KR102050057B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시예의 발광 소자 패키지는 전도성을 가지며 하측에 적어도 하나의 하부 캐비티를 포함하는 패키지 몸체와, 패키지 몸체의 상측에 배치되며 자외선 파장 대역의 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 소자 및 하부 캐비티 내에서 패키지 몸체 위에 배치된 적어도 하나의 제너 다이오드를 포함한다.
Description
실시예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적 및 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.
이러한 발광 다이오드는 백열등과 형광등 등의 기존 조명기구에 사용되는 수은(Hg)과 같은 환경 유해물질이 포함되어 있지 않아 우수한 친환경성을 가지며, 긴 수명과 저전력 소비특성 등과 같은 장점이 있기 때문에 기존의 광원들을 대체하고 있다.
한편, 기존의 발광 소자 패키지의 경우, 광을 방출하는 발광 소자와 제너 다이오드가 동일한 평면상에 배치된다. 따라서, 발광 소자로부터 방출된 광이 제너 다이오드에 흡수되어 광 추출 효율이 감소하는 문제점이 있다.
게다가, 발광 소자로부터 발생된 열을 효과적으로 방출할 것이 요망되고 있다.
실시예는 광 추출 효율이 개선되고 우수한 방열 특성을 갖는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시예의 발광 소자 패키지는, 전도성을 가지며 하측에 적어도 하나의 하부 캐비티를 포함하는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체의 상측에 배치되며, 자외선 파장 대역의 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 소자; 및 상기 하부 캐비티 내에서 상기 패키지 몸체 위에 배치된 적어도 하나의 제너 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 하부 캐비티의 크기는 상기 제너 다이오드의 크기보다 클 수 있다.
상기 하부 캐비티의 측면 또는 저면 중 적어도 하나는 방열 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제너 다이오드는 상기 하부 캐비티의 측면 또는 저면에 배치될 수 있다.
상기 하부 캐비티는 경사지거나 단차진 측면을 가질 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 절연부를 더 포함하고, 상기 패키지 몸체는 상측에 적어도 하나의 상부 캐비티를 정의하고 하측에 상기 하부 캐비티를 정의하며, 상기 절연부에 의해 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 몸체부를 포함할 수 있다.
상기 제너 다이오드는 상기 하부 캐비티 내에서 상기 제1 또는 제2 몸체부 위에 배치될 수 있다.
상기 하부 캐비티는 상기 상부 캐비티는 적어도 일부 영역이 수직 방향으로 오버랩될 수 있다.
실시예에 의한 발광 모듈은 모듈 기판; 및 모듈 기판 위에 배치된 발광 소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 하부 캐비티와 상기 모듈 기판 사이는 빈 공간이거나, 방열 물질이 채워질수도 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 제너 다이오드를 패키지 몸체의 하부의 오픈된 하부 캐비티 내부에 배치함으로써, 패키지 몸체의 상부에 배치된 발광 소자로부터 방출된 광이 제너 다이오드에 흡수됨을 원천적으로 막아, 향상된 광 추출 효율을 갖고,
패키지 몸체의 하부의 오픈된 하부 캐비티에 제너 다이오드를 실장하기 때문에, 패키지 몸체에 제너 다이오드를 매립하는 공정보다 더 쉽게 제조될 수 있고,
하부 캐비티 내부에 방열 패턴을 마련하거나 제너 패키지의 내부 면적을 넓게 함으로써, 발광 소자로부터 발생된 열을 우수하게 방출할 수 있다.
도 1은 실시예에 의한 발광 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 'A' 부분의 일 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 'A' 부분의 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8e는 실시예에 의한 도 1에 예시된 발광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 9는 기존의 발광 소자 패키지의 광량과 본 실시에 의한 발광 소자 패키지의 광량을 보이는 그래프이다.
도 10은 실시예에 의한 공기 살균 장치의 사시도를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 헤드 램프를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 'A' 부분의 일 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 'A' 부분의 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 'A' 부분의 또 다른 실시예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8e는 실시예에 의한 도 1에 예시된 발광 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 9는 기존의 발광 소자 패키지의 광량과 본 실시에 의한 발광 소자 패키지의 광량을 보이는 그래프이다.
도 10은 실시예에 의한 공기 살균 장치의 사시도를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 헤드 램프를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 실시예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 1은 실시예에 의한 발광 모듈(100)의 단면도를 나타낸다.
도 1의 발광 모듈(100)은 발광 소자(또는, 발광 소자 칩)(10), 모듈 기판(30), 패키지 몸체(40), 절연부(50), 몰딩 부재(60), 제너 다이오드(70) 및 와이어(72)를 포함한다.
