KR20130038053A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 성장 기판; 상기 성장 기판의 일측 표면 상에 구비된 패시베이션층; 및 몸체부와 벽부를 구비하되, 상기 벽부는 상기 몸체부 상에 구비된 패키지 기판;을 포함하며, 적어도 상기 몸체부, 벽부 및 패시베이션층 사이의 공간은 외부와 밀폐되는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.

Description

발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드는 기본적으로 P형 반도체와 N형 반도체의 접합인 PN 접합 다이오드이다.
상기 발광 다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합한 뒤, 상기 P형 반도체와 N형 반도체에 전압을 인가하여 전류를 흘려주면, 상기 P형 반도체의 정공은 상기 N형 반도체 쪽으로 이동하고, 이와는 반대로 상기 N형 반도체의 전자는 상기 P형 반도체 쪽으로 이동하여 상기 전자 및 정공은 상기 PN 접합부로 이동하게 된다.
상기 PN 접합부로 이동된 전자는 전도대(conduction band)에서 가전대(valence band)로 떨어지면서 정공과 결합하게 된다. 이때, 상기 전도대와 가전대의 높이 차이 즉, 에너지 차이에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 상기 에너지가 광의 형태로 방출된다.
이러한 발광 다이오드는 광을 발하는 반도체 소자로서 친환경, 저 전압, 긴 수명 및 저 가격 등의 특징이 있으며, 종래에는 표시용 램프나 숫자와 같은 단순 정보표시에 많이 응용되어 왔으나, 최근에는 산업기술의 발전, 특히 정보표시 기술과 반도체 기술의 발전으로 디스플레이 분야, 자동차 헤드램프, 프로젝터 등 다방면에 걸쳐서 사용되기에 이르렀다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 발광 다이오드 패키지(100)는 발광 다이오드 칩(110), 패키지 기판(120), 격벽(130) 및 글래스(140)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 발광 다이오드 칩(110)은 성장 기판(미도시)과 상기 성장 기판(미도시)의 일측 표면 상에 발광 다이오드(미도시)가 구비된 발광 다이오드 소자(112)를 포함하고, 상기 다이오드 소자(112)는 범프(114)들을 통해 서브 마운트(116)에 플립 본딩된 형태로 구비된 플립 칩일 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(110)은 상기 패키지 기판(120)의 일측 표면 상에 실장되어 구비될 수 있다. 상기 패키지 기판(120)은 상기 패키지 기판(120)을 관통하여 상기 패키지 기판(120)의 일측 표면에서 타측 표면으로 연장되어 구비된 전극 패드(122)들을 구비할 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(110)은 전극 패드(122)들에 와이어(118)들을 통해 연결될 수 있다.
한편, 종래의 발광 다이오드 패키지(100)는 상기 패키지 기판(120)의 가장 자리를 따라 격벽(130)을 구비하고, 상기 격벽(130) 상에 글래스(140)를 접착체(150) 등으로 부착하여 상기 발광 다이오드 칩(110)을 밀폐하였다.
그러므로 종래의 발광 다이오드 패키지(100), 특히, 플립 칩 형태의 발광 다이오드 칩을 패키지화함에 있어 그 구조가 복잡하여 생산 단가가 높을 뿐만 아니라 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 플립 칩 형태의 발광 다이오드 칩을 패키지화함에 있어 칩 레벨에서 패키지화함으로써 그 구조를 단순화한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광 추출 효율인 높은 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 성장 기판; 상기 성장 기판의 일측 표면 상에 구비된 패시베이션층; 및 몸체부와 벽부를 구비하되, 상기 벽부는 상기 몸체부 상에 구비된 패키지 기판;을 포함하며, 적어도 상기 몸체부, 벽부 및 패시베이션층 사이의 공간은 외부와 밀폐되는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 성장 기판과 패시베이션층 사이에 구비되며, 제1형 반도체층, 활성층 및 제2형 반도체층을 포함하는 반도체 구조체층;을 더 포함하며, 상기 패시베이션층은 상기 제1형 반도체층 및 제2형 반도체층의 일부를 노출시키는 개구부들을 구비할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 패시베이션층 상에 구비되되, 상기 패시베이션층의 개구부들을 통해 각각 상기 제1형 반도체층과 제2형 반도체층과 전기적으로 연결된 제1 범프 및 제2 범프;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 범프 및 제2 범프는 상기 몸체부의 일정 영역에 각각 구비되며, 상기 몸체부를 관통하여 구비된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드와 접촉할 수 있다.
상기 범프들과 전극 패드들의 접촉은 도전성 물질에 의해 이루어질 수 있다.
상기 반도체 구조체층은 상기 패시베이션층에 의해 표면과 측면이 덮인 형태 또는 측면은 덮이지 않은 형태로 구비될 수 있다.
상기 활성층은 그 측면 방향으로 상기 패키지 기판의 벽부가 위치하도록 구비될 수 있다.
상기 패시베이션층과 벽부는 실링 부재에 의해 체결될 수 있다.
상기 실링 부재는 도전성 물질일 수 있다.
상기 패시베이션과 실링 부재 사이 또는 상기 실링 부재와 벽부 사이에는 실링 패드를 구비할 수 있다.
상기 성장 기판은 그 타측 표면에 요철을 구비할 수 있다.
상기 패키지 기판의 몸체부와 벽부는 일체형일 수 있다.
상기 패키지 기판의 몸체부와 벽부는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 플립 칩 형태의 발광 다이오드 칩을 패키지화함에 있어 칩 레벨에서 패키지화함으로써 그 구조를 단순화한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광 추출 효율인 높은 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 발광 다이오드 칩(200) 및 상기 발광 다이오드 칩(200)과 대응하는 패키지 기판(300)을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(200)은 성장 기판(210), 반도체 구조체층(220), 패시베이션층(230) 및 범프들(240)을 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(300)은 몸체부(310)와 벽부(320)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(310)는 전극 패드들(330)을 포함할 수 있다.
상기 성장 기판(210)은 이후 설명되는 반도체 구조체층(220)을 형성할 수 있는 어떠한 기판, 즉, 사파이어 기판, 실리콘카바이드 기판 또는 실리콘 기판 등일 수 있으나, 바람직하게는 상기 성장 기판(210)은 사파이어 기판일 수 있다.
상기 성장 기판(210)은 120㎛ 이상의 두께, 바람직하게는 120 내지 300㎛ 범위의 두께로 구비될 수 있다. 이때, 상기 성장 기판(210)은 두께에 대한 가로 또는 세로 길이 중 긴 길이의 비가 0.26 이상으로 되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 성장 기판(210)이 한 변의 길이가 1000㎛의 정사각형인 경우, 상기 성장 기판(210)의 두께는 260㎛ 이상으로 구비되는 것이 바람직한데, 이는 상기 성장 기판(210)의 두께가 두꺼울 수 록 광 추출 효율이 높아지기 때문이다.
상기 성장 기판(210)은 그 일측 표면 상에 상기 반도체 구조체층(220)을 구비하고, 상기 성장 기판(210)의 일측 표면 또는 타측 표면에는 PSS 패턴(Patterned Sapphire Substrate)(미도시)을 구비할 수 있다.
상기 PSS 패턴(미도시)은 상기 반도체 구조체층(220)에서 생성된 광이 상기 성장 기판(210)의 타측 표면을 통해 외부로 방출될 때, 상기 성장 기판(210)에서 내부로 전반사되어 손실되는 광을 줄여주는 역할을 한다. 즉, 상기 PSS 패턴(미도시)은 광의 특성상, 광이 서로 다른 굴절률을 가지는 두 매질 사이를 통과할 때, 즉, 상기 성장 기판(210)에서 외부(즉, 대기중)로 진행할 때, 그 경계면(즉, 상기 성장 기판(210)과 외부의 경계면)에서 반사와 투과가 일어나는데, 상기 반사를 최소화하여 상기 성장 기판(210)을 통해 외부로 방출되는 광량을 증가시켜 발광효율을 높이는 역할을 한다.
상기 PSS 패턴(미도시)은 상기 성장 기판(210)의 타측 표면에 반구형의 돌출부들로 이루어질 수도 있으나, 그 형태는 이에 한정되지 않으며 다양한 형태, 예컨대, 원뿔 형태 또는 피라미드 형태를 포함하는 다각뿔 형태의 요철 등으로 구비될 수 있다.
상기 반도체 구조체층(220)은 제1형 반도체층(222), 활성층(224) 및 제2형 반도체층(226)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 반도체 구조체층(220)은 버퍼층(미도시), 초격자층(미도시) 또는 전자 브로킹층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 반도체 구조체층(220)은 상기 활성층(224)을 제외한 다른 층들은 생략될 수 있다. 또한, 상기 반도체 구조체층(220)은 적어도 상기 제2형 반도체층(226) 및 활성층(224)의 일부가 메사 식각되어 상기 제1형 반도체층(222)의 일부가 노출된 형태로 구비될 수 있다.
상기 제1형 반도체층(222)은 제1형 불순물, 예컨대, N형 불순물이 도핑된 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 계열의 Ⅲ족 질화물 반도체층일 수 있다. 상기 제1형 반도체층(222)은 N형 불순물이 도핑된 GaN층, 즉, N-GaN층일 수 있고, 상기 활성층(224)이 자외선을 발광하는 경우, 알루미늄이 도핑된 N-GaN층인 N-AlGaN층일 수 있다. 또한, 상기 제1형 반도체층(222)은 단일층 또는 다중층, 예컨대, 상기 제1형 반도체층(222)이 다중층으로 이루어지는 경우, 초격자 구조로 이루어질 수 있다.
상기 활성층(224)은 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 반도체층으로 이루어질 수 있으며, 상기 활성층(224)은 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있고, 적어도 일정 파장의 광을 발광할 수 있다. 또한, 상기 활성층(224)은 하나의 웰층(미도시)을 포함하는 단일 양자웰 구조일 수도 있고, 웰층(미도시)과 장벽층(미도시)이 교대로 반복되어 적층된 구조인 다중 양자웰 구조로 구비될 수 있다. 이때, 상기 웰층(미도시) 또는 장벽층(미도시)은 각각 또는 둘 다 초격자 구조로 이루어질 수 있다. 상기 활성층(224)은 자외선 광을 발광하는 경우, Al을 포함하는 질화물 반도체층, 예컨대, InAlGaN을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2형 반도체층(226)은 제2형 불순물, 예컨대, P형 불순물이 도핑된 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, In, Ga)N 계열의 Ⅲ족 질화물 반도체일 수 있다. 상기 제2형 반도체층(226)은 P형 불순물이 도핑된 GaN층, 즉, P-GaN층일 수 있고, 상기 활성층(224)이 자외선을 발광하는 경우, 알루미늄이 도핑된 P-GaN층인 P-AlGaN층일 수 있다. 또한, 상기 제2형 반도체층(226)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2형 반도체층(226)은 초격자 구조로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층(미도시)은 상기 기판(210)과 상기 제1형 반도체층 (222) 사이의 격자 부정합을 완화하기 위해 구비될 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(미도시)은 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있으며, 복수층으로 이루어질 경우, 저온 버퍼층과 고온 버퍼층으로 이루어질 수 있다. 상기 버퍼층(미도시)은 AlN으로 이루어질 수 있다.
상기 초격자층(미도시)은 상기 제1형 반도체층(222)과 활성층(224) 사이에 구비될 수 있으며, Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 반도체층이 복수층으로 적층된 층, 예컨대, InN층과 InGaN층이 반복하여 적층된 구조일 수 있으며, 상기 초격자층(미도시)은 상기 활성층(224) 이전에 형성되는 위치에 구비됨으로써 상기 활성층(224)으로 전위(dislocation) 또는 결함(defect) 등이 전달되는 것을 방지하여 상기 활성층(224)의 전위 또는 결함 등의 형성을 완화시키는 역할 및 상기 활성층(224)의 결정성을 우수하게 하는 역할을 할 수 있다.
상기 전자 브로킹층(미도시)은 상기 활성층(224)과 제2형 반도체층(226) 사이에 구비될 수 있으며, 전자 및 전공의 재결합 효율을 높이기 위해 구비될 수 있으며 상대적으로 넓은 밴드갭을 갖는 물질로 구비될 수 있다. 상기 전자 브로킹층(미도시)은 (Al, In, Ga)N 계열의 Ⅲ족 질화물 반도체로 형성될 수 있으며, Mg이 도핑된 P-AlGaN층으로 이루어질 수 있다.
상기 패시베이션층(230)은 상기 반도체 구조체층(220)을 구비한 성장 기판(210)의 일측 표면 상에 구비될 수 있다. 이때, 상기 패시베이션층(230)은 상기 반도체 구조체층(220)의 표면뿐만 아니라 측면 역시 덮어 상기 반도체 구조체층(220)이 외부로 노출되지 않도록 하여 상기 반도체 구조체층(220)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 패시베이션층(230)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등과 같은 절연막으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 패시베이션층(230)은 상기 제1형 반도체층(222)의 일부 영역을 노출시키는 개구부(232) 및 상기 제2형 반도체층(226)의 일부 영역을 노출시키는 개구부(234)를 구비할 수 있다.
상기 범프들(240)은 제1 범프(242) 및 제2 범프(244)를 포함할 수 있다. 상기 제1 범프(242)는 상기 패시베이션층(230)의 개구부(232)를 통해 노출된 상기 제1형 반도체층(222)에 접촉할 수 있고, 상기 제2 범프(244)는 상기 패시베이션층(230)의 개구부(234)를 통해 노출된 상기 제2형 반도체층(226)에 접촉할 수 있다. 상기 범프들(240)은 상기 패시베이션층(230)의 표면으로 일정 높이로 돌출된 형태로 구비된다.
상기 범프들(240)은 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있으며, 상기 층 또는 층들은 Ni, Cr, Ti, Al, Ag, Au 또는 이들의 화합물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 패키지 기판(300)은 몸체부(310)와 벽부(320)를 포함할 수 있으며, 상기 벽부(320)는 상기 몸체부(310)의 가장자리를 상기 몸체부(310) 상에 구비된 형태로 구비될 수 있으며, 상기 몸체부(310)와 벽부(320)는 일체형으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 패키지 기판(300)의 몸체부(310)와 벽부(320)은 PCB 기판 또는 세라믹 기판의 일정 영역에 홈을 형성함으로써 형성할 수 있다.
상기 패키지 기판(300)은 상기 몸체부(310)와 벽부(320)에 의해 형성된 홈부(340)를 구비할 수 있다.
상기 전극 패드들(330)는 제1 전극 패드(332) 및 제2 전극 패드(334)를 포함하며, 상기 전극 패드들(330)은 상기 패키지 기판(300)의 몸체부(310)의 일정 영역에 위치하며 상기 몸체부(310)를 관통하는 형태로 구비될 수 있으며, 상기 몸체부(310)의 일측 표면으로부터 타측 표면으로 연장되는 형태로 구비될 수 있다. 상기 제1 전극 패드(332)는 상기 제1 범프(232)와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 전극 패드(334)는 제2 범프(234)와 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 제1 범프(232)과 제1 전극 패드(332) 사이 및 상기 제2 범프(234)와 제2 전극 패드(334) 사이는 접착 부재(350)에 의해 체결될 수 있다. 상기 접착 부재(350)는 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 또한 실버 페이스트 등과 같이 도전성 접착제로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 접착 부재(350)는 상기 범프들(230) 또는 전극 패드들(330)을 이루는 물질(예컨대, Au 또는 Al 등)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 범프들(230) 또는 전극 패드들(330)의 일부를 열, 초음파 또는 압력 등을 가해 상기 범프들(230) 또는 전극 패드들(330)의 상태 변화를 시켜 상기 범프들(230)과 전극 패드들(330) 사이를 체결할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 상기 발광 다이오드 칩(200)과 패키지 기판(300)을 서로 결합하여 칩 레벨에서 패키지화될 수 있다.
즉, 도 2에서 도시하는 바와 같이 상기 발광 다이오드 칩(200)의 패시베이션층(230)과 상기 벽부(320) 사이를 실링 부재(360)를 체결하여 적어도 상기 몸체부(310), 벽부(320) 및 패시베이션층(230) 사이의 공간, 즉, 홈부(340)는 외부와 밀폐되는 동시에 상기 발광 다이오드 칩(200)과 패키지 기판(300)은 패키지화될 수 있다.
이때, 상기 실링 부재(360)는 상기 범프들(240)과 전극 패드들(330) 사이들을 체결하는 접착 부재(350)와 동일한 물질, 예컨대, 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 실링 부재(360)는 수지 등으로 이루어진 접착제일 수 있다.
한편, 상기 실링 부재(360)와 상기 패시베이션층(230) 사이 또는 상기 실링 부재(360)와 벽부(320) 사이에는 실링 패드(362)를 구비할 수 있다. 상기 실링 패드(362)는 상기 실링 부재(360)가 상기 패시베이션층(230)과 벽부(320)와 같이 서로 다른 물질들을 실링하기 보다는 동일한 물질을 실링할 때 더욱 실링 효과가 우수하기 때문에 구비될 수 있다. 상기 실링 패드(362)는 상기 범프들(240) 또는 전극 패드들(330)과 동일한 물질로 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 발광 다이오드 칩(200) 및 패키지 기판(300)을 포함하며, 상기 발광 다이오드 칩(200)은 성장 기판(210), 반도체 구조체층(220), 패시베이션층(230) 및 범프들(240)을 포함할 수 있으며, 상기 패키지 기판(300)은 몸체부(310)와 벽부(320)를 포함할 수 있고, 상기 몸체부(310)는 전극 패드들(330)을 구비할 수 있으며, 상기 발광 다이오드 패키지(1000)는 상기 발광 다이오드 칩(200)의 범프들(240)과 패키지 기판(300)의 전극 패드들(330)을 접촉시키고, 상기 발광 다이오드 칩(200)의 패시베이션층(230)과 벽부(320) 사이를 실링 부재(360)로 실링함으로써 패키지화될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 상기 발광 다이오드 칩(200)과 패키지 기판(300)을 직접 패키지화함으로써 구조가 단순화된 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있으며, 구조가 단순함에 따라 제조 공정이 단순해지고 제조 단가도 감소되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 상기 발광 다이오드 칩(200)의 범프들(240)이 상기 패키지 기판(300)의 홈부(340) 내에서 삽입되고, 상기 발광 다이오드 칩(200)의 패시베이션층(230)과 벽부(320)가 실링되어 패키지화됨으로써 상기 홈부(340)의 크기를 최소화할 수 있고, 상기 발광 다이오드 칩(200)의 활성층(224)은 상기 패키지 기판(300)의 홈부(340) 내에 위치하지 않음으로써, 상기 활성층(224)의 측면 방향으로는 패시베이션층(230)을 제외한 다른 구성 요소가 구비되지 않음으로써, 광 추출이 용이하여 광 추출 효율이 높은 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 상기 성장 기판(210)이 광추출 효율이 높도록 적절한 두께를 가지며, 상기 성장 기판(210)의 타측 표면은 PSS 패턴(미도시)을 구비할 수 있어 광 추출 효율이 높은 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)는 종래와 같은 글래스를 구비하고 있지 않음으로써 발광되는 광이 상기 글래스를 통과하지 않아 광 추출 효율이 높은 발광 다이오드 패키지를 제공하는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(2000)는 발광 다이오드 칩(200') 및 패키지 기판(300')을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(200')은 성장 기판(210), 반도체 구조체층(220'), 패시베이션층(230') 및 범프들(240)을 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(300')은 몸체부(310')와 벽부(320')를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(310')는 전극 패드들(330)을 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(2000)는 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)와 비교하여 몇 가지 차이점만 있을 뿐이고 그 이외는 동일하므로 차이점이 있는 부분을 중점적으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(2000)는 상기 반도체 구조체층(220')의 일부, 예컨대, 버퍼층(미도시) 또는 제1형 반도체층(222')의 측면이 상기 성장 기판(210)의 측면과 동일 선상에 위치하여 노출된 형태로 구비될 수 있다. 이로 인해 상기 패시베이션층(230')은 상기 반도체 구조체층(220')의 표면은 덮고 있으나, 상기 반도체 구조체층(220')의 측면은 덮지 않은 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(2000)는 서로 다른 물질로 이루어진 몸체부(310')와 벽부(320')를 포함할 수 있다. 즉, 상기 벽부(320')는 다른 물질(예컨대, 상기 전극 패드(330) 또는 상기 패시베이션층(230')과 동일한 물질)을 이용하여 상기 몸체부(310')의 가장자리를 따라 상기 몸체부(310') 상에 형성함으로써 구비될 수 있다. 상기 실링 패드(362)들은 모두 생략될 수 있다.
이때, 도에서 도시하고 있지는 않지만, 상기 벽부(320')가 상기 전극 패드(330)와 동일한 물질로 이루어지는 경우, 상기 벽부(320')와 패시베이션층(230')은 서로 다른 물질로 이루어짐으로써 상기 실링 부재(360)의 실링 효과를 높이기 위해 상기 실링 부재(360)와 벽부(320') 또는 상기 실링 부재(360)와 패시베이션층(230') 사이에 실링 패드(362)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 전극 패드들(330)은 도 3에서 도시하고 있지 않지만, 상기 패키지 기판(300')의 몸체부(310')를 관통하는 형태로 구비되는 것이 아니라, 상기 패키지 기판(300')의 몸체부(310')와 벽부(320') 사이를 지나 상기 패키지 기판(300')의 몸체부(310')의 타측 표면으로 연장되는 형태, 즉, 상기 전극 패드들(330)은 상기 패키지 기판(300')의 몸체부(310')의 일측 표면, 상기 몸체부(310')와 벽부(320')의 사이, 상기 몸체부(310')의 측면 및 상기 몸체부(310')의 타측 표면으로 연장되는 형태, 즉, 'ㄷ'자 형태로 구비될 수 있다. 이때, 상기 'ㄷ'자 형태의 상기 전극 패드들(330)은 본 실시 예뿐만 아니라 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하는 다른 실시 예들에도 적용될 수 있다.
또한, 상기 전극 패드들(330)은 상기 벽부(320')의 높이 보다 얇은 두께로 구비되는 것으로 도시하고 설명하고 있으나, 상기 전극 패드들(330)은 상기 벽부(320')와 같은 높이, 즉, 상기 몸체부(310')의 표면으로부터 높이가 상기 벽부(320')와 같은 높이로 구비될 수 있다. 상기 전극 패드들(330)의 높이는 본 실시 예들뿐만 아니라 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하는 다른 실시 예들에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(3000)는 발광 다이오드 칩(200") 및 패키지 기판(300)을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(200")은 성장 기판(210), 반도체 구조체층(220"), 패시베이션층(230") 및 범프들(240)을 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(300)은 몸체부(310)와 벽부(320)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(310)는 전극 패드들(330)을 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(3000)는 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)와 비교하여 몇 가지 차이점만 있을 뿐이고 그 이외는 동일하므로 차이점이 있는 부분을 중점적으로 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(3000)는 상기 반도체 구조체층(220')의 일부, 예컨대, 버퍼층(미도시) 또는 제1형 반도체층(222")이 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)의 버퍼층(미도시) 또는 제1형 반도체층(222)에 비해 두껍게 구비될 수 있다.
또한, 상기 패시베이션층(230")은 상기 성장 기판(210)의 일측 표면 또는 상기 반도체 구조체층(220")의 측면을 포함하는 표면을 덮되, 상기 성장 기판(210)의 일측 표면을 덮는 상기 패시베이션층(230")의 두께가 상기 반도체 구조체층(220")의 두께 보다는 얇게 구비될 수 있다. 이때, 상기 패시베이션층(230")은 상기 성장 기판(210)의 일측 표면과 상기 반도체 구조체층(220")의 측면을 포함하는 표면을 덮고 있는 것으로 도시하고 설명하고 있으나, 상기 성장 기판(210)의 일측 표면 상에만 구비되고, 상기 반도체 구조체층(220")의 측면을 포함하는 표면은 덮고 있지 않은 상태로 구비될 수도 있다.
이는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(3000)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1000)와는 달리 상기 제1형 반도체층(222") 상에 구비된 활성층(224)이 상기 패키지 기판(300)의 홈부(340) 내에 위치되도록 함으로써, 상기 활성층(224)의 측면 방향으로는 상기 패시베이션층(230") 뿐만 아니라 벽부(320)가 구비되도록 한다.
이상 본 발명을 상기 실시 예들을 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
200 : 발광 다이오드 칩 210 : 성장 기판
220 : 반도체 구조체층 230 : 패시베이션층
240 : 범프들 300 : 패키지 기판
310 : 몸체부 320 : 벽부
330 : 전극 패드들 340 : 홈부
350 : 접착 부재 360 : 실링 부재

Claims (13)

  1. 성장 기판;
    상기 성장 기판의 일측 표면 상에 구비된 패시베이션층; 및
    몸체부와 벽부를 구비하되, 상기 벽부는 상기 몸체부 상에 구비된 패키지 기판;을 포함하며,
    적어도 상기 몸체부, 벽부 및 패시베이션층 사이의 공간은 외부와 밀폐되는 발광 다이오드 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 발광 다이오드 패키지는
    상기 성장 기판과 패시베이션층 사이에 구비되며, 제1형 반도체층, 활성층 및 제2형 반도체층을 포함하는 반도체 구조체층;을 더 포함하며,
    상기 패시베이션층은 상기 제1형 반도체층 및 제2형 반도체층의 일부를 노출시키는 개구부들을 구비하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 발광 다이오드 패키지는
    상기 패시베이션층 상에 구비되되, 상기 패시베이션층의 개구부들을 통해 각각 상기 제1형 반도체층과 제2형 반도체층과 전기적으로 연결된 제1 범프 및 제2 범프;를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 범프 및 제2 범프는 상기 몸체부의 일정 영역에 각각 구비되며, 상기 몸체부를 관통하여 구비된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드와 접촉하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 범프들과 전극 패드들의 접촉은 도전성 물질에 의해 이루어지는 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 반도체 구조체층은 상기 패시베이션층에 의해 표면과 측면이 덮인 형태 또는 측면은 덮이지 않은 형태로 구비된 발광 다이오드 패키지.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 활성층은 그 측면 방향으로 상기 패키지 기판의 벽부가 위치하도록 구비된 발광 다이오드 패키지.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 패시베이션층과 벽부는 실링 부재에 의해 체결되는 발광 다이오드 패키지.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 실링 부재는 도전성 물질인 발광 다이오드 패키지.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 패시베이션과 실링 부재 사이 또는 상기 실링 부재와 벽부 사이에는 실링 패드를 구비하는 발광 다이오드 패키지.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 성장 기판은 그 타측 표면에 요철을 구비한 발광 다이오드 패키지.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 패키지 기판의 몸체부와 벽부는 일체형인 발광 다이오드 패키지.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 패키지 기판의 몸체부와 벽부는 서로 다른 물질로 이루어진 발광 다이오드 패키지.
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