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WO2017010851A1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

발광 소자 패키지 Download PDF

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Publication number
WO2017010851A1
WO2017010851A1 PCT/KR2016/007773 KR2016007773W WO2017010851A1 WO 2017010851 A1 WO2017010851 A1 WO 2017010851A1 KR 2016007773 W KR2016007773 W KR 2016007773W WO 2017010851 A1 WO2017010851 A1 WO 2017010851A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
emitting device
package
package body
lead frame
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/007773
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유동현
민봉걸
Original Assignee
엘지이노텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍(주) filed Critical 엘지이노텍(주)
Priority to KR1020167024032A priority Critical patent/KR102034715B1/ko
Priority to US15/744,698 priority patent/US10424704B2/en
Priority to CN201680041607.1A priority patent/CN107851698B/zh
Priority to EP16824766.6A priority patent/EP3324452B1/en
Publication of WO2017010851A1 publication Critical patent/WO2017010851A1/ko
Priority to US16/355,012 priority patent/US10998476B2/en

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Definitions

  • the embodiment relates to a light emitting device package.
  • LEDs light emitting diodes
  • LDs laser diodes
  • III-V or II-VI compound semiconductor materials of semiconductors have been developed through the development of thin film growth technology and device materials.
  • Various colors such as green, blue, and ultraviolet light can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors, and low power consumption, semi-permanent life, and quicker than conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps can be realized. It has the advantages of response speed, safety and environmental friendliness.
  • white light emitting diodes can be used to replace LED backlights, fluorescent lamps or incandescent bulbs, which are used to replace cold cathode tubes (CCFLs), which form the backlight of LCDs and liquid crystal display (LCD) displays.
  • CCFLs cold cathode tubes
  • LCDs liquid crystal display
  • the embodiment provides a light emitting device package having improved reliability, rigidity and light extraction efficiency.
  • the light emitting device package may include: first and second lead frames; An insulating layer disposed between the first and second lead frames to electrically insulate the first and second lead frames from each other; A package body exposing a portion of a front surface of at least one of the first and second lead frames; A light emitting device disposed on an exposed front surface of at least one of the first and second lead frames, the light emitting device having first and second electrodes electrically connected to the first and second lead frames, respectively; And a Zener diode spaced apart from the light emitting device on the first lead frame with the package body interposed therebetween, the package body having a front surface of at least one of the exposed first or second lead frames.
  • a bottom end of the inclined surface of the cavity reflecting the light emitted from the light emitting device is spaced apart from the light emitting device disposed on the bottom of the cavity by a predetermined distance, and is disposed between the zener diode and the light emitting device.
  • the thickness of the package body may be thicker than the thickness of the zener diode or the thickness of the light emitting device.
  • the light emitting device package may further include a first wire having one end electrically connected to the first electrode of the light emitting device and the other end electrically connected to the first lead frame.
  • the light emitting device package may further include a second wire having one end electrically connected to the second electrode of the light emitting device and the other end electrically connected to the second lead frame.
  • the second electrode of the light emitting device may be electrically connected directly to the second lead frame.
  • the exposed front surface of the second lead frame may include a first device region in which the light emitting device is disposed.
  • the exposed front surface of the second lead frame may further include a first bonding region electrically connected to the other end of the second wire and adjacent to the first device region.
  • the package body may include a first groove portion exposing the first bonding area.
  • the first lead frame may be exposed without being covered by the package body and may include a second bonding region connected to the other end of the first wire.
  • the package body may include a second groove portion exposing the second bonding area.
  • the package body may include a first blind hole exposing the second bonding region.
  • the package body covers a portion of the insulating layer and exposes the other part, and the light emitting device package is disposed between the first electrode of the light emitting element and the first lead frame adjacent to the other part of the insulating layer.
  • the light emitting device package may further include a third wire having one end electrically connected to the zener diode and the other end electrically connected to the second lead frame.
  • the exposed front surface of the second lead frame may include a third bonding region connected to the other end of the third wire.
  • the package body may include a third groove portion exposing the third bonding region.
  • the first lead frame may include a second device region in which the zener diode is disposed.
  • the package body may include a second blind hole exposing a portion to which one end of the third wire is connected.
  • the second blind hole may expose only a portion of the zener diode to which one end of the third wire is connected, or may expose the second device region.
  • the second bonding region and the second device region may be spaced apart from each other, or may be disposed adjacent to each other.
  • the first planar area of at least a portion of the insulating layer covered by the package body may be greater than or equal to the second planar area of the other part of the insulating layer exposed without being covered by the package body.
  • the package body defines a cavity together with the front surface of at least one of the exposed first or second lead frames, and includes an inclined surface that reflects light emitted from the light emitting device, wherein the light emitting device includes: It can be placed in the cavity.
  • the reflectivity of the inclined surface may be higher than the reflectivity of the front surface of at least one of the exposed first or second lead frames.
  • the predetermined distance is 30 ⁇ m
  • the thickness of the package body disposed between the zener diode and the light emitting element may be greater than 50 ⁇ m and less than or equal to 200 ⁇ m
  • the inclined surface may be concave, convex, or facing toward the cavity. It may have a stepped shape.
  • the package body may further include a stepped portion disposed between the lower end of the inclined surface and the bottom surface of the cavity.
  • the light emitting device includes first and second conductive semiconductor layers and an active layer disposed between the first and second conductive semiconductor layers, and extends from the bottom surface of the cavity to the top surface of the stepped portion.
  • the first height may be smaller than the second height from the bottom surface of the cavity to the active layer.
  • the first lead frame includes a first side protruding from one side of the package body
  • the second lead frame includes a second side protruding from an opposite side of the one side of the package body. can do.
  • the top surface of the first lead frame, the top surface of the second lead frame, and the top surface of the insulating layer may be positioned on the same horizontal surface.
  • a first thickness of the first lead frame, a second thickness of the insulating layer, and a third thickness of the second lead frame may be the same.
  • the minimum value of the sum of the first, second or third thickness and the fourth thickness of the package body disposed on the insulating layer and the first lead frame may be 250 ⁇ m.
  • the package body may include an insulating material, and the insulating layer and the package body may be integrally formed.
  • the light emitting device package according to the embodiment has improved reliability by increasing the inflow path of the outside air from the outside to the inside of the cavity, enables to form a thin thickness of the lead frames, and may have structurally improved rigidity.
  • FIG. 1 illustrates a top perspective view of a light emitting device package according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the light emitting device package shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a rear view of the light emitting device package shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a left side view of the light emitting device package illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a right side view of the light emitting device package illustrated in FIG. 1.
  • 6A and 6B illustrate an embodiment of a plan view of the light emitting device package illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a bottom view of an embodiment of the light emitting device package shown in FIG. 1; FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6A.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ shown in FIG. 6A.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of an 'K' portion shown in FIG. 8 according to an embodiment.
  • FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views taken along the line CC ′ shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line D-D ′ shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 14 is a top perspective view of a light emitting device package according to another embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view of the light emitting device package illustrated in FIG. 14.
  • 16 is a top perspective view of a light emitting device package according to still another embodiment
  • FIG. 17 is a plan view of the light emitting device package illustrated in FIG. 16.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'shown in FIG. 17.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of an 'M' portion shown in FIG. 18 according to an embodiment.
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of another portion 'M' shown in FIG. 18 according to another embodiment.
  • FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view illustrating a comparative example of part 'K' illustrated in FIG. 8.
  • the upper (up) or the lower (down) (on or under) when described as being formed on the “on” or “on” (under) of each element, the upper (up) or the lower (down) (on or under) includes both the two elements are in direct contact with each other (directly) or one or more other elements are formed indirectly between the two elements (indirectly).
  • the upper (up) or the lower (down) (on or under) when expressed as “up” or "on (under)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
  • relational terms such as “first” and “second,” “upper / upper / up” and “lower / lower / lower”, etc., as used below, may be used to refer to any physical or logical relationship between such entities or elements, or It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element without necessarily requiring or implying an order.
  • the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C are described using the Cartesian coordinate system, the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C may be described using other coordinate systems.
  • the x-axis, the y-axis, and the z-axis shown in each drawing may be orthogonal or intersecting with each other.
  • FIG. 1 is a top perspective view of a light emitting device package 100A according to an embodiment
  • FIG. 2 is a front view of the light emitting device package 100A shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a light emitting device package shown in FIG. 1.
  • 4 is a left side view of the light emitting device package 100A shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a right side view of the light emitting device package 100A shown in FIG. 6A shows an embodiment of a plan view of the light emitting device package 100A shown in FIG. 1
  • FIG. 6B shows another embodiment of a plan view of the light emitting device package 100A shown in FIG. 1
  • FIG. 7 shows FIG. 1.
  • a bottom view according to an embodiment of the light emitting device package 100A shown in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6A
  • FIG. 9 is B of FIG. 6A.
  • a cross-sectional view taken along the line 'B' is shown.
  • the light emitting device package 100A illustrated in FIG. 1 may have a plan view and a cross-sectional view different from the plan views and cross-sectional views shown in FIGS. 6A, 6B, 8, and 9, respectively, and shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the light emitting device package 100A may have a perspective view and a cross-sectional view different from the perspective views and cross-sectional views shown in FIGS. 1, 8, and 9, and the light emitting device package 100A shown in FIGS. 8 and 9 is illustrated in FIGS. 1 and 8. It may have a perspective view and a plan view different from the perspective view and the plan view respectively shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the light emitting device package 100A may include two lead frames LF1 and LF2, a package body 110, an insulating layer 114, a light emitting device 120, and first to third wires 132 and 134. 136, a Zener diode (ZD) 140, and a molding member 150.
  • ZD Zener diode
  • the two lead frames LF1 and LF2 may be arranged to be electrically spaced apart from each other.
  • the insulating layer 114 may be disposed between the two lead frames LF1 and LF2 to electrically insulate the two lead frames LF1 and LF2 from each other.
  • the two lead frames LF1 and LF2 may be spaced apart from each other in the y-axis direction.
  • Insulating layer 114 is SiO 2, TiO 2, ZrO 2, Si 3 N 4, Al 2 O 3, or MgF may comprise at least one of the two, the embodiment is not limited to the material of the insulating layer 114 Do not.
  • the insulating layer 114 and the package body 110 may be separate layers, the embodiment is not limited thereto. That is, when the package body 110 includes an insulating material having electrical insulation, the insulating layer 114 and the package body 110 may be integrally formed.
  • the light emitting device 120 may be disposed on any one of two lead frames. 1 to 15, a lead frame in which the light emitting device 120 is disposed among the two lead frames is referred to as a “second lead frame LF2” and a lead frame in which the light emitting device 120 is not arranged. Is referred to as "first lead frame LF1".
  • the second lead frame LF2 may include the first device area DA1.
  • the first device area DA1 may be defined as an area in which the light emitting device 120 may be disposed in a front surface of the second lead frame LF2 that is not covered by the package body 110. have. Since the first device area DA1 is an area where the light emitting device 120 is exposed, the area may be determined by the size of the light emitting device 120.
  • the first lead frame LF1 may include a first side part LF1 -S.
  • the first side part LF1-S may have a shape protruding from one side surface S1 of a plurality of side surfaces of the package body 110.
  • the second lead frame LF2 may include a second side part LF2-S.
  • the second side part LF2-S may have a shape protruding from an opposite side surface S2 of one side surface S1 of the package body 110.
  • the embodiment is not limited to the specific shapes of the first and second sides LF1-S and LF2-S.
  • each of the first lead frame LF1 and the second lead frame LF2 may be exposed to the bottom surface S3 of the package body 110.
  • Each of the first and second lead frames LF1 and LF2 may be formed of a conductive material such as metal, for example, titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), and tantalum ( It may be formed of one of Ta), platinum (Pt), tin (Sn), silver (Ag), phosphorus (P), or an alloy thereof, and may have a single layer or a multilayer structure.
  • a conductive material such as metal, for example, titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), and tantalum ( It may be formed of one of Ta), platinum (Pt), tin (Sn), silver (Ag), phosphorus (P), or an alloy thereof, and may have a single layer or a multilayer structure.
  • the light emitting device 120 may be a horizontal light emitting diode, but is not limited thereto. That is, the light emitting device 120 may be a vertical light emitting diode or a flip chip bonding light emitting diode.
  • the package body 110 may expose a portion of the insulating layer 114.
  • the light emitting device 120C included in the light emitting device package 100C to be described later in which the package body 110 exposes a portion of the insulating layer 114 may be a flip chip bonding light emitting diode.
  • the light emitting device 120 may be a light emitting diode emitting light such as red, green, blue, or white, but embodiments are not limited thereto. Or it may be a UV (Ultra Violet) light emitting diode that emits ultraviolet rays, but is not limited thereto.
  • a light emitting diode emitting light such as red, green, blue, or white, but embodiments are not limited thereto.
  • it may be a UV (Ultra Violet) light emitting diode that emits ultraviolet rays, but is not limited thereto.
  • FIG. 10A illustrates a cross-sectional view of an embodiment 120A of the light emitting device 120 illustrated in FIGS. 1, 6A, 6B, 8, and 9, respectively.
  • the light emitting device 120A may include a substrate 122A, a light emitting structure 124A, a first electrode 128A, and a second electrode 129A.
  • the substrate 122A may be disposed on the first device area DA1 at the exposed front surface of the second lead frame LF2.
  • the substrate 122A may be formed of a material suitable for growing semiconductor materials, a carrier wafer.
  • the substrate 122A may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and the substrate 122A may include at least one of sapphire (Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga 2 0 3 , GaAs.
  • the material may be included, but the embodiment is not limited to the material of the substrate 122A.
  • an uneven pattern (not shown) may be formed on an upper surface of the substrate 122A.
  • a buffer layer (or a transition layer) (not shown) between them 122A and 124A is shown. ) May be further arranged.
  • the buffer layer may include, but is not limited to, at least one material selected from the group consisting of Al, In, N, and Ga, for example.
  • the buffer layer may have a single layer or a multilayer structure.
  • the light emitting structure 124A may be disposed on the substrate 122A.
  • the light emitting structure 124A may include a first conductive semiconductor layer 124A-1, an active layer 124A-2, and a second conductive semiconductor layer 124A-3 sequentially disposed on the substrate 122A. .
  • the first conductivity type semiconductor layer 124A-1 is disposed on the substrate 122A.
  • the first conductive semiconductor layer 124A-1 may be formed of a compound semiconductor such as a group III-V or group II-VI doped with the first conductive dopant.
  • the first conductive dopant is an n-type dopant and may include Si, Ge, Sn, Se, Te, but is not limited thereto.
  • the first conductivity type semiconductor layer 124A-1 may have a composition formula of Al x In y Ga (1-xy) N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). It may include a semiconductor material having a.
  • the first conductive semiconductor layer 124A-1 may include at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP. .
  • the active layer 124A-2 may be disposed between the first conductive semiconductor layer 124A-1 and the second conductive semiconductor layer 124A-3.
  • the active layer 124A-2 is electrons (or holes) injected through the first conductivity type semiconductor layer 124A-1 and holes (or electrons) are injected through the second conductivity type semiconductor layer 124A-3. This is a layer that meets each other and emits light having energy determined by an energy band inherent in the material forming the active layer 124A-2.
