KR101601622B1 - 발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 - Google Patents
발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101601622B1 KR101601622B1 KR1020090097160A KR20090097160A KR101601622B1 KR 101601622 B1 KR101601622 B1 KR 101601622B1 KR 1020090097160 A KR1020090097160 A KR 1020090097160A KR 20090097160 A KR20090097160 A KR 20090097160A KR 101601622 B1 KR101601622 B1 KR 101601622B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- diode chip
- phosphor
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 46
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/508—Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
본 발명은 발광다이오드 소자에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은, 제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면을 구비하는 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 적어도 상기 발광다이오드 칩의 제1 면 및 측면을 덮도록 형성되며, 형광체를 구비하는 파장변환부 및 상기 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 상기 파장변환부의 외부로 노출되도록 형성되며, 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부를 포함하는 발광다이오드 소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 발광 효율이 향상되며, 백색 발광 측면에서 균일한 제품 특성을 보일 수 있는 발광다이오드 소자를 얻을 수 있다. 나아가, 본 발명은 상기와 같은 발광다이오드 소자를 효율적으로 용이하게 제조 가능한 공정을 제공한다.
발광다이오드 소자, LED, 백색, 형광체
Description
본 발명은 발광다이오드 소자, 이를 구비한 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광다이오드 칩을 형광체 수지로 코팅된 구조를 가져 백색 발광이 가능한 발광다이오드 소자에 관한 것이다.
최근, 질화물계 반도체를 이용한 발광다이오드를 백색 광원으로 활용하여 이를 키패드, 백라이트, 신호등, 공항 활주로의 안내등, 조명등 등으로 다양한 분야에서 활용하고 있다. 이와 같이 발광다이오드 칩의 활용성이 다양해지면서 이를 패키징하는 기술의 중요성이 부각되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광다이오드 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 발광다이오드 패키지(10)는 패키지 본체(12) 내부에 제1 및 제2 리드 프레임(13, 14)이 배치되며, 제1 리드 프레임(13) 상에 발광다이오드(11)가 실장된다. 발광다이오드(11)와 제1 및 제2 리드 프레임(13, 14)은 와 이어(W)에 의하여 전기적으로 연결된다. 패키지 본체(12)는 컵 형상을 가지며, 컵 내부에는 발광다이오드(11)와 와이어(W) 등을 보호하도록 수지부(15)가 형성된다. 이 경우, 백색광을 발광할 수 있도록 수지부(15) 내에는 발광다이오드(11)로부터 방출된 빛의 파장을 변환할 수 있는 형광 물질이 분산될 수 있다.
이러한 종래 방식의 발광다이오드 패키지(10)의 경우, 수지부(15)를 경화하는 과정에서 형광 물질은 상기 컵 내부의 바닥면으로 가라앉게 되며, 이렇게 바닥면으로 가라앉은 형광 물질은 파장 변환 기능을 수행할 수 없고 광 확산제 또는 고아 흡수제로 작용하게 되므로, 발광 효율을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 수지부(15)를 경화하는 과정에서 형광 물질이 공간적으로 불균일하게 분포하게 되므로, 제품에 따라 발광 효율 및 색 온도가 큰 편차를 갖게되는 것도 문제로 지적할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 종래의 발광다이오드 패키지와 비교하여 발광 효율이 향상되며, 백색 발광 측면에서 균일한 제품 특성을 보일 수 있는 발광다이오드 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 발광다이오드 소자를 효율적인 공정으로 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,
제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면을 구비하는 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 적어도 상기 발광다이오드 칩의 제1 면 및 측면을 덮도록 형성되며, 형광체를 구비하는 파장변환부 및 상기 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 상기 파장변환부의 외부로 노출되도록 형성되며, 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부를 포함하는 발광다이오드 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변화부에서, 상기 형광체는 상기 발광다이오드 칩의 제1 면을 덮는 영역에만 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부에서, 상기 형광체는 상기 발광다이오드 칩의 제1 면 및 측면을 덮는 영역 모두에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 발광다이오드 칩의 제2 면에는 형성되지 있지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부에서, 상기 발광다이오드 칩의 제1 면에 위치하여 상기 제1 및 제2 전극의 측면을 감싸는 영역에는 상기 형광체가 구비되지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
외부로부터 전원이 인가될 수 있도록 제1 및 제2 도전체를 구비하는 칩 실장부와, 상기 칩 실장부에 배치되며, 제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면을 구비하는 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 적어도 상기 발광다이오드 칩의 제1 면 및 측면을 덮도록 형성되며, 형광체를 구비하는 파장변환부 및 상기 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 상기 파장변환부의 외부로 노출되도록 형성되며, 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부를 구비하는 발광다이오드 소자 및 상기 제1 및 제2 전기연결부를 각각 상기 제1 및 제2 도전체에 연결하는 와이어를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광다이오드 소자는 상기 제2 면이 상기 칩 실장부를 향하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 칩 실장부는 회로기판일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
수지 내에 형광체가 분산된 구조를 갖는 본체 및 상기 본체를 관통하는 도전성 비아를 구비하는 형광체 기판을 마련하는 단계와, 제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면을 구비하는 발광다이오드 칩을 상기 제1 및 제2 전극이 상기 도전성 비아와 접속되도록 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계 및 상기 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 적어도 상기 발광다이오드 칩의 측면을 봉지하도록 수지부를 형성하는 단계를 포함하는 발광다이오드 소자 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 도전성 비아는 도금층을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광다이오드 칩을 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계는 상기 제1 면이 상기 형광체 기판을 향하도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광다이오드 칩을 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계 후에, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성된 상기 발광다이오드 칩 및 상기 형광체 기판 사이 영역에 언더필하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 언더필하는 단계에서 주입되는 언더필 수지는 형광체를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 수지부는 형광체를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 형광체 기판을 마련하는 단계는 캐리어 필 름에 오픈 영역을 갖는 패턴을 형성하는 단계와, 상기 오픈 영역에 도전성 비아를 형성하는 단계와, 상기 패턴을 제거하는 단계 및 상기 캐리어 필름 상의 상기 도전성 비아 주변에 형광체 수지를 형성하는 단계를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 수지부를 형성하는 단계 후에, 상기 캐리어 필름을 제거하여 상기 도전성 비아를 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 발광 효율이 향상되며, 백색 발광 측면에서 균일한 제품 특성을 보일 수 있는 발광다이오드 소자를 얻을 수 있다. 나아가, 본 발명은 상기와 같은 발광다이오드 소자를 효율적으로 용이하게 제조 가능한 공정을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자(100)는 발광다이오드 칩(101)과 그 표면을 덮도록 형성되며 발광다이오드 칩(101)으로부터 방출된 빛의 파장을 변환하는 파장변환부(102)를 갖추어 구성된다. 이를 위하여, 파장변환부(102)는 투명 수지부 내에 형광체(P)가 분산된 구조로 채용될 수 있다. 파장변환부(102)에 의하여 변환된 빛과 발광다이오드 칩(101)으로부터 방출된 빛이 혼합되어 발광다이오드 소자(100)는 백색 광을 방출할 수 있다. 발광다이오드 칩(101)은 n형 반도체층, 발광층 및 p형 반도체층이 적층된 구조일 수 있으며, 일면에는 제1 및 제2 전극(103a, 103b)이 형성되어 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 파장변환부(102)는 발광다이오드 칩(101)에서 제1 및 제2 전극(103a, 103b)이 형성된 면을 제1 면이라 하고, 이에 대향하는 면을 제2 면이라 하며, 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 발광다이오드 칩(101)의 제1 면(전극 형성 면) 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 이는 발광다이오드 칩(101)의 빛이 도 2를 기준으로 상부 방향과 측 방향으로 방출되는 것을 의도한 것이다. 본 실시 형태의 경우, 파장변환부(102)가 발광다이오드 칩(101)의 표면을 따라 얇게 코팅되는 형상으로 제공되며, 패키지 본체의 컵 내부에 형광체를 주입하는 종래 방식과 비교하여 전체적으로 균일한 빛을 얻을 수 있다. 또한, 발광다이오드 칩(101)의 표면에 바로 파장변환부(102)를 적용하며 패키지 본체를 따로 구비하지 않는 점에서 소자의 사이즈를 줄일 수 있다.
발광다이오드 칩(101)의 전기 연결을 위한 구조로서, 본 실시 형태에서는 리드 프레임 대신 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)를 사용하였다. 구체적으로, 제1 및 제2 전극(103a, 103b)과 접속되도록 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)가 형성되며, 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)는 각각 도금층을 구비한다. 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)는 파장변환부(102)를 통하여 외부로 노출되며 와이어 본딩 등을 위한 영역으로 제공된다. 이와 같이, 발광다이오드 소자(100)는 종래의 통상적인 패키지에 비하여 간소화된 구조를 가지며, COB (Chip On Board)나 패키지 형태 등의 발광장치에서 다양하게 이용될 수 있다.
도 3은 도 2의 발광다이오드 소자를 사용한 발광장치를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 3의 발광장치는 기판(105) 상에 앞서 설명한 구조의 발광다이오드 소자가 실장되어 구현될 수 있다. 이 경우, 도 3에서는 발광다이오드 소자를 나타내는 도면 번호는 기재를 생략하였다. 기판(105)은 절연 기재 상에 회로 패턴이 형성된 회로 기판을 사용할 수 있으며, 발광다이오드 소자와 상기 회로 패턴을 연결하도록 와이어(W)가 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이, 발광다이오드 소자는 상기 제1 면 및 측면을 통하여 빛이 방출되는 점에서, 발광다이오드 소자의 실장 방향은 발광다이오드 칩의 제2 면이 기판(105)을 향하는 방향이 된다. 기판(105)에 발광다이오드 소자가 실장되는 방식 외에 따로 도시하지는 아니하였으나, 발광다이오드 소자는 리드 프레임 위에 실장되어 통상적인 패키지에 이용될 수 있다. 이렇게 발 광다이오드 소자를 패키징하여 사용할 경우 패키지 본체의 컵에 형광체를 따로 주입할 필요가 없으며 전체적인 광 방출 방향에 대하여 균일한 색 온도를 얻을 수 있다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 발광다이오드 소자를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 설명한다. 도 4 내지 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
우선, 발광다이오드 소자의 파장변환부를 이룰 부분과 제1 및 제2 전기연결부를 미리 형성하는 과정으로서, 형광체 기판을 마련한다. 여기서, 형광체 기판은 절연성 본체가 수지 내에 형광체가 분산된 구조를 가지며, 상기 본체를 관통하는 도전성 비아를 구비하는 기판을 의미한다. 도 4(a) 내지 4(c)는 형광체 기판을 제조하는 과정을 나타낸다. 우선, 도 4(a)에 도시된 것과 같이, 캐리어 필름(201) 상에 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)를 형성한다. 이를 위하여, 도시하지는 않았으나, 캐리어 필름(201) 상에 시드층을 형성하고 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)의 형상에 맞도록 오픈 영역을 갖는 패턴을 형성하는 선행 공정이 요구될 수 있다. 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)는 후속 공정에 의하여 형광체 기판의 도전성 비아로 활용될 수 있다.
다음으로, 도 4(b)에 도시된 것과 같이, 캐리어 필름(201) 상에 형광체를 함유하는 수지를 형성하며, 이는 형광체 기판에서 절연성 본체(102)에 해당한다. 또 한, 앞선 설명에서와 같이, 형광체 수지는 경화되어 발광다이오드 소자에서 파장변환부(102)가 되므로, 절연성 본체와 파장변환부는 실질적으로 동일한 요소로 취급될 수 있다.(이하, 혼용하여 사용) 형광체 수지는 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b) 주변에 형성되며, 만약, 도 4(b)에 도시된 것과 같이 형광체 수지가 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)를 덮도록 형성된 경우에는 도 4(c)와 같이 형광체 수지를 그라인딩 등의 방법으로 일부 제거하여 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)를 외부로 노출하는 공정이 필요할 수 있다. 이 경우, 도 4(c)에 도시된 형광체 수지 제거 공정은 발광다이오드 소자로부터 방출되는 빛의 색좌표를 정밀하게 제어하는 수단으로도 이용될 수 있을 것이다. 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)의 노출된 영역은 최종 발광다이오드 소자에서 와이어 본딩 영역으로 제공될 수 있다.
도 4(a) 내지 4(c)에서 설명한 형광체 기판 제조 공정은 절연성 본체를 형광체 수지로 형성하였다는 것 외에는 통상적인 인쇄회로기판 제조 공정과 유사하므로, 용이하게 형광체 기판을 얻을 수 있다. 또한, 상술한 방법으로 형성된 형광체 기판에서 본체는 파장변환부(102)를 이루며, 미리 측정된 발광다이오드 칩의 파장이나 광속 등을 기준으로 그 두께나 형광체의 함량 등이 적절히 조절될 수 있다. 이에 따라, 다양한 특성을 갖는 발광다이오드 칩에 따라 이에 맞는 파장변환부를 적용할 수 있으므로, 최종 제조된 발광다이오드 소자에서는 색좌표의 산포를 최소화될 수 있다.
다음 과정으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 형광체 기판 위에 발광다이오드 칩(101)을 배치한다. 구체적으로, 발광다이오드 칩(101)의 일면에 형성된 제1 및 제2 전극(103a, 103b)이 형광체 기판에서 노출된 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)와 접속시킨다. 이를 위하여, 도시하지는 않았으나, 제1 및 제2 전극(103a, 103b)과 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b) 사이에 프린팅된 솔더, 솔더 볼, 범프 등을 형성할 수 있다.
다음 과정으로, 도 6(a)에 도시된 것과 같이, 발광다이오드 칩(101)과 형광체 기판 사이의 공간을 언더필하여 언더필 수지부(106)를 형성한다. 언더필 수지부(106)는 발광다이오드 소자에서 파장변환부를 이룰 수 있으며, 형광체 기판의 본체와 같이 투명 수지에 형광체가 분산된 구조일 수 있다. 또한, 이와 달리, 도 6(b)와 같이, 형광체를 제외하고 투명 수지만으로 언더필 수지부(106`)를 형성할 수도 있다. 다만, 여기서 설명한 언더필 공정은 본 발명에서 반드시 요구되는 것은 아니며, 발광다이오드 칩(101)과 형광체 기판 사이의 공간은 수지부를 형성하는 후속 공정에 의하여 채워질 수도 있을 것이다.
이어서, 도 7(a)에 도시된 것과 같이, 발광다이오드 칩(101)에서 측면을 봉지하도록 수지부(107)를 형성한다. 형광체 기판의 본체, 즉, 파장변환부(102)와 언더필 수지부(106)와 같이 수지부(107)는 투명 수지 내에 형광체가 분산된 구조일 수 있다. 다만, 발광다이오드 칩(101)의 측면으로 방출되는 빛은 제1 면으로 방출 되는 빛에 비해 강도가 낮은 것을 고려하였을 때, 도 7(b)와 같이, 형광체를 제외하고 투명 수지만으로 수지부(107`)를 형성할 수도 있다.
이어서, 도 8에 도시된 것과 같이, 캐리어 필름(201)을 제거하여 제1 및 제2 전기연결부(104a, 104b)를 노출시킨다. 한편, 도 8에서는, 상술한 바와 같이, 형광체 기판의 본체와 언더필 수지부(106) 및 수지부(107)는 모두 동일한 구성을 갖는 것으로 볼 수 있으므로, 이들이 하나의 파장변환부(102)를 형성하는 것으로 표현하였다. 다음으로, 도 9에 도시된 것과 같이, 복수의 발광다이오드 소자(100)끼리 연결되어있는 파장변환부(102)를 다이싱하여 각각의 발광다이오드 소자(100) 단위로 분리한다. 발광다이오드 소자(100)를 하나씩 제조하는 경우에는 본 공정은 필요하지 않지만, 형광체 기판에 다수의 발광다이오드 칩(101)을 실장하여 다수의 발광다이오드 소자(100)를 용이하게 제조할 수 있다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 우선, 도 10을 참조하면, 발광다이오드 소자(300)는 이전 실시 형태와 같이, 제1 및 제2 전극(303a, 303b)을 갖는 발광다이오드 칩(301), 파장변환부(302), 제1 및 제2 전기연결부(304a, 304b)를 갖추어 구성된다. 도 2에 도시된 구조와 다른 점은 발광다이오드 칩(301)의 측면에 형성된 수지부(307)는 형광체가 제외된 투명 수지로 이루어져 있다는 것이다. 이러한 구조의 발광다이오드 소자(300)는 도 7(b)의 공정을 사용할 경우 얻어질 수 있다.
다음으로, 도 11에 도시된 발광다이오드 소자(400)는 이전 실시 형태와 같이, 제1 및 제2 전극(403a, 403b)을 갖는 발광다이오드 칩(401), 파장변환부(402), 제1 및 제2 전기연결부(404a, 404b)를 갖추어 구성된다. 도 2에 도시된 구조와 다른 점은 발광다이오드 칩(401)의 제1 면에 위치하여 제1 및 제2 전극(403a, 403b)의 측면을 감싸는 영역에 형성된 언더필 수지부(406)는 형광체가 제외된 투명 수지로 이루어져 있다는 것이다. 이러한 구조의 발광다이오드 소자(400)는 도 6(b)의 공정을 사용할 경우 얻어질 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광다이오드 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 발광다이오드 소자를 사용한 발광장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광다이오드 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: 발광다이오드 칩 102: 파장변환부
103a, 103b: 제1 및 제2 전극 104a, 104b: 제1 및 제2 전기연결부
105: 기판 106: 언더필 수지부
107: 수지부 201: 캐리어 필름
Claims (16)
- 제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면 및 상기 제1 및 제2 면 사이에 위치한 측면을 구비하는 발광다이오드 칩;상기 발광다이오드 칩의 측면만을 덮도록 형성되며, 상기 발광다이오드 칩의 제1 및 제2 면과 공면을 이루는 수지부;상기 발광다이오드 칩의 제1 면 및 상기 수지부의 상면을 덮도록 형성되며, 형광체를 구비하는 파장변환부; 및상기 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 상기 파장변환부의 외부로 노출되도록 형성되며, 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부;를 포함하고,상기 수지부의 외측면과 상기 파장변환부의 외측면은 서로 공면을 이루는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 삭제
- 삭제
- 제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면 및 상기 제1 및 제2 면 사이에 위치한 측면을 구비하는 발광다이오드 칩;상기 발광다이오드 칩의 제1 면을 덮도록 형성되며, 상기 발광다이오드 칩의 측면과 공면을 이루는 수지부;상기 수지부의 상면과 측면 및 상기 발광다이오드 칩의 측면을 덮도록 형성되며, 형광체를 구비하는 파장변환부; 및상기 제1 및 제2 전극과 각각 연결되어 상기 파장변환부의 외부로 노출되도록 상기 파장변환부를 관통하여 형성되며, 도금층을 구비하는 제1 및 제2 전기연결부;를 포함하고,상기 제1 및 제2 전극은 각각 상기 수지부를 관통하여 상기 제1 및 제2 전기연결부와 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 외부로부터 전원이 인가될 수 있도록 제1 및 제2 도전체를 구비하는 칩 실장부;상기 칩 실장부에 배치되며, 제1 및 제2 전기연결부를 구비하는 제1항 또는 제4항의 발광다이오드 소자; 및상기 제1 및 제2 전기연결부를 각각 상기 제1 및 제2 도전체에 연결하는 와이어;를 포함하는 발광 장치.
- 캐리어 필름에 오픈 영역을 갖는 패턴을 형성하는 단계;상기 오픈 영역에 도전성 비아를 형성하는 단계;상기 패턴을 제거하는 단계;상기 캐리어 필름 상의 상기 도전성 비아 주변에 형광체 수지를 형성하는 단계;상기 형광체 수지를 경화시켜 내부에 형광체가 분산된 구조를 갖는 본체 및 상기 본체를 관통하는 상기 도전성 비아를 구비하는 형광체 기판을 마련하는 단계;제1 및 제2 전극이 형성된 제1 면과 이와 대향하는 제2 면을 구비하는 발광다이오드 칩을 상기 제1 및 제2 전극이 상기 도전성 비아와 접속되도록 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계;상기 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 면의 사이에 위치한 면을 측면으로 정의할 때, 적어도 상기 발광다이오드 칩의 측면을 봉지하도록 수지부를 형성하는 단계; 및상기 도전성 비아를 외부로 노출시키도록 상기 캐리어 필름을 제거하는 단계;를 포함하는 발광다이오드 소자 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 발광다이오드 칩을 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계는 상기 제1 면이 상기 형광체 기판을 향하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 발광다이오드 칩을 상기 형광체 기판 상에 배치하는 단계 후에, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성된 상기 발광다이오드 칩 및 상기 형광체 기판 사이 영역에 언더필하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 수지부는 형광체를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090097160A KR101601622B1 (ko) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | 발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 |
EP10187006.1A EP2312657B1 (en) | 2009-10-13 | 2010-10-08 | Method of manufacturing light emitting diode device |
CN201010508578.XA CN102044617B (zh) | 2009-10-13 | 2010-10-13 | 发光二极管器件及其制造方法和发光装置 |
US12/903,911 US8460952B2 (en) | 2009-10-13 | 2010-10-13 | Light emitting diode device, light emitting apparatus and method of manufacturing light emitting diode device |
US13/859,461 US9012941B2 (en) | 2009-10-13 | 2013-04-09 | Light emitting diode device, light emitting apparatus and method of manufacturing light emitting diode device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090097160A KR101601622B1 (ko) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | 발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110040035A KR20110040035A (ko) | 2011-04-20 |
KR101601622B1 true KR101601622B1 (ko) | 2016-03-09 |
Family
ID=43259816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090097160A KR101601622B1 (ko) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | 발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8460952B2 (ko) |
EP (1) | EP2312657B1 (ko) |
KR (1) | KR101601622B1 (ko) |
CN (1) | CN102044617B (ko) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI446590B (zh) * | 2010-09-30 | 2014-07-21 | Everlight Electronics Co Ltd | 發光二極體封裝結構及其製作方法 |
CN102456803A (zh) * | 2010-10-20 | 2012-05-16 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构 |
CN103797594A (zh) * | 2011-08-17 | 2014-05-14 | 三星电子株式会社 | 波长转换发光二极管芯片及其制作方法 |
CN102280539A (zh) * | 2011-08-18 | 2011-12-14 | 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 | 白光led芯片制造方法及其产品和白光led |
DE102012002605B9 (de) * | 2012-02-13 | 2017-04-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils und optoelektronisches Halbleiterbauteil |
CN102544329A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-04 | 连云港陆亿建材有限公司 | 圆片级发光二级管封装结构及其制造工艺 |
DE102012102847A1 (de) * | 2012-04-02 | 2013-10-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Licht emittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements |
JP5611492B1 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-10-22 | シチズンホールディングス株式会社 | Led装置及びその製造方法 |
DE102013202904A1 (de) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE112014001116T5 (de) * | 2013-03-04 | 2015-12-24 | Ps4 Luxco S.A.R.L. | Halbleitervorrichtung |
TWI626773B (zh) * | 2015-06-30 | 2018-06-11 | 艾笛森光電股份有限公司 | 發光模組以及具有此發光模組的頭燈 |
WO2020137763A1 (ja) | 2018-12-27 | 2020-07-02 | デンカ株式会社 | 蛍光体基板、発光基板及び照明装置 |
EP3905347B1 (en) * | 2018-12-27 | 2024-02-21 | Denka Company Limited | Light-emitting substrate, and lighting device |
JP7425750B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2024-01-31 | デンカ株式会社 | 蛍光体基板、発光基板及び照明装置 |
CN113228313A (zh) | 2018-12-27 | 2021-08-06 | 电化株式会社 | 荧光体基板、发光基板以及照明装置 |
US20230178697A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-08 | Tslc Corporation | Method of making a packaged device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005277227A (ja) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光装置 |
US20080121911A1 (en) | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Cree, Inc. | Optical preforms for solid state light emitting dice, and methods and systems for fabricating and assembling same |
US20080179611A1 (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Cree, Inc. | Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method |
WO2009007886A1 (en) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Substrate removal during led formation |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW451436B (en) * | 2000-02-21 | 2001-08-21 | Advanced Semiconductor Eng | Manufacturing method for wafer-scale semiconductor packaging structure |
JP3986327B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2007-10-03 | シチズン電子株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP4039552B2 (ja) | 2002-03-01 | 2008-01-30 | シチズン電子株式会社 | 表面実装型発光ダイオードの製造方法 |
US7078737B2 (en) * | 2002-09-02 | 2006-07-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting device |
US20060012298A1 (en) * | 2004-07-14 | 2006-01-19 | Taiwan Oasis Technology Co., Ltd. | LED chip capping construction |
KR100665121B1 (ko) | 2005-02-28 | 2007-01-09 | 삼성전기주식회사 | 파장변환형 발광 다이오드 패키지 제조방법 |
JP2008103599A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置 |
US8232564B2 (en) * | 2007-01-22 | 2012-07-31 | Cree, Inc. | Wafer level phosphor coating technique for warm light emitting diodes |
US9196799B2 (en) * | 2007-01-22 | 2015-11-24 | Cree, Inc. | LED chips having fluorescent substrates with microholes and methods for fabricating |
CN201093214Y (zh) * | 2007-06-01 | 2008-07-30 | 广州南科集成电子有限公司 | 直插式发光二极管 |
DE102007043877A1 (de) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen und optoelektronisches Bauelement |
KR101352967B1 (ko) | 2007-10-22 | 2014-01-22 | 삼성전자주식회사 | 발광다이오드 칩, 그 제조방법 및 고출력 발광장치 |
US20100105156A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Po-Shen Chen | Method of manufacturing light-emitting diode package |
-
2009
- 2009-10-13 KR KR1020090097160A patent/KR101601622B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-10-08 EP EP10187006.1A patent/EP2312657B1/en active Active
- 2010-10-13 US US12/903,911 patent/US8460952B2/en active Active
- 2010-10-13 CN CN201010508578.XA patent/CN102044617B/zh active Active
-
2013
- 2013-04-09 US US13/859,461 patent/US9012941B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005277227A (ja) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光装置 |
US20080121911A1 (en) | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Cree, Inc. | Optical preforms for solid state light emitting dice, and methods and systems for fabricating and assembling same |
US20080179611A1 (en) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Cree, Inc. | Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method |
WO2009007886A1 (en) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Substrate removal during led formation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130292726A1 (en) | 2013-11-07 |
US8460952B2 (en) | 2013-06-11 |
CN102044617A (zh) | 2011-05-04 |
CN102044617B (zh) | 2014-10-08 |
US9012941B2 (en) | 2015-04-21 |
EP2312657A1 (en) | 2011-04-20 |
KR20110040035A (ko) | 2011-04-20 |
EP2312657B1 (en) | 2019-04-03 |
US20110084300A1 (en) | 2011-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101601622B1 (ko) | 발광다이오드 소자, 발광 장치 및 발광다이오드 소자의 제조방법 | |
US10177283B2 (en) | LED packages and related methods | |
US11189601B2 (en) | Reflective solder mask layer for LED phosphor package | |
US9512968B2 (en) | LED module | |
US8679872B2 (en) | Light emitting device package and manufacturing method thereof | |
KR101766299B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조 방법 | |
US8399267B2 (en) | Methods for packaging light emitting devices and related microelectronic devices | |
KR20110095301A (ko) | 멀티칩 발광 다이오드 모듈 | |
KR20130088998A (ko) | 발광 장치 | |
KR20120119395A (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
TWI508334B (zh) | 發光半導體元件及其製作方法 | |
US20130228810A1 (en) | Solid state lighting luminaire and a fabrication method thereof | |
JP5743412B2 (ja) | 発光素子パッケージ | |
US20140134766A1 (en) | Method of manufacturing light emitting device package | |
KR20110035190A (ko) | 발광장치 | |
KR101519110B1 (ko) | 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 | |
KR101505432B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 이의 제조방법 | |
KR20100003335A (ko) | 발광소자 패키지 및 이의 제조방법 | |
KR20160059451A (ko) | 패키지 구조체 및 그 제조 방법, 및 캐리어 | |
KR20120095651A (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
US20130342103A1 (en) | Solid state lighting luminaire and a fabrication method thereof | |
KR20120104817A (ko) | 발광소자 패키지 | |
KR20080053207A (ko) | 발광소자 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190228 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200228 Year of fee payment: 5 |