and bottom surfaces thereof, respectively. The lower electrode is attached to the heat sink 560 by a conductive adhesive such as silver (Ag) epoxy. Since the heat sink 560 is directly electrically connected to the connection lead 555, the LED chip 571 is electrically connected to the connection lead 555 through the heat sink. Therefore, the bonding wire for connecting the LED chip 571 and the connection lead 555 may be omitted. The upper electrode of the LED chip 571 is electrically connected to the connection lead 557 through a bonding wire 573.

이와 달리, 상기 발광 다이오드 칩(571)은 동일면에 두개의 전극을 갖는 2본드 다이일 수 있다. 이 경우, 두개의 전극은 각각 본딩와이어를 통해 연결리드들(555, 557)에 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 연결리드(555)는 히트싱크(560)에 직접 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 발광 다이오드 칩(571)과 상기 히트싱크(560)를 본딩와이어로 연결할 수 있다. 따라서, 상기 발광 다이오드 칩(571)과 상기 히트싱크(560)를 본딩와이어로 연결하는 와이어링(wiring) 공정이 종래기술에 비해 용이하다.Alternatively, the LED chip 571 may be a two-bond die having two electrodes on the same surface. In this case, the two electrodes are electrically connected to the connection leads 555 and 557 through bonding wires, respectively. In this case, since the connection lead 555 is directly and electrically connected to the heat sink 560, the light emitting diode chip 571 and the heat sink 560 may be connected by bonding wires. Therefore, a wiring process for connecting the light emitting diode chip 571 and the heat sink 560 with bonding wires is easier than in the related art.

한편, 몰딩부재가 상기 발광 다이오드 칩의 상부를 덮어 밀봉한다. 상기 몰딩부재는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재는 발광 다이오드 칩(571)에서 방출된 광의 파장을 변환시키는 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 발광 다이오드 칩(571)가 청색광을 방출할 경우, 상기 몰딩부재는 청색광을 황색광으로 변환시키거나, 청색광을 녹색광 및 적색광으로 변환시키는 형광체를 포함할 수 있다. 그 결과, 상기 발광 다이오드 패키지로부터 백색광이 외부로 출사된다.Meanwhile, a molding member covers and seals the upper portion of the LED chip. The molding member may be an epoxy resin or a silicone resin. In addition, the molding member may include a phosphor for converting the wavelength of light emitted from the light emitting diode chip 571. For example, when the light emitting diode chip 571 emits blue light, the molding member may include a phosphor that converts blue light into yellow light or converts blue light into green light and red light. As a result, white light is emitted from the light emitting diode package to the outside.

상기 몰딩부재는 제1 몰딩부재 및 제2 몰딩부재를 포함하는 다중 몰딩일 수 있다. 이때, 상기 형광체는 제1 몰딩부재 및/또는 제2 몰딩부재 내에서 함유될 수 있다.The molding member may be a multiple molding including a first molding member and a second molding member. In this case, the phosphor may be contained in the first molding member and / or the second molding member.

렌즈(575)가 상기 몰딩부재를 덮는다. 상기 렌즈(575)는 상기 발광 다이오드 칩(571)에서 방출된 광이 일정한 지향각 내로 출사되도록, 도 13에 도시한 바와 같이, 볼록 렌즈의 형상을 가질 수 있다. 상기 렌즈(575)는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지와 같은 투명수지를 몰딩하여 형성할 수 있다. 상기 렌즈(575)는 상기 렌즈 수용홈(570h)을 채운다. 따라서, 상기 렌즈(575)와 상기 패키지 본체(570)의 접합력이 증가되어 상기 몰딩부재가 상기 발광 다이오드 패키지로부터 분리되는 것이 방지된다. A lens 575 covers the molding member. The lens 575 may have the shape of a convex lens, as shown in FIG. 13, so that the light emitted from the LED chip 571 is emitted within a predetermined direction angle. The lens 575 may be formed by molding a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. The lens 575 fills the lens receiving groove 570h. Therefore, the bonding force between the lens 575 and the package body 570 is increased to prevent the molding member from being separated from the LED package.

한편, 상기 몰딩부재를 렌즈 형상으로 성형할 수 있으며, 이에 따라 상기 몰딩부재와 상기 렌즈(575)를 일체로 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 몰딩부재는 패 키지 본체(570)의 개구부 및 상기 렌즈 수용홈(570h)을 채운다.On the other hand, the molding member may be molded into a lens shape, and thus the molding member and the lens 575 may be integrally formed. In this case, the molding member fills the opening of the package body 570 and the lens receiving groove 570h.

이하, 본 발명의 실시예들에 사용되는 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩을 상세히 설명한다.Hereinafter, a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series for use in embodiments of the present invention will be described in detail.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 실시예들에 따른 복수개의 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩의 동작원리를 설명하기 위한 회로도들이다.16A and 16B are circuit diagrams illustrating an operation principle of a light emitting diode chip having a plurality of light emitting cells according to embodiments of the present invention.

도 16a를 참조하면, 발광셀들(31a, 31b, 31c)이 직렬 연결되어 제1 직렬 발광셀 어레이(31)를 형성하고, 또 다른 발광셀들(33a, 33b, 33c)이 직렬 연결되어 제2 직렬 발광셀 어레이(33)를 형성한다. 여기서, "직렬 발광셀 어레이"는 다수의 발광셀들이 직렬로 접속된 배열을 의미한다.Referring to FIG. 16A, light emitting cells 31a, 31b, and 31c are connected in series to form a first series light emitting cell array 31, and another light emitting cells 33a, 33b, and 33c are connected in series to each other. Two series light emitting cell arrays 33 are formed. Here, the "serial light emitting cell array" means an array in which a plurality of light emitting cells are connected in series.

상기 제1 및 제2 직렬 어레이들(31, 33)의 양 단부들은 각각 교류전원(35) 및 접지에 연결된다. 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들은 교류전원(35)과 접지 사이에서 병렬로 연결된다. 즉, 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들의 양 단부들은 서로 전기적으로 연결된다.Both ends of the first and second series arrays 31 and 33 are connected to an AC power source 35 and a ground, respectively. The first and second series arrays are connected in parallel between the AC power source 35 and ground. That is, both ends of the first and second series arrays are electrically connected to each other.

한편, 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들(31, 33)은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류에 의해 발광셀들이 구동되도록 배치된다. 즉, 도시한 바와 같이, 제1 직렬 어레이(31)에 포함된 발광셀들의 양극(anode) 및 음극(cathode)과 제2 직렬 어레이(33)에 포함된 발광셀들의 양극 및 음극은 서로 반대 방향으로 배치된다.Meanwhile, the first and second series arrays 31 and 33 are disposed to drive the light emitting cells by currents flowing in opposite directions. That is, as shown, the anode and cathode of the light emitting cells included in the first series array 31 and the anode and the cathode of the light emitting cells included in the second series array 33 are opposite to each other. Is placed.

따라서, 교류전원(35)이 양의 위상일 경우, 상기 제1 직렬 어레이(31)에 포함된 발광셀들이 턴온되어 발광하며, 제2 직렬 어레이(33)에 포함된 발광셀들은 턴오프된다. 이와 반대로, 교류전원(35)이 음의 위상일 경우, 상기 제1 직렬 어레이 (31)에 포함된 발광셀들이 턴오프되고, 제2 직렬 어레이(33)에 포함된 발광셀들이 턴온된다.Therefore, when the AC power source 35 is in a positive phase, the light emitting cells included in the first series array 31 are turned on to emit light, and the light emitting cells included in the second series array 33 are turned off. On the contrary, when the AC power source 35 is in a negative phase, the light emitting cells included in the first series array 31 are turned off, and the light emitting cells included in the second series array 33 are turned on.

