WO2019054760A1 - 발광소자 패키지 - Google Patents

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WO2019054760A1
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김원중
송준오
임창만
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 패키지 몸체; 제1 패키지 몸체 상에 배치되고, 상면과 하면을 관통하는 오프닝을 포함하는 제2 패키지 몸체; 및 오프닝 내에 배치되고, 제1 본딩부 및 제2 본딩부를 포함하는 발광소자;를 포함할 수 있다. 제1 패키지 몸체는 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부 및 제2 개구부를 포함할 수 있다. 제1 패키지 몸체의 상면은 제2 패키지 몸체의 하면과 결합되고, 제1 본딩부는 제1 개구부 상에 배치되고, 제2 본딩부는 제2 개구부 상에 배치될 수 있다.

Description

발광소자 패키지
실시 예는 발광소자 패키지 및 발광소자 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.
종래 기술에 의하면 발광소자는 소정의 패키지 몸체 상에 실장되어 발광소자 패키지 형태로 활용되고 있다.
한편, 발광소자 패키지는 조명, 차량 램프용, 살균용, 의료용, 식물재배용 등 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이러한 다양한 용도에 따라 발광소자 패키지 몸체와 발광소자가 실장되는 리드 프레임을 고객으로부터 요청될 때마다 제조하는 것은 번거롭고 효율적이지 못한 단점이 있다.
예를 들어, 양산 관점에서의 패키지 공정의 난이도와 복잡성이 증가함에 따라 출력별 다른 폼 팩터(foam factor)가 요구되고, 공정의 복잡성이 증가 하는 문제가 있다.
또한 종래기술에 의하면, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력의 이슈가 있고, 이에 따라 결합력 저하에 따른 신뢰성 이슈가 있다.
또한, 종래기술의 발광소자 패키지에 있어, 패키지 몸체의 전극과 발광소자 간의 본딩 결합력 및 본딩의 신뢰성 이슈가 있다.
예를 들어, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장 됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용되는데, 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결이나 물리적 본딩 결합의 안정성이 약화되어 전기적, 물리적 신뢰성의 문제가 있다.
또한 현재 및 미래 기술에서 고 출력을 제공할 수 있는 발광소자가 요청됨에 따라, 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 발광소자에 대한 연구가 진행되고 있으나 이에 대한 대응방안이 미약한 상태이다. 특히 발광소자에 고 전원을 인가하는 경우 발광소자의 발열에 따른 방열이슈가 있고, 이는 열적, 전기적 신뢰성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
또한, 종래기술에서 발광소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 종래기술에서 발광소자 패키지에 있어, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 출력별 다른 폼 팩터(foam factor)가 요구되는 경우에도 효율적으로 제품별 최적의 스펙을 맞출 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 패키지 몸체의 전극과 발광소자 전극 간의 본딩영역에서 전기적, 물리적 신뢰성의 문제를 해결할 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 고출력을 제공하면서도 열적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
실시 예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 사항에 한정되는 것은 아니며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 패키지 몸체; 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되고, 상면과 하면을 관통하는 오프닝을 포함하는 제2 패키지 몸체; 및 상기 오프닝 내에 배치되고, 제1 본딩부 및 제2 본딩부를 포함하는 발광소자;를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체는 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부 및 제2 개구부를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체의 상면은 상기 제2 패키지 몸체의 하면과 결합되고, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 개구부 상에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 개구부 상에 배치될 수 있다.
실시 예에서 상기 제1 패키지 몸체의 상면은 상기 제2 패키지 몸체의 하면과 결합은 기구적 결합 또는 화학적 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체는 요철구조에 의한 기구적 결합이 가능할 수 있고, 접합제에 의한 화학적 결합이 가능할 수 있으며, 기구적 결합과 화학적 결합이 동시에 가능할 수도 있다.
실시 예는 상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 사이에 배치되는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체는 제1 프레임, 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되는 몸체를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임은 상기 제1 개구부를 포함하고, 상기 제2 프레임은 상기 제2 개구부를 포함할 수 있다.
상기 몸체는 리세스를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 형광체를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 투명수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 반사성 수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 형광체를 포함할 수 있고, 상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 투명수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 형광체를 포함할 수 있고, 상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 반사성 수지를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 프레임, 제2 프레임을 지지하는 몸체를 포함하는 제1 패키지 몸체; 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 발광소자; 상기 발광소자를 감싸면서 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 제2 패키지 몸체;를 포함할 수 있다.
상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 사이에 배치되는 접착층을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 각각 제1 개구부와 제2 개구부를 포함하고, 상기 몸체는 리세스를 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상호 이격된 제1 프레임, 제2 프레임을 지지하는 몸체를 포함하는 제1 패키지 몸체; 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 발광소자; 상기 발광소자를 감싸면서 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 제2 패키지 몸체;를 포함하고, 상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 사이에 배치되는 접착층을 포함하며, 상기 몸체는 제3 개구부를 포함하고, 상기 제3 개구부에 방열부재가 제공될 수 있다.
실시 예에 따른 광원장치는 상기 발광소자 패키지를 구비하는 발광유닛을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 출력별 다른 폼 팩터(foam factor)가 요구되는 경우에도 효율적으로 제품별 최적의 스펙을 맞출 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에서 제1 패키지 몸체의 제1 자성물질층과 제2 패키지 몸체 상의 제2 자성물질층과의 상호간에 자력(FM)에 따른 인력이 발생하여 제2 패키지 몸체의 제2 자성물질층이 제1 패키지 몸체의 결합 홈에 자동 정렬(self-alignment)될 뿐만 아니라, 자력에 의해 자동 결합(self-attachment)됨으로써 제1 패키지 몸체와 제2 패키지 몸체의 자동 정렬(self-alignment) 및 자동 결합(self-attachment)이 가능한 기술적 효과가 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체의 전극과 발광소자의 전극 간의 본딩영역에서 전기적, 물리적 신뢰성이 우수한 효과가 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 발광소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 고출력을 제공하면서도 열적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
실시 예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 사항에 한정되는 것은 아니며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 부분 확대 제1 예시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 부분 확대 제2 예시도이다.
도 4d는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 부분 확대 제3 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 평면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이다.
도 8b은 도 8a 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
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 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
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 16은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하 상기의 과제를 해결하기 위한 구체적으로 실현할 수 있는 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
반도체 소자는 발광소자, 수광 소자 등 각종 전자 소자 포함할 수 있으며, 발광소자와 수광소자는 모두 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 반도체 소자는 발광소자일 수 있다.
발광소자는 전자와 정공이 재결합함으로써 빛을 방출하게 되고, 이 빛의 파장은 물질 고유의 에너지 밴드갭에 의해서 결정된다. 따라서, 발광소자에서 방출되는 빛은 활성층에 포함된 물질의 조성에 따라 결정될 수 있다.
(제1 실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)의 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 패키지 몸체(110), 상기 제1 패키지 몸체(110) 상에 배치되는 발광소자(120) 및 상기 발광소자(120)를 감싸면서 상기 제1 패키지 몸체(110) 상에 배치되는 제2 패키지 몸체(150)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150)가 별도 공정으로 준비되고, 응용 제품에서 필요로 하는 특성을 충족시킬 수 있는 선택적인 조합을 통하여 모듈라(modular) 방식으로 제조될 수 있다. 이에 따라 실시 예에 의하면, 출력별 다른 폼 팩터(foam factor)가 요구되는 경우에도 효율적으로 제품별 최적의 스펙을 맞출 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
도 2를 참조하여, 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)의 기술적 특징을 좀 더 상술하기로 한다.
<몸체, 몸체의 리세스, 제1 수지부>
도 2를 참조하면, 실시 예에서 제1 패키지 몸체(110)는 몸체(113), 상호 이격된 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 발광소자(120)는 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)를 구비하여 상기 몸체(113) 상에 배치되며, 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 및 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.
상기 제1 패키지 몸체(110)는 투명수지 또는 반사성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 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.
또한, 상기 몸체(113)는 그 자체가 형광체를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제1 패키지 몸체(110)는 투명수지 또는 반사성 수지이면서 형광체를 포함할수 있다.
실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위해, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(113) 상부영역에 제공된 리세스(R)를 포함할 수 있다. 상기 리세스(R) 영역에 제1 수지부(130)가 배치할 수 있다.
