KR102455096B1 - 발광소자 및 발광소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 발광소자는 기판; 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며 상기 기판 상에 배치된 발광구조물; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부와 상기 활성층의 일부가 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층의 상면에 배치된 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 범프; 상기 제2 전극 상에 배치된 제2 범프; 상기 발광구조물 상에 배치된 제1 몰딩부;를 포함할 수 있다. 상기 제1 몰딩부는 광 반사성 몰딩부를 포함할 수 있고, 상기 제1 몰딩부는 반사재(161a)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 기판; 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며 상기 기판 상에 배치된 발광구조물; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부와 상기 활성층의 일부가 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층의 상면에 배치된 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 범프; 상기 제2 전극 상에 배치된 제2 범프; 상기 발광구조물 상에 배치된 제1 몰딩부;를 포함할 수 있다. 상기 제1 몰딩부는 광 반사성 몰딩부를 포함할 수 있고, 상기 제1 몰딩부는 반사재(161a)를 포함할 수 있다.
Description
실시예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. 뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 3족-5족의 원소 또는 2족-6족 원소가 화합되어 생성될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭 넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
종래기술에 의하면, 발광소자는 소정의 패키지 바디에 실장되어 휴대폰의 키 패드 발광부, 표시 장치, 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다.
한편, 종래기술에서 발광소자는 반도체 에피층의 같은 방향에 n형 전극과 p형 전극이 배치되는 수평형 발광소자와 반도체 에피층의 상하에 각각 n형 전극과 p형 전극이 배치되는 수직형 발광소자로 나뉠 수 있다.
종래기술에서 수평형 발광소자는 소정의 패키지 몸체에 실장되어 광원으로 사용되는데, 수평형 발광소자에서 n형 전극과 p형 전극이 패키지 바디에 실장되는 플립 칩 형태로 사용되고 있다.
한편, 종래 플립 칩 발광소자에서 전극 하단에 반사 금속층을 배치하여 광 추출 효율을 향상시키고 있다. 예를 들어, p형 반도체층 상에 Ag 반사층을 형성 후에, p형 전극을 형성하고 n형 전극과 p형 전극 상에 에폭시와 같은 수지층으로 몰딩을 진행하고 있다.
그런데, 발광소자 패키지의 작동 시 Ag 반사층과 에폭시 수지층간의 열팽창 계수 차이에 의해 에폭시 수지에 열적 스트레스(thermal stress)가 발생하여 열적 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
또한 종래기술에서 발광소자 패키지의 작동 시 금속 반사층에서 금속물질의 마이그레이션(migration)의 문제가 있다. 예를 들어, Ag 반사층에서의 발광소자 작동 시, Ag 마이그레이션 문제가 발생되어 전기적 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
또한 종래기술에서 전극이나 에피층에서 발생된 열의 방열이 제대로 되지 못해 전기적, 열적 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.
또한 종래기술에서 p형 전극과 대응되는 영역에 반사 금속층이 배치됨으로써 광 반사 기능에 한계가 있었다.
또한 종래기술에서 페이스트를 이용해 플립 칩 다이본딩시, 페이스트가 전극을 넘어서서 에피층의 측면까지 확장됨으로써 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제가 있었다.
한편, 종래 LED 기술에서 반도체 장치, 예를 들어 조명장치의 크기는 줄이면서 최대한 광효율을 끌어내기 위해 기존의 구동 전압(약 3.0V)보다 높은 전압(High Voltage)에서 구동되는 HV LED를 채용하여 향상된 광 출력 밀도(density)를 가능하게 하는 동시에, 전반적으로 더 낮은 시스템 원가를 제공하고 있다.
이러한 종래의 HV LED는 높은 순방향 전압 강화와 연계하여 다수의 접합으로 구성된 단일 칩(chip)을 적용하며, 단일 칩 안에서 접합의 수를 변경함으로써, LED 패키지는 여전히 단일 칩으로 제조되지만 다른 순방향 전압(forward voltage)과 출력을 가질 수 있는 것이다.
그런데, 이러한 종래 HV LED 제작에 있어 각각의 발광 셀을 연결할 때 발광 셀과 발광 셀 사이의 분리공정(ISO)을 진행하고 패시베이션(Passivation) 후 연결금속(connection metal)을 증착하여 연결 시킨다.
이때 종래 HV LED 기술은 복수의 발광 셀과 연결금속(connection metal)에 의해 발열이 심하여 열적, 전기적 신뢰성이 저하되는 문제가 있고, 또한 종래 HV LED 기술에서 분리 공정의 깊이가 약 4~8㎛정도 되는데 연결금속의 두께가 약 1~3㎛이므로 연결시 단락의 위험이 있다.
한편, 종래기술의 반도체소자는 발광소자를 보호하거나 발광소자로부터 발광된 광의 파장을 변환시키기 위한 몰딩부재를 포함한다.
그런데 종래의 몰딩부재로는 실리콘(silicone)이 사용된다. 종래의 실리콘 몰딩부재는 수소(H)와 탄소(C)의 결합인 크로스링커(cross-linker)가 많이 존재하고, 이러한 크로스링커의 과다존재로 인해 내열성이나 내광성이 취약한 문제가 있다.
또한 종래기술에서 고 출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요청됨에 따라 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 반도체 소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 패키지 전극과 반도체 소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시예의 해결과제 중의 하나는, 열적 신뢰성 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 해결과제 중의 하나는, 금속 반사층에서 금속물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 해결과제 중의 하나는, 전극이나 에피층에서 발생된 열의 방열이 제대로 되지 못해 전기적, 열적 신뢰성이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 해결과제 중의 하나는, 광 반사 기능에 한계가 있는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 해결과제 중의 하나는, 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 해결과제 중의 하나는, 고전압(HV) LED에 적용시 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예는 개선된 내광성 및 내열성이 우수한 실리콘 필름 제조 방법을 제공하고자 한다. 또한 실시예는 광 추출 효율 및 광 효율을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한 실시예는 상기와 같이 제조된 실리콘 필름을 이용하여 제조된 반도체소자를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 광 추출 효율 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공하고자 한다.
또한 실시예는 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예의 해결과제는 본 항목에 기재된 내용에 한정되는 것은 아니며, 발명의 설명 전체의 기재 내용을 기초로 해결하고자 하는 객관적 기술과제가 기술될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 기판(108); 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하며 상기 기판(108) 상에 배치된 발광구조물(110); 상기 제2 도전형 반도체층(116)의 일부와 상기 활성층(114)의 일부가 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면에 배치된 제1 전극(141); 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치된 제2 전극(142); 상기 제1 전극(141) 상에 배치된 제1 범프(151); 상기 제2 전극(142) 상에 배치된 제2 범프(152); 상기 발광구조물(110) 상에 배치된 제1 몰딩부(161);를 포함할 수 있다. 상기 제1 몰딩부(161)는 광 반사성 몰딩부를 포함할 수 있고, 상기 제1 몰딩부(161)는 반사재(161a)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몸체(205); 상기 패키지 몸체(205) 상에 배치된 제1 리드전극, 제2 리드전극을 포함하고, 상기 패키지 몸체(205) 상에 배치되어 상기 제1 리드전극, 제2 리드전극과 전기적으로 연결되는 상기 발광소자를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 실리콘필름 제조 방법은, 실리콘과 솔벤트를 포함하는 액상 실리콘바인더를 마련하는 단계와, 상기 액상 실리콘바인더를 형광체와 혼합하여 액상 실리콘수지를 형성하는 단계와, 이형필름 상에 상기 액상 실리콘수지를 코팅하는 단계와, 상기 코팅된 액상 실리콘수지를 건조하여 실리콘필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 실리콘은 FT-IT 장비에 의한 분석 결과, 800-850 cm-1 구간에서의 영역에 대한 적분값이 0.05이하로 검출될 수 있다.
실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법은, 챔버 내에 다수의 발광소자가 정렬된 기판을 마련하는 단계와, 상기 방법에 의해 제조된 적어도 하나 이상의 실리콘필름을 상기 기판 상에 정렬하는 단계와, 저진공 및 가열을 수행하는 단계와, 상기 실리콘필름 상에 위치된 가압부재를 이용하여 상기 실리콘필름을 가압하여 상기 발광소자 주변에 몰딩부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 실시예는 상기 몰딩부재가 형성된 반도체소자어레이를 절단하여 반도체소자를 개별적으로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 개별적으로 형성된 반도체소자는 상기 기판, 상기 발광소자 및 상기 발광소자를 둘러싸도록 배치되고 절단된 상기 몰딩부재를 포함할 수 있다.
또한 상기 절단된 몰딩부재의 모서리는 각이 진 반도체소자의 제조 방법일 수 있다.
또한 상기 적어도 하나 이상의 실리콘필름 중 하나의 실리콘필름의 두께는 150㎛ 내지 300㎛일 수 있다.
또한 상기 실리콘필름의 개수는 상기 몰딩부재의 두께를 고려하여 설정될 수 있다.
또한 상기 챔버는 상기 가압부재를 기준으로 제1 공간영역과 제2 공간영역으로 구분되고, 상기 제1 공간영역에 상기 기판, 상기 발광소자 및 상기 실리콘필름이 포함되며, 상기 저진공을 수행하는 단계는, 상기 제1 및 제2 공간영역 각각의 기압이 외부의 기압보다 낮은 목표기압이 되도록 진공시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한 실시예는 상기 다수의 발광소자의 외곽 둘레를 따라 스페이서를 상기 기판 상에 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 실리콘필름의 사이즈는 상기 스페이서에 의해 형성되는 사이즈보다 작을 수 있다.
또한 실시예는 상기 몰딩부재가 평탄화되도록 상기 실리콘필름과 상기 가압부재 사이에 평탄부재를 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 평탄부재의 사이즈는 상기 스페이서에 의해 형성되는 사이즈보다 클 수 있다.
또한 상기 실리콘필름을 가압하는 단계는, 상기 제1 공간영역이 상기 목표기압보다 동일하거나 낮아지고 상기 제2 공간영역이 상기 목표기압보다 높아지도록 진공시켜 상기 가압부재의 위치를 가변시키는 단계; 및 상기 가압부재의 가변에 의해 상기 평탄부재가 가압되어 상기 실리콘필름을 라미네이션하여 상기 몰딩부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예는 상기 챔버 내에 핫플레이트가 구비되고, 상기 기판이 상기 핫플레이트 상에 배치되며, 상기 가열을 수행하는 단계는, 상기 핫플레이트를 가열하여 상기 기판 상에 배치되는 상기 실리콘필름의 온도를 80℃ 내지 150℃로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 실시예는 상기 몰딩부재를 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예는 다수의 발광소자가 정렬된 기판을 마련하는 단계; 실리콘필름을 상기 기판 상에 정렬하는 단계; 저진공 및 가열을 수행하는 단계; 및 상기 실리콘필름 상에 위치된 가압부재를 이용하여 상기 실리콘필름을 가압하여 상기 발광소자 주변에 몰딩부재를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 반도체소자일 수 있다.
또한 실시예에 따른 반도체소자는 상기 방법에 의해 제조될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은, 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부를 포함하는 제1 프레임, 상면과 하면을 관통하는 제2 개구부를 포함하는 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며 상면에서 하면으로 오목한 리세스를 포함하는 몸체를 형성하는 단계; 상기 리세스에 접착제가 제공되는 단계; 제1 본딩부와 제2 본딩부를 포함하는 발광소자가 상기 몸체 위에 제공되며, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 개구부 위에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 개구부 위에 배치되고, 상기 발광소자의 하면이 상기 접착제에 접촉되어 부착되는 단계; 상기 접착제를 경화시키는 단계; 상기 제1 및 제2 프레임의 상에서 상기 제1 및 제2 본딩부 주위에 수지부가 제공되는 단계; 상기 제1 및 제2 개구부에 제1 및 제2 도전층이 각각 제공되는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은, 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부를 포함하는 제1 프레임, 상면과 하면을 관통하는 제2 개구부를 포함하는 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며 상면에서 하면으로 오목한 리세스를 포함하는 몸체를 포함하는 패키지 몸체가 제공되는 단계; 상기 몸체의 상기 리세스에 접착제가 제공되는 단계; 하면에 배치된 제1 본딩부와 제2 본딩부를 포함하는 발광소자가 상기 패키지 몸체 위에 제공되며, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 개구부 위에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 개구부 위에 배치되고, 상기 발광소자의 하면이 상기 접착제에 직접 접촉되어 부착되는 단계; 상기 제1 프레임의 상면과 상기 제1 본딩부의 측면 사이 및 상기 제2 프레임의 상면과 상기 제2 본딩부의 측면 사이에 수지부가 제공되는 단계; 상기 제1 개구부에 제1 도전층이 제공되고 상기 제2 개구부에 제2 도전층이 제공되는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 수지부는 상기 제1 개구부로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 프레임의 상면에서 상기 제1 프레임의 하면 방향으로 오목하게 제공된 제1 상부 리세스와 상기 제2 개구부로부터 이격되어 배치되며 상기 제2 프레임의 상면에서 상기 제2 프레임의 하면 방향으로 오목하게 제공된 제2 상부 리세스에 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은, 상기 수지부가 제공되는 단계 이후에, 상기 발광소자 위에 몰딩부가 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은, 상기 제1 개구부에 제1 도전층이 제공되고 상기 제2 개구부에 제2 도전층이 제공되는 단계 이후에, 상기 발광소자 위에 몰딩부가 제공되는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층은 도전성 페이스트 형태로 상기 제1 개구부 및 제2 개구부에 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부에 제1 도전층이 제공되고 상기 제2 개구부에 제2 도전층이 제공되는 단계는, 제1 도전성 페이스트가 상기 제1 및 제2 개구부에 제공되는 단계; 및 제2 도전성 페이스트가 상기 제1 및 제2 개구부에 더 제공되는 단계; 를 포함하고, 상기 제1 도전성 페이스트와 상기 제2 도전성 페이스트는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
실시 에에 따른 발광소자 패키지는, 서로 이격되어 배치되며 제1 및 제2 개구부를 각각 포함하는 제1 및 제2 프레임; 상기 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되며 리세스를 포함하는 몸체; 상기 리세스 상에 배치되는 접착제; 상기 접착제 상에 배치되며, 제1 및 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 및 상기 제1 및 제2 본딩부 상에 각각 배치된 제1 및 제2 도전체; 를 포함하고, 상기 제1 및 제2 본딩부는 상기 제1 및 제2 개구부 상에 각각 배치되고, 상기 제1 및 제2 도전체는 상기 제1 및 제2 개구부 내부까지 각각 배치되며, 상기 제1 및 제2 개구부는 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 상면에 배치된 제1 영역, 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 하면에 배치된 제2 영역을 더 포함하고, 상기 제1 영역의 상면의 폭은 상기 제2 영역의 하면의 폭보다 작게 제공될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 서로 이격되어 배치된 제1 및 제2 프레임; 상기 제1 및 제2 프레임 사이에 배치된 몸체; 제1 본딩부 및 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 및 상기 몸체와 상기 발광소자 사이에 배치되는 접착제; 를 포함하고, 상기 제1 프레임은 상기 제1 프레임의 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 프레임의 상면에서 상기 제1 프레임의 하면 방향으로 오목한 제1 상부 리세스를 포함하고, 상기 제2 프레임은 상기 제2 프레임의 상면과 하면을 관통하는 제2 개구부와, 상기 제2 개구부로부터 이격되어 배치되며 상기 제2 프레임의 상면에서 상기 제2 프레임의 하면 방향으로 오목한 제2 상부 리세스를 포함하고, 상기 몸체는 상면에서 하면으로 오목한 리세스를 포함하고, 상기 접착제는 상기 리세스에 배치되고, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 개구부 상에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 개구부 상에 배치되고, 상기 제1 상부 리세스와 상기 제1 본딩부의 측면 사이 및 상기 제2 상부 리세스와 상기 제2 본딩부의 측면 사이에 배치된 수지부를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상기 제1 개구부에 제공되며 상기 제1 본딩부의 하면과 직접 접촉되어 배치된 제1 도전층; 상기 제2 개구부에 제공되며 상기 제2 본딩부의 하면과 직접 접촉되어 배치된 제2 도전층; 을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전층은 상기 제1 개구부의 상부 영역에 제공된 제1 상부 도전층과 상기 제1 개구부의 하부 영역에 제공된 제1 하부 도전층을 포함하고, 상기 제1 상부 도전층과 상기 제1 하부 도전층은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 수지부는 화이트 실리콘을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상기 제1 본딩부의 아래에 배치되며 상기 제1 본딩부와 전기적으로 연결된 제1 도전체; 상기 제2 본딩부의 아래에 배치되며 상기 제2 본딩부와 전기적으로 연결된 제2 도전체; 상기 제1 개구부에 제공되며 상기 제1 도전체의 하면과 측면에 직접 접촉되어 배치된 제1 도전층; 상기 제2 개구부에 제공되며 상기 제2 도전체의 하면과 측면에 직접 접촉되어 배치된 제2 도전층; 을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전층은 상기 제1 본딩부의 하면에 직접 접촉되어 배치되고, 상기 제2 도전층은 상기 제2 본딩부의 하면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전체는 상기 제1 개구부 내에 배치되고, 상기 제2 도전체는 상기 제2 개구부 내에 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부는 상부 영역의 폭이 하부 영역의 폭에 비하여 더 작게 제공되고, 상기 하부 영역에서 상기 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 좁아지는 경사면을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 조명장치는 상기 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함할 수 있다.
실시예는 열적 신뢰성 저하되는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 금속 반사층에서 금속물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 의하면 금속 반사층 자체를 채용하지 않으므로 금속 반사층 물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있음과 함께, 투광성 전극과 제1 몰딩부의 우수한 접촉력에 의해 매우 우수한 기계적, 전기적 신뢰성의 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 전극이나 에피층에서 발생된 열의 방열이 제대로 되지 못해 전기적, 열적 신뢰성이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 광 반사 기능에 한계가 있는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 고전압(HV) LED에 적용시 복수의 발광 셀을 연결하는 연결금속(connection metal)을 채용하지 않음으로써 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 할 수 있다.
