KR20210006636A - Semiconductor device package - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 반도체 소자 패키지에 관한 것이다.The embodiment relates to a semiconductor device package.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many advantages, such as having a wide and easily adjustable band gap energy, and thus can be used in various ways as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.
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.In particular, light emitting devices such as light emitting diodes and laser diodes using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials are developed in red, green, and There is an advantage of being able to implement light in various wavelength bands such as blue and ultraviolet rays. In addition, a light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode using a group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor material can implement a white light source having good efficiency by using a fluorescent material or by combining colors. These light-emitting devices have advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
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.In addition, when a light-receiving device such as a photodetector or a solar cell is also manufactured using a Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductor material, the development of the device material absorbs light in various wavelength ranges to generate photocurrent. By doing so, light in various wavelength ranges from gamma rays to radio wavelength ranges can be used. In addition, such a light-receiving device has advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness, and easy control of device materials, and thus can be easily used for power control or ultra-high frequency circuits or communication modules.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CFL: 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.Therefore, the semiconductor device can replace the transmission module of the optical communication means, the light emitting diode backlight that replaces the Cold Cathode Fluorescence Lamp (CFL) that constitutes the backlight of the LCD (Liquid Crystal Display) display device, and a fluorescent lamp or incandescent light bulb. Applications are expanding to white light-emitting diode lighting devices, automobile headlights, traffic lights, and sensors that detect gas or fire. In addition, the application of the semiconductor device can be extended to a high frequency application circuit, other power control devices, and communication modules.
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.The light emitting device (Light Emitting Device) can be provided as a pn junction diode having a characteristic in which electrical energy is converted into light energy by using a group 3-5 element or a group 2-6 element on the periodic table. Various wavelengths can be implemented by adjusting the composition ratio.
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.For example, nitride semiconductors are attracting great interest in the development of optical devices and high-power electronic devices due to their high thermal stability and wide band gap energy. In particular, a blue light emitting device, a green light emitting device, an ultraviolet (UV) light emitting device, and a red light emitting device using a nitride semiconductor have been commercialized and widely used.
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.For example, in the case of an ultraviolet light emitting device, it is a light emitting diode that generates light distributed in a wavelength range of 200 nm to 400 nm, and is used for sterilization and purification in the above wavelength band, in the case of a short wavelength, and in the case of a long wavelength, an exposure machine or a curing machine. Can be used.
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.Ultraviolet rays can be divided into three types: UV-A (315nm~400nm), UV-B (280nm~315nm), and UV-C (200nm~280nm) in the order of their longest wavelength. The UV-A (315nm~400nm) range is applied in various fields such as industrial UV curing, printing ink curing, exposure machine, counterfeit detection, photocatalytic sterilization, special lighting (aquarium/agricultural use, etc.), and UV-B (280nm~315nm). ) Area is used for medical purposes, and UV-C (200nm~280nm) area is applied to air purification, water purification, and sterilization products.
한편, 고 출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요청됨에 따라 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.Meanwhile, as semiconductor devices capable of providing high output are requested, studies on semiconductor devices capable of increasing output by applying high power are being conducted.
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.In addition, in a semiconductor device package, research on a method of improving light extraction efficiency of a semiconductor device and improving light intensity at a package end is being conducted. In addition, in a semiconductor device package, research on a method for improving the bonding bonding force between the package electrode and the semiconductor device is being conducted.
다만, 반도체 소자 패키지에서 반도체 소자와 상부의 파장 변환층 간의 열화로 신뢰성이 저하되는 문제가 존재한다.However, there is a problem in that reliability is deteriorated due to deterioration between the semiconductor device and the upper wavelength conversion layer in the semiconductor device package.
실시예는 반도체 소자 상부 및 파장 변환층 외측에 커버층을 배치하여 도광에 의한 열화를 방지하는 반도체 소자 패키지를 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device package that prevents deterioration due to light guide by disposing a cover layer on the semiconductor device and outside the wavelength conversion layer.
또한, 신뢰성 및 구조적 안정성이 개선된 반도체 소자 패키지를 제공한다.In addition, a semiconductor device package with improved reliability and structural stability is provided.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problems to be solved in the examples are not limited thereto, and the objectives and effects that can be grasped from the solutions or embodiments of the problems described below are also included.
실시예에 따른 반도체 소자 패키지는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 반도체 소자; 상기 반도체 소자 상에 배치되는 파장 변환층; 상기 반도체 소자 상부 및 상기 파장 변환층 외측에 배치되는 커버층; 및 상기 반도체 소자 및 상기 커버층의 외측에 배치되는 봉지층;을 포함하고, 상기 커버층은 열팽창 계수가 상기 봉지층의 열팽창 계수보다 작다.A semiconductor device package according to an embodiment includes a substrate; A semiconductor device disposed on the substrate; A wavelength conversion layer disposed on the semiconductor device; A cover layer disposed above the semiconductor device and outside the wavelength conversion layer; And an encapsulation layer disposed outside the semiconductor device and the cover layer, wherein the cover layer has a coefficient of thermal expansion less than that of the encapsulation layer.
상기 파장 변환층 상에 배치되는 투광층;을 더 포함하고, 상기 커버층은 상기 파장 변환층 외측에 배치되는 제1 커버 부재; 및 상기 제1 커버 부재에서 제1 방향으로 연장되고 상기 투광층의 외측에 배치되는 제2 커버 부재;를 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 기판에서 상기 반도체 소자를 향한 방향일 수 있다.A light-transmitting layer disposed on the wavelength conversion layer, wherein the cover layer includes a first cover member disposed outside the wavelength conversion layer; And a second cover member extending in a first direction from the first cover member and disposed outside the light-transmitting layer, wherein the first direction may be a direction from the substrate toward the semiconductor device.
상기 제1 커버 부재는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 파장 변환층과 중첩될 수 있다.The first cover member may overlap the wavelength conversion layer in a second direction perpendicular to the first direction.
상기 제2 커버 부재는 상기 제2 방향으로 상기 투광층과 중첩될 수 있다.The second cover member may overlap the light transmitting layer in the second direction.
상기 반도체 소자는 상기 제2 방향으로 길이가 상기 파장 변환층의 상기 제2 방향으로 길이보다 클 수 있다.The semiconductor device may have a length in the second direction greater than a length in the second direction of the wavelength conversion layer.
상기 커버층은 상기 투광층과 상기 반도체 소자 사이에 배치되는 제3 커버 부재;를 더 포함할 수 있다.The cover layer may further include a third cover member disposed between the light transmitting layer and the semiconductor device.
상기 제3 커버 부재는 상기 파장 변환층과 상기 제2 방향으로 중첩될 수 있다.The third cover member may overlap the wavelength conversion layer in the second direction.
상기 제3 커버 부재는 상기 반도체 소자 및 상기 투광층과 접할 수 있다.The third cover member may contact the semiconductor device and the light transmitting layer.
상기 커버층은 상기 반도체 소자의 외측에 배치되는 제1 커버층; 및 상기 제1 커버층 내측에 배치되는 제2 커버층을 포함하고, 상기 제1 커버층은 높이가 상기 제2 커버층의 높이보다 작을 수 있다.The cover layer may include a first cover layer disposed outside the semiconductor device; And a second cover layer disposed inside the first cover layer, and a height of the first cover layer may be smaller than a height of the second cover layer.
상기 커버층은 무기 재질로 이루어질 수 있다.The cover layer may be made of an inorganic material.
실시예에 따르면, 도광에 의한 열화를 방지하는 반도체 소자 패키지를 구현할 수 있다.According to the embodiment, a semiconductor device package that prevents deterioration due to light guide may be implemented.