결과적으로, 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들(31, 33)이 교류전원에 의해 턴온 및 턴오프를 교대로 반복함으로써, 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들을 포함하는 발광다이오드 칩은 연속적으로 빛을 방출한다.As a result, the first and second series arrays 31 and 33 alternately turn on and off by AC power, so that the light emitting diode chip including the first and second series arrays is continuously lighted. Emits.

하나의 발광다이오드로 구성된 발광다이오드 칩들을 도 16a의 회로와 같이 연결하여 교류전원을 사용하여 구동시킬 수 있으나, 발광다이오드 칩들이 점유하는 공간이 증가한다. 그러나, 본 발명의 발광다이오드 칩은 하나의 칩에 교류전원을 연결하여 구동시킬 수 있으므로, 점유하는 공간이 증가하지 않는다.The light emitting diode chips consisting of one light emitting diode may be connected and driven using an AC power source as in the circuit of FIG. 16A, but the space occupied by the light emitting diode chips increases. However, the light emitting diode chip of the present invention can be driven by connecting an AC power source to one chip, so that the occupied space does not increase.

한편, 도 16a의 회로는 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들의 양단부들이 교류전원(35) 및 접지에 각각 연결되도록 구성하였으나, 상기 양단부들이 교류전원의 양 단자에 연결되도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 직렬 어레이들은 각각 세 개의 발광셀들로 구성되어 있으나, 이는 설명을 돕기 위한 예시이고, 발광셀들의 수는 필요에 따라 더 증가될 수 있다. 그리고, 상기 직렬 어레이들의 수도 더 증가될 수 있다.Meanwhile, although the circuit of FIG. 16A is configured such that both ends of the first and second series arrays are connected to the AC power source 35 and the ground, respectively, the both ends may be connected to both terminals of the AC power source. In addition, the first and second series arrays are each composed of three light emitting cells, but this is only an example to help explain, and the number of light emitting cells may be further increased as necessary. In addition, the number of the serial arrays may be further increased.

도 16b를 참조하면, 발광셀들(41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f)이 직렬 발광셀 어레이(41)를 구성한다. 한편, 교류전원(45)과 직렬 발광셀 어레이(41) 및 접지와 직렬 발광셀 어레이(41) 사이에 다이오드 셀들(D1, D2, D3, D4)을 포함하는 브리지 정류기가 배치된다. 상기 다이오드 셀들(D1, D2, D3, D4)은 발광셀들과 동일한 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 광을 방출하지 않을 수도 있다. 상기 직렬 발광셀 어레이(41)의 애노드 단자는 상기 다이오드 셀들(D1, D2) 사이의 노드에 연결되고, 캐소드 단자는 다이오드 셀들(D3, D4) 사이의 노드에 연결된다. 한편, 교류전원(45)의 단자는 다이오드 셀들(D1, D4) 사이의 노드에 연결되고, 접지는 다이오드 셀들(D2, D3) 사이의 노드에 연결된다.Referring to FIG. 16B, the light emitting cells 41a, 41b, 41c, 41d, 41e, and 41f constitute a series light emitting cell array 41. Meanwhile, a bridge rectifier including diode cells D1, D2, D3, and D4 is disposed between the AC power source 45, the series light emitting cell array 41, and the ground and the series light emitting cell array 41. The diode cells D1, D2, D3, and D4 may have the same structure as the light emitting cells, but are not limited thereto and may not emit light. An anode terminal of the series light emitting cell array 41 is connected to a node between the diode cells D1 and D2, and a cathode terminal is connected to a node between diode cells D3 and D4. Meanwhile, the terminal of the AC power supply 45 is connected to a node between the diode cells D1 and D4, and the ground is connected to a node between the diode cells D2 and D3.

상기 교류전원(45)이 양의 위상을 갖는 경우, 브리지 정류기의 다이오드 셀들(D1, D3)이 턴온되고, 다이오드 셀들(D2, D4)이 턴오프된다. 따라서, 전류는 브리지 정류기의 다이오드 셀(D1), 상기 직렬 발광셀 어레이(41) 및 브리지 정류기의 다이오드 셀(D3)을 거쳐 접지로 흐른다.When the AC power supply 45 has a positive phase, the diode cells D1 and D3 of the bridge rectifier are turned on and the diode cells D2 and D4 are turned off. Thus, the current flows to ground through the diode cell D1 of the bridge rectifier, the series light emitting cell array 41 and the diode cell D3 of the bridge rectifier.

한편, 상기 교류전원(45)이 음의 위상을 갖는 경우, 브리지 정류기의 다이오드 셀들(D1, D3)이 턴오프되고, 다이오드 셀들(D2, D4)이 턴온된다. 따라서, 전류는 브리지 정류기의 다이오드 셀(D2), 상기 직렬 발광셀 어레이(41) 및 브리지 정류기의 다이오드 셀(D4)을 거쳐 교류전원으로 흐른다.On the other hand, when the AC power supply 45 has a negative phase, the diode cells D1 and D3 of the bridge rectifier are turned off and the diode cells D2 and D4 are turned on. Thus, current flows through the diode cell D2 of the bridge rectifier, the series light emitting cell array 41 and the diode cell D4 of the bridge rectifier to the AC power source.

결과적으로, 직렬 발광셀 어레이(41)에 브리지 정류기를 연결하므로써, 교류전원(45)을 사용하여 직렬 발광셀 어레이(41)를 계속적으로 구동시킬 수 있다. 여기서, 브리지 정류기의 단자들이 교류전원(45) 및 접지에 연결되도록 구성하였으나, 브리지 정류기의 상기 단자들이 교류전원의 양 단자에 연결되도록 구성할 수도 있다. 한편, 교류전원을 사용하여 직렬 발광셀 어레이(41)를 구동함에 따라, 리플(ripple)이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 RC 필터를 연결하여 사용할 수 있다.As a result, by connecting the bridge rectifier to the series light emitting cell array 41, it is possible to continuously drive the series light emitting cell array 41 using the AC power supply 45. Here, although the terminals of the bridge rectifier are configured to be connected to the AC power source 45 and the ground, the terminals of the bridge rectifier may be configured to be connected to both terminals of the AC power source. Meanwhile, as the series light emitting cell array 41 is driven using an AC power source, ripple may occur, and an RC filter may be connected to prevent the ripple.

본 실시예에 따르면, 하나의 직렬 발광셀 어레이를 교류전원에 전기적으로 연결하여 구동시킬 수 있으며, 도 16a의 발광다이오드 칩에 비해 발광셀의 사용효율을 높일 수 있다.According to the present embodiment, one series of light emitting cell arrays may be electrically connected to and driven by an AC power source, and the use efficiency of the light emitting cells may be improved as compared to the light emitting diode chip of FIG. 16A.

도 16a 또는 도 16b를 참조하여 설명한 발광셀들은 단일의 발광다이오드 칩 내에 배열된다. 이하, 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩을 상세히 설명한다.The light emitting cells described with reference to FIG. 16A or 16B are arranged in a single light emitting diode chip. Hereinafter, a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series will be described in detail.

도 17a 및 도 17b는 본 발명의 일 태양에 따른 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩을 설명하기 위한 단면도들이다.17A and 17B are cross-sectional views illustrating a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series according to an embodiment of the present invention.

도 17a 및 도 17b를 참조하면, 본 발명의 발광다이오드 칩은 기판(20) 상에 서로 이격되고, 배선들(80-1 내지 80-n)에 의해 직렬접속된 복수의 발광셀(100-1 내지 100-n)을 갖는다. 즉, 발광다이오드 칩은 인접한 발광셀(100-1 내지 100-n)의 N형 반도체층(40)과 P형 반도체층(60)이 전기적으로 연결되고, 일 끝단의 발광셀(100-n)의 N형 반도체층(40) 상에 N형 패드(95)가 형성되고, 다른 일 끝단의 발광셀(100-1)의 P형 반도체층(60) 상에 P형 패드(90)가 형성된 복수의 발광셀(100)을 포함한다. 17A and 17B, a plurality of light emitting diodes 100-1 are spaced apart from each other on a substrate 20 and serially connected by wirings 80-1 to 80-n. To 100-n). That is, in the LED chip, the N-type semiconductor layer 40 and the P-type semiconductor layer 60 of the adjacent light emitting cells 100-1 to 100-n are electrically connected to each other, and the light emitting cells 100-n at one end thereof are electrically connected. A plurality of N-type pads 95 are formed on the N-type semiconductor layer 40, and the P-type pads 90 are formed on the P-type semiconductor layer 60 of the light emitting cell 100-1 at the other end. It includes a light emitting cell 100.