  • the active layer 124A-2 includes a single well structure, a multi well structure, a single quantum well structure, a multi quantum well structure (MQW), a quantum-wire structure, or a quantum dot structure. It may be formed of at least one.
  • the well layer / barrier layer of the active layer 124A-2 has a pair structure of at least one of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) / AlGaAs, GaP (InGaP) / AlGaP. It may be, but is not limited to such.
  • the well layer may be formed of a material having a band gap energy lower than the band gap energy of the barrier layer.
  • a conductive clad layer (not shown) may be formed on or under the active layer 124A-2.
  • the conductive clad layer may be formed of a semiconductor having a band gap energy higher than that of the barrier layer of the active layer 124A-2.
  • the conductive clad layer may include GaN, AlGaN, InAlGaN, or a superlattice structure.
  • the conductive clad layer may be doped with n-type or p-type.
  • the embodiment is not limited to the wavelength band of the light emitted from the active layer 124A-2.
  • the second conductivity type semiconductor layer 124A-3 may be disposed on the active layer 124A-2.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 124A-3 may be formed of a semiconductor compound, and may be implemented as a compound semiconductor such as a III-V group or a II-VI group.
  • the second conductivity type semiconductor layer 124A-3 is a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). It may include.
  • the second conductive semiconductor layer 124A-3 may be doped with a second conductive dopant.
  • the second conductivity type dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like as a p type dopant.
  • the first conductive semiconductor layer 124A-1 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 124A-3 may be a p-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 124A-1 may be a p-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 124A-3 may be an n-type semiconductor layer.
  • the light emitting structure 124A may be implemented as any one of an n-p junction structure, a p-n junction structure, an n-p-n junction structure, and a p-n-p junction structure.
  • the first electrode 128A may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 124A-1 exposed by mesa etching. That is, a portion of the second conductive semiconductor layer 124A-3, the active layer 124A-2, and the first conductive semiconductor layer 124A-1 may be mesa-etched to form the first conductive semiconductor layer 124A-1. May be exposed.
  • the first electrode 128A may include a material in ohmic contact to play an ohmic role, and thus a separate ohmic layer (not shown) may not need to be disposed, and the separate ohmic layer may be disposed above or below the first electrode 128A. It may be arranged in.
  • the second electrode 129A may be disposed on the second conductive semiconductor layer 124A-3 and electrically connected to the second conductive semiconductor layer 124A-3.
  • the second electrode 129A may include a transparent electrode layer (not shown).
  • the transparent electrode layer may be a transparent conductive oxide (TCO).
  • TCO transparent conductive oxide
  • the transparent electrode layer may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), or indium gallium tin (IGTO).
  • IrOx ITO
  • AZO aluminum zinc oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • GZO gallium zinc oxide
  • the second electrode 129A may have an ohmic characteristic and may include a material in ohmic contact with the second conductive semiconductor layer 124A-3. If the second electrode 129A plays an ohmic role, a separate ohmic layer (not shown) may not be formed.
  • Each of the first and second electrodes 128A and 129A may transmit the light emitted from the active layer 124A-2 without absorbing them, and the first and second conductivity-type semiconductor layers 124A-1 and 124A-3 may transmit the light.
  • Each phase can be formed of any material that can be grown to good quality.
  • each of the first and second electrodes 128A and 129A may be formed of a metal, and may include Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, and their It can be made in an optional combination.
  • 10B is a cross-sectional view of another embodiment 120B of the light emitting device 120 illustrated in FIGS. 1, 6A, 6B, 8, and 9, respectively.
  • the light emitting device 120B may include a support substrate 122B, a reflective layer 126, a light emitting structure 124B, and a first electrode 128B.
  • the support substrate 122B supports the light emitting structure 124B.
  • the support substrate 122B may be formed of a metal or a semiconductor material.
  • the support substrate 122B may be formed of a material having high electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the support substrate 122B includes at least one of copper (Cu), copper alloy (Cu alloy), gold (Au), nickel (Ni), molybdenum (Mo), and copper-tungsten (Cu-W). It may be a metal material or a semiconductor including at least one of Si, Ge, GaAs, ZnO, and SiC.
  • the reflective layer 126 may be disposed on the support substrate 122B.
  • the support substrate 122B may play a role corresponding to the second electrode 129A shown in FIG. 10A.
  • the reflective layer 126 serves to reflect light directed toward the support substrate 122B without being emitted from the active layer 124B-2 of the light emitting structure 124B and emitted upward. That is, the reflective layer 126 may reflect light incident from the light emitting structure 124B, thereby improving light extraction efficiency of the light emitting device 120B.
  • the reflective layer 126 may be formed of a metal or an alloy including a light reflective material, for example, at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, and Hf. Examples are not limited to this.
  • the reflective layer 126 may be formed in a multilayer using a metal or an alloy and a light-transmitting conductive material such as IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, or ATO.
  • a metal or an alloy such as aluminum, copper, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium, magnesium magnesium magnesium, magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium magnesium
  • an ohmic layer (not shown) may be disposed between the reflective layer 126 and the second conductivity type semiconductor layer 124B-3.
  • the ohmic layer may be in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer 124B-3 so that power may be smoothly supplied to the light emitting structure 124B.
  • the light emitting device 120B includes the reflective layer 126, but the embodiment is not limited thereto. That is, in some cases, the reflective layer 126 may be omitted.
  • the light emitting structure 124B may be disposed on the reflective layer 126.
  • the light emitting structure 124B may include a second conductive semiconductor layer 124B-3, an active layer 124B-2, and a first conductive semiconductor layer 124B-1 sequentially disposed on the reflective layer 126.
  • the first conductivity-type semiconductor layer 124B-1, the active layer 124B-2, and the second conductivity-type semiconductor layer 124B-3 shown in FIG. 10B include the first conductivity-type semiconductor layer (shown in FIG. 10A). Since 124A-1, the active layer 124A-2, and the second conductivity-type semiconductor layer 124A-3 can perform the same functions, their overlapping descriptions will be omitted.
  • the first electrode 128B may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 124A-1 of the light emitting structure 124B.
  • the first electrode 128B may play a role corresponding to the first electrode 128A shown in FIG. 10A.
  • the first electrode 128B may have a predetermined pattern shape.
  • a roughness pattern (not shown) may be formed on the top surface of the first conductive semiconductor layer 124B-1 to increase light extraction efficiency.
  • a roughness pattern (not shown) may be formed on the top surface of the first electrode 128B to increase light extraction efficiency.
  • 1, 6A, 6B, 8, and 9 may have the structure shown in FIG. 10A or 10B as described above, but embodiments are not limited thereto. That is, the light emitting device 120 included in the light emitting device package 100A may have a structure different from that shown in FIG. 10A or 10B.
  • the first electrodes 128A and 128B of the light emitting devices 120, 120A, and 120B illustrated in FIGS. 1, 6A, 6B, 8, 9, 10A, and 10B, respectively, may include a first lead frame LF1.
  • the second electrodes 129A and 122B may be electrically connected to the second lead frame LF2.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of an 'K' portion shown in FIG. 8 according to an embodiment K1.
  • the package body 110 may include a first boundary 114-1 and a second lead frame LF2 and an insulating layer 114 of the first lead frame LF1 and the insulating layer 114. May cover the second boundary 114-2. In this case, as shown in FIG. 8, the package body 110 may cover only the second boundary 114-2, and as shown in FIG. 11, the package body 110 may cover the second boundary 114-2. It may also cover up to the zero point P0 of the second lead frame LF2.
  • first electrode 128A, 128B and the second electrode 129A, 122B of the light emitting devices 120, 120A, and 120B according to the embodiment are wired with the first and second lead frames LF1 and LF2, respectively. It may be electrically connected to, but the embodiment is not limited thereto.
  • the first wire 132 electrically connects the first electrodes 128A and 128B of the light emitting devices 120, 120A, and 120B and the first lead frame LF1.
  • the first wire 132 may have one end electrically connected to the first electrodes 128A and 128B of the light emitting devices 120, 120A, and 120B and the other end electrically connected to the first lead frame LF1.
  • the front surface of the first lead frame LF1 may include the second bonding area BA2.
  • the second bonding area BA2 may mean an area electrically connected to the other end of the first wire 132 on the front surface of the first lead frame LF1 that is not covered by the package body 110 and exposed. .
  • the second bonding area BA2 may include the first blind hole TH1 illustrated in FIG. 6A included in the package body 110 (or the third blind hole TH3 illustrated in FIG. 6B). May be exposed by)). Since the second bonding area BA2 is an area for bonding the first wire 132, the second bonding area BA2 may have an area larger than the minimum area necessary for wire bonding.
  • first blind hole TH1 (or the third blind hole TH3) may be spaced apart from the first device area DA1 as illustrated in FIGS. 1, 6A, and 6B, the first blind hole TH1 may be implemented. Examples are not limited to this.
  • the second wire 134 may include a second electrode 129A and a second lead frame (ie, the light emitting devices 120 and 120A). LF2) to electrically connect.
  • the second wire 134 may have one end electrically connected to the second electrode 129A of the light emitting devices 120 and 120A and the other end electrically connected to the second lead frame LF2.
  • the front surface of the second lead frame LF2 exposed without being covered by the package body 110 may include the first bonding area BA1.
  • the first bonding area BA1 may include a region in which the other end of the second wire 134 is electrically connected to the front surface of the second lead frame LF2.
  • the first bonding area BA1 may be exposed by the first groove H1 included in the package body 110. 1, 6A, and 6B, the first bonding area BA1 may be disposed adjacent to the first device area DA1, but embodiments are not limited thereto. That is, the first bonding area BA1 may be disposed to extend from the first device area DA1.
  • the light emitting device package 100A may not include the second wire 134.
  • the supporting substrate 122B serving as the second electrode in the light emitting device 120B is electrically directly connected to the second lead frame LF2 without wires. Can be connected.
  • the Zener diode 140 may be disposed on the first lead frame LF1 to improve the withstand voltage of the light emitting device package 100A.
  • the third wire 136 electrically connects the zener diode 140 and the second lead frame LF2.
  • the third wire 136 may have one end electrically connected to the zener diode 140 and the other end electrically connected to the second lead frame LF2.
  • the front surface of the second lead frame LF2 may include the third bonding area BA3.
  • the third bonding region BA3 may include a region in which the other end of the third wire 136 is electrically connected to the front surface of the second lead frame LF2.
  • the third bonding area BA3 may be exposed by the third groove portion H3 included by the package body 110. 1, 6A, and 6B, the third bonding area BA3 may be disposed adjacent to the first device area DA1, but embodiments are not limited thereto. That is, the third bonding area BA3 may have a shape extending from the first device area DA1.
  • first and third grooves H1 and H3 described above may be formed into the inclined surface 112 of the package body 110 on the second lead frame LF2.
  • first groove H1 is recessed in the y-axis direction in the inclined surface 112 at a boundary between the first device area DA1 and the first bonding area BA1 of the second lead frame LF2. It may be in the form.
  • third groove portion H3 is recessed in the -x axis direction into the inclined surface 112 at the boundary between the first device area DA1 and the third bonding area BA3 of the second lead frame LF2. Can be.
  • each of the first and third bonding areas BA1 and BA3 described above is an area for bonding the second and third wires 134 and 136
  • the first and third bonding areas BA1 and BA3 may have an area larger than the minimum area required for wire bonding.
  • An example of the size of each of the first and third bonding regions BA1 and BA3 will be described later.
  • the front surface of the first lead frame LF1 may further include a second device area DA2.
  • the second device area DA2 may be defined as an area allocated for arranging the zener diode 140 in front of the first lead frame LF1. Since the second device area DA2 is an area exposed to place the zener diode 140, an area thereof may be determined by the size of the zener diode 140. An example of the size of the second element area DA2 will be described later.
  • the second bonding area BA2 and the second device area DA2 may be spaced apart from each other on the front surface of the first lead frame LF1, as illustrated in FIG. 6B. It may be arranged in contact with each other. Except for this difference, the light emitting device package illustrated in FIG. 6B is the same as the light emitting device package illustrated in FIG. 6A, and thus descriptions of overlapping portions will be omitted and only other portions will be described.
  • the package body 110 may further include a second blind hole TH2.
  • the second blind hole TH2 exposes a portion to which one end of the third wire 136 is connected.
  • the second device area DA2 may be exposed by the second blind hole TH2.
  • the second device area DA2 may be exposed by the third blind hole TH3.
  • the zener diode 140 may also be exposed by the second blind hole TH2 (or the third blind hole TH3).
  • the first and second blind holes TH1 and TH2 are spaced apart from each other.
  • the package body 110 shown in FIG. 6B has a third blind hole TH3 in which the first and second blind holes TH1 and TH2 shown in FIG. 6A are integrally connected to each other.
  • the second blind hole TH2 (or the third blind hole TH3) does not expose the entire second device area DA2. Instead, only a portion of one end of the third wire 136 connected to the zener diode 140 may be exposed.
  • the second blind hole TH2 (or the third blind hole TH3) may be spaced apart from the first device area DA1 as illustrated in FIGS. 1, 6A, and 6B, the second blind hole TH2 may be implemented. Examples are not limited to this.
  • the first blind hole TH1 is spaced apart from the first device area DA1 by a first predetermined distance D1
  • the second blind hole TH2 is disposed in the first device area DA1. It may be spaced apart from the second predetermined distance (D2).
  • the third blind hole TH3 may be spaced apart from the first device area DA1 by a second predetermined distance D2 (or the first predetermined distance D1).
  • the first minimum distance that is the minimum value of the first predetermined distance D1 and the second minimum distance that is the minimum value of the second constant distance D2 may be the same or different.
  • the first predetermined distance D1 when the first predetermined distance D1 is smaller than 50 ⁇ m, it may be difficult to form the first blind hole TH1.
  • the first predetermined distance D1 when the first blind hole TH1 is formed by the injection process, it may be difficult to proceed with the injection process if the first predetermined distance D1 is smaller than 50 ⁇ m. Therefore, the first predetermined distance D1 may be 50 ⁇ m or more, but embodiments are not limited thereto.
  • the second predetermined distance D2 when the second predetermined distance D2 is smaller than 50 ⁇ m, it may be difficult to form the second blind hole TH2.
  • the second predetermined distance D2 when the second blind hole TH2 is formed by the injection process, it may be difficult to proceed with the injection process if the second predetermined distance D2 is smaller than 50 ⁇ m. Therefore, the second predetermined distance D2 may be 50 ⁇ m or more, but embodiments are not limited thereto.
  • the second predetermined distance D2 (or the first predetermined distance D1) is smaller than 50 ⁇ m, it may be difficult to form the third blind hole TH3.
  • the third blind hole TH3 is formed by the injection process, if the second predetermined distance D2 (or the first predetermined distance D1) is smaller than 50 ⁇ m, it may be difficult to proceed with the injection process. Can be. Therefore, the second predetermined distance D2 (or the first predetermined distance D1) may be 50 ⁇ m or more, but the embodiment is not limited thereto.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ shown in FIGS. 6A and 6B
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line D-D ′ shown in FIGS. 6A and 6B.
  • light emitted from the light emitting device in the light emitting device package may be absorbed by the zener diode, thereby reducing the total amount of light of the light emitting device package.
  • the first thickness t1 of the package body 110 disposed between the zener diode 140 and the light emitting device 120 is a light emitting device. It may be thicker than the thickness T1 of 120 or the thickness T2 of the zener diode 140. In this case, since the zener diode 140 is hidden by the package body 110, the light emitted from the light emitting device 120 is not absorbed by the zener diode 140, so that the light extraction efficiency of the light emitting device package 100A is increased. This can be improved.
  • the first thickness t1 may be greater than the thickness T2 of the zener diode 140.
  • the first thickness t1 may be greater than 50 ⁇ m.
  • the first thickness t1 is larger than 200 ⁇ m, the bottom surface of the cavity C having a reflectance lower than the inclined surface 112 may be overexposed to reduce light extraction efficiency. Accordingly, the first thickness t1 may be greater than 50 ⁇ m and less than or equal to 200 ⁇ m, but the embodiment is not limited thereto.
  • the first blind hole TH1 may have the first wire 132 having the second thickness.
  • the second blind hole TH2 may have a shape suitable for being connected to the bonding area BA2, and the second blind hole TH2 may have a shape suitable for being connected to the zener diode 140.
  • the third blind hole TH3 has a shape suitable for connecting the first wire 132 to the second bonding region BA2 and the third wire 136 to the zener diode 140.
  • the second blind hole TH2 (or the third blind hole TH3) is parallel to the thickness direction (eg, the z-axis direction) of the first lead frame LF1.
  • the first blind hole TH1 may also be formed vertically in a direction parallel to the thickness direction of the first lead frame LF1, and may be as small as the first inclination angle ⁇ 1 like the second blind hole TH2. It may be formed in a photographic form.
  • the first and third wires 132 and 136 are drawn into the first to third blind holes TH1, TH2, and TH3. This can be easier.
  • the package body 110 may include the entire insulating layer 114. It may cover, but the embodiment is not limited thereto.
  • the package body 110 may cover only a portion of the insulating layer 114. As such, according to the embodiment, the package body 110 may cover at least a portion of the insulating layer 114.
  • FIG. 14 is a top perspective view of a light emitting device package 100B according to another embodiment
  • FIG. 15 is a plan view of the light emitting device package 100B shown in FIG. 14.
  • the package body 110 does not cover the entirety of the insulating layer 114, that is, covers a part of the insulating layer 114 and exposes the other part, and the second bonding area BA2 is exposed by the first blind hole TH1.
  • the light emitting device package 100B shown in FIGS. 14 and 15 is the same as the light emitting device package 100A shown in FIGS. 1 and 6A, except that the light emitting device package 100B is exposed by the second groove portion H2. Omit the explanation of, and only look at the other parts as follows.
  • the front view, back view, left side view, right side view and bottom view of the light emitting device package 100B are the front view shown in FIG. 2, the rear view shown in FIG. 3, the left side view shown in FIG. 4, and FIG. 5. Since the right side view shown in FIG. 7 and the bottom view shown in FIG. 7 are the same, overlapping description thereof will be omitted.
  • the package body 110 is second bonded to the first lead frame LF1.
  • a second groove H2 exposing the area BA2 may be included. That is, the second bonding area BA2 may be exposed by the first blind hole TH1 as illustrated in FIGS. 1 and 6A and may be exposed by the third blind hole TH3 as illustrated in FIG. 6B. It may be exposed or may be exposed by the second groove H2 as illustrated in FIGS. 14 and 15.
  • the embodiment is not limited thereto. That is, according to another embodiment, even when a portion of the insulating layer 114 is exposed as shown in FIGS. 14 and 15, the second bonding area BA2 may be formed as shown in FIGS. 1 and 6A. Of course, it may be exposed through the first blind hole TH1 (or the third blind hole TH3 shown in FIG. 6B).
  • the second groove H2 may be formed into the inclined surface 112 of the package body 110 on the first lead frame LF1.
  • the second groove portion H2 may have a shape recessed in the -y-axis direction inside the inclined surface 112 to expose the second bonding region BA2 of the first lead frame LF1. Since the second bonding area BA2 is an area for bonding the first wire 132, the second bonding area BA2 may have an area larger than the minimum area necessary for wire bonding. An example of the size of the second bonding area BA2 will be described later.
  • FIG. 16 is a top perspective view of a light emitting device package 100C according to still another embodiment
  • FIG. 17 is a plan view of the light emitting device package 100C shown in FIG. 16, and
  • the light emitting device 120 is disposed to be electrically connected to the first and second lead frames LF1 and LF2 without being electrically connected to the first and second lead frames LF1 and LF2 by a wire.
  • the front view, back view, left side view, right side view and bottom view of the light emitting device package 100C are the front view shown in FIG. 2, the rear view shown in FIG. 3, the left side view shown in FIG. 4, and FIG. 5. Since the right side view shown in FIG. 7 and the bottom view shown in FIG. 7 are the same, overlapping description thereof will be omitted.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of an 'M' portion shown in FIG. 18 according to an embodiment M1
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of another portion M2 shown in FIG. 18 according to an embodiment M2. Indicates.
  • the light emitting devices 120, 120A, and 120B have a horizontal structure as shown in FIG. 10A or a vertical type as shown in FIG. 10B. It may have a structure.
  • the light emitting device 120C may have flip chip bonding as illustrated in FIGS. 17 to 20. bonding) structure.
  • the light emitting device 120C having the flip chip bonding structure may include a substrate 122C, a light emitting structure 124C, and first and second electrodes 128C and 129C.
  • the substrate 122C, the light emitting structure 124C, the first and second electrodes 128C and 129C may include the substrate 122A, the light emitting structure 124A, the first and second electrodes 128A, Since each plays the same role as 129A), duplicate description thereof will be omitted.
  • the first conductivity type semiconductor layer 124C-1, the active layer 124C-2, and the second conductivity type semiconductor layer 124C-3 include the first conductivity type semiconductor layer 124A-1,
  • the active layer 124A-2 and the second conductive semiconductor layer 124A-3 each play the same role.
  • the light emitting device 100C illustrated in FIGS. 19 and 20 has a flip chip bonding structure, the light emitted from the active layer 124C-2 is transmitted to the first electrode 128C and the first conductive semiconductor layer 124C-. 1) and through the substrate 122C.
  • the first electrode 128C, the first conductivity-type semiconductor layer 124C-1, and the substrate 122C may be made of a material having light transmittance.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 124C-3 and the second electrode 129C may be formed of a material having a light transmissive or non-transparent or a material having a reflective property, but embodiments may not be limited to a specific material. .
  • each of the first and second electrodes 128C and 129C may reflect or transmit the light emitted from the active layer 124C-2 without absorbing the light.
  • 124C-3) can be formed of any material that can be grown to high quality, respectively.
  • each of the first and second electrodes 128C and 129C may be formed of a metal, and may include Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, and their It can be made in an optional combination.
  • the light emitting device package 100C may further include first and second solder portions 162 and 164.
  • the first solder part 162 is disposed between the first electrode 128C and the first lead frame LF1 of the light emitting device 120C to electrically connect the first electrode 128C and the first lead frame LF1.
  • the first lead frame LF1 in which the first solder part 162 is disposed may be adjacent to the other part of the insulating layer 114 which is not covered by the package body 110 and is exposed.
  • the second solder part 164 is disposed between the second electrode 129C and the second lead frame LF2 of the light emitting device 120C, thereby forming the second electrode 129C and the second lead frame LF2.
  • the second lead frame LF2 in which the second solder part 164 is disposed may be adjacent to the other part of the insulating layer 114 which is not covered by the package body 110 and is exposed.
  • Each of the first solder portion 162 and the second solder portion 164 may be a solder paste or a solder ball.
  • the light emitting device 120C illustrated in FIGS. 19 and 20 is only an example, and the embodiment is not limited thereto. That is, the light emitting device package 100C may include a light emitting device having a flip chip bonding structure having various shapes different from those shown in FIGS. 19 and 20.
  • each of the first and second device areas DA1 and DA2 may have a polygonal shape, a circular shape, or an oval planar shape, depending on the purpose and design. Is not limited to the shapes of the first and second device regions DA1 and DA2. For example, as illustrated in FIGS. 1, 6A, 6B, and 14 to 17, each of the first and second device regions DA1 and DA2 may have a rectangular planar shape with rounded corners.
  • the inclined surface 112 of the package body 110 may have a cavity together with at least one front surface of the exposed first or second lead frames LF1 and LF2.
  • C Cavity
  • the light emitted from the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C may be reflected. That is, the inclined surface 112 of the package body 110 forms a cavity C together with the front surface of at least one of the first or second lead frames LF1 and LF2 that are not covered by the package body 110. can do.
  • the inclined surface 112 may be disposed around the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C.
  • the light emitting devices 120, 120A, and 120B may be disposed in the first device area DA1 of the exposed front surface of the second lead frame LF2 in the cavity C, and the light emitting device 120C may be the cavity C. It may be disposed over the exposed front surface of the first and second lead frame (LF1, LF2) exposed in the).
  • the shape of the cavity C viewed from above may be circular, polygonal, oval, cup-shaped, or concave container shape
  • the inclined surface 112 of the package body 110 may include the first or second lead frames LF1 and LF2.
  • the second angle ⁇ 2 formed between the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2 may be an acute angle. That is, the second angle ⁇ 2 may be larger than 0 ° and smaller than 90 °, for example, 30 ° or less, but the embodiment is not limited thereto.
  • the inclined surface 112 of the package body C is formed on the bottom surface of the cavity C (for example, the top surface of the second lead frame LF2 shown in FIG. 8 and the first lead frame LF1 shown in FIG. 11).
  • the width W of the cavity C may be wider from the bottom surface of the cavity C (that is, toward the + z axis direction). That is, the width W of the cavity C may be the narrowest at the bottom surface of the cavity C in which the light emitting device 120 is disposed, and may be the largest at the top surface of the package body 110.
  • the inclined surface 112 may reflect light emitted from the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C.
  • the reflectivity of the inclined surface 112 may be higher than the reflectivity of the front surface of at least one of the exposed first or second lead frames LF1 and LF2.
  • at least one of the first or second lead frames LF1 and LF2 exposed and not covered by the package body 110 may be formed of a reflective material such as silver to reflect light emitted from the light emitting device 120.
  • the inclined surface 112 may be formed of a resin material such as polyphthalamide (PPA) having higher reflectivity than the first or second lead frames LF1 and LF2.
  • the inclined surface 112 of the package body 110 may have a concave, convex or stepped shape toward the cavity (C).
  • the inclined surface 112 may have a convex shape toward the cavity C as illustrated in FIG. 18, and may have a stepped step shape toward the cavity C as illustrated in FIG. 19. As shown in FIG. 20, it may have a concave shape toward the cavity C.
  • inclined surface 112 may be applied to the light emitting device packages 100A and 100B, of course.
  • the package body 110 may further include a stepped portion 118.
  • the stepped portion 118 may include the lower end 112-1 of the inclined surface 112 and the bottom surface of the cavity C (eg, the first lead frame LF1). May be disposed between).
  • the stepped portion 118 illustrated in FIG. 20 may also be disposed in the light emitting device packages 100A and 100B according to one embodiment or the other embodiments.
  • the stepped portion 118 illustrated in FIG. 20 may be disposed between the lower end of the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2.
  • a first height from the bottom surface of the cavity C that is, the top surface of the first or second lead frames LF1 and LF2 exposed without being covered by the package body 110, to the top surface of the stepped portion 118.
  • the height h1 may be smaller than the second height h2 from the bottom surface of the cavity C to the active layer 124C-2.
  • the first height h1 of the stepped portion 118 shown in FIG. 20 is 50 ⁇ m
  • the active layer 124A-2 or 124B ⁇ shown in FIG. 10A or 10B from the bottom surface of the cavity C is shown.
  • the second height h2 up to 2) may be 100 ⁇ m to 150 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • the package body 110 may be formed of a substrate having good insulation or thermal conductivity, such as a silicon-based wafer level package, a silicon substrate, silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), or the like. Although it may be formed of a resin material such as polyphthalamide (PPA: Polyphthalamide) having high reflectivity, or may be implemented with an epoxy molding compound (EMC), the embodiment is not limited to the material of the package body 110. If the package body 110 is made of plastic, the problem of discoloration may be solved.
  • PPA Polyphthalamide
  • EMC epoxy molding compound
  • the light extraction efficiency may increase as the distance between the inclined surface 112 and the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C in the width direction of the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C decreases. Because the smaller the spaced distance, the area of the bottom surface of the cavity C decreases and the area of the inclined surface 112 becomes wider. As described above, the reflectivity of the inclined surface 112 reflects the bottom surface of the cavity C. Because it is bigger.
  • the width direction is a direction intersecting with the thickness direction of the light emitting elements 120, 120A, 120B, and 120C.
  • the width direction may be a direction perpendicular to the thickness direction of the light emitting elements 120, 120A, 120B, and 120C. have.
  • the bottom of the inclined surface 112 corresponding to the side surface of the cavity C and the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C disposed on the bottom surface of the cavity C may be spaced apart by a predetermined distance.
  • the separation distances D3 and D4 are smaller than 30 ⁇ m, the process defect may occur, such as the first device area DA1 is not formed in a desired area. As such, considering the process margin, each of the separation distances D3 and D4 may be 30 ⁇ m or more.
  • the distances D3 and D4 are smaller, the area of the inclined surface 112 becomes larger than the area of the bottom surface of the cavity C, so that light extraction efficiency is increased, and therefore, the distances D3 and D4 are preferable.
  • Each may be 30 ⁇ m, but the embodiment is not limited thereto.
  • the length of each of the first bonding regions BA1 in the x-axis and y-axis directions is 0, an area where the other end of the second wire 134 is bonded to the second lead frame LF2 may not be secured. have.
  • the length of each of the first bonding regions BA1 in the x-axis and y-axis directions is larger than 400 ⁇ m, the bottom surface of the cavity C having a reflectivity lower than that of the inclined surface 112 is overexposed, resulting in light extraction efficiency. This can be degraded. Accordingly, the length of each of the first bonding regions BA1 in the x-axis and y-axis directions may be greater than 0 ⁇ m and not less than 400 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • each length of the third bonding areas BA3 in the x-axis and y-axis directions is 0, the area where the other end of the third wire 136 is bonded to the second lead frame LF2 may not be secured. have.
  • the length of each of the third bonding regions BA3 in the x-axis and y-axis directions is larger than 400 ⁇ m, the bottom surface of the cavity C having a reflectance lower than the inclined surface 112 is overexposed, resulting in light extraction efficiency. This can be degraded. Therefore, each length of the third bonding region BA3 in the x-axis and y-axis directions may be greater than 0 ⁇ m and not less than 400 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • each of the first element areas DA1 in the x-axis and y-axis directions is 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m
  • each of the first element areas DA1 in the x-axis and y-axis directions may be 150 ⁇ m to 1050 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • the minimum value of each length in the x-axis and y-axis directions of the second device area DA2 is determined according to the size of the zener diode 140.
  • the length of each of the second device regions DA2 in the x-axis and y-axis directions is larger than 400 ⁇ m, the bottom surface of the cavity C having a reflectance lower than the inclined surface 112 is overexposed to extract light. Efficiency may be lowered. Therefore, the maximum value of each length in the x-axis and y-axis directions of the second device area DA2 may be 400 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • FIG. 21 is an enlarged cross sectional view of a comparative example K2 of the portion “K” shown in FIG. 8.
  • the package body 110 covers the entire front surface of the first lead frame LF1 while exposing the first to third blind holes TH1, TH2, and TH3, and insulates the first body. Covers the entirety of the front side of layer 114.
  • the package body 110 covers the first lead frame LF1 and the insulating layer 114.
  • the package body 110 may cover up to the zero point PO of the top surface LFT2 of the second lead frame LF2.
  • the package body 110 exposes only the insulating layer 114 and a portion of the first lead frame LF1 to only the first point P1 of the top surface of the first lead frame LF1. Covering.
  • the third angle ⁇ 3 formed between the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2 illustrated in FIG. 11 is the top surface of the inclined surface 112 and the first lead frame LF1 illustrated in FIG. 21. It is smaller than the fourth angle ⁇ 4.
  • the area of the inclined surface 112 shown in FIG. 11 is larger than the area of the inclined surface 112 shown in FIG.
  • the third angle ⁇ 3 may be greater than 0 ° and less than 90 °.
  • the fifth angle ⁇ 5 formed between the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2 illustrated in FIG. 13 is the top surface of the inclined surface 112 and the first lead frame LF1 illustrated in FIG. 21. It is smaller than the fourth angle ⁇ 4.
  • the area of the inclined surface 112 shown in FIG. 11 is larger than the area of the inclined surface 112 shown in FIG.
  • the fifth angle ⁇ 5 may be greater than 0 ° and less than 90 °.
  • the third angle ⁇ 3 formed between the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2 in the long axis direction (for example, the y axis direction) illustrated in FIG. 11 is the short axis direction illustrated in FIG. 13.
  • it may be smaller than the fifth angle ⁇ 5 formed between the inclined surface 112 and the top surface of the second lead frame LF2 in the x-axis direction.
  • the third angle ⁇ 3 may be 30 ° and the fifth angle ⁇ 5 may be 45 °, but embodiments are not limited thereto.
  • the third angle ⁇ 3 becomes smaller than the fourth angle ⁇ 4 or / and the fifth angle ⁇ 5 becomes smaller than the fourth angle ⁇ 4, that is, covered by the package body 110.
  • the area of the inclined surface 112 becomes wider.
  • the light reflecting capability of the light emitting device package 100A is further increased. It becomes large and light extraction efficiency increases. This is because the reflectivity of the inclined surface 112 is greater than that of each of the first and second lead frames LF1 and LF2.
  • the light emitting device package 100A shown in FIG. 11 relatively increases the length of the inflow path PH1 of the outside air to the cavity C and has more inflow paths PH1 than the light emitting device package shown in FIG. 21. It can be twisted, making it difficult to penetrate the outside air. Therefore, the reliability of the light emitting device package 100A shown in FIG. 11 may be improved than the light emitting device package shown in FIG. 21.
  • the package body 110 is disposed while completely exposing a portion of the first lead frame LF1 and the insulating layer 114. Therefore, when the thicknesses of the first and second lead frames LF1 and LF2 are not secured to some extent, the rigidity of the first and second lead frames LF1 and LF2 may be concerned. In order to prevent this, for example, the thicknesses of the first and second lead frames LF1 and LF2 are required to be larger than 250 ⁇ m.
  • the package body 110 may include the first and second blind holes TH1. , The entire front surface of the first lead frame LF1 except the portion exposed by the TH2 (or the third blind hole TH3), the entire front surface of the insulating layer 114, and the second lead frame LF2. It is arranged to cover part of the front. As described above, as the area covered by the package body 110 increases, the package body 110 may assist the rigidity of the first and second lead frames LF1 and LF2, and thus, the first and second leads. The thickness of the frames LF1 and LF2 can be reduced.
  • the package body 110 is disposed on the first lead frame LF1 and the insulating layer 114. Since the first planar area is greater than or equal to the second planar area, the rigidity of the light emitting device package 100A may be improved structurally. For example, even when the thicknesses of the first and second lead frames LF1 and LF2 are 250 ⁇ m or less, the rigidity of the first and second lead frames LF1 and LF2 may be guaranteed.
  • the second thickness t2 of the first lead frame LF1 the third thickness t3 of the insulating layer 114, and the fourth thickness of the second lead frame LF2.
  • (t4) is the same as each other, the fifth of the package body 110 disposed on the second, third or fourth thickness (t2, t3, t4) and the insulating layer 114 and the first lead frame (LF1)
  • the minimum value of the sum of the thicknesses t5 may be 250 ⁇ m, but embodiments are not limited thereto.
  • second, third and fourth thicknesses t2, t3, t4 may be the same as or different from each other.
  • planar area of the insulating layer 114 covered by the package body 110 is referred to as a 'first planar area'
  • planar area of the insulating layer 114 exposed without being covered by the package body 110 is referred to as a 'second planar area'. 'Is called.
  • Equation 1 a first planar area of a portion of the insulating layer 114 covered by the package body 110 is expressed by Equation 1 below, and the insulating layer exposed by the package body 110 ( The second planar area of the other part of 114 may be expressed as Equation 2 below.
  • TA1 and TA2 represent the first and second planar areas, respectively, x11 represents the top x-axis length of the insulating layer 114 covered by the package body 110, x12 is the insulation covered by the package body 110 The bottom x-axis length of the layer 114, x2 represents the x-axis length of the insulating layer 114 that is not covered by the package body 110, and ⁇ y represents the y-axis length of the insulating layer 114 Indicates.
  • x2 is '0'.
  • the package body 110 is shown to expose a central portion of the insulating layer 114.
  • the distance x11 or x12 between the exposed tip of the insulating layer 114 and the edge of the cavity C may be greater than '0', but embodiments are not limited thereto. According to another embodiment, x11 or x12 may be '0'.
  • the area of the inclined surface 112 is increased by reducing the exposed portion of the bottom surface of the cavity C (that is, the exposed front surface of at least one of the first or second lead frames LF1 and LF2) as much as possible. If the extraction efficiency can be increased, and the inflow path of the outside air can be improved to improve the reliability of the light emitting device package, and the stiffness can be ensured, the package body 110 is insulated as in the light emitting device package 100A of an embodiment. Instead of covering the entirety of the layer 114, the package body 110 may cover only a part of the insulating layer 114, as in the light emitting device packages 100B and 100C of another embodiment.
  • the first planar area TA1 may be greater than or equal to the second planar area TA2, but the embodiment is not limited thereto.
  • the second planar area becomes '0'. Therefore, even in the light emitting device package 100A according to the embodiment, it can be seen that the first planar area is larger than the second planar area.
  • the top surface TFT1 of the first lead frame LF1 and the second lead frame LF2 may be used.
  • the top surface TFT2 and the top surface 114T of the insulating layer 114 may be positioned on the same horizontal surface without being stepped, but embodiments are not limited thereto. That is, according to another embodiment, the top surface LFT1 of the first lead frame LF1, the top surface LFT2 of the second lead frame LF2, and the top surface 114T of the insulating layer 114 are illustrated as shown. Alternatively, it may be formed stepped.
  • the illustration of the molding member 150 is omitted in FIGS. 1, 6A, 6B, 9, and 14 to 17.
  • the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C may further include a molding member 150.
  • the molding member 150 may surround and protect the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C.
  • the molding member 150 may be made of a transparent polymer resin such as, for example, silicon (Si), and may include a phosphor to change the wavelength of light emitted from the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C.
  • a fluorescent material which is a wavelength conversion means of any one of YAG, TAG, Silicate, Sulfide or Nitride, which can convert light generated from the light emitting devices 120, 120A, 120B, and 120C into white light,
  • the embodiment is not limited to the type of phosphor.
  • YAG and TAG fluorescent materials can be selected from (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm) 3 (Al, Ga, In, Si, Fe) 5 (O, S) 12: Ce, Silicate fluorescent material may be selected from (Sr, Ba, Ca, Mg) 2 SiO 4: (Eu, F, Cl).
  • the sulfide-based fluorescent material can be selected from (Ca, Sr) S: Eu, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2S4: Eu, and the Nitride-based fluorescent material is (Sr, Ca, Si, Al , O) N: Eu (e.g., CaAlSiN4: Eu ⁇ -SiAlON: Eu) or Ca- ⁇ SiAlON: Eu based (Cax, My) (Si, Al) 12 (O, N) 16, where M is Eu, Tb , Yb or Er is at least one of the substances 0.05 ⁇ (x + y) ⁇ 0.3, 0.02 ⁇ x ⁇ 0.27 and 0.03 ⁇ y ⁇ 0.3, it can be used to select from the phosphor components.
  • a nitride phosphor containing N (eg, CaAlSiN 3: Eu) may be used.
  • the nitride-based red phosphor is more reliable than the sulfide-based phosphor in the external environment such as heat and water, and has a lower risk of discoloration.
  • the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C may further include a lens (not shown) disposed on the molding member 150.
  • the lens (not shown) may adjust light distribution of light emitted from the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C.
  • a plurality of light emitting device packages according to the embodiment may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, or the like, which is an optical member, may be disposed on an optical path of the light emitting device package.
  • the light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a backlight unit.
  • the display device may include a display device, an indicator device, and a lighting device including a light emitting device package according to an exemplary embodiment.
  • the display device may include a bottom cover, a reflector disposed on the bottom cover, a light emitting module for emitting light, a light guide plate disposed in front of the reflector, and guiding light emitted from the light emitting module to the front, and in front of the light guide plate.
  • An optical sheet including prism sheets disposed, a display panel disposed in front of the optical sheet, an image signal output circuit connected to the display panel and supplying an image signal to the display panel, and a color filter disposed in front of the display panel. It may include.
  • the bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may form a backlight unit.
  • the lighting apparatus includes a light source module including a substrate and a light emitting device package according to an embodiment, a heat sink for dissipating heat from the light source module, and a power supply unit for processing or converting an electrical signal provided from the outside and providing the light source module to the light source module.
  • a light source module including a substrate and a light emitting device package according to an embodiment, a heat sink for dissipating heat from the light source module, and a power supply unit for processing or converting an electrical signal provided from the outside and providing the light source module to the light source module.
  • the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street lamp.
  • the head lamp includes a light emitting module including light emitting device packages disposed on a substrate, a reflector for reflecting light emitted from the light emitting module in a predetermined direction, for example, a lens for refracting the light reflected by the reflector forward. And a shade for blocking or reflecting a part of the light reflected by the reflector toward the lens to achieve a light distribution pattern desired by the designer.
  • the light emitting device package according to the embodiment may be used in a display device, an indicator device, and a lighting device.

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Abstract

실시 예의 발광 소자 패키지는, 제1 및 제2 리드 프레임과, 제1 및 제2 리드 프레임 사이에 배치되어 제1 및 제2 리드 프레임을 서로 전기적으로 절연시키는 절연층과, 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면 중 일부를 노출시키는 패키지 몸체와, 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 노출된 전면에 배치되며, 제1 및 제2 리드 프레임과 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전극을 갖는 발광 소자 및 제1 리드 프레임 위에서 패키지 몸체를 사이에 두고 발광 소자와 이격되어 배치된 제너 다이오드를 포함하고, 패키지 몸체는 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티를 정의하며, 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하는 캐비티의 경사면의 밑단은 캐비티 저면에 배치되는 발광 소자로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치되고, 제너 다이오드와 발광 소자 사이에 배치된 패키지 몸체의 두께는 제너 다이오드의 두께 또는 발광 소자의 두께보다 두껍다.

Description

발광 소자 패키지
실시 예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(LD:Laser Diode)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL:Cold Cathode Fluorescenece Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
이러한 발광 소자를 패키지 형태로 구현할 경우, 외부로부터 습기 등과 같은 외기가 발광 소자 패키지로 유입되어 신뢰성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
실시 예는 개선된 신뢰성과 강성과 광추출효율을 갖는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 의한 발광 소자 패키지는, 제1 및 제2 리드 프레임; 상기 제1 및 제2 리드 프레임 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 리드 프레임을 서로 전기적으로 절연시키는 절연층; 상기 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면 중 일부를 노출시키는 패키지 몸체; 상기 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 노출된 전면에 배치되며, 상기 제1 및 제2 리드 프레임과 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전극을 갖는 발광 소자; 및 상기 제1 리드 프레임 위에서 상기 패키지 몸체를 사이에 두고 상기 발광 소자와 이격되어 배치된 제너 다이오드를 포함하고, 상기 패키지 몸체는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티를 정의하며, 상기 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하는 상기 캐비티의 경사면의 밑단은 상기 캐비티 저면에 배치되는 상기 발광 소자로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 제너 다이오드와 상기 발광 소자 사이에 배치된 상기 패키지 몸체의 두께는 상기 제너 다이오드의 두께 또는 상기 발광 소자의 두께보다 두꺼울 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자 패키지는 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 일단과 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제1 와이어를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자 패키지는, 상기 발광 소자의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 일단과 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제2 와이어를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자의 상기 제2 전극은 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 직접 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은 상기 발광 소자가 배치되는 제1 소자 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은 상기 제2 와이어의 타단과 전기적으로 연결되며, 상기 제1 소자 영역과 인접한 제1 본딩 영역을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 제1 본딩 영역을 노출시키는 제1 홈부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임은 상기 패키지 몸체에 의해 덮이지 않고 노출되며, 상기 제1 와이어의 타단과 연결되는 제2 본딩 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 제2 본딩 영역을 노출시키는 제2 홈부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 제2 본딩 영역을 노출시키는 제1 블라인드홀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 절연층의 일부를 덮고 타부를 노출시키며, 상기 발광 소자 패키지는 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 상기 절연층의 상기 타부에 인접한 상기 제1 리드 프레임 사이에 배치된 제1 솔더부; 및 상기 발광 소자의 상기 제2 전극과 상기 절연층의 상기 타부에 인접한 상기 제2 리드 프레임 사이에 배치된 제2 솔더부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자 패키지는 상기 제너 다이오드와 전기적으로 연결된 일단과 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제3 와이어를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은 상기 제3 와이어의 타단과 연결되는 제3 본딩 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 제3 본딩 영역을 노출시키는 제3 홈부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임은 상기 제너 다이오드가 배치된 제2 소자 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 제3 와이어의 일단이 연결될 부분을 노출시키는 제2 블라인드홀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 블라인드홀은 상기 제너 다이오드에서 상기 제3 와이어의 일단이 연결된 부분만을 노출시키거나, 상기 제2 소자 영역을 노출시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임의 전면에서, 상기 제2 본딩 영역과 상기 제2 소자 영역은 서로 이격되어 배치되거나, 서로 인접하여 연결되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체에 의해 덮인 상기 절연층의 적어도 일부의 제1 평면적은 상기 패키지 몸체에 의해 덮이지 않고 노출된 상기 절연층의 타부의 제2 평면적 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티를 정의하며, 상기 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하는 경사면을 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 캐비티 내에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 경사면의 반사도는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면의 반사도보다 높을 수 있다.
예를 들어, 상기 일정 거리는 30 ㎛이고, 상기 제너 다이오드와 상기 발광 소자 사이에 배치된 상기 패키지 몸체의 두께는 50 ㎛보다 크고 200 ㎛ 이하일 수 있으며, 상기 경사면은 상기 캐비티를 향하여 오목하거나, 볼록하거나 단차진 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 패키지 몸체는 상기 경사면의 하부 끝단과 상기 캐비티의 바닥면 사이에 배치된 단차부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자는 제1 및 제2 도전형 반도체층과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하고, 상기 캐비티의 바닥면으로부터 상기 단차부의 탑면까지의 제1 높이는 상기 캐비티의 바닥면으로부터 상기 활성층까지의 제2 높이보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임은 상기 패키지 몸체의 일측면으로부터 돌출된 제1 측부를 포함하고, 상기 제2 리드 프레임은 상기 패키지 몸체의 상기 일측면의 반대측면으로부터 돌출된 제2 측부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임의 탑면과, 상기 제2 리드 프레임의 탑면과, 상기 절연층의 탑면은 동일한 수평면 상에 위치할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 리드 프레임의 제1 두께와, 상기 절연층의 제2 두께와 상기 제2 리드 프레임의 제3 두께는 서로 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 또는 제3 두께와 상기 절연층과 상기 제1 리드 프레임 위에 배치된 상기 패키지 몸체의 제4 두께의 합의 최소값은 250 ㎛일 수 있다.
상기 패키지 몸체는 절연 물질을 포함하고, 상기 절연층과 상기 패키지 몸체는 일체로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 외부로부터 캐비티 내부로 외기의 유입 경로를 증가시킴으로써 개선된 신뢰성을 갖고, 리드 프레임들의 두께를 얇게 형성할 수 있도록 하고, 구조적으로 개선된 강성을 가질 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지의 상부 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 정면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 배면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 좌측면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 우측면도를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도의 실시 예를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 일 실시 예에 의한 저면도를 나타낸다.
도 8은 도 6a에 도시된 A-A'선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 9는 도 6a에 도시된 B-B'선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8 및 도 9 각각에 도시된 발광 소자의 일 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 11은 도 8에 도시된 'K' 부분의 일 실시 예에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
도 12는 도 6a 및 도 6b에 도시된 C-C'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 13은 도 6a 및 도 6b에 도시된 D-D’선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 14는 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지의 상부 사시도를 나타낸다.
도 15는 도 14에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 16은 또 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지의 상부 사시도를 나타낸다.
도 17은 도 16에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 18은 도 17에 도시된 E-E'선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
도 19는 도 18에 도시된 'M' 부분의 일 실시 예에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
도 20은 도 18에 도시된 'M' 부분의 다른 실시 예에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
도 21은 도 8에 도시된 'K' 부분의 비교 례에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 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)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)는 데카르트 좌표계를 이용하여 설명되지만, 다른 좌표계를 이용하여 설명될 수 있음은 물론이다. 데카르트 좌표계에서, 각 도면에 도시된 x축과, y축과, z축은 서로 직교할 수도 있고 교차할 수도 있다.
도 1은 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 상부 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 정면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 배면도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 좌측면도를 나타내고, 도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 우측면도를 나타내고, 도 6a는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 평면도의 일 실시 예를 나타내고, 도 6b는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 평면도의 다른 실시 예를 나타내고, 도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 일 실시 예에 의한 저면도를 나타내고, 도 8은 도 6a에 도시된 A-A'선을 따라 절개한 단면도를 나타내고, 도 9는 도 6a에 도시된 B-B'선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)를 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100A)는 도 6a, 도 6b, 도 8 및 도 9에 각각 도시된 평면도 및 단면도와 다른 평면도 및 단면도를 가질 수 있고, 도 6a 및 도 6b에 도시된 발광 소자 패키지(100A)는 도 1, 도 8 및 도 9에 도시된 사시도 및 단면도와 다른 사시도 및 단면도를 가질 수 있고, 도 8 및 도 9에 도시된 발광 소자 패키지(100A)는 도 1, 도 6a 및 도 6b에 각각 도시된 사시도 및 평면도와 다른 사시도 및 평면도를 가질 수 있다.
일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)는 2개의 리드 프레임(LF1, LF2), 패키지 몸체(110), 절연층(114), 발광 소자(120), 제1 내지 제3 와이어(132, 134, 136), 제너 다이오드(ZD:Zener Diode)(140) 및 몰딩 부재(150)를 포함할 수 있다.
2개의 리드 프레임(LF1, LF2)은 서로 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다. 이를 위해, 절연층(114)이 2개의 리드 프레임(LF1, LF2) 사이에 배치되어, 2개의 리드 프레임(LF1, LF2)을 서로 전기적으로 절연시킬 수 있다. 2개의 리드 프레임(LF1, LF2)은 y축 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
절연층(114)은 SiO2, TiO2, ZrO2, Si3N4, Al2O3, 또는 MgF2 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 실시 예는 절연층(114)의 물질에 국한되지 않는다.
또한, 절연층(114)과 패키지 몸체(110)는 별개의 층일 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 패키지 몸체(110)가 전기적 절연성을 갖는 절연 물질을 포함할 경우, 절연층(114)과 패키지 몸체(110)는 일체로 형성될 수 있다.
발광 소자(120)는 2개의 리드 프레임 중에서 어느 하나의 리드 프레임 위에 배치될 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 15의 설명에서, 2개의 리드 프레임 중에서 발광 소자(120)가 배치되는 리드 프레임을 "제2 리드 프레임(LF2)"이라 칭하고, 발광 소자(120)가 배치되지 않은 리드 프레임을 "제1 리드 프레임(LF1)"이라 칭한다. 이때, 제2 리드 프레임(LF2)은 제1 소자 영역(DA1)을 포함할 수 있다. 제1 소자 영역(DA1)이란, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출되는 제2 리드 프레임(LF2)의 전면(front surface) 중에서 발광 소자(120)가 배치될 수 있는 영역으로서 정의될 수 있다. 제1 소자 영역(DA1)은 발광 소자(120)가 배치되기 위해 노출되는 영역이기 때문에, 발광 소자(120)의 사이즈에 의하여 그 면적이 결정될 수 있다.
도 2 내지 도 4 및 도 6a 내지 도 8을 참조하면, 제1 리드 프레임(LF1)은 제1 측부(LF1-S)를 포함할 수 있다. 제1 측부(LF1-S)는 패키지 몸체(110)의 복수의 측면 중에서 일측면(S1)으로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 8을 참조하면, 제2 리드 프레임(LF2)은 제2 측부(LF2-S)를 포함할 수 있다. 제2 측부(LF2-S)는 패키지 몸체(110)의 일측면(S1)의 반대측면(S2)으로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다. 그러나, 실시 예는 제1 및 제2 측부(LF1-S, LF2-S)의 특정한 형상에 국한되지 않는다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 리드 프레임(LF1)과 제2 리드 프레임(LF2) 각각은 패키지 몸체(110)의 저면(S3)으로 노출될 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 각각은 금속과 같은 전도성 재질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
도 1에 도시된 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)에서 발광 소자(120)는 수평형 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 발광 소자(120)는 수직형 발광 다이오드일 수도 있고, 플립칩 본딩형 발광 다이오드일 수도 있다. 예를 들어, 패키지 몸체(110)가 절연층(114)의 상부 전면을 덮는 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)와 달리, 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100B, 100C)의 경우, 패키지 몸체(110)가 절연층(114)의 일부를 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 패키지 몸체(110)가 절연층(114)의 일부를 노출시키는 후술되는 발광 소자 패키지(100C)에 포함되는 발광 소자(120C)는 플립칩 본딩형 발광 다이오드일 수 있다.
또한, 발광 소자(120)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등의 빛을 방출하는 발광 다이오드일 수 있으나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다. 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10a는 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8 및 도 9 각각에 도시된 발광 소자(120)의 일 실시 예(120A)에 의한 단면도를 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 발광 소자(120A)는 기판(122A), 발광 구조물(124A), 제1 전극(128A) 및 제2 전극(129A)를 포함할 수 있다.
기판(122A)은 제2 리드 프레임(LF2)의 노출된 전면에서 제1 소자 영역(DA1) 위에 배치될 수 있다. 기판(122A)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한, 기판(122A)은 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 기판(122A)은 사파이어(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, GaAs 중 적어도 하나를 포함하는 물질일 수 있으나, 실시 예는 기판(122A)의 물질에 국한되지 않는다. 또한, 이러한 기판(122A)의 상면에는 요철 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
기판(122A)과 발광 구조물(124A) 간의 열 팽창 계수(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)의 차이 및 격자 부정합을 개선하기 위해, 이들(122A, 124A) 사이에 버퍼층(또는, 전이층)(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 버퍼층은 예를 들어 Al, In, N 및 Ga로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 또한, 버퍼층은 단층 또는 다층 구조를 가질 수도 있다.
기판(122A) 위에 발광 구조물(124A)이 배치될 수 있다. 발광 구조물(124A)은 기판(122A) 위에 순차적으로 배치된 제1 도전형 반도체층(124A-1), 활성층(124A-2) 및 제2 도전형 반도체층(124A-3)을 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(124A-1)은 기판(122A) 위에 배치된다. 제1 도전형 반도체층(124A-1)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 Ⅲ-Ⅴ 족 또는 Ⅱ-Ⅵ 족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(124A-1)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제1 도전형 반도체층(124A-1)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(124A-1)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
활성층(124A-2)은 제1 도전형 반도체층(124A-1)과 제2 도전형 반도체층(124A-3) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(124A-2)은 제1 도전형 반도체층(124A-1)을 통해서 주입되는 전자(또는, 정공)와 제2 도전형 반도체층(124A-3)을 통해서 주입되는 정공(또는, 전자)이 서로 만나서, 활성층(124A-2)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. 활성층(124A-2)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW:Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
활성층(124A-2)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 우물층은 장벽층의 밴드갭 에너지보다 낮은 밴드갭 에너지를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
활성층(124A-2)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전형 클래드층은 활성층(124A-2)의 장벽층의 밴드갭 에너지보다 더 높은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조 등을 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다.
실시 예는 활성층(124A-2)에서 방출되는 광의 파장 대역에 국한되지 않는다.
제2 도전형 반도체층(124A-3)은 활성층(124A-2) 위에 배치될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(124A-3)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, Ⅲ-Ⅴ 족 또는 Ⅱ-Ⅵ 족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 반도체층(124A-3)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 제2 도전형 반도체층(124A-3)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(124A-3)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(124A-1)은 n형 반도체층으로, 제2 도전형 반도체층(124A-3)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또는, 제1 도전형 반도체층(124A-1)은 p형 반도체층으로, 제2 도전형 반도체층(124A-3)은 n형 반도체층으로 구현할 수도 있다.
발광 구조물(124A)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
제1 전극(128A)은 메사 식각(mesa etching)에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층(124A-1) 위에 배치될 수 있다. 즉, 제2 도전형 반도체층(124A-3), 활성층(124A-2) 및 제1 도전형 반도체층(124A-1)의 일부를 메사 식각하여 제1 도전형 반도체층(124A-1)을 노출시킬 수 있다.
제1 전극(128A)은 오믹 접촉하는 물질을 포함하여 오믹 역할을 수행함으로써 별도의 오믹층(미도시)이 배치될 필요가 없을 수도 있고, 별도의 오믹층이 제1 전극(128A) 위 또는 아래에 배치될 수도 있다.
제2 전극(129A)은 제2 도전형 반도체층(124A-3) 위에 배치되어, 제2 도전형 반도체층(124A-3)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(129A)은 투명 전극층(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 전극층은 투명 전도성 산화막(TCO:Tranparent Conductive Oxide)일 수 있다. 예를 들어, 투명 전극층은 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), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 재료로 한정하지는 않는다.
제2 전극(129A)은 오믹 특성을 가질 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(124A-3)과 오믹 접촉하는 물질을 포함할 수 있다. 만일, 제2 전극(129A)이 오믹 역할을 수행할 경우, 별도의 오믹층(미도시)은 형성되지 않을 수 있다.
제1 및 제2 전극(128A, 129A) 각각은 활성층(124A-2)에서 방출된 광을 흡수하지 않고 투과시킬 수 있고, 제1 및 제2 도전형 반도체층(124A-1, 124A-3) 상에 각각 양질로 성장될 수 있는 어느 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극(128A, 129A) 각각은 금속으로 형성될 수 있으며, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있다.
도 10b는 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8 및 도 9에 각각 도시된 발광 소자(120)의 다른 실시 예(120B)에 의한 단면도를 나타낸다.
도 10b를 참조하면, 발광 소자(120B)는 지지 기판(122B), 반사층(126), 발광 구조물(124B) 및 제1 전극(128B)을 포함할 수 있다.
지지 기판(122B)은 발광 구조물(124B)을 지지한다. 지지 기판(122B)은 금속 또는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한, 지지 기판(122B)은 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 지지 기판(122B)은 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 및 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 물질이거나, 또는 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 중 적어도 하나를 포함하는 반도체일 수 있다.
지지 기판(122B) 위에 반사층(126)이 배치될 수 있다. 지지 기판(122B)은 도 10a에 도시된 제2 전극(129A)에 해당하는 역할을 수행할 수 있다.
반사층(126)은 발광 구조물(124B)의 활성층(124B-2)으로부터 방출되어 상부로 출사되지 않고 지지 기판(122B)으로 향하는 광을 반사시키는 역할을 한다. 즉, 반사층(126)은 발광 구조물(124B)로부터 입사되는 광을 반사시켜, 발광 소자(120B)의 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 반사층(126)은 광 반사 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
반사층(126)은 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 형성할 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 오믹층(미도시)이 반사층(126)과 제2 도전형 반도체층(124B-3) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 오믹층은 제2 도전형 반도체층(124B-3)에 오믹 접촉되어, 발광 구조물(124B)에 전원이 원할히 공급되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
도 10b의 경우 발광 소자(120B)가 반사층(126)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 경우에 따라 반사층(126)은 생략될 수도 있다.
발광 구조물(124B)은 반사층(126) 위에 배치될 수 있다. 발광 구조물(124B)은 반사층(126) 위에 순차적으로 배치된 제2 도전형 반도체층(124B-3), 활성층(124B-2) 및 제1 도전형 반도체층(124B-1)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 10b에 도시된 제1 도전형 반도체층(124B-1), 활성층(124B-2) 및 제2 도전형 반도체층(124B-3)은 도 10a에 도시된 제1 도전형 반도체층(124A-1), 활성층(124A-2) 및 제2 도전형 반도체층(124A-3)과 각각 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 중복되는 설명을 생략한다.
제1 전극(128B)은 발광 구조물(124B)의 제1 도전형 반도체층(124A-1) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(128B)은 도 10a에 도시된 제1 전극(128A)에 해당하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 전극(128B)은 소정의 패턴 형상을 가질 수 있다. 제1 도전형 반도체층(124B-1)의 상면은 광 추출 효율을 증가시키기 위해 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 또한 광 추출 효율을 증가시키기 위하여 제1 전극(128B)의 상면에도 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8 및 도 9에 각각 도시된 발광 소자(120)는 전술한 바와 같이 도 10a 또는 도 10b에 도시된 구조를 가질 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 실시 예의 발광 소자 패키지(100A)에 포함되는 발광 소자(120)는 도 10a 또는 도 10b에 도시된 구조와 다른 구조를 가질 수 있음은 물론이다.
도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8, 도 9, 도 10a 및 도 10b에 각각 예시된 발광 소자(120, 120A, 120B)의 제1 전극(128A, 128B)은 제1 리드 프레임(LF1)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(129A, 122B)은 제2 리드 프레임(LF2)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 11은 도 8에 도시된 'K' 부분의 일 실시 예(K1)에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
도 8 및 도 11을 참조하면 패키지 몸체(110)는 제1 리드 프레임(LF1)과 절연층(114)의 제1 경계(114-1) 및 제2 리드 프레임(LF2)과 절연층(114)의 제2 경계(114-2)를 덮을 수 있다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이 패키지 몸체(110)는 제2 경계(114-2)까지만 덮을 수도 있고, 도 11에 도시된 바와 같이 패키지 몸체(110)는 제2 경계(114-2)를 넘어서 제2 리드 프레임(LF2)의 제0 지점(P0)까지 덮을 수도 있다.
또한, 실시 예에 의한 발광 소자(120, 120A, 120B)의 제1 전극(128A, 128B) 및 제2 전극(129A, 122B)은 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)과 각각 와이어 방식으로 전기적으로 연결될 수도 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
제1 와이어(132)는 발광 소자(120, 120A, 120B)의 제1 전극(128A, 128B)과 제1 리드 프레임(LF1)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이를 위해, 제1 와이어(132)는 발광 소자(120, 120A, 120B)의 제1 전극(128A, 128B)과 전기적으로 연결된 일단 및 제1 리드 프레임(LF1)과 전기적으로 연결된 타단을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 리드 프레임(LF1)의 전면은 제2 본딩 영역(BA2)을 포함할 수 있다. 제2 본딩 영역(BA2)이란, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 리드 프레임(LF1)의 전면에서 제1 와이어(132)의 타단과 전기적으로 연결되는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 본딩 영역(BA2)은 패키지 몸체(110)에 포함되는 도 6a에 예시된 제1 블라인드홀(blind hole)(TH1)(또는, 도 6b에 예시된 제3 블라인드홀(TH3))에 의해 노출될 수 있다. 제2 본딩 영역(BA2)은 제1 와이어(132)의 본딩을 위한 영역이기 때문에, 와이어 본딩을 위하여 필요한 최소 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다.
또한, 제1 블라인드홀(TH1)(또는, 제3 블라인드 홀(TH3))은 도 1, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 소자 영역(DA1)으로부터 이격되어 위치할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
만일, 발광 소자(120)가 도 10a에 도시된 바와 같이 수평형 본딩 구조를 가질 경우, 제2 와이어(134)는 발광 소자(120, 120A)의 제2 전극(129A)과 제2 리드 프레임(LF2)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이를 위해, 제2 와이어(134)는 발광 소자(120, 120A)의 제2 전극(129A)과 전기적으로 연결된 일단 및 제2 리드 프레임(LF2)과 전기적으로 연결된 타단을 가질 수 있다. 이 경우, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 제2 리드 프레임(LF2)의 전면은 제1 본딩 영역(BA1)을 포함할 수 있다. 제1 본딩 영역(BA1)이란, 제2 리드 프레임(LF2)의 전면에서 제2 와이어(134)의 타단이 전기적으로 연결되는 영역을 포함할 수 있다. 제1 본딩 영역(BA1)은 패키지 몸체(110)에 포함되는 제1 홈부(H1)에 의해 노출될 수 있다. 또한, 도 1, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 본딩 영역(BA1)은 제1 소자 영역(DA1)과 인접하여 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 본딩 영역(BA1)은 제1 소자 영역(DA1)으로부터 연장된 형태로 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 의하면, 발광 소자(120)가 도 10b에 도시된 바와 같이 수직형 본딩 구조를 가질 경우, 발광 소자 패키지(100A)는 제2 와이어(134)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 도 1, 도 6a 및 도 6b에 각각 도시된 바와 달리, 발광 소자(120B)에서 제2 전극의 역할을 하는 지지 기판(122B)은 와이어없이 제2 리드 프레임(LF2)에 전기적으로 직접 연결될 수 있다.
한편, 제너 다이오드(140)는 발광 소자 패키지(100A)의 내전압을 향상시키기 위해, 제1 리드 프레임(LF1) 위에 배치될 수 있다. 제3 와이어(136)는 제너 다이오드(140)와 제2 리드 프레임(LF2)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이를 위해, 제3 와이어(136)는 제너 다이오드(140)와 전기적으로 연결된 일단 및 제2 리드 프레임(LF2)과 전기적으로 연결된 타단을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 리드 프레임(LF2)의 전면은 제3 본딩 영역(BA3)을 포함할 수 있다. 제3 본딩 영역(BA3)이란, 제2 리드 프레임(LF2)의 전면에서 제3 와이어(136)의 타단이 전기적으로 연결된 영역을 포함할 수 있다. 제3 본딩 영역(BA3)은 패키지 몸체(110)에 의해 포함되는 제3 홈부(H3)에 의해 노출될 수 있다. 또한, 도 1, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제3 본딩 영역(BA3)은 제1 소자 영역(DA1)과 인접하여 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제3 본딩 영역(BA3)은 제1 소자 영역(DA1)으로부터 연장되어 배치된 형상을 가질 수 있다.
전술한 제1 및 제3 홈부(H1, H3) 각각은 제2 리드 프레임(LF2) 상의 패키지 몸체(110)의 경사면(112) 내측으로 들어간 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 홈부(H1)는 제2 리드 프레임(LF2)의 제1 소자 영역(DA1)과 제1 본딩 영역(BA1) 사이의 경계선에서 경사면(112) 안쪽으로 y축 방향으로 움푹 들어간 형태일 수 있다. 또한, 제3 홈부(H3)는 제2 리드 프레임(LF2)의 제1 소자 영역(DA1)과 제3 본딩 영역(BA3) 사이의 경계선에서 경사면(112) 안쪽으로 -x축 방향으로 움푹 들어간 형태일 수 있다.
전술한 제1 및 제3 본딩 영역(BA1, BA3) 각각은 제2 및 제3 와이어(134, 136)의 본딩을 위한 영역이기 때문에, 와이어 본딩을 위하여 필요한 최소 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 제1 및 제3 본딩 영역(BA1, BA3) 각각의 크기의 일 례에 대해서는 후술된다.
또한, 제1 리드 프레임(LF1)의 전면은 제2 소자 영역(DA2)을 더 포함할 수 있다. 제2 소자 영역(DA2)은 제1 리드 프레임(LF1)의 전면에서 제너 다이오드(140)를 배치하기 위해 할당된 영역으로서 정의될 수 있다. 제2 소자 영역(DA2)은 제너 다이오드(140)가 배치되기 위해 노출되는 영역이기 때문에, 제너 다이오드(140)의 사이즈에 의하여 그 면적이 결정될 수 있다. 제2 소자 영역(DA2)의 크기의 일 례에 대해서는 후술된다.
또한, 도 6a에 예시된 바와 같이 제1 리드 프레임(LF1)의 전면에서 제2 본딩 영역(BA2)과 제2 소자 영역(DA2)은 서로 이격되어 배치될 수도 있고, 도 6b에 예시된 바와 같이 서로 접하여 연결된 형태로 배치될 수도 있다. 이러한 차이점을 제외하면, 도 6b에 도시된 발광 소자 패키지는 도 6a에 도시된 발광 소자 패키지와 동일하므로, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명한다.
또한, 도 6a를 참조하면 패키지 몸체(110)는 제2 블라인드홀(TH2)을 더 포함할 수 있다. 제2 블라인드홀(TH2)은 제3 와이어(136)의 일단이 연결될 부분을 노출시키는 역할을 한다.
일 실시 예에 의하면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 소자 영역(DA2)은 제2 블라인드홀(TH2)에 의해 노출될 수 있다. 또는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 소자 영역(DA2)은 제3 블라인드홀(TH3)에 의해 노출될 수 있다. 이 경우, 제너 다이오드(140)도 제2 블라인드홀(TH2)(또는, 제3 블라인드홀(TH3))에 의해 노출될 수 있다.
도 6a의 경우 제1 및 제2 블라인드홀(TH1, TH2)이 서로 이격되어 별개로 형성된다. 반면에, 도 6b에 도시된 패키지 몸체(110)는 도 6a에 도시된 제1 및 제2 블라인드홀(TH1, TH2)이 서로 통합되어 연결된 제3 블라인드홀(TH3)을 갖는다.
다른 실시 예에 의하면, 도 1, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 달리, 제2 블라인드홀(TH2)(또는, 제3 블라인드홀(TH3))은 제2 소자 영역(DA2) 전체를 노출시키지 않고, 제너 다이오드(140)에서 제3 와이어(136)의 일단이 연결된 부분만을 노출시킬 수 있다.
또한, 제2 블라인드홀(TH2)(또는, 제3 블라인드홀(TH3))은 도 1, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 소자 영역(DA1)으로부터 이격되어 위치할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 도 6a를 참조하면, 제1 블라인드홀(TH1)은 제1 소자 영역(DA1)으로부터 제1 일정 거리(D1)만큼 이격되고, 제2 블라인드홀(TH2)은 제1 소자 영역(DA1)으로부터 제2 일정 거리(D2)만큼 이격될 수 있다. 또한, 도 6b를 참조하면, 제3 블라인드홀(TH3)은 제1 소자 영역(DA1)으로부터 제2 일정 거리(D2)(또는, 제1 일정 거리(D1))만큼 이격될 수 있다. 여기서, 제1 일정 거리(D1)의 최소값인 제1 최소 거리와 제2 일정 거리(D2)의 최소값인 제2 최소 거리는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.
도 6a를 참조하면, 제1 일정 거리(D1)가 50 ㎛보다 작을 경우 제1 블라인드홀(TH1)을 형성하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제1 블라인드홀(TH1)을 사출 공정에 의해 형성할 경우, 제1 일정 거리(D1)가 50 ㎛보다 작다면 사출 공정을 진행하기 어려울 수 있다. 따라서, 제1 일정 거리(D1)는 50 ㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 비슷하게, 제2 일정 거리(D2)가 50 ㎛보다 작을 경우 제2 블라인드홀(TH2)을 형성하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제2 블라인드홀(TH2)을 사출 공정에 의해 형성할 경우, 제2 일정 거리(D2)가 50 ㎛보다 작다면 사출 공정을 진행하기 어려울 수 있다. 따라서, 제2 일정 거리(D2)는 50 ㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 6b를 참조하면, 제2 일정 거리(D2)(또는, 제1 일정 거리(D1))가 50 ㎛보다 작을 경우 제3 블라인드홀(TH3)을 형성하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제3 블라인드홀(TH3)을 사출 공정에 의해 형성할 경우, 제2 일정 거리(D2)(또는, 제1 일정 거리(D1))가 50 ㎛보다 작다면 사출 공정을 진행하기 어려울 수 있다. 따라서, 제2 일정 거리(D2)(또는, 제1 일정 거리(D1))는 50 ㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 12는 도 6a 및 도 6b에 도시된 C-C'선을 따라 절취한 단면도를 나타내고, 도 13은 도 6a 및 도 6b에 도시된 D-D’선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
일반적으로 발광 소자 패키지에서 발광 소자로부터 방출되는 광은 제너 다이오드에서 흡수되어, 발광 소자 패키지의 전체 광량을 저하시킬 수 있다.
그러나, 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 경우 도 12를 참조하면, 제너 다이오드(140)와 발광 소자(120) 사이에 배치된 패키지 몸체(110)의 제1 두께(t1)는 발광 소자(120)의 두께(T1) 또는 제너 다이오드(140)의 두께(T2)보다 두꺼울 수 있다. 이 경우, 제너 다이오드(140)는 패키지 몸체(110)에 의해 숨겨진 형태이므로, 발광 소자(120)로부터 방출된 광이 제너 다이오드(140)에 흡수되지 않아, 발광 소자 패키지(100A)의 광 추출 효율이 개선될 수 있다.
제1 두께(t1)는 제너 다이오드(140)의 두께(T2)보다 클 수 있다. 제너 다이오드(140)의 두께(T2)가 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 경우, 제1 두께(t1)는 50 ㎛보다 클 수 있다. 또한, 제1 두께(t1)가 200 ㎛보다 클 경우 경사면(112)보다 낮은 반사도를 갖는 캐비티(C)의 바닥면이 과다 노출되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제1 두께(t1)는 50 ㎛보다 크고 200㎛이하일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.또한, 도 6a에서, 제1 블라인드홀(TH1)은 제1 와이어(132)가 제2 본딩 영역(BA2)에 연결되기에 적합한 형상을 가질 수 있고, 제2 블라인드홀(TH2)은 제3 와이어(136)가 제너 다이오드(140)에 연결되기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 6b에서, 제3 블라인드홀(TH3)은 제1 와이어(132)가 제2 본딩 영역(BA2)에 연결되고 제3 와이어(136)가 제너 다이오드(140)에 연결되기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 제2 블라인드홀(TH2)(또는, 제3 블라인드홀(TH3))은 제1 리드 프레임(LF1)의 두께 방향(예를 들어, z축 방향)과 나란한 방향으로 수직으로 형성될 수도 있지만, 제1 리드 프레임(LF1)의 두께 방향과 나란한 방향으로부터 제1 경사각(θ1)만큼 경사진 형태로 형성될 수도 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 제1 블라인드홀(TH1)도 제1 리드 프레임(LF1)의 두께 방향과 나란한 방향으로 수직으로 형성될 수도 있고 제2 블라인드홀(TH2)처럼 제1 경사각(θ1)만큼 경사진 형태로 형성될 수도 있다.
이와 같이 제1 내지 제3 블라인드홀(TH1, TH3, TH2)이 경사지게 형성될 경우, 제1 및 제3 와이어(132, 136)의 제1 내지 제3 블라인드홀(TH1, TH2, TH3)로의 인입이 보다 용이해질 수 있다.
한편, 일 실시 예에 의하면 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 8, 도 11 및 도 12에 도시된 발광 소자 패키지(100A)에서와 같이, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 전체를 덮을 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
즉, 다른 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 일부만을 덮을 수도 있다. 이와 같이, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
도 14는 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100B)의 상부 사시도를 나타내고, 도 15는 도 14에 도시된 발광 소자 패키지(100B)의 평면도를 나타낸다.
패키지 몸체(110)가 절연층(114)의 전체를 덮지 않고 즉, 절연층(114)의 일부를 덮고 타부를 노출시키며, 제2 본딩 영역(BA2)이 제1 블라인드홀(TH1)에 의해 노출되지 않고 제2 홈부(H2)에 의해 노출됨을 제외하면, 도 14 및 도 15에 도시된 발광 소자 패키지(100B)는 도 1 및 도 6a에 도시된 발광 소자 패키지(100A)와 동일하므로 중복되는 부분에 대한 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 다음과 같이 살펴본다.
즉, 발광 소자 패키지(100B)의 정면도, 배면도, 좌측면도, 우측면도 및 저면도는 도 2에 도시된 정면도, 도 3에 도시된 배면도, 도 4에 도시된 좌측면도, 도 5에 도시된 우측면도 및 도 7에 도시된 저면도와 각각 동일하므로, 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 패키지 몸체(110)에 의해 절연층(114)이 모두 덮이지 않고 일부가 노출될 경우, 패키지 몸체(110)는 제1 리드 프레임(LF1)의 제2 본딩 영역(BA2)을 노출시키는 제2 홈부(H2)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 본딩 영역(BA2)은 도 1 및 도 6a에 예시된 바와 같이 제1 블라인드홀(TH1)에 의해 노출될 수도 있고, 도 6b에 예시된 바와 같이 제3 블라인드홀(TH3)에 의해 노출될 수도 있고, 도 14 및 도 15에 예시된 바와 같이 제2 홈(H2)에 의해 노출될 수도 있다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 절연층(114)의 일부가 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 노출되는 경우에도, 제2 본딩 영역(BA2)은 도 1 및 도 6a에 도시된 바와 같은 제1 블라인드홀(TH1)(또는, 도 6b에 도시된 제3 블라인드홀(TH3))을 통해 노출될 수도 있음은 물론이다.
전술한 제1 및 제3 홈부(H1, H3)와 비슷하게, 제2 홈부(H2)는 제1 리드 프레임(LF1) 상의 패키지 몸체(110)의 경사면(112) 내측으로 들어간 형태일 수 있다. 예를 들어, 제2 홈부(H2)는 제1 리드 프레임(LF1)의 제2 본딩 영역(BA2)을 노출시키기 위해 경사면(112) 안쪽으로 -y축 방향으로 움푹 들어간 형태일 수 있다. 전술한 제2 본딩 영역(BA2)은 제1 와이어(132)의 본딩을 위한 영역이기 때문에, 와이어 본딩을 위하여 필요한 최소 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 제2 본딩 영역(BA2)의 크기의 일 례에 대해서는 후술된다.
도 16은 또 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100C)의 상부 사시도를 나타내고, 도 17은 도 16에 도시된 발광 소자 패키지(100C)의 평면도를 나타내고, 도 18은 도 17에 도시된 E-E'선을 따라 절개한 단면도를 나타낸다.
발광 소자(120)가 와이어에 의해 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)에 전기적으로 연결되지 않고 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)에 전기적으로 직접 연결되도록 배치되고, 제1 본딩 영역(BA1) 및 제2 와이어(134)가 생략되고, 제3 본딩 영역(BA3) 및 제2 소자 영역(DA2)의 위치가 다름을 제외하면, 도 16 및 도 17에 도시된 발광 소자 패키지(100C)는 도 14 및 도 15에 도시된 발광 소자 패키지(100B)와 동일하므로 중복되는 부분에 대한 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 다음과 같이 살펴본다.
또한, 발광 소자 패키지(100C)의 정면도, 배면도, 좌측면도, 우측면도 및 저면도는 도 2에 도시된 정면도, 도 3에 도시된 배면도, 도 4에 도시된 좌측면도, 도 5에 도시된 우측면도 및 도 7에 도시된 저면도와 각각 동일하므로, 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 19는 도 18에 도시된 'M' 부분의 일 실시 예(M1)에 의한 확대 단면도를 나타내고, 도 20은 도 18에 도시된 'M' 부분의 다른 실시 예(M2)에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
전술한 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B)의 경우, 발광 소자(120, 120A, 120B)는 도 10a에 도시된 바와 같이 수평형 구조를 갖거나, 도 10b에 도시된 바와 같이 수직형 구조를 가질 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(110)가 절연층(114)의 전체를 덮지 않고 일부만을 덮을 경우, 발광 소자(120C)는 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 구조를 가질 수 있다.
플립 칩 본딩 구조의 발광 소자(120C)는 기판(122C), 발광 구조물(124C), 제1 및 제2 전극(128C, 129C)를 포함할 수 있다. 여기서, 기판(122C), 발광 구조물(124C), 제1 및 제2 전극(128C, 129C)는 도 10a에 도시된 기판(122A), 발광 구조물(124A), 제1 및 제2 전극(128A, 129A)과 각각 동일한 역할을 수행하므로, 여기서 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 제1 도전형 반도체층(124C-1), 활성층(124C-2) 및 제2 도전형 반도체층(124C-3)은 도 10a에 도시된 제1 도전형 반도체층(124A-1), 활성층(124A-2) 및 제2 도전형 반도체층(124A-3)과 각각 동일한 역할을 수행한다.
다만, 도 19 및 도 20에 예시된 발광 소자(100C)는 플립 칩 본딩 구조이기 때문에, 활성층(124C-2)에서 방출된 광이 제1 전극(128C), 제1 도전형 반도체층(124C-1) 및 기판(122C)을 통해 출사될 수 있다. 이를 위해, 제1 전극(128C), 제1 도전형 반도체층(124C-1) 및 기판(122C)은 광 투과성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 도전형 반도체층(124C-3)과 제2 전극(129C)은 광 투과성이나 비투과성을 갖는 물질 또는 반사성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으나, 실시 예는 특정한 물질에 국한되지 않을 수 있다.
또한, 제1 및 제2 전극(128C, 129C) 각각은 활성층(124C-2)에서 방출된 광을 흡수하지 않고 반사시키거나 투과시킬 수 있고, 제1 및 제2 도전형 반도체층(124C-1, 124C-3) 상에 각각 양질로 성장될 수 있는 어느 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극(128C, 129C) 각각은 금속으로 형성될 수 있으며, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 또 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100C)는 제1 및 제2 솔더부(162, 164)를 더 포함할 수 있다.
제1 솔더부(162)는 발광 소자(120C)의 제1 전극(128C)과 제1 리드 프레임(LF1) 사이에 배치되어, 제1 전극(128C)과 제1 리드 프레임(LF1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 제1 솔더부(162)가 배치되는 제1 리드 프레임(LF1)은 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 절연층(114)의 타부에 인접할 수 있다.
또한, 제2 솔더부(164)는 발광 소자(120C)의 제2 전극(129C)과 제2 리드 프레임(LF2) 사이에 배치되어, 제2 전극(129C)과 제2 리드 프레임(LF2)을 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 제2 솔더부(164)가 배치되는 제2 리드 프레임(LF2)은 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 절연층(114)의 타부에 인접할 수 있다.
제1 솔더부(162) 및 제2 솔더부(164) 각각은 솔더 페이스트(solder paste) 또는 솔더 볼(solder ball)일 수 있다.
도 19 및 도 20에 도시된 발광 소자(120C)는 일 례에 불과하며, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 발광 소자 패키지(100C)는 도 19 및 도 20에 도시된 바와 다른 다양한 형태의 플립 칩 본딩 구조의 발광 소자를 포함할 수 있다.
한편, 전술한 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C) 각각에서, 제1 및 제2 소자 영역(DA1, DA2) 각각은 용도 및 설계에 따라 다각형 또는 원형 또는 타원형 평면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 제1 및 제2 소자 영역(DA1, DA2)의 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 소자 영역(DA1, DA2) 각각은 모서리가 둥근 사각형 평면 형상을 가질 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)에서 패키지 몸체(110)의 경사면(112)은 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티(C:Cavity)를 정의하며, 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)로부터 방출된 광을 반사할 수 있다. 즉, 패키지 몸체(110)의 경사면(112)은 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티(C)를 형성할 수 있다.
또한, 경사면(112)은 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)의 둘레에 배치될 수 있다. 발광 소자(120, 120A, 120B)는 캐비티(C) 내에서 제2 리드 프레임(LF2)의 노출된 전면의 제1 소자 영역(DA1)에 배치될 수도 있고, 발광 소자(120C)는 캐비티(C) 내에서 노출된 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 노출된 전면에 걸쳐서 배치될 수도 있다.
또한, 캐비티(C)를 위에서 바라본 형상은 원형, 다각형, 타원형, 컵 형상, 또는 오목한 용기 형상 등일 수 있으며, 패키지 몸체(110)의 경사면(112)은 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나의 노출된 전면(또는, 노출된 탑면)에 대하여 수직이거나 경사질 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 경사면(112)과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면이 이루는 제2 각도(θ2)는 예각일 수 있다. 즉, 제2 각도(θ2)는 0°보다 크고 90°보다 작을 수 있으며 예를 들어 30°이하일 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
패키지 몸체(C)의 경사면(112)이 캐비티(C)의 저면(예를 들어, 도 8에 도시된 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면과 도 11에 도시된 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면)에 대해 경사질 경우, 캐비티(C)의 폭(W)은 캐비티(C)의 저면으로부터 멀어질수록(즉, +z축 방향으로 갈수록) 넓어질 수 있다. 즉, 캐비티(C)의 폭(W)은 발광 소자(120)가 배치되는 캐비티(C)의 저면에서 가장 좁고, 패키지 몸체(110)의 탑면에서 가장 클 수 있다.
또한, 경사면(112)은 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)로부터 방출되는 광을 반사시킬 수 있다. 이 경우, 경사면(112)의 반사도는 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나의 전면의 반사도보다 높을 수 있다. 예를 들어, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나는 발광 소자(120)로부터 발생하는 빛을 반사시키기 위해 반사 물질 예컨대, 은(Ag)으로 이루어질 수 있고, 경사면(112)은 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2)보다 반사도가 높은 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다.
또한, 패키지 몸체(110)의 경사면(112)은 캐비티(C)를 향하여 오목하거나, 볼록하거나 단차진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 경사면(112)은 도 18에 예시된 바와 같이 캐비티(C)를 향하여 볼록한 형상을 가질 수도 있고, 도 19에 도시된 바와 같이 캐비티(C)를 향하여 단차진 계단 형상을 가질 수도 있고, 도 20에 도시된 바와 같이 캐비티(C)를 향하여 오목한 형상을 가질 수도 있다.
이러한 경사면(112)의 다양한 형태는 발광 소자 패키지(100A, 100B)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 패키지 몸체(110)는 단차부(118)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 20에 예시된 바와 같이, 단차부(118)는 경사면(112)의 하부 끝단(112-1)과 캐비티(C)의 바닥면(예를 들어, 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 도 20에 도시된 단차부(118)는 일 실시 예 또는 다른 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B)에도 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 20에 도시된 단차부(118)는 경사면(112)의 하부 끝단과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면 사이에도 배치될 수 있음은 물론이다.
또한, 캐비티(C)의 바닥면 즉, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 탑면으로부터 단차부(118)의 탑면까지의 제1 높이(h1)는 캐비티(C)의 바닥면으로부터 활성층(124C-2)까지의 제2 높이(h2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도 20에 도시된 단차부(118)의 제1 높이(h1)는 50 ㎛이고, 캐비티(C)의 바닥면으로부터 도 10a 또는 도 10b에 도시된 활성층(124A-2 또는 124B-2)까지의 제2 높이(h2)는 100 ㎛ 내지 150 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
한편, 패키지 몸체(110)는 실리콘 기반의 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package), 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판으로 형성되거나, 반사도가 높은 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수도 있고, EMC(Epoxy Molding Compound)로 구현될 수도 있으나, 실시 예는 패키지 몸체(110)의 재질에 국한되지 않는다. 만일, 패키지 몸체(110)가 플라스틱으로 구현될 경우, 변색의 문제가 해소될 수도 있다.
또한, 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)에서 경사면(112)과 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)가 폭 방향으로 이격된 거리가 작을수록 광 추출 효율은 증가할 수 있다. 왜냐하면, 이격된 거리가 작을수록 캐비티(C)의 바닥면의 면적은 감소하고 경사면(112)의 면적은 넓어지며, 전술한 바와 같이 경사면(112)의 반사도가 캐비티(C)의 바닥면의 반사도보다 크기 때문이다. 여기서, 폭 방향이란, 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)의 두께 방향과 교차하는 방향으로서, 예를 들어, 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)의 두께 방향과 수직한 방향일 수 있다.
예를 들어, 캐비티(C)의 측면에 해당하는 경사면(112)의 밑단과 캐비티(C)의 저면에 배치된 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)는 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 여기서, 이격된 일정 거리는, 도 6a, 도 6b, 도 8, 도 15, 도 17 내지 도 20에 도시된 y축 방향으로의 이격 거리(D3) 또는 x축 방향으로의 이격 거리(D4) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 이격 거리(D3, D4)가 30 ㎛보다 적을 경우 제1 소자 영역(DA1)이 원하는 면적으로 형성되지 않는 등, 공정 불량이 발생할 수 있다. 이와 같이, 공정 마진을 고려할 때, 이격 거리(D3, D4) 각각은 30 ㎛ 이상일 수 있다. 전술한 바와 같이 이격 거리(D3, D4) 각각이 작을수록 경사면(112)의 면적이 캐비티(C) 바닥면의 면적보다 넓어져서 광 추출 효율이 증가하므로, 바람직하게는 이격 거리(D3, D4) 각각은 30㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제1 본딩 영역(BA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 0일 경우 제2 와이어(134)의 타단이 제2 리드 프레임(LF2)과 본딩되는 면적이 확보되지 않을 수 있다. 그리고, 제1 본딩 영역(BA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 400 ㎛보다 클 경우 경사면(112)보다 낮은 반사도를 갖는 캐비티(C)의 바닥면이 과다 노출되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제1 본딩 영역(BA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이는 0 ㎛보다 크고 400 ㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제3 본딩 영역(BA3)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 0일 경우 제3 와이어(136)의 타단이 제2 리드 프레임(LF2)과 본딩되는 면적이 확보되지 않을 수 있다. 그리고, 제3 본딩 영역(BA3)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 400 ㎛보다 클 경우 경사면(112)보다 낮은 반사도를 갖는 캐비티(C)의 바닥면이 과다 노출되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제3 본딩 영역(BA3)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이는 0 ㎛보다 크고 400 ㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 예를 들어, 발광 소자(120)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 100 ㎛ 내지 1000 ㎛일 경우, 제1 소자 영역(DA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 150 ㎛ 보다 작다면, 제2 리드 프레임(LF2)의 전면에서 발광 소자(120)가 배치될 수 있는 면적이 협소해질 수 있다. 또한, 제1 소자 영역(DA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 1050 ㎛ 보다 클 경우, 경사면(112)보다 낮은 반사도를 갖는 캐비티(C)의 바닥면이 과다 노출되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제1 소자 영역(DA1)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이는 150 ㎛ 내지 1050 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제2 소자 영역(DA2)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이의 최소값은 제너 다이오드(140)의 크기에 따라 결정된다. 또한, 제2 소자 영역(DA2)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이가 400 ㎛ 보다 클 경우, 경사면(112)보다 낮은 반사도를 갖는 캐비티(C)의 바닥면이 과다 노출되어 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제2 소자 영역(DA2)의 x축 및 y축 방향으로의 각각의 길이의 최대값은 400 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
이하, 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)와 비교 례에 의한 발광 소자 패키지를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 21은 도 8에 도시된 'K' 부분의 비교 례(K2)에 의한 확대 단면도를 나타낸다.
도 1, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 패키지 몸체(110)는 제1 내지 제3 블라인드홀(TH1, TH2, TH3)을 노출시키면서 제1 리드 프레임(LF1)의 전면의 전체를 덮고, 절연층(114)의 전면의 전체를 덮는다.
도 11을 참조하면, 패키지 몸체(110)는 제1 리드 프레임(LF1)과 절연층(114)을 덮는다. 이때, 패키지 몸체(110)는 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면(LFT2)의 제0 지점(PO)까지 덮을 수 있다. 반면에, 도 21을 참조하면, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)과 제1 리드 프레임(LF1)의 일부를 노출시키면서 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면의 제1 지점(P1)까지만 덮고 있다.
따라서, 도 11에 도시된 경사면(112)과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면이 이루는 제3 각도(θ3)는 도 21에 도시된 경사면(112)과 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면이 이루는 제4 각도(θ4)보다 작다. 이는 도 11에 도시된 경사면(112)의 면적이 도 21에 도시된 경사면(112)의 면적보다 더 넓다는 것을 의미한다. 예를 들어, 제3 각도(θ3)는 0°보다 크고 90°보다 작을 수 있다. 또한, 도 13에 도시된 경사면(112)과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면이 이루는 제5 각도(θ5)는 도 21에 도시된 경사면(112)과 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면이 이루는 제4 각도(θ4)보다 작다. 이는 도 11에 도시된 경사면(112)의 면적이 도 21에 도시된 경사면(112)의 면적보다 더 넓다는 것을 의미한다. 예를 들어, 제5 각도(θ5)는 0°보다 크고 90°보다 작을 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 장축 방향(예를 들어, y축 방향)에서의 경사면(112)과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면이 이루는 제3 각도(θ3)는 도 13에 도시된 단축 방향(예를 들어, x축 방향)에서의 경사면(112)과 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면이 이루는 제5 각도(θ5)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제3 각도(θ3)는 30°이고 제5 각도(θ5)는 45°일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제3 각도(θ3)가 제4 각도(θ4)보다 작아질수록 또는/및 제5 각도(θ5)가 제4 각도(θ4)보다 작아질수록, 즉, 패키지 몸체(110)에 의해 덮여지는 면적이 증가할수록 경사면(112)의 면적은 더 넓어진다. 이와 같이, 패키지 몸체(110)에 의해 덮여지지 않는 제2 리드 프레임(LF2)의 노출 면적은 감소하고, 경사면(112)의 면적이 넓어질수록, 발광 소자 패키지(100A)의 광 반사 능력은 더욱 커지게 되어 광 추출 효율이 증가한다. 왜냐하면, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 각각의 반사도보다 경사면(112)의 반사도가 더 크기 때문이다.
또한, 도 21을 참조하면, 절연층(114)과 제2 리드 프레임(LF2)의 제2 경계(114-2)를 통해 화살표 방향(PH2)으로 외부로부터 발광 소자 패키지의 캐비티(C)의 내부로 습기 등과 같은 외기가 침투할 수 있다. 이로 인하여, 발광 소자 패키지의 신뢰성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
그러나, 도 11에 도시된 바와 같이, 패키지 몸체(110)가 제1 및 제2 경계(114-1, 114-2)를 모두 덮도록 배치될 경우, 제2 경계(114-2)를 통해 화살표 방향(PH1)으로 외부로부터 발광 소자 패키지(100A)의 캐비티(C)의 내부까지 외기의 유입 경로의 길이가 증가될 수 있고, 유입 경로가 더 많이 구불구불하다. 즉, 도 21에 도시된 발광 소자 패키지보다 도 11에 도시된 발광 소자 패키지(100A)는 상대적으로 캐비티(C)로 외기의 유입 경로(PH1)의 길이를 증가시키고 유입 경로(PH1)가 더 많이 구불구불하여 외기의 침투를 어렵게 만들 수 있다. 따라서, 도 21에 도시된 발광 소자 패키지보다 도 11에 도시된 발광 소자 패키지(100A)의 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 도 21에 도시된 비교 례에 의한 발광 소자 패키지의 경우, 패키지 몸체(110)가 제1 리드 프레임(LF1)의 일부와 절연층(114)을 완전히 노출시키면서 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 두께가 어느 정도 확보되지 않을 경우, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 강성이 염려될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 예를 들어, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 두께는 250 ㎛보다 클 것이 요구된다.
반면에, 후술되는 제1 평면적이 제2 평면적 이상일 경우, 특히, 도 11에 도시된 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 경우, 패키지 몸체(110)가 제1 및 제2 블라인드홀(TH1, TH2)(또는, 제3 블라인드홀(TH3))에 의해 노출되는 부분을 제외한 제1 리드 프레임(LF1)의 전면 전체와, 절연층(114)의 전면 전체와, 제2 리드 프레임(LF2)의 전면의 일부를 덮도록 배치된다. 이와 같이, 패키지 몸체(110)에 의해 덮여지는 면적이 넓어질수록, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 강성을 패키지 몸체(110)가 보조할 수 있어, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 두께를 줄일 수 있다. 이와 같이, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 두께가 얇을 경우에도, 패키지 몸체(110)가 제1 리드 프레임(LF1)과 절연층(114) 위에 배치되므로 즉, 제1 평면적이 제2 평면적 이상이므로, 구조적으로도 발광 소자 패키지(100A)의 강성이 개선될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 두께가 250 ㎛이하일 경우에도, 제1 및 제2 리드 프레임(LF1, LF2)의 강성은 담보될 수 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, 제1 리드 프레임(LF1)의 제2 두께(t2)와, 절연층(114)의 제3 두께(t3)와 제2 리드 프레임(LF2)의 제4 두께(t4)가 서로 동일할 경우, 제2, 제3 또는 제4 두께(t2, t3, t4)와 절연층(114)과 제1 리드 프레임(LF1) 위에 배치된 패키지 몸체(110)의 제5 두께(t5)의 합의 최소값은 250 ㎛일 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제2, 제3 및 제4 두께(t2, t3, t4)는 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
이하, 패키지 몸체(110)에 의해 덮인 절연층(114)의 평면적을 ‘제1 평면적’이라 하고, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 절연층(114)의 평면적을 ‘제2 평면적’이라 한다.
도 15 또는 도 17을 참조하면, 패키지 몸체(110)에 의해 덮인 절연층(114)의 일부의 제1 평면적은 다음 수학식 1과 같이 표현되고, 패키지 몸체(110)에 의해 노출된 절연층(114)의 타부의 제2 평면적은 다음 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2016007773-appb-M000001
수학식 2
Figure PCTKR2016007773-appb-M000002
여기서, TA1과 TA2는 제1 및 제2 평면적을 각각 나타내고, x11은 패키지 몸체(110)에 의해 덮인 절연층(114)의 상단 x축 길이를 나타내고, x12는 패키지 몸체(110)에 의해 덮인 절연층(114)의 하단 x축 길이를 나타내고, x2는 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 절연층(114)의 x축 길이를 나타내고, Δy는 절연층(114)의 y축 길이를 나타낸다. 일 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 경우 x2는 ‘0’이다.
또한, 도 15 및 도 17을 참조하면, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 가운데 부분을 노출시키는 것으로 도시되어 있다. 이와 같이, 노출된 절연층(114)의 선단과 캐비티(C)의 가장 자리까지의 거리(x11 또는 x12)는 '0'보다 클 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, x11 또는 x12는 '0'일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 캐비티(C)의 저면의 노출되는 부분(즉, 제1 또는 제2 리드 프레임(LF1, LF2) 중 적어도 하나의 노출된 전면)을 최대한 줄여 경사면(112)의 면적을 넓혀 광 추출 효율을 증가시키고, 외기의 유입 경로를 증가시켜 발광 소자 패키지의 신뢰성을 개선시킬 수 있고, 강성을 담보할 수 있다면, 일 실시 예의 발광 소자 패키지(100A)에서와 같이 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 전체를 덮지 않고 다른 실시 예의 발광 소자 패키지(100B, 100C)에서와 같이 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 일부만을 덮을 수도 있다. 이를 위해, 제1 평면적(TA1)은 제2 평면적(TA2) 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 경우, 패키지 몸체(110)는 절연층(114)의 전체를 덮기 때문에, 패키지 몸체(110)에 의해 덮이지 않고 노출된 절연층(114)은 없으므로 제2 평면적은 ‘0’이 된다. 따라서, 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 경우에도 제1 평면적은 제2 평면적보다 큼을 알 수 있다.
결국, 제1 평면적이 제2 평면적보다 작은 경우와 비교할 때, 실시 예에서와 같이 제1 평면적이 제2 평면적 이상일 경우, 캐비티(C)의 바닥면의 반사도보다 큰 반사도를 갖는 경사면(112)의 면적이 넓어지므로, 광 추출 효율이 개선될 수 있고, 리드 프레임(LF1, LF2)의 강성이 개선될 수 있다.
또한, 전술한 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)에서, 예를 들어 도 11을 참조하면, 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면(LFT1)과, 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면(LFT2)과, 절연층(114)의 탑면(114T)은 단차지지 않고 동일한 수평면 상에 위치할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제1 리드 프레임(LF1)의 탑면(LFT1)과, 제2 리드 프레임(LF2)의 탑면(LFT2)과, 절연층(114)의 탑면(114T)은 도시된 바와 달리 단차지게 형성될 수도 있다.
한편, 설명의 편의상 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 9, 도 14 내지 도 17에서 몰딩 부재(150)의 도시는 생략되었다. 그러나, 도 8, 도 11, 도 12, 도 13, 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 실시 예에 의한 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)는 몰딩 부재(150)를 더 포함할 수 있다. 몰딩 부재(150)는 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)를 포위하여 보호할 수 있다.
몰딩 부재(150)는 예를 들어 실리콘(Si) 등과 같이 투명한 고분자 수지로 이루어질 수 있으며, 형광체를 포함하므로 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다. 형광체로는 발광 소자(120, 120A, 120B, 120C)에서 발생된 빛을 백색광으로 변환시킬 수 있는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 파장변환수단인 형광물질이 포함될 수 있으나, 실시 예는 형광체의 종류에 국한되지 않는다.
YAG 및 TAG계 형광물질에는 (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm)3(Al, Ga, In, Si, Fe)5(O, S)12:Ce 중에서 선택하여 사용가능하며, Silicate계 형광물질에는 (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4: (Eu, F, Cl) 중에서 선택 사용 가능하다.
또한, Sulfide계 형광물질에는 (Ca,Sr)S:Eu, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu 중에서 선택하여 사용가능하며, Nitride계 형광체는 (Sr, Ca, Si, Al, O)N:Eu (예, CaAlSiN4:Eu β-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax,My)(Si,Al)12(O,N)16, 여기서 M 은 Eu, Tb, Yb 또는 Er 중 적어도 하나의 물질이며 0.05<(x+y)<0.3, 0.02<x<0.27 and 0.03<y<0.3, 형광체 성분 중에서 선택하여 사용 할 수 있다.
적색 형광체로는, N(예,CaAlSiN3:Eu)을 포함하는 질화물(Nitride)계 형광체를 사용할 수 있다. 이러한 질화물계 적색 형광체는 황화물(Sulfide)계 형광체보다 열, 수분 등의 외부 환경에 대한 신뢰성이 우수할 뿐만 아니라 변색 위험이 작다.
발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)는 몰딩 부재(150) 상에 배치되는 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 렌즈(미도시)는 발광 소자 패키지(100A, 100B, 100C)가 방출하는 빛의 배광을 조절할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이될 수 있고, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 장치로 구현될 수 있다.
여기서, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 상에 배치되는 반사판과, 광을 방출하는 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, 조명 장치는 기판과 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열체, 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등을 포함할 수 있다.
해드 램프는 기판 상에 배치되는 발광 소자 패키지들을 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.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
발명의 실시를 위한 형태는 전술한 "발명의 실시를 위한 최선의 형태"에서 충분히 설명되었다.
실시 예에 의한 발광 소자 패키지는 표시 장치, 지시 장치, 조명 장치에 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 제1 및 제2 리드 프레임;
    상기 제1 및 제2 리드 프레임 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 리드 프레임을 서로 전기적으로 절연시키는 절연층;
    상기 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면 중 일부를 노출시키는 패키지 몸체;
    상기 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 노출된 전면에 배치되며, 상기 제1 및 제2 리드 프레임과 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전극을 갖는 발광 소자; 및
    상기 제1 리드 프레임 위에서 상기 패키지 몸체를 사이에 두고 상기 발광 소자와 이격되어 배치된 제너 다이오드를 포함하고,
    상기 패키지 몸체는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티를 정의하며,
    상기 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하는 상기 캐비티의 경사면의 밑단은 상기 캐비티 저면에 배치되는 상기 발광 소자로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치되고,
    상기 제너 다이오드와 상기 발광 소자 사이에 배치된 상기 패키지 몸체의 두께는 상기 제너 다이오드의 두께 또는 상기 발광 소자의 두께보다 두꺼운 발광 소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 전기적으로 연결된 일단과 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제1 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 발광 소자의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 일단과 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제2 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 발광 소자의 상기 제2 전극은 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 직접 연결된 발광 소자 패키지.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은 상기 발광 소자가 배치되는 제1 소자 영역을 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은
    상기 제2 와이어의 타단과 전기적으로 연결되며, 상기 제1 소자 영역과 인접한 제1 본딩 영역을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 제1 본딩 영역을 노출시키는 제1 홈부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  8. 제2 항에 있어서, 상기 제1 리드 프레임은
    상기 패키지 몸체에 의해 덮이지 않고 노출되며, 상기 제1 와이어의 타단과 연결되는 제2 본딩 영역을 포함하는 발광 소자 패키지.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 제2 본딩 영역을 노출시키는 제2 홈부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 제2 본딩 영역을 노출시키는 제1 블라인드홀을 포함하는 발광 소자 패키지.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 일정 거리는 30 ㎛이고, 상기 제너 다이오드와 상기 발광 소자 사이에 배치된 상기 패키지 몸체의 두께는 50 ㎛보다 크고 200 ㎛ 이하인 발광 소자 패키지.
  12. 제1 항 내지 제4 항 및 제8 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자 패키지는
    상기 제너 다이오드와 전기적으로 연결된 일단과 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결된 타단을 갖는 제3 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 제2 리드 프레임의 노출된 전면은
    상기 제3 와이어의 타단과 연결되는 제3 본딩 영역을 포함하는 발광 소자 패키지.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 제3 본딩 영역을 노출시키는 제3 홈부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 제1 리드 프레임은 상기 제너 다이오드가 배치된 제2 소자 영역을 포함하는 발광 소자 패키지.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 제3 와이어의 일단이 연결될 부분을 노출시키는 제2 블라인드홀을 포함하는 발광 소자 패키지.
  17. 제1 항에 있어서, 상기 패키지 몸체에 의해 덮인 상기 절연층의 적어도 일부의 제1 평면적은 상기 패키지 몸체에 의해 덮이지 않고 노출된 상기 절연층의 타부의 제2 평면적 이상인 발광 소자 패키지.
  18. 제1 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면과 함께 캐비티를 정의하며, 상기 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하는 경사면을 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 캐비티 내에 배치되고,
    상기 경사면의 반사도는 상기 노출된 제1 또는 제2 리드 프레임 중 적어도 하나의 전면의 반사도보다 높은 발광 소자 패키지.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 패키지 몸체는
    상기 경사면의 하부 끝단과 상기 캐비티의 바닥면 사이에 배치된 단차부를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 발광 소자는
    제1 및 제2 도전형 반도체층과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하고,
    상기 캐비티의 바닥면으로부터 상기 단차부의 탑면까지의 제1 높이는 상기 캐비티의 바닥면으로부터 상기 활성층까지의 제2 높이보다 작은 발광 소자 패키지.
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