예를 들어, 실시 예에서 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이의 상부영역에 형성된 리세스(R)를 포함할 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 몸체(113)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다.
실시 예는 상기 몸체(113)의 리세스(R)에 배치되는 제1 수지부(130)를 포함할 수 있다. 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치되어, 상기 몸체(113)와 발광소자(120) 간의 결합력을 증대시킬 수 있다.
상기 제1 수지부(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.
이에 따라, 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다.
실시 예에 의하면, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
상기 제1 수지부(130)는 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에서 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 하면으로 광이 방출되는 경우, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에서 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
또한, 실시 예에서 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 제1 수지부(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 제1 수지부(130)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있고, 상기 제1 수지부(130)는 화이트 실리콘(white silicone)으로 구성될 수 있다.
이에 따라 실시 예에 의하면, 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 폭 보다 큰 폭으로 형성되어, 발광소자(120)의 외측으로 연장될 수 있고, 이 경우 본딩 진행 시 페이스트(paste) 등의 측면확장을 차단하여 전기적 단락을 방지하고 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 실시 예에서 리세스(R)의 깊이(T1)는 상기 제1 수지부(130)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있으며, 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 고려하거나 상기 발광소자(120)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지(100)에 크랙(crack)이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(120)를 패키지 몸체(110)에 실장한 후 상기 제1 수지부(130)를 상기 발광소자(120) 하부에 배치하는 공정일 수 있다.
또는, 상기 발광소자(120)를 패키지 몸체(110)에 실장하는 공정에서 상기 제1 수지부(130)를 통해 실장하기 위해 상기 제1 수지부(130)를 상기 리세스(R)에 배치 후 상기 발광소자(120)를 배치하는 공정일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 제1 수지부(130)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)와 폭(W4)은 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치되는 상기 제1 수지부(130)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
예로서, 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 수십 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R)의 깊이(T1)는 40 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 고정력을 확보하기 위하여 상기 발광소자(120)의 장축 방향으로 제공될 수 있다.
실시 예에서 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 간의 간격에 비해 좁게 제공될 수 있다. 상기 발광소자(120)의 장축 길이에 대해 상기 리세스(R)의 폭(W4)은 5% 이상 내지 80% 이하로 제공될 수 있다.
상기 제1 리세스(R)의 폭(W4)이 상기 발광소자(120)의 장축 길이의 5% 이상으로 제공될 때, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력이 확보될 수 있다. 또한, 상기 제1 리세스(R)의 폭(W4)이 상기 발광소자(120)의 장축 길이의 80% 이하로 제공될 때, 상기 제1 수지부(130)가 상기 리세스(R)와 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이의 제1, 제2 프레임(111, 112) 각각에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 리세스(R)와 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 사이의 제1 및 제2 프레임(111, 112)과 상기 발광소자(120) 간의 고정력이 확보될 수 있다.
이를 통해 실시 예에 의하면, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
<제1 패키지 몸체와 제2 패키지 몸체 간의 결합구조>
이하 도 2, 도 3a 내지 3c, 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 실시 예에 따른 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 결합구조를 설명하기로 한다.
상기 제2 패키지 몸체(150)는 투명수지 또는 반사성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 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 하나의 투명수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 그 자체가 형광체를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 투명수지 또는 반사성 수지이면서 형광체를 포함할 수 있다.
우선, 도 3a 내지 도 3c는 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 부분(A1)의 확대 제1 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 실시 예는 상기 제1 패키지 몸체(110)와 상기 제2 패키지 몸체(150) 사이에 배치되는 접착층(155)을 포함하여, 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 결합력을 견고히 할 수 있다.
이때, 도 3b와 같이, 실시 예에서 상기 제1 패키지 몸체(110)는 소정의 결합 홈(H1)을 포함하며, 도 3a와 같이 상기 제2 패키지 몸체(150)는 소정의 결합 돌출부(152)를 포함하여 결합력을 높일 수 있고, 측면 강도도 높일 수 있다.
도 3a를 참조하면, 상기 접착층(155)은, 상기 결합 홈(H1) 내에 배치되는 제1 접착층(155a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 결합 홈(H1)의 저면에 제1 접착층(155a)을 포함하여, 결합 돌출부(152)의 저면과의 결합력을 높일 수 있다.
또한, 상기 접착층(155)은 상기 몸체(113) 상에 배치되는 제2 접착층(155b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 상기 몸체(113) 상에 제2 접착층(155b)을 형성하여, 제2 패키지 몸체(150)와 제1 패키지 몸체(110) 간의 결합력을 향상시킬 수 있다. 상기 제2 접착층(155b)은 제2 패키지 몸체(150)의 저면에 형성된 형태로 결합이 진행될 수도 있다.
또한, 상기 접착층(155)은 상기 결합 홈(H1)의 측면에 배치되는 제3 접착층(155c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 상기 결합 홈(H1)의 측면에 제3 접착층(155c)이 배치되어 제2 패키지 몸체(150)의 결합 돌출부(152)와의 결합력을 향상시킬 수 있다.
상기 접착층(155)은 감압성 접착제, 화학적 반응 접착물질, 열경화형 접착제 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 접착층(155)은 감압성 접착제일 수 있으며, 도 3c와 같이 제2 패키지 몸체(150)가 제1 패키지 몸체(110)와 결합하도록 소정의 압력(F1)이 가해지는 경우, 감압성 접착제에 의해 제2 패키지 몸체(150)와 제1 패키지 몸체(110)간의 강한 결합력이 발생될 수 있다. 이에 따라, 제2 패키지 몸체(150)가 제1 패키지 몸체(110)에 강하게 결합될 수 있다.
실시 예에서 감압성 접착제는 높은 접착력 값을 나타낼 수 있으며, 고온에서도 접촉 면적 1cm2 당, 수 Kg의 중량을 지탱할 수도 있다. 결합 홈(H1)에 결합 돌출부(152)의 기계적 결합력 외에, 감압성 접착제에 의해 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 강한 결합력이 발생되어 상호 결합시킬 수 있다. 상기 감압성 접착제는 폴리머일 수 있다. 예를 들어, 상기 감압성 접착제는 아크릴 레이트 기반 폴리머일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 접착층(155)은 화학적 반응을 통한 접착물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(155)은 폴리 에스테르 수지, 폴리올, 아크릴 중합체 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 접착층(155)은 열경화형 또는 광 경화형 접착제일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(155)은 자외선 (UV) 광 경화성 접착제일 수 있으며, 에폭시, 우레탄 또는 폴리이미드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접착층(155)은 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함하여 결합력을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 4a 내지 도 4c는 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지의 부분 확대 제2 예시도(A2)이다.
도 4a에 도시된 실시 예는 도 3a에 도시된 실시 예의 특징을 채용할 수 있으며, 이하 도 4a에 도시된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
실시 예에서 상기 제1 패키지 몸체(110)는 제1 자성물질층(156)을 포함하고, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 상기 제1 자성물질층(156)에 대응되는 위치에 제2 자성물질층(153)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 자동 정렬 및 자동 결합이 진행될 수 있어 공정의 효율 및 정확성이 매우 향상될 수 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 실시 예에서 제1 패키지 몸체(110)의 제1 자성물질층(156)과 제2 패키지 몸체(150)의 제2 자성물질층(153) 간에 자력(FM)에 의해 제2 자성물질층(153)이 제1 패키지 몸체(110)의 결합 홈(H1)에 자동 정렬(self-alignment)될 수 있다. 이에 따라, 도 4a와 같이 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 자동 정렬(self-alignment)이 가능한 기술적 효과가 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 제2 패키지 몸체(150)가 제1 패키지 몸체(110) 상에 자동 정렬(self-alignment)될 뿐만 아니라, 자력에 의해 자동 결합됨으로써 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 간의 자동 정렬(self-alignment) 및 자동 결합(self-attachment)이 가능한 기술적 효과가 있다.
실시 예에서 제1 패키지 몸체(110) 상에 형성되는 제1 자성물질층(156)은 강자성체일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시 예에서 제1 자성물질층(156)은 Ni, Co, Fe 중에 적어도 하나 이상을 포함하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 제1 자성물질층(156)은, 도금이나 이-빔(E-beam), 스퍼터(Sputter) 등을 이용하여 형성될 수 있고, 포토리소(Photo-litho) 방식으로 선택 증착이 진행될 수 있다.
