KR20080000726A - Luminous module and method of manufacturing the same and luminous package having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 발광 모듈의 단면 개념도.1 is a cross-sectional conceptual view of a light emitting module according to an embodiment of the present invention;
도 2는 일 실시예에 따른 발광 모듈의 평면 개념도.2 is a schematic plan view of a light emitting module according to one embodiment;
도 3은 일 실시예에 따른 발광 모듈의 저면 개념도.3 is a bottom conceptual view of a light emitting module according to one embodiment;
도 4 및 도 5는 발광 모듈이 형성된 웨이퍼의 평면 개념도. 4 and 5 are plan conceptual views of a wafer on which a light emitting module is formed.
도 6 내지 도 8은 일 실시예에 따른 발광 칩의 제작 방법을 설명하기 위한 단면 개념도.6 to 8 are cross-sectional conceptual views illustrating a method of manufacturing a light emitting chip according to an embodiment.
도 9 및 도 10은 일 실시예의 발광 모듈을 포함하는 발광 패키지의 단면 개념도. 9 and 10 are cross-sectional conceptual view of a light emitting package including a light emitting module according to one embodiment;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 웨이퍼 110 : 홈부100
200 : LED부 300 : 전극부200: LED part 300: electrode part
400 : 반사막 1000 : 발광칩400: reflective film 1000: light emitting chip
2100 : 스템 2200 : 외부 전극 단자2100: stem 2200: external electrode terminal
2300, 3300 : 봉지부 3100 : 기판2300, 3300: Encapsulation 3100: Substrate
3200 : 전극 패턴3200: electrode pattern
본 발명은 발광 칩 및 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것으로, 발광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 칩 및 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting chip, a method for manufacturing the same, and a light emitting device including the same, and a light emitting chip capable of improving light emission efficiency, a method for manufacturing the same, and a light emitting device including the same.
종래의 신호등, 램프, 플래시, 형광등 등의 조명용으로 사용되는 LED 발광 장치의 복수의 발광 칩을 단일의 기판에 부착시킨 다음 이들 간을 전기적으로 결합하는 작업을 수행하였다. A plurality of light emitting chips of an LED light emitting device used for lighting of a conventional traffic light, lamp, flash, fluorescent lamp, etc. are attached to a single substrate and then electrically coupled between them.
즉, 별도의 제작 공정을 통해 발광 칩을 제작한 다음 제작된 발광 칩을 PCB 기판상에 실장한다. 이후, 와이어링 공정을 통해 복수의 발광 칩의 단자 간을 와이어를 이용하여 전기적으로 연결한다. 이와 같이 종래의 경우 발광 칩 제조 공정과, 각 발광 칩간을 전기적으로 연결하기 위한 와이어링 공정을 각기 진행하여야 하기 때문에 작업 공정이 복잡해지는 문제가 발생한다. That is, after fabricating a light emitting chip through a separate manufacturing process, the fabricated light emitting chip is mounted on a PCB substrate. Thereafter, the terminals of the plurality of light emitting chips are electrically connected using wires through a wiring process. As described above, since the light emitting chip manufacturing process and the wiring process for electrically connecting the light emitting chips must be performed separately, the work process becomes complicated.
