KR20180009567A - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents
발광 다이오드 패키지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180009567A KR20180009567A KR1020160091434A KR20160091434A KR20180009567A KR 20180009567 A KR20180009567 A KR 20180009567A KR 1020160091434 A KR1020160091434 A KR 1020160091434A KR 20160091434 A KR20160091434 A KR 20160091434A KR 20180009567 A KR20180009567 A KR 20180009567A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cavity
- light emitting
- emitting diode
- side wall
- base substrate
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 48
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 22
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920001123 polycyclohexylenedimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920006336 epoxy molding compound Polymers 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/36—Semiconductor 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 electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/483—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor 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
- H01L33/48—Semiconductor 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
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
발광 다이오드 패키지가 제공된다. 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판; 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽을 갖는 하우징; 제1 캐비티 내에 실장되어 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및 발광 다이오드로부터 이격되어 측벽 상에 배치된 파장변환판을 포함한다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 구체적으로는 자동차 헤드 램프에 적합한 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
질화갈륨계 발광 다이오드가 개발된 이래, 그 응용 분야는 백라이트 유닛, 조명 및 자동차 헤드 램프 등으로 확장되고 있다. 특히, 자동차 헤드 램프는 밀폐된 공간에서 고출력 광을 방출하기 때문에 다른 분야에 비해 발광 다이오드 주위 온도가 상당히 높은 특징을 가진다. 따라서, 이러한 분야에 사용되는 발광 다이오드 패키지는 방열 특성뿐만 아니라 고온 내구성이 더욱 요구된다. 특히, 종래의 실리콘이나 에폭시 수지에 형광체를 함유시킨 파장변환기는 고온에서 사용될 경우 변색되기 쉬워 자동차 헤드 램프에 사용되기 어렵다.
한편, 서지(surge)와 같은 고전압으로부터 발광 다이오드를 보호하기 위해 발광 다이오드 패키지에 보호 소자가 함께 실장된다. 그런데 하나의 패키지 안에 발광 다이오드와 보호 소자를 함께 실장할 경우 다양한 문제가 발생된다. 예를 들어, 발광 다이오드에서 방출되는 광의 프로파일을 조절하기 위해 발광 다이오드가 실장되는 캐비티 영역은 대칭적(symmetrical)일 필요가 있다. 그러나 보호 소자를 실장하기 위해 발광 다이오드가 실장되는 캐비티 영역을 대칭 구조로 형성하기 어렵다.
더욱이, 발광 다이오드와 보호 소자를 실장하기 위해서는 이들을 실장하기에 충분한 작업공간이 패키지에 제공되어야 한다. 더욱이, 발광 다이오드와 보호 소자는 공정 마진을 고려하여 서로 이격되어야 한다. 패키지의 한정된 측벽 내에서 발광 다이오드와 보호 소자를 실장하기 때문에 패키지를 소형화하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고온 환경에서 사용하기에 적합한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 보호 소자를 함께 실장하면서도 소형화가 가능한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽을 갖는 하우징; 상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드로부터 이격되어 상기 측벽 상에 배치된 파장변환판(wavelength converting plate)을 포함하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드 패키지에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽, 및 보호 소자를 실장하기 위한 제2 캐비티를 정의하는 측벽을 갖되, 상기 제2 캐비티의 일부 측벽은 상기 발광 다이오드 패키지의 외부와 연통하도록 개방된 하우징; 상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및 상기 제2 캐비티 내에 실장된 보호 소자를 포함하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 파장변환판을 채택함으로써 고온 환경에서 사용하기에 적합한 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다. 또한, 발광 다이오드와 보호소자가 실장되는 캐비티들을 구분하고, 보호소자를 개방 구조의 캐비티 내에 실장함으로써 방출되는 광의 지향 패턴을 쉽게 제어할 수 있으며 작업 공간을 확보할 수 있어 소형화가 가능한 발광 다이오드 패키지가 제공될 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 이하의 도면 및 상세한 설명을 통해 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지가 적용되는 헤드 램프가 장착된 차량을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 다이오드 패키지가 제공된다. 이 발광 다이오드 패키지는, 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽을 갖는 하우징; 상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드로부터 이격되어 상기 측벽 상에 배치된 파장변환판을 포함한다. 파장변환판을 채택함으로써 고온환경에서 변색되는 것을 방지할 수 있다.
상기 파장변환판(wavelength converting plate)은 세라믹 플레이트 형광체(ceramic plate phosphor)를 포함할 수 있으며, 특히, 형광체 글래스(phosphor in glass; PIG) 또는 SiC 형광체를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 캐비티의 측벽은 상기 제1 캐비티를 둘러쌀 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 캐비티의 측벽 중 적어도 일부는 개방될 수 있다.
상기 발광 다이오드는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 플립칩, 수직형 또는 수평형 발광 다이오드일 수 있다.
상기 발광 다이오드의 중심은 상기 파장변환판의 중심에 정렬될 수 있다. 이와 달리, 상기 발광 다이오드의 중심은 상기 파장변환판의 중심에서 벗어날 수 있다.
