KR20090011121A - 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에서는 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 관해 개시된다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 상면에 복수의 돌기가 형성된 기판; 상기 기판 상에 형성된 절연층; 상기 절연층 상에 형성된 금속층; 및 상기 기판의 상면에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결된 발광 소자가 포함된다.
발광 소자

Description

발광 소자 패키지 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
실시예에서는 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 관해 개시된다.
발광 소자로써 발광 다이오드가 많이 사용되고 있다.
발광 다이오드는 N형 반도체층, 활성층, P형 반도체층이 적층되어 인가되는 전원에 따라 상기 활성층에서 빛이 발생되어 외부로 방출된다.
상기 발광 소자는 리드프레임과 전기적으로 연결되고, 회로기판을 통해 전원이 인가된다.
실시예는 발광 효율이 향상된 발광 소자 패키지 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 상면에 복수의 돌기가 형성된 기판; 상기 기판 상에 형성된 절연층; 상기 절연층 상에 형성된 금속층; 및 상기 기판의 상면에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결된 발광 소자가 포함된다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지 제조방법은 기판을 식각하여 상기 기판의 상면에 그루브를 형성하는 단계; 상기 그루브의 바닥면을 부분적으로 식각하여 복수의 돌기를 형성하는 단계; 상기 복수의 돌기가 형성된 기판에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및 상기 그루브의 바닥면에 발광 소자를 실장하고 상기 발광 소자와 상기 금속층을 전기적으로 연결하는 단계가 포함된다.
실시예는 발광 효율이 향상된 발광 소자 패키지 및 그 제조방법을 제공할 수있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 설명하는 단면도이고, 도 2는 실 시예에 따른 발광 소자 패키지를 상측에서 바라본 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 발광 다이오드 패키지(10)는 기판(1)과, 상기 기판(1)의 표면에 형성된 절연층(2)과, 상기 절연층(2)의 표면에 형성된 금속층(3)과, 상기 금속층(3)과 전기적으로 연결되고 상기 기판(1)의 상측에 실장되는 발광 소자(4)가 포함된다.
상기 기판(1)은 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 상기 기판(1)의 상면에는 그루브(groove)(5)가 형성된다.
상기 기판(1)은 상기 그루브(5)가 형성되어 있어 상기 기판(1)의 상면에는 바닥면(11)과 경사면(12)이 형성된다. 상기 바닥면(11)에는 복수의 돌기(13)가 형성된다.
상기 절연층(2)은 상기 기판(1)이 산화된 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(2)은 상기 기판(1)의 상면, 측면 및 하면에 형성될 수 있다.
상기 그루브(5)의 바닥면(11)에는 복수의 돌기(13)가 형성되어 있으므로, 상기 그루브(5) 내에 형성된 절연층(2)은 상기 돌기(13)의 형상에 따라 형성된다.
상기 금속층(3)은 상호 전기적으로 분리된 두 부분으로 형성되어 상기 발광소자(4)에 전기적으로 연결된다. 상기 금속층(3)은 상기 기판(1)의 상면에 형성되며, 측면 및 하면에도 형성될 수 있다.
상기 그루브(5)의 바닥면(11)에는 복수의 돌기(13)가 형성되어 있으므로, 상기 그루브(5) 내에 형성된 금속층(3)은 상기 돌기(13)의 형상에 따라 형성된다.
상기 발광 소자(4)는 상기 그루브(5) 내에 실장된다.
상기 발광 소자(4)는 상기 금속층(3)과 전기적으로 연결되어 상기 금속층(3)으로부터 외부 전원을 인가받는다. 상기 발광 소자(4)의 제1전극은 상기 금속층(3)과 직접 접촉되어 전기적으로 연결되고, 상기 발광 소자(4)의 제2전극은 상기 금속층(3)과 와이어(6)를 통해 전기적으로 연결된다.
실시예에서 상기 금속층(3)은 상기 발광 소자(4)에 전원을 인가하는 역할을 할 뿐만 아니라, 상기 발광 소자(4)에서 방출된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 한다. 특히, 상기 경사면(12)에 형성된 금속층(3)은 상측 방향으로 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 그루브(5)의 바닥면(11)에 형성된 복수의 돌기(13)에 의해 상기 그루브(5) 내에 형성된 금속층(3)의 표면이 상기 돌기(13)와 유사한 울퉁불퉁한 형상을 가지므로 상기 금속층(3)의 울퉁불퉁한 형상에 의해 상기 발광 소자(4)에서 방출된 광의 산란이 일어날 수 있다.
한편, 상기 그루브(5)에는 상기 발광 소자(4) 및 와이어(6)를 보호하기 위한 몰딩부재(7)가 충진될 수 있다. 상기 몰딩부재(7)의 상면은 오목한 형상, 볼록한 형상, 평평판 형상 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 몰딩부재(7)의 형태에 따라 상기 발광 소자(4)에서 방출된 광의 지향각이 변화될 수 있다.
또한, 상기 몰딩부재(7)에서 형광체가 포함될 수 있다. 상기 형광체는 상기 발광 소자(4)에서 방출된 광의 색을 변환시킬 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지(10)는 상기 발광 소자(4)에서 방출된 광을 산란시켜 광 효율을 증가시킬 수 있다.
도 3 내지 도 7은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 기판(1)이 준비되고, 상기 기판(1)의 상면을 식각하여 그루브(5)를 형성한다. 상기 그루브(5)에 의해 상기 기판(1)의 상면에는 바닥면(11)과 경사면(12)이 형성된다.
상기 기판(1)은 실리콘 재질이 사용될 수 있으며, 상기 그루브(5)는 상기 기판(1)의 상면을 습식 식각하여 형성할 수 있다. 습식 식각은 수산화칼륨(KOH) 용액 또는 HNA(HF+HNO3+CH3COOH)이 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 그루브(5)에 의해 형성된 바닥면(11)을 부분적으로 식각하여 복수의 돌기(13)를 형성한다.
상기 복수의 돌기(13)는 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 건식 식각하여 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 복수의 돌기(13)가 형성된 기판(1)의 표면에 절연층(2)을 형성한다. 상기 절연층(2)은 상기 기판(1)에 누설 전류가 발생되는 것을 억제하기 위한 것으로, 상기 기판(1)을 산화시킨 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 기판(1)에 형성된 절연층(2)의 표면에 금속층(3)을 형성한다.
상기 금속층(3)은 E-beam, Sputter, Electro Plating 증착 방법을 통해 형성될 수 있으며, 두 부분으로 나누어져 서로 전기적으로 분리된다.
도 7을 참조하면, 상기 기판(1)의 그루브(5) 내에 발광 소자(4)가 실장된다. 상기 발광 소자(4)의 제1전극은 상기 금속층(3)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있으며 제2전극은 상기 금속층(3)과 와이어(60)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 기판(1)의 그루브(5) 내에 형광체가 포함된 몰딩부재(7)를 충진할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 설명하는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 발광 다이오드 패키지(20)는 기판(21)과, 상기 기판(21)의 표면에 형성된 절연층(22)과, 상기 절연층(22)의 표면에 형성된 금속층(23)과, 상기 기판(21)의 상면에 실장된 발광 소자(24)와, 상기 발광 소자(24)와 금속층(23)을 전기적으로 연결하는 와이어(26)가 포함된다.
상기 기판(21)은 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 상기 기판(21)의 상면에는 그루브(groove)(25)가 형성된다.
상기 기판(21)은 상기 그루브(25)가 형성되어 있어 상기 기판(21)의 상면에는 바닥면(31)과 경사면(32)이 형성된다. 상기 바닥면(31)에는 복수의 돌기(33)가 형성된다.
상기 절연층(22)은 상기 기판(21)이 산화된 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(22)은 상기 기판(21)의 상면, 측면 및 하면에 형성될 수 있다.
상기 그루브(25)의 바닥면(31)에는 복수의 돌기(33)가 형성되어 있으므로, 상기 그루브(25) 내에 형성된 절연층(22)은 상기 돌기(33)의 형상에 따라 형성된 다.
상기 금속층(23)은 상호 전기적으로 분리된 두 부분으로 형성되어 상기 발광소자(24)에 전기적으로 연결된다. 상기 금속층(23)은 상기 기판(21)의 상면에 형성되며, 측면 및 하면에도 형성될 수 있다.
상기 그루브(25)의 바닥면(31)에는 복수의 돌기(33)가 형성되어 있으므로, 상기 그루브(25) 내에 형성된 금속층(23)은 상기 돌기(33)의 형상에 따라 형성된다.
상기 발광 소자(24)는 상기 그루브(25) 내에 실장된다.
상기 발광 소자(24)는 상기 금속층(23)과 와이어(26)를 통해 전기적으로 연결되어 상기 금속층(23)으로 부터 외부 전원을 인가받는다.
실시예에서 상기 금속층(23)은 상기 발광 소자(24)에 전원을 인가하는 역할을 할 뿐만 아니라, 상기 발광 소자(24)에서 방출된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 한다.
또한, 상기 그루브(25)의 바닥면(31)에 형성된 복수의 돌기(33)에 의해 상기 그루브(25) 내에 형성된 금속층(23)의 표면이 상기 돌기(33)와 유사한 울퉁불퉁한 형상을 가지므로 상기 금속층(23)의 울퉁불퉁한 형상에 의해 상기 발광 소자(24)에서 방출된 광의 산란이 일어날 수 있다.
또한, 상기 그루브(25) 내에는 형광체가 포함된 몰딩부재(27)가 충진될 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지(20)는 상기 발광 소자(24)에서 방출된 광을 산란시켜 광 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 설명하는 단면도.
도 2는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 상측에서 바라본 도면.
도 3 내지 도 7은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조방법을 설명하는 도면.
도 8은 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 설명하는 단면도.

Claims (15)

  1. 상면에 복수의 돌기가 형성된 기판;
    상기 기판 상에 형성된 절연층;
    상기 절연층 상에 형성된 금속층; 및
    상기 기판의 상면에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결된 발광 소자가 포함되는 발광 소자 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 상면에는 그루브가 형성되고, 상기 그루브 내의 바닥면에 상기 복수의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 그루브의 바닥면에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 금속층과 접촉하여 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 금속층을 전기적으로 연결하는 와이어가 포함되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 산화막인 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.
  8. 기판을 식각하여 상기 기판의 상면에 그루브를 형성하는 단계;
    상기 그루브의 바닥면을 부분적으로 식각하여 복수의 돌기를 형성하는 단계;
    상기 복수의 돌기가 형성된 기판에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 그루브의 바닥면에 발광 소자를 실장하고 상기 발광 소자와 상기 금속층을 전기적으로 연결하는 단계가 포함되는 발광 소자 패키지 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 금속층은 접촉하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 금속층은 와이어를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 그루브는 습식 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 돌기는 상기 바닥면을 부분적으로 건식 식각하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 기판을 산화시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 그루브의 측면은 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 복수의 돌기가 형성된 바닥면과 상기 경사면에 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지 제조방법.
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