(57)【要約】  実施例は、発光素子、発光素子の製造方法、発光素子パッケージ及び照明装置に関するものである。  実施例に係る発光素子パッケージは、フレーム１１１、１１２と本体を含むパッケージ本体１１０と、第１、第２ボンディング部１２１、１２２を含み、前記本体の上に配置される発光素子と、前記本体は、キャビティＣを備え、前記発光素子と前記キャビティＣの側面の間に配置される反射性樹脂層と、前記発光素子の上に透光性樹脂層と、前記発光素子と離隔されて前記透光性樹脂層の上に配置される蛍光体層とを含むことができる。
2021500735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通ホールを含む第１フレームと、
前記第１フレームと離隔し、第２貫通ホールを含む第２フレームと、
前記第１及び第２フレームを支持し、キャビティを含む本体と、
前記キャビティ内に配置される発光素子と、
前記本体と前記発光素子の間に配置される接着層と、
前記キャビティの側面に配置される反射層と、
前記反射層の上に配置され、前記発光素子を取囲む投光層と、
前記投光層の上に配置される蛍光体層と、
を含み、
前記第１及び第２貫通ホールは、前記発光素子と重なり、
前記本体は、前記第１及び第２貫通ホールの間にリセスを含み、
前記接着層は、前記リセスに配置される発光素子パッケージ。
【請求項２】
前記投光層は、透光性樹脂層を含む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項３】
前記反射層は、反射性樹脂層を含む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項４】
フレームと本体を含むパッケージ本体と、
第１、第２ボンディング部を含み、前記本体の上に配置される発光素子と、
前記本体は、キャビティを備え、
前記発光素子と前記キャビティの側面の間に配置される反射性樹脂層と、
前記発光素子の上に透光性樹脂層と、
前記発光素子と離隔されて前記透光性樹脂層の上に配置される蛍光体層と、
を含む発光素子パッケージ。
【請求項５】
前記透光性樹脂層は、前記発光素子と前記蛍光体層の間に配置される第１透光性樹脂層を含む、請求項４に記載の発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記透光性樹脂層は、前記反射性樹脂層と前記発光素子の間に配置される第２透光性樹脂層を含む、請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記反射性樹脂層は、
前記発光素子と前記キャビティの側面に配置される第１反射性樹脂層と、
前記発光素子の第１、第２ボンディング部と前記本体の間に配置される第２反射性樹脂層を含む、請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の発光素子パッケージを備える発光ユニットを含む照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、半導体素子に関し、より詳しくは発光素子、発光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の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、ＩＩＩ族‐Ｖ族またはＩＩ族‐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り赤色、緑色、青色及び紫外線等多様な波長帯域の光を具現できる長所がある。また、ＩＩＩ族‐Ｖ族またはＩＩ族‐ＶＩ族化合物半導体物質を利用した発光ダイオードやレーザダイオードのような発光素子は、蛍光物質を利用したり色を組合わせることで、効率の良い白色光源も具現可能である。このような発光素子は、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、ＩＩＩ族‐Ｖ族またはＩＩ族‐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り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、このような受光素子は、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ことで、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】
よって、半導体素子は、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拡散している。また、半導体素子は、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が拡大されつつある。
【０００６】
発光素子(Light Emitting Device)は、例えば周期律表上のＩＩＩ族‐Ｖ族元素またはＩＩ族‐ＶＩ族元素を利用して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接合ダイオードとして提供され、化合物半導体の組成比を調節することで、多様な波長を具現することができる。
【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、商用化されて広く用いられている。
【０００８】
例えば、紫外線発光素子の場合、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、前記波長帯域において、短波長の場合、殺菌、浄化等に用いられ、長波長の場合、露光装置または硬化装置等に用いられる。
【０００９】
紫外線は、波長が長い順にUV‐A３１５nm〜４００nm)、UV‐B(２８０nm〜３１５nm)、UV‐C(２００nm〜２８０nm)の３種類に分けられる。UV‐A３１５nm〜４００nm)領域は産業用UV硬化、印刷インク硬化、露光装置、偽札鑑別、光触媒殺菌、特殊照明(水族館/農業用等)等の多様な分野に応用されており、UV‐B(２８０nm〜３１５nm)領域は医療用として用いられ、UV‐C(２００nm〜２８０nm)領域は空気浄化、浄水、殺菌製品等に適用されている。
【００１０】
一方、従来技術では、発光素子パッケージにおいて、光変換層、例えば蛍光体層を備えて多様な色の具現が可能である。
【００１１】
従来技術では、蛍光体層が発光素子と隣接する場合、蛍光体層の劣化によって蛍光体層の光変換性能が低下する問題があるので、蛍光体層を発光素子と離隔させて配置する技術(いわゆるリモート蛍光体技術)が研究されている。
【００１２】