또한, 발광 칩을 기판상에 실장하기 위해서는 칩과 칩간에 어느 정도의 간격 이 필요하게 된다. 이로인해 복수의 발광 칩을 실장하는 조명 장치의 크기가 증대되는 문제가 발생한다. In addition, in order to mount the light emitting chip on a substrate, a certain gap is required between the chip and the chip. This causes a problem that the size of the lighting device mounting the plurality of light emitting chips is increased.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 복수의 발광 칩을 웨이퍼 레벨에서 모듈화시켜 제작하고, 웨이퍼의 복수의 홈부 각각에 발광 칩을 형성하며, 웨이퍼 표면에 반사막을 형성하여 모듈화된 복수의 발광 칩간의 광 간섭을 방지하고, 발광 칩의 측면 방향으로 방출되는 광을 전면 방향으로 반사시켜 모듈화된 발광 칩의 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 상술한 발광 칩간을 웨이퍼 레벨에서 전기적으로 연결하여 발광 패키지의 제작 공정을 단순화할 수 있고, 전체 사이즈를 줄일 수 있는 발광 모듈 및 이의 제작 방법 및 이를 포함하는 발광 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention is to fabricate a plurality of light emitting chips at the wafer level, to form light emitting chips in each of the plurality of grooves of the wafer, and to form a reflective film on the surface of the wafer to form a plurality of light emitting modules. It is possible to prevent the optical interference between the chips, and to reflect the light emitted in the lateral direction of the light emitting chip to the front direction to improve the light emitting efficiency of the modular light emitting chip, the light emitting package by electrically connecting the above-described light emitting chip at the wafer level An object of the present invention is to provide a light emitting module, a manufacturing method thereof, and a light emitting package including the same, which can simplify the manufacturing process and reduce the overall size thereof.
본 발명에 따른 복수의 홈부를 갖는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 상기 홈부 각각에 형성된 복수의 LED부와, 상기 복수의 LED부간을 전기적으로 연결하는 전극부를 포함하는 발광 모듈을 제공한다. Provided is a light emitting module including a wafer having a plurality of grooves according to the present invention, a plurality of LED portions formed in each of the groove portions of the wafer, and an electrode portion electrically connecting the plurality of LED portions.
여기서, 상기 전극부는 상기 웨이퍼를 관통하여 상기 복수의 LED부 양측 영역에 마련된 복수의 관통 전극과, 상기 관통 전극부와 상기 LED부간을 전기적으로 연결하는 연결 전극과, 상기 웨이퍼의 바닥면에 마련되어 상기 복수의 관통 전극간 을 전기적으로 연결하는 하부 전극을 포함한다. 적어도 상기 홈부의 측벽면 영역에 형성된 반사막을 더 포함한다.Here, the electrode part is provided on the bottom surface of the wafer, a plurality of through electrodes provided in both regions of the plurality of LED portion through the wafer, the connecting electrode for electrically connecting the through electrode portion and the LED portion, And a lower electrode electrically connecting the plurality of through electrodes. It further includes a reflective film formed on at least the side wall surface area of the groove portion.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼의 일부를 제거하여 오목한 복수의 홈부를 형성하는 단계와 상기 홈부 각각에 N형 반도체층, P형 반도체층, 활성층을 포함하는 복수의 LED부를 형성하는 단계와, 상기 복수의 LED 간을 전기적으로 연결하는 전극부를 형성하는 단계와, 적어도 상기 홈부의 측벽 영역에 반사막을 형성하는 단계를 포함하는 발광 모듈 제조 방법을 제공한다. In addition, removing a portion of the wafer according to the present invention to form a plurality of concave grooves and forming a plurality of LED portion including an N-type semiconductor layer, a P-type semiconductor layer, an active layer in each of the grooves, It provides a light emitting module manufacturing method comprising the step of forming an electrode portion for electrically connecting between the LEDs, and forming a reflective film on at least the sidewall region of the groove portion.
또한, 본 발명에 따른 복수의 홈부를 갖는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 상기 홈부 각각에 형성된 복수의 LED부와, 상기 복수의 LED부간을 전기적으로 연결하는 전극부를 포함하는 발광 모듈과, 상기 발광 모듈이 실장된 실장부와, 상기 실장부를 봉지하는 봉지부를 포함하는 발광 패키지를 제공한다. In addition, a light emitting module including a wafer having a plurality of grooves according to the present invention, a plurality of LED portions formed in each of the groove portions of the wafer, and an electrode portion electrically connecting the plurality of LED portions; Provided is a light emitting package including a mounting unit mounted and an encapsulation unit encapsulating the mounting unit.