도 1의 발광 모듈(100)에서 모듈 기판(30)을 제외한 부분은 발광 소자 패키지에 해당한다. 즉, 실시예에 의한 발광 소자 패키지는 모듈 기판(30) 위에 배치되며, 발광 소자(10), 패키지 몸체(40), 절연부(50), 몰딩 부재(60), 제너 다이오드(70) 및 와이어(72)를 포함한다.
모듈 기판(30)은 회로 패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 모듈 기판(30)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성(flexible) PCB 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
적어도 하나의 패키지 몸체(40)가 모듈 기판(30) 위에 배치될 수 있다. 패키지 몸체(40)는 세라믹일 수도 있지만, 발광 소자(10)로부터 자외선 파장 대역의 광이 방출될 경우 방열 특성을 개선하기 위해 전기적으로 또는/및 열적으로 전도성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 패키지 몸체(40)는 금속을 포함하여 형성될 수 있다. 만일, 발광 소자(10)가 자외선 파장 대역 특히, 심자외선(DUV:Deep UltraViolet) 파장 대역의 광을 방출할 경우 반사율을 높이고 방열 특성을 향상시키기 위해 패키지 몸체(40)는 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
실시예에 의하면, 패키지 몸체(40)는 상측에 오픈된 상부 캐비티(UC:Upper Cavity)를 갖고 하측에 오픈된 하부 캐비티(LC:Lower Cavity)를 갖는다. 상부 캐비티(UC)는 발광 소자(10)가 배치되는 영역이고, 하부 캐비티(LC)는 제너 다이오드(70)가 배치되는 영역을 의미한다. 상부 캐비티(UC)와 하부 캐비티(LC) 각각은 패키지 몸체(40)의 내부에 매립되지 않고 오픈된 개구부를 가질 수 있다.
하부 캐비티(LC)와 상부 캐비티(UC)의 적어도 일부는 서로 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 하부 캐비티(LC)와 상부 캐비티(UC)의 적어도 일부는 중첩 영역(OA:Overlapped Area)만큼 서로 중첩될 수 있다. 특히, 수직 발광 소자(10)의 바로 아래에 하부 캐비티(LC)에 배치될 경우, 발광 소자(10)로부터 방출된 열이 하부 캐비티(LC)를 통해 즉시 외부로 방출될 수 있어, 열이 보다 빠르게 외부로 방출될 수 있다. 이때, 도 1에 예시된 바와 같이 하부 캐비티(LC)와 모듈 기판(30) 사이에는 물질로 채워지지 않고 빈 공간일 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시예에 의하면, 하부 캐비티(LC)와 모듈 기판(30) 사이에는 방열 특성을 개선시킬 수 있는 방열 물질로 채워질 수도 있다.
패키지 몸체(40)는 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)를 포함한다. 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)는 상측에서 측면(42)과 저면(44)에 의해 상부 캐비티(UC)를 정의하고 하측에서 저면(46)과 측면(48)에 의해 하부 캐비티(LC)를 정의하는 형상을 갖는다. 또한, 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)는 절연부(50)에 의해 서로 전기적으로 분리된다.
발광 소자(10)는 패키지 몸체(40)의 상부 캐비티(UC) 내부에서 상부 캐비티(UC)의 저면(44)에 배치되며, 자외선 파장 대역의 광을 방출한다. 도 1에서 발광 소자(10)는 패키지 몸체(40)에서 제2 몸체부(40B) 위에 배치된 것으로 예시되어 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시예에 의하면, 발광 소자(10)는 도 1과 달리 제1 몸체부(40A) 위에 배치될 수도 있으며 이 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.
발광 소자(10)는 도 1에 예시된 바와 같이 플립 칩 본딩 구조를 가질 수도 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않으며, 수평형 본딩 구조나 수직형 본딩 구조를 가질 수도 있다.
발광 소자(10)는 기판(12), 발광 구조물(14), 제1 및 제2 전극(16A, 16B), 제1 및 제2 범프(18A, 18B), 제1 및 제2 금속 패드(20A, 20B), 보호층(22), 서브 마운트(24), 제1 및 제2 와이어(26A, 26B)를 포함한다.
활성층(14B)에서 방출된 광이 기판(12)을 통해 출사될 수 있도록, 기판(12)은 투광성을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(12)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 기판(12)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.
또한, 기판(12)과 발광 구조물(14) 사이에 버퍼층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 버퍼층은 기판(12)과 발광 구조물(14) 사이의 격자 정합을 개선시키는 역할을 한다. 예를 들어, 버퍼층은 AlN을 포함하거나 언도프드 질화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 버퍼층은 기판(12)의 종류와 발광 구조물(14)의 종류에 따라 도 1에 예시된 바와 같이 생략될 수도 있다.