한편, 실시 예에서 제2 패키지 몸체(150)에 형성되는 제2 자성물질층(153)은 영구자석일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 자성물질층(156)이 영구자석인 경우, 상기 제2 자성물질층(153)은 강자성체일 수 있다. 또한, 제1 자성물질층(156)과 제2 자성물질층(153) 모두 영구자석일 수도 있다.
상기 제2 자성물질층(153)이 영구자석 물질인 경우 MnFe2O4 등의 페라이트일 수 있다. 또한, 제2 자성물질층(153)이 영구자석 물질인 경우 경화(硬化)자석으로 텅스텐강, 크로뮴강, KS강 등일 수 있고, 석출(析出)경화자석으로는 MK강, 알루니코(알루미늄·니켈·코발트·구리의 합금), 신KS강, 큐니페(구리·니켈·철의 합금) 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라 실시 예에서 제1 패키지 몸체(110)의 제1 자성물질층(156)과 제2 패키지 몸체(150) 상의 제2 자성물질층(153)과의 상호간에 자력(FM)에 따른 인력이 발생될 수 있다. 제2 패키지 몸체(150)의 제2 자성물질층(153)이 제1 패키지 몸체(110)의 결합 홈(H1)에 자동 정렬(self-alignment)될 뿐만 아니라, 자력에 의해 자동 결합(self-attachment)됨으로써 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150)의 자동 정렬(self-alignment) 및 자동 결합(self-attachment)이 가능한 기술적 효과가 있다.
실시 예는 제1 패키지 몸체(110)와 제2 패키지 몸체(150) 사이에 접착층(155)을 포함할 수 있다. 상기 접착층(155)은 감압성 접착제, 화학적 반응 접착물질 또는 열경화형 접착제일 수 있다.
예를 들어, 상기 접착층(155)은 감압성 접착제일 수 있으며, 도 4c와 같이 제2 패키지 몸체(150)의 제2 자성물질층(153)과 제1 패키지 몸체(110)의 제1 자성물질층(156) 간에 자기적 인력(FM)이 발생될 수 있다. 따라서, 감압성 접착제에 의해 제2 패키지 몸체(150)와 제1 패키지 몸체(110)간의 강한 결합력이 발생되어 자력뿐만 아니라 화학적 결합력에 의해 제2 패키지 몸체(150)를 제1 패키지 몸체(110)에 강하게 결합시킬 수 있다.
도 4d는 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 부분 확대 제3 예시도(A2)이다.
도 4d에 도시된 실시 예는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시 예의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
도 4d에 도시된 실시 예는 결합 돌출부(152) 하단에 제3 자성물질층(152a)을 포함하여 상기 제3 자성물질층(152a)은 제1 자성물질층(156)과 자력에 의해 자동 정렬 및 자동 결합될 수 있다. 결합 돌출부(152)의 측면은 접착제층(155)에 의해 제1 패키지 몸체(110)와 견고히 결합될 수 있는 복합적 효과가 있다.
<제1 및 제2 프레임, 발광소자, 프레임의 개구부, 개구부의 도전층>
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 패키지 몸체의 전극과 발광소자의 전극 간의 본딩영역에서 전기적, 물리적 신뢰성의 문제를 해결할 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
또한, 실시 예의 기술적 과제 중의 하나는, 고출력을 제공하면서도 전기적, 열적 신뢰성이 우수한 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
다시 도 2를 참조하면, 실시 예는 상호 이격된 제1 프레임(111), 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예는 3개, 4개 이상의 프레임을 포함할 수도 있다.
실시 예에서 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 예로서 도전성 재료로 형성되어 발광소자에 전기적으로 연결될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제1 프레임(111), 제2 프레임(112)은 Cu, Ag, Au, Pt 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 별도의 회로기판의 전극으로부터 직접 전원이 인가될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 제2 패키지 몸체(115)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다. 상기 캐비티(C)는 상기 제2 패키지 몸체(150)의 상면과 하면의 일부를 관통하는 오프닝으로 칭해질 수도 있다.
상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
도 2와 같이, 상기 발광소자(120)는 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, 제2 본딩부(121, 122)가 각각 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 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.
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, 제2 본딩부(121, 122)는 Ti, Al, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, Sn, Cu, 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 예의 기술적 과제 중의 하나는, 패키지 몸체의 전극과 발광소자의 전극 간의 본딩 영역에서 전기적, 물리적 신뢰성의 문제를 해결할 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 프레임에 개구부가 제공되고, 개구부에 도전층이 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시 예에서 상기 제1 프레임(111)은 제1 개구부(TH1)를 포함하고, 상기 제2 프레임(112)은 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)에는 각각 제1, 제2 도전층(321,322)이 배치될 수 있다.
이를 통해, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체의 전극과 발광소자의 전극 간의 본딩영역에서 전기적, 물리적 신뢰성이 우수한 효과가 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 발광소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 상기 제1 프레임(111)은 제1 개구부(TH1)를 포함하고, 상기 제2 프레임(112)은 제2 개구부(TH2)를 포함할 수 있고, 상기 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)에는 각각 제1, 제2 도전층(321,322)이 배치될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자의 제1, 제2 본딩부(121,122)는 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)에 배치된 제1, 제2 도전층(321,322)을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다.
종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드프레임과 발광소자의 전극 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생될 수 있다. 이와 같이, 종래 발광소자 패키지에 의하면, 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있고 또한 상기 발광소자의 위치가 변할 수 있어, 상기 발광소자 패키지의 광학적, 전기적 특성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)의 제1, 제2 프레임(111,112)과 접할 뿐만 아니라, 각 프레임의 제1, 제2 개구부(TH1, TH2)의 제1, 제2 도전층(321,322)과 접하여 본딩됨으로써 상기 리멜팅(Re-melting) 문제가 방지될 수 있다. 또한, 실시 예에서 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 사이의 접착 물질과, 상기 발광소자 패키지와 회로 기판 사이의 접착 물질이 서로 다르도록 하여 리멜팅(Re-melting) 문제를 방지할 수도 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 저하되지 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.
또한, 실시 예는 상기 몸체(113)의 리세스(R)에 배치되는 제1 수지부(130)를 포함할 수 있다. 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치되어, 상기 몸체(113)와 발광소자(120) 간의 결합력을 증대시킬 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)의 제1, 제2 프레임(111,112)과 접할 뿐만 아니라, 각 프레임의 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)의 제1, 제2 도전층(321,322)과 접하여 본딩될 수 있다. 또한, 상기 제1 수지부(130)가 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있는 복합적 기술적 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(112)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 발광소자(120)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(121)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(122)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
따라서, 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 개구부(TH1)에 배치된 제1 도전층(321)과 접할뿐만아니라 상기 제1 프레임(111)과도 접함으로써 더 견고하게 부착될 수 있다.
마찬가지로, 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 개구부(TH2)에 배치된 제2 도전층(322)과 접할뿐만아니라 상기 제2 프레임(112)과도 접하여 더 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)은 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 이를 통해, 하부에 장착되는 회로기판과의 전기적 신뢰성이 향상될 수 있고, 제1 도전층(321)을 하부에서 주입하여 형성 시에 도전층의 공정이 원활할 뿐만 아니라 균일하게 도전층이 형성되어 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭은 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비하여 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 개구부(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)에 비해 상기 제1 개구부(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 개구부(TH2)의 상부 영역의 폭에 비해 상기 제2 개구부(TH2)의 하부 영역의 폭이 더 넓게 제공될 수 있다. 상기 제2 개구부(TH2)는 상부 영역에서 소정 깊이만큼 일정한 폭으로 제공되고, 하부 영역으로 가면서 경사진 형상으로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 하부 영역이 양쪽 모두 경사진 면을 포함할 수도 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은 예로서 100 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이의 폭(W3)은, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 패드 간의 전기적인 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시 예에서 상기 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)의 깊이(T2)는 상기 제1 내지 제2 프레임(111, 112)의 두께에 대응되어 제공될 수 있고, 프레임의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)의 깊이(T2)는 상기 몸체(113)의 두께에 대응되어 제공될 수 있고, 몸체의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 180 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 개구부(TH1)의 깊이(T2)는 500 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 (T2-T1)의 두께는 적어도 100 마이크로 미터 이상으로 선택될 수 있다. 이는 상기 몸체(113)의 크랙 프리(crack free)를 제공할 수 있는 사출 공정 두께가 고려된 것이다.
