KR102531150B1 - Optical lens and semiconductor device package - Google Patents

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Abstract

실시 예는, 제1면; 상기 제1면 상에 배치되는 제2면; 상기 제1면의 하부로 돌출되는 돌출부; 상기 돌출부의 저면에서 상기 제2면을 향해 형성된 제1리세스; 및 상기 제1리세스 상에 배치된 제2리세스를 포함하고, 상기 제1리세스와 상기 제2리세스의 곡률은 상이하고, 상기 제1리세스와 제2리세스 사이의 경계에서 상기 돌출부의 저면까지의 수직 거리와 상기 제1면에서 상기 돌출부의 저면까지의 수직 거리의 비는 1:0.6 내지 1:2인 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지를 개시한다.An embodiment, the first side; a second surface disposed on the first surface; a protrusion protruding from the lower portion of the first surface; a first recess formed from a bottom surface of the protrusion toward the second surface; and a second recess disposed on the first recess, wherein the first recess and the second recess have different curvatures, and at a boundary between the first recess and the second recess, the protruding portion is formed. An optical lens having a ratio of a vertical distance to a bottom surface and a vertical distance from the first surface to a bottom surface of the protrusion is 1:0.6 to 1:2, and a semiconductor device package including the same.

Description

광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지{OPTICAL LENS AND SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE}Optical lens and semiconductor device package including the same {OPTICAL LENS AND SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGE}

실시 예는 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지에 관한 것이다.The embodiment relates to an optical lens and a semiconductor device package including the same.

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.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many advantages, such as having a wide and easily adjustable band gap energy, and can be used in various ways such as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.

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. In particular, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors are developed in thin film growth technology and device materials to produce red, green, Various colors such as blue and ultraviolet can be realized, and white light with high efficiency can be realized by using fluorescent materials or combining colors. , safety, and environmental friendliness.

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.In addition, when light receiving devices such as photodetectors or solar cells are manufactured using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials, photocurrent is generated by absorbing light in various wavelength ranges through the development of device materials. By doing so, it is possible to use light in a wide range of wavelengths from gamma rays to radio wavelengths. In addition, it has the advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness, and easy control of element materials, so that it can be easily used in power control or ultra-high frequency circuits or communication modules.

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 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Accordingly, the semiconductor device can replace a transmission module of an optical communication means, a light emitting diode backlight that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, and can replace a fluorescent lamp or an incandescent bulb. Applications are expanding to white light emitting diode lighting devices, automobile headlights and traffic lights, and sensors that detect gas or fire. In addition, applications of semiconductor devices can be expanded to high-frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.

특히, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자는 경화작용이나 살균 작용을 하여 경화용, 의료용, 및 살균용으로 사용될 수 있다.In particular, a light emitting element that emits light in the ultraviolet wavelength region can be used for curing, medical, and sterilization purposes by performing a curing or sterilizing action.

그러나, 일반적으로 자외선 반도체 소자 패키지의 플랫(flat) 렌즈는 약 120도의 한정된 지향각을 가지므로 넓은 영역에 조사하기 어려운 문제가 있다. 또한, 돔(dome) 구조를 갖는 발산렌즈는 조도가 불균일하여 균일한 살균 또는 경화가 어려운 문제가 있다.However, in general, since a flat lens of an ultraviolet semiconductor device package has a limited beam angle of about 120 degrees, it is difficult to irradiate a wide area. In addition, a diverging lens having a dome structure has non-uniform illumination, making uniform sterilization or hardening difficult.

실시 예는 넓은 영역에 자외선 광을 조사할 수 있는 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지를 제공할 수 있다.Embodiments may provide an optical lens capable of irradiating ultraviolet light over a wide area and a semiconductor device package including the same.

또한, 조도 균일도가 우수한 광학렌즈 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지를 제공할 수 있다.In addition, an optical lens having excellent illumination uniformity and a semiconductor device package including the optical lens may be provided.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited thereto, and it will be said that the solution to the problem described below or the purpose or effect that can be grasped from the embodiment is also included.

실시 예에 따른 광학렌즈는, 제1면; 상기 제1면 상에 배치되는 제2면; 상기 제1면의 하부로 돌출되는 돌출부; 상기 돌출부의 저면에서 상기 제2면을 향해 형성된 제1리세스; 및 상기 제1리세스 상에 배치된 제2리세스를 포함하고, 상기 제1리세스와 상기 제2리세스의 곡률은 상이하고, 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스와 제2리세스 사이의 경계까지의 수직 거리의 비는 1:0.6 내지 1:2를 만족한다.An optical lens according to an embodiment includes a first surface; a second surface disposed on the first surface; a protrusion protruding from the lower portion of the first surface; a first recess formed from a bottom surface of the protrusion toward the second surface; and a second recess disposed on the first recess, wherein curvatures of the first recess and the second recess are different, and a vertical distance from a bottom surface of the protruding portion to the first surface and a curvature of the protruding portion are different. The ratio of the vertical distance from the bottom surface to the boundary between the first recess and the second recess satisfies 1:0.6 to 1:2.

상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리와 상기 경계와 상기 제1면 사이의 수직거리의 비는 1:0.2 내지 1:0.5일 수 있다.A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess and a vertical distance between the boundary and the first surface may range from 1:0.2 to 1:0.5.

상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리의 비는 1:1.6 내지 1:3.2일 수 있다.A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary and a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess may be 1:1.6 to 1:3.2.

상기 제1리세스의 최대 직경은 상기 제2리세스의 최대 직경보다 클 수 있다.A maximum diameter of the first recess may be greater than a maximum diameter of the second recess.

상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.2 내지 1:1.6일 수 있다. The ratio of the maximum diameter of the second recess to the maximum diameter of the first recess may be 1:1.2 to 1:1.6.

상기 제2리세스의 최대 반지름과 상기 제1리세스의 최대 반지름의 차는 상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 수직 거리의 0.5배 내지 2.3배일 수 있다.A difference between a maximum radius of the second recess and a maximum radius of the first recess may be 0.5 to 2.3 times a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary.

상기 제1면에서 상기 경계까지의 높이와 상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 높이의 비는 1:3 내지 1:10일 수 있다.A ratio of a height from the first surface to the boundary and a height from the lower surface of the protrusion to the boundary may be in a range of 1:3 to 1:10.

상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스까지의 수직 거리와 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.5 내지 1:3일 수 있다.A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the first recess and a maximum diameter of the first recess may be 1:1.5 to 1:3.

상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 돌출부의 수평방향 최소 거리의 비는 1:1.1 내지 1:6일 수 있다.A ratio of the maximum diameter of the second recess and the minimum horizontal distance of the protrusion may be 1:1.1 to 1:6.

상기 돌출부는 서로 마주보는 제1측면과 제3측면, 서로 마주보는 제2측면과 제4측면, 상기 제1측면과 제2측면이 이루는 제1모서리, 상기 제2측면과 제3측면이 이루는 제2모서리, 상기 제3측면과 상기 제4측면이 이루는 제3모서리, 및 상기 제4측면과 제1측면이 이루는 제4모서리를 포함하고, 상기 제1 내지 제4모서리는 평면상 상기 제1면의 외측에 배치될 수 있다.The protrusion is a first side and a third side facing each other, a second side and a fourth side facing each other, a first edge formed by the first side and the second side, and a third side formed by the second side and the third side. 2 edges, a third edge formed by the third side surface and the fourth side surface, and a fourth edge formed by the fourth side surface and the first side surface, wherein the first to fourth edges are formed on the first surface on a plane It can be placed outside of.

본 발명의 일 특징에 따른 반도체 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 상에 배치되는 반도체 소자; 및 상기 캐비티 상에 배치되는 광학렌즈를 포함하고, 상기 반도체 소자는 자외선 파장대의 광을 출력하고, 상기 광학렌즈는, 제1면; 상기 제1면 상에 배치되는 제2면; 상기 제1면의 하부로 돌출되는 돌출부; 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면을 향해 형성된 제1리세스; 및 상기 제1홈에서 상기 제1면을 향해 형성된 제2리세스를 포함하고, 상기 제1리세스와 상기 제2리세스의 곡률은 상이하고, 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스와 제2리세스 사이의 경계까지의 수직 거리의 비는 1:0.6 내지 1:2를 만족한다.A semiconductor device package according to one aspect of the present invention includes a body having a cavity; a semiconductor device disposed on the cavity; and an optical lens disposed on the cavity, wherein the semiconductor device outputs light in an ultraviolet wavelength range, and the optical lens includes: a first surface; a second surface disposed on the first surface; a protrusion protruding from the lower portion of the first surface; a first recess formed from a bottom surface of the protrusion toward the first surface; and a second recess formed from the first groove toward the first surface, wherein the first recess and the second recess have different curvatures, and a vertical distance from a bottom surface of the protrusion to the first surface. and a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to a boundary between the first recess and the second recess satisfies 1:0.6 to 1:2.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자외선 광의 지향각을 넓힐 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the beam angle of ultraviolet light can be widened.