상기 실장부는 스템, PCB 기판 및 전극 단자부인 것이 바람직하다. Preferably, the mounting portion is a stem, a PCB substrate, and an electrode terminal portion.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 발광 모듈의 단면 개념도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 발광 모듈의 평면 개념도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 발광 모듈의 저면 개념도이다.1 is a cross-sectional conceptual view of a light emitting module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan conceptual view of a light emitting module according to an embodiment, and FIG. 3 is a bottom conceptual view of a light emitting module according to an embodiment.
도 4 및 도 5는 발광 모듈이 형성된 웨이퍼의 평면 개념도이다. 4 and 5 are top plan views of a wafer on which a light emitting module is formed.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 복수의 홈부(110)를 갖는 웨이퍼(100)와, 상기 웨이퍼(100)의 복수의 홈부(110) 각기에 형성된 복수의 LED부(200)와, 상기 웨이퍼(100)를 관통하여 복수의 LED부(200)에 접속되고, 인접한 LED부(200)간을 전기적으로 연결하는 전극부를 포함한다. 그리고, 상기 웨이퍼(100)의 상측 표면 상부에는 반사막(400)이 형성된다. 1 to 5, the light emitting module according to the present embodiment includes a
여기서, 웨이퍼(100)는 Al2O3, SiC, ZnO, Si, GaAs, GaP, LiAl2O3, BN, AlN 및 GaN 중 적어도 어느 하나의 물질로 제작된다. 상기 웨이퍼(100)에는 복수의 LED부(200)를 포함하는 복수의 발광 칩이 형성되는 영역이 정의된다. 복수의 발광 칩 형성 영역 각각에 웨이퍼(100)의 일부가 제거되어 오목하게 파인 형태의 홈부(110)가 마련된다. 도 2에 서는 4개의 발광 칩 형성 영역이 정의되고, 영역 내에 4개의 홈부(110)가 형성됨을 도시하였다. 물론 본 실시예는 4개에 한정되지 않고, 이보다 적거나 더 많은 수의 홈부(110)이 형성될 수도 있다. Here, the
상기 홈부(110) 각각은 웨이퍼(100)의 표면 아래에 마련된 바닥면(111)과, 상기 바닥면(111)에서 웨이퍼(100)의 표면으로 연장된 측벽면(112)을 포함한다. 상기 측벽면(112)은 도면에 도시된 바와 같이 소정의 기울기를 갖는 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 상기 측벽면(112)은 수직한 형상 으로 제작할 수도 있다. Each of the
상기의 LED부(200)는 상기 홈부(110)의 바닥면(111) 상에 형성된다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 홈부(110) 내에 각기 하나씩의 LED부(200)가 형성됨을 도시하였다. The
상기 LED부(200) 각각은 N형 반도체층(210)과 P형 반도체층(230) 및 상기 N형 반도체층(210)과 P형 반도체층(230) 사이에 마련된 활성층(220)을 포함한다. 또한, 상기 N형 반도체층(210) 상에는 N형 단자(240)가 마련되고, P형 반도체층(230) 상에는 P형 단자(250)가 마련된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼(100)의 홈부(110) 바닥면(111)상의 일부에 N형 반도체층(210)이 형성되고, N형 반도체층(210) 상측 일부 영역에 활성층(220)이 마련되고, 상기 활성층(220) 상에 P형 반도체층(230)이 마련된다. 이때 N형 반도체층(210)의 일부는 노출되어 그 상부에 N형 단자(240)가 형성된다. 그리고, P형 반도체층(230) 상에 P형 단자(240)가 형성된다. 상술한 층들은 에피 공정을 통해 제작되는 것이 바람직하다. 상기 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 N형 반도체층(210)과 웨이퍼(100) 사이에는 N형 반도체층(210)의 막질 향상을 위한 버퍼층이 마련될 수 있다. Each of the
