KR101984897B1 - 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법은 회로 기판 위에 복수의 발광 다이오드 칩을 실장하고, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 돔 형태의 고굴절 수지층을 형성하고, 저굴절 수지로 이루어진 격벽과 격벽에 의해 정의되는 영역에 형성된 형광층을 개별적으로 형성한 후, 형광층을 고굴절 수지층 위에 부착한다. 이에 따라, 개별적으로 형성된 형광층을 통과하는 빛의 색좌표를 검사한 후에, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 색좌표 불균일이 없는 복수의 형광체를 부착할 수 있어, 형광체에 따른 발광 다이오드 패키지의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 발광 다이오드 칩과, 고굴절 수지층, 형광층, 그리고 공기 순으로 굴절률을 변화시킴으로써, 발광 다이오드 칩과 형광층 사이의 굴절률 차이에 의한 빛의 효율 저하를 방지할 수 있다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 칩 온 보드(COB; Chip On Board) 타입의 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 칩과 같은 발광 원과 발광 원이 발하는 빛을 원하는 색으로 변환시키기 위한 형광 물질로 이루어진다.
한편, 방열이 우수한 칩 온 보드 타입의 발광 다이오드 패키지가 개발되고 있다.
도 15를 참고하면, 기존의 칩 온 보드 타입의 발광 다이오드 패키지의 경우, 회로 기판(11) 위에 복수의 발광 다이오드 칩(12)을 실장하고, 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 격벽(14)을 형성한 후에, 격벽에 의해 정의되는 영역에 형광 물질(14)을 적층한 후, 밀봉하여 형성한다.
그러나, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 적층되는 형광 물질(14) 층의 두께 등에 오차가 발생할 경우, 복수의 발광 다이오드 칩에서 발광한 빛의 색 좌표가 서로 달라질 수 있다.
이 경우, 복수의 발광 다이오드 칩 중 일부만 수리하거나 교체하기 어려워 복수의 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지를 한꺼번에 폐기하는 등의 문제점이 발생하게 된다.
또한, 발광 다이오드 칩과 형광층 사이의 굴절률 차이에 의하여, 빛의 효율이 낮아지는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 복수의 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지에서, 각 발광 다이오드 칩에서 방사되는 빛의 색좌표 검사가 용이하고, 발광 다이오드 칩과 형광층 사이의 굴절률 차이에 의한 빛의 효율 저하를 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 회로 기판, 상기 회로 기판 위에 위치하는 복수의 발광 다이오드 칩, 상기 복수의 발광 다이오드 칩 위에 위치하는 복수의 수지층, 그리고 상기 복수의 수지층 위에 위치하는 복수의 형광층을 포함하고, 상기 복수의 수지층의 빛의 굴절률은 상기 발광 다이오드 칩의 빛의 굴절률보다 작고, 상기 복수의 형광층의 빛의 굴절률보다 크다.
상기 복수의 형광층은 투명한 격벽, 그리고 상기 투명한 격벽에 의해 정의되는 영역에 위치하는 형광체층을 포함할 수 있다.
상기 복수의 수지층은 반구 형태일 수 있다.
