KR102195756B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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KR102195756B1
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Abstract

실시 형태는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판에 이격 배치되고, 전기적으로 분리된 제1 및 제2 전극; 상기 제1 전극의 일 부분 상에 배치된 발광 소자; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 기판의 상면과, 상기 발광 소자가 배치되지 않은 상기 제1 전극의 다른 일 부분과, 상기 제2 전극의 일 부분 상에 배치된 세라믹 층; 일 단은 상기 발광 소자와 연결되고, 타 단은 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 상기 제2 전극의 나머지 부분과 연결된 와이어; 및 상기 제1 전극의 나머지 부분과, 상기 제2 전극의 나머지 부분 상에 배치된 반사 부재;를 포함하고,상기 제1 및 제2 전극에서 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 부분은 금 또는 은으로 도금되고, 상기 반사 부재는 상기 와이어의 일 단부를 매립하고, 상기 반사 부재의 상면은 상기 세라믹 층의 상면과 동일 평면 상에 배치되고, 상기 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제2 도전형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제3 도전형 반도체층, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층은 n형 또는 p형 반도체층을 포함하고, 상기 제3 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고, 상기 반사 부재의 상면은 위 또는 아래로 볼록하고, 상기 세라믹 층의 두께는 0 보다는 크고 0.1mm 이하이고, 상기 제2 전극과 상기 세라믹 층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하고, 상기 발광 소자는 가로와 세로가 각각 0.1mm 이상일 수 있다.

Description

발광 소자 패키지{LIGHTING DEVICE PACKGE}
실시 형태는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 소자 패키지는 일반적으로 기판과 상기 기판에 실장되는 발광 소자를 포함한다.
발광 소자 패키지에 사용되는 발광 소자로서, 발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다.
발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 재래식 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
기존의 발광 소자 패키지에서 사용되는 세라믹(Ceramic) 기판은 발열원인, 발광 소자에서 발생하는 열을 효과적으로 확산시키기 위해, 발광 소자가 실장된 일면에 구리, 은 및 텅스텐 또는 이에 상당하는 도전성 재료를 사용하고 있다. 그리고, 도전성 재료의 산화 및 황화에 의한 변화를 막기 위해, 도전성 재료 위에 금 또는 은을 도금하여 표면 보호를 수행하고 있다. 그러나 이러한 금 도금에 의한 도전성 재료의 표면 보호는 발광 소자로부터의 광의 반사율이 낮고, 광의 흡수율이 높기 때문에 발광 효율이 저하되고, 금에 의한 전체 발광 소자 패키지의 가격이 상승하는 문제가 있다.
실시 형태는 발광 효율을 개선시킬 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
또한, 실시 형태는 제조 비용을 절감할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판에 이격 배치되고, 전기적으로 분리된 제1 및 제2 전극; 상기 제1 전극의 일 부분 상에 배치된 발광 소자; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 기판의 상면과, 상기 발광 소자가 배치되지 않은 상기 제1 전극의 다른 일 부분과, 상기 제2 전극의 일 부분 상에 배치된 세라믹 층; 일 단은 상기 발광 소자와 연결되고, 타 단은 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 상기 제2 전극의 나머지 부분과 연결된 와이어; 및 상기 제1 전극의 나머지 부분과, 상기 제2 전극의 나머지 부분 상에 배치된 반사 부재;를 포함하고,상기 제1 및 제2 전극에서 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 부분은 금 또는 은으로 도금되고, 상기 반사 부재는 상기 와이어의 일 단부를 매립하고, 상기 반사 부재의 상면은 상기 세라믹 층의 상면과 동일 평면 상에 배치되고, 상기 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제2 도전형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제3 도전형 반도체층, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층은 n형 또는 p형 반도체층을 포함하고, 상기 제3 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고, 상기 반사 부재의 상면은 위 또는 아래로 볼록하고, 상기 세라믹 층의 두께는 0 보다는 크고 0.1mm 이하이고, 상기 제2 전극과 상기 세라믹 층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하고, 상기 발광 소자는 가로와 세로가 각각 0.1mm 이상일 수 있다.