인접한 발광셀(100-1 내지 100-n)의 N형 반도체층(40)과 P형 반도체층(60)이 금속 배선(80)을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 본 발명에서는 발광셀(100-1 내지 100-n)들을 직렬 연결하여 교류 구동이 가능한 전압의 숫자만큼 형성하는 것이 효과적이다. 본 발명에서는 단일 발광셀(100)을 구동하기 위한 전압/전류와 조명용 발광다이오드 칩에 인가되는 교류 구동전압에 따라 직렬 접속되는 발광셀(100)의 개수가 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 220V 교류 구동에서는 일정 구동 전류에 3.3V 짜리 단위 발광셀 66 내지 67개를 직렬로 연결하여 발광다이오드 칩을 제작한다. 또한, 110V 교류 구동에서는 일정 구동 전류에 3.3V 짜리 단위 발광셀 33 내지 34개를 직렬로 연결하여 발광다이오드 칩을 제작한다. The N-type semiconductor layer 40 and the P-type semiconductor layer 60 of the adjacent light emitting cells 100-1 to 100-n are electrically connected through the metal wiring 80. In addition, in the present invention, it is effective to connect the light emitting cells 100-1 to 100-n in series to form the number of voltages capable of AC driving. According to the present invention, the number of light emitting cells 100 connected in series may vary depending on a voltage / current for driving a single light emitting cell 100 and an AC driving voltage applied to a light emitting diode chip for illumination. For example, in the 220V AC driving, 66 to 67 unit light emitting cells of 3.3V are connected in series to a constant driving current to manufacture a light emitting diode chip. In addition, in the 110V AC driving, 33 to 34 3.3V unit light emitting cells are connected in series to a constant driving current to manufacture a light emitting diode chip.

예를 들어 도 17a와 같이, 제 1 내지 제 n의 발광셀(100-1 내지 100-n)이 직렬 접속된 발광다이오드 칩에 있어서, 제 1 발광셀(100-1)의 P형 반도체층(60)상에 P형 패드(90)가 형성되고, 제 1 발광셀(100-1)의 N형 반도체층(40)과 제 2 발광셀(100-2)의 P형 반도체층(60)이 제 1 배선(80-1)을 통해 접속된다. 또한, 제 2 발광셀(100-3)의 N형 반도체층(40)과 제 3 발광셀(미도시)의 P형 반도체층(미도시)이 제 2 배선(80-2)을 통해 접속된다. 그리고, 제 n-2 발광셀(미도시)의 N형 반도체층(미도시)과 제 n-1 발광셀(100-n-1)의 P형 반도체층(60)이 제 n-2 배선(80-n-2)을 통해 접속되고, 제 n-1 발광셀(100-n-1)의 N형 반도체층(40)과, 제 n 발광셀(100-n)의 P형 반도체층(60)이 제 n-1 배선(80-n-1)을 통해 접속된다. 또한, 제 n 발광셀(100-n)의 N형 반도체층(40)에 N형 패드(95)가 형성된다. For example, as shown in FIG. 17A, in the light emitting diode chip in which the first to nth light emitting cells 100-1 to 100-n are connected in series, the P-type semiconductor layer of the first light emitting cell 100-1 ( 60, a P-type pad 90 is formed, and the N-type semiconductor layer 40 of the first light emitting cell 100-1 and the P-type semiconductor layer 60 of the second light emitting cell 100-2 are formed. It is connected via the 1st wiring 80-1. In addition, the N-type semiconductor layer 40 of the second light emitting cell 100-3 and the P-type semiconductor layer (not shown) of the third light emitting cell (not shown) are connected through the second wiring 80-2. . The n-type semiconductor layer (not shown) of the n-2 th light emitting cell (not shown) and the P-type semiconductor layer 60 of the n-1 th light emitting cell 100-n-1 are connected to the n-2 wiring ( N-type semiconductor layer 40 of n-th light emitting cell 100-n-1 and P-type semiconductor layer 60 of n-th light emitting cell 100-n, which are connected via 80-n-2; Is connected via the n-th wiring 80-n-1. In addition, an N-type pad 95 is formed in the N-type semiconductor layer 40 of the n-th light emitting cell 100-n.

본 발명의 기판(20)은 복수개의 발광다이오드 칩을 제작할 수 있는 기판일 수 있다. 이에, 도 17a 및 도 17b의 A는 이러한 복수개의 발광다이오드 칩을 개별적으로 절단하기 위한 절단 영역을 나타낸다.The substrate 20 of the present invention may be a substrate capable of manufacturing a plurality of light emitting diode chips. 17A and 17B show cut regions for individually cutting the plurality of light emitting diode chips.

또한, 상술한 발광다이오드 칩은 외부 교류전압을 정류하기 위한 정류용 다이오드 셀들(도 16b의 D1 내지 D4)을 가질 수 있다. 상기 다이오드 셀들은 정류 브리지형태로 배열된다. 상기 다이오드 셀들의 노드들이 각각 발광셀의 N형 패드와 P형 패드에 접속될 수 있다. 상기 다이오드 셀들은 상기 발광셀들과 동일한 구조를 가지는 발광셀들일 수 있다.In addition, the LED chip described above may have rectifying diode cells (D1 to D4 in FIG. 16B) for rectifying an external AC voltage. The diode cells are arranged in the form of a rectifying bridge. Nodes of the diode cells may be connected to the N-type pad and the P-type pad of the light emitting cell, respectively. The diode cells may be light emitting cells having the same structure as the light emitting cells.

이하, 상기 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting diode chip having light emitting cells connected in series will be described.

기판(20)상에 버퍼층(30), N형 반도체층(40), 활성층(50) 및 P형 반도체층(60)을 순차적으로 성장시킨다. P형 반도체층(60) 상에 투명 전극층(70)을 더 형성할 수도 있다. 상기 기판(20)은 사파이어(Al2O3), 탄화실리콘(SiC), 산화아연(ZnO), 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP)0, 리튬-알루미나(LiAl2O3 ), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 또는 질화갈륨(GaN) 기판일 수 있으며, 기판(20) 상에 형성될 반도체층의 물질에 따라 선택될 수 있다. 질화갈륨계 반도체층을 사용하는 경우, 사파이어 또는 탄화실리콘(SiC) 기판이 바람직하다.The buffer layer 30, the N-type semiconductor layer 40, the active layer 50, and the P-type semiconductor layer 60 are sequentially grown on the substrate 20. The transparent electrode layer 70 may be further formed on the P-type semiconductor layer 60. The substrate 20 may include sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), zinc oxide (ZnO), silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP) 0, and lithium-alumina (LiAl 2). O 3 ) , boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), or gallium nitride (GaN) substrate, and may be selected according to the material of the semiconductor layer to be formed on the substrate 20. In the case of using a gallium nitride based semiconductor layer, a sapphire or silicon carbide (SiC) substrate is preferable.