상기의 전극부(300)는 상기 LED부(200) 양측 영역의 웨이퍼(100)를 관통하여 마련된 복수의 관통 전극(320)과, 상기 관통전극(320)과 상기 LED부(200)간을 연결하는 복수의 연결 전극(330)을 포함하고, 웨이퍼(100)의 바닥면에 마련되어 인접한 LED부(200) 간의 관통 전극(320)을 연결하는 복수의 하부 전극(311, 312, 313; 310)을 포함한다. 상술한 하부 전극(310)을 통해 인접한 LED부(200) 간을 전기적 으로 연결시킬 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태의 전기적 연결을 통해 다양한 회로의 구현이 가능하다. 즉, 복수의 LED부(200)가 직렬 또는 병렬로 연결되거나, 일부의 LED부(200)는 직렬로 연결되고 다른 일부는 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 이는 하부 전극(310)의 패터닝을 다르게 하여 제작할 수 있다. The
하부 전극(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 하부 단자 전극(311)과, 하부 연결 단자 전극(312)와, 제 2 하부 단자 전극(313)을 포함한다. 제 1 및 제 2 하부 단자 전극(311, 313)은 외부의 전원을 인가받는 단자이고, 하부 연결 단자 전극(312)는 복수의 LED부(200)와 접속된 관통 전극(320)간을 연결하는 단자이다. 상기 도면에서는 하부 전극(310)을 일정 면적을 갖는 판 형상으로 제작하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 라인 형태로 제작할 수 있다. 물론 제 1 및 제 2 하부 단자 전극(311, 312)은 판 형태로 제작하고, 하부 연결 단자 전극(312)는 라인 형태로 제작할 수 있다. 도 3에서는 두개의 LED부(200) 각각이 직렬 연결됨을 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 하부 전극(310)의 형태에 따라 그 상측에 마련된 복수의 LED부(200) 각각의 연결관계가 다양하게 변화할 수 있다. 상술한 하부 전극(310)을 통해 본 실시예의 발광 모듈은 표면 실장이 가능해진다. The
상기 관통 전극(320)은 웨이퍼(100)에 형성된 복수의 관통홀을 도전성의 물질로 매립하여 형성한다. The through
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 관통 전극(320)의 하단은 하부 전극(310)에 접속되고, 상단은 웨이퍼(100)의 홈부(110)의 바닥면(111)에 노출된다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 관통 전극(320)의 상단은 홈부(110)가 형성되지 않은 웨이 퍼(100) 상측 표면에 노출될 수도 있다. 상기 연결 전극(330)은 복수의 LED부(200)의 각각의 N형 및 P형 단자(240, 250)와 이와 인접한 홈부(110) 바닥면(111)에 노출된 관통 전극(320) 간을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이때, 연결 전극(330)이 상기 LED부(200)의 반도체층과 접속되지 않도록 상기 연결 전극(330)은 브리지 공정 또는 스텝 커버 공정을 통해 제작되는 것이 바람직하다. 물론 상기 연결 전극(330) 대신 와이어를 사용할 수도 있다. In this case, as shown in FIG. 1, the lower end of the through
상술한 바와 같이 일 웨이퍼 상에 단위 발광 셀로서 작용하는 복수의 LED부(200)를 형성하고, 이들을 웨이퍼 레벨에서 전기적으로 연결시켜 소자의 크기를 줄일 수 있다. 또한, LED부(200) 각각을 웨이퍼(100)의 홈부(110) 내측에 형성하여 각 LED부(200)의 측면 방향으로 방출되는 광을 상측 방향으로 유도할 수 있어 LED 부(200)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, a plurality of