실시 형태에 따른 발광 소자 패키지를 사용하면, 발광 효율을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 일부 구성들을 분해시킨 분해 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예에 관한 단면도.
도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제1 제조 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 8은 도 3에 도시된 발광 소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도 13는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제2 제조 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 14는 도 3에 도시된 발광 소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시 형태의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 " 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 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 일부 구성들을 분해시킨 분해 단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는, 기판(100), 제1 및 제2 전극(300a, 300b), 발광 소자(500) 및 세라믹 층(700)을 포함할 수 있다.
기판(100)은, 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB 및 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. 또한, 기판(100)은 에폭시와 유리 섬유를 포함하는 기판일 수 있다. 여기서, 에폭시는 FR-4 또는 CEM-3를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 전극(300a, 300b)는, 기판(100)에 배치될 수 있다.
제1 전극(300a)과 제2 전극(300b) 각각은 발광 소자(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(300a)은 발광 소자(500)의 (+) 전극에, 제2 전극(300b)는 발광 소자(500)의 (-) 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(300a)과 제2 전극(300b)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 기판(100) 상에 배치된 제1 전극(300a)과 제2 전극(300b)는 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
제1 전극(300a) 상에 발광 소자(500)가 배치될 수 있다. 구체적으로는, 제1 전극(300a)의 상면의 일 부분 상에 발광 소자(500)가 배치될 수 있다.
제1 전극(300a) 상에 발광 소자(500)가 배치되면, 별도의 와이어(w)없이 제1 전극(300a)과 발광 소자(500)가 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(300a) 상에 발광 소자(500)가 배치된 경우, 발광 소자(500)는 제2 전극(300b)과 와이어(w)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(300a) 상에 세라믹 층(700)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(300a)의 상면에서 발광 소자(500)가 배치되지 않은 부분 위에 소정 두께의 세라믹 층(700)이 배치될 수 있다.
제2 전극(300b) 상에 세라믹 층(700)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 전극(300b)의 상면의 일 부분 상에 세라믹 층(700)이 배치될 수 있다. 여기서, 제2 전극(300b)의 상면에서 세라믹 층(700)이 배치되지 않는 부분은, 와이어(w)가 연결되는 부분일 수 있다.
발광 소자(500)는, 제1 전극(300a) 상에 배치된다. 구체적으로, 발광 소자(500)는 제1 전극(300a)의 상면에 배치될 수 있다.
발광 소자(500)는 제1 전극(300a) 상에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다.
발광 소자(500)는 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 칩(chip)이거나 자외선 광(Ultraviolet light)를 방출하는 발광 다이오드 칩일 수 있다. 여기서, 발광 다이오드는 수평형(Lateral Type), 수직형(Vertical Type) 또는 플립칩형(Flip chip Type)일 수 있고, 청색(Blue), 적색(Red), 황색(Yellow) 또는 녹색(Green)을 발산할 수 있다.
발광 소자(500)는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물을 구비할 수 있다. 예를 들어, 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 활성층이 배치된 형태로 구비될 수 있다.
제1 도전형 반도체층은 n형 반도체층을 포함할 수 있고 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
활성층은 상기 제1 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 활성층의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 활성층은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층으로 구현될 수 있고 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
한편 제1 도전형 반도체층이 p형 반도체층을 포함하고 제2 도전형 반도체층이 n형 반도체층을 포함할 수도있다. 또한 제2 도전형 반도체층 아래에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, 및 p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광 소자(500)는 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있고, 반도체 재질 고유의 색을 갖는 빛을 방출할 수 있다.
세라믹 층(700)은, 제1 및 제2 전극(300a, 300b) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 세라믹 층(700)은 제1 전극(300a)의 상면에서 발광 소자(500)가 배치되지 않은 부분 위에 배치될 수 있고, 제2 전극(300b)의 상면의 일 부분 상에 배치될 수 있다.
