KR20230097920A - 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법 - Google Patents
광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 기판; 내부에 형성되는 수용공간, 상기 하우징의 수용공간을 개방시키도록 구성되는 벤트홀 및 상기 벤트홀에 삽입되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡이 포함되며, 상기 기판의 상부에 부착되는 하우징; 상기 기판의 상부에 부착되되 상기 수용공간의 내부에 배치되는 반도체소자; 및 상기 하우징의 상부에 부착되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 글라스가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되어 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이 발생되는 것을 방지하고, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성되어 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
더욱 상세하게는, 기판; 내부에 형성되는 수용공간, 상기 하우징의 수용공간을 개방시키도록 구성되는 벤트홀 및 상기 벤트홀에 삽입되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡이 포함되며, 상기 기판의 상부에 부착되는 하우징; 상기 기판의 상부에 부착되되 상기 수용공간의 내부에 배치되는 반도체소자; 및 상기 하우징의 상부에 부착되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 글라스가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되어 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이 발생되는 것을 방지하고, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성되어 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 하우징의 수용공간 내부가 에어(Air)로 충진된 상태를 유지할 수 있도록 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광반도체 패키지와 일반 반도체 패키지의 가장 큰 차이점은, 광반도체 패키지의 내부에 속도가 빠르고 발광 특성이 큰 칼륨, 비소, 인 등의 화합물 또는 인듐과 인계의 인공화합물을 이용하여 발광물질로 제조됨으로써 자체에서 빛을 발산하도록 구성되는 광반도체소자가 내재된다는 점이다.
따라서, 광반도체 패키지와 일반 반도체 패키지의 제조 방법은 서로 일부 유사하나, 광반도체 패키지는 내장된 광반도체소자에서 발산되는 빛이 투과할 수 있는 구조로 제조됨으로써, 광반도체소자가 동작될 수 있도록 하는 구조로 제조된다는 점이 상이하다고 할 수 있다.
이러한 광반도체 패키지의 제조를 위해 가장 많이 사용하는 방법은 광투과성 특성을 지니는 소재를 이용하여 광반도체소자를 몰딩하는 것으로써, 상기 광반도체소자를 외력으로부터 보호하고 광반도체 패키지의 외형을 형성하도록 구성되는 것이다.
이와 관련된 기술 중 하나로, 대한민국 등록특허공보 10-1175836에는 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체가 개시되어 있다.
도 1a 및 도 1b는 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 1a 및 도 1b에 따르면, 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체는 경화물의 광학적 투명성이 높고, 내열, 내광착색 등의 광학 특성이나 기계 특성이 뛰어난 경화성 수지 조성물, 및, 그 경화물을 이용한 발광 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 다이오드, 고체 촬상 소자 등의 광반도체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 종래기술은, 발광 다이오드 소자(4, 24)에서 발광되는 빛이 투과될 수 있도록 투광성을 가지는 봉지 부재(6, 26)가 발광 다이오드 소자(4, 24)를 몰딩하는 형태로 설치되어 있으므로, 외부에서 발생되는 열적 충격에 의해 서로 다른 열팽창계수를 갖는 발광 다이오드 소자(4, 24)와 봉지 부재(6, 26)가 서로 다른 물질의 계면 분리 현상이 발생되어 광 특성 불량 또는 신뢰성 특성 불량을 유발하게 될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되어 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이 발생되는 것을 방지하고, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성되어 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지에는, 기판; 내부에 형성되는 수용공간, 상기 하우징의 수용공간을 개방시키도록 구성되는 벤트홀 및 상기 벤트홀에 삽입되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡이 포함되며, 상기 기판의 상부에 부착되는 하우징; 상기 기판의 상부에 부착되되 상기 수용공간의 내부에 배치되는 반도체소자; 및 상기 하우징의 상부에 부착되어 상기 수용공간을 밀폐시키도록 구성되는 글라스가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에는 상기 하우징의 상부에 상기 글라스와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스가 안착되도록 구성되는 단턱이 포함되는 것을 특징으로 한다.