상기 버퍼층(30)은 결정 성장시에 기판(20)과 후속층들의 격자 부정합을 줄이기 위한 층으로서, 예컨대 갈륨질화막(GaN)일 수 있다. SiC 기판이 전도성 기판일 경우, 상기 버퍼층(30)은 절연층으로 형성되는 것이 바람직하며, 반절연 GaN로 형성될 수 있다. N형 반도체층(40)은 전자가 생성되는 층으로서, N형 화합물 반도체층과 N형 클래드층으로 형성된다. 이때, N형 화합물 반도체 층은 N형 불순물이 도핑되어 있는 GaN을 사용할 수 있다. P형 반도체층(60)은 홀이 생성되는 층으로서, P형 클래드층과 P형 화합물 반도체층으로 형성된다. 이때, P형 화합물 반도체층은 P형 불순물이 도핑되어 있는 AlGaN을 사용할 수 있다.The buffer layer 30 may be, for example, a gallium nitride layer (GaN) as a layer for reducing lattice mismatch between the substrate 20 and subsequent layers during crystal growth. When the SiC substrate is a conductive substrate, the buffer layer 30 may be formed of an insulating layer, and may be formed of semi-insulating GaN. The N-type semiconductor layer 40 is a layer in which electrons are generated, and is formed of an N-type compound semiconductor layer and an N-type cladding layer. In this case, the N-type compound semiconductor layer may use GaN doped with N-type impurities. The P-type semiconductor layer 60 is a layer in which holes are formed, and is formed of a P-type cladding layer and a P-type compound semiconductor layer. In this case, AlGaN doped with P-type impurities may be used for the P-type compound semiconductor layer.

활성층(50)은 소정의 밴드 갭과 양자 우물이 만들어져 전자 및 홀이 재결합 되는 영역으로서, InGaN층을 포함할 수 있다. 또한, 활성층(50)을 이루는 물질의 종류에 따라 전자 및 홀 결합하여 발생하는 발광 파장이 변화된다. 따라서, 목표로 하는 파장에 따라 활성층(50)에 포함되는 반도체 재료를 조절하는 것이 바람직하다.The active layer 50 is a region where a predetermined band gap and a quantum well are made to recombine electrons and holes, and may include an InGaN layer. In addition, according to the kind of material constituting the active layer 50, the emission wavelength generated by electron and hole coupling is changed. Therefore, it is preferable to adjust the semiconductor material contained in the active layer 50 according to the target wavelength.

그 후, 사진 및 식각공정을 사용하여 상기 P형 반도체층(60) 및 활성층(50)들을 패터닝하여 상기 N형 반도체층(40)의 일부를 노출시킨다. 또한, 상기 노출된 N형 반도체층(40)의 일부를 제거하여 각각의 발광셀(100)을 전기적으로 절연한다. 이때, 도 17a에 도시된 바와 같이, 상기 노출된 버퍼층(30)을 제거하여 기판(20) 상부면을 노출시킬 수 있으며, 도 17b와 같이, 버퍼층(30)에서 식각을 정지할 수 있다. 상기 버퍼층(30)이 전도성인 경우, 상기 노출된 버퍼층(30)을 제거하여 발광셀들을 전기적으로 분리시킨다.Thereafter, a portion of the N-type semiconductor layer 40 is exposed by patterning the P-type semiconductor layer 60 and the active layers 50 using a photolithography and an etching process. In addition, a portion of the exposed N-type semiconductor layer 40 is removed to electrically insulate each of the light emitting cells 100. In this case, as shown in FIG. 17A, the exposed surface of the substrate 20 may be exposed by removing the exposed buffer layer 30, and as shown in FIG. 17B, the etching may be stopped in the buffer layer 30. When the buffer layer 30 is conductive, the exposed buffer layer 30 is removed to electrically separate the light emitting cells.

상술한 제조 공정과 동일한 방법을 이용하여 정류 브리지용 다이오드 셀들도 함께 형성할 수 있다. 물론, 통상의 반도체 제조 공정을 사용하여 별도로 정류 브리지용 다이오드 셀들을 형성할 수도 있다. Diode cells for rectifying bridges may also be formed using the same method as the above-described manufacturing process. Of course, it is also possible to form diode cells for rectifying bridge separately using a conventional semiconductor manufacturing process.

이후, 소정의 브리지(Bridge) 공정 또는 스텝커버(Step Cover) 등의 공정을 통해 각기 인접한 발광셀(100-1 내지 100-n)의 N형 반도체층(40)과 P형 반도체층(60)을 전기적으로 연결하는 도전성 배선(80-1 내지 80-n-1)을 형성한다. 도전성 배선(80-1 내지 80-n-1)은 도전성의 물질을 이용하여 형성하되, 금속 또는 불순물로 도핑된 실리콘 화합물을 이용하여 형성한다. Subsequently, the N-type semiconductor layer 40 and the P-type semiconductor layer 60 of the adjacent light emitting cells 100-1 to 100-n are formed through a predetermined bridge process or a step cover process. Conductive wires 80-1 to 80-n-1 that electrically connect the wires to each other. The conductive wires 80-1 to 80-n-1 are formed using a conductive material, but are formed using a silicon compound doped with a metal or an impurity.

상기 브리지 공정은 에어브리지(air bridge) 공정이라고도 하며, 이 공정에 대해 간단하게 설명한다. 우선, 발광셀들이 형성된 기판 상에 감광막을 형성한 후, 노광기술을 사용하여 노출된 N형 반도체층 및 P형 반도체층 상부의 전극층을 노출시키는 개구부를 갖는 제1 감광막 패턴을 형성한다. 그 후, 전자빔 증착(e-beam evaporation) 기술등을 사용하여 금속물질층을 얇게 형성한다. 상기 금속물질층은 개구부 및 감광막 패턴 상부 전면에 형성된다. 이어서, 상기 감광막 패턴 상부에 다시, 연결하고자 하는 인접한 발광셀들 사이 영역들 및 상기 개구부들의 상기 금속물질층을 노출시키는 제2 감광막 패턴을 형성한다. 그 후, 금 등을 도금기술을 사용하여 형성한 후, 상기 제1 및 제2 감광막 패턴들을 제거한다. 그 결과, 인접한 발광셀들을 연결하는 배선만 남고, 다른 금속물질층 및 감광막 패턴들은 모두 제거되어, 배선이 브리지 형태로 발광셀들을 연결한다.The bridge process is also called an air bridge process, and this process will be briefly described. First, after forming a photoresist film on the substrate on which the light emitting cells are formed, a first photoresist pattern having an opening for exposing the exposed N-type semiconductor layer and the electrode layer on the P-type semiconductor layer is formed by using an exposure technique. Thereafter, the metal material layer is thinly formed by using an electron beam evaporation technique. The metal material layer is formed on the entire surface of the opening and the photoresist pattern. Subsequently, a second photoresist pattern is formed on the photoresist pattern to expose regions between adjacent light emitting cells to be connected and the metal layer of the openings. Thereafter, gold and the like are formed using a plating technique, and then the first and second photoresist patterns are removed. As a result, only wirings connecting adjacent light emitting cells remain, and all other metal material layers and photoresist patterns are removed, so that the wirings connect the light emitting cells in a bridge form.

한편, 스텝커버 공정은 발광셀들을 갖는 기판 상에 절연층을 형성하는 것을 포함한다. 상기 절연층을 사진 및 식각 기술을 사용하여 패터닝하여 P형 반도체층 및 N형 반도체층 상부의 전극층을 노출시키는 개구부를 형성한다. 이어서, 전자빔 증착기술 등을 사용하여 상기 개구부를 채우고 상기 절연층 상부를 덮는 금속층을 형성한다. 그 후, 상기 금속층을 사진 및 식각 기술을 사용하여 패터닝하여 서로 인접한 발광셀들을 연결하는 배선을 형성한다. 이러한, 스텝커버 공정은 다양한 변형예가 가능하다. 스텝커버 공정을 사용하면, 배선이 절연층에 의해 지지되므로 배선에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있다.Meanwhile, the step cover process includes forming an insulating layer on a substrate having light emitting cells. The insulating layer is patterned using photolithography and etching techniques to form openings that expose the P-type semiconductor layer and the electrode layer on the N-type semiconductor layer. Subsequently, an electron beam deposition technique or the like is used to form a metal layer filling the opening and covering the insulating layer. Thereafter, the metal layer is patterned using photolithography and etching techniques to form interconnects that connect adjacent light emitting cells. Such a step cover process is possible in various modifications. Using the step cover process, the wiring is supported by the insulating layer, thereby increasing the reliability of the wiring.

