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KR102601579B1 - 발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지 - Google Patents

발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지 Download PDF

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KR102601579B1
KR102601579B1 KR1020150179906A KR20150179906A KR102601579B1 KR 102601579 B1 KR102601579 B1 KR 102601579B1 KR 1020150179906 A KR1020150179906 A KR 1020150179906A KR 20150179906 A KR20150179906 A KR 20150179906A KR 102601579 B1 KR102601579 B1 KR 102601579B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 패키지는, 복수의 전극이 구비된 반도체 발광소자; 및 상기 복수의 전극과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 전극 패드가 배치된 일면을 갖는 회로 기판;을 포함하며, 상기 복수의 전극 패드는 각각 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역과 중첩되는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 가지며, 상기 복수의 전극 패드는 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역의 중심에 대하여 회전 대칭형으로 배치될 수 있다.

Description

발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지{SUBSTRATE AND LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 반도체 발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지에 관한 것이다.
발광소자의 실장에 사용되는 회로 기판은 여러 전자제품 소자들을 일정한 설계에 따라 간편하게 연결시켜주는 역할을 하며, 디지털 TV를 비롯한 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품이다.
한편, 회로 기판에 실장되는 반도체 발광소자 등의 전자소자는 회로 기판과의 접합 시 요구되는 고온의 접합 온도에 의해 접합에 어려움이 있다. 특히, 온도가 올라감에 따라 소자와 회로 기판 사이의 열팽창계수(CTE) 차이에 의해 크랙(crack)과 같은 문제가 발생할 여지가 있다. 또한, 실장되는 반도체 발광소자의 크기가 점점 작아짐에 따라, 반도체 발광소자를 회로 기판 상에 표면실장하는 과정에서 회로 기판에 도포되는 접합물질이 회로 기판 상에 불균일하게 배치되어, 반도체 발광소자가 비정상적으로 실장되는 문제가 발생할 여지가 있다. 이는 전자제품의 신뢰성 및 안정성을 저해하는 요소로 지적되고 있다.
당 기술분야에서는, 반도체 발광소자의 접합 시 반도체 발광소자에 가해지는 열응력(Thermal Stress) 및 접합물질의 불균형에 의한 불량을 감소시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지가 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 패키지는, 복수의 전극이 구비된 반도체 발광소자; 및 상기 복수의 전극과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 전극 패드가 배치된 일면을 갖는 회로 기판;을 포함하며, 상기 복수의 전극 패드는 각각 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역과 중첩되는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 가지며, 상기 복수의 전극 패드는 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역의 중심에 대하여 회전 대칭형으로 배치된다.
일 예로, 상기 제1 영역은 상기 회로 기판의 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역에 배치되며, 상기 제2 영역은 상기 회로 기판의 가장자리에 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 동일한 형상일 수 있다.
일 예로, 상기 제1 영역을 이루는 물질의 조성은 상기 제2 영역을 이루는 물질의 조성과 상이할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 영역의 반사율은 상기 제1 영역의 반사율보다 클 수 있다.
일 예로, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1 영역에 접합물질을 통해 플립칩 본딩될 수 있다.
일 예로, 상기 접합물질은 상기 제1 영역을 이루는 물질과 동일한 조성의 물질을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 서로 분리되어 전기적으로 절연될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 절연성 반사층에 의해 전기적으로 절연될 수 있다.
일 예로, 상기 절연성 반사층은 TiO2, SiO2 , SiN, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, TiSiN 및 Nb2O3 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극과 상기 복수의 전극 패드의 상기 제1 영역은 각각 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다.
일 예로, 상기 회로 기판은 세라믹 회로 기판일 수 있다.
일 예로, 상기 제1 영역은 Au를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.
일 예로, 상기 제2 영역은 Ag를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 패키지는, 서로 다른 조성의 물질로 이루어진 제1 및 제2 영역을 각각 갖는 복수의 전극 패드가 일면에 배치된 회로 기판; 및 상기 복수의 전극 패드의 상기 제1 영역에 실장된 반도체 발광소자;를 포함하며, 상기 복수의 전극 패드는 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역을 중심에 대하여 각각 회전 대칭형으로 배치된다.
일 예로, 상기 제1 영역은 상기 회로 기판의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 제1 극성을 갖는 제1 전극 패드 및 상기 제1 극성과 다른 제2 극성을 갖는 제2 전극 패드를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 서로 분리되어 전기적으로 절연될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 실장용 회로 기판은 서로 반대에 위치한 제1 및 제2 면을 갖는 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재의 제1 면에 배치된 복수의 전극 패드; 포함하며, 상기 복수의 전극 패드는, 상기 베이스 부재의 상면에서 보았을 때, 상기 베이스 부재의 중앙 영역을 중심으로 회전 대칭형으로 배치된다.
일 예로, 상기 복수의 전극 패드는 각각 서로 다른 조성의 도전성 물질이 도금된 제1 및 제2 영역을 가질 수 있다.
발광소자의 접합 시에 발생하는 열응력(Thermal Stress)을 감소시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지가 제공될 수 있다.
발광소자의 접합 시에 접합물질의 불균형에 의한 불량을 감소시킬 수 있는 반도체 발광소자 실장용 회로 기판 및 이를 이용한 반도체 발광소자 패키지가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 의한 반도체 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 반도체 발광소자 패키지의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 반도체 발광소자 패키지의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 회로 기판을 상부에서 바라본 정면도이다.
도 5는 도 1의 반도체 발광소자 패키지에 채용된 반도체 발광소자의 단면도이다.
도 6은 도 3의 회로 기판의 다른 실시예이다.
도 7은 도 3의 회로 기판의 또 다른 실시예이다.
도 8 내지 도 12는 도 1의 반도체 발광소자 패키지의 제조공정을 나타내는 주요 단계별 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되거나 여러 가지 실시예가 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 지적하는 것이 아니라면, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함하다", "구비하다", 또는 "가지다" 등과 같은 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 특정하려는 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다.　이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다.　따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대한 설명에서, 결정학적(crystallographic) 면 또는 방향을 기술하는 표시법(notation)으로 세 개의 정수 세트로 표시되는 밀러 지수(Miller index)를 사용한다. 결정축에 대한 상대적인 대칭성이 동일한 복수의 면들 및 방향들을 결정학적인 관점에서 등가(equivalent)이며, 주어진 밀러 지수를 갖는 어떤 면 및 방향은 단지 단위 셀(unit cell)의 위치 및 기원(orientation)을 선택하는 방식에 의해서 격자 내에서 이동될 수 있다. 이러한 등가의 면들 및 방향들은 하나의 패밀리로 표시될 수 있으며, 하나의 패밀리, 예를 들어, 결정면{100}에 속하는 어느 한 면에 대한 설명은, 다른 기재가 없는 한, 세 개의 등가 면 (100), (010), (001)에 대하여 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 의한 반도체 발광소자 패키지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 반도체 발광소자 패키지의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다. 도 3은 도 1의 반도체 발광소자 패키지의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 회로 기판을 상부에서 바라본 정면도이다. 도 5는 도 1의 반도체 발광소자 패키지에 채용된 반도체 발광소자의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광소자 패키지(10)는 복수의 전극(271, 281)이 구비된 반도체 발광소자(200)와, 상기 반도체 발광소자(200)가 장착되는 회로 기판(100)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 반도체 발광소자(200)를 상기 회로 기판(100)상에 접합시키는 접합물질(S)을 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 반도체 발광소자(200)는 제1 및 제2 전극(270, 280)이 배치된 제1 면(B)과 상기 제1 면(B)에 대향하는 제2 면(C)을 가질 수 있다.
상기 반도체 발광소자(200)는 투광성 기판(210)과, 상기 투광성 기판(210) 상에 배치된 발광구조물(230)을 포함할 수 있다. 상기 발광구조물(230)의 일면은 상기 제1 면(B)을 구성할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 전극(270, 280)은 발광구조물(230)에 각각 접속될 수 있다.
상기 기판(210)은 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등의 물질로 이루어진 반도체 성장용 기판을 사용할 수 있다. 이 경우, 사파이어는 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a축 방향의 격자상수가 각각 13.00A과 4.758 A이며, C(0001)면, A(11-20)면, R(1-102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다.
상기 기판(210)은 서로 대향하는 면을 가질 수 있으며, 대향하는 면 중 적어도 하나에는 요철구조가 형성될 수 있다. 상기 요철구조는 상기 기판(210)의 일부를 식각함으로써 제공될 수 있으며, 이와 달리 상기 기판(210)과 다른 이종 물질층을 형성함으로써 제공될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 발광구조물(230)의 성장면으로 제공되는 면에 요철구조가 형성되는 경우, 상기 기판(210)과 제1 도전형 반도체층(230a) 사이 계면에서 결정 상수 차이에 의한 스트레스를 완화시킬 수 있다. 구체적으로, 사파이어 기판 상에 3족 질화물계 반도체층을 성장시키는 경우, 기판과 3족 질화물계 화합물 반도체층과의 격자 상수의 차이로 인해 전위 결함이 발생할 수 있는데, 이러한 전위 결함은 상부로 전파되어 반도체층의 결정품질을 저하시킨다.
본 실시예에서는, 상기 기판(210) 상에 볼록부를 갖는 요철구조를 구비함으로써, 제1 도전형 반도체층(230a)이 상기 볼록부의 측면에서 성장하게 되어 전위 결함이 상부로 전파되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고품질의 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있으며, 이로 인해 내부 양자효율이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 요철구조에 기인하여 상기 활성층(230b)으로부터 방출된 광의 경로가 다양해 질 수 있으므로, 광이 반도체층 내부에서 흡수되는 비율이 감소하고 광 산란 비율이 증가하여 광 추출 효율이 증대될 수 있다.
여기서, 상기 기판(210)은 100㎛ 이하의 두께(tc)를 가질 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 1~20㎛의 두께를 가질 수 있다. 이와 같은 두께범위는 반도체의 성장용으로 제공된 성장기판을 연마함으로써 얻어질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면(C)을 그라인딩(grinding)하거나, 랩과 랩제를 사용하여 마모와 연삭작용에 의해 연마되도록 래핑(lapping) 하는 방식 등을 적용할 수 있다.
상기 기판(210)과 발광구조물(230) 사이에는 버퍼층(220)이 배치될 수 있다. 상기 기판(210) 상에 발광구조물(230)이 성장하는 경우, 예를 들면 이종 기판 상에 발광구조물로서 GaN 박막을 성장시키는 경우 기판과 GaN 박막 간의 격자상수 불일치로 인해 전위(dislocation)와 같은 격자결함이 발생할 수 있으며, 열팽창 계수 차이로 인해 기판이 휨으로써 발광구조물에 균열(crack)이 발생할 수 있다. 이러한 결함제어와 휨 제어를 위해, 상기 기판(210) 상에 버퍼층(220)을 형성한 후 그 위에 원하는 구조의 발광구조물, 예컨대 질화물 반도체를 성장할 수 있다. 이와 같은 버퍼층(220)은 발광구조물(230)을 이루는 단결정 성장온도보다 저온에서 형성된 저온 버퍼층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 버퍼층(220)을 이루는 물질로는 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1), 특히 GaN, AlN, AlGaN이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 상기 버퍼층은 불순물이 도핑되지 않은 언도프 GaN층이 일정 두께로 형성된 것일 수 있다.
물론, 상기 버퍼층(220)을 이루는 물질은 이에 제한되는 것은 아니므로, 발광구조물(230)의 결정성을 좋게 하기 위한 구조라면 어느 것이든 채용될 수 있으며, ZrB2, HfB2, ZrN, HfN, TiN, ZnO 등의 물질도 사용될 수 있다. 또한, 복수의 층을 조합하거나 조성을 점진적으로 변화시킨 층으로도 사용될 수 있다.
상기 발광구조물(230)은 상기 기판(210)의 일면 상에 순차적으로 배치된 제1 도전형 반도체층(230a), 활성층(230b) 및 제2 도전형 반도체층(230c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)은 각각 n형 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 질화물 반도체로 이루어질 수 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)은 각각 n형 및 p형 질화물 반도체층을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 가지며, 예컨대 GaN, AlGaN, InGaN 등의 물질이 이에 해당될 수 있다.
상기 활성층(230b)은 가시광(약 350㎚∼680㎚ 파장범위)을 발광하기 위한 층일 수 있으며, 단일 또는 다중 양자 우물(multiple quantum well; MQW )구조를 갖는 언도프된 질화물 반도체층으로 구성될 수 있다. 상기 활성층(230b)은 예를 들어 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 양자장벽층과 양자우물층이 교대로 적층된 다중양자우물구조로　형성되어 소정의 밴드 갭을 가지는 구조를 사용할 수 있다. 이와 같은 양자 우물에 의해 전자 및 정공이 재결합되어 발광한다. 다중 양자우물 구조의 경우, 예컨대, InGaN/GaN 구조가 사용될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)과 활성층(230b)은 MOCVD, MBE, HVPE 등과 같은 결정 성장 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 전극(270, 280)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)의 외부와의 전기 접속을 위한 것으로, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)과 각각 접하도록 구비될 수 있다.
제1 및 제2 전극(270, 280)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(230a, 230c)과 오믹 특성을 갖는 도전성 물질이 1층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대, Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, 투명 도전성 산화물(TCO) 등의 물질 중 하나 이상을 스퍼터링 등을 이용하여 증착시킴으로써 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극(270, 280)은 상기 발광구조물(230)을 기준으로, 상기 기판(210)의 반대 측에 서로 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 반도체 발광소자 (200)는 실장되는 면에 플립 칩 본딩(또는 유텍틱 본딩(eutectic bonding))될 수 있다. 이 경우, 활성층(230b)에서 방출된 광은 상기 기판(210)을 경유하여 외부로 방출될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 상기 제1 및 제2 전극(270, 280)에서 반사되지 못한 광이 반사되도록, 상기 제1 및 제2 전극(270, 280)이 배치된 영역을 제외한 영역을 덮도록 하부 반사층(260)이 배치될 수도 있다. 실시예에 따라서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전극(270, 280)은 각각 복수의 전극(271, 272, 281, 282)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 전극(270, 280)이 각각 2개의 전극으로 구성된 경우를 예로 들어 설명한다. 이때, 복수의 전극(271, 272, 281, 282)은 서로 동일한 형상을 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 전극(271, 272, 281, 282)은 반도체 발광소자(200)가 실장되는 회로 기판(100)의 제1 영역(123, 124, 132, 133)과 대응되는 형상으로 배치하여, 제1 영역(123, 124, 132, 133)의 열전도 특성을 더욱 향상시킬 수도 있다.
본 실시예에서는 상기 반도체 발광소자(200)가 단일로 실장되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 상기 반도체 발광소자(200)는 복수 개로 구비되어 상기 회로 기판(100) 상에 배열될 수 있다. 이 경우, 상기 반도체 발광소자(200)는 동일한 파장의 빛을 발생시키는 동종(同種)일 수 있다. 또한, 서로 상이한 파장의 빛을 발생시키는 이종(異種)으로 다양하게 구성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 반도체 발광소자(200)가 LED 칩 자체인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 반도체 발광소자(200)는 LED 칩을 내부에 구비하는 패키지 단품을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회로 기판(100)은 전자소자인 반도체 발광소자(200)가 실장되기 위한 지지체를 구성하는 베이스 부재(110)에 전극 패드(120, 130)가 구비될 수 있다. 상기 회로 기판(100)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)일 수 있다. 또한, 상기 회로 기판(100)은 상기 반도체 발광소자(200)를 지지하는 패키지 본체일 수 있다.
상기 회로 기판(100) 상에는 상기 반도체 발광소자(200)의 전극(270, 280)와 전기적으로 연결되는 복수개의 전극 패드(120, 130)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 전극 패드(120, 130)에는 각각 상기 반도체 발광소자(200)가 장착되는 위치를 정의하는 접합 영역인 제1 영역(123, 124, 132, 133) 및 그 외의 영역인 제2 영역(125, 126, 135, 136)이 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 베이스 부재(110)는 서로 반대에 위치한 제1 및 제2 면을 갖는 판 형상을 가질 수 있다. 상기 베이스 부재(110)는 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성될 수 있으나, 방열 특성 및 발광 효율의 향상을 위해, 고내열성, 우수한 열전도성, 고반사효율 등의 특성을 갖는 세라믹(ceramic) 재질, 예를 들어, Al2O3, AlN 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 베이스 부재(110)의 재질이 이에 국한되는 것은 아니며, 반도체 발광소자(200)의 방열 특성 및 전기적 연결 관계 등을 고려하여 다양한 재질의 베이스 부재(110)가 이용될 수 있다.
또한 상술한 세라믹 기판 이외에도, 인쇄회로기판(printed circuit board) 또는 리드 프레임(lead frame) 등도 본 실시예의 베이스 부재(110)로 이용될 수 있다. 또한, 베이스 부재(110)는 빛의 반사 효율이 향상되도록 컵 형상을 가질 수 있다.
상기 전극 패드(120, 130)는 각각 제1 및 제2 극성을 갖는 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)는 상기 반도체 발광소자(200)가 실장되는 베이스 부재(110)의 일면과 타면을 관통하는 제1 및 제2 관통전극(121b, 131b), 상기 제1 및 제2 관통전극(121b, 131b)의 양 단부가 노출되는 상기 일면과 상기 타면에 각각 배치된 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a)와 제1 및 제2 하부 전극 패드(121c, 131c)가 형성되어, 상기 베이스 부재(110)의 양면이 서로 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 상기 제1 및 제2 관통전극(121b, 131b), 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 및 상기 제1 및 제2 하부 전극 패드(121c, 131c)는 Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt과 같은 도전성 물질을 1층 또는 다층 구조로 배치하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 관통전극(121b, 131b), 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 및 상기 제1 및 제2 하부 전극 패드(121c, 131c)를 각각 별도로 제조할 수도 있으나, 일괄 공정을 통해 한번에 제조할 수도 있다. 본 실시예에서는 직접 전해 도금(Direct plating)을 통해 Cu를 전극 패드로 형성한 경우를 예를 들어 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)는 상부에서 보았을 때, 상기 반도체 발광소자(200)가 실장되는 영역(A)의 중심(P)을 기준으로 회전 대칭형으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도면부호 134의 제1 전극 패드는, 도면부호 133의 제1 전극 패드를 P를 중심으로 θ만큼 회전하여 배치될 수 있다. 도면 부호 D는 복수개의 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)를 분할하는 가상의 분할선이며, 실시예에 따라서는, D는 P를 중심으로 시계 방향으로 45도만큼 회전한 D'일 수 있다.
또한, 본 실시예는 P를 기준으로 각각 2개의 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)가 배치된 경우로서, θ는 90도인 경우를 예를 들어 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 전극 패드(120, 130) 중 상기 반도체 발광소자(200)가 실장되는 면에 배치된 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 상에는 서로 다른 조성의 도전성 물질이 도포된 제1 영역(123, 124, 132, 133)과 및 제2 영역(125, 125, 135, 136)이 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)은 상기 반도체 발광소자(200)가 실장되는 영역(A)과 중첩되는 영역에 W1의 폭으로 배치될 수 있으며, 상기 제2 영역(125, 125, 135, 136)은 상기 회로 기판(100)의 가장자리 영역에 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)을 둘러싸도록 W2의 폭으로 배치될 수 있다.
상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)은 상기 반도체 발광소자(200)의 제1 및 제2 전극(271, 272, 281, 282)과 각각 동일한 형상을 갖도록 배치되어, 각각 개별적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)은 서로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 반도체 발광소자(200)의 실장 시에 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)에 도포되는 솔더 페이스트의 양을 균일하게 유지할 수 있다. 전극 패드에 도포되는 솔더 페이스트 양의 균일하지 않을 경우, 솔더 페이스트의 표면장력에 의해, 실장되는 반도체 발광소자(200)가 솔더 페이스트가 많은 쪽으로 당겨지는 이른바 툼스톤(tomb stone) 불량이 발생할 수 있다. 본 실시예는 제1 및 제2 전극 패드의 크기가 동일하므로 도포되는 솔더 페이스트의 양을 균일하게 유지할 수 있다. 따라서, 툼스톤 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 제1 및 제2 전극 패드의 형상이 동일하므로, 각각의 패드로 동일한 양의 열이 방출될 수 있다. 따라서, 일부 패드에 열이 집중되어 열응력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)에는 Au와 같은 접착성(bondability)이 우수한 물질이 도금될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전극(271, 272, 281, 282)과의 본딩특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)에 도금되는 물질에는 상기 반도체 발광소자(200)를 실장하는 데에 사용는 접합물질(S)과 동일한 조성의 물질이 포함될 수 있다. 상기 접합물질(S)은 접착성을 갖는 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 접합물질(S)로는 Au을 포함하는 물질이 사용될 수 있으며, Au/Ge, Au/In, Au/Sn 등의 공융 금속(eutectic metal)을 사용할 수도 있다. 따라서, 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)은 접합물질(S)과 동일한 조성의 물질이 포함되어, 우수한 본딩 특성을 가질 수 있다. 아울러, 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)에 실장되는 반도체 발광소자(200)의 본딩 신뢰도가 확보될 수 있다.
상기 제2 영역(125, 125, 135, 136)은 상기 반도체 발광소자(200)가 실장되는 영역(A)의 이외의 영역으로 정의될 수 있다. 상기 제2 영역(125, 125, 135, 136)은 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 중 상기 회로 기판(100)의 가장자리 영역에 회전 대칭형으로 배치될 수 있다. 상기 제2 영역(125, 125, 135, 136)에는 상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)에 도금된 물질보다 높은 반사율을 가지는 물질이 도금될 수 있다. 본 실시예에서는 Ag와 같은 물질이 도금될 수 있다. 상기 제2 영역(125, 125, 135, 136)에 도금되는 물질은 제1 영역(123, 124, 132, 133)에 도금된 물질에 비하여 접착성은 상대적으로 낮으나 높은 반사율을 가지므로, 반도체 발광소자(200)에서 방출된 빛이 반사되는 양을 증가시킬 수 있다. 따라서, 반도체 발광소자 패키지(10)의 외부 광추출 효율이 향상될 수 있다.
상기 제1 영역(123, 124, 132, 133)의 사이에는 절연성 반사층(160)이 W3의 폭으로 배치될 수 있다. 상기 절연성 반사층(160)은 TiO2, SiO2 , SiN, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, TiSiN, Nb2O3과 같은 반사도가 높은 절연성 물질을 포함하여, 상기 반도체 발광소자(200)에서 방출된 빛을 높은 반사도로 반사할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전극 패드(120, 130)의 사이로 노출된 베이스 부재(110)에 반도체 발광소자(200)에서 방출된 빛이 흡수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 절연성 반사층(160)은 복수의 전극패드(120, 130) 사이를 전기적으로 절연시켜, 제1 및 제2 영역을 도금하는 과정에서 제1 및 제2 영역이 서로 단락되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다. 실시예에 따라서, 상기 절연성 반사층(160)은 제2 영역(125, 125, 135, 136)까지 연장될 수 있다.
이와 같은 구성의 회로 기판(100)은 동일한 형상의 제1 및 제2 전극(120, 130)들을 회전 대칭형으로 배치하여, 반도체 발광소자(200)의 실장시에 발생할 수 있는 불량을 효과적으로 방지할 수 있으며, 반도체 발광소자(200)의 일 영역에 열이 집중되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각각의 제1 및 제2 전극(120, 130)에, 본딩특성이 우수한 물질을 도포한 제1 영역(123, 124, 133, 134)과 반사도가 우수한 물질을 도포한 제2 영역(125, 126, 135, 136)을 배치하여, 반도체 발광소자(200)의 본딩 신뢰도를 향상시킴과 동시에 외부 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(200)의 상면과 측면에는 파장변환층(300)이 배치될 수 있다. 상기 파장변환층(300)은 형광체나 양자점을 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장변환층(300)은 실질적으로 일정한 두께를 가지는 시트(sheet) 형상으로 형성될 수 있으며, 상온에서 반경화 상태이고, 가열시 유동 가능한 수준으로 상 변화하는 반경화성(B-stage) 물질에 형광체와 같은 물질이 분산된 필름일 수 있다. 구체적으로, 상기 반경화성 물질은 B-stage 실리콘일 수 있다.
상기 파장변환층(300)은 하나의 층이 적층된 구조일 수 있으나, 다층으로 형성될 수도 있다. 상기 파장변환층(300)을 다층으로 형성한 경우에 각각의 층에 서로 다른 종류의 형광체 등을 포함하게 할 수도 있다.
상기 파장변환층(300)은 반경화된 수지물질에 형광체나 양자점 등이 혼합되어 이루어질 수 있다. 예를 들어, 수지, 경화제 및 경화 촉매 등으로 이루어진 폴리머 바인더에 형광체가 혼합되고 반경화된(B-stage) 복합재일 수 있다.
형광체로는 가넷(garnet) 계열 형광체(YAG, TAG, LuAG), 실리케이트 계열 형광체, 질화물계 형광체, 황화물계 형광체, 산화물계 형광체 등이 사용될 수 있으며, 단일종으로 구성되거나 또는 소정 비율로 혼합된 복수종으로 구성될 수 있다.
상기 파장변환층(300)에 사용되는 수지는 고 접착성, 고 광투과성, 고 내열성, 고 광굴절율, 내습성 등을 만족할 수 있는 수지인, 에폭시(epoxy) 계열이나 무기계 고분자인 실리콘(silicone)이 사용될 수 있다. 고 접착성 확보를 위해서는 접착력 향상을 도모하는 첨가제로서, 예를 들어, 실란(silane)계 물질이 채용될 수 있다.
상기 파장변환층(300) 상에는 렌즈부(400)가 더 형성될 수 있다. 상기 렌즈부(400)는 상기 발광구조물(130) 및 상기 파장변환층(300)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 렌즈부(400)는 표면의 형상을 조절하여 상기 발광구조물(130)에서 방출된 빛의 배광분포를 제어하도록 할 수 있다. 상기 렌즈부(400)는 광투과성 물질로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 실리콘, 변형 실리콘, 에폭시, 우레탄, 옥세탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로 구성된 조성물 등과 같은 투광성을 갖는 절연수지로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 유리, 실리카겔 등과 같이 광투과성이 뛰어난 물질이 사용될 수도 있다.
다음으로, 앞서 설명한 회로 기판(100)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 앞서 설명한 일 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 도 6은 도 3의 회로 기판의 다른 실시예이다.
앞서 설명한 일 실시예의 회로 기판(100)과 유사하게, 다른 실시예의 회로 기판(500)은 제1 및 제2 전극 패드(520, 530)를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 전극 패드(520, 530)는 각각 복수 개로 구성될 수 있다. 또한, 각각의 제1 및 제2 전극 패드(520, 530)는, 베이스 부재(510)의 중앙 영역(A)에 배치되는 제1 영역(523, 524, 533, 534)과 상기 베이스 부재(510)의 가장자리 영역에 배치되는 제2 영역(525, 526, 535, 536)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 일 실시예와 달리 본 실시예는 제1 및 제2 전극(520, 530)을 분할하는 절연성 반사층(560)이 베이스 부재(510)의 모서리를 연결하는 대각선을 따라 배치된 차이점이 있다. 또한, 절연성 반사층(560)이 A에만 배치된 차이점이 있다. 절연성 반사층(560)을 A영역에 한정적으로 배치하더라도, 반도체 발광소자와 접하는 면의 반사율은 유지될 수 있다. 따라서,전체적인 반사율은 일 실시예와 동등하게 유지하면서도 절연성 반사층(560)을 형성하기 위한 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
다음으로, 앞서 설명한 회로 기판의 또 다른 실시예에 대해 설명한다. 앞서 설명한 일 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 도 7은 도 3의 기판(100)의 다른 실시예이다.
앞서 설명한 일 실시예의 회로 기판(100)과 유사하게, 다른 실시예의 회로 기판(600)은 제1 및 제2 전극 패드(620, 630)을 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 전극 패드(620, 630)는 각각 복수 개로 구성될 수 있다. 또한, 각각의 제1 및 제2 전극 패드(620, 630)는 베이스 부재(610)의 중앙 영역에 배치되는 제1 영역(623, 624, 633, 634)과 상기 베이스 부재(610)의 가장자리 영역에 배치되는 제2 영역(625, 626, 635, 636)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 일 실시예와 달리 본 실시예는 제1 및 제2 전극(620, 630)을 분할하는 절연성 반사층(660)이 베이스 부재(510)의 모서리를 연결하는 직선을 따라 배치된 차이점이 있다. 아울러, 제1 영역(623, 624, 633, 634)이 이등변 삼각형으로 배치된 차이점이 있다.
다음으로, 도 8 내지 도 12를 참조하여 도 1의 반도체 발광소자 패키지(10)의 제조방법에 대해 설명한다. 도 8 내지 도 12는 도 1의 발광소자 패키지의 제조공정을 나타내는 주요 단계별 도면이다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(110a)를 준비하고, 관통전극이 형성될 영역에 비아(111)를 형성한다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 비아(111) 레이저 드릴링법으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 패드가 형성될 영역을 정의하기 위해, 상기 베이스 부재(110a)의 양면에 각각 제1 및 제2 상부 전극 패드와 제1 및 제2 하부 전극 패드를 형성하기 위한 마스크(M)를 도포한다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 마스크(M)가 배치된 영역을 제외한 영역에 제1 및 제2 전극(121, 131)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 전극(121, 131)은 금속을 도금하여 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 직접 전해 도금(Direct plating)을 통해 Cu를 도금하여, 상기 제1 및 제2 관통전극(121b, 131b), 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 및 상기 제1 및 제2 하부 전극 패드(121c, 131c)를 일광공정에 의해 형성할 수 있다.
다음으로, 마스크(M)를 제거하고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a)의 사이에 절연성 반사층(160)을 형성할 수 있다. 상기 절연성 반사층(160)은 TiO2, SiO2 , SiN, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, TiSiN, Nb2O3과 같은 반사도가 높은 절연성 물질을 도포하여 형성할 수 있다. 상기 절연성 반사층(160)은 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 사이를 전기적으로 절연시켜, 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a)의 표면을 도금을 하는 후속공정에서, 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a)가 서로 단락되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a) 상의 제1 영역(123, 133)과 제2 영역(125, 135)에 각각 서로 다른 조성의 물질을 도금할 수 있다. 제1 영역(123, 133)에는 Au과 같은 본딩 신뢰도가 높은 물질을 도금할 수 있으며, 제2 영역(125, 135)에는 Ag과 같은 반사도가 높은 물질을 도금할 수 있다. 상기 제1 영역(123, 133)과 상기 제2 영역(125, 135)은 측단면만 서로 접하도록 형성할 수 있으나, 실시예에 따라서는, 일 영역이 겹치도록 형성될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 상기 제1 및 제2 상부 전극 패드(121a, 131a)의 전면에 Ag을 도금한 후에, 제1 영역(123, 133)에만 Au를 도금하는 것도 가능하다.
다음으로, 베이스 부재(110a)를 개별 단위로 절단하고 반도체 발광소자(200)를 실장하면 도 1의 반도체 발광소자 패키지(10)가 완성된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 조명 장치(2000)는 소켓(2010), 전원부(2020), 방열부(2030), 광원 모듈(2040) 및 커버부(2070)를 포함할 수 있다.
조명 장치(2000)에 공급되는 전력은 소켓(2010)을 통해서 인가될 수 있다. 소켓(2010)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 전원부(2020)는 제1 전원부(2021) 및 제2 전원부(2022)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(2030)는 내부 방열부(2031) 및 외부 방열부(2032)를 포함할 수 있다. 내부 방열부(2031)는 광원 모듈(2040) 및/또는 전원부(2020)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(2032)로 열이 전달되게 할 수 있다. 광학부(2070)는 광원 모듈(2040)이 방출하는 빛을 고르게 분산시키도록 구성될 수 있다.
광원 모듈(2040)은 전원부(2020)로부터 전력을 공급받아 커버부(2070)로 빛을 방출할 수 있다. 광원 모듈(2040)은 하나 이상의 반도체 발광소자(2041), 회로기판(2042) 및 컨트롤러(2043)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(2043)는 반도체 발광소자들(2041)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 반도체 발광소자(2041)는 도 1 내지 도 13를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로 기판의 제조 방법에 따라 제조된 회로 기판을 포함하거나, 이를 이용하여 제조된 소자일 수 있다.
광원 모듈(2040)의 상부에 반사판(2050)이 포함되어 있으며, 반사판(2050)은 광원으로부터의 빛을 측면 및 후방으로 고르게 퍼지게 하여 눈부심을 줄일 수 있다. 반사판(2050)의 상부에는 통신 모듈(2060)이 장착될 수 있으며 통신 모듈(2060)을 통하여 홈-네트워크(home-network) 통신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(2060)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi) 또는 라이파이(LiFi)를 이용한 무선 통신 모듈일 수 있으며, 스마트폰 또는 무선 컨트롤러를 통하여 조명 장치의 온(on)/오프(off), 밝기 조절 등과 같은 가정 내외에 설치되어 있는 조명을 컨트롤 할 수 있다. 또한 상기 가정 내외에 설치되어 있는 조명 장치의 가시광 파장을 이용한 라이파이 통신 모듈을 이용하여 TV, 냉장고, 에어컨, 도어락, 자동차 등 가정 내외에 있는 전자 제품 및 자동차 시스템의 컨트롤을 할 수 있다. 반사판(2050)과 통신 모듈(2060)은 커버부(2070)에 의해 커버될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 14를 참조하면, 조명 장치(3000)는 방열 부재(3100), 커버(3200), 광원 모듈(3300), 제1 소켓(3400) 및 제2 소켓(3500)을 포함할 수 있다.
방열 부재(3100)의 내부 또는/및 외부 표면에 다수의 방열 핀들(3110, 3120)이 요철 형태로 형성될 수 있으며, 방열 핀(3110, 3120)은 다양한 형상 및 간격을 갖도록 설계될 수 있다. 방열 부재(3100)의 내측에는 돌출 형태의 지지대(3130)가 형성되어 있다. 지지대(3130)에는 광원 모듈(3430)이 고정될 수 있다. 방열 부재(3100)의 양 끝단에는 걸림 턱(3140)이 형성될 수 있다.
커버(3200)에는 걸림 홈(3210)이 형성되어 있으며, 걸림 홈(3210)에는 방열 부재(35100)의 걸림 턱(3140)이 후크 결합 구조로 결합될 수 있다. 걸림 홈(3210)과 걸림 턱(3140)이 형성되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다.
광원 모듈(3300)은 반도체 발광소자 어레이를 포함할 수 있다. 광원 모듈(3300)은 인쇄회로기판(3310), 광원(3320) 및 컨트롤러(3330)를 포함할 수 있다. 광원(3320)은 도 1 내지 도 13를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로 기판의 제조 방법에 따라 제조된 회로 기판을 포함하거나, 이를 이용하여 제조된 소자일 수 있다. 컨트롤러(3330)는 광원(3320)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 인쇄회로기판(3310)에는 광원(3320)을 동작시키기 위한 회로 배선들이 형성되어 있으며, 광원(3320)을 동작시키기 위한 구성 요소들이 포함될 수도 있다.
제1, 2 소켓(3400, 3500)은 한 쌍의 소켓으로서 방열 부재(3100) 및 커버(3200)로 구성된 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되는 구조를 갖는다. 예를 들어, 제1 소켓(3400)은 전극 단자(3410) 및 전원 장치(3420)를 포함할 수 있고, 제2 소켓(3500)에는 더미 단자(3510)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 소켓(3400) 또는 제2 소켓(3500) 중의 어느 하나의 소켓에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 예를 들어, 더미 단자(3510)가 배치된 제2 소켓(3500)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 다른 예로서, 전극 단자(3410)가 배치된 제1 소켓(3400)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 반도체 발광소자 패키지
100: 회로 기판
110: 베이스 부재
120: 제1 전극 패드
130: 제2 전극 패드
200: 반도체 발광소자
270: 제1 전극
280: 제2 전극
300: 파장변환층
400: 렌즈부

Claims (20)

  1. 복수의 전극이 구비된 반도체 발광소자;
    상기 복수의 전극과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 전극 패드가 배치된 일면을 갖는 회로 기판; 및
    상기 반도체 발광소자와 상기 복수의 전극 패드를 서로 연결하는 접합물질;을 포함하며,
    상기 복수의 전극 패드는 각각 상기 접합물질이 배치되고 반도체 발광소자가 실장된 영역과 중첩되는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 가지며,
    상기 복수의 전극 패드는 서로 동일한 형상을 가지는 4개의 전극 패드를 포함하고, 상기 4개의 전극 패드는 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역의 중심에 대하여 90도마다 회전 대칭형으로 배치되고,
    상기 복수의 전극 패드 각각의 상기 제1 영역은 서로 동일한 형상을 가지며 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역의 중심에 대하여 90도마다 회전 대칭형으로 배치되고,
    상기 복수의 전극 패드 각각의 상기 제2 영역은 서로 동일한 형상을 가지며 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역의 중심에 대하여 90도마다 회전 대칭형으로 배치되고,
    상기 복수의 전극 패드 중 일 측에 나란히 배치된 2개의 전극 패드는 제1 극성을 가지며, 타 측에 나란히 배치된 다른 2개의 전극 패드는 상기 제1 극성과 다른 제2 극성을 가지고,
    상기 접합물질은 상기 제1 영역을 이루는 물질과 동일한 조성의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 회로 기판의 상기 반도체 발광소자가 실장된 영역에 배치되며, 상기 제2 영역은 상기 회로 기판의 가장자리에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 패드 각각의 상기 제1 영역은 서로 동일한 사각형 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역을 이루는 물질의 조성은 상기 제2 영역을 이루는 물질의 조성과 상이하며,
    상기 제2 영역의 반사율은 상기 제1 영역의 반사율보다 큰 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 발광소자는 상기 제1 영역에 상기 접합물질을 통해 플립칩 본딩되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 패드는 서로 분리되어 전기적으로 절연되며,
    상기 복수의 전극 패드는 절연성 반사층에 의해 전기적으로 절연된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극과 상기 복수의 전극 패드의 상기 제1 영역은 각각 서로 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회로 기판은 세라믹 회로 기판이고,
    상기 제1 영역은 Au를 포함하는 물질로 이루어지며,
    상기 제2 영역은 Ag를 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 패키지.
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