또한, 세라믹 층(700)은, 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 기판(100) 상에서 제1 전극(300a)과 제2 전극(300b)이 배치되지 않은 부분, 특히 기판(100) 상에서 제1 전극(300a)과 제2 전극(300b) 사이에 배치될 수 있다.
세라믹 층(700)은 제1 및 제2 전극(300a, 300b)의 표면에 배치되어 수분 및 공기 등과 같은 외부 요인으로부터 제1 및 제2 전극(300a, 300b)의 표면을 보호할 수 있다.
또한, 기존에 제1 및 제2 전극(300a, 300b)의 표면 상에는 금 도금층이 배치되었지만, 본 발명의 실시 형태에서는 금 도금층 대신 세라믹 층(700)이 제1 및 제2 전극(300a, 300b) 상에 배치된다. 따라서, 금 보다 싼 세라믹을 이용하므로, 전체 발광 소자 패키지의 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 세라믹 층(700)은 기존의 금 도금층 보다 광 흡수율이 낮기 때문에, 전체 발광 소자 패키지의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 세라믹 층(700)은 기존의 은 도금층에서 발생되는 이동(migration) 문제(수분의 존재하에서 전압이 인가되면 은(Ag)이 석출되는 현상)와 황변 문제(은(Ag)이 황(S)과 반응하여 흑색의 황화은(AgS)이 되는 현상)가 발생하기 어려운 이점이 있다.
세라믹 층(700)의 두께는 발광 소자(500)의 두께보다 얇다. 구체적으로, 세라믹 층(700)의 두께는 0 보다는 크고, 0.1mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 이러한 두께를 갖는 세라믹 층(700)은 발광 소자(500)의 최상면보다 더 낮은 위치에 배치될 수 있기 때문에, 발광 소자(500)로부터의 방출된 광이 몰딩 부재(900)에서 확산되는데 세라믹 층(700)의 영향을 줄일 수 있고, 발광 소자(500)에서 방출된 광과 몰딩 부재(900) 내부에서 반사된 광을 외부로 반사시켜 발광 소자 패키지의 전체 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 제1 및 제2 전극(300a, 300b)의 표면을 보호하는 도금의 양을 줄일 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있다. 세라믹층(700)의 두께가 0.1mm를 초과하여 형성될 경우 발광 소자(500)로부터 방출되는 광 경로를 막을 수 있어 광효율이 떨어질 수 있다.
세라믹 층(700)은 비금속 또는 무기질 재료를 소정의 온도에서 가공 및 성형하여 형성된 층으로서, 알루미나(Alumian) 및 LTCC(Low Temperature co-fired ceramic)일 수 있다. 상기 알루미나 및 LTCC는 90% 이상의 광 반사율을 갖기 때문에, 발광 소자(500)로부터의 광을 외부로 용이하게 반사시킬 수 있다.
도 1 내지 도 2에 도시된 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는 접착층(600)을 더 포함할 수 있다.
접착층(600)은 세라믹 층(700)의 저면에 배치된다. 구체적으로, 접착층(600)은 세라믹 층(700)과 제2 전극(300b) 사이, 세라믹 층(700)과 기판(100) 사이, 및 세라믹 층(700)과 제1 전극(300a) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 접착층(600)은 세라믹 층(700)을 기판(100)과 제1 및 제2 전극(300a, 300b)에 고정시키는 역할을 한다.
또한, 도 1 내지 도 2에 도시된 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는, 반사 부재(800)를 더 포함할 수 있다.
반사 부재(800)는 제2 전극(300b) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 반사 부재(800)는 제2 전극(300b)의 상면에서 세라믹 층(700)이 배치되지 않은 부분으로서, 특히 제2 전극(300b)의 상면에서 와이어(w)가 연결되는 부분에 배치될 수 있다.
