KR20170139942A - 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮는 몰딩부; 상기 몰딩부의 측면에 접촉되게 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 백색 벽부; 및 상기 몰딩부 상부에 배치되고, 상기 발광 다이오드 칩에서 발광된 광을 파장변환하는 파장변환부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상면의 너비가 하면의 너비보다 크다. 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 칩의 측면으로 방출된 광이 백색 벽부의 경사면에서 반사되어 상부로 방출될 수 있어, 발광 다이오드 패키지의 광량을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 발광 효율을 갖는 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는 발광 효율이 높고, 수명이 길며, 소비전력이 낮아 친환경적인 제품이다. 또한, 사용목적이나 형태에 따라 발광 다이오드가 탑재된 패키지 형태로 제작할 수 있어, 그 사용범위가 넓은 장점이 있다.
발광 다이오드 패키지는 기판 상부에 발광 다이오드 칩이 실장되고, 발광 다이오드 칩을 형광체가 포함된 파장변환부 등으로 몰딩하여 제작한다. 이때, 발광 다이오드 칩이 청색 또는 자외선 파장대역의 광을 발광하는 경우, 형광체 등을 이용하여 청색광을 파장 변환하여 발광 다이오드 패키지에서 백색광이 방출되도록 할 수 있다.
이렇게 발광 다이오드 칩을 몰딩하는 것은 발광 다이오드 칩을 보호하기 위해 발광 다이오드 칩을 수지 등으로 덮는데, 이때, 사용되는 몰딩재는 발광 다이오드 칩에서 발광된 광이 잘 투과할 수 있게 투과율이 높은 재질을 사용한다. 그리고 발광 다이오드 칩을 덮는 몰딩재의 측면에 발광 다이오드 칩에서 생성된 광을 반사시키기 위한 백색 벽부(white wall)가 형성될 수 있다.
발광 다이오드 칩에서 생성된 광은 발광 다이오드 칩의 상부와 함께 측면 방향으로 방출된다. 백색 벽부는 이렇게 측면으로 방출되는 광을 반사시키기 위해 몰딩재의 측면 등에 배치될 수 있다. 백색 벽부는 발광 다이오드 칩에서 발출되어 입사되는 광을 반사하여 발광 다이오드 패키지의 상부로만 광이 방출되도록 할 수 있다.
이때, 백색 벽부는 통상적으로 기판의 수평면에 수직한 형상으로 배치된다. 그에 따라 발광 다이오드 칩에서 생성된 광 중에서 발광 다이오드 칩의 수직방향으로 방출되는 광은 발광 다이오드 패키지의 상부로 쉽게 방출되지만, 발광 다이오드의 측면으로 방출되는 광은 발광 다이오드 패키지의 상부로 쉽게 방출되지 못한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에 비해 더 많은 광을 외부로 방출할 수 있는 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮는 몰딩부; 상기 몰딩부의 측면에 접촉되게 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 백색 벽부; 및 상기 몰딩부 상부에 배치되고, 상기 발광 다이오드 칩에서 발광된 광을 파장변환하는 파장변환부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상면의 너비가 하면의 너비보다 크다.
이때, 상기 몰딩부는 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 투과할 수 있다.
또한, 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 상기 백색 벽부의 내측면은 경사면이고, 상기 경사면은 반사면일 수 있다.
그리고 상기 파장변환부의 너비는 상기 몰딩부 상면의 너비보다 같거나 클 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 인쇄회로기판을 더 포함하고, 상기 몰딩부 및 백색 벽부는 상기 인쇄회로기판 상에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 파장변환부는 글래스(glass)에 형광체가 함유된 PIG(phosphor in glass)일 수 있고, 상기 파장변환부는 시트 또는 플레이트 형상일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮도록 배치된 파장변환부; 및 상기 파장변환부의 측면에 접촉되게 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 백색 벽부를 포함하고, 상기 파장변환부는 상면의 너비가 하면의 너비보다 크다.
이때, 상기 파장변환부의 측면을 둘러싸는 상기 백색 벽부의 내측면은 경사면이고, 상기 경사면은 반사면일 수 있다.
그리고 상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 인쇄회로기판을 더 포함하고, 상기 파장변환부 및 백색 벽부는 상기 인쇄회로기판 상에 배치될 수 있다.
그리고 상기 몰딩부의 측면은 하나 이상의 경사면을 포함할 수 있으며, 상기 몰딩부의 측면은, 상기 몰딩부의 저면에서 소정의 각도로 경사진 제1 측면; 및 상기 제1 측면에서 연장된 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면의 높이는 상기 발광 다이오드 칩의 높이보다 클 수 있다.
또 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 방법은, 발광 다이오드 칩을 제조기판 상에 부착하는 단계; 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮도록 투명 몰딩부를 형성하는 단계; 상기 몰딩부의 측면과 저면의 각도가 둔각이 되도록 상기 몰딩부를 가공하는 단계; 상기 발광 다이오드 칩과 가공된 몰딩부를 상기 제조기판에서 분리하고, 인쇄회로기판에 실장하는 단계; 및 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸도록 불투명한 백색 벽부를 상기 인쇄회로기판 상에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 발광 다이오드 칩과 가공된 몰딩부를 인쇄회로기판에 실장하고, 상기 가공된 몰딩부의 상부에 파장변환부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 파장변환부는 글래스(glass)에 형광체가 함유된 PIG(phosphor in glass)일 수 있고, 상기 파장변환부는 시트 또는 플레이트 형상일 수 있다.
또는, 상기 몰딩부는 하나 이상의 형광체를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 다이오드 칩의 측면으로 방출된 광이 백색 벽부의 경사면에서 반사되어 상부로 방출될 수 있어, 발광 다이오드 패키지의 광량을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 다수의 형광체가 유리와 혼합된 형광체 플레이트를 통해 발광 다이오드 칩에서 발광된 광이 방출되도록 배치됨에 따라 발광 다이오드 칩에서 발생된 열이 직접적으로 형광체 플레이트에 전달되지 않을 수 있어, 열에 의한 형광체가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 각 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제작과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 다른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 각 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 인쇄회로기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 백색 벽부(130), 몰딩부(140) 및 파장변환부(150)를 포함한다.
발광 다이오드 칩(120)은 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 정공과 전자의 결합을 통해 광을 방출할 수 있는 구조를 갖는다. 이를 위해 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 활성층이 개재될 수 있다. 본 실시예에서 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층구조체는 각각 III-V족 계열의 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 일례로, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있다. 이때, 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
제1 도전형 반도체층은 n형 불순물(예컨대, Si)을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층은 p형 불순물(예컨대, Mg)을 포함할 수 있다. 활성층은 다중 양자우물 구조(MQW)를 포함할 수 있고, 원하는 피크 파장의 광을 방출할 수 있게 조성비가 결정될 수 있다. 본 실시예에서 반도체 적층구조체는 수평형, 수직형 또는 플립칩형 등의 구조를 가질 수 있다.
또한, 발광 다이오드 칩(120)은 반도체 적층구조체의 하부에 제1 및 제2 전극패드가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전극패드는 서로 절연되도록 이격되며, 제1 전극패드는 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되고, 제2 전극패드는 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 전극패드는 각각 부에 배치된 인쇄회로기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 인쇄회로기판(110)에서 공급된 전원이 제1 및 제2 전극패드를 통해 발광 다이오드 칩(120)으로 전달될 수 있다.
인쇄회로기판(110)은 상부에 발광 다이오드 칩(120)이 실장될 수 있고, 상부의 몰딩부(140) 및 백색 벽부(130)를 지지한다. 본 실시예에서 인쇄회로기판(110)은 폴리머 소재나 세라믹 소재를 포함하는 절연성 기판일 수 있고, 금속 등의 소재를 포함하는 도전성 기판일 수도 있다. 또한, 인쇄회로기판(110)은 상부에 도전성 패턴이나 상부 전극이 형성될 수 있고, 발광 다이오드 칩(120)은 도전형 패턴이나 상부 전극과 전기적으로 연결되게 실장될 수 있다.
백색 벽부(130)는 인쇄회로기판(110) 상부에 배치되고, 발광 다이오드 칩(120)의 측면을 둘러싸는 형상으로 배치된다. 본 실시예에서 백색 벽부(130)는 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 일정 거리 이상 이격된 상태로 발광 다이오드 칩(120)의 측면을 둘러싼다. 상기와 같이 백색 벽부(130)가 배치됨에 따라 발광 다이오드 칩(120)의 측면으로 방출된 광은 백색 벽부(130)의 내측면에서 반사될 수 있다. 이때, 본 실시예에서 백색 벽부(130)의 내측면은 소정의 경사면(132)을 이루고, 경사면(132)은 반사면일 수 있다.
그리고 백색 벽부(130)의 경사면(132)이 이루는 경사각도(a)는 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광을 발광 다이오드 패키지(100)의 상부 방향으로 반사할 수 있게 경사가 이루어진다. 즉, 백색 벽부(130)의 경사면(132)과 백색 벽부(130)의 저면(134)이 이루는 각도(a)는 0도 초과 90도 미만일 수 있다.
그리고 본 실시예에서 백색 벽부(130)는 백색 소재의 수지 등이 이용될 수 있고, 불투명한 실리콘 등의 폴리머 수지나 세라믹 등이 포함될 수 있다. 본 실시예서 백색 벽부(130)는 후술하겠지만, 몰딩부(140)가 형성된 상태에서 사출 성형 등에 의해 형성될 수 있다. 또는 경우에 따라 기판 상에 백색 벽부(130)가 먼저 사출 성형 등에 의해 형성된 이후에 몰딩부(140)가 백색 벽부(130)의 내측을 채워질 수도 있다.
몰딩부(140)는 발광 다이오드 칩(120)의 상면 및 측면과 접하도록 발광 다이오드 칩(120)을 덮는다. 즉, 몰딩부(140)는 발광 다이오드 칩(120)과 백색 벽부(130)의 이격된 공간에 배치된다. 이때, 몰딩부(140)의 단면 형상은 백색 벽부(130)의 경사면(132)에 의해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 역 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
이때, 몰딩부(140)의 상면 너비(W1)는 하면의 너비(W2)보다 클 수 있다. 본 실시예에서 상면 너비(W1)는 1200㎛ 내지 1220㎛를 가질 수 있고, 하면 너비(W2)는 1150㎛ 내지 1170㎛의 너비를 가질 수 있다. 그리고 발광 다이오드 칩(120)의 너비는 1050㎛ 내지 1150㎛일 수 있다. 즉, 몰딩부(140)의 측면은 인쇄회로기판(110)의 상면과 소정의 각도(a)를 가질 수 있으며, 그에 따라 몰딩부(140)의 상면 너비(W1)는 하면 너비(W2) 보다 클 수 있다.
몰딩부(140)는 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광이 투과할 수 있게 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 투명 재질의 실리콘 등의 폴리머 수지나 유리, 또는 알루미나와 같은 세라믹의 재질을 가질 수 있다. 그에 따라 몰딩부(140)는 발광 다이오드 칩(120)을 보호하는 역할을 할 수 있고, 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광을 파장변환부(150) 측으로 방출시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서 몰딩부(140)가 발광 다이오드 칩(120)을 덮도록 배치된 것에 대해 설명하지만, 필요에 따라 몰딩부(140)가 구비되지 않은 상태로 발광 다이오드 칩(120)과 백색 벽부(130)의 사이가 빈공간일 수 있다.
파장변환부(150)는 백색 벽부(130) 및 몰딩부(140) 상부 전체를 덮도록 배치된다. 그리고 파장변환부(150)는 한 종류 이상의 형광체를 포함하고 있고, 한 종류 이상의 형광체는 파장변환부(150)에 포함된 담지부와 혼합될 수 있다. 담지부는 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 광이 투과할 수 있게 투명한 소재가 이용될 수 있으며, 폴리머 수지, 유리 및 세라믹과 같은 소재를 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 파장변환부(150)는 글래스(glass)에 형광체가 함유된 PIG(phosphor in glass)일 수 있다. 즉, 파장변환부(150)는 담지부가 글래스이고, 글래스 내에 한 종류 이상의 형광체가 분포된 PIG일 수 있다. 이렇게 파장변환부가 PIG임에 따라 발광 다이오드 칩에서 발광될 때 열이 발생하더라도 발생된 열에 의해 형광체가 변이되는 등의 문제가 발생하지 않을 수 있다.
그리고 담지부는 유리를 포함한 시트나 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그에 따라 파장변환부(150)는 형광체를 포함하는 독립된 시트 또는 플레이트로 제공될 수 있다.
파장변환부(150)에 포함된 형광체는 YAG 등의 황색 형광체, 질화물 형광체, 실리케이트 형광체, LuAg 형광체, 질화물 형광체 및 불화물 형광체 중 어느 하나 이상의 형광체가 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제작과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)를 제조하는 것에 대해 도 3에 도시된 도면들을 따라 설명한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제조기판(160) 상에 발광 다이오드 칩(120)을 배치한다. 이때, 본 실시예에서 하나의 발광 다이오드 칩(120)을 제조기판(160) 상에 배치하는 것에 대해 설명하지만, 복수의 발광 다이오드 칩(120)을 제조기판(160) 상에 일정 간격으로 배치할 수도 있다. 그리고 제조기판(160)은 인쇄회로기판(110)과 동일한 소재로 제작된 기판이 이용될 수 있다(예컨대, 제조기판(160)은 유리 기판일 수 있다).
상기와 같이, 제조기판(160) 상에 하나 이상의 발광 다이오드 칩(120)이 배치된 상태에서, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 투명 실리콘 등을 도포하여 몰딩부(140)를 형성한다. 액상 또는 일정의 점성을 가지는 몰딩부재를 이용하여 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮도록 도포하고, 경화를 통해 몰딩부(140)가 형성될 수 있다.
그리고 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 경화된 몰딩부(140)를 원하는 형상으로 다이싱(dicing)할 수 있는데, 본 실시예에서 몰딩부(140)는 역 사다리꼴 형상으로 다이싱할 수 있다. 이때, 몰딩부(140)의 측면과 제조기판(160)의 상면이 이루는 경사각도(a)는 0도 초과 90도 미만일 수 있다. 또한, 몰딩부(140)의 상면은 평평하게 그라인딩(grinding)할 수 있다.
발광 다이오드 칩(120)을 덮도록 몰딩부(140)가 형성된 상태에서 제조기판(160)을 제거하고, 발광 다이오드 칩(120)과 몰딩부(140)를 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(110) 상에 본딩(bonding)한다. 이때, 발광 다이오드 칩(120)의 하부에 배치된 제1 및 제2 전극패드와 인쇄회로기판(110)은 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)의 상부에 파장변환부(150)가 배치될 수 있다. 파장변환부(150)는 시트 또는 플레이트 형상을 가지고, 몰딩부(140) 상면에 부착될 수 있다. 본 실시예에서 파장변환부(150)는 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있으며, 발광 다이오드 칩(120)에서 발광되어 몰딩부(140)를 통해 방출되는 광을 파장 변환할 수 있다. 여기서, 파장변환부(150)의 너비는 몰딩부(140)의 너비와 같거나 클 수 있다.
상기와 같이, 파장변환부(150)가 몰딩부(140) 상부에 배치된 상태에서 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(110) 상부에 몰딩부(140)의 측면에 접하고 몰딩부(140)의 측면을 둘러싸도록 백색 벽부(130)가 형성될 수 있다. 그에 따라 백색 벽부(130)는 몰딩부(140)의 측면 형상을 따라 내측에 경사면(132)이 형성될 수 있다.
그리고 백색 벽부(130)는 상부에 배치된 파장변환부(150)의 측면까지 덮도록 형성될 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 파장변환부(150)의 측면 일부만 덮을 수도 있다. 또한, 파장변환부(150)의 측면을 덮지 않고 파장변환부(150)의 저면 일부까지만 덮을 수도 있다. 그리고 파장변환부(150)의 너비가 몰딩부(140)의 너비와 동일한 경우, 백색 벽부(130)는 파장변환부(150)와 접촉되지 않고 몰딩부(140)의 측면만 덮을 수도 있다. 즉, 백색 벽부(130)는 몰딩부(140)의 측면을 둘러싸도록 형성되며, 백색 벽부(130)와 파장변환부(150)와의 배치관계는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 백색 벽부(130)는 액상의 백색 벽부재를 이용하여 도팅(doting) 공정을 통해 몰딩부(140)의 측면을 둘러싸도록 도포되고, 경화되어 형성될 수 있다.
본 실시예에서 발광 다이오드 패키지(100)의 공정에 대해 도 3에 도시된 도면을 따라 설명하였으나, 발광 다이오드 패키지(100)의 제조 방법 상 순서는 필요에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 인쇄회로기판(110)에 발광 다이오드 칩(120)과 몰딩부(140)가 본딩된 상태에서 백색 벽부(130)가 먼저 형성된 이후에 몰딩부(140)와 백색 벽부(130)의 상부에 파장변환부(150)가 본딩될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(110) 상에 발광 다이오드 칩(120)만 본딩된 이후에, 몰딩부(140), 백색 벽부(130) 및 파장변환부(150)가 각각 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 다른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 인쇄회로기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 백색 벽부(130), 몰딩부(140) 및 파장변환부(150)를 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하면서 제1 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 발광 다이오드 칩(120)은 복수개가 인쇄회로기판(110) 상에 실장될 수 있다. 도 4는 네 개의 발광 다이오드 칩(120)이 인쇄회로기판(110) 상에 배치된 것을 도시하였다.
네 개의 발광 다이오드 칩(120)이 인쇄회로기판(110) 상에 실장되는데, 서로 소정의 거리가 이격된 상태로 실장된다. 각 발광 다이오드 칩(120)에서 발생된 열이 서로에게 영향을 주는 것을 최소화하기 위함이다.
몰딩부(140)는 네 개의 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮도록 형성된다. 몰딩부(140)는 네 개의 발광 다이오드 칩(120) 전체를 덮음에 따라 발광 다이오드 칩(120)들의 사이에도 몰딩부(140)가 형성될 수 있다. 그리고 몰딩부(140)는 제1 실시예에서와 마찬가지로 역 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 그에 따라 도 3의 (b) 및 (c)에서와 같이, 제조기판(160) 상의 네 개의 발광 다이오드 칩(120)을 덮은 상태에서 몰딩부(140)가 가공될 수 있다.
파장변환부(150)는 몰딩부(140) 전체를 덮도록 몰딩부(140) 상부에 배치될 수 있으며, 각 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광을 파장 변환한다. 본 실시예에서 파장변환부(150)는 글래스에 형광체가 함유된 PIG일 수 있다. 네 개의 발광 다이오드 칩(120)이 하나의 인쇄회로기판(110) 상에 실장됨에 따라 네 개의 발광 다이오드 칩(120)이 동시에 발광하면, 각 발광 다이오드 칩(120)에서 상당히 많은 열이 발생할 수 있다. 이렇게 발생된 열에 의해 형광체가 변이되면, 입사된 광을 정상적으로 파장 변환하지 못할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서 PIG는 열전도율이 상대적으로 낮은 글래스를 담지부로 이용하기 때문에 네 개의 발광 다이오드 칩(120)에서 높은 열이 발생되더라도 형광체가 변이되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 몰딩부(140)가 역 사다리꼴 형상으로 형성되고 백색 벽부(130)가 몰딩부(140)의 측면에 접하도록 몰딩부(140)를 둘러싸도록 형성됨에 따라, 백색 벽부(130)의 내측면이 경사면(132)으로 형성될 수 있다. 그에 따라 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광은 백색 벽부(130)의 경사면(132)에서 반사되어 상부로 방출이 쉽다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 인쇄회로기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 백색 벽부(130) 및 파장변환부(150)를 포함한다. 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명하면서 제1 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 발광 다이오드 칩(120)은 인쇄회로기판(110) 상에 실장되며, 발광 다이오드 칩(120)의 상면과 측면을 덮도록 파장변환부(150)가 배치될 수 있다. 이때, 파장변환부(150)는 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 파장변환부(150)는 한 종류 이상의 형광체 및 담지부를 포함할 수 있고, 담지부는 투명 재질의 실리콘 등의 폴리머 수지나, 유리 또는 알루미나와 같은 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
그리고 파장변환부(150)는 역 사다리꼴의 형상을 가질 수 있다. 파장변환부(150)의 측면은 인쇄회로기판(110)의 상면과 경사각도(b)가 0도 초과 90도 미만일 수 있다.
또한, 백색 벽부(130)는 인쇄회로기판(110) 상에 배치되며, 파장변환부(150) 측면을 둘러싸도록 배치된다. 그에 따라 백색 벽부(130)의 내측면은 파장변환부(150)의 측면에 접촉되며, 백색 벽부(130)의 내측면은 파장변환부(150)의 측면 형상에 따라 경사면(132)을 가진다. 백색 벽부(130)의 경사면(132)은 제1 실시예에서와 같이 반사면일 수 있고, 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 광은 파장변환부(150)를 통해 파장 변환되어 외부로 직접 방출될 수 있고, 백색 벽부(130)의 경사면(132)에서 파장변환부(150)의 상부 방향으로 반사되어 외부로 방출될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 인쇄회로기판(110), 발광 다이오드 칩(120), 백색 벽부(130) 및 파장변환부(150)를 포함한다. 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명하면 제1 내지 제3 실시예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 발광 다이오드 칩(120)은 인쇄회로기판(110) 상에 실장되고, 발광 다이오드 칩(120)의 상면과 측면을 덮도록 파장변환부(150)가 배치될 수 있다.
파장변환부(150)의 측면은 둘 이상의 면을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 파장변환부(150)의 측면은 제1 측면(152)과 제2 측면(154)을 포함하는 것에 대해 설명한다. 제1 측면은 인쇄회로기판(110)의 상면(112)에 수직한 면이고, 제2 측면은 인쇄회로기판(110)의 상면과 소정의 경사각도(c)를 가지는 면일 수 있다. 이때, 제2 측면과 인쇄회로기판(110)의 상면과 이루는 경사각도(c)는 0도 초과 90도 미만일 수 있다. 그리고 제1 측면이 인쇄회로기판(110)과 수직한 면인 것에 대해 설명하였지만, 제1 측면도 제2 측면과 마찬가지로 인쇄회로기판(110)의 상면에서 경사진 면일 수도 있다.
파장변환부(150)의 측면은 둘 이상의 면을 포함할 수 있으며, 경우에 따라 곡면일 수도 있다. 즉, 본 실시예에서 파장변환부(150)의 상면 너비는 파장변환부(150)의 하면 너비보다 클 수 있다.
그리고 백색 벽부(130)는 인쇄회로기판(110) 상에 배치되며, 파장변환부(150)의 측면을 둘러싸도록 배치되며, 백색 벽부(130)의 내측면은 파장변환부(150)의 측면들에 접촉되어 파장변환부(150)의 측면 형상을 따라 경사면(132)을 가질 수 있다. 그에 따라 백색 벽부(130)의 경사는 파장변환부(150)의 측면들과 같이, 둘 이상의 경사면(132)을 가질 수 있고, 이러한 경사면(132)들은 반사면일 수 있다. 발광 다이오드 칩(120)에서 발광된 광은 파장변환부(150)를 통해 외부로 직접 방출될 수 있고, 백색 벽부(130)의 경사면(132)들에서 파장변환부(150)의 상부 방향으로 반사되어 외부로 방출될 수 있다.
이때, 파장변환부(150)의 제1 측면과 제2 측면의 경계선은 발광 다이오드 칩(120)의 두께보다 상부에 위치할 수 있는데, 본 실시예에서 제2 측면만 경사지게 형성된 것에 대해 설명하기 때문이다. 이는 발광 다이오드 칩(120)의 측면으로 방출된 광이 제2 측면에서 반사되어 발광 다이오드 패키지(100)의 상부로 방출되기 위해 제2 측면의 높이가 발광 다이오드 칩(120)의 두께보다 같거나 클 수 있다. 또는, 제2 측면의 높이는 발광 다이오드 칩(120)의 활성층까지의 높이보다 같거나 클 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 발광 다이오드 패키지
110: 인쇄회로기판 120: 발광 다이오드 칩
130: 백색 벽부 132: 경사면
134: 저면 140: 몰딩부
150: 파장변환부 160: 제조기판

Claims (17)

  1. 발광 다이오드 칩;
    상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮는 몰딩부;
    상기 몰딩부의 측면에 접촉되게 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 백색 벽부; 및
    상기 몰딩부 상부에 배치되고, 상기 발광 다이오드 칩에서 발광된 광을 파장변환하는 파장변환부를 포함하고,
    상기 몰딩부는 상면의 너비가 하면의 너비보다 큰 발광 다이오드 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰딩부는 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 투과하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 상기 백색 벽부의 내측면은 경사면이고, 상기 경사면은 반사면인 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 파장변환부의 너비는 상기 몰딩부 상면의 너비보다 같거나 큰 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 인쇄회로기판을 더 포함하고,
    상기 몰딩부 및 백색 벽부는 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 파장변환부는 글래스(glass)에 형광체가 함유된 PIG(phosphor in glass)인 발광 다이오드 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 파장변환부는 시트 또는 플레이트 형상인 발광 다이오드 패키지.
  8. 발광 다이오드 칩;
    상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮도록 배치된 파장변환부; 및
    상기 파장변환부의 측면에 접촉되게 상기 몰딩부의 측면을 둘러싸는 백색 벽부를 포함하고,
    상기 파장변환부는 상면의 너비가 하면의 너비보다 큰 발광 다이오드 패키지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 파장변환부의 측면을 둘러싸는 상기 백색 벽부의 내측면은 경사면이고, 상기 경사면은 반사면이 발광 다이오드 패키지.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩이 실장되는 인쇄회로기판을 더 포함하고,
    상기 파장변환부 및 백색 벽부는 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 발광 다이오드 패키지.
  11. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 몰딩부의 측면은 하나 이상의 경사면을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  12. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서, 상기 몰딩부의 측면은,
    상기 몰딩부의 저면에서 소정의 각도로 경사진 제1 측면; 및
    상기 제1 측면에서 연장된 제2 측면을 포함하고,
    상기 제1 측면의 높이는 상기 발광 다이오드 칩의 높이보다 큰 발광 다이오드 패키지.
  13. 발광 다이오드 칩을 제조기판 상에 부착하는 단계;
    상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮도록 투명 몰딩부를 형성하는 단계;
    상기 몰딩부의 측면과 저면의 각도가 둔각이 되도록 상기 몰딩부를 가공하는 단계;
    상기 발광 다이오드 칩과 가공된 몰딩부를 상기 제조기판에서 분리하고, 인쇄회로기판에 실장하는 단계; 및
    상기 몰딩부의 측면을 둘러싸도록 불투명한 백색 벽부를 상기 인쇄회로기판 상에 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩과 가공된 몰딩부를 인쇄회로기판에 실장하고, 상기 가공된 몰딩부의 상부에 파장변환부를 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 파장변환부는 글래스(glass)에 형광체가 함유된 PIG(phosphor in glass)인 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 파장변환부는 시트 또는 플레이트 형상인 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 몰딩부는 하나 이상의 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지 제조 방법.
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