KR101734544B1 - Light emitting device package - Google Patents
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Abstract
실시예는 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 관한 것이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몸체; 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하며 상기 패키지 몸체 상면에 발광구조물; 상기 패키지 몸체 하면에 제2 전극 패드; 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되면서 상기 패키지 몸체 하면 상에 제1 전극 패드; 및 상기 패키지 몸체 및 상기 발광구조물과 상기 제1 전극 패드 사이에 개재된 패시베이션;을 포함한다.Embodiments relate to a light emitting device package, a manufacturing method thereof, and a lighting system.
A light emitting device package according to an embodiment includes a package body; A first conductive type semiconductor layer, a second conductive type semiconductor layer, an active layer between the first conductive type semiconductor layer and the first conductive type semiconductor layer, and a light emitting structure on the upper surface of the package body; A second electrode pad on a bottom surface of the package body; A first electrode pad electrically connected to the first conductive type semiconductor layer on a lower surface of the package body; And a passivation interposed between the package body and the light emitting structure and the first electrode pad.
Description
실시예는 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device package, a manufacturing method thereof, and a lighting system.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다. A light emitting device can be produced by combining p-n junction diodes having the characteristic that electric energy is converted into light energy by elements of Group III and Group V on the periodic table. LEDs can be implemented in various colors by controlling the composition ratio of compound semiconductors.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 발광소자가 되는 것이다.When a forward voltage is applied to a light emitting device, the electrons in the n-layer and the holes in the p-layer are coupled to emit energy corresponding to the energy gap between the conduction band and the valance band. It emits mainly in the form of heat or light, and emits in the form of light.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.For example, nitride semiconductors have received great interest in the development of optical devices and high power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. Particularly, blue light emitting devices, green light emitting devices, ultraviolet (UV) light emitting devices, and the like using nitride semiconductors have been commercialized and widely used.
종래 발광소자는 전극층의 위치에 따라 래터럴 타입(Lateral Type)과 버티컬 타입(Vertical type)으로 구분할 수 있고, 버티컬 타입 발광소자는 외부에서 전류를 주입하기 위해 n 전극을 와이어 본딩(wire bonding)을 통해, p 전극은 유테틱 본딩(eutectic bonding) 등을 이용하였다.The conventional light emitting device can be classified into a lateral type and a vertical type according to the position of an electrode layer. The vertical type light emitting device is formed by wire bonding (n-electrode) and the p-electrode is made of eutectic bonding or the like.
그런데, 종래기술에 의한 발광소자 패키지의 경우 n 전극에 대한 와이어 본딩 패드가 발광구조물의 상부에 위치함에 따라 발광되는 빛의 외부 광추출 효율을 저해할 수 있고, 상기 와이어 본딩 패드가 존재함에 따라 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅(conformal coating)을 진행함에 어려움이 있었다.However, in the case of the light emitting device package according to the related art, the external light extraction efficiency of the light emitted by the wire bonding pads to the n-electrode may be reduced due to the presence of the wire bonding pads on the light emitting structure, It has been difficult to carry out a conformal coating on the device chip.
실시예는 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a light emitting device package, a manufacturing method thereof, and an illumination system that can increase the light extraction efficiency of the light emitting device and use a conformal coating on the light emitting device chip.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 전도성 기판을 포함하는 패키지 몸체와 상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조물과 상기 패키지 몸체의 하면에 배치되어 상기 제2도전형 반도체층과 전기적으로 연결된 제2전극 패드와 상기 제2전극 패드와 이격되며 상기 패키지 몸체의 하면에 배치되고 상기 제1도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1전극 패드를 포함하고, 상기 제1전극 패드와 상기 패키지 몸체 사이에 배치되어 상기 전도성 기판과 상기 제1전극 패드를 전기적으로 절연시키는 패시베이션을 포함하고, 상기 패키지 몸체는 모서리에 경사진 홈을 포함하고, 상기 제1전극 패드는 상기 패키지 몸체의 하면에서부터 상기 패키지 몸체 의 경사진 홈으로 연장되어 상기 제1도전형 반도체층의 상면과 연결될 수 있다.The light emitting device package may include a package body including a conductive substrate, a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer disposed on the package body, the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer, A second electrode pad disposed on the lower surface of the package body and electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer and spaced apart from the second electrode pad, And a first electrode pad electrically connected to the first conductive semiconductor layer and disposed between the first electrode pad and the package body to electrically isolate the conductive substrate from the first electrode pad, Wherein the package body includes a sloped groove at an edge, the first electrode pad is disposed on a bottom surface of the package body To the inclined grooves of the package body, and may be connected to the upper surface of the first conductive type semiconductor layer.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법은 패키지 몸체를 준비하는 단계; 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물의 제2 도전형 반도체층과 상기 패키지 몸체 상면이 접하도록 붙이는 단계; 상기 패키지 몸체와 상기 발광구조물을 칩단위로 분리하는 단계; 상기 패키지 몸체 하면에 제2 전극 패드를 형성하는 단계; 및 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드를 상기 패키지 몸체 하면 상에 패시베이션을 개재하여 형성하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting device package including: preparing a package body; Forming a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer between the first conductive semiconductor layer and the first conductive semiconductor layer; Attaching the second conductivity type semiconductor layer of the light emitting structure and the upper surface of the package body in contact with each other; Separating the package body and the light emitting structure into chips; Forming a second electrode pad on a bottom surface of the package body; And forming a first electrode pad electrically connected to the first conductive type semiconductor layer on a lower surface of the package body via passivation.
