KR102526252B1 - 발광소자 패키지 및 광원 모듈 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광소자 패키지는 상면 및 하면을 관통하는 제 1 및 제 2 관통홀을 포함하는 몸체, 상기 제 1 및 제 2 관통홀 상에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 본딩부를 포함하는 발광소자 및 상기 몸체의 하면에 배치되며 서로 이격되는 제 1 및 제 2 금속부를 포함하고, 상기 제 1 금속부는 상기 몸체 하면에서 상기 제 1 관통홀 내부로 연장되는 제 1 내측 연장부 및 상기 몸체의 제 1 측면 일부 영역에 배치되는 제 1 외측 연장부를 포함하고, 상기 제 2 금속부는 상기 몸체 하면에서 상기 제 2 관통홀 내부로 연장되는 제 2 내측 연장부 및 상기 몸체의 제 2 측면 일부 영역에 배치되는 제 2 외측 연장부를 포함하고, 상기 몸체의 제 1 측면은 하부에 상기 제 1 외측 연장부가 배치되는 제 1 경사면을 포함하고, 상기 제 1 측면과 마주하는 상기 몸체의 제 2 측면은, 하부에 상기 제 2 외측 연장부가 배치되는 제 2 경사면을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 경사면 사이의 간격은 상기 몸체의 하면에서 수직 방향으로 갈수록 변화한다.
또한, 실시예예 따른 광원 모듈은 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 상기 발광소자 패키지를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는 상기 회로기판 상에 사이드뷰 방식으로 배치된다.
또한, 실시예예 따른 광원 모듈은 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 상기 발광소자 패키지를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는 상기 회로기판 상에 사이드뷰 방식으로 배치된다.
Description
실시예는 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 3족-5족 또는 2족-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 황색, 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 3족-5족 또는 2족-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, 이와 같은 수광 소자는 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용될 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 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 가스(Gas)나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
발광소자(Light Emitting Device)는 예로서 주기율표상에서 3족-5족 원소 또는 2족-6족 원소를 이용하여 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로 제공될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 파장 구현이 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 자외선(UV) 발광소자, 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 노란색(Yellow) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 자외선 발광소자의 경우, 200nm~400nm의 파장대에 분포되어 있는 빛을 발생하는 발광 다이오드로서, 상기 파장대역에서, 단파장의 경우, 살균, 정화 등에 사용되며, 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.
자외선은 파장이 긴 순서대로 UV-A(315nm~400nm), UV-B(280nm~315nm), UV-C (200nm~280nm) 세 가지로 나뉠 수 있다. UV-A(315nm~400nm) 영역은 산업용 UV 경화, 인쇄 잉크 경화, 노광기, 위폐 감별, 광촉매 살균, 특수조명(수족관/농업용 등) 등의 다양한 분야에 응용되고 있고, UV-B(280nm~315nm) 영역은 의료용으로 사용되며, UV-C(200nm~280nm) 영역은 공기 정화, 정수, 살균 제품 등에 적용되고 있다.
한편, 고출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요구됨에 따라 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어서, 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어서, 반도체 소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어서, 반도체 소자와 패키지 사이의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 방안 및 상기 반도체 소자로부터 방출되는 열을 효과적으로 배출하여 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어서, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄일 수 있고, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시예는 몸체의 측면에 금속부가 배치되는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 패키지의 방열 특성을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 몸체 외부에 배치되는 금속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 발광소자 패키지와 회로기판 사이에 도전부를 원활하게 공급할 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 패키지와 회로기판 사이의 신뢰성 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 발광소자 패키지를 제조하는 과정에서 몸체가 고온의 환경에서 변색 및 변형 등의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 발광소자 패키지가 기판 등에 본딩되는 과정에서 발광소자와 패키지 몸체 사이의 본딩 영역이 리멜팅(re-melting) 되는 현상을 방지할 수 있는 발광소자 패키지 및 광원 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 상면 및 하면을 관통하는 제 1 및 제 2 관통홀을 포함하는 몸체, 상기 제 1 및 제 2 관통홀 상에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 본딩부를 포함하는 발광소자 및 상기 몸체의 하면에 배치되며 서로 이격되는 제 1 및 제 2 금속부를 포함하고, 상기 제 1 금속부는 상기 몸체 하면에서 상기 제 1 관통홀 내부로 연장되는 제 1 내측 연장부 및 상기 몸체의 제 1 측면 일부 영역에 배치되는 제 1 외측 연장부를 포함하고, 상기 제 2 금속부는 상기 몸체 하면에서 상기 제 2 관통홀 내부로 연장되는 제 2 내측 연장부 및 상기 몸체의 제 2 측면 일부 영역에 배치되는 제 2 외측 연장부를 포함하고, 상기 몸체의 제 1 측면은 하부에 상기 제 1 외측 연장부가 배치되는 제 1 경사면을 포함하고, 상기 제 1 측면과 마주하는 상기 몸체의 제 2 측면은, 하부에 상기 제 2 외측 연장부가 배치되는 제 2 경사면을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 경사면 사이의 간격은 상기 몸체의 하면에서 수직 방향으로 갈수록 변화한다.
또한, 실시예예 따른 광원 모듈은 회로기판 및 상기 회로기판 상에 배치되는 상기 발광소자 패키지를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는 상기 회로기판 상에 사이드뷰 방식으로 배치된다.
실시예는 몸체의 관통홀, 바닥면 및 측면 상에 금속부를 배치하여 방열 경로를 제공할 수 있다. 이에 따라, 발광소자로부터 방출되는 열을 효과적으로 배출시킬 수 있어 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 몸체의 관통홀을 통해 금속부와 발광소자의 본딩부를 연결시켜 주어 플립칩(flip chip)의 본딩부의 접착력 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자의 하부와 몸체 사이에 제 1 수지를 배치하여 발광소자와 몸체 사이의 접착력 및 지지력을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1 몸체 상에 제 1 리세스가 형성될 수 있고, 상기 제 1 리세스에 의해 발광소자의 정렬 위치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 제 1 리세스에 의해 상기 제 1 수지의 공급량을 조절할 수 있고, 상기 발광소자와 상기 몸체 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자 패키지가 회로기판 등에 본딩되는 과정에서, 패키지와 회로기판 사이에 도전부를 원활하게 공급할 수 있다. 자세하게, 일정 경사각을 가지며 배치되는 금속부에 의해 상기 도전부는 상기 회로기판과 상기 금속부 상에 원활하게 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판과 상기 발광소자 패키지 사이의 결합력, 전기적 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 금속부는 상기 몸체의 측면으로부터 돌출되지 않고, 상기 몸체의 측면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 금속부가 외부의 물리적 충격 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 금속부 및 상기 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 발광소자 패키지를 제조하는 과정에서 몸체가 고온의 환경에서 변색 및 변형 등의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 상기 발광소자 패키지가 기판 등에 본딩되는 과정에서 발광소자와 패키지 몸체 사이의 본딩 영역이 리멜팅(re-melting) 되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 실시예는 몸체의 측면에 금속부가 배치되는 복수 개의 발광소자 패키지를 한번에 제조할 수 있다. 이에 따라 발광소자 패키지의 제조 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예예 따른 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 배면도이다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 측면도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자 패키지에서 몸체 및 금속부 만을 도시한 평면도이다.
도 6는 도 2의 A-A' 단면도이다.
도 7은 도 5의 발광소자 패키지의 변형예로 몸체에 리세스가 배치한 예를 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 회로 기판에 배치된 모듈의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법 중 일부를 도시한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자의 예를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 배면도이다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 측면도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자 패키지에서 몸체 및 금속부 만을 도시한 평면도이다.
도 6는 도 2의 A-A' 단면도이다.
도 7은 도 5의 발광소자 패키지의 변형예로 몸체에 리세스가 배치한 예를 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 회로 기판에 배치된 모듈의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법 중 일부를 도시한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자의 예를 나타낸 측단면도이다.
발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 발명의 실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
발명의 실시예에 따른 반도체 소자 패키지는 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 발명에서 소자 패키지는 반도체 소자나 자외선, 적외선 또는 가시광선의 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명하며, 상기 발광소자가 적용된 패키지 또는 광원 장치에 비 발광소자 예컨대, 제너 다이오드와 같은 소자나 파장이나 열을 감시하는 센싱 소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명하며, 발광소자 패키지에 대해 상세히 설명하도록 한다.
발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명하기 앞서, 제 1 방향은 도면에 도시된 x축 방향일 수 있고, 제 2 방향은 도면에 도시된 y축 방향으로 상기 x축 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 또한, 제 3 방향은 도면에 도시된 z축 방향으로, 상기 x축 및 y축과 직교하는 방향일 수 있다.
도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도, 평면도, 배면도 및 측면도를 각각 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 실시예에 따른 발광소자 패키지에서 몸체 및 금속부를 도시한 평면도이고, 도 6는 도 2의 A-'A 방향에 따른 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 실시예예 따른 발광소자 패키지(1000)는 몸체(100), 발광소자(500) 및 금속부(200)를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(1000)는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 연장될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(1000)의 제 1 방향의 길이와 상기 제 2 방향의 길이는 서로 같거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자 패키지(1000)의 제 1 방향의 길이는 제 2 방향의 길이와 같거나 상기 제 2 방향의 길이보다 길 수 있다.
