KR101816368B1 - 칩스케일 led 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

LED 패키지가 개시된다. 이 LED 패키지는 상면, 저면, 그리고 상면으로부터 저면까지 이어진 홀을 포함하는 프리폼드 리플렉터 시트; 및 상기 홀 내에 삽입되어 고정되는 LED칩을 포함하며, 상기 LED칩은 자신의 저면에 형성된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드를 포함하며, 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드는 상기 홀 밖으로 노출된다.

Description

칩스케일 LED 패키지 및 그 제조방법{Chip scale LED package and method for making the same}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 칩스케일 LED 패키지와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
발광다이오드 또는 레이저 다이오드와 같이 전압 인가에 의해 빛을 발생시킬 수 있는 소자가 LED로 불린다. LED는 p-n 접합(p-n junction)에 의해 빛을 발생시키는 에피층(epitaxial layers)이 형성된 LED칩을 포함한다. LED칩은, 전기 회로 내에서 이용될 수 있도록, 그리고 외부의 환경이나 물리적 충격으로부터 보호될 수 있도록, 하나의 패키지, 즉, LED 패키지에 통합되어 이용된다. 통상적인 LED 패키지는 LED칩이 실장되는 반사컵과, LED칩을 외부 전기 회로와 접속시키기 위한 리드들(leads)과, LED칩과 리드들 간의 전기적 연결을 위한 본딩 와이어와, 에폭시 또는 실리콘 등 투광성 수지 재료에 의해 반사컵 내에 몰딩되어 LED칩을 보호하는 봉지재를 포함한다. 하지만, 이러한 LED 패키지는 리드를 구비한 반사컵 및 본딩와이어 등으로 인해 소형화에 한계가 있었으며, 와이어 본딩 등 복잡하고 번거로우며 많은 제품 불량을 초래할 수 있는 공정들이 요구되는 단점이 있다.
이에 대해, 주로 플립칩(flip chip) 타입의 LED칩을 기반으로 하는 칩스케일 LED 패키지가 종래에 제안되었다. 종래 칩스케일 LED 패키지는 저면에 전극패드들을 구비한 플립칩 타입의 LED칩과, 저면의 전극 패드들을 노출시키면서 LED칩 주변을 봉지하는 투광성 봉지재를 포함하는 간단한 구조로 이루어진다. 이러한 LED 패키지는, 리드들을 구비한 반사컵과 본딩와이어 등이 생략됨으로써, 간단하고 콤팩트한 소형 구조로 구현될 수 있으며, 와이어본딩 등 번거로운 공정 없이 경제성 높게 제조될 수 있다. 게다가, 칩스케일 LED 패키지는 기존 LED 패키지에 비해 열저항이 낮다는 장점이 있다. 하지만, 위와 같은 칩스케일 LED 패키지는 반사컵의 생략으로 인해 원하는 방향으로의 빛 추출 효율이 낮아질 수 있으며, 봉지재에 형광체를 분산시켜 이용하는 경우, 형광체 열화와 형광체의 불필요한 낭비와 같은 문제점들이 있었다.
US7,329,905(2008. 02. 12)
이에 대해 리플렉터와 형광체층을 포함하는 칩스케일 LED 패키지 제조방법이 제안되었다. 이 방법은 일정 간격으로 얼라인된 LED칩들의 상부를 덮도록 반사성 수지 재료를 도포하고, LED칩들의 상면을 넘는 반사성 수지 재료를 스퀴즈로 밀어 제거한 후 반사성 수지 재료를 경화시켜 리플렉터를 형성하고, 리플렉터의 상면에 형광체 수지를 도포한 후 스퀴지로 평탄화하여 형광체층을 형성하며, 최종적으로는 형광체층이 형성된 리플렉터를 예컨대 쏘잉(sawing)에 의해 칩 단위로 절단하여 독립된 복수개의 칩스케일 LED 패키지들을 제작한다.