또한, 실시예에 따른 조명시스템은 상기 발광소자 패키지를 구비하는 발광유닛을 포함한다.Further, the illumination system according to the embodiment includes a light emitting unit having the light emitting device package.
실시예에 의하면 패드 전극을 패키지 몸체 하부에 형성함으로써 패드에 의한 광차단을 최소화함으로써 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 또한, 패드 전극이 발광소자 상에 없으므로 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, since the pad electrode is formed in the lower part of the package body, the light extraction efficiency of the light emitting device can be increased by minimizing light interception by the pad, and since the pad electrode is not present on the light emitting device, This useful light emitting device package, its manufacturing method, and illumination system can be provided.
또한, 실시예는 3 차원(3D) 구조가 형성된 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다.In addition, in the embodiment, a substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p-electrode are both located at the bottom of the substrate, It is possible to supply an external current through the SMT process and an eutectic bonding process, and to realize a package type integrated vertical type light emitting device (LED).
또한, 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the embodiments, a method of manufacturing a light emitting device package capable of minimizing an epi-layer loss region when wafer-to-wafer bonding is performed between an Epi layer of a light emitting structure and a silicon substrate Can be provided.
도 1은 실시예에 따른 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면 예시도.
도 2는 실시예에 따른 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면 예시도.
도 3 내지 도 8은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 공정단면 예시도.
도 9는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 상부 사시도.
도 10은 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 하부 사시도.
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 12는 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도.
도 13은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 to FIG. 8 are exemplary process cross-sectional views of a light emitting device package according to an embodiment.
9 is a top perspective view of a light emitting device package according to a second embodiment.
10 is a bottom perspective view of the light emitting device package according to the second embodiment.
11 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment.
12 is a perspective view of a lighting unit according to an embodiment;
13 is a perspective view of a backlight unit according to an embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" the substrate, each layer Quot; on "and" under "are intended to include both" directly "or" indirectly " do. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
(실시예)(Example)
도 1은 실시예에 따른 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지(200a)의 단면 예시도이며, 도 2는 실시예에 따른 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지(200b)의 단면 예시도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a light
실시예는 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a light emitting device package, a manufacturing method thereof, and an illumination system that can increase the light extraction efficiency of the light emitting device and use a conformal coating on the light emitting device chip.
이를 해결하고자, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몸체(120b)와, 제1 도전형 반도체층(112), 제2 도전형 반도체층(116), 상기 제1 도전형 반도체층(112)과 상기 제1 도전형 반도체층(112) 사이에 활성층(114)을 포함하며 상기 패키지 몸체(120b) 상면에 구비되는 발광구조물(110)과, 상기 패키지 몸체(120b) 하면에 구비되는 제2 전극 패드(152)과, 상기 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 연결되면서 상기 패키지 몸체(120b) 하면 상에 구비되는 제1 전극 패드(151), 및 상기 패키지 몸체(120b), 상기 발광구조물(110)과 상기 제1 전극 패드(151) 사이에 개재된 패시베이션(130)을 포함할 수 있다.A light emitting device package according to an embodiment includes a
실시예에 따른 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 의하면, 3 차원(3D) 구조가 형성된 실리콘 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다. 상기 패키지 몸체(120b)는 실리콘 기판일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to the light emitting device package, the manufacturing method thereof, and the illumination system according to the embodiment, a silicon substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p- ), It is possible to supply electric current from the outside by SMT process and eutectic bonding process without need of wire bonding, and it is possible to realize a package type integrated vertical type light emitting device (LED) have. The
또한, 실시예에서 상기 패키지 몸체는 상부와 하부에 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있다. 상기 패키지 몸체는 3차원(3D) 구조를 형성하기 위해 습식식각, 예를 들어, KOH 계열 습식식각(wet etching)을 채용할 수 있으며, 3D 구조는 측면단면이 상하 대칭 또는 비대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, in the embodiment, the package body may have a predetermined inclination on the side surface at the upper part and the lower part. The package body may employ wet etching, for example, KOH wet etching to form a three-dimensional (3D) structure, and the 3D structure may have a vertically symmetrical or asymmetric structure .