나아가, 상기 제1 캐비티의 측벽은 그 상부면에 상기 제1 캐비티를 따라 형성된 홈을 가질 수 있다. 상기 홈은 파장변환판을 부착할 때, 접착제가 넓게 퍼지는 것을 방지하여 공정 신뢰성을 향상시킨다.
한편, 상기 제1 캐비티 내부는 빈 공간일 수 있다. 이와 달리, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 제1 캐비티 내에서 상기 발광 다이오드를 덮는 투명 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 투명 수지는 부분적으로 또는 완전히 상기 제1 캐비티를 채울 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 파장변환판은 밀봉 수지 없이 노출된 상태로 사용될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 파장변환판 주위의 공간을 적어도 부분적으로 채우는 밀봉 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 밀봉 수지는 투명 수지 또는 백색 반사성 수지일 수 있다.
한편, 상기 베이스 기판은 절연 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 각각, 상기 절연 기판 상에 배치된 상부 리드; 상기 절연 기판 하부에 배치된 하부 리드; 및 상기 절연기판을 관통하여 상기 상부 리드와 하부 리드를 연결하는 비아를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 베이스 기판은 질화알루미늄 기판을 포함할 수 있다. 질화알루미늄 기판은 방열 특성이 양호하고 고온 내구성이 강해 고온 환경에서 사용하기에 적합하다.
상기 발광 다이오드 패키지는 보호 소자를 더 포함할 수 있다. 상기 하우징은 상기 보호 소자를 실장하기 위한 제2 캐비티를 정의하는 측벽을 더 포함하고, 상기 보호 소자는 상기 제2 캐비티 내에 실장될 수 있다. 보호 소자를 실장함으로써 서지 등으로부터 발광 다이오드를 보호할 수 있다.
한편, 상기 제2 캐비티의 측벽은 상기 발광 다이오드 패키지 외부와 연통하도록 개방될 수 있다. 일부 측벽이 개방된 제2 캐비티를 채택함으로써 보호 소자를 실장하기 위한 작업 공간이 제2 캐비티 내에 한정되지 않고 넓게 사용될 수 있으며, 이에 따라, 발광 다이오드 패키지를 더욱 소형화할 수 있다.
상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티는 측벽을 공유할 수 있다. 즉, 제1 캐비티와 제2 캐비티는 상기 측벽에 의해 서로 분리될 수 있다. 그 결과, 제1 캐비티 내에 보호 소자를 실장할 필요가 없어, 제1 캐비티의 형상을 쉽게 제어할 수 있으며, 특히 제1 캐비티를 대칭 구조로 형성할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드에서 방출된 광의 지향 패턴을 쉽게 제어할 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티는 서로 연통할 수 있다. 즉, 상기 제1 캐비티와 제2 캐비티 사이에 위치하는 측벽의 일부가 개방되거나 측벽 없이 제1 캐비티와 제2 캐비티가 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽, 및 보호 소자를 실장하기 위한 제2 캐비티를 정의하는 측벽을 갖되, 상기 제2 캐비티의 일부 측벽은 상기 발광 다이오드 패키지의 외부와 연통하도록 개방된 하우징; 상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및 상기 제2 캐비티 내에 실장된 보호 소자를 포함한다.
상기 제1 캐비티와 제2 캐비티는 서로 공유하는 측벽에 의해 이격되거나, 서로 연통할 수 있다.
한편, 상기 제1 캐비티는 상기 제2 캐비티의 2배 이상의 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 캐비티는 상기 베이스 기판의 중앙 영역 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 발광 다이오드 패키지는 그 중앙 영역으로부터 광을 외부로 방출할 수 있다.
상기 제1 캐비티는 회전 대칭 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 캐비티는 180도 회전 대칭, 90도 회전 대칭 형상을 가질 수 있으며, 또는 원형 형상을 가질 수 있다. 특히, 상기 제1 캐비티는 정사각형 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 캐비티는 상기 베이스 기판의 일측 가장자리를 따라 기다란 형상을 가질 수 있으며, 직사각형 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드 패키지 제조 방법이 제공된다. 상기 발광 다이오드 패키지 제조 방법은, 제1 전극 및 제2 전극의 쌍을 복수개 가지는 베이스 기판을 마련하고, 상기 베이스 기판 상에 캐비티들을 가지는 하우징을 형성하고, 상기 캐비티들 내에 발광 다이오드들 및 보호 소자들을 실장하고, 상기 베이스 기판 및 하우징을 분할하는 것을 포함하되, 상기 하우징은, 서로 대향하는 제1 캐비티들의 쌍과 상기 제1 캐비티들 사이에 배치된 제2 캐비티를 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 상기 제1 캐비티들 내에 실장되고, 상기 보호 소자들은 상기 제2 캐비티 내에 실장되며, 상기 하우징을 분할할 때, 상기 제2 캐비티가 분할된다.
보호 소자들을 제2 캐비티 내에 배치하고 제2 캐비티를 분할하기 때문에, 보호 소자들을 실장하기 위한 작업 공간을 확보하기 쉬워 발광 다이오드 패키지를 소형화할 수 있다.