또한, 신뢰성과 구조적 안정성이 개선된 반도체 소자 패키지를 제작할 수 있다.In addition, a semiconductor device package having improved reliability and structural stability can be manufactured.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described contents, and may be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 제1 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 2는 도 1에서 A 부분의 확대도이고,
도 3a은 도 1의 변형예이고,
도 3b는 도 1의 다른 변형예이고,도 4는 실시예에 따른 반도체 소자의 개념도이고,
도 5는 제2 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 6a은 도 5에서 B 부분의 확대도이고,
도 6b는 도 5의 변형예이고,
도 7은 제3 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고,
도 8은 제4 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a first embodiment,
2 is an enlarged view of part A in FIG. 1,
Figure 3a is a modified example of Figure 1,
3B is another modified example of FIG. 1, and FIG. 4 is a conceptual diagram of a semiconductor device according to the embodiment,
5 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a second embodiment,
6A is an enlarged view of part B in FIG. 5,
6B is a modified example of FIG. 5,
7 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a third embodiment,
8 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a fourth embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", it is combined with A, B, and C It may contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component and It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another component between the other components.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed in the "top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes the case where the above other component is formed or arranged between the two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
도 1은 제1 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고, 도 2는 도 1에서 A 부분의 확대도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of portion A in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(10a)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600) 및 반도체 소자(200)와 파장 변환층(300) 사이에 배치되는 접착층(700)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
먼저, 기판(100)은 반도체 소자 패키지(10a)의 하부에 배치되어 반도체 소자(200) 등의 다른 구성 요소를 지지할 수 있다. 또한, 기판(100)은 반도체 소자(200)의 전극과 접속하도록 상부에 배치된 배선을 포함할 수 있다. First, the
그리고 기판(100)은 전도성 재질 또는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 기판(100)은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)와 같은 금속 재질을 포함할 수도 있고, 세라믹과 같은 절연성 재질을 포함할 수 있다. 세라믹 소재는 저온 소성 세라믹(LTCC, low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC, high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 기판(100)은 AlN과 같은 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기판(100)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3 등과 같은 다른 세라믹 소재를 포함할 수도 있다. 이에, 기판(100)은 방열성이 높은 금속기판, 금속성 기판, 세라믹 기판일 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
그리고 기판(100)은 반도체 소자(200)와 와이어 연결을 위한 기재, 리드 전극(예컨대, 배선)을 포함하거나, 캐비티를 포함하고 캐비티 내에 반도체 소자(200)가 배치되는 구조를 가질 수도 있다. 또한, 기판(100)은 광을 상부로 반사하도록 상부 표면이 고반사성 재료로 이루어질 수 있다. In addition, the
실시예로, 기판(100)은 상부에 배치되는 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 반도체 소자(200)는 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120) 상부에 배치될 수 있다. 즉, 기판(100)은 제1 본딩부(110)와 제2 본딩부(120)를 통해 반도체 소자(200)와 전기적 및 물리적 연결이 이루어질 수 있다.In an embodiment, the
그리고 제1 본딩부(110)와 제2 본딩부(120)는 기판(100) 상에서 이격 배치되어 전기적으로 분리될 수 있다. 또한, 기판(100)은 상부에 소정의 전기 회로의 패턴인 배선을 포함하며, 배선이 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120) 간의 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 이에, 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)는 전극과 동일한 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
즉, 반도체 소자(200)는 기판(100) 상부의 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120) 상에 배치되고, 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 반도체 소자(200)는 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)와 각각 접하는 제1 전극패드(또는 커버 전극) 및 제2 전극패드(또는 커버 전극)를 포함할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 4에서 후술한다.That is, the
그리고 실시예로 반도체 소자(200)는 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)를 통해 전류가 주입될 수 있으며, 상술한 바와 같이 제1 본딩부(110) 및 제2 본딩부(120)가 기판(100)의 회로 패턴에 대응하여 연결될 수 있다. 이에, 반도체 소자(200)는 기판(100) 상의 회로 패턴을 통한 전류 주입의 제어에 따라 광의 생성이 제어될 수 있다. 또한, 반도체 소자(200)는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물을 포함하며 전류가 주입되면 발광 구조물에서 소정의 파장 대역을 중심 파장으로 하는 광을 방출할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 4에서 후술한다. In addition, in the
그리고 본 명세서에서 반도체 소자(200)는 기판(100)에서 제1 방향(X축 방향)으로 적층될 수 있다. 또한, 제1 방향(X축 방향)은 반도체 소자(200)에서 파장 변환층(300)을 향한 방향 또는 반도체 소자(200) 내의 반도체층의 적층 방향과 동일할 수 있다. 또한, 제2 방향(Y축 방향)은 제1 방향(X축 방향)에 수직한 방향이다.In addition, in the present specification, the
파장 변환층(300)은 반도체 소자(200) 상에 배치될 수 있다. 파장 변환층(300)은 유기물 또는 무기물 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대 파장 변환층(300)은 유리(glass) 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 이에 따라, 차량용 램프와 같이 고출력 패키지에서 고전류가 인가되고 높은 광 에너지가 장시간 조사되더라도 크랙이나 색이 변화하는 문제가 방지될 수 있다. 즉, 실시예로, 파장 변환층(300)은 유리 분말과 같은 무기물을 소결하여 제작되어 높은 광 에너지에 대해 유기물보다 개선된 신뢰성을 제공할 수도 있다.The
또한, 파장 변환층(300)은 반도체 소자(200)와 접하고 반도체 소자(200)로부터 방출된 광이 투과하기에 측면에 인접할수록 고열과 고출력의 광이 제공되어 열화에 취약할 수 있다. 마나, 파장 변환층(300)은 상술한 바와 같이 자체가 열화에 강한 내성을 가질 수 있다.In addition, since the
또한, 파장 변환층(300)은 투광성 유리 재질로 이루어진 경우 에폭시, 실리콘에 비해 개선된 광투과율을 제공할 수 있다. 또한, 파장 변환층(300)은 형광체를 균일하게 분포하여 개선된 파장 분포 효율 및 색 좌표 분포를 제공할 수 있다.In addition, when the
구체적으로, 파장 변환층(300)은 형광체나 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 형광체나 양자점은 반도체 소자(200)에서 방출된 광을 흡수하여 소정의 파장으로 여기한 후 다시 방출할 수 있다. 이러한 파장 변환층(300)은 예컨대 청색, 황색, 녹색, 적색의 광을 방출할 수 있다. Specifically, the
그리고 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 황색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 또한, 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 파장 변환층(300)은 반도체 소자(200)의 일부 광과 형광체에 의해 파장 변환된 일부 광이 혼색된 출력 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 출력 광은 백색 광일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 출력 광은 녹색, 청색 또는 적색 광일 수도 있다.In addition, the phosphor may include at least one or two of a green phosphor, a red phosphor, a yellow phosphor, and a blue phosphor. In addition, the phosphor may include at least one of YAG-based, TAG-based, Silicate-based, Sulfide-based, or Nitride-based. In addition, the
또한, 파장 변환층(300)은 반도체 소자(200)로부터 방출된 광의 파장을 변환함과 동시에 상부로 광을 투과할 수 있다. 이 경우, 파장 변환층(300)의 상부에 배치되며 후술하는 투광층(400)이 존재하지 않을 수 있다.In addition, the
투광층(400)은 파장 변환층(300) 상부에 배치될 수 있다. 이에, 투광층(400)은 파장 변환층(300)에서 파장이 변환된 광을 투과할 수 있다.The light-transmitting
투광층(400)은 파장 변환층(300)과 같이 반도체 소자(200)로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환 재료를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The light-transmitting
그리고 투광층(400)은 제2 방향(Y축 방향)으로 폭이 반도체 소자(200)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭과 상이할 수 있다. 예컨대, 투광층(400)과 반도체 소자(200)가 원형인 경우 투광층(400)의 직경이 반도체 소자(200)의 직경과 상이할 수 있다. 다만, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.In addition, the width of the light-transmitting
실시예로, 투광층(400)은 폭 또는 직경이 반도체 소자(200)의 폭 또는 직경보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 투광층(400)은 반도체 소자(200)로부터 방출된 광에 대한 배광을 향상시킬 수 있다. 다만, 투광층(400)과 반도체 소자(200)가 다각형인 경우 투광층(400)의 폭이 반도체 소자(200)의 폭보다 클 수 있다. 즉, 반도체 소자(200)에 비해 광이 방출되는 투광층(400)의 상면을 크게 가져감으로써 반도체 소자(200)로부터의 광속량을 향상시킬 수 있다. In an embodiment, the
또한, 실시예로 투광층(400)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭이 반도체 소자(200)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 작을 수 있다. 즉, 반도체 소자(200)에 비해 광이 최종적으로 방출되는 투광층(400)의 상면의 면적을 감소하여, 투광층(400)에서의 혼색의 비율을 일정하게 유지할 수 있다. 이에, 투광층(400)은 색 얼룩 등이 감소되어 균일도가 개선된 광을 방출할 수 있다. In addition, in an embodiment, the width of the light-transmitting
마찬가지로, 상술한 파장 변환층(300)도 제2 방향(Y축 방향)으로 폭이 반도체 소자(200)의 폭보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)에서 광의 혼색의 비율이 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 방출되는 광은 색 균일도 등이 개선되어 상부로 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 투광층(400)은 파장 변환층(300)의 상면에 대한 면적이 감소하여 상대적인 휘도를 향상시킬 수 있다. Likewise, the
투광층(400)은 반도체 소자(200)의 굴절률과 다른 굴절률을 가질 수 있다. 실시예로, 투광층(400)은 굴절률이 반도체 소자(200)의 굴절률보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 반도체 소자 패키지에서 외부로 방출되는 광의 추출 효율을 향상시킬 수 있다.The
또한, 투광층(400)은 반도체 소자(200)에서 방출되는 광을 투과시키기 위한 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 투광층(400)은 유리(glass), 또는 형광체 결정 또는 그 상을 가지는 단결정체, 다결정체, 아몰퍼스체 및 세라믹체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the light-transmitting
커버층(500)은 반도체 소자(200) 상부에 배치될 수 있다. 그리고 커버층(500)은 파장 변환층(300)의 외측에 배치될 수 있다. 여기서, 외측은 각 반도체 소자(200)의 중심에서 가장자리를 향한 방향을 의미하고, 내측은 반도체 소자(200)의 가장자리에서 중심을 향한 방향을 의미할 수 있다. 또한, 반도체 소자(200)의 중심은 무게 중심을 의미할 수 있으며, 제1 방향(X축 방향)으로 연장된 축 상에 위치할 수 잇다.The
또한, 커버층(500)은 제1 커버 부재(510) 및 제2 커버 부재(520)를 포함할 수 있다. 제1 커버 부재(510)는 커버층(500)의 하부에 배치되고, 파장 변환층(300)과 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되도록 배치될 수 있다.In addition, the
이와 달리, 제2 커버 부재(520)는 제1 커버 부재(510) 상부에 배치되고, 투광층(400)과 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되도록 배치될 수 있다.Alternatively, the
이러한 커버층(500)은 후술하는 봉지층(600)과 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 실시예로, 커버층(500)은 무기질 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 커버층(500)은 세라믹 계열로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 봉지층(600)은 유지 물질로 이루어질 수 있다. The
그리고 커버층(500)은 열팽창 계수가 봉지층(600)의 열팽창계수와 상이할 수 있다. 구체적으로, 커버층(500)의 열팽창 계수는 봉지층(600)의 열팽창 계수보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 반도체 소자(200)에서 방출된 광이 파장 변환층(300) 또는 투광층(400)으로 도광하더라도 파장 변환층(300)과 봉지층(600) 사이 또는 투광층(400)과 봉지층(600) 사이에서 열팽창 계수 차이로 인한 열화가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 파장 변환층(300) 및 투광층(400)은 반도체 소자(200) 상부에 배치되므로, 반도체 소자 패키지(10a) 내의 상부 측에 열화가 발생하는 것을 조기에 차단할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자 패키지(10a)는 열화가 반도체 소자(200)까지 퍼져나가지 못하도록 차단하기에 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있다.In addition, the
또한, 커버층(500)은 열팽창 계수가 파장 변환층(300)의 열팽창 계수와의 비가 1:50이하일 수 있다. 상술한 비가 1:50보다 큰 경우에는 가열시 파장 변환층(300)의 상하부로 발생하는 척력에 의해 반도체 소자(200) 또는 투광층(400)과의 박리가 발생하는 한계가 존재한다. 이에, 상술한 비 내에서 가열이 일어나더라도 반도체 소자(200) 또는 투광층(400) 간의 접착력을 유지하여 소자의 신뢰성을 개선할 수 있다. 제1 커버 부재(510)는 반도체 소자(200) 상부에서 파장 변환층(300)과 봉지층(600) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 커버 부재(510)는 반도체 소자(200)와 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않고 반도체 소자(200) 상에 배치되어 열화가 반도체 소자(200)로 제공되는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 파장 변환층(300)의 측면은 반도체 소자(200)의 상부이면서 반도체 소자(200)에 인접하기에 열 및 광이 집중되어 열화에 취약하나, 제1 커버 부재(510)가 파장 변환층(300)의 외측에 배치되어 이러한 열화를 방지할 수 있다.In addition, the ratio of the thermal expansion coefficient of the
또한, 제2 커버 부재(520)는 파장 변환층(300) 및 반도체 소자(200) 상에서 투광층(400)과 봉지층(600) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 커버 부재(520)는 반도체 소자(200)와 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않고 반도체 소자(200) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 커버 부재(520)는 반도체 소자 패키지(10a)의 최상부에 위치하여 열화가 반도체 소자(200)로 퍼지지 못하게 할 수 있다.In addition, the
봉지층(600)은 기판(100) 상에서 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400) 및 커버층(500)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 봉지층(600)은 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400) 및 커버층(500)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 봉지층(600)은 반도체 소자 패키지(10a) 내에서 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400) 및 커버층(500)이 기판(100) 상에서 구조적 안정감을 가지게 할 수 있다.The
또한, 봉지층(600)은 상술한 바와 같이 커버층(500)과 열팽창 계수가 서로 상이할 수 있으며, 유기 물질을 포함할 수 있다. In addition, the
봉지층(600)은 반도체 소자(200)와 기판(100) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 봉지층(600)은 반도체 소자(200)를 지지하여 신뢰성을 개선할 수 있다.The
접착층(700)은 파장 변환층(300)과 반도체 소자(200) 사이에 배치될 수 있다. 접착층(700)은 열전도성이 높으며 광 투과도가 높은 재질로 이루어질 수 있다. 접착층(700)은 반도체 소자(200) 상면 일부 또는 전면에 배치될 수 있다. The
또한, 접착층(700)의 측면에는 상술한 커버층(500)이 배치될 수 있다. 이로 인해, 반도체 소자(200)로 열화가 도달하는 것을 최대한 방지하여, 반도체 소자 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있다. 그리고 접착층(700)에 대한 상술한 설명은 후술하는 다른 실시예에도 동일하게 적용될 수 있기에, 이에 대한 설명은 생략한다.In addition, the above-described
도 3a은 도 1의 변형예이다.3A is a modified example of FIG. 1.
도 3a을 참조하면, 변형예에 따른 반도체 소자 패키지(10a')는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600) 및 반도체 소자(200)와 파장 변환층(300) 사이에 배치되는 접착층(700)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a
구체적으로, 커버층(500)은 하면(500a), 측면(500b) 및 상면(500c)을 포함할 수 있다. 이 때, 하면(500a)은 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wa)이 상면(500c)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wb)과 상이할 수 있다. 실시예로, 하면(500a)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wa)이 상면(500c)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wb)보다 작을 수 있다. Specifically, the
그리고 반도체 소자 패키지는 상부로 갈수록 인접한 구성 요소 간의 열팽창 계수(선팽창 계수) 차이가 감소할 수 있다. 즉, 기판(100)과 반도체 소자(200) 간의 열팽창 계수(또는 선팽창 계수) 차이가 반도체 소자(200)와 파장 변환층(300) 간의 열팽창 계수(또는 선팽창 계수) 차이보다 작을 수 있다.In addition, in the semiconductor device package, a difference in thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) between adjacent components may decrease as it goes upward. That is, the difference between the coefficient of thermal expansion (or coefficient of linear expansion) between the
이 경우, 커버층(500)은 하면(500a)에서 상면(500c)을 향해 폭이 증가할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자가 광 생성하고 광 생성에 따라 열이 발생하는 경우, 반도체 소자 패키지 내에서 각 구성요소는 서로 간의 열팽창 계수의 차이에 따라 형상이 변화할 수 있다. 다만, 커버층(500)은 열팽창 계수가 봉지층(600)의 열팽창 계수보다 작으므로, 파장 변환층(300) 및 투광층(400)의 외측에서 열에 의한 형상 변화에 반발력을 낮아 크랙(crack) 등의 발생을 용이하게 방지할 수 있다.In this case, the width of the
또한, 하면(500a)과 상면(500c)이 서로 상이한 폭을 갖는 경우, 측면(500b)은 하면(500a) 또는 상면(500c)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 실시예로, 측면(500b)은 상부를 향할수록 외측으로 연장될 수 있다.In addition, when the
그리고 도 3에서 설명한 내용을 제외하고, 기판(100), 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400), 커버층(500), 봉지층(600) 및 접착층(700)에 대한 설명은 도 1 및 도 2에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.And, except for the contents described in FIG. 3, the
도 3b는 도 1의 다른 변형예이다.3B is another modified example of FIG. 1.
도 3b를 참조하면, 변형예에 따른 반도체 소자 패키지(10a'')는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600) 및 반도체 소자(200)와 파장 변환층(300) 사이에 배치되는 접착층(700)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3B, a
이 때, 커버층(500)은 하면(500a), 외측면(500b), 상면(500c) 및 내측면(500d)을 포함할 수 있다. 도 3a에서 설명한 바와 같이 하면(500a)은 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wa)이 상면(500c)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wb)과 상이할 수 있다. 실시예로, 하면(500a)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wa)이 상면(500c)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wb)보다 작을 수 있다. In this case, the
그리고 반도체 소자 패키지는 상부로 갈수록 인접한 구성 요소 간의 열팽창 계수(선팽창 계수) 차이가 감소할 수 있다. 즉, 기판(100)과 반도체 소자(200) 간의 열팽창 계수(또는 선팽창 계수) 차이가 반도체 소자(200)와 파장 변환층(300) 간의 열팽창 계수(또는 선팽창 계수) 차이보다 작을 수 있다.In addition, in the semiconductor device package, a difference in thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) between adjacent components may decrease as it goes upward. That is, the difference between the coefficient of thermal expansion (or coefficient of linear expansion) between the
이 경우, 커버층(500)은 하면(500a)에서 상면(500c)을 향해 폭이 증가할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자가 광 생성하고 광 생성에 따라 열이 발생하는 경우, 반도체 소자 패키지 내에서 각 구성요소는 서로 간의 열팽창 계수의 차이에 따라 형상이 변화할 수 있다. 다만, 커버층(500)은 열팽창 계수가 봉지층(600)의 열팽창 계수보다 작으므로, 파장 변환층(300) 및 투광층(400)의 외측에서 열에 의한 형상 변화에 반발력을 낮아 크랙(crack) 등의 발생을 용이하게 방지할 수 있다.In this case, the width of the
또한, 하면(500a)과 상면(500c)이 서로 상이한 폭을 갖는 경우, 외측면(500b)은 하면(500a) 또는 상면(500c)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 실시예로, 외측면(500b)은 상부를 향할수록 외측으로 연장될 수 있다.In addition, when the
또한, 내측면(500d)은 제1 방향(X축 방향)에 대해 제1 각도(θ1)로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 내측면(500d)은 외측을 향해 경사지게 배치될 수 있다. 또한, 제1 각도(θ1)는 0도 내지 45도일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)에서 변환된 광이 내측면(500d)에서 반사도가 증가할 수 있다. 뿐만 아니라, 투광층(400)에서 내부 반사 등에 의해 측면으로 출사되는 광도 내측면(500d)에서 용이하게 상부로 반사할 수 있다. 이로써, 반도체 소자 패키지(10a'')는 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 도 4는 실시예에 따른 반도체 소자의 개념도이다.In addition, the
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자는, 발광 구조물(220), 발광 구조물(220) 상에 배치되는 제1 절연층(271), 제1 도전형 반도체층(221) 상에 배치되는 제1 오믹전극(251), 제2 도전형 반도체층(223) 상에 배치되는 제2 오믹전극(261), 제1 오믹전극(251) 상에 배치되는 제1 커버전극(252), 제2 오믹전극(261) 상에 배치되는 제2 커버전극(262), 및 제1 커버전극(252) 및 제2 커버전극(262) 상에 배치되는 제2 절연층(272)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a
발광 구조물(220)이 자외선 파장대의 광을 발광할 때, 발광 구조물(220)의 각 반도체층은 알루미늄을 포함하는 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0x1≤1, 0<y1≤1, 0≤x1+y1≤1) 물질을 포함할 수 있다. 여기서, Al의 조성은 In 원자량과 Ga 원자량 및 Al 원자량을 포함하는 전체 원자량과 Al 원자량의 비율로 나타낼 수 있다. 예를 들어, Al 조성이 40%인 경우 Ga 의 조성은 60%인 Al40Ga60N일 수 있다. When the
또한 실시 예의 설명에 있어서 조성이 낮거나 높다라는 의미는 각 반도체층의 조성 %의 차이(및/또는 % 포인트)로 이해될 수 있다. 예를 들면, 제1 반도체층의 알루미늄 조성이 30%이고 제2 반도체층의 알루미늄 조성이 60%인 경우, 제2 반도체층의 알루미늄 조성은 제1 반도체층의 알루미늄 조성보다 30% 더 높다고 표현할 수 있다.In addition, in the description of the embodiment, the meaning of the composition being low or high may be understood as a difference (and/or a percentage point) of the composition% of each semiconductor layer. For example, if the aluminum composition of the first semiconductor layer is 30% and the aluminum composition of the second semiconductor layer is 60%, the aluminum composition of the second semiconductor layer can be expressed as 30% higher than the aluminum composition of the first semiconductor layer. have.
투광 기판(210)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 투광 기판(210)은 자외선 파장대의 광이 투과할 수 있는 투광 부재일 수 있다.The
버퍼층(211)은 투광 기판(210)과 반도체층들 사이의 격자 부정합을 완화할 수 있다. 버퍼층(211)은 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소가 결합된 형태이거나 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 실시 예는 버퍼층(211)은 AlN일 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 버퍼층(211)은 도펀트를 포함할 수도 있으나 이에 한정하지 않는다.The
제1 도전형 반도체층(221)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(221)은 Inx1Aly1Ga1 -x1-y1N(0≤x1≤1, 0<y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 AlGaN, AlN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1 도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1 도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(221)은 n형 반도체층일 수 있다.The first conductivity-
활성층(222)은 제1 도전형 반도체층(221)과 제2 도전형 반도체층(223) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(222)은 제1 도전형 반도체층(221)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(223)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(222)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 자외선 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The
활성층(222)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(222)의 구조는 이에 한정하지 않는다.The
활성층(222)은 복수 개의 우물층(미도시)과 장벽층(미도시)을 포함할 수 있다. 우물층과 장벽층은 Inx2Aly2Ga1 -x2- y2N(0x2≤1, 0<y2≤1, 0≤x2+y2≤1)의 조성식을 가질 수 있다. 우물층은 발광하는 파장에 따라 알루미늄 조성이 달라질 수 있다.The
제2 도전형 반도체층(223)은 활성층(222) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(223)에 제2 도펀트가 도핑될 수 있다. The second conductivity-
제2 도전형 반도체층(223)은 Inx5Aly2Ga1 -x5- y2N (0≤x5≤1, 0<y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. The second conductivity
제2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2 도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(223)은 p형 반도체층일 수 있다.When the second dopant is a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like, the second conductivity-
제1 절연층(271)은 제1 오믹전극(251)과 제2 오믹전극(261) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 절연층(271)은 제1 오믹전극(251)이 배치되는 제1 홀(271a) 및 제2 오믹전극(261)이 배치되는 제2 홀(271b)을 포함할 수 있다.The first insulating
제1 오믹전극(251)은 제1 도전형 반도체층(221) 상에 배치되고, 제2 오믹전극(261)은 제2 도전형 반도체층(223)상에 배치될 수 있다.The first
제1 오믹전극(251)과 제2 오믹전극(261)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이러한 재료에 한정되는 않는다. 예시적으로, 제1 오믹전극(251)은 복수의 금속층(예: Cr/Al/Ni)을 갖고, 제2 오믹전극(261)은 ITO일 수 있다.The first
도 5는 제2 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이고, 도 6a은 도 5에서 B 부분의 확대도이고, 도 6b는 도 5의 변형예이다.5 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to the second embodiment, FIG. 6A is an enlarged view of portion B in FIG. 5, and FIG. 6B is a modified example of FIG. 5.
도 5 및 도 6a을 참조하면, 제2 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(10b)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 및 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600)을 포함할 수 있다.5 and 6A, the
구체적으로, 반도체 소자(200)는 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wc)이 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)과 상이할 수 있다. 실시예로, 반도체 소자(200)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wc)은 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)보다 클 수 있다.Specifically, the width Wc of the
또한, 투광층(400)은 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wd)이 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)보다 클 수 있다.In addition, the width Wd of the light-transmitting
이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)은 투과하는 광에 대한 혼색의 비율을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 파장 변환층(300)은 방출되는 광의 색 얼룩을 감소하므로, 제2 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(10b)는 광의 색 균일도를 개선할 수 있다.With this configuration, the
그리고 커버층(500)은 제1 커버 부재(510), 제2 커버 부재(520) 및 제3 커버 부재(530)를 포함할 수 있다.In addition, the
제1 커버 부재(510)는 상술한 바와 같이 반도체 소자(200) 상에서 파장 변환층(300)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고 제1 커버 부재(510)는 제1 방향(X축 방향)으로 반도체 소자(200)와 중첩되지 않고 제2 방향(Y축 방향)으로 파장 변환층(300)과 중첩되도록 배치될 수 있다. The
제2 커버 부재(520)는 상술한 바와 같이 제1 커버 부재(510) 상에 배치되어 제1 커버 부재(510)와 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 제2 커버 부재(520)는 투광층(400)과 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩하도록 배치될 수 있다.As described above, the
또한, 제1 커버 부재(510) 및 제2 커버 부재(520)는 상술한 바와 같이 반도체 소자(200) 상부에서 봉지층(600)과 파장 변환층(300) 사이 및 봉지층(600)과 투광층(400) 사이에 배치되어 반도체 소자(200)로 열화가 이동하지 못하게 할 수 있다.In addition, as described above, the
또한, 제3 커버 부재(530)는 제1 커버 부재(510)에서 내측으로 연장된 부분일 수 있다. 즉, 제3 커버 부재(530)는 투광층(400)과 반도체 소자(200) 사이에 배치될 수 있으며, 제2 방향(Y축 방향)으로 파장 변환층(300)과 중첩될 수 있다. 즉, 제3 커버 부재(530)는 열과 빛이 가장 많이 발생하는 반도체 소자(200)와 투광층(400) 사이 영역에 배치되어 열화를 최소화할 수 있다.Also, the
그리고 제3 커버 부재(530)는 파장 변환층(300)의 측면과 접할 수 있다. 또한, 제3 커버 부재(530)는 상면이 투광층(400)과 접하고, 하면이 반도체 소자(200)와 접할 수 있다In addition, the
구체적으로, 커버층(500)은 상술한 바와 같이 하면(500a), 측면(500b) 및 상면(500c)을 포함할 수 있다. Specifically, as described above, the
그리고 하면(500a)은 제1 하면부(500a-1)와 제2 하면부(500a-2)를 포함할 수 있다. 제1 하면부(500a-1)는 제1 커버 부재(510)의 하부면이고, 제2 하면부(500a-2)는 제3 커버 부재(530)의 하부면일 수 있다. 이 때, 제2 하면부(500a-2)는 반도체 소자(200)의 상면과 접할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)과 투광층(400)을 도광하는 광 및 전달된 열에 의해 파장 변환층(300)과 투광층(400)이 팽창하더라도 제3 커버 부재(530)는 열팽창 계수가 낮아 반도체 소자(200) 상의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 제3 커버 부재(530)는 반도체 소자(200) 상에서 파장 변환층(300)관 봉지층(600) 사이에 배치되어 광을 생성하는 반도체 소자(200)로 열화가 퍼지는 것을 용이하게 방지할 수 있다.In addition, the
실시예로, 제3 커버 부재(530)는 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wf)이 반도체 소자(200)의 폭(Wc), 파장 변환층(300)의 폭(We) 또는 투광층(400)의 폭(Wd)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 파장 변환층(300) 및 투광층(400)을 통해 광 투과 및 광속을 개선하고, 광 균일도를 개선함과 동시에 반도체 소자로 열화가 전파되지 못하게 할 수 있다.In an embodiment, the width Wf of the
또한, 커버층(500)은 파장 변환층(300) 등에서 측면으로 출사하는 광에 의해 열화가 발생할 수 있다. 또한, 광에 의한 열에 의해서 열화가 가속화될 수 있다. In addition, the
실시예에 따른 커버층(500)은 반도체 소자(200)의 발광 면적이 0.01mm2 내지 9.00 mm2 내일 수 있고, 이 경우에 제3 커버 부재(530)는 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wf)이 10㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 또한, 제3 커버 부재(530)는 제1 방향(X축 방향)으로 높이가 5㎛ 내지 200㎛일 수 있다.The
구체적으로, 반도체 소자(200)의 발광 면적과 제3 커버 부재(530)는 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wf) 간의 비가 1:1 내지 1:1.5(mm/mm2)일 수 있다. 또한, 반도체 소자(200)의 발광 면적과 3 커버 부재(530)는 제1 방향(X축 방향)으로 높이 간의 비가 1:0.02 내지 1:9일 수 있다.Specifically, the ratio between the light emitting area of the
상술한 비가 1:1(또는 1;0.02)보다 작은 경우에, 반도체 소자의 발광 면적이 커 광속의 증가와 광에 의한 열팽창의 영향으로 커버층(500)에 의한 열화 효과가 억제될 수 있는 한계가 존재한다.When the above-described ratio is less than 1:1 (or 1;0.02), the light emitting area of the semiconductor device is large, and the deterioration effect by the
또한, 상술한 비가 1:1.5(또는 1:9)보다 큰 경우에, 열화 요인이 적고 커버층(500)에 의한 접착력이 감소하고 추출되는 광이 흡수되어 추출효율이 저하되는 한계가 존재한다.In addition, when the above-described ratio is greater than 1:1.5 (or 1:9), there is a limit in that the deterioration factor is small, the adhesive force by the
다시 말해, 실시예에 따른 커버층은 상술한 비내의 폭 또는 높이를 통해 반도체 소자로부터 방출되는 광이 측부로 진행하더라도 광에 의한 열화와 열에 의한 열화의 가속을 용이하게 차단할 수 있다.In other words, the cover layer according to the embodiment can easily block deterioration due to light and acceleration of deterioration due to heat even if light emitted from the semiconductor device proceeds to the side through the width or height of the rain.
그리고 도 5 및 도 6a에서 설명한 내용을 제외하고, 기판(100), 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400), 커버층(500), 봉지층(600) 및 접착층(700)에 대한 설명은 도 1 및 도 2에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.And, except for the contents described in FIGS. 5 and 6A, the
도 6b를 참조하면, 변형예 따른 반도체 소자 패키지(10b')는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 및 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6B, a
구체적으로, 커버층(500)은 도 6a에서 상술한 바와 같이 하면(500a), 외측면(500b), 상면(500c) 및 내측면(500d, 500e, 500f)을 포함할 수 있다. 나아가, 내측면은 제1 내측면(500d), 제2 내측면(500e) 및 제3 내측면(500f)을 포함할 수 있다.Specifically, the
먼저, 하면(500a)은 제1 하면부와 제2 하면부를 포함할 수 있다. 제1 하면부는 제1 커버 부재(510)의 하부면이고, 제2 하면부는 제3 커버 부재(530)의 하부면일 수 있다. 이 때, 제2 하면부는 반도체 소자(200)의 상면과 접할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)과 투광층(400)을 도광하는 광 및 전달된 열에 의해 파장 변환층(300)과 투광층(400)이 팽창하더라도 제3 커버 부재(530)는 열팽창 계수가 낮아 반도체 소자(200) 상의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 제3 커버 부재(530)는 반도체 소자(200) 상에서 파장 변환층(300)관 봉지층(600) 사이에 배치되어 광을 생성하는 반도체 소자(200)로 열화가 퍼지는 것을 용이하게 방지할 수 있다. First, the
또한, 제1 내측면(500d)은 제2 커버 부재(520)의 내측면으로, 투광층(400)의 외측면과 접하도록 위치할 수 있다. 그리고 제2 내측면(500e)은 제3 커버 부재(530)의 상면으로, 투광층(400)의 하면과 접하도록 위치할 수 있다. 또한, 제3 내측면(500f)은 제3 커버 부재(5300의 내측면으로, 파장 변환층(300)의 외측면과 접할 수 있다.In addition, the first
그리고 제1 내측면(500d), 제2 내측면(500e) 및 제3 내측면(500f)은 순서대로 제1 방향(X축 방향)을 따라 배치되고 하부를 향해 내측으로 위치하여 제2 방향(Y축 방향)으로 폭이 감소할 수 있다.In addition, the first
나아가, 제3 내측면(500f)은 제1 방향(X축 방향)에 대해 제2 각도(θ2)로 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 제3 내측면(500f)은 외측을 향해 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 하부로 갈수록 제3 내측면(500f)의 폭은 감소할 수 있다. 또한, 제2 각도(θ2)는 0도 내지 45도일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 파장 변환층(300)에서 변환된 광이 제3 내측면(500f)에서 반사도가 증가할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자(200)에서 출사된 광이 제3 내측면(500f)에서 반사되어 용이하게 상부로 추출될 수 있다. 즉, 광 추출 효율이 개선될 수 있다.Furthermore, the third
뿐만 아니라, 제1 내측면(500d)도 제1 방향(X축 방향)에 대해 소정의 각도로 외측을 향해 경사지게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1 내측면(500d)은 하부로 갈수록 폭이 감소할 수 있다. 이에 따라, 투광층(400)에서 내부 반사 등에 의해 측면으로 출사되는 광이 제1 내측면(500d)에서 용이하게 상부로 반사할 수 있다. 이로써, 반도체 소자 패키지(10a'')는 광 추출 효율을 개선할 수 있다.In addition, the first
도 7은 제3 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to the third embodiment.
도 7을 참조하면, 제3 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(10c)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 및 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, a
커버층(500)은 상술한 제3 커버 부재(도 5 및 도 6에서 530)만을 포함할 수 있다. 그리고 반도체 소자(200)는 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wc)이 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)과 상이할 수 있다. 실시예로, 반도체 소자(200)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wc)은 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)보다 클 수 있다. 또한, 투광층(400)은 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(Wd)이 파장 변환층(300)의 제2 방향(Y축 방향)으로 폭(We)보다 클 수 있다.The
즉, 반도체 소자(200)는 파장 변환층(300)과 제1 방향(X축 방향)으로 일부 중첩되고, 나머지 영역(중첩되지 않는 영역) 상에 상술한 커버층(500)이 배치될 수 있다. 이로써, 커버층(500)은 파장 변환층(300)과 봉지층(600) 사이의 빈 공간에 배치됨으로써, 도광에 의해 파장 변환층(300)과 봉지층(600) 사이의 경계에서 열화가 발생하는 것을 차단할 수 있다.That is, the
도 7에서 설명한 내용을 제외하고, 기판(100), 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400), 커버층(500), 봉지층(600) 및 접착층(700)에 대한 설명은 도 1 및 도 2에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.Except for the contents described in FIG. 7, the
도 8은 제4 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a semiconductor device package according to a fourth embodiment.
도 8을 참조하면, 제4 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(10d)는 기판(100), 기판(100) 상에 배치되는 반도체 소자(200), 반도체 소자(200) 상에 배치되는 파장 변환층(300), 파장 변환층(300) 상에 배치되는 투광층(400), 반도체 소자(200) 상부 및 파장 변환층(300) 외측에 배치되는 커버층(500), 및 반도체 소자(200) 외측에 배치되는 봉지층(600)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 본딩부(110a, 110b) 및 제2 본딩부(120a, 120b)도 반도체 소자의 개수에 따라 복수 개일 수 있다.Referring to FIG. 8, a semiconductor device package 10d according to a fourth embodiment includes a
그리고 반도체 소자(200)는 기판(100) 상에서 복수 개로 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 반도체 소자는 제1 반도체 소자(200a) 및 제2 반도체 소자(200b)를 포함할 수 있다.In addition, a plurality of
또한, 커버층(500-1, 500-2)은 반도체 소자(200) 상에서 파장 변환층(300a, 300b)의 외측에 배치될 수 있다. 실시예로, 커버층은 반도체 소자 패키지의 외측(예컨대 가장자리)에 배치되는 제1 커버층(500-1) 및 제1 커버층(500-1) 내측에 배치되는 제2 커버층(500-2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 커버층(500-1)은 제1 반도체 소자(200a) 및 제2 반도체 소자(200b) 상에 배치되고 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 그리고 제2 커버층(500-2)은 제1 반도체 소자(200a) 및 제2 반도체 소자(200b) 상에 배치되나 제1 방향(X축 방향)으로 일부 중첩될 수 있다.Also, the cover layers 500-1 and 500-2 may be disposed outside the
다시 말해, 제1 커버층(500-1) 및 제2 커버층(500-2)은 열과 빛이 가장 많이 발생하는 반도체 소자(200)와 투광층(400) 사이 영역에 배치되어, 열화의 발생을 억제할 수 있다.In other words, the first cover layer 500-1 and the second cover layer 500-2 are disposed in a region between the
또한, 제1 커버층(500-1)은 제1 방향(X축 방향)으로 높이(hb)가 제2 커버층(500-2)의 제1 방향(X축 방향)으로 높이(ha)보다 작을 수 있다. 즉, 실시예에 따르면 제2 커버층(500-2)은 복수 개의 반도체 소자(200a, 200b) 사이 영역에 외측보다 더 큰 두께를 가짐으로써, 인접한 반도체 소자 간의 열 또는 광이 중복하여 발생하는 복수 개의 반도체 소자(200a, 200b) 사이 영역에서 열화 차단 효과를 더욱 개선할 수 있다.In addition, the first cover layer 500-1 has a height hb in the first direction (X-axis direction) than the height ha in the first direction (X-axis direction) of the second cover layer 500-2. It can be small. That is, according to the embodiment, the second cover layer 500-2 has a thickness greater than the outer side in a region between the plurality of
또한, 실시예로, 파장 변환층(300a, 300b)은 폭이 도 5 내지 도 7에서 설명한 바와 같이 반도체 소자(200a, 200b)의 폭보다 작을 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 커버층에 한정되는 것은 아니며 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 커버층의 구조가 적용될 수도 있다.In addition, in an embodiment, the width of the
그리고 도 8에서 설명한 내용을 제외하고, 기판(100), 반도체 소자(200), 파장 변환층(300), 투광층(400), 커버층(500), 봉지층(600) 및 접착층(700)에 대한 설명은 도 1 및 도 2에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. And, except for the contents described in FIG. 8, the
실시 예에서는 플립형 발광소자의 구조로 설명하였으나, 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 실시 예에 따른 발광소자는 수직형 또는 수평형 구조일 수도 있다.In the embodiment, the structure of the flip-type light emitting device has been described, but is not limited thereto. Exemplarily, the light emitting device according to the embodiment may have a vertical or horizontal structure.
발광 소자는 다양한 종류의 광원 장치에 적용될 수 있다. 예시적으로 광원장치는 살균 장치, 경화 장치, 조명 장치, 및 표시 장치 및 차량용 램프 등을 포함하는 개념일 수 있다. 즉, 발광 소자는 케이스에 배치되어 광을 제공하는 다양한 전자 디바이스에 적용될 수 있다.The light emitting element can be applied to various types of light source devices. For example, the light source device may be a concept including a sterilization device, a curing device, a lighting device, and a display device and a vehicle lamp. That is, the light-emitting element can be applied to various electronic devices that are disposed in a case to provide light.
살균 장치는 실시 예에 따른 발광 소자를 구비하여 원하는 영역을 살균할수 있다. 살균 장치는 정수기, 에어컨, 냉장고 등의 생활 가전에 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 즉, 살균 장치는 살균이 필요한 다양한 제품(예: 의료 기기)에 모두 적용될 수 있다.The sterilization device may sterilize a desired area by providing the light emitting device according to the embodiment. The sterilization device may be applied to household appliances such as water purifiers, air conditioners, and refrigerators, but is not limited thereto. That is, the sterilization device can be applied to all products (eg, medical devices) that require sterilization.
예시적으로 정수기는 순환하는 물을 살균하기 위해 실시 예에 따른 살균 장치를 구비할 수 있다. 살균 장치는 물이 순환하는 노즐 또는 토출구에 배치되어 자외선을 조사할 수 있다. 이때, 살균 장치는 방수 구조를 포함할 수 있다.Exemplarily, the water purifier may include a sterilization device according to an embodiment to sterilize circulating water. The sterilization device is disposed in a nozzle or outlet through which water circulates to irradiate ultraviolet rays. In this case, the sterilization device may include a waterproof structure.
경화 장치는 실시 예에 따른 발광 소자를 구비하여 다양한 종류의 액체를 경화시킬 수 있다. 액체는 자외선이 조사되면 경화되는 다양한 물질을 모두 포함하는 최광의 개념일 수 있다. 예시적으로 경화장치는 다양한 종류의 레진을 경화시킬 수 있다. 또는 경화장치는 매니큐어와 같은 미용 제품을 경화시키는 데 적용될 수도 있다.The curing apparatus may cure various types of liquids by including the light emitting device according to the embodiment. The liquid may be the broadest concept including all of the various materials that are cured when irradiated with ultraviolet rays. Exemplarily, the curing device can cure various types of resins. Alternatively, the curing device may be applied to cure cosmetic products such as manicure.
조명 장치는 기판과 실시 예의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열부 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 또한, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등 등을 포함할 수 있다. The lighting device may include a light source module including a substrate and a light emitting device of the embodiment, a heat dissipation unit for dissipating heat from the light source module, and a power supply unit for processing or converting an electrical signal provided from the outside to provide the light source module. In addition, the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street light.
표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 구성할 수 있다.The display device may include a bottom cover, a reflector, a light emitting module, a light guide plate, an optical sheet, a display panel, an image signal output circuit, and a color filter. The bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may constitute a backlight unit.
반사판은 바텀 커버 상에 배치되고, 발광 모듈은 광을 방출할 수 있다. 도광판은 반사판의 전방에 배치되어 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하고, 광학 시트는 프리즘 시트 등을 포함하여 이루어져 도광판의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널은 광학 시트 전방에 배치되고, 화상 신호 출력 회로는 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하며, 컬러 필터는 디스플레이 패널의 전방에 배치될 수 있다.The reflector is disposed on the bottom cover, and the light emitting module may emit light. The light guide plate is disposed in front of the reflective plate to guide light emitted from the light emitting module to the front, and the optical sheet may include a prism sheet and the like, and may be disposed in front of the light guide plate. A display panel may be disposed in front of the optical sheet, an image signal output circuit supplies an image signal to the display panel, and a color filter may be disposed in front of the display panel.
발광 소자는 표시장치의 백라이트 유닛으로 사용될 때 에지 타입의 백라이트 유닛으로 사용되거나 직하 타입의 백라이트 유닛으로 사용될 수 있다.When the light emitting element is used as a backlight unit of a display device, it may be used as an edge type backlight unit or a direct type backlight unit.
발광 소자는 상술한 발광 다이오드 외에 레이저 다이오드일 수도 있다.The light emitting device may be a laser diode in addition to the light emitting diode described above.
레이저 다이오드는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 그리고, p-형의 제1 도전형 반도체와 n-형의 제2 도전형 반도체를 접합시킨 뒤 전류를 흘러주었을 때 빛이 방출되는 electro-luminescence(전계발광) 현상을 이용하나, 방출되는 광의 방향성과 위상에서 차이점이 있다. 즉, 레이저 다이오드는 여기 방출(stimulated emission)이라는 현상과 보강간섭 현상 등을 이용하여 하나의 특정한 파장(단색광, monochromatic beam)을 가지는 빛이 동일한 위상을 가지고 동일한 방향으로 방출될 수 있으며, 이러한 특성으로 인하여 광통신이나 의료용 장비 및 반도체 공정 장비 등에 사용될 수 있다.Like the light emitting device, the laser diode may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer having the above-described structure. In addition, the p-type first conductivity type semiconductor and the n-type second conductivity type semiconductor are bonded to each other and use the electro-luminescence phenomenon in which light is emitted when current is passed, but the direction of the emitted light There are differences in and phase. In other words, in the laser diode, light having a specific wavelength (monochrome light, monochromatic beam) can be emitted in the same direction with the same phase by using a phenomenon of stimulated emission and constructive interference. Therefore, it can be used for optical communication, medical equipment, and semiconductor processing equipment.
수광 소자로는 빛을 검출하여 그 강도를 전기 신호로 변환하는 일종의 트랜스듀서인 광 검출기(photodetector)를 예로 들 수 있다. 이러한 광 검출기로서, 광전지(실리콘, 셀렌), 광출력전 소자(황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴), 포토 다이오드(예를 들어, visible blind spectral region이나 true blind spectral region에서 피크 파장을 갖는 PD), 포토 트랜지스터, 광전자 증배관, 광전관(진공, 가스 봉입), IR(Infra-Red) 검출기 등이 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.As an example of the light-receiving element, a photodetector, which is a kind of transducer that detects light and converts its intensity into an electric signal, is exemplified. As such photodetectors, photovoltaic cells (silicon, selenide), photovoltaic devices (cadmium sulfide, cadmium selenide), photodiodes (eg, PD with peak wavelength in visible blind spectral region or true blind spectral region), photoelectric devices Transistors, photomultiplier tubes, photoelectric tubes (vacuum, gas encapsulated), IR (Infra-Red) detectors, etc. are provided, but embodiments are not limited thereto.
또한, 광검출기와 같은 발광 소자는 일반적으로 광변환 효율이 우수한 직접 천이 반도체(direct bandgap semiconductor)를 이용하여 제작될 수 있다. 또는, 광검출기는 구조가 다양하여 가장 일반적인 구조로는 p-n 접합을 이용하는 pin형 광검출기와, 쇼트키접합(Schottky junction)을 이용하는 쇼트키형 광검출기와, MSM(Metal Semiconductor Metal)형 광검출기 등이 있다. In addition, a light-emitting device such as a photodetector may be generally manufactured using a direct bandgap semiconductor having excellent light conversion efficiency. Alternatively, photodetectors have various structures, and the most common structures include a pin-type photodetector using a pn junction, a Schottky photodetector using a Schottky junction, and a metal semiconductor metal (MSM) photodetector. have.
포토 다이오드(Photodiode)는 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, pn접합 또는 pin 구조로 이루어진다. 포토 다이오드는 역바이어스 또는 제로바이어스를 가하여 동작하게 되며, 광이 포토 다이오드에 입사되면 전자와 정공이 생성되어 전류가 흐른다. 이때 전류의 크기는 포토 다이오드에 입사되는 광의 강도에 거의 비례할 수 있다.The photodiode may include a first conductivity-type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity-type semiconductor layer having the above-described structure, as in the light emitting device, and has a pn junction or a pin structure. The photodiode operates by applying a reverse bias or a zero bias, and when light is incident on the photodiode, electrons and holes are generated and a current flows. At this time, the magnitude of the current may be substantially proportional to the intensity of light incident on the photodiode.
광전지 또는 태양 전지(solar cell)는 포토 다이오드의 일종으로, 광을 전류로 변환할 수 있다. 태양 전지는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. A photovoltaic cell or a solar cell is a type of photodiode and can convert light into electric current. The solar cell may include a first conductivity-type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity-type semiconductor layer having the above-described structure, similarly to the light emitting device.
또한, p-n 접합을 이용한 일반적인 다이오드의 정류 특성을 통하여 전자 회로의 정류기로 이용될 수도 있으며, 초고주파 회로에 적용되어 발진 회로 등에 적용될 수 있다.In addition, it may be used as a rectifier of an electronic circuit through the rectification characteristic of a general diode using a p-n junction, and may be applied to an ultra-high frequency circuit and applied to an oscillation circuit.
또한, 상술한 발광 소자는 반드시 반도체로만 구현되지 않으며 경우에 따라 금속 물질을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 수광 소자와 같은 발광 소자는 Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, 또는 As 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있으며, p형이나 n형 도펀트에 의해 도핑된 반도체 물질이나 진성 반도체 물질을 이용하여 구현될 수도 있다.In addition, the above-described light emitting device is not necessarily implemented with only a semiconductor, and may further include a metallic material in some cases. For example, a light-emitting device such as a light-receiving device may be implemented using at least one of Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, or As, and may be implemented by a p-type or n-type dopant. It may be implemented using a doped semiconductor material or an intrinsic semiconductor material.
Claims (10)
상기 기판 상에 배치되는 반도체 소자;
상기 반도체 소자 상에 배치되는 파장 변환층;
상기 반도체 소자의 상부 및 상기 파장 변환층의 외측에 배치되는 커버층; 및
상기 반도체 소자 및 상기 커버층의 외측에 배치되는 봉지층;을 포함하고,
상기 커버층은 열팽창 계수가 상기 봉지층의 열팽창 계수보다 작은 반도체 소자 패키지.
Board;
A semiconductor device disposed on the substrate;
A wavelength conversion layer disposed on the semiconductor device;
A cover layer disposed above the semiconductor device and outside the wavelength conversion layer; And
Including; an encapsulation layer disposed outside the semiconductor device and the cover layer,
The cover layer has a coefficient of thermal expansion smaller than that of the encapsulation layer.
상기 파장 변환층 상에 배치되는 투광층;을 더 포함하고,
상기 커버층은 상기 파장 변환층 외측에 배치되는 제1 커버 부재; 및 상기 제1 커버 부재에서 제1 방향으로 연장되고 상기 투광층의 외측에 배치되는 제2 커버 부재;를 포함하고,
상기 제1 방향은 상기 기판에서 상기 반도체 소자를 향한 방향인 반도체 소자 패키지.
The method of claim 1,
It further includes a light-transmitting layer disposed on the wavelength conversion layer,
The cover layer includes a first cover member disposed outside the wavelength conversion layer; And a second cover member extending in a first direction from the first cover member and disposed outside the light-transmitting layer,
The first direction is a direction from the substrate toward the semiconductor device.
상기 제1 커버 부재는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 파장 변환층과 중첩되는 반도체 소자 패키지.
The method of claim 2,
The first cover member is a semiconductor device package overlapping the wavelength conversion layer in a second direction perpendicular to the first direction.
상기 제2 커버 부재는 상기 제2 방향으로 상기 투광층과 중첩되는 반도체 소자 패키지.
The method of claim 3,
The second cover member is a semiconductor device package overlapping the light-transmitting layer in the second direction.
상기 반도체 소자는 상기 제2 방향으로 길이가 상기 파장 변환층의 상기 제2 방향으로 길이보다 큰 반도체 소자 패키지.
The method of claim 3,
The semiconductor device package has a length in the second direction greater than a length in the second direction of the wavelength conversion layer.
상기 커버층은 상기 투광층과 상기 반도체 소자 사이에 배치되는 제3 커버 부재;를 더 포함하는 반도체 소자 패키지.
The method of claim 3,
The cover layer further comprises a third cover member disposed between the light transmitting layer and the semiconductor device.
상기 제3 커버 부재는 상기 파장 변환층과 상기 제2 방향으로 중첩되는 반도체 소자 패키지.
The method of claim 6,
The third cover member is a semiconductor device package overlapping the wavelength conversion layer in the second direction.
상기 제3 커버 부재는 상기 반도체 소자 및 상기 투광층과 접하는 반도체 소자 패키지.
The method of claim 7,
The third cover member is a semiconductor device package in contact with the semiconductor device and the light-transmitting layer.
상기 커버층은 상기 반도체 소자의 외측에 배치되는 제1 커버층; 및 상기 제1 커버층 내측에 배치되는 제2 커버층을 포함하고,
상기 제1 커버층은 높이가 상기 제2 커버층의 높이보다 작은 반도체 소자 패키지.
The method of claim 1,
The cover layer may include a first cover layer disposed outside the semiconductor device; And a second cover layer disposed inside the first cover layer,
The height of the first cover layer is smaller than the height of the second cover layer.
상기 커버층은 무기 재질로 이루어진 반도체 소자 패키지.The method of claim 1,
The cover layer is a semiconductor device package made of an inorganic material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190082491A KR20210006636A (en) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Semiconductor device package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190082491A KR20210006636A (en) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Semiconductor device package |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210006636A true KR20210006636A (en) | 2021-01-19 |
Family
ID=74237347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190082491A KR20210006636A (en) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Semiconductor device package |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20210006636A (en) |
-
2019
- 2019-07-09 KR KR1020190082491A patent/KR20210006636A/en not_active Application Discontinuation
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