KR20080083830A - Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 하면에 요철패턴을 갖는 형뜨기 틀을 준비하는 단계; 상기 형뜨기 틀을 사용하여 그 표면에 요철패턴을 갖는 요철필름을 준비하는 단계; 홈부를 가지며, 상기 홈부에 LED 칩이 탑재된 LED 패키지 구조물을 준비하는 단계; 상기 LED 칩이 탑재된 홈부에 액상투명수지를 충진하는 단계; 상기 액상투명수지 상에 요철필름을 탑재하는 단계; 및 상기 요철필름이 탑재된 액상투명수지를 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.

LED 패키지, 임프린팅, 요철, 광추출

Description

ＬＥＤ 패키지 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DIOED PACKAGE AND METHOD OF FABRICATING LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}

도 1은 종래의 LED 패키지의 일예를 나타내는 단면도.

도 2a ~ 도 2e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.

도 3a ~ 도 3j는 본 발명의 다른 예에 따른 LED 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.

도 4 ~ 도 6은 본 발명의 공정에 따라 형성될 수 있는 다양한 요철패턴을 갖는 요철필름을 개략적으로 나타낸 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

120, 220 : 홈부 121, 221 : LED 패키지 구조물

121a, 221a: 패키지 상부기판 121b, 221b : 패키지 하부기판

125, 225 : LED 칩 126, 226, 240 : 액상투명수지

128, 280 : 포장수지부 129 : 스탬프

200 : 형뜨기 틀 250 : 투명수지 구조물

270 : 요철필름 P : 요철패턴

본 발명은 LED 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조공정이 단순하고 균일한 패턴 형성이 가능한 LED 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라고 함)는 전기에너지를 광에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드 갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성되며, 광통신 및 디스플레이 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.

LED는 사용 목적 및 요구되는 형태에 따라 패키지 형태로 제공된다. 일반적으로, LED 패키지는, LED 칩을 전극패턴이 형성된 기판 또는 리드프레임 상에 실장한 후에 상기 칩의 단자와 전극 패턴(또는 리드)를 전기적으로 연결하고, 그 상부에 에폭시, 실리콘 또는 그 조합 등을 사용하여 수지포장부를 형성하는 방식으로 제조된다.

도 1에는 종래의 LED 패키지의 일례가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 상기 LED 패키지(10)는 2개의 전극 패턴(12a, 12b)이 형성된 하부 패키지 기판(11a)과 소정의 홈부가 마련된 상부 패키지 기판(11b)을 포함한다. 상기 홈부의 저면에는 접착층 등을 이용하여 LED 칩(13)이 실장되며, LED 칩(13)의 두 전극(미도시)은 각각 전극 패턴(12a,12b)의 상단에 와이어로 연결될 수 있다.

상기 LED 칩(13)은 수지포장부(18)에 의해 둘러싸인다. 상기 수지포장부(18)는 LED 패키지(10)의 발광효율을 영향을 주는 매우 중요한 요소가 된다. 즉, 상기 LED 칩(13)으로부터 발광된 광은 수지포장부(18) 구성물질의 광학적 특성(특히, 굴절률) 및 그 형상에 따라 실질적으로 외부로 추출되는 양이 크게 달라질 수 있다.

특히, 수지포장부(18)를 구성하는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 투명수지는 외부 대기보다 다소 높은 굴절률(예, 에폭시수지: 1.5)을 가지므로, 이로 인한 광추출 임계각에 의해 실질적으로 추출되는 광량이 제한된다. 따라서, 수지포장부(18) 내부에서 임계각 범위를 벗어난 많은 광은 내부로 전반사되어 외부로 추출되지 못하거나 복잡한 광경로를 갖게 된다. 이로 인해, 광추출 효율이 낮아지는 문제가 있다.

또한, 도 1에 도시된 예와 같이, 홈부에 형성된 수지포장부(18)는 디스펜싱공정 등을 통해 액상 투명수지가 투입되었을 때, 액상수지의 습윤(wetting)성 때문에 그 표면이 곡면으로 형성되므로 광추출 효율이 저하되는 원인이 된다.