반사 부재(800)는 와이어(w)의 일 부분을 매립할 수 있다.
반사 부재(800)는 제2 전극(300b)의 상면과 연결된 와이어(w)의 일 단부를 세라믹 층(700)의 두께만큼 매립할 수 있다. 여기서, 반사 부재(800)는 세라믹 층(700)의 두께만큼 매립하되, 반사 부재(800)의 상면은 세라믹 층(700)의 상면과 동일 평면 상에 배치될 수도 있다. 이 경우, 반사 부재(800)의 상면은 세라믹 층(700)의 상면과 동일한 경향으로 광을 반사하기 때문에, 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는 균일한 배광을 얻을 수 있다. 한편, 반사 부재(800)의 상면은 세라믹 층(700)의 상면과 동일한 것으로 한정하지 않고, 반사 부재(800)의 상면은 위 또는 아래로 볼록한 곡면일 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(700)의 단면의 일부가 다각형, 원형 또는 타원형으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
다른 예로서, 도면에 도시되지 않았지만, 반사 부재(800)의 두께는, 세라믹 층(700)보다 더 두꺼울 수도 있고, 더 얇을 수도 있다.
반사 부재(800)는 연성의 재질이면서 백색을 띄는 것으로서, 구체적으로는 실리콘 또는 에폭시와 같은 열 경화성 수지에 반사율이 높은 금속성의 재료를 혼합한 것일 수 있다.
이러한 반사 부재(800)에 의해, 와이어(w)와 제2 전극(300b)이 연결된 부분에서 발광 소자(500)로부터의 광이 손실되는 것을 막을 수 있다.
한편, 반사 부재(800)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 소자(500)와 세라믹 층(700) 사이의 제1 전극(300a)의 상면 상에 배치될 수 있다. 반사 부재(800)가 발광 소자(500)와 세라믹 층(700) 사이의 제1 전극(300a)의 상면 상에 배치되면, 발광 소자(500)에서 방출되어 도 1에 도시된 몰딩 부재(900) 내부에서 반사되어 발광 소자(500)측으로 되돌아오는 광을 다시 반사할 수 있므로, 발광 소자 패키지의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 2에 도시된 실시 형태에 따른 발광 소자 패키지는, 몰딩 부재(900)를 더 포함할 수 있다.
몰딩 부재(900)는 발광 소자(500) 상에 배치될 수 있다.
또한, 몰딩 부재(900)는 발광 소자(500)와 와이어(w) 및 제1 및 제2 전극(300a, 300b)의 일 부분 상에 배치될 수 있다. 이러한 몰딩 부재(900)는 외부 환경으로부터 발광 소자(500)를 보호하고, 발광 소자(500)와 제1 및 제2 전극(300a, 300b)을 안정적으로 연결되도록 할 수 있다. 또한, 몰딩 부재(900)는 발광 소자(500)로부터 방출하는 광의 지향각을 조절하는 렌즈로서 기능할 수 있다.
몰딩 부재(900)는 단면이 반구형으로서, 실리콘 수지 또는 에폭시 수지와 같은 투광성 수지일 수 있다. 투광성 수지는 전체적으로 또는 부분적으로 분산된 형광체를 포함할 수도 있다. 몰딩 부재(900)의 단면의 형상은 이에 한정하지 않으며, 다각형이나 단면의 일부가 오목 또는 볼록한 형상을 가질 수도 있다.
발광 소자(500)가 청색 발광 다이오드일 경우, 투광성 수지에 포함된 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
투광성 수지에 황색 계열의 형광체만을 포함되도록 하여 자연광(백색광)을 구현할 수 있지만, 연색지수의 향상과 색온도의 저감을 위해 녹색 계열의 형광체나 적색 계열을 형광체를 더 포함할 수 있다.