예를 들어, 제1 실시예의 상기 패키지 몸체(120a)는 경사진 상부의 상하 폭(a)이 경사진 하부 상하 폭(b)과 동등할 수 있다. For example, the
반면, 제2 실시예에서 패키지 몸체(120b)는 경사진 상부의 상하 폭(a')이 경사진 하부 상하(b') 폭 미만일 수 있다. 또한, 제2 실시예에서 상기 패키지 몸체(120b)는 하부에만 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the second embodiment, the
제2 실시예에 의하면 실리콘 기판(Silicon substrate)을 습식식각(wet etching)하여 3D 구조로 제작할 경우 식각 빗변의 각도(θ)가 약 55°~57°로 제어 되기 때문에 실시예 1과 같이 a와 b의 길이가 대칭이면 c의 길이가 길어질 수 있으며, 그 결과 발광구조물의 에피층(Epi-layer)과 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 그만큼 손실되는 에피층(epi-layer) 영역이 넓어질 수 있다. 이를 해결하기 위해 제2 실시예와 같이 a'와 b'를 비대칭으로 하여, a'을 짧게 형성시켜 c'와 같이 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있다.According to the second embodiment, when a silicon substrate is wet-etched to fabricate a 3D structure, the angle θ of the etching hypothew is controlled to be about 55 ° to 57 °, the length of c may be long if the length of b is symmetrical. As a result, when wafer-to-wafer bonding of the epi layer of the light emitting structure and the silicon substrate is performed, The epi-layer region can be widened. In order to solve this problem, a 'and b' are asymmetric as in the second embodiment, and a 'is shortened to minimize an epi-layer loss region like c'.
제2 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the second embodiment, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
실시예는 상기 발광구조물(110) 상면 상에 컨퍼멀 코팅된 형광체층(230)(도 11 참조)을 더 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The embodiment may further include a phosphor layer 230 (see FIG. 11) that is coated on the upper surface of the
실시예에 의하면 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없는 구조로 컨포멀 코팅(conformal coating) 기술의 접목이 가능하다.According to the embodiment, it is possible to apply conformal coating technology in a structure that does not require wire bonding.
실시예에 의하면 패드 전극을 패키지 몸체 하부에 형성함으로써 패드에 의한 광차단을 최소화함으로써 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 또한, 패드 전극이 발광소자 상에 없으므로 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, since the pad electrode is formed in the lower part of the package body, the light extraction efficiency of the light emitting device can be increased by minimizing light interception by the pad, and since the pad electrode is not present on the light emitting device, This useful light emitting device package, its manufacturing method, and illumination system can be provided.
또한, 실시예에 의하면 기존 수직형 발광소자 칩(chip) 구조와 동일한 형태로 기존 수직형 칩(chip)의 장점을 그대로 수용 가능하다.In addition, according to the embodiment, the advantage of the existing vertical chip can be accepted as it is in the same shape as the existing vertical type light emitting device chip structure.
또한, 실시예에 의하면 MEMS 기술을 기반으로 한 특정 구조의 실리콘 기판(silicon substrate) 적용으로 멀티칩 모듈(multi chip module) 구성이 가능하다.In addition, according to the embodiment, a multi chip module can be configured by applying a silicon substrate having a specific structure based on MEMS technology.
또한, 실시예에 의하면 패키지 몸체 하부에 형성되는 패드에 대해 유테틱 본딩(Eutectic bonding) 또는 SMT 공정이 가능하여 칩 레벨 패키지(chip level package) 및 고집적 모듈(module) 구성이 가능하여 초박형으로 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.According to the embodiment, eutectic bonding or SMT process can be performed on pads formed under the package body, so that a chip level package and a highly integrated module can be formed, Packages can be implemented.