특히, 상기 제2 캐비티 내에 두 개의 보호 소자들이 실장되고, 상기 두 개의 보호 소자들은 상기 베이스 기판 및 하우징을 분할함에 따라 서로 분리될 수 있다. 상기 두 개의 보호 소자들은 각각 개별 발광 다이오드 패키지에 포함된다.
한편, 상기 발광 다이오드 패키지 제조 방법은, 상기 베이스 기판 및 하우징을 분할하기 전에, 상기 제1 캐비티들을 덮는 파장변환판을 부착하는 것을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 발광 다이오드 패키지 제조 방법은, 상기 제2 캐비티를 채우고 상기 형광체 글래스 주변의 공간을 적어도 부분적으로 채우는 밀봉 수지를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 캐비티는 파장변환판에 의해 밀봉될 수 있으며, 따라서 내부는 빈 공간으로 잔류할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 캐비티 내의 발광 다이오드를 투명 수지를 덮을 수 있다. 또한, 상기 투명 수지는 상기 제1 캐비티를 채울 수도 있으며, 파장변환판이 상기 제1 캐비티의 측벽 상에 부착되는 것을 도울 수 있다.
한편, 상기 제1 캐비티들에 각각 서로 다른 쌍의 제1 전극과 제2 전극이 노출되고, 상기 제2 캐비티는 두 쌍의 제1 전극과 제2 전극을 노출하며, 두 개의 보호소자들이 상기 제2 캐비티 내에 노출된 두 쌍의 제1 전극과 제2 전극에 각각 실장될 수 있다.
또한, 상기 서로 다른 쌍의 제1 전극과 제2 전극은 180도 회전 대칭 구조를 갖도록 배치될 수 있다. 상기 베이스 기판을 분할함에 따라 동일한 구조의 발광 다이오드 패키지들이 제공될 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 캐비티들 및 제2 캐비티는 정사각형 형상을 가질 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지가 적용되는 헤드 램프(110)가 장착된 차량을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 발광 다이오드 패키지는 차량(100)의 전방에 장착되어 헤드 램프(110) 내에 배치된다. 실시예에서 차량용 헤드 램프(110)는 운전자의 전방 야간 시야를 확보해주는 헤드 램프, 안개등 등을 포함한다.
차량용 헤드 램프(110)는 차량(100) 전방 좌우에 각각 장착될 수 있으며, 운전자의 취향을 고려하여 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 절개 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 저면 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 베이스 기판(10), 하우징(20), 발광 다이오드(30) 및 보호 소자(40)를 포함하며, 나아가, 글래스 형광체(50) 및 밀봉 수지(60)를 더 포함할 수 있다.
베이스 기판(10)은 절연 기판(11), 제1 전극(13: 13a, 13b, 13c) 및 제2 전극(15; 15a, 15b, 15c)을 포함하고, 나아가 방열 패드(17)를 포함할 수 있다. 절연 기판(11)은 세라믹 기판일 수 있으며, 예를 들어, AlN 기판을 포함할 수 있다. AlN 기판은 고온 내구성이 좋고 방열 특성이 우수하다.
제1 전극(13) 및 제2 전극(15)은 각각 상부 리드들(13a, 15a), 하부 리드들(13c, 15c) 및 비아들(13b, 15b)을 갖는다. 상부 리드들(13a, 15a)은 절연 기판(11)의 상면에 배치된다. 하부 리드들(13c, 15c)은 절연 기판(11)의 하면에 배치되며, 비아들(13b, 15b)은 각각 절연 기판(11)을 관통하여 상부 리드들(13a, 15a)을 하부 리드들(13c, 15c)에 연결한다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 전극들(13, 15)은 다층 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 Ni층/Cu층/Au층이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. Ni층은 AlN 기판에 전극 패턴들의 접착력을 향상시키기 위해 사용되며, Au층은 Cu층의 산화를 방지하기 위해 사용되며, 또한, 후술되는 발광 다이오드(30)와의 접착력을 향상시키기 위해 사용된다. 또한, Cu층은 전류 및 열 전달을 위해 사용되며, Ni층 및 Au층에 비해 상대적으로 두꺼울 수 있다. 그러나 본 발명의 제1 및 제2 전극들(13, 15)이 상기 금속층들에 한정되는 것은 아니다.
한편, 방열패드(17)는 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c) 사이에 배치되며, 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)로부터 전기적으로 절연된다. 방열 패드(17)는 인쇄회로보드에 접촉하며, 특히, 메탈 PCB 등의 금속에 접촉하여 열 방출을 도울 수 있다. 방열 패드는(17)는 제1 및 제2 전극들(13, 15)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)은 서로 평행하게 배치되고, 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)은 서로 평행하게 배치된다. 또한, 방열 패드(17)는 제1 및 제1 하부 리드들(13c, 15b)보다 넓은 폭을 가지며 이들과 평행하게 배치된다. 한편, 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)과 상기 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)은 서로 직교하도록 배치된다. 제1 및 제2 비아들(13b, 15b)은 각각 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)과 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)이 교차하는 영역에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)이 방열 패드(17)와 직교하도록 배치되므로, 이들이 교차하는 영역의 면적을 증가시켜 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
그러나 본 발명은 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)과 상기 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)은 서로 교차하도록 배치된 것에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)이 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)에 평행하게 배치될 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)이 평행하게 배치되는 것에 한정되는 것은 아니며, 발광 다이오드 종류에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
하우징(20)은 제1 캐비티(C1) 및 제2 캐비티(C2)를 가진다. 제1 캐비티(C1)는 발광 다이오드(30)가 실장되는 영역을 정의하고 제2 캐비티(C2)는 보호 소자(40)가 실장되는 영역을 정의한다.