실시예에 따르면, FT-IR 장비에 의한 분석 결과, 800-850 cm-1 구간에서의 영역에 대한 적분값은 0.05 이하가 검출되는 개선된 실리콘에 의해 크로스링커의 개수가 줄어들어 내열성이나 내광성 특성이 우수할뿐만 아니라 끈적거림(sticky) 특성과 크랙(crack) 특성도 우수하다.
실시예에 따르면, 이와 같이 개선된 실리콘에 의해 제조된 실리콘필름을 이용하여 발광소자 상에 몰딩부재를 형성함으로써, 발광소자의 측면 상의 몰딩부재의 두께가 발광소자 상의 몰딩부재의 두께와 동일해져, 발광소자에서 발광된 광이 동일한 경로(path)로 몰딩부재를 통과할 수 있어 광 효율이 향상될 수 있다.
실시예에 따르면, 이와 같이 개선된 실리콘에 의해 제조된 실리콘필름을 이용하여 발광소자 상에 몰딩부재를 형성함으로써, 발광소자의 사각 모서리가 각이 진 형상을 가지므로 광 효율이 향상될 수 있다.
실시예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 광 추출 효율 및 전기적 특성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 반도체 소자 패키지는 반사율이 높은 몸체를 제공함으로써, 반사체가 변색되지 않도록 방지할 수 있어 반도체 소자 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 제조방법에 의하면, 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 내용에 한정되는 것은 아니며, 발명의 설명 전체의 기재 내용을 기준으로 기술과제의 해결에 따른 기술적 효과가 기술될 수 있다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 1b는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 반사율 특성 데이터.
도 1c는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 열적 안정성 데이터.
도 2는 제2 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 3은 제3 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 4는 제4 실시예에 따른 발광소자 평면도(도 4(a))와 이에 대응되는 발광소자 패키지의 부분 평면도(도 4(b)).
도 5a는 도 4(a)에 도시된 제4 실시예에 따른 발광소자의 I-I' 선을 따른 단면도.
도 5b는 제5 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 6a는 제6 실시예에 따른 발광소자의 평면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 제6 실시예에 따른 발광소자의 II-II' 선을 따른 단면도.
도 7 내지 도 11은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도.
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 13a는 FT-IR(Fourier Transformation-Infrared) 장비에 의해 검출된 일반적인 실리콘 특성의 데이터.
도 13b는 FT-IR 장비에 의해 검출된 개선된 실리콘 특성의 데이터.
도 14는 실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법을 설명하는 순서도.
도 15a 내지 도 15h는 반도체소자의 제조 방법을 구체적으로 설명하는 공정 도면.
도 16은 제7 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 17은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도.
도 18은 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 저면도.
도 19a는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도.
도 19b는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도의 다른 실시예.
도 20은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면.
도 21 내지 도 23은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 변형 예를 설명하는 도면.
도 24 내지 도 26은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 다른 변형 예를 설명하는 도면.
도 27 내지 도 29은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 또 다른 변형 예를 설명하는 도면.
도 30은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면.
도 31는 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 32은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 33은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 평면도.
도 34는 도 33에 도시된 발광소자의 A-A 선에 다른 단면도.
도 35는 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 36은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 37은 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도.
도 1b는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 반사율 특성 데이터.
도 1c는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 열적 안정성 데이터.
도 2는 제2 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 3은 제3 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 4는 제4 실시예에 따른 발광소자 평면도(도 4(a))와 이에 대응되는 발광소자 패키지의 부분 평면도(도 4(b)).
도 5a는 도 4(a)에 도시된 제4 실시예에 따른 발광소자의 I-I' 선을 따른 단면도.
도 5b는 제5 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 6a는 제6 실시예에 따른 발광소자의 평면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 제6 실시예에 따른 발광소자의 II-II' 선을 따른 단면도.
도 7 내지 도 11은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도.
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 13a는 FT-IR(Fourier Transformation-Infrared) 장비에 의해 검출된 일반적인 실리콘 특성의 데이터.
도 13b는 FT-IR 장비에 의해 검출된 개선된 실리콘 특성의 데이터.
도 14는 실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법을 설명하는 순서도.
도 15a 내지 도 15h는 반도체소자의 제조 방법을 구체적으로 설명하는 공정 도면.
도 16은 제7 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 17은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도.
도 18은 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 저면도.
도 19a는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도.
도 19b는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도의 다른 실시예.
도 20은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면.
도 21 내지 도 23은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 변형 예를 설명하는 도면.
도 24 내지 도 26은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 다른 변형 예를 설명하는 도면.
도 27 내지 도 29은 도 19a, 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 또 다른 변형 예를 설명하는 도면.
도 30은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면.
도 31는 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 32은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 33은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 평면도.
도 34는 도 33에 도시된 발광소자의 A-A 선에 다른 단면도.
도 35는 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 36은 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 37은 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도.
이하 상기의 과제를 해결하기 위한 구체적으로 실현할 수 있는 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 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.
(제1
실시예
내지 제6
실시예
)
도 1a는 제1 실시예에 따른 발광소자(100)의 단면도이다.
제1 실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(108), 발광구조물(110), 제1 전극(141), 제2 전극(142), 제1 범프(151), 제2 범프(152), 제1 몰딩부(161) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(108)과, 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하며 상기 기판(108) 상에 배치된 발광구조물(110)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116)의 일부와 상기 활성층(114)의 일부가 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면에 배치된 제1 전극(141)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치된 제2 전극(142)과, 상기 제1 전극(141) 상에 배치된 제1 범프(151)와, 상기 제2 전극(142) 상에 배치된 제2 범프(152)와, 상기 발광구조물(110) 상에 배치된 제1 몰딩부(161)를 포함할 수 있다.
이하 실시예에 따른 발광소자의 주요 기술적 특징에 대해 기술하기로 한다. 실시예에 따른 발광소자는 조명장치, 백라이트 유닛, 자동차 램프 등에 발광소자 패키지 형태로 장착되어 적용될 수 있는데, 도 1은 플립칩 형태로 장착을 위한 도시를 하고 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
<기판>
실시예에서 기판(108)은 열전도성이 뛰어난 물질 또는 광투광성이 우수한 물질로 형성되어 열적 신뢰성을 향상시키고 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(108)은 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예를 들어, 상기 기판(108)은 GaAs, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 실시예에서 상기 기판(108)상면에는 요철 구조(미도시)가 형성되어 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 기판(108)이 사파이어 기판인 경우 PSS가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에서 기판(108)의 하부에도 패터닝을 통해, 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 기판(108)의 저면에 H3Po4등으로 약 300℃에서 습식식각(wet etching) 등을 진행하여 원뿔형상 패턴(미도시)을 형성함으로써 통해 광추출이 향상될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 기판(108) 위에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 이후 형성되는 발광구조물(110)과 상기 기판(108)간의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있다. 상기 버퍼층은 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 위에는 언도프드(undoped) 반도체층(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정되지는 않는다.
<발광구조물>
실시예에서 발광구조물(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 반도체 화합물, 예를 들어 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
다음으로, 실시예에서 활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.
상기 활성층(114)은 단일 양자우물 구조, 다중 양자우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(114)은 양자우물(미도시)/양자벽(미도시) 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaP/AlGaP, GaP/AlGaP중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 실시예에서 활성층(114) 상에 전자차단층(미도시)이 형성되어 전자 차단(electron blocking) 및 활성층(114)의 클래딩(MQW cladding) 역할을 해줌으로써 발광효율을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자차단층은 AlxInyGa(1-x-y)N(0≤≤x≤≤1,0≤≤y≤≤1)계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(114)의 에너지 밴드 갭보다는 높은 에너지 밴드 갭을 가질 수 있다. 실시예에서 상기 전자차단층은 p형으로 이온주입되어 오버플로우되는 전자를 효율적으로 차단하고, 홀의 주입효율을 증대시킬 수 있다.
다음으로, 실시예에서 제2 도전형 반도체층(116)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3-족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
실시예의 발광구조물(110)에서, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조체(110)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
<투광성 전극, 제1, 제2 전극, 범프>
실시예는 발광구조물(110) 상에 투광성 전극(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 투광성 전극(122)을 형성하여 전류 확산을 향상시켜 광출력을 높이고, 광 투광성을 높여 광 추출 효과를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 투광성 전극층(140)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 전극층(140)은 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
실시예는 발광구조물(110)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(141)과 제2 전극(142)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 제2 도전형 반도체층(116)의 일부와 활성층(114)의 일부가 제거되어 노출된 제1 도전형 반도체층(112)의 상면에 배치된 제1 전극(141)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치된 제2 전극(142)을 각각 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(141)과 상기 제2 전극(142)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
또한 실시예는 상기 제1 전극(141) 상에 배치된 제1 범프(151)와 상기 제2 전극(142) 상에 배치된 제2 범프(152)를 각각 포함할 수 있다. 상기 제1 범프(151)과 상기 제2 범프(152)는 반사도가 80% 이상인 높은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al 중 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 형성되어 전극에 의한 광 흡수를 방지하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있다.
실시예에 의하면 발광소자가 패키지 몸체에 플립 칩 형태로 실장될 수 있다(도 12 참조). 이를 통해, 실시예에 의하면 와이어 본딩(Wire Bonding)이 생략됨과 아울러 금속 반사층 형성공정이 생략되고 반사성의 제1 몰딩부(161)의 높이를 높게 형성함에 따라 제1 범프(151)의 높이(HB1)와 제2 범프의 높이(HB2)를 높게 설계할 수 있으므로 칩 디자인(chip design)이 자유롭고 다양한 칩 디자인(Chip design)을 통해 LED 칩의 성능개선이 가능할 수 있다. 또한 다양한 디자인(Design)의 칩을 사용한 다양한 제품, 예를 들어 카메라 플래시, 차량 헤드램프, 조명장치, 가로등, 의료장비 등에 적용이 가능하다.
<고 반사성 제1 몰딩부>
실시예의 기술적 해결과제 중의 하나는, 열적 신뢰성 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 해결과제 중의 하나는, 금속 반사층에서 금속물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 해결과제 중의 하나는, 전극이나 에피층에서 발생된 열의 방열이 제대로 되지 못해 전기적, 열적 신뢰성이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 해결과제 중의 하나는, 광 반사 기능에 한계가 있는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
도 1b는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 반사율 특성 데이터이다.
실시예는 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 상기 발광구조물(110) 상에 배치된 반사성 제1 몰딩부(161)를 포함할 수 있다. 실시예의 제1 몰딩부(161)는 광 반사성 몰딩부를 포함하며, 상기 제1 몰딩부(161)는 고 반사성 레진일 수 있으며 광 반사성을 높이기 위해 반사재(161a)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 실시예의 제1 몰딩부(161)는 약 90% 이상의 광 반사도, 나아가 95% 이상, 예를 들어 97% 이상의 광반사도를 얻을 수 있으며, 신뢰성이 매우 높다.
예를 들어, 도 1b는 실시예에 따른 발광소자의 약 150℃ 온도, 460nm 발광 빛에서, 반사율의 광학적, 열적 신뢰성(Photo-thermal Stability) 데이터로서, 실시예에 의하면 약 95% 이상의 반사율을 약 1400시간 이상 유지함으로써 열적 안정성, 광학적 신뢰성이 매우 우수하였다.
한편 종래기술에서 금속성 반사층을 형성하는 경우 금속 반사층이 있는 일부 영역에서만 반사효과 있었으나, 실시예에 의하면 전면(full surface) 반사 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 평면도를 도시하고 있는 도 6a를 참조하면, 패드 영역 제외한 발광소자의 상면 전체에 반사성 제1 몰딩부(161)가 형성됨으로써 전면 반사효과에 의한 95% 이상, 예를 들어 97% 이상의 광반사도를 얻을 수 있으며, 반사영역의 확장에 따라 신뢰성이 매우 높은 기술적 효과가 있다.
실시예에 의하면, 전극이나 에피층에서 발생된 열이 제1 몰딩부(161)를 통해 효과적으로 방열되고, 제1 몰딩부(161) 자체의 열적, 광학적 안정성이 우수함으로써 우수한 전기적, 열적 신뢰성을 나타내는 기술적 효과가 있다. 또한, 실시예에 의하면 제1 몰딩부(161) 외에 제1 범프(151), 제2 범프(152)를 통해서도 열이 방출됨으로써 방열효율이 매우 향상되는 기술적인 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 제1 몰딩부(161)는 상기 투광성 전극(122)에 접하여 배치될 수 있다. 실시예에서 상기 제1 몰딩부(161)와 투광성 전극(122)의 접촉력(Adhesion force)은 매우 우수하여 약 350 내지 940 N/cm2에 이르며, 이에 따라 제1 몰딩부와 투광성 전극 간의 접촉력이 매우 우수하여 전기적 신뢰성이 매우 우수하다.
이에 따라 실시예에 의하면 금속 반사층 자체를 채용하지 않으므로 금속 반사층 물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있음과 함께, 투광성 전극과 제1 몰딩부의 우수한 접촉력에 의해 매우 우수한 기계적, 전기적 신뢰성의 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 제1 몰딩부(161)는 디스펜싱(dispensing), 프린팅(printing) 또는 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 디스펜싱(dispensing)으로 제1 몰딩부(161)가 형성되는 방법을 설명하면, 발광소자의 저 측면에 소정의 니들(needl)을 이용하여 1차 디스펜싱 후, 중간, 및 상부 측면까지 2차 디스펜싱을 통해 제1 몰딩부를 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 몰딩부(161)는 SMC, EMC, PCT, PPA 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 몰딩부(161)는 화이트 실리콘(White Silicone)일 수 있으며, 반사재(161a)로 이산화 티탄(TiO2), 알루미늄 산화물(AlxOy) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예의 제1 몰딩부(161)는 디메틸비닐-트리메틸 실리카(Dimethylvinylated and trimethylated silica)가 약 20~30 wt%, 이산화 티탄(TiO2)이 약 50~60 wt%, 비정질 실리카(amorphous silica)가 약 1~10wt%, 디메틸-실록산(dimethyl Siloxane)이 약 10~20 wt%, 알루미늄 수산화물(Aluminum hydroxide)이 약 1 ~ 10wt% 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제1 몰딩부(161)는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등에 반사율이 좋은 반사재(161a)를 추가할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등에 ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, TiO2, BaSO4, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 등의 반사재(161a)를 추가할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
| 파장(Wavelength) | 반사도(Reflectivity) |
| 450nm | 96.2 |
| 500nm | 96.52 |
| 550nm | 96.78 |
| 600nm | 96.87 |
| 650nm | 96.89 |
| 700nm | 96.81 |
표 1은 실시예에 따른 발광소자에서 약 300 ㎛ 두께의 제1 몰딩부(161)의 파장에 따른 반사도 데이터이다. 실시예에 의하면, 매우 우수한 광 반사 기능을 제공할 수 있으며, 몰딩부 전체가 반사층 기능을 함으로써 반사 성능이 더욱 향상될 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
상기 제1 몰딩부(161)의 높이는 약 200 내지 400㎛의 높은 높이로 형성될 수 있다. 실시예에서 상기 제1 몰딩부(161)의 높이가 약 150㎛ 내지 400㎛일 때, 최대의 반사도를 얻을 수 있다. 예를 들어, 약 250㎛ 이상에서 약 96% 이상의 반사도를 얻을 수 있으며, 약 400 ㎛ 초과에서는 반사도의 증가는 미미하였다. 상기 제1 몰딩부(161)의 높이는 노출된 제1 도전형 반도체층(112)의 상면부터 제1 몰딩부(161)의 최상면까지의 높이일 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 종래기술에서 페이스트를 이용해 플립 칩 다이본딩시, 페이스트가 전극을 넘어서서 에피층의 측면까지 확장됨으로써 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제가 있었다.
실시예에 의하면, 높은 반사율을 유지함과 아울러 제1 범프(151)의 높이(HB1)와 제2 범프의 높이(HB2)를 높게 설계할 수 있으므로 향후 진행되는 패키징 공정에서 페이스트가 발광구조물인 에피층까지 도달될 여지가 없으므로 전기적 쇼트나 에피층 측면에서 발생되는 측광을 차단하는 문제가 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1c는 실시예에 따른 발광소자의 시간에 따른 열적 안정성 데이터이다. 실시예에 의하면, 약 150℃의 에이징을 수행시 약 3240 시간까지 열적 안정성(Thermal Stability)이 매우 우수하였다. 이에 따라 실시예에 의하면 열적 신뢰성 매우 우수한 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
<제2 실시예>
도 2는 제2 실시예에 따른 발광소자(102)의 단면도이다.
제2 실시예는 제1 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제2 실시예의 주된 특징을 중심으로 기술하기로 한다.
실시예의 해결과제 중의 하나는, 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
실시예는 상기 제1 몰딩부(161)와 상기 발광구조물(110) 사이의 상기 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면 상에 배치된 광 투광성 제2 몰딩부(162)를 포함할 수 있다. 상기 광 투광성 제2 몰딩부(162)는 광투광성이 약 80% 이상인 물질일 수 있다.
실시예에서 상기 제2 몰딩부(162)의 높이(H2)는 상기 활성층(114)의 상면 높이 이상으로 배치됨에 따라 발광층의 측면으로 발광되는 빛이 제2 몰딩부(162)를 통해 외부로 광추출 될 수 있어 광추출 효율이 향상될 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면, 발광층이 에피층 측면에 광투광성의 제2 몰딩부를 배치함으로써 에피층의 측면에서 발광되는 빛을 차단하여 광 추출효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
<제3 실시예>
도 3은 제3 실시예에 따른 발광소자(103)의 단면도이다.
제3 실시예는 제1 실시예 또는 제2 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제3 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시예는 상기 발광구조물(110)과 상기 제1 몰딩부(161) 사이에 배치되는 절연층(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 절연층(130)은 광투광성의 절연층일 수 있으며 이경우 패시베이션 기능을 할 수 있다.