발광 구조물(14)은 기판(12) 아래에 순차적으로 배치된 제1 도전형 반도체층(14A), 활성층(14B) 및 제2 도전형 반도체층(14C)을 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(14A)은 기판(12)의 아래에 배치되며, 반도체 화합물로 형성될 수 있다. Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(14A)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(14A)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(14A)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 만일, 도 1에 예시된 발광 소자(10)가 자외선(UV) 특히, 심자외선(DUV) 발광 소자일 경우, 제1 도전형 반도체층(14A)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
활성층(14B)은 제1 도전형 반도체층(14A)과 제2 도전형 반도체층(14C) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 활성층(14B)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs),/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 특히, 실시예에 의한 활성층(14B)은 자외선 파장 대역 특히 심자외선 파장 대역의 빛을 생성할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(14C)은 활성층(14B)의 아래에 배치되며, 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(14C)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(14C)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(14C)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 만일, 발광 소자(10)가 자외선(UV)(특히, DUV) 발광 소자일 경우, 제2 도전형 반도체층(14C)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(14C)은 제2 도전형 제1 반도체층(미도시)과 제2 도전형 제2 반도체층(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 도전형 제1 반도체층은 활성층(14B)의 아래에 배치되고 AlGaN을 포함할 수 있고, 제2 도전형 제2 반도체층은 제2 도전형 제1 반도체층과 제2 전극(16B)의 사이에 배치되고 GaN을 포함할 수 있다.
제1 전극(16A)은 제1 도전형 반도체층(14A)의 아래에 배치되며, 예를 들어 AlN 및 BN 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 즉, 활성층(14B)에서 방출된 광을 흡수하지 않고 반사시키거나 투과시킬 수 있고, 제1 도전형 반도체층(14A) 위에 양질로 성장될 수 있는 어느 물질이든지 제1 전극(16A)을 형성할 수 있다.
또한, 제1 전극(16A)은 오믹 접촉하는 물질을 포함하여 오믹 역할을 수행하여 별도의 오믹층(미도시)이 배치될 필요가 없을 수도 있고, 별도의 오믹층이 제1 전극(16A)의 아래에 배치될 수도 있다.
제2 전극(16B)은 제2 도전형 반도체층(14C) 아래에 배치되며, 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(16B)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(16B)은 투명 전도성 산화막(TCO:Tranparent Conductive Oxide)일 수도 있다. 예를 들어, 제2 전극(16B)은 전술한 금속 물질과 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), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 재료로 한정하지는 않는다. 제2 전극(16B)은 제2 도전형 반도체층(14C)과 오믹 접촉하는 물질을 포함할 수 있다.
또한, 제2 전극(16B)은 오믹 특성을 갖는 반사 전극 재료로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 만일, 제2 전극(16B)이 오믹 역할을 수행할 경우, 별도의 오믹층(미도시)은 형성되지 않을 수 있다.
서브 마운트(24)는 예를 들어 AlN, BN, 탄화규소(SiC), GaN, GaAs, Si 등의 반도체 기판으로 이루어질 수 있으며, 이에 국한되지 않고 열전도도가 우수한 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.
제1 및 제2 금속 패드(20A, 20B)는 서브 마운트(24) 위에 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되며, 금속성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 금속층(20A, 20B) 각각은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 또는 Hf 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 조합을 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 및 제2 금속층(20A, 20B) 각각은 금속 또는 합금과 ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 구체적으로는, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni, Ag/Cu, Ag/Pd/Cu 등으로 적층될 수 있다.
제1 범프(18A)는 제1 금속 패드(20A)와 제1 전극(16A) 사이에 배치되고, 제2 범프(18B)는 제2 금속 패드(20B)와 제2 전극(16B) 사이에 배치된다.
제1 전극(16A)은 제1 범프(18A)를 통해 제1 금속 패드(20A)에 전기적으로 연결되며, 제2 전극(16B)은 제2 범프(18B)를 통해 제2 금속 패드(20B)에 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 와이어(26A, 26B)는 패키지 몸체(40)의 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)와 발광 소자(10)를 각각 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 즉, 제1 금속 패드(20A)는 제1 와이어(26A)를 통해 제1 몸체부(40A)와 전기적으로 연결되고, 제2 금속 패드(20B)는 제2 와이어(26B)를 통해 제2 몸체부(40B)와 전기적으로 연결된다.