제1 캐비티(C1)는 패키지의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 제1 캐비티(C1)는 측벽(21)으로 둘러싸인다. 측벽(21)은 발광 다이오드(30)에서 방출된 광을 반사시키기 위해 경사면을 가질 수 있다. 또한, 제1 캐비티(C1)는 평면도에서 보아 회전 대칭 형상을 가질 수 있으며, 직사각형, 특히 정사각형 형상을 가질 수 있다. 여기서 회전 대칭은 회전체만을 의미하는 것은 아니며, 60도, 90도, 120도 또는 180도 등 특정 각도로 회전할 때 동일한 형상이 유지되는 것을 포함한다. 본 실시예에서는 제1 캐비티(C1)가 측벽(21)으로 완전히 둘러싸인 것에 대해 설명하지만, 다른 실시예에 있어서, 제1 캐비티(C1)의 측벽(21) 일부가 개방될 수 있다. 또한, 제1 캐비티(C1)의 형상은 사각형에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
한편, 측벽(21)의 상부면(23)을 따라 홈(23g)이 형성될 수 있다. 홈(23g)은 파장변환판(50)을 부착할 때, 접착제 등이 다른 영역으로 흐르는 것을 방지한다.
제2 캐비티(C2)는 일부 측벽이 개방된 형상을 가진다. 특히, 제2 캐비티(C2)는 패키지 외부에 연통될 수 있다. 제2 캐비티(C2)의 측벽이 개방되므로 보호 소자(40)를 실장할 때, 패키지 외부 영역이 작업 공간으로 활용될 수 있어 발광 다이오드 패키지를 소형화할 수 있다.
한편, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)는 측벽(21) 일부를 사이에 두고 양측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)는 측벽(21) 일부를 공유한다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 측벽(21)은 제1 캐비티(C1) 측에 위치하는 내벽면(21a) 및 제2 캐비티(C2) 측에 위치하는 내벽면(21a)을 가질 수 있다. 한편, 제1 캐비티(C1) 측에 위치하는 내벽면(21a)은 발광 다이오드(30)에서 방출된 광을 반사시키도록 제2 캐비티(C2) 측에 위치하는 내벽면(21b)보다 완만하게 경사질 수 있다.
또한, 제2 캐비티(C2)는 제1 캐비티(C1)보다 작은 크기를 가진다. 예컨대, 제1 캐비티(C1)는 제2 캐비티(C2)보다 2배 이상 클 수 있다. 상기 제2 캐비티(C2)는 베이스 기판(10)의 일측 가장자리를 따라 기다란 형상, 예컨대 기다란 직사각형 형상을 가질 수 있다.
제1 캐비티(C1) 및 제2 캐비티(C2)는 하우징(20)에 의해 형성되며, 제1 전극(13) 및 제2 전극(15), 특히, 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)을 노출시킨다.
한편, 상기 하우징(20)은 절연 기판(11)과는 다른 재료, 예컨대 열경화성 또는 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 하우징(20)은 반사율이 높은 수지로 형성될 수 있으며, 예를 들어, PPA(poly phthal amide), PCT(poly cyclohexylenedimethylene terephthalate), EMC(epoxy molding compount) 또는 SMC(silcone molding compound)로 형성될 수 있다. 특히, 상기 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC)는 고온에 강하고 반사율이 높아 자동차 헤드 램프와 같이 고출력을 요하는 발광 다이오드 패키지에 적합하게 사용될 수 있다.
하우징(20)은 상단면은 단차진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(20)은 최상단면(27), 중간 상부면(25) 및 측벽(21) 상부면(23)을 포함할 수 있으며, 이들 사이에 단턱부들(25w, 27w)이 위치할 수 있다. 측벽(21) 상부면(23)은 파장변환판(50)을 접착하기 위해 사용되는 접착제가 하우징(20)의 넓은 면으로 퍼지는 것을 방지한다. 따라서, 필요 이상의 접착제가 사용될 경우에도, 접착제는 파장변환판(50)의 측면 주위에 모여 파장변환판(50)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
한편, 단턱부(25w, 27w) 및 중간 상부면(25)은 파장변환판(50) 주위에 형성되는 투명 수지(60)의 접착 면적을 증가시켜 투명 수지(60)가 하우징(20)으로부터 박리되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 이중 단차진 상단면 구조에 대해 도시하고 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 더 많은 상단면이 형성될 수 있다.
상기 최상단면(27)은 하우징(20)의 테두리를 구성한다. 다만, 제2 캐비티(C2)의 개방된 측벽 때문에, 테두리의 일부가 끊어진 형상을 가진다. 또한, 최상단면(27)의 일부에 캐소드 마크(27a)가 형성되어 캐소드 전극의 위치를 지정할 수 있다.