한편, 실시예에서 상기 절연층(130)은 반사성 절연층을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에서 상기 절연층(130)이 SiO2층과 TiO2층 교대로 증착된 반사성 절연층, 예를 들어 DBR 층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 상기 발광구조물(110)과 상기 제1 몰딩부(161) 사이에 반사성 절연층을 배치함으로써 반사효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 제1 몰딩부(161)와 반사성 절연층 간의 결합력 향상에 따라 전기적, 열적 신뢰성이 향상될 수 있다.
<제4, 제5 실시예>
제4 실시예에 따른 발광소자는 복수의 발광 셀이 포함된 HV LED에 대한 실시예이다.
예를 들어, 도 4는 제4 실시예에 따른 발광소자(104) 평면도(도 4(a))와 이에 대응되는 발광소자 패키지의 부분(204) 평면도(도 4(b))를 함께 도시한 것이다.
제4 실시예는 제1 실시예 내지 제3 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제4 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시예의 기술적 해결과제 중의 하나는, 고전압(HV) LED에 적용시 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 해결할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하고자 함이다.
제4 실시예에 따른 발광소자에서 발광구조물은 상호 이격된 복수의 발광 셀을 포함하는 하나의 칩일 수 있다. 예를 들어, 제4 실시예에 따른 발광소자에서 발광구조물은 상호 이격된 제1 발광 셀(A1), 제2 발광 셀(B1), 제3 발광 셀(C1), 제4 발광 셀(D1), 제5 발광 셀(E1), 제6 발광 셀(F1), 제7 발광 셀(G1), 제8 발광 셀(H1), 및 제9 발광 셀(I1)을 포함할 수 있다. 도 4(a)에서 화살표(->)는 전자의 흐름 방향의 예시도이다.
실시예에서 각 발광 셀은 각각 제1 범프와 제2 범프를 포함할 수 있고, 제2 범프는 2개로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 발광 셀(A1)은 제1 범프(151a), 제2 범프(152a)를 포함할 수 있고, 제2 발광 셀(B1)은 제1 범프(151b), 제2 범프(152b)를 포함할 수 있고, 제3 발광 셀(C1)은 제1 범프(151c), 제2 범프(152c)를 포함할 수 있고, 제4 발광 셀(D1)은 제1 범프(151d), 제2 범프(152d)를 포함할 수 있고, 제5 발광 셀(E1)은 제1 범프(151e), 제2 범프(152e)를 포함할 수 있고, 제6 발광 셀(F1)은 제1 범프(151f), 제2 범프(152f)를 포함할 수 있고, 제7 발광 셀(G1)은 제1 범프(151g), 제2 범프(152g)를 포함할 수 있고, 제8 발광 셀(H1)은 제1 범프(151h), 제2 범프(152h)를 포함할 수 있고, 제9 발광 셀(I1)은 제1 범프(151i), 제2 범프(152i)를 포함할 수 있다.
도 5a는 도 4(a)에 도시된 제4 실시예에 따른 발광소자의 I-I' 선을 따른 제2 발광 셀(B1)과 제3 발광 셀(C1)에 대한 단면도이다. 실시예에 따른 발광소자의 발광 셀은 제3 실시예에 따른 발광소자의 특징을 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
앞서 기술한 바와 같이, 종래 HV LED 기술은 각각의 발광 셀을 연결할 때 발광 셀과 발광 셀 사이의 분리공정(ISO)을 진행하고 패시베이션(Passivation) 후 연결금속(connection metal)을 증착하여 연결 시킴으로써, 복수의 발광 셀과 연결금속(connection metal)에 의해 발열이 심하여 열적, 전기적 신뢰성이 저하되는 문제가 있고, 연결금속의 단락의 위험이 있다.
실시예는 고전압(HV) LED에 적용시 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 해결하기 위해, 도 4(a)와 같이 실시예의 상기 복수의 발광 셀들은 각각은 발광소자 칩 레벨에서는 연결금속 없이 상호간에 분리되어 있을 수 있다.
도 4(b)는 도 4(a)에 도시된 실시예에 따른 발광소자(104) 평면도에 대응되는 발광소자 패키지의 부분(204) 평면도이다. 구체적으로, 도 4(b)는 도 4(a)에 도시된 실시예에 따른 발광소자(104)가 플립 칩 방식으로 실장되는 발광소자 패키지의 리드프레임 등을 나타내는 도면이다(데칼코마니 방식으로 대응되는 경우를 도시함).
실시예에 의하면, 실시예의 발광소자에서 복수의 발광 셀들은 각각은 발광소자 칩 레벨에서는 연결금속 없이 상호간에 분리되고, 실장되는 발광소자 패키지의 리드 프레임 등을 통해 전기적으로 연결됨으로써 고전압(HV) LED에 적용시 발생되는 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 해결할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 발광소자 패키지(204)는 패키지 몸체(미도시)와 상기 패키지 몸체 상에 배치된 제1 리드전극, 제2 리드전극을 포함하고, 상기 패키지 몸체 상에 배치되어 상기 제1 리드전극, 제2 리드전극과 전기적으로 연결되는 발광소자(104)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(204)는 상기 제1 리드전극과 상기 제2 리드전극 사이에 배치되는 전도층을 더 포함하고, 상기 복수의 발광 셀 중 어느 하나의 발광 셀은 상기 제1 리드전극에 전기적으로 연결되며, 상기 복수의 발광 셀 중 다른 하나의 발광 셀은 상기 제2 리드전극에 전기적으로 연결되며, 상기 복수의 발광 셀 중 또 다른 하나의 발광 셀은 상기 전도층과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4를 참조하여, 좀 더 구체적으로 설명하면, 실시예따른 발광소자 패키지(204)는 패키지 몸체 상에 배치된 제1 리드전극(210A)과 제2 리드전극(210J)을 포함할 수 있다.
상기 제1 리드전극(210A)은 제1 도전형의 제1 컨택전극(211a)를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전형의 제1 컨택전극(211a)은 제1 발광 셀(A1)의 제1 범프(151a)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제1 리드전극(210A)은 음(-)의 리드전극 기능을 할 수 있다.
또한 상기 제2 리드전극(210J)은 제2 도전형의 제9 컨택전극(212i)를 포함할 수 있고, 상기 제2 도전형의 제9 컨택전극(212i)은 제9 발광 셀(I1)의 제9 범프(152i)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 리드전극(210J)은 양(+)의 리드전극 기능을 할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(204)는 제1 리드전극(210A)과 제2 리드전극(210J) 사이에 배치되는 전도층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 발광소자 패키지(204)는 제1 전도층(210B), 제2 전도층(210C), 제3 전도층(210D), 제4 전도층(210E), 제5 전도층(210F), 제6 전도층(210G), 제7 전도층(210H), 제8 전도층(210I)을 포함할 수 있으며, 이러한 각 전도층들은 전기전도성이 우수한 금속물질으로 형성될 수 있으나, 이들의 전도층들은 리드전극으로서는 기능을 하지 않을 수 있으며, 전기 전도층으로서의 기능을 수행할 수 있다.
상기 각 전도층들 상에는 컨택층들이 형성되어 발광 셀들이 실장될 수 있다.
예를 들어, 제1 전도층(210B)은 제1 컨택층(212a)를 포함하여, 제1 발광 셀(A1)의 제2 범프(152a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 전도층(210B) 상에는 제2 컨택층(211b)도 형성될 수 있으며, 상기 제2 컨택층(211b)은 제2 발광 셀(B1)의 제1 범프(151b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 제1 전도층(210B)은 종래 기술의 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
실시예에 의하면, 발광소자에서 복수의 발광 셀들은 각각 발광소자 칩 레벨에서는 연결금속 없이 상호간에 분리되고, 실장되는 발광소자 패키지의 전도층을 통해 전기적으로 연결됨으로써 고전압(HV) LED에 적용시 발생되는 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
다음으로, 제2 전도층(210C)은 제3 컨택층(212b)를 포함하여, 제2 발광 셀(B1)의 제2 범프(152b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전도층(210C) 상에는 제4 컨택층(211c)도 형성될 수 있으며, 상기 제4 컨택층(211c)은 제3 발광 셀(C1)의 제1 범프(151c)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제2 전도층(210C)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제3 전도층(210D)은 제5 컨택층(212c)를 포함하여, 제3 발광 셀(C1)의 제2 범프(152c)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제3 전도층(210D) 상에는 제6 컨택층(211d)도 형성될 수 있으며, 상기 제6 컨택층(211d)은 제4 발광 셀(D1)의 제1 범프(151d)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제3 전도층(210D)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제4 전도층(210E)은 제7 컨택층(212d)를 포함하여, 제4 발광 셀(D1)의 제2 범프(152d)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제4 전도층(210E) 상에는 제8 컨택층(211e)도 형성될 수 있으며, 상기 제8 컨택층(211e)은 제5 발광 셀(E1)의 제1 범프(151e)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제4 전도층(210E)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제5 전도층(210F)은 제9 컨택층(212e)를 포함하여, 제5 발광 셀(E1)의 제2 범프(152e)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제5전도층(210F) 상에는 제10 컨택층(211f)도 형성될 수 있으며, 상기 제10 컨택층(211f)은 제6 발광 셀(F1)의 제1 범프(151f)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제5 전도층(210F)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제6 전도층(210G)은 제11 컨택층(212f)를 포함하여, 제6 발광 셀(F1)의 제2 범프(152f)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제6전도층(210G) 상에는 제12 컨택층(211g)도 형성될 수 있으며, 상기 제12 컨택층(211g)은 제7 발광 셀(G1)의 제1 범프(151g)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제6 전도층(210G)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제7 전도층(210H)은 제13 컨택층(212g)를 포함하여, 제7 발광 셀(G1)의 제2 범프(152g)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제7전도층(210H) 상에는 제14 컨택층(211h)도 형성될 수 있으며, 상기 제14 컨택층(211h)은 제8 발광 셀(H1)의 제1 범프(151h)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제7 전도층(210H)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
또한 제8 전도층(210I)은 제15 컨택층(212h)를 포함하여, 제8 발광 셀(H1)의 제2 범프(152h)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제8 전도층(210I) 상에는 제16 컨택층(211i)도 형성될 수 있으며, 상기 제16 컨택층(211i)은 제9 발광 셀(I1)의 제1 범프(151i)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제8 전도층(210I)은 연결금속의 기능을 겸할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 상기 복수의 발광 셀 중 어느 하나의 발광 셀은 상기 제1 리드전극에 전기적으로 연결되며, 상기 복수의 발광 셀 중 다른 하나의 발광 셀은 상기 제2 리드전극에 전기적으로 연결되며, 상기 복수의 발광 셀 중 또 다른 하나의 발광 셀은 상기 전도층과 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 통해, 실시예에 의하면, 발광소자에서 복수의 발광 셀들은 각각 발광소자 칩 레벨에서는 연결금속 없이 상호간에 분리되고, 실장되는 발광소자 패키지의 전도층을 통해 전기적으로 연결됨으로써 고전압(HV) LED에 적용시 발생되는 방열 이슈와 전기적 단락 이슈를 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
도 5b는 제5 실시예에 따른 발광소자의 단면도이며, 복수의 발광 셀이 연결전극(141c)에 의해 직렬 연결된 HV LED에 대한 실시예이다.
예를 들어, 제5 실시예에 따른 발광소자는 발광구조물(110)과 투광성 전극(122)을 형성 후, 제1 도전형 반도체층(112)이 노출되도록 투광성 전극(122), 제2 도전형 반도체층(116)과 활성층(114)의 일부를 메사 에칭 후, 인접하는 발광 셀간에 완전히 분리공정(fully ISO)가 진행되고, 이후 소정의 영역에 마스크 패턴(미도시)을 형성한 후에 절연층(130)이 형성될 수 있다. 상기 절연층(130)은 광투광성의 절연층이거나, 반사성 절연층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제1 전극(141)과 제2 전극(142)이 형성될 영역과 연결전극(141c)이 형성될 제1 도전형 반도체층(112) 상면 일부와 투광성 전극(122) 상면 일부에 소정의 마스크 패턴(미도시)이 형성 된 후에, 절연층(130) 형성 공정 후 상기 마스크 패턴을 제거한 후에서 연결전극(141c)과 제1 전극(141), 제2 전극(142)를 형성할 수 있다.
실시예에 의하면, 발광소자의 상면 전체에 반사성 제1 몰딩부(161)가 형성됨으로써 전면 반사효과에 의한 95% 이상, 예를 들어 97% 이상의 광반사도를 얻을 수 있으며, 반사영역의 확장에 따라 신뢰성이 매우 높은 기술적 효과가 있다.
한편, 실시예에서 상기 절연층(130)은 DBR 층을 포함하는 반사성 절연층을 포함할 수 있으며, 상기 발광구조물(110)과 상기 제1 몰딩부(161) 사이에 반사성 절연층을 배치함으로써 반사효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 제1 몰딩부(161)와 반사성 절연층 간의 결합력 향상에 따라 전기적, 열적 신뢰성이 향상될 수 있다.
<제6 실시예>
도 6a는 제6 실시예에 따른 발광소자(105)의 평면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 제6 실시예에 따른 발광소자의 II-II' 선을 따른 단면도이다.
제6 실시예는 제1 실시예 내지 제5 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제6 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제6 실시예에서 제1 전극(141), 제2 전극(142)은 가지 전극을 포함할 수 있으며, 제1 전극의 가지 전극인 제1 가지 전극(145)은 포인트 컨택구조를 구비할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제6 실시예에 따른 발광소자(105)는 기판(108)과, 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하며 상기 기판(108) 상에 배치된 발광구조물(110)을 포함할 수 있다. 상기 발광구조물(110)에서 상기 제1 가지 전극(145)과 중첩되는 영역 중 일부 영역(컨택영역)의 제2 도전형 반도체층(116), 활성층(114) 및 일부의 제1 도전형 반도체층(112)이 제거되어 컨택 홀이 형성된 후, 상기 컨택 홀의 측면과 잔존하는 제2 도전형 반도체층(116) 상에 절연층(130)이 형성될 수 있다. 상기 절연층(130)은 광투광성의 절연층일 수 있다. 또한, 실시예에서 상기 절연층(130)은 반사성 절연층을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에서 상기 절연층(130)이 SiO2층과 TiO2층 교대로 증착된 반사성 절연층, 예를 들어 DBR 층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 상기 절연층(130)과 상기 컨택홀 내에 제1 가지 전극(145)이 증착등의 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가지 전극(145)은 복수의 포인트 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 가지 전극(145)은 제1 포인트 컨택(145a), 제2 포인트 컨택(145b), 제3 포인트 컨택(145c), 제4 포인트 컨택(145d), 제5 포인트 컨택(145e), 제6 포인트 컨택(145f), 제7 포인트 컨택(145g)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예는 포인트 컨택구조의 제1 가지 전극(145) 구조와 더불어, 제1 전극(141)이 제1 가지 전극(145) 상에 형성됨으로써 활성층(114)의 제거영역이 줄어들어 발광 볼륨이 증가됨에 따라 발광효율이 향상될 수 있으며, 포인트 컨택 구조에 따른 전류확산효과가 있는 발광소자 및 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.
<제조방법>
이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명하기로 한다. 한편, 도 7 내지 도 11은 제3 실시예를 기준으로 설명하나 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 7과 같이 기판(108)을 준비하고, 그 위에 발광구조물(110)을 형성할 수 있다.
상기 기판(108)은 열전도성이 뛰어난 물질 또는 광투광성이 우수한 물질로 형성되어 열적 신뢰성을 향상시키고 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(108)은 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예를 들어, 상기 기판(108)은 GaAs, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 상기 기판(108) 위에는 요철 구조(미도시)가 형성되어 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예에서 상기 기판(108) 위에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 이후 형성되는 발광구조물(110)과 상기 기판(108)간의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있다. 상기 버퍼층은 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 위에는 언도프드(undoped) 반도체층(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정되지는 않는다.
상기 발광구조물(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 반도체 화합물, 예를 들어 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 활성층(114)은 단일 양자우물 구조, 다중 양자우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(114)은 양자우물(미도시)/양자벽(미도시) 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaP/AlGaP, GaP/AlGaP중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3-족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 8와 같이, 상기 발광구조물(110) 중 제2 도전형 반도체층(116), 활성층(114)의 일부를 제거하는 메사 에칭공정을 진행하여 제1 도전형 반도체층(112)의 상면일부가 노출되는 메사영역(M)을 형성할 수 있다. 이후, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 투광성 전극(122)을 형성할 수 있다.
상기 투광성 전극층(140)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 전극층(140)은 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 9와 같이 상기 발광구조물(110)과 상기 투광성 전극층(140) 상에 절연층(130)을 형성하고, 상기 절연층(130)에 제1 전극의 오픈영역(R1)과 제2 전극의 오픈영역(R2)을 형성할 수 있다. 상기 절연층(130)은 산화물 또는 질화물 일 수 있다. 상기 절연층(130)은 SiO2층과 TiO2층 등이 교대로 증착된 반사성 절연층일 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 발광구조물(110)과 상기 제1 몰딩부(161) 사이에 반사성 절연층을 배치함으로써 반사효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 제1 몰딩부(161)와 반사성 절연층 간의 결합력 향상에 따라 전기적, 열적 신뢰성이 향상될 수 있다.
다음으로, 도 10과 같이 제1 전극의 오픈영역(R1)과 제2 전극의 오픈영역(R2)에 각각 제1 전극(141)과 제2 전극(142)이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(141)과 상기 제2 전극(142)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
이후, 상기 제1 전극(141) 상에 배치된 제1 범프(151)와 상기 제2 전극(142) 상에 배치된 제2 범프(152)가 각각 형성될 수 있다. 상기 제1 범프(151)과 상기 제2 범프(152)는 반사도가 80% 이상인 높은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al 중 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 형성되어 전극에 의한 광 흡수를 방지하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있다.
