KR20140095887A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

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KR20140095887A
KR20140095887A KR1020130008841A KR20130008841A KR20140095887A KR 20140095887 A KR20140095887 A KR 20140095887A KR 1020130008841 A KR1020130008841 A KR 1020130008841A KR 20130008841 A KR20130008841 A KR 20130008841A KR 20140095887 A KR20140095887 A KR 20140095887A
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슈헤이 마츠다
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판; 상기 전극 상에 소정의 두께 이상으로 형성된 열확산층; 상기 열확산층 상에 형성된 다이본드층; 및 상기 다이본드층 상에 형성된 LED 칩을 포함한다.

Description

발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
실시 예는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
최근 발광 다이오드(이하, LED라고도 함)가 다양한 색의 광원으로 사용되고 있다. 이러한 LED는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성 및 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 최근, 고출력 LED의 개발이 활발히 진행되면서, LED는 자동차용 광원, 전광판, 조명, 디스플레이의 백라이트 유닛용 광원 등과 같이 다양한 응용분야에서 이용되고 있다.
이러한 수요에 따라 LED 패키지는 고휘도의 발광특성이 요구되고 있다. 고휘도의 발광특성을 충족시키기 위해, 기판에 LED 칩을 직접 접합하는 형태의 LED 패키지가 사용될 수 있다. 기판으로 DCB(Direct Copper Bonding) 기판을 사용하는 경우, 구리(Cu)로 구성된 전극 상에 LED 칩을 바로 다이본딩하여 LED 칩을 기판에 접합한 후, 접합된 LED 칩과 기판의 다른 전극을 본딩 와이어로 연결하여 LED 패키지를 생산하는 방법이 주로 사용된다. 하지만, 이 경우, 전극으로 사용되는 구리(Cu)의 입계는 본딩 와이어와의 접합하는데 있어서, 그 안정성이 낮다. 또한, LED 칩을 전극 상에 직접 다이본딩하기 위해 납땜 재료로 금(Au), 주석(Sn) 등을 사용하는데, 이러한 물질은 열전도율이 낮고 방열성이 좋지 않다. 또한, 이러한 물질은 플럭스 성분을 포함하기 때문에 보이드(void)가 발생하기 쉬우며, 이에 따라 방열성은 더욱 안 좋게 된다. 또한, DCB 기판의 구리(Cu)로 구성된 전극은 그 두께가 두꺼운 편에 속하며, 이에 따라 미세한 패터닝이 곤란하다.
실시 예는 DCB 기판의 전극 상에 평평한 표면을 형성하여, LED 칩과 기판의 접합성이 좋은 LED 패키지를 제공하는데 있다.
또한, 실시 예는 DCB 기판의 전극 상에 열전도율이 좋은 열전도층을 형성하여, 열전도성이 향상된 LED 패키지를 제공하는데 있다.
또한, 실시 예는 전극을 미세하게 형성이 가능한 패터닝이 향상된 LED 패키지를 제공하는데 있다.
실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판; 상기 전극 상에 소정의 두께 이상으로 형성된 열확산층; 상기 열확산층 상에 형성된 다이본드층; 및 상기 다이본드층 상에 형성된 LED 칩을 포함한다.
다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판; 상기 전극 상에 소정의 두께 이상으로 형성된 열확산층 및 상기 열확산층 상에 형성된 LED 칩을 포함한다.
또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판; 상기 전극의 측면 및 상면을 덮는 형태로 형성된 열확산층; 및 상기 열확산층 상에 형성된 LED 칩을 포함한다.
실시 예에 의한 발광 다이오드 패키지에 의하면, 반사율 개선으로 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 발광 다이오드 패키지에 의하면, 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 발광 다이오드 패키지에 의하면, DCB 기판에서도 미세한 패턴을 형성할 수 있다.
도 1은 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판으로 사용된 DCB 기판의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3는 도 1에 도시된 LED 칩의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
도 5는 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
첨부된 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
[발광 다이오드 패키지]
이하 첨부된 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지들을 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1은 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구조를 살펴본다.
제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는 기판(110), 열확산층(120), 다이본드층(130) 및 LED 칩(140)을 포함한다.
기판(110)은 발광 다이오드 패키지(100)의 몸체 역할을 수행하며, 기판(110)으로 사용되는 소재에 따라 발광 소자 패키지(100)는 플라스틱 패키지, 세라믹 패키지, 금속 패키지 등으로 분류되기도 한다. 기판(110)의 상면에는 LED 칩(140)이 다이본딩할 수 있는 전극(112)이 배치된다.
기판(110)은 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 기판(110)은 인쇄회로기판 위에 패키징하지 않은 LED 칩(140)을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board) 타입일 수도 있다. 또한, 기판(110)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질이거나, 백색 또는 은색과 같이 표면에서 빛을 효율적으로 반사시킬 수 있는 색상을 가질 수도 있다. 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)에서는 DCB 기판을 기판(110)으로 사용할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판으로 사용된 DCB 기판의 구조를 나타낸 단면도이다. 이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 도 1에서 사용된 DCB 기판의 구조를 살펴본다.
제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)에서는 DCB(Direct Copper Bonding)기판을 사용할 수 있다. 이러한 DCB 기판(110)은 기판 몸체(110a), 전면(110b) 및 전면(110b)과 대향하는 후면(110c)을 가진다. 기판 몸체(110a)는 세라믹 재질, 폴리머 재질, 수지 재질, 실리콘 재질 등으로 형성될 수 있다. 이러한 재질을 가지는 기판들 이외에도, 발광 소자 패키지의 몸체 역할 및 절연층의 역할 수행이 가능하다면, 어느 것이라도 기판으로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, Al2O3, ALN, BeO 등이 몸체로 사용될 수 있다.
또한, 전면(110b) 및 후면(110c)은 금속 성분으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 사용할 수 있으나, 구리(Cu)를 사용하는 것이 더 바람직하다.
전면(110b)을 일정한 형태로 패터닝하여 회로 패턴을 형성할 수 있다. 도 2b를 참조하면, 패터닝을 통해 형성된 회로 패턴의 구조를 알 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 전면(110b)을 패터닝하여 4개의 전극들(112, 114, 116, 118)을 형성할 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2b의 DCB 기판에서는 4개의 전극을 나타내었다. 하지만, 전극의 개수 및 형태는 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이 한정되지 않으며, 형성하는 회로 패턴에 따라 달라질 수 있다.
또한, 기판 몸체(110a)는 0.2 ~ 0.32mm의 두께, 바람직하게는 0.25mm의 두께를 가지며, 전극은 0.2 ~ 0.6mm의 두께, 바람직하게는 0.2mm의 두께를 가진다. 도 1 및 도 2b를 참조하면, 전극들은 LED 칩(140)에서의 열 배출이나 LED 칩의 접합을 고려하여, 서로 전기적으로 분리되도록 기판(110)에서 형성되어 있다. 이 때, 인접한 전극 사이의 간격은 0.25mm ~ 0.4mm 의 범위 내의 최소 간격을 가진다.
다시 도 1을 참조하면, 전극(112)의 상면에는 열확산층(120)이 형성되어 있다. 이러한 열확산층은 Ag으로 구성될 수 있다. 일반적으로, Ag은 전기 전도성, 연성, 전성, 열전도성이 우수하며, 반사율도 높은 성질을 가진다. 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)에서는 상술한 Ag의 특성을 이용하기 위해, 전극(112)의 상면에 열확산층(120)을 형성한다. 바람직하게는 5㎛이상의 두께를 가지는 열확산층(120)을 형성한다. 이와 같이, 전극(112)의 상면에 열확산층(120)을 형성하여, 전극(112)의 상면을 평평하게 할 수 있다.
열확산층(120)의 상면에는 다이 본드층(130)이 형성되고, LED 칩(140)은 다이 본드 층(130)의 상면에 배치되고, 전기적 접속 부재(150)을 통해 기판(110) 상의 다른 전극(114)의 상면에 위치한 열확산층(122)과 전기적으로 연결된다.
보다 구체적으로, 제 1 실시예에 따른 LED 칩(140)은 N형 전극, N형 반도체층, 활성층, P형 반도체층 및 P형 전극이 적층된 수직형 발광 다이오드 칩일 수 있다. 수직형 발광 다이오드 칩은 P형 전극과 N형 전극이 각각 발광 다이오드의 상/하에 배치된다.
도 3는 도 1에 도시된 LED 칩의 구조를 나타낸 단면도이다. 이하, 도 3를 통해, 도 1에 도시된 LED 칩의 구조를 살펴본다.
LED 칩(140)은 제 1 도전형 반도체층(141), 활성층(142), 제 2 도전형 반도체층(143), 제 1 도전형 전극(144) 및 제 2 도전형 전극(145)을 포함한다. 여기서, 제 1 도전형 반도체층(141)이 P형 반도체층과 N형 반도체층 중 어느 하나이면, 나머지 하나는 제 2 도전형 반도체층(143)이다.
제 1 도전형 반도체층(141)은, 예를 들어, n형 반도체층일 수 있고, InxAlyGa1-x-yN조성식(여기서, 0≤x, 0≤y, x+y≤1)을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 도전형 반도체층(141)의 재질은 반드시 이와 같은 반도체 물질로 한정되지 않는다. 보다 구체적으로, 제 1 도전형 반도체층(141)은 n형 도펀트가 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있다. 이때, n형 도펀트는 3×1018/㎤ 이상, 바람직하게는 5×1018/㎤ 이상의 농도로 제 1 도전형 반도체층(221)에 포함될 수 있다. 이와 같이 n형 도펀트를 많이 도핑하면, 순방향 전압(Vf) 및 임계전류를 저하시킬 수 있다. 도펀트의 농도가 상기 범위를 벗어나면 Vf가 거의 낮아지지 않을 것이다. 또한, 제 1 도전형 반도체층(141)이 결정성 좋은 u-GaN 위에 형성되면, 고농도의 n형 도펀트를 함유함에도 불구하고 좋은 결정성을 가질 수 있다. n형 도펀트의 농도의 상한을 한정하지 않았음에도 불구하고 좋은 결정성을 보유하기 위해서 상기 상한은 5×1021/㎤ 이하로 하는 것이 바람직하다.
제 1 도전형 반도체층(141)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다.
활성층(142)은 제 1 도전형 반도체층(141)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 이후 형성되는 제 2 도전형 반도체층(143)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서(Recombination), 활성층(142)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 발산하는 층이다.
활성층(142)은 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 활성층(142)은 InGaN/GaN층을 갖는 MQW일 수 있다.
활성층(142)은 일반적으로 양자 우물층과 장벽층을 포함한다. 여기서, 장벽층과 양자 우물층의 적층 순서는 특정하게 정해지지는 않으나, 양자 우물층부터 적층하여 양자 우물층으로 끝날 수도 있고, 양자 우물층부터 적층하여 장벽층으로 끝날 수도 있다. 또한, 장벽층부터 적층하여 장벽층으로 끝날 수도 있고, 장벽층부터 적층하여 양자 우물층으로 끝날 수도 있다.
제 2 도전형 반도체층(143)은 예를 들어, p형 반도체층으로서, InxAlyGa1-x-yN조성식(여기서, 0≤x, 0≤y, x+y≤1)을 갖는 반도체 물질일 수 있다. 제 2 도전형 반도체층(143)에는 Mg, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된다. 여기서, p형 도펀트가 Mg이면 p형 특성이 얻어지기 용이하고, 오믹 접촉이 얻어지기 용이하다. Mg의 농도는 1×1018/㎤ 내지 1×1021/㎤, 바람직하게는 5×1019/㎤ 내지 3×1020/㎤, 보다 바람직하게는 1×1020/㎤일 수 있다. Mg 농도가 이 범위이면 좋은 p형 막이 얻어지기 용이하고 Vf를 저하시킬 수 있다.
여기서, 제 2 도전형 반도체층(143)은 단층 구조일 수도 있고, 다층 구조일 수도 있다.
제 1 도전형 전극(144)은 제 1 도전형 반도체층(141) 상면에 형성된다. 제 1 도전형 전극(144)은, 반사전극과 오믹콘택전극 및 투명전극 중 선택된 적어도 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 도전형 전극(144)은, 반사전극과 오믹콘택전극 및 투명전극 중 선택된 어느 하나의 층으로 이루어진 단일층 또는 반사전극 / 오믹콘택전극, 오믹콘택전극 / 투명전극, 오믹콘택전극 / 투명전극 / 반사전극으로 이루어진 다수층으로 공정 조건 및 소자의 특성에 맞게 선택하여 형성 가능하다.
제 2 도전형 전극(145)은 제 2 도전형 반도체층(143) 상면에 형성된다. 제 2 도전형 전극(145)은, 반사전극과 오믹콘택전극 및 투명전극 중 선택된 적어도 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(145)은, 반사전극과 오믹콘택전극 및 투명전극 중 선택된 어느 하나의 층으로 이루어진 단일층 또는 반사전극 / 오믹콘택전극, 오믹콘택전극 / 투명전극, 오믹콘택전극 / 투명전극 / 반사전극으로 이루어진 다수층으로 공정 조건 및 소자의 특성에 맞게 선택하여 형성 가능하다.
다시, 도 1를 참조하면 LED 칩(140)의 제 1 도전형 전극(144)은 LED 칩(140)은 다이 본드 층(130)을 통해 열확산층(120)에 접합하도록 배치된다. 즉, LED 칩(140)은 도전성 접착제를 이용하여 다이본딩되는 방법을 통해, LED 칩(140)의 제 1 도전형 전극(144)이 열확산층(120)에 접합될 수 있다. 이 때, 도전성 접착제로는 금(Au) 또는 주석(Sn) 등이 사용될 수 있다. 즉, LED 칩(140)은 금(Au) 또는 주석(Sn)과 같은 도전성 접착제를 매개로 하여 열확산층(120)에 접합한다. 여기서, 도전성 접착제도 하나의 층을 형성한다. 따라서, 기판 상에 배치된 LED 칩의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 열확산층(120)의 상면에 다이본드층(130)이 형성되고, 이러한 다이본드층(130)의 상면에 LED 칩(140)이 배치되는 구조를 가진다. 이와 같이, LED 칩(140)의 제 1 도전형 전극(144)이 기판(110) 제 1 전극(112)의 열확산층(120)에 다이본딩되므로, LED 칩(140)은 제 1 전극(112)과 전기적으로 연결된다.
또한, LED 칩(140)의 제 2 도전형 전극(145)는 와이어와 같은 전기적 접속 부재(150)를 통해, 기판(110) 상의 다른 전극(114)의 상면에 위치한 열확산층(122)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 전기적 접속 부재(150)는 전도성 물질로서 전도성이 우수한 금이 이용될 수 있다. 전기적 접속 부재(150)는 LED 칩(140)의 제 2 도전형 전극(145)과 기판의 다른 전극(114)을 전기적으로 연결하는 부재를 의미한다.
또한, 전기적 접속 부재(150)는 연결되는 부위를 본딩을 통해 접합하므로, 본딩 와이어라고 불리기도 한다. 이와 같이, LED 칩(140)은 본딩 와이어를 통해 기판의 다른 전극(114) 상에 형성된 열확산층(122)과 연결되므로, LED 칩(140)은 제 2 전극(114)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이, LED 칩(220)은 제 1 전극(112)과 제 2 전극(114)에 전기적으로 연결되며, 제 1 전극(112)과 제 2 전극(114)에 전기가 흐르게 되면, LED 칩(140)에도 전기가 흘러 LED 칩(140)은 발광한다. 지금까지 도 1의 4개의 LED 칩들 중에서 하나의 LED 칩(140)에 대해서만 설명하였으나, 도 1 내지 3을 참조하면, 다른 2개의 LED 칩들도 동일한 구조로 기판에 접합한다는 것을 알 수 있을 것이다.
상기 살펴본 바와 같이, LED 칩(140)의 제 1 도전형 전극(144)은 다이본드층(130)을 통해 기판(110)의 제 1 전극(112)의 상면에 배치된 열확산층(120)에 다이본딩되고, LED 칩(140)의 제 2 도전형 전극(145)은 본딩 와이어(150)를 통해 기판(110)의 제 2 전극(114)의 상면에 배치된 열확산층(122)과 연결된다. 여기서, 열확산층(120)은 열전도성이 우수하다. 이는 Ag의 열전도율과 다른 물질의 열전도율의 비교를 통해 알 수 있다. 참고로, Ag의 열전도율은 428W/mK이며, Au 또는 Sn의 열전도율은 57.3W/mK이다. 이와 같이, Ag의 열전도율은 다른 물질에 비해 열전도율이 훨씬 높다. 따라서, 제 1 실시 예에 따른 LED 패키지에 의하면, LED 칩(140)에서 발생하는 열을 기판(110) 쪽으로 열을 확산할 수 있다. 즉, 열확산층(120)으로 인해 제 1 실시 예에 따른 LED 패키지(100)는 우수한 방열효과를 얻을 수 있다.
또한, 열확산층(120)은 빛의 반사율도 우수하므로, 기판(110)으로 방사되는 빛은 열확산층(120)에 의해 반사되는 비율이 높으며, 이에 따라 제 1 실시 예에 따른 LED 패키지(100)의 광 추출 효율도 향상된다.
[제 2 실시예]
도 4는 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 이하, 도 4를 통해, 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 내부 구조를 살펴본다.
제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 기판(410), 열확산층(420) 및 LED 칩(440)을 포함한다. 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 별도의 다이본드층을 포함하지 않는 점을 제외하고는 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구성과 동일하다. 따라서, 후술하는 설명에 포함되지 않은 사항은 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 설명 부분을 참조하여, 그 구성을 파악할 수 있다.
이하, 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)와 구별되는 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)의 구조를 살펴본다. 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 LED 칩(440)을 기판(410) 상의 전극(412)에 다이본딩하기 위해 별도의 도전성 접착제를 사용하지 않는다. 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)에서는 Ag을 도전성 접착제로 사용하여, 기판(410)의 전극(412)에 LED 칩(440)이 접합하도록 배치한다.
보다 구체적으로, 제 2 실시 예에 다른 발광 다이오드 패키지(400)에서는 전극(412) 상면에 열확산층(420)을 형성하고, 열확산층(420)에 LED 칩(440)을 직접 접합한다. 이러한 열확산층은 Ag으로 구성될 수 있다. 이와 같이, 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)에서는 별도의 접착 물질을 사용하지 않고, Ag를 접착물질로 사용한다. 하지만, LED 칩(440)과 기판(410)의 전극(412)이 접합하는 경우, 접착제도 하나의 층을 형성하므로, 기판(410)과 LED 칩(440)의 접합 구조는 도 4에 도시된 바와 같다. 즉, 전극(412)의 상면에 열확산층(420)이 형성되며, 열확산층(420) 상면에는 LED 칩(440)이 배치된다. 열확산층(420)은 일정한 두께 이상을 갖는데, 그 두께는 5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한, LED 칩(440)의 제 2 도전형 전극은 본딩 와이어(450)를 통해 기판(410)의 제 2 전극(414)의 상면에 배치된 열확산층과 연결된다.
상기 살펴본 바와 같이, Ag은 열전도성이 우수하다. 또한, Ag은 금속을 접합시키는 접착제의 성질도 있다. 따라서, LED 칩(440)을 전극을 다이본딩하는데 Ag을 사용할 수 있다. 이와 같이, 전극(412)의 상면에 열확산층(420)을 형성하고, 열확산층(420)의 상면에 LED 칩(440)을 다이본딩하면, 열확산층(420)은 다이본드층의 역할도 수행한다. 따라서, 제 2 실시 예에 따른 LED 패키지(400)는 열확산층(420)으로 인해 우수한 방열효과를 얻을 수 있다.
[제 3 실시예]
도 5는 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 이하, 도 5를 통해, 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 내부 구조를 살펴본다.
제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 DCB 기판(510), 열확산층(520) 및 LED 칩(540)을 포함한다. 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 열확산층의 구조를 제외하고는 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 구성과 동일하다.
이하, 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)의 열확산층의 구조를 살펴본다.
제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 Ag가 기판(510)의 전극(512)의 상면 및 측면을 모두 덮도록 열확산층(520)을 형성한다. 이 때, 열확산층(520)은 두께는 5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 도 5에 도시된 바와 같이, Ag가 일정한 두께로 전극(512)의 상면 및 측면을 전부 도포하도록 열확산층(520)을 형성한다. 즉, 열확산층(520)은 전극(512)의 상면뿐만 아니라, 측면의 전체를 도포하는 구조를 가진다. 따라서, 전극(512)은 그 표면이 외부로 노출되지 않은 상태가 된다.
또한, 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 LED 칩(540)으로 플립칩 구조의 LED 칩을 사용할 수 있다. 플립칩 구조의 LED 칩은 제 1 도전형 전극과 제 2 도전형 전극이 모두 동일한 방향에 위치하여, 본딩 와이어를 필요로 하지 않는 구조의 LED 칩을 의미한다. 플립칩 구조의 LED 칩에 의하면, 제 1 도전형 전극과 제 2 도전형 전극을 기판에 직접 접할 수 있다. 따라서, LED 칩의 제 1 도전형 전극과 제 2 도전형 전극을 모두 전극 상에 형성된 열확산층에 다이본딩할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에 의하면, 본딩 와이어는 필요로 하지 않으며, LED 칩(540)이 전극(512) 상에 형성된 열확산층(520)에 다이본딩한 구조를 통해, LED 칩은 기판(510)과 전기적으로 연결된다.
일반적인 DCB 기판에서 전극은 0.2mm 내지 0.6mm의 두께를 가진다. 반면, 제 3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서는 열확산층(520)이 5㎛ 이상의 두께를 가지도록 열확산층(520)을 설정한다. 이와 같이, 열확산층(520)은 전극으로 사용되는 금속층인 구리층에 비해 상대적으로 그 두께가 얇다. 따라서, DCB 기판에서도 미세한 패턴의 형성이 가능할 수 있다. 또한, Ag은 열전도성이 우수하므로, 방열성이 향상된다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 400, 500: 발광 다이오드 패키지
110, 410, 510: 기판
112, 114, 412, 414, 512: 전극
120, 420, 520: 열확산층
130, 430: 다이본드층
140, 440, 540: LED 칩
150, 450: 전기적 접속 부재

Claims (11)

  1. 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판;
    상기 전극 상에 소정의 두께 이상으로 형성된 열확산층;
    상기 열확산층 상에 형성된 다이본드층; 및
    상기 다이본드층 상에 형성된 LED 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열확산층은
    Ag를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 두께는
    5㎛인 발광 다이오드 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은
    Cu를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판;
    상기 전극 상에 소정의 두께 이상으로 형성된 열확산층 및
    상기 열확산층 상에 형성된 LED 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 열확산층은
    Ag를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 소정의 두께는
    5㎛인 발광 다이오드 패키지.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은
    Cu를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 DCB 기판;
    상기 전극의 측면 및 상면을 덮는 형태로 형성된 열확산층; 및
    상기 열확산층 상에 형성된 LED 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 열확산층은
    Ag를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 전극은
    Cu를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
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