また、従来技術では、光輝度を向上させるために、発光素子パッケージのキャビティ内に反射層を配置する技術が研究されているが、このような反射層技術とリモード蛍光体技術が有機的に結合される場合、光輝度が非常に向上するという研究結果がある。
【００１３】
しかし、従来技術では、反射層を発光素子パッケージの発光素子の周りに均一に配置することに技術的困難があるので、光輝度向上に限界がある実情である。
【００１４】
また、従来技術では高出力を提供できる半導体素子が求められており、高電源を印加して出力を高めることができる半導体素子に対する研究が行われているが、適切な解決方案が不足する状態である。
【００１５】
また、半導体素子パッケージにおいて、半導体素子の光抽出効率を向上させ、パッケージ端における光度を向上させることができる方案に対する研究が行われている。
【００１６】
また、半導体素子パッケージにおいて、パッケージ電極と半導体素子の間のボンディング結合力を向上させることができる方案に対する研究が行われている。
【００１７】
また、半導体素子パッケージにおいて、工程効率の向上及び構造変更により、製造コストを減らし製造収率を向上させることができる方案に対する研究が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
実施例は、発光素子パッケージにおいて、光輝度を著しく向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供しようとする。
【００１９】
実施例は、光抽出効率及び電気的特性を向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供しようとする。
【００２０】
実施例は、工程効率を向上させ新たなパッケージ構造を提示して、製造コストを減らし製造収率を向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供しようとする。
【００２１】
実施例は、発光素子パッケージが基板等に再ボンディングされる過程で、発光素子パッケージのボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生することを防止できる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
実施例に係る発光素子パッケージは、第１貫通ホールを含む第１フレームと、前記第１フレームと離隔し、第２貫通ホールを含む第２フレームと、前記第１及び第２フレームを支持し、キャビティを含む本体と、前記キャビティ内に配置される発光素子と、前記本体と前記発光素子の間に配置される接着層と、前記キャビティの側面に配置される反射層と、前記反射層の上に配置され、前記発光素子を取囲む投光層と、前記投光層の上に配置される蛍光体層とを含むことができる。前記第１及び第２貫通ホールは、前記発光素子と重なり、前記本体は、前記第１及び第２貫通ホールの間にリセスを含み、前記接着層は前記リセスに配置される。
【００２３】
前記投光層は、透光性樹脂層からなることができる。前記反射層は、反射性樹脂層からなることができる。
【００２４】
また、実施例に係る発光素子パッケージは、フレーム１１１、１１２と本体１１３を含むパッケージ本体１１０と、第１、第２ボンディング部１２１、１２２を含み、前記本体１１３の上に配置される発光素子１２０と、前記本体１１３は、キャビティＣを備え、前記発光素子１２０と前記キャビティＣの側面の間に配置される反射性樹脂層１７０と、前記発光素子１２０の上に透光性樹脂層１６０と、前記発光素子１２０と離隔されて前記透光性樹脂層１６０の上に配置される蛍光体層１８０とを含むことができる。
【００２５】
実施例に係る照明装置は、前記発光素子パッケージを含むことができる。
【発明の効果】
【００２６】
実施例は、発光素子パッケージにおいて、発光素子の周りに反射層を均一に配置することで、光輝度を著しく向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供することができる。
【００２７】
実施例によれば、光抽出効率及び電気的特性と信頼性を向上させることができる長所がある。
【００２８】
実施例によれば、工程効率を向上させ新たなパッケージ構造を提示して、製造コストを減らし製造収率を向上させることができる長所がある。
【００２９】
実施例は、反射率が高い本体を提供することで、反射体が変色しないように防止することができ、発光素子パッケージの信頼性を改善できる長所がある。
【００３０】
実施例によれば、発光素子パッケージが基板等に再ボンディングされる過程で、発光素子パッケージのボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生することを防止できる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの平面図である。
【図２】図１に示された発光素子パッケージの底面図である。
【図３】図１に示された発光素子パッケージのＤ‐Ｄ線断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図７ａ】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの発光素子の上に透光性樹脂を形成する工程断面図である。
【図７ｂ】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの発光素子の上に透光性樹脂層が形成された写真である。
【図８】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図９】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図１０】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図１１】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【図１２】本発明の実施例に係る発光素子パッケージが回路基板の上に配置された断面図である。
【図１３】本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例を示した図面である。
【図１４】本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用された発光素子を説明する平面図である。
【図１５】図１４に示された発光素子のＡ‐Ａ線断面図である。
【図１６】本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用された発光素子の別の例を説明する平面図である。