그러나 종래기술은 반사성 수지 재료를 스퀴즈로 밀어 LED칩들에 밀착시키는 과정에서 LED칩들과 리플렉터 사이에 불안정한 계면을 형성할 수 있고 LED칩들에 대미지를 가할 수 있으며, 최종 성형된 리플렉터에 원치 않는 굴곡이나 불규칙한 표면을 초래할 수 있다. 또한, 종래기술은 최종 성형된 형광체층에 원치 않는 굴곡이나 불규칙한 표면을 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 시트(sheet) 형태로 미리 성형된 프리폼드 리플렉터 시트(preformed reflector sheet)를 포함하도록 제조된 칩스케일 LED 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 시트 형태로 미리 성형된 프리폼드 리플렉터 시트와 미리 성형된 형광체 시트를 포함하도록 제조된 칩스케일 LED 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 LED 패키지는 상면, 저면, 그리고 상면으로부터 저면까지 이어진 홀을 포함하는 프리폼드 리플렉터 시트; 및 상기 홀 내에 삽입되어 고정되는 LED칩을 포함하며, 상기 LED칩은 자신의 저면에 형성된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드를 포함하며, 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드는 상기 홀을 밖으로 노출된다.
일 실시예에 따라, 상기 LED 패키지는 상기 홀의 상부를 막도록 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면에 부착된 형광체 시트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩의 상면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면은 동일 평면을 이룰 수 있으며, 상기 형광체 시트는 상기 LED칩의 상면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면 모두에 접착될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩의 높이는 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 높이 및 상기 홀의 깊이와 같을 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩의 측면은 상기 홀의 내측면과 접할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩은 위에서 아래를 향해 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 차례로 포함하고, 메사 식각에 의해 오픈된 상기 제1 도전형 반도체층 영역의 제1 도전형 패드와, 상기 제2 도전형 반도체층 영역의 제2 도전형 패드가 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드와 각각 본딩된 플립칩 LED칩일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩은 상기 홀의 내측면에 대향하는 대향 측면을 포함하며, 상기 대향 측면은 상기 제1 도전형 반도체층의 측면과 상기 제1 전극 패드 또는 상기 제2 전극 패드의 측면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 프리폼드 리플렉터 시트는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 적어도 부분적으로 포함하는 수지 재료에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3 을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형한 리플렉터용 시트로부터 제작된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라 LED 패키지 제조방법이 제공되며, 이 LED 패키지 제조방법은 상면, 저면, 그리고 상면으로부터 저면까지 이어진 복수개의 홀을 포함하는 리플렉터용 시트를 준비하는 단계; 및 상기 복수개의 홀에 복수개의 LED칩을 삽입하는 단계를 포함하며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 상기 LED칩 저면에 형성된 제1 전극 패드와 제2 전극 패드가 상기 홀 밖으로 노출된다.
일 실시예에 따라, 상기 리플렉터용 시트를 준비하는 단계는 반사 물질을 포함하는 수지 재료로부터 리플렉터용 시트를 성형하고, 상기 리플렉터용 시트를 타공하여 상기 복수개의 홀을 형성한다.
일 실시예에 따라, 상기 LED 패키지 제조방법은 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 상기 리플렉터용 시트의 상면에 형광체 시트를 부착하는 단계와, 리플렉터용 시트-형광체 시트 적층체를 절단하여, 각각이 하나 이상의 LED칩을 포함하는 복수개의 LED 패키지로 싱귤레이션 하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면은 동일 평면을 이루고, 상기 형광체 시트를 부착하는 단계는 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면 위로 접착제를 도포한 후 상기 접착제에 의해 상기 형광체 시트를 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면 모두에 부착하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 LED 패키지 제조방법은 상기 LED칩을 삽입하는 단계 전에, 상기 복수개의 홀의 상부를 막도록 상기 리플렉터용 시트의 상면에 형광체 시트를 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 LED칩을 삽입하는 단계는 상기 형광체 시트를 부착하는 단계 후 상기 LED칩의 상면이 상기 형광체 시트의 저면과 대면하도록 상기 LED칩을 상기 홀 내로 삽입하는 것을 포함하며, 상기 LED 패키지 제조방법은 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 리플렉터용 시트-형광체 시트 적층체를 절단하여, 각각이 하나 이상의 LED칩을 포함하는 복수개의 LED 패키지로 싱귤레이션 하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 전에 상기 형광체 시트에 의해 막힌 상기 복수의 홀 내로 접착제가 주입되며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계는 상기 접착제를 이용하여 상기 LED칩을 상기 홀 내에 고정하며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면은 동일 평면을 이루면서 상기 형광체 시트에 부착된다.