한편 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는, 기판을 준비하는 준비단계; 상기 기판의 상부에 반도체소자를 부착하는 소자부착단계; 상기 반도체소자에 대한 와이어 본딩을 실시하는 와이어본딩단계; 상기 기판의 상부에 벤트홀이 형성된 하우징을 부착하는 하우징부착단계; 상기 하우징의 상부에 글라스를 부착하는 글라스부착단계; 및 일정 시간 경과 후 상기 하우징의 벤트홀에 밀폐캡을 삽입하여 상기 하우징의 수용공간을 밀폐시키는 마무리단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 소자부착단계 이후에는, 상기 반도체소자를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 하우징부착단계 이후에는, 상기 하우징을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제2접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 글라스부착단계 이후에는, 상기 글라스를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제3접착경화단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 하우징부착단계 이후, 상기 기판과 하우징의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계; 및 상기 하우징에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마무리단계에서 상기 벤트홀에 삽입되어 하우징의 수용공간을 밀폐시키는 밀폐캡은 접착수단에 의해 상기 벤트홀과 접착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 하우징의 수용공간 내부가 에어(Air)로 충진된 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되되, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성됨으로써 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 하우징과 반도체소자 사이의 간격이 일정한 간격으로 서로 이격되어 제조되기 때문에 외부에서 전달되는 열적 충격이 반도체소자로 전달되지 않도록 구성됨으로써 외부의 열적 충격에 의해 반도체소자가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 하우징과 반도체소자의 열팽창계수 차이에 의해 하우징과 반도체집이 서로 계면 분리되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 하우징의 상부에 글라스가 안착되도록 구성되는 단턱이 형성됨으로써, 하우징 내부의 수용공간을 외부에서 확인할 수 있도록 하는 글라스의 접착 및 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에 의하면, 반도체소자, 하우징 및 글라스가 순차적으로 부착되어 적층형으로 제조되도록 구성되되, 하우징의 벤트홀을 통해 하우징 내부 수용공간의 접착 증기가 외부로 배출된 이후 밀폐캡에 의해 벤트홀이 밀폐되도록 구성됨으로써, 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이나, 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 소자부착단계, 하우징부착단계 및 글라스부착단계 이후 각각의 단계에서 사용된 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계, 제2접착경화단계 및 제3접착경화단계가 하나 또는 복수 포함되도록 구성됨으로써, 경화되지 않은 접착수단에 의한 제조 불량을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 상기 종래의 경화성 수지 조성물, LED 패키지 및 그 제조방법, 및, 광반도체를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제1접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제2접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제3접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 언더필단계 및 제4접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제1접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제2접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제3접착제경화단계를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 언더필단계 및 제4접착제경화단계를 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성됨으로써, 하우징의 수용공간 내부가 에어(Air)로 충진된 상태를 유지할 수 있도록 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 2a 내지 도 2c에 따르면, 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지에는, 기판(100), 하우징(200), 반도체소자(300) 및 글라스(400)가 포함된다.
본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지는 상기 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 접착되어 설치되도록 구성되는 것으로서, 후술되는 하우징(200)의 벤트홀(220)을 통해 상기 접착수단에서 발생되는 접착 증기가 배출되도록 구성됨으로써, 상기 접착 증기에 의한 글라스의 투과율 저하를 방지하도록 구성되는 것이다.
상기 기판(100)은 후술되는 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 부착되도록 구성되는 것으로서, 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 하부판 역할을 수행하는 것이다.
상기 기판(100)은 실리콘이나 갈륨비소 등 단결정 막대기를 얇게 썰은 것으로 구성될 수 있으며, 상면은 충분히 연마되어 매끈한 형상을 이루도록 구성됨으로써, 결함이나 오염 등이 없고 평탄화를 이룬 상태에서 후술되는 하우징(200) 및 반도체소자(300)가 부착되도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 기판(100)은 IC나 트랜지스터에 사용되는 웨이퍼(Wafer로 구성될 수 있다.