상기 몸체(100)는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 연장될 수 있다. 몸체(100)의 제 1 방향의 길이는 상기 제 2 방향의 길이와 같거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 몸체(100)의 제 1 방향의 길이는 제 2 방향의 길이와 같거나 상기 제 2 방향의 길이보다 길 수 있다. 몸체(100)의 제 1 방향의 길이가 제 2 방향의 길이보다 긴 경우, 상기 발광소자(500)의 제 2 방향의 너비를 줄여 광도를 개선할 수 있다.
상기 몸체(100)는 수지 재질 또는 절연성 수지 재질일 수 있다. 상기 몸체(100)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시, 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. 상기 몸체(100)는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 그 내부에 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 재질의 필러를 포함할 수 있다. 상기 몸체(100)는 열 가소성 수지로 형성될 수 있으며, 상기 열 가소성 수지는 가열하면 물러지고 냉각하면 다시 굳어지는 물질이므로, 후술할 금속부 및 이에 접촉되는 물질들이 열에 의해 팽창 또는 수축할 때 상기 몸체(100)가 완충 작용을 할 수 있다. 또한, 상기 몸체(100)가 상기 완충 작용을 할 경우, 솔더계 페이스트, Ag계 페이스트, SAC(Sn-Ag-Cu)계 페이스트와 같은 도전부가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 패키지에서 열 팽창 및 수축에 따른 열팽창 계수(CTE: coefficient of Thermal expansion)은 상기 제 1 방향이 상기 제 2 방향보다 클 수 있다. 실시예에 따른 상기 몸체(100)는 바람직하게 PCT 또는 PPA 재질을 포함할 수 있으며, 상기 PCT 또는 상기 PPA 재질은 융점이 높고 열 가소성 수지이다.
상기 몸체(100)는 제 1 몸체(110) 및 제 2 몸체(130)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 제 1 몸체(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 제 1 몸체(110)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 제 1 몸체(110)의 상면 상에 캐비티(150)를 제공할 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 제 1 몸체(110)와 일체형으로 형성되거나 별도로 형성된 후 부착되거나 결합될 수 있다. 이러한 결합을 위해 상기 제 1 몸체(110) 및 상기 제 2 몸체(130)는 걸림홈 및/또는 결림턱과 같은 결합 구조를 가질 수 있다.
다른 표현으로, 상기 제 1 몸체(110)는 하부 몸체, 상기 제 2 몸체(130)는 상부 몸체로 지칭될 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 발광소자(500)의 둘레에 배치되어 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 빛을 상부 방향으로 반사시킬 수 있다. 상기 캐비티(150)에 의해 형성되는 상기 제 2 몸체(130)의 내측면은 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 몸체(130)는 제 1 및 제 2 방향으로 경사진 내측면들(IS1, IS2)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 몸체(130)는 상기 제 1 방향으로 경사진 제 1 내측면(IS1) 및 상기 제 2 방향으로 경사진 제 2 내측면(IS2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 내측면들(IS1, IS2)은 서로 대응되거나 다른 경사각을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 대한 상기 제 1 내측면(IS1)의 경사각은 상기 제 2 내측면(IS2)의 경사각보다 클 수 있다. 또한, 실시예에 따른 상기 몸체(100)는 상기 캐비티(150)를 포함하는 제 2 몸체(130)를 포함하지 않고, 평탄한 상부면을 제공하는 제 1 몸체(110)만을 포함할 수 있다.
상기 몸체(100)는 복수 개의 측면들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(100)는 제 1 측면(S1), 제 2 측면(S2), 제 3 측면(S3) 및 제 4 측면(S4)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 몸체(100)는 제 1 방향으로 서로 마주하는 제 1 측면(S1) 및 제 2 측면(S2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몸체(100)는 제 2 방향으로 서로 마주하는 제 3 측면(S3) 및 제 4 측면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 측면(S3)과 상기 제 4 측면(S4)은 상기 제 1 측면(S1)과 상기 제 2 측면(S2)을 연결하는 측면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 측면(S3)은 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면 각각의 일 끝단을 연결하는 면일 수 있고, 상기 제 4 측면(S4)은 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면 각각의 타 끝단을 연결하는 면일 수 있다.
상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2)은 제 2 방향으로 연장하며 제 2 방향의 길이를 가실 수 있다. 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)은 제 1 방향으로 연장하며 제 1 방향의 길이를 가질 수 있다. 상기 제 1 측면(S1)의 제 2 방향의 길이는 상기 제 2 측면(S2)의 제 2 방향의 길이와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제 3 측면(S3)의 제 1 방향의 길이는 상기 제 4 측면(S4)의 제 1 방향의 길이와 대응될 수 있다. 상기 제 1 측면(S1)의 제 2 방향의 길이는 상기 제 3 측면(S3)의 제 1 방향의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 측면들(S1, S2, S3, S4)은 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 수직인 면 및 경사진 면 중 적어도 하나의 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2)은 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 수직인 면과 경사진 면을 모두 포함하는 면일 수 있다. 또한, 상기 제 3 측면(S3) 및 상기 제 4 측면(S4)은 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 수직인 면일 수 있다.
상기 제 1 측면(S1)은 하부에 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 기울기를 가지는 경사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 측면(S1)은 하부에 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 경사지는 제 1 경사면(S11)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 1 측면(S1)의 하부는 상기 제 1 측면(S1) 중에서 상기 몸체(100)의 바닥면과 인접한 영역을 의미할 수 있다. 상기 제 1 경사면(S11) 및 상기 몸체(100)의 바닥면은 제 1 경사각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 제 1 경사면(S11)은 상기 몸체(100)의 바닥면을 시작점으로 제 1 경사각의 각도로 z축 방향으로 경사질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 경사면(S11)은 제 1 지점(P1)을 시작점으로 제 3 지점(P3)까지 상기 제 1 경사각으로 경사질 수 있다. 여기서, 상기 제 1 지점(P1)은 상기 제 1 경사면(S11)이 시작되는 지점으로 상기 몸체(100)의 바닥면 일끝단으로 정의할 수 있다. 또한, 상기 제 3 지점(P3)은 상기 제 1 경사면(S11)이 종료되는 지점으로, 상기 몸체(100)의 바닥면에 대한 상기 제 1 측면(S1)의 경사각이 상기 제 1 경사각(θ1)에서 다른 경사각으로 변화하는 지점으로 정의할 수 있다. 상기 제 3 지점(P3)은 상기 발광소자 패키지(1000)의 전체 높이(z축 기준)의 약 50% 이하인 지점일 수 있다. 상기 제 3 지점(P3)이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 제 1 경사면(S11) 상에 금속부를 균일하게 형성하기 어려울 수 있고, 상기 금속부를 형성하기 위한 금속의 양이 증가하여 전체적인 제조 비용이 증가할 수 있다. 또한, 회로기판과 발광소자 패키지를 전기적으로 연결 시 도전부가 금속부 상에 균일하게 형성되지 않을 수 있다.
또한, 상기 제 2 측면(S2)은 하부에 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 기울기를 가지는 경사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 측면(S2)은 하부에 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 경사지는 제 2 경사면(S21)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 2 측면(S2)의 하부는 상기 제 2 측면(S2) 중에서 상기 몸체(100)의 바닥면과 인접한 영역을 의미할 수 있다. 상기 제 2 경사면(S21) 및 상기 몸체(100)의 바닥면은 제 2 경사각(θ2)을 가질 수 있다. 상기 제 2 경사면(S21)은 상기 몸체(100)의 바닥면을 시작점으로 제 2 경사각의 각도로 z축 방향으로 경사질 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 경사면(S21)은 제 2 지점(P2)을 시작점으로 제 4 지점(P4)까지 상기 제 1 경사각으로 경사질 수 있다. 여기서, 상기 제 2 지점(P2)은 상기 제 2 경사면(S21)이 시작되는 지점으로 상기 몸체(100)의 바닥면 타끝단으로 정의할 수 있다. 또한, 상기 제 4 지점(P4)은 상기 제 2 경사면(S21)이 종료되는 지점으로, 상기 몸체(100)의 바닥면에 대한 상기 제 2 측면(S2)의 경사각이 상기 제 2 경사각(θ2)에서 다른 경사각으로 변화하는 지점으로 정의할 수 있다. 상기 제 4 지점(P4)은 상기 발광소자 패키지(1000)의 전체 높이(z축 기준)의 약 50% 이하인 지점일 수 있다. 상기 제 4 지점(P4)이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 제 2 경사면(S21) 상에 금속부를 균일하게 형성하기 어려울 수 있고, 상기 금속부를 형성하기 위한 금속의 양이 증가하여 전체적인 제조 비용이 증가할 수 있다. 또한, 회로기판(600)과 발광소자 패키지(1000)를 전기적으로 연결 시 도전부가 금속부(200) 상에 균일하게 형성되지 않을 수 있다.
상기 제 1 경사각(θ1)은 상기 제 2 경사각(θ2)과 대응될 수 있다. 즉, 상기 제 1 경사면(S11) 및 상기 제 2 경사면(S21)은 상기 몸체(100)의 바닥면으로부터 동일한 각도로 경사질 수 있다. 상기 제 1 경사각(θ1) 및 상기 제 2 경사각(θ2)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 130도 미만일 수 있다. 자세하게, 상기 경사각(θ1, θ2)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 125도 미만일 수 있다. 바람직하게, 상기 경사각(θ1, θ2)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 120도 이하일 수 있다. 상기 경사각(θ1, θ2)이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 후술할 도전부(51, 53, 55, 57)가 상기 회로기판(600)과 상기 금속부(200) 사이에 충분히 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판(600)과 상기 도전부(55, 57) 사이의 결합력이 저하될 수 있고, 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이의 전기적 특성이 될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(600)과 상기 발광소자 패키지(1000) 사이의 방열 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 경사각(θ1) 및 상기 제 2 경사각(θ2)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 사이의 제 1 방향 간격은 일정하거나 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 사이의 제 1 방향 간격은 일정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 측면(S1)에서 상기 제 1 경사면(S11)을 제외한 면과 상기 제 2 측면(S2)에서 상기 제 2 경사면(S21)을 제외한 면은 상기 몸체(100)의 바닥면과 수직일 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 측면(S1)에서 제 1 경사면(S11)을 제외한 면과 상기 제 2 측면(S2)에서 제 2 경사면(S21)을 제외한 면 사이의 간격은 일정할 수 있다. 또한, 상기 제 1 측면(S1)은 상기 제 1 경사면(S11)을 가질 수 있고, 상기 제 2 측면(S2)은 상기 제 2 경사면(S21)을 가짐에 따라, 상기 제 1 측면(S1) 및 상기 제 2 측면(S2) 사이의 간격은 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 경사면(S11) 및 상기 제 2 경사면(S21) 사이의 간격은 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 경사면(S11) 및 상기 제 2 경사면(S21) 사이의 제 1 방향 간격은 상기 몸체(100)의 바닥면에서 수직 방향(z축 방향)으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 몸체(100)는 상기 몸체(100)의 상면 및 하면을 관통하는 복수 개의 관통홀(TH1, TH2)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 몸체(110)는 복수 개의 관통홀(TH1, TH2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 몸체(110)는 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 1 관통홀(TH1)과 이격되는 제 2 관통홀(TH2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 2 관통홀(TH2)은 상기 제 1 몸체(110)의 상면 및 바닥면을 관통하는 홀일 수 있다. 상기 관통홀(TH1, TH2)은 탑뷰 형상이 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상, 직선과 곡선을 갖는 비정형 형상 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
상기 관통홀(TH1, TH2)은 상기 발광소자(500) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 관통홀(TH1)은 상기 제 1 본딩부(510) 아래에 배치될 수 있고, 상기 제 2 관통홀(TH2)은 상기 제 2 본딩부(520) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제 1 관통홀(TH1)은 상기 발광소자(500)의 제 1 본딩부 아래에 하나 또는 복수로 배치될 수 있고, 상기 제 2 관통홀(TH2)은 상기 발광소자(500)의 제 2 본딩부 아래에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제 1 관통홀(TH1)은 상기 제 1 본딩부(510)와 수직 방향(z축 방향)으로 중첩된 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 관통홀(TH1)은 상기 제 1 본딩부(510)를 노출시켜 줌으로써, 상기 제 1 관통홀(TH1)에 채워지거나 배치되는 적어도 한 종류의 도성성 물질을 통해 전기적인 경로 및 방열 경로를 제공할 수 있다. 또한, 상기 제 2 관통홀(TH2)은 상기 제 2 본딩부(520)와 수직 방향(z축 방향)으로 중첩된 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 관통홀(TH2)은 상기 제 2 본딩부(520)를 노출시켜 줌으로써, 상기 제 2 관통홀(TH2)에 채워지거나 배치되는 적어도 한 종류의 도전성 물질을 통해 전기적인 경로 및 방열 경로를 제공할 수 있다.
상기 관통홀(TH1, TH2)의 깊이는 상기 제 1 몸체(110)의 두께와 대응될 수 있다. 상기 관통홀(TH1, TH2)의 깊이는 상기 제 1 몸체(110)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다. 상기 관통홀(TH1, TH2)의 깊이는 약 180㎛ 내지 약 220㎛로 제공될 수 있다.
또한, 상기 관통홀(TH1, TH2)은 사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 삼각형을 포함하는 다각형 형상, 타원 형상이거나 곡선과 직선을 갖는 형상일 수 있다.
상기 제 1 몸체(110)의 바닥면에서 상기 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 2 관통홀(TH2) 사이의 간격은 약 100㎛ 내지 약 600㎛일 수 있다. 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면에서 상기 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 2 관통홀(TH2) 사이의 간격은, 상기 발광소자 패키지(100)가 회로기판, 또는 서브 마운트에 실장되는 경우에, 전기적인 간섭을 방지하기 위하여 상기의 범위로 이격될 수 있다.
상기 제 1 관통홀(TH1)의 제 1 방향의 폭과 제 2 방향의 폭은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 관통홀(TH1)의 제 1 방향의 폭은 상기 제 2 방향의 폭보다 클 수 있다. 또한, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 제 1 방향의 폭과 제 2 방향의 폭은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 제 1 방향의 폭은 상기 제 2 방향의 폭보다 클 수 있다. 상기 관통홀들(TH1, TH2)의 제 1 및 제 2 방향의 폭은 본딩부(510, 520)의 크기에 따라 달라질 수 있다.
상기 관통홀(TH1, TH2)의 폭 또는 면적은 상기 제 1 몸체(110)의 상면에서 바닥면 방향으로 갈수록 일정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 관통홀(TH1)의 상면 중심과 하면 중심은 같은 중심이 배치될 수 있고, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 상면 중심과 하면 중심은 같은 중심에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 상면 중심 사이의 거리는 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 하면 중심 사이의 거리와 대응될 수 있다.
또한, 상기 관통홀(TH1, TH2)의 폭 또는 면적은 상기 제 1 몸체(110)의 상면에서 바닥면 방향으로 갈수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH1, TH2)은 상부 영역에서 하부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 증가하는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 이때, 상기 관통홀(TH1, TH2)의 내측면은 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면에 대해 수직한 면이거나, 경사진 면 또는 곡면 중 적어도 하나의 면을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 관통홀(TH1)의 상면 중심과 하면 중심은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 상면 중심과 하면 중심은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 중심 사이의 거리는 상기 발광소자(500)로부터 멀어질수록 길어질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 상면 중심 사이의 거리는 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 하면 중심 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
상기 발광소자(500)는 상기 제 1 몸체(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 상기 제 2 몸체(130)의 캐비티(150) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)의 둘레에는 상기 제 2 몸체(130)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)는 제 1 방향 및 제 2 방향의 길이를 가질 수 있다. 상기 발광소자(500)의 제 1 방향의 길이는 제 2 방향의 길이와 같거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(100)의 제 1 방향의 길이가 제 2 방향의 길이보다 긴 경우, 상기 발광소자(500)의 제 1 방향의 길이는 제 2 방향의 길이보다 길 수 있다.
상기 발광소자(500)는 기판(501), 발광 구조물(520), 제 1 본딩부(510) 및 제 2 본딩부(520)를 포함할 수 있다.
상기 기판(501)는 투광층으로서, 절연성 재질 또는 반도체 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(124)은 표면에 요철 패턴이 형성될 수 있다.
상기 발광 구조물(520)은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 구조물(520)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(520)은 제 1 도전형 반도체층(521), 활성층(522), 제 2 도전형 반도체층(523)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(521) 및 상기 제 2 도전형 반도체층(523)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 또한, 상기 활성층(522)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(522)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다.