실시예에 따른 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 의하면, 3 차원(3D) 구조가 형성된 실리콘 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다.According to the light emitting device package, the manufacturing method thereof, and the illumination system according to the embodiment, a silicon substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p- ), It is possible to supply electric current from the outside by SMT process and eutectic bonding process without need of wire bonding, and it is possible to realize a package type integrated vertical type light emitting device (LED) have.
또한, 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiments, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법을 설명한다. 이하에서는 제2 실시예를 기준으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting device package according to an embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
우선, 도 3과 같이 패키지 몸체(120b)를 준비한다.First, the
상기 패키지 몸체(120b)를 준비하는 단계에서 상기 패키지 몸체(120b)는 칩 단위로 경계가 설정된 상태일 수 있다. 또는, 상기 패키지 몸체는 칩 단위로 경계가 분리된 상태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In the step of preparing the
예를 들어, 패키지 몸체(120b) 상면과 하면에 각각 제1 마스크 패턴(310)과 제2 마스크 패턴(320)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하여 칩 단위의 경계 설정 공정 또는 칩 단위의 경계 분리공정이 진행될 수 있다. For example, a
상기 패키지 몸체(120b)는 실리콘 기판일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 패키지 몸체(120b)는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), GaAs, GaN, GaP, InP, Ge 등 전도성 기판 중 어느 하나일 수 있다.The
실시예에서 상기 패키지 몸체(120b)는 상부와 하부에 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있다. 상기 패키지 몸체는 3차원(3D) 구조를 형성하기 위해 습식식각, 예를 들어, KOH 계열 습식식각(wet etching)을 채용할 수 있으며, 3D 구조는 측면단면이 상하 대칭 또는 비대칭 구조를 가질 수 있다.In an exemplary embodiment, the
예를 들어, 제1 실시예의 상기 패키지 몸체(120a)는 경사진 상부의 상하 폭(a)이 경사진 하부 상하 폭(b)과 동등할 수 있다. For example, the
반면, 제2 실시예에서 패키지 몸체(120b)는 경사진 상부의 상하 폭(a')이 경사진 하부 상하(b') 폭 미만일 수 있다. 또한, 제2 실시예에서 상기 패키지 몸체(120b)는 하부에만 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, in the second embodiment, the
제2 실시예에 의하면 실리콘 기판(Silicon substrate)을 습식식각(wet etching)하여 3D 구조로 제작할 경우 식각 빗변의 각도(θ)가 약 55°~57°로 제어 되기 때문에 실시예 1과 같이 a와 b의 길이가 대칭이면 c의 길이가 길어질 수 있으며, 그 결과 발광구조물의 에피층(Epi-layer)과 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 그만큼 손실되는 에피층(epi-layer) 영역이 넓어질 수 있다. According to the second embodiment, when a silicon substrate is wet-etched to fabricate a 3D structure, the angle θ of the etching hypothew is controlled to be about 55 ° to 57 °, the length of c may be long if the length of b is symmetrical. As a result, when wafer-to-wafer bonding of the epi layer of the light emitting structure and the silicon substrate is performed, The epi-layer region can be widened.
이를 해결하기 위해 제2 실시예는 도 2와 같이 a'와 b'를 비대칭으로 하여, a'을 짧게 형성시켜 c'와 같이 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있다.In order to solve this problem, the second embodiment is asymmetric with respect to a 'and b' as shown in FIG. 2, so that a 'is shortened to minimize an epi-layer loss region like c'.
이에 제2 실시예는 패키지 몸체(120b)의 상부 측면과 하부 측면의 폭의 비대칭을 구현하기 위해 제1 마스크 패턴(310)이 노출하는 영역보다 제2 마스크 패턴(320)이 노출하는 영역을 더 좁게 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to realize the asymmetry of the widths of the upper side surface and the lower side surface of the
제2 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the second embodiment, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
다음으로, 도 4와 같이 소정의 제1 기판(105) 상에 발광구조물(110)을 형성하고, 도 5와 같이 상기 발광구조물(110)과 상기 패키지 몸체(120b)를 본딩한다.4, a
한편, 도 4는 상기 발광구조물(110)의 제2 도전형 반도체층과 상기 패키지 몸체(120b) 상면이 접하도록 붙이는 단계로서, 상기 발광구조물(110)은 칩 단위로 경계가 분리되지 않은 상태로 도시 하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광구조물(110)은 칩 단위로 경계가 분리된 상태로 본딩 공정이 진행될 수도 있다.4 illustrates a step of attaching the second conductivity type semiconductor layer of the
상기 제1 기판(105)은 전도성 기판을 포함하며, 예컨대 상기 제1 기판(105)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203. 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 제1 기판(105)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The
이후, 상기 제1 기판(105) 상에 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)을 형성할 수 있다.A
상기 제1 기판(105)과 상기 발광구조물(110) 사이에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(미도시)은 상기 발광구조물(110)의 재료와 제1 기판(105)의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있으며, 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층과 상기 발광구조물(110) 사이에는 언도프드(undoped) 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A buffer layer (not shown) may be formed between the
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. The first
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 N형 GaN층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The first
상기 활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. Electrons injected through the first conductive
상기 활성층(114)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(114)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN , GaAs(InGaAs),/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer / barrier layer of the
상기 활성층(114)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(114)의 밴드 갭보다는 높은 밴드 갭을 갖을 수 있다.A conductive clad layer may be formed on and / or below the
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3-족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p 형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}가 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second conductive
실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 N형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 P형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 갖는 반도체 예컨대 N형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(110)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first
이후, 상기 발광구조물(110)의 제2 도전형 반도체층(116)과 상기 패키지 몸체(120b) 상면이 접하도록 붙이는 단계를 진행할 수 있다. 상기 발광구조물(110)과 상기 패키지 몸체(120b)는 유테틱 본딩 등에 의해 상호 결합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또는, 상기 패키지 몸체(120b) 상에 니켈(Ni), 금(Au) 등을 이용하여 결합층을 형성하여 본딩이 진행될 수도 있다.Thereafter, the step of attaching the second
실시예는 상기 발광구조물(110)과 접하는 상기 패키지 몸체(120b) 상면에 오믹층(미도시), 반사층(미도시) 등을 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The embodiment may form an ohmic layer (not shown) and a reflective layer (not shown) on the upper surface of the
예를 들어, 오믹층이 형성되는 경우 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 오믹층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, when an ohmic layer is formed, an ohmic layer can be formed by laminating a single metal, a metal alloy, a metal oxide, or the like in multiple layers so as to efficiently perform carrier injection. For example, the ohmic layer may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO) tin oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), IZO nitride, AGZO (IGZO), ZnO, , RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, and Ni / IrOx / Au / ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Hf, and is not limited to such a material.
또한, 반사층(미도시)이 형성되는 경우, Al, Ag, 혹은 Al이나 Ag를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 반사층이 이루어질 수 있다. Further, when a reflective layer (not shown) is formed, a reflective layer may be formed of a metal layer containing Al, Ag, or an alloy including Al or Ag.
또한, 실시예는 상기 패키지 몸체(120b) 내에 제너 다이오드(미도시)를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the embodiment may include a zener diode (not shown) in the
이후, 상기 발광구조물(110)에서 기판(105)을 제거하는 공정이 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기판(105)을 제거하는 방법은 고출력의 레이저를 이용하여 제1 기판을 분리하거나 화학적 식각 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(105)은 물리적으로 갈아냄으로써 제거할 수도 있다. 이때, 레이저 리프트 오프 방법(LLO)은 상온에서 소정의 에너지를 가해주게 되면 상기 제1 기판(105)과 발광구조물(110)의 계면에서 에너지가 흡수되어 발광구조물의 접합표면이 열분해 되어 제1 기판(105)과 발광구조물(110)을 분리할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, a process of removing the
다음으로, 도 6 및 도 7과 같이 상기 패키지 몸체(120b)와 상기 발광구조물(110)을 칩단위로 분리할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the
예를 들어, 제3 마스크 패턴(330)을 발광구조물(110) 상에 형성하고, 이를 식각 마스크로 하여 상기 패키지 몸체(120b)와 상기 발광구조물(110)을 칩단위로 분리할 수 있다.For example, the
다음으로, 도 8과 같이 상기 패키지 몸체(120b) 하면에 제2 전극 패드(152)을 형성하고, 상기 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드(151)을 상기 패키지 몸체 하면 상에 패시베이션(130)을 개재하여 형성한다.8, a
상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에는 제1 전극(141)이 형성되며, 이는 발광구조물(110) 및 패키지 몸체(120b)의 측면에 형성되어 상기 제1 전극 패드(151)에 전기적으로 연결될 수 있다.A
도 9는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 상부 사시도이며, 도 10은 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지의 하부 사시도이다.FIG. 9 is a top perspective view of a light emitting device package according to a second embodiment, and FIG. 10 is a bottom perspective view of a light emitting device package according to a second embodiment.
실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면 제1 전극(141)을 통해, 제1 전극 패드(151)가 패키지 몸체(120b)의 하부에 형성될 수 있다. According to the light emitting device package according to the embodiment, the
도 9 및 도 10에서 E영역은 제2 실시예와 같이 패키지 몸체(120b)가 비대칭 모양으로 식각되어 3D 구조가 형성된 상태를 도시한 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.In FIGS. 9 and 10, the E region shows a state in which the 3D structure is formed by etching the
실시예에 따른 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 의하면, 3 차원(3D) 구조가 형성된 실리콘 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다. According to the light emitting device package, the manufacturing method thereof, and the illumination system according to the embodiment, a silicon substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p- ), It is possible to supply electric current from the outside by SMT process and eutectic bonding process without need of wire bonding, and it is possible to realize a package type integrated vertical type light emitting device (LED) have.
또한, 실시예에서 상기 패키지 몸체는 상부와 하부에 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있다. 상기 패키지 몸체는 3차원(3D) 구조를 형성하기 위해 습식식각, 예를 들어, KOH 계열 습식식각(wet etching)을 채용할 수 있으며, 3D 구조는 측면단면이 상하 대칭 또는 비대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, in the embodiment, the package body may have a predetermined inclination on the side surface at the upper part and the lower part. The package body may employ wet etching, for example, KOH wet etching to form a three-dimensional (3D) structure, and the 3D structure may have a vertically symmetrical or asymmetric structure .
제2 실시예에서 패키지 몸체(120b)는 경사진 상부의 상하 폭(a')이 경사진 하부 상하(b') 폭 미만일 수 있다. 또한, 제2 실시예에서 상기 패키지 몸체(120b)는 하부에만 측면에 소정의 경사를 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In the second embodiment, the
제2 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the second embodiment, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
실시예에 의하면 패드 전극을 패키지 몸체 하부에 형성함으로써 패드에 의한 광차단을 최소화함으로써 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 또한, 패드 전극이 발광소자 상에 없으므로 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, since the pad electrode is formed in the lower part of the package body, the light extraction efficiency of the light emitting device can be increased by minimizing light interception by the pad, and since the pad electrode is not present on the light emitting device, This useful light emitting device package, its manufacturing method, and illumination system can be provided.
또한, 실시예에 의하면 기존 수직형 발광소자 칩(chip) 구조와 동일한 형태로 기존 수직형 칩(chip)의 장점을 그대로 수용 가능하다.In addition, according to the embodiment, the advantage of the existing vertical chip can be accepted as it is in the same shape as the existing vertical type light emitting device chip structure.
또한, 실시예에 의하면 MEMS 기술을 기반으로 한 특정 구조의 실리콘 기판(silicon substrate) 적용으로 멀티칩 모듈(multi chip module) 구성이 가능하다.In addition, according to the embodiment, a multi chip module can be configured by applying a silicon substrate having a specific structure based on MEMS technology.
또한, 실시예에 의하면 패키지 몸체 하부에 형성되는 패드에 대해 유테틱 본딩(Eutectic bonding) 또는 SMT 공정이 가능하여 칩 레벨 패키지(chip level package) 및 고집적 모듈(module) 구성이 가능하여 초박형으로 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.According to the embodiment, eutectic bonding or SMT process can be performed on pads formed under the package body, so that a chip level package and a highly integrated module can be formed, Packages can be implemented.
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting
실시예는 상기 발광구조물(110) 상면 상에 컨퍼멀 코팅된 형광체층(230)을 형성할 수 있다. 실시예에 의하면 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없는 구조로 컨포멀 코팅(conformal coating) 기술의 접목이 가능하다.The embodiment may form a
실시예에 의하면 패드 전극을 패키지 몸체 하부에 형성함으로써 패드에 의한 광차단을 최소화함으로써 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 또한, 패드 전극이 발광소자 상에 없으므로 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, since the pad electrode is formed in the lower part of the package body, the light extraction efficiency of the light emitting device can be increased by minimizing light interception by the pad, and since the pad electrode is not present on the light emitting device, This useful light emitting device package, its manufacturing method, and illumination system can be provided.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 의하면, 3 차원(3D) 구조가 형성된 실리콘 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다.In addition, according to the light emitting device package, the manufacturing method thereof, and the illumination system according to the embodiment, a silicon substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p- (SMT) process and eutectic bonding process, it is possible to supply electric current from the outside without using wire bonding, and it is possible to provide a package type integrated vertical light emitting device (LED) Can be implemented.
