KR101693642B1 - 발광소자 패키지 제조방법 - Google Patents

발광소자 패키지 제조방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발광소자 패키지 제조 방법은 금속 판재를 가공하여, 탑재부와, 탑재부의 제1방향의 양측에 위치되고 각각 제1, 제2지지아암에 의하여 금속 판재와 연결된 제1, 제2연결부와, 탑재부의 제1방향에 직각인 제2방향의 양측 가장자리로부터 상방으로 경사지게 연장되고 제3지지아암에 의하여 금속 판재와 연결된 제1반사면을 구비하는 리드 프레임을 형성하는 단계와, 리드 프레임에 폴리머를 사출 성형에 하여, 리드 프레임과 결합되고 탑재부의 제1방향의 양측에 배치되는 제2반사면을 구비하는 몰드 프레임을 형성하여, 리드 프레임과 몰드 프레임을 형성하는 단계와, 발광소자 칩을 탑재부에 탑재하는 단계와, 제1, 제2아암을 절단한 후, 와이어 본딩에 의하여 발광소자 칩과 제1, 제2연결부를 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 제조방법{Manufacturing method of Light emitting device package}
본 발명은 발광소자 칩을 리드 프레임 및 몰드를 이용하여 패키징한 발광소자 패키지 제조방법에 관한 것이다.
발광소자 칩(light emitting device chip), 예를 들면, 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN접합을 통해 발광원을 구성함으로서 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다. 발광다이오드는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 빛의 지향성이 강하여 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 발광다이오드는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 패키징할 수 있어 여러가지 용도로 적용이 가능하다.
발광다이오드와 같은 발광소자 칩은 금속제 리드 프레임 및 몰드 프레임에 실장되는 패키징 과정을 거쳐, 발광소자 패키지의 형태로 제조된다.
본 발명은 몰드 프레임과 리드 프레임을 견고하게 결합될 수 있는 발광소자 패키지 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. 본 발명은 균일한 출사 광속을 유지할 수 있는 신뢰성 높은 발광소자 패키지 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. 본 발명은 몰드 프레임과 리드 프레임을 견고하게 결합될 수 있고 광출사 효율이 높은 발광소자 패키지 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. 본 발명은 몰드 프레임과 리드 프레임을 견고하게 결합될 수 있고 전체 두께를 줄일 수 있는 발광소자 패키지 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. 본 발명은 발광소자 칩에 연결되는 와이어의 변형이나 단선 위험을 줄일 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 별명의 일 측면에 따른 발광소자 패키지의 제조방법은, 금속 판재를 가공하여, 탑재부와, 상기 탑재부의 제1방향의 양측에 위치되고 각각 제1, 제2지지아암에 의하여 상기 금속 판재와 연결된 제1, 제2연결부와, 상기 탑재부의 제1방향에 직각인 제2방향의 양측 가장자리로부터 상방으로 경사지게 연장되고 제3지지아암에 의하여 상기 금속 판재와 연결된 제1반사면을 구비하는 리드 프레임을 형성하는 단계; 리드 프레임에 폴리머를 사출 성형에 하여, 상기 리드 프레임과 결합되고 상기 탑재부의 상기 제1방향의 양측에 배치되는 제2반사면을 구비하는 몰드 프레임을 형성하여, 상기 리드 프레임과 상기 몰드 프레임을 형성하는 단계; 발광소자 칩을 상기 탑재부에 탑재하는 단계; 및 상기 제1, 제2지지아암을 절단한 후, 와이어 본딩에 의하여 상기 발광소자 칩과 상기 제1, 제2연결부를 전기적으로 연결하는 단계;를 포함한다.
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상기 제조방법은, 상기 발광소자 칩의 상부에 투광성 충진재를 충진하여 발광소자 패키지를 형성하는 단계; 상기 제3지지아암을 절단하여 상기 발광소자 패키지를 상기 금속 판재로부터 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리머는 LCP(liquid crystal polymer)일 수 있다. 상기 발광소자 패키지는 장방형이며, 상기 제2방향은 단축방향일 수 있다. 상기 제1, 제2연결부 중 적어도 하나는 상기 탑재부로부터 이격되게 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2연결부 중 적어도 하나는 상기 탑재부로부터 위쪽으로 단차지게 형성될 수 있다. 상기 단차량은 상기 리드 프레임의 소재 두께 이내일 수 있다. 상기 제1반사부는 상기 탑재부로부터 경사각도 30도 ~ 60도 범위로 경사지게 절곡되어 형성될 수 있다. 상기 제1반사부의 높이는 상기 리드 프레임의 소재 두께의 0.5배 ~ 1.5배일 수 있다. 제1반사부의 상기 제1방향의 길이는 상기 발광소자 칩의 길이보다 갤 수 있다.