상기 발광소자(500)는 내부에 하나 또는 복수의 발광 셀을 포함할 수 있다. 상기 발광 셀은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광 셀은 하나의 발광소자 내에서 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)는 하나 또는 복수의 발광 셀을 가질 수 있으며, 하나의 발광소자에 n개의 발광 셀이 배치된 경우 n배의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 예컨대, 하나의 발광 셀의 구동 전압이 3V이고, 2개의 발광 셀이 하나의 발광소자에 배치된 경우, 각 발광소자는 6V의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 또는 하나의 발광 셀의 구동 전압이 3V이고, 3개의 발광 셀이 하나의 발광소자에 배치된 경우, 각 발광소자는 9V의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 상기 발광소자(500)에 배치된 발광 셀의 개수는 1개 또는 2개 내지 5개일 수 있다. 상기 발광소자(500)는 후술할 도 11을 이용하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
상기 제 1 본딩부(510)는 상기 제 1 도전형 반도체층(521)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제 2 본딩부(520)는 상기 제 2 도전형 반도체층(523)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)는 탑뷰 형상이 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상, 직선과 곡선을 갖는 비정형 형상 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 본딩부(510)는 상기 제 1 관통홀(TH1)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 본딩부(510)는 상기 제 1 관통홀(TH1)과 수직 방향으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 제 2 본딩부(520)는 상기 제 2 관통홀(TH2)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 본딩부(520)는 상기 제 2 관통홀(TH2)과 수직 방향으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)는 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 인듐(In), 이리듐(Ir), 탄탈럼(Ta), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 니켈(Ni), 실리콘(Si), 저마늄(Ge), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 하프늄(Hf), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(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. 즉, 상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)는 전극 또는 패드일 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의해 상기 발광소자(500)가 구동될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(500)에서 발광된 빛은 상부 방향으로 추출될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 본딩부들(510, 520) 각각의 제 1 방향의 길이는, 상기 발광소자(500)의 제 1 방향의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 본딩부들(510, 520) 각각의 제 2 방향의 길이는, 상기 발광소자(500)의 제 2 방향의 길이보다 짧거나 같을 수 있다.
상기 제 1 본딩부(510)의 제 1 방향의 길이는 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 배치된 제 1 관통홀(TH1)의 제 1 방향의 폭과 같거나 그보다 길수 있다. 상기 제 1 본딩부(510)의 제 2 방향의 길이는 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 배치된 제 1 관통홀(TH1)의 제 2 방향의 폭과 같거나 그보다 길수 있다. 상기 제 1 본딩부(510)의 하면 면적은, 상기 제 1 관통홀(TH1)의 상부 면적보다 클 수 있다. 또한, 상기 제 2 본딩부(520)의 제 1 방향의 길이는 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 배치된 제 2 관통홀(TH2)의 제 1 방향의 폭과 같거나 그보다 길수 있다. 상기 제 2 본딩부(520)의 제 2 방향의 길이는 상기 제 1 몸체(110)의 상면에 배치된 제 2 관통홀(TH2)의 제 2 방향의 폭과 같거나 그보다 길수 있다. 상기 제 2 본딩부(520)의 하면 면적은, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 상부 면적보다 클 수 있다. 또한, 상기 제 1 본딩부(510) 및 상기 제 2 본딩부(520) 사이의 제 1 방향 간격은, 상기 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 2 관통홀(TH2) 사이의 제 1 방향 간격보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 본딩부(510, 520)는 상기 관통홀(TH1, TH2) 내에 삽입되지 않고 제 1 몸체(110) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 몸체(110)의 상면과 이격되어 배치될 수 있고, 상기 발광소자(500)와 상기 제 1 몸체(110) 사이에 수지가 배치될 수 있는 갭(gap)을 제공할 수 있다.
상기 제 1 몸체(110) 및 상기 발광소자(500) 사이의 영역에는 소정의 갭(gap)이 제공될 수 있다. 상기 갭의 높이는 상기 제 1 및 제 2 본딩부들(510, 520) 각각의 높이와 같거나 클 수 있다. 상기 갭에는 제 1 수지(140)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 수지(140)는 상기 제 1 및 제 2 본딩부들(510, 520) 사이의 영역, 상기 발광소자(500)의 바닥면과 상기 제 1 몸체(110)의 상면 사이의 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 수지(140)는 상기 캐비티(150)의 바닥 영역 전체에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 수지(140)는 상기 캐비티(150)에 의해 노출되는 상기 제 1 몸체(110)의 상면 전체 영역에 배치될 수 있다. 상기 제 1 수지(140)는 상기 발광소자(500)를 상기 제 1 몸체(110)에 부착시켜 줄 수 있다.
상기 제 1 수지(140)는 상기 발광소자(500)의 바닥면과 상기 제 1 몸체(110)에 접촉될 수 있다. 상기 제 1 수지(140)는 상기 제 1 및 제 2 본딩부(510, 520)에 접촉될 수 있다.
상기 제 1 수지(140)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 수지(140)는 상기 발광소자(500)를 상기 제 1 몸체(110)에 접착시켜 주어 상기 발광소자(500)의 지지력을 증가시켜줄 수 있다. 상기 제 1 수지(140)는 도 8 및 도 9에 도시된 도전부(51, 53, 55, 57)가 형성되기 전에 상기 발광소자(500)의 하부에 디스펜싱되어, 상기 발광소자(500)를 상기 제 1 몸체(110) 상에 부착시켜 줄 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)의 유동이나 틸트를 방지할 수 있다. 또한 상기 제 1 수지(140)는 상기 도전부(51, 53, 55, 57)가 리멜팅되더라도, 상기 제 1 몸체(110)에 상기 발광소자(500)를 고정시켜 줄 수 있다.
또한, 상기 제 1 수지(140)는 상기 발광소자(500)의 바닥면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(500)와 상기 제 1 몸체(110) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자 패키지(1000)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 1 수지(140)는 내부에 금속 산화물 또는 필러를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 수지(140)는 TiO2, SiO2, Al2O3와 같은 금속 산화물 또는 불순물을 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 수지(140)는 상기 발광소자(500)에서 방출되는 광을 상부 방향으로 반사할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)는 상기 발광소자(500)와 연결되는 금속부(200)를 포함할 수 있다. 상기 금속부(200)는 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag) 중에서 선택될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 금속부(200)는 약 5㎛ 내지 약 100㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 금속부(200)의 두께가 약 5㎛ 미만인 경우, 상기 발광소자 패키지(1000)의 방열 특성 및 전기 전도 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 금속부(200)의 두께가 약 100㎛를 초과할 경우, 열 전도율의 개선이나 전기 전도 특성의 개선이 미미할 수 있고 제조 비용이 증가할 수 있다.
상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 표면에 증착 공정, 도금 공정, 라미네이션 공정 또는 사출 성형 공정 등 등을 통해 형성될 수 있다.
상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 하면에서 관통홀(TH1, TH2)로 연장될 수 있고, 상기 몸체(100)의 하면에서 상기 몸체(100)의 측면 일부 영역으로 연장될 수 있다.
상기 금속부(200)는 서로 이격되는 제 1 금속부(210) 및 제 2 금속부(220)를 포함할 수 있다. 상기 금속부(200)는 상기 제 1 본딩부(510)와 전기적으로 연결되는 제 1 금속부(210) 및 상기 제 2 본딩부(520)와 전기적으로 연결되는 제 2 금속부(220)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 금속부(210)는, 상기 몸체(100)의 측면들(S1, S2, S3, S4) 중 적어도 하나의 측면, 상기 몸체(100)의 바닥면 및 상기 제 1 관통홀(TH1)의 내측면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 제 1 금속부(210)는 상기 제 1 관통홀(TH1) 내에 배치되는 제 1 내측 연장부(211), 상기 몸체(100)의 바닥면 상에 배치되는 제 1 연결부(213) 및 상기 몸체(100)의 측면에 배치되는 제 1 외측 연장부(215)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 내측 연장부(211) 및 상기 제 1 외측 연장부(215) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 내측 연장부(211) 및 상기 제 1 외측 연장부(215)를 연결할 수 있다.
상기 제 1 내측 연장부(211)는 상기 몸체(100)의 하면에서 상기 제 1 관통홀(TH1) 내부로 연장할 수 있다. 상기 제 1 내측 연장부(211)는 상기 제 1 관통홀(TH1)의 내측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 내측 연장부(211)는 상기 제 1 관통홀(TH1)의 내측면 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 내측 연장부(211)는 상기 제 1 관통홀(TH1) 내측면 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 내측 연장부(211)는 상기 제 1 관통홀(TH1)의 내측면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 1 내측 연장부(211)의 제 3 방향 길이는, 상기 제 1 관통홀(TH1)의 깊이와 대응될 수 있다.
상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 내측 연장부(211)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 내측 연장부(211)의 끝단과 연결되어 제 1 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제 1 연결부(213)는 상기 몸체(100)의 바닥면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 연결부(213)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 연결부(213)의 끝단과 연결되어 제 3 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 몸체(100)의 제 1 측면(S1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 몸체(100)의 제 1 측면(S1) 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 몸체(100)의 제 1 경사면(S11) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 경사면(S11) 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 경사면(S11)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 3 지점(P3)까지 연장될 수 있다. 상기 제 3 지점(P3)은 상기 발광소자 패키지(1000)의 전체 높이(z축 기준)의 약 50% 이하인 지점일 수 있다. 즉, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 연결부(213)로부터 상기 발광소자 패키지(1000)의 약 50% 이하의 높이까지 연장될 수 있다. 또한, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 발광소자(500)의 높이(z축 기준)의 약 50% 이하의 위치까지 연장될 수 있다.
상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 연결부(213)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 외측 연장부(215) 및 상기 제 1 연결부(213)는 제 3 경사각(θ3)을 가질 수 있다.
