KR101480106B1 - 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플립칩 패키징(Flip-chip packaging) 기술을 이용하면서 반사 효율을 높일 수 있는 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법은, 리드 프레임에 1차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 측면으로 광조사면이 제공되고 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간을 형성하는 사출부를 형성하는 단계를 포함하는 리드 프레임 공정 후에, 리드프레임의 실장공간에 발광다이오드 칩을 플립칩 방식으로 다이본딩을 하되 다이본딩은 리플로우 본딩으로 수행하는 단계, 리플로우 본딩을 수행하는 단계 후에 리드프레임에 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 상기 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계 후에 실장 공간에 몰딩수지부를 형성하는 단계, 그리고 몰딩수지부를 형성하는 단계 후에 측면에 제공된 광조사면 측이 그 반대측에 비해 더 넓게 이루어지는 반사부를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법은, 리드 프레임에 1차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 측면으로 광조사면이 제공되고 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간을 형성하는 사출부를 형성하는 단계를 포함하는 리드 프레임 공정 후에, 리드프레임의 실장공간에 발광다이오드 칩을 플립칩 방식으로 다이본딩을 하되 다이본딩은 리플로우 본딩으로 수행하는 단계, 리플로우 본딩을 수행하는 단계 후에 리드프레임에 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 상기 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계 후에 실장 공간에 몰딩수지부를 형성하는 단계, 그리고 몰딩수지부를 형성하는 단계 후에 측면에 제공된 광조사면 측이 그 반대측에 비해 더 넓게 이루어지는 반사부를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 한쪽 면으로 빛을 투과시키는 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플립칩 패키징(Flip-chip packaging) 기술을 이용하면서 반사 효율을 높일 수 있는 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 측면 발광형 발광다이오드 패키지는 휴대폰이나 PDA 등의 전자통신기기의 디스플레이용 백라이트 모듈에 사용될 수 있다. 이러한 측면 발광형 발광다이오드 패키지를 제조하는 공정에서 다이(Die, 발광다이오드 칩)와 전극단자(리드프레임, Lead frame)를 전기적으로 접속하는 조립실장 방법인 플립칩 패키징(Flip-chip packaging) 기술이 사용된다.
플립칩 패키징(Flip-chip packaging)은 다이(Die)의 바닥면에 금주석층(AuSn layer)이 형성되어 있으며, 플럭스(Flux)를 이용하여 발광다이오드 칩과 리드프레임을 직접 전기적으로 연결한다.
이때 플럭스가 가열되면서 플럭스에서 흄(Hume, 고체가 녹은 후 증발과 응축을 통해 형성되는 입자상의 물질)이 발생하고, 이 흄은 리드프레임에 달라붙게되어 흄층을 이룬다. 그러면 리드프레임의 반사도가 현저히 감소되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 플립칩 패키징 기술을 사용하여 두께를 줄이면서도 품질을 향상시킬 수 있는 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 간격을 유지하여 배치되며 1차 반사용 도금층이 제공된 복수의 리드프레임, 상기 리드 프레임에 사출에 의해 제공되며 측면에 광조사면을 구비하고 상기 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간이 제공된 사출부, 상기 몰드부의 실장공간에 오픈된 상기 리드프레임에 플립칩 방식으로 결합되는 발광다이오드 칩, 상기 발광다이오드 칩을 감싸며 상기 실장공간을 채우는 몰딩수지부, 그리고 상기 리드프레임과 마주하는 면에 제공되는 반사부를 포함하며, 상기 리드프레임에는 2차 반사용 도금층이 제공되는 측면 발광형 발광다이오드 패키지를 제공한다.
상기 2차 반사용 도금층은 은(Ag) 또는 금(Au)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 반사부는 상기 광조사면 측이 그 반대면에 비해 더 넓게 이루어지고 상기 리드프레임과 대향하는 면에 경사져 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 리드 프레임에 1차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 상기 리드프레임에 상기 1차 반사용 도금층을 형성한 후에 측면으로 광조사면이 제공되고 상기 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간을 형성하는 사출부를 형성하는 단계를 포함하는 리드 프레임 공정 후에,
상기 리드프레임의 실장공간에 발광다이오드 칩을 플립칩 방식으로 다이본딩을 하되 상기 다이본딩은 리플로우 본딩으로 수행하는 단계, 상기 리플로우 본딩을 하는 단계 후에 상기 리드프레임에 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계, 상기 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계 후에 상기 실장 공간에 몰딩수지부를 형성하는 단계, 그리고 상기 몰딩수지부를 형성하는 단계 후에 측면에 제공된 광조사면 측이 그 반대측에 비해 더 넓게 이루어지는 반사부를 형성하는 단계를 포함하는 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법을 제공한다.
상기 몰딩수지부를 형성하는 단계는 몰딩 수지를 디스펜싱하거나 또는 트랜스퍼 몰딩 방법으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 반사부를 형성하는 단계에서 상기 반사부는 스프레이 코팅 또는 스퍼터링으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은 리드프레임에 발광다이오드 플립칩 방식으로 다이본딩하여 두께를 줄여 제품에 적용할 때 설계자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발광다이오드 칩을 리드프레임에 결합하는 다이본딩을 플립칙 방식으로 수행하므로 기존의 와이어 본딩과정을 생략할 수 있어 제조 비용을 줄이고 생산성을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발광다이오드 칩을 리드프레임에 결합하는 다이본딩 과정에서 플럭스(Flux)의 흄(Hume)에 의해 리드프레임의 반사도가 떨어지는 경우에도 리드프레임에 2차 반사용 도금층을 형성함으로써, 리드프레임의 반사도 저하를 방지하여 측면 발광다이오드 패키지의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 측면 발광다이오드 패키지를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 측면 발광다이오드 패키지를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 부를 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 부를 잘라서 본 단면도이다.
도 5는 도 1의 A부를 확대하여 상세하게 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 측면 발광다이오드를 제조하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 측면 발광다이오드 패키지를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 부를 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 부를 잘라서 본 단면도이다.
도 5는 도 1의 A부를 확대하여 상세하게 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 측면 발광다이오드를 제조하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ부를 잘라서 본 도면이고, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ부를 잘라서 본 도면으로, 측면 발광다이오드 패키지를 도시하고 있다.
본 발명의 실시예의 측면 발광다이오드 패키지는 리드프레임(1, 3), 사출부(5), 발광다이오드 칩(7), 그리고 몰딩수지부(9)를 포함한다.
리드프레임(1, 3)은 리드프레임 공정을 통해 제조되며 일정한 형상이 반복적으로 제공된 모양을 이룬다. 이러한 리드프레임(1, 3)은 표면에 1차 반사용 도금층(1a)을 가진다. 리드프레임(1, 3)의 1차 반사용 도금층은 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 발광효율을 극대화하기 위한 것이다. 이러한 1차 반사용 도금층은 반사도가 높은 은(Ag) 또는 금(Au)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 리드프레임(1, 3)은 측면 발광형 발광다이오드 패키지를 구성하는 한 세트로 이루어진 예를 도시하여 설명하기로 한다. 즉, 리드 프레임은 일정한 간격이 떨어져 쌍을 이루어 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 리드프레임(1, 3)의 제조 공정은 측면 발광형 발광다이오드 패키지 제조를 위해 전 공정으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
사출부(5)는 합성수지재를 리드프레임(1, 3)에 사출하여 일정한 형상으로 이루어진다. 사출부(5)는 측면에 광조사면(11)이 제공될 수 있고, 리드프레임(1, 3)의 일부 공간에만 제공되고, 리드프레임(1, 3)의 일부가 오픈되어 발광다이오드 칩(7)을 실장(實裝)하는 실장공간이 제공될 수 있다.
사출부(5)는 광조사면(11) 측이 그 반대 면에 비해 넓어지는 모양으로 이루어지는 것이 바람직하다.
발광다이오드 칩(7)은 실장공간으로 오픈된 리드프레임(1, 3)에 플립칩 방식으로 결합된다. 발광다이오드 칩(7)은 리드프레임(1, 3)에 직접 결합하는 방식으로 와이어 본딩을 수행하지 않고 다이본딩(Die bonding)된다. 다이본딩은 리플로우 본딩(Reflow bonding)으로 수행한다. 즉, 본 발명의 실시예는 발광다이오드 칩(7)의 바닥면에 금주석층(AuSn layer)이 형성되어 있으며, 플럭스(Flux)를 이용하여 발광다이오드 칩(7)과 리드프레임(1, 3)을 직접 전기적으로 연결한다.
이 과정에서 고온에 의해 플럭스(Flux)의 흄(Hume)이 발생하고 이 흄은 리드프레임(1, 3)의 표면에 달라 붙어 흄층(1b)을 이룰 수 있다.