【図１７】図１６に示された発光素子のＦ‐Ｆ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
実施例の説明において、各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elementが相互直接接触または１つ以上の他のelementが上記両element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elementを基準に上方向だけでなく下方向の意味も含むことができる。
【００３４】
半導体素子は、発光素子、受光素子等各種電子素子を含むことができ、発光素子と受光素子は、いずれも第１導電型半導体層と活性層及び第２導電型半導体層を含むことができる。
【００３５】
本実施例に係る半導体素子は、発光素子からなることができる。
【００３６】
発光素子は、電子と正孔が再結合することで光を放出し、この光の波長は物質固有のエネルギーバンドギャップによって決定されるので、放出される光は上記物質の組成によって異なる。
【００３７】
(実施例)
図１は本発明の実施例に係る発光素子パッケージ１００の平面図であり、図２は図１に示された発光素子パッケージの底面図である。図３は図１に示された発光素子パッケージのＤ‐Ｄ線断面図である。
【００３８】
図１を参照すると、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、パッケージ本体１１０と発光素子１２０を含むことができる。
【００３９】
前記パッケージ本体１１０は、第１フレーム１１１と第２フレーム１１２を含むことができる。
【００４０】
前記パッケージ本体１１０は、本体１１３を含むことができる。前記本体１１３は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の間に配置される。前記本体１１３は、一種の電極分離線の機能をすることができる。前記本体１１３は、絶縁部材と称することもできる。
【００４１】
図２を参照すると、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、第１下部リセスＲ１１と第２下部リセスＲ１２を含むことができる。前記第１下部リセスＲ１１と前記第２下部リセスＲ１２は、相互離隔して配置される。
【００４２】
前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１フレーム１１１の下面に提供される。前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１フレーム１１１の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１開口部ＴＨ１から離隔して配置される。
【００４３】
また、前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２フレーム１１２の下面に提供される。前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２フレーム１１２の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２開口部ＴＨ２から離隔して配置される。
【００４４】
前記第１開口部ＴＨ１と第２開口部ＴＨ２には、それぞれ前記第１及び第２導電層３２１、３２２が配置される。
【００４５】
図３は図１に示された発光素子パッケージのＤ‐Ｄ線断面図であり、図４〜図１１は本発明の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法の説明図である。
【００４６】
以下、図３を中心に説明するが、必要に応じて図４〜図１１も参照して説明することにする。
【００４７】
<パッケージ本体(本体、第１フレーム、第２フレーム)、発光素子>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３に示されたように、パッケージ本体１１０、発光素子１２０を含むことができる。
【００４８】
図４を参照すると、前記パッケージ本体１１０は、第１フレーム１１１と第２フレーム１１２を含むことができる。前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、相互離隔して配置される。
【００４９】
前記パッケージ本体１１０は、本体１１３を含むことができる。前記本体１１３は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の間に配置される。前記本体１１３は、一種の電極分離線の機能をすることができる。前記本体１１３は、絶縁部材と称することもできる。
【００５０】
前記本体１１３は、前記第１フレーム１１１の上に配置される。また、前記本体１１３は、前記第２フレーム１１２の上に配置される。
【００５１】
前記本体１１３は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の上に配置された傾斜面を提供することができる。前記本体１１３の傾斜面によって、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の上にキャビティＣが提供される。
【００５２】
実施例によれば、前記パッケージ本体１１０は、キャビティＣがある構造で提供されるが、キャビティＣなしに上面が平坦な構造で提供されてもよい。
【００５３】
例えば、前記本体１１３は、PPA(Polyphthalamide)、PCT(Polychloro Tri phenyl)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PA9T(Polyamide9T)、シリコーン、EMC(Epoxy molding compound)、SMC(silicone molding compound)、セラミック、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al２O３)等を含む群から選択された少なくとも１つからなることができる。また、前記本体１１３は、TiO２とSiO２のような高屈折フィラーを含むことができる。
【００５４】
次に、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、導電性フレームからなることもできる。前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、前記パッケージ本体１１０の