한편, 양끝단에 위치한 발광셀(100-1 및 100-n)에 각기 외부와 전기적 접속을 위한 P형 패드(90)와 N형 패드(95)를 형성한다. 정류 브리지용 다이오드 셀들을 P형 패드(90)와 N형 패드(95)에 각각 접속시킬 수도 있고, 본딩와이어들을 P형 패드(90)와 N형 패드(95)에 각각 연결할 수 있다.Meanwhile, P-type pads 90 and N-type pads 95 are formed in the light emitting cells 100-1 and 100-n located at both ends, respectively, for electrical connection with the outside. The rectifying bridge diode cells may be connected to the P-type pad 90 and the N-type pad 95, respectively, and the bonding wires may be connected to the P-type pad 90 and the N-type pad 95, respectively.

상술한 본 발명의 발광다이오드 칩의 제조 방법은 일 실시예일 뿐이며, 이에 한정되지 않고, 다양한 공정과 제조 방법이 소자의 특성 및 공정의 편의에 따라 변경되거나 추가될 수 있다.The manufacturing method of the light emitting diode chip of the present invention described above is only one embodiment, and is not limited thereto. Various processes and manufacturing methods may be changed or added according to the characteristics of the device and the convenience of the process.

예를 들어, N형 전극, N형 반도체층, 활성층, P형 반도체층 및 P형 전극이 순차적으로 적층된 형상의 다수의 수직형 발광셀들을 기판상에 형성하거나, 이러한 구조를 갖는 발광셀들을 기판상에 본딩하여 배열한다. 이후, 인접한 발광셀의 N형 전극 및 P형 전극을 배선으로 연결하여 다수의 발광셀들을 직렬 연결하여 발광다이오드 칩을 제작할 수 있다. 물론 상기의 수직형 발광셀은 상술한 예에 한정된 구조가 아닌 다양한 구조가 가능하다. 또한, 기판 상에 복수개의 발광셀들을 형성한 후, 별도의 호스트 기판 상에 상기 발광셀들을 본딩하고, 상기 기판을 레이저를 사용하여 분리하거나, 화학기계적연마 기술을 사용하여 제거하므로써 호스트 기판 상에 복수개의 발광셀들을 형성하는 것도 가능하다. 그 후, 인접한 발광셀들을 배선으로 직렬연결할 수 있다. For example, a plurality of vertical light emitting cells having a shape in which an N-type electrode, an N-type semiconductor layer, an active layer, a P-type semiconductor layer, and a P-type electrode are sequentially stacked are formed on a substrate, or light-emitting cells having such a structure are formed. Bonding is arranged on a substrate. Thereafter, the N-type electrode and the P-type electrode of adjacent light emitting cells may be connected by wires to connect a plurality of light emitting cells in series to manufacture a light emitting diode chip. Of course, the vertical light emitting cell is not limited to the above-described structure is possible in a variety of structures. In addition, after forming a plurality of light emitting cells on a substrate, by bonding the light emitting cells on a separate host substrate, and separating the substrate using a laser, or by using a chemical mechanical polishing technique to remove on the host substrate It is also possible to form a plurality of light emitting cells. Thereafter, adjacent light emitting cells can be connected in series by wiring.

상기 발광셀(100) 각각은 기판(20) 상에 순차적으로 적층된 N형 반도체층(40), 활성층(50) 및 P형 반도체층(60)을 포함하며, 버퍼층(30)이 기판(20)과 발광셀(100) 사이에 개재된다. 상기 발광셀(100) 각각은 상기 P형 반도체층(60) 상에 형성된 투명전극층(70)을 포함한다. 또한, 수직형 발광셀의 경우, N형 반도체층 하부에 위치하는 N형 전극을 포함한다.Each of the light emitting cells 100 includes an N-type semiconductor layer 40, an active layer 50, and a P-type semiconductor layer 60 that are sequentially stacked on the substrate 20, and the buffer layer 30 includes the substrate 20. ) And the light emitting cell 100. Each of the light emitting cells 100 includes a transparent electrode layer 70 formed on the P-type semiconductor layer 60. In addition, the vertical light emitting cell includes an N-type electrode disposed under the N-type semiconductor layer.

N형 본딩 패드와 P형 본딩 패드는 발광셀(100)을 외부의 금속배선 또는 본딩와이어와 전기적으로 연결하기 위한 패드로서, Ti/Au의 적층 구조로 형성할 수 있다. 상기 본딩패드들은 발광셀들 모두의 N형 반도체층 및 P형 반도체층 상에 형성될 수 있다. 또한, 상술한 투명 전극층(70)은 P형 본딩 패드를 통해 입력되는 전압을 P형 반도체층(60)에 균일하게 전달하는 역할을 한다.The N-type bonding pad and the P-type bonding pad are pads for electrically connecting the light emitting cell 100 to an external metal wiring or bonding wire, and may be formed in a stacked structure of Ti / Au. The bonding pads may be formed on the N-type semiconductor layer and the P-type semiconductor layer of all the light emitting cells. In addition, the transparent electrode layer 70 serves to uniformly transfer the voltage input through the P-type bonding pad to the P-type semiconductor layer 60.

도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 다른 태양에 따른 직렬접속된 발광셀들을 갖는 발광다이오드 칩(1000)을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서, 발광다이오드 칩(1000)은 플립칩형 발광셀들을 가지며, 상기 발광다이오드 칩(1000)이 서브마운트(2000)에 결합되어 히트싱크에 탑재된다.18A to 18C are cross-sectional views illustrating a light emitting diode chip 1000 having light emitting cells connected in series according to another embodiment of the present invention. Here, the light emitting diode chip 1000 has flip chip type light emitting cells, and the light emitting diode chip 1000 is coupled to the submount 2000 and mounted on the heat sink.

도 18a를 참조하면, 상기 발광다이오드 칩(1000)은 기판(110) 상에 다수의 플립칩형 발광셀들이 배열된다. 발광셀 각각은 기판(110) 상에 형성된 N형 반도체층(130)과, N형 반도체층(130)의 일부에 형성된 활성층(140)과, 활성층(140) 상에 형성된 P형 반도체층(150)을 포함한다. 한편, 상기 기판(110)과 발광셀들 사이에 버퍼층(120)이 개재될 수 있다. 이때, P형 반도체층(150)의 콘택 저항을 줄이기 위해 별도의 P형 전극층(160)이 P형 반도체층(150) 상에 형성될 수 있다. 상기 P형 전극층은 투명전극층일 수 있으나, 투명전극층일 필요가 없다. 또한, 상기 발광다이오드 칩(1000)은 P형 전극층(150) 상에 범핑용으로 형성된 P형 금속 범퍼(metal bumper; 170)와, N형 반도체층(130) 상에 범핑용으로 형성된 N형 금속범퍼(180)를 더 포함한다. 또한, P형 전극층(160) 상부에 형성된 반사율 10 내지 100%인 반사층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, P형 반도체층(150) 상에 전류의 공급을 원활 히 하기 위한 별도의 오믹금속층을 더 형성할 수도 있다. Referring to FIG. 18A, a plurality of flip chip type light emitting cells are arranged on a substrate 110 of the light emitting diode chip 1000. Each of the light emitting cells includes an N-type semiconductor layer 130 formed on the substrate 110, an active layer 140 formed on a portion of the N-type semiconductor layer 130, and a P-type semiconductor layer 150 formed on the active layer 140. ). Meanwhile, a buffer layer 120 may be interposed between the substrate 110 and the light emitting cells. In this case, in order to reduce the contact resistance of the P-type semiconductor layer 150, a separate P-type electrode layer 160 may be formed on the P-type semiconductor layer 150. The P-type electrode layer may be a transparent electrode layer, but does not need to be a transparent electrode layer. The light emitting diode chip 1000 may include a P-type metal bumper 170 formed on the P-type electrode layer 150 for bumping and an N-type metal formed on the N-type semiconductor layer 130 for bumping. It further includes a bumper 180. In addition, the P-type electrode layer 160 may further include a reflecting layer (not shown) having a reflectance of 10 to 100%. In addition, a separate ohmic metal layer may be further formed on the P-type semiconductor layer 150 to facilitate supply of current.