일 실시예에 따라, 상기 리플렉터용 시트는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 적어도 부분적으로 포함하는 수지 재료에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형될 수 있다.
본 발명에 따르면, LED칩이 삽입되는 홀을 갖도록 미리 준비된 프리폼드 리플렉터 시트를 리플렉터로 이용하며, 이 프리폼드 리플렉터 시트는 홀 내에 삽입 고정된 LED칩과 안정적인 계면을 형성할 수 있고, 굴곡이나 거친 표면이 없이 매끄러운 표면으로 형성되어, 최종 제조된 LED 패키지(특히, 칩 스케일 LED 패키지)의 성능과 신뢰성을 높인다. 이에 의해, 색재현성과 신뢰성이 크게 향상된 칩스케일 LED 패키지가 구현된다. 또한 본 발명에 따르면, LED칩이 삽입되는 홀을 갖도록 미리 준비된 프리폼드 리플렉터 시트를 리플렉터로 이용하고, 미리 성형되어 프리폼드 리플렉터 시트의 상면에 부착되는 형광체 시트를 또한 이용함으로써, 색재현성과 신뢰성을 높인 칩스케일 LED 패키지를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 리플렉터와 형광체를 모두 포함하는 칩스케일 LED 패키지의 제조에 있어서 그 제조 공정에 있을 수 있는 LED칩에 대한 데미지나 충격을 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지를 도시한 상면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지를 도시한 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지(1)는 상면, 저면 및 측면을 구비하는 LED칩(200)과, 상기 LED칩(200)의 측면을 덮도록 형성된 프리폼드 리플렉터 시트(preformed reflector sheet; 400)를 포함한다. 또한 상기 칩스케일 LED 패키지(1)는 상기 프리폼드 리플렉터 시트(200) 의 상면에 부착된 형광체 시트(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 LED칩(200)은 외부 전기 회로와의 전기적 연결을 위한 제1 전극 패드(201)와 제2 전극 패드(202)를 저면에 구비한다. 저면에 서로 다른 극성을 갖는 전극 패드를 갖는다면 도면에 도시된 것에 제한되지 않고 다양한 타입, 형상 또는 구조를 갖는 LED칩(200)이 고려될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 상기 LED칩(200)은 도 3에 잘 도시된 것과 같은 플립칩형일 수 있다. 예컨대, LED칩(200)은 위에서 아래를 향해 투광성 기판(210), 제1 도전형 반도체층(220), 활성층(230) 및 제2 도전형 반도체층(240)을 차례로 포함하고, 메사 식각에 의해 오픈된 제1 도전형 반도체층(210) 영역의 제1 도전형 패드(251)와, 제2 도전형 반도체층(240) 영역의 제2 도전형 패드(252)가 상기 LED칩(200) 저면의 제1 전극 패드(201)와 제2 전극 패드(202)와 각각 본딩된 플립칩형일 수 있다.
절연층(260)은 제1 전극 패드(201)를 제2 도전형 반도체층(240) 및 제2 도전형 패드(252)에 대하여 절연시키는 한편, 제2 전극 패드(202)와, 제1 도전형 반도체층(210) 및 제1 도전형 패드(251)로부터 절연시키도록 형성된다. 투광성 기판(210)은 갈륨나이트라이트 계열의 제1 도전형 반도체층(220), 활성층(230) 및 제2 도전형 반도체층(240)의 성장에 이용된 성장 기판, 더 바람직하게는, 사파이어 기판(210)일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(220) 및 제2 도전형 반도체층(240)은 n형 반도체층 및 p형 반도체층일 수 있다.