상기 복수의 형광층의 하부면은 상기 복수의 수지층의 반구 형태와 같은 반구형 오목부를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 방법은 회로 기판을 준비하는 단계, 상기 회로 기판 위에 복수의 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계, 상기 복수의 발광 다이오드 칩 위에 상기 발광 다이오드 칩의 빛의 굴절률보다 작은 빛의 굴절률을 가지는 복수의 수지층을 형성하는 단계, 그리고 상기 복수의 수지층 위에 상기 복수의 수지층의 빛의 굴절률보다 작은 빛의 굴절률을 가지는 복수의 형광층을 부착하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 형광층을 부착하는 단계는 상기 복수의 형광층을 개별적으로 형성하는 단계, 그리고 상기 형성된 복수의 형광층을 상기 복수의 수지층 위에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 형광층을 형성하는 단계는 반구 형태의 금형을 형성하는 단계, 상기 금형 위에 투명한 격벽을 형성하는 단계, 상기 격벽에 의해 정의되는 영역에 형광체층을 형성하는 단계, 그리고 상기 금형을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금형을 제거하는 단계 후에, 상기 형광체층에 빛을 투과시켜 색좌표를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 수지층을 형성하는 단계에서 상기 복수의 수지층은 반구 형태를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 금형은 상기 복수의 수지층과 같은 반구 형태를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 형광층의 하부 표면은 상기 복수의 수지층과 같은 반구 형태의 오목부를 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법은 회로 기판 위에 복수의 발광 다이오드 칩을 실장하고, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 돔 형태의 고굴절 수지층을 형성하고, 저굴절 수지로 이루어진 격벽과 격벽에 의해 정의되는 영역에 형성된 형광층을 개별적으로 형성한 후, 형광층을 고굴절 수지층 위에 부착한다. 이에 따라, 개별적으로 형성된 형광층을 통과하는 빛의 색좌표를 검사한 후에, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 색좌표 불균일이 없는 복수의 형광체를 부착할 수 있어, 형광체에 따른 발광 다이오드 패키지의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 발광 다이오드 칩과, 고굴절 수지층, 형광층, 그리고 공기 순으로 굴절률을 변화시킴으로써, 발광 다이오드 칩과 형광층 사이의 굴절률 차이에 의한 빛의 효율 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 15는 종래의 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면, 도 1을 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 회로 기판(110), 회로 기판(110) 위에 위치하는 복수의 발광 다이오드 칩(120), 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치하는 복수의 수지층(130), 그리고 복수의 수지층(130) 위에 위치하는 복수의 형광층(140)을 포함한다.
회로 기판(110)에는 복수의 발광 다이오드 칩(120)을 구동하기 위한 회로가 형성되어 있다. 회로 기판(110)은 반도체 칩을 직접 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 집적하여 형성한다.
복수의 발광 다이오드 칩(120)은 회로 기판(110) 위에 칩 온 보드(Chip On Board) 방식으로 실장되어, 회로 기판(110)으로부터 전원을 공급 받아 발광한다. 도시한 실시예에서 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 일정한 방향으로 복수 개 배치되지만, 일정한 면적 내에 일정한 간격으로 매트릭스 형태로 배치될 수도 있다.
복수의 발광 다이오드 칩(120)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있다.
복수의 수지층(130)은 투명한 수지로 이루어지고, 반구 형태를 가진다. 복수의 수지층(130)은 각기 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치한다. 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 내의 빛의 굴절률 보다 작고, 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률 보다는 크다. 이 때, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 내의 빛의 굴절률과 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률의 차이보다, 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률과 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률의 차이가 더욱 클 수 있다. 또한, 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률은 공기에서의 빛의 굴절률보다 크다.
복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 복수의 발광 다이오드 칩(120)보다 굴절률이 작고, 그 위에 위치하는 복수의 형광층(140) 보다는 굴절률이 큰 복수의 수지층(130)을 위치시킴으로써, 굴절률의 차이에 따른 빛의 효율 감소를 방지할 수 있고, 복수의 수지층(130)을 반구 형태로 형성함으로써, 각 수지층(130) 표면에서 방사되는 빛이 수지층(130) 전면으로 반사될 수 있도록 하여, 빛의 효율을 높인다.
복수의 형광층(140)(fluorescent layer)은 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)과 격벽에 의하여 정의된 영역에 배치되어 있는 형광체층(142)(fluorescent substance layer)을 포함한다. 형광체층(142)은 복수의 형광체를 포함하며, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지를 격벽(141)에 의해 정의된 영역에 적층한 후 경화시켜 형성될 수도 있고, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지층을 덮어 앤캡(encap)하여 형성할 수도 있다. 그러나, 복수의 형광층(140)은 이외에 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
복수의 형광층(140)의 하부 표면은 그 아래에 위치하는 복수의 수지층(130)의 상부 표면과 같은 형태를 가진다. 즉, 복수의 형광층(140)의 하부 표면은 반구 형태의 오목부를 가진다.