상기 제 3 경사각(θ3)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 125도 미만일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 3 경사각(θ3)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 120도 이하일 수 있다. 상기 제 3 경사각(θ3)이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 후술할 제 3 도전부(55)가 상기 제 1 외측 연장부(215) 상에 충분히 배치되지 않을 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자 패키지(1000)를 회로기판(600)과 연결할 때, 상기 회로기판(600)과 상기 발광소자 패키지(1000) 사이의 제 3 도전부(55)가 배치될 수 있다. 상기 제 3 경사각이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 회로기판(600)과 상기 제 1 금속부(210) 사이에 상기 제 3 도전부(55)가 충분히 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판(600)과 상기 제 1 금속부(210) 사이의 물리적 결합력 및 전기 전도 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이의 방열 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제 3 경사각(θ3)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 제 3 경사각(θ3)은 상기 제 1 경사각(θ1)과 대응될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 연결부(213)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면과 직접 접촉하고, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 1 경사면(S11)과 직접 접촉함에 따라, 상기 제 3 경사각(θ3)은 상기 제 1 경사각(θ1)과 대응될 수 있다. 상기 제 3 경사각(θ3)은 상기 제 1 경사각(θ1)에 의해 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 경사각(θ1)이 증가하면 상기 제 3 경사각(θ3)도 증가할 수 있고, 상기 제 1 경사각(θ1)이 감소하면 상기 제 3 경사각(θ3) 역시 감소할 수 있다.
상기 제 1 외측 연장부(215)는 제 1 단부(217)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 단부(217)는 상기 제 1 경사면(S11) 상에서 상기 몸체(100)의 제 1 측면(S1)과 같은 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 외측 연장부(215)의 두께는 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 외측 연장부(215)에서 상기 제 1 단부(217)의 두께는 변화할 수 있다. 상기 제 1 단부(217)의 두께는 상부 영역이 하부 영역보다 클 수 있다. 여기서 상부 영역은 상기 제 3 지점(P3)과 인접한 영역으로 상기 제 1 금속부(210)의 최끝단과 인접한 영역을 의미할 수 있다. 또한, 하부 영역은 상기 제 1 몸체(110)와 인접한 영역으로 상기 제 1 지점(P1)과 인접한 영역을 의미할 수 있다.
즉, 상기 제 1 외측 연장부(215)의 두께는 제 3 방향(z축)으로 갈수록 작아질 수 있다. 이에 따라 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 단부(217)는 상기 제 1 측면(S1)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 단부(217)의 일면은 상기 제 1 측면(S1)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 단부(217)의 일면은 상기 몸체(100)의 바닥면과 수직일 수 있다. 또한, 상기 제 1 단부(217)는 상기 캐비티(150)의 바닥보다 제 3 방향(z축)으로 상부에 위치할 수 있다. 상기 제 1 단부(217)는 상기 제 1 몸체(110)의 상면보다 수직 방향으로 상부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 금속부(210)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 단부(217)는 상기 몸체(100)의 제 1 측면(S1)과 동일 평면 상에 배치되기 때문에 상기 몸체(100)의 측면에 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 금속부(210)가 외부 충격 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 상기 제 1 금속부(210)는 상기 몸체(100)와 견고하게 결합할 수 있다.
상기 제 2 금속부(210)는, 상기 몸체(100)의 측면들(S1, S2, S3, S4) 중 적어도 하나의 측면, 상기 몸체(100)의 바닥면 및 상기 제 2 관통홀(TH1)의 내측면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 제 2 금속부(220)는 상기 제 2 관통홀(TH2) 내에 배치되는 제 2 내측 연장부(221), 상기 몸체(100)의 바닥면 상에 배치되는 제 2 연결부(223) 및 상기 몸체(100)의 측면에 배치되는 제 2 외측 연장부(225)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 2 내측 연장부(221) 및 상기 제 2 외측 연장부(225) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 2 내측 연장부(221) 및 상기 제 2 외측 연장부(225)를 연결할 수 있다.
상기 제 2 내측 연장부(221)는 상기 몸체(100)의 하면에서 상기 제 2 관통홀(TH2) 내부로 연장할 수 있다. 상기 제 2 내측 연장부(221)는 상기 제 2 관통홀(TH2)의 내측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 내측 연장부(221)는 상기 제 2 관통홀(TH2)의 내측면 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 내측 연장부(221)는 상기 제 2 관통홀(TH2) 내측면 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 내측 연장부(221)는 상기 제 2 관통홀(TH2)의 내측면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 2 내측 연장부(221)의 제 3 방향 길이는, 상기 제 2 관통홀(TH2)의 깊이와 대응될 수 있다.
상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 2 내측 연장부(221)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 2 내측 연장부(221)의 끝단과 연결되어 제 1 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제 2 연결부(223)는 상기 몸체(100)의 바닥면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 연결부(223)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 연결부(223)의 끝단과 연결되어 제 3 방향으로 연장할 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 몸체(100)의 제 2 측면(S2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 몸체(100)의 제 2 측면(S2) 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 몸체(100)의 제 2 경사면(S21) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 경사면(S21) 일부 영역 또는 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 경사면(S21)과 직접 접촉할 수 있다.
상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 4 지점(P4)까지 연장될 수 있다. 상기 제 4 지점(P4)은 상기 발광소자 패키지(1000)의 전체 높이(z축 기준)의 약 50% 이하인 지점일 수 있다. 즉, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 연결부(223)로부터 상기 발광소자 패키지(1000)의 약 50% 이하의 높이까지 연장될 수 있다. 또한, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 발광소자(500)의 높이(z축 기준)의 약 50% 이하의 위치까지 연장될 수 있다.
상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 연결부(223)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 외측 연장부(225) 및 상기 제 2 연결부(223)는 제 4 경사각(θ4)을 가질 수 있다.
상기 제 4 경사각(θ4)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 125도 미만일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 4 경사각(θ4)은 약 90도를 초과할 수 있고 약 120도 이하일 수 있다. 상기 제 4 경사각(θ4)이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 후술할 제 4 도전부(57)가 상기 제 2 외측 연장부(225) 상에 충분히 배치되지 않을 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자 패키지(1000)를 회로기판(600)과 연결할 때, 상기 회로기판(600)과 상기 발광소자 패키지(1000) 사이의 제 4 도전부(57)가 배치될 수 있다. 상기 제 4 경사각이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 회로기판(600)과 상기 제 2 금속부(220) 사이에 상기 제 4 도전부(57)가 충분히 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판(600)과 상기 제 2 금속부(220) 사이의 물리적 결합력 및 전기 전도 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이의 방열 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제 4 경사각(θ4)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 제 4 경사각(θ4)은 상기 제 2 경사각(θ2)과 대응될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 연결부(223)는 상기 제 1 몸체(110)의 바닥면과 직접 접촉하고, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 2 경사면(S21)과 직접 접촉함에 따라, 상기 제 4 경사각(θ4)은 상기 제 2 경사각(θ2)과 대응될 수 있다. 상기 제 4 경사각(θ4)은 상기 제 2 경사각(θ2)에 의해 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 경사각(θ2)이 증가하면 상기 제 4 경사각(θ4)도 증가할 수 있고, 상기 제 2 경사각(θ2)이 감소하면 상기 제 4 경사각(θ4) 역시 감소할 수 있다.
또한, 상기 제 4 경사각(θ4)은 상기 제 3 경사각(θ3)과 대응될 수 있다. 이에 따라, 상기 몸체(100)의 바닥면을 기준으로 상기 제 1 금속부(210) 및 상기 제 2 금속부(220)는 서로 대칭인 형태를 가질 수 있다.
상기 제 2 외측 연장부(225)는 제 2 단부(227)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 단부(227)는 상기 제 2 경사면(S21) 상에서 상기 몸체(100)의 제 2 측면(S2)과 같은 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 외측 연장부(225)의 두께는 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 외측 연장부(225)에서 상기 제 2 단부(227)의 두께는 변화할 수 있다. 상기 제 2 단부(227)의 두께는 상부 영역이 하부 영역보다 클 수 있다. 여기서 상부 영역은 상기 제 4 지점(P4)과 인접한 영역으로 상기 제 2 금속부(220)의 최끝단과 인접한 영역을 의미할 수 있다. 또한, 하부 영역은 상기 제 1 몸체(110)와 인접한 영역으로 상기 제 2 지점(P2)과 인접한 영역을 의미할 수 있다.
즉, 상기 제 2 외측 연장부(225)의 두께는 제 3 방향(z축)으로 갈수록 작아질 수 있다. 이에 따라 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 단부(227)는 상기 제 2 측면(S2)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 단부(227)의 일면은 상기 제 2 측면(S2)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 단부(227)의 일면은 상기 몸체(100)의 바닥면과 수직일 수 있다. 또한, 상기 제 2 단부(227)의 일면은 상기 제 1 단부(217)의 일면과 평행할 수 있다. 상기 제 2 단부(227)의 두께는 상기 제 1 단부(217)의 두께와 대응될 수 있다. 또한, 상기 제 2 단부(227)는 상기 캐비티(150)의 바닥보다 제 3 방향(z축)으로 상부에 위치할 수 있다. 상기 제 2 단부(227)는 상기 제 1 몸체(110)의 상면보다 수직 방향으로 상부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 금속부(220)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 단부(227)는 상기 몸체(100)의 제 2 측면(S2)과 동일 평면 상에 배치되기 때문에 상기 몸체(100)의 측면에 돌출되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 금속부(220)가 외부 충격 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 상기 제 2 금속부(220)는 상기 몸체(100)와 견고하게 결합할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 내측 연장부들(211, 221)의 제 1 방향 간격은, 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 중심 사이의 거리보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 연결부들(213, 223)의 제 1 방향 간격은, 상기 제 1 및 제 2 관통홀(TH1, TH2)의 중심 사이의 거리보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 연결부들(213, 223)의 제 1 방향 간격은 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 상면 중심 사이의 거리보다 작을 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 연결부들(213, 223)의 제 1 방향 간격은 상기 제 1 및 제 2 관통홀들(TH1, TH2)의 하면 중심 사이의 거리보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 외측 연장부들(215, 225)의 제 1 방향 간격은 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 외측 연장부들(215, 225)의 제 1 방향 간격은 상기 몸체(100)의 바닥면으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)는 몰딩부(300)를 포함할 수 있다. 상기 몰딩부(300)는 상기 발광소자(500) 상에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(300)는 상기 제 1 몸체(110) 및 상기 제 2 몸체(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(300)는 상기 몸체(100)에 의하여 제공된 캐비티(150)에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(300)는 상기 발광소자(500)를 감싸며 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(300)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(300)는 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(300)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 할 수 있다. 상기 발광소자(500)는 황색, 청색, 녹색, 적색, 백색, 적외선 또는 자외선의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체, 또는 양자점은 청색, 녹색, 적색의 광을 발광할 수 있다. 상기 몰딩부(300)는 형성하지 않을 수 있다.
상기 몰딩부(300) 내부 또는 하부에 배치되는 형광체는, 불화물(fluoride) 화합물의 형광체를 포함할 수 있으며, 예컨대 MGF계 형광체, KSF계 형광체 또는 KTF계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 서로 다른 피크 파장을 발광할 수 있으며, 상기 발광소자로부터 방출된 광을 서로 다른 황색과 적색 또는 서로 다른 적색 피크 파장으로 발광할 수 있다. 상기 형광체 중 한 종류는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 적색 형광체는 610nm에서 650nm까지의 파장범위를 가질 수 있으며, 상기 파장은 10nm 미만의 반치폭을 가질 수 있다. 상기 적색 형광체는 플루오라이트(fluoride)계 형광체를 포함할 수 있다. 상기 플루오라이트계 형광체는, KSF계 적색 K2SiF6:Mn4+, K2TiF6:Mn4+, NaYF4:Mn4+, NaGdF4:Mn4+, K3SiF=:Mn4+ 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 KSF계 형광체 예컨대, KaSi1-cFb:Mn4+c의 조성식을 가질 수 있으며, 상기 a는 1 ≤ a ≤ 2.5, 상기 b는 5 ≤ b ≤ 6.5, 상기 c는 0.001 ≤ c ≤ 0.1를 만족할 수 있다. 또한 상기 플루오라이트계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 각각 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 플루어라이트계 적색 형광체의 경우 기타 형광체와 달리 10nm 이하의 협반치폭을 구현할 수 있기 때문에, 고해상도 장치에 활용될 수 있다.
실시예에 따른 형광체 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
상기 양자점 형광체는, II-VI 화합물, 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, 적색 광을 발광할 수 있다. 상기 양자점은 예컨대, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, In,Sb, AlS, AlP, AlAs, PbS, PbSe, Ge, Si, CuInS2, CuInSe2 등과 같은 것들 및 이들의 조합이 될 수 있다.
도 7은 도 5의 발광소자 패키지의 변형예로 몸체에 리세스가 배치한 예를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 발광소자 패키지(100)의 몸체(100) 상에는 오목한 제 1 리세스(R1)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)는 상기 제 1 몸체(110)의 상면에서 바닥면 방향으로 오목한 형태일 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)는 제 1 관통홀(TH1) 및 제 2 관통홀(TH2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)는 제 1 본딩부(510) 및 제 2 본딩부(520) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 리세스(R1)는 상기 발광소자(500) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)의 전체 영역은 상기 발광소자(500)와 수직 방향(z축)으로 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 리세스(R1)는 일부 영역이 상기 발광소자(500)와 수직 방향으로 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 리세스(R1)의 폭 및 깊이는 수십 ㎛로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 리세스(R1)의 폭 및 깊이는 약 20㎛ 미터 내지 약 40㎛로 제공될 수 있다.
상기 제 1 리세스(R1)는 정렬 키(align key) 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(500)가 상기 몸체(100)에 부착되는 과정에서 상기 제 1 리세스(R1)는 상기 발광소자(500)의 정렬 위치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 리세스(R1)에는 상기 제 1 수지(140)가 제공될 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)에 상기 제 1 수지(140)가 제공된 후 상기 발광소자(500)가 상기 몸체(100) 상에 부착되도록 함으로써, 상기 제 1 수지(140)의 제공 위치 및 적적한 공급량을 쉽게 제어할 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)는 상기 발광소자(500) 하부에 일종의 언더필 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 상기 제 1 리세스(R1)는 상기 발광소자(500)의 하면과 상기 제 1 몸체(110)의 상면 사이에 상기 제 1 수지(140)가 충분히 공급될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)와 상기 몸체(100) 사이의 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 8 및 도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 회로 기판에 배치된 모듈의 예를 도시한 정면도 및 배면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 사이드뷰(Side view) 방식의 발광소자 패키지일 수 있다. 상기 광원 모듈은 하나 또는 복수 개의 발광소자 패키지(1000)가 회로기판(600) 상에 사이드뷰 방식으로 배치될 수 있다.
상기 회로기판(600)은 제 1 및 제 2 패드(611, 613)를 포함하는 기판 부재를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(600)에는 상기 발광소자(500)의 구동을 제어하는 전원 공급 회로가 제공될 수 있다.
상기 발광소자 패키지(1000)는 상기 회로기판(600) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자 패키지(1000)는 상기 몸체(100)의 제 3 측면(S3) 또는 제 4 측면(S4)은 상기 회로기판(600)의 상면과 대면하도록 배치될 수 있다.
상기 회로기판(600)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 회로 기판(501)은 수지 재질의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 리지드 PCB(rigid PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 상기 회로 기판(501)은 수지 또는 금속 재질의 베이스층 상에 절연층 또는 보호층이 배치되며, 상기 절연층 또는 보호층으로부터 노출된 패드들(611, 613)이 배치된다. 상기 패드들(611, 613)는 하나 또는 복수의 발광소자 패키지(1000)를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 절연층 또는 보호층은 솔더 레지스트 재질이거나, 수지 재질일 수 있다.
상기 패드(611, 613)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 패드(611, 613)는 서로 이격되는 제 1 패드(611) 및 제 2 패드(613)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 패드(611)는 상기 제 1 금속부(210)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 패드(611)는 상기 제 1 금속부(210)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 패드(611)는 상기 제 1 연결부(213) 및 상기 제 1 외측 연장부(215) 중 적어도 하나와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 패드(613)는 상기 제 2 금속부(220)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 패드(613)는 상기 제 2 금속부(220)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 패드(613)는 상기 제 2 연결부(223) 및 상기 제 2 외측 연장부(225) 중 적어도 하나와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제 1 패드(611)는 상기 제 1 본딩부(510)와 전기적으로 연결될 수 있고 상기 제 2 패드(613)는 상기 제 2 본딩부(520)와 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 관통홀(TH1) 및 상기 제 2 관통홀(TH2)에는 도전부(51, 53)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 관통홀(TH1)에는 제 1 도전부(51)가 배치되고, 제 2 관통홀(TH2)에는 제 2 도전부(53)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 도전부(51)는 상기 제 1 관통홀(TH1)의 내부를 채울 수 있다. 상기 제 2 도전부(53)는 상기 제 2 관통홀(TH2)의 내부를 채울 수 있다. 상기 제 1 도전부(51) 및 상기 제 2 도전부(53)는 상기 발광소자(500)와 상기 금속부(210, 220) 사이의 전기적인 경로 및 방열 경로를 제공할 수 있다.
상기 제 1 도전부(51)는 상기 제 1 본딩부(510)와 접촉할 수 있다. 상기 제 1 도전부(51)는 상기 제 1 금속부(210)와 접촉할 수 있다. 상기 제 1 도전부(51)는 상기 제 1 내측 연장부(211)와 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 1 도전부(51)는 상기 발광소자(500)의 제 1 본딩부(510)와 상기 제 1 금속부(210)를 연결할 수 있다. 상기 제 2 도전부(53)는 상기 제 2 본딩부(520)와 접촉할 수 있다. 상기 제 2 도전부(53)는 상기 제 2 금속부(220)와 접촉할 수 있다. 상기 제 2 도전부(53)는 상기 제 2 내측 연장부(221)와 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 2 도전부(53)는 상기 발광소자(500)의 제 2 본딩부(520)와 상기 제 2 금속부(220)를 연결할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이에는 도전부(55, 57)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 금속부(210)와 상기 제 1 패드(611)에는 제 3 도전부(55)가 배치되고, 상기 제 2 금속부(220)와 상기 제 2 패드(613)에는 제 4 도전부(57)가 배치될 수 있다.
상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 금속부(210)와 접촉할 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 패드(611)와 접촉할 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 패드(611)와 직접 접촉할 수 있고, 상기 제 1 금속부(210)의 제 1 연결부(213) 및 상기 제 1 외측 연장부(215) 중 적어도 하나와 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 상기 발광소자(500)의 제 1 금속부(210)와 상기 제 1 패드(611)를 연결할 수 있다.
상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 금속부(220)와 접촉할 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 패드(613)와 접촉할 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 패드(613)와 직접 접촉할 수 있고, 상기 제 2 금속부(220)의 제 2 연결부(223) 및 상기 제 2 외측 연장부(225) 중 적어도 하나와 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 상기 발광소자(500)의 제 2 금속부(220)와 상기 제 2 패드(613)를 연결할 수 있다.
상기 발광소자(500)의 제 1 본딩부(510)는 상기 제 1 도전부(51), 상기 제 1 금속부(210) 및 제 3 도전부(55) 중 선택되는 적어도 하나에 의해 상기 회로기판(600)의 제 1 패드(611)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 2 본딩부(520)는 상기 제 2 도전부(53), 상기 제 1 금속부(210) 및 상기 제 4 도전부(57) 중 적어도 하나에 의해 상기 회로기판(600)의 제 2 패드(613)와 연결될 수 있다.
상기 도전부(51, 53, 55, 57)는 액상의 재질로, 상기 회로기판(600)의 제 1 패드(611) 및 제 2 패드(613) 상에 위치시킨 후, 상기 회로기판(600) 상에 정렬된 발광소자(500)를 결합하게 된다. 예를 들어, 상기 제 1 도전부(51) 및 상기 제 2 도전부(53)는 관통홀(TH1, TH2)에 주입될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 도전부(51)는 상기 제 1 관통홀(TH1)에 주입될 수 있고, 상기 제 2 도전부(53)는 상기 제 2 관통홀(TH2)에 주입될 수 있다.
상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 패드(611) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 도전부는 상기 제 1 금속부(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 제 1 외측 연장부(215) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 외측 연장부(215) 및 상기 제 1 연결부(213)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 패드 및 상기 제 1 금속부(210)를 연결할 수 있다. 상기 제 3 도전부(55)는 경사면을 포함하는 제 1 금속부(210)에 의해 상기 제 1 금속부(210)와 상기 제 1 패드 사이에 용이하게 공급할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 금속부(210)는 제 1 경사면(S11) 상에 배치되는 제 1 외측 연장부(215)를 포함하고, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 상기 제 3 경사각(θ3)을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 외측 연장부(215)는 일정 경사각을 가짐에 따라, 상기 제 1 패드(611) 상에 공급되는 제 3 도전부(55)는 상기 제 1 외측 연장부(215) 상으로 용이하게 공급될 수 있다.
또한, 상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 패드(613) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 도전부는 상기 제 2 금속부(220) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 제 2 외측 연장부(225) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 외측 연장부(225) 및 상기 제 2 연결부(223)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 패드 및 상기 제 2 금속부(220)를 연결할 수 있다. 상기 제 4 도전부(57)는 경사면을 포함하는 제 2 금속부(220)에 의해 상기 제 2 금속부(220)와 상기 제 2 패드 사이에 용이하게 공급할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 금속부(220)는 제 2 경사면(S21) 상에 배치되는 제 2 외측 연장부(225)를 포함하고, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 상기 제 4 경사각(θ4)을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 2 외측 연장부(225)는 일정 경사각을 가짐에 따라, 상기 제 2 패드(613) 상에 공급되는 제 4 도전부(57)는 상기 제 2 외측 연장부(225) 상으로 용이하게 공급될 수 있다.
상기 도전부(51, 53, 55, 57)는 동시에 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 관통홀(TH1, TH2)에 상기 제 1 및 제 2 도전부(51, 53)를 공급하면서 상기 제 1 및 제 2 패드(611, 613) 상에 제 3 및 제 4 도전부(55, 57)를 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 본딩부(510, 520)는 상기 제 1 및 제 2 금속부(210, 220)와 연결될 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 금속부(210, 220)는 상기 제 1 및 제 2 패드(611, 613)와 연결될 수 있다.
이에 따라 요구되는 도전부의 양을 감소시킬 수 있고 제조 시간을 감소시킬 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지(1000)와 회로기판(600) 사이의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 도전부(55, 57)는 금속부의 경사면을 통해 상기 금속부(200)에 용이하게 공급될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이의 결합력 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있고, 향상된 방열 경로를 제공할 수 있어 방열 효율을 개선할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법 중 일부를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 실시에는 복수 개의 발광소자 패키지(1000)를 한번에 제조할 수 있다.
실시예에 따른 몸체(100)는 관통홀(TH1, TH2) 및 캐비티(150)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(100)는 사출 성형을 통해 형성할 수 있다. 상기 몸체(100)는 복수 개의 몸체(100)가 서로 연결되도록 사출 성형할 수 있다. 상기 몸체(100)는 사출 성형이 용이한 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몸체(100)는 사출 성형으로 제 1 몸체(110) 및 제 2 몸체(130)를 일체로 형성할 수 있다. 또한, 상기 몸체(100)는 제 1 몸체(110) 및 제 2 몸체(130)를 별도로 사출 성형한 후에 부착하거나 결합하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 몸체(100)는 상술한 제 1 경사면(S11) 및 제 2 경사면(S21)을 가질 수 있도록 제조될 수 있다.
상기 발광소자(500)는 상기 캐비티(150) 내에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자(500)는 제 1 몸체(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(500)와 상기 몸체(100) 사이에는 제 1 수지(140)가 배치될 수 있고, 상기 발광소자(500)는 상기 제 1 수지(140)에 의해 상기 몸체(100)에 부착될 수 있다.
상기 몸체(100)의 표면에는 금속부(200)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속부(200)는 상기 관통홀(TH1, TH2), 상기 몸체(100)의 바닥면 및 상기 몸체(100)의 경사면 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다. 상기 금속부(200)는 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 표면 상에 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 표면에 증착 공정, 도금 공정, 라미네이션 공정 또는 사출 성형 공정 등을 통해 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 표면 상에 도금 공정을 통해 형성될 수 있다.
이어서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 발광소자 패키지(1000)는 절단선(C/L)을 따라 절단될 수 있다. 상기 절단은 톱(saw) 등을 이용한 기계적 절단(sawing) 공정 또는 레이저(laser)를 이용한 스크라이빙(scribing) 공정으로 진행될 수 있다. 상기 절단에 의해 상기 금속부(200)는 상기 몸체(100)의 측면과 같은 평면 상에 배치되는 단부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 절단 공정 시 상기 금속부(200)의 일부를 절단하여 서로 이격되는 제 1 금속부(210) 및 제 2 금속부(220)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 몸체(100)의 바닥면 일부는 노출될 수 있다. 또한, 노출된 상기 몸체(100)의 바닥면 일부는, 상기 금속부(200)를 절단하는 과정에 의해 오목한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 바닥면 일부는, 제 1 몸체(110)의 바닥면에서 상면 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다.
실시예는 따른 복수 개의 발광소자 패키지(1000)를 한번에 제조할 수 있다. 자세하게, 복수 개의 몸체(100)가 제 1 방향으로 서로 연결되도록 사출 성형하여 몸체를 제조할 수 있고, 상기 몸체에 발광소자 및 금속부를 형성하여 복수 개의 발광소자 패키지(1000)를 제조할 수 있다. 이어서 절단선을 따라 절단하여 각각의 발광소자 패키지를 제조할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 복수 개의 몸체(100)가 제 2 방향으로 서로 연결되도록 사출 성형하여 몸체를 제조할 수 있다. 이와 다르게, 복수 개의 몸체(100)가 제 1 및 제 2 방향으로 서로 연결되도록 사출 성형하여 몸체를 제조할 수 있다.
이에 따라, 발광소자 패키지(1000)의 제조 시간 및 제조 비용을 감소시킬 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 경사면을 가지는 몸체(100)의 측면 상에 경사지는 금속부를 형성할 수 있고, 상기 금속부를 통해 회로기판(600)과의 결합력, 전기적 특성 및 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 금속부(200)가 상기 몸체(100)의 측면에 돌출되지 않고 동일 평면 상에 배치됨에 따라 물리적 충격 등에 의해 상기 금속부(200)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속부의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 발광소자 패키지(1000)의 전체적인 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 발광소자의 예를 나타낸 측단면도이다.