그리고, 웨이퍼(100) 상측면에 광 반사 특성이 우수한(85%이상) 물질을 이용한 반사막(400)을 형성한다. 이를 통해 LED부(200)의 측면 방향으로 방출되는 광의 대부분을 LED부(200)의 상측 방향으로 반사시킬 수 있다. 이러한 반사막(400)으로 Ag, Al, Au, Cu 및 이들을 포함하는 합금 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 반사막(400)은 적어도 웨이퍼(100)의 홈부(110)의 측벽면(112)에 형성되는 것이 효과적이다. 이를 통해 측벽면(112) 방향으로 조사된 광을 전면 방향으로 반사시킬 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 반사막(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 LED부(200) 및 전극부(300)가 마련된 영역을 제외한 웨이퍼(100) 상측 표면 전체 영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사막(400) 대신 웨이퍼(100) 표면에 난반사 패턴이 형성될 수도 있다. In addition, a
본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 단위 웨이퍼(100)에 하나의 발광 모듈이 형성될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 단위 웨이퍼(100) 상에 복수의 발광 모듈이 형성될 수 있다. 웨이퍼 하나가 하나의 발광 모듈이 되거나, 웨이퍼 내의 하나의 다이(die)가 하나의 발광 모듈이 될 수 있다. 즉, 단위 웨이퍼(100)에 복수의 홈부(110)를 형성하고, 홈부(110) 내에 각기 LED부(200)를 형성하고, 이들을 전극부(300)를 통해 전기적으로 연결한다. 또는 단위 웨이퍼(100)를 복수의 다이 영역으로 정의하고, 상기 다이 영역 내에 복수의 홈부(110)와 LED부(200)를 형성하고, 다이 영역 내의 LED부(200) 간을 전극부를 통해 전기적으로 연결한다. 이후, 상기 다이 영역별로 절단하여 발광 모듈을 제작할 수도 있다. In the present embodiment, one light emitting module may be formed on the
하기에서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 모듈의 제작 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting module according to an embodiment of the present invention described above will be described.
도 6 내지 도 8은 일 실시예에 따른 발광 칩의 제작 방법을 설명하기 위한 단면 개념도이다.6 to 8 are cross-sectional conceptual views illustrating a method of manufacturing a light emitting chip according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 웨이퍼(100) 상에 홈부(110) 형성을 위한 마스크 패턴(미도시)을 형성하고 이를 식각 마스크로 하는 식각 공정을 통해 상기 웨이퍼(100)의 일부를 제거하여 복수의 홈부(110)를 형성한다. Referring to FIG. 6, a plurality of grooves are formed by forming a mask pattern (not shown) for forming the
상기 마스크 패턴으로는 감광막을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 웨이퍼(100) 상에 감광막을 도포한 다음 마스크를 이용한 사진 현상 공정을 실시하여 홈부(110)가 형성될 영역의 감광막을 제거하여 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 실시하여 복수의 홈부(110)를 형성한다. 이때, 상기 식각 공정으로는 등방성 식각을 실시하는 것이 바람직하다. 이를 통해 홈부(110)의 측벽면(112)에 소정의 기울기를 줄 수 있다. 즉, 식각 공정을 통해 형성되는 홈부(110)의 개구부의 면적이 바닥면(111)의 면적보다 넓은 것이 바람직하다. It is preferable to form using the photosensitive film as said mask pattern. That is, a photoresist film is coated on the
이와 같이 본 발명은 상술한 바와 같이 화학적 식각 방법을 통해 웨이퍼(100)에 홈부(110)을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 기계적 가공을 통해 웨이퍼(100)에 홈부(110)를 형성할 수 있다. 즉, 기계 장치를 이용하여 웨이퍼(100)의 상측부 일부를 제거하여 오목한 복수의 홈부(110)을 형성할 수 있다. 이때, 홈부(110) 각각의 바닥면(111) 상에 LED부(200)가 형성되기 때문에 바닥면(111)의 표면을 평평하게 유지하는 것이 효과적이다. As described above, the present invention may not only form the