또한, 반도체 소자 패키지에서 출사되는 자외선 광의 조도 균일도를 개선할 수 있다.In addition, uniformity of illumination of ultraviolet light emitted from the semiconductor device package may be improved.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and will be more easily understood in the process of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 개념도이고,
도 2는 도 1의 광학렌즈의 측면도이고,
도 3은 도 1의 광학렌즈의 평면도이고,
도 4는 제1리세스가 생략된 광학렌즈에 입사된 광의 조도 분포를 보여주는 도면이고,
도 5는 도 4의 광학렌즈의 지향각 측정 결과이고,
도 6은 도 1의 광학렌즈에 입사된 광의 조도 분포를 보여주는 도면이고,
도 7은 도 1의 광학렌즈에 입사된 광의 지향각 측정 결과이고,
도 8은 도 1의 반도체 소자의 개념도이고,
도 9는 도 8의 변형예이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a semiconductor device package according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a side view of the optical lens of Figure 1,
Figure 3 is a plan view of the optical lens of Figure 1,
4 is a view showing an illuminance distribution of light incident on an optical lens in which a first recess is omitted;
5 is a result of measuring the beam angle of the optical lens of FIG. 4,
6 is a view showing an illuminance distribution of light incident on the optical lens of FIG. 1;
7 is a result of measuring the directivity angle of light incident on the optical lens of FIG. 1,
8 is a conceptual diagram of the semiconductor device of FIG. 1;
9 is a modified example of FIG. 8;
10 is a conceptual diagram of a semiconductor device package according to an exemplary embodiment.

본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다. The present embodiments may be modified in other forms or combined with each other, and the scope of the present invention is not limited to each of the embodiments described below.

특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. Even if a matter described in a specific embodiment is not described in another embodiment, it may be understood as a description related to another embodiment, unless there is a description contrary to or contradictory to the matter in another embodiment.

예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.For example, if the characteristics of component A are described in a specific embodiment and the characteristics of component B are described in another embodiment, the opposite or contradictory description even if the embodiment in which components A and B are combined is not explicitly described. Unless there is, it should be understood as belonging to the scope of the present invention.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 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.In the description of the embodiment, in the case where an element is described as being formed “on or under” of another element, on or under (on or under) or under) includes both elements formed by directly contacting each other or by indirectly placing one or more other elements between the two elements. In addition, when expressed as "on or under", it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이다.1 is a perspective view of a semiconductor device package according to an exemplary embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device package according to an exemplary embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 캐비티(213a)를 포함하는 몸체(200), 몸체(200)의 캐비티(213a) 내에 배치되는 반도체 소자(100), 및 캐비티(213a) 상에 배치되는 광학렌즈(300)를 포함할 수 있다.1 and 2 , a semiconductor device package according to an embodiment includes a body 200 including a cavity 213a, a semiconductor device 100 disposed in the cavity 213a of the body 200, and a cavity ( 213a) may include an optical lens 300 disposed on it.

몸체(200)는 자외선 광을 반사하는 재질 또는 코팅층을 포함할 수 있다. 몸체(200)는 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)을 적층하여 제작할 수 있다. 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)은 동일한 재질일 수도 있고 상이한 재질을 포함할 수도 있다. 예시적으로 복수의 서브층(210, 220, 230, 240, 250)은 세라믹 재질을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.The body 200 may include a material or coating layer that reflects ultraviolet light. The body 200 may be manufactured by stacking a plurality of sub-layers 210, 220, 230, 240, and 250. The plurality of sub-layers 210, 220, 230, 240, and 250 may be made of the same material or may include different materials. Illustratively, the plurality of sub-layers 210, 220, 230, 240, and 250 may include a ceramic material, but are not necessarily limited thereto.

제1서브층(210)의 하부에는 제1전극패드(262), 제2전극패드(263), 및 제1전극패드(262)와 제2전극패드(263) 사이에 배치되는 방열패드(261)가 배치될 수 있다.Under the first sub-layer 210, the first electrode pad 262, the second electrode pad 263, and the heat dissipation pad 261 disposed between the first electrode pad 262 and the second electrode pad 263 ) can be placed.

제1서브층(210), 제2서브층(220)의 내부에는 회로 패턴(미도시)이 형성되어 제2서브층(220) 상의 제1전극(231)이 제1전극패드(262)와 전기적으로 연결되고, 제2서브층(220) 상의 제2전극(232)이 제2전극패드(263)와 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 패턴의 구성은 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 복수 개의 관통 전극을 이용하여 제1, 제2전극(231, 232)과 복수 개의 패드(261, 262, 263)를 전기적으로 연결할 수 있다.A circuit pattern (not shown) is formed inside the first sub-layer 210 and the second sub-layer 220 so that the first electrode 231 on the second sub-layer 220 connects to the first electrode pad 262. The second electrode 232 on the second sub layer 220 may be electrically connected to the second electrode pad 263 . The configuration of the circuit pattern is not particularly limited. For example, the first and second electrodes 231 and 232 and the plurality of pads 261, 262 and 263 may be electrically connected by using a plurality of through electrodes.

반도체 소자(100)는 자외선 파장대의 광을 출력할 수 있다. 예시적으로 반도체 소자(100)는 근자외선 파장대의 광(UV-A)을 출력할 수도 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)을 출력할 수 도 있고, 심자외선 파장대의 광(UV-C)을 출력할 수도 있다. 파장범위는 반도체 구조물의 Al의 조성비에 의해 결정될 수 있다.The semiconductor device 100 may output light in an ultraviolet wavelength range. For example, the semiconductor device 100 may output light (UV-A) in a near-ultraviolet wavelength range, may output light (UV-B) in a far-ultraviolet wavelength range, or light (UV-A) in a deep ultraviolet wavelength range. C) can also be output. The wavelength range may be determined by the composition ratio of Al in the semiconductor structure.

예시적으로, 근자외선 파장대의 광(UV-A)은 320nm 내지 420nm 범위의 파장을 가질 수 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)은 280nm 내지 320nm 범위의 파장을 가질 수 있으며, 심자외선 파장대의 광(UV-C)은 100nm 내지 280nm 범위의 파장을 가질 수 있다.Illustratively, the light (UV-A) in the near ultraviolet wavelength range may have a wavelength ranging from 320 nm to 420 nm, and the light (UV-B) in the far ultraviolet wavelength range may have a wavelength ranging from 280 nm to 320 nm. The light (UV-C) of the wavelength range may have a wavelength ranging from 100 nm to 280 nm.

광학렌즈(300)는 캐비티(213a) 상에 배치될 수 있다. 광학렌즈(300)는 자외선 파장대의 광을 투과할 수 있는 재질이면 특별히 제한하지 않는다. 예시적으로 투과층은 쿼츠(Quartz)와 같이 자외선 파장 투과율이 높은 광학 재료를 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The optical lens 300 may be disposed on the cavity 213a. The optical lens 300 is not particularly limited as long as it is a material capable of transmitting light in the ultraviolet wavelength range. Illustratively, the transmission layer may include an optical material having a high ultraviolet wavelength transmittance such as quartz, but is not limited thereto.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 광학렌즈(300)는 제1면(310), 제1면(310) 상에 배치되는 제2면(320), 제1면(310)의 하부로 돌출되는 돌출부(330), 돌출부(330)의 저면(330a)에서 제2면(320)을 향해 형성된 제1리세스(341), 및 제1리세스(341) 상에 형성된 제2리세스(342)를 포함할 수 있다.1 to 3, the optical lens 300 has a first surface 310, a second surface 320 disposed on the first surface 310, and a protruding lower portion of the first surface 310. The protrusion 330, a first recess 341 formed from the bottom surface 330a of the protrusion 330 toward the second surface 320, and a second recess 342 formed on the first recess 341 can include

제1면(310), 제2면(320) 및 돌출부(330)는 광학렌즈(300)의 외측면을 형성할 수 있다. 제1면(310), 제2면(320), 및 돌출부(330)는 사출 성형에 의해 일체로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 복수의 구성요소를 조립하여 제작할 수도 있다.The first surface 310 , the second surface 320 and the protrusion 330 may form an outer surface of the optical lens 300 . The first surface 310, the second surface 320, and the protrusion 330 may be integrally formed by injection molding, but are not necessarily limited thereto and may be manufactured by assembling a plurality of components.