도 11은 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 단면도이다.
도 11을 참조하면, 발광소자(500)는 제 1 전극(550)과 제 2 전극(570)의 상대적인 배치 관계 만을 개념적으로 도시하였다. 상기 제 1 전극(550)은 제 1 본딩부(551)와 제 1 가지전극(553)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(570)은 제 2 본딩부(571)와 제 2 가지전극(573)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 1 본딩부(551)는 상술한 제 1 본딩부(510)와 대응될 수 있고, 상기 제 2 본딩부(571)는 상술한 제 2 본딩부(520)와 대응될 수 있다.
상기 발광소자(500) 기판(501) 위에 배치된 발광 구조물(520)을 포함할 수 있다. 상기 기판(501)은 투광층으로소 절연성 재질 또는 반도체 재질로 형성될 수 있다. 상기 기판(501)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(501)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(520)은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(520)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 구조물(520)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(520)은 제 1 도전형 반도체층(521), 활성층(522), 제 2 도전형 반도체층(523)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(522)은 상기 제 1 도전형 반도체층(521)과 상기 제 2 도전형 반도체층(523) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제 1 도전형 반도체층(521) 위에 상기 활성층(522)이 배치되고, 상기 활성층(522) 위에 상기 제 2 도전형 반도체층(523)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 도전형 반도체층(521) 및 상기 제 2 도전형 반도체층(523)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 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 제 1 및 제 2 도전형 반도체층(521, 523)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(521)은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제 2 도전형 반도체층(523)은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다. 이와 다르게, 상기 제 1 도전형 반도체층(521)이 p형 반도체층으로 제공될 수 있고, 상기 제 2 도전형 반도체층(523)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 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.
상기 제 1 전극(550)은 상기 제 2 도전형 반도체층(523)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 가지전극(553)은 상기 제 1 본딩부(510)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 가지전극(553)은 상기 제 1 본딩부(510)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(570)은 제 2 본딩부(520)와 제 2 가지전극(573)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(570)은 상기 제 1 도전형 반도체층(521)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 가지전극(573)은 상기 제 2 본딩부(520)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 가지전극(573)은 상기 제 2 본딩부(520)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1 가지전극(553)와 상기 제 2 가지전극(573)은 핑거(finger) 형상으로 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 상기 제 1 가지전극(553)과 상기 제 2 가지전극(573)에 의하여 상기 제 1 본딩부(551)와 상기 제 2 본딩부(571)를 통하여 공급되는 전원이 상기 발광 구조물(520) 전체로 확산되어 제공될 수 있게 된다.
상기 제 1 전극(550)과 상기 제 2 전극(570)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(550)과 상기 제 2 전극(570)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(550)과 상기 제 2 전극(570)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.
한편, 상기 발광 구조물(520)에 보호층이 더 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 발광 구조물(520)의 상면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 발광 구조물(520)의 측면에 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 제 1 본딩부(551)와 상기 제 2 본딩부(571)가 노출되도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 기판(501)의 둘레 및 하면에도 선택적으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 보호층은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자(500)는, 상기 활성층(522)에서 생성된 빛이 발광소자의 6면 방향으로 발광될 수 있다. 상기 활성층(522)에서 생성된 빛이 발광소자의 상면, 하면, 4개의 측면을 통하여 6면 방향으로 방출될 수 있다.
상기 발광소자(500)는 하나의 발광 셀을 갖는 구조로 설명되었다. 이는 발광 셀이 상기의 발광 구조물을 포함하는 경우, 발광소자의 구동 전압은 하나의 발광 셀에 걸리는 전압일 수 있다. 실시예에 따른 발광소자(500)의 예로서, 2개 또는 3개 이상의 발광 셀을 갖는 발광소자를 포함할 수 있다. 이에 따라 고전압의 발광소자 패키지를 제공할 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)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 몸체(100)와 발광소자(500)간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있고 이에 따라 상기 발광소자(500)의 위치가 변할 수 있어, 상기 발광소자 패키지(1000)의 광학적, 전기적 특성 및 신뢰성이 저하될 수 있다. 그러나, 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)에 의하면, 상기 몸체부 및/또는 상기 관통홀에 배치된 도전층을 통해 구동 전원을 제공받을 수 있다. 또한, 상기 관통홀에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 가질 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)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(1000) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 몸체(100)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 발명의 실시예에 의하면, 몸체(100)가 고온에 노출되어 변색 및 변형 등의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 몸체(100)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다.
또한, 금속부(210, 220)는 상기 몸체(100)의 바닥면 및 측면 상에 배치되는 구조를 가짐에 따라 방열 경로를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(500)로부터 방출되는 열을 패키지의 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있어 발광소자 패키지(1000)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지(1000)와 회로기판(600) 사이의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이에 도전부를 원활하게 공급할 수 있다. 즉, 상기 발광소자 패키지(1000)의 몸체(100)는 경사면을 포함하는 측면을 포함하고, 상기 경사면 상에 금속부가 배치될 수 있다. 이때, 상기 금속부는 상기 몸체(100)의 바닥면에 대해 일정 경사각을 가지며 배치될 수 있고, 상기 경사각에 의해 상기 발광소자 패키지(1000) 및 상기 회로기판(600) 사이에 도전부(55, 57)를 원활하게 공급할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자 패키지(1000)와 상기 회로기판(600) 사이의 물리적 결합력 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있고, 상기 발광소자(500)로부터 방출된 열을 상기 금속부(200) 및 도전부(51, 53, 55, 57)를 통해 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.
또한, 실시예예 따른 발광소자 패키지(1000)의 금속부는 몸체(100)의 측면과 동일 평면 상에 배치되는 단부를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 금속부(200)가 상기 몸체(100)의 측면에 돌출되지 않고 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 금속부(200)가 외부의 물리적 충격 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있어 발광소자 패키지(1000)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 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 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 상면 및 하면을 관통하는 제 1 및 제 2 관통홀을 포함하는 몸체;
상기 제 1 및 제 2 관통홀 상에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 본딩부를 포함하는 발광소자; 및
상기 몸체의 하면에 배치되며 서로 이격되는 제 1 및 제 2 금속부를 포함하고,
상기 제 1 금속부는, 상기 몸체 하면에서 상기 제 1 관통홀 내부로 연장되는 제 1 내측 연장부, 상기 몸체의 제 1 측면 일부 영역에 배치되는 제 1 외측 연장부, 상기 몸체의 하면 상에 배치되며 상기 제 1 내측 연장부 및 상기 제 1 외측 연장부 사이에 배치되는 제 1 연결부를 포함하고,
상기 제 2 금속부는, 상기 몸체 하면에서 상기 제 2 관통홀 내부로 연장되는 제 2 내측 연장부, 상기 몸체의 제 2 측면 일부 영역에 배치되는 제 2 외측 연장부, 상기 몸체의 하면 상에 배치되며 상기 제 2 내측 연장부 및 상기 제 2 외측 연장부 사이에 배치되는 제 2 연결부를 포함하고,
상기 몸체의 제 1 측면은, 하부에 상기 제 1 외측 연장부가 배치되는 제 1 경사면을 포함하고,
상기 제 1 측면과 마주하는 상기 몸체의 제 2 측면은, 하부에 상기 제 2 외측 연장부가 배치되는 제 2 경사면을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 경사면 사이의 간격은, 상기 몸체의 하면에서 수직 방향으로 갈수록 증가하며,
상기 제1 외측 연장부는 제1 단부를 포함하고, 상기 제2 외측 연장부는 제2 단부를 포함하며,
상기 제1 단부는 상기 몸체의 상기 제1 측면과 동일한 평면상에 배치되며,
상기 제2 단부는 상기 몸체의 상기 제2 측면과 동일한 평면상에 배치되는 발광소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 관통홀 각각의 수평 방향 폭은, 상기 발광소자와 마주하는 각각의 관통홀의 상부 영역에서 하부 영역으로 갈수록 증가하는 발광소자 패키지. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 경사면과 상기 몸체의 하면은 제 1 경사각을 가지고,
상기 제 2 경사면과 상기 몸체의 하면은 제 2 경사각을 가지고,
상기 제 1 경사면은 상기 몸체의 하면의 제 1 지점을 시작점으로 제 3 지점까지 상기 제 1 경사각으로 경사질 수 있고,
상기 제 2 경사면은 상기 몸체의 하면의 제 2 지점을 시작점으로 제 4 지점까지 상기 제 2 경사각으로 경사질 수 있고,
상기 제 3 및 제 4 지점은 상기 발광소자 패키지의 전체 높이의 50% 이하인 곳에 위치하는 발광소자 패키지. - 회로기판; 및
상기 회로기판 상에 배치되는 발광소자 패키지를 포함하고,
상기 발광소자 패키지는 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 하나의 항에 따른 발광소자 패키지를 포함하고,
상기 발광소자 패키지는 상기 회로기판 상에 사이드뷰 방식으로 배치되는 광원 모듈. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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