상기 기판(110), 버퍼층(120), N형 반도체층(130), 활성층(140) 및 P형 반도체층(150)은, 도 17a 및 도 17b를 참조하여 설명한 바와 동일한 기판(20) 및 반도체층들로 형성될 수 있다.The substrate 110, the buffer layer 120, the N-type semiconductor layer 130, the active layer 140, and the P-type semiconductor layer 150 have the same substrate 20 and semiconductor as described with reference to FIGS. 17A and 17B. It may be formed in layers.

서브 마운트 기판(2000)은 다수의 N영역과 P영역이 정의된 기판(200)과, 상기 기판(200) 표면에 형성된 유전체막(210)과, 인접한 N영역과 P영역을 연결하는 다수의 전극패턴(230)을 포함한다. 또한, 일 가장자리에 위치한 P영역까지 연장된 P형 본딩 패드(240)와, 다른 일 가장자리에 위치한 N영역까지 연장된 N형 본딩 패드(250)를 더 포함한다. The submount substrate 2000 includes a substrate 200 in which a plurality of N regions and P regions are defined, a dielectric film 210 formed on the surface of the substrate 200, and a plurality of electrodes connecting adjacent N and P regions. Pattern 230. The apparatus may further include a P-type bonding pad 240 extending to a P region located at one edge and an N-type bonding pad 250 extending to an N region located at the other edge.

상기의 N영역은 발광다이오드 칩(1000)의 N형 금속 범퍼(180)가 접속될 영역을 지칭하고, P영역은 발광다이오드 칩(1000)의 P형 금속 범퍼(170)가 접속될 영역을 지칭한다. The N region refers to a region to which the N-type metal bumper 180 of the LED chip 1000 is to be connected, and the P region refers to a region to which the P-type metal bumper 170 of the LED chip 1000 is to be connected. do.

이때 기판(200)으로는 열전도성이 우수한 기판을 사용한다. 예컨대, SiC, Si, 게르마늄(Ge), 실리콘게르마늄(SiGe), AlN, 금속 기판을 사용할 수 있다. 유전체막(210)으로는 전류가 1㎛이하로 흐르는 모든 유전물질을 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 전류가 전혀 흐르지 않는 절연물질을 사용할 수도 있다. 또한, 유전체막(210)은 다층으로 형성할 수도 있다. 상기 기판이 비전도성인 경우, 상기 유전체막(210)은 생략될 수 있다. 상기 유전체막(210)으로는 산화실리콘(SiO2), 산화마그네슘(MgO) 또는 질화질리콘(SiN)을 사용할 수 있다.In this case, a substrate having excellent thermal conductivity is used as the substrate 200. For example, SiC, Si, germanium (Ge), silicon germanium (SiGe), AlN, or a metal substrate can be used. As the dielectric film 210, any dielectric material through which a current flows below 1 μm may be used. Of course, the present invention is not limited thereto, and an insulating material through which no current flows can be used. In addition, the dielectric film 210 may be formed in multiple layers. When the substrate is nonconductive, the dielectric film 210 may be omitted. As the dielectric layer 210, silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), or silicon nitride (SiN) may be used.

전극패턴(230), N형 본딩 패드(250) 및 P형 본딩 패드(240)는 전기 전도성이 우수한 금속을 사용할 수 있다.The electrode pattern 230, the N-type bonding pad 250, and the P-type bonding pad 240 may use a metal having excellent electrical conductivity.

이하, 플립칩형 발광셀을 갖는 발광다이오드 칩용 서브 마운트 기판의 제작 방법을 설명한다. Hereinafter, a manufacturing method of a sub-mount substrate for a light emitting diode chip having a flip chip type light emitting cell will be described.

기판(200)을 요철 형상으로 형성하여 N영역과 P영역으로 정의한다. 상기의 N영역과 P영역은 본딩될 발광다이오드 칩(1000)의 N형 금속 범퍼(180)와 P형 금속 범퍼(170)의 크기에 따라 그 폭과 높이 및 형상이 매우 다양하게 변화될 수 있다. 본 실시예에서는, 기판(200)의 철부가 N영역이 되고, 기판의 요부가 P영역(A)이 된다. 이러한 형상의 기판(200)은 별도의 주형을 이용하여 제조될 수도 있고, 소정의 식각공정을 이용하여 제조될 수도 있다. 즉, 기판(200)상에 P영역을 노출시키는 마스크를 형성한 다음, 노출된 기판(200)의 일부를 제거하여 리세스된 P영역을 형성한다. 이후, 마스크를 제거하면 리세스된 P영역과 상대적으로 돌출된 N영역이 형성된다. 또한, 기계적 가공을 통해 리세스된 P영역을 형성할 수도 있다. The substrate 200 is formed in an uneven shape to define the N region and the P region. The N region and the P region may vary in width, height, and shape according to sizes of the N-type metal bumper 180 and the P-type metal bumper 170 of the LED chip 1000 to be bonded. . In this embodiment, the convex portion of the substrate 200 becomes the N region, and the recessed portion of the substrate becomes the P region A. The substrate 200 of this shape may be manufactured using a separate mold, or may be manufactured using a predetermined etching process. That is, after forming a mask exposing the P region on the substrate 200, a portion of the exposed substrate 200 is removed to form a recessed P region. Subsequently, removing the mask forms an N region protruding relatively to the recessed P region. In addition, the recessed P region may be formed through mechanical processing.

이후, 전체 구조상에 유전체막(210)을 형성한다. 이때, 기판(200)으로 도전성 물질을 사용하지 않을 경우에는 유전체막(210)을 형성하지 않을 수도 있다. 열 전도율의 향상을 위해 전기 전도성이 우수한 금속 기판을 사용할 경우, 유전체막(210)을 형성하여 충분한 절연 역할을 할 수 있도록 한다. Thereafter, the dielectric film 210 is formed on the entire structure. In this case, when the conductive material is not used as the substrate 200, the dielectric film 210 may not be formed. In the case of using a metal substrate having excellent electrical conductivity to improve thermal conductivity, the dielectric film 210 may be formed to provide sufficient insulation.

유전체막(210) 상에 인접한 N영역과 P영역을 하나의 쌍으로 연결하는 전극패턴들(230)을 형성한다. 스크린 인쇄 방법으로 전극패턴들(230)을 형성하거나, 전극층을 증착한 후, 사진 및 식각공정을 사용하여 패턴닝하여 전극패턴들(230)을 형성 할 수 있다. Electrode patterns 230 are formed on the dielectric layer 210 to connect adjacent N and P regions in a pair. The electrode patterns 230 may be formed by a screen printing method, or after the electrode layer is deposited, the electrode patterns 230 may be formed by patterning using a photolithography and an etching process.

발광다이오드 칩(1000)의 P형 금속범퍼(170)가 P영역 상의 전극패턴(230)에 본딩되고, N형 금속범퍼(180)가 N영역 상의 전극패턴(230)에 본딩되므로써, 상기 발광다이오드 칩(1000)과 서브 마운트 기판(2000)이 본딩된다. 이때, 상기 발광다이오드 칩(1000)의 발광셀들이 전극패턴들(230)에 의해 직렬 연결되어, 직렬접속된 발광셀 어레이를 형성한다. 상기 직렬접속된 발광셀 어레이의 양단에 P형 본딩패드(240)와 N형 본딩패드(250)가 위치하여 본딩와이어들에 각각 연결된다.The P-type metal bumper 170 of the light emitting diode chip 1000 is bonded to the electrode pattern 230 on the P region, and the N-type metal bumper 180 is bonded to the electrode pattern 230 on the N region. The chip 1000 and the submount substrate 2000 are bonded. In this case, the light emitting cells of the LED chip 1000 are connected in series by the electrode patterns 230 to form an array of light emitting cells connected in series. P-type bonding pads 240 and N-type bonding pads 250 are positioned at both ends of the series-connected light emitting cell arrays, and are connected to the bonding wires, respectively.