한편, 상기한 광추출 효율을 증진시키기 위해서, LED 패키지 수지의 표면 상에 요철 패턴을 형성하는 방안이 제시되고 있다. 여기서, 상기 요철 패턴의 종횡비(높이 대 해상도의 비율)가 크고 패턴의 균일성이 확보될수록 얻어지는 발광 및 광추출 효율이 높아지는 것으로 알려져 있다. 그러나, 식각 등의 별도의 공정이 요구되므로 제조공정이 복잡할 뿐만 아니라 대상물인 LED 패키지에 존재할 수 있는 높이 편차 등으로 인하여 균일한 패턴 형성이 어려웠다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 홈부에 제공된 수지포장부의 상면에 미세 요철구조를 효과적으로 형성할 수 있는 새로운 LED 패키지의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 수지포장부 상에 상기 수지포장부와 동일한 물질을 이용한 요철필름을 부착함으로써, 제조공정이 단순하고, 균일한 패턴 형성이 가능한 LED 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 하면에 요철패턴을 갖는 형뜨기 틀을 준비하는 단계; 상기 형뜨기 틀을 사용하여 상기 그 표면에 요철패턴을 갖는 요철필름을 준비하는 단계; 홈부를 가지며, 상기 홈부에 LED 칩이 탑재된 LED 패키지 구조물을 준비하는 단계; 상기 LED 칩이 탑재된 홈부에 액상투명수지를 충진하는 단계; 상기 액상투명수지 상에 요철필름을 탑재하는 단계; 및 상기 요철필름이 탑재된 액상투명수지를 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.

상기 하면에 요철패턴을 갖는 형뜨기 틀을 준비하는 단계는, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 PR 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 PR 패턴을 마스크로 하여, 상기 기판을 식각하는 단계; 및 상기 기판 상에 잔존하는 PR 패턴을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 형뜨기 틀을 사용하여 상기 그 표면에 요철패턴을 갖는 요철필름을 준비하는 단계는, 상기 형뜨기 틀 내부에 액상투명수지를 채우는 단계; 상기 액상투명수지를 경화시켜, 고형의 투명수지를 형성하는 단계;상기 형뜨기 틀으로부터 상기 고형의 투명수지를 분리시켜, 그 표면에 요철패턴을 갖는 투명수지를 준비하는 단계; 및 상기 요철패턴이 형성된 투명수지 표면의 일부를 소정두께로 절단하는 단계를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 형뜨기 틀로부터 상기 고형의 투명수지를 용이하게 분리시키기 위해, 상기 형뜨기 틀에 형성된 요철패턴의 표면에 UV 처리를 실시하는 단계; 및 상기 UV 처리된 요철패턴 표면에 이형제를 뿌리는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 이형제는 트리클로로실란(Trichlorosilane)을 포함하는 실란계열 화합물 또는 실리콘 오일을 사용할 수 있다.

상기 홈부를 가지며, 상기 홈부에 LED 칩이 탑재된 LED 패키지 구조물을 준비하는 단계는, 상면에 홈부가 형성되고 적어도 상기 홈부의 저면에 전극구조가 형성된 컵형 패키지 구조물을 마련하는 단계; 및 LED 칩의 단자가 상기 전극구조에 전기적으로 연결되도록, 상기 LED 칩을 상기 홈부 저면에 실장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 LED 칩이 탑재된 홈부에 액상투명수지를 충진하는 단계는, 상기 LED 칩의 표면까지만 액상투명수지를 채우고, 액상투명수지 상에 요철필름은, 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮게 탑재한다.

또한, 본 발명은, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 PR을 도포한 후, 사진식각공정을 통해, 상기 기판 상에 요철패턴을 형성하는 단계; 상기 요철패턴이 형성된 기판을 하면으로 하는 형뜨기 틀을 준비하는 단계; 상기 형뜨기 틀 내부에 제1 액상투명수지를 채우는 단계; 상기 제1 액상투명수지를 경화시켜, 고형의 투명수지를 형성하는 단계; 상기 형뜨기 틀로부터 표면에 요철패턴이 형성된 고형의 투명수지를 분리시키는 단계; 상기 고형의 투명수지로부터 요철패턴을 소정두께로 절단하여 요철필름을 형성하는 단계; LED 칩이 실장된 LED 패키지 구조물의 홈 내부에 상기 LED 칩을 커버하는 제2 액상투명수지를 채우는 단계; 상기 제2 액상투명수지는 1차 경화시키는 단계; 상기 1차 경화된 제2투명수지 상에 상기 요철필름을 탑재하는 단계; 및 상기 요철필름이 탑재된 제2투명수지를 2차 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.