제1면(310)은 원판 형상을 가질 수 있다. 제1면(310)은 평탄면을 가질 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 제1면(310)은 부분적으로 곡면을 가질 수도 있다. 제1면(310)은 몸체(200)의 상면 상에 배치될 수 있다.The first surface 310 may have a disk shape. The first surface 310 may have a flat surface, but is not necessarily limited thereto. The first surface 310 may partially have a curved surface. The first surface 310 may be disposed on the upper surface of the body 200 .

제2면(320)은 제1면(310) 상에 볼록하게 배치된 광 출사면일 수 있다. 광학렌즈(30)로 입사된 광은 제2면(320)을 통해 외부로 출사될 수 있다.The second surface 320 may be a light exit surface convexly disposed on the first surface 310 . Light incident to the optical lens 30 may be emitted to the outside through the second surface 320 .

제2면(320)의 형상은 특별히 한정하지 않는다. 제2면(320)은 돔(dome) 형상일 수도 있고, 돌출부(330)와 마주보는 중앙(321)이 돌출부(330)를 향해 함몰된 구조를 가질 수도 있다. 또한, 부분적으로 평탄면을 가질 수도 있다. 또한, 중앙(321)으로 갈수록 곡률이 완만해지는 형상을 가질 수도 있다. 여기서 곡률이란 선이 휘어진 정도를 의미할 수 있다.The shape of the second surface 320 is not particularly limited. The second surface 320 may have a dome shape, or may have a structure in which a center 321 facing the protrusion 330 is depressed toward the protrusion 330 . In addition, it may have a partially flat surface. In addition, it may have a shape in which the curvature becomes gentle toward the center 321 . Here, the curvature may mean a degree of bending of the line.

제1면(310)에서 제2면(320)의 중심(321)까지의 수직거리(H3+H4)와 제1면(310)의 반지름(½W4)의 비는 1:2.3 내지 1:3.0일 수 있다. 비율이 1:2.3 이상인 경우 제1면(310)의 반지름이 증가하므로 제2리세스(342)의 직경을 늘릴 수 있다. 따라서, 제2리세스(342)로 입사되는 광량이 증가하여 렌즈 효율이 개선될 수 있다. 또한, 비율이 1:3.0보다 작은 경우 렌즈의 면적을 줄여 반도체 소자 패키지의 사이즈를 줄일 수 있다.The ratio of the vertical distance (H3+H4) from the first surface 310 to the center 321 of the second surface 320 and the radius (½W4) of the first surface 310 is 1:2.3 to 1:3.0. can When the ratio is 1:2.3 or more, since the radius of the first surface 310 increases, the diameter of the second recess 342 can be increased. Accordingly, the amount of light incident to the second recess 342 may be increased, and thus lens efficiency may be improved. In addition, when the ratio is less than 1:3.0, the size of the semiconductor device package may be reduced by reducing the area of the lens.

돌출부(330)는 제1면(310)의 하부로 돌출될 수 있다. 돌출부(330)는 제4서브층(240)과 제5서브층(250) 사이의 단차 영역(214)에 지지될 수 있다. 단차 영역(214)과 광학렌즈(300) 사이에는 접착층(미도시)이 도포될 수 있다. The protruding portion 330 may protrude downward from the first surface 310 . The protrusion 330 may be supported on the stepped region 214 between the fourth sub-layer 240 and the fifth sub-layer 250 . An adhesive layer (not shown) may be applied between the stepped region 214 and the optical lens 300 .

돌출부(330)의 두께는 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 돌출부(330)의 두께는 0.2mm 내지 1.0mm일 수 있다. 돌출부(330)의 두께가 0.2mm 보다 큰 경우 몸체(200)의 단차 영역(214)에 충분히 삽입되어 고정될 수 있으며, 두께가 1.0mm 보다 작은 경우에는 패키지의 높이를 낮출 수 있다.The thickness of the protrusion 330 is not particularly limited. For example, the protrusion 330 may have a thickness of 0.2 mm to 1.0 mm. When the thickness of the protrusion 330 is greater than 0.2 mm, it can be sufficiently inserted into and fixed to the step area 214 of the body 200, and when the thickness is less than 1.0 mm, the height of the package can be reduced.

제1리세스(341)는 돌출부(330)의 저면(330a)에서 제2면(320)을 향해 형성될 수 있으며, 제1곡률을 가질 수 있다. 제2리세스(342)는 제1리세스(341) 상에 배치될 수 있고 제2곡률을 가질 수 있다. 제1곡률과 제2곡률은 상이할 수 있다. 따라서, 제1리세스(341)와 제2리세스(342) 사이의 경계(343)는 제1곡률을 갖는 제1리세스(341)와 제2곡률을 갖는 제2리세스(342)가 접하는 지점일 수 있다.The first recess 341 may be formed from the bottom surface 330a of the protrusion 330 toward the second surface 320 and may have a first curvature. The second recess 342 may be disposed on the first recess 341 and may have a second curvature. The first curvature and the second curvature may be different. Therefore, the boundary 343 between the first recess 341 and the second recess 342 is formed by the first recess 341 having a first curvature and the second recess 342 having a second curvature. It may be a point of contact.

제1리세스(341)와 제2리세스(342)의 내면은 광이 입사되는 면일 수 있다. 제1리세스(341)의 제1곡률은 제2리세스(342)의 제2곡률보다 작을 수 있다. 즉, 제1리세스(341)의 곡률 반지름이 제2리세스(342)의 곡률 반지름보다 클 수 있다.Inner surfaces of the first recess 341 and the second recess 342 may be surfaces on which light is incident. The first curvature of the first recess 341 may be smaller than the second curvature of the second recess 342 . That is, the radius of curvature of the first recess 341 may be greater than the radius of curvature of the second recess 342 .

실시 예에 따르면, 제1리세스(341)의 직경(W2)을 제2리세스(342)의 직경(W1)보다 크게 제어하여 반도체 소자(100)에서 출사되는 광이 대부분 제1리세스(341)와 제2리세스(342)의 내부로 입사되도록 설계할 수 있다.According to the embodiment, the diameter W2 of the first recess 341 is controlled to be larger than the diameter W1 of the second recess 342 so that most of the light emitted from the semiconductor device 100 is emitted from the first recess ( 341) and the second recess 342 may be designed to be incident.

반도체 소자(100)의 수평 방향 폭과 제1리세스(341)의 최대 직경(W2)의 비는 1:1.5 내지 1:2.5일 수 있다. 비율이 1:1.5 이상인 경우 제1리세스(341)의 최대 직경(W2)이 증가하여 대부분의 광이 제2리세스(342)의 내부로 입사될 수 있으며, 비율이 1:2.5이하인 경우 돌출부(330)의 저면(330a)이 광학렌즈(300)를 지지할 수 있을 정도의 면적을 가질 수 있다.A ratio of the width of the semiconductor device 100 in a horizontal direction to the maximum diameter W2 of the first recess 341 may be 1:1.5 to 1:2.5. When the ratio is 1:1.5 or more, the maximum diameter W2 of the first recess 341 increases so that most of the light can be incident into the second recess 342, and when the ratio is 1:2.5 or less, the protrusions The lower surface 330a of the 330 may have an area sufficient to support the optical lens 300 .

제1리세스(341)의 외주면에서 반도체 소자(100)의 중심을 연장한 2개의 가상선이 이루는 각도(θ1)는 100도 내지 170도일 수 있다. 각도(θ1)가 100도 이상인 경우 반도체 소자(100)에서 출사되는 광이 대부분 제1리세스(341)의 내면으로 입사될 수 있으며, 각도가 170보다 작은 경우 렌즈의 사이즈가 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있다.An angle θ1 formed by two imaginary lines extending from the outer circumferential surface of the first recess 341 to the center of the semiconductor device 100 may range from 100 degrees to 170 degrees. When the angle θ1 is greater than 100 degrees, most of the light emitted from the semiconductor device 100 can be incident to the inner surface of the first recess 341, and when the angle is smaller than 170 degrees, the size of the lens is prevented from being excessively increased. can do.

제1면(310)에서 돌출부(330)의 저면(330a)까지의 거리(H5)와 경계(343)에서 돌출부(330)의 저면(330a)까지의 거리(H2)의 비(H5:H2)는 1:0.6 내지 1:2일 수 있다. 이때, 제1면(310)에서 돌출부(330)의 저면(330a)까지의 수직 거리(H5)는 돌출부(330)의 두께와 동일할 수 있다.The ratio of the distance H5 from the first surface 310 to the bottom surface 330a of the protrusion 330 and the distance H2 from the boundary 343 to the bottom surface 330a of the protrusion 330 (H5:H2) may be from 1:0.6 to 1:2. In this case, a vertical distance H5 from the first surface 310 to the bottom surface 330a of the protrusion 330 may be the same as the thickness of the protrusion 330 .

비가 1:0.6인 경우 경계(343)는 제1면(310)보다 낮게 배치되고, 비가 1:2인 경우 경계(343)는 제1면(310)보다 높게 배치될 수 있다. 비가 1:1인 경우 경계(343)는 제1면(310)과 동일 높이에 배치될 수 있다.When the ratio is 1:0.6, the boundary 343 may be disposed lower than the first surface 310, and when the ratio is 1:2, the boundary 343 may be disposed higher than the first surface 310. When the ratio is 1:1, the boundary 343 may be disposed at the same height as the first surface 310 .

비율이 1:0.6 이상인 경우 제1리세스(341)와 제2리세스(342) 사이의 경계(343)가 높아져 제2리세스(342)의 직경이 커질 수 있다. 따라서, 반도체 소자(100)에서 제2리세스(342)로 입사되는 광량이 커져 렌즈 효율이 개선될 수 있다. 또한, 비율이 1:2이하인 경우 제2리세스가 너무 커지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 돌출부의 저면(330a)이 넓어져 광학렌즈(300)를 몸체(200) 상에 고정할 수 있다.When the ratio is 1:0.6 or more, the boundary 343 between the first recess 341 and the second recess 342 may increase, so that the diameter of the second recess 342 may increase. Accordingly, the amount of light incident from the semiconductor device 100 to the second recess 342 may be increased, and lens efficiency may be improved. In addition, when the ratio is 1:2 or less, it is possible to prevent the second recess from becoming too large. Accordingly, the bottom surface 330a of the protruding portion is widened so that the optical lens 300 can be fixed on the body 200 .

제2리세스(342)의 곡률을 돌출부(330)까지 연장한 가상 원의 반지름(½W5)과 돌출부(330)의 저면(330a)에서 제2리세스(342)까지의 수직 거리(H3)의 비(½W5:H3)는 1:1.1 내지 1:1.3 또는 1:1.1 내지 1:1.8일 수 있다. 비가 1:1.1이상인 경우 제1 및 제2리세스(341, 342)의 높이가 높아져 입사되는 광을 측면으로 굴절시켜 지향각을 개선할 수 있고, 비가 1:1.3(또는 1:1.8) 이하인 경우 제1리세스(341)와 제2면(320)의 사이에 두께가 두꺼워져 제2면(320)의 중앙으로 입사되는 광을 측면으로 굴절시킬 수 있다. 또한, 상기 비율을 만족하는 범위 내에서 제2리세스(342)가 커지는 경우 입사되는 광량이 커져 전체적으로 높은 렌즈 효율을 가질 수 있다.The radius (½W5) of an imaginary circle extending the curvature of the second recess 342 to the protrusion 330 and the vertical distance H3 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the second recess 342 The ratio (½W5:H3) may be 1:1.1 to 1:1.3 or 1:1.1 to 1:1.8. When the ratio is 1:1.1 or more, the height of the first and second recesses 341 and 342 is increased to refract the incident light to the side to improve the beam angle, and when the ratio is 1:1.3 (or 1:1.8) or less A thickness is increased between the first recess 341 and the second surface 320 so that light incident to the center of the second surface 320 can be refracted to the side. In addition, when the second recess 342 becomes larger within the range satisfying the above ratio, the amount of incident light increases, so overall lens efficiency may be high.

돌출부(330)의 저면(330a)에서 제2리세스(342)까지의 수직 거리(H3)와 경계(343)면과 제1면(310) 사이의 수직거리(H1)의 비(H3:H1)는 1:0.2 내지 1:0.5일 수 있다. 비가 1:0.2 이상인 경우 경계(343)면이 상승하므로 상대적으로 제1리세스(341)의 직경이 커져 조도 균일도 및/또는 렌즈 효율이 개선될 수 있다. 또한, 비가 1:0.5보다 작은 경우 제2리세스(342)의 높이를 확보하여 제2리세스(342)로 입사되는 광을 측면으로 굴절시킬 수 있다.The ratio of the vertical distance H3 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the second recess 342 and the vertical distance H1 between the boundary 343 and the first surface 310 (H3:H1 ) may be 1:0.2 to 1:0.5. When the ratio is 1:0.2 or more, since the surface of the boundary 343 rises, the diameter of the first recess 341 is relatively increased, and thus illumination uniformity and/or lens efficiency may be improved. In addition, when the ratio is less than 1:0.5, the height of the second recess 342 may be secured to refract light incident through the second recess 342 to the side.

돌출부(330)의 저면(330a)에서 경계(343)까지의 수직 거리(H2)와 돌출부(330)의 저면(330a)에서 제2리세스(342)까지의 수직 거리(H3)의 비(H2:H3)는 1:1.6 내지 1:3.2일 수 있다. 비가 1:1.6이상인 경우 제1리세스(341)의 곡률이 커져 입사되는 광을 측면으로 굴절시켜 지향각을 증가시킬 수 있다. 또한, 비가 1:3.2보다 작은 경우에는 제1리세스(341)와 제2면(320)의 사이에 두께가 두꺼워져 제2면(320)의 중앙으로 입사되는 광을 측면으로 굴절시킬 수 있다.The ratio (H2) of the vertical distance H2 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the boundary 343 and the vertical distance H3 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the second recess 342. :H3) may be from 1:1.6 to 1:3.2. When the ratio is 1:1.6 or more, the curvature of the first recess 341 increases to refract incident light to the side, thereby increasing the beam angle. In addition, when the ratio is smaller than 1:3.2, the thickness between the first recess 341 and the second surface 320 becomes thick, so that light incident to the center of the second surface 320 can be refracted to the side. .

제1리세스(341)의 최대 직경(W2)은 제2리세스(342)의 최대 직경(W1)보다 클 수 있다. 이때, 제2리세스(342)의 최대 직경(W2)과 제1리세스(341)의 최대 직경(W1)의 비(W2:W1)는 1:1.2 내지 1:1.6일 수 있다. 비율이 1:1.2 이상 1:1.6이하로 조절하는 경우 제1리세스(341)와 제2리세스(342)의 내부로 입사하는 광량을 늘리면서 입사된 광을 측면으로 제어하여 지향각을 개선할 수 있다.The maximum diameter W2 of the first recess 341 may be greater than the maximum diameter W1 of the second recess 342 . In this case, the ratio (W2:W1) of the maximum diameter W2 of the second recess 342 and the maximum diameter W1 of the first recess 341 may be 1:1.2 to 1:1.6. When the ratio is adjusted from 1:1.2 to 1:1.6, the beam angle can be improved by increasing the amount of light entering the first recess 341 and the second recess 342 and controlling the incident light to the side. can

또한, 제2리세스(342)의 최대 반지름(½W1)과 제1리세스(341)의 최대 반지름(½W2)의 차(W6)는 경계(343)의 높이(H2)의 0.5배 내지 2.3배일 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 경우 제1리세스(341)와 제2리세스(342)의 내부로 입사하는 광량을 늘리면서 입사된 광을 측면으로 제어하여 지향각을 개선할 수 있다.In addition, the difference W6 between the maximum radius ½W1 of the second recess 342 and the maximum radius ½W2 of the first recess 341 is 0.5 to 2.3 times the height H2 of the boundary 343. can When these conditions are satisfied, the beam angle can be improved by increasing the amount of light incident into the first recess 341 and the second recess 342 and controlling the incident light to the side.

제1면(310)에서 경계(343)면까지의 높이(H1)와 돌출부(330)의 저면(330a)에서 경계(343)면까지의 높이(H2)의 비(H1:H2)는 1:3 내지 1:10일 수 있다. 또한, 돌출부(330)의 저면(330a)에서 제1리세스(341)까지의 수직 거리(H3)와 제1리세스(341)의 최대 직경(W2)의 비(H3:W2)는 1:1.5 내지 1:3일 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 경우 제1리세스(341)와 제2리세스(342)에 입사되는 광량을 높여 조도 균일도 및/또는 렌즈 효율을 개선할 수 있다.The ratio (H1:H2) of the height H1 from the first surface 310 to the boundary 343 and the height H2 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the boundary 343 is 1: 3 to 1:10. In addition, the ratio (H3:W2) of the vertical distance H3 from the bottom surface 330a of the protrusion 330 to the first recess 341 and the maximum diameter W2 of the first recess 341 is 1: 1.5 to 1:3. When these conditions are satisfied, illuminance uniformity and/or lens efficiency may be improved by increasing the amount of light incident on the first recess 341 and the second recess 342 .

도 3을 참조하면, 돌출부(330)는 서로 마주보는 제1측면(331)과 제3측면(333), 서로 마주보는 제2측면(332)과 제4측면(334), 제1측면(331)과 제2측면(332)이 이루는 제1모서리부(335), 제2측면(332)과 제3측면(333)이 이루는 제2모서리부(336), 제3측면(333)과 제4측면(334)이 이루는 제3모서리부(337), 및 제4측면(334)과 제1측면(331)이 이루는 제4모서리부(338)를 포함하고, 제1 내지 제4모서리부(335, 336, 337, 338)는 평면상 제1면(310)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 서로 마주보는 제1 내지 제4모서리부(335, 336, 337, 338)들의 대각선 거리는 제1면(310)의 직경보다 클 수 있다. 이 경우 돌출부(330)의 모서리부가 패키지의 몸체(200)에 삽입 고정되면서 렌즈의 크기를 줄여 전체 패키지의 크기를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the protrusion 330 includes a first side surface 331 and a third side surface 333 facing each other, a second side surface 332 and a fourth side surface 334 facing each other, and a first side surface 331 facing each other. ) and the second side surface 332 form a first corner portion 335, the second side surface 332 and the third side surface 333 form a second corner portion 336, the third side surface 333 and the fourth It includes a third corner portion 337 formed by the side surface 334 and a fourth corner portion 338 formed by the fourth side surface 334 and the first side surface 331, and the first to fourth corner portions 335 , 336, 337, and 338 may be disposed outside the first surface 310 in plan view. That is, the diagonal distance between the first to fourth corner portions 335 , 336 , 337 , and 338 facing each other may be greater than the diameter of the first surface 310 . In this case, the size of the entire package can be reduced by reducing the size of the lens while the corner portion of the protrusion 330 is inserted and fixed to the body 200 of the package.

제1리세스(342)의 최대 직경(W2)과 돌출부(330)의 수평방향 최소 거리(W3)의 비(W2:W3)는 1:1.1 내지 1:1.6일 수 있다. 비가 1:1.1 이상인 경우 돌출부의 저면이 소정의 면적을 확보하여 몸체의 단차 영역에 삽입 고정될 수 있다. 또한, 비가 1:1.6이하인 경우 렌즈의 크기가 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있다.The ratio (W2:W3) of the maximum diameter W2 of the first recess 342 and the minimum horizontal distance W3 of the protrusion 330 may be 1:1.1 to 1:1.6. When the ratio is 1:1.1 or more, the lower surface of the protruding portion secures a predetermined area and can be inserted and fixed into the step area of the body. In addition, when the ratio is 1:1.6 or less, the size of the lens may be prevented from being excessively increased.

도 4는 제1리세스가 생략된 광학렌즈에 입사된 광의 조도 분포를 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 광학렌즈의 지향각 측정 결과이고, 도 6은 도 1의 광학렌즈에 입사된 광의 조도 분포를 보여주는 도면이고, 도 7은 도 1의 광학렌즈에 입사된 광의 지향각 측정 결과이다.FIG. 4 is a view showing an illuminance distribution of light incident on an optical lens in which a first recess is omitted, FIG. 5 is a result of measuring an angle of view of the optical lens of FIG. 4, and FIG. 6 is a graph of light incident on the optical lens of FIG. 7 is a view showing an illuminance distribution, and FIG. 7 is a result of measuring a directivity angle of light incident on the optical lens of FIG. 1 .

도 4를 참조하면, 광학렌즈에 제1리세스만 형성된 경우 제1리세스의 직경이 작으므로 반도체 소자(100)에서 출사되는 광의 상당 부분은 돌출부의 저면(11)으로 입사될 수 있다. 그러나, 도 4의 광선 추적 결과와 같이 돌출부의 저면(11)으로 입사된 광(L1)은 대부분 상부를 향해 굴절되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4 , when only the first recess is formed in the optical lens, since the diameter of the first recess is small, a significant portion of light emitted from the semiconductor device 100 may be incident on the bottom surface 11 of the protruding portion. However, as shown in the ray tracing result of FIG. 4 , it can be seen that most of the light L1 incident on the bottom surface 11 of the protrusion is refracted upward.

그 결과, 도 5와 같이 약 60도의 지향각과 120도의 지향각이 혼합되어 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 자외선 광의 경우 렌즈의 저면(11)으로 입사되면 지향각이 좁아지고 조도 균일도가 저하되는 것을 확인할 수 있다.As a result, as shown in FIG. 5 , it can be confirmed that a beam angle of about 60 degrees and a beam angle of 120 degrees are mixed. That is, when ultraviolet light is incident on the lower surface 11 of the lens, it can be confirmed that the angle of view is narrowed and the uniformity of illuminance is lowered.

그러나, 도 6과 같이 제1리세스(341)의 하부에 제1리세스(341)를 형성하여 직경을 넓힌 경우 반도체 소자(100)에서 출사되는 대부분의 광은 제1리세스(341)의 내부로 입사되고, 그 결과 도 4에 비해 측면으로 굴절되어 출사되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 7과 같이 140도의 넓은 지향각을 가질 수 있고 조도 균일도가 개선됨을 확인할 수 있다.However, when the diameter of the first recess 341 is increased by forming the lower portion of the first recess 341 as shown in FIG. 6 , most of the light emitted from the semiconductor device 100 is emitted from the first recess 341. It is incident to the inside, and as a result, it can be seen that it is refracted to the side compared to FIG. 4 and emitted. In addition, as shown in FIG. 7 , it can be confirmed that a wide beam angle of 140 degrees can be obtained and illumination uniformity is improved.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자의 개념도이고, 도 8은 도 7의 변형예이다.7 is a conceptual diagram of a semiconductor device according to an exemplary embodiment, and FIG. 8 is a modified example of FIG. 7 .

도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자는 서브 마운트(22) 상에 플립칩과 같이 실장될 수 있다. 즉, 반도체 소자의 제1전극(152)과 제2전극(151)이 서브 마운트(22)의 제1패드(23a)와 제2패드(23b)에 플립칩 형태로 실장될 수 있다. 이때, 제1패드(23a)와 제2패드(23b)는 와이어(W)에 의해 몸체(10)에 각각 솔더링될 수 있다. Referring to FIG. 7 , the semiconductor device according to the embodiment may be mounted on the submount 22 like a flip chip. That is, the first electrode 152 and the second electrode 151 of the semiconductor device may be mounted on the first pad 23a and the second pad 23b of the submount 22 in a flip chip form. At this time, the first pad 23a and the second pad 23b may be soldered to the body 10 by wires W, respectively.

그러나, 반도체 소자를 실장하는 방법은 특별히 제한하지 않는다. 예시적으로 도 8과 같이 반도체 소자의 기판(110)을 서브 마운트(22)상에 배치하고 제1전극(152)과 제2전극(151)을 직접 몸체(10)에 솔더링할 수도 있다.However, the method of mounting the semiconductor element is not particularly limited. Illustratively, as shown in FIG. 8 , the substrate 110 of the semiconductor device may be disposed on the sub-mount 22 and the first electrode 152 and the second electrode 151 may be directly soldered to the body 10 .

실시 예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130), 및 제2 도전형 반도체층(140)을 포함할 수 있다. 각 반도체층은 자외선 파장대의 광을 방출할 수 있도록 알루미늄 조성을 가질 수 있다.A semiconductor device according to an embodiment may include a substrate 110 , a first conductivity type semiconductor layer 120 , an active layer 130 , and a second conductivity type semiconductor layer 140 . Each semiconductor layer may have an aluminum composition to emit light in an ultraviolet wavelength range.

기판(110)은 도전성 기판 또는 절연성 기판을 포함한다. 기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼일 수 있다. 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 필요에 따라 기판(110)은 제거될 수 있다.The substrate 110 includes a conductive substrate or an insulating substrate. The substrate 110 may be a material suitable for growing semiconductor materials or a carrier wafer. The substrate 110 may be formed of a material selected from among sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, and Ge, but is not limited thereto. The substrate 110 may be removed as needed.

제1 도전형 반도체층(120)과 기판(110) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 구비될 수 있다. 버퍼층은 기판(110) 상에 구비된 발광 구조물(160)과 기판(110)의 격자 부정합을 완화할 수 있다.A buffer layer (not shown) may be further provided between the first conductivity type semiconductor layer 120 and the substrate 110 . The buffer layer may alleviate lattice mismatch between the light emitting structure 160 provided on the substrate 110 and the substrate 110 .

