(57)【要約】      （修正有）【課題】基板メッキ層の変色等によって生じる光束低下、ワイヤの断線による電気的信頼性の低下等を解決できる、半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供する。【解決手段】半導体素子パッケージ２００は、基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、第１電極部の第１領域上に配置される発光素子１００と、第１電極部と電気的に分離されて基板に配置された第２電極部２２０と、第１電極部と第２電極部との間の発光素子の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に配置される第１電極部と、
前記第１電極部と電気的に分離されて前記基板に配置される第２電極部と、
前記第１電極部の上に配置される発光素子と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に配置される絶縁性反射層と、
前記絶縁性反射層の上に配置される光学レンズと、
を含み、
前記絶縁性反射層の上面は、複数個の頂点を含む多角形形状に配置され、
前記絶縁性反射層の頂点は、前記基板の中心からの距離が第１範囲以内である少なくとも１つ以上の第１地点を含み、
前記光学レンズに外接する接線と前記基板の上面がなす角度が６０°〜９０°であり、
前記第１地点は、前記接線と前記光学レンズとの外接点及び前記接線と前記基板が会う点を連結する線分と上下に重なる、半導体素子パッケージ。
【請求項２】
前記光学レンズは、レンズ部及び曲率部を含み、
前記曲率部とレンズ部の曲率方向は相互異なる、請求項１に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項３】
前記第１地点は、前記曲率部と垂直に重なる、請求項２に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項４】
前記絶縁性反射層の頂点は、前記第１地点及び前記絶縁性反射層の中心からの距離が前記第１範囲より小さい第２地点を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項５】
前記第２電極部は、前記第２電極部の外側面から前記発光素子方向に突出した第１突出部と第２突出部を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項６】
前記第１突出部または前記第２突出部の上下幅は一定である、請求項５に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項７】
前記発光素子が配置される前記第１電極部の第１領域と前記第２電極部の第１突出部または前記第２電極部の第２突出部までの垂直距離である第１距離は、前記第１領域の第１軸方向の幅の１／１０〜３／１０の範囲である請求項６に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項８】
前記第１電極部は、
前記第１電極部の下側角領域に位置する第３領域と、
前記第１電極部の上側角領域に位置する第４領域と、
前記第３、第４領域と前記第１領域との間に配置される第５領域と、を含む、請求項５に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項９】
前記第２電極部は、前記第２領域と前記第１電極部の上側角領域に配置される第１連結部を含み、
前記第１連結部の上下幅は、前記第２領域の上下幅より小さい、請求項８に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１０】
前記第２電極部は、前記第２電極部の下側角領域に位置する第４突出部と前記第２電極部の上側角領域に位置する第５突出部を含み、
前記第４突出部は、前記第１電極部の第３領域に対応し、
前記第５突出部は、前記第１電極部の第４領域に対応する、請求項９に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１１】
前記第４突出部と前記第３領域との間に配置され、前記第２電極部と前記第１電極部との間を電気的に分離する、請求項１０に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１２】
前記絶縁性反射層は、前記第５突出部と前記第４領域との間に配置され、前記第２電極部と前記第１電極部との間を電気的に分離する、請求項１１に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１３】
前記絶縁性反射層は、前記第２電極部の第５突出部と前記第１電極部の第４領域との間に配置される電極分離領域である第１分離領域と、前記第２電極部の第４突出部と前記第１電極部の第３領域との間に配置される電極分離領域である第２分離領域とを含む、請求項１２に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１４】
前記絶縁性反射層は、前記第１電極部及び前記第２電極部と垂直に重ならない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１５】
前記第１電極部の第２領域の第１軸方向の幅は、前記第１電極部の第１領域の第１軸方向の幅の１／５〜２／５である、請求項９に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１６】
前記第１連結部の長さと幅が、前記第１電極部の第５領域の長さと幅より小さく形成される、請求項９に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１７】
前記発光素子の側面周りに配置された樹脂反射層をさらに含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１８】
前記発光素子は、発光チップと前記発光素子の上に配置された蛍光体層を含み、
前記樹脂反射層は、前記発光素子の側面と前記蛍光体層の側面に配置される、請求項１７に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項１９】
前記樹脂反射層の一部は、前記発光素子の側面に沿って配置され、前記蛍光体層の外側面よりも内側に配置される、請求項１７に記載の半導体素子パッケージ。
【請求項２０】
基板と、
前記基板の上に配置される第１電極部と、
前記第１電極部と離隔して前記基板の上に配置される第２電極部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に配置される絶縁性反射層と、
を含み、
前記第１電極部は、
前記第１電極部の第１軸方向の外縁に配置され、前記第１軸と垂直方向である第２軸方向に延長される第１電極延長部と、
前記第１電極延長部と第１軸と反対方向である第３軸方向に離隔し、発光素子が配置される第１領域と、
前記第１電極延長部と第１軸方向に離隔し、前記第１領域と前記第１軸方向と垂直方向である第２軸方向に離隔し、保護素子が配置される第２領域と、
前記第１領域と前記第１電極延長部との間に配置され、前記第１領域と前記第１電極延長部を電気的に連結する第１連結部と、
前記第２領域と前記第１電極延長部との間に配置され、前記第２領域と前記第１電極延長部を電気的に連結する第２連結部と、
前記第１電極延長部は、前記第１連結部と前記第２連結部との間で前記第２軸方向と平行に配置される第１垂直部と、
前記第１垂直部と前記第２連結部との間に配置され、第１軸方向の幅が前記第２軸方向に向かうほど増加する第１斜線部と、
前記第２領域と前記第２軸方向に離隔し、前記第１電極部の前記第２軸方向の外縁に配置され、前記第１斜線部と連結され、第１軸方向に突出配置される第１突出部と、
前記第１領域と前記第２軸方向と反対方向である第４軸方向の外縁に配置される第２突出部と、
前記第２突出部と前記第１電極延長部の垂直部との間に配置され、第１軸方向の幅が前記第４軸方向に向かうほど増加する第２斜線部と、
を含み、
前記第２斜線部は、前記第２突出部と連結されるように配置され、
前記第２電極部は、
前記第２電極部の前記第３軸方向の外縁に配置され、前記第２軸方向に延長される第２電極延長部と、
第１軸方向に前記第１領域と重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第１ボンディング部と、
前記第１ボンディング部と前記第２軸方向に離隔して配置され、前記第１軸方向に前記第１領域と重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第２ボンディング部と、
第１軸方向に前記第２領域と重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第３ボンディング部と、
前記第２軸方向に前記第３ボンディング部と離隔して配置され、前記第１軸方向に延長され、前記第２電極延長部と連結される第３突出部と、
前記第４軸方向に前記第２ボンディング部と離隔して配置され、前記第１軸方向に延長され、前記第２電極延長部と連結される第４突出部と、
前記第２電極延長部は、前記第１ボンディング部と前記第２ボンディング部との間で前記第２軸方向と平行に配置される第２垂直部と、
前記第２電極延長部は、前記第３突出部と前記第２垂直部との間に配置され、前記第１軸方向の幅が前記第２軸方向に向かうほど増加する第３斜線部と、
前記第４突出部と前記第２垂直部との間に配置され、前記第１軸方向の幅が前記第４軸方向に向かうほど増加する第４斜線部と、を含む、半導体素子パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
GaN、AlGaN等の化合物を含む半導体素子は、広くて調整が容易なバンドギャップエネルギーを有する等多様な長所を有することから、発光素子、受光素子及び各種ダイオード等に多様に用いられている。
【０００３】
特に、半導体のＩＩＩ-Ｖ族またはＩＩ-ＶＩ族化合物半導体物質を利用した発光ダイオード(Light Emitting Diode)やレーザダイオード(Laser Diode)のような発光素子は、薄膜成長技術及び素子材料の開発によって、赤色、緑色、青色及び紫外線等多様な色を具現することができ、蛍光物質を利用したり色を組合せることで、効率の良い白色光線も具現が可能であり、蛍光灯、白熱灯等既存の光源に比べて、低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。
【０００４】
さらに、光検出器や太陽電池のような受光素子も、半導体のＩＩＩ-Ｖ族またはＩＩ-ＶＩ族化合物半導体物質を利用して製作する場合、素子材料の開発によって多様な波長領域の光を吸収して光電流を生成することで、ガンマ線からラジオ波長領域まで多様な波長領域の光を利用することができる。また、速い応答速度、安全性、環境親和性及び素子材料の容易な調節といった長所を有するので、電力制御または超高周波回路や通信用モジュールにも容易に利用することができる。
【０００５】
従って、光通信手段の送信モジュール、LCD(Liquid Crystal Display)表示装置のバックライトを構成する冷陰極管(CCFL：Cold Cathode Fluorescence Lamp)を代替できる発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替できる白色発光ダイオード照明装置、自動車ヘッドライト及び信号灯及びガスや火災を感知するセンサ等にまで応用が広がっている。また、高周波応用回路やその他電力制御装置、通信用モジュールにまで応用を拡大することができる。