발광 다이오드(30)는 제1 캐비티(C1) 내에서 제1 및 제2 상부 리드(13a, 15a) 상에 배치된다. 발광 다이오드(30)는 질화갈륨계 무기 반도체 발광 다이오드로서 청색 또는 자외선을 방출하는 발광 다이오드일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 발광 다이오드(30)는 본딩 와이어 없이 실장 가능한 발광 다이오드로, 예컨대 플립칩형 발광 다이오드일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 있어서, 본딩 와이어를 이용하는 수직형이나 수평형 발광 다이오드일 수도 있다.
보호 소자(40)는 서지와 같은 고전압으로부터 발광 다이오드(30)를 보호한다. 보호 소자(40)는 예컨대 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드나 제너 다이오드일 수 있다.
파장변환판(50)은 제1 캐비티(C1)를 덮는다. 세라믹 플레이트에 파장변환 물질이 함유된 것으로, 예를 들어, 형광체를 함유시킨 글래스(phosphor in glass; PIG)나 SiC 기판에 형광체를 함유시킨 SiC 형광체가 있으며, 쿼츠에 형광체를 함유시킬 수도 있다. 이외에도 다양한 세라믹 플레이트 형광체가 가능하다. 또한, 형광체 이외에도 양자점과 같은 다른 파장변환 물질이 이용될 수 있다. 파장변환판(50)의 상부면은 측벽(21) 상부면(23)보다 위에 위치하며, 하우징(20)의 최상단면(27)보다 아래에 위치하고, 중간면(25)보다 위에 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 파장변환판(50)의 상부면이 최상단면(27)보다 위에 위치할 수도 있다.
파장변환판(50)은 세라믹 플레이트를 이용함으로써, 종래의 형광체를 함유한 수지에 비해 견고하고 고온 내구성이 강하다. 파장변환판(50)은 직사각형 특히 정사각형 형상을 가질 수 있다. 파장변환판(50)은 실리콘이나 에폭시 등을 이용하여 측벽(21)에 부착될 수 있다. 이때, 접착제로 사용되는 실리콘이나 에폭시는 홈(23g)에 의해 가이드되며, 따라서 제1 캐비티(C1)나 제2 캐비티(C2) 또는 하우징(20)의 다른 부분으로 퍼지는 것이 방지된다.
한편, 밀봉 수지(60)는 파장변환판(50) 주위의 일부 공간을 채운다. 밀봉 수지(60)는 측벽(21) 상부면(23) 및 중간면(25)을 덮을 수 있으며, 단턱부(25w)를 덮고 단턱부(27w)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 밀봉 수지(60)는 또한 파장변환판(50)의 측면을 덮어 파장변환판(50)이 하우징(20)에 견고하게 접착되도록 한다.
밀봉 수지(60)는 또한 하우징(20)의 제2 캐비티(C2)를 채울 수 있다. 밀봉 수지(60)는 투명한 실리콘이나 에폭시로 형성될 수 있다. 제1 캐비티(C1)가 제2 캐비티(C2)로부터 이격된 경우, 제1 캐비티(C1)는 파장변환판(50)으로 덮여 있어 밀봉 수지(60)가 제1 캐비티(C1) 내로 침투하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 제1 캐비티(C1)는 빈 공간으로 잔류할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 캐비티(C1) 내의 발광 다이오드(30)를 투명 수지로 덮을 수 있다. 투명 수지는 제1 캐비티(C1) 내의 일부를 채우거나 또는 제1 캐비티(C1)를 완전히 채울 수도 있다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 뒤에서 다시 설명된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 앞서 설명한 실시예의 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하나 밀봉 수지(60)가 백색 반사기로 형성된 것에 차이가 있다. 백색 반사기는 실리콘이나 에폭시 등의 수지에 백색 안료를 혼합한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 폴리 카보네이트 또는 PCT 등의 반사기가 밀봉 수지로 사용될 수도 있다.
백색 반사기를 이용하여 밀봉 수지(60)를 형성함으로써, 발광 다이오드 패키지에서 방출되는 광은 대체로 파장변환판(50)을 통해서만 외부로 방출될 수 있다. 따라서, 원하지 않는 광이 밀봉 수지(60)를 통해 방출되는 것을 차단할 수 있어 광의 지향 분포를 쉽게 제어할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 사시도들이다. 도면들에서 점선은 분할될 위치를 나타낸다.
우선, 도 7을 참조하면, 베이스 기판(10)이 마련된다. 베이스 기판(10)은 제1 전극(13) 및 제2 전극(15)의 쌍을 복수 개 포함한다. 도면에는 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)만을 도시하지만, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 제1 및 제2 비아들(13b, 15b)와 제1 및 제2 하부 리드들(13c, 15c)도 함께 포함된다. 도 7에는 제1 전극(13) 및 제2 전극(15)의 서로 다른 두 쌍이 도시되어 있으나, 더 많은 쌍이 베이스 기판(10)에 제공될 수 있다.
한편, 상기 두 쌍의 제1 전극(13) 및 제2 전극(15)은 180도 회전 대칭 구조로 배치될 수 있다. 이들은 다시 페어를 형성한다. 베이스 기판(10) 상에는 이러한 페어들이 복수개 배치될 수 있다. 여기서, 제1 전극(13) 및 제2 전극(15)이 대칭구조로 배치된 것으로 설명하지만, 제1 전극(13) 및 제2 전극(15)의 형상 및 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
도 8을 참조하면, 베이스 기판(10) 상에 하우징(20)이 형성된다. 하우징(20)은 반사율이 높은 수지로 형성될 수 있다. 하우징(20)은 몰딩 기술을 이용하여 베이스 기판(10) 상에 형성될 수 있다. 하우징(20)은 제1 캐비티들(C1)의 쌍과 이들 제1 캐비티들 사이에 배치된 제2 캐비티(C2)를 포함한다. 제2 캐비티(C2)는 제1 캐비티(C1)와 동일한 크기로 형성될 수 있으나, 상대적으로 작은 보호 소자가 실장되기 때문에 제1 캐비티(C1)보다 작을 수 있다.
한 쌍의 제1 캐비티들(C1)은 각각 서로 다른 제1 상부 리드(13a) 및 제2 상부 리드(15a)를 노출한다. 한편, 제2 캐비티(C2)는 서로 다른 두 쌍의 제1 상부 리드(13a)와 제2 상부 리드(15a)를 노출한다. 즉, 도 8에서 위쪽에 배치된 제1 캐비티(C1)는 제1 쌍의 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)를 노출하고, 아래쪽에 배치된 제1 캐비티(C1)는 제2 쌍의 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)를 노출한다. 또한, 제2 캐비티(C2)는 제1 쌍 및 제2 쌍의 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)를 노출한다.
한편, 제1 캐비티들(C1)은 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 제2 캐비티(C2)는 제1 캐비티들(C1)과 동일한 크기를 가질 수 있으나 제1 캐비티들(C1)보다 작은 크기를 가질 수도 있다.
제1 및 제2 캐비티들(C1, C2)은 모두 회전 대칭 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 정사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 형상을 가질 수도 있다.
하우징(20)은 또한 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 제1 캐비티(C1)를 둘러싸는 측벽(21)의 상부면(23), 중간면(25) 및 최상단면(27)을 가질 수 있으며, 이들 사이에 단턱부들(25w, 27w)을 가질 수 있고 최상단면(27)에 캐소드 마크(27a)가 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 캐비티들(C1) 내에 각각 발광 다이오드(30)가 실장되고, 제2 캐비티(C2) 내에 보호 소자(40)가 실장된다. 발광 다이오드(30)는 제1 캐비티(C1)에 노출된 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)에 플립 본딩될 수 있으며, 보호 소자(40)는 제2 캐비티(C2)에 노출된 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)에 플립 본딩될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 캐비티들(C1) 상에 파장변환판(50)들이 부착된다. 파장변환판(50)은 실리콘이나 에폭시를 이용하여 제1 캐비티(C1)를 둘러싸는 측벽(21) 상에 부착될 수 있다. 파장변환판(50)을 부착함에 따라 제1 캐비티(C1)는 외부로부터 차단될 수 있다.
도 11을 참조하면, 이어서, 제2 캐비티(C2)를 채우는 밀봉 수지(60)가 형성된다. 밀봉 수지(60)는 파장변환판(50) 주위의 일부 공간을 채울 수 있다. 밀봉 수지(60)는 측벽(21) 상부면(23), 중간면(25)을 덮고 단턱부(25w) 및 단턱부(27w)의 일부를 덮을 수 있다. 나아가, 밀봉 수지(60)는 파장변환판(5)의 측면을 덮을 수 있다. 밀봉 수지(60)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투명 수지로 형성될 수 있다. 이와 달리, 백색 안료를 함유하는 에폭시 또는 실리콘과 같이 백색 반사기로 형성될 수도 있다.
이어서, 베이스 기판(10)과 하우징(20)을 점선을 따라 분할함으로써 개별 발광 다이오드 패키지로 분할되어 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 상기 베이스 기판(10)과 하우징(20)을 분할할 때, 특히, 제2 캐비티(C2)가 분할된다. 제2 캐비티(C2)는 동일한 크기로 양분될 수 있으며, 따라서, 동일한 발광 다이오드 패키지들이 제조될 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지 제조 방법에 따르면, 보호 소자들(40)이 실장되는 제2 캐비티(C2)를 두 개의 발광 다이오드 패키지 영역이 공유한다. 이에 따라, 보호 소자(40)를 실장하기 위한 작업 공간을 확보할 수 있어 발광 다이오드 패키지를 소형화할 수 있다. 종래 기술에서는 제2 캐비티가 측벽으로 둘러싸여 있다. 그러나 제1 캐비티와 제2 캐비티를 서로 분리하면서 모두 측벽으로 둘러싸일 경우, 발광 다이오드와 보호 소자를 실장하기 위한 작업 공간이 측벽에 의해 제한되기 때문에 패키지를 소형화하기 어렵다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
우선, 도 12(a)를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하나, 투명 수지(70a)가 발광 다이오드(30)를 덮는 것에 차이가 있다.
투명 수지(70a)는 투명한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지일 수 있으며, 발광 다이오드(30)를 밀봉하여 보호한다. 투명 수지(70a)는 제1 캐비티(C1)의 일부 영역을 채우며, 도시한 바와 같이, 파장변환판(50)은 투명 수지(70a)로부터 이격될 수 있다.
도 12(b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 도 12(a)의 실시예와 대체로 유사하나, 투명 수지(70b)가 제1 캐비티(C1)를 완전히 채우는 것에 차이가 있다.
투명 수지(70b)는 제1 캐비티(C1)을 완전히 채워 발광 다이오드(30)를 밀봉한다. 또한, 투명 수지(70b)는 파장변환판(50)을 접착하기 위한 접착제로 사용될 수 있다. 따라서, 파장변환판(50)을 하우징(20)에 견고하게 접착시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도들이다.
앞서 설명한 실시예들에서는 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 측벽(21)에 의해 서로 이격된 것에 대해 설명하였으나, 여기서는 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 서로 연통하는 것에 대해 설명한다.
도 13(a)를 참조하면, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2) 사이에 배치된 측벽(21)의 일부가 개방되어 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 서로 연통한다. 개방되는 부분은 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 공유하는 측벽(21)의 중앙부분일 수 있다.
도 13(b)를 참조하면, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 공유하는 측벽(21)의 대부분이 개방될 수 있다. 따라서, 제2 캐비티(C2)는 패키지의 외부 및 제1 캐비티(C1)에 연통한다.
도 13(c)를 참조하면, 본 실시예의 경우, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 공유하는 측벽(21)의 높이가 다른 부분의 측벽(21)에 비해 상대적으로 낮게 형성되어, 제1 캐비티(C1)와 제2 캐비티(C2)가 서로 연통한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 앞서 설명한 실시예들의 발광 다이오드 패키지와 대체로 유사하나, 발광 다이오드(30a)가 수직형 구조인 것에 차이가 있다.
플립칩 구조의 발광 다이오드(30)는 발광 다이오드를 플립 본딩하기 때문에, 본딩 와이어를 필요로 하지 않는다. 그러나 수직형이나 수평형 등의 발광 다이오드는 제1 및 제2 상부 리드(13a, 15a)에 전기적으로 연결하기 위해 본딩 와이어를 필요로 한다. 수직형 발광 다이오드(30a)는, 일반적으로 하면에 제1 전극을 가지며, 상면에 제2 전극을 갖는다. 따라서, 도시한 바와 같이 발광 다이오드(30a)는 제1 상부 리드(13a) 상에 실장되고, 본딩 와이어(80)를 통해 제2 상부 리드(15a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
수평형 발광 다이오드의 경우, 제1 전극 및 제2 전극이 모두 발광 다이오드의 상면측에 배치되므로, 이들 전극들이 모두 본딩 와이어들을 통해 제1 및 제2 상부 리드들(13a, 15a)에 전기적으로 연결될 것이다.
한편, 앞의 실시예들에 있어서, 발광 다이오드(30)와 파장변환판(50)의 중심이 서로 정렬될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 본딩 와이어(80)를 사용함에 따라 발광 다이오드(30a)가 제1 캐비티(C1)의 중앙에서 벗어날 수 있으며, 따라서, 발광 다이오드(30a)와 파장변환판(50a)의 중심이 어긋날 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 보호 소자(40)도 본딩 와이어를 통해 상부 리드들(13a, 15a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 가능할 것이다.
Claims (24)
- 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽을 갖는 하우징;
상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및
상기 발광 다이오드로부터 이격되어 상기 측벽 상에 배치된 파장변환판을 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 파장변환판은 세라믹 플레이트 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 캐비티의 측벽은 상기 제1 캐비티를 둘러싸는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 캐비티의 측벽 중 적어도 일부는 개방된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 발광 다이오드는 플립칩, 수직형 또는 수평형 발광 다이오드인 발광 다이오드 패키지. - 청구항 5에 있어서,
상기 발광 다이오드의 중심은 상기 파장변환판의 중심에 정렬된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 5에 있어서,
상기 발광 다이오드의 중심은 상기 파장변환판의 중심에서 벗어난 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 캐비티의 측벽은 그 상부면에 상기 제1 캐비티를 따라 형성된 홈을 가지는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 캐비티 내에서 상기 발광 다이오드를 덮는 투명 수지를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 9에 있어서,
상기 투명 수지는 부분적으로 또는 완전히 상기 제1 캐비티를 채우는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 파장변환판 주위의 공간을 적어도 부분적으로 채우는 밀봉 수지를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 11에 있어서,
상기 밀봉 수지는 투명 수지 또는 백색 반사성 수지인 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
상기 베이스 기판은 절연 기판을 포함하고,
상기 제1 및 제2 전극은 각각,
상기 절연 기판 상에 배치된 상부 리드;
상기 절연 기판 하부에 배치된 하부 리드; 및
상기 절연기판을 관통하여 상기 상부 리드와 하부 리드를 연결하는 비아를 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 13에 있어서,
상기 절연 기판은 질화알루미늄 기판을 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 1에 있어서,
보호 소자를 더 포함하되,
상기 하우징은 상기 보호 소자를 실장하기 위한 제2 캐비티를 정의하는 측벽을 더 포함하고,
상기 보호 소자는 상기 제2 캐비티 내에 실장된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 15에 있어서,
상기 제2 캐비티의 측벽은 상기 발광 다이오드 패키지 외부와 연통하도록 개방된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 15에 있어서,
상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티는 측벽을 공유하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 15에 있어서,
상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티는 서로 연통하는 발광 다이오드 패키지. - 발광 다이오드 패키지에 있어서,
제1 전극 및 제2 전극을 갖는 베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 배치되고, 발광 다이오드를 실장하기 위한 제1 캐비티를 정의하는 측벽, 및 보호 소자를 실장하기 위한 제2 캐비티를 정의하는 측벽을 갖되, 상기 제2 캐비티의 일부 측벽은 상기 발광 다이오드 패키지의 외부와 연통하도록 개방된 하우징;
상기 제1 캐비티 내에 실장되어 상기 제1 및 제2 전극에 전기적으로 접속된 발광 다이오드; 및
상기 제2 캐비티 내에 실장된 보호 소자를 포함하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 캐비티와 제2 캐비티는 서로 공유하는 측벽에 의해 이격된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 캐비티와 제2 캐비티는 서로 연통하는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 캐비티는 상기 제2 캐비티의 2배 이상의 크기를 가지는 발광 다이오드 패키지. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 캐비티는 상기 베이스 기판의 중앙 영역 상에 배치된 발광 다이오드 패키지. - 청구항 19에 있어서,
상기 제1 캐비티는 회전 대칭 형상을 가지며,
상기 제2 캐비티는 상기 베이스 기판의 일측 가장자리를 따라 기다란 형상을 가지는 발광 다이오드 패키지.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160091434A KR102614672B1 (ko) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | 발광 다이오드 패키지 |
| PCT/KR2017/007706 WO2018016842A1 (ko) | 2016-07-19 | 2017-07-18 | 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160091434A KR102614672B1 (ko) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | 발광 다이오드 패키지 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180009567A true KR20180009567A (ko) | 2018-01-29 |
| KR102614672B1 KR102614672B1 (ko) | 2023-12-15 |
Family
ID=61028582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160091434A KR102614672B1 (ko) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | 발광 다이오드 패키지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102614672B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190094721A (ko) * | 2018-02-05 | 2019-08-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치 |
| CN110859052A (zh) * | 2018-06-11 | 2020-03-03 | 首尔半导体株式会社 | 发光二极管封装件 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294587A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 発光素子収納用パッケージ |
| JP2007317815A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光装置 |
| JP2008159986A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Kyocera Corp | 発光装置および照明装置 |
| KR20130131813A (ko) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템 |
-
2016
- 2016-07-19 KR KR1020160091434A patent/KR102614672B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294587A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 発光素子収納用パッケージ |
| JP2007317815A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光装置 |
| JP2008159986A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Kyocera Corp | 発光装置および照明装置 |
| KR20130131813A (ko) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190094721A (ko) * | 2018-02-05 | 2019-08-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치 |
| CN110859052A (zh) * | 2018-06-11 | 2020-03-03 | 首尔半导体株式会社 | 发光二极管封装件 |
| CN110859052B (zh) * | 2018-06-11 | 2023-07-07 | 首尔半导体株式会社 | 发光二极管封装件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102614672B1 (ko) | 2023-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3239592B1 (en) | Light emitting device and vehicular lamp comprising same | |
| US8203218B2 (en) | Semiconductor device package including a paste member | |
| US10043954B2 (en) | Lighting device with a phosphor layer on a peripheral side surface of a light-emitting element and a reflecting layer on an upper surface of the light-emitting element and on an upper surface of the phosphor layer | |
| KR100818518B1 (ko) | Ｌｅｄ 패키지 | |
| US10153408B2 (en) | Light-emitting apparatus and illumination apparatus | |
| US6835960B2 (en) | Light emitting diode package structure | |
| KR101190414B1 (ko) | 광학 요소를 가지는 플렉시블 필름을 포함한 반도체 발광소자들 및 이를 조립하는 방법 | |
| JP4174823B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| EP2515353B1 (en) | Light emitting diode package | |
| KR101360732B1 (ko) | 발광 다이오드 패키지 | |
| KR101825473B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
| US8158996B2 (en) | Semiconductor light emitting device package | |
| KR20110132045A (ko) | 발광 소자 | |
| US8710513B2 (en) | Light-emitting device package and method of manufacturing the same | |
| KR20170142054A (ko) | 전극 구조를 갖는 수직형 발광 다이오드 및 그것을 갖는 발광 다이오드 패키지 | |
| EP3018720B1 (en) | Light emitting device package | |
| KR102261955B1 (ko) | 발광 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 | |
| KR102271161B1 (ko) | 발광 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 | |
| KR101653395B1 (ko) | 멀티 칩 엘이디 패키지 | |
| US9093626B2 (en) | Luminescence device | |
| KR102614672B1 (ko) | 발광 다이오드 패키지 | |
| JP2019062058A (ja) | 発光装置 | |
| KR20180020829A (ko) | 자외선 발광 다이오드 패키지 | |
| KR20180020685A (ko) | 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법 | |
| KR101452857B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |