KR20190014854A - 발광소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임; 발광 구조물, 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 발광 구조물 아래에 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 제1 및 제2 본딩부 아래에 각각 배치되는 제1 및 제2 도전체; 제1 프레임과 발광소자 사이에 배치되는 제1 지지부재; 제2 프레임과 발광소자 사이에 배치되는 제2 지지부재; 제1 프레임과 제1 도전체 사이, 및 제2 프레임과 제2 도전체 사이에 배치되는 전도성 접착제; 및 제1 프레임과 발광소자 사이, 및 제2 프레임과 발광소자 사이에 배치되는 절연성 접착제; 를 포함할 수 있다.
Description
실시 예는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한, 이와 같은 수광 소자는 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용될 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 가스(Gas)나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
발광소자(Light Emitting Device)는 예로서 주기율표상에서 3족-5족 원소 또는 2족-6족 원소를 이용하여 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로 제공될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 파장 구현이 가능하다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭 넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 자외선 발광소자의 경우, 200nm~400nm의 파장대에 분포되어 있는 빛을 발생하는 발광 다이오드로서, 상기 파장대역에서, 단파장의 경우, 살균, 정화 등에 사용되며, 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.
자외선은 파장이 긴 순서대로 UV-A(315nm~400nm), UV-B(280nm~315nm), UV-C (200nm~280nm) 세 가지로 나뉠 수 있다. UV-A(315nm~400nm) 영역은 산업용 UV 경화, 인쇄 잉크 경화, 노광기, 위폐 감별, 광촉매 살균, 특수조명(수족관/농업용 등) 등의 다양한 분야에 응용되고 있고, UV-B(280nm~315nm) 영역은 의료용으로 사용되며, UV-C(200nm~280nm) 영역은 공기 정화, 정수, 살균 제품 등에 적용되고 있다.
한편, 고 출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요청됨에 따라 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 반도체 소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 패키지 전극과 반도체 소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시 예는 광 추출 효율 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임; 발광 구조물, 상기 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 상기 발광 구조물 아래에 상기 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자; 상기 제1 및 제2 본딩부 아래에 각각 배치되는 제1 및 제2 도전체; 상기 제1 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 제1 지지부재; 상기 제2 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 제2 지지부재; 상기 제1 프레임과 상기 제1 도전체 사이, 및 상기 제2 프레임과 상기 제2 도전체 사이에 배치되는 전도성 접착제; 및 상기 제1 프레임과 상기 발광소자 사이, 및 상기 제2 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 절연성 접착제; 를 포함할 수 있다.
실시 에에 의하면, 상기 제1 프레임의 상면으로부터 상기 제1 지지부재의 상면까지의 높이가 상기 제1 프레임의 상면으로부터 상기 제1 본딩부의 상면까지의 높이와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재는 상기 제1 프레임의 상면과 상기 발광 구조물의 하면 사이에 복수로 제공되고, 상기 제2 지지부재는 상기 제2 프레임의 상면과 상기 발광 구조물의 상기 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 절연성 접착제는 상기 제1 및 제2 본딩부의 둘레 및 상기 제1 및 제2 도전체의 둘레에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 절연성 접착제는 에폭시 계열 또는 실리콘 계열의 수지를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 전도성 접착제는 Au, Ag, Pt 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 발광소자 아래에 배치된 몸체를 더 포함하고, 상기 몸체는 상기 몸체의 상면에 배치되어 리세스 구조를 제공하는 돌출부를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 광 추출 효율 및 전기적 특성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 반사율이 높은 몸체를 제공함으로써, 반사체가 변색되지 않도록 방지할 수 있어 반도체 소자 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 제조방법에 의하면, 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체, 발광소자의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 접착제 및 몰딩부가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체, 발광소자의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 접착제 및 몰딩부가 제공된 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 저면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 D-D 선에 따른 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체, 발광소자의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 Ti, Al, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO를 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)의 발광소자(120)는 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 상기 기판(124) 상면의 면적에 비해 0.7% 이상 내지 10% 이하로 배치되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 상기 기판(124) 상면의 면적에 비해 0.7% 이상이 확보되어야 상기 발광소자(120)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 사이의 접착력을 확보할 수 있고, 상기 기판(124) 상면의 면적에 비해 10% 이하로 배치되어야 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광속을 확보할 수 있다. 또한, 본 실시 예에 의하면 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광속은 향상시키고, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)과 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이의 접착력을 더 크게 확보하여 상기 발광소자 패키지(100)의 신뢰성을 크게 개선시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 사이에 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 배치하도록 구성할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221,222)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 직접 접하고 상기 전도성 접착제에 의해 상기 제1 및 제2 프레임(111,112)과 접하여 고정될 수 있다. 또한, 상기 전도성 접착제는 상기 제1 및 제2 도전체(221,222), 상기 제1 및 제2 본딩부(122,122), 및 상기 제1 및 제2 프레임(111,112) 각각에 배치되어 상기 발광소자 패키지(100)와 상기 발광소자(120) 간의 접착력을 개선하고 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 제1 프레임, 제2 프레임, 몸체, 발광소자의 배치 관계를 설명하는 도면이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 E-E 선에 따른 단면도를 나타낸 것이다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)는 20 마이크로 미터 이상 내지 150 마이크로 미터 이하로 배치될 수 있다. 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 20 마이크로 미터 이상 확보되어야 상기 접착제(135)가 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이 공간에 배치될 수 있고, 150 마이크로 미터 이하로 배치되어야 상기 발광소자(120)의 상면과 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면 또는 하면에 대한 경사각 중 예각이 20 도(degree) 이하가 되도록 제어하는 데에 용이할 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지가 캐비티를 포함하는 경우 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 150 마이크로 미터 이하로 확보되어야 상기 발광소자(120)의 상면과 상기 캐비티의 상면 사이의 이격 거리(d1)를 확보할 수 있게 되어 광추출 효율을 개선할 수 있다. 상기 캐비티의 상면과 상기 발광소자(120)의 상면 사이에는 몰딩부(140)가 더 배치될 수 있다. 이 때, 상기 캐비티의 상면과 상기 발광소자(120)의 상면 사이의 이격 거리(d1)가 확보되어야 상기 몰딩부(140)가 배치될 수 있고, 캐비티에 의한 발광소자 패키지의 광추출효율이 개선될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 접착제(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(123)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 발광 구조물(123)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 예컨대 InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.
상기 활성층은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 활성층이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있고, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 활성층은 InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합 또는 전기적 연결의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기로 한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110)가 제공될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 패키지 몸체가 제공된 상태를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
다음으로, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 몸체(110) 위에 발광소자(120)가 제공될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하여 발광소자가 제공된 상태를 설명하는 평면도 및 단면도이다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 몸체(113) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 의하여 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 고정될 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 사이에 제1 및 제2 지지부재(210, 220)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)에 대한 경화 공정이 수행될 수 있다. 경화 공정에 의하여 상기 발광소자(120)의 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 고정될 수 있다.
다음으로, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 접착제 및 몰딩부가 제공될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 상기 몰딩부(140)가 제공될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 접착제(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법의 또 다른 예에 의하면, 상기 접착제(135)가 형성되지 않고, 상기 패키지 몸체(110)의 캐비티 내에 상기 몰딩부(140)만 형성될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있고 이에 따라 상기 발광소자의 위치가 변할 수 있어, 상기 발광소자 패키지의 광학적, 전기적 특성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 본딩부와 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 8을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 8에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 제2 프레임(112)의 상면에 단차진 계단 형상이 제공될 수 있다. 예로서, 상기 몸체(113)의 상면은 평탄한 형상으로 제공되고, 상기 제1 프레임(111)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공되고, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)의 평탄한 상면, 상기 제1 프레임(111)의 단차진 계단 형상의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 단차진 계단 형상의 상면에 의하여 상기 패키지 몸체(110)의 상면에서 하면으로 오목한 리세스 구조가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 8에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치된 단차진 계단 형상의 리세스 구조에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 몸체(113)의 평탄면 위에 배치될 수 있다.
이와 같이, 실시 예에 의하면, 상기 제1 프레임(111)의 상면, 상기 몸체(113)의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 상면에 의하여 제공되는 넓은 리세스 영역에 상기 접착제(135)가 제공될 수 있게 되므로써, 실시 예에 따른 발광소자(120)와 패키지 몸체(110) 간의 고정력이 더 향상될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 8에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 9를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 9에 도시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 3을 참조하여 설명된 발광소자 패키지에 대비하여, 제1 리세스(R1)와 제2 리세스(R2)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 몸체(113)의 상면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 몸체(113)의 상면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 리세스(R1)에 상기 제1 도전층(321)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 리세스(R1) 위에 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 본딩부(121)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R2)에 상기 제2 도전층(322)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제2 리세스(R2) 위에 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 본딩부(122)가 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리세스(R1, R2)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 9에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 10을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 제2 프레임(112)의 상면에 단차진 계단 형상이 제공될 수 있다. 예로서, 상기 몸체(113)의 상면은 평탄한 형상으로 제공되고, 상기 제1 프레임(111)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공되고, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 높이의 차이가 있는 단차진 계단 형상으로 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)의 평탄한 상면, 상기 제1 프레임(111)의 단차진 계단 형상의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 단차진 계단 형상의 상면에 의하여 상기 패키지 몸체(110)의 상면에서 하면으로 오목한 리세스 구조가 제공될 수 있다.
도 10에 도시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 8을 참조하여 설명된 발광소자 패키지에 대비하여, 제1 리세스(R1)와 제2 리세스(R2)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(R1)는 상기 몸체(113)의 상면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(R2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 상부 리세스(R4)는 상기 몸체(113)의 상면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 리세스(R1)에 상기 제1 도전층(321)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 리세스(R1) 위에 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 본딩부(121)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 리세스(R2)에 상기 제2 도전층(322)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제2 리세스(R2) 위에 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 본딩부(122)가 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 리세스(R1, R2)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치된 단차진 계단 형상의 리세스 구조에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 몸체(113)의 평탄면 위에 배치될 수 있다.
이와 같이, 실시 예에 의하면, 상기 제1 프레임(111)의 상면, 상기 몸체(113)의 상면, 상기 제2 프레임(112)의 상면에 의하여 제공되는 넓은 리세스 영역에 상기 접착제(135)가 제공될 수 있게 되므로써, 실시 예에 따른 발광소자(120)와 패키지 몸체(110) 간의 고정력이 더 향상될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 10에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그러면, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 11에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 발광소자 패키지가 회로기판(310)에 실장되어 공급되는 예를 나타낸 것이다.
도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 회로기판(310), 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(310)은 제1 패드(311), 제2 패드(312), 지지기판(313)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(313)에 상기 발광소자(120)의 구동을 제어하는 전원 공급 회로가 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 상기 회로기판(310) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 본딩부(121)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 본딩부(122)가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 Ti, Cu, Ni, Au, Cr, Ta, Pt, Sn, Ag, P, Fe, Sn, Zn, Al를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 패드(311)와 상기 제2 패드(312)는 단층 또는 다층으로 제공될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(120)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기판(124) 아래에 배치된 상기 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(123)과 상기 패키지 몸체(110) 사이에 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 11에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
실시 예에 의하면, 상기 회로기판(310)의 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(310)의 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322)이 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 실시 예에 의하면, 상기 제1 패드(311)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 제2 패드(312)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 별도의 본딩층이 추가로 제공될 수도 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 유테틱 본딩에 의하여 상기 회로기판(310)에 실장될 수도 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 패키지 몸체(110)는 상면이 평탄한 지지부재(113)만을 포함하고, 경사지게 배치된 반사부를 포함하지 않도록 제공될 수도 있다.
다른 표현으로서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)를 제공하는 구조로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)의 제공 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
한편, 이상에서 설명된 발광소자 패키지에는 예로서 플립칩 발광소자가 제공될 수 있다.
예로서, 플립칩 발광소자는 6면 방향으로 빛이 방출되는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있으며, 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자로 제공될 수도 있다.
상기 5면 방향으로 빛이 방출되는 반사형 플립칩 발광소자는 상기 패키지 패키지 몸체(110)에 가까운 방향으로 반사층이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 반사형 플립칩 발광소자는 제1 및 제2 본딩부와 발광구조물 사이에 절연성 반사층(예를 들어 Distributed Bragg Reflector, Omni Directional Reflector 등) 및/또는 전도성 반사층(예를 들어 Ag, Al, Ni, Au 등)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 본딩부, 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 본딩부를 가지며, 상기 제1 본딩부와 상기 제2 본딩부 사이에서 빛이 방출되는 일반적인 수평형 발광소자로 제공될 수 있다.
또한, 상기 6면 방향으로 빛이 방출되는 플립칩 발광소자는, 상기 제1 및 제2 본딩부 사이에 반사층이 배치된 반사 영역과 빛이 방출되는 투과 영역을 모두 포함하는 투과형 플립칩 발광소자로 제공될 수 있다.
여기서, 투과형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면, 하부면의 6면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다. 또한, 반사형 플립칩 발광소자는 상부면, 4개의 측면의 5면으로 빛이 방출되는 소자를 의미한다.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 예를 설명하기로 한다.
먼저, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 설명하기로 한다. 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이고, 도 13은 도 12에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 12를 도시함에 있어, 제1 전극(127)과 제2 전극(128)의 상대적인 배치 관계 만을 개념적으로 도시하였다. 상기 제1 전극(127)은 제1 본딩부(121)와 제1 가지전극(125)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(128)은 제2 본딩부(122)와 제2 가지전극(126)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 기판(124) 위에 배치된 발광 구조물(123)을 포함할 수 있다.
상기 기판(124)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(124)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층(123aa), 활성층(123b), 제2 도전형 반도체층(123c)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(123b)은 상기 제1 도전형 반도체층(123a)과 상기 제2 도전형 반도체층(123c) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(123a) 위에 상기 활성층(123b)이 배치되고, 상기 활성층(123b) 위에 상기 제2 도전형 반도체층(123c)이 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(123a)은 n형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(123c)은 p형 반도체층으로 제공될 수 있다. 물론, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 도전형 반도체층(123a)이 p형 반도체층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층(123c)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 전극(127)과 제2 전극(128)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(127)은 제1 본딩부(121)와 제1 가지전극(125)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(127)은 상기 제2 도전형 반도체층(123c)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)은 상기 제1 본딩부(121)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)은 상기 제1 본딩부(121)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극(128)은 제2 본딩부(122)와 제2 가지전극(126)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(128)은 상기 제1 도전형 반도체층(123a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 가지전극(126)은 상기 제2 본딩부(122)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제2 가지전극(126)은 상기 제2 본딩부(122)로부터 분기된 복수의 가지전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 가지전극(125)와 상기 제2 가지전극(126)은 핑거(finger) 형상으로 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 상기 제1 가지전극(125)과 상기 제2 가지전극(126)에 의하여 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 전원이 상기 발광 구조물(123) 전체로 확산되어 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(127)과 상기 제2 전극(128)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
한편, 상기 발광 구조물(123)에 보호층이 더 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 발광 구조물(123)의 상면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 발광 구조물(123)의 측면에 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)가 노출되도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 기판(124)의 둘레 및 하면에도 선택적으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 보호층은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 활성층(123b)에서 생성된 빛이 발광소자의 6면 방향으로 발광될 수 있다. 상기 활성층(123b)에서 생성된 빛이 발광소자의 상면, 하면, 4개의 측면을 통하여 6면 방향으로 방출될 수 있다.
참고로, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 발광소자의 상하 배치 방향과 도 12 및 도 13에 도시된 발광소자의 상하 배치 방향은 서로 반대로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이로 방출되는 빛이 상기 몸체(113) 영역에 배치된 상기 접착제(135)로 입사될 수 있다. 상기 발광소자의 하부 방향으로 방출된 빛이 상기 접착제(135)에 의하여 광 확산될 수 있고, 광 추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 제1 본딩부(121)의 상기 발광소자의 장축 방향에 따른 폭은 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)의 폭은 예로서 70 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 본딩부(121)의 면적은 수천 제곱 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 본딩부(122)의 상기 발광소자의 장축 방향에 따른 폭은 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)의 폭은 예로서 70 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)의 면적은 수천 제곱 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 도 14를 참조하여, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 14를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 14에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다.
상기 몸체(113)와 상기 제1 프레임(111) 간의 경계 영역에서 상기 몸체(113)의 상면에 제공된 제1 영역이 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)와 상기 제2 프레임(112) 간의 경계 영역에서 상기 몸체(113)의 상면에 제공된 제2 영역이 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면은 상기 제1 영역 및 제2 영역에 의하여 제공된 리세스 구조를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 몸체(113), 상기 제1 프레임(111), 상기 제2 프레임(112)이 사출 공정 등을 통하여 제조되는 과정에서 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 안정성이 더 향상될 수 있게 된다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 접착제(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지(100)는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100) 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하여, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명하기로 한다.
도 15를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
예로서, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 몸체(113)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 도전체(221)와 제2 도전체(222)를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121)의 상면에서 상기 제1 본딩부(121)의 하면을 향하는 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122)의 상면에서 상기 제2 본딩부(122)의 하면을 향하는 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 프레임(111)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전체(221)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제1 프레임(111)의 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 프레임(112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 도전체(222)는 전도성 접작체에 의하여 상기 제2 프레임(112)의 상면에 고정될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111) 위에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전체(221)는 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제1 도전층(321)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112) 위에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전체(222)는 상기 제2 본딩부(122) 및 상기 제2 도전층(322)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 도전체(221)와 상기 제1 프레임(111)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 도전체(222)와 상기 제2 프레임(112)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 전도성 접착제로 지칭될 수도 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)를 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)는 Ag, Au, Pt, Al 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)의 하면의 면적이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 하면의 면적에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)에 직접 접촉되는 면적에 비해 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 도전체(221, 2220에 직접 접촉되는 면적이 더 크게 제공될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전체(221, 222)가 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)로부터 상기 발광소자(120)에 공급되는 전원이 더 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(210)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 지지부재(220)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 상기 발광 구조물(123)의 하면 사이에 복수로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 지지부재(210)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제1 프레임(111)의 상면으로부터 상기 제1 본딩부(121)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
유사하게, 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 지지부재(220)의 상면까지의 높이(d)가 상기 제2 프레임(112)의 상면으로부터 상기 제2 본딩부(122)의 상면까지의 높이(d)와 같게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)가 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 위에 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)에 의하여 상기 발광소자(120)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210), 220)는 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110) 위에서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 대해 경사지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)에서 생성된 빛이 상부 방향으로 설정된 지향각에 맞추어 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 절연성 지지부재로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지집ㅜ재(210, 220)는 도전성 지지부재로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 접착제(135)를 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제2 프레임(112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 패키지 몸체(110)에 제공된 캐비티(C)의 바닥 면에 제공될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 접착제(135)는 반사성 수지부로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 반사성 몰딩부재로 지칭될 수도 있다. 상기 접착제(135)는 절연성 접착제로 지칭될 수도 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광 구조물(123)의 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이에 일정 거리(d)가 유지될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 지지부재(210, 220)는 일종의 스페이서(spacer) 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 공간에 상기 접착제(135)가 충분히 제공될 수 있게 된다.
예로서, 상기 접착제(135)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 광을 반사하는 반사부일 수 있고, 예로서 TiO2 등의 반사 물질을 포함하는 수지일 수 있고 또는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 프레임(111) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제2 프레임(112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착제(135)는 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)의 주위를 밀봉시킬 수 있다. 상기 접착제(135)는 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 상기 제1 본딩부(121)의 아래 영역과 상기 제2 본딩부(122)의 아래 영역을 벗어나 상기 발광소자(120) 방향으로 확산되어 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측면 방향으로 확산되어 이동할 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 활성층과 접할 수 있어 단락에 의한 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 접착제(135)가 배치되는 경우 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 활성층에 의한 단락을 방지할 수 있어 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제(135)가 화이트 실리콘과 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함하는 경우, 상기 접착제(135)는 상기 발광소자(120)로부터 제공되는 빛을 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자로부터 방출되는 발광 면적을 확보하여 광추출 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 10% 이하로 설정될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 실장되는 발광소자에 안정적인 본딩력을 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적의 합은 상기 기판(124)의 상면 면적을 기준으로 0.7% 이상으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성이 좋은 상기 접착제(135)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 접착제(135)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 방열부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 하면들과 동일 평면에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(130)의 상면은 상기 발광소자(120)와 접촉하며 제1 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 몸체(113)의 하면으로 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 개구부(TH1)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 방향에서 중첩되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다. 상기 개구부(TH1)는 상기 몸체(113)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120) 아래에서 상기 접착제(135)에 의하여 둘러싸여 제공될 수 있다
상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 방열부재(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 제1 프레임(111)의 하면까지의 제1 거리가, 상기 발광소자(120)의 상면으로부터 상기 방열부재(130)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 상기 개구부(TH1)의 하면으로부터 상부 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수도 있다. 상기 개구부(TH1)의 상부 영역에는 상기 방열부재(130)가 채워진 형태로 제공되고 상기 개구부(TH1)의 하부 영역은 상기 방열부재(130)가 채워지지 않은 빈 공간으로 제공될 수도 있다.
예로서, 상기 방열부재(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예로서, 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(130)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 열 전도성이 좋은 물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)를 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 상기 발광소자(120)에서 생성되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)에 안정적으로 고정될 수 있게 되며, 효과적으로 열 방출이 수행될 수 있으므로 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 상기 방열부재(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있고, 반사물질을 포함하는 경우, 상기 발광소자(120)의 하면으로 방출되는 광에 대해, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(120)로부터 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출될 때 상기 방열부재(130)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 면적이 작게 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)의 하면으로 투과되는 빛의 양이 증대될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120) 아래에는 반사특성 및 방열특성이 좋은 상기 방열부재(130)가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 발광소자(120)의 하부 방향으로 방출된 빛은 상기 방열부재(130)에서 반사되어 발광소자 패키지(100)의 상부 방향으로 효과적으로 방출되고 광추출효율이 향상될 수 있게 된다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 패키지 몸체(110)에 의하여 제공된 캐비티(C)에 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 절연물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)는 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 몰딩부(140)는 상기 접착제(135) 위에 배치될 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예에 의하면, 상기 접착제(135)가 별도로 제공되지 않고, 상기 몰딩부(140)가 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)에 직접 접촉되도록 배치될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 도전층(322)을 통해 상기 제2 본딩부(122)에 전원이 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)를 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 패키지 몸체(110)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 제1 및 제2 본딩부는 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 프레임에 배치된 제1 및 제2 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 몸체(113)는 PPA(PolyPhtalAmide) 수지, PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate) 수지, EMC(Epoxy Molding Compound) 수지, SMC(Silicone Molding Compound) 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 광원 장치에 적용될 수 있다.
또한, 광원 장치는 산업 분야에 따라 표시 장치, 조명 장치, 헤드 램프 등을 포함할 수 있다.
광원 장치의 예로, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 위에 배치되는 반사판과, 광을 방출하며 발광 소자를 포함하는 발광 모듈과, 반사판의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하는 도광판과, 도광판의 전방에 배치되는 프리즘 시트들을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널과 연결되고 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로와, 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다. 또한, 표시 장치는 컬러 필터를 포함하지 않고, 적색(Red), 녹색(Gren), 청색(Blue) 광을 방출하는 발광 소자가 각각 배치되는 구조를 이룰 수도 있다.
광원 장치의 또 다른 예로, 헤드 램프는 기판 상에 배치되는 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈, 발광 모듈로부터 조사되는 빛을 일정 방향, 예컨대, 전방으로 반사시키는 리플렉터(reflector), 리플렉터에 의하여 반사되는 빛을 전방으로 굴절시키는 렌즈, 및 리플렉터에 의하여 반사되어 렌즈로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 쉐이드(shade)를 포함할 수 있다.
광원 장치의 다른 예인 조명 장치는 커버, 광원 모듈, 방열체, 전원 제공부, 내부 케이스, 소켓을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 광원 장치는 부재와 홀더 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 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 특허청구범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 패키지 몸체
111 제1 프레임
112 제2 프레임 113 몸체
120 발광소자 121 제1 본딩부
122 제2 본딩부 123 발광 구조물
124 기판 130 방열부재
135 접착제 140 몰딩부
210 제1 지지부재 220 제2 지지부재
221 제1 도전체 222 제2 도전체
310 회로기판 311 제1 패드
312 제2 패드 313 지지기판
321 제1 도전층 322 제2 도전층
TH1 개구부 R1 제1 리세스
R2 제2 리세스
112 제2 프레임 113 몸체
120 발광소자 121 제1 본딩부
122 제2 본딩부 123 발광 구조물
124 기판 130 방열부재
135 접착제 140 몰딩부
210 제1 지지부재 220 제2 지지부재
221 제1 도전체 222 제2 도전체
310 회로기판 311 제1 패드
312 제2 패드 313 지지기판
321 제1 도전층 322 제2 도전층
TH1 개구부 R1 제1 리세스
R2 제2 리세스
Claims (9)
- 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임;
발광 구조물, 상기 발광 구조물 아래에 배치되는 제1 본딩부, 및 상기 발광 구조물 아래에 상기 제1 본딩부와 이격되어 배치되는 제2 본딩부를 포함하는 발광소자;
상기 제1 및 제2 본딩부 아래에 각각 배치되는 제1 및 제2 도전체;
상기 제1 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 제1 지지부재;
상기 제2 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 제2 지지부재;
상기 제1 프레임과 상기 제1 도전체 사이, 및 상기 제2 프레임과 상기 제2 도전체 사이에 배치되는 전도성 접착제; 및
상기 제1 프레임과 상기 발광소자 사이, 및 상기 제2 프레임과 상기 발광소자 사이에 배치되는 절연성 접착제; 를 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임의 상면으로부터 상기 제1 지지부재의 상면까지의 높이가 상기 제1 프레임의 상면으로부터 상기 제1 본딩부의 상면까지의 높이와 같은 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 지지부재는 상기 제1 프레임의 상면과 상기 발광 구조물의 하면 사이에 복수로 제공되고,
상기 제2 지지부재는 상기 제2 프레임의 상면과 상기 발광 구조물의 상기 하면 사이에 복수로 제공되는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 절연성 접착제는 상기 제1 및 제2 본딩부의 둘레 및 상기 제1 및 제2 도전체의 둘레에 배치된 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지부재의 전체 개수는 적어도 3 개 이상 배치된 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 발광소자의 하면은 상기 제1 및 제2 프레임의 상면과 평행하게 배치된 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 절연성 접착제는 에폭시 계열 또는 실리콘 계열의 수지를 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 전도성 접착제는 Au, Ag, Pt 중에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 그 합금을 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 발광소자 아래에 배치된 몸체를 더 포함하고,
상기 몸체는 상기 몸체의 상면에 배치되어 리세스 구조를 제공하는 돌출부를 포함하는 발광소자 패키지.
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| KR20200106705A (ko) * | 2019-03-05 | 2020-09-15 | 주식회사 루멘스 | 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 직하 타입 백라이트 유닛 |
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| JP2012248573A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 発光装置 |
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| KR101524044B1 (ko) * | 2013-11-21 | 2015-06-02 | 주식회사 루멘스 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
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- 2017-08-04 KR KR1020170098895A patent/KR102369821B1/ko active IP Right Grant
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