이때, 금속범프(170, 180)와 전극패턴들(230) 및 본딩 패드들(240, 250)은 다양한 본딩 방법을 통해 본딩될 수 있으며, 예컨대 공융온도를 이용한 공융(Eutectic)법을 통해 본딩될 수 있다. In this case, the metal bumps 170 and 180, the electrode patterns 230, and the bonding pads 240 and 250 may be bonded through various bonding methods. For example, the metal bumps 170 and 180 may be bonded using an eutectic method using a eutectic temperature. Can be.

이때, 직렬 접속되는 발광셀의 개수는 사용하고자 하는 전원 및 사용 전력에 따라 다양하게 변화될 수 있으며, 도 17a 및 도 17b를 참조하여 설명한 바와 같은 개수로 형성될 수 있다.In this case, the number of light emitting cells connected in series may vary depending on the power source and power to be used, and may be formed in the same number as described with reference to FIGS. 17A and 17B.

도 18b를 참조하면, 도 18a와 같이 기판(110) 상에 복수개의 발광셀들이 배열되는 것이 아니라, 개개의 발광셀(100a 내지 100c)이 서브 마운트 기판(2000) 상에 별개로 본딩될 수 있다. 또한, 도 18a의 발광다이오드 칩(1000)에서 레이저를 사용하여 기판(110)을 분리하거나, 화학기계적연마기술을 사용하여 상기 기판(110)을제거할 수 있다. 이때, 인접한 발광셀(100a 내지 100c)의 N형 금속 범퍼(170)와 P형 금속범퍼(180)가 서브 마운트 기판(2000)에 형성된 전극패턴들(230)에 본딩되어 상기 발광셀들이 전기적으로 직렬 연결된다. Referring to FIG. 18B, instead of arranging a plurality of light emitting cells on the substrate 110 as shown in FIG. 18A, individual light emitting cells 100a to 100c may be separately bonded on the sub-mount substrate 2000. . In addition, in the light emitting diode chip 1000 of FIG. 18A, the substrate 110 may be separated using a laser, or the substrate 110 may be removed using a chemical mechanical polishing technique. At this time, the N-type metal bumper 170 and the P-type metal bumper 180 of the adjacent light emitting cells 100a to 100c are bonded to the electrode patterns 230 formed on the sub-mount substrate 2000 to electrically connect the light emitting cells. Are connected in series.

도 18c를 참조하면, 다수의 N영역과 P영역이 정의된 평평한 기판(200) 상에 인접한 N영역(A)과 P영역(B)을 각각 연결하는 전극패턴들(230)을 형성한 다음, 발광다이오드 칩(1000)을 서브 마운트 기판(2000)에 실장할 수 있다. 즉, 도 18a와 달리, 소정의 패턴이 형성되지 않은 기판(200)상에 전극패턴들(230)을 형성한 다음, 발광다이오드 칩(1000)의 인접한 발광셀의 N형 금속 범퍼(170)와 P형 금속 범퍼(180)가 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 18C, electrode patterns 230 are formed on the flat substrate 200 in which a plurality of N regions and P regions are defined to connect adjacent N regions A and P regions B, respectively. The light emitting diode chip 1000 may be mounted on the submount substrate 2000. That is, unlike FIG. 18A, the electrode patterns 230 are formed on the substrate 200 on which the predetermined pattern is not formed, and then the N-type metal bumpers 170 of the adjacent light emitting cells of the LED chip 1000 are formed. The P-type metal bumper 180 may be electrically connected.

또한, 발광다이오드 칩(1000)내의 발광셀에 N형 및 P형 금속 범퍼(170, 180)를 형성하지 않고, 서브 마운트 기판(2000) 상의 N영역(B) 및 P영역(A)에 각각 금속범퍼(170, 180)를 형성할 수도 있다. 이때, 금속범퍼(170, 180)와 본딩되기 위해 N형 및 P형 반도체층(130, 150) 상에 소정의 금속전극(미도시)이 더 형성될 수도 있다. In addition, the N-type and P-type metal bumpers 170 and 180 are not formed in the light emitting cells in the LED chip 1000, and the metals are formed in the N region B and the P region A on the sub-mount substrate 2000, respectively. Bumpers 170 and 180 may be formed. In this case, a predetermined metal electrode (not shown) may be further formed on the N-type and P-type semiconductor layers 130 and 150 to be bonded to the metal bumpers 170 and 180.

또한, 본 발명에서는 가정용 전원에서 사용하기 위해 상기 발광다이오드 칩(1000) 내에 별도의 브리지 회로를 구성할 수 있다. 또한, 상기의 직렬접속된 발광셀 어레이들을 두개 이상 형성되도록 하여 이들을 병렬연결하여 가정용 전원으로 구동시킬 수 있다.In addition, in the present invention, a separate bridge circuit may be configured in the light emitting diode chip 1000 for use in a home power source. In addition, two or more of the series-connected light emitting cell arrays may be formed so that they may be connected in parallel to be driven by a home power source.

본 발명의 실시예들에 따르면, 히트싱크를 채택하여 열방출 효율을 높일 수 있고, 히트싱크 지지링을 채택하여 히트싱크가 패키지 본체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 직렬접속된 발광셀 어레이들을 갖는 발광다이오드 칩을 탑재하므로써, 교류-직류 변환기 없이, 가정용 교류전원을 사용하여 구동시킬 수 있는 발 광다이오드 패키지를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a heat sink can be adopted to increase heat dissipation efficiency, and a heat sink support ring can be employed to prevent the heat sink from being separated from the package body. By mounting a light emitting diode chip having a light emitting diode chip, a light emitting diode package that can be driven using an AC home power source can be provided without an AC-DC converter.

Claims (13)