비록 도시되지는 않았지만, 제1 전극(16A)과 제1 범프(18A) 사이에 제1 상부 범프 금속층(미도시)이 더 배치되고, 제1 금속 패드(20A)와 제1 범프(18A) 사이에 제1 하부 범프 금속층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 제1 상부 범프 금속층과 제1 하부 범프 금속층은 제1 범프(18A)가 위치할 자리를 표시하는 역할을 수행한다. 이와 비슷하게 제2 전극(16B)과 제2 범프(18B) 사이에 제2 상부 범프 금속층(미도시)이 더 배치되고, 제2 금속 패드(20B)와 제2 범프(18B) 사이에 제2 하부 범프 금속층(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 제2 상부 범프 금속층과 제2 하부 범프 금속층은 제2 범프(18B)가 위치할 자리를 표시하는 역할을 수행한다.
전술한 구성을 통해 발광 소자(10)에서 제1 도전형 반도체층(14A)은 제1 전극(16A), 제1 범프(18A), 제1 금속 패드(20A) 및 제1 와이어(26A)를 통해 제1 몸체부(40A)와 전기적으로 연결된다. 제2 도전형 반도체층(14B)은 제2 전극(16B), 제2 범프(18B), 제2 금속 패드(20B) 및 제2 와이어(26B)를 통해 제2 몸체부(40B)와 전기적으로 연결된다.
만일, 서브 마운트(24)가 Si과 같이 전기적 전도성을 갖는 물질로 구현된 경우, 도 1에 예시된 바와 같이 제1 및 제2 금속 패드(20A, 20B)와 서브 마운트(24) 사이에 보호층(22)이 더 배치될 수도 있다. 여기서, 보호층(22)은 절연 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC) 내에서 패키지 몸체(40) 위에 배치되어, 발광 소자 패키지의 정전기(ESD:Electro Static Discharge)를 방지하는 역할을 한다.
제너 다이오드(70)가 하부 캐비티(LC)로부터 돌출되지 않도록, 하부 캐비티(LC)의 크기 즉, 부피는 제너 다이오드(70)의 크기 즉, 부피보다 클 수 있다. 즉, 하부 캐비티(LC)의 깊이(D)는 제너 다이오드(70)의 높이(H)보다 클 수 있다.
제너 다이오드(70)는 양극과 음극을 갖는다. 만일, 제1 도전형이 n형이고 제2 도전형이 p형인 경우, 제너 다이오드(70)의 음극은 제3 와이어(72)를 통해 제1 몸체부(40A)와 전기적으로 연결되고 제너 다이오드(70)의 양극은 제2 몸체부(40B)와 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 제1 도전형이 p형이고 제2 도전형이 n형인 경우, 제너 다이오드(70)의 양극은 제3 와이어(72)를 통해 제1 몸체부(40A)와 전기적으로 연결되고 제너 다이오드(70)의 음극은 제2 몸체부(40B)와 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 내지 도 7은 도 1에 도시된 'A' 부분의 실시예(A1 ~ A6)에 따른 단면도를 나타낸다.
실시예에 의하면, 하부 캐비티(LC)의 저면(46) 또는 측면(48) 중 적어도 하나는 방열 패턴(74)을 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이 방열 패턴은 삼각형 모양일 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않으며 방열 패턴은 사각형 등 다양한 모습을 가질 수 있다.
도 2 내지 도 7에 예시된 바와 같이 하부 캐비티(LC)가 방열 패턴을 갖지 않을 경우와 비교할 때, 도 3에 예시된 바와 같이 하부 캐비티(LC)가 방열 패턴을 갖는다면 열이 방출되는 면적이 넓어지기 때문에, 발광 소자(10)로부터 발생된 열이 패키지 몸체(40)의 하부를 통해 훨씬 잘 방출될 수 있다.
또한, 하부 캐비티(LC)는 다각형 모양을 가질 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 하부 캐비티(LC)는 도 1에 예시된 바와 같이 사각형 모양을 가질 수 있고, 하부 캐비티(LC)의 측부는 도 2에 예시된 바와 같이 원호 모양을 가질 수도 있다.
또한, 하부 캐비티(LC)는 경사진 측면(48)을 가질 수도 있다. 여기서, 측면(48)이 각도(θ)로 경사져 있을 경우, 도 1에 예시된 바와 같이 측면(48)이 경사지지 않고 수직일 경우와 비교할 때, 발광 소자(70)로부터 발생된 열이 방출되는 면적이 더 넓어, 열이 패키지 몸체(40)의 하부를 통해 훨씬 잘 방출될 수 있다. 여기서, 각도(θ)는 예각 또는 둔각일 수 있으며, 양의 값 또는 음의 값일 수 있다. 예를 들어, 각도(θ)는 -30°또는 +30°일 수 있다.
또한, 하부 캐비티(LC)는 단차진 측면(48)을 가질 수 있다. 예를 들어, 하부 캐비티(LC)의 측면(48)은 도 5에 예시된 바와 같이 제1 내지 제3 세그먼트(48A, 48B, 48C)를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(48A)는 캐비티(LC)의 저면(46)으로부터 제1 방향으로 연장되어 위치된다. 제1 방향은 저면(46)과 직교하는 방향일 수도 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 제2 세그먼트(48B)는 제1 세그먼트(48A)로부터 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되어 위치한다. 제2 방향은 제1 방향에 수직한 방향일 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 제3 세그먼트(48C)는 제2 세그먼트(48B)로부터 제2 방향과 다른 제3 방향으로 연장되어 위치된다. 제3 방향은 제1 방향과 동일할 수도 있고 다를 수도 있으며 예를 들어, 제2 방향과 수직한 방향일 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
여기서, 도 1에 예시된 바와 같이 측면(48)이 단차를 갖지 않을 경우와 비교할 때, 도 5에 예시된 바와 같이 측면(48)이 단차를 갖는다면 발광 소자(70)로부터 발생된 열이 방출될 면적이 더 넓어지기 때문에, 열이 패키지 몸체(40)의 하부를 통해 훨씬 잘 방출될 수 있다.
또는, 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC)의 저면(46) 또는 측면(48)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 예시된 바와 같이, 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC)의 저면(46)에 배치될 수도 있고, 도 6 또는 도 7에 예시된 바와 같이 하부 캐비티(LC)의 측면(46)에 배치될 수도 있다.
또는, 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC) 내에서 제1 또는 제2 몸체부(40A, 40B) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 6에 예시된 바와 같이 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC) 내에서 제2 몸체부(40B) 위에 배치될 수도 있고, 도 7에 예시된 바와 같이 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC) 내에서 제1 몸체부(40A) 위에 배치될 수도 있다.
그 밖에 도시하지는 않았지만, 제너 다이오드(70)는 하부 캐비티(LC) 내에서 다양한 모습으로 배치될 수 있음은 물론이다. 이는 도 1 내지 도 7에 예시된 모습을 응용하여 조합하면 알 수 있다. 예를 들어, 제너 다이오드(70)는 제1 몸체부(40A) 위에서 하부 캐비티(LC)의 측부(48) 대신에 저면(46)에 배치될 수도 있고, 도 1, 도 2, 도 4 내지 도 7에 예시된 하부 캐비티(LC)에서 저면(46)과 측부(48)는 모두 도 3에 예시된 바와 같은 방열 패턴을 가질 수도 있다.
만일, 제너 다이오드(70)가 상부 캐비티(UC) 내에서 발광 소자(10)와 함께 배치된다면, 발광 소자(10)로부터 방출된 빛은 제너 다이오드(70)에서 흡수될 수도 있어, 광 추출 효율이 열화된다. 그러나, 실시예에 의하면, 제너 다이오드(70)는 상부 캐비티(UC)가 아니라 하부 캐비티(LC)에 배치되기 때문에, 발광 소자(10)로부터 방출된 광의 추출 효율이 제너 다이오드(70)에 의해 감소하지 않는다. 이 경우, 대략 5% 정도로 광 추출 효율이 개선될 수 있다.
한편, 몰딩 부재(60)는 발광 소자(10)를 에워싸면서 상부 캐비티(UC)를 채우면서 패키지 몸체(40) 위에 배치된다. 또한, 몰딩 부재(60)는 형광체를 포함하여 발광 소자(10)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다. 몰딩 부재(60)는 우수한 투광성을 갖는 물질 예를 들어, 에폭시(epoxy) 또는 실리콘 젤(silicone gel)로 구현될 수 있지만 실시예는 이에 국한되지 않는다.
이하, 도 1에 예시된 발광 모듈(100)의 제조 방법에 대해 다음과 같이 첨부된 도 8a 내지 도 8e를 참조하여 설명한다. 그러나, 도 1에 예시된 발광 모듈(100)은 도 8a 내지 도 8e에 예시된 방법 이외에 다른 방법으로도 제조될 수 있으며, 도 1에 예시된 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 8a 내지 도 8e는 실시예에 의한 도 1에 예시된 발광 모듈(100)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 8a를 참조하면, 패키지 몸체(40)를 준비한다. 즉, 절연부(50)에 의해 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)를 준비한다. 패키지 몸체(40)는 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
이후, 도 8b를 참조하면, 패키지 몸체(40)의 상부와 하부를 통상의 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의해 식각하여 상부에 상부 캐비티(UC)를 형성하고 하부에 하부 캐비티(LC)를 각각 형성한다. 이때, 상부 캐비티(UC)와 하부 캐비티(LC)가 수직 방향으로 적어도 일부 영역이 일정 부분(OA)만큼 오버랩되도록, 상부 캐비티(UC)와 하부 캐비티(LC)를 형성할 수 있다.
이후, 도 8c를 참조하면, 상부 캐비티(UC) 내부에서 제2 몸체부(40B) 위에 발광 소자(10)를 실장하고, 하부 캐비티(LC) 내부에서 제2 몸체부(40B) 위에 제너 다이오드(70)를 실장한다. 전술한 바와 같이, 발광 소자(10)와 제너 다이오드(70) 각각은 제2 몸체부(40B)가 아니라 제1 몸체부(40A) 위에 실장할 수 있음은 물론이다.
이후, 도 8d를 참조하면, 발광 소자(10)를 제1 및 제2 와이어(26A, 26B)에 의해 제1 및 제2 몸체부(40A, 40B)와 각각 전기적으로 연결하고, 제너 다이오드(70)를 제3 와이어(72)에 의해 제1 몸체부(40A)와 전기적으로 연결한다.
이후, 계속해서 도 8d를 참조하면, 상부 캐비티(UC)를 메우면서 패키지 몸체(40) 위에 몰딩 부재(60)를 형성하여, 발광 소자 패키지를 완성한다. 몰딩 부재(60)의 재질은 투광성 물질을 포함할수 있다.
이후, 도 8e를 참조하면, 완성된 발광 소자 패키지를 모듈 기판(30) 위에 실장한다. 이때, 다수의 발광 소자 패키지가 서로 이격되어 모듈 기판(30) 위에 실장될 수 있다.
도 9는 기존의 발광 소자 패키지의 광량과 본 실시에 의한 발광 소자 패키지의 광량을 보이는 그래프로서, 횡축은 샘플 번호를 나타내고, 종축은 정규화된(normalized) 광량을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 제너 다이오드가 발광 소자와 동일한 평면 위에 배치될 경우와 비교할 때, 본 실시예에 의한 발광 소자 패키지에서 제너 다이오드는 발광 소자가 배치된 상부 캐비티와 등을 맞대고 있는 별개의 하부 캐비티에 배치되기 때문에, 광량이 개선됨을 알 수 있다.
다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능하거나 공기 살균 장치 등과 같은 각종 전자 제품에 적용될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 10은 실시예에 의한 공기 살균 장치(500)의 사시도를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 공기 살균 장치(500)는, 케이싱(501)의 일면에 실장된 발광 모듈부(510)와, 방출된 심자외선 파장 대역의 광을 난반사시키는 난반사 반사 부재(530a, 530b)와, 발광 모듈부(510)에서 필요한 가용전력을 공급하는 전원 공급부(520)를 포함한다.
먼저 케이싱(501)은 장방형 구조로 이루어지며 발광 모듈부(510)와 난반사 반사부재(530a, 530b) 및 전원 공급부(520)를 모두 내장하는 일체형 즉 콤팩트한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 케이싱(501)은 공기 살균 장치(500) 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키기에 효과적인 재질 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 케이싱(501)의 재질은 Al, Cu 및 이들의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어 질 수 있다. 따라서, 케이싱(501)의 외기와의 열전달 효율이 향상되어, 방열 특성이 개선될 수 있다.
또는, 케이싱(501)은 특유한 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 케이싱(501)은 예를 들어 코러게이션(corrugation) 또는 메쉬(mesh) 또는 불특정 요철 무늬 형상으로 돌출 형성되는 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 케이싱(501)의 외기와의 열전달 효율이 더욱 향상되어 방열 특성이 개선될 수 있다.
한편, 이러한 케이싱(501)의 양단에는 부착판(550)이 더 배치될 수 있다. 부착판(550)은 도 10에 예시된 바와 같이 케이싱(501)을 전체 설비 장치에 구속시켜 고정하는데 사용되는 브라켓 기능의 부재를 의미한다. 이러한 부착판(550)은 케이싱(501)의 양단에서 일측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 일측 방향은 심자외선이 방출되고 난반사가 일어나는 케이싱(501)의 내측 방향일 수 있다.
따라서, 케이싱(501)으로부터 양단 상에 구비된 부착판(550)은 전체 설비 장치와의 고정 영역을 제공하여, 케이싱(501)이 보다 효과적으로 고정 설치될 수 있도록 한다.
부착판(550)은 나사 체결 수단, 리벳 체결 수단, 접착 수단 및 탈착 수단 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있으며, 이들 다양한 결합 수단의 방식은 당업자의 수준에서 자명하므로, 여기서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 발광 모듈부(510)는 전술한 케이싱(501)의 일면 상에 실장 되는 형태로 배치된다. 발광 모듈부(510)는 공기 중의 미생물을 살균 처리하도록 심자외선을 방출하는 역할을 한다. 이를 위해, 발광 모듈부(510)는 기판(512)과, 기판(512)에 탑재된 다수의 발광 소자 패키지(200)를 포함한다. 여기서, 발광 소자 패키지(200)는 도 1에 예시된 발광 모듈(100)에서 모듈 기판(30)을 제외한 부분에 해당한다.
기판(512)은 케이싱(501)의 내면을 따라 단일 열로 배치되어 있으며, 회로 패턴(미도시)을 포함하는 PCB일 수 있다. 다만, 기판(512)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성(flexible) PCB 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 기판(512)은 도 1에 예시된 모듈 기판(30)에 해당할 수 있다.
다음으로, 난반사 반사부재(530a, 530b)는 전술한 발광 모듈부(510)에서 방출된 심자외선을 강제로 난반사시키도록 형성되는 반사판 형태의 부재를 의미한다. 이러한 난반사 반사부재(530a, 530b)의 전면 형상 및 배치 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 난반사 반사부재(530a, 530b)의 면상 구조(예: 곡률반경 등)를 조금씩 변경하여 설계함에 따라, 난반사된 심자외선이 중첩되게 조사되어 조사 강도가 강해지거나, 또는 조사 영역되는 영역의 폭이 확장될 수 있다.
전원 공급부(520)는 전원을 도입 받아 전술된 발광 모듈부(510)에서 필요한 가용전력을 공급하는 역할을 한다. 이러한 전원 공급부(520)는 전술한 케이싱(501) 내에 배치될 수 있다. 도 10에 예시된 바와 같이, 전원 공급부(520)는 난반사 반사부재(530a, 530b)와 발광 모듈부(510) 사이의 이격 공간의 내벽 쪽에 배치될 수 있다. 외부 전원을 전원 공급부(520) 측으로 도입시키기 위해 상호 간을 전기적으로 연결하는 전원 연결부(540)가 더 배치될 수 있다.
도 10에 예시된 바와 같이, 전원 연결부(540)의 형태는 면상일 수 있으나, 외부의 전원 케이블(미도시)이 전기적으로 접속될 수 있는 소켓 또는 케이블 슬롯의 형태를 가질 수 있다. 그리고 전원 케이블은 플렉시블한 연장 구조를 가져, 외부 전원과의 연결이 용이한 형태로 이루어질 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 헤드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 헤드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903) 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 발광 모듈(901)은 도 1에 예시된 실시 예(100)일 수 있다.
리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킨다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치(1000)를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 조명 장치(1000)는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700) 및 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치(1000)는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
광원 모듈(1200)은 도 1에 예시된 발광 모듈(100) 또는 발광 소자(10)를 포함할 수 있다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상일 수 있으며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상일 수 있다. 커버(1100)는 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(1100)는 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(1100)는 외부에서 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 불투명할 수 있다. 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있으며, 광원 모듈(1200)로부터 발생한 열은 방열체(1400)로 전도될 수 있다. 광원 모듈(1200)은 광원부(1210), 연결 플레이트(1230) 및 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.
부재(1300)는 방열체(1400)의 상면 위에 배치될 수 있고, 복수의 광원부(1210)와 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)을 갖는다. 가이드홈(1310)은 광원부(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응 또는 정렬될 수 있다.
부재(1300)의 표면은 광 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다.
예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(1300)는 커버(1100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(1200)을 향하여 되돌아오는 빛을 다시 커버(1100) 방향으로 반사할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(1400)와 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(1230)와 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(1400)는 광원 모듈(1200)로부터의 열과 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열할 수 있다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)에 수납되는 전원 제공부(1600)는 밀폐될 수 있다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 가질 수 있으며, 가이드 돌출부(1510)는 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 가질 수 있다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납될 수 있고, 홀더(1500)에 의해 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐될 수 있다. 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650) 및 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
가이드부(1630)는 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 가이드부(1630)는 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 베이스(1650)의 일 면 위에는 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
연장부(1670)는 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입될 수 있고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)와 폭이 같거나 작을 수 있다. 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결될 수 있고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(1600)가 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 발광 모듈 10: 발광 소자
12: 기판 14: 발광 구조물
14A: 제1 도전형 반도체층 14B: 활성층
14C: 제2 도전형 반도체층 16A, 16B: 전극
18A, 18B: 범프 20A, 20B: 금속 패드
22: 보호층 24: 서브 마운트
26A, 26B, 72: 와이어 30: 모듈 기판
40: 패키지 몸체 40A, 40B: 몸체부
42: 상부 캐비티의 측면 ` 44: 상부 캐비티의 저면
46: 하부 캐비티의 저면 48: 하부 캐비티의 측면
50: 절연부 60: 몰딩 부재
70: 제너 다이오드 74: 방열 패턴
200: 발광 소자 패키지 500: 공기 살균 장치
501: 케이싱 510: 발광 모듈부
530a, 530b: 난반사 반사 부재 520: 전원 공급부
900: 헤드 램프 902: 리플렉터
903: 쉐이드 904: 렌즈
1000: 조명 장치 1100: 커버
1200: 광원 모듈 1400: 방열체
1600: 전원 제공부 1700: 내부 케이스
1800: 소켓
12: 기판 14: 발광 구조물
14A: 제1 도전형 반도체층 14B: 활성층
14C: 제2 도전형 반도체층 16A, 16B: 전극
18A, 18B: 범프 20A, 20B: 금속 패드
22: 보호층 24: 서브 마운트
26A, 26B, 72: 와이어 30: 모듈 기판
40: 패키지 몸체 40A, 40B: 몸체부
42: 상부 캐비티의 측면 ` 44: 상부 캐비티의 저면
46: 하부 캐비티의 저면 48: 하부 캐비티의 측면
50: 절연부 60: 몰딩 부재
70: 제너 다이오드 74: 방열 패턴
200: 발광 소자 패키지 500: 공기 살균 장치
501: 케이싱 510: 발광 모듈부
530a, 530b: 난반사 반사 부재 520: 전원 공급부
900: 헤드 램프 902: 리플렉터
903: 쉐이드 904: 렌즈
1000: 조명 장치 1100: 커버
1200: 광원 모듈 1400: 방열체
1600: 전원 제공부 1700: 내부 케이스
1800: 소켓
Claims (12)
- 제1 전도성 몸체부 및 제2 전도성 몸체부를 포함하는 전도성 패키지 몸체;
상기 제1 전도성 몸체부와 상기 제2 전도성 몸체부 사이에 배치되어 상기 제1 전도성 몸체부와 상기 제2 전도성 몸체부를 전기적으로 분리하는 절연부; 및
상기 전도성 패키지 몸체 상에 배치되는 발광 소자를 포함하고,
상기 전도성 패키지 몸체는 상측에 배치된 상부 캐비티 및 하측에 배치된 하부 캐비티를 포함하고,
상기 제1 전도성 몸체부의 일부, 상기 제2 도전성 몸체부의 일부, 및 상기 절연부의 일부는 상기 상부 캐비티의 저면에 배치되고,
상기 발광 소자는 상기 상부 캐비티의 상기 저면 상에 배치되어, 상기 제1 전도성 몸체부 및 상기 제2 전도성 몸체부와 전기적으로 연결되고,
상기 하부 캐비티는 상기 상부 캐비티와 수직으로 중첩되는 위치에 배치되고,
상기 제1 전도성 몸체부의 타부, 상기 제2 전도성 몸체부의 타부 및 상기 절연부의 타부는 상기 하부 캐비티의 저면에 배치되고,
상기 전도성 패키지 몸체의 하면으로부터 상기 상부 캐비티의 상기 저면까지의 제1 두께는, 상기 하부 캐비티의 상기 저면으로부터 상기 상부 캐비티의 저면까지의 제2 두께보다 크고, 상기 전도성 패키지 몸체의 하면으로부터 상기 전도성 패키지 몸체의 상면까지의 제3 두께보다 작은 발광 소자 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 전도성 몸체부 및 상기 제2 전도성 몸체부와 각각 전기적으로 연결된 제너 다이오드를 더 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1 항에 있어서, 상기 하부 캐비티는 상기 제1 전도성 몸체부 및 상기 제2 전도성 몸체부 각각과 수직 방향으로 오버랩되는 발광 소자 패키지.
- 제3 항에 있어서,
상기 하부 캐비티의 수평 방향의 폭은 상기 상부 캐비티의 수평 방향의 폭보다 작은 발광 소자 패키지. - 제4 항에 있어서,
상기 하부 캐비티의 깊이는 상기 상부 캐비티의 깊이보다 작은 발광 소자 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 전도성 몸체부 및 상기 제2 전도성 몸체부 각각은 Al 재질로 구성되는 발광 소자 패키지. - 제2 항 있어서, 상기 하부 캐비티의 크기는 상기 제너 다이오드보다 더 큰 발광 소자 패키지.
- 제7 항에 있어서, 상기 제너 다이오드는 상기 하부 캐비티 내에 배치되는 발광 소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 발광 소자는 자외선 발광 소자인 발광 소자 패키지.
- 제2 항에 있어서, 상기 제너 다이오드는 상기 제1 전도성 몸체부 및 상기 제2 전도성 몸체부 중 어느 하나에 배치되는 발광 소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 하부 캐비티는 물질로 채워진 발광 소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 하부 캐비티의 측면은 예각으로 경사진 발광 소자 패키지.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130109919A KR102050057B1 (ko) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 발광 소자 패키지 |
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| KR20150030529A KR20150030529A (ko) | 2015-03-20 |
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|---|---|---|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |