KR20060020605A - Ｌｅｄ 파워 패키지 - Google Patents

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세바스챤 리본
메흐멧 에이릭
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Abstract

본 발명은 각각 LED 다이를 포함하는 표면 마운트 LED 패키지에 관한 것이다. 서브마운트 기판(10)에 구멍을 뚫어 개구부를 만들며 각각의 개구부에 금속을 삽입한다. 상기 LED 다이(24)는 서브마운트 기판(10)의 정면에 플립칩 결합된다. p 타입과 n 타입은 각각 LED에 플립칩 결합하여 전기적으로 납땜할 수 있는 서브마운트 기판(10) 후면과 어레이(24)를 통해 통신한다. 열전도 경로(10, 12)는 상기 플립칩 결합된 LED에서 상기 납땜 가능한 서브마운트 기판 후면이다. 상기 플립칩 결합 후 상기 서브마운트(10)는 표면 마운트 LED 패키지를 생산하기 위해 분리시킨다.
LED 다이, LED 패키지, 플립칩 결합,

Description

ＬＥＤ 파워 패키지{LED POWER PACKAGE}
본 발명은 각각 LED 다이를 포함하는 표면 마운트 LED 패키지에 관한 것이다.
본 발명은 조명기술에 관한 것으로 특히 LED와 LED 어레이에 기초한 고선명 갈륨 질화물(GaN)의 제작에 관한 것이며 이하에 상세히 설명될 것이다. 또한, 본 발명은 다른 LED 타입과 LED와 LED 어레이에 기초한 고선명 갈륨 질화물(GaN)의 제작에 적용 가능하며, 이하 상세히 설명할 것이다. 하지만, 본 발명은 다른 LED 타입과 LED, 특히 갈륨 질화물(GaN), 알루미늄 질화물(AlN), 인듐 질화물(InN), 및 다양한 합금과 층 조합으로 제작된 것은 자외선과 파란색 파장 범위의 조명에 적절하다. 게다가, 파장전환한 인광재료로 코팅된 GaN으로 제작된 LED는 흰색이나 조명으로 선택가능한 색을 발산하기에 적절하다. 상기 LED는 다른 타입의 조명보다 많은 장점이 있으며, 조밀하고, 전력을 적게 소모하며, 신뢰할 수 있다.
하지만, GaN으로 만들어진 파워 LED는 낮은 조도율을 갖는 것이 단점이다. 종래기술인 GaN으로 만들어진 LED는 약 100 루멘스를 발산하는데 약 5와트가 소비된다. 그에 반해, 백열등은 약 1,000 루멘스를 발산하는데 약 60와트가 소비된다. 열소비는 빛 발산과 전원 LED의 신뢰성을 제한하는 요소이다. 비록 열을 제거하는 LED 기반 시스템이 제공된다고 해도, 여전히 LED 다이의 활성 되는 부분의 열을 제거해야 하는 문제가 남는다.
종래의 GaN기반의 LED 패키지, 활성 GaN층은 플립칩에 사파이어나 다른 열전도 서브마운트에 접합 되며 이는 리드프레임이나 인쇄회로기판에 의해 지지 된다. 실리콘 서브마운트는 절연되거나 플립칩 결합할 때 결합패드와 전기적으로 LED 다이와 통신한다. 실리콘 서브마운트의 결합 패드는 전기적으로 리드프레임에 연결되거나 와이어 결합에 의해 인쇄회로기판와 연결된다. GaN층에서 발열되어 실리콘 서브마운트를 통해 열싱크집적되거나 리드프레임이나 인쇄회로기판에 연결될 때, 투명 LED 기판을 통해 발광 된다.
종래의 GaN 기반의 LED 패키지는 많은 단점들이 있었다. GaN 층을 서브마운트에 접합시키는 단계, 지지대에 서브마운트를 접합시키는 단계, 및 결합패드를 리드프레임에 결합시키는 단계가 분리되어 패키징하는 것이 복잡하다. 상기 패키지는 일반적으로 전자 산업계에서 채택된 웨이퍼레벨공정에 알맞지 않아 작업량과 생산량에 영향을 미친다. 비록 일부 공정이 기판을 자르기 전에 에피택시얼 GaN 기판에서 가능하지만 다이 캡슐화 같은 공정에서는 불가능하다. 실리콘 서브마운트를 상요하여 향상시킨 열전도성은 아직 비 이상적이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 재료와 제조방법을 향상시킨 것이다.
도 1A내지 도 1E에 도시한 바와 같이, 표면 마운트 LED패키지는 보통 열전도성을 갖는 바이어스(14)가 어레이되어 있는 어레이(12)를 포함하는 서브마운트기판(10)을 이용하여 만들어지며 전기는 서브마운트 기판(10)의 전면(16)에서 후면(18)으로 전달된다.
p 타입과 n타입 반도체층에 광투과성 기판을 포함하는 LED 다이스가 전류를 흘려줬을 때 발광하는 p/n 다이오드 구조를 이룬다. 금속, 중합 또는 p 타입 및 n 타입 전극(40)의 다른 타입은 상기 LED 다이(24)에 전류를 흘려줌으로써 반도체층을 형성한다. 바람직한 실시예 중 하나는 상기 LED 다이(24)가 갈륨 질화물(GaN) 기반 LED 반도체층이 알루미늄 질화물(AlN), GaN, 인듐질화물(InN)의 다층구조 혹은 그것의 합금으로 광투과형 사파이어 또는 SiC 기판에 장착된다. 도 1E에 도시된 바에 의하면 두 개의 반도체층(34)이 보여지지만, n위에 p 또는 p위에 n이 배치되는 보다 복잡한 구조가 가능하다. 예를 들면, 다층 어레이는 AlN 또는 알루미늄갈륨 질화물(AlGaN) 에피택시얼(epitaxial) 버퍼, 광학 피복, InN 또는 인듐갈륨 질화물(InGaN) 양자샘 등을 포함하는 것이 가능하다. 또한, 상기 반도체층(34)은 질화물 이외에 층을 이룰 수 있으며, 상기 기판(34)은 넓은 밴드갭, 광투과형 반도체 기판 상에 인화수소 기반의 반도체층을 포함하는 LED 다이 같은 재료로 제작될 수 있다.
상기 LED 다이스(24)는 서브마운트 웨이퍼(10)의 전면(16)에 플립칩 결합 되며, 전기적으로 상기 바이어스 어레이(12)와 접촉한다. 보다 상세하게는, 상기 LED 다이(24)의 전극(40)은 열음파(thermosonic)적으로 결합범프(44)에 결합 되며 전도성바이어스의 전면 말단부(14) 또는 인쇄 회로(50)에 위치하여 전기적으로 바이어스(14)와 통신한다. 전도성 바이어스(14)의 후면말단부는 전기적으로 납땜가능한 접속부 패드와 통신하며, 상기 접속부 패드는 LED 패키지를 인쇄회로기판 또는 표면 마운트 LED 패키지에 지지수단으로서 LED 패키지에 납땜하기에 알맞다. 상기 접속부 패드(46)에 적용되는 전력은 바이어스에 의해 전도되어 상기 결합범프 LED 다이(24)의 전극으로 이동된다.
LED 다이(24)가 플립칩 결합된 후, 상기 서브마운트 웨이퍼(10)는 보다 바람직하게 분리 플레인(48)과 플립칩 결합된 LED 다이(24)와 바이어스 어레이를 포함하여 제작된다.
또한, 적어도 하나의 LED 다이(24)는 각각 LED 패키지에 포함된다. 예를 들면, 도 1E에서 도시된 바와 같이 두개의 LED 다이가 하나의 패키지에 포함된다. 상기와 같은 경우 전기적으로 연결된 인쇄회로(50)가 서브마운트 웨이퍼(10)의 전면에 위치할 수 있다. 상기 인쇄회로(50)는 도 1A 및 도 1C에 도시한 바와 같이 생략할 수 있으며, 후면의 접속부 패드(46)는 단독으로 LED 다이에 전류를 흘려줌으로써 전기적으로 접촉한다.
또한, 도 1A내지 1E 및 도 2를 참조하여 설명하자면, 광투과형 기판 웨이퍼(32)상에 디바이스 반도체층을 적층 하는 단계를 포함하여(62) LED 다이 제작에 바람직한 방법(60)이다. GaN 기반의 LED 다이 제작에 있어서, 상기 적층 단계(62)는 금속-오르가닉 케미컬 베이퍼 디포지션(metal-organic chemical vapor deposion), 몰레큘러 빔 에피탁시(molecular beam epitaxy), 또는 다른 에피택시얼 디포지션(epitaxial deposition) 기술에 의해 적절히 구성된다. 사진석판에 의한 웨이퍼 레벨공정(64)은, 젖은(wet) 케미컬 에칭, 플라즈마 에칭, 및 디바이스 메사(mesa)로 한정되어 실시되며, 숨겨진 반도체층을 노출 시킨다. 웨이퍼 레벨 금속화 단계(66)는 상기 전극형태에 익숙한 금속화 구역의 석판 한정과 함께 이뤄진다. 상기 전극(40)은 금을 사용하는 것이 바람직하며, 티타늄 부착층 및 니켈 확산 방지층에 위치할 수 있다. 상기 웨이퍼는 다이스 웨이퍼 단계(68)를 통해 각각의 LED 다이(24)로 분리된다.
도 1A 내지 도 2를 참조하여 설명하자면, 바이어스 어레이(12)를 포함하는 서브마운트 웨이퍼를 제작 방법(80)은 웨이퍼를 절연하는 단계로부터 시작하는 것이 바람직한 방법이다. 바이어스(14)의 개구부는 레이저 또는 사진석판, 젖은 케미컬 에칭에 의한 기계적인 방법으로 형성된다. 절연시키는데 필요한 서브마운트의 재료로는 알루미나, BeO, AlN과 같은 세라믹 또는 AlSiC, 흑연으로 채워진 중합체 같은 혼합 중에서 일 선택될 수 있다. 전기 전도성 재료, 바람직하게는 구리를 이용하여 개구부를 채움으로써 형성된다(86). 상기 개구부에 삽입되는 것은 마스크된 전기도금 또는 다른 고속력 디포지션을 사용하거나 프로그램된 스텝-앤드-리피트(step-and-repeat) 인젝션 노즐을 사용한다. 상기 개구부에 삽입되는 금속은 은, 구리, 금, 알루미늄, 플라티늄, 팔라디움, 텅스텐 등이 될 수 있다. 상기 개구부를 채우는 것보다 상기 재료가 전기도금되거나 개구부의 측벽에 위치시킬 수도 있다.
금속화 공정(88,90)은 상기 납땜 가능한 후면 접속부 패드(46)와 전면 인쇄회로는 사진석판으로 한정되고 적용된다. 웨이퍼(82)는 절연되므로, 상기 금속화 공정은 웨이퍼(82)에 직접적으로 위치할 수 있다. 또한, 실리콘 질화물 또는 다른 절연 층은 웨이퍼상에 위치하여 보다 나은 절연성을 제공한다.
상기 결합범프(44)는 전도성바이어스(14)의 전면 말단부 또는 인쇄회로(50)에 위치한다. 상기 결합범프 로는 납땜범프가 바람직하다. 하지만, 보통 플립칩 결합을 위한 납땜은 약 25-60 W/mK의 열전도성과 1mil(25 마이크론) 보다 긴 길이의 범프를 가진다. 큰 길이와 비교적 낮은 열전도율은 결합범프에 열싱크를 제한한다.
따라서, 상기 결합범프(44)는 주로 구리로 만들어지며, 열음파적(thermosonic)인 플립칩 결합이 사용된다. 구리의 열전도율은 약 400 W/mK이며, 구리 범프의 길이는 0.5mil(13 마이크론)보다 작다. 상기 증가된 열 전도율 및 보다 낮은 범프의 길이는 열 임피던스(impedance)가 감소된 납땜범프와 비교된다. 하지만, 전형적으로 신뢰성 있게 결합범프의 길이가 증가하는 것과 보다 낮은 결합범프 길이가 범프의 열 저항력을 감소시키는 것이 교환된다. 약 1mil(25 마이크론)의 구리가 사용될 수 있다. 상기 결합범프(44)는 인쇄회로(50)에 위치한다. 하지만, 열음파적인 결합을 위한 결합범프는 LED 위에 위치할 수 있다.
상기 결합범프(44)를 형성하는데 있어서, 상기 바이어스(14)의 전면 말단부 또는 상기 인쇄회로(50)를 얇은 티타늄층으로 형성된 결합범프에 위치시킨다. 표면을 제조하기 위해, 상기 티타늄층은 부분적으로 또는 완전하게 범프 형성(92)하기 바로 직전에 식각되어 진다. 20nm의 티타늄과 150nm의 구리가 얇은 시드 층으로 위치하며, 상기 구리 범프의 위치가 사진석판으로 한정된다. 상기 구리 범프는 시드층이 노출되어 있는 지역에 전도된다. 상기 사진석판 마스크는 제거되며, 상기 얇은 시드 층은 식각 된다.
상기 구리 범프는 보다 바람직하게 석판 금으로 코팅되며 열음파적으로 결합된다. 또한, 티타늄 층은 금으로 코팅하기 전에 구리 범프에 위치시킨다. 상기 결합범프(44)와 상기 전극(40)은 상기 기판을 약 150℃에서 가열하여 금으로 결합된다. 상기한 방법은 초음파적 에너지로 열음파적인 결합형으로 이뤄진다. 보다 향상된 방법으로, 상기 열음파적 결합형은 약 150℃에서 이뤄지지만, 다이 부착시는 약 600℃까지도 안정적이다.
도 1A내지 1E에서 도시된 바와 같이 제 1 서브어레이(121)는 제1 전극(40)(p타입 또는 n 타입)과 제2 서브어레이(121)는 제 2 전극(40)(n타입 또는 p타입)과 접합된다. 열싱크는 제1, 제2 서브어레이(121,122)의 전도성바이어스(14)를 통해 일어난다. 바이어스(14)는 제1 서브어레이(121)와 제2 서브어레이(122)로 공간적으로 구분되며 일반적으로 부착된 LED 다이(24)의 열싱크가 이뤄진다. 또한, 만일 상기 서브마운트(10)가 열전도 재료로 이뤄져 있다면, 열싱크는 서브마운트(10)에 의해 이뤄질 수 있다. 예를 들면, AlN은 많은 열싱크가 이뤄진다.
도 3을 참조하면, 서브마운트를 통한 LED 패키지의 열싱크에 대해 도시한 것을 볼 수 있다. 도 3에 도시한 바대로 상기 LED 패키지는 대체로 도 1A 내지 도 1E와 일치한다. 도 3의 LED 다이(124)와 도 1A내지 1E에 도시된 LED(24)가 일치한다. 상기 도3에 도시된 LED 패키지는 제1, 제2 바이어스 서브어레이(1121,1122)와 접촉하는 부분이 더 좁고 열싱크가 제한된다. 제1, 제2 바이어스 서브어레이(1121,1122) 와 결합한 서브마운트(110)는 LED 다이(124)에 충분하게 열을 전도하지 못한다.
보다 향상된 열싱크를 제공하기 위해, 제3 바이어스 서브어레이(1123)를 더 포함한다. 상기 제3 바이어스 서브어레이(1123)를 갖는 바이어스는 열전도가 되지만, 절연될수도 있다. 상기 제3 바이어스 서브어레이(1123)는 바이어스의 개구부를 형성하기 위해 도 2의 플로우 차트 중 두번째(84) 및 세번째(86) 단계와 유사한 단계를 통해 형성된다. 제3 바이어스 서브어레이(1123)의 전면 말단부가 열전도성이 낮은 부재(160)와 접촉하게 된다. 전도성 패드(162)와 바이어스 서브어레이(112)의 후면 말단부와 열적으로 접촉하며 인쇄회로기판 또는 다른 표면 마운트 LED 패키지에 지지수단이 구비된다.
도 1A 내지 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하자면, LED를 가공하는 방법(60)에 의해 형성된 LED 다이를 조합하는데 바람직한 방법(200)과 도 2에 도시한 플로우 차트에서 이뤄지는 두 가지 방법(60,80)에 의한 LED 다이(24)와 서브마운트 웨이퍼(10)를 결합하는데 바람직한 방법(200)이다. 상기 LED 다이(24)는 플립칩 결합 단계(202)를 거쳐 서브마운트(10)와 결합된다. 구리 결합범프(44)에서는 열음파적인 결합이 바람직하다. 열음파적 결합은 약 150℃의 낮은 온도에서 유리하며, 상기 열음파적 결합은 그 후에 600℃ 까지 안정하게 상승한다. 또한, 표준적인 납땜 방법이 사용될 수 있다.
상기 LED 다이(24)는 서브마운트(10)에 부착되며, 이때 서브마운트 웨이퍼 레벨 다이스 공정(206), 광학 코팅, 후면 기판 단계, LED 다이스 캡슐화의 스텝-앤드-리피트 적용이 선택적으로 이뤄질 수 있다. 서브마운트 웨이퍼 레벨공정은 모든 다이스를 편하게 동시에 가공하거나 스텝-앤드-리피트 할 수 있다. 또한, 상기 서브마운트 웨이퍼는 종래의 자동 실리콘 공정 시스템에 의해 규격화 될 수 있으며, 식각되지 않은 LED 기판 웨이퍼(32)는 제공받거나 처리 할수 없을 것이다. 또한, LED 다이 캡슐화 같은 공정들은 다이 부착 이전에 이뤄지지 못한다. 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206) 이후에 상기 서브마운트웨이퍼는 절삭, 식각, 또는 분리 플레인을 따라 잘라 표면 마운트 LED 패키지(21)를 분리 시키게 된다. 상기 분리는 전기적 절삭, 레이저 절삭, 클리빙(cleaving) 또는 다른 바람직한 기술에 의해 이뤄진다.
도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명을 설명하자면, LED 액막(360)을 포함하는 LED 패키지는 서브마운트 웨이퍼 레벨공정이 적용된다. 도 5에 도시된 바와 같이LED 파워 패키지는 도 1A 내지 도 1E에 도시된 것과 유사한 구조를 갖고 있지만 도면 부호에 차이가 있음을 확인할 수 있다. 예를 들면 도 5에서 LED 다이가 300으로 표기되었지만 도 1A 내지 1E에서는 24로 표기되어 있다. 도 5에서 도시한 LED 파워 패키지를 제조하는 것은 상기 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(324)이 이뤄지는 동안 LED 액막(360)에 각각 LED 다이(314)가 적용되며, 상기 서브마운트(310) 전면 표면의 상기 LED 다이스를 용접밀폐 한다. 상기 액막(360)은 스텝-앤드-리피트 기구를 이용하여 자동 실리콘 디바이스 공정을 통해 알맞게 적용된다. 상기 몰드된 액막(360)은 보다 바람직하게 에폭시 또는 LED 기판(332)와 함께 다른 굴절률이 좋은 액막 재료로 만들어지며, 또한 보다 바람직 하게 조명 출력의 렌즈가 선택된다.
도4 및 도 6을 참조하면, 각각 LED 언더필 재료(460)를 포함한 LED 패키지는 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)에 의해 적용된다. 도 6에 도시한 바와 같이 상기 LED 패키지는 도 1A 내지 도 1E의 LED 패키지의 구성과 유사한 구조를 가짐을 확인할 수 있지만 도면부호에 차이가 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 도 6 에서는 LED 다이가 424로 표기되어 있지만 도 1A내지 1E에서는 24로 표기되어 있음을 알 수 있다. 도 6의 LED 패키지를 제작하는 것은, 상기 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206) 동안 LED 언더필 재료는 LED 다이에 플립칩 결합되며 반도체층과 전극은 용접밀폐하여 LED 다이스와 결합된다. 보다 바람직하게는, 상기 언더필 재료(460)는 열전도성이 있으며 열싱크에 영향을 미친다. 상기 언더필 재료는 스텝-앤드-리피트 기구를 사용하여 각각의 플립칩 결합된 LED 다이(424)에 순차적으로 적용시킨다.
도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, LED 패키지는 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)에 의해 적용된 광학 필름(560)이 포함한다. 도 7의 상기 LED 패키지는 도 1A내지 1E에서 도시한 것과 유사하지만 도면 부호가 다름을 확인할 수 있다. 예를 들면, 도 7에선 LED 다이가 524로 표기되어 있지만, 도 1A내지 1E에선 24로 표기되어 있다. 도 7에서 LED 패키지를 제작하는 것은, 상기 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)에서 상기 광학 코팅(560)이 LED 다이스(524)의 광투과형 기판에 적용하는 것을 통해 이뤄진다. 상기 광학 코팅(560)은 비반사 코팅, 굴절성 인덱스 매칭(index-matching) 코팅, 인광재료층, 또는 상기와 준하는 것으로 이뤄질 수 있다. 광학 코팅(560)은 스텝-앤드-리피트를 사용하여 적용될 수 있으며 순차적으로 서브마운트웨이퍼(510)에 플립칩 결합된 LED 다이스에도 적용된다. 상기 광학 코팅(560)은 LED 다이스(524)를 포함한 서브마운트 웨이퍼의 전면(516)에 적용될 수 있다. 후면접근에서는, 상기 코팅(560) 또한 서브마운트 웨이퍼를 코팅하며(510), 코팅 화학은 서브마운트 웨이퍼(510)에 접착될 수 없다.
도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, LED 패키지는 굴곡 표면(660)이 컨투어(contour) 되는 것을 포함하고, 빛의 굴절 효과를 제공한다. 상기 컨투어된 굴절 표면(660)은 서브마운트 웨이퍼(206)에 의해 형성된다. 도 8에 도시된 LED패키지는 도 1A내지 1E에서 도시한 것과 유사하지만 도면 부호에 차이가 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 도 8의 LED 다이는 도 1A 내지 1E에서 24로 표기되어있다. 도8에서 LED 패키지를 제조하는 것은, 서브마운트웨이퍼 레벨공정(206)은 사진석판 또는 광학적 표면 컨투어한 패턴으로 정의되며, 플라즈마 에칭, 젖은 케미컬 에칭, 또는 상기에 준하는 방법에 의해 LED 다이(624)의 투명 기판에 형성된다. 상기 컨투어된 굴절 표면(660)은 광굴절 프리즘, 프레즈넬 렌즈 패턴, 또는 다른 광 굴절 컨투어에서 선택되는 것을 포함하여 구성되는 것이 가능하다.
도 9에서 도시한 바와 같이, LED 패키지는 상기 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)에 의해 적용되는 외측으로 연속적인 액막 필름을 포함하여 바이어스가 LED 다이 외측 지역의 바깥쪽으로 정렬되어 있다. 도 9의 LED 패키지는, 도 1A내지 도1E에서 도시된 것과 유사하지만 도면 부호에 차이가 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 도 9에서는 724로 표기되어있지만 도 1A 내지 도 1E에서는 24로 표기되어있다. 도 9에서 LED 패키지를 제작하는 것은, 상기 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206) 외측면을 연속적으로 에폭시 필름 또는 다른 액막 필름(760)으로 싱글 필름 디포지션 공정에서 플립칩 결합된 모든 LED 다이스를 캡슐화 한다. 상기 서브마운트 웨이퍼가 도 4의 서브마운트 분리 프로세스(208)에 의해 분리 플레인(748)을 따라 분리될 때, 상기 분리는 각각의 분리된 표면 마운트 LED패키지, 액막(710)의 측면 가장자리에 이뤄진다.
도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 LED 패키지는 전기적 바이어스(714)를 더 포함하여 LED 다이(724)의 외측지역의 바깥쪽에 위치한다. 상기 결합범프(744)는 도 2의 회로 인쇄 공정(90)을 통해 만들어진 인쇄회로(750) 위에 위치하고 상기 인쇄 회로(750)는 바이어스(714)와 함께 결합범프(744)에 연결된다. 상기 바이어스(714)는 접속부패드(746)와 순서대로 연결되며, 서브마운트(710)의 후면(78)에 위치한다. 보다 바람직하게, 서브마운트(710)상의 위치 어레이는 LED 다이의 첫번째 열싱크 경로를 제공한다. 열전도 서브마운트 재료에 바람직한 것은 AlN이다. 바이어스(714)의 위치는 LED 다이(724)의 외측면 지역의 바깥쪽이며, 플립칩 결합을 위해 부드러운 표면을 제공하며, 다이 접합 공정의 타입에 중요하다.