또한, 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiments, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 조명시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명시스템은 도 12에 도시된 조명유닛, 도 13에 도시된 백라이드 유닛을 포함하고, 신호등, 차량 전조등, 간판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment can be applied to the illumination system. The illumination system includes the illumination unit shown in Fig. 12, the back-ride unit shown in Fig. 13, and may include a traffic light, a vehicle headlight, a signboard, and the like.
도 12는 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도(1100)이다.12 is a
도 12를 참조하면, 상기 조명 유닛(1100)은 케이스몸체(1110)와, 상기 케이스몸체(1110)에 설치된 발광모듈부(1130)과, 상기 케이스몸체(1110)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1120)를 포함할 수 있다.12, the
상기 케이스몸체(1110)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광모듈부(1130)은 기판(1132)과, 상기 기판(1132)에 탑재되는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다.The light emitting
상기 기판(1132)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 기판(1132)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.Further, the
상기 기판(1132) 상에는 상기 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지(120a) 또는 상기 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지(120b)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The at least one light emitting
상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.Each of the light emitting device packages 200 may include at least one light emitting diode (LED) (not shown). The light emitting diode may include a colored light emitting diode that emits red, green, blue, or white colored light, and a UV light emitting diode that emits ultraviolet (UV) light.
상기 발광모듈부(1130)는 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The light emitting
상기 연결 단자(1120)는 상기 발광모듈부(1130)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 12에 도시된 것에 따르면, 상기 연결 단자(1120)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1120)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
도 13은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도(1200)이다.13 is an exploded
실시예에 따른 백라이트 유닛(1200)은 도광판(1210)과, 상기 도광판(1210)에 빛을 제공하는 발광모듈부(1240)와, 상기 도광판(1210) 아래에 반사 부재(1220)와, 상기 도광판(1210), 발광모듈부(1240) 및 반사 부재(1220)를 수납하는 바텀 커버(1230)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 도광판(1210)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1210)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈부(1240)은 상기 도광판(1210)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 상기 백라이트 유닛이 설치되는 디스플레이 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The light emitting
상기 발광모듈부(1240)은 상기 도광판(1210)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는). 구체적으로는, 상기 발광모듈부(1240)은 기판(1242)과, 상기 기판(1242)에 탑재된 다수의 발광소자 패키지(200)를 포함하는데, 상기 기판(1242)이 상기 도광판(1210)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 기판(1242)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1242)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1242) 상에 빛이 방출되는 발광면이 상기 도광판(1210)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted on the
상기 도광판(1210) 아래에는 상기 반사 부재(1220)가 형성될 수 있다. 상기 반사 부재(1220)는 상기 도광판(1210)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1220)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1230)는 상기 도광판(1210), 발광모듈부(1240) 및 반사 부재(1220) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1230)는 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1230)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다.The
실시예에 따른 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템에 의하면, 3 차원(3D) 구조가 형성된 실리콘 기판을 사용하고 n 전극(n-electrode)과 p 전극(p-electrode)이 모두 기판(substrate)의 하단에 위치하고 있어 와이어 본딩(Wire bonding)이 필요없이, SMT 공정 및 유테틱(eutectic bonding) 공정으로 외부에서 전류를 공급할 수 있고, 패키지(Package) 일체형 수직형 발광소자(LED)를 구현할 수 있다.According to the light emitting device package, the manufacturing method thereof, and the illumination system according to the embodiment, a silicon substrate having a three-dimensional (3D) structure is used, and an n-electrode and a p- ), It is possible to supply electric current from the outside by SMT process and eutectic bonding process without need of wire bonding, and it is possible to realize a package type integrated vertical type light emitting device (LED) have.
또한, 실시예에 의하면 발광구조물의 Epi-layer와 실리콘 기판(Silicon substrate)을 웨이퍼 대 웨이퍼 본딩(wafer to wafer bonding)을 실시할 경우 에피층(epi-layer) 손실 영역을 최소화할 수 있는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiments, when the wafer-to-wafer bonding of the Epi-layer and the silicon substrate of the light emitting structure is performed, the light emitting device capable of minimizing the epi-layer loss region A method of manufacturing a package can be provided.