실시예에 의하면, 높은 반사율을 유지함과 아울러 제1 범프(151)의 높이(HB1)와 제2 범프의 높이(HB2)를 높게 설계할 수 있으므로 향후 진행되는 패키징 공정에서 페이스트가 발광구조물인 에피층까지 도달될 여지가 없으므로 전기적 쇼트나 에피층 측면에서 발생되는 측광을 차단하는 문제가 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.
다음으로, 도 11과 같이 상기 발광구조물(110), 상기 절연층(130) 상에 제1 몰딩부(161)를 형성할 수 있다. 이러한 제1 몰딩부(161)는 발광소자 칩 레벨이 아닌 실장 후에 형성될 수도 있다.
실시예에 따른 제1 몰딩부(161)는 디스펜싱(dispensing), 프린팅(printing) 또는 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 등으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 디스펜싱(dispensing)으로 제1 몰딩부(161)가 형성되는 방법을 설명하면, 발광소자의 저 측면에 소정의 니들(needl)을 이용하여 1차 디스펜싱 후, 중간, 및 상부 측면까지 2차 디스펜싱을 통해 제1 몰딩부를 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 몰딩부(161)는 SMC, EMC, PCT, PPA 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 몰딩부(161)는 화이트 실리콘(White Silicone)일 수 있으며, 반사재(161a)로 이산화 티탄(TiO2), 알루미늄 산화물(AlxOy) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예의 제1 몰딩부(161)는 디메틸비닐-트리메틸 실리카(Dimethylvinylated and trimethylated silica)가 약 20~30 wt%, 이산화 티탄(TiO2)이 약 50~60 wt%, 비정질 실리카(amorphous silica)가 약 1~10wt%, 디메틸-실록산(dimethyl Siloxane)이 약 10~20 wt% 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 의하면, 전극이나 에피층에서 발생된 열이 제1 몰딩부(161)를 통해 효과적으로 방열되고, 제1 몰딩부(161) 자체의 열적, 광학적 안정성이 우수함으로써 우수한 전기적, 열적 신뢰성을 나타내는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 제1 몰딩부(161)는 상기 투광성 전극(122)에 접하여 배치될 수 있다. 실시예에서 상기 제1 몰딩부(161)와 투광성 전극(122)의 접촉력(Adhesion force)은 매우 우수하여 약 350 내지 940 N/cm2에 이르며, 이에 따라 제1 몰딩부와 투광성 전극 간의 접촉력이 매우 우수하여 전기적 신뢰성이 매우 우수하다.
이에 따라 실시예에 의하면 금속 반사층 자체를 채용하지 않으므로 금속 반사층 물질의 마이그레이션(migration)에 따른 전기적 신뢰성 저하의 문제를 해결할 수 있음과 함께, 투광성 전극과 제1 몰딩부의 우수한 접촉력에 의해 매우 우수한 기계적, 전기적 신뢰성의 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예에 의하면, 매우 우수한 광 반사 기능을 제공할 수 있으며, 몰딩부 전체가 반사층 기능을 함으로써 반사 성능이 더욱 향상될 수 있는 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
또한 실시예에 의하면 열적 신뢰성 매우 우수한 기술적 효과가 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
<발광소자 패키지>
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)의 단면도이다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과 전기적으로 연결되는 발광소자(103)와, 형광체(미도시)를 구비하여 상기 발광 소자(103)를 포위하는 몰딩부재(220)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(103)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 상기 발광소자(103)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광 소자(103)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(103)는 제3 실시예에 따른 발광소자를 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 따른 발광소자도 적용이 가능하다.
실시예에 따른 발광소자는 백라이트 유닛, 조명 유닛, 디스플레이 장치, 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
(제7
실시예
)
일반적인 발광소자 패키지의 몰딩부 또는 형광체층 물질로 채용되는 실리콘은 크로스링커의 개수가 많아 내열성이나 내광성에 취약하다.
이와 달리, 실시예에서는 크로스링커의 개수를 줄여, 내열성이나 내광성 특성이 우수한 실리콘을 채용한 형광체층 또는 몰딩부를 얻을 수 있다. 이러한 실시예에서의 실리콘(이하, 개선된 실리콘이라 함)은 실리콘바인더가 솔벤트(solvent)에 담궈진 액상 형태로 존재할 수 있다. 아울러, 개선된 실리콘은 끈적거림(sticky) 특성과 크랙(crack) 특성이 우수하다.
하지만, 아직까지 이와 같이 개선된 실리콘, 구체적으로 액상 형태의 실리콘바인더를 반도체소자의 몰딩부재 또는 형광체층으로 만들 수 있는 공정 기법이 개발되지 않아, 제품에 적용되지 못하는 한계에 있는 상태이다.
도 13a는 FT-IR(Fourier Transformation-Infrared) 장비에 의해 검출된 일반적인 실리콘 특성을 보여주고, 도 13b는 FT-IR 장비에 의해 검출된 개선된 실리콘 특성을 보여준다.
FT-IR 장비는 분광 장비 중 기초적인 것 중에 하나이며 대부분의 화학 작용기(functional group)의 존재 유무를 판단하는 장비로서, 적외선을 시료에 조사했을 때 조사된 빛의 일부가 시료에 흡수되면서 특정 피크로 나타나는데, 이러한 특정 피크를 통해 해당 시료의 특성을 파악할 수 있다.
특정 피크는 특정 작용기에서만 나타나는 피크이며 피크의 위치는 핸드북(handbook)에서 확인 가능하다.
도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 일반적인 실리콘과 개선된 실리콘 모두 1450cm-1에서 페닐 그룹(phenyl group)의 피크가 나타나고, 1260 cm-1, 1100-1000 cm-1에서 Si-O-Si의 피크가 나타난다.
한편, FR-IR 장비를 이용하여 크로스링커의 대소 관계를 비교할 수 있다.
예컨대, 도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 800-850 cm-1(빗금쳐진 부분)가 크로스링커와 관련될 수 있다.
즉, 800-850 cm-1 구간에서의 영역을 적분 결과에 의해 크로스링커의 대소 관계가 파악될 수 있다.
도 13a에 도시된 800-850 cm-1 구간에서의 영역에 대한 적분값은 0.05 이상이 산출되는데 반해, 도 13b에 도시된 800-850 cm-1 구간에서의 영역에 대한 적분값은 0.05 이하가 산출될 수 있다.
따라서, 800-850 cm-1 구간에서의 영역에 대한 적분값이 0.05 이상인지 이하인지에 따라 크로스링커의 대소 관계가 파악될 수 있다. 이에 따라, 일반적인 실리콘(도 13a 참조)에 비해 개선된 실리콘(도 13b 참조)의 크로스링커의 개수가 줄어듦을 알 수 있다.
이와 같이 개선된 실리콘은 크로스링커의 개수가 줄어듦으로써 내열성이나 내광성 특성이 우수할뿐만 아니라 끈적거림(sticky) 특성과 크랙(crack) 특성도 우수하다.
개선된 실리콘의 경도, 즉 Shore D는 30 내지 70일 수 있다.
실시예에서는 이러한 개선된 실리콘을 바탕으로 형광체층 필름 또는 몰딩부 필름을 제조할 수 있으며, 그 제조된 필름을 이용하여 반도체소자를 제조할 수 있다.
<반도체소자 제조 방법>
도 14는 제7 실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 15a 내지 도 15h는 제7 실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법을 구체적으로 설명하는 공정 도면이다.
도 14와 도 15a를 참조하면, 기판(233)이 마련될 수 있다(S31). 즉, 도 15a에 도시한 바와 같이, 기판(233)이 챔버(230) 내의 지그(jig, 231) 상에 고정될 수 있다. 다시 말해, 지그(231)에 배치된 적어도 하나 이상의 고정부재(235)를 이용하여 기판(233)이 지그(231) 상에 고정될 수 있다.
기판(233)에 회로패턴이 형성되거나 형성되지 않을 수 있다.
기판(233)에 회로패턴이 형성된 경우, 나중에 기판(233) 상에 배치되는 발광소자(237)가 회로패턴에 전기적으로 접속될 수 있다.
기판(233)에 회로패턴이 형성되지 않는 경우, 기판(233) 상에 배치되는 발광소자(237)는 별도의 전극 회로패턴에 전기적으로 접속될 수 있다.
기판(233)은 사파이어 기판, 인쇄회로기판, 세라믹 기판 및 반도체기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반도체기판은 SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, 및 Ga2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음으로, 다수의 발광소자(237)가 기판(233) 상에 정렬될 수 있다(S33).
제7 실시예에서의 발광소자(237)는 앞선 제1 실시예 내지 제6 실시예에서의 발광소자를 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(233) 상에서 다수의 발광소자(237)는 서로 간에 동일한 간격으로 이격되도록 정렬될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광소자(237)의 정렬을 위해 기판(233) 상에 적어도 하나 이상의 정렬용 제1 마크(mark)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 마크를 바탕으로 다수의 발광소자(237)가 기판(233) 상에서 정렬될 수 있다.
다음으로 도 14와 도 15b를 참조하면, 스페이서(239)가 기판(233) 상에 부착될 수 있다(S35). 구체적으로, 스페이서(239)는 접찹물질을 이용하여 기판(233) 상에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
스페이서(239)는 나중에 형성될 몰딩부재 또는 형광체층의 두께를 일정하게 유지하도록 할 수 있으며, 몰딩부재 또는 형광체층의 두께를 결정할 수 있다.
도 15b에 도시한 바와 같이, 스페이서(239)는 다수의 발광소자(237)의 외곽 둘레를 따라 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 스페이서(239)는 다수의 발광소자(237)의 왼측 외곽, 오른측 외곽, 하측 외곽 그리고 상측 외곽에 배치될 수 있다. 각 외곽에 배치되는 스페이서(239)는 서로 간에 연결될 수 있고 서로 간에 이격될 수 있다.
스페이서(239)는 우수한 내열성 및 강도를 갖는 글라스(glass), 메탈(metal), 고분자 재료로 이루어질 수 있으며, 또한 각 재료에 테프론(Teflon)과 같은 이형 코팅 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
스페이서(239)의 두께는 적어도 발광소자(237)의 두께보다 클 수 있다. 이러한 경우, 스페이서(239)의 두께와 발광소자(237)의 두께 사이의 차이가 나중에 형성되는 몰딩부재의 두께가 될 수 있다.
예컨대, 발광소자(237)의 두께가 약 300㎛이고 스페이서(239)의 두께가 약 350㎛인 경우, 스페이서(239)에 의해 몰딩부재의 두께가 결정되므로 발광소자(237) 상에 배치되는 몰딩부재의 두께는 약 50㎛가 될 수 있다.
다음으로 도 14와 도 15c를 참조하면, 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 마련될 수 있다(S37). 마련되는 실리콘필름(223)의 개수는 실리콘필름(223) 하나의 두께와 나중에 형성될 몰딩부재의 두께를 고려하여 설정될 수 있다.
몰딩부재의 두께보다 큰 두께를 갖도록 실리콘필름(223)의 개수가 설정될 수 있다.
예컨대, 실리콘필름(223) 하나당 두께가 100㎛이고 몰딩부재의 두께가 400㎛인 경우, 400㎛인 몰딩부재의 두께보다 큰 합의 두께를 갖도록 적어도 15개의 실리콘필름(223)이 마련될 수 있다. 실리콘필름(223) 5개의 두께가 500㎛이므로, 500㎛인 5개의 실리콘필름(223)을 이용하여 후술하는 일련의 공정을 수행하여 400㎛인 몰딩부재가 형성될 수 있다.
S37에서 마련된 각 실리콘필름(223)의 두께는 서로 동일할 수도 있고 서로 상이할 수도 있다.
다음으로, S37에서 마련된 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 다수의 발광소자(237) 상에 정렬될 수 있다(S39).
이러한 정렬을 위해, 기판(233) 상에 하나 이상의 정렬용 제2 마크가 형성될 수 있다. 이러한 제2 마크를 바탕으로 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 다수의 발광소자(237) 상에 정렬될 수 있다.
도 15c에 도시한 바와 같이, 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)의 사이즈는 다수의 발광소자(237)의 전체 사이즈보다 클 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)의 사이즈는 다수의 발광소자(237) 중 최외곽에 배치된 발광소자(237)에 의해 형성된 사이즈보다 크고 스페이서(239)에 의해 형성되는 사이즈보다 작을 수 있다.
다음으로 도 14와 도 15d를 참조하면, 평탄부재(241)가 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223) 상에 배치될 수 있다(S41).
평탄부재(241)는 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 몰딩부재(도 15f의 251)로 형성될 때, 몰딩부재(도 15f의 251)의 상면이 평탄화되도록 하여 몰딩부재(도 15f의 251)가 균일한 두께를 갖도록 할 수 있다.
평탄부재(241)는 그 상면 및/또는 하면은 평평한 면을 가질 수 있다. 평탄부재(241)는 유리 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
평탄부재(241)는 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223) 중 최상위 실리콘필름(223)의 상면과 접할 수 있다.
평탄부재(241)의 사이즈는 스페이서(239)에 의해 형성된 사이즈보다 클 수 있다.
이러한 경우, 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)의 두께로 인해 평탄부재(241)의 하면과 스페이서(239)의 상면이 이격될 수 있다. 이후 후술하는 공정에 의해 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)의 전체 두께가 줄어들어 몰딩부재(도 15f의 251)로 형성되는 경우, 평탄부재(241)의 하면은 스페이서(239)의 상면과 접할 수 있다. 따라서, 평탄부재(241)의 하면이 스페이서(239)의 상면과 접할 때 몰딩부재(도 15f의 251)의 두께가 결정될 수 있다.
다음으로 도 15d를 참조하여, 챔버(230)의 구조를 설명한다.
챔버(230) 내에는 그 중간에 배치된 가압부재(243)를 기준으로 제1 공간영역(225)와 제2 공간영역(227)으로 구분될 수 있다. 가압부재(243)는 평탄부재(241)의 상면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
가압부재(243)의 적어도 둘 이상의 영역은 챔버(230)에 고정될 수 있다. 가압부재(243)는 압력에 의해 위치가 가변될 수 있다. 예컨대, 제2 공간영역이 대기압이 형성되고 제1 공간영역(225)이 대기압보다 낮은 기압이 형성되는 경우, 가압부재(243)는 하부 방향으로 이동될 수 있다.
가압부재(243)는 탄성을 갖는 고무재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 공간영역(225)의 기압은 제1 진공펌프(247)에 의해 조절되고, 제2 공간영역(227)의 기압은 제2 진공펌프(249)에 의해 조절될 수 있다.
예컨대, 제1 진공펌프(247)에 의해 제1 공간영역의 공기가 외부로 배기되는 경우, 제1 공간영역의 기압은 외부의 기압보다 낮아질 수 있다. 예컨대, 제1 진공펌프(247)에 의해 외부의 공기가 제1 공간영역으로 인입되는 경우, 제1 공간영역의 기압은 외부보다 높아질 수 있다.
제2 공간영역도 제1 공간영역의 기압 조절 원리와 동일하게 기압이 조절될 수 있다.
챔버(230) 내에는 지그(231)의 상하 이동을 제어하는 리프트핀(246)이 배치될 수 있다. 즉, 리프트핀(246)은 핫플레이트(245) 아래에 배치되어 핫플레이트(245)를 관통하여 지그(231)를 상부 방향으로 들어올리거나 들어올려진 지그(231)를 핫플레이트(245) 상에 로딩할 수 있다.
리프트핀(246)은 4개의 핀으로 구성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
핫플레이트(245)는 지그(231)를 지지하는 한편, 지그(231)에 열을 가해줄 수 있다.
다음으로 저진공 공정이 수행될 수 있다(S43). 여기서, 저진공이라 함은 제1 및 제2 공간영역 각각의 기압이 외부의 기압보다 낮은 상태를 의미할 수 있다.
도 15d에 도시한 바와 같이, 제1 공간영역과 제2 공간영역 모두 저진공의 기압이 되도록 제1 공간영역과 제2 공간영역 각각의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
즉, 제1 진공펌프(247)에 의해 제1 공간영역의 공기가 외부로 배기되어, 제1 공간영역의 기압이 외부의 기압보다 낮아질 수 있다. 또한, 제2 진공펌프(249)에 의해 제2 공간영역의 공기가 외부로 배기되어, 제2 공간영역의 기압이 외부의 기압보다 낮아질 수 있다.
저진공 배기시, 제1 공간영역의 기압과 제2 공간영역의 기압은 서로 동일하거나 유사해지도록 제1 및 제2 진공펌프(247, 249)의 펌프회전수를 조절할 수 있다. 제1 및 제2 진공펌프(247, 249)의 펌프회전수는 제1 및 제2 공간영역 각각의 공간사이즈에 따라 달라질 수 있다.
제1 공간영역의 기압과 제2 공간영역의 기압이 동일하지 않는 경우, 가압부재(243)가 평탄부재(241)로 이동되거나 챔버(230)의 상면으로 이동될 수 있다. 저진공 배기시에는 가압부재(243)는 움직이지 않는 것이 바람직할 수 있다.
저진공 배기는 제1 및 제2 공간영역 각각의 기압이 원하는 기압(이하, 목표기압이라 함)이 될 때까지 지속될 수 있다. 목표기압은 예컨대, 130Pa 이하일 수 있다. 목표기압이 130Pa 이하가 되는 경우, 지그(231) 상에 배치된 기판(233)이나 발광소자(237)가 탈착되거나 정렬 이탈될 수 있다.
다음으로 가열이 수행될 수 있다(S45).
도 15e에 도시한 바와 같이, 핫플레이트(245)가 가열될 수 있다. 핫플레이트(245)가 가열되거나 가열되기 이전에 리프트핀(246)에 의해 들려져 있는 지그(231)가 핫플레이트(245) 상으로 로딩될 수 있다.
핫플레이트(245)가 가열되는 경우, 핫플레이트(245)의 열이 지그(231)를 통해 다수의 발광소자(237) 상에 배치되는 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)에 가해질 수 있다.
실리콘필름(223)의 온도는 80℃ 내지 150℃일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 실리콘필름(223)의 온도가 80℃ 이하인 경우, 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223) 간의 라미네이션(lamination)이 원할하게 수행되기 어렵다. 실리콘필름(223)의 온도가 150℃ 이상인 경우 실리콘 필름의 모듈러스(Modulus)가 급격하게 낮아지고 빨리 경화가 진행되어 발광소자(237)의 전기적 및 광학적 특성 및/또는 실리콘필름(223)의 광학적특성이 변경될 수 있다.
가열 공정(S45)는 저진공 공정(S43)과 동시에 수행되거나 저진공 공정(S43)보다 먼저 수행될 수도 있다.
가열 공정(S45)이 수행되는 중에도 제1 공간영역과 제2 공간영역은 동일하거나 유사한 기압이 되도록 제1 및 제2 진공펌프(247, 249)가 지속적으로 동작될 수 있다.
다음으로 압력 가압이 수행될 수 있다(S47).
도 15f에 도시한 바와 같이, 제2 공간영역은 목표기압보다 높은 기압으로 변경되고, 제1 공간영역은 목표기압과 동일하거나 낮게 변경될 수 있다. 목표기압은 S43에서 수행된 저진공의 기압일 수 있다.
즉, 제2 진공펌프(249)의 동작에 의해 외부의 공기가 제2 공간영역으로 인입되어, 제2 공간영역의 기압이 목표기압에서 대기압으로 변경될 수 있다.
제1 진공펌프(247)의 동작에 의해 제1 공간영역의 공기가 외부로 배기되어, 제1 공간영역의 기압이 목표기압으로 유지되거나 목표기압보다 낮은 기압으로 변경될 수 있다.
이와 같이 제1 공간영역의 기압은 낮아지고 제2 공간영역의 기압은 높아지는 경우, 제1 공간영역에서는 가압부재(243)를 밀어주는 힘이 발생되고 제2 공간영역에서는 가압부재(243)를 당겨주는 힘이 발생될 수 있다.
이에 따라, 가압부재(243)는 신속하고 강력하게 하부 방향으로 이동되어 강력한 압력으로 평탄부재(241)를 밀어줄 수 있다.
가압압력은 50kPa 내지 150kPa 이고, 가압시간은 30초 내지 180초일 수 있다. 가압압력이 50kPa 이하인 경우 평탄부재(241)가 제대로 가압되지 않아 실리콘필름(223) 간의 라미네이션이 되지 않을 수 있다. 가압압력이 150kPa 이상인 경우 평탄부재(241)가 파손될 수 있다. 가압시간이 30초 이하인 경우 평탄부재(241)가 제대로 가압되지 않아 실리콘필름(223) 간의 라미네이션이 되지 않을 수 있다. 가압시간이 180초 이상인 경우 평탄부재(241)가 파손될 수 있다.
가압부재(243)에 의해 평탄부재(241)가 밀어지고, 평탄부재(241)에 의해 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 가압되고 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)에 가해진 열에 의해 실리콘필름(223) 간의 라미네이션이 진행되어, 각 발광소자(237)를 둘러싸는 몰딩부재(251)가 형성될 수 있다.
이어서, 몰딩부재(251)가 경화될 수 있다(S49).
발광소자를 둘러싸는 몰딩부재는 열경화 및 자외선경화 중 하나를 이용하여 경화될 수 있다.
열경화에서의 열경화온도는 80℃ 내지 170℃의 범위를 가질 수 있다. 이러한 경우, 하한값 이하에서는 미경화의 문제가 있고, 상한값 이상에서는 열분해의 문제가 있다.
자외선경화에서의 자외선의 파장은 300nm 내지 400nm의 범위를 가질 수 있다. 이러한 경우, 하한값 이하에서는 미경화의 문제가 있고, 상한값 이상에서는 실리콘 구조 분해의 문제가 있다.
S43, S45 및 S47의 수행 결과로서, 기판(233) 상에 다수의 발광소자(237)와 그 발광소자(237) 상에 적어도 하나 이상의 실리콘필름(223)이 라미네이션되어 형성된 몰딩부재(251)로 구성되는 반도체소자어레이(도 15g의 150)가 제조될 수 있다. 상기 몰딩부재(251)에는 형광체가 포함되어 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 도 15h에 도시한 바와 같이, 챔버(230)로부터 반도체소자어레이(250)가 로딩아웃(loading-out)될 수 있다.
반도체소자어레이(250)를 대상으로 절단(scribing)이 수행되어, 도 15h에 도시한 바와 같은 반도체소자가 개별적으로 제조될 수 있다.
이와 같이 절단된 개별적인 반도체소자에서 몰딩부재(251)의 모서리는 각이 질 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 반도체소자의 제조 방법에 따르면, 몰딩부재(251)의 모서리가 각이 지도록 하는 한편, 발광소자(237)의 위의 몰딩부재(251)의 두께와 발광소자(237)의 측면 상의 몰딩부재(251)의 두께가 동일하므로, 광 추출 효율이 향상될 뿐만 아니라 광 경로가 동일하여 광 효율이 향상될 수 있다.
이와 같이 제조된 반도체소자는 기판(233), 기판(233) 상에 배치된 발광소자(237) 및 발광소자(237)를 둘러싸도록 배치되고 절단된 몰딩부재(251)를 포함할 수 있다. 상기 몰딩부재(251)에 형광체가 포함되어 있는 경우, 몰딩부재(251)은 형광체층으로도 기능할 수 있다.
필요에 따라 기판(233)이 제거될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광소자(237)의 측면 상의 몰딩부재(251)의 두께가 발광소자(237) 상의 몰딩부재(251)의 두께와 동일해지도록 반도체소자어레이(250)를 절단할 때 고려될 수 있다.
따라서, 발광소자(237)의 측면 상의 몰딩부재(251)의 두께가 발광소자(237) 상의 몰딩부재(251)의 두께와 동일해져, 발광소자(237)에서 발광된 광이 동일한 경로(path)로 몰딩부재(251)를 통과할 수 있어 광 효율이 향상될 수 있다.
아울러, 발광소자(237) 상에 균일한 두께의 몰딩부재(251)가 형성되고, 발광소자(237) 사이에 배치된 몰딩부재(251)가 수직방향을 따라 절단됨으로써, 발광소자(237)의 사각 모서리가 각이 진 형상을 가지므로 이러한 몰딩부재(251)의 구조로 인해 광 효율이 향상될 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 발광소자 패키지(207)의 단면도이다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지(207)는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과 전기적으로 연결되는 발광소자(237)와, 형광체층(251P) 및 상기 발광 소자(237) 상에 배치된 몰딩부재(220)를 포함할 수 있다.
실시예에서 형광체층(251P)은 발광소자(237) 상면 상의 형광체층(251P1)과 발광소자(237) 측면 상의 형광체층(251P2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(237)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 상기 발광소자(237)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광 소자(237)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(237)는 제3 실시예에 따른 발광소자를 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 따른 발광소자도 적용이 가능하다.
실시예에 의하면, 발광소자(237)의 측면 및 상면 상에 배치된 형광체층(251P)은 제7 실시예에서 설명된 몰딩부재(251)를 채용할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 발광소자(237)의 측면 상의 형광체층(251P2)의 두께가 발광소자(237) 상면 상의 형광체층(251P1)의 두께와 동일해져, 발광소자(237)에서 발광된 광이 동일한 경로(path)로 형광체층(251P)를 통과할 수 있어 광 효율이 향상될 수 있다.
아울러, 발광소자(237) 상에 균일한 두께의 형광체층(251P)이 형성되고, 발광소자(237) 사이에 배치된 몰딩부재가 수직방향을 따라 절단됨으로써, 발광소자(237)의 사각 모서리가 각이 진 형상을 가지므로 이러한 형광체층(251P)의 구조로 인해 광 효율이 향상될 수 있다.
(제8
실시예
)
먼저, 도 17 내지 도 20을 참조하여 제8 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명하기로 한다.
도 17은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이고, 도 18은 실시예에 따른 발광소자 저면도이고, 도 19a는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이고, 도 19b는 도 17에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 다른 실시예의 단면도이고, 도 20은 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(813)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(813)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 패키지 몸체(810)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(813)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 절연성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 도전성 프레임으로 제공될 수도 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(820)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)이 절연성 프레임으로 형성되는 경우와 도전성 프레임으로 형성되는 경우의 차이점에 대해서는 뒤에서 더 설명하기로 한다.
도 19a와 도 19를 참조하면 실시예에 발광소자(820)는 제1 본딩부(821), 제2 본딩부(822), 발광 구조물(823), 기판(824)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광소자(820)는 상기 기판(824) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(823)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(823)과 상기 패키지 몸체(810) 사이에 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)가 배치될 수 있다.
상기 발광 소자(820)는 앞서 실시예의 발광소자를 채용할 수 있으며, 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 따른 발광소자도 적용이 가능하다.
예를 들어, 상기 발광소자(820)는 제1 실시예 내지 제6 실시예에 따른 발광소자를 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 발광소자(820)에서 상기 발광 구조물(823)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(820)는 상기 패키지 몸체(810) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(820)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(820)는 상기 패키지 몸체(810)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)는 Ti, Al, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO를 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
따라서, 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 프레임(811)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 프레임(812)이 더 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 도 36에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 하부 영역이 양쪽 모두 경사진 면을 포함할 수도 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역의 폭(W1)과 하부 영역의 폭(W2)의 크기 변화에 대한 효과는 뒤에서 더 살펴 보기로 한다.
상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 예로서 100 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 패드 간의 전기적인 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 접착제는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있고, 상기 접착제(830)는 화이트 실리콘(white silicone)으로 구성될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 또는 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)에 비해 작게 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 상기 접착제(830)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R)이 깊이(T1)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 고려하거나 및/또는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지(800)에 크랙(crack)이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장한 후 상기 접착제(830)를 상기 발광소자(820) 하부에 배치하는 공정일 수 있고, 상기 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장하는 공정에서 상기 접착제(830)를 통해 실장하기 위해 상기 접착제(830)를 상기 리세스(R)에 배치 후 상기 발광소자(820)를 배치하는 공정일 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)의 하면과 상기 몸체(813)의 상면 사이에 상기 접착제(830)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 접착제(830)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치되는 상기 접착제(830)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
예로서, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 40 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 고정력을 확보하기 위하여 상기 발광소자(820)의 장축 방향으로 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 간의 간격에 비해 좁게 제공될 수 있다. 상기 발광소자(820)의 장축 길이에 대해 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 5% 이상 내지 80% 이하로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)의 폭(W4)이 상기 발광소자(820)의 장축 길이의 5% 이상으로 제공될 때 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 확보할 수 있고, 80% 이하로 제공될 때 상기 접착제(830)가 상기 리세스(R)와 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이의 제1 및 제2 프레임(811, 812) 각각에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 리세스(R)와 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이의 제1 및 제2 프레임(811, 812)과 상기 발광소자(820) 간의 고정력을 확보할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 상기 제1 프레임(811)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 상기 제1 프레임(811)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 제2 프레임(812)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 제2 프레임(812)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 및 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 몸체(813)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 및 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 180 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 500 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 (T2-T1)의 두께는 적어도 100 마이크로 미터 이상으로 선택될 수 있다. 이는 상기 몸체(813)의 크랙 프리(crack free)를 제공할 수 있는 사출 공정 두께가 고려된 것이다.
실시예에 의하면, T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)는 2 내지 10으로 제공될 수 있다. 예로서, T2의 두께가 200 마이크로 미터로 제공되는 경우, T1의 두께는 20 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)가 2 이상이 되어야 상기 몸체(813)에 크랙(Crack)이 발생하지 않거나 단절되지 않도록 기계적 강도 확보할 수 있다. 또한, 상기 T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)가 10 이하가 되어야 상기 리세스(R) 내에 배치되는 접착제(830)의 양을 충분히 배치할 수 있고, 따라서 상기 발광소자(820)와 상기 발광소자 패키지(810)간의 고정력을 개선할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 19a에 도시된 바와 같이, 몰딩부(840)를 포함할 수 있다.
참고로, 도 17을 도시함에 있어, 상기 제1 프레임(811), 상기 제2 프레임(812), 상기 몸체(813)의 배치관계가 잘 나타날 수 있도록, 상기 몰딩부(840)는 도시하지 아니하였다.
상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 패키지 몸체(810)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(840)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 상부 영역의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 개구부(TH1)가 형성된 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)의 폭은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(811)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 상부 영역의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 개구부(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(812)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다.
실시예에 의하면, 도 19a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 각각 제공될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 제 1 영역과 제2 영역을 가질 수 있고, 상기 제1 영역의 상면의 폭(W1)은 상기 제2 영역의 하면의 폭(W2)보다 작게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 제공되는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 부피도 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 제2 영역에 비해 제1 영역에 더 작게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상기 제1 영역은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역에 대응될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상기 제2 영역은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 하부 영역에 대응될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역의 폭이 좁게 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 접촉 면적이 작아질 수 있게 된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 상기 발광소자(820)의 측면 방향으로 확산되는 것이 방지될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 측면 방향으로 확산되는 경우, 확산된 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다.
그러나, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 접촉 면적을 작게 함으로써, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 상기 발광소자(820)의 측면 방향으로 확산되는 것이 방지될 수 있으며, 상기 발광소자(820)의 단락에 의한 불량이 방지되어 발광소자 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 제2 영역의 하면 폭이 제1 영역의 상면 폭에 비하여 더 넓게 제공됨에 따라, 상기 제2 영역의 하면을 통해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)을 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 배치하는 공정이 쉽게 진행될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역의 폭이 좁게 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역에 제공되는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 부피가 감소될 수 있게 된다.
따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 사용량이 감소될 수 있으므로, 안정적으로 전기적 연결이 수행되면서도 제조 비용이 절감될 수 있게 된다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 상부 리세스(R3)와 제2 상부 리세스(R4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 개구부(TH1)로부터 상기 패키지 몸체(810)의 외측 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 측면은 경사면을 가질 수 있고, 곡률을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)가 구형 형상으로 구성되고, 그 측면이 원형 형상으로 구성될 수 있다. 이에 따르는 효과는 후술하도록 한다.
상기 제1 상부 리세스(R3)는, 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 패키지 몸체(810)의 외측면과 상기 패키지 몸체의 내측면, 그리고 상기 외측면과 내측면을 연결하며 상기 리세스(R)가 연장되는 방향과 평행하게 배치된 연장측면을 포함할 수 있다. 상기 내측면은 상기 제1 본딩부(821)의 세 변에 인접하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 외측면은 상기 패키지 몸체(810) 단축 방향의 서로 마주보는 두 변과 장축 방향의 외곽 영역에 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 상부 리세스(R3)는 3 개의 외측면과 3 개의 내측면, 2개의 연장 측면을 가질 수 있고, 상기 제1 본딩부(821)의 주변에 “[” 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제1 프레임(811)이 상기 제1 개구부(TH1)를 가질 때, 상기 제1 개구부(TH1)와 이격 거리를 가질 수 있도록 구성되어야 상기 발광소자(820) 등을 지지하기 위한 제1 프레임(811)의 기계적 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 구성은 상기 제1 본딩부(821)의 일부 영역을 감싸며 배치되기 위해 상술한 구성을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 상부 리세스(R3)가 상기 제1 본딩부(821)의 일부 영역을 감싸며 배치되는 경우 얻을 수 있는 효과는 후술하도록 한다.
상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 개구부(TH2)로부터 상기 패키지 몸체(810)의 외측 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 측면은 경사면을 가질 수 있고, 곡률을 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 상부 리세스(R4)가 구형 형상으로 구성되고, 그 측면이 원형 형상으로 구성될 수 있다. 이에 따르는 효과는 후술하도록 한다.
상기 제2 상부 리세스(R4)는, 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 패키지 몸체(810)의 외측면과 상기 패키지 몸체의 내측면, 그리고 상기 외측면과 내측면을 연결하며 상기 리세스(R)가 연장되는 방향과 평행하게 배치된 연장측면을 포함할 수 있다. 상기 내측면은 상기 제2 본딩부(822)의 세 변에 인접하게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 외측면은 상기 패키지 몸체(810) 단축 방향의 서로 마주보는 두 변과 장축 방향의 외곽 영역에 인접하게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제2 상부 리세스(R4)는 3 개의 외측면과 3 개의 내측면, 2개의 연장 측면을 가질 수 있고, 상기 제2 본딩부(822)의 주변에 “]” 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제2 프레임(812)이 상기 제2 개구부(TH2)를 가질 때, 상기 제2 개구부(TH2)와 이격 거리를 가질 수 있도록 구성되어야 상기 발광소자(820) 등을 지지하기 위한 제2 프레임(812)의 기계적 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 구성은 상기 제2 본딩부(822)의 일부 영역을 감싸며 배치되기 위해 상술한 구성을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 상부 리세스(R4)가 상기 제2 본딩부(822)의 일부 영역을 감싸며 배치되는 경우 얻을 수 있는 효과는 후술하도록 한다.
예로서, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터의 폭으로 제공될 수 있고, 상기 발광소자(820) 및/또는 상기 발광소자 패키지(800)의 크기에 따라 다양하게 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이 수지부(835)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 프레임(812)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 패키지 몸체(810)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면 상에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)에 제공될 수 있으며, 상기 제1 본딩부(821)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)제1 본딩부(821)의 외측과 상기 발광소자(820)의 외측면 사이에서 상기 발광 구조물(823) 하부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)는 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있으며, 상기 제2 본딩부(822)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)의 외측과 상기 발광소자(820)의 외측면 사이에서 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 일부 영역이 발광소자(820)의 일부 영역과 제1 방향으로 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 본딩부(821)에 인접한 상기 제1 상부 리세스(R3)의 내측면 은 상기 발광 구조물(823) 내측에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 일부 영역이 상기 발광 구조물(823)과 수직 방향에서 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제2 본딩부(822)에 인접한 상기 제2 상부 리세스(R4)의 측면 영역이 상기 발광 구조물(823) 아래로 연장되어 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)가 상기 발광소자(820) 아래에 상기 수지부(835)가 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 수지부(835)가 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
또한, 상기 몸체(813)의 리세스 내에 배치되는 상기 접착제(830)를 통해 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810)을 고정한 후 상기 수지부(835)를 상기 제1 및 제2 상부 리세스(R3, R4)에 배치하여 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 주변을 밀봉할 수 있다. 선술한 바와 같이 상기 제1 및 제2 리세스(R3, R4)가 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 일부 영역을 감싸며 배치되고 상기 제작 순서로 공정을 진행할 경우, 이어지는 공정인 상기 제1 및 제2 도전층 (321, 322)이 상기 발광소자(820)의 측면으로 연장되어 활성층에 접함으로 발생할 수 있는 단락 문제를 더 효과적으로 개선할 수 있다.