도 10에 도시한 바와 같이, LED 패키지는 외측면에 연속적으로 액막 필름과 분리된 LED 패키지의 측벽에 위치된 바이어스를 포함한다. 도 10의 상기 LED 패키지는 도 1A및 1E에서 도시한 것과 유사하지만 도면부호에 차이가 있음을 알 수 있다. 예를 들어 도 10에서 824로 표기된 LED 다이가 도 1A 내지 1E에서는 24로 표기되어 있다. 웨이퍼 레벨 액막 필름(860)은 도 8의 액막 필름(760)과 유사하며, 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)이 이뤄지는 동안 외측면에 연속적인 필름이 적용된다.
바이어스(814)는 LED 다이(824) 외측면의 바깥쪽에 위치하며, 인쇄회로(850)는 전기적으로 상기 바이어스(814)를 구비하는 결합범프(844)와 연결된다. 도 4의 상기 LED 파워 패키지 분리공정(208) 하는 동안 상기 각각의 표면 마운트 LED 패키지는 분리 플레인을 따라 바이어스(814)의 중심 축선과 동시에 분리 된다. 그러므로, 상기 바이어스(814)는 분리 된 LED 패키지의 측벽(862)에 위치한다. 분리를 용이하게 하기위해, 상기 도 2의 바이어 형성 프로세스(86)을 이용하며, 보다 바람직하게는 구멍 뚫린 개구부의 측벽에 재료를 통해 전기 전도의 디포지션을 제한한다. 바이어스(814)는 분리된 LED 패키지의 측벽에 정렬되며, 분리된 표면 마운트 LED패키지는 분리된 표면 마운트 LED 패키지에서 서브마운트를 통과하는 바이어스를 포함하는 다른 구성과 비교하여 구조적으로 신뢰성을 향상 시킨다. 보다 바람직하게, AlN 또는 다른 열전도 서브마운트 재료는 일차적 열싱크에 적용된다.
도 9 내지 도 10에 도시된 상기 LED 패키지는 도 4의 서브마운트 웨이퍼 레벨공정(206)을 하는 동안, 캡슐화 필름(760,860)이 서브마운트 웨이퍼(710,810)의 전면(716,816)에 교차된다. 상기 측면 가장자리 또는 각각 분리된 표면 마운트 LED 패키지를 위한 액막의 측벽은 도 9 내지 도 10의 LED 패키지에서 전면 표면(716,816)을 가로지르는 분리 플레인(748)에 의해 한정된다.
도 11에, 수직이 아닌 분리 플레인과 함께 표면 마운트 LED 패키지가 도시되어 있다. 도 10의 LED 패키지는 도 1A 내지 도 1E에 도시된 것과 유사하지만 도면부호에 차이가 있다. 예를 들면, 도 11에서는 LED 다이가 924로 표기되어 있지만 도 1A 내지 도 1E에서는 24로 표기되어있다. 상기 LED 패키지는 도 11에서 보여진대로, LED 다이(924)가 투명 기판(932)와 함께 포함되어있으며, 서브마운트(910)에 플립칩 결합된 투명 기판(932)는 바이어 어레이(912)를 갖고 서브마운트 후면(918)에서 납땜 가능한 결합 패드와 함께 전면(916)에 부착된다. 평면 액막 필름(960)은 도 9 내지 도 10의 평면 필름(760,860) 유사하게 적용된다.
하지만, 도 1A 내지 1E에 도시된 상기 LED 패키지에 사용된 수직적 분리 플래인(48) 보다 도 11에 도시된 LED 패키지는 V형 그루브(groove)(970)를 이용하여 분리 되며, 서브마운트 웨이퍼의 후면(918)으로부터 잘린다. V형 그루브형을 이룬 후, LED 파워 패키지 분리 전에 반사 재료는 후면(918)에 위치하고, 액막의 각진면에 반사 코팅을 하여 반사 컵을 한정한다. 상기 남아있는 서브마운트 재료는 상기 마운트 LED 패키지에 분리 되어 프랙쳐(fracture) 된다. 또한, 전환 몰드된 렌즈(976)는 각각의 표면 마운트 패키지에 위치하고 빛을 발산하는 것을 보다 향상시킨다.
도 12 내지 13에 도시한 바에 의하면, 캐비티 웨이퍼에 의해 한정된 반사 캐비티와 함께 표면 마운트 LED 패키지가 도시되어 있는 것을 볼 수 있다. 도 12의 상기 LED 패키지는 도 1A 내지 도 1E에 도시된 것과 유사하지만 도면 부호의 차이가 있음을 확인할 수 있다. 예를 들면, 도 12에서는 LED 다이가 1024로 표기되어 있지만 도 1A 내지 도 1E에서는 24로 표기되어 있다. 도 12에서 도시된 바와 같이 LED 패키지는 서브마운트에 플립칩 결합된 LED 다이가 포함되며, 서브마운트 후면(1018)의 납땜 가능한 결합 패드(1046)와 서브마운트 전면(1016)에서의 LED 다이와 전기적으로 연결되는 바이어스(1014)를 가진다.
도 12, 24 및 도 14에서 도시된 바와 같이, 캐비티 웨이퍼(1078)(도 13에서 도시된 전면) 서브마운트 웨이퍼(1010)의 전면(1016)에 결합된 반사 캐비티를 한정한다. 상기 캐비티 웨이퍼(1078)은 캐비티(1080)를 포함하고 각각 컷오프콘(cut-off cone) 형을 한다 (그것은, 상기 캐비티가 원추대의 모양을 한다). 일 실시예로 상기 캐비티 웨이퍼(1078)는 이방성 에칭에 의해 구멍 뚫려진 선택된 각도에서 형성(1100)된다. 반사 재료는 상기 캐비티 웨이퍼(1078)의 전면에 적용되며, 캐비티의 경사진 면(1080)에 반사층(1082)을 형성하여 반사 컵을 한정한다. 반사 코팅(1082) 대신에, 광학 코팅 하지 않은 백색 세라믹 캐비티 웨이퍼가 이용될 수 있다.
상기 LED 다이스(1024) 및 상기 캐비티 웨이퍼(1078)와 함께 형성되는 서브마운트(1010)에 결합되어 형성되며(1110), 플립칩 결합된 LED 다이스(1024) 및 상기 캐비티 웨이퍼(1078)는 하나씩의 LED 다이(1024)를 받은 반사 캐비티(1080)에 위치한다. 캡슐 공정(1112), 액막 재료는 결합된 캐비티 웨이퍼(1078)의 최상단에 위치하며, 스폰지, 스퀴지(squeege), 또는 상기에 준하여 캡슐화 파일링(1060)을 형성하는 것을 사용하여 촉진 된다. 또한, 자동 스텝-앤드-리피트 액막 애플리케이터(applicator)가 사용될 수 있다. 인광 재료 코팅(1084)은 캐비티 웨이퍼(1078) 및 상기 캡슐화 파일링(1060)을 LED 빛으로 전환한다. 이를테면, 파란색 또는 자외선 GaN LED 빛이 흰색 조명으로 전환되는 것이다. 각각의 표면 마운트 LED 패키지(1120)는 상기 서브마운트 웨이퍼(1010) 및 수직적 분리 플레인(1048)가 따라 결합된 캐비티 웨이퍼(1078)가 절삭 또는 절단을 통해 분리(1120)된다.
상기의 결과로 LED 패키지(1120)는 튼튼하다. 캡슐화 파일링(1060)한 이후에 캐비티(1080)에서 오목화 된다. 상기 액막 재료로 실리콘 같은 부드러운 재료가 이용될 수 있다. 상기 반사 컵은 캐비티(1080)에 의해 형성되며, 빛 발산을 향상시킨다. 또한, 상기 인광재료 층(1084)의 서브마운트 웨이퍼 레벨 디포지션은 일정한 인광 두께 및 각각의 LED 다이스를 인광재료화 하는 것과 비교하여 일관되고 균일하게 제공된다. 향상된 색 농도는 대체로 방향의 독립성을 갖는다. 또한, 렌즈 어레이(도면엔 기재되지 않음)는 보다 향상된 빛 발산을 분리 하는(1116) 자동 스텝-앤드-리피트가 이용된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 변경이 가능하고, 그러한 변형예 또는 변경예도 또한 본 발명의 범위 내에 포함되는 것임은 말할 필요도 없다.
도 1A는 전기적 바이어스의 다수개의 어레이 및 분리된 각각의 LED 패키지에 파선으로 표시된 분리 플레인을 포함하는 서브마운트의 전면을 도시한 단면도이다.
도 1B는 도 1A에 납땜 가능한 접속부 패드를 더 포함한 서브마운트의 후면을 도시한 단면도이다.
도 1C는 각각의 LED 패키지에 파선으로 표시된 분리 플레인 및 전기적 바이어스 중 하나의 전면을 도시한 단면도이다.
도 1D는 도 1C의 바이어스 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이의 후면을 도시( 투명 기판를 통해 본 단면) 한 단면도이며, LED 다이의 전면에 전극을 실선으로 표기하였다.
도 1E는 도 1C에서 보여진 두가지 바이어 어레이 타입에 플립칩 결합된 형태를 나타내어 주는 도 1D에 두개의 LED 다이스의 종단면이다.
도 2는 LED 다이스 및 바이어스 어레이 및 그것으로 형성되는 서브마운트 웨이퍼를 제조하는 공정을 나타내는 다이어그램.
도 3은 열전도 바이어스를 지정하는 바이어스의 제 3 어레이를 포함하는 LED 패키지의 종단면이다.
도 4는 LED 다이스와 마운트 웨이퍼를 도 2의 과정으로 만들어진 분리 된 LED 패키지를 결합시키는 공정을 나타낸 다이어그램.
도 5는 스텝-앤드-리피트형으로 각각의 LED 다이에 적용시킨 몰드된 재료와 바이어 어레이에 플립칩 결합 시킨 두개의 LED 다이스의 종단면이다.
도 6은 스텝-앤드-리피트형으로 각각의 LED 다이에 적용시킨 언더필(underfill) 재료와 바이어 어레이에 플립칩 결합시킨 두 개의 LED 다이스의 종단면이다.
도 7은 바이어스의 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이스 및 웨이퍼 레벨공정이 LED 다이에 광학적 코팅이 적용되고 플립칩 결합된 LED와 서브마운트에 적용된 종단면이다.
도 8은 바이어스의 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이스 및 플립칩 결합된 LED와 서브마운트 웨이퍼에 웨이퍼 레벨공정을 사용한 LED 다이 기판에 컨투어된 굴절 표면 에칭된 종단면이다.
도 9는 LED 다이의 외측면 지역의 바깥쪽에 위치하는 바이어스의 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이 및 각각의 LED 패키지의 분리 전의 웨이퍼 레벨공정에 다이 캡슐화한 에폭시가 적용된 종단면
도 10은 LED 다이의 외측면 지역의 바깥쪽에 위치하는 바이어스의 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이 및 전도성 측벽을 생성하는 바이어 어레이를 통해 잘라져서 분리 되는 LED 패키지. 다이 캡슐화 에폭시는 각각의 LED 패키지가 분리 되기 전에 웨이퍼 레벨공정을 적용시킨 투시도.
도 11은 LED 다이의 외측면 지역의 바깥쪽에 위치하는 바이어스의 어레이에 플립칩 결합된 LED 다이. 다이 캡슐화된 에폭시는 전환 몰드된 렌즈의 스텝-앤드-리피트에 의해 웨이퍼 레벨공정이 적용되는 것 이후이며, 상기 LED 패키지는 V자형 그루브를 따라 분리 되는 종단면.
도 12는 바이어스의 어레이에 플립칩 결합 시킨 LED 다이스, 및 서브마운트 웨이퍼에 결합된 캐비티 웨이퍼. 상기 캐비티 웨이퍼가 서브마운트 웨이퍼 상에 정렬되며, 상기 LED 다이스에 형성되는 반사 캐비티, 및 각각의 캐비티가 액막과 스텝-앤드-리피트 형으로 채워지는 전면을 나타낸 단면도.
도 13은 서브마운트 웨이퍼에 결합시키기 전에 도 12의 캐비티 웨이퍼와 캐비티를 도시한 전면을 나타내는 단면도.
도 14는 도12 및 도 13의 캐비티 웨이퍼를 제작하는 방법 및 LED 다이스와 서브마운트 웨이퍼를 분리된 LED 패키지를 만드는 도 2의 공정을 이용하여 제작된 캐비티 웨이퍼를 결합하는 다이어그램.
따라서 본 발명은 좀더 향상된 기능을 제공하는 LED 파워 패키지를 제공한다.

Claims (44)

  1. 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법에 있어서,
    광투과형 기판에 발광 반도체층을 위치시키며, 광투과형 기판 반대편 반도체층에 전면 p타입과 n타입을 위치시킨 다수개의 LED 다이스를 제조하는 단계와;
    개구부의 어레이에 다수개의 구멍을 뚫는 단계와;
    상기 어레이에 형성된 구멍에 금속을 삽입하는 단계와;
    서브마운트 웨이퍼의 전면에 LED 다이스를 플립칩 결합하고, 플립칩 결합된 LED의 상기 p타입과 n타입 접속부가 바이어 어레이를 통해 서브마운트 웨이퍼의 납땜가능한 후면과 통신하는 통신단계와;
    상기 플립칩 결합된 LED 다이스에서 기판의 납땜가능한 후면부로 이어지는 열전도 경로를 제공하는 단계; 및 플립칩 결합한 후, 적어도 하나의 LED 다이를 포함하는 표면 마운트 LED 패키지를 생산하는 서브마운트웨이퍼를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브마운트는 절연성을 띠는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개구부의 어레이에 다수개의 구멍을 뚫는 단계에서, 플립칩 결합된 LED 다이를 위해 열싱크(heat sink)할 수 있는 충분한 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개구부의 어레이에 지정된 열전도 경로가 연결되는 단계; 및 상기 LED 다이스의 p타입 및 n타입에 전기적으로 접촉하지 않는 열전도성 바이어스를 생성하는 열전도성 재료로 열전도 경로를 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플립칩 결합 후와 상기 서브마운트웨이퍼를 분리하기 전에 상기 플립칩 결합된 LED 다이스가 부착된 서브마운트 웨이퍼의 전면에 적어도 하나의 웨이퍼 레벨공정을 실시하는 단계를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플립칩 결합 후, 상기 서브마운트웨이퍼를 분리하기 전에 플립칩 결합된 LED 다이스를 용접밀폐한 서브마운트의 표면을 캡슐화하는 단계를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    캐비티 웨이퍼 안에 다수개의 광학적 캐비티를 형성하고, 각각의 광학적 캐비티가 바이어 어레이중 하나와 일치하는 단계; 및 상기 서브마운트 웨이퍼를 분리하기 전에 플립칩 결합된 LED 다이스 광학적 캐비티안에 위치한 서브마운트 웨이퍼의 전면에 캐비티웨이퍼를 결합시키는 단계를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 표면마운트 LED 패키지를 생산하는 방법.
  8. LED 패키지에 있어서,
    한쌍의 전기접속부가 구비된 제1면과 제2면을 가지는 LED; 및
    LED의 제1면이 결합되는 제1면과 제2면을 갖는 서브마운트를 포함하되,
    상기 서브마운트는 서브마운트의 제2측면으로부터 서브마운트의 제1측면까지 연장하는 다수의 전기적 전도경로 및 LED에 의해 발생되는 열이 서브마운트의 제2측면으로부터 제거될 수 있도록 서브마운트의 제1측면으로부터 서브마운트의 제2측면까지 연장하는 하나 또는 그 이상의 열적 전도경로를 구비하며,
    상기 전기적 전도경로는 전력이 서브마운트의 제2측면으로부터 LED에 전달되도록 LED의 전기접속부와 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서브마운트는 내면과 외면을 갖는 전기절연체 및 제1 다수의 전기 전도 성 바이어스를 포함하되 제1다수의 전기 전도성바이어스는 전기전도경로의 적어도 일부로서 동작하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  10. 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 다수의 바이어스는 전기적 절연체 내면을 통과하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  11. 제10항에 있어서,
    LED의 제1면은 경계선에 의해 한정되고 제1 다수의 바이어스는 경계선 외측에 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  12. 제9항에 있어서,
    제1 다수의 바이어스는 전기적 절연체의 외주면을 감싸는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  13. 제9항에 있어서,
    서브마운트의 전기적 절연체는 열적 전도성이고 하나 또는 그 이상의 열적 전도성 경로의 적어도 일부로 동작하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  14. 제9항에 있어서,
    제1 다수의 전기적 전도성 바이어스는 열적 전도성이고 하나 또는 그 이상의 열전 전도성 경로의 적어도 일부로 동작하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  15. 제9항에 있어서,
    서브마운트는 제1 다수의 전기적 전도성 바이어스로부터 구별되는 하나 또는 그 이상의 열적 전도성 바이어스의 제2 세트를 포함하되, 열적 전도성 바이어스는 하나 도는 그 이상의 열전 전도성 경로의 적어도 일부로 동작하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  16. 제8항에 있어서,
    한 쌍의 전기 및 열적 전도체 사이에 절연 배리어가 설치되어 각각 전기적으로 격리되며, 상기 한쌍의 전기 및 열적 전도체에 각각 적어도 한 개의 열전도 경로를 가지고, 상기 서브마운트에 결합 되는 상기 LED의 제1면이 상기 한 쌍의 전기 및 열적 전도체중 하나와 통신하며, 제2면이 다른 하나와 통신하는 LED 파워 패키지.
  17. 제8항에 있어서,
    서브마운트와 LED의 제1면 중 하나에 다수개의 전기 및 열적 전도성 범프(bump)가 형성되며, 상기 범프가 열음파적(thermosonic) 결합을 통해 LED와 서브마운트와 함께 결합 되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 범프의 길이는 25 마이크론 보다 작은 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 범프는 금속코어와; 배리어 금속 오버코팅 금속코어; 및 결합 가능한 금속 오버코팅 배리어 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 금속코어는 구리 또는 알루미늄, 배리어 금속은 니켈, 결합 가능한 금속은 금인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  21. 제8항에 있어서,
    상기 LED에는 광투과형 재료가 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  22. 제21항에 있어서,
    LED는 광투과형 재료로 캡슐화되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  23. 제21항에 있어서,
    광투과형 재료는 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 렌즈는 프레즈넬(Fresnel) 렌즈인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  25. 제8항에 있어서,
    상기 LED는 무반사 코팅되며, 상기 무반사 코팅은 LED에서 빛이 추출되는 것을 막아주는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  26. 제8항에 있어서,
    인광재료은 LED로부터의 제1 파장의 빛을 받으며, 제 2 파장의 발광에 반응하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  27. LED 패키지에 있어서,
    LED는 LED의 표면에 구비되는 전기적 접속부 및 전기적 절연 서브-마운트를 포함하고, 상기 전기적 절연 서브-마운트는 (1) LED 전기적 접속부와 접촉하는 인쇄회로를 포함하는 전면과; (2) 전기접속부패드를 포함하는 후면; 및 (3) 절연 서브-마운트를 통과하고 후면 서브-마운트로부터 LED 까지 전력을 전달하는 전기적 접속패드의 후면과 인쇄회로의 전면을 연결하는 전기적 전도성경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  28. 제27항에 있어서,
    전기적 전도성경로는,
    LED의 한쌍의 전기적 접속부의 p-접속부와 서브-마운트 후면의 포지티브 접속부패드와 연결하도록 평행하게 전기적으로 구비된 다수의 p-접속부 및
    LED의 한쌍의 전기적 접속부의 n-접속부와 서브-마운트 후면의 네거티브 접속부패드와 연결하도록 평행하게 전기적으로 구비된 다수의 n-접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  29. 제27항에 있어서,
    전기적으로 절연된 서브-마운트는 열적으로 절연성이며 상기 전기적으로 절연된 서브-마운트는 LED로부터 열을 전도하는 전열된 서브-마운트를 통하는 열적 전도성경로를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  30. 제27항에 있어서,
    LED는,광투과형 기판과;
    기판의 전면에 적층되는 반도체층을 포함하되,
    반도체층은 활성영역을 한정하고 전기적 접속부는 LED가 인쇄회로를 접속하는 서브-마운트의 전면에 플립칩 마운트되도록 전면 접속부들과 같이 반도체층에 구비되며, 전면 접속부의 전기적 입력에 의해 반응하는 활성영역에서 생성된 빛은 기판을 통해 통과하고 적어도 기판의 후면으로부터 방사하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  31. 제30항에 있어서,
    반도체층은 GaN, AIN, InN, 및 그것들의 합금으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  32. 제30항에 있어서, 기판의 후면은 빛 반사 표면에 의해 패턴화되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  33. 제27항에 있어서,
    적어도 LED를 둘러싸며 LED로부터 빛의 방사를 수정하도록 인덱스매칭(index-matching) 및 렌징(lensing) 중 적어도 하나를 제공하는 몰드된 재료를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 LED와 상기 서브마운트 사이를 언더필(underfill) 재료로 결합시키는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  35. 제27항에 있어서,
    상기 서브마운트는 세라믹 재료나 혼합 재료에서 선택되어 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  36. 제27항에 있어서,
    상기 서브마운트의 전기전도 경로는 서브마운트를 통과하는 개구부를 채우는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  37. 제27항에 있어서,
    환형링은 서브-마운트의 전면에 구비되고 환형링은 LED가 구비되는 반사캐비티 내측면을 한정하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  38. 제27항에 있어서,
    LED는 서브-마운트 전면에 인쇄회로와 일치하여 접촉하는 다수개의 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  39. 다수개의 LED 패키지를 조립하는 방법에 있어서,
    전기적으로 절연된 서브마운트 웨이퍼의 전면에 다수의 LED를 플립칩결합하는 단계와; 플립칩 결합된 LED와 서브마운트 위에 적어도 하나의 웨이퍼레벨 공정을 실시하는 단계; 및 상기 다수개의 LED 중 적어도 하나를 포함하는 LED 패키지를 생산하는 서브마운트 웨이퍼를 분리하는 단계를 포함하며,
    서브-마운트 웨이퍼는 플립칩 결합동안에 LED의 전기적 접속부 전극을 접속 하는 전면을 포함하고 서브-마운트는 서브-마운트의 후면에 구비되는 납땜 가능한 접속부 패드와 결합하는 전면 접속부를 연결하는 전기적 전도성 경로를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 다수개의 LED 패키지를 조립하는 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 플립칩 결합은 열음파적(thermosonic) 결합인 것을 특징으로 하는 LED 파워 패키지 제조방법.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 플립칩 결합된 LED와 서브마운트에 적어도 하나의 웨이퍼 레벨공정을 실시하는 단계는 LED의 광투과형 기판 후면의 표면을 수정하는 것을 특징으로 하는 다수개의 LED 패키지를 조립하는 방법.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 웨이퍼 레벨공정은,
    서브마운트 웨이퍼에 LED의 광투과형 기판에 에칭된 패턴을 만드는 데 화학적 처리를 하는 단계와;
    LED의 광투과형 기판를 포함하는 서브마운트 웨이퍼를 광학적으로 코팅하는 단계와;
    플립칩 결합된 LED를 캡슐화하는데 서브마운트 웨이퍼에 실링 재료를 적용하 는 단계; 및 서브마운트에 몰드된 재료를 스텝-앤드-리피트하여 적용하고, 상기 몰드된 재료를 각각의 LED에 국부적으로 적용시키는 것을 한정하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수개의 LED 패키지를 조립하는 방법.
  43. 제 39항에 있어서,
    상기 플립칩 결합된 다수개의 LED를 받는 광학적 캐비티를 포함하는 캐비티 웨이퍼를 절연성 서브마운트 웨이퍼의 전면에 결합시키는 것을 특징으로 하는 LED 파워 패키지.
  44. 제 39항에 있어서,
    상기 분리는 적어도 하나 이상의 전기 전도 경로를 따라 이뤄지며, 전기 전도 측벽을 포함하는 분리된 LED 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED파워 패키지.
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