도 7을 참조하면, 웨이퍼(100)의 바닥면에 하부 전극(310)을 형성하고, 복수의 LED부(200)의 양측 영역에 각기 관통 전극(320)을 형성한다. Referring to FIG. 7, the
하부 전극(310)은 도전성 물질을 증착한 다음 패터닝 하여 형성하거나, 도전성 물질을 인쇄 방법을 통해 소정 패턴으로 인쇄하여 형성한다. 상기의 관통 전극(320)은 웨이퍼(100)를 관통하는 복수의 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀을 도전성 물질로 매립하여 제작한다. 관통홀은 웨이퍼(100)의 두께가 상대적으로 얇은 홈부(110)의 바닥면(111)에 형성된다. 상기 관통홀을 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 제작될 수 있고, 기계적 장치를 이용하여 제작될 수도 있다. The
도 8을 참조하면, 복수의 홈부(110) 각각의 바닥면(111)의 일부에 LED 부(200)를 형성한 다음 상기 관통 전극(320)과 LED부(200)의 N형 및 P형 단자(240, 250)를 연결 전극(330)을 통해 전기적으로 연결한다. 상기 웨이퍼(100)의 상측 표면에 반사막(400)을 형성한다. Referring to FIG. 8, the
홈부(110)의 바닥면(111) 일부에 N형 반도체층(210), 활성층(220) 및 P형 반도체층(230)을 형성한다. 이후, 상기 P형 반도체층(230) 및 활성층(220)의 일부를 제거하여 N형 반도체층(210)의 일부를 노출시킨다. 노출된 N형 반도체층(210) 및 P형 반도체층(230) 상에 각각 N형 단자(240) 및 P형 단자(250)를 형성한다. An N-
물론 이때, 반도체층의 결정 결함을 제거하기 위한 층으로 상기 N형 반도체층(210)과 웨이퍼(100) 사이에 버퍼층을 더 형성할 수 있다. 이때, 버퍼층으로 GaN막 또는 AlN막을 사용하는 것이 바람직하다. Of course, at this time, a buffer layer may be further formed between the N-
상기의 N형 반도체층(210)은 증착 공정을 통해 웨이퍼(100) 상에 Ga, Al 및 In 중 적어도 어느 하나의 원소와 질소(N) 온소가 포함된 막을 증착한다. 이때, N타입 불순물을 함께 첨가한다. 본 실시예에서는 GaN막을 N형 반도체층(210)으로 사용한다. 상기 활성층(220)은 전자와 전공의 재결합을 통해 광이 생성되는 층으로 InGaN막 및/또는 AlGaN막을 사용한다. 상기 박막을 상기 N형 반도체층(210) 상에 형성한다. 이때, 활성층(220)은 복수의 막으로 제작할 수 있고, 이 막이 초격자 형태로 배치될 수도 있다. 그리고, 활성층(220)을 구성하는 막은 발광하고자 하는 파장에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 상기 활성층(220) 상에 P형 반도체층(230)을 형성한다. P형 반도체층(230)으로 Ga, Al 및 In 중 적어도 어느 하나의 원소와 질소(N) 온소가 포함된 막을 증착한다. 이때, P타입 불순물을 함께 첨가한다. 본 실 시예에서는 GaN막을 P형 반도체층(230)으로 사용한다.The N-
이후, 홈부(110)의 바닥면(111)을 제외한 영역에 형성된 상기 P형 반도체층(230), 활성층(220) 및 N형 반도체층(210)을 식각한다. 상기 P형 반도체층(230) 및 활성층(220)의 일부를 제거한 다음, 노출된 N형 반도체층(210) 상에 N형 단자(240)를 형성한다. 그리고, P형 반도체층(230) 상에는 P형 단자(250)을 형성한다. 이때, 상기 P형 반도체층(230) 상에 투명전극을 형성하여 이를 P형 단자(250)로 사용할 수도 있다. Thereafter, the P-type semiconductor layer 230, the
상기 층들은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PCVD; Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등을 포함한 다양한 증착 및 성장 방법을 통해 형성된다.The layers may include metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma chemical vapor deposition (PCVD) and molecular beam epitaxy (MBE). ) And a variety of deposition and growth methods, including hydride vapor phase epitaxy (HVPE).
상기의 연결 전극(330)은 상기 관통 전극(320)과 LED부(200)의 N형 및 P형 단자(240, 250)가 전기적으로 연결되도록 에어브지 공정 또는 스텝 커버 공정을 통해 형성된다. The
상기 LED부(200) 및 관통 전극(320)이 노출된 영역을 제외한 웨이퍼(200)의 상측 표면에 반사막(400)을 형성한다. 이는 LED부(200) 및 관통 전극(320)을 마스크를 이용하여 차폐한 다음 전체 구조상에 반사막(400)을 형성하고, 마스크를 제거하여 제작할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 반사막(400)을 형성한 다음 이의 일부를 제거할 수도 있고, 국부적인 영역 즉, 홈부(110)의 측벽부(112)에만 선택적 으로 반사막(400)을 형성할 수 있다. The
상술한 설명에서는 LED부(200) 형성 전에 관통홀을 형성하여 전극부(300)의 관통 전극(320)을 형성하였지만 이에 한정되지 않고, 관통 전극부(320)는 LED부(200) 제작후에 형성할 수도 있다. 또한, 반사막(400)도 홈부(110) 형성전에 미리 형성될 수도 있다. In the above description, the through-
하기에서는 상술한 구조의 발광 모듈을 이용한 발광 패키지에 관해 설명한다. Hereinafter, a light emitting package using the light emitting module having the above-described structure will be described.
본 실시예의 발광 모듈을 포함하는 발광 패키지는 다양한 형태로의 변형이 가능하여 조명용 장치에 적용이 가능하다. The light emitting package including the light emitting module of the present embodiment can be modified in various forms and can be applied to a lighting device.
도 9 및 도 10은 일 실시예의 발광 모듈을 포함하는 발광 패키지의 단면 개념도이다. 9 and 10 are cross-sectional conceptual views of a light emitting package including a light emitting module according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 발광 패키지는 스템(2100)과, 상기 스템(2100) 상에 실장되고 웨이퍼(100)의 복수의 홈부(110)에 각기 마련된 복수의 LED부(200)를 구비하며 복수의 LED부(200)간을 전기적으로 연결시키는 전극부(300)를 포함하는 발광 모듈(1000)과, 상기 스템(2100)을 관통하여 상기 발광 모듈(1000)의 전극부(300)에 접속된 외부 전극 단자(2200)와, 상기 스템(2100)을 감싸는 봉지부(2300)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the light emitting package includes a
외부 전극 단자(2200)는 발광 모듈(1000)의 제 1 및 제 2 하부 단자 전극(311, 313)에 각기 접속되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 스템(2100)으로 도전성 물질을 사용하는 경우, 스템(2100)과 외부 단자 전극(2200) 사이에는 절연성 물 질이 마려되고, 스템(2100)과 발광모듈(1000)의 하부 전극(310)과의 사이에도 절연성 물질이 마련되는 것이 바람직하다. The
상기 봉지부(2300)는 투명한 유리 또는 플라스틱을 컵 형태로 마련하여 제작할 수 있다. 물론 상기 봉지부(2300)를 몰딩 형태로 제작하고, 이를 통해 상기 발광 모듈(1000)만을 봉지하도록 할 수 있다. The
또한, 상기 발광 모듈(1000)의 상부에 별도의 형광체를 포팅할 수도 있다. 이때, 상기 발광 모듈(1000)의 복수의 LED부(200)만을 덮는 형태로 형광체를 마련할 수도 있다. 즉, 웨이퍼(100)의 홈부(110) 영역에만 선택적으로 형광체를 포팅하여 LED부(200) 주변 영역에만 선택적으로 형광체를 도포할 수 있다. In addition, a separate phosphor may be potted on the
물론 본 실시예의 발광 모듈(1000)을 이용한 발광 패키지는 도 10에 도시된 바와 같이 전극 패턴(3200)이 형성된 기판(3100)과, 상기 기판(3100)의 전극 패턴(3200)에 접속된 발광 모듈(1000)과, 상기 발광 모듈(1000)을 봉지하는 봉지부(3300)를 포함할 수 있다. Of course, the light emitting package using the