실시 예에 의하면, T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)는 2 내지 10으로 제공될 수 있다. 예로서, T2의 두께가 200 마이크로 미터로 제공되는 경우, T1의 두께는 20 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)가 2 이상이 되어야 상기 몸체(113)에 크랙(Crack)이 발생하지 않거나 단절되지 않도록 기계적 강도가 확보될 수 있다. 또한, 상기 T1 두께와 T2 두께의 비(T2/T1)가 10 이하가 되어야 리세스 내에 배치되는 제1 수지부(130)의 양을 충분히 배치할 수 있고, 따라서 상기 발광소자(120)와 상기 발광소자 패키지(110)간의 고정력을 개선할 수 있다.
다음으로, 실시 예에서 제1, 제2 개구부(TH1, TH2)에는 각각 제1, 제2 도전층(321,322)이 배치되며, 상기 제1, 제2 개구부(TH1,TH2) 각각은 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122)와 수직방향으로 서로 중첩될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 도전층(321,322)은 각각 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122)와 수직방향으로 서로 중첩될 수 있다.
상기 제1, 제2 도전층(321,322)의 폭은 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1, 제2 도전층(321,322)은 Ag, Au, Pt, Sn, Cu 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 상기 제1, 제2 도전층(321,322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1, 제2 도전층(321,322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 SAC(Sn-Ag-Cu) 물질을 포함할 수 있다.
(발광소자 아래/주위의 제2 수지부)
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 2와 같이, 발광소자(120)의 아래 또는 주위에 제2 수지부(135)를 포함하여 상기 발광소자(120)와 상기 제1, 제2 프레임(111, 112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 수지부(135)가 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사하는 경우 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 프레임(111)은 그 상면에 제공되는 제3 상부 리세스(R3)를 포함하고, 상기 제2 프레임(112)은 그 상면에 제공되는 제4 상부 리세스(R4)를 포함할 수 있다.
상기 제3 상부 리세스(R3)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제3 상부 리세스(R3)는 상기 제1 개구부(TH1)로부터 상기 패키지 몸체(110)의 외측 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제3 상부 리세스(R3)의 측면은 경사면을 가질 수 있고, 곡률을 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 상부 리세스(R3)가 구형 형상으로 구성되고, 그 측면이 원형 형상으로 구성될 수 있다.
상기 제4 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에 제공될 수 있다. 상기 제4 상부 리세스(R4)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 제4 상부 리세스(R4)의 측면은 경사면을 가질 수 있고, 곡률을 가질 수 있다. 또한, 상기 제4 상부 리세스(R4)가 구형 형상으로 구성되고, 그 측면이 원형 형상으로 구성될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 2와 같이 제3, 제4 상부 리세스(R3, R4)에 제공된 제2 수지부(135)를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 제2 수지부(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.
상기 제2 수지부(135)는 상기 제1, 제2 프레임(111, 112)과 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 상부 리세스(R3)와 상기 제4 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 제2 수지부(135)가 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
또한, 상기 제3 상부 리세스(R3)와 상기 제4 상부 리세스(R4)가 상기 발광소자(120) 아래에 상기 제2 수지부(135)가 제공될 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있다. 상기 제3 상부 리세스(R3)와 상기 제4 상부 리세스(R4)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제3 상부 리세스(R3)와 상기 제4 상부 리세스(R4)에 채워진 상기 제2 수지부(135)가 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122) 주변을 효과적으로 밀봉할 수 있게 된다.
또한, 실시 예는 상기 몸체(113)의 제1 리세스(R) 내에 배치되는 상기 제1 수지부(130)를 통해 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110)를 고정한 후, 상기 제2 수지부(135)를 상기 제3, 제4 상부 리세스(R3, R4)에 배치하여 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122) 주변을 밀봉할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한, 실시 예에서 상기 제3 및 제4 리세스(R3, R4)가 상기 제1, 제2 본딩부(121, 122)의 일부 영역을 감싸며 배치되는 경우, 상기 제1, 제2 도전층(121, 122)이 상기 발광소자(120)의 측면으로 연장되는 것을 차단하여 활성층에서의 전기적 단락 문제를 더 효과적으로 개선할 수 있다.
또한, 상기 제2 수지부(135)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치되어 실링(sealing) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제2 수지부(135)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1, 제2 프레임(111, 112) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 수지부(135)가 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있도록 화이트 실리콘으로 구성되거나 TiO2와 같은 반사 특성이 있는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 수지부(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, 상기 제2 수지부(135)가 상기 제3, 제4 상부 리세스(R3, R4)를 채우도록 배치되는 경우, 전술한 바와 같이 상기 제3, 제4 상부 리세스(R3, R4)가 상기 발광소자(120)의 일부 영역을 감싸며 배치되기 때문에 상기 제3, 제4 상부 리세스(R3, R4)가 배치된 영역에서 반사율이 높아질 수 있다. 따라서, 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율이 개선될 수 있다.
<몰딩부>
다음으로, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 몰딩부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 위에 제공될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 제2 패키지 몸체(150)가 상기 제1 패키지 몸체(110)에 결합된 후 형성될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 제1 및 제2 프레임(111, 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 할 수 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.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다.
예를 들어, 실시 예의 발광소자 패키지(100)는 소정의 회로기판 위에 배치될 수 있다. 회로기판은 제1 패드와 제2 패드를 포함할 수 있고, 상기 제1 패드와 상기 제1 본딩부(121)가 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 패드와 상기 제2 본딩부(122)가 전기적으로 연결될 수 있다.
그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장 됨에 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 내지 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수도 있다. 그리고, 개구부에 배치된 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.
(제2 실시 예)
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광소자 패키지(102)의 단면도이다.
제2 실시 예는 제1 실시 예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하에 제2 실시 예의 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제2 실시 예는 발광소자(120) 상에 형광체층(160)이 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광소자 칩 단위에서 형광체층(160)이 컨퍼멀 코팅공정으로 형성되고 다이싱 되어 형광체층(160)을 구비한 발광소자(120)가 형성될 수 있다.
이를 통해, 제2 실시 예는 별도의 몰딩부 공정을 생략함에 따라 모듈형식으로 패키징 공정의 효율성을 극대화할 수 있다.
(제3 실시 예)
도 6a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광소자 패키지(103)의 단면도이다.
제3 실시 예는 제1 실시 예와 제2 실시 예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제3 실시 예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제3 실시 예는 제1 패키지 몸체(110)에 제공된 방열부재(132)를 포함할 수 있다.
상기 방열부재(132)는 상기 제1 패키지 몸체(110)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(132)는 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(132)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열부재(132)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(132)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(132)의 하면까지의 제2 거리보다 같거나 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(132)는 상기 제3 개구부(TH3)에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(132)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방열부재(132)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(132)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제2 본딩부(112)에 가까운 제1 측면과 상기 제1 측면과 마주보는 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제1 본딩부(111)에 가까운 제3 측면과 상기 제3 측면과 마주보는 제4 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(132)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 접촉될 수 있다. 예로서, 상기 방열부재(132)는 상기 제1 본딩부(121)의 제1 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 제3 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 방열부재(132)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(132)가 반사 기능을 포함하는 경우 상기 방열부재(132)는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열부재(132)는 열 전도성이 좋은 Al2O3, AlN 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질을 포함할 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(132)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(132)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(132)는 광 확산 기능을 제공함으로써 상기 발광소자 패키지(100)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 방열부재(132)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 방열부재(132)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 방열부재(132)는 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
상기 제3 개구부(TH3)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(120)를 패키지 몸체(110)에 실장한 후 상기 방열부재(132)를 상기 발광소자(120) 하부에 배치하는 공정일 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 상기 방열부재(132)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다.
상기 제3 개구부(TH3)의 깊이와 폭(W4)은 상기 방열부재(132)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이와 폭(W4)은 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치되는 상기 방열부재(132)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
예로서, 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이는 상기 제1 프레임(111) 또는 상기 제2 프레임(112)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이는 상기 제1 프레임(111) 또는 상기 제2 프레임(112)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
또한, 제3 개구부(TH3)의 깊이는 상기 몸체(113)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이)는 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이는 180 마이크로 미터 내지 220 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제3 개구부(TH3)의 깊이는 200 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제3 개구부(TH3)의 폭(W4)은 수십 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 제3 개구부(TH3)의 폭(W4)은 상기 발광소자(120)의 장축 방향으로 제공될 수 있다.
상기 제3 개구부(TH3)의 폭(W4)은 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 간의 간격에 비해 좁게 제공될 수 있다. 상기 제3 개구부(TH3)의 폭(W4)은 140 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터로 제공될 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.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제2 수지부(135)와 상기 제2 패키지 몸체(150)가 동일 물질을 포함할 수도 있다.
도 6b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광소자 패키지(104)의 단면도이다.
제4 실시 예는 제1 실시 예 내지 제3 실시 예의 기술적 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제4 실시 예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
제4 실시 예에서는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112) 사이의 몸체(113) 상면에 리세스를 구비하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제4 실시 예는 발광소자(120)와 중첩되는 영역의 몸체(113) 상에 리세스를 포함하지 않을 수 있다. 제4 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)가 상기 패키지 몸체(110)의 제1, 제2 프레임(111,112)과 접할 뿐만 아니라, 각 프레임의 제1, 제2 개구부(TH1,TH2)의 제1, 제2 도전층(321,322)과 접하여 본딩됨과 아울러, 상기 제1 수지부(130)가 상기 발광소자(120)와 상기 패키지 몸체(110) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
그러면, 이하 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 예를 설명하기로 한다.
먼저, 도 7a 및 도 7b을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자를 설명하기로 한다.
도 7a는 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 발광소자의 A-A 선에 따른 단면도이다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는 기판(1105) 위에 배치된 발광 구조물(1110)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 반사층(1160)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 제1 반사층(1161), 제2 반사층(1162), 제3 반사층(1163)을 포함할 수 있다.
상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130)을 노출시키는 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 반사층(1162)은 상기 오믹접촉층(1130) 위에 배치된 복수의 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다.
상기 제1 반사층(1161)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상부 면을 노출시키는 복수의 제2 개구부(h2)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 보호층(1150)을 포함할 수 있다.
상기 보호층(1150)은 상기 제2 서브전극(1142)을 노출시키는 복수의 제3 개구부(h3)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 개구부(h3)는 상기 제2 서브전극(1142)에 제공된 복수의 PB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 보호층(1150)은 상기 제1 서브전극(1141)을 노출시키는 복수의 제4 개구부(h4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 개구부(h4)는 상기 제1 서브전극(1141)에 제공된 복수의 NB 영역에 대응되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(1150) 위에 배치된 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172)를 포함할 수 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 발광 구조물(1110)의 제1 도전형 반도체층(1111)의 하부 면의 가로 길이 및 세로 길이에 의하여 정의되는 면적에 대응될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체 면적은 상기 기판(1105)의 상부 면 또는 하부 면의 면적에 대응될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)의 면적과 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)를 통하여 안정적인 실장이 수행될 수 있고, 상기 발광소자(1100)의 전기적인 특성을 확보할 수 있게 된다.
실시 예에 따른 발광소자(1100)는, 광 추출 효율 및 본딩의 안정성 확보를 고려하여, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상이고 60% 이하로 선택될 수 있다.
즉, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 100% 이하인 경우, 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성을 확보하고, 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하여 안정적인 실장이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 0% 초과 내지 60% 이하인 경우, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 광량이 증가하여 상기 발광소자(1100)의 광추출 효율이 향상되고, 광도(Po)가 증가될 수 있다.
실시 예에서는 상기 발광소자(1100)의 전기적 특성과 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하고, 광도를 증가시키기 위해, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1100)의 전체 면적의 30% 이상 내지 60% 이하로 선택하였다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)의 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 따른 길이(W5)는 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이의 간격에 대응되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)의 면적은 예로서 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상이고 25% 이하로 제공될 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)의 면적이 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 10% 이상일 때, 상기 발광소자의 하부에 배치되는 패키지 몸체가 변색되거나 균열의 발생을 방지할 수 있고, 25% 이하일 경우 상기 발광소자의 6면으로 발광하도록 하는 광추출효율을 확보하기에 유리하다.
또한, 다른 실시 예에서는 이에 한정하지 않고 상기 광추출효율을 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 0% 초과 내지 10% 미만으로 배치할 수 있다. 또한, 상기 패키지 몸체에 변색 또는 균열의 발생을 방지하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1100)의 상부 면 전체의 25% 초과 내지 100% 미만으로 배치할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 장축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제2 영역으로 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1100)의 단축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제3 영역으로 상기 발광구조물에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)의 크기는 상기 제1 본딩부(1171)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)의 면적은 상기 제1 본딩부(1171)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제1 반사층(1161)의 한 변의 길이는 상기 제1 본딩부(1171)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)의 크기는 상기 제2 본딩부(1172)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사층(1162)의 면적은 상기 제2 본딩부(1172)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제2 반사층(1162)의 한 변의 길이는 상기 제2 본딩부(1172)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 의하여, 상기 발광 구조물(1110)로부터 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되지 않고 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(1110)에서 생성되어 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되어 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치되므로, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있게 된다.
앞에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자(1100)는 예를 들어 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이때, 발광소자(1100)가 실장되는 패키지 몸체가 수지 등으로 제공되는 경우, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에서, 상기 발광소자(1100)로부터 방출되는 단파장의 강한 빛에 의하여 패키지 몸체가 변색되거나 균열이 발생될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 영역 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있으므로, 상기 발광소자(1100)의 하부 영역에 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171), 상기 제2 본딩부(1172), 상기 제3 반사층(1163)이 배치된 상기 발광소자(1100)의 상부 면의 20% 이상 면적에서 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1100)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다. 또한, 상기 발광소자(1100)의 하부 면에 근접하게 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 실시 예예 따른 발광소자(1100)에 의하면, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 반사층(1160)이 접착될 수 있다. 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있게 됨으로써, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에 접촉되는 것에 비하여 접착력이 향상될 수 있게 된다.
상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)에만 직접 접촉되는 경우, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다. 예를 들어, 절연층과 금속층이 결합되는 경우, 물질 상호 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다.
예로서, 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약한 경우, 두 층 간에 박리가 발생될 수 있다. 이와 같이 상기 반사층(1160)과 상기 오믹접촉층(1130) 사이에 박리가 발생되면 발광소자(1100)의 특성이 열화될 수 있으며, 또한 발광소자(1100)의 신뢰성을 확보할 수 없게 된다.
그러나, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있으므로, 상기 반사층(1160), 상기 오믹접촉층(1130), 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력 및 접착력이 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
따라서, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로, 상기 반사층(1160)이 상기 오믹접촉층(1130)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로 발광소자(1100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 오믹접촉층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 활성층(1112)으로부터 발광된 빛은 상기 오믹접촉층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통해 상기 반사층(1160)에 입사되어 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 활성층(1112)에서 생성된 빛이 상기 오믹접촉층(1130)에 입사되어 손실되는 것을 감소시킬 수 있게 되며 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자(1100)에 의하면 광도가 향상될 수 있게 된다.
다음으로, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 플립칩 발광소자의 다른 예를 설명하기로 한다.
먼저, 도 8a 및 도 8b을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자를 설명하기로 한다. 도 8a는 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 적용된 발광소자의 전극 배치를 설명하는 평면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 8a를 도시함에 있어, 제1 전극(127)과 제2 전극(128)의 상대적인 배치 관계만을 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.
도 8a의 플립칩 발광소자를 배치한 실시 예와 다르게 상기 제1 발광소자(120A)의 제1 및 제2 본딩부(121,122)의 면적과 상기 제1 발광소자(120A)의 발광 구조물(123)의 면적의 비율이 상이할 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자는, 도 8a 및 도 8b에 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(123a), 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 실시예에 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 8a 및 도 8b에 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)과 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.
