KR20110024034A - 백색 발광 다이오드의 제조 방법 및 이 방법으로 제조된 백색 발광 다이오드 - Google Patents

백색 발광 다이오드의 제조 방법 및 이 방법으로 제조된 백색 발광 다이오드 Download PDF

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Abstract

백색의 광을 방출하는 백색 발광 다이오드를 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 백색 발광 다이오드가 개시된다. 백색 발광 다이오드의 제조 방법은 발광 다이오드 칩의 본딩 부위를 마스크로 가리는 단계; 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 형광 안료를 배치시키는 단계; 상기 마스크를 제거하는 단계; 및 마스크가 제거된 발광 다이오드 칩을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임에 부착시키고 와이어 본딩하는 단계를 포함한다. 몰딩 수지에 형광 안료를 혼합하는 대신, 발광 다이오드 칩의 표면에 직접 형광 안료를 배치함으로써, 제조 공정을 단순화하고 형광 안료의 사용량을 줄여 생산 원가를 절감할 수 있게 한다.
백색 발광 다이오드, 형광 안료

Description

백색 발광 다이오드의 제조 방법 및 이 방법으로 제조된 백색 발광 다이오드 {Method for manufacturing a light emitting diode that emits a white light and the light emitting diode manufactured by the same}
본 발명은 백색의 광을 방출하는 백색 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는 Light Emitting Diode의 줄임말인 LED로도 불린다. 발광 다이오드는 p-n접합된 다이오드의 일종으로서, 순방향으로 전압이 인가될 때 단파장광이 방출되는 현상인 전기발광효과를 이용한 반도체 소자이다.
발광 다이오드는 표시장치분야(LED full color display), 신호등, 자동차 부속품 분야, 핸드폰 백라이트, 데이터 저장장치 및 정보통신 분야 등에 다양하게 사용되고 있다.
발광 다이오드는 발광층을 구성하는 물질의 조성에 따라 기본적으로 단색광만을 나타내기 때문에 백색을 표현하기 위해서는 적색, 녹색, 청색 등의 색깔 간 조합이 필요하다.
백색 발광 다이오드를 구현하는 방식은 적색, 녹색, 청색의 삼색 발광 다이 오드 광원들을 독립적으로 사용하는 방식, UV 발광 다이오드 광원을 사용하고 적색, 녹색, 청색의 삼색 형광체를 사용하는 방식, 및 청색 발광 다이오드에 황색 형광체를 사용하는 방식이 있다. 그러나 적색, 녹색, 청색의 삼색 발광 다이오드 광원들을 독립적으로 사용하는 방식은 적색, 녹색, 청색의 삼색 발광 다이오드 광원들 중 어느 하나라도 출력이 약해지면 전체 모듈 효율이 감소하고 더구나 각각의 광원의 전류를 조절하기 위해 회로구성이 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 이러한 이유로 백색 발광 다이오드를 구현하는 방식으로는 청색 발광 다이오드에 황색 형광체(YAG = Y3AL5O12:Ce ; 이트륨-알루미늄-가넷), 실리케이트, TAG계열을 사용하거나 나도크기의 형광물질(CdSe가 코팅된 ZnS), UV 발광 다이오드에 적색, 녹색, 청색 형광체(phosphor)를 사용하는 방식이 선호되고 있다.
예컨대, 청색 발광 다이오드에 황색 형광체를 사용하는 방식은 청색 발광 다이오드 칩에서 나오는 청색광이 황색을 내는 형광 안료와 반응하여 백색광으로 변하게 되는 원리를 이용한 것이다.
종래의 백색 발광 다이오드는 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(6) 상의 PCB나 CERAMIC, LTCC, HTCC 등 다른 열전도체 또는 리드 프레임(7) 위에 청색 발광 다이오드 또는 UV 발광 다이오드가 배치되고 그 위에 형광체로서 형광안료(2)가 혼합된 투명 에폭시 수지(1)로 구성된다.
종래 백색 발광 다이오드를 제조하는 방법은 웨이퍼 위에 발광 다이오드 칩을 제조하는 공정과 제조된 칩을 패키징하는 공정으로 나누어진다. 이러한 공정에서 본 발명과 관련이 있는 공정 단계들은 발광 다이오드 칩(3)을 제조한 이후의 단 계들이다. 구체적으로 설명하면 도 2에서 보는 바와 같이 인쇄 회로 기판(6) 상의 리드 프레임(7) 위에 은 페이스트(Ag paste), 폴리아마이드계 등과 같은 접착제(4)로 발광 다이오드 칩(3)을 부착시키는 단계, 와이어(5)를 본딩하는 단계, 형광 안료(2)와 투명 에폭시 수지(1)를 균일하게 혼합하는 단계, 및 형광 안료(2)가 혼합된 투명 에폭시 수지(1)로 몰딩하는 단계로 이루어진다.
그러나, 이러한 방법은 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 형광 안료(2)와 투명 에폭시 수지(1)를 균일하게 혼합하기 어렵기 때문에 원하는 파장 대역의 양품을 대량 생산하기 곤란한 문제가 있으며, 또한 형광 안료의 사용량이 많아 생산 비용이 많이 드는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 백색 발광 다이오드의 제조 방법에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백색 발광 다이오드의 제조 공정을 단순화시키고, 적은 형광 안료를 사용하면서 원하는 파장 대역의 양품을 대량으로 생산함으로써, 백색 발광 다이오드의 제조 원가를 낮추는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 백색 발광 다이오드의 제조 방법은.
발광 다이오드 칩의 본딩 부위를 마스크로 가리는 단계;
마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 형광 안료를 배치하는 단계;
상기 마스크를 제거하는 단계; 및
마스크가 제거된 발광 다이오드 칩을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임에 부착시키고 와이어 본딩하는 단계를 포함한다.
본 발명은 몰딩 수지에 형광 안료를 혼합하는 대신, 발광 다이오드 칩의 표면에 직접 형광 안료를 배치하는 방법을 취함으로써, 제조 공정을 단순화하고 형광 안료의 사용량을 줄여 생산 원가를 절감할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 백색 발광 다이오드의 제조 방법을 도 3을 참조 하여 설명한다. 먼저, 청색 발광 다이오드 칩(3)의 본딩 부위를 마스크로 가린다. 여기서 본딩 부위란 접착제(4)로 인쇄회로기판(6)이나 리드 프레임(7)에 부착되는 부위, 및 와이어(5)가 본딩되는 부위를 말한다.
다음에, 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩(3)의 표면에 형광 안료(2)를 배치한다. 형광 안료(2)는 발광 다이오드 칩(3)이 청색 발광 다이오드인 경우 (Y, Cd)3Al5O12:Ce 이 바람직하나 이에 한정되지 않고 백색광을 내는데 사용될 수 있는 것이면 어느 것이나 무관하다. 본 발명의 일 실시예로서 발광 다이오드 칩(3)이 UV 발광 다이오드 칩인 경우에는 청색, 녹색, 적색의 광을 방출시켜 최종으로 백색광 방출시킬 수 있는 안료가 사용된다.
발광 다이오드 칩(3)에 형광 안료(2)를 배치하는 단계는 웨이퍼 수준에서 발광 다이오드 칩을 제조한 후에 웨이퍼 수준에서 이루어질 수 있다. 그러나, 웨이퍼에서 제조된 발광 다이오드 칩을 각각 단품으로 절단한 후, 패키징하기 이전에 수행될 수도 있다.
상기 발광 다이오드 칩의 표면에 형광 안료를 배치하기 위한 방법은 제한이 없으며, 스핀코팅 방법 또는 인쇄 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 바람직한 몇 가지 방법을 제시하면 다음과 같다.
먼저, 상기 형광 안료를 용제에 녹인 용액을 롤러에 묻혀서 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 바르는 방법이 있다. 여기서 용제는 형광 안료를 녹일 수 있는 것이면 족하며, 물 또는 액상 투명 에폭시 수지가 바람직하다.
또한, 상기 용액을 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 스프레이(spray)할 수도 있으며, 상기 용액에 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 담가서 코팅할 수도 있다.
다른 방법으로 전기 도금 방식을 사용할 수 있다. 이는 상기 형광 안료를 가압하여 태블릿(tablet)화한 다음, 상기 태블릿을 양극으로 하고 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 음극으로 하여 전원을 인가함으로써 코팅하는 방식을 말한다.
또 다른 방법으로서, 진공 증착 방식을 사용할 수 있다. 이는 진공 챔버 내에서 상기 형광 안료의 분말이 담긴 판을 양극으로 하여 상기 분말이 양 전하를 띠게 하고, 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 음극으로 하여 상기 칩이 음 전하를 띠게 함으로써, 상기 분말이 전기력에 의해서 이동하는 방식으로 코팅하는 것을 말한다.
또한, 리소그래피(lithography) 방식을 사용할 수도 있다. 이는 진공 챔버 내에서 상기 형광 안료의 분말이 담긴 판을 양극으로 하여 상기 분말이 양 전하를 띠게 하고, 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩에 전자파를 조사함으로써 상기 칩이 음 전하를 띠게 하여, 상기 분말이 조사되는 전자파를 따라서 이동하는 방식으로 형광 안료가 발광 다이오드 칩의 표면에 배치될 수 있다.
전술한 각종 방식을 이용하여 형광 안료가 발광 다이오드 칩의 표면에 배치된 후에 상기 마스크를 제거한다.
다음에, 상기 마스크가 제거된 발광 다이오드 칩을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임에 부착시키고 와이어 본딩한 후 백색 발광 다이오드를 원하는 형상 또는 기능에 따라 완성한다.
이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 종래의 백색 발광 다이오드의 단면도;
도 2는 종래 백색 발광 다이오드를 제조하는 공정을 나타낸 공정도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 백색 발광 다이오드를 제조하는 공정을 나타낸 공정도; 및
도 4는 도 3의 공정에 따라 제조된 백색 발광 다이오드의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 투명 에폭시 수지 2 : 형광 안료
3 : 발광 다이오드 칩 4 : 접착제
5 : 와이어 6 : 인쇄회로기판
7 : 리드 프레임

Claims (13)

  1. (a) 발광 다이오드 칩의 본딩 부위를 마스크로 가리는 단계;
    (b) 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 형광 안료를 배치하는 단계;
    (c) 상기 마스크를 제거하는 단계; 및
    (d) 마스크가 제거된 발광 다이오드 칩을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임에 부착시키고 와이어 본딩하는 단계;
    를 포함하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 발광 다이오드 칩은 청색 발광 다이오드 칩이며 상기 형광 안료는 (Y, Cd)3Al5O12:Ce 인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 스핀코팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 인쇄에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, (e) 투명 수지로 몰딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 상기 형광 안료를 용제에 녹인 용액을 롤러에 묻혀서 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 바르는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 상기 형광 안료를 용제에 녹인 용액을 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩의 표면에 스프레이하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 상기 형광 안료를 용제에 녹인 용액에 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 담그는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  9. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제는 물 또는 액상 투명 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 상기 형광 안료를 가압하여 태블 릿화한 다음, 상기 태블릿을 음극으로 하고 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 양극으로 하여 전원을 인가하는 전기 도금 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 진공 챔버 내에서 상기 형광 안료의 분말이 담긴 판을 음극으로 하여 상기 분말이 음 전하를 띠게 하고, 상기 마스크로 가려진 발광 다이오드 칩을 양극으로 하여 상기 칩이 양 전하를 띠게 함으로써, 상기 분말이 전기력에 의해서 이동하게 되는 진공 증착에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)의 배치는 진공 챔버 내에서 상기 형광 안료의 분말이 담긴 판을 음극으로 하여 상기 분말이 음 전하를 띠게 하고, 상기 마스크로 가려진 청색 발광 다이오드 칩에 전자파를 조사함으로써 상기 칩이 양 전하를 띠게 하여, 상기 분말이 조사되는 전자파를 따라서 이동하게 되는 리소그래피에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드의 제조 방법.
  13. 제 1항 내지 제 6항, 및 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 백색 발광 다이오드.
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KR101290507B1 (ko) * 2012-06-04 2013-07-26 한국광기술원 자성 형광체를 구비한 발광다이오드 패키지 제조방법 및 이에 의해 제조된 발광다이오드 패키지
DE102013208223A1 (de) * 2013-05-06 2014-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101290507B1 (ko) * 2012-06-04 2013-07-26 한국광기술원 자성 형광체를 구비한 발광다이오드 패키지 제조방법 및 이에 의해 제조된 발광다이오드 패키지
DE102013208223A1 (de) * 2013-05-06 2014-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
US9911905B2 (en) 2013-05-06 2018-03-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method of producing an optoelectronic component
DE102013208223B4 (de) 2013-05-06 2021-09-16 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements

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