또한, 실시예에 의하면 패드 전극을 패키지 몸체 하부에 형성함으로써 패드에 의한 광차단을 최소화함으로써 발광소자의 광추출 효율을 높일 수 있고, 또한, 패드 전극이 발광소자 상에 없으므로 발광소자 칩 상에 컨포멀 코팅이 유용한 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment, since the pad electrode is formed in the lower part of the package body, the light extraction efficiency of the light emitting device can be enhanced by minimizing the light interception by the pad, and since the pad electrode is not present on the light emitting device, A light emitting device package in which a formal coating is useful, a manufacturing method thereof, and a lighting system can be provided.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (9)
상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광 구조물;
상기 패키지 몸체의 하면에 배치되어 상기 제2도전형 반도체층과 전기적으로 연결된 제2전극 패드;
상기 패키지 몸체의 하면에 상기 제2전극 패드와 이격되며 배치되고 상기 제1도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1전극 패드; 및
상기 제1전극 패드와 상기 패키지 몸체 사이에 배치되어 상기 전도성 기판과 상기 제1전극 패드를 전기적으로 절연시키는 패시베이션을 포함하고,
상기 패키지 몸체는 모서리에 경사진 홈을 포함하고,
상기 제1전극 패드는 상기 패키지 몸체의 하면에서부터 상기 패키지 몸체의 경사진 홈으로 연장되어 상기 제1도전형 반도체층의 상면과 연결되는 발광소자 패키지.A package body comprising a conductive substrate;
A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer disposed on the package body, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer;
A second electrode pad disposed on a lower surface of the package body and electrically connected to the second conductive semiconductor layer;
A first electrode pad spaced apart from the second electrode pad on the lower surface of the package body and electrically connected to the first conductive semiconductor layer; And
And a passivation disposed between the first electrode pad and the package body to electrically isolate the conductive substrate from the first electrode pad,
Wherein the package body includes an inclined groove at an edge,
Wherein the first electrode pad extends from a lower surface of the package body to an inclined groove of the package body and is connected to an upper surface of the first conductive type semiconductor layer.
상기 경사진 홈은 상기 패키지 몸체 모서리의 측면에 배치되며,
상기 패키지 몸체의 경사진 홈의 면적은 상기 전도성 기판에서 상기 발광 구조물에 가까워질수록 작아지는 발광소자 패키지. The method according to claim 1,
Wherein the inclined grooves are disposed on a side surface of the package body edge,
Wherein an area of an inclined groove of the package body is reduced as the distance from the conductive substrate to the light emitting structure increases.
상기 제1 전극패드는 상기 발광구조물의 상에 적어도 일부가 배치되는 발광소자 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode pad is disposed at least partially on the light emitting structure.
상기 전도성 기판은 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), GaAs, GaN, GaP, InP, Ge 중 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the conductive substrate includes one of silicon (Si), silicon carbide (SiC), GaAs, GaN, GaP, InP, and Ge.
상기 제1전극 패드는 상기 전도성 기판의 하면에 배치된 상기 패시베이션 상에 배치되어 상기 전도성 기판 및 상기 발광 구조물의 측면으로 연장되어 상기 발광 구조물의 상면과 접촉하는 발광소자 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode pad is disposed on the passivation disposed on the lower surface of the conductive substrate and extends to the side surfaces of the conductive substrate and the light emitting structure to contact the upper surface of the light emitting structure.
상기 전도성 기판의 경사진 상부의 상하 폭과 상기 전도성 기판의 경사진 하부의 상하폭은 서로 다른 발광소자 패키지.3. The method of claim 2,
Wherein the upper and lower widths of the inclined upper portion of the conductive substrate and the upper and lower widths of the inclined lower portion of the conductive substrate are different from each other.
상기 전도성 기판의 경사진 상부의 상하 폭과 상기 전도성 기판의 경사진 하부의 상하폭은 같은 발광소자 패키지.3. The method of claim 2,
Wherein the upper and lower widths of the inclined upper portion of the conductive substrate and the upper and lower widths of the inclined lower portion of the conductive substrate are the same.
상기 발광구조물과 상기 패키지 몸체는 접하는 발광소자 패키지.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the light emitting structure and the package body are in contact with each other.
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