히트싱크 지지링;Heat sink support ring; 상기 지지링에 삽입된 히트싱크;A heat sink inserted into the support ring; 상기 지지링 및 상기 히트싱크와 이격되어 상기 지지링의 양측에 배치된 적어도 두개의 연결리드들(connecting lead);At least two connecting leads spaced apart from the support ring and the heat sink and disposed at both sides of the support ring; 상기 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지하되, 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체;A package body attached to and supporting the heat sink and the connection leads, the package body having an opening for exposing a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink; 상기 히트싱크 상부에 탑재되고, 직렬 접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩; 및A light emitting diode chip mounted on the heat sink and having a light emitting cell array connected in series; And 상기 발광다이오드 칩을 상기 연결리드들에 전기적으로 연결하는 본딩와이어들을 포함하는 발광다이오드 패키지. A light emitting diode package comprising bonding wires electrically connecting the light emitting diode chip to the connection leads. 히트싱크 지지링;Heat sink support ring; 상부 측면에 나선홈을 가지고, 상기 나선홈을 이용하여 상기 지지링에 삽입된 히트싱크;A heat sink having a spiral groove on an upper side thereof and inserted into the support ring using the spiral groove; 상기 지지링의 양측에 배치되되, 그 중 하나가 상기 지지링에 연결된 적어도 두개의 연결리드들(connecting lead);At least two connecting leads disposed on both sides of the support ring, one of which is connected to the support ring; 상기 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지하되, 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체;A package body attached to and supporting the heat sink and the connection leads, the package body having an opening for exposing a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink; 상기 히트싱크 상부에 탑재되고, 직렬 접속된 발광셀 어레이를 갖는 발광다이오드 칩; 및A light emitting diode chip mounted on the heat sink and having a light emitting cell array connected in series; And 상기 발광다이오드 칩을 상기 연결리드들에 전기적으로 연결하는 본딩와이어들을 포함하는 발광다이오드 패키지. A light emitting diode package comprising bonding wires electrically connecting the light emitting diode chip to the connection leads. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광다이오드 칩은The light emitting diode chip 기판; 및Board; And 상기 기판과 전기적으로 절연되고 상기 기판 상에 서로 이격된 발광셀들을 포함하는 발광다이오드 패키지.And a light emitting cell electrically insulated from the substrate and spaced apart from each other on the substrate. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 발광다이오드 칩은 상기 발광셀들을 직렬 연결하는 배선들을 포함하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode chip includes a light emitting diode package including wirings connecting the light emitting cells in series. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 발광다이오드 칩과 상기 히트싱크 사이에 개재되고, 상기 발광셀들에 대응하는 전극패턴들을 갖는 서브 마운트를 더 포함하되,A sub-mount interposed between the light emitting diode chip and the heat sink and having electrode patterns corresponding to the light emitting cells; 상기 발광셀들은 상기 전극패턴들에 의해 직렬 접속되는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of the light emitting cells are connected in series by the electrode patterns. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 몰딩부재를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package further comprises a molding member covering the light emitting diode chip. 청구항 6에 있어서,The method of claim 6, 상기 몰딩부재는 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.The molding member is a light emitting diode package, characterized in that the lens shape. 청구항 6에 있어서,The method of claim 6, 상기 몰딩부재는 경도값이 서로 다른 적어도 두개의 몰딩부재를 포함하는 발광 다이오드 패키지.The molding member includes at least two molding members having different hardness values. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 칩 상부에 위치하는 형광체를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package further comprises a phosphor located above the light emitting diode chip. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 칩은 다이오드 셀들로 이루어진 브리지 정류기를 포함하 는 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode chip includes a bridge rectifier consisting of diode cells. 청구항 1 또는 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 칩은 본딩와이어들을 연결하기 위한 P형 패드 및 N형 패드를 포함하는 발광 다이오드 패키지.The LED chip includes a P-type pad and an N-type pad for connecting the bonding wires. 히트싱크 지지링;Heat sink support ring; 상기 지지링에 삽입된 히트싱크;A heat sink inserted into the support ring; 상기 지지링 및 상기 히트싱크와 이격되어 상기 지지링의 양측에 배치된 적어도 두개의 연결리드들(connecting lead);At least two connecting leads spaced apart from the support ring and the heat sink and disposed at both sides of the support ring; 상기 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지하되, 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체;A package body attached to and supporting the heat sink and the connection leads, the package body having an opening for exposing a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink; 상기 히트싱크 상부에 탑재되고, 전극패턴들을 갖는 서브마운트;A submount mounted on the heat sink and having electrode patterns; 상기 서브마운트의 전극패턴들에 각각 본딩되어 직렬 접속된 발광셀들; 및Light emitting cells bonded to the electrode patterns of the submount and connected in series; And 상기 서브마운트를 상기 연결리드들에 전기적으로 연결하는 본딩와이어들을 포함하는 발광다이오드 패키지.A light emitting diode package comprising bonding wires electrically connecting the submount to the connection leads. 히트싱크 지지링;Heat sink support ring; 상부 측면에 나선홈을 가지고, 상기 나선홈을 이용하여 상기 지지링에 삽입된 히트싱크;A heat sink having a spiral groove on an upper side thereof and inserted into the support ring using the spiral groove; 상기 지지링의 양측에 배치되되, 그 중 하나가 상기 지지링에 연결된 적어도 두개의 연결리드들(connecting lead);At least two connecting leads disposed on both sides of the support ring, one of which is connected to the support ring; 상기 히트싱크 및 연결리드들에 부착되어 이들을 지지하되, 상기 연결리드들 각각의 일부분 및 상기 히트싱크의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 패키지 본체;A package body attached to and supporting the heat sink and the connection leads, the package body having an opening for exposing a portion of each of the connection leads and an upper surface of the heat sink; 상기 히트싱크 상부에 탑재되고, 전극패턴들을 갖는 서브마운트;A submount mounted on the heat sink and having electrode patterns; 상기 서브마운트의 전극패턴들에 각각 본딩되어 직렬 접속된 발광셀들; 및Light emitting cells bonded to the electrode patterns of the submount and connected in series; And 상기 서브마운트를 상기 연결리드들에 전기적으로 연결하는 본딩와이어들을 포함하는 발광다이오드 패키지.A light emitting diode package comprising bonding wires electrically connecting the submount to the connection leads.
KR1020050055632A 2005-06-27 2005-06-27 Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series KR101186644B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050055632A KR101186644B1 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050055632A KR101186644B1 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120039199A Division KR101258231B1 (en) 2012-04-16 2012-04-16 Led package mounting a led

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20060136100A KR20060136100A (en) 2007-01-02
KR20070000130A KR20070000130A (en) 2007-01-02
KR101186644B1 true KR101186644B1 (en) 2012-09-28

Family

ID=37868128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050055632A KR101186644B1 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101186644B1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100855356B1 (en) * 2007-03-23 2008-09-04 주식회사 옵토필 Led package base having multi-chip and lighting apparatus using the same
KR100970878B1 (en) * 2008-04-23 2010-07-16 주식회사 파워라이텍 Lead frame for led package with plenty of diode chips and the led package thereof
US7923739B2 (en) * 2009-06-05 2011-04-12 Cree, Inc. Solid state lighting device
US8860043B2 (en) 2009-06-05 2014-10-14 Cree, Inc. Light emitting device packages, systems and methods
US9111778B2 (en) 2009-06-05 2015-08-18 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) devices, systems, and methods
KR101134695B1 (en) * 2010-03-30 2012-04-09 엘지이노텍 주식회사 Light emitting device and light unit having thereof
US8269244B2 (en) 2010-06-28 2012-09-18 Cree, Inc. LED package with efficient, isolated thermal path
TW201251140A (en) 2011-01-31 2012-12-16 Cree Inc High brightness light emitting diode (LED) packages, systems and methods with improved resin filling and high adhesion
CN103348496A (en) 2011-02-07 2013-10-09 克利公司 Components and methods for light emitting diode (LED) lighting
CN117239043B (en) * 2023-11-16 2024-02-27 江西鸿利光电有限公司 Light-emitting device and preparation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150967A (en) 1998-11-05 2000-05-30 Agilent Technol Inc Surface-mountable led package
KR100455089B1 (en) 2003-05-28 2004-11-06 서울반도체 주식회사 Package for high-power semiconductor light emitting devices and semiconductor light emitting device using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150967A (en) 1998-11-05 2000-05-30 Agilent Technol Inc Surface-mountable led package
KR100455089B1 (en) 2003-05-28 2004-11-06 서울반도체 주식회사 Package for high-power semiconductor light emitting devices and semiconductor light emitting device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070000130A (en) 2007-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8076680B2 (en) LED package having an array of light emitting cells coupled in series
KR101186644B1 (en) Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
KR20060136100A (en) Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
US20130092960A1 (en) Multi-Die LED Package
WO2006098545A2 (en) Light emitting device having a plurality of light emitting cells and package mounting the same
KR101161384B1 (en) Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
KR101248513B1 (en) High flux led lamp mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
KR101121730B1 (en) Led package
KR101121727B1 (en) Led package mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
KR101258231B1 (en) Led package mounting a led
KR101142961B1 (en) Led lamp mounting a led having an array of light emitting cells coupled in series
KR101171292B1 (en) Led package
KR101161399B1 (en) Led package mounting a led chip
KR101216935B1 (en) Method of fabricating light emitting diode package
KR101248516B1 (en) Light emitting diode package

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150608

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160601

Year of fee payment: 5