이러한 흄층(1b)은 리드프레임(1, 3)의 반사도를 저하시키는 역할을 하므로 리드프레임(1, 3)의 표면에 2차 반사용 도금층(1c)을 형성한다(도 2에 도트(dot)로 표시함). 따라서 본 발명의 실시예의 리드프레임(1, 3)은 1차 반사용 도금층(1a)과 2차 반사용 도금층(1c)을 가진다(도 5 참조). 이러한 2차 반사용 도금층(1c)도 반사도가 높은 은(Ag) 또는 금(Au)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 사출부(5)의 실장공간은 몰딩수지부(9)로 채워질 수 있다. 물론, 몰딩수지부(9)는 발광다이오드 칩(7)을 감싸는 모양으로 이루어지는 것이 바람직하다. 몰딩수지부(9)는 몰딩 수지를 디스펜싱하거나 또는 트랜스 폼 몰딩 방법으로 형성할 수 있다. 이러한 몰딩수지부(9)는 형광체와 실리콘이 주재료로 사용되거나 또는 실리콘이 주재료로 사용될 수 있다.
한편, 리드프레임(1, 3)과 일정한 거리가 떨어져 대응되는 부분에는 반사부(13)가 제공된다. 반사부(13)는 스프레이 코팅 또는 스퍼터링에 의해 형성된 층으로 이루어질 수 있다.
이러한 반사부(13)는 광조사면 측이 그 반대측에 비해 더 넓어지는 모양으로 경사져 배치되는 것이 바람직하다(도 4에서 각도 a로 표시함).
이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 측면 발광형 발광다이오드 패키지를 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 리드프레임(1, 3)에 1차 반사용 도금층(1a)을 형성한다(S1, 도 6 참조). 1차 반사용 도금층(1a)은 상술한 바와 같이 은(Ag) 또는 금(Au)으로 이루어질 수 있다.
그리고 리드프레임(1, 3)에 합성수지재로 사출하여 사출부(5)를 형성한다(S3). 사출부(5)는 상술한 바와 같이 측면에 광조사면(11)이 제공되고 리드프레임(1, 3)의 일부가 오픈되어 발광다이오드 칩(7)을 실장할 수 있는 실장공간이 마련된다.
이러한 리드프레임 공정(ST1, 도 6 참조) 후에 발광다이오드 패키지 공정(ST3)인 발광다이오드 칩(7)을 실장 공간에서 리드프레임(1, 3)에 플립칩 방식으로 다이본딩을 수행한다(S5). 다이본딩은 리플로우 본딩으로 이루어지며(S7) 이 과정에서 플럭스(Flux)의 흄(Hume, 고체가 녹은 후 증발과 응축을 통해 형성되는 입자상의 물질)이 발생한다. 이러한 흄은 리드프레임(1, 3)의 1차 반사용 도금층(1a) 위에 달라붙어 흄층(1b)을 이루기도 한다.
계속해서 리드프레임(1, 3)의 1차 반사용 도금층(1a)의 상부에 흄층(1b)이 있을 수 있으며 이 흄층(1b)의 상부에 2차 반사용 도금층(1c)을 수행한다(S9). 2차 반사용 도금층(1c)은 흄층(1b) 상면에 배치될 수 있으며 흄층(1b)이 없는 경우에는 1차 반사용 도금층(1a)의 상면에 배치될 수 있다.
그리고 몰드수지를 디스펜싱하거나 또는 트랜스퍼몰딩 방법으로 몰딩수지부(9)를 형성한다(11). 이때 몰딩수지부(9)는 형광체와 실리콘이 주재료로 사용되거나 또는 실리콘이 주재료로 사용될 수 있다.