【０００６】
発光素子(Light Emitting Device)は、電気エネルギーが光エネルギーに変換される特性のｐ-ｎ接合ダイオードを周期律表上の３族-５族元素または２族-６族元素が化合されて生成され、化合物半導体の組成比を調節することで、多様な色の具現が可能である。
【０００７】
例えば、窒化物半導体は、高い熱的安定性と幅広いバンドギャップエネルギーによって、光素子及び高出力電子素子の開発分野で大きな注目を浴びている。特に、窒化物半導体を利用した青色(Blue)発光素子、緑色(Green)発光素子、紫外線(UV)発光素子、赤色(RED)発光素子等は、商用化されて広く使用されている。
【０００８】
例えば、紫外線発光ダイオード(UV LED)の場合、２００nm〜４００nmの波長帯に分布している光を発生する発光ダイオードとして、前記波長帯において、短波長の場合、殺菌、浄化等に使用され、長波長の場合、露光装置または硬化装置等に使用される。
【０００９】
一方、従来技術によれば、発光ダイオードを利用した製品が研究され製品として発売されており、発光ダイオードは、室内及び室外で使用される各種ランプ、液晶表示装置、電光掲示板、街灯、前照灯のような照明装置の光源として使用が増えている。
【００１０】
ところが、従来技術では、発光ダイオードを利用した発光チップは、リードフレームを含む基板の上に配置され、基板の上には光反射のためのメッキ層が配置されるが、このような基板のメッキ層は、変色等によって光束低下が発生する問題がある。
【００１１】
また、従来技術では、基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題がある。
【００１２】
また、従来技術では、発光素子とリードフレームの間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下する問題がある。
【００１３】
また、従来技術では、光学レンズと基板の間の結合力の低下による信頼性低下の問題があった。
【００１４】
また、従来技術では、パッケージ基板の放熱性のイシューによって、熱的、電気的信頼性が低下する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、基板のメッキ層が変色等によって光束低下が発生する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供しようとする。
【００１６】
また、本発明は、基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供しようとする。
【００１７】
また、本発明は、発光チップと電極部の間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供しようとする。
【００１８】
また、本発明は、光学レンズと基板の間の結合力の低下による信頼性問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供しようとする。
【００１９】
また、本発明は、放熱効率が優れる基板を含むことで、熱的、電気的信頼性が向上した半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による半導体素子パッケージは、基板２０１と、前記基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置される第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０の上に配置される発光素子１００と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０との間に配置される絶縁性反射層２３０と、前記絶縁性反射層２３０の上に配置される光学レンズ２６０と、を含むことができる。
【００２１】
本発明で、前記絶縁性反射層２３０の上面は、複数個の頂点を含む多角形形状に配置されてもよい。
【００２２】
前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記基板２０１の中心からの距離が第１範囲以内である少なくとも１つ以上の第１地点を含むことができる。前記基板２０１の中心は、前記基板２０１が四角形、例えば正四角形である場合、対角線が会う点である。前記基板２０１の中心は、発光素子１００の中心と上下に重なるが、これに限定されるものではない。また、前記基板２０１の中心は、第１電極部の第１領域２１０ａの中心と上下に重なるが、これに限定されるものではない。
【００２３】
本発明で、前記光学レンズ２６０に外接する接線ＬＰと前記基板の上面がなす角度θが６０°〜９０°を有することができる。例えば、前記光学レンズ２６０に外接する接線ＬＰは、前記基板２０１の外側角の上面を通り、前記接線ＬＰが前記基板２０１の外側角の上面と会う点２０１ｐがなす角度θは６０°〜９０°を有することができる。
【００２４】
本発明で、前記第１地点は、前記接線ＬＰと前記光学レンズとの外接点２６０ｐ及び前記接線ＬＰと前記基板が会う点２０１ｐを連結する線分と上下に重なってもよい。
【００２５】
前記光学レンズ２６０は、レンズ部２６１及び曲率部Ｒを含むことができ、前記曲率部とレンズ部の曲率方向は相互異なる。
【００２６】
前記第１地点は、前記曲率部Ｒと垂直に重なってもよい。
【００２７】
本発明で、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記第１地点及び前記絶縁性反射層２３０の中心からの距離が前記第１範囲より小さい第２地点を含むことができる。
【００２８】
本発明による半導体素子パッケージは、基板２０１と、前記基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの上に配置される発光素子１００と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間の前記発光素子１００の周りに複数の多角形形状を含んで配置される絶縁性反射層２３０と、前記絶縁性反射層２３０と前記発光素子１００の上に配置される光学レンズ２６０と、を含むことができる。
【００２９】
前記光学レンズ２６０は、前記絶縁性反射層２３０と前記発光素子１００の上に配置されて所定の曲率を有するレンズ部２６１と、前記レンズ部２６１の外側に配置されてフラットな上面を有するバッファ部２６２と、を含むことができるが、これに限定されるものではなく、前記光学レンズ２６０はバッファ部を含まなくてもよい。
【００３０】
前記光学レンズ２６０は、前記レンズ部２６１と前記バッファ部２６２との間に配置される所定の曲面部Ｒを含むことができる。前記曲面部Ｒを含む場合、前記曲面部Ｒと前記レンズ部２６１は、相互異なる曲率方向を有することができる。また、本発明で、光学レンズ２６０がバッファ部を含まない場合、曲面部を含まなくてもよい。
【００３１】
本発明で、前記曲面部Ｒは、前記絶縁性反射層２３０の複数の多角形形状の頂点のうちの少なくとも１つ以上の外縁頂点と垂直に重なる。頂点と曲面部Ｒが垂直に重なる場合、多角形形状の絶縁性反射層２３０の形状に対応する電極部が前記光学レンズ２６０と接する領域の面積が広くなるので、熱的安定性と半導体素子パッケージの信頼性が向上し、前記絶縁性反射層２３０が前記光学レンズ２６０と接する領域の面積を広くすることができるので、半導体素子パッケージから放出される光抽出効率や指向角を向上させることができる。
【００３２】
前記曲面部Ｒを含む前記レンズ部２６１は、前記絶縁性反射層２３０の複数の多角形形状の角のうちの少なくとも４つの外縁の角と垂直に重なる。前記角は、多角形形状の外縁の辺が相互会う頂点を意味することができる。
【００３３】
前記曲面部Ｒは、前記第１電極部２１０または前記第２電極部２２０の外側面のうちの少なくとも４つの外側面と垂直に重なってもよい。
【００３４】
前記絶縁性反射層２３０は、前記レンズ部２６１の曲面部Ｒより外側に突出しなくてもよい。
【００３５】
また、前記レンズ部２６１の曲面に外接する仮想の直線ＬＰと前記基板２０１が会う領域で、前記多角形形状の頂点２３０ｐが少なくとも１つ以上垂直に重なる。前記レンズ部２６１の曲面に外接する仮想の直線ＬＰと前記基板２０１が会ってなす角θは６０°〜９０°を有することができる。前記角θが６０°以上の場合、半導体素子パッケージが放出する光の指向角を調節することが容易となり、９０°以下の場合、前記レンズ部２６１と前記絶縁性反射層２３０が接する面積が広くなるので、光抽出効率が向上する。
【００３６】
本発明による半導体素子パッケージは、基板と、基板の上に配置されるレンズ部２６１と、前記基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの上に配置される発光素子１００と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０との間に配置される絶縁性反射層２３０とを含むことができる。
【００３７】
前記レンズ部２６１は、前記絶縁性反射層２３０の上に配置され、前記絶縁性反射層２３０は、前記曲面部２６１の下面より外側に突出しなくてもよい。
【００３８】
また、本発明による半導体素子パッケージは、基板と、前記基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０との間に配置される絶縁性反射層２３０とを含むことができる。
【００３９】
前記第１電極部２１０は、発光素子１００が配置される第１領域２１０ａと、前記第１領域２１０から第１軸Ｘ方向に延長される第５領域２１０ｂを含むＡ領域と、所定の保護素子１０５が配置される第２領域２１０ｄと、前記第２領域２１０ｄから前記第１軸Ｘ方向に延長される第１連結部２１０ｆを含んで前記Ａ領域の一側に配置されるＢ領域と、前記Ａ領域の他側に配置され、前記基板の下側角方向に前記第１軸Ｘ方向に垂直な第２軸Ｙ方向への幅が徐々に広くなるＣ領域を含むことができる。
【００４０】
本発明による半導体素子パッケージは、基板の上に配置される第１電極部と、前記第１電極部の第１領域上に配置される発光素子と、前記第１電極部と電気的に分離されて前記基板に配置された第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間の前記発光素子の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層と、を含むことができる。
【００４１】
本発明による照明装置は、前記半導体素子パッケージを有する発光ユニットを含むことができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明は、基板のメッキ層の変色等によって光束低下が発生する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【００４３】
また、本発明は、基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【００４４】
また、本発明は、発光素子と電極部の間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【００４５】
また、本発明は、光学レンズと基板の間の結合力の低下による信頼性が低くなる問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【００４６】
また、本発明は、放熱効率が優れる基板を含むことで、熱的、電気的信頼性が向上した半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板と発光素子の平面図である。
【図２】第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板の平面図である。
【図３】第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板と発光素子の断面図である。
【図４】第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける発光チップの断面図である。
【図５】第１実施例に係る半導体素子パッケージの平面透明図である。
【図６ａ】第１実施例に係る半導体素子パッケージのＩＩＩ-ＩＩＩ’線断面図である。
【図６ｂ】第１実施例に係る半導体素子パッケージのＶ-Ｖ’線断面図である。
【図６ｃ】第１実施例に係る半導体素子パッケージのＩＩＩ-ＩＩＩ’線の別の断面図である。
【図７ａ】第２実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板と発光素子の平面図である。
【図７ｂ】第２実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板と発光素子の断面図である。
【図８】第２実施例に係る半導体素子パッケージの平面透明図である。
【図９】第２実施例に係る半導体素子パッケージの断面図である。
【図１０】実施例に係る照明装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、上記課題を解決するための具体的に実現できる実施例を添付した図面を参照して説明する。
【００４９】
実施例の説明において、各要素(element)の「上または下」に形成されると記載される場合、上または下は、２つの要素が直接接触するものと、１つ以上の別の要素が上記２つの要素の間に配置されて形成されるものも含む。また、「上または下」と表現される場合、１つの要素を基準に、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。また、各実施例は相互組合せることができ、各実施例の要素も相互組合せることができる。
【００５０】
（実施例）
図１は、第１実施例に係る半導体素子パッケージ２００における平面図として、基板２０１と半導体素子１００の平面図である。実施例の半導体素子パッケージ２００は、半導体素子パッケージからなることができる。よって、実施例の半導体素子パッケージ２００は、基板２０１と半導体素子１００を含むことができる。例えば、実施例の半導体素子パッケージ２００は、基板２０１と発光素子１００を含むことができる。
【００５１】
実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、基板２０１、半導体素子１００、第１、第２電極部２１０、２２０、絶縁性反射層２３０のうち少なくとも１つ以上を含むことができる。
【００５２】
例えば、図１を参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０の上に配置される発光素子１００と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間の前記発光素子１００の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０のうち少なくとも１つ以上を含むことができる。
【００５３】
前記発光素子１００は、垂直型発光チップからなることができるが、これに限定されるものではなく、後で図４を参照して詳述することにする。
【００５４】
前記発光素子１００は、前記第１電極部２１０及び前記第２電極部２２０と電気的に連結される。例えば、前記発光素子１００の底面は、導電性基板を含んで前記第１電極部２１０の上に配置されて電気的に連結され、前記発光素子１００の上面は、前記第２電極部２２０と第１、第２ワイヤ２９１、２９２を介して電気的に連結されるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
実施例で、前記第１電極部２１０の一部領域に配置される所定の保護素子１０５を含むことができる。前記保護素子１０５は、前記第２電極部２２０の一部領域と第３ワイヤ２９３を介して電気的に連結される。前記保護素子１０５は、ツェナーダイオード、サイリスタまたはTVS(Transient voltage suppression)として具現され、前記発光素子１００をESD(electro static discharge)から保護することができる。
【００５６】
以下、図１〜図４を参照して第１実施例に係る半導体素子パッケージ２００を詳述することにする。図２は第１実施例に係る半導体素子パッケージ２００で発光素子１００が除去された基板２０１の平面図であり、図３は図１に示された第１実施例に係る半導体素子パッケージ２００におけるＩ-Ｉ’線に沿った基板と発光チップの断面図であり、図４は図１に示された第１実施例に係る半導体素子パッケージ２００におけるＩＩ-ＩＩ’線に沿った発光チップ１１０の断面図である。
【００５７】
<基板>
図２を参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、基板２０１の上に配置された第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０を含むことができる。
【００５８】
実施例で、基板２０１は、放熱性が優れる絶縁材質または金属化合物を含むことができる。例えば、前記基板２０１は、絶縁材質として低温焼成セラミック(LTCC：low temperature co-fired ceramic)または高温焼成セラミック(HTCC：high temperature co-fired ceramic)等を含むことができる。また、前記基板２０１は、樹脂系の絶縁物質、例えば、ポリフタルアミド(PPA：Polyphthalamide)のような樹脂材質で形成することができる。また、前記基板２０１は、シリコン、またはエポキシ樹脂またはプラスチック材質を含む熱硬化性樹脂または高耐熱性、高耐光性材質で形成することができる。
【００５９】
また、前記基板２０１は、金属化合物として窒化アルミニウム(AlN)またはアルミナ(Al２O３)等を含むことができ、または熱伝導率が１４０W／mK以上の金属酸化物を含むことができる。また、前記基板２０１は、酸化防止剤、光反射材、無機充電材、硬化触媒、光安定剤、潤滑剤、二酸化チタンのうち少なくとも１つ以上を含むことができる。
【００６０】
図２を参照すると、前記基板２０１は、第１軸Ｘ方向の第１辺と、前記第１軸Ｘ方向に垂直な第２軸Ｙ方向の第２辺を含む多角形形状の平面を含むことができる。例えば、前記基板２０１は、平面が長方形または正四角形形状を有することができるが、これに限定されるものではない。前記第１辺は、横軸辺であり、前記第２辺は縦軸辺であるが、これに限定されるものではない。実施例で、前記基板２０１の第１辺の幅Ｗ１０は、前記第２辺の幅と同一であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、前記基板２０１の第１辺の幅Ｗ１０は、略３mm〜４mmの範囲を有することができるが、これに限定されるものではない。
【００６１】
実施例によれば、放熱性が優れる絶縁材質または金属化合物の基板２０１を採用することで放熱性が優れるので、熱的、電気的信頼性を向上させ光効率を向上させることができる。
【００６２】
<第１、第２電極部、絶縁性反射層>
実施例で解決しようとする技術的課題の１つは、基板のメッキ層の変色等によって光束低下が発生する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することにある。
【００６３】
また、実施例で解決しようとする技術的課題の１つは、基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性低下が発生する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することにある。
【００６４】
実施例で解決しようとする技術的課題の１つは、発光チップと電極部の間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下の問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することにある。
【００６５】
図２に戻って、実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、発光素子１００が配置される第１領域２１０ａを含む第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０を含むことができる。
【００６６】
実施例で、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０はチタニウム(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、リン(P)のうち少なくとも１つ以上を含む単層または多層に形成される。例えば、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の表面には銀(Ag)またはアルミニウム(Ag)が形成され、入射する光の反射効率を向上させ光効率を増大させることができる。また、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０が金層(Au layer)を含むことで湿気による腐食を防止でき、電気的信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、図１及び図２を参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間の前記発光素子１００の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０を含むことができる。
【００６８】
従来技術で、基板の上に形成されるメッキ層の変色等によって光反射効率が低下したり電気的信頼性が低下する技術的問題があった。
【００６９】
このような技術的問題を解決しようと実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、前記発光素子１００の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０を含むことができ、前記絶縁性反射層２３０は、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間に配置される。
【００７０】
実施例によれば、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間の前記発光素子１００の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０を含むことで、変色等が発生しうる第１、第２電極部２２０、２３０の領域を最小化すると共に、熱的、電気的信頼性が優秀な絶縁性反射層２３０を発光素子１００の周りに配置することで、メッキ層の変色等によって光束低下が発生する問題を解決でき、また基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題を解決することができる。
【００７１】
前記絶縁性反射層２３０は、熱硬化性樹脂組成物、感光性樹脂組成物等を利用して断層または多層に形成され、酸化チタン等の光反射物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記絶縁性反射層２３０は、熱硬化性樹脂組成物であり、加熱によって硬化して電気絶縁性を示す樹脂を利用することができ、このような熱硬化性樹脂としては、エポキシ化合物、シリコン樹脂、オキセタン化合物、メラミン樹脂等を含むことができるが、これに限定されるものではない。また、前記絶縁性反射層２３０は、分子内にカルボキシル基、フェノール性水酸基等が存在し、アルカリ性の現像液に中和して溶解するアルカリ現像型感光性樹脂組成物からなることができる。
【００７２】
前記絶縁性反射層２３０は、基板の上に発光チップが形成される領域を除いて、第１電極部２１０と第２電極部２２０の物質が１次形成された後、絶縁性反射層２３０が形成される領域の第１電極部、第２電極部物質が除去し、絶縁性反射層２３０が形成される。一方、第１電極部２１０と第２電極部２２０の物質は、第１電極部２１０と第２電極部２２０の領域のみに形成され、絶縁性反射層２３０は、絶縁性反射層２３０が形成される領域に形成されてもよい。よって、前記第１電極部２１０及び前記第２電極部２２０の高さと前記絶縁性反射層２３０の高さが、同一水平面で構成されてもよく、または絶縁性反射層２３０の高さが前記第１電極部２１０及び前記第２電極部２２０の高さとことなるように構成されてもよい。前記絶縁性反射層２３０の高さは、前記第１及び第２電極部２１０、２２０から前記絶縁性反射層２３０に伝達される熱による熱的安定性を考慮して調節することができる。
【００７３】
図２を参照して、実施例に係る半導体素子パッケージ２００における第１電極部２１０、第１電極部２１０及び絶縁性反射層２３０の主な構成要素を説明することにする。
【００７４】
図２を参照すると、前記第１電極部２１０は、発光素子１００が配置される第１領域２１０ａと、所定の保護素子１０５が配置される第２領域２１０ｄを含むことができる。また、前記第１電極部２１０は、第１軸Ｘに垂直な第２軸Ｙを基準に前記第１電極部２１０の下側角領域に位置する第３領域２１０ｃと、前記第１電極部２１０の上側角領域に位置する第４領域２１０ｅを含むことができる。また、前記第１電極部２１０は、前記第３、第４領域２１０ｃ、２１０ｅと前記第１領域２１０ａの間に配置される第５領域２１０ｂを含むことができる。
【００７５】
次に、前記第２電極部２２０は、前記基板２０１の第２軸Ｙ方向の第２辺、例えば左側の辺から前記第１軸Ｘ方向である前記発光素子１００の方向に突出した第１突出部２２０ａと第２突出部２２０ｂを含むことができる。また、前記第２電極部２２０は、第１電極部２１０の第２領域２１０ｄに対応するように第３ワイヤ２９３と電気的に連結される第３突出部２２０ｄを含むことができる。また、前記第２電極部２２０は、第２軸Ｙを基準に第２電極部２２０の下側角領域に位置する第４突出部２２０ｃと第２電極部２２０の上側角領域に位置する第５突出部２２０ｅを含むことができる。
【００７６】
実施例で、前記第１電極部２２１または第２電極部２２０のいずれか１つには、極性マーク２２５が配置される。例えば、前記極性マーク２２５は、第２電極部２２０の上側角領域に、他の角領域と区別されるように形成される。このような極性マーク２２５は、アノードマークまたはカソードマークからなることができる。
【００７７】
実施例で、絶縁性反射層２３０は、少なくとも１つ以上のリセスまたは少なくとも１つ以上の分離領域を含むことができる。例えば、前記絶縁性反射層２３０は、前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａ、第２突出部２２０ｂ及び第３突出部２２０ｃに対応するように、それぞれ第１リセス２３０ａ、第２リセス２３０ｂ及び第３リセス２３０ｃを含むことができる。また、前記絶縁性反射層２３０は、第２電極部２２０の第５突出部２２０ｅと前記第１電極部２１０の第４領域２１０ｅの間に第１分離領域２３０Ｓ１と、前記第２電極部２２０の第４突出部２２０ｃと前記第１電極部２１０の第３領域２１０ｃの間に第２分離領域２３０Ｓ２を含み、第１電極部２１０と第２電極部２２０の間を電気的に分離することができる。
【００７８】
以下、図１及び図２を参照して、実施例に係る半導体素子パッケージ２００における￥第１電極部２１０、第１電極部２１０及び絶縁性反射層２３０の有機的結合関係による特有の技術的特徴に対して詳述することにする。
【００７９】
実施例で、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの面積は、以後配置される発光素子１００の面積と同一または大きいが、これに限定されるものではない。前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａは、多角形形状を有することができる。例えば、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａは、長方形または正四角形を有することができるが、これに限定されるものではなく、図２では正四角形を例示したが、これに限定されるものではない。
【００８０】
実施例で、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１は、前記基板２０１の第１軸Ｘ方向の第１辺の幅Ｗ１０の略２／５〜３／５である。前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第２軸Ｙ方向の幅は、前記第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１と同一であるか異なる。
【００８１】
例えば、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１は、略１.２mm〜２.４mmであるが、これに限定されるものではない。前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１が前記第１辺の幅Ｗ１０の２／５未満の場合、発光素子１００の実装領域を確保できず、電気的信頼性が低下することがある。一方、前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１が前記第１辺の幅Ｗ１０の３／５を超える場合、発光素子１００の実装領域より広く第２電極部の第１領域２１０ａが位置することになって放熱効率が低下することがある。
【００８２】
また、実施例で、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａと前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂまでの第１距離Ｄ１は、第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／１０〜略３／１０の範囲に短く確保することができる。例えば、前記第１距離Ｄ１は、略０.１２mm〜略０.３６mmであるが、これに限定されるものではない。
【００８３】
実施例によれば、前記発光素子１００と前記第２電極部２２０を電気的に連結する第１ワイヤ２９１と第２ワイヤ２９２の長さを著しく短く確保することができる(図１参照)。例えば、第１ワイヤ２９１と第２ワイヤ２９２の長さは、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／５〜略３／５の範囲に短く確保することで、第１ワイヤ２９１または第２ワイヤ２９２の断線のイシューを未然に防止し、電気的信頼性を著しく向上させることができる。例えば、前記第１ワイヤ２９１または第２ワイヤ２９２の長さは、略０.２４mm〜略０.９６mmであるが、これに限定されるものではない。
【００８４】
前記第１ワイヤ２９１と第２ワイヤ２９２の長さが前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の１／５未満の場合、発光素子１００と第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの間の距離が近接することになって短絡等のイシューが発生する可能性がある。一方、前記第１ワイヤ２９１と第２ワイヤ２９２の長さが前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の３／５を超える場合、発光素子１００と第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの間の距離が遠くなってワイヤの断線の問題が発生することがある。
【００８５】
また、実施例で、前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ５は、前記基板２０１の第１軸Ｘ方向の第１辺の幅Ｗ１０の略３／１０〜略４／１０である。実施例で、絶縁性反射層２３０は、第１リセス２３０ａと第２リセス２３０ｂを含むことで、前記第２電極部２２０が第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂを含むようにすることができる。前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの面積は、前記絶縁性反射層２３０の第１リセス２３０ａまたは第２リセス２３０ｂの面積以下である。
【００８６】
例えば、前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ５は０.３６mm〜０.９６mmである。前記第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ５が前記基板２０１の第１辺の幅Ｗ１０の幅の３／１０未満の場合、発光素子１００と第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの間の距離が近接することになって短絡等のイシューが発生する可能性がある。一方、前記第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ５が前記基板２０１の第１辺の幅Ｗ１０の幅の４／１０を超える場合、発光素子１００と第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの間の距離が遠くなってワイヤの断線の問題が発生することがある。
【００８７】
実施例によれば、前記絶縁性反射層２３０が前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂに対応する位置に第１リセス２３０ａまたは第２リセス２３０ｂを含むことで、変色等が発生しうる第１、第２電極部２１０、２２０の領域を最小化すると共に、メッキ層の変色等によって発生する光束低下または電気的信頼性低下の問題を解決することができる。また、実施例によれば、前記絶縁性反射層２３０が前記第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂに対応する位置に第１リセス２３０ａまたは第２リセス２３０ｂを有することで、発光チップと電極部の間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる複合的な技術的効果がある。
【００８８】
実施例で、第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの上下幅は一定である。実施例によれば、第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂの上下幅を一定に制御して、第１ワイ２９１、第２ワイヤ２９２が配置される領域を確保すると共に、光学レンズとの結合力を向上させ光反射率を向上させることができる絶縁性反射層２３０の最適な幅を確保することができる技術的効果がある。これは、絶縁性反射層２３０の物質によって、光反射機能は良いが放熱効率が低下する場合があるので、発光チップ１１０に近接した第２電極部２２０の第１突出部２２０ａまたは第２突出部２２０ｂは、所定の幅を確保することで放熱効率を維持・増大させることができる技術的効果がある。
【００８９】
次に、実施例で、前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄの面積は、以後配置される保護素子１０５の面積以上であるが、これに限定されるものではない。前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄは、多角形形状を有することができる。例えば、前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄは、長方形または正四角形を有することができるが、これに限定されるものではなく、図２では正四角形を例示したが、これに限定されるものではない。
【００９０】
実施例で、前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ２は、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／５〜略２／５である。例えば、前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ２は０.２４mm〜０.４８mmである。
【００９１】
前記第２領域２１０ｄの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ２が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の１／５未満の場合、保護素子１０５の実装領域を確保できず、電気的信頼性が低下することがある。一方、前記第２領域２１０ｄの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ２が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の２／５を超える場合、保護素子１０５の実装領域が広過ぎて放熱効率が低下することがある。
【００９２】
実施例で、前記第２領域２１０ｄは、前記第１電極部２１０の上側角領域から第１軸Ｘの反対方向に突出する形状を有することができる。例えば、前記第２領域２１０ｄは、所定の第１連結部２１０ｆを介して前記第１電極部２１０の上側角領域から第１軸Ｘの反対方向に突出する。実施例で、前記第１連結部２１０ｆの上下幅は、前記第２領域２１０ｄの上下幅より小さい。実施例によれば、保護素子１０５の配置領域を確保するために、第２領域２１０ｄの広さは確保するものの、前記第１連結部２１０ｆの上下幅は、前記第２領域２１０ｄの上下幅より小さく制御することで、絶縁性反射層２３０が最適な幅で確保されて、光学レンズとの結合力を向上させ光反射率を向上させることができる技術的効果がある。
【００９３】
実施例で、前記第１連結部２１０ｆの第１軸Ｘ方向の長さＤ４は、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第１軸Ｘ方向の長さＤ３のより小さい。また、実施例で、前記第１連結部２１０ｆの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ４は、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３のより小さい。例えば、前記第１連結部２１０ｆの第１軸Ｘ方向の長さＤ４は、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第１軸Ｘ方向の長さＤ３の３／５〜９／１０の範囲に制御される。また、実施例で、前記第１連結部２１０ｆの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ４は、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３の１／３〜２／３に制御される。よって、前記第１連結部２１０ｆの長さＤ４と幅Ｗ４が、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの長さＤ３と幅Ｗ３より小さく形成されることで、保護素子１０５と発光素子１００に適正な電流を注入すると共に、光反射と光学レンズ２６０との結合力を向上させることができる複合的技術的効果がある。
【００９４】
実施例によれば、前記絶縁性反射層２３０が前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｄと第１電極部２１０の第２領域２１０ｄに対応する位置にそれぞれ第３リセス２３０ｃと第４リセス２３０ｄを含むことで、保護素子と電極部間を電気的に連結するワイヤの断線によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる技術的効果がある。実施例によれば、前記絶縁性反射層２３０が前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｄと第１電極部２１０の第２領域２１０ｄに対応する位置にそれぞれ第３リセス２３０ｃと第４リセス２３０ｄを含むことで、変色等が発生しうる第１、第２電極部２１０、２２０の領域を最小化すると共に、メッキ層の変色等によって発生する光束低下または電気的信頼性低下の問題を解決できる複合的技術的効果がある。
【００９５】
また、実施例で、前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｅの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ４は、前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／１０〜略３／１０である。例えば、前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｅの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ４は０.１２mm〜０.３６mmである。前記第３突出部２２０ｅの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ４が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の１／１０未満の場合、第３ワイヤ２９３のボンディング領域を確保できず、電気的信頼性が低下することがあり、前記第３突出部２２０ｅの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ４が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の３／１０を超える場合、第３ワイヤ２９３のボンディング領域が広くなり放熱効率が低下することがある。
【００９６】
実施例で、前記第３突出部２２０ｅは、前記第２電極部２２０の上側角領域から第１軸Ｘの方向に突出する形状を有することができる。例えば、前記第３突出部２２０ｅは、所定の第２連結部２２０ｆを介して前記第２電極部２２０の上側角領域から第１軸Ｘ方向に突出する。実施例で、前記第２連結部２２０ｆの上下幅は、前記第３突出部２２０ｅの上下幅より小さい。実施例によれば、保護素子の第３ワイヤ２９３の配置領域を確保するために、第３突出部２２０ｅの広さは確保するものの、前記第２連結部２２０ｆの上下幅は、前記第３突出部２２０ｅの上下幅より小さく制御することで、絶縁性反射層２３０が最適な幅で確保されて、光学レンズとの結合力を向上させ光反射率を向上させることができる技術的効果がある。
【００９７】
次に、実施例で、保護素子１０５が配置される前記第１電極部２１０の第２領域２１０ｄと前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｅまでの第２距離Ｄ２は、第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／１０〜略３／１０の範囲に短く確保することができる。例えば、前記第１距離Ｄ１は、略０.１２mm〜略０.３６mmであるが、これに限定されるものではない。
【００９８】
これによって、実施例によれば、前記保護素子１０５と前記第２電極部２２０の第３突出部２２０ｅを電気的に連結する第３ワイヤ２９３の長さを短く確保することができる(図１参照)。例えば、第３ワイヤ２９３の長さは、前記第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略２／５〜略３／５の範囲に短く確保することで、第３ワイヤ２９３の断線のイシューを未然に防止し、電気的信頼性を著しく向上させることができる。例えば、前記第３ワイヤ２９３の長さは、略０.４８mm〜略１.４４mmであるが、これに限定されるものではない。
【００９９】
次に、前記第１電極部２１０は、第１軸Ｘに垂直な第２軸Ｙを基準に下側角領域に位置する第３領域２１０ｃと上側角領域に位置する第４領域２１０ｅを含むことができ、前記第１電極部２１０は、前記第３、第４領域２１０ｃ、２１０ｅと前記第１領域２１０ａの間に配置される第５領域２１０ｂを含むことができる。
【０１００】
前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３は、第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略２／１０〜略３／１０の範囲を有することができる。例えば、前記第１電極部２１０の第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３は、略０.２４mm〜略０.３６mmであるが、これに限定されるものではない。前記第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の２／１０未満の場合、リード電極の幅が狭くなって抵抗が増加することがあり、前記第５領域２１０ｂの第２軸Ｙ方向の幅Ｗ３が前記第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の３／１０を超える場合、リード電極の領域が広過ぎて放熱効率が低下することがある。
【０１０１】
実施例で、前記第２電極部２２０は、第２軸Ｙを基準に下側角領域に位置する第４突出部２２０ｃと上側角領域に位置する第５突出部２２０ｅを含むことができる。前記第４突出部２２０ｃは、第１電極部２１０の第３領域２１０ｃに対応し、前記第５突出部２２０ｅは、第１電極部２１０の第４領域２１０ｅに対応する。実施例で、前記第４突出部２２０ｃと前記第３領域２１０ｃの間は、絶縁性反射層２３０によって電気的に分離され、前記第５突出部２２０ｅと前記第４領域２１０ｅも前記絶縁性反射層２３０によって電気的に分離される。
【０１０２】
例えば、前記絶縁性反射層２３０は、前記第２電極部２２０の第５突出部２２０ｅと前記第１電極部２１０の第４領域２１０ｅの間に第１分離領域２３０Ｓ１と、前記第２電極部２２０の第４突出部２２０ｃと前記第１電極部２１０の第３領域２１０ｃの間に第２分離領域２３０Ｓ２を含むことで、第１電極部２１０と第２電極部２２０の間を電気的に絶縁させることができる。
【０１０３】
実施例によれば、前記絶縁性反射層２３０が前記第１電極部２１０と第２電極部２２０の間に配置される第１分離領域２３０Ｓ１と第２分離領域２３０Ｓ２を含むことで、第１電極部２１０と第２電極部２２０の間を電気的に絶縁させる機能をし、第１、第２電極部２１０、２２０の領域を最小化すると共に、メッキ層の変色等によって発生する光束低下または電気的信頼性低下の問題を解決できる技術的効果がある。
【０１０４】
図１及び図２を参照すると、本発明による半導体素子パッケージは、基板２０１と、前記基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０と離隔して前記基板２０１の上に配置される第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０との間に配置される絶縁性反射層２３０とを含むことができる。
【０１０５】
実施例で、前記第１電極部２１０は、前記第１電極部２１０の第１軸Ｘ方向の外縁に配置され、前記第１軸Ｘと垂直方向である第２軸Ｙ方向に延長される第１電極延長部と、前記第１電極延長部と第１軸Ｘと反対方向である第３軸-Ｘ方向に離隔し、所定の発光素子１００が配置される第１領域２１０ａと、前記第１電極延長部と第１軸Ｘ方向に離隔し、前記第１領域２１０ａと前記第１軸Ｘ方向と垂直方向である第２軸Ｙ方向に離隔し、所定の保護素子が配置される第２領域２１０ｄと、前記第１領域２１０ａと前記第１電極延長部との間に配置され、前記第１領域２１０ａと前記第１電極延長部を電気的に連結する第１連結部２１０ｂと、前記第２領域２１０ｄと前記第１電極延長部との間に配置され、前記第２領域２１０ａと前記第１電極延長部を電気的に連結する第２連結部２１０ｆを含むことができる。
【０１０６】
実施例で、前記第１電極部２１０における前記第１電極延長部は、前記第１連結部２１０ｂと前記第２連結部２１０ｆの間で第２軸Ｙ方向と平行に配置される第１垂直部２１０ｇ１と、前記第１垂直部２１０ｇ１と前記第２連結部２１０ｆの間に配置され、第１軸Ｘ方向の幅が前記第２軸Ｙ方向に向かうほど増加する第１斜線部２１０ｇ２と、前記第２領域２１０ｄと前記第２軸Ｙ方向に離隔し、前記第１電極部２１０の前記第２軸Ｙ方向の外縁に配置され、前記第１斜線部２１０ｇ２と連結され、第１軸Ｘ方向に突出配置される第１突出部２１０ｅと、前記第１領域２１０ａと第２軸Ｙ方向と反対方向である第４軸-Ｙ方向の外縁に配置される第２突出部２１０ｈと、前記第２突出部２１０ｈと前記第１電極延長部の垂直部２１０ｇ１の間に配置され、第１軸Ｘ方向の幅が前記第４軸-Ｙ方向に向かうほど増加する第２斜線部２１０ｃとを含むことができる。
【０１０７】
前記第２斜線部２１０ｃは、前記第２突出部２１０ｈと連結されるように配置される。前記第１斜線部２１０ｇ２と第２斜線部２１０ｃのそれぞれの開始点は、それぞれ第１電極部２１０の第１領域２１０ａの上端及び下端と同じ位置であってもよいが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
実施例で、第１斜線部２１０ｇ２と第２斜線部２１０ｃは、第１垂直部２１０ｇ１の上端及び下端のそれぞれから延長されて配置される。前記第１斜線部２１０ｇ２は、前記第１垂直部２１０ｇ１の上端から第２軸Ｙ方向に行くほど幅が広くなり、前記第２斜線部２１０ｃは、前記第１垂直部２１０ｇ１の下端から第４軸-Ｙ方向に行くほど幅が広くなることで、絶縁性反射層２３０の広さを最適に確保すると共に、放熱効果のために第１電極部２１０領域を最適に確保することで、光学レンズとの接着力を向上させると共に、熱的安定性を確保して信頼性を向上させることができる技術的効果がある。
【０１０９】
実施例で、第１電極部２１０の第１突出部２１０ｇ２と第２突出部２１０ｈの第４軸-Ｙ方向の厚さを一定に維持することで、放熱効率のための第１電極部の領域を確保すると共に、信頼性確保のための絶縁性反射層を適切に確保することができる技術的効果がある。
【０１１０】
実施例で、前記第２電極部２２０は、前記第２電極部２１０の前記第３軸-Ｘ方向の外縁に配置され、前記第２軸Ｙ方向に延長される第２電極延長部と、第１軸Ｘ方向に前記第１領域２１０ａと重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第１ボンディング部２２０ａと、前記第１ボンディング部２２０ａと前記第２軸Ｙ方向に離隔して配置され、前記第１軸Ｘ方向に前記第１領域２１０ａと重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第２ボンディング部２２０ｂと、第１軸Ｘ方向に前記第２領域２１０ｄと重なる領域を含むように配置され、前記第２電極延長部と連結される第３ボンディング部２２０ｄと、前記第２軸Ｙ方向に前記第３ボンディング部２２０ｄと離隔して配置され、前記第１軸Ｘ方向に延長され、前記第２電極延長部と連結される第３突出部２２０ｅと、前記第４軸-Ｙ方向に前記第２ボンディング部２２０ｂと離隔して配置され、前記第１軸Ｘ方向に延長され、前記第２電極延長部と連結される第４突出部２２０ｃと、を含むことができる。
【０１１１】
実施例で、前記第２電極部２２０の前記第２電極延長部は、前記第１ボンディング部２２０ａと前記第２ボンディング部２２０ｂの間で前記第２軸Ｙ方向と平行に配置される第２垂直部２２０ｇ１と、前記第２電極延長部は、前記第３突出部２２０ｅと前記第２垂直部２２０ｇ１の間に配置され、前記第１軸Ｘ方向の幅が前記第２軸Ｙ方向に向かうほど増加する第３斜線部２２０ｇ２と、前記第４突出部２２０ｃと前記第２垂直部２２０ｇ１の間に配置され、前記第１軸Ｘ方向の幅が前記第４軸-Ｙ方向に向かうほど増加する第４斜線部２２０ｇ３を含むことができる。
【０１１２】
実施例によれば、第３ボンディング部２２０ｄに第２連結部２２０ｆの厚さが薄く形成されることで、変色等が発生しうる第２電極部２２０の領域を最小化すると共に、メッキ層の変色等によって発生する光束低下または電気的信頼性低下の問題を解決できる技術的効果がある。
【０１１３】
次に、図３は第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける基板２０１と発光素子１００の断面図である。
【０１１４】
実施例の発光素子１００は、第１電極部２１０の上に配置される発光チップ１１０と蛍光体層１２０を含むことができ、これに対しては図４を参照して後述することにする。
【０１１５】
実施例で、基板２０１は、上部に第１電極部２１０と第２電極部２２０を含み、下部に第１下部電極２８１と第２下部電極２８２を含むことができる。前記基板２０１は、前記第１電極部２１０と前記第１下部電極２８１を電気的に連結する第１連結電極２１９と、前記第２電極部２２０と前記第２下部電極２８２を電気的に連結する第２連結電極２２９を含むことができる。
【０１１６】
実施例で、第１電極部２１０と第２電極部２２０は、前記絶縁性反射層２３０と上下に重ならないように配置されることで、基板のメッキ層の変色等によって光束低下または電気的信頼性低下の問題を防止することができる。
【０１１７】
実施例で、前記第１下部電極２８１、第１連結電極２１９、第２下部電極２８２及び第２連結電極２２９は、前記第１電極部２１０または前記第２電極部２２０の物質と同じ物質からなることができるが、これに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、前記第１下部電極２８１、第１連結電極２１９、第２下部電極２８２及び第２連結電極２２９は、チタニウム(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、リン(P)のうち少なくとも１つ以上を含む単層または多層に形成される。
【０１１９】
実施例で、前記基板２０１は、前記第１下部電極２８１と前記第２下部電極２８２の間に放熱部２８３を含むことができ、前記第１下部電極２８１または前記第２下部電極２８２とは電気的に分離される。
【０１２０】
前記放熱部２８３は、前記第１下部電極２８１または前記第２下部電極２８２の水平幅より大きい水平幅を有することで、前記第１下部電極２８１または前記第２下部電極２８２の面積より大きい面積を有し、放熱効率を向上させることができる。前記放熱部２８３は、前記第１下部電極２８１または前記第１下部電極２８１の厚さと同じ厚さを有することができるが、これに限定されるものではない。
【０１２１】
また、前記放熱部２８３は、前記発光素子１００と垂直方向に重なるように配置され、前記発光素子１００から発生する熱を効率的に放熱することができる。このような放熱部２８３、第１下部電極２８１、第２下部電極２８２は、所定の回路基板(図示されない)の上に半田のような接着部材により接着することができる。
【０１２２】
<発光素子>
図３を参照すると、実施例の発光素子１００は、発光チップ１１０と蛍光体層１２０を含むことができる。まず蛍光体層１２０の内容を記述してから発光チップ１１０に対する特徴を記述することにする。
【０１２３】
実施例で、前記蛍光体層１２０は、前記発光チップ１１０から放出された一部光を吸収して他の波長の光に波長を変換することになる。前記蛍光体層１２０は、シリコンまたはエポキシのような透光性樹脂材質に蛍光体が添加され、前記蛍光体は、黄色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、赤色蛍光体のうち少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記蛍光体層１２０は、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素によって主に活性化する窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素によって主に活性化するアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマニウム酸塩、またはＣｅ等のランタノイド系元素によって主に活性化する希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはＥｕ等のランタノイド系元素によって主に活性化する有機及び有機錯体等から選択される少なくともいずれか１つ以上からなることができる。
【０１２４】
実施例の発光素子１００は、前記蛍光体層１２０から放出された光と前記発光チップ１１０から放出された光が混色して白色光として放出される。前記白色光は、ウォームホワイト(Warm white)、クールホワイト(Cool white)またはニュートラルホワイト(Neutral white)のうち少なくとも１つの色温度を有することができる。
【０１２５】
前記蛍光体層１２０は、フィルム形態で提供されるので、上面及び下面が水平な平面で提供されるが、これに限定されるものではない。
【０１２６】
次に、図４は第１実施例に係る半導体素子パッケージにおける発光チップ１１０の断面図である。
【０１２７】
図４を参照すると、実施例の発光チップ１１０は、複数の半導体層１１、１２、１３を有する発光構造物１０、前記発光構造物１０の下に第１電極層２０、前記第１電極層２０の下に第２電極層５０、前記第１、第２電極層２０、５０の間に絶縁層４１及びパッド２５のうち少なくとも１つを含むことができる。
【０１２８】
前記発光構造物１０は、第１半導体層１１、活性層１２及び第２半導体層１３を含むことができる。例えば、前記第１半導体層１１は、第１導電型ドーパント、例えばｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層を含み、前記第２半導体層１３は、第２導電型ドーパント、例えばｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層を含むことができる。前記第１半導体層１１の上面は、ラフ(rough)な凹凸部１１Ａに形成され、このような凹凸メン１１Ａは、光抽出効率を改善させることができる。前記凹凸メン１１Ａの側断面は、多角形形状または半球形状を含むことができる。
【０１２９】
前記第１電極層２０は、前記発光構造物１０と第２電極層５０の間に配置され、第１接触層１５、反射層１７及びキャッピング層１９を含むことができる。前記第１接触層１５は、導電性酸化膜、導電性窒化物または金属から形成される。前記反射層１７は、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au、Hfのうち少なくとも１つを含む金属または合金から形成される。前記キャッピング層１９は、金属から形成され、例えばAu、Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe、Mo物質のうち少なくとも１つを含むことができる。前記キャッピング層１９の接触部３４は、前記発光構造物１０と垂直方向にオーバーラップしない領域に配置され、前記パッド２５と垂直にオーバーラップすることができる。
【０１３０】
前記パッド２５は、断層または多層に形成され、断層はAuを含むことができ、多層の場合Ti、Ag、Cu、Auのうち少なくとも２つを含むことができ、多層の場合Ti／Ag／Cu／Auの積層構造またはTi／Cu／Auの積層構造であってもよい。
【０１３１】
前記パッド２５の周りには、前記保護層３０及び透光層４５が接触することができる。前記透光層４５は、前記発光構造物１０の表面を保護し、前記パッド２５と前記発光構造物１０の間を絶縁させることができ、前記保護層３０の周辺部と接触することができる。前記透光層４５は、例えば酸化物または窒化物から具現することができる。前記保護層３０は、酸化物または窒化物から具現することができる。
【０１３２】
実施例は、前記第１電極層２０と前記第２電極層５０の間に配置される絶縁層４１を含むことができる。前記絶縁層４１は、SiO２、SixOy、Si３N４、SixNy、SiOxNy、Al２O３、TiO２、AlN等からなる群から少なくとも１つが選択されて形成される。
【０１３３】
前記第２電極層５０は、前記絶縁層４１の下に配置された拡散防止層５２、前記拡散防止層５２の下に配置されたボンディング層５４及び前記ボンディング層５４の下に配置された導電性支持部材５６を含むことができ、前記第１半導体層１１と電気的に連結される。前記拡散防止層５２は、Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe、Mo物質のうち少なくとも１つを含むことができる。前記ボンディング層５４は、バリア金属またはボンディング金属等を含むことができる。前記導電性支持部材５６は、金属またはキャリア基板を含むことができる。
【０１３４】
一方、第２接触層３３は、前記第１半導体層１１の内部に配置され、前記第１半導体層１１と接触することができる。前記第２接触層３３の上面は、前記第１半導体層１１の下面より上に配置され、第１半導体層１１と電気的に連結され、前記活性層１２及び第２半導体層１３と絶縁される。
【０１３５】
前記第２接触層３３は、第２電極層５０の突出部５１に連結され、前記突出部５１は、前記拡散防止層５２から突出する。前記突出部５１は、絶縁層４１及び保護層３０内に配置されたホール４１Ａを介して貫通し、第１電極層２０と絶縁される。前記第２接触層３３は、例えばCr、V、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Au、Moのうち少なくとも１つを含むことができる。前記突出部５１は、他の例として、前記拡散防止層５２及びボンディング層５４を構成する物質のうち少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されるものではない。前記突出部５１は、例えばTi、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、PdまたはTaのうち少なくとも１つを含むことができる。
【０１３６】
<レンズ>
次に、図５は第１実施例に係る半導体素子パッケージの平面透明図であり、図６ａは図５に示された第１実施例に係る半導体素子パッケージのＩＩＩ-ＩＩＩ’線断面図である。また、図６ｂは第１実施例に係る半導体素子パッケージのＶ-Ｖ’線断面図であり、図６ｃは第１実施例に係る半導体素子パッケージのＩＩＩ-ＩＩＩ’線の別の断面図である。
【０１３７】
実施例が解決しようとする技術的課題の１つは、光学レンズと基板の間の結合力の低下による信頼性問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することにある。
【０１３８】
また、実施例が解決しようとする技術的課題の１つは、基板のメッキ層が変色等によって光束低下が発生する問題または基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することにある。
【０１３９】
図５と図６ａ及び図６ｂを参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージ２００は、発光素子１００が配置された基板２０１の上に光学レンズ２６０を含むことができる。
【０１４０】
実施例で、前記光学レンズ２６０は、前記発光素子１００と前記絶縁性反射層２３０の上に配置される。
【０１４１】
前記光学レンズ２６０は、シリコンまたはエポキシのような透明な樹脂材質で形成することができる。または、前記光学レンズ２６０は、ガラス材質または透明なプラスチック材質で形成することができる。前記光学レンズ２６０は、所定の曲率を有するレンズ部２６１と、前記レンズ部２６１から側面に延長されるバッファ部２６２を含み、前記レンズ部２６１は、前記絶縁性反射層２３０に外接し、これによって、レンズ部２６１と絶縁性反射層２３０の結合力が向上し、光学レンズ２６０の基板２０１との結合力が向上して、湿気の浸透防止や機械的結合力が優れる技術的特徴がある半導体素子パッケージを提供することができる。
【０１４２】
実施例で、前記光学レンズ２６０は、前記レンズ部２６１と前記バッファ部２６２の間に所定の曲率部Ｒを含むことができる。
【０１４３】
一方、図６ｃのように、実施例の光学レンズ２６０は、バッファ部を備えなくてもよく、この場合曲率部を含まなくてもよい。
【０１４４】
従来技術では、光学レンズがリードフレームの上に配置される領域が多いので、金属物質であるリードフレームと光学レンズの間の結合力が低下する問題があった。
【０１４５】
一方、実施例に係る半導体素子パッケージでは、光学レンズ２６０と絶縁性反射層２３０の物質が樹脂系を物質から形成されることで、両者の結合力が優れ、湿気の浸透防止や機械的結合力が優れる技術的特徴がある半導体素子パッケージを提供することができる。
【０１４６】
また、実施例によれば、絶縁性反射層２３０に複数の多角形形状や複数のリセス構造を含むことで、光学レンズ２６０と絶縁性反射層２３０の間に優れた結合力を提供することができる。
【０１４７】
また、実施例によれば、半導体素子パッケージの光抽出効率を向上させるために４５０nm波長での屈折率が１.４５以上１.７以下のフェニル系シリコン等を絶縁性反射層２３０として用いることで、反射機能を向上させることができる。一方、実施例の絶縁性反射層２３０の反射機能が向上する場合、物質的特性上熱的安定性が相対的に低下することがあるが、このような場合、実施例は、基板２０１を熱的安定性が高い窒化物系アルミニウム、例えばAlN等を適用して、半導体素子パッケージの熱的安定性と光抽出効率を同時に改善することができる。半導体素子パッケージは、前記第１及び第２電極部２１０、２２０と絶縁性反射層２３０及び基板２０１の熱膨張係数を考慮して熱的安定性を改善し、光抽出効率を向上させることができる技術的効果がある。
【０１４８】
また、実施例によれば、前記レンズ部２６１は、前記絶縁性反射層２３０の上に配置され、前記絶縁性反射層２３０は、前記レンズ部２６１の下面より外側に突出しなくてもよい。例えば、前記絶縁性反射層２３０は、１つ以上の多角形形状を含み、前記レンズ部２６１の下面は、前記絶縁性反射層２３０の４つ以上の多角形形状の外縁角の頂点と接することができる。また、前記絶縁性反射層２３０は、前記レンズ部２６１の下面に内接することができる。実施例で、前記光学レンズ２６０のレンズ部２６１は、図２に示された第１分離領域２３０Ｓ１と第２分離領域２３０Ｓ２の外側角を通る。
【０１４９】
よって、実施例によれば、光学レンズのレンズ部２６１が多角形形状を含む絶縁性反射層２３０に外接することで、レンズ部２６１が絶縁性反射層２３０と接する面積を最適化することで、レンズ部と絶縁性反射層の結合力を向上させると共に、基板のメッキ層が変色等によって光束低下が発生する問題または基板のメッキ層の変色によって電気的信頼性が低下する問題を解決できる複合的技術的効果がある半導体素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供することができる。
【０１５０】
図６ｂを参照すると、実施例で、前記光学レンズ２６０のレンズ部２６１の曲面に外接する仮想の直線ＬＰと前記基板２０１が会う領域ＬＲで、前記多角形形状の頂点２３０ｐが少なくとも１つ以上垂直に重なってもよい。
【０１５１】
例えば、前記基板２０１の外側角２０１ｐとレンズ部２６１との接点２６０ｐをつなぐ直線ＬＰと基板２０１の上面がなす角θは、略６０°〜略９０°を有することができる。前記角θが６０°以上の場合、半導体素子パッケージが放出する光の指向角を調節することが容易となり、９０°以下の場合、前記レンズ部２６１と前記絶縁性反射層２３０が接する面積が広くなるので光抽出効率が向上することができる。図６ｃのように、光学レンズ２６０がバッファ部を備えない場合、前記角θは９０°を有することができる。
【０１５２】
図２を再参照すると、実施例で、前記絶縁性反射層２３０の上面は、複数個の頂点を含む多角形形状に配置される。よって、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記基板２０１の中心からの距離が第１範囲以内である少なくとも１つ以上の第１地点を含むことができる。
【０１５３】
前記基板２０１の中心は、前記基板２０１が四角形、例えば正四角形である場合、対角線が会う点である。前記基板２０１の中心は、発光素子１００の中心と上下に重なるが、これに限定されるものではない。また、前記基板２０１の中心は、第１電極部の第１領域２１０ａの中心と上下に重なるが、これに限定されるものではない。
【０１５４】
例えば、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記基板２０１の中心からの距離が第１範囲以内である少なくとも１つ以上の第１地点を含むことができる。
【０１５５】
図６ｂを再参照すると、前記光学レンズ２６０は、レンズ部２６１及び曲率部Ｒを含むことができ、前記曲率部とレンズ部の曲率方向は相互異なる。前記第１地点は、前記曲率部Ｒと垂直に重なってもよい。
【０１５６】
実施例で、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記第１地点及び前記絶縁性反射層２３０の中心からの距離が前記第１範囲より小さい第２地点を含むことができる。
【０１５７】
例えば、図５を参照すると、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記光学レンズのレンズ部２６１の外側周りと会う第１地点を含むことができる。また、前記絶縁性反射層２３０の頂点は、前記光学レンズのレンズ部２６１の外側周りの内側に配置される第２地点を含むことができ、前記第２地点は、前記絶縁性反射層２３０の中心からの距離が前記第１範囲より小さい。
【０１５８】
実施例で、前記光学レンズ２６０に外接する接線ＬＰと前記基板の上面がなす角度θが６０°〜９０°を有することができる。例えば、前記光学レンズ２６０に外接する接線ＬＰは、前記基板２０１の外側角の上面を通り、前記接線ＬＰが前記基板２０１の外側角の上面と会う点２０１ｐがなす角度θは６０°〜９０°を有することができる。
【０１５９】
実施例で、前記第１地点は、前記接線ＬＰと前記光学レンズとの外接点２６０ｐ及び前記接線ＬＰと前記基板が会う点２０１ｐを連結する線分と上下に重なってもよい。
【０１６０】
図６ａ及び図６ｂを再参照すると、実施例で、前記光学レンズ２６０のバッファ部２６２は、前記発光素子１００の周りに配置され、フラットな上面を有することができる。前記光学レンズ２６０のバッファ部２６２は、前記発光素子１００の周りから前記第１、第２電極部２１０、２２０の外側に延長される。前記バッファ部２６２は、前記基板２０１の第１、第２電極部２１０、２２０が形成されない領域で前記基板２０１の上面に接触することができる。前記バッファ部２６２の外側面は、前記基板２０１の側面と同一垂直面に配置されるが、これに限定されない。前記バッファ部２６２は、前記基板２０１の外側エッジに沿って形成されることで、湿気の浸透を防止することができる。
【０１６１】
また、前記光学レンズ２６０のレンズ部２６１とバッファ部２６２の間の曲面部Ｒは、曲率半径が略０.２±０.０２mmの範囲でる。前記レンズ部２６１とバッファ部２６２の間の曲面部Ｒの半径の中心は、前記バッファ部２６２の上に配置される。前記バッファ部２６２は、上面が前記発光チップ１１０の上面の延長線より低く位置する。
【０１６２】
(第２実施例)
図７ａは第２実施例に係る半導体素子パッケージ２０２における基板と発光チップの平面図であり、図７ｂは図７ａに示された第２実施例に係る半導体素子パッケージのＩＩＩ-ＩＩＩ’線に沿った基板と発光チップの断面図である。
【０１６３】
第２実施例は、第１実施例の技術的特徴を採用することができ、以下第２実施例の技術的特徴を中心に説明することにする。
【０１６４】
第２実施例に係る半導体素子パッケージ２０２は、基板２０１の上に配置される第１電極部２１０と、前記第１電極部２１０の上に配置される発光素子１００と、前記第１電極部２１０と電気的に分離されて前記基板２０１に配置された第２電極部２２０と、前記第１電極部２１０と前記第２電極部２２０の間の前記発光素子１００の周りに配置され、多角形形状を含む絶縁性反射層２３０及び前記発光素子１００の側面周りに配置された樹脂反射層２５０を含むことができる。
【０１６５】
実施例によれば、前記発光素子１００の側面周りに配置された樹脂反射層２５０を含むことで、光束が改善される。
【０１６６】
前記樹脂反射層２５０は、前記発光素子１００の周りに配置される。前記樹脂反射層２５０は、樹脂材質内に金属酸化物が添加されて反射率を向上させることができる。前記樹脂材質は、シリコンまたはエポキシを含むことができ、前記金属酸化物は、樹脂材質より屈折率が高い物質として、例えばAl２O３、TIO２またはSiO２のうち少なくとも１つを含むことができる。前記金属酸化物は、前記樹脂反射層２５０内に５ｗｔ％以上、例えば５〜３０ｗｔ％の範囲で形成され、前記樹脂反射層２５０は、前記発光素子１００から放出された光に対して９０％以上の反射率を有することができる。前記金属酸化物が樹脂反射層２５０の５ｗｔ％未満である場合、反射率が低下することがあり、３０ｗｔ％を超える場合、導電性が高くなり通電による短絡が発生する可能性がある。
【０１６７】
前記樹脂反射層２５０は、前記蛍光体層１２０の周りに配置される。前記樹脂反射層２５０は、前記発光チップ１１０の側面と前記蛍光体層１２０の側面に接触することができる。前記樹脂反射層２５０の一部は、前記発光チップ１１０の側面に沿って配置され、前記蛍光体層１２０の外側面よりも内側に配置される。また、前記樹脂反射層２５０は、前記蛍光体層１２０の上面に隣接するほど薄い厚さを有する。
【０１６８】
例えば、前記樹脂反射層２５０は、前記発光チップ１１０の周りにディスフェンシングされると、毛細管現象によって前記蛍光体層１２０の側面まで延長される。よって、前記樹脂反射層２５０と前記発光チップ１１０と蛍光体層１２０の間の領域に孔隙が形成されないので、前記樹脂反射層２５０と前記発光チップ１１０と蛍光体層１２０の間の領域に対する接着力を強化させることができる。
【０１６９】
前記樹脂反射層２５０の上端は、前記蛍光体層１２０の上面と同一または上面より低い高さを有することができる。前記蛍光体層１２０の側面に位置する樹脂反射層２５０は、前記蛍光体層１２０の側面に放出された光を上側に反射させて光束を向上させることができる。
【０１７０】
また、前記樹脂反射層２５０の表面は、曲面を提供することができ、前記曲面は表面に入射する光を外部に反射させることができる。
【０１７１】
また、前記樹脂反射層２５０は、前記絶縁性反射層２３０の上に配置される。これによって、樹脂反射層２５０と絶縁性反射層２３０の間の物質の間の結合力が優れ、基板と発光チップの間の結合力を向上させることができる。
【０１７２】
実施例で、前記樹脂反射層２５０の第１軸Ｘ方向の幅Ｗ７は、第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の略１／２０〜略３／２０の範囲を有することができる。例えば、前記樹脂反射層２５０の第１軸Ｘ方向の幅Ｗ７は、略０.０６mm〜略０.１８mmであるが、これに限定されるものではない。前記樹脂反射層２５０の第１軸Ｘ方向の幅Ｗ７が第１電極部２１０の第１領域２１０ａの第１軸Ｘ方向の幅Ｗ１の１／２０未満の場合、樹脂反射層２５０の側面厚さが薄くなり反射層として機能が低下し、３／２０の範囲を超える場合、必要以上に樹脂反射層２５０の側面厚さが厚くなる。
【０１７３】
図８は第２実施例に係る半導体素子パッケージ２０２の平面透明図であり、図９は図８に示された第２実施例に係る半導体素子パッケージの断面図である。
【０１７４】
第２実施例に係る半導体素子パッケージ２００において、光学レンズ２６０は、発光素子１００と樹脂反射層２５０及び絶縁性反射層２３０の上に配置される。
【０１７５】
実施例によれば、前記光学レンズ２６０は、シリコンまたはエポキシのような透明な樹脂材質で形成され、このような材質の光学レンズ２６０が樹脂反射層２５０及び絶縁性反射層２３０の上に配置されることで、光学レンズ２６０と樹脂反射層２５０及び絶縁性反射層２３０の間の結合力が優れ、光学レンズ２６０の基板２０１との結合力が向上されることで、湿気の浸透防止や機械的結合力が優れる技術的特徴がある半導体素子パッケージを提供することができる。
【０１７６】
また、実施例で、前記樹脂反射層２５０の一部は、前記発光素子１００の側面に沿って配置され、前記蛍光体層１２０の外側面よりも内側に配置される。例えば、前記樹脂反射層２５０は、前記発光素子１００の周りにディスフェンシングされると、毛細管現象によって前記蛍光体層１２０の側面まで延長される。よって、前記樹脂反射層２５０と前記発光素子１００と蛍光体層１２０の間の領域に孔隙が形成されないので、前記樹脂反射層２５０と前記発光素子１００と蛍光体層１２０の間の領域に対する接着力を強化させることができる。
【０１７７】
よって、実施例によれば、樹脂反射層２５０は、発光チップ１１０の側面を包む構造となり、光学レンズ２６０のレンズ部２６１は樹脂反射層２５０の側面と接することで、発光素子とより高い接着力を得ることができる。
【０１７８】
また、実施例によれば、相互接するレンズ部２６１と樹脂反射層２５０の熱膨張係数が類似するので、機械的、熱的信頼性が優れる技術的特徴がある半導体素子パッケージを提供することができる。
【０１７９】
<照明装置>
実施例に係る半導体素子パッケージは、複数個が基板の上にアレイされ、半導体素子パッケージから放出される光の経路上に光学部材である導光板、プリズムシート、拡散シート、蛍光シート等が配置される。
【０１８０】
実施例に係る半導体素子パッケージは、バックライトユニット、照明ユニット、ディスプレイ装置、指示装置、ランプ、街灯、車両用照明装置、車両用表示装置、スマート時計等に適用されるが、これに限定されるものではない。
【０１８１】
図１０は、実施例に係る半導体素子パッケージを備えた照明装置の分解斜視図である。
【０１８２】
実施例に係る照明装置は、カバー２１００、光源モジュール２２００、放熱体２４００、電源提供部２６００、内部ケース２７００、ソケット２８００を含むことができる。また、実施例に係る照明装置は部材２３００とホルダー２５００のうちいずれか１つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施例に係る発光素子または半導体素子パッケージを含むことができる。
【０１８３】
前記光源モジュール２２００は、光源部２２１０、連結プレート２２３０、コネクタ２２５０を含むことができる。前記部材２３００は、前記放熱体２４００の上面の上に配置され、複数の光源部２２１０とコネクタ２２５０が挿入されるガイド溝２３１０を有する。
【０１８４】
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納溝２７１９を塞ぐ。よって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００は、ガイド突出部２５１０を有する。
【０１８５】
前記電源提供部２６００は、突出部２６１０、ガイド部２６３０、ベース２６５０、延長部２６７０を含むことができる。前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と一緒にモールディング部を含むことができる。モールディング部は、モールディング液体が固まった部分として、前記電源提供部２６００が前記内部ケース２７００の内部に固定されるようにする。
【０１８６】
以上の各実施例に説明された特徴、構造、効果等は、少なくとも１つの実施例に含まれ、必ず１つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示された特徴、構造、効果等は、本発明が属する分野で通常の知識を有した者によって、他の実施例に対しても組合せまたは変形して実施可能であり、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【０１８７】
以上、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であろう。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は変形して実施可能であり、そしてそのような変形と応用に係る差異点は、添付された特許請求の範囲で設定する実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１８８】
２０１：基板、１００：発光素子、２１０、２２０：第１、第２電極部、２３０：絶縁性反射層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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