상기 LED 칩이 실장된 LED 패키지 구조물의 홈 내부에 상기 LED 칩을 커버하는 제2 액상투명수지를 채우는 단계에서는, 상기 LED 칩과 LED 패키지 구조물을 전기적으로 연결하는 와이어의 높이까지만 채우도록 한다.

그리고, 상기 1차 경화된 제2투명수지 상에 상기 요철필름을 탑재하는 단계는, 상기 요철필름의 요철패턴 표면이 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮은 높이를 갖도록 탑재한다.

그리고, 상기 형뜨기 틀로부터 고형의 투명수지가 용이하게 분리되도록 하기 위해, 상기 기판의 요철패턴 표면에 이형처리가 이루어질 수 있으며, 상기 이형처리 단계는, 상기 요철패턴 표면에 UV 처리를 실시하는 단계; 및 상기 UV 처리된 요 철패턴 표면에 이형제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 이형제는, 트리클로로실란(Trichlorosilane)을 포함하는 실란계열 화합물 또는 실리콘 오일을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상면에 홈부가 형성되고 적어도 상기 홈부의 저면에 전극구조가 형성된 LED 패키지 구조물; 상기 홈부에 상기 전극구조에 전기적으로 연결되도록 실장된 LED 칩; 및 상기 LED 칩이 실장된 홈부 내부에 상기 LED 칩을 포장하며, 그 표면에 요철패턴을 가지고, 상기 요철패턴의 높이가 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮게 형성된 투명수지포장부를 포함하여 구성된 LED 패키지를 제공한다.

이때, 상기 투명수지포장부는, 상기 LED 칩을 포장하는 제1투명수지; 및 상기 제1투명수지 상에 형성되며, 그 표면에 요철패턴을 갖는 제2투명수지를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 요철필름을 미리 제작하고, LED 칩을 포장하는 수지포장부 상에, 상기 요철필름을 탑재하는 방법을 통해, 요철패턴을 갖는 LED 칩의 수지포장부를 형성하는 것으로, 미세한 요철패턴의 형성이 가능하게 하고, 공정을 단순화한다.

더욱이, 본 발명에서는, 상기 요철패턴의 표면이 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮은 높이를 갖도록 형성함으로써, 수지포장부를 형성하는 몰딩공정 이후의 공정에서, 상기 요철패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 따른 LED 패키지 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2a ~ 도 2e는 본 발명의 일예에 따른 LED 패키지의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 전극패턴(122a,122b)을 갖는 하부기판(121a)과 홈부(cavity;120)를 갖는 상부기판(121b)으로 이루어진 형태의 컵형 LED 패키지 구조물(121)을 마련한다.

이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, LED 칩(125)을 상기 홈부(120) 저면에 실장한 후에, 와이어(127)를 통해 LED 칩(125)의 단자(미도시)와 상기 전극패턴(122a,122b)을 전기적으로 연결시킨다.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 구조물(121)의 홈부(120)에 액상의 투명수지(126)를 충진한다.

본 공정에서 액상투명수지(126)의 충진양은, 홈부(120)의 높이보다 다소 높게 형성하는 것이 스탬프의 크기에 관계없이 원하는 요철패턴을 형성하는데 바람직하다. 보다 바람직하게는, 액상투명수지(126)가 원하지 않는 영역으로 흐르지 않고, 표면장력으로 볼록한 상태로 유지되는 정도의 양으로 충진한다.

이후에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 액상투명수지(126)가 경화되기 전에, 상기 각 LED 칩(125)의 액상 투명수지(126)에 대응되는 위치에 요철패턴을 갖는, 스탬프(129)를 적용하여 상기 각 액상투명수지(126)의 표면에 원하는 요철 패턴의 임프린팅(또는 스템핑)을 수행한다. 이때, 상기 스탬프(129)는 평판구조인 것이 바람직하며, 평탄구조의 스탬프(129)는 액상투명수지(126)의 습윤성(wetting)에 의해 발생되는 곡면을 평탄하게 형성하여 불이익한 광학적 영향을 해결할 수 있다.

상기 스탬프(129)가 적용된 상태에서, 상기 액상투명수지(126)를 경화시킴으로써, 상기 LED 패키지 구조물의 수지포장부(128)가 형성된다.

마지막으로, 상기 스탬프(129)를 상기 수지포장부(128)로부터 분리시킴에 따라, 도 2e에 도시된 바와 같이, 수지포장부(128)의 표면에 균일한 요철패턴(P)을 형성한다.

상기한 바와 같은 본 실시예를 통한 LED 패키지의 제조방법은, 수지포장부의 표면에 요철패턴을 형성하여 광추출 효율을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 임프린팅 방식을 통해 상기 요철패턴을 형성함에 따라, 종래에 비해 요철패턴의 형성공정이 단순해진다. 더욱이, 본 실시예는, 홈부에 적용된 수지포장부에서 액상수지의 습윤성으로 인해 형성될 수 있는 곡면을 효과적으로 해소하여 광학적인 불이익한 현상을 줄일 수 있는 잇점이 있다.

그러나, 상기 실시예에 따른, LED 패키지의 제조방법은, 수지포장부 표면에 요철패턴을 사용하기 위해 사용되는 스탬프의 사용횟수가 약 10회 정도로 유한하기 때문에, 스탬프 제작에 따른 제조비용이 상승하게 되는 문제점을 초래하게 된다.

더욱이, 상기 수지포장부의 표면에 형성된 요철패턴이 패키지 구조물의 홈부 밖으로 돌출되어 있기 때문에, 요철패턴 형성 이후, LED 패키지를 취급하는 중, 상기 요철패턴이 손상될 위험을 가지게 된다.

또한, 액상투명수지 상에 스탬프를 적용하여 상기 투명수지 상에 요철패턴을 전사시키는 중에, 상기 투명수지가 홈부 밖으로 유출되어 상기 홈부 이외의 상부 패키지기판 상에 형성되어, 이를 제거하는 번거로움이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 특히, 상기한 문제점들을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 스탬프를 사용하지 않고도, 요철패턴을 형성할 뿐만 아니라, 홈부의 높이보다 포장수지부의 높이를 낮게 형성하여, 요철패턴의 손상위험을 방지하고, 투명수지가 홈부 이외의 영역에 형성되는 것을 방지할 수 있는 LED 패키지의 제조방법을 제공한다.

도 3a ~ 3j는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 패키지의 제조방법을 나타낸 것으로, 특히, 이전 실시예(도 2a ~ 도 2e)에서 발생될 수 있는 문제점들을 해결할 수 있는 LED 패키지의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판을 준비한 후, 상기 기판의 표면에 요철패턴(P)을 형성하여 형뜨기 틀(200)을 마련한다.

이때, 상기 기판은 실리콘기판을 사용할 수 있으며, 상기 요철패턴(P)은 사진식각공정을 통해 형성할 수 있다. 사진식각공정은, 상기 실리콘기판 상에 PR을 도포한 후, 상기 PR을 노광하여 PR패턴을 형성한 다음, 상기 PR 패턴을 마스크로 하여 식각하는 일련의 공정으로 이루어진다.

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 형뜨기 뜰(200)의 내부에, 액상투명수지(240)를 부어, 경화시킴에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이, 고형의 투명수지 구조물(250)를 형성한다. 이때, 상기 액상투명수지(240)는 실리콘수지, 에폭시 수지 또는 그 혼합수지와 같은 투명수지를 사용할 수 있다.

또한, 후술하는 고형의 투명수지 분리공정에서, 상기 형뜨기 틀(200)의 요철패턴 표면에 이형제 처리를 실시하는 것도 가능하며, 이형제 처리공정은 액상투명수지(240)를 채우기 전에 이루어진다.

상기 이형제 처리공정은, 상기 요철패턴(P)의 표면 상에 UV 처리를 실시하여 본딩(bonding)을 제거한 후, 상기 UV 처리가 이루어진 요철패턴(P) 표면에 이형제를 도포하는 과정을 통해 이루어지며, 상기 이형제로는 트리클로로실란(Trichlorosilane: Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetra-hydrodecyl)을 포함하는 실란계열 화합물 또는 실리콘 오일 등을 사용할 수 있다.

계속해서, 도 3d 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 형뜨기 틀(200)로부터 고형의 투명수지 구조물(250)을 분리시킴에 따라, 그 표면에 요철패턴(P)을 형성한다.

이어서, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 형뜨기 틀로부터 분리된 고형의 투명수지 구조물(250)의 일부를 절단하되, 요철패턴(P)을 소정두께로 절단하여, 상기 투명수지 구조물(250)로부터 이를 분리시킴에 따라, 도 3g에 도시된 바와 같은, 요철패턴(P)을 갖는 요철필름(270)을 마련한다.

본 발명에서, 상기 요철필름(270)의 요철패턴(P)은 형뜨기 틀(200)의 패턴에 따라 다양한 패턴으로 제조될 수 있다.

도 4 ~ 도 6은 요철필름에 형성할 수 있는 다양한 요철패턴의 형태를 예시한 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 직방체를 갖는 요철필름(270)의 장축(L2)을 따른 방향으로만 배열된 측단면이 삼각형인 라인구조의 패턴을 갖는 요철필름(270)을 형성할 수가 있다. 이러한 패턴은 상기한 패턴에 상응하여 음각된 패턴을 갖는 형뜨기 틀에 의해 구현될 수 있다.

이와 유사하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 직방체 형태의 요철필름(370)의 장축(L1)을 따라 일방향으로만 형성된 유사한 라인구조의 패턴을 갖는 요철필름(370)을 형성할 수도 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 요철패턴은, 요철필름(470)의 장축(L1) 및 단축(L2)을 따라 배열된, 즉 상면의 행과 열방향으로 배열된 복수의 사각뿔 형태로 구현될 수도 있다. 이러한 사각뿔 형태의 패턴은, 도 4 및 도 5에 도시된 라인패턴에 비해 상대적으로 많은 경사면을 제공하기 때문에, 광효율 측면에서 더욱 유리한 잇점이 있다.

상기 요철필름의 요철패턴 형상뿐만 아니라, 각 요철패턴의 크기로써 광추출효율의 개선정도가 달라질 수도 있다. 예를 들어, 도 4 ~ 도 6에 예시된 단면이 삼각형인 구조에서, 그 삼각형인 단면의 밑변(d)길이 또는 삼각형의 높이(h)를 적절히 선택하여 설계함에 따라, 광추출의 효율을 효과적으로 제어하는 것이 가능하다.

상기한 도 3a ~ 도 3g의 과정을 통해 제작된 요철필름(270)은, LED 칩이 실장된 LED 패키지 기판의 홈부에 올려지게 되는데, 도 3h ~ 도 3j를 통해 이를 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 3h에 도시된 바와 같이, 상면에 홈부(220)가 형성되고, 적어도 상기 홈부(220)의 저면에 전극패턴(222a,222b)이 마련된 컵형 LED 패키지 구조물(221)을 마련한다. 이때, 상기 홈부(220)의 내부측벽(223)은 상부를 향해 경사진 반사면으로 사용될 수 있다.

상기 LED 패키지 구조물(221)은 전극패턴(222a,222b)을 갖는 하부기판(221a)과 홈부(220)를 갖는 상부기판(221b)으로 이루어진 형태로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 LED 패키지 구조물(221)은 칩 실장을 위한 컵구조를 갖는 다른 패키지 기판일 수 있다.

또한, 상기 전극패턴(222a,222b)은 도전성 비아홀을 통해 배면전극에 연결된 전극구조로 이해될 수 있으며, 상기 전극구조는 리드프레임과 같은 공지된 다양한 다른 구조를 채용할 수 있다.

이어서, LED 칩(225)을 상기 홈부(220) 저면에 실장한 후에, 와이어(227)를 통해 LED 칩(225)의 단자(미도시)와 상기 전극패턴(222a,222b)을 전기적으로 연결시킨다. 또한, 플립칩 방식으로 연결될 수도 있다.

상기 LED 칩(225)은 서브마운트 기판과 그 상면에 탑재된 LED 칩을 포함한 구조일 수 있으며, 상기 LED 칩(225)은 은수지(Ag epoxy)나 공융접합제(eutectic solder)와 같은 접착수단(224)으로 하부기판(221b) 상에 고정될 수 있다.

계속해서, 상기 LED 패키지 구조물(221)의 홈부(220)에 액상의 투명수지(226)를 충진하되, 상기 액상투명수지(226)가 와이어(227)의 높이까지만 채워지도록 한다.

상기 액상투명수지(226)는 전술된 요철필름용 투명수지와 동일한 물질을 사용하며, 그 충진방법으로는, 디스펜싱(dispensing) 공정과 같은 공지의 공정이 이용될 수 있다. 추가적으로, 액상투명수지(226)에서 기포가 제거되도록 탈포공정을 실시할 수 있을 것이다. 여기서, 탈포공정은, 일정한 시간동안의 경화공정을 포함하며, 상기 액상투명수지(226)은 일정시간 경화가 진행되어 반경화상태가 된다.

이어서, 도 3i에 도시된 바와 같이, 반경화가 이루어진 투명수지(228) 상에 앞서 제작된 요철필름(270)을 탑재한다. 이때, 탑재된 요철필름(270)의 요철패턴 표면의 높이가 홈부의 높이보다 낮게 형성할 수 있으며, 이와 같이, 요철패턴이, 홈부의 높이보다 낮게 형성되는 경우, 요철패턴이 손상될 수 있는 위험을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 상기 요철필름(270)이 탑재된 반경화된 투명수지(228)를 고형의 투명수지로 경화시킴에 따라, 도 3j에 도시된 바와 같이, 그 표면에 요철패턴(P)을 가지는 수지포장부(280)를 형성하게 된다.

따라서, 위에서의 공정들을 통해, 본 발명은 홈부에 LED 칩이 실장되고, 상기 LED 칩을 보호하며, 광효율 향상을 위해 그 표면에 요철을 갖는 수지포장부의 높이가, 상부 패키지기판의 홈부의 높이보다 낮게 형성된 LED 패키지를 제공할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 실시예에서는, 스탬프를 사용하지 않고도, 요철패턴을 형성함에 따라, 스탬프 사용에 따른 제조비용이 상승하는 이전 실시예의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 수지포장부의 요철이 홈부의 내부에 형성되기 때문 에, 수지포장부의 형성 이후, LED 패키지를 취급시, 요철패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 요철필름을 별도 제작하여, 미리 채워진 투명수지 상에 탑재하는 방법을 통해, 포장수지부를 형성하기 때문에, 요철패턴의 표면에 홈부의 높이보다 낮게 형성하는 것이 가능하다.

더욱이, 본 실시예에서는, 요철필름을 별도 제작하여, 미리 채워진 투명수지 상에 탑재하는 방법을 통해, 포장수지부를 형성하므로, 요철패턴의 표면이 홈부의 높이보다 낮게 형성하는 것이 가능하기 때문에, 이전 실시예에서, LED의 홈부에 액상투명수지 상에 스탬프를 적용하여 요철패턴을 형성하는 중, 투명수지가 홈부 이외의 영역으로 유출되어, 이를 제거해야하는 번거로움을 해결할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 LED 패키지 제조시, 수지포장부의 표면에 요철을 형성함에 따라, 광추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 특히, 상기 요철패턴 형성시, 요철필름을 미리 형성한 후, 미리 채워진 투명수지 상에 상기 요철필름을 탑재하는 방법을 사용함으로써, 제조비용의 절감하고, 공정의 단순화를 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명은 요철을 갖는 수지포장부의 높이를 LED 칩을 수용하고 있는 패키지기판의 홈부의 높이보다 낮게 형성함으로써, LED 패키지를 취급하는 중에, 상기 요철패턴이 손상되는 것을 방지하여, 생산성을 더욱 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

1. 요철패턴을 갖는 형뜨기 틀을 준비하는 단계;

   상기 형뜨기 틀을 사용하여 그 표면에 요철패턴을 갖는 요철필름을 준비하는 단계;

   홈부를 가지며, 상기 홈부에 LED 칩이 탑재된 LED 패키지 구조물을 준비하는 단계;

   상기 LED 칩이 탑재된 홈부에 액상투명수지를 충진하는 단계;

   상기 액상투명수지 상에 요철필름을 탑재하는 단계; 및

   상기 요철필름이 탑재된 액상투명수지를 경화시키는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 요철패턴을 갖는 형뜨기 틀을 준비하는 단계는,

   기판을 준비하는 단계;

   상기 기판 상에 PR 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 PR 패턴을 마스크로 하여, 상기 기판을 식각하는 단계; 및

   상기 기판 상에 잔존하는 PR 패턴을 제거하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 형뜨기 틀을 사용하여 상기 그 표면에 요철패턴을 갖는 요철필름을 준비하는 단계는,

   상기 형뜨기 틀 내부에 액상투명수지를 채우는 단계;

   상기 액상투명수지를 경화시켜, 고형의 투명수지를 형성하는 단계;

   상기 형뜨기 틀으로부터 상기 고형의 투명수지를 분리시켜, 그 표면에 요철패턴을 갖는 투명수지를 준비하는 단계; 및

   상기 요철패턴이 형성된 투명수지 표면의 일부를 소정두께로 절단하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 형뜨기 틀에 형성된 요철패턴의 표면에 UV 처리를 실시하는 단계; 및

   상기 UV 처리된 요철패턴 표면에 이형제를 뿌리는 단계;

   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 이형제는, 트리클로로실란(Trichlorosilane)을 포함하는 실란계열 화합물 또는 실리콘 오일을 사용하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   홈부를 가지며, 상기 홈부에 LED 칩이 탑재된 LED 패키지 구조물을 준비하는 단계는,

   상면에 홈부가 형성되고 적어도 상기 홈부의 저면에 전극구조가 형성된 컵형 패키지 구조물을 마련하는 단계; 및

   LED 칩의 단자가 상기 전극구조에 전기적으로 연결되도록, 상기 LED 칩을 상기 홈부 저면에 실장하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 LED 칩이 탑재된 홈부에 액상투명수지를 충진하는 단계는,

   상기 LED 칩의 표면까지만 액상투명수지를 채우는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 액상투명수지 상에 요철필름을 탑재하는 단계는, 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮게 탑재하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
9. 기판을 준비하는 단계;

   상기 기판 상에 PR을 도포한 후, 사진식각공정을 통해, 상기 기판 상에 요철패턴을 형성하는 단계;

   상기 요철패턴이 형성된 기판을 하면으로 하는 형뜨기 틀을 준비하는 단계;

   상기 형뜨기 틀 내부에 제1 액상투명수지를 채우는 단계;

   상기 제1 액상투명수지를 경화시켜, 고형의 투명수지를 형성하는 단계;

   상기 형뜨기 틀로부터 표면에 요철패턴이 형성된 고형의 투명수지를 분리시키는 단계;

   상기 고형의 투명수지로부터 요철패턴을 소정두께로 절단하여 요철필름을 형성하는 단계;

   LED 칩이 실장된 LED 패키지 구조물의 홈 내부에 상기 LED 칩을 커버하는 제2 액상투명수지를 채우는 단계;

   상기 제2 액상투명수지는 1차 경화시키는 단계;

   상기 1차 경화된 제2투명수지 상에 상기 요철필름을 탑재하는 단계; 및

   상기 요철필름이 탑재된 제2투명수지를 2차 경화시키는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 LED 패키지의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 LED 칩이 실장된 LED 패키지 구조물의 홈 내부에 상기 LED 칩을 커버하는 제2 액상투명수지를 채우는 단계는,

    상기 LED 칩과 LED 패키지 구조물을 전기적으로 연결하는 와이어의 높이까지 채우는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 1차 경화된 제2투명수지 상에 상기 요철필름을 탑재하는 단계는,

    상기 요철필름의 요철패턴 표면이 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮은 높이를 갖도록 탑재하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
12. 제9항에 있어서,

    상기 기판의 요철패턴 표면에 이형처리를 실시하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 이형처리 단계는,

    상기 요철패턴 표면에 UV 처리를 실시하는 단계; 및

    상기 UV 처리된 요철패턴 표면에 이형제를 도포하는 단계;

    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 이형제는, 트리클로로실란(Trichlorosilane)을 포함하는 실란계열 화합물 또는 실리콘 오일을 사용하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
15. 제9항에 있어서,

    상기 제1 액상투명수지와 제2 액상투명수지는 동일한 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.
16. 상면에 홈부가 형성되고 적어도 상기 홈부의 저면에 전극구조가 형성된 LED 패키지 구조물;

    상기 홈부에 상기 전극구조에 전기적으로 연결되도록 실장된 LED 칩; 및

    상기 LED 칩이 실장된 홈부 내부에 상기 LED 칩을 포장하며, 그 표면에 요철패턴을 가지고, 상기 요철패턴의 높이가 상기 LED 패키지 구조물의 표면보다 낮게 형성된 투명수지포장부;

    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
17. 제16항에 있어서,

    상기 투명수지포장부는,

    상기 LED 칩을 포장하는 제1투명수지; 및

    상기 제1투명수지 상에 형성되며, 그 표면에 요철패턴을 갖는 제2투명수지;

    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
18. 제16항에 있어서,

    상기 요철패턴은, 일 방향을 따라 배열된 복수의 삼각기둥형태를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
19. 제16항에 있어서,

    상기 요철패턴은, 행과 열방향에 따라 일정하게 배열된 복수의 사각뿔형태를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.

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