KR101926357B1 - 반도체 발광장치 제조방법 - Google Patents
반도체 발광장치 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101926357B1 KR101926357B1 KR1020120016455A KR20120016455A KR101926357B1 KR 101926357 B1 KR101926357 B1 KR 101926357B1 KR 1020120016455 A KR1020120016455 A KR 1020120016455A KR 20120016455 A KR20120016455 A KR 20120016455A KR 101926357 B1 KR101926357 B1 KR 101926357B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conductive film
- light emitting
- semiconductor light
- phosphor
- emitting device
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims abstract description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 57
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 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
- H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
-
- 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
-
- 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, 반도체 발광소자의 표면에 도전막을 형성하는 단계와, 금속염이 용해된 전해액에 형광체를 혼합하여 대전시키는 단계와, 상기 대전된 형광체를 함유한 전해액에 상기 도전막 상에 형성된 반도체 발광소자를 침전시키는 단계와, 상기 도전막에 상기 형광체를 전기 영동시킴으로써 상기 도전막 상에 형광체층을 형성하는 단계와, 습식 에칭을 이용하여 상기 도전막을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 발광장치 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 발광장치 제조방법에 관한 것으로서, 전기 영동법을 이용하여 형광체층을 형성하는 공정을 포함하는 반도체 발광장치 제조방법 및 이를 이용한 반도체 발광장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라고 함)는 전기에너지를 광에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드 갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성되며, 광통신 및 모바일 디스플레이, 컴퓨터 모니터 등과 같은 디스플레이, LCD용 평면광원(Back Light Unit: BlU)에서부터 조명의 영역까지 그 사용이 확대되고 있는 추세이다.
종래의 발광장치는 백색 발광을 위해 형광체와 투명 수지의 혼합물을 공지된 방법으로 LED 칩 주위에 도포하여 제조되어 왔다. 이 경우에는, 광경로에 따라 통과하는 형광체 양이 달라져 백색광의 색특성(예, 색온도 등)이 달라지는 문제가 있어 왔다.
최근에는 균일한 형광체층을 제공할 수 있는 방안으로서, 전해질에 대전된 형광체 입자를 분산시키고, 전기영동공정을 이용하여 형광체를 원하는 영역에 비교적 일정한 두께로 형성하는 방법이 사용되고 있다. 하지만, 전기영동공정을 이용하여 형광체가 부착되는 영역을 정의하기 위해서 LED 칩의 표면에 도전막을 형성하는데, 이러한 도전막에 의해 광추출효율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 전기영동에 의해 형성된 형광체층이 약한 기계적 강도로 인해 쉽게 파손되는 문제가 있어 왔다.
당 기술분야에서는, 전기적 영동공정을 이용하여 형광체층을 형성하되 도전막에 의한 광손실 문제를 해결할 수 있는 반도체 발광장치 및 그 제조방법이 요구되어 왔다.
본 발명의 일 측면은, 반도체 발광소자의 표면에 도전막을 형성하는 단계와, 금속염이 용해된 전해액에 형광체를 혼합하여 대전시키는 단계와, 상기 대전된 형광체를 함유한 전해액에 상기 도전막 상에 형성된 반도체 발광소자를 침전시키는 단계와, 상기 도전막에 상기 형광체를 전기 영동시킴으로써 상기 도전막 상에 형광체층을 형성하는 단계와, 습식 에칭을 이용하여 상기 도전막을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 발광장치 제조방법을 제공한다.
상기 도전막은 금속층이며, 상기 습식 에칭은 에천트로서 산성 용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 도전막을 형성하는 단계 전에, 상기 반도체 발광소자를 전극 연결부를 갖는 패키지 기판에 플립칩 방식으로 본딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 도전막이 형성되는 상기 반도체 발광소자의 표면은, 상기 반도체 발광소자의 기판 하면을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 상기 도전막이 형성되는 상기 반도체 발광소자의 표면은, 상기 반도체 발광소자의 측면을 더 포함할 수 있다.
상기 도전막을 제거하는 단계 후에, 상기 반도체 발광소자를 둘러싸는 수지 포장부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수지포장부를 위해서 제공되는 액상수지는 상기 도전막이 제거되어 얻어진 상기 반도체 발광소자와 상기 형광체층 사이의 공간 중 적어도 일부를 충전할 수있다.
상기 금속염이 용해된 전해액은 형광체 결합 부재를 더 포함하며, 상기 형광체층을 안정화시키기 위해서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체 결합 부재로는, Pt, Al, Al2O3 및 SiO2로부터 구성된 그룹으로 선택된 적어도 하나로 이루어진 졸(sol)이 사용될 수 있다.
상기 열처리하는 단계는, 100∼700℃의 온도에서 실행될 수 있다. 이러한 열처리하는 단계는, 상기 도전막을 제거하는 단계 전에 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 반도체 발광 소자와, 상기 반도체 발광소자의 표면에 전기 영동 공정을 이용하여 형성되며 상기 반도체 발광소자의 표면과 공간을 갖는 형광체층을 포함하는 반도체 발광장치를 제공할 수 있다.
상기 반도체 발광장치는 전기 연결부를 갖는 패키지 기판을 더 포함하며, 상기 반도체 발광소자는 상기 패키지 기판에 플립칩 본딩으로 실장될 수 있다.
상기 반도체 발광소자는 기판을 포함하며, 상기 형광체층은, 상기 반도체 발광소자의 기판 하면에 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 반도체 발광소자는 기판을 포함하며, 상기 형광체층은 상기 반도체 발광소자의 기판 하면과 상기 반도체 발광소자의 측면에 형성될 수 있다.
상기 반도체 발광소자를 둘러싸도록 형성된 수지 포장부를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 수지 포장부는 상기 반도체 발광소자와 상기 형광체층 사이의 공간 중 적어도 일부를 충전하도록 형성될 수 있다.
전기적 영동공정을 이용하여 형광체층을 형성하되 후속공정에서 도전막을 제거함으로써 도전막에 의한 광손실 문제를 해결할 수 있다. 필요에 따라 전해액에 형광체 안정화를 위한 결합부재를 졸상태로 추가 분산시키고, 후속 열처리 공정을 통해 형광체층을 보다 견고하게 형성할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단과 효과에서, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광장치 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 발광장치 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도3 내지 도6은 각각 도2에 도시된 제조방법의 특정예에서 주요 공정을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다.
도7은 도3에 채용된 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.
도8은 본 발명의 특정 실시형태에 따른 반도체 발광장치를 나타내는 측단면도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 발광장치 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도3 내지 도6은 각각 도2에 도시된 제조방법의 특정예에서 주요 공정을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다.
도7은 도3에 채용된 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.
도8은 본 발명의 특정 실시형태에 따른 반도체 발광장치를 나타내는 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광장치 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 예에 따른 제조방법은, 반도체 발광소자의 표면에 도전막을 형성하는 단계(S11)로 시작된다.
본 공정에서 형성되는 도전막은 반도체 발광소자의 표면 중 형광체층이 형성될 영역을 정의한다. 본 예에 사용되는 도전막은 금속막 또는 전도성 산화물막일 수 있다. 예를 들어, 금속막일 경우에 Al, Ta, Sn 또는 그 조합일 수 있으며, 전도성 산화물일 경우에, ITO 또는 ZnO와 같은 물질일 수 있다. 상기 도전막은 1∼50㎚의 두께를 가질 수 있다.
이러한 도전막은 E-빔(beam)증착, 스퍼터링, 도금과 같은 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
다음 단계(S13)에서, 형광체 형성을 위한 전해액을 마련한다. 즉, 금속염이 용해된 전해액에 형광체를 혼합하여 금속염을 이용하여 형광체를 대전시킨다.
이러한 대전과정에서, 금속염이 상기 전해액에 혼합된 형광체 입자의 표면에 전하를 가한다. 본 공정에서 사용되는 전해액은, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알콜과 같은 알콜계의 전해액일 수 있다. 상기 전해액에 소량(예, 0.01∼10wt%)의 금속염을 용해시킨다. 본 공정에서 사용되는 금속염은 Mg, Y, Na와 같은 금속의 염일 수 있다.
이어, 상기 대전된 형광체를 함유한 전해액에 상기 도전막 상에 형성된 반도체 발광소자를 침전시키고(S15), 전기영동공정을 이용하여 상기 도전막 상에 형광체층을 형성한다(S17).
이와 같이, 상기 대전된 형광체를 함유한 전해액에 반도체 발광소자를 침지하고, 상기 도전막에 상기 형광체의 대전과 반대되는 극성의 전압을 인가하여 상기 형광체를 전기 영동시킴으로써 상기 도전막 상에 원하는 형광체층을 형성할 수 있다.
다음으로, 습식 에칭을 이용하여 상기 도전막을 제거한다(S19). 본 습식에칭에 사용되는 에천트는 도전막의 물질에 선택적으로 반응하여 도전막을 제거할 수 있는 적절한 물질로 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전막은 금속층인 경우에는, 상기 습식 에칭은 에천트로서 산성 용액을 사용할 수 있다.
이러한 에천트는 전기영동에 의해 형성된 형광체층의 조직 사이의 공간을 따라 침투하여 금속막에 이르고, 금속막과 반응하여 이를 제거할 수 있다. 본 전기 영동에 사용되는 금속막은 매우 얇은 막이므로, 형광체층에서 침투한 소량의 에천트에 의해서도 제거될 수 있다.
전기영동공정을 위한 도전막을 얇은 금속막으로 형성하거나 광투과성을 갖는 전도성 산화물로 형성하더라도, 광이 투과하는 과정에서 일정한 손실은 불가피하다. 따라서, 본 공정을 통해서 이러한 광손실의 근본적인 원인요소를 제거함으로써 광추출효율을 개선하여 발광효율의 향상에 기여할 수 있다.
도2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 발광장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법은 도3 내지 도6에 도시된 특정예의 주요 공정별 측단면도를 참조하여 자세히 설명하기로 한다. 즉, 본 실시예에 따른 제조방법은 도3에 도시된 플립칩 반도체 발광장치(30)를 대상으로 하는 제조방법으로서 설명하기로 한다.
도3에 도시된 바와 같이, 반도체 발광소자(20)는 전극 연결부(22a,22b)를 갖는 패키지 기판(21)에 플립칩 방식으로 본딩하여 반도체 발광장치(30)를 마련한다.
본 예에 채용되는 반도체 발광소자(30)는 기판(21)과 그 기판(21) 상에 형성된 반도체층(27)을 갖는 것으로서 개략적으로 도시되어 있으나, 도7에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 발광소자(30)는 광투과성 절연 기판(21) 상에 제1 도전형 반도체층(24), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(26)을 포함한 LED 칩으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(24,26)에 각각 접속된 제1 및 제2 전극(28a,28b)을 갖는다.
본 예에 채용된 반도체 발광소자(30)는 플립칩 구조로서 상기 제1 및 제2 전극(28a,28b)이 일면을 향하도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극(28a,28b)은, 상기 패키지 기판(21)의 전극 연결부(22a,22b)에 범프볼(24a,24b)에 의해 연결될 수 있다.
이어, 단계(S81)에서는, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 발광소자(20)의 표면에 도전막(32)을 형성한다.
상기 도전막(32)은 형광체층이 형성될 영역을 정의하며, 본 실시형태와 같이, 상기 반도체 발광소자(20)의 기판(21) 하면(즉, 반도체층(27)이 형성된 반대면)과 반도체 발광소자(20)의 측면에 도전막(32)이 형성될 수 있다.
상기 도전막(32)은 금속막 또는 전도성 산화물막일 수 있다. 예를 들어, 금속막일 경우에 Al, Ta, Sn 또는 그 조합일 수 있으며, 전도성 산화물일 경우에, ITO 또는 ZnO와 같은 물질일 수 있다. 상기 도전막(32)은 1∼50㎚의 두께를 가질 수 있다. 이러한 도전막(32)은 E-빔 증착, 스퍼터링, 도금과 같은 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
다음으로, 단계(S83)에서, 금속염이 용해된 전해액에 형광체를 혼합하고, 추가적으로 형광체 결합부재를 혼합한다. 상기 전해액에 혼합된 형광체는 상기 금속염을 이용하여 대전될 수 있다. 상기 전해액은, 에탄올, 메탄올, 이소프로필알콜과 같은 알콜계의 전해액을 포함할 수 있다. 여기에 사용되는 금속염은 Mg, Y, Na와 같은 금속의 염일 수 있다.
본 실시예에 사용된 형광체 결합 부재로는 Pt, Al, Al2O3 및 SiO2로부터 구성된 그룹으로 선택된 적어도 하나로 이루어진 졸(sol)이 사용될 수 있다. 이러한 졸은 이에 한정되지는 않으나, 상기 전해액에 대비 0.1∼10wt%를 첨가될 수 있다. 이러한 형광체 결합부재(AS)는 형광체와 함께 도전막(32)으로 전기영동되어 형광체층이 견고하게 유지될 수 있도록 형광체 입자를 상호 결합시킬 수 있다.
이어, 이렇게 마련된 전해액에 반도체 발광소자를 침지시키고(S85), 전기영동공정을 이용하여 도전막 상에 형광체층을 형성한다(S87).
즉, 도5에 도시된 바와 같이, 대전된 형광체 입자(PS)와 형광체 결합부재(AS)를 함유한 전해액이 수용된 전해액조(41)에 반도체 발광장치(30)을 침지시킨다. 상기 반도체 발광장치(30)의 반대편에 금속판을 배치하고 DC 전원(45)을 이용하여 금속판에 형광체 입자(PS)가 대전된 전하의 극성과 동일한 극성의 전압을 인가한다. 이와 달리 또는 이와 결합하여, 본 전기영동 공정은 도전막(32)에 형광체 입자의 극성과 반대되는 극성의 전압을 연결하는 방식으로 실행될 수도 있다.
이러한 전기영동에 의해 형광체 입자(PS)와 함께 형광체 결합부재(AS) 졸이 반대편에 위치한 반도체 발광장치(30)의 도전막(32)에 이동하여 결착될 수 있다. 이로써 원하는 형광체층(35)을 상기 도전막(32) 상에 형성할 수 있다. 전기 영동에 의한 형광체층(35)은 인가된 전압 및 인가시간과 형광체 입자의 분포에 의해서 결정된 두께로 비교적 균일하게 형성될 수 있다.
다음으로, 단계(S88)에서, 형광체의 안정화를 위해서 열처리 공정을 실행한다. 이러한 열처리 공정에 의해 형광체 결합부재 졸(AS)은 형광체를 고정시켜 안정화될 수 있다. 본 열처리 공정은 100∼700℃의 온도에서 실행될 수 있다.
이어, 단계(S89)에서는, 습식에칭을 이용하여 도전막(32)을 제거하는 단계를 실행한다.
본 습식에칭에 사용되는 에천트는 도전막의 물질에 선택적으로 반응하여 도전막(32)을 제거할 수 있는 적절한 물질로 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전막(32)은 금속층인 경우에는, 상기 습식 에칭은 에천트로서 산성 용액을 사용할 수 있다. 이러한 산성용액으로, 염산, 질산, 황산 및 그 혼합액일 수 있다.
다만, 산성용액을 사용할 경우에 형광체층(35)에 변형되지 않도록 농도를 낮은 수준에서 관리되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 산의 농도는 전해액에 대비하여 20wt% 이하의 수준으로 관리되는 것이 바람직하다. 다른 한편, 도전막(32)과의 반응을 위해서 산의 농도는 전해액에 대비하여 적어도 0.1wt%로 관리된 것이 바람직하다.
이러한 에천트는 전기영동에 의해 형성된 형광체층(35)의 조직 사이의 공간을 따라 침투하여 금속막에 이르고, 금속막과 반응하여 이를 제거할 수 있다. 본 전기 영동에 사용되는 금속막은 매우 얇은 막이므로, 형광체층(35)에서 침투한 소량의 에천트에 의해서도 제거될 수 있다.
본 실시예에서 요구되는 전기영동을 위한 도전막(32)은 얇은 금속막으로 형성하거나 광투과성을 갖는 전도성 산화물로 형성되더라도, 광이 투과하는 과정에서 일정한 손실은 불가피하다. 따라서, 본 공정을 통해서 이러한 광손실의 근본적인 원인요소를 제거함으로써 광추출효율을 개선하여 발광효율의 향상에 기여할 수 있다.
한편, 도전막(32)이 제거된 후에 그 자리에 공극이 발생하여도 형광체층(35)이 안정되게 유지될 수 있도록, 앞선 열처리 공정(S88)은 상기 도전막(35)을 제거하기 전에 실행하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 광추출효율을 향상시키기 위해서 도전막을 제거함으로써 반도체 발광소자의 표면과 형광체층 사이에 미세한 공간이 발생할 수 있다. 이러한 미세 공간의 적어도 일부는 추가적인 수지 포장부 형성공정에서 수지포장부와 동일한 수지물질로 채워질 수 있다.
도8은 본 발명의 특정 실시형태에 따른 반도체 발광장치를 나타내는 측단면도이다.
도8에 도시된 반도체 발광장치(70)는, 반도체 발광 소자(20)와, 상기 반도체 발광소자(20)의 표면에 전기 영동 공정을 이용하여 형성되며 상기 반도체 발광소자(20)의 표면과 이격된 형광체층(75)을 포함한다.
또한, 상기 반도체 발광장치(70)는 전기 연결부(74a,74b)를 갖는 패키지 본체(71)를 더 포함한다. 상기 패키지 본체(71)는 반도체 발광소자(20)를 탑재하기 위한 실장공간을 제공하는 캐비티(C)를 갖는다.
상기 반도체 발광소자(20)는 상기 패키지 본체(71)에 플립칩 본딩으로 전기 연결부(74a,74b)에 각각 연결되도록 실장된다. 본 실시형태와 같은 플립칩 본딩된 구조에서, 상기 형광체층(75)은 기판 하면과 상기 반도체 발광소자(20)의 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상기 반도체 발광소자(20)를 보호하도록 캐비티(C)에 충전된 수지포장부(79)를 포함할 수 있다. 이러한 수지 포장부 일부(79a)는 상기 반도체 발광소자(20)와 상기 형광체층(75) 사이의 공간에도 위치할 수 있다. 즉, 상기 수지포장부(79) 형성공정에서 액상 수지가 형광체층(75)의 입자 사이에 침투하여 상기 반도체 발광소자(20)와 상기 형광체층(75) 사이의 공간의 적어도 일부를 충전하도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 빈 공간 중 적어도 일부에 수지 포장부(79)의 수지가 충전됨으로써 형광체층(75)의 구조적인 안정을 도모할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 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.
Claims (17)
- 반도체 발광소자의 표면에 도전막을 형성하는 단계;
금속염이 용해된 전해액에 형광체를 혼합하여 대전시키는 단계;
상기 대전된 형광체를 함유한 전해액에 상기 도전막 상에 형성된 반도체 발광소자를 침전시키는 단계;
상기 도전막에 상기 형광체를 전기 영동시킴으로써 상기 도전막 상에 형광체층을 형성하는 단계;
습식 에칭을 이용하여 상기 도전막을 제거하는 단계; 및
상기 도전막을 제거하는 단계 후에, 상기 반도체 발광소자를 둘러싸는 수지 포장부를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 수지 포장부를 위해서 제공되는 액상수지는 상기 도전막이 제거되어 얻어진 상기 반도체 발광소자와 상기 형광체층 사이의 공간 중 적어도 일부를 충전하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 도전막은 금속층이며, 상기 습식 에칭은 에천트로서 산성 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 도전막을 형성하는 단계 전에, 상기 반도체 발광 소자를 전극 연결부를 갖는 패키지 기판에 플립칩 방식으로 본딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 도전막이 형성되는 상기 반도체 발광소자의 표면은, 상기 반도체 발광소자의 기판 하면을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 금속염이 용해된 전해액은 형광체 결합 부재를 더 포함하며,
상기 형광체층을 안정화시키기 위해서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 열처리하는 단계는, 100∼700℃의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 형광체 결합 부재는, Pt, Al, Al2O3 및 SiO2로부터 구성된 그룹으로 선택된 적어도 하나로 이루어진 졸(sol)인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
- 반도체 발광소자의 표면에 도전막을 형성하는 단계;
대전된 형광체를 함유한 전해액에 상기 도전막이 형성된 반도체 발광소자를 침전시키는 단계;
상기 도전막에 상기 형광체를 전기영동시킴으로써 상기 도전막 상에 형광체층을 형성하는 단계;
상기 형광체층을 안정화시키기 위해 열처리 하는 단계;
습식에칭을 이용하여 상기 도전막을 제거하는 단계를 포함하는 단계; 및
상기 도전막을 제거하는 단계 후에, 상기 반도체 발광소자를 둘러싸는 수지 포장부를 형성하는 단계를 포함하며
상기 수지 포장부는 상기 반도체 발광소자와 상기 형광체층 사이의 공간 중 적어도 일부를 충전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120016455A KR101926357B1 (ko) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 반도체 발광장치 제조방법 |
| US13/769,132 US8852972B2 (en) | 2012-02-17 | 2013-02-15 | Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120016455A KR101926357B1 (ko) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 반도체 발광장치 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130095053A KR20130095053A (ko) | 2013-08-27 |
| KR101926357B1 true KR101926357B1 (ko) | 2018-12-07 |
Family
ID=48981621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120016455A KR101926357B1 (ko) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 반도체 발광장치 제조방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8852972B2 (ko) |
| KR (1) | KR101926357B1 (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013110114A1 (de) * | 2013-09-13 | 2015-04-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils |
| EP3054492B1 (en) * | 2015-02-03 | 2024-04-17 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
| US20170338387A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-11-23 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting diode |
| US10319889B2 (en) * | 2016-12-27 | 2019-06-11 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| JP6923811B2 (ja) * | 2018-10-29 | 2021-08-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| DE102020201370A1 (de) * | 2020-02-05 | 2021-08-05 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur herstellung einer konversionsschicht auf einer halbleiterschichtenfolge und optoelektronisches bauelement |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008300580A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Nichia Corp | 発光素子及び発光装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6864110B2 (en) | 2002-10-22 | 2005-03-08 | Agilent Technologies, Inc. | Electrophoretic processes for the selective deposition of materials on a semiconducting device |
| JP4792751B2 (ja) | 2005-01-26 | 2011-10-12 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
| KR100973238B1 (ko) * | 2008-03-26 | 2010-07-30 | 서울반도체 주식회사 | 형광체 코팅방법 및 장치 그리고 형광체 코팅층을 포함하는ｌｅｄ |
| US8552454B2 (en) * | 2010-11-29 | 2013-10-08 | Epistar Corporation | Light-emitting device and light mixing device |
-
2012
- 2012-02-17 KR KR1020120016455A patent/KR101926357B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-02-15 US US13/769,132 patent/US8852972B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008300580A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Nichia Corp | 発光素子及び発光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130095053A (ko) | 2013-08-27 |
| US20130214312A1 (en) | 2013-08-22 |
| US8852972B2 (en) | 2014-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101926357B1 (ko) | 반도체 발광장치 제조방법 | |
| CN108155182B (zh) | 用于制造光电子半导体芯片的方法 | |
| US8872213B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP4835333B2 (ja) | 発光装置の形成方法 | |
| US8394654B2 (en) | Method for coating phosphor, apparatus to perform the method, and light emitting diode comprising phosphor coating layer | |
| US9406847B2 (en) | Optoelectronic semiconductor component, conversion-medium lamina and method for producing a conversion-medium lamina | |
| EP2704223B1 (en) | Light emitting device and method for manufacturing the same | |
| JP4953846B2 (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
| JP2007227919A (ja) | 発光ダイオードパッケージの製造方法 | |
| CN105870271A (zh) | 包含窗口层和导光结构的半导体发光器件 | |
| DE102012105691B4 (de) | Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht, strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und optisches Element | |
| US9831390B2 (en) | Method for fixing a matrix-free electrophoretically deposited layer on a semiconductor chip for the production of a radiation-emitting semiconductor component, and radiation-emitting semiconductor component | |
| JP2004153109A (ja) | 発光装置及びその製造方法 | |
| JP2015015404A (ja) | Ｌｅｄモジュール及びそれを備える照明装置 | |
| US20130299861A1 (en) | Led structure, led device and methods for forming the same | |
| CN101981712A (zh) | 半导体发光器件和用于制造半导体发光器件的方法 | |
| TW201344982A (zh) | 發光二極體封裝方法 | |
| US20180122997A1 (en) | Method of producing optoelectronic components and surface-mounted optoelectronic component | |
| JP4961827B2 (ja) | 発光装置及びその製造方法 | |
| US9837590B2 (en) | Method of producing light emitting device | |
| JP5442554B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
| JP5308618B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| KR102069421B1 (ko) | 발광 장치 및 화상 표시 장치 | |
| JP7256382B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
| KR20090077567A (ko) | 발광 다이오드 패키지 |
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 |