상술한 본 발명의 발광소자 패키지 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 발광소자 칩의 전극과 연결되는 제1, 제2연결부 중 적어도 하나를 탑재부로부터 이격되게 형성하거나 또 탑재부에 대하여 소재 두께 이내로 단차지게 형성함으로써 몰드 프레임과 리드 프레임이 견고하게 결합할 수 있으며, 발광소자 패키지의 전체 두께를 줄일 수 있으며, 발광소자 패키지의 광출사 효율을 형상시킬 수 있다.
둘째, 단축 방향의 반사부를 금속제 반사부로 형성함으로써 균일한 출사 광속을 유지할 수 있는 신뢰성 높은 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.
셋째, 와이어 본딩 공정 전에 제1, 제2연결부를 금속 판재로부터 절단하여 분리시킴으로써 트림 공정에서 와이어의 변형이나 단선 위험을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 일 실시예의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 일 실시예의 A-A 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 일 실시예의 B-B 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 다른 실시예의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 또다른 실시예의 단면도.
도 6은 금속 판재로부터 리드 프레임을 형성하는 모습을 도시한 평면도.
도 7은 리드 프레임에 몰드 프레임을 결합한 모습을 도시한 평면도.
도 8은 제1, 제2연결부와 금속 판재를 연결하는 제1, 제2지지아암을 절단한 모습을 도시한 평면도.
도 9는 발광소자 칩을 탑재부에 탑재하고 와이어 본딩 공정을 수행한 모습을 도시한 평면도.
도 10은 발광소자 패키지의 몰입부에 충진재를 충진한 모습을 도시한 평면도.
도 11은 제3지지아암을 절단하여 발광소자 패키지를 금속 판재로부터 분리한 모습을 도시한 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 개략적인 평면도이며, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광소자 패키지(1)는 몰드 프레임(100)과 금속제 리드 프레임(200)을 구비한다. 발광소자 칩(300)은 리드 프레임(200)에 탑재된다.
발광소자 칩(300)은 발광다이오드 칩(Light emiiting diode chip)일 수 있다. 발광다이오드 칩은 발광다이오드 칩을 이루는 화합물반도체의 재질에 따라 청색, 녹색, 적색 등을 발광할 수 있다. 발광다이오드 칩 표면에 형광코팅을 하여 백색광을 발광하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 청색 발광다이오드 칩은 GaN과 InGaN이 교번되어 형성된 복수의 양자 우물층 구조의 활성층을 가질 수 있으며, 이러한 활성층의 상하부에 AlXGaYNZ의 화합물반도체로 형성된 P형 클래드 층과 N형 클래드 층이 형성될 수 있다. 본 실시예는 발광소자 칩(300)이 발광다이오드 칩인 경우를 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광소자 칩(300)은 UV 광다이오드 칩, 레이저 다이오드 칩, 유기발광 다이오드 칩 등일 수 있다.
리드 프레임(200)은 발광소자 칩(300)이 탑재되는 탑재부(210)와, 발광소자 칩(300)과 와이어 본딩에 의하여 전기적으로 연결되는 제1, 제2연결부(220)(230)와, 발광소자 칩(300)으로부터 방출되는 광을 반사하여 발광소자 패키지(1)의 외부로 출사시키는 제1반사부(240)을 구비한다. 제1, 제2연결부(220)(230)는 탑재부(210)의 제1방향(D1) 측의 양측에 위치된다. 예를 들어, 제1, 제2연결부(220)(230)는 각각 와이어(301)(302)에 의하여 발광소자 칩(300)의 캐소우드(cathode) 전극과 애노우드(anode) 전극에 연결될 수 있다. 제1, 제2연결부(220)(230)는 몰드 프레임(100)의 외부로 노출되어 발광소자 칩(300)에 전류를 공급하기 위한 단자로서 기능한다. 제1반사부(240)는 제1방향(D1)에 직각인 제2방향(D2) 측에 위치된다. 리드 프레임(110)은 알루미늄, 구리와 같은 금속 판재를 프레스 가공, 식각 가공 등을 통해 제조될 수 있다.