투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 경우, 형광체의 색상에 따른 첨가 비율은 적색 계열의 형광체보다는 녹색 계열의 형광체를, 녹색 계열의 형광체보다는 황색 계열의 형광체를 더 많이 사용할 수 있다. 황색 계열의 형광체로는 가넷계의 YAG, 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 녹색 계열의 형광체로는 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 적색 계열의 형광체는 나이트라이드계를 사용할 수 있다. 투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 것 이외에도, 적색 계열의 형광체를 갖는 층, 녹색 계열의 형광체를 갖는 층 및 황색 계열의 형광체를 갖는 층이 각각 별개로 나뉘어 구성될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제1 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4 내지 도 7의 각 도면에 있어서 (a)는 단면도이고, (b)는 정면도이다.
우선, 도 4의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(300a)과 제2 전극(300b)이 배치된 기판(100) 상에 세라믹 층(700)을 형성한다.
기판(100)과 제1 및 제2 전극(300a, 300b) 상에 세라믹 층(700)을 형성하는 방법으로서, 제1 및 제2 전극(300a, 300b)을 포함하는 기판(100)을 제조하는 공정 중에 소결(sintering) 공정을 이용하여 세라믹 층(700)을 기판(100) 및 제1 및 제2 전극(300a, 300b) 상에 형성할 수 있다.
도 5의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전극(300a, 300b)을 금 또는 은으로 도금한다. 구체적으로는, 제1 및 제2 전극(300a, 300b)에서 세라믹 층(700)이 배치되지 않는 부분을 금 또는 은으로 도금하여 도금된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)을 형성한다. 도면에서는 기판(100)의 상면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a, 300b)뿐만 아니라 기판(100)의 하면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a, 300b)도 같이 도금된 것으로 도시되어 있으나, 기판(100)의 상면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a, 300b)만 도금되어도 무방하다.
도 6의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 도금된 제1 전극(300a’) 상에 발광 소자(500)를 배치하고, 와이어(w)의 일 단을 발광 소자(500)에 타 단을 도금된 제2 전극(300b’)에 연결한다. 여기서, 도면에는 와이어(w)가 2개로 도시되어 있는데, 이는 발광 소자(500)의 사이즈가 가로와 세로 각각 1mm 이상인 경우를 예정한 것이다. 와이어(w)가 2개이면, 상기 사이즈와 같은 큰 사이즈의 발광 소자(500)로 공급되는 전류 공급 지점을 늘일 수 있어, 발광 소자(500)에서의 전류 밀도가 균일해 질 수 있다. 하지만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 발광 소자(500)의 와이어(w)의 개수는 한정하는 않는다.
도 7의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 반사 부재(800)를 형성한다. 구체적으로, 도금된 제2 전극(300b’)에 연결된 와이어(w)의 타 단을 매립하는 반사 부재(800)를 형성한다. 반사 부재(800)는 도금된 제2 전극(300b’)의 상면으로부터 세라믹 층(700)의 두께만큼 형성될 수 있다.
반사 부재(800)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 열 경화성 수지에 반사율이 높은 금속성의 재료를 혼합한 것을 도금된 제2 전극(300b’) 상에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
여기서, 도 8의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 반사 부재(800)를 도금된 제1 전극(300a’) 상에도 형성하여 도 3에 도시된 발광 소자 패키지를 형성할 수 있다. 구체적으로, 반사 부재(800)를 발광 소자(500)와 세라믹 층(700) 사이의 도금된 제1 전극(300a’)의 상면 상에 형성할 수 있다.
도 9 내지 도 13는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제2 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 9 내지 도 13의 각 도면에 있어서 (a)는 단면도이고, (b)는 정면도이다.
우선, 도 9의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전극(300a, 300b)를 포함하는 기판(100)을 형성한다.
도 10의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 배치된 제1 및 제2 전극(300a, 300b)을 금 또는 은 도금하여 도금된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)을 형성한다. 도면에서는 기판(100)의 상면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)뿐만 아니라 기판(100)의 하면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)도 같이 도금된 것으로 도시되어 있으나, 기판(100)의 상면에 배치된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)만 도금되어도 무방하다.
도 11의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(100)과 도금된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’) 상에 세라믹 층(700)을 형성한다. 구체적으로, 기판(100)의 상면 상에 세라믹 층(700)을 형성하고, 도금된 제1 전극(300a’)의 일 부분과 제2 전극(300b’)의 일 부분 상에 세라믹 층(700)을 형성한다.
여기서, 세라믹 층(700)을 형성하는 방법은, 기판(100)과 같거나 또는 다른 물질을 구성으로 하는, 예를 들어 알루미나 또는 LTCC로 구성된 세라믹 층(700)을 기판(100)과 도금된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’) 상에 증착시킬 수 있다. 여기서, 세라믹 층(700)의 저면에 접착제를 붙인 후 접착제를 기판(100)과 도금된 제1 및 제2 전극(300a’, 300b’)에 대면시킬 수 있다.
도 12의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 도금된 제1 전극(300a’) 상에 발광 소자(500)를 배치하고, 와이어(w)의 일 단을 발광 소자(500)에 타 단을 금 또는 은으로 도금된 제2 전극(300b’)에 연결한다.
도 13의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 반사 부재(800)를 형성한다. 구체적으로, 도금된 제2 전극(300b’)에 연결된 와이어(w)의 타 단을 매립하는 반사 부재(800)를 형성한다. 반사 부재(800)는 도금된 제2 전극(300b’)의 상면으로부터 세라믹 층(700)의 두께만큼 형성될 수 있다.
반사 부재(800)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 열 경화성 수지에 반사율이 높은 금속성의 재료를 혼합한 것을 도금된 제2 전극(300b’) 상에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
여기서, 도 14의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 반사 부재(800)를 도금된 제1 전극(300a’) 상에도 형성하여 도 3에 도시된 발광 소자 패키지를 형성할 수 있다. 구체적으로, 반사 부재(800)를 발광 소자(500)와 세라믹 층(700) 사이의 도금된 제1 전극(300a’)의 상면 상에 형성할 수 있다.
이상에서 실시 형태를 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, 실시 형태에 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: 기판
300a, 300b: 제1 및 제2 전극
500: 발광 소자
700: 세라믹 층
800: 반사 부재

Claims (6)

  1. 기판;
    상기 기판에 이격 배치되고, 전기적으로 분리된 제1 및 제2 전극;
    상기 제1 전극의 일 부분 상에 배치된 발광 소자;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 기판의 상면과, 상기 발광 소자가 배치되지 않은 상기 제1 전극의 다른 일 부분과, 상기 제2 전극의 일 부분 상에 배치된 세라믹 층;
    일 단은 상기 발광 소자와 연결되고, 타 단은 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 상기 제2 전극의 다른 일 부분과 연결된 와이어; 및
    상기 제1 전극의 나머지 부분과, 상기 제2 전극의 나머지 부분 상에 배치된 반사 부재;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극에서 상기 세라믹 층이 배치되지 않은 부분은 금 또는 은으로 도금되고,
    상기 반사 부재는 상기 와이어의 일 단부를 매립하고,
    상기 반사 부재의 상면은 상기 세라믹 층의 상면과 동일 평면 상에 배치되고,
    상기 발광 소자는,
    제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제2 도전형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층 아래에 배치되는 제3 도전형 반도체층, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고,
    상기 제1 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고,
    상기 제2 도전형 반도체층은 n형 또는 p형 반도체층을 포함하고,
    상기 제3 도전형 반도체층은 p형 또는 n형 반도체층을 포함하고,
    상기 반사 부재의 상면은 위 또는 아래로 볼록하고,
    상기 세라믹 층의 두께는 0 보다는 크고 0.1mm 이하이고,
    상기 제2 전극과 상기 세라믹 층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하고,
    상기 발광 소자는 가로와 세로가 각각 0.1mm 이상인, 발광 소자 패키지.
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