복수의 형광층(140)의 격벽(141)과 형광체층(142)의 굴절률은 복수의 수지층(130)의 굴절률보다 작고, 공기의 굴절률보다는 크다. 그러므로, 회로 기판(110) 위에 위치하는 복수의 발광 다이오드 칩(120), 복수의 수지층(130), 복수의 형광층(140), 그리고 외부의 공기 순으로 빛의 굴절률이 작아지게 된다. 이처럼, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 빛의 굴절률을 하부에서 상부로 갈수록 점차 변화시킴으로써, 빛의 굴절률의 차이에 따른 빛의 효율 감소를 방지할 수 있다. 일반적으로, 빛이 굴절률이 작은 매질에서 굴절률이 큰 매질로 이동할 때보다, 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 이동할 때, 굴절 각도가 커지게 된다. 따라서, 광원과 수직을 이루는 방향으로 반사되는 빛의 효율이 높아지게 된다.
복수의 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 또는 복수의 수지층(130)과는 별개로 형성되어, 복수의 수지층(130) 위에 부착된다. 따라서, 각 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착되기 전에, 색 좌표 등을 검사 받을 수 있다. 그러므로, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착되는 복수의 형광층(140)의 불균일에 따른 발광 다이오드 패키지의 오류를 줄일 수 있다.
그러면, 도 2 내지 도 9를 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 2 내지 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 2를 참고하면, 반도체 칩을 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 직접한 회로 기판(110)을 준비하고, 회로 기판(110) 위에 복수의 발광 다이오드 칩(120)을 실장한다. 이 때, 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 회로 기판(110) 위에 칩 온 보드(Chip On Board) 방식으로 실장되어, 회로 기판(110)으로부터 전원을 공급 받아 발광한다. 도시한 실시예에서 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 일정한 방향으로 복수 개 위치하지만, 일정한 면적 내에 일정한 간격으로 매트릭스 형태로 위치하도록 형성될 수도 있다. 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있다.
도 3을 참고하면, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 복수의 수지층(130)을 형성한다. 복수의 수지층(130)은 투명한 수지층을 적층한 후 반구 형태로 경화시킬 수 있고, 돔 형태의 금형물을 이용하여, 반구 형태의 수지층을 형성한 후, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착하여 형성할 수도 있다. 복수의 수지층(130)은 투명한 수지로 이루어지며, 반구 형태를 가진다. 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 내의 빛의 굴절률 보다 작고, 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률 보다는 크도록 형성된다.
다음으로 도 4를 참고하여, 복수의 수지층(130) 위에 복수의 형광층(140)을 부착한다. 복수의 형광층(140)은 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)과 격벽에 의하여 정의된 영역에 배치되어 있는 형광체층(142)(fluorescent substance layer)을 포함한다. 복수의 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 또는 복수의 수지층(130)과는 별개로 형성되어, 복수의 수지층(130) 위에 부착된다.
그러면, 도 5 내지 도 9를 참고하여, 복수의 형광층(140)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저 도 5를 참고하면, 복수의 수지층(130)과 유사한 반구 형태를 가지는 금형(210)을 제작한다.
그 후 도 6에 도시한 바와 같이, 금형(210) 위에 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)을 형성한다.
다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 격벽(141)에 의하여 정의되는 영역에 형광체층(142)을 형성한다. 이 때, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지를 격벽(141)에 의해 정의된 영역에 적층한 후 경화시켜 형성할 수도 있고, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지층을 덮어 앤캡(encap)하여 형성할 수도 있다. 그러나, 복수의 형광층(140)은 이외에 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
그 후, 도 8에 도시한 바와 같이, 형광층(140) 하부에 위치하는 금형(210)을 제거한다.
마지막으로, 형성된 형광층(140)에 개별적으로 빛을 투과시켜, 투과되는 빛의 색좌표를 검사하여, 형광층(140)의 품질을 검사한다.
이처럼, 복수의 발광 다이오드 칩(120)의 집적 공정과는 별개의 공정을 통하여, 복수의 형광층(140)을 형성한 후, 품질 검사를 마친 후에, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착함으로써, 형광층(140)의 색좌표 불균일에 따른 발광 다이오드 패키지의 품질 저하를 방지할 수 있다.
그러면, 도 10을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 도 1을 참고로 설명한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 유사하다. 유사한 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 회로 기판(110), 회로 기판(110) 위에 위치하는 복수의 발광 다이오드 칩(120), 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치하는 복수의 수지층(130), 그리고 복수의 수지층(130) 위에 위치하는 복수의 형광층(140)을 포함한다.
회로 기판(110)에는 복수의 발광 다이오드 칩(120)을 구동하기 위한 회로가 형성되어 있다. 회로 기판(110)은 반도체 칩을 직접 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 집적하여 형성한다.
복수의 발광 다이오드 칩(120)은 회로 기판(110) 위에 칩 온 보드(Chip On Board) 방식으로 실장되어, 회로 기판(110)으로부터 전원을 공급 받아 발광한다. 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있다.
복수의 수지층(130)은 투명한 수지로 이루어지고, 반구 형태를 가진다. 복수의 수지층(130)은 각기 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치한다. 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 내의 빛의 굴절률 보다 작고, 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률 보다는 크다.
복수의 형광층(140)(fluorescent layer)은 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)과 격벽에 의하여 정의된 영역에 배치되어 있는 형광체층(142)(fluorescent substance layer)을 포함한다. 형광체층(142)은 복수의 형광체를 포함하며, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지를 격벽(141)에 의해 정의된 영역에 적층한 후 경화시켜 형성될 수도 있고, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지층을 덮어 앤캡(encap)하여 형성할 수도 있다. 그러나, 복수의 형광층(140)은 이외에 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
복수의 형광층(140)의 하부 표면은 그 아래에 위치하는 복수의 수지층(130)의 상부 표면과 같은 형태를 가진다. 즉, 복수의 형광층(140)의 하부 표면은 반구 형태의 오목부를 가진다.
복수의 형광층(140)의 격벽(141)과 형광체층(142)의 굴절률은 복수의 수지층(130)의 굴절률보다 작고, 공기의 굴절률보다는 크다.
복수의 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 또는 복수의 수지층(130)과는 별개로 형성되어, 복수의 수지층(130) 위에 부착된다. 따라서, 각 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착되기 전에, 색 좌표 등을 검사 받을 수 있다. 그러므로, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착되는 복수의 형광층(140)의 불균일에 따른 발광 다이오드 패키지의 오류를 줄일 수 있다.
그러나, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 도 1에 도시한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와는 달리, 회로 기판(110) 위에 위치하는 연결부(151)와 접착부(152)를 더 포함한다.
연결부(151)는 복수의 발광 다이오드 칩(120) 각각의 주변에 개별적으로 형성된다. 또한, 연결부(151)는 복수의 수지층(130)과 함께 동시에 형성될 수 있다.
접착부(152)는 복수의 수지층(130)과 함께 형성된 연결부(151)를 회로 기판(110)에 접착시킨다. 예를 들어, 접착부(152)는 납땜 등으로 연결부(151)와 회로 기판(110)을 접착시킨다.
이처럼, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치하는 렌즈 형태의 복수의 수지층(130)과 함께 형성되는 연결부(151)와 연결부(151)를 회로 기판(110)에 부착하기 위한 접착부(152)를 더 포함함으로써, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치하는 렌즈 형태의 복수의 수지층(130)이 회로 기판(110)으로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다.
그러면, 도 5 내지 도 9와 함께, 도 10 내지 도 14를 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 10 내지 도 14는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 10을 참고하면, 반도체 칩을 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 직접한 회로 기판(110)을 준비하고, 회로 기판(110) 위에 복수의 발광 다이오드 칩(120)을 실장한다. 이 때, 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 회로 기판(110) 위에 칩 온 보드(Chip On Board) 방식으로 실장되어, 회로 기판(110)으로부터 전원을 공급 받아 발광한다. 도시한 실시예에서 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 일정한 방향으로 복수 개 위치하지만, 일정한 면적 내에 일정한 간격으로 매트릭스 형태로 위치하도록 형성될 수도 있다. 복수의 발광 다이오드 칩(120)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참고하면, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 주변에 복수의 연결부(151)를 형성하고, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 복수의 수지층(130)을 형성한다. 복수의 수지층(130)은 투명한 수지층을 적층한 후 반구 형태로 경화시킬 수 있고, 돔 형태의 금형물을 이용하여, 반구 형태의 수지층을 형성한 후, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착하여 형성할 수도 있다. 복수의 수지층(130)과 연결부(151)는 함께 형성될 수 있다.
복수의 수지층(130)은 투명한 수지로 이루어지며, 반구 형태를 가진다. 복수의 수지층(130) 내의 빛의 굴절률은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 내의 빛의 굴절률 보다 작고, 복수의 형광층(140) 내의 빛의 굴절률 보다는 크도록 형성된다.
다음으로, 도 12를 참고하면, 발광 다이오드 칩(120) 주변에 위치하는 연결부(151)를 회로 기판(110)에 강하게 부착되도록 접착부(152)를 형성한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 따르면, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 주변에 복수의 수지층(130)과 함께 형성되는 연결부(151)를 형성하고, 연결부(151)를 회로 기판(110)에 부착하기 위한 접착부(152)를 형성함으로써, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 위치하는 렌즈 형태의 복수의 수지층(130)이 회로 기판(110)으로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로 도 14를 참고하여, 복수의 수지층(130) 위에 복수의 형광층(140)을 부착한다. 복수의 형광층(140)은 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)과 격벽에 의하여 정의된 영역에 배치되어 있는 형광체층(142)(fluorescent substance layer)을 포함한다. 복수의 형광층(140)은 복수의 발광 다이오드 칩(120) 또는 복수의 수지층(130)과는 별개로 형성되어, 복수의 수지층(130) 위에 부착된다.
복수의 형광층(140)의 제조 방법은 앞서 도 5 내지 도 9를 참고하여 설명한 바와 같다. 구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 수지층(130)과 유사한 반구 형태를 가지는 금형(210)을 제작한 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 금형(210) 위에 투명한 수지로 이루어진 격벽(141)을 형성한다. 다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 격벽(141)에 의하여 정의되는 영역에 형광체층(142)을 형성한다. 이 때, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지를 격벽(141)에 의해 정의된 영역에 적층한 후 경화시켜 형성할 수도 있고, 형광 물질을 포함하는 투명한 수지층을 덮어 앤캡(encap)하여 형성할 수도 있다. 그 후, 도 8에 도시한 바와 같이, 형광층(140) 하부에 위치하는 금형(210)을 제거한다. 마지막으로, 형성된 형광층(140)에 개별적으로 빛을 투과시켜, 투과되는 빛의 색좌표를 검사하여, 형광층(140)의 품질을 검사한다.
이처럼, 복수의 발광 다이오드 칩(120)의 집적 공정과는 별개의 공정을 통하여, 복수의 형광층(140)을 형성한 후, 품질 검사를 마친 후에, 복수의 발광 다이오드 칩(120) 위에 부착함으로써, 형광층(140)의 색좌표 불균일에 따른 발광 다이오드 패키지의 품질 저하를 방지할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 따르면, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 돔 형태의 고굴절 수지층을 형성하고, 저굴절 수지로 이루어진 격벽과 격벽에 의해 정의되는 영역에 형성된 형광층을 개별적으로 형성한 후, 형광층을 고굴절 수지층 위에 부착한다. 이에 따라, 개별적으로 형성된 형광층을 통과하는 빛의 색좌표를 검사한 후에, 복수의 발광 다이오드 칩 위에 색좌표 불균일이 없는 복수의 형광체를 부착할 수 있어, 형광체에 따른 발광 다이오드 패키지의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 발광 다이오드 칩과, 고굴절 수지층, 형광층, 그리고 공기 순으로 굴절률을 변화시킴으로써, 발광 다이오드 칩과 형광층 사이의 굴절률 차이에 의한 빛의 효율 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 회로 기판 120: 발광 다이오드 칩
130: 수지층 140: 형광층
141: 격벽 142: 형광체층

Claims (19)

  1. 회로 기판,
    상기 회로 기판 위에 위치하는 복수의 발광 다이오드 칩,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩 위에 위치하는 복수의 수지층,
    상기 복수의 수지층 위에 위치하는 복수의 형광층,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩 주변에 위치하는 복수의 연결부, 그리고
    상기 복수의 연결부와 상기 회로 기판을 연결하는 복수의 접착부를 포함하고,
    상기 복수의 수지층의 빛의 굴절률은 상기 발광 다이오드 칩의 빛의 굴절률보다 작고, 상기 복수의 형광층의 빛의 굴절률보다 큰 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 형광층은
    투명한 격벽, 그리고
    상기 투명한 격벽에 의해 정의되는 영역에 위치하는 형광체층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 수지층은 반구 형태인 발광 다이오드 패키지.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 형광층의 하부면은 상기 복수의 수지층의 반구 형태와 같은 반구형 오목부를 가지는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제1항에서,
    상기 복수의 수지층은 반구 형태인 발광 다이오드 패키지.
  6. 제5항에서,
    상기 복수의 형광층의 하부면은 상기 복수의 수지층의 반구 형태와 같은 반구형 오목부를 가지는 발광 다이오드 패키지.
  7. 삭제
  8. 제1항에서,
    상기 복수의 연결부는 상기 복수의 수지층과 같은 층으로 이루어진 발광 다이오드 패키지.
  9. 회로 기판을 준비하는 단계,
    상기 회로 기판 위에 복수의 발광 다이오드 칩을 실장하는 단계,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩 위에 상기 발광 다이오드 칩의 빛의 굴절률보다 작은 빛의 굴절률을 가지는 복수의 수지층을 형성하는 단계,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩 주변에 복수의 연결부를 형성하는 단계,
    상기 복수의 연결부와 상기 회로 기판을 연결하는 복수의 접착부를 형성하는 단계, 그리고
    상기 복수의 수지층 위에 상기 복수의 수지층의 빛의 굴절률보다 작은 빛의 굴절률을 가지는 복수의 형광층을 부착하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 형광층을 부착하는 단계는
    상기 복수의 형광층을 개별적으로 형성하는 단계, 그리고
    상기 형성된 복수의 형광층을 상기 복수의 수지층 위에 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 형광층을 형성하는 단계는
    반구 형태의 금형을 형성하는 단계,
    상기 금형 위에 투명한 격벽을 형성하는 단계,
    상기 격벽에 의해 정의되는 영역에 형광체층을 형성하는 단계, 그리고
    상기 금형을 제거하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 금형을 제거하는 단계 후에, 상기 형광체층에 빛을 투과시켜 색좌표를 검사하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 수지층을 형성하는 단계에서 상기 복수의 수지층은 반구 형태를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 금형은 상기 복수의 수지층과 같은 반구 형태를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  14. 제10항에서,
    상기 복수의 수지층을 형성하는 단계에서 상기 복수의 수지층은 반구 형태를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 금형은 상기 복수의 수지층과 같은 반구 형태를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  16. 제9항에서,
    상기 복수의 수지층을 형성하는 단계에서 상기 복수의 수지층은 반구 형태를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 복수의 형광층의 하부 표면은 상기 복수의 수지층과 같은 반구 형태의 오목부를 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제10항에서,
    상기 복수의 수지층을 형성하는 단계와 상기 복수의 발광 다이오드 칩 주변에 복수의 연결부를 형성하는 단계는 동시에 이루어지는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
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