그리고 몰딩수지부(9)를 형성한 후에 반사부(13)를 형성하는 공정을 수행한다(S13). 반사부(13)는 스프레이 코팅 또는 스퍼터링에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 실시예는 리플로우 본딩 과정에서 발생하는 플럭스(Flux)의 흄층(1b)에 의해 리드프레임(1, 3)의 반사도가 떨어지는 것을 2차 반사용 도금층(1c)을 형성하여 방지할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예는 플립칩 방식을 사용하여 측면 발광형 발광다이오드 패키지를 제조하여 두께를 줄일 수 있으며 다이본딩 과정에서 발생하는 플럭스의 흄이 생성되는 것에 관계없이 리드프레임(1, 3)의 반사도를 극대화시킬 수 있어 품질을 증대시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 플립칩 방식으로 다이본딩이 이루어진 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 장점을 가지면서도 리드프레임(1, 3)의 반사효율을 극대화시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 3. 리드프레임, 1a. 1차 반사용 도금층,
1b. 흄층, 1c. 2차 반사용 도금층
5. 사출부, 7. 발광다이오드 칩,
9. 몰딩수지부, 11. 광조사면,
13. 반사부
1b. 흄층, 1c. 2차 반사용 도금층
5. 사출부, 7. 발광다이오드 칩,
9. 몰딩수지부, 11. 광조사면,
13. 반사부
Claims (7)
- 간격을 유지하여 배치되며 1차 반사용 도금층이 제공된 복수의 리드프레임,
상기 리드 프레임에 사출에 의해 제공되며 측면에 광조사면을 구비하고 상기 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간이 제공된 사출부,
상기 리드프레임에 플립칩 방식으로 결합되는 발광다이오드 칩,
상기 발광다이오드 칩을 감싸며 상기 실장공간을 채우는 몰딩수지부, 그리고
상기 리드프레임과 마주하는 면에 제공되는 반사부를 포함하며,
상기 발광다이오드 칩을 플립칩 방식으로 실장한 후에 상기 1차 반사용 도금층의 상부에 제공된 흄층의 상부에 2차 반사용 도금층을 형성한 측면 발광형 발광다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 2차 반사용 도금층은 은(Ag) 또는 금(Au)으로 이루어지는 측면 발광형 발광다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 반사부는
상기 광조사면 측이 그 반대면에 비해 더 넓게 이루어지고 상기 리드프레임과 대향하는 면에 경사져 제공되는 측면 발광형 발광다이오드 패키지. - 리드 프레임에 1차 반사용 도금층을 형성하는 단계,
상기 리드프레임에 상기 1차 반사용 도금층을 형성한 후에 측면으로 광조사면이 제공되고 상기 리드프레임의 일부가 오픈되어 실장공간을 형성하는 사출부를 형성하는 단계를 포함하는 리드 프레임 공정 후에,
상기 리드프레임의 실장공간에 발광다이오드 칩을 플립칩 방식으로 다이본딩을 하되 상기 다이본딩은 리플로우 본딩으로 수행하는 단계,
상기 리플로우 본딩을 하는 단계 후에 상기 1차 반사용 도금층의 상부에 제공된 흄층의 상부에 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계,
상기 2차 반사용 도금층을 형성하는 단계 후에 상기 실장 공간에 몰딩수지부를 형성하는 단계, 그리고
상기 몰딩수지부를 형성하는 단계 후에 측면에 제공된 광조사면 측이 그 반대측에 비해 더 넓게 이루어지는 반사부를 형성하는 단계
를 포함하는 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 몰딩수지부를 형성하는 단계는
몰딩 수지를 디스펜싱하거나 또는 트랜스퍼 몰딩 방법으로 이루어지는 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 2차 반사용 도금층은 은(Ag) 또는 금(Au)로 도금을 하는 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 반사부를 형성하는 단계에서
상기 반사부는 스프레이 코팅 또는 스퍼터링으로 이루어지는 측면 발광형 발광다이오드 패키지의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130081195A KR101480106B1 (ko) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | 측면 발광형 발광다이오드 패키지 및 그의 제조 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR101480106B1 true KR101480106B1 (ko) | 2015-01-07 |
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| KR (1) | KR101480106B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108431972A (zh) * | 2015-10-07 | 2018-08-21 | 亮锐控股有限公司 | 具有可变数目的发射表面的倒装芯片smt led |
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|---|---|---|---|---|
| KR200411925Y1 (ko) * | 2005-12-29 | 2006-03-21 | (주)루멘스 | 측면 발광형 발광 다이오드 패키지 |
| JP2007149823A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| KR20110118523A (ko) * | 2010-04-23 | 2011-10-31 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광소자 패키지용 리드 프레임, 발광소자 패키지, 및 발광소자 패키지를 채용한 조명장치 |
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2013
- 2013-07-10 KR KR20130081195A patent/KR101480106B1/ko active IP Right Grant
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| US10693048B2 (en) | 2015-10-07 | 2020-06-23 | Lumileds Llc | Flip-chip SMT LEDs with variable number of emitting surfaces |
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