예로서, 상기 수지부(835)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 제1 프레임(811)이 구형 형상을 갖고, 그 측단면이 원형 형상으로 구성되는 경우, 상기 수지부가 상기 제1 프레임과 직접적으로 및/또는 간접적으로 접하는 면적이 증가하기 때문에 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 간의 접착력을 더 향상시킬 수 있다. 여기서, 직접적으로 접하는 것은 상기 제1 프레임(811)과 상기 수지부(835)가 직접 접하는 것을 의미할 수 있고, 간접적으로 접하는 것은 상기 제1 프레임(811)이 상기 제1 프레임(811)을 구성하는 물질과 다른 물질로 코팅되는 실시예를 의미할 수 있고, 상기 수지부(835)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 다른 물질이 배치되는 실시예를 의미할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 수지부(835) 사이의 접착력이 부족한 경우, 상기 제1 프레임(811)과 상기 수지부(835) 사이에 다른 물질이 배치될 수 있고, 상기 수지부(835) 및 상기 제1 프레임(811)과 접착력이 좋은 물질로 상기 제1 프레임(811)을 코팅할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치된 후 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)을 배치하는 제조 공정에 의하면 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)가 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있도록 화이트 실리콘으로 구성되거나 TiO2와 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)가 상기 제1 및 제2 상부 리세스(R3, R4)를 채우도록 배치되는 경우, 선술한 바와 같이 상기 제1 및 제2 상부 리세스(R3, R4)가 상기 발광소자(820)의 일부 영역을 감싸며 배치되기 때문에 상기 제1 및 제2 상부 리세스(R3, R4)가 배치된 영역에서 반사율이 높아질 수 있다. 따라서, 상기 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율이 개선될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 몰딩부(840)는 상기 수지부(835) 위에 배치될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(835)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(840)가 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 발광 구조물(823)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 상기 발광 구조물(823)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 발광 구조물(823)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(823)은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 예컨대 InxAlyGa1-x-yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.
상기 활성층은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 활성층이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있고, InxAlyGa1 -x- yN (0≤≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 활성층은 InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는 상기 제1 개구부(TH1) 영역을 통해 상기 제1 본딩부(821)에 전원이 연결되고, 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 통해 상기 제2 본딩부(822)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제2 본딩부(822)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(820)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(820)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 전극과 제2 전극은 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지(800)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
도 19b는 도 18에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도의 다른 실시예이다.
도 19b에 도시된 실시예에 의하면, 발광소자(820)의 측면 및 상면 상에 배치된 형광체층(851P)은 제7 실시예에서 설명된 몰딩부재(251)를 채용할 수 있다.
이에 따라 실시예에 의하면 발광소자(820)의 측면 상의 형광체층(851P2)의 두께가 발광소자(820) 상면 상의 형광체층(851P1)의 두께와 동일해져, 발광소자(820)에서 발광된 광이 동일한 경로(path)로 형광체층(851P)를 통과할 수 있어 광 효율이 향상될 수 있다.
아울러, 발광소자(820) 상에 균일한 두께의 형광체층(851P)이 형성되고, 발광소자(820) 사이에 배치된 몰딩부재가 제조시 수직방향을 따라 절단됨으로써, 발광소자(820)의 사각 모서리가 각이 진 형상을 가지므로 이러한 형광체층(851P)의 구조로 인해 광 효율이 향상될 수 있다.
한편 도 19b에 도시된 실시예에서 몰딩부(840)에는 파장변환 물질이 포함되지 않을 수 있다.
다음으로, 도 21은 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 몸체(813)의 단면도를 나타낸 것이고, 도 22 및 도 23은 도 21에 도시된 상기 몸체(813)의 평면도를 나타낸 것이다.
예로서, 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R11)와 상기 제2 리세스(R12)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(R11)와 상기 제2 리세스(R12)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R11)와 상기 제2 리세스(R12)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1 리세스(R11)와 상기 제2 리세스(R12)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 가운데 두고, 그 둘레에서 폐루프 형상으로 서로 연결되어 배치될 수도 있다.
한편, 도 24 내지 도 26은 도 19a, 도 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 다른 변형 예를 설명하는 도면이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)에 의하면, 도 24에 도시된 바와 같이, 몸체(813)는 상면에 제공된 적어도 3 개의 리세스를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 몸체(813)는 상면 중앙 영역으로부터 상기 제1 프레임(811) 쪽에 배치된 제1 리세스(R21)를 포함할 수 있다. 상기 제1 리세스(R21)는 상기 몸체(813)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체(813)는 상면 중앙 영역으로부터 상기 제2 프레임(812) 쪽에 배치된 제3 리세스(R23)를 포함할 수 있다. 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체(813)는 상면 중앙 영역에 배치된 제2 리세스(R22)를 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(R22)는 상기 몸체(813)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R22)는 상기 제1 리세스(R21)와 상기 제3 리세스(R23) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)에 의하면, 접착제(830)가 상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)는 상기 발광소자(820)를 상기 패키지 몸체에 부착하기 위해 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)는 상기 발광소자(820)의 하면과 상기 몸체(813)의 상면 사이에 상기 접착제(830)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 리세스(R21) 및 상기 접착제(830)는 상기 제1 개구부(TH1)에 제공된 상기 제1 도전층(321)이 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이에 배치된 상기 발광소자(820) 하부 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제3 리세스(R23) 및 상기 접착제(830)는 상기 제2 개구부(TH2)에 제공된 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이에 배치된 상기 발광소자(820) 하부 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 도전층(321)의 이동 또는 상기 제2 도전층(322)의 이동에 의하여 상기 발광소자(820)가 전기적으로 단락(short) 되거나 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)을 상기 제1 및 제3 리세스(R21, R23) 사이에 배치하고 상기 발광소자(820)을 상기 접착제(830) 상에 배치할 경우, 상기 접착제(830)는 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 방향으로 흐를 수 있다. 이 때 상기 발광소자(820)가 상기 패키지 몸체(810) 상에서 들뜨는 현상을 방지할 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 방향으로 흐르는 접착제(830)가 상기 제1 및 제3 리세스(R21, R23)로 흐르도록 제작할 수 있다.
한편, 도 24는 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 몸체(813)의 단면도를 나타낸 것이고, 도 25 및 도 26은 도 24에 도시된 상기 몸체(813)의 평면도를 나타낸 것이다.
예로서, 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 상면에서 서로 이격되어 일 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(R21), 상기 제2 리세스(R22), 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 상면에서 일 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 도 26에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R21)와 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1 리세스(R21)와 상기 제3 리세스(R23)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 가운데 두고, 그 둘레에서 폐루프 형상으로 서로 연결되어 배치될 수도 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R22)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2 리세스(R22)는 상기 제1 리세스(R21)와 상기 제3 리세스(R23)에 의하여 둘러 쌓여진 공간 내에 배치될 수도 있다.
한편, 도 27 내지 도 29은 도 19a, 도 19b에 도시된 발광소자 패키지에 적용된 몸체의 또 다른 변형 예를 설명하는 도면이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)에 의하면, 도 27에 도시된 바와 같이, 몸체(813)는 상면에 제공된 적어도 2 개의 리세스를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 몸체(813)는 상면 중앙 영역으로부터 상기 제1 프레임(811) 쪽에 배치된 제1 리세스(R31)를 포함할 수 있다. 상기 제1 리세스(R31)는 상기 몸체(813)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R31)는 상기 제1 프레임(811)의 끝단으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 몸체(813)는 상면 중앙 영역으로부터 상기 제2 프레임(812) 쪽에 배치된 제2 리세스(R32)를 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R32)는 상기 제2 프레임(812)의 끝단으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(800)에 의하면, 접착제(830)가 상기 제1 리세스(R31), 상기 제2 리세스(R32)에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 발광소자(820)의 하면과 상기 몸체(813)의 상면 사이에 상기 접착제(830)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 리세스(R31) 및 상기 접착제(830)는 상기 제1 개구부(TH1)에 제공된 상기 제1 도전층(321)이 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이에 배치된 상기 발광소자(820) 하부 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R32) 및 상기 접착제(830)는 상기 제2 개구부(TH2)에 제공된 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이에 배치된 상기 발광소자(820) 하부 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 도전층(321)의 이동 또는 상기 제2 도전층(322)의 이동에 의하여 상기 발광소자(820)가 전기적으로 단락(short) 되거나 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)을 상기 제1 및 제2 리세스(R31, R32) 사이에 배치하고 상기 발광소자(820)를 상기 접착제(830) 상에 배치할 경우, 상기 접착제(830)는 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 방향으로 흐를 수 있다. 이 때 상기 발광소자(820)가 상기 패키지 몸체(810) 상에서 들뜨는 현상을 방지할 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 방향으로 흐르는 접착제(830)가 상기 제1 및 제2 리세스(R31, R32)로 흐르도록 제작할 수 있다.
한편, 도 27는 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 몸체(813)의 단면도를 나타낸 것이고, 도 28 및 도 29은 도 27에 도시된 상기 몸체(813)의 평면도를 나타낸 것이다.
예로서, 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 상면에서 서로 이격되어 일 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 상면에서 일 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 도 29에 도시된 바와 같이, 상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1 리세스(R31)와 상기 제2 리세스(R32)는 상기 몸체(813)의 중앙 영역을 가운데 두고, 그 둘레에서 폐루프 형상으로 서로 연결되어 배치될 수도 있다.
다음으로, 도 30을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 30을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 앞서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 30에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 절연성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 도전성 프레임으로 제공될 수도 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(820)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)이 절연성 프레임으로 형성되는 경우와 도전성 프레임으로 형성되는 경우의 차이점에 대해서는 뒤에서 더 설명하기로 한다.
실시예에 의하면, 상기 발광소자(820)는 제1 본딩부(821), 제2 본딩부(822), 발광 구조물(823), 기판(824)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(820)는, 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 기판(824) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(823)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(823)과 상기 패키지 몸체(810) 사이에 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 30에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
따라서, 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 프레임(811)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 프레임(812)이 더 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 예로서 100 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 제1 프레임(811) 및 상기 제2 프레임(812)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 패드 간의 전기적인 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 30에 도시된 바와 같이, 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 18에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)의 하면과 상기 몸체(813)의 상면 사이에 상기 접착제(830)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 30에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 상부 영역의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 개구부(TH1)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)의 폭은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(811)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 상부 영역의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 개구부(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(812)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따른 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 층으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)은 제1 상부 도전층(321a)과 제1 하부 도전층(321b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 상부 도전층(321a)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역에 제공될 수 있다. 상기 제1 하부 도전층(321b)은 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역에 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 제2 상부 도전층(322a)과 제2 하부 도전층(322b)을 포함할 수 있다. 상기 제2 상부 도전층(322a)은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역에 제공될 수 있다. 상기 제2 하부 도전층(322b)은 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역에 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 상부 도전층(321a)과 상기 제1 하부 도전층(321b)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 상부 도전층(321a)과 상기 제1 하부 도전층(321b)은 서로 다른 용융점을 가질 수 있다. 예로서, 상기 제1 상부 도전층(321a)의 용융점이 상기 제1 하부 도전층(321b)의 용융점에 비해 더 높게 선택될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 상부 도전층(321a)을 형성하는 도전성 페이스트와 상기 제1 하부 도전층(321b)을 형성하는 도전성 페이스트가 서로 다르게 제공될 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 제1 상부 도전층(321a)은 예로서 실버 페이스트를 이용하여 형성하고, 상기 제1 하부 도전층(321b)은 예로서 솔더 페이스트를 이용하여 형성할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 상부 도전층(321a)이 실버 페이스트로 형성되는 경우에, 상기 제1 개구부(TH1)에 제공된 실버 페이스트가 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 프레임(811) 사이로 확산되어 침투되는 정도가 약하거나 없는 것으로 검출되었다.
따라서, 상기 제1 상부 도전층(321a)이 실버 페이스트로 형성되는 경우, 상기 발광소자(820)가 전기적으로 단락되거나 열화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 상부 도전층(321a)은 실버 페이스트로 형성하고, 상기 제1 하부 도전층(321b)은 솔더 페이스트로 형성하게 되면, 전체 제1 도전층(321)을 실버 페이스트로 형성하는 경우에 비해 제조비용이 절감될 수 있는 장점도 있다.
유사하게, 상기 제2 상부 도전층(322a)을 형성하는 도전성 페이스트와 상기 제2 하부 도전층(322b)을 형성하는 도전성 페이스트가 서로 다르게 제공될 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 제2 상부 도전층(322a)은 예로서 실버 페이스트를 이용하여 형성하고, 상기 제2 하부 도전층(322b)은 예로서 솔더 페이스트를 이용하여 형성할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제2 상부 도전층(322a)이 실버 페이스트로 형성되는 경우에, 상기 제2 개구부(TH2)에 제공된 실버 페이스트가 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 프레임(812) 사이로 확산되어 침투되는 정도가 약하거나 없는 것으로 검출되었다.
따라서, 상기 제2 상부 도전층(322a)이 실버 페이스트로 형성되는 경우, 상기 발광소자(820)가 전기적으로 단락되거나 열화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 상부 도전층(322a)은 실버 페이스트로 형성하고, 상기 제2 하부 도전층(321b)은 솔더 페이스트로 형성하게 되면, 전체 제2 도전층(322)을 실버 페이스트로 형성하는 경우에 비해 제조비용이 절감될 수 있는 장점도 있다.
실시예에 의하면, 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 각각 제공될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 하부 영역의 폭(W2)에 비해 상부 영역의 폭(W1)이 더 작게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 제공되는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 양도 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 하부 영역에 비해 상부 영역에 더 작게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역의 폭이 좁게 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 접촉 면적이 작아질 수 있게 된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 측면 방향으로 확산되는 것이 방지될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 측면 방향으로 확산되는 경우, 확산된 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다.
그러나, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 접촉 면적을 작게 함으로써, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 하면에서 측면 방향으로 확산되는 것이 방지될 수 있으며, 상기 발광소자(820)의 단락에 의한 불량이 방지되어 발광소자 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 하부 영역의 폭이 상부 영역의 폭에 비하여 더 넓게 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)을 형성하는 공정이 쉽게 진행될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역의 폭이 좁게 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역에 제공되는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 양이 감소될 수 있게 된다.
따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 사용량이 감소될 수 있으므로, 안정적으로 전기적 연결이 수행되면서도 제조 비용이 절감될 수 있게 된다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 상부 리세스(R3)와 제2 상부 리세스(R4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 개구부(TH2)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 30에 도시된 바와 같이 수지부(835)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 프레임(812)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 패키지 몸체(810)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)에 제공될 수 있으며, 상기 제1 본딩부(821)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)는 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있으며, 상기 제2 본딩부(822)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)가 상기 발광소자(820) 아래에 상기 수지부(835)가 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 수지부(835)가 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
예로서, 상기 수지부(835)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있다. 상기 수지부(835)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 개구부(TH1) 영역과 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 벗어나 상기 발광소자(820) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 30에 도시된 바와 같이, 몰딩부(840)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 패키지 몸체(810)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 수지부(835) 위에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 개구부(TH1) 영역을 통해 상기 제1 본딩부(821)에 전원이 연결되고, 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 통해 상기 제2 본딩부(822)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제2 본딩부(822)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(820)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(820)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 전극과 제2 전극은 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지(800)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그러면, 도 31을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 31에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 도 17 내지 도 30을 참조하여 설명된 발광소자 패키지가 회로기판(310)에 실장되어 공급되는 예를 나타낸 것이다.
도 31을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)를 설명함에 있어, 앞서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 31에 도시된 바와 같이, 회로기판(310), 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(310)은 제1 패드(311), 제2 패드(312), 지지기판(313)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(313)에 상기 발광소자(820)의 구동을 제어하는 전원 공급 회로가 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 상기 회로기판(310) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 본딩부(821)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 본딩부(822)가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 Ti, Cu, Ni, Au, Cr, Ta, Pt, Sn, Ag, P, Fe, Sn, Zn, Al를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 단층 또는 다층으로 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 절연성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 도전성 프레임으로 제공될 수도 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(820)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 상면으로부터 하면까지 제1 방향으로 관통하는 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
따라서, 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 프레임(811)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 프레임(812)이 더 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(300)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 상부 영역의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 개구부(TH1)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)의 폭은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(811)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 상부 영역의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 개구부(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(812)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 회로기판(310)의 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(310)의 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322)이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 실시예에 의하면, 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다.
또한, 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 유테틱 본딩에 의하여 상기 회로기판(310)에 실장될 수도 있다.
도 31을 참조하여 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 상기 회로기판(310)으로부터 공급되는 전원이 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)을 통하여 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)에 각각 전달된다. 이때, 상기 회로기판(310)의 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321)이 직접 접촉되고 상기 회로기판(310)의 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322)이 직접 접촉된다.
따라서, 도 31에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)에 의하면, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)이 절연성 프레임으로 형성될 수도 있다. 또한, 도 31에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)에 의하면, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)이 전도성 프레임으로 형성될 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도 32에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 도 17 내지 도 29를 참조하여 설명된 발광소자 패키지(800)가 회로기판(410)에 실장되어 공급되는 다른 예를 나타낸 것이다.