몰드 프레임(100)은 인써트 사출성형 등의 공정에 의하여 리드 프레임(200)에 결합될 수 있다. 몰드 프레임(100)은 예를 들어 전기 절연성 폴리머로 형성될 수 있다. 몰드 프레임(100)은 탑재부(210), 제1, 제2연결부(220)(230), 및 제1반사부(240)를 노출시킨 오목한 형태로 형성된다. 몰드 프레임(100)에는 발광소자 칩(300)으로부터 방출되는 광을 반사시켜 패키지(1)로부터 출사시키는 제2반사부(101)를 구비한다. 제2반사부(101)는 탑재부(210)의 제1방향(D1) 측의 양측에 위치된다. 또, 몰드 프레임(100)의 제1반사부(240)를 제외한 제2방향(D2)의 내측면(102) 역시 광을 반사시키는 반사부으로서 기능한다. 이에 의하여, 발광소자 패키지(1)는 전체적으로 오목한 몰입부(recess)(2)의 저면에 발광소자 칩(300)이 배치된 형태가 되며, 몰입부(2)의 내측면에 해당되는 제1반사부(240), 및 내측면(102)은 광을 반사시켜 패키지(1) 밖으로 출사시키기 위한 반사부로서 기능한다. 리드 프레임(200)의 탑재부(210) 및 제1, 제2연결부(220)(230)의 저면(201)은 몰드 프레임(100)의 하방으로 노출되어 열방출면으로서 기능할 수 있다.
상기한 바와 같이, 리드 프레임(200)에 몰드 프레임(100)을 결합하고, 와이어본딩 공정에 의하여 발광소자 칩(300)과 제1, 제2연결부(220)(230)를 전기적으로 연결한 후에, 몰입부(2)에 예를 들어 실리콘 등의 투광성 충전재를 채우는 공정(encapsulation)을 거쳐 발광소자 패키지(1)가 제조된다. 필요에 따라서 충전재를 채우기 전에 발광소자 칩(300)의 상부 또는 상부와 측부에 형광체가 도포될 수도 있다.
리드 프레임(200)과 몰드 프레임(100)의 결합강도를 향상시키기 위하여 제1연결부(220) 및/또는 제2연결부(230)를 탑재부(210)로부터 이격되도록 형성하고, 그 이격된 틈새로 폴리머가 채워지도록 할 수 있다. 도 2를 보면, 제1연결부(220)는 탑재부(210)로부터 간격(G1)만큼 이격되게 위치된다. 또, 제1연결부(220)는 탑재부(210)로부터 위쪽으로 단차지게 형성된다. 그러면, 몰드 프레임(100)을 형성하는 폴리머가 도 2에 도시된 바와 같이 간격(G1)의 내부(310)와 제1연결부(220)의 하측의 단차진 공간(311)에까지 채워져서 리드 프레임(200)과 몰드 프레임(100)이 더 견고하게 결합될 수 있다.
와이어(301)의 길이는 발광소자 칩(300)의 캐소우드 전극으로부터 제1연결부(220)까지의 거리보다 길어야 하며, 와이어(301)는 전체적으로 위쪽으로 볼록한 형태가 된다. 제1연결부(220)가 탑재부(210)로부터 상방으로 단차지게 형성되는 경우에는 와이어(301)의 볼록한 부분이 더욱 위쪽으로 올라가게 된다. 패키지(1)의 두께(H)는 와이어(301)를 패키지(1) 내부에 완전히 수용할 수 있는 두께가 되어야 한다. 제1연결부(220)의 탑재부(210)에 대한 단차량(S1)이 클수록 패키지(1)의 두께(H)는 두꺼워지며, 탑재부(210)로부터 패키지(1)의 상단부까지의 높이(H2)가 높아진다. 높이(H2)가 높아질수록 발광소자 칩(300)에서 방출되는 광의 출사 효율이 떨어지게 된다.
표 1은 탑재부(210)로부터 패키지(1)의 상단부까지의 높이(H2)에 따른 출사 광속(light flux)과의 관계를 분석한 결과이다. L1, L2는 각각 장방형 발광소자 패키지(1)의 장축과 단축의 길이이며, H는 패키지(1) 전체 높이이다. FL는 기준 광속에 대한 출사 광속에 대한 출사 광속의 비율이다. 여기서는 1번 샘플의 출사 광속을 기준 광속으로 설정한다.
No L1(mm) L2(mm) H(mm) H2(mm) FL(%)
1(ref) 4 2 0.85 0.55 100
2 3 2 0.85 0.55 97.1
3 4 1.8 0.85 0.55 97.9
4 3 1.8 0.85 0.55 95.1
5 4 2 1 0.7 98.9
6 3 1.8 1 0.7 93.1
표 1에서 1번과 5번 샘플과, 4번과 6번 샘플을 각각 비교하여 보면, 장축의 길이(L1)과 단축의 길이(L2)가 동일한 경우에, 탑재부(210)로부터 패키지(1)의 상단부까지의 높이(H2)가 낮을수록 출사되는 광속이 많아짐을 알 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1연결부(220)의 탑재부(210)에 대한 단차량(S1)을 리드 프레임(200)의 소재 두께(S) 이내로 한다. 예를 들어, 단차량(S1)을 두께(S)의 1/2로 한 경우에는 단차량(S1)을 두께(S)와 동일하게 한 경우에 비하여 와이어(301)가 점유하는 높이가 줄어들 수 있다. 이와 같이, 제1연결부(220)의 단차량(S1)을 리드 프레임(200)의 소재 두께(S1) 이내로 함으로써 리드 프레임(200)과 몰드 프레임(100)의 결합을 견고하게 하면서 패키지(1) 전체 높이(H)를 줄이고 광출사 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2연결부(230)는 탑재부(210)로부터 제1방향(D1)으로 간격(G2)만큼 이격되게 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 몰드 프레임(100)을 형성하는 폴리머가 도 4에 도시된 바와 같이 간격(G2)의 내부(320)에 채워져서 리드 프레임(200)과 몰드 프레임(100)이 더 견고하게 결합될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2연결부(230)는 탑재부(210)로부터 제1방향(D1)으로 간격(G2)만큼 이격되고 탑재부(210)에 대하여 위쪽으로 단차지게 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 몰드 프레임(100)을 형성하는 폴리머가 도 5에 도시된 바와 같이 간격(G2)의 내부(320)와 제2연결부(230)의 하부의 단차 공간(321)에까지 채워져서 리드 프레임(200)과 몰드 프레임(100)이 더 견고하게 결합될 수 있다. 와이어(302)가 점유하는 공간을 줄이기 위하여, 제2연결부(230)의 단차량(S2)는 리드 프레임(200)의 소재 두께(S) 이내로 할 수 있다.
발광소자 칩(300)으로부터 출사되는 광은 제1, 제2반사부(210)(101) 및 몰드 프레임(100)의 제1반사부(240)을 제외한 제2방향(D2) 측의 내측면(102)에 의하여 반사되어 패키지 밖으로 출사된다. 몰드 프레임(100)의 재료로 사용되는 폴리머는 발광소자 칩(300)에서 방출되는 광 및 열에 지속적으로 노출되면 변색되어, 반사되는 광의 색도를 변화시켜 광품질이 저하될 수 있다.
다시, 표 1에서 1번과 3번 샘플과, 2번과 4번 샘플을 각각 비교하여 보면, 장착의 길이(L1)과 탑재부(210)로부터 패키지(1)의 상단부까지의 높이(H2)가 같은 경우에는 단축의 길이(L1)이 짧을수록 출사되는 광속이 많아짐을 알 수 있다. 이는, 발광소자 패키지(1)의 내측면 중에서 단축방향에 위치되는 내측면에 많은 양의 광속이 입사될 수 있다는 것을 의미한다.
본 실시예에 따르면, 장방형 발광소자 패키지(1)의 내측면 중에서 발광소자 칩(300)과 가까워서 많은 광속이 입사되는 제2방향(D2)에 위치되는 내측면의 일부를 리드 프레임(200)을 이용하여 형성한다. 즉, 금속제인 제1반사부(240)를 발광소자 칩(300)의 단축방향에 배치한다. 제1반사부(240)는 금속제이므로 변색 등의 물성 변화가 폴리머에 비하여 매우 작다. 따라서, 장시간에 걸쳐 균일한 품질의 광을 출사할 수 있는 발광소자 패키지(1)를 구현할 수 있다.
제1반사부(240)는 탑재부(210)의 단축방향의 가장자리로부터 상방으로 경사지게 절곡되어 형성될 수 있다. 제1반사부(240)는 발광소자 칩(300)의 장축 방향의 길이를 커버할 수 있는 길이를 가질 수 있다. 즉, 제1반사부(240)의 장축 방향의 길이는 발광소자 칩(300)의 장축 방향의 길이 이상일 수 있다. 제1반사부(240)의 탑재부(210)에 대한 경사각도(도 3: C)는 30도 ~ 60도로 설정될 수 있다. 제1반사부(240)의 높이(H3)가 너무 높으면 오히려 광출사 효율을 떨어뜨리며 너무 낮으면 반사효과가 적어진다. 이러한 점을 감안하여, 제1반사부(240)의 높이(H3)는 리드 프레임(200)의 소재 두께(S)의 0.5배 ~ 1.5배 정도로 설정될 수 있다.
발광소자 패키지(1)의 장축 방향에도 반사부를 마련하면 광 출사 효율을 향상시킬 수 있다. 리드 프레임(200)을 절곡하여 반사부를 형성하는 경우 제1, 제2연결부(220)(230)로부터 절곡되어야 하는데, 이 경우에 리드 프레임(200)의 구조가 복합해진다. 본 실시예의 발광소자 패키지(1)에 따르면, 장축 방향의 양측에 몰드 프레임(100)의 일부로서 제2반사부(101)가 마련된다. 제2반사부(101)는 단축방향에 위치되는 제1반사부(240)에 비하여 상대적으로 발광소자 칩(300)으로부터 멀리 떨어져 있으므로 발광소자 칩(300)으로부터 방출되는 광 및 열의 영향을 덜 받는다. 또, 몰드 프레임(100)의 단축 방향의 내측면(102) 역시 발광소자 칩(300)으로부터 멀리 있으므로 발광소자 칩(300)으로부터 방출되는 광 및 열의 영향을 덜 받는다. 몰드 프레임(100)을 열에 강한 LCP(Liquid Crystal Polymer)로 형성함으로써 제2반사부(101) 및 몰드 프레임(100)의 단축 방향의 내측면(102)의 변색에 의한 광 품질의 열화를 줄일 수 있다.
이하, 발광소자 패키지의 제조방법의 실시예에 관하여 설명한다.
(1) 리드 프레임 성형 공정
도 6을 참조하면, 알루미늄, 구리와 같은 금속 판재(400)를 프레스 가공, 식각 가공 등을 통해 탑재부(210), 제1, 제2연결부(220)(230), 및 제1반사부(240)를 형성한다.
제1반사부(240)는 탑재부(210)의 제2방향(D1) 측 가장자리로부터 상방으로 경사지게 절곡되어 형성된다. 전술한 바와 같이, 제1반사부(240)의 장축 방향의 길이는 발광소자 칩(300)의 장축 방향의 길이 이상일 수 있다. 제1반사부(240)의 탑재부(210)에 대한 경사각도(도 3: C)는 30도 ~ 60도로 설정될 수 있으며, 제1반사부(240)의 높이(H3)는 리드 프레임(200)의 소재 두께(S1)의 0.5배 ~ 1.5배 정도로 설정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1연결부(220)는 탑재부(210)로부터 제1방향(D1)으로 간격(G1)만큼 이격되게 위치될 수 있다. 또, 제1연결부(220)는 탑재부(210)에 대하여 리드 프레임(200)의 소재 두께(S) 이내로 단차지게 형성될 수 있다.
제2연결부(230)는 탑재부(210)를 사이에 두고 제1연결부(220)의 반대쪽에 위치된다. 도 2에 도시된 바와 같이 제2연결부(220)는 탑재부(210)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 제2연결부(220)는 탑재부(210)로부터 간격(G2)만큼 이격되게 위치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 제2연결부(220)는 탑재부(210)에 대하여 리드 프레임(200)의 소재 두께(S) 이내로 단차지게 형성될 수 있다.
후술하는 사출 성형 공정 이전까지 리드 프레임(200)을 금속 판재(400)에 연결된 상태로 유지하기 위하여, 제1, 제2연결부(220)(230)는 각각 제1, 제2지지아암(221)(231)에 의하여 금속 판재(400)와 연결되게 형성된다. 제1반사부(240)는 제3지지아암(241)에 의하여 금속 판재(400)와 연결된다. 사출 성형 공정 이전에 리드 프레임(200) 상의 이물질을 제거하기 위한 세척 공정이 수행될 수 있다. 또, 리드 프레임(200)의 표면처리를 위한 도금 공정이 수행될 수 있다.
(2) 몰드 프레임 성형 공정
다음으로, 리드 프레임(200)에 몰드 프레임(100)을 결합한다. 몰드 프레임(100)은 PPA(polyphthal amide), LCP(liquid crystal polymer) 등의 폴리머를 인써트 사출 성형 등의 공정에 의하여 리드 프레임(200)에 사출성형하여 형성될 수 있다. 폴리머로서 LCP를 채용하는 경우에 발광소자 칩(300)으로부터 방출되는 광과 열에 의한 변색 가능성을 줄여 균일한 광품질을 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 도시된 몰드 프레임(100)의 형상이 음각되고 탑재부(210), 제1, 제2연결부(220)(230), 및 제1반사부(240)가 노출될 수 있는 구조를 가진 금형에 리드 프레임(200)이 형성된 금속 판재(400)를 삽입하고 폴리머를 금형에 주입하여 고화시킨다. 그러면, 도 7에 도시된 바와 같이 몰드 프레임(100)이 리드 프레임(200)에 결합된 결합체(410)가 제조된다. 제1, 제2, 제3지지아암(221)(231)(241)은 몰드 프레임(100)을 관통하여 금속 판재(400)와 연결되어 있으므로, 결합체(410)는 금속 판재(400)에 연결된 상태이다.
(3) 1차 트림 공정
다음으로, 1차 트림(trim) 공정이 수행된다. 도 8에 도시된 바와 같이 제1, 제2연결부(220)(230)와 금속 판재(400)를 연결하는 제1, 제2지지아암(221)(231) 잘라서 제1, 제2연결부(220)(230)를 금속 판재(400)로부터 분리한다. 제3지지아암(241)은 금속 판재(400)에 연결되어 있으므로, 결합체(410)는 여전히 금속 판재(400)에 연결된 상태이다.
(4) 발광소자 칩 탑재 및 와이어 본딩 공정
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이 발광소자 칩(300)을 탑재부(210)에 탑재한다. 발광소자 칩(300)은 예를 들어 접착제에 의하여 탑재부(210)에 부착될 수 있다. 그런 다음, 와이어(301)(302)를 이용하여 제1, 제2연결부(220)(230)와 발광소자 칩(300)의 캐소우드(cathode) 전극과 애노우드(anode) 전극을 각각 연결한다.
(5) 충전 공정
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 몰입부(2)에 예를 들어 실리콘 등의 투광성 충전재를 채우는 공정(encapsulation)이 수행될 수 있다. 필요에 따라서 충전재를 채우기 전에 발광소자 칩(300)의 상부 또는 상부와 측부에 형광체가 도포될 수도 있다. 물론, 상부 또는 상부와 측부에 형광체가 미리 도포된 발광소자 칩(300)이 탑재부(210)에 탑재될 수도 있다.
(6) 분리 공정
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이 제3지지아암(241)을 절단하여 발광소자 패키지(1)를 금속 판재(400)로부터 분리함으로써 발광소자 패키지(1)의 제조가 완료된다.
1차 트림 공정에서 제1, 제2지지아암(221)(231)에 가해지는 스트레스가 몰드 프레임(100)과 리드 프레임(200)에 전달될 수 있다. 1차 트림 공정은 와이어 본딩 방향과 동일한 방향 즉 장축 방향에 위치되는 제1, 제2지지아암(221)(231)을 절단하는 공정이므로 제1, 제2지지아암(221)(231)에 가해지는 스트레스에 의하여 몰드 프레임(100)과 리드 프레임(200)이 장축 방향으로 일시적 및/또는 영구적으로 변형될 수 있다. 와이어 본딩 공정 후에 제1, 제2연결부(220)(230)를 금속 판재(400)로부터 분리하는 1차 트림 공정이 수행되면, 몰드 프레임(100)과 리드 프레임(200)의 장축 방향의 변형에 의하여 와이어(301)(302)가 변형되거나 단선될 수 있다. 특히 제1, 제2연결부(220)(230)가 탑재부(210)로부터 간격(G1)(G2) 만큼 이격되게 위치되는 경우에는 1차 트림 공정에서 제1, 제2연결부(220)(230)가 변형되기가 더 쉬우며 따라서 와이어(301)(302)의 변형이나 단선 가능성이 더 높을 수 있다. 본 실시예의 제조방법은 와이어 본딩 공정을 수행하기 전에 제1, 제2연결부(220)(230)를 금속 판재(400)로부터 분리하는 1차 트림 공정을 먼저 수행한다.
와이어 본딩 후에 제3지지아암(241)을 절단하는 2차 트림 공정은 와이어 본딩 방향과 직각방향인 단축 방향에 위치되는 제3지지아암(241)을 절단하는 공정이므로 몰드 프레임(100)과 리드 프레임(200)이 일부 변형되더라도 그 변형이 와이어(301)(302)에 미치는 영향은 1차 트림 공정에 비하여 상대적으로 작다.
상기한 바와 같이 본 실시예의 제조방법에 따르면, 발광소자 패키지(1)를 금속 판재(400)로부터 분리하는 트림 공정을 1차 트림 공정과 2차 트림공정으로 분리한다. 그리고, 와이어 본딩 방향과 동일한 방향의 제1, 제2지지아암(221)(231)을 절단하는 1차 트림 공정은 와이어 본딩 공정 전에 수행하고, 와이어 본딩 방향과 직각 방향의 제3지지아암(241)을 절단하는 2차 트림 공정은 와이어 본딩 공정 전에 수행함으로써 트림 공정에서의 와이어(301)(302)의 변형이나 단선 위험을 줄일 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
1...발광소자 패키지 2...몰입부
100...몰드 프레임 101...제2반사면
200...리드 프레임 210...탑재부
220...제1연결부 221...제1지지아암
230...제2연결부 231...제2지지아암
240...제1반사부 241...제3지지아암
300...발광소자 칩 301, 302...와이어
400...금속 판재 D1...제1방향(장축방향)
D2...제2방향(단축방향)

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  16. 금속 판재를 가공하여, 탑재부와, 상기 탑재부의 제1방향의 양측에 위치되고 각각 제1, 제2지지아암에 의하여 상기 금속 판재와 연결된 제1, 제2연결부와, 상기 탑재부의 제1방향에 직각인 제2방향의 양측 가장자리로부터 상방으로 경사지게 연장되고 제3지지아암에 의하여 상기 금속 판재와 연결된 제1반사면을 구비하는 리드 프레임을 형성하는 단계;
    리드 프레임에 폴리머를 사출 성형에 하여, 상기 리드 프레임과 결합되고 상기 탑재부의 상기 제1방향의 양측에 배치되는 제2반사면을 구비하는 몰드 프레임을 형성하여, 상기 리드 프레임과 상기 몰드 프레임을 형성하는 단계;
    발광소자 칩을 상기 탑재부에 탑재하는 단계; 및
    상기 제1, 제2지지아암을 절단한 후, 와이어 본딩에 의하여 상기 발광소자 칩과 상기 제1, 제2연결부를 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하는 발광소자 패키지의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 발광소자 칩의 상부에 투광성 충진재를 충진하여 발광소자 패키지를 형성하는 단계;
    상기 제3지지아암을 절단하여 상기 발광소자 패키지를 상기 금속 판재로부터 분리하는 단계;를 포함하는 발광소자 패키지의 제조방법.
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  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1, 제2연결부 중 적어도 하나는 상기 탑재부로부터 이격되게 형성하는 발광소자 패키지의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1, 제2연결부 중 적어도 하나는 상기 탑재부로부터 위쪽으로 단차지게 형성하는 발광소자 패키지의 제조방법.
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