상기 하우징(200)은 상기 기판(100)의 상부에 부착되는 것으로서, 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 측면 구조물 역할을 하도록 구성되는 것이다.
이러한 상기 하우징(200)은 플라스틱(Plastic), 알루미늄(Aluminium) 및 세라믹(Ceramics) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있으며, 외부의 습기 또는 이물질이 하우징(200)의 내부로 유입되어 상기 하우징(200)의 내부에 구비되는 반도체소자(300)에 오류가 발생되는 것을 방지하도록 구성되는 것이다.
상기 하우징(200)에는 내부에 형성되는 수용공간(210), 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 개방시키도록 구성되는 벤트홀(220) 및 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡(230)이 포함된다.
이때, 상기 하우징(200)과 기판(100)의 사이에는 별도의 접착수단을 도포하여 언더필(Underfill) 작업이 이루어지도록 구성됨으로써, 상기 하우징(200)과 기판(100)이 분리되는 것을 방지하고, 상기 하우징(200)과 기판(100)의 사이로 이물질 등의 유입을 방지하도록 구성될 수 있다.
상기 반도체소자(300)는 상기 기판(100)의 상부에 부착되되 상기 수용공간(210)의 내부에 배치되는 것으로서, 상기 하우징(200)에 의해 보호되어 외부의 열이나 충격으로부터 보호되도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 반도체소자(300)는 die, Photo diode 및 LED 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 글라스(400)는 상기 하우징(200)의 상부에 부착되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 것으로서, 광학 필터, 광투과 플라스틱 및 유리 중 어느 하나의 재질로 이루어져 투명한 특징을 갖도록 구성됨으로써 빛이 투과할 수 있는 구조로 구성될 수 있다.
이러한 상기 글라스(400)는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 상부 구조물 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 하우징(200)에는 상기 하우징(200)의 상부에 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스(400)가 안착되도록 구성되는 단턱(240)이 포함될 수 있다.
이러한 상기 단턱(240)은 상기 하우징(200)의 상부에 부착되는 글라스(400)가 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되는 단턱(240)에 알맞게 안착되어 부착되도록 함으로써, 상기 글라스(400)와 하우징(200) 사이의 유격을 감소시키도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제1접착제경화단계를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제2접착제경화단계를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 제3접착제경화단계를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법의 언더필단계 및 제4접착제경화단계를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 3 내지 도 7에 따르면, 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 준비단계(S10), 소자부착단계(S20), 와이어본딩단계(S30), 하우징부착단계(S40), 글라스부착단계(S50) 및 마무리단계(S60)가 포함된다.
이러한 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법은 광반도체 소자 탑재용 패키지를 적층 형태로 제조하도록 하면서, 본 발명의 하우징(200) 내부에 형성된 수용공간(210)에서 발생되는 접착 증기가 하우징(200)의 벤트홀(220)을 통해 환기될 수 있도록 함에 따라, 본 발명의 글라스(400) 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 것이다.
상기 준비단계(S10)는 후술되는 반도체소자(300) 및 하우징(200)이 부착되는 기판(100)을 준비하는 단계이다.
상기 소자부착단계(S20)는 상기 기판(100)의 상부에 반도체소자(300)를 부착하는 단계이다.
이러한 상기 반도체소자(300)는 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 부착되도록 구성될 수 있으며, 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 소자부착단계(S20) 이후에 상기 반도체소자(300)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제1접착경화단계(S21)가 포함될 수 있다.
특히 상기 반도체소자(300)를 기판(100)에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제1접착경화단계(S21)에서는 상기 기판(100)과 반도체소자(300)를 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.
상기 와이어본딩단계(S30)는 상기 반도체소자(300)에 대한 와이어 본딩을 실시하는 단계이다.
상기 와이어본딩단계(S30)에서 상기 반도체소자(300)에 대해 본딩되는 와이어는 상기 반도체소자(300)와 상기 기판(100)을 전기적으로 접속시키도록 구성되는 것이며, 상기 와이어는 금속 세선(細線) 등의 도전 와이어로 구성될 수 있다.
상기 하우징부착단계(S40)는 상기 기판(100)의 상부에 벤트홀(220)이 형성된 하우징(200)을 부착하는 단계이다.
이러한 상기 하우징(200)은 별도의 접착수단에 의해 상기 기판(100)에 부착되도록 구성될 수 있으며, 상기 하우징(200)은 상기 하우징(200)에 형성된 수용공간(210)의 중심에 상기 반도체소자(300)가 위치하도록 배치되어 부착되도록 구성될 수 있다.
여기에서 상기 하우징(200)의 부착 위치는 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지가 제조된 이후 외부에서 전달되는 열적 충격이 상기 하우징(200)으로부터 상기 반도체소자(300)로 빠르게 전달되는 것을 방지하기 위한 것이며, 이를 위해 상기 반도체소자(300)는 상기 하우징(200)의 수용공간(210) 중앙에 위치하도록 구성되는 것이다.
한편, 상기 하우징(200)은 전술한 바와 같이 플라스틱(Plastic), 알루미늄(Aluminium) 및 세라믹(Ceramics) 중 어느 하나의 재질로 이루어져, 외부의 습기 또는 이물질이 하우징(200)의 내부로 유입되어 상기 하우징(200)의 내부에 구비되는 반도체소자(300)에 오류가 발생되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 하우징부착단계(S40) 이후에 상기 하우징(200)을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제2접착경화단계(S41)가 포함될 수 있다.
특히 상기 하우징(200)을 기판(100)에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제2접착경화단계(S41)에서는 상기 기판(100)과 하우징(200)을 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.
상기 글라스부착단계(S50)는 상기 하우징(200)의 상부에 글라스(400)를 부착하는 단계이다.
이러한 상기 글라스(400)는 별도의 접착수단에 의해 상기 하우징(200)의 상부에 부착되도록 구성될 수 있으며, 상기 글라스(400)는 상기 하우징(200)의 상부에 형성된 단턱(240)에 안착되어 부착되도록 구성될 수 있다.
여기에서 상기 하우징(200)의 상부에 형성되는 단턱(240)은 상기 글라스(400)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 이로 인해 상기 단턱(240)으로 삽입되어 부착되는 글라스(400)가 상기 하우징(200)에 부착된 이후에는 상기 글라스(400)와 하우징(200)이 쉬이 탈거되지 않도록 구성될 수 있다.
본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는 상기 글라스부착단계(S50) 이후에 상기 글라스(400)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키도록 구성되는 제3접착경화단계(S51)가 포함될 수 있다.
특히 상기 글라스(400)를 하우징(200)의 상부에 부착시키도록 구성되는 접착수단은 열경화접착제로 이루어질 수 있으며, 상기 제3접착경화단계(S51)에서는 상기 글라스(400)와 하우징(200)을 부착시키는 접착수단에 대해 100℃ 이상의 온도를 가하도록 구성됨으로써, 상기 접착수단의 경화가 용이하게 이루어지도록 구성될 수 있다.
상기 마무리단계(S60)는 일정 시간 경과 후 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하여 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 단계이다.
이때, 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 밀폐캡(230)은 별도의 접착수단에 의해 상기 벤트홀(220)과 접착되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 마무리단계(S60)에서 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하는 시점은 일정 시간이 경과되어 상기 하우징(200)의 수용공간(210) 내부에 접착 증기가 상기 벤트홀(220)을 통해 외부로 모두 배출된 이후의 시점이며, 이후 상기 밀폐캡(230)을 이용하여 사기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에는, 상기 하우징부착단계(S40) 이후, 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계(S43); 및 상기 하우징(200)에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계(S45)가 더 포함될 수 있다.
상기 언더필 작업은 BGA(Ball grid array), CSP(Chip scale package), 플립칩(Flip chip) 등의 반도체 패키지 제조 공정에서 수행될 수 있으며, 상기 언더필용액은 절연 수지 등으로 이루어져 상기 언더필단계(S43)에서 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 도포됨으로써 상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이를 메워주도록 구성될 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 하우징, 반도체소자 및 글라스가 각각 접착수단에 의해 기판에 접착되어 적층 형태로 설치되도록 구성되어 외부의 열적 충격에 의한 계면 분리 현상이 발생되는 것을 방지하고, 하우징에 벤트홀이 형성되어 하우징 내부 수용공간에서 발생되는 접착 증기를 배출시킬 수 있도록 구성되어 글라스의 투과율이 저하되는 것을 방지하도록 구성되는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
100 : 기판
200 : 하우징
210 : 수용공간 220 : 벤트홀
230 : 밀폐캡 240 : 단턱
300 : 반도체소자
400 : 글라스
200 : 하우징
210 : 수용공간 220 : 벤트홀
230 : 밀폐캡 240 : 단턱
300 : 반도체소자
400 : 글라스
Claims (8)
- 기판(100);
내부에 형성되는 수용공간(210), 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 개방시키도록 구성되는 벤트홀(220) 및 상기 벤트홀(220)에 삽입되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 밀폐캡(230)이 포함되며, 상기 기판(100)의 상부에 부착되는 하우징(200);
상기 기판(100)의 상부에 부착되되 상기 수용공간(210)의 내부에 배치되는 반도체소자(300); 및
상기 하우징(200)의 상부에 부착되어 상기 수용공간(210)을 밀폐시키도록 구성되는 글라스(400);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 하우징(200)에는,
상기 하우징(200)의 상부에 상기 글라스(400)와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 글라스(400)가 안착되도록 구성되는 단턱(240);
이 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지.
- 제1항 및 제2항 중 어느 한 항으로 이루어지는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법에 있어서,
기판(100)을 준비하는 준비단계(S10);
상기 기판(100)의 상부에 반도체소자(300)를 부착하는 소자부착단계(S20);
상기 반도체소자(300)에 대한 와이어 본딩을 실시하는 와이어본딩단계(S30);
상기 기판(100)의 상부에 벤트홀(220)이 형성된 하우징(200)을 부착하는 하우징부착단계(S40);
상기 하우징(200)의 상부에 글라스(400)를 부착하는 글라스부착단계(S50); 및
일정 시간 경과 후 상기 하우징(200)의 벤트홀(220)에 밀폐캡(230)을 삽입하여 상기 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 마무리단계(S60);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 소자부착단계(S20) 이후,
상기 반도체소자(300)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제1접착경화단계(S21);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 하우징부착단계(S40) 이후,
상기 하우징(200)을 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제2접착경화단계(S41);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 글라스부착단계(S50) 이후,
상기 글라스(400)를 부착시키도록 구성되는 접착수단을 경화시키는 제3접착경화단계(S51);
가 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 하우징부착단계(S40) 이후,
상기 기판(100)과 하우징(200)의 사이에 언더필용액을 도포하여 언더필(Underfill) 작업을 실시하는 언더필단계(S43); 및
상기 하우징(200)에 대해 실시되는 언더필용액을 경화시키는 제4접착경화단계(S45);
가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 마무리단계(S60)에서,
상기 벤트홀(220)에 삽입되어 하우징(200)의 수용공간(210)을 밀폐시키는 밀폐캡(230)은 접착수단에 의해 상기 벤트홀(220)과 접착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광반도체 소자 탑재용 패키지의 제조방법.
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