도 32를 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)를 설명함에 있어, 앞서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는, 도 32에 도시된 바와 같이, 회로기판(410), 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(410)은 제1 패드(411), 제2 패드(412), 기판(413)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(313)에 상기 발광소자(820)의 구동을 제어하는 전원 공급 회로가 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 상기 회로기판(410) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 패드(411)와 상기 제1 본딩부(821)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 패드(412)와 상기 제2 본딩부(822)가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 패드(411)와 상기 제2 패드(412)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 패드(411)와 상기 제2 패드(412)는 Ti, Cu, Ni, Au, Cr, Ta, Pt, Sn, Ag, P, Fe, Sn, Zn, Al를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 패드(411)와 상기 제2 패드(412)는 단층 또는 다층으로 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(820)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 상면으로부터 하면까지 제1 방향으로 관통하는 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
따라서, 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 프레임(811)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 프레임(812)이 더 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는, 도 32에 도시된 바와 같이, 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는, 도 32에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(300)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는, 도 32에 도시된 바와 같이, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 상부 영역의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 개구부(TH1)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)의 폭은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(811)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 상부 영역의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 개구부(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(812)에 의하여 둘러 쌓이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 회로기판(410)의 상기 제1 패드(411)와 상기 제1 도전층(321)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(410)의 상기 제2 패드(412)와 상기 제2 도전층(322)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 패드(411)가 상기 제1 프레임(811)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 패드(412)가 상기 제2 프레임(812)에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 실시예에 의하면, 상기 제1 패드(411)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 제2 패드(412)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다.
도 32를 참조하여 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 상기 회로기판(410)으로부터 공급되는 전원이 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)을 통하여 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)에 각각 전달된다. 이때, 상기 회로기판(410)의 상기 제1 패드(411)와 상기 제1 프레임(811)이 직접 접촉되고 상기 회로기판(410)의 상기 제2 패드(412)와 상기 제2 프레임(812)이 직접 접촉될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 각 본딩부 아래에 하나의 개구부가 제공된 경우를 기준으로 설명되었다.
한편, 이상에서 설명된 발광소자 패키지에는 예로서 플립칩 발광소자가 제공될 수 있다.
예로서, 플립칩 발광소자는 6면 방향으로 빛이 방출되는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있으며, 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자로 제공될 수도 있다.
상기 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자는 상기 패키지 패키지 몸체(810)에 가까운 방향으로 반사층이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 반사형 플립칩 발광소자는 제1 및 제2 본딩부와 발광구조물 사이에 절연성 반사층(예를 들어 Distributed Bragg Reflector, Omni Directional Reflector 등) 및/또는 전도성 반사층(예를 들어 Ag, Al, Ni, Au 등)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 본딩부, 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 본딩부를 가지며, 상기 제1 본딩부와 상기 제2 본딩부 사이에서 빛이 방출되는 일반적인 수평형 발광소자로 제공될 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는, 상기 제1 및 제2 본딩부 사이에 반사층이 배치된 반사 영역과 빛이 방출되는 투과 영역을 모두 포함하는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있다.
여기서, 투과형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면, 하부면의 6면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다. 또한, 반사형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면의 5면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 예를 설명하기로 한다.
먼저, 도 33 및 도 34를 참조하여 실시예에 따른 발광소자를 설명하기로 한다. 도 33은 실시예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이고, 도 34는 도 33에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 33을 도시함에 있어, 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172) 아래에 배치되지만, 상기 제1 본딩부(1171)에 전기적으로 연결된 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 본딩부(1172)에 전기적으로 연결된 제2 서브전극(1142)이 보일 수 있도록 도시되었다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 기판(1105) 위에 배치된 반도체 구조물(1110)을 포함할 수 있다.
상기 기판(1105)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(1105)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 반도체 구조물(1110)은 제1 도전형 반도체층(1111), 활성층(1112), 제2 도전형 반도체층(1113)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(1112)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 상기 활성층(1112)이 배치되고, 상기 활성층(1112) 위에 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(1111)은 n형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(1113)은 p형 반도체층으로 제공될 수 있다. 물론, 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(1111)이 p형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 제1 도전형 반도체층(1111)이 n형 반도체층으로 제공되고 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 p형 반도체층으로 제공된 경우를 기준으로 설명하기로 한다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 34에 도시된 바와 같이, 오믹접촉층(1130)을 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)은 전류 확산을 향상시켜 광출력을 증가시킬 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)의 배치 위치 및 형상에 대해서는 실시예에 따른 발광소자 제조방법을 설명하면서 더 살펴 보기로 한다.
예로서, 상기 오믹접촉층(1130)은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)은 투광성의 물질을 포함할 수 있다.
상기 오믹접촉층(1130)은, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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, Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh, Pd를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 반사층(1160)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 제1 반사층(1161), 제2 반사층(1162), 제3 반사층(1163)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130) 위에 배치될 수 있다.
상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130)을 노출시키는 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130) 위에 배치된 복수의 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반사층(1161)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상부 면을 노출시키는 복수의 제2 개구부(h2)를 포함할 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제2 반사층(1162)과 연결될 수 있다. 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 물리적으로 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제3 반사층(1163)의 폭(W5)은 앞서 설명된 상기 리세스(R)의 폭(W4)에 비하여 더 작게 제공될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제3 반사층(1163) 사이로 방출되는 빛이 상기 리세스(R) 영역에 배치된 상기 제1 접착제(130)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 제1 접착제(130)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)과 상기 제3 반사층(1163) 사이로 방출되는 빛이 상기 리세스(R) 영역에 배치된 상기 제1 접착제(130)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 제1 접착제(130)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
실시예에 따른 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 접촉될 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)의 상부 면에 물리적으로 접촉될 수 있다.
실시예에 따른 오믹접촉층(1130)의 형상 및 상기 반사층(1160)의 형상은 실시예에 따른 발광소자 제조방법을 설명하면서 더 살펴 보기로 한다.
상기 반사층(1160)은 절연성 반사층으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 반사층(1160)은 DBR(Distributed Bragg Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 ODR(Omni Directional Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 DBR층과 ODR층이 적층되어 제공될 수도 있다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 개구부(h2) 내부에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 배치될 수 있다. 예로서, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113), 상기 활성층(1112)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1111)의 일부 영역까지 배치되는 리세스 내에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 반사층(1161)에 제공된 제2 개구부(h2)를 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 개구부(h2)와 상기 리세스는 수직으로 중첩할 수 있고 예로서, 상기 제1 서브전극(1141)은, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 복수의 리세스 영역에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 위에 배치될 수 있다. 실시예에 의하면, 상기 제2 서브전극(1142)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 상기 오믹접촉층(1130)이 배치될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 서브전극(1142)은, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 복수의 P 영역에서 상기 오믹접촉층(1130)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 복수의 P 영역에서 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 복수의 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 오믹접촉층(1130)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
실시예에 의하면, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 서로 극성을 가질 수 있고, 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 예로서 복수의 라인 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 서브전극(1142)은 예로서 복수의 라인 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 이웃된 복수의 제2 서브전극(1142) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 서브전극(1142)은 이웃된 복수의 제1 서브전극(1141) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)이 서로 다른 극성으로 구성되는 경우, 서로 다른 개수의 전극으로 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 제1 서브전극(1141)이 n 전극으로, 상기 제2 서브전극(1142)이 p 전극으로 구성되는 경우 상기 제1 서브전극(1141)보다 상기 제2 서브전극(1142)의 개수가 더 많을 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 전기 전도도 및/또는 저항이 서로 다른 경우, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)에 의해 상기 반도체 구조물(1110)로 주입되는 전자와 정공의 균형을 맞출 수 있고 따라서 상기 발광소자의 광학적 특성이 개선될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 보호층(1150)을 포함할 수 있다.
상기 보호층(1150)은 상기 제2 서브전극(1142)을 노출시키는 복수의 제3 개구부(h3)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 개구부(h3)는 상기 제2 서브전극(1142)에 제공된 복수의 PB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 보호층(1150)은 상기 제1 서브전극(1141)을 노출시키는 복수의 제4 개구부(h4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 개구부(h4)는 상기 제1 서브전극(1141)에 제공된 복수의 NB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
상기 보호층(1150)은 상기 반사층(1160) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(1150)은 상기 제1 반사층(1161), 상기 제2 반사층(1162), 상기 제3 반사층(1163) 위에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 보호층(1150)은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(1150)은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(1150) 위에 배치된 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172)를 포함할 수 있다.
상기 제1 본딩부(1171)는 상기 제1 반사층(1161) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제2 반사층(1162) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제1 본딩부(1171)와 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(1171)는 복수의 NB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제4 개구부(h4)를 통하여 상기 제1 서브전극(1141)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역은 상기 제2 개구부(h2)와 수직으로 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역과 상기 제2 개구부(h2)가 서로 수직으로 어긋나는 경우, 상기 제1 본딩부(1171)로 주입되는 전류가 상기 제1 서브전극(1141)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 NB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다.
또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 복수의 PB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제3 개구부(h3)를 통하여 상기 제2 서브전극(1142)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 PB 영역과 상기 복수의 제1 개구부(h1)가 수직으로 중첩되지 않도록 하는 경우 상기 제2 본딩부(1172)로 주입되는 전류가 상기 제2 서브전극(1142)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 PB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 복수의 제4 개구부(h4) 영역에서 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(1172)와 상기 제2 서브전극(1142)이 복수의 영역에서 접촉될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 의하면, 복수의 영역을 통해 전원이 공급될 수 있으므로, 접촉 면적 증가 및 접촉 영역의 분산에 따라 전류 분산 효과가 발생되고 동작전압이 감소될 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 도 34에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반사층(1161)이 상기 제1 서브전극(1141) 아래에 배치되며, 상기 제2 반사층(1162)이 상기 제2 서브전극(1142) 아래에 배치된다. 이에 따라, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 상기 반도체 구조물(1110)의 활성층(1112)에서 발광되는 빛을 반사시켜 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)에서 광 흡수가 발생되는 것을 최소화하여 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 절연성 재료로 이루어지되, 상기 활성층(1112)에서 방출된 빛의 반사를 위하여 반사율이 높은 재료, 예를 들면 DBR 구조를 이룰 수 있다.
상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 굴절률이 다른 물질이 서로 반복하여 배치된 DBR 구조를 이룰 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 TiO2, SiO2, Ta2O5, HfO2 중 적어도 하나 이상을 포함하는 단층 또는 적층 구조로 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시예에 의하면, 이에 한정하지 않고, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 상기 활성층(1112)에서 발광하는 빛의 파장에 따라 상기 활성층(1112)에서 발광하는 빛에 대한 반사도를 조절할 수 있도록 자유롭게 선택될 수 있다.
또한, 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 ODR층으로 제공될 수도 있다. 또 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 DBR층과 ODR층이 적층된 일종의 하이브리드(hybrid) 형태로 제공될 수도 있다.
실시예에 따른 발광소자가 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지로 구현되는 경우, 상기 반도체 구조물(1110)에서 제공되는 빛은 상기 기판(1105)을 통하여 방출될 수 있다. 상기 반도체 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에서 반사되어 상기 기판(1105) 방향으로 방출될 수 있다.
또한, 상기 반도체 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 반도체 구조물(1110)의 측면 방향으로도 방출될 수 있다. 또한, 상기 반도체 구조물(1110)에서 방출되는 빛은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면 중에서, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 제공되지 않은 영역을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 구조물(1110)에서 방출되는 빛은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면 중에서, 상기 제1 반사층(1161), 상기 제2 반사층(1162), 상기 제3 반사층(1163)이 제공되지 않은 영역을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 발광소자(1100)는 상기 반도체 구조물(1110)을 둘러싼 6면 방향으로 빛을 방출할 수 있게 되며, 광도를 현저하게 향상시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자에 의하면, 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 반도체 구조물(1110)의 제1 도전형 반도체층(1111)의 하부 면의 가로 길이 및 세로 길이에 의하여 정의되는 면적에 대응될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 기판(1105)의 상부 면 또는 하부 면의 면적에 대응될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)의 면적과 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)를 통하여 안정적인 실장이 수행될 수 있고, 상기 발광소자(1100)의 전기적인 특성을 확보할 수 있게 된다.
실시예에 따른 발광소자(1100)는, 광 추출 효율 및 본딩의 안정성 확보를 고려하여, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상이고 60% 이하로 선택될 수 있다.
즉, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 100% 이하인 경우, 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성을 확보하고, 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하여 안정적인 실장이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 0% 초과 내지 60% 이하인 경우, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 광량이 증가하여 상기 발광소자(1100)의 광추출 효율이 향상되고, 광도(Po)가 증가될 수 있다.
실시예에서는 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성과 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하고, 광도를 증가시키기 위해, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 60% 이하로 선택하였다.
또한, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)의 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 따른 길이(W5)는 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이의 간격에 대응되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)의 면적은 예로서 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상이고 25% 이하로 제공될 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)의 면적이 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상일 때, 상기 발광소자의 하부에 배치되는 패키지 몸체가 변색되거나 균열의 발생을 방지할 수 있고, 25% 이하일 경우 상기 발광소자의 6면으로 발광하도록 하는 광추출효율을 확보하기에 유리하다.
또한, 다른 실시예에서는 이에 한정하지 않고 상기 광추출효율을 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 0% 초과 내지 10% 미만으로 배치할 수 있고, 상기 패키지 몸체에 변색 또는 균열의 발생을 방지하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 25% 초과 내지 100% 미만으로 배치할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제2 영역으로 상기 반도체 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 단축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제3 영역으로 상기 발광구조물에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)의 크기는 상기 제1 본딩부(1171)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)의 면적은 상기 제1 본딩부(1171)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제1 반사층(1161)의 한 변의 길이는 상기 제1 본딩부(1171)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)의 크기는 상기 제2 본딩부(1172)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사층(1162)의 면적은 상기 제2 본딩부(1172)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제2 반사층(1162)의 한 변의 길이는 상기 제2 본딩부(1172)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 의하여, 상기 반도체 구조물(1110)로부터 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되지 않고 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시예에 의하면, 상기 반도체 구조물(1110)에서 생성되어 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되어 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치되므로, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있게 된다.
앞에서 설명된 바와 같이, 실시예에 따른 발광소자(1100)는 예를 들어 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이때, 발광소자(1100)가 실장되는 패키지 몸체가 수지 등으로 제공되는 경우, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에서, 상기 발광소자(1100)로부터 방출되는 단파장의 강한 빛에 의하여 패키지 몸체가 변색되거나 균열이 발생될 수 있다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 영역 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있으므로, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171), 상기 제2 본딩부(1172), 상기 제3 반사층(1163)이 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면의 20% 이상 면적에서 상기 반도체 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 하부 면에 근접하게 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 실시예예 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 반사층(1160)이 접착될 수 있다. 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있게 됨으로써, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에 접촉되는 것에 비하여 접착력이 향상될 수 있게 된다.
상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에만 직접 접촉되는 경우, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다. 예를 들어, 절연층과 금속층이 결합되는 경우, 물질 상호 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다.
예로서, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약한 경우, 두 층 간에 박리가 발생될 수 있다. 이와 같이 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 사이에 박리가 발생되면 발광소자(1100)의 특성이 열화될 수 있으며, 또한 발광소자(1100)의 신뢰성을 확보할 수 없게 된다.
그러나, 실시예에 의하면, 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있으므로, 상기 반사층(1160), 상기 오믹접촉층(1130), 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력 및 접착력이 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
따라서, 실시예에 의하면, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로 발광소자(1100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 활성층(1112)으로부터 발광된 빛은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통해 상기 반사층(1160)에 입사되어 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 활성층(1112)에서 생성된 빛이 상기 오믹접촉층(1130)에 입사되어 손실되는 것을 감소시킬 수 있게 되며 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 광도가 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 도 35를 참조하여, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 35를 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 앞서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 35에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(813)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(813)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 패키지 몸체(810)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(813)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 발광소자(820)는 제1 본딩부(821), 제2 본딩부(822), 발광 구조물(823), 기판(824)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(820)는, 도 35에 도시된 바와 같이, 상기 기판(824) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(823)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(823)과 상기 몸체(813) 사이에 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(823)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(820)는 상기 패키지 몸체(810) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(820)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(820)는 상기 패키지 몸체(810)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 상면으로부터 하면까지 제1 방향으로 관통하는 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 광 추출 효율을 개선하기 위해 발광소자(820)의 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 크기를 상기 도 33에서 나타난 발광소자(820)보다 작게 배치할 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 35에 도시된 바와 같이, 제1 도전체(421)와 제2 도전체(422)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)의 하면은 상기 제1 개구부(TH1)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)의 하면은 상기 제1 도전층(321)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 개구부(TH1) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)에서 상기 제1 개구부(TH1) 내부까지 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)의 하면은 상기 제2 개구부(TH2)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)의 하면은 상기 제2 도전층(322)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 개구부(TH2) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)에서 상기 제2 개구부(TH2) 내부까지 연장되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전체(421)의 하면 및 측면에 상기 제1 도전층(321)이 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(421)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421)에 의하여 상기 제1 도전층(321)과 상기 제1 본딩부(821) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제2 도전체(422)의 하면 및 측면에 상기 제2 도전층(322)이 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(422)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)에 의하면, 상기 제2 도전체(422)에 의하여 상기 제2 도전층(322)과 상기 제2 본딩부(822) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)는 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)에 각각 별도의 본딩 물질을 통하여 안정적으로 본딩될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)의 측면 및 하면이 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 각각 접촉될 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 하면에 각각 직접적으로 접촉되는 경우에 비하여, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)와 각각 접촉되는 면적이 더 커질 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)를 통하여 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)으로부터 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)에 전원이 각각 안정적으로 공급될 수 있게 된다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 35에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 접착제는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 또는 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)에 비해 작게 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 상기 접착제(830)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R)이 깊이(T1)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 고려하거나 및/또는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지(800)에 크랙(crack)이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장한 후 상기 접착제(830)를 상기 발광소자(820) 하부에 배치하는 공정일 수 있고, 상기 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장하는 공정에서 상기 접착제(830)를 통해 실장하기 위해 상기 접착제(830)를 상기 리세스(R)에 배치 후 상기 발광소자(820)를 배치하는 공정일 수 있다.