또한, 상기 LED칩(200)은 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 홀(420) 내측면에 대향하는 대향 측면을 포함하며, 상기 LED칩(200)의 대향 측면은 제1 도전형 반도체층(220)의 측면과 제1 또는 제2 전극 패드(201 또는 202)의 측면을 포함한다. 더 나아가 상기 대향 측면은 LED칩(200)의 상면을 구성하는 투광성 기판(210)의 측면을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 대향 측면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 내측면 사이에는 상기 절연층(260)으로부터 연장된 부분이 개재될 수 있다. 또한, 상기 형광체 시트(600)는 LED칩(200)의 상면을 구성하는 투광성 기판(210)과 접하는 것이 바람직하다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)는 상면으로부터 저면으로 연장되도록 형성된 채 상기 LED칩(200)이 삽입되는 것을 허용하는 사각형 홀(420)을 구비한다. 상기 홀(420)의 내측면은 상기 LED칩(200)의 외측면과 대면하며, 접착물질은 상기 홀(420)의 내측면과 상기 LED칩(200) 사이에 개재되어 상기 LED칩(200)을 상기 홀(420) 내에 고정한다. 상기 홀(420)의 하부를 통해 상기 LED칩(200)의 저면과 이에 구비된 제1 전극 패드(201) 및 제2 전극 패드(202)가 외부로 노출된다. 상기 LED칩(200)의 높이는 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 높이 및 상기 홀(420)의 깊이와 실질적으로 동일하며, 따라서, 상기 LED칩(200)의 상면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 상면은 동일 평면상에 위치한다. 또한, 상기 LED칩의 저면(200), 더 구체적으로는, 제1 전극 패드(201) 및 제2 전극 패드(202)의 저면은 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 저면과 동일 평면상에 위치한다.
상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)로는 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 수지 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형한 리플렉터용 시트로부터 제작되는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 리플렉터용 시트는 실리콘 수지에 TiO2를 혼합한 재료를 시트 형태로 몰딩하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 다른 반사물질로 구현된 화이트 에폭시, 화이트 실리콘 또는 반사물질이 포함된 EMC(Epoxy Molding Compound) 등이 리플렉터 시트용 재료로 이용될 수 있다. 이때, 상기 리플렉터용 시트는, 미리 수행되는 몰딩 공정에 의해 매끄러운 상하 표면을 갖도록 성형되므로, 칩 스케일 엘이디 패키지(1)의 성능에 악영향을 끼칠 수 있는 (의도하지 않은) 거친 표면이나 굴곡이 없다는 점에 주목한다.
실제로 보면 용어 "리플렉터용 시트"는 "프리폼드 리플렉터 시트"와 동일한 부분을 지시하는 것이지만, 최종 완성된 칩 스케일 LED 패키지의 일부분인 프리폼드 리플렉터 시트와 구분하기 위해 사용된 것이며, 도면 부호 또한 달리 사용될 것이다.
상기 형광체 시트(600)는 접착물질에 의해 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 상면과 상기 LED칩(200)의 상면에 부착된다. 상기 형광체 시트(600)에 의해 상기 홀(420)의 상부가 막히며, 상기 LED칩(200)은 상기 형광체 시트(600) 아래에서 상기 홀(420) 내에 고정된다. 접착물질의 두께가 고려하지 않아도 될 만큼 작으므로, 상기 형광체 시트(600)는 상기 프리폼드 리플렉터 시트(400)의 상면과 상기 LED칩(200)의 상면 모두에 접해 있다고 할 수 있다. 상기 형광체 시트(600)는 형광체가 균일하게 포함된 수지를 성형하여 형성될 수 있다. 또한, 투광성 시트에 형광체를 균일하게 코팅하여 형성될 수도 있다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지의 제조방법이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지 제조방법은 상면(401)과 저면(402)을 포함하고 복수개의 홀(420)이 형성된 리플렉터용 시트(400')를 준비하는 단계와, 미리 준비된 복수개의 LED칩(200)을 상기 복수개의 홀(420)에 삽입하는 단계와, 상기 LED칩(200)의 상면을 덮도록, 미리 준비한 형광체 시트(600)를 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)에 부착하는 단계와, 칩 단위로 상기 리플렉터용 시트(400')와 상기 형광체 시트(600)의 적층체를 커팅하는 싱귤레이션 단계를 포함한다.