제1 도전형 반도체층(120)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(120)에 제1도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(120)은 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(120)은 n형 반도체층일 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer 120 may be implemented with a compound semiconductor such as group III-V or group II-VI, and the first dopant may be doped in the first conductivity type semiconductor layer 120 . The first conductivity-type semiconductor layer 120 is a semiconductor material having a composition formula of In x1 Al y1 Ga 1 -x1- y1 N (0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1), eg For example, it may be selected from GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN, and the like. Also, the first dopant may be an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, or Te. When the first dopant is an n-type dopant, the first conductivity-type semiconductor layer 120 doped with the first dopant may be an n-type semiconductor layer.

활성층(130)은 제1 도전형 반도체층(120)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(140)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The active layer 130 is a layer where electrons (or holes) injected through the first conductivity type semiconductor layer 120 and holes (or electrons) injected through the second conductivity type semiconductor layer 140 meet. The active layer 130 transitions to a lower energy level as electrons and holes recombine, and can generate light having a wavelength corresponding to the transition.

활성층(130)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(130)의 구조는 이에 한정하지 않는다. The active layer 130 may have a structure of any one of a single well structure, a multi-well structure, a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum dot structure, or a quantum wire structure, and the active layer 130 The structure of is not limited to this.

제2 도전형 반도체층(140)은 활성층(130) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(140)에 제2도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(140)은 Inx5Aly2Ga1 -x5- y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(140)은 p형 반도체층일 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer 140 is formed on the active layer 130 and may be implemented with a compound semiconductor such as group III-V or group II-VI. Dopants may be doped. The second conductivity-type semiconductor layer 140 is a semiconductor material having a composition formula of In x5 Al y2 Ga 1 -x5- y2 N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1) or AlInN , AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, may be formed of a material selected from AlGaInP. When the second dopant is a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba, the second conductivity-type semiconductor layer 140 doped with the second dopant may be a p-type semiconductor layer.

제1전극(152)는 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극(151)은 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2전극(152, 151)은 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택될 수 있다.The first electrode 152 may be electrically connected to the first conductive semiconductor layer 120 , and the second electrode 151 may be electrically connected to the second conductive semiconductor layer 140 . The first and second electrodes 152 and 151 are selected from among Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag and Au and their optional alloys. can be chosen

실시 예에서는 수평형 발광소자의 구조로 설명하였으나, 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 실시 예에 따른 발광소자는 수직형 또는 플립칩 구조일 수도 있다.In the embodiment, the structure of a horizontal type light emitting device has been described, but is not necessarily limited thereto. Illustratively, the light emitting device according to the embodiment may have a vertical or flip chip structure.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지의 개념도이다.10 is a conceptual diagram of a semiconductor device package according to another embodiment of the present invention.

도 10에 따른 반도체 소자 패키지는 캐비티(213a)를 포함하는 몸체(200), 몸체(200)의 캐비티(213a) 내에 배치되는 반도체 소자, 및 캐비티(213a) 상에 배치되는 광학렌즈를 포함할 수 있다. 이때, 반도체 소자 및 광학렌즈는 전술한 구성이 모두 적용될 수 있다.The semiconductor device package according to FIG. 10 may include a body 200 including a cavity 213a, a semiconductor device disposed in the cavity 213a of the body 200, and an optical lens disposed on the cavity 213a. there is. At this time, both the above-described configuration may be applied to the semiconductor device and the optical lens.

몸체(200)는 알루미늄 기판을 가공하여 제작할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 몸체(200)는 내면과 외면이 모두 도전성을 가질 수 있다. 이러한 구조는 다양한 이점을 가질 수 있다. AlN, Al2O3와 같은 비도전성 재질을 몸체(200)로 사용하는 경우, 자외선 파장대의 반사율이 20% 내지 40%에 불과하므로 별도의 반사부재를 배치해야 하는 문제가 있다. 또한, 리드 프레임과 같은 별도의 도전성 부재 및 회로 패턴이 필요할 수 있다. 따라서, 제작 비용이 상승하고 공정이 복잡해질 수 있다. 또한, 금(Au)과 같은 도전성 부재는 자외선을 흡수하여 광 추출 효율이 감소하는 문제가 있다.The body 200 may be manufactured by processing an aluminum substrate. Therefore, both inner and outer surfaces of the body 200 according to the embodiment may have conductivity. This structure can have a number of advantages. When a non-conductive material such as AlN or Al 2 O 3 is used as the body 200, since the reflectance of the UV wavelength range is only 20% to 40%, there is a problem in that a separate reflective member must be disposed. In addition, a separate conductive member such as a lead frame and a circuit pattern may be required. Therefore, manufacturing cost may increase and the process may become complicated. In addition, a conductive member such as gold (Au) has a problem in that light extraction efficiency is reduced by absorbing ultraviolet rays.

그러나, 실시 예에 따르면, 몸체(200) 자체가 알루미늄으로 구성되므로 자외선 파장대에서 반사율이 높아 별도의 반사부재를 생략할 수 있다. 또한, 몸체(200) 자체가 도전성이 있으므로 별도의 회로패턴 및 리드 프레임을 생략할 수 있다. 또한, 알루미늄으로 제작되므로 열전도성이 140W/m.k 내지 160W/m.k으로 우수할 수 있다. 따라서, 열 방출 효율도 향상될 수 있다.However, according to the embodiment, since the body 200 itself is made of aluminum, the reflectance is high in the UV wavelength range, so a separate reflective member can be omitted. In addition, since the body 200 itself is conductive, a separate circuit pattern and lead frame can be omitted. In addition, since it is made of aluminum, thermal conductivity may be excellent at 140 W/m.k to 160 W/m.k. Therefore, heat dissipation efficiency can also be improved.

몸체(200)는 복수 개의 도전부(220A-1, 220A-2)를 포함할 수 있다. 복수 개의 도전부(220A-1, 220A-2) 사이에는 절연라인(220A-3)이 배치될 수 있다. 복수 개의 도전부(220A-1, 220A-2)는 도전성을 가지므로 극을 분리하기 위해 절연라인(220A-3)이 배치될 필요가 있다. 따라서, 절연라인(220A-3)은 복수 개의 캐비티(213a)를 관통할 수 있다.The body 200 may include a plurality of conductive parts 220A-1 and 220A-2. An insulation line 220A-3 may be disposed between the plurality of conductive parts 220A-1 and 220A-2. Since the plurality of conductive parts 220A-1 and 220A-2 have conductivity, an insulation line 220A-3 needs to be disposed to separate poles. Thus, the insulation line 220A-3 may pass through the plurality of cavities 213a.

절연라인(220A-3)은 절연 기능을 갖는 다양한 재질이 모두 포함될 수 있다. 예시적으로 절연라인(220A-3)은 폴리이미드와 같은 레진을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 절연라인(220A-3)의 두께는 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 두께가 10㎛이상인 경우 복수 개의 도전부(220A-1, 220A-2)를 충분히 절연시킬 수 있으며, 두께가 70㎛이하인 경우 패키지의 사이즈가 커지는 문제를 개선할 수 있다.The insulation line 220A-3 may include all of various materials having an insulation function. For example, the insulation line 220A-3 may include a resin such as polyimide, but is not necessarily limited thereto. The insulation line 220A-3 may have a thickness of 10 μm to 100 μm. When the thickness is 10 μm or more, the plurality of conductive parts 220A-1 and 220A-2 can be sufficiently insulated, and when the thickness is 70 μm or less, the problem of increasing the size of the package can be improved.

반도체 소자는 다양한 종류의 광원 장치에 적용될 수 있다. 예시적으로 광원장치는 살균 장치, 경화 장치, 조명 장치, 및 표시 장치 및 차량용 램프 등을 포함하는 개념일 수 있다. 즉, 반도체 소자는 케이스에 배치되어 광을 제공하는 다양한 전자 디바이스에 적용될 수 있다.Semiconductor devices may be applied to various types of light source devices. For example, the light source device may include a sterilization device, a curing device, a lighting device, a display device, and a vehicle lamp. That is, the semiconductor element may be applied to various electronic devices disposed in a case to provide light.

살균 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 원하는 영역을 살균할수 있다. 살균 장치는 정수기, 에어컨, 냉장고 등의 생활 가전에 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 즉, 살균 장치는 살균이 필요한 다양한 제품(예: 의료 기기)에 모두 적용될 수 있다.The sterilization device may sterilize a desired area by including the semiconductor device according to the embodiment. The sterilization device may be applied to household appliances such as water purifiers, air conditioners, and refrigerators, but is not necessarily limited thereto. That is, the sterilization device can be applied to various products (eg, medical devices) requiring sterilization.

예시적으로 정수기는 순환하는 물을 살균하기 위해 실시 예에 따른 살균 장치를 구비할 수 있다. 살균 장치는 물이 순환하는 노즐 또는 토출구에 배치되어 자외선을 조사할 수 있다. 이때, 살균 장치는 방수 구조를 포함할 수 있다.Illustratively, the water purifier may include a sterilization device according to the embodiment to sterilize circulating water. The sterilization device may be disposed at a nozzle through which water circulates or an outlet to irradiate ultraviolet rays. In this case, the sterilization device may include a waterproof structure.

경화 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 다양한 종류의 액체를 경화시킬 수 있다. 액체는 자외선이 조사되면 경화되는 다양한 물질을 모두 포함하는 최광의 개념일 수 있다. 예시적으로 경화장치는 다양한 종류의 레진을 경화시킬 수 있다. 또는 경화장치는 매니큐어와 같은 미용 제품을 경화시키는 데 적용될 수도 있다.The curing device may be provided with a semiconductor device according to an embodiment to cure various types of liquids. Liquid may be the lightest concept that includes all various materials that are hardened when irradiated with ultraviolet rays. Illustratively, the curing device may cure various types of resins. Alternatively, the curing device may be applied to curing cosmetic products such as nail polish.

조명 장치는 기판과 실시 예의 반도체 소자를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열부 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 또한, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등 등을 포함할 수 있다. The lighting device may include a light source module including a substrate and the semiconductor device of the embodiment, a heat dissipation unit dissipating heat from the light source module, and a power supply unit that processes or converts an electrical signal received from the outside and provides it to the light source module. Also, the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street lamp.

표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 구성할 수 있다.The display device may include a bottom cover, a reflector, a light emitting module, a light guide plate, an optical sheet, a display panel, an image signal output circuit, and a color filter. The bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may constitute a backlight unit.

반사판은 바텀 커버 상에 배치되고, 발광 모듈은 광을 방출할 수 있다. 도광판은 반사판의 전방에 배치되어 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하고, 광학 시트는 프리즘 시트 등을 포함하여 이루어져 도광판의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널은 광학 시트 전방에 배치되고, 화상 신호 출력 회로는 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하며, 컬러 필터는 디스플레이 패널의 전방에 배치될 수 있다.The reflector is disposed on the bottom cover, and the light emitting module can emit light. The light guide plate may be disposed in front of the reflector to guide light emitted from the light emitting module forward, and the optical sheet may include a prism sheet and the like and be disposed in front of the light guide plate. A display panel may be disposed in front of the optical sheet, an image signal output circuit may supply an image signal to the display panel, and a color filter may be disposed in front of the display panel.

반도체 소자는 표시장치의 백라이트 유닛으로 사용될 때 에지 타입의 백라이트 유닛으로 사용되거나 직하 타입의 백라이트 유닛으로 사용될 수 있다.When the semiconductor device is used as a backlight unit of a display device, it may be used as an edge-type backlight unit or a direct-type backlight unit.

반도체 소자는 상술한 발광 다이오드 외에 레이저 다이오드일 수도 있다.The semiconductor element may be a laser diode other than the light emitting diode described above.

레이저 다이오드는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 그리고, p-형의 제1 도전형 반도체와 n-형의 제2 도전형 반도체를 접합시킨 뒤 전류를 흘러주었을 때 빛이 방출되는 electro-luminescence(전계발광) 현상을 이용하나, 방출되는 광의 방향성과 위상에서 차이점이 있다. 즉, 레이저 다이오드는 여기 방출(stimulated emission)이라는 현상과 보강간섭 현상 등을 이용하여 하나의 특정한 파장(단색광, monochromatic beam)을 가지는 빛이 동일한 위상을 가지고 동일한 방향으로 방출될 수 있으며, 이러한 특성으로 인하여 광통신이나 의료용 장비 및 반도체 공정 장비 등에 사용될 수 있다.Like the light emitting device, the laser diode may include the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer having the above structure. In addition, an electro-luminescence phenomenon in which light is emitted when a current is passed after bonding a p-type first conductivity type semiconductor and an n-type second conductivity type semiconductor is used, but the directionality of the emitted light There is a difference between and phase. That is, a laser diode can emit light having a specific wavelength (monochromatic beam) with the same phase and in the same direction by using a phenomenon called stimulated emission and a constructive interference phenomenon. Due to this, it can be used for optical communication, medical equipment, and semiconductor processing equipment.

수광 소자로는 빛을 검출하여 그 강도를 전기 신호로 변환하는 일종의 트랜스듀서인 광 검출기(photodetector)를 예로 들 수 있다. 이러한 광 검출기로서, 광전지(실리콘, 셀렌), 광 출력전 소자(황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴), 포토 다이오드(예를 들어, visible blind spectral region이나 true blind spectral region에서 피크 파장을 갖는 PD), 포토 트랜지스터, 광전자 증배관, 광전관(진공, 가스 봉입), IR(Infra-Red) 검출기 등이 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.A photodetector, which is a type of transducer that detects light and converts its intensity into an electrical signal, may be exemplified as the light receiving element. As such an optical detector, a photovoltaic cell (silicon, selenium), an optical output device (cadmium sulfide, cadmium selenide), a photodiode (eg, a PD having a peak wavelength in a visible blind spectral region or a true blind spectral region), a photodetector Transistors, photomultiplier tubes, photoelectric tubes (vacuum, gas filled), IR (Infra-Red) detectors, etc., but embodiments are not limited thereto.

또한, 광검출기와 같은 반도체 소자는 일반적으로 광변환 효율이 우수한 직접 천이 반도체(direct bandgap semiconductor)를 이용하여 제작될 수 있다. 또는, 광검출기는 구조가 다양하여 가장 일반적인 구조로는 p-n 접합을 이용하는 pin형 광검출기와, 쇼트키접합(Schottky junction)을 이용하는 쇼트키형 광검출기와, MSM(Metal Semiconductor Metal)형 광검출기 등이 있다. In addition, a semiconductor device such as a photodetector may be fabricated using a direct bandgap semiconductor having excellent light conversion efficiency. Alternatively, photodetectors have various structures, and the most common structures include a pin type photodetector using a p-n junction, a Schottky type photodetector using a Schottky junction, and a Metal Semiconductor Metal (MSM) type photodetector. there is.

포토 다이오드(Photodiode)는 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, pn접합 또는 pin 구조로 이루어진다. 포토 다이오드는 역바이어스 혹은 제로바이어스를 가하여 동작하게 되며, 광이 포토 다이오드에 입사되면 전자와 정공이 생성되어 전류가 흐른다. 이때 전류의 크기는 포토 다이오드에 입사되는 광의 강도에 거의 비례할 수 있다.Like a light emitting device, a photodiode may include a first conductivity-type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity-type semiconductor layer having the above-described structure, and has a pn junction or pin structure. The photodiode operates by applying reverse bias or zero bias, and when light is incident on the photodiode, electrons and holes are generated and current flows. In this case, the size of the current may be substantially proportional to the intensity of light incident on the photodiode.

광전지 또는 태양 전지(solar cell)는 포토 다이오드의 일종으로, 광을 전류로 변환할 수 있다. 태양 전지는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. A photovoltaic cell or solar cell is a type of photodiode and can convert light into electric current. A solar cell, like a light emitting device, may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer having the above structure.

또한, p-n 접합을 이용한 일반적인 다이오드의 정류 특성을 통하여 전자 회로의 정류기로 이용될 수도 있으며, 초고주파 회로에 적용되어 발진 회로 등에 적용될 수 있다.In addition, it can be used as a rectifier of an electronic circuit through the rectification characteristics of a general diode using a p-n junction, and can be applied to an oscillation circuit by being applied to a microwave circuit.

또한, 상술한 반도체 소자는 반드시 반도체로만 구현되지 않으며 경우에 따라 금속 물질을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 수광 소자와 같은 반도체 소자는 Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, 또는 As 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있으며, p형이나 n형 도펀트에 의해 도핑된 반도체 물질이나 진성 반도체 물질을 이용하여 구현될 수도 있다.In addition, the above-described semiconductor device is not necessarily implemented as a semiconductor and may further include a metal material in some cases. For example, a semiconductor device such as a light receiving device may be implemented using at least one of Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, or As, and may be implemented using a p-type or n-type dopant. It may be implemented using a doped semiconductor material or an intrinsic semiconductor material.

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.Although the above has been described with reference to the embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims (20)

제1면;
상기 제1면 상에 배치되는 제2면;
상기 제1면의 하부로 돌출되는 돌출부;
상기 돌출부의 저면에서 상기 제2면을 향해 형성된 제1리세스; 및
상기 제1리세스 상에 배치된 제2리세스를 포함하고,
상기 제1리세스와 상기 제2리세스의 곡률은 상이하고,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스와 제2리세스 사이의 경계까지의 수직 거리의 비는 1:0.6 내지 1:2이며,
상기 돌출부는 서로 마주보는 제1측면과 제3측면, 서로 마주보는 제2측면과 제4측면, 상기 제1측면과 제2측면이 이루는 제1모서리부, 상기 제2측면과 제3측면이 이루는 제2모서리부, 상기 제3측면과 상기 제4측면이 이루는 제3모서리부, 및 상기 제4측면과 제1측면이 이루는 제4모서리부를 포함하는 광학렌즈.
page 1;
a second surface disposed on the first surface;
a protrusion protruding from the lower portion of the first surface;
a first recess formed from a bottom surface of the protrusion toward the second surface; and
a second recess disposed on the first recess;
Curvatures of the first recess and the second recess are different,
The ratio of the vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the first surface and the vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary between the first recess and the second recess is 1:0.6 to 1:2,
The protrusion is formed by a first side and a third side facing each other, a second side and a fourth side facing each other, a first corner portion formed by the first side and the second side, and formed by the second side and the third side. An optical lens comprising a second corner portion, a third corner portion formed by the third side surface and the fourth side surface, and a fourth corner portion formed by the fourth side surface and the first side surface.
 제1항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리와 상기 경계와 상기 제1면 사이의 수직거리의 비는 1:0.2 내지 1:0.5인 광학렌즈.
According to claim 1,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess and a vertical distance between the boundary and the first surface is 1:0.2 to 1:0.5.
 제1항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리의 비는 1:1.6 내지 1:3.2인 광학렌즈.
According to claim 1,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary and a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess is 1:1.6 to 1:3.2.
 제1항에 있어서,
상기 제1리세스의 최대 직경은 상기 제2리세스의 최대 직경보다 큰 광학렌즈.
According to claim 1,
The optical lens of claim 1 , wherein a maximum diameter of the first recess is greater than a maximum diameter of the second recess.
 제1항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.2 내지 1:1.6인 광학렌즈.
According to claim 1,
The ratio of the maximum diameter of the second recess to the maximum diameter of the first recess is 1:1.2 to 1:1.6.
 제1항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 제1리세스의 최대 직경의 차는 상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 수직 거리의 0.5배 내지 2.3배인 광학렌즈.
According to claim 1,
The difference between the maximum diameter of the second recess and the maximum diameter of the first recess is 0.5 to 2.3 times a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary.
 제1항에 있어서,
상기 제1면에서 상기 경계까지의 높이와 상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 높이의 비는 1:3 내지 1:10인 광학렌즈.
According to claim 1,
The ratio of the height from the first surface to the boundary and the height from the lower surface of the protrusion to the boundary is 1:3 to 1:10.
 제1항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스까지의 수직 거리와 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.5 내지 1:3인 광학렌즈.
According to claim 1,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the first recess and a maximum diameter of the first recess is 1:1.5 to 1:3.
 제1항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 돌출부의 수평방향 최소 거리의 비는 1:1.1 내지 1:5인 광학렌즈.
According to claim 1,
The ratio of the maximum diameter of the second recess and the minimum distance in the horizontal direction of the protrusion is 1:1.1 to 1:5.
 제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제4모서리부는 평면상 상기 제1면의 외측에 배치되는 광학렌즈.
According to claim 1,
The first to fourth corner portions of the optical lens are disposed outside the first surface on a plane.
 캐비티를 갖는 몸체;
상기 캐비티 상에 배치되는 반도체 소자; 및
상기 캐비티 상에 배치되는 광학렌즈를 포함하고,
상기 반도체 소자는 자외선 파장대의 광을 출력하고,
상기 광학렌즈는,
제1면;
상기 제1면 상에 배치되는 제2면;
상기 제1면의 하부로 돌출되는 돌출부;
상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면을 향해 형성된 제1리세스; 및
상기 제1리세스에서 상기 제1면을 향해 형성된 제2리세스를 포함하고,
상기 제1리세스와 상기 제2리세스의 곡률은 상이하고,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제1면까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스와 제2리세스 사이의 경계까지의 수직 거리의 비는 1:0.6 내지 1:2이며,
상기 돌출부는 서로 마주보는 제1측면과 제3측면, 서로 마주보는 제2측면과 제4측면, 상기 제1측면과 제2측면이 이루는 제1모서리부, 상기 제2측면과 제3측면이 이루는 제2모서리부, 상기 제3측면과 상기 제4측면이 이루는 제3모서리부, 및 상기 제4측면과 제1측면이 이루는 제4모서리부를 포함하는 반도체 소자 패키지.
a body with a cavity;
a semiconductor device disposed on the cavity; and
Including an optical lens disposed on the cavity,
The semiconductor device outputs light in the ultraviolet wavelength range,
The optical lens,
page 1;
a second surface disposed on the first surface;
a protrusion protruding from the lower portion of the first surface;
a first recess formed from a bottom surface of the protrusion toward the first surface; and
A second recess formed from the first recess toward the first surface;
Curvatures of the first recess and the second recess are different,
The ratio of the vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the first surface and the vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary between the first recess and the second recess is 1:0.6 to 1:2,
The protrusion is formed by a first side and a third side facing each other, a second side and a fourth side facing each other, a first corner portion formed by the first side and the second side, and formed by the second side and the third side. A semiconductor device package comprising a second corner portion, a third corner portion formed by the third side surface and the fourth side surface, and a fourth corner portion formed by the fourth side surface and the first side surface.
 제11항에 있어서,
상기 반도체 소자의 수평 방향 폭과 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.5 내지 1:2.5인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
The semiconductor device package of claim 1 , wherein a ratio of a width of the semiconductor device in a horizontal direction to a maximum diameter of the first recess is 1:1.5 to 1:2.5.
 제11항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리와 상기 경계와 상기 제1면 사이의 수직거리의 비는 1:0.2 내지 1:0.5인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess and a vertical distance between the boundary and the first surface is 1:0.2 to 1:0.5.
 제11항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 수직 거리와 상기 돌출부의 저면에서 상기 제2리세스까지의 수직 거리의 비는 1:1.6 내지 1:3.2인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the boundary and a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the second recess is 1:1.6 to 1:3.2.
 제11항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.2 내지 1:1.6인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
The semiconductor device package of claim 1 , wherein a ratio of a maximum diameter of the second recess to a maximum diameter of the first recess is 1:1.2 to 1:1.6.
 제11항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 제1리세스의 최대 직경의 차는 상기 돌출부의 저면과 상기 경계 사이의 수직 거리의 0.5배 내지 2.3배인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
A difference between the maximum diameter of the second recess and the maximum diameter of the first recess is 0.5 to 2.3 times a vertical distance between the bottom surface of the protrusion and the boundary.
 제11항에 있어서,
상기 제1면에서 상기 경계까지의 높이와 상기 돌출부의 저면에서 상기 경계까지의 높이의 비는 1:3 내지 1:10인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
The semiconductor device package of claim 1 , wherein a ratio of a height from the first surface to the boundary and a height from the lower surface of the protrusion to the boundary is 1:3 to 1:10.
 제11항에 있어서,
상기 돌출부의 저면에서 상기 제1리세스까지의 수직 거리와 상기 제1리세스의 최대 직경의 비는 1:1.5 내지 1:3인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
A ratio of a vertical distance from the bottom surface of the protrusion to the first recess and a maximum diameter of the first recess is 1:1.5 to 1:3.
 제11항에 있어서,
상기 제2리세스의 최대 직경과 상기 돌출부의 수평방향 최소 거리의 비는 1:1.1 내지 1:6인 반도체 소자 패키지.
According to claim 11,
The semiconductor device package of claim 1 , wherein a ratio of a maximum diameter of the second recess to a minimum horizontal distance of the protrusion is 1:1.1 to 1:6.
 제11항에 있어서,
상기 제1 내지 제4모서리부는 평면상 상기 제1면의 외측에 배치되는 반도체 소자 패키지.According to claim 11,
The first to fourth edge portions are disposed outside the first surface in a planar view of the semiconductor device package.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016024326A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 岩崎電気株式会社 Illumination lens and illumination device
US20170084802A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-23 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Optical lens for light emitting diode device

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