실시예에 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.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)가 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 직접 접촉되는 경우를 기반으로 설명되었다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322) 사이에 별도의 도전성 구성요소가 더 배치될 수도 있다.
한편, 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.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 다양한 변형예를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 변형예를 설명하며, 각 변형예는 이상에서 설명된 발광소자 패키지의 실시 예에 각각 적용될 수 있다. 또한, 이하에서 설명되는 각 변형예는 서로 충돌되지 않는 범위 내에서 복수의 변형예가 조합되어 적용될 수 있다.
먼저, 도 9를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 9는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 1 내지 도 4d를 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)의 상면이 평탄면으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 1 내지 도 4d를 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)에 제공된 리세스를 포함하지 않을 수 있다. 실시 예에 의하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에 리세스가 제공되지 않을 수 있다.
예로서, 상기 제1 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111), 제2 프레임(112), 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 배치된 상기 몸체(113)의 상면은 평탄면으로 제공될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120) 사이에 제1 수지부(130)가 제공될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 아래 영역에서 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이에 배치된 상기 제1 수지부(130)에 의하여 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 확산되어 제공될 수 있다. 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레에 배치될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(120) 둘레에 몰딩부(140)가 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면 및 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉됨에 따라 상기 몰딩부(140)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 간의 접착력이 향상될 수 있다.
상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 수직면 상에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 평면을 제공할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 10은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 5를 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)의 상면이 평탄면으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 5를 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)에 제공된 리세스를 포함하지 않을 수 있다. 실시 예에 의하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에 리세스가 제공되지 않을 수 있다.
예로서, 상기 제1 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111), 제2 프레임(112), 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 배치된 상기 몸체(113)의 상면은 평탄면으로 제공될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120) 사이에 제1 수지부(130)가 제공될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 아래 영역에서 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이에 배치된 상기 제1 수지부(130)에 의하여 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 확산되어 제공될 수 있다. 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레에 배치될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(120) 둘레에 몰딩부(140)가 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면 및 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉됨에 따라 상기 몰딩부(140)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 간의 접착력이 향상될 수 있다.
상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 수직면 상에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 평면을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자(120) 상에 형광체층(160)이 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광소자 칩 단위에서 형광체층(160)이 컨퍼멀 코팅공정으로 형성되고 다이싱 되어 형광체층(160)을 구비한 발광소자(120)가 제공될 수 있다.
예로서, 상기 몰딩부(140)와 상기 형광체층(160)은 서로 다른 파장 대역의 광 변환 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 11은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 6을 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)의 상면이 평탄면으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 6을 참조하여 설명된 실시 예에 비하여 제1 패키지 몸체(110)에 제공된 리세스를 포함하지 않을 수 있다. 실시 예에 의하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에 리세스가 제공되지 않을 수 있다. 또한, 몸체(113)에 개구부가 제공되지 않을 수 있다.
예로서, 상기 제1 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111), 제2 프레임(112), 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다.
상기 제1 개구부(TH1)와 상기 제2 개구부(TH2) 사이에 배치된 상기 몸체(113)의 상면은 평탄면으로 제공될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120) 사이에 제1 수지부(130)가 제공될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 아래 영역에서 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이에 배치된 상기 제1 수지부(130)에 의하여 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 수지부(130)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 확산되어 제공될 수 있다. 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 수지부(135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레에 배치될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(120) 둘레에 몰딩부(140)가 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면 및 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉됨에 따라 상기 몰딩부(140)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 간의 접착력이 향상될 수 있다.
상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 수직면 상에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 측면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면은 동일 평면을 제공할 수 있다.
한편, 상기 제2 수지부(135)는 상기 발광소자(120)의 측면에도 배치될 수 있다. 이는 상기 발광소자(120)에 표면에 제공된 OH- 로 인하여 상기 제2 수지부(135)가 상기 발광소자(120)의 측면을 타고 올라갈 수 있기 때문이다. 이때, 상기 발광소자(120)의 측면에 제공된 상기 제2 수지부(135)의 두께가 너무 두꺼우면 광도(Po)가 낮아질 수 있으므로, 적절한 두께의 제어가 필요하다. 또한, 상기 제2 수지부(135)가 상기 발광소자(120)의 측면에 배치될 수 있으므로, 이중 보호막 구조로 제공될 수 있고, 내습성이 향상되고 기타 오염물질로부터 상기 발광소자(120)가 보호될 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 도 12를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 12는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 패키지 몸체(110)의 상면이 평탄면으로 제공될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 패키지 몸체(110)에 제공된 리세스를 포함하지 않을 수 있다. 실시 예에 의하면 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에 리세스가 제공되지 않을 수 있다.
예로서, 상기 제1 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111), 제2 프레임(112), 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)의 상면은 리세스 없는 구조로 제공될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 발광소자(120)와 제1 패키지 몸체(110) 사이에 배치된 제1 수지(130), 제2 수지(131), 제3 수지(132)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 수지(131, 131, 132)는 접착 기능, 반사 기능 등을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 수지(130, 131, 132) 중에서 적어도 하나의 수지는 다른 수지와 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(120) 둘레에 몰딩부(140)가 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)의 하면 일부 영역은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면이 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면에 직접 접촉됨에 따라 상기 몰딩부(140)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 간의 접착력이 향상될 수 있다.
또한, 상기 몰딩부(140)의 상면이 곡면으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 몰딩부(140)의 상면은 구면으로 제공될 수도 있으며, 또한 비구면으로 제공될 수도 있다. 상기 몰딩부(140)의 상면이 곡면으로 제공됨에 따라, 상기 발광소자(120)로부터 제공된 빛이 상기 몰딩부(140)를 투과하면서 추출되는 빛의 지향각이 조절될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면 일부 영역 위에 배치될 수도 있고, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면 전체 영역 위에 배치될 수도 있다.
또한, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워진 상태로 제공될 수도 있다. 또한, 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워지지 않은 상태로 제공될 수도 있다.
한편, 도 11을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제2 및 제3 수지(131, 132)는 상기 발광소자(120)의 측면에도 배치될 수 있다. 이는 상기 발광소자(120)에 표면에 제공된 OH- 로 인하여 상기 제2 및 제3 수지(131, 132)가 상기 발광소자(120)의 측면을 타고 올라갈 수 있기 때문이다. 이때, 상기 발광소자(120)의 측면에 제공된 상기 제1 및 제2 수지(131, 132)의 두께가 너무 두꺼우면 광도(Po)가 낮아질 수 있으므로, 적절한 두께의 제어가 필요하다. 또한, 상기 제1 및 제2 수지(131, 132)가 상기 발광소자(120)의 측면에 배치될 수 있으므로, 이중 보호막 구조로 제공될 수 있고, 내습성이 향상되고 기타 오염물질로부터 상기 발광소자(120)가 보호될 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 도 13을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 13은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
또한, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(TH1)와 제2 개구부(TH2)가 제공된 제1 패키지 몸체(110)를 포함할 수 있다. 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면은 예로서 전체 면적에서 평탄하게 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에서 하면을 향하는 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 제1 프레임(111)의 상면에서 하면을 관통하도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면을 관통하도록 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 예로서 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면에서 사각 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 상기 제1 패키지 몸체(110)의 하면에서 사각 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)는 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면 및 하면에서 원형 형상으로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 제1 개구부(TH1)가 복수의 개구부로 제공되고, 상기 제2 개구부(TH2)가 복수의 개구부로 제공될 수도 있다.
다음으로, 도 14를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 14는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 패키지 몸체(110) 위에 배치된 몰딩부(140)를 포함할 수 있다. 상기 제1 패키지 몸체(110)는 상면에서 하면으로 관통하는 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)를 포함하는 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 위에 각각 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 상기 몰딩부(140)에 의하여 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레가 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역이 밀봉될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 둘레에 배치되고, 상기 제1 패키지 몸체(110) 상면의 외곽 영역이 노출되도록 배치될 수도 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면의 폭이 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워진 상태로 제공될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워지지 않은 상태로 제공되고, 상기 제1 패키지 몸체(110)가 회로기판 등에 실장되는 과정에서 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 도전층이 채워질 수도 있다.
한편, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(110) 사이에 별도의 수지가 더 제공될 수 있다. 상기 수지는 이상에서 설명된 제1 수지부(130), 제2 수지부(135), 몰딩부(140), 접착제를 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 수지는 접착 기능, 반사 기능 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 15는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 패키지 몸체(110) 위에 배치된 몰딩부(140)를 포함할 수 있다. 상기 제1 패키지 몸체(110)는 상면에서 하면으로 관통하는 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)를 포함하는 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 위에 각각 배치될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 상기 몰딩부(140)에 의하여 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레가 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 상부 영역이 밀봉될 수 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 둘레에 배치되고, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면에도 배치될 수도 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면의 폭이 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
한편, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(110) 사이에 별도의 수지가 더 제공될 수 있다. 상기 수지는 이상에서 설명된 제1 수지부(130), 제2 수지부(135), 몰딩부(140), 접착제를 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 수지는 접착 기능, 반사 기능 등을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 수직 단면이 비 대칭의 다각 형상으로 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 수직 단면이 비 대칭의 사각 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 수직 단면이 비 대칭의 사다리꼴 형상으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 서로 마주 보는 경사면의 상기 몸체(110)의 바닥면에 대한 경사각이 외측에 배치된 경사면의 상기 몸체(110)의 바닥면에 대한 경사각에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 형상이 이와 같이 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 용이하게 형성될 수 있게 된다.
다음으로, 도 16을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 16은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 패키지 몸체(110) 위에 배치된 몰딩부(140)를 포함할 수 있다. 상기 제1 패키지 몸체(110)는 상면에서 하면으로 관통하는 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)를 포함하는 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 위에 각각 배치될 수 있다.
상기 발광소자(120)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 사이에 제1 수지부(2130)와 제2 수지부(2135)가 제공될 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)는 상기 발광소자(120)의 하면에 확산되어 배치될 수 있다. 상기 제2 수지부(2135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 측면에 배치될 수 있다. 상기 제2 수지부(2135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 주변에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 발광소자(120)와 상기 제1 패키지 몸체(110)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 둘레가 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)가 밀봉될 수 있다.
상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 접착 기능, 반사 기능을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 같은 물질로 제공될 수도 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 둘레에 배치되고, 상기 제2 수지부(2135) 상면의 외곽 영역이 노출되도록 배치될 수도 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면의 폭이 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워진 상태로 제공될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워지지 않은 상태로 제공되고, 상기 제1 패키지 몸체(110)가 회로기판 등에 실장되는 과정에서 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 도전층이 채워질 수도 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 수지부(2130, 2135)는 이상에서 설명된 제1 수지부(130), 제2 수지부(135), 몰딩부(140), 접착제를 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 수지부(2130, 2135)는 접착 기능, 반사 기능 등을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 수직 단면이 비 대칭의 다각 형상으로 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 서로 마주 보는 경사면의 상기 몸체(110)의 바닥면에 대한 경사각이 수직으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 외측에 배치된 경사면은 2단 형상으로 제공될 수 있으며, 상기 몸체(110)의 바닥면에 대해 상부에 배치된 경사면의 경사각과 하부에 배치된 경사면의 경사각이 서로 다르게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(110)의 바닥면에 대해 상부에 배치된 경사면의 경사각은 수직으로 제공되고, 하부에 배치된 경사면의 경사각은 예각으로 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 형상이 이와 같이 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 용이하게 형성될 수 있게 된다.
다음으로, 도 17을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 17은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 패키지 몸체(110) 위에 배치된 몰딩부(140)를 포함할 수 있다. 상기 제1 패키지 몸체(110)는 상면에서 하면으로 관통하는 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)를 포함할 수 있다.
예로서, 상기 제1 개구부(TH1)는 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 개구부(TH2)는 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)를 포함하는 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2) 위에 각각 배치될 수 있다.
상기 발광소자(120)와 상기 제1 패키지 몸체(110) 사이에 제1 수지부(2130)와 제2 수지부(2135)가 제공될 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)는 상기 발광소자(120)의 하면에 확산되어 배치될 수 있다. 상기 제2 수지부(2135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 측면에 배치될 수 있다. 상기 제2 수지부(2135)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 주변에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 발광소자(120)와 상기 제1 패키지 몸체(110)가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 둘레가 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)에 의하여 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)가 밀봉될 수 있다.
상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 접착 기능, 반사 기능을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 수지부(2130)와 상기 제2 수지부(2135)는 같은 물질로 제공될 수도 있다.
상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120) 둘레에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)는 상기 발광소자(120)의 둘레 및 상기 제2 수지부(2135)의 둘레에 배치되고, 상기 제1 패키지 몸체(110)의 측면에도 배치될 수 있다. 상기 몰딩부(140)의 하면의 폭이 상기 제1 패키지 몸체(110)의 상면의 폭에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
상기 몰딩부(140)의 일 영역은 상기 제2 수지부(2135)에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)의 다른 일 영역은 상기 제1 패키지 몸체(110)에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워진 상태로 제공될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 채워지지 않은 상태로 제공되고, 상기 제1 패키지 몸체(110)가 회로기판 등에 실장되는 과정에서 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 도전층이 채워질 수도 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 수지부(2130, 2135)는 이상에서 설명된 제1 수지부(130), 제2 수지부(135), 몰딩부(140), 접착제를 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 수지부(2130, 2135)는 접착 기능, 반사 기능 등을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 수직 단면이 비 대칭의 다각 형상으로 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 서로 대향되는 내측 및 외측에 배치된 경사면이 각각 2단 형상으로 제공될 수 있으며, 상기 몸체(110)의 바닥면에 대해 상부에 배치된 경사면의 경사각과 하부에 배치된 경사면의 경사각이 서로 다르게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(110)의 바닥면에 대해 상부에 배치된 경사면의 경사각은 수직으로 제공되고, 하부에 배치된 경사면의 경사각은 예각으로 제공될 수 있다. 또한, 하부에 배치된 경사면의 상기 몸체(110)의 바닥면에 대한 경사각은 서로 대향되는 내측의 경사각이 외측의 경사각에 비해 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)의 형상이 이와 같이 제공됨에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부(TH1, TH2)에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 용이하게 형성될 수 있게 된다.
다음으로, 도 18을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 설명한다. 도 18은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명함에 있어, 이상에서 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제2 패키지 몸체(150)와 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자(120)는 제1 및 제2 본딩부(121, 122)를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 각각 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 돌출부는 예로서 원 기둥 형상 또는 다각 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 발광구조물(123)에 접촉된 상부 영역과, 상기 상부 영역으로부터 하부 방향으로 연장되어 돌출된 돌출부를 각각 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 및 제2 도전층(321, 322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 아래에 각각 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 돌출부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 돌출부 둘레에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 돌출부를 포함하는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 결합됨으로써, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 간의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 간의 물리적 결합력과 전기적 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 및 제2 프레임(111, 112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 상기 제2 패키지 몸체(150) 아래에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 상기 제2 패키지 몸체(150)에 접착성 수지 등을 통하여 결합될 수도 있다.
상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 사이에 몸체(113)가 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112) 사이에 상기 몸체(113)가 배치되지 않을 수도 있다.
상기 제1 프레임(111)의 상면의 제1 영역은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면의 상기 제1 영역은 상기 제1 본딩부(121)와 수직 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면의 상기 제1 영역은 상기 제1 본딩부(121)의 돌출부 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(111)의 상면의 제2 영역은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 상면의 상기 제2 영역은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면과 수직 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 프레임(111)의 상면은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면에 접착성 수지를 통하여 결합될 수도 있다.
상기 제2 프레임(112)의 상면의 제1 영역은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 프레임(112)의 상면의 상기 제1 영역은 상기 제2 본딩부(122)와 수직 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 제2 프레임(112)의 상면의 상기 제1 영역은 상기 제2 본딩부(122)의 돌출부 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 프레임(112)의 상면의 제2 영역은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 프레임(112)의 상면의 상기 제2 영역은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면과 수직 방향에서 중첩되어 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제2 프레임(112)의 상면은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면에 접착성 수지를 통하여 결합될 수도 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 측벽 끝단까지 연장되어 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)의 측면과 상기 제2 패키지 몸체(150)의 측면이 동일 평면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(112)의 측면과 상기 제2 패키지 몸체(150)의 다른 측면이 동일 평면에 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 일종의 리드 프레임의 기능을 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 수지(130)를 포함할 수 있다. 상기 제1 수지(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112), 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다.
예로서, 상기 제1 수지(130)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 둘레 및 상기 발광소자(120)의 하부로 이동되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 수지(130)는 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322) 둘레에도 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 수지(130)는 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122) 둘레에 일종의 제1 및 제2 개구부를 각각 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 개구부 내에 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 돌출부가 각각 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 개구부 내에서 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 돌출부 둘레에 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 각각 제공될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 상기 제1 수지(130)가 제공될 수 있는 공간이 충분하게 확보되는 경우, 상기 몸체(113)의 상면에 리세스가 제공되지 않을 수도 있다.
한편, 실시 예에 의하면, 상기 제1 수지(130)와 상기 제2 패키지 몸체(150)가 같은 물질로 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 서브 마운트 또는 회로기판 등에 제공된 제1 및 제2 패드부와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제1 도전층(321)을 통해 상기 제1 본딩부(121)에 전원이 연결되고, 상기 제2 프레임(112) 및 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 제2 패키지 몸체(150)의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다.
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 본딩부와 제2 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 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 제2 패키지 몸체(150) 및 몸체(113)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 제2 패키지 몸체(150) 및 몸체(113)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 제2 패키지 몸체(150) 및 몸체(113)를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 제2 패키지 몸체(150) 및 상기 몸체(113)는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체(150) 및 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, 이상의 설명에서는, 상기 제2 패키지 몸체(150)가 캐비티(C)를 포함하는 경우를 기준으로 설명되었다. 상기 캐비티(C)에 상기 발광소자(120)가 배치될 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 의하면, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 캐비티를 포함하지 않는 형태로 제공될 수도 있다. 예로서, 상기 제2 패키지 몸체(150)는 캐비티를 포함하지 않고, 상면이 평탄한 형상으로 제공될 수도 있다.
상기 제2 패키지 몸체(150)의 측면과 상기 제1 프레임(111)의 측면이 동일 평면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 패키지 몸체(150)의 다른 측면과 상기 제2 프레임(112)의 측면이 동일 평면에 제공될 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면에 배치된 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)이 상기 제2 패키지 몸체(150)의 측면까지 연장되어 배치되는 경우를 기준으로 설명되었다. 그러나, 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면에 배치된 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 상기 제2 패키지 몸체(150)의 측면까지 연장되지 않고, 상기 제2 패키지 몸체(150)의 하면 일부 영역에만 배치될 수 있으며, 상기 캐비티(C)와 수직 방향에서 중첩되어 배치될 수도 있다.
한편, 상기 제1 수지(130)는 상기 발광소자(120)의 측면에도 배치될 수 있다. 이는 상기 발광소자(120)에 표면에 제공된 OH- 로 인하여 상기 제1 수지(130)가 상기 발광소자(120)의 측면을 타고 올라갈 수 있기 때문이다. 이때, 상기 발광소자(120)의 측면에 제공된 상기 제1 수지(130)의 두께가 너무 두꺼우면 광도(Po)가 낮아질 수 있으므로, 적절한 두께의 제어가 필요하다. 또한, 상기 제1 수지(130)가 상기 발광소자(120)의 측면에 배치될 수 있으므로, 이중 보호막 구조로 제공될 수 있고, 내습성이 향상되고 기타 오염물질로부터 상기 발광소자(120)가 보호될 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제1 수지(130)가 상기 발광소자(120)의 하부 및 둘레에 제공됨에 있어, 예로서 상기 제1 수지(130)가 원심분리 공법 등을 통하여 제공될 수도 있다. 상기 제1 수지(130)가 상기 제2 패키지 몸체(150)에 도포되고, 원심분리 공법을 통하여 상기 제1 수지(130)가 상기 발광소자(120)의 하부 및 둘레 영역으로 확산되어 제공될 수 있다. 이와 같이, 원심분리 공법 등이 적용되는 경우, 상기 제1 수지(130)에 포함된 반사 물질이 하부 영역으로 침강될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(120)의 활성층 측면에는 일종의 클리어 몰딩부만 배치되고, 반사물질은 상기 발광소자(120)의 활성층에 비해 더 낮은 영역에 배치될 수 있으므로, 광도(Po)를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 실시 예에 의하면, 상기 제2 패키지 몸체(150), 상기 제1 수지(130), 상기 발광소자(120) 간의 CTE(Coefficient of Thermal Expansion) 매칭을 고려하여 상기 제1 수지(130)의 물성을 선택함으로써, 열 충격에 의한 크랙(crack)이나 박리 문제가 발생되는 문제를 개선할 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 실시예들이 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.
실시 예에 의하면, 출력별 다른 폼 팩터(foam factor)가 요구되는 경우에도 효율적으로 제품별 최적의 스펙을 맞출 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체와 발광소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에서 제1 패키지 몸체의 제1 자성물질층과 제2 패키지 몸체 상의 제2 자성물질층과의 상호간에 자력(FM)에 따른 인력이 발생하여 제2 패키지 몸체의 제2 자성물질층이 제1 패키지 몸체의 결합 홈에 자동 정렬(self-alignment)될 뿐만 아니라, 자력에 의해 자동 결합(self-attachment)됨으로써 제1 패키지 몸체와 제2 패키지 몸체의 자동 정렬(self-alignment) 및 자동 결합(self-attachment)이 가능한 기술적 효과가 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체의 전극과 발광소자의 전극 간의 본딩영역에서 전기적, 물리적 신뢰성이 우수한 효과가 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 제조방법에 의하면, 발광소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 발광소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 고출력을 제공하면서도 열적, 전기적 신뢰성이 우수한 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 이의 제조방법 및 이를 포함한 광원장치를 제공할 수 있다.
실시 예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 사항에 한정되는 것은 아니며, 발명의 설명을 통해 파악될 수 있는 것을 포함한다.

Claims (10)

  1. 제1 패키지 몸체;
    상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되고, 상면과 하면을 관통하는 오프닝을 포함하는 제2 패키지 몸체; 및
    상기 오프닝 내에 배치되고, 제1 본딩부 및 제2 본딩부를 포함하는 발광소자;를 포함하며,
    상기 제1 패키지 몸체는 상면과 하면을 관통하는 제1 개구부 및 제2 개구부를 포함하며,
    상기 제1 패키지 몸체의 상면은 상기 제2 패키지 몸체의 하면과 결합되고, 상기 제1 본딩부는 상기 제1 개구부 상에 배치되고, 상기 제2 본딩부는 상기 제2 개구부 상에 배치되는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 사이에 배치되는 접착층을 포함하는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체는 제1 프레임, 제2 프레임, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되는 몸체를 포함하고,
    상기 제1 프레임은 상기 제1 개구부를 포함하고, 상기 제2 프레임은 상기 제2 개구부를 포함하고,
    상기 몸체는 리세스를 포함하는 발광소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 투명수지를 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 중 적어도 하나 이상이 반사성 수지를 포함하는 발광소자 패키지.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체는 소정의 결합 홈을 포함하며,
    상기 제2 패키지 몸체는 소정의 결합 돌출부를 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착층은, 상기 결합 홈 내에 배치되는 제1 접착층과, 상기 몸체 상에 배치되는 제2 접착층을 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 상호 이격된 제1 프레임과 제2 프레임, 상기 제1 및 제2 프레임을 지지하는 몸체를 포함하는 제1 패키지 몸체;
    상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 발광소자;
    상기 발광소자를 감싸면서 상기 제1 패키지 몸체 상에 배치되는 제2 패키지 몸체;
    상기 제1 패키지 몸체와 상기 제2 패키지 몸체 사이에 배치되는 접착층; 을 포함하며,
    상기 몸체는 개구부를 포함하고,
    상기 개구부에 제공된 방열부재를 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 패키지 몸체는 소정의 결합 홈을 포함하며,
    상기 제2 패키지 몸체는 소정의 결합 돌출부를 포함하고,
    상기 접착층은,
    상기 결합 홈 내에 배치되는 제1 접착층; 및
    상기 몸체 상에 배치되는 제2 접착층;을 포함하는 발광소자 패키지.
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