상기 리플렉터용 시트(400')로는 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 수지 재료에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3 를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형한 반사 시트를 이용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 리플렉터용 시트(400')는 실리콘 수지에 TiO2를 혼합한 재료를 시트 형태로 몰딩하여 형성된 것이다. 또한, 이에 한정되지 않고, 다른 반사물질로 구현된 화이트 에폭시, 화이트 실리콘 또는 반사물질이 포함된 EMC(Epoxy Molding Compound) 등이 리플렉터 시트용 재료로 이용될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 홀(420)은 상기 리플렉터용 시트(400')를 타공하는 공정에 의해 LED칩(200)의 형상에 상응하는 사각형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 리플렉터용 시트(400')는 상기 LED칩(200)의 높이와 거의 동일한 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 홀(420)의 깊이 또한 리플렉터용 시트(400')의 높이 및 상기 LED칩(200)의 높이와 같음은 물론이다.
상기 LED칩(200)은 도 3을 참조로 위에서 설명한 것과 같은 플립칩 구조로 이루어질 수 있으며, 저면에 제1 전극 패드(201)와 제2 전극 패드(202)를 구비한다. 상기 LED칩(200)은 외측면이 상기 홀(420)의 내측면과 거의 접하도록 상기 홀(420)에 삽입되고, 접착제 의해 상기 홀(420) 내에 접착된다. 상기 제1 전극 패드(201)와 상기 제2 전극 패드(202)는 상기 홀(420)의 하부를 통해 상기 홀(420) 밖으로 노출된다.
상기 형광체 시트(600)를 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)에 부착하는 단계에 앞서, 접착제 디스펜서(D)를 이용하여, 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)과 상기 LED칩(200)의 상면을 덮는 접착제(2)가 도포된다. 일면에 미리 접착물질을 적용한 후 이형지로 덮어 보호한 구조가 형광체 시트(600) 또는 리플렉터용 시트(400')에 적용된다면, 접착제 도포를 위한 별도의 작업이 생략될 수도 있다.
형광체 시트(600)는 형광체를 포함하는 액상 또는 겔상의 투광성 수지를 틀에 넣어 시트 형상으로 성형한 것이 이용될 수 있으며, 대안적으로, 투광성 수지 시트의 상면 또는 저면에 형광체를 균일하게 코팅한 것이 이용될 수 있다. 이때, 투광성 수지는 실리콘 수지, 에폭시 수지를 포함하는 수지가 이용될 수 있다. 형광체는 LED칩(200)이 발하는 빛의 파장과 칩 LED 패키지(1)에서 목표로 하는 방출 광의 의도된 색 또는 색 온도에 따라 선택될 수 있다.
싱귤레이션 단계는 전술한 것과 같이 제작된 형광체 시트(600)-리플렉터용 시트(400) 적층체를 커팅 라인(CL)을 따라 (예컨대 쏘잉에 의해) 절단하여, 각각이 LED칩(200)을 하나씩 포함하는 복수개의 칩스케일 LED 패키지(1)로 싱귤레이션한다. 필요에 따라, 개개의 칩 스케일 LED 패키지(1)가 두 개 이상의 LED칩(200)을 포함하도록 하는 싱귤레이션 단계도 고려될 수 있다.
도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지의 제조방법이 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩스케일 LED 패키지 제조방법은 상면(401)과 저면(402)을 포함하고 복수개의 홀(420)이 형성된 리플렉터용 시트(400')를 준비하는 단계와, 미리 성형한 형광체 시트(600)를 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)에 접착하여 상기 복수개의 홀(420) 상부를 막는 단계와, 상기 복수개의 홀(420)에 상기 복수개의 LED칩(200)을 삽입하는 단계와, 상기 리플렉터용 시트(400')와 상기 형광체 시트(600)의 적층체를 커팅하는 싱귤레이션 단계를 포함한다. 도 5에서는 편의를 위해 리플렉터용 시트(400'), 형광체 시트(600), LED칩(200), 칩스케일 LED 패키지(1)는 모두 상면이 아래에 저면이 위에 있도록 도시되었음에 유의한다.
앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 복수의 홀(420) 각각은 상기 LED칩(200)의 형상 및 크기에 상응하는 형상과 크기로 리플렉터용 시트(400')를 타공하여 형성된다. 앞선 실시예와 달리, LED칩(200)을 홀(420)에 삽입하지 않은 상태로, 미리 성형한 형광체 시트(600)를 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)에 접착하여 상기 홀(420)의 상부를 막으며, 이에 의해, 상기 홀(420)은 하측으로만 LED칩(200)의 삽입을 허용하는 막힌 홀이 된다. 상기 형광체 시트(600)를 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)에 부착하기 위해서는, 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면(401)을 덮도록 접착제가 도포되는 것이 요구된다. 일면에 미리 접착물질을 적용한 후 이형지로 덮어 보호한 구조가 형광체 시트(600) 또는 리플렉터용 시트(400')에 적용될 경우, 접착제 도포를 위한 별도의 작업은 생략될 수도 있다.
상기 복수개의 홀(420)에 상기 복수개의 LED칩(200)을 삽입하기 전에, 상기 형광체 시트(600)에 의해 막힌 상기 리플렉터용 시트(400')의 홀(420)들 내에 접착제(3)가 도포될 수 있다. 접착제(3) 도포를 위해 접착제 디스펜서(d)가 이용된다.
다음, LED칩(200)은 상기 막힌 홀(420) 내에 삽입되며, 이에 따라, 상기 형광체 시트(600) 아래에서 상기 홀(420) 내에 접착제로 고정된다. 이때, LED칩(200)의 저면에 구비된 제1 및 제2 전극 패드(201, 202)는 상기 막힌 홀(420)의 하부를 통해 외부로 노출되며, 상기 LED칩(200)의 상면은 상기 형광체 시트(600)의 저면과 접한다. 앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 LED칩의 높이는 상기 리플렉터용 시트(400')의 높이 및 상기 홀(420)의 깊이와 실질적으로 동일하며, 따라서, 상기 LED칩(200)의 상면과 상기 리플렉터용 시트(400')의 상면은 동일 평면상에 위치한다. 또한, 상기 LED칩의 저면(200), 더 구체적으로는, 제1 전극 패드(201) 및 제2 전극 패드(202)의 저면은 상기 리플렉터용 시트(400')의 저면과 동일 평면상에 위치한다.
본 실시예에서도, 최종 제작된 형광체 시트-리플렉터용 시트 적층물을 커팅 라인(CL)을 따라 절단하여, 최종적으로 LED칩(200)을 하나 이상 포함하는 복수개의 칩스케일 LED 패키지(1)을 제작한다.
200........................................LED칩
201........................................제1 전극 패드
202........................................제2 전극 패드
400........................................프리폼드 리플렉터 시트
420........................................홀
600........................................형광체 시트

Claims (15)

  1. 상면, 저면, 그리고 상기 상면으로부터 상기 저면까지 이어진 홀을 포함하는 프리폼드 리플렉터 시트; 및
    상기 홀 내에 삽입되어 고정되되, 위에서 아래를 향해 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 차례로 포함하는 LED칩을 포함하며,
    상기 LED칩은 자신의 하부에 형성되어 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 제2 도전형 반도체층에 각각 연결되는 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드를 더 포함하며,
    상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드는 상기 홀 밖으로 노출되며,
    상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드의 저면은 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 저면과 동일 평면을 이루며,
    상기 LED칩은 상기 홀의 내측면에 대향하는 대향 측면을 포함하며, 상기 대향 측면은 상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 중 어느 하나의 측면과 상기 제1 도전형 반도체층의 측면을 포함하되, 상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 중 어느 하나의 측면과 상기 제1 도전형 반도체층의 측면은 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 홀의 상부를 막도록 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면에 부착된 형광체 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 LED칩의 상면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면은 동일 평면을 이루며, 상기 형광체 시트는 상기 LED칩의 상면과 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 상면 모두에 접착된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 LED칩의 높이는 상기 프리폼드 리플렉터 시트의 높이 및 상기 홀의 깊이와 같은 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 LED칩의 측면은 상기 홀의 내측면과 접하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 LED칩은 메사 식각에 의해 오픈된 상기 제1 도전형 반도체층 영역의 제1 도전형 패드와, 상기 제2 도전형 반도체층 영역의 제2 도전형 패드가 상기 제1 전극 패드와 상기 제2 전극 패드와 각각 본딩되어, 상기 제1 전극 패드가 상기 제1 도전형 반도체층과 연결되고 상기 제2 전극 패드가 상기 제2 도전형 반도체층에 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 프리폼드 리플렉터 시트는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 적어도 부분적으로 포함하는 수지 재료에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형한 리플렉터용 시트로부터 제작된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  9. 상면, 저면, 그리고 상면으로부터 저면까지 이어진 복수개의 홀을 포함하는 리플렉터용 시트를 준비하는 단계;
    위에서 아래를 향해 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 차례로 포함하고, 자신의 하부에 형성된 제1 전극 패드 및 제2 전극패드가 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 제2 도전형 반도체층에 각각 연결되어 있는 복수의 LED칩을 준비하는 단계; 및
    상기 복수개의 홀에 상기 복수개의 LED칩을 삽입하는 단계를 포함하며,
    상기 LED칩을 삽입하는 단계 직후, 상기 LED칩 저면에 형성된 제1 전극 패드와 제2 전극 패드는 저면이 상기 리플렉터용 시트의 저면과 동일 평면을 이루면서 상기 홀 밖으로 노출되며,
    상기 LED칩은 상기 홀의 내측면에 대향하는 대향 측면을 포함하며, 상기 대향 측면은 상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 중 어느 하나의 측면과 상기 제1 도전형 반도체층의 측면을 포함하되, 상기 제1 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 중 어느 하나의 측면과 상기 제1 도전형 반도체층의 측면은 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 리플렉터용 시트를 준비하는 단계는 반사 물질을 포함하는 수지 재료로부터 리플렉터용 시트를 성형하고, 상기 리플렉터용 시트를 타공하여 상기 복수개의 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 상기 리플렉터용 시트의 상면에 형광체 시트를 부착하는 단계와, 리플렉터용 시트-형광체 시트 적층체를 절단하여, 각각이 하나 이상의 LED칩을 포함하는 복수개의 LED 패키지로 싱귤레이션 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면은 동일 평면을 이루고, 상기 형광체 시트를 부착하는 단계는 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면 위로 접착제를 도포한 후 상기 접착제에 의해 상기 형광체 시트를 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면 모두에 부착하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 전에, 상기 복수개의 홀의 상부를 막도록 상기 리플렉터용 시트의 상면에 형광체 시트를 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 LED칩을 삽입하는 단계는 상기 형광체 시트를 부착하는 단계 후 상기 LED칩의 상면이 상기 형광체 시트의 저면과 대면하도록 상기 LED칩을 상기 홀 내로 삽입하는 것을 포함하며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 리플렉터용 시트-형광체 시트 적층체를 절단하여, 각각이 하나 이상의 LED칩을 포함하는 복수개의 LED 패키지로 싱귤레이션 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 전에 상기 형광체 시트에 의해 막힌 상기 복수의 홀 내로 접착제가 주입되며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계는 상기 접착제를 이용하여 상기 LED칩을 상기 홀 내에 고정하며, 상기 LED칩을 삽입하는 단계 후, 상기 LED칩의 상면과 상기 리플렉터용 시트의 상면은 동일 평면을 이루면서 상기 형광체 시트에 부착되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
  15. 청구항 9에 있어서, 상기 리플렉터용 시트는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 적어도 부분적으로 포함하는 수지 재료에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 반사물질을 혼합하여 미리 성형되는 것임을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.
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JP2015128188A (ja) * 2015-03-27 2015-07-09 日東電工株式会社 キット

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