이때, 기판(3100)으로는 PCB기판을 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 금속성의 기판을 사용할 수도 있다. 그리고 상기 기판(3100)은 히트 싱크를 더 포함할 수 있다. At this time, it is preferable to use a PCB substrate as the
기판(3100) 상의 전극 패턴(3200)은 도 10에서와 같이 기판(3100)의 표면 영역에 형성된다. 상기 전극 패턴(3200)에 발광 모듈(1000)의 전극부(300)가 실장되기 때문에 표면 실장이 가능하다. 상기 전극 패턴(3200)은 이에 한정되지 않고, 상기 기판(3100)을 관통하여 형성될 수도 있고, 기판(3100)에서부터 기판(3100)의 외측 방향으로 그 일부가 연장되어 형성될 수도 있다. The
상기 기판(3100)의 전극 패턴(3200)에 발광 칩(1000)을 실장한 다음 몰딩 공정을 통해 발광 모듈(1000)이 실장된 기판(3100) 상측 영역을 덮는 봉지부(3300)을 형성한다. 상기 봉지부(3300)의 내측에는 소정의 형광체가 마련되어 발광 칩(1000) 광의 파장을 변화시킬 수 있다. The
본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 리드 단자를 포함하는 램프 타입에도 적용이 가능한다. 또한, 상술한 설명에서는 스템, 기판 또는 리드 단자 상에 하나의 발광 모듈(1000)이 실장됨에 관해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 복수의 발광 모듈(1000)이 실장될 수 있다. The present invention is not limited to the above description, but can be applied to a lamp type including a lead terminal. In addition, although the above description has described that one
상술한 바와 같이 발광 패키지 내에 웨이퍼(100)의 복수의 홈부(110) 각각에 복수의 LED부(200)가 마련된 발광 모듈(1000)을 사용하는 경우, 복수의 LED부(200)가 웨이퍼 레벨에서 전기적으로 연결되어 있기 때문에 복수의 LED부(200) 각각을 전기적으로 연결하기 위한 별도의 와이어링 공정을 생략할 수 있다. 이를 통해 공정 단순화는 물론 발광 패키지의 제작 단가를 절감시킬 수 있다. 또한, 복수의 LED부(200)를 모듈 형태로 소형화할 수 있어 발광 패키지의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 발광 모듈(1000)의 홈부(110)을 통해 복수의 LED부(200) 각각의 발광 효율이 상승되어 발광 패키지 전체의 발광 효율이 상승시킬 수 있다. As described above, when the
상술한 바와 같이 본 발명은 단위 웨이퍼 또는 웨이퍼의 일 다이 내에 복수 의 홈부를 형성하고, 홈부 내측에 발광하는 복수의 LED부를 형성하고, 표면 영역에 반사막을 형성하여 복수의 LED부를 갖는 발광 모듈의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention forms a plurality of grooves in a unit wafer or one die of the wafer, forms a plurality of LEDs emitting light inside the grooves, and forms a reflective film in the surface area to emit light of the light emitting module having the plurality of LEDs. The efficiency can be improved.
또한, 웨이퍼에 복수의 LED부간을 연결하는 전극부가 형성된 발광 모듈을 통해 발광 장치의 제작 공정을 단순화시킬 수 있다. In addition, the manufacturing process of the light emitting device may be simplified through a light emitting module having an electrode portion connecting the plurality of LED portions to the wafer.
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