KR20170093405A - 엘이디 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

엘이디 모듈 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170093405A
KR20170093405A KR1020160014762A KR20160014762A KR20170093405A KR 20170093405 A KR20170093405 A KR 20170093405A KR 1020160014762 A KR1020160014762 A KR 1020160014762A KR 20160014762 A KR20160014762 A KR 20160014762A KR 20170093405 A KR20170093405 A KR 20170093405A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reflector
resin
stage
substrate
led module
Prior art date
Application number
KR1020160014762A
Other languages
English (en)
Inventor
김민표
조용욱
신영환
박정혜
박성종
Original Assignee
주식회사 루멘스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 루멘스 filed Critical 주식회사 루멘스
Priority to KR1020160014762A priority Critical patent/KR20170093405A/ko
Priority to JP2016082122A priority patent/JP6118437B1/ja
Priority to US15/168,023 priority patent/US20170179084A1/en
Publication of KR20170093405A publication Critical patent/KR20170093405A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

엘이디 모듈이 개시된다. 이 엘이디 모듈은 기판; 상기 기판의 상면에 실장된 엘이디 칩; 상기 엘이디 칩 주위에 수지 충전 공간을 한정하도록 상기 기판의 상면에 형성된 환형의 다단 리플렉터; 및 형광체가 포함된 수지가 상기 수지 충전 공간에 채워져 형성된 봉지재를 포함하며, 상기 다단 리플렉터는 2단 이상으로 적층된 리플렉터용 수지부의 단면들을 포함한다.

Description

엘이디 모듈 및 그 제조방법{led module and its fabrication method}
본 발명은 엘이디 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 기판 상에 엘이디칩을 덮는 봉지재용 수지가 충전되는 공간을 한정하는 수단으로서, 리플렉터용 수지를 다단으로 디스펜싱하여 형성한 다단 리플렉터를 이용하는 COB(Chip On Board)형 엘이디 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, COB형 엘이디 모듈은 기판과, 그 기판 상에 실장된 복수개의 엘이디 칩과, 엘이디 칩을 봉지하는 봉지재를 포함한다. 또한, 봉지재는 엘이디 칩에서 나온 광을 파장 변환하기 위한 형광체를 포함하는 것이 일반적이다. 통상의 엘이디 모듈은 형광체에 의해 파장 변환된 광과 그렇지 않은 광의 혼합에 의해 백색광을 만든다.
이와 같은 COB형 엘이디 모듈에 있어서, 봉지재, 특히, 형광체를 포함하는 봉지재 형성을 위해, 엘이디 칩 주위를 둘러싸는 링 형태로 실리콘 수지를 도포해 단층의 리플렉터를 형성하고, 그 리플렉터 안쪽에 액상 또는 겔상을 갖는 수지, 특히 형광체를 포함하는 수지를 충전한 후 경화시킨다. 여기에서 리플렉터는 액상 또는 겔상의 수지, 더 구체적으로는, 형광체가 포함된 수지가 발광 영역 밖으로 흘러 나가지 못하도록 하는 중요한 역할을 한다. 하지만, 이러한 리플렉터는 광의 배광각 조절, 특히, 배광각을 좁게 조절하는 것과 같은 역할을 하지 못한다.
예를 들면, 사출 성형한 리플렉터를 추가로 두어 배광각 조절에 이용할 수 있지만, 이 경우, 리플렉터가 광 반사에 충분히 참여하지 못하므로, "핫 스폿 영역(hot spot area)"을 초래할 수 있고, 값비싼 리플렉터의 이용 및 그 리플렉터의 설치에 따른 비용으로 인해 경제성이 떨어진다. 특히, 기존 엘이디 모듈에 적용되어 왔던 리플렉터는 좁은 배광각을 구현하기 어려웠다. 다른 대안으로, 렌즈를 이용하는 방법도 있지만, 이 또한 경제성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
US 2015/0016107A1(2015. 01. 15)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판상에 엘이디칩을 덮는 칩 봉지용 수지가 충전되는 공간을 한정하는 수단으로서, 리플렉터용 수지를 다단으로 디스펜싱하여 형성한 다단 리플렉터를 이용하여, 그 다단 리플렉터가 배광각을 조절하는 리플렉터의 기능을 할 수 있도록 한 엘이디 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 엘이디 모듈은, 기판; 상기 기판의 상면에 실장된 엘이디 칩; 상기 엘이디 칩 주위에 수지 충전 공간을 한정하도록 상기 기판의 상면에 형성된 환형의 다단 리플렉터; 및 형광체가 포함된 수지가 상기 수지 충전 공간에 채워져 형성된 봉지재를 포함하며, 상기 다단 리플렉터는 2단 이상으로 적층된 리플렉터용 수지부의 단면들을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 다단 리플렉터는 상기 기판 상에 환형으로 형성된 제1 리플렉터용 수지부와, 상기 제1 리플렉터용 수지부 상에 적층 형성된 제2 리플렉터용 수지부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 다단 리플렉터는 상측을 향해 나선 형태로 연속되게 이어진 나선형 리플렉터용 수지부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 다단 리플렉터의 내경은 위로 향할수록 점진적으로 감소한다.
일 실시예에 따라, 봉지재는 오목한 광 출사면을 포함한다.
일 실시예에 따라, 봉지재의 상단 높이는 상기 다단 리플렉터의 상단 높이보다 전체적으로 낮은 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 다단 리플렉터는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함하는 투광성 수지에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3를 포함하는 그룹에서 선택된 반사 재료를 혼합한 수지 재료를 이용하여 형성된다.
본 발명의 일측면에 따른 엘이디 모듈 제조방법은, 기판을 준비하는 단계; 액상 또는 겔상의 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 디스펜싱하여 다단 리플렉터를 형성하는 단계; 및 상기 다단 리플렉터 내에 형광체를 포함하는 수지를 충전하는 단계를 포함하며, 상기 다단 리플렉터를 형성하는 단계는 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 환형으로 디스펜싱하여 제1 리플렉터용 수지부를 형성하는 단계와, 상기 제1 리플렉터용 수지부 상에 리플렉터용 수지를 디스펜싱하여 제2 리플렉터용 수지부를 형성하는 하는 단계를 포함하며, 상기 제2 리플렉터용 수지부의 내경 또는 내부 폭이 상기 제1 리플렉터용 수지부의 내경 또는 내부 폭보다 작게 정해진다.
본 발명의 다른 측면에 따른 엘이디 모듈 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 액상 또는 겔상의 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 디스펜싱하여 다단 리플렉터를 형성하는 단계; 및 상기 다단 리플렉터 내에 형광체를 포함하는 수지를 충전하는 단계를 포함하며, 상기 다단 리플렉터를 형성하는 단계는 상기 기판 상에 리플렉터용 수지를 위로 갈수록 점진적으로 좁아지게 나선형으로 디스펜싱하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면, 액상 또는 겔상 수지를 도팅(또는 디스펜싱)하여 형성되는 리플렉터용 수지부를 2단 이상으로 적층하여 리플렉터의 기능을 할 수 있는 다단 리플렉터를 경제성 있게 만들 수 있으며, 이 다단 리플렉터를 이용하여, 광 효율의 큰 저하 없이 좁은 광 지향각 또는 좁은 배향각을 갖는 엘이디 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른 엘이디 모듈을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 엘이디 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 엘이디 모듈의 캐비티의 단면 내측 형상을 다르게 한 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 정면도로서, 엘이디 칩을 은선으로 나타낸 도면이다.
도 6의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 1단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여준다.
도 7의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 3단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 사진 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여준다.
도 8의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 5단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 사진 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여준다.
도 9의 (a), (b) 및 (c)는 1단, 3단 및 5단의 리플렉터와 상기 리플렉터 각각에 형광체를 포함하는 봉지재를 거의 플랫(flat)하게 최대 높이로 채운 엘이디 모듈들 각각과 이들 각각의 광 지향각 특성을 보여준다.
도 10의 (a), (b) 및 (c)는 다단 리플렉터의 단수를 3단으로 동일하게 하고 나머지 조건도 모두 동일하게 하되, 형광체를 포함하는 봉지재의 높이만 다르게 하여 광 지향각 특성을 측정한 결과를 보여준다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I를 따라 취해진 엘이디 모듈의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 모듈은, 예컨대, 조명용 면광원 장치에 유리하게 이용될 수 있는 것으로서, 기판(2)과, 상기 기판(2)의 상면에 실장된 복수의 엘이디 칩(3)과, 상기 복수의 엘이디 칩(3) 주위에 수지 충전 공간을 한정하도록 상기 기판(2)의 상면에 형성된 환형의 다단 리플렉터(4)와, 상기 수지 충전 공간에 채워진 액상 또는 겔상의 칩 봉지용 수지가 경화되어 형성된 봉지재(5)를 포함한다.
상기 봉지재(5)는 상기 복수의 엘이디 칩(3)에서 나온 광을 파장 변환하는 형광체를 포함한다. 형광체를 액상 또는 겔상의 수지에 혼합한 칩 봉지용 수지를 상기 수지 충전 공간 내에 충전 후 경화시키면 형광체가 거의 균일하게 분산된 봉지재(5)를 얻을 수 있다. 예컨대, 엘이디 칩(3)에서 나와 형광체를 거치지 않은 광과 형광체에 의해 파장 변환된 광이 혼합되어 백색광을 만들 수 있다.
상기 복수의 엘이디 칩(3)은 예컨대 직렬 또는 직병렬로 연결된 상태로 상기 기판(2) 상에 어레이될 수 있다. 또한, 상기 복수의 엘이디 칩(3)은 AC 회로 내에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 복수의 엘이디 칩(3)은 본딩와이어(bonding wire) 없이 기판(2)에 실장되는 플립칩 타입의 엘이디 칩(3)일 수 있다.
이러한 플립칩 타입의 엘이디 칩(3)은 위에서 아래를 향해 투광성 기판(31), 제1 도전형 반도체층(32), 활성층(33) 및 제2 도전형 반도체층(34)을 차례로 포함하고, 메사 식각에 의해 오픈된 제1 도전형 반도체층(32)의 일부 영역이 제1 전극 패드(35a)와 연결되고 제2 도전형 반도체층(34)의 일부 영역이 제2 전극 패드(35b)와 연결된 구조를 포함한다. 절연층(36)은 제1 전극 패드(35a)를 제2 도전형 반도체층(34) 및 제2 전극 패드(35b)에 대하여 절연시키는 한편, 제2 전극 패드(35b)를 제1 도전형 반도체층(32) 및 제1 전극 패드(35a)에 대하여 절연시키도록 형성된다. 투광성 기판(31)은 갈륨나이트라이드 계열의 제1 도전형 반도체층(32), 활성층(33) 및 제2 도전형 반도체층(34)의 성장에 이용된 성장 기판, 더 바람직하게는, 사파이어 기판일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(32) 및 제2 도전형 반도체층(34)은 n형 반도체층 및 p형 반도체층일 수 있으며, 활성층은 멀티퀀텀웰(multi quantum well)을 포함할 수 있다. 상기 플립칩 타입 엘이디 칩(3)이 기판(2)상에 실장될 때, 솔더 범프(b1, b2)에 의해, 상기 제1 전극 패드(35a) 및 제2 전극 패드(35b)가 기판(2) 상의 전극들(2a, 2b)과 각각 연결된다
또한, 상기 다단 리플렉터(4)는, 액상 또는 겔상의 칩 봉지용 수지가 충전되는 공간만을 한정하였던 기존의 단층 리플렉터와 달리, 엘이디 모듈 제조 완료 후, 배광각을 협소하게 만들어주는 리플렉터의 기능을 하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 다단 리플렉터(4)는 리플렉터용 화이트 실리콘 수지를 환형으로 디스펜싱하여 형성한 리플렉터용 수지부(4a, 4b, 4c)를 다단으로 그리고 위를 향해 점진적으로 내경이 감소되게 적층하여 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 다단 리플렉터(4)는 위를 향해 점진적으로 내경이 감소되는 제1 리플렉터용 수지부(4a), 제2 리플렉터용 수지부(4b) 및 제3 리플렉터용 수지부(4c)를 차례대로 구비한다.
상기 제1 리플렉터용 수지부(4a)는 가상의 중심선에 대하여 제1 내경과 제1 외경을 갖는 환형 패턴으로 액상 또는 겔상의 화이트 실리콘 수지를 기판(2) 상에 도포하여 형성된다. 이를 위해, 가상의 중심선에 대해 일정 반경 떨어진 채 회전하면서 수지를 토출하는 디스펜서가 이용된다. 또한, 제2 리플렉터용 수지부(4b)는 동일 디스펜서를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 중심선에 대하여 제1 내경보다 크고 제1 외경보다 작은 제2 외경과 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 환형 패턴으로 액상 또는 겔상 수지를 기판(2) 상에 도포하여 형성된다. 또한, 상기 제3 리플렉터용 수지부(4c)는 동일 디스펜서를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 중심선에 대하여 제2 내경보다 크고 제2 외경보다 작은 제3 외경과 제2 내경보다 작은 제3 내경을 갖는 환형 패턴으로 액상 또는 겔상 수지를 기판(2) 상에 도포하여 형성된다.
상기 다단 리플렉터(4)를 구성하는 화이트 실리콘 수지는 실리콘 수지에 반사 재료로서 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3를 포함하는 그룹에서 선택된 재료를 혼합한 것을 이용할 수 있다.
상기 다단 리플렉터(4)는 선행하는 리플렉터용 수지부가 경화된 후 후속하는 다른 리플렉터용 수지부를 적층할 수 있고, 또한, 리플렉터용 수지부를 차례로 적층 형성한 후 일괄 경화하여 형성할 수 있다. 상기 다단 리플렉터(4)가 경화되면, 상기 다단 리플렉터(4) 내 수지 충전 공간으로 형광체를 포함하는 칩 봉지용 수지가 채워진 후 경화되어 형광체를 포함하는 봉지재(5)가 형성된다.
본 실시예에서, 상기 봉지재(5)는 오목한 상부면, 즉, 광 출사면을 포함한다. 상기 봉지재(5)의 상부면은 가장자리 높이가 다단 리플렉터(4)의 높이와 거의 같으며 중앙의 높이가 가장 낮다. 봉지재(5)를 위와 같이 오목한 형상으로 형성하는 경우, 형광체를 최대한 이용할 수 있으면서도, 봉지재(5)의 상측에 다단 리플렉터(4)에 의한 배광각 조절 영역을 충분히 확보하여, 원하는 배광각, 즉, 충분히 협소한 배광각을 얻을 수 있다. 상기 봉지재(5) 형성용 수지로는 실리콘 수지가 바람직하게 이용된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
본 실시예에 따른 엘이디 모듈은 앞선 실시예와 같은 높이 및 같은 단수로 앞선 실시예와 같은 방법에 의해 형성된 다단 리플렉터(4)를 기판(2)의 상면에 포함한다. 또한, 상기 엘이디 모듈은 앞선 실시예와 같은 동일한 배열로 상기 기판(2) 상에 실장된 복수의 엘이디 칩(5)을 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈은, 복수의 엘이디 칩(3)을 봉지하는 봉지재(5)를 포함하되, 그 봉지재(5)는 상단면 전체 높이가 상기 다단 리플렉터(4)의 상단 높이보다 훨씬 낮게, 더 구체적으로는, 다단 리플렉터(4)의 중간 높이보다 낮게 위치한다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지재(5)는 제1 리플렉터용 수지부(4a), 제2 리플렉터용 수지부(4b) 및 제3 리플렉터용 수지부(4c) 중 가장 아래에 위치한 제1 리플렉터용 수지부(4a) 이하의 높이로 채워진 칩 봉지용 수지에 의해 형성되어, 엘이디 칩(3)의 상면보다 약간 높은 위치에서 상기 엘이디 칩(3)을 덮어 보호한다. 또한, 상기 봉지재(5)는 앞선 실시예와 마찬가지로 광의 파장 변환을 위한 형광체를 포함한다. 형광체를 포함하는 봉지재(5) 상단이 다단 리플렉터(4) 아래에 있으므로, 봉지재(5)의 상단면 위쪽에 위치한 다단 리플렉터(4)의 내측면 반사를 이용하여, 배광각 또는 지향각을 더욱 좁게 조절하는 것이 가능하다.
도 4a 및 도 4b는 엘이디 모듈의 캐비티의 단면 내측 형상을 다르게 한 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기 위한 단면도들이다. 먼저, 도 4a를 참조하면, 엘이디 모듈의 상기 다단 리플렉터(4)는 리플렉터용 화이트 실리콘 수지를 환형으로 디스펜싱하여 형성한 리플렉터용 수지부(4a, 4b, 4c)를 다단으로 적층하여 형성된다. 이때, 다단 리플렉터(4)에 의해 한정된 캐비티의 단면 내측 형상은 사다리꼴로 이루어지되, 상기 캐비티의 단면 내측변(42)이 하나의 경사진 직선으로 이루어짐을 알 수 있다. 캐비티의 내부면을 단면 내측변(42)이 하나의 직선이 되게 매끄럽게 형성하면, 다단 리플렉터(4)의 내부면이 매끄러워져, 의도한 지향각의 광을 얻는데 유리할 수 있다. 또한, 도 4b를 참조하면, 다단 리플렉터(4)에 의해 한정된 캐비티의 단면 내측벽(43)이 하나의 곡선, 더 구체적으로는 이점쇄선으로 표시한 가상의 원(c) 일부를 이루는 원호가 됨을 알 수 있다. 대안적으로, 상기 캐비티의 단면 내측벽은 여러 개의 직선들의 조합 또는 여러 개의 곡선들의 조합, 또는 직선과 곡선을 포함하는 선들을 조합으로부터 선택될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈을 도시한 정면도로서, 엘이디 칩을 은선으로 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈은 리플렉터용 수지부가 끊김 없이 연속적으로 이어지면서 상측으로 좁아지게 형성된 나선형 다단 리플렉터(4)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 리플렉터용 수지를 위로 갈수록 점진적으로 좁아지게 나선형으로 디스펜싱하여 상기 나선형 다단 리플렉터(4)를 형성한다. 다단 리플렉터(4)의 리플렉터용 수지가 끊김 없이 연속적으로 이어져 있기는 하지만, 나선형 다단 리플렉터(4)도 다단의 단면들을 가지므로, 다단 리플렉터의 용어를 그대로 쓴다. 본 발명에 따르면, 리플렉터용 수지부의 단수 조절을 통해 광의 배광각 조절이 가능한데, 본 실시예에서와 같이, 리플렉터용 수지를 나선형으로 도포해 다단 리플렉터(4)를 형성하는 것은 보다 효율적일 수 있다.
도 6의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 1단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여주고, 도 7의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 3단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 사진 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여주며, 도 8의 (a), (b) 및 (c)는 봉지재를 생략한 상태로 5단의 리플렉터를 이용하는 엘이디 모듈의 정면 사진 및 평면 사진과 이때 얻어지는 광 지향각 분포 다이어그램을 보여준다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 봉지재가 없는 상태에서, 리플렉터의 단수를 1단, 3단, 5단으로 높일 때, 엘이디 모듈의 광 지향각은 136도, 126도, 110도로 점점 작아짐을 알 수 있었다.
도 9의 (a), (b) 및 (c)는 1단, 3단 및 5단의 리플렉터와 상기 리플렉터 각각에 형광체를 포함하는 봉지재를 거의 플랫(flat)하게 최대 높이로 채운 엘이디 모듈들 각각과 이들 각각의 광 지향각 분포를 보여준다. 도 9를 참조하면, 봉지재가 없을 때와 마찬가지로, 리플렉터의 단수 및 그에 따른 높이를 증가시킬수록, 광 지향각을 좁게 조정 가능함을 확인할 수 있었다. 봉지재가 채워진 1단의 리플렉터 이용의 경우, 118도의 광 지향각, 봉지재가 채워진 3단 리플렉터 이용의 경우, 114도의 광 지향각, 봉지재가 채워진 5단 리플렉터 이용의 경우, 112도의 광 지향각을 얻을 수 있었다.
도 10의 (a), (b) 및 (c)는 다단 리플렉터의 단수를 3단으로 동일하게 하고 나머지 조건도 모두 동일하게 하되, 형광체를 포함하는 봉지재의 높이만 다르게 하여 광 지향각 특성을 측정한 결과를 보여준다. 도 10의 (a)는 봉지재를 최대 높이로 플랫하고 채운 경우(플랫 도팅)이고, 도 10의 (b)는 봉지재를 최대 높이로 채우되 수지의 도팅 양을 약간 줄여 오목하게 채운 경우(언더 도팅)이고, 도 10의 (c)엘이디 칩을 덮을 수 있는 최소한의 높이로 봉지재를 채운 경우(인너 도팅)이다. 인너 도팅이 111도로 가장 작은 광 지향각을 보였고, 그 다음이 언더 도팅으로 112도의 광 지향각을 보였으며 플랫 도팅이 114도의 광 지향각을 보였다.
2……………………………………………………………기판
3……………………………………………………………엘이디 칩
4……………………………………………………………다단 리플렉터
5……………………………………………………………봉지재

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판의 상면에 실장된 엘이디 칩; 및
    상기 엘이디 칩 주위에 수지 충전 공간을 한정하도록 상기 기판의 상면에 형성된 환형의 다단 리플렉터를 포함하며,
    형광체가 포함된 수지가 상기 수지 충전 공간에 채워지며,
    상기 다단 리플렉터는 2단 이상으로 적층된 리플렉터용 수지부의 단면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다단 리플렉터는 상기 기판 상에 환형으로 형성된 제1 리플렉터용 수지부와, 상기 제1 리플렉터용 수지부 상에 적층 형성된 제2 리플렉터용 수지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 다단 리플렉터는 상측을 향해 나선 형태로 연속되게 이어진 나선형 리플렉터용 수지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 다단 리플렉터의 내경은 위로 향할수록 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 수지 충전 공간에 채워지는 상기 형광체가 포함된 수지는 오목한 광 출사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 수지 충전 공간에 채워지는 상기 형광체가 포함된 수지는 상단 높이가 상기 다단 리플렉터의 상단 높이보다 전체적으로 낮은 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 캐비티의 단면 내측변은 하나의 직선, 직선들의 조합, 하나의 곡선, 곡선들의 조합, 및 직선과 곡선을 포함하는 선들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 다단 리플렉터는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함하는 투광성 수지에 TiO2, SiO2, ZrO2, PbCO3, PbO, Al2O3, ZnO 및 Sb2O3를 포함하는 그룹에서 선택된 반사 재료를 혼합한 수지 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
  9. 기판을 준비하는 단계;
    액상 또는 겔상의 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 디스펜싱하여 다단 리플렉터를 형성하는 단계; 및
    상기 다단 리플렉터 내에 형광체를 포함하는 수지를 충전하는 단계를 포함하며,
    상기 다단 리플렉터를 형성하는 단계는 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 환형으로 디스펜싱하여 제1 리플렉터용 수지부를 형성하는 단계와, 상기 제1 리플렉터용 수지부 상에 리플렉터용 수지를 디스펜싱하여 제2 리플렉터용 수지부를 형성하는 하는 단계를 포함하며, 상기 제2 리플렉터용 수지부의 내경 또는 내부 폭이 상기 제1 리플렉터용 수지부의 내경 또는 내부 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
  10. 기판을 준비하는 단계;
    액상 또는 겔상의 리플렉터용 수지를 상기 기판 상에 디스펜싱하여 다단 리플렉터를 형성하는 단계; 및
    상기 다단 리플렉터 내에 형광체를 포함하는 수지를 충전하는 단계를 포함하며,
    상기 다단 리플렉터를 형성하는 단계는 상기 기판 상에 리플렉터용 수지를 위로 갈수록 점진적으로 좁아지게 나선형으로 디스펜싱하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈 제조방법.
KR1020160014762A 2015-12-21 2016-02-05 엘이디 모듈 및 그 제조방법 KR20170093405A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160014762A KR20170093405A (ko) 2016-02-05 2016-02-05 엘이디 모듈 및 그 제조방법
JP2016082122A JP6118437B1 (ja) 2015-12-21 2016-04-15 Ledモジュール
US15/168,023 US20170179084A1 (en) 2015-12-21 2016-05-28 Light emitting diode module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160014762A KR20170093405A (ko) 2016-02-05 2016-02-05 엘이디 모듈 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170093405A true KR20170093405A (ko) 2017-08-16

Family

ID=59752473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160014762A KR20170093405A (ko) 2015-12-21 2016-02-05 엘이디 모듈 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170093405A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019088439A1 (ko) * 2017-11-06 2019-05-09 주식회사 루멘스 엘이디 패키지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019088439A1 (ko) * 2017-11-06 2019-05-09 주식회사 루멘스 엘이디 패키지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7381974B2 (ja) 発光装置
EP2215667B1 (en) Method for fabricating an led package
EP3100309B1 (en) Light emitting device with a phosphor-converted led in a shallow reflector cup filled with encapsulant
KR102146595B1 (ko) 측면 방출을 위한 형상의 성장 기판을 가지는 led
US11769757B2 (en) Light emitting diode (LED) components and methods
US9412907B1 (en) Graded vias for LED chip P- and N- contacts
US20120007122A1 (en) Light emitting device package and a lighting device
KR102332218B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 카메라 모듈
TW201214792A (en) Optoelectronic semiconductor device
US20110018016A1 (en) Reduced color over angle variation leds
JP2008041699A (ja) Ledパッケージ
TWI500185B (zh) 發光二極體封裝結構及其製作方法
US20100301349A1 (en) Wafer level led package structure for increasing light-emitting efficiency and heat-dissipating effect and method for manufacturing the same
EP2973759B1 (en) Encapsulating led lens with bottom reflectors
EP3271952A1 (en) Light emitting diode chip and a method for the manufacture of a light emitting diode chip
JP6118437B1 (ja) Ledモジュール
JP2010199544A (ja) 発光素子パッケージ用レンズ及びこれを備える発光素子パッケージ
US11996504B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
KR20200038864A (ko) 발광 장치
KR102408719B1 (ko) 렌즈 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
KR20140123851A (ko) 전자소자 패키지 및 이에 사용되는 패키지 기판
KR101530948B1 (ko) 발광다이오드 패키지
KR20140134202A (ko) 소형 발광소자 패키지 및 그 제조 방법
US20160254423A1 (en) Non-magnified led for high center-beam candle power
KR20170093405A (ko) 엘이디 모듈 및 그 제조방법