상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 접착제(830)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치되는 상기 접착제(830)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
예로서, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 40 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 발광소자(820)의 장축 방향으로 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 간의 간격에 비해 좁게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 폭 또는 직경에 비해 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수도 있다. 예로서, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 300 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 상기 제1 프레임(811)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 상기 제1 프레임(811)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 제2 프레임(812)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 제2 프레임(812)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 및 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 몸체(813)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2) 및 상기 제2 개구부(TH2)의 깊이(T2)는 상기 몸체(813)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 180 마이크로 미터 내지 220 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 200 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 (T2-T1)의 두께는 적어도 100 마이크로 미터 이상으로 선택될 수 있다. 이는 상기 몸체(813)의 크랙 프리(crack free)를 제공할 수 있는 사출 공정 두께가 고려된 것이다.
실시예에 의하면, T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)는 2 내지 10으로 제공될 수 있다. 예로서, T2의 두께가 200 마이크로 미터로 제공되는 경우, T1의 두께는 20 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421) 및 제2 도전체(422)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 접착제(830)가 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향을 기준으로 중첩되는 면적은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)와 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)이 중접되는 영역의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(820)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(830)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(820)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(830)에서 반사되어 발광소자 패키지(800)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 35에 도시된 바와 같이, 몰딩부(840)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 패키지 몸체(810)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(840)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 35에 도시된 바와 같이, 제1 상부 리세스(R3)와 제2 상부 리세스(R4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 개구부(TH2)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터의 폭으로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 35에 도시된 바와 같이 수지부(835)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 프레임(812)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 패키지 몸체(810)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)에 제공될 수 있으며, 상기 제1 본딩부(821)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)는 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있으며, 상기 제2 본딩부(822)가 배치된 영역까지 연장되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 일부 영역이 발광 구조물(823)과 수직 방향에서 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 본딩부(821)에 인접한 상기 제1 상부 리세스(R3)의 측면 영역이 상기 발광 구조물(823) 아래로 연장되어 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 일부 영역이 상기 발광 구조물(823)과 수직 방향에서 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제2 본딩부(822)에 인접한 상기 제2 상부 리세스(R4)의 측면 영역이 상기 발광 구조물(823) 아래로 연장되어 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)가 상기 발광소자(820) 아래에 상기 수지부(835)가 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 수지부(835)가 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
예로서, 상기 수지부(835)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 개구부(TH1) 영역과 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 벗어나 상기 발광소자(820) 외측면 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 발광소자(820)의 하면과 둘레에 보호층이 제공될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 활성층의 표면에 절연성의 보호층이 제공되므로, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동되는 경우에도 상기 발광소자(820)의 활성층에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 발광소자(820)의 하면 및 둘레에 절연성의 보호층이 배치되는 경우에도, 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824) 둘레에는 절연성 보호층이 배치되지 않는 경우도 있을 수 있다. 이때, 상기 기판(824)이 전도성 물질로 제공되는 경우, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824)에 접하게 되면 단락에 의한 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824)에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(835)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(840)가 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 개구부(TH1) 영역을 통해 상기 제1 본딩부(821)에 전원이 연결되고, 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 통해 상기 제2 본딩부(822)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제2 본딩부(822)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(820)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(820)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 패드전극(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421) 및 제2 도전체(422)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 접착제(830)가 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향을 기준으로 중첩되는 면적은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)와 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)이 중접되는 영역의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(820)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(830)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(820)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(830)에서 반사되어 발광소자 패키지(800)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 도 36을 참조하여, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 36을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 앞서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 패키지 몸체(810), 발광소자(820)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 제1 프레임(811)과 제2 프레임(812)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(810)는 몸체(813)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(813)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(813)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(813)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(813)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 패키지 몸체(810)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(813)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(813)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 절연성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 도전성 프레임으로 제공될 수도 있다. 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)은 상기 패키지 몸체(810)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(820)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 발광소자(820)는 제1 본딩부(821), 제2 본딩부(822), 발광 구조물(823), 기판(824)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(820)는, 도 36에 도시된 바와 같이, 상기 기판(824) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(823)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(823)과 상기 패키지 몸체(810) 사이에 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 제1 프레임(811) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(821)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(822)는 상기 발광 구조물(823)과 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 36에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(811)은 상기 제1 개구부(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(812)은 상기 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제1 본딩부(821)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(820)의 상기 제2 본딩부(822)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(820)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 36에 도시된 발광소자 패키지는 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 형성하는 공정에서, 제1 및 제2 리드 프레임(811, 812)의 상면 방향과 하면 방향에서 식각이 각각 수행된 경우를 나타낸 것이다.
상기 제1 및 제2 리드 프레임(811, 812)의 상면 방향과 하면 방향에서 각각 식각이 진행됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 형상이 일종의 눈사람 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 하부 영역에서 중간 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 증가되다가 다시 감소될 수 있다. 또한, 폭이 감소된 중간 영역에서 다시 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 증가되다가 다시 감소될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812) 각각의 상면에 배치된 제1 영역, 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812) 각각의 하면에 배치된 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역의 상면의 폭은 상기 제2 영역의 하면의 폭 보다 작게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되는 제1 영역과, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 측면이 곡률을 갖는 원형 형상으로 구성될 수 있고, 상기 제1 영역 상면의 폭은 상기 제2 영역 하면의 폭보다 좁을 수 있다. 또한, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 접하는 부분은 절곡부를 가질 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 형성하는 식각 공정이 완료된 후, 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812)에 대한 도금 공정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812)의 표면에 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)이 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)은 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812)의 상면 및 하면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)은 상기 제1 및 제2 개부부(TH1, TH2)와 접하는 경계 영역에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 프레임(811, 812)은 기본 지지부재로서 Cu층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)은 Ni층, Ag층 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)이 Ni층을 포함하는 경우, Ni층은 열 팽창에 대한 변화가 작으므로, 패키지 몸체가 열 팽창에 의하여 그 크기 또는 배치 위치가 변화되는 경우에도, 상기 Ni층에 의하여 상부에 배치된 발광소자의 위치가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 및 제2 도금층(811a, 812a)이 Ag층을 포함하는 경우, Ag층은 상부에 배치된 발광소자에서 발광되는 빛을 효율적으로 반사시키고 광도를 향상시킬 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 광 추출 효율을 개선하기 위해 발광소자(820)의 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 크기를 작게 배치하는 경우, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭이 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 크거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 크거나 같게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭이 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 32에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작을 경우, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)는 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 내에 배치될 수 있다.
이 때, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작기 때문에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 간의 접착력이 확보되기 어려울 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 간의 접촉 면적을 더 확보하기 위해서 제1 도전체(421)와 제2 도전체(422)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)의 하면은 상기 제1 개구부(TH1)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(421)의 하면은 상기 제1 도전층(321)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 개구부(TH1) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 도전체(421)는 상기 제1 본딩부(821)에서 상기 제1 개구부(TH1) 내부까지 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)의 하면은 상기 제2 개구부(TH2)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(422)의 하면은 상기 제2 도전층(322)의 상면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 개구부(TH2) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 도전체(422)는 상기 제2 본딩부(822)에서 상기 제2 개구부(TH2) 내부까지 연장되어 배치될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 제1 도전체(421)의 하면 및 측면에 상기 제1 도전층(321)이 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(421)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 개구부(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(821) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(821)의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421)에 의하여 상기 제1 도전층(321)과 상기 제1 본딩부(821) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제2 도전체(422)의 하면 및 측면에 상기 제2 도전층(322)이 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(422)의 하면 및 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 개구부(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(822) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(822)의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)에 의하면, 상기 제2 도전체(422)에 의하여 상기 제2 도전층(322)과 상기 제2 본딩부(822) 간에 전기적 결합이 더 안정적으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)는 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)에 각각 별도의 본딩 물질을 통하여 안정적으로 본딩될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)의 측면 및 하면이 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 각각 접촉될 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822) 하면에 각각 직접적으로 접촉되는 경우에 비하여, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)와 각각 접촉되는 면적이 더 커질 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)를 통하여 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)으로부터 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)에 전원이 각각 안정적으로 공급될 수 있게 된다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(421, 422)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 접착제(830)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)와 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 패키지 몸체(810)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)의 상면과 상기 발광소자(820)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(800)는, 도 36에 도시된 바와 같이, 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 몸체(813)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 리세스(R)의 측면은 경사면을 가질 수 있고, 곡률을 가질 수 있다. 또한, 상기 리세스(R)가 구형 형상으로 제공되고, 그 측면이 원형 형성으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 리세스(R)로부터 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제2 본딩부(822)가 배치된 방향으로 확산되어 제공될 수도 있다. 예로서, 상기 접착제(830)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면과 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 접촉되어 배치될 수도 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 사이에 제공될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 패키지 몸체(810) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 접착제(830)는 예로서 상기 몸체(813)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(830)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 접착제는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(830)는 상기 몸체(813)와 상기 발광소자(820) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(820)와 상기 몸체(813) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(820)로부터 상기 발광소자(820)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 접착제(830)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 접착제(830)는 상기 발광소자(820)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 접착제(830)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제(830)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장한 후 상기 접착제(830)를 상기 발광소자(820) 하부에 배치하는 공정일 수 있고, 상기 발광소자(820)를 패키지 몸체(810)에 실장하는 공정에서 상기 접착제(830)를 통해 실장하기 위해 상기 접착제(830)를 상기 리세스(R)에 배치 후 상기 발광소자(820)를 배치하는 공정일 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421) 및 제2 도전체(422)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 접착제(830)가 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향을 기준으로 중첩되는 면적은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)와 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)이 중접되는 영역의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(820)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(830)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(820)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(830)에서 반사되어 발광소자 패키지(800)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 36에 도시된 바와 같이, 몰딩부(840)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(840)는 상기 패키지 몸체(810)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(840)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(840)는 상기 발광소자(820)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(840)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 36에 도시된 바와 같이, 제1 상부 리세스(R3)와 제2 상부 리세스(R4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(811)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)는 상기 제1 개구부(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 끝단은 둥근 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(812)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 제2 개구부(TH2)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 끝단은 둥근 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터의 폭으로 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 도 36에 도시된 바와 같이 수지부(835)를 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 프레임(811)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 프레임(812)과 상기 발광소자(820) 사이에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 패키지 몸체(810)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 상부 리세스(R3)에 제공될 수 있으며, 상기 제1 본딩부(821)가 배치된 영역까지 확산되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)의 측면에 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)는 상기 제2 상부 리세스(R4)에 제공될 수 있으며, 상기 제2 본딩부(822)가 배치된 영역까지 확산되어 제공될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광 구조물(823)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제2 본딩부(822)의 측면에 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 상부 리세스(R3)의 일부 영역이 발광 구조물(823)과 수직 방향에서 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 본딩부(821)에 인접한 상기 제1 상부 리세스(R3)의 측면 영역이 상기 발광 구조물(823) 아래로 연장되어 제공될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제2 상부 리세스(R4)의 일부 영역이 상기 발광 구조물(823)과 수직 방향에서 중첩되게 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제2 본딩부(822)에 인접한 상기 제2 상부 리세스(R4)의 측면 영역이 상기 발광 구조물(823) 아래로 연장되어 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)가 상기 발광소자(820) 아래에 상기 수지부(835)가 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 발광소자(820) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 상부 리세스(R3)와 상기 제2 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 수지부(835)가 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
예로서, 상기 수지부(835)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제1 프레임(811) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)와 상기 제2 프레임(812) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 수지부(835)는 상기 제1 본딩부(821)와 상기 제2 본딩부(822)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 수지부(835)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 개구부(TH1) 영역과 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 벗어나 상기 발광소자(820) 외측면 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)이 상기 발광소자(820)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 발광소자(820)의 하면과 둘레에 보호층이 제공될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 활성층의 표면에 절연성의 보호층이 제공되므로, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 외측면 방향으로 확산되어 이동되는 경우에도 상기 발광소자(820)의 활성층에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 발광소자(820)의 하면 및 둘레에 절연성의 보호층이 배치되는 경우에도, 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824) 둘레에는 절연성 보호층이 배치되지 않는 경우도 있을 수 있다. 이때, 상기 기판(824)이 전도성 물질로 제공되는 경우, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824)에 접하게 되면 단락에 의한 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 수지부(835)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과 상기 발광소자(820)의 상부 측면 또는 상기 기판(824)에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수지부(835)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 수지부(835)는 상기 발광소자(820)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(800)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 수지부(835)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(840)가 상기 제1 프레임(811)과 상기 제2 프레임(812)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 개구부(TH1) 영역을 통해 상기 제1 본딩부(821)에 전원이 연결되고, 상기 제2 개구부(TH2) 영역을 통해 상기 제2 본딩부(822)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(821) 및 상기 제2 본딩부(822)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(820)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(820)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(810)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(810)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시예에 의하면, 패키지 몸체(810)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(813)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시예에 의하면, 상기 몸체(813)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(813)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 패드전극(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 도전체(421) 및 제2 도전체(422)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적의 합은 상기 기판(824)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
실시예에 의하면, 상기 접착제(830)가 상기 발광소자(820)와 상기 제1 방향을 기준으로 중첩되는 면적은 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)와 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)이 중접되는 영역의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(821, 822)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(820)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(820) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(830)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(820)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(830)에서 반사되어 발광소자 패키지(800)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
(조명장치)
도 37은 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
실시예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다. 상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)를 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다. 상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
108 기판, 112 제1 도전형 반도체층, 114 활성층,
116 제2 도전형 반도체층, 110 발광구조물, 141 제1 전극, 142 제2 전극,
151 제1 범프, 152 제2 범프, 161 제1 몰딩부
810 패키지 몸체, 811 제1 프레임, 812 제2 프레임
813 몸체, 820 발광소자, 821 제1 본딩부, 822 제2 본딩부
823 발광 구조물, 824 기판, 830 접착제, 835 수지부
840 몰딩부, 421 제1 도전체, 422 제2 도전체, 30 회로기판
311 제1 패드, 312 제2 패드, 313 지지기판, 321 제1 도전층
321a 제1 상부 도전층, 321b 제1 하부 도전층, 322 제2 도전층,
322a 제2 상부 도전층, 322b 제2 하부 도전층,
R 리세스, R3 제1 상부 리세스, R4 제2 상부 리세스, TH1 제1 개구부,
TH2 제2 개구부
116 제2 도전형 반도체층, 110 발광구조물, 141 제1 전극, 142 제2 전극,
151 제1 범프, 152 제2 범프, 161 제1 몰딩부
810 패키지 몸체, 811 제1 프레임, 812 제2 프레임
813 몸체, 820 발광소자, 821 제1 본딩부, 822 제2 본딩부
823 발광 구조물, 824 기판, 830 접착제, 835 수지부
840 몰딩부, 421 제1 도전체, 422 제2 도전체, 30 회로기판
311 제1 패드, 312 제2 패드, 313 지지기판, 321 제1 도전층
321a 제1 상부 도전층, 321b 제1 하부 도전층, 322 제2 도전층,
322a 제2 상부 도전층, 322b 제2 하부 도전층,
R 리세스, R3 제1 상부 리세스, R4 제2 상부 리세스, TH1 제1 개구부,
TH2 제2 개구부
Claims (18)
- 기판;
제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하며 상기 기판 상에 배치된 발광구조물;
상기 제2 도전형 반도체층의 일부와 상기 활성층의 일부가 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층의 상면에 배치된 제1 전극;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극;
상기 제1 전극 상에 배치된 제1 범프;
상기 제2 전극 상에 배치된 제2 범프;
상기 발광구조물 상에 배치된 제1 몰딩부;
상기 제1 몰딩부와 상기 발광구조물 사이의 상기 노출된 상기 제1 도전형 반도체층의 상면 상에 배치된 광 투광성 제2 몰딩부; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 투광성 전극;을 포함하고,
상기 제1 몰딩부는 광 반사성 몰딩부와 반사재를 포함하며,
상기 제1 몰딩부는 상기 투광성 전극에 접하여 배치되고,
상기 제2 몰딩부의 높이는 상기 활성층의 상면 높이 이상으로 배치된 발광소자. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 발광구조물과 상기 제1 몰딩부 사이에 배치되는 절연층을 더 포함하며,
상기 절연층은, 반사성 절연층을 포함하는 발광소자. - 제1 항에 있어서,
상기 발광구조물은, 상호 이격된 복수의 발광 셀을 포함하며,
상기 복수의 발광 셀은, 발광소자 레벨에서는 상호간에 분리되어 있는 발광소자. - 서로 이격되어 배치되며 제1 및 제2 개구부를 각각 포함하는 제1 및 제2 프레임;
상기 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되며 리세스를 포함하는 몸체;
상기 리세스 상에 배치되는 접착제;
상기 접착제 상에 배치되며, 제1 및 제2 본딩부를 포함하고, 청구항 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 의한 발광소자; 및
상기 제1 및 제2 본딩부 상에 각각 배치된 제1 및 제2 도전체; 를 포함하고,
상기 제1 및 제2 본딩부는 상기 제1 및 제2 개구부 상에 각각 배치되고,
상기 제1 및 제2 도전체는 상기 제1 및 제2 개구부 내부까지 각각 배치되며,
상기 제1 및 제2 개구부는 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 상면에 배치된 제1 영역, 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 하면에 배치된 제2 영역을 더 포함하고,
상기 제1 영역의 상면의 폭은 상기 제2 영역의 하면의 폭보다 작은 발광소자 패키지. - 제5항에 있어서,
상기 제1 개구부에 제공되며 상기 제1 본딩부의 하면과 직접 접촉되어 배치된 제1 도전층; 및
상기 제2 개구부에 제공되며 상기 제2 본딩부의 하면과 직접 접촉되어 배치된 제2 도전층;을 더 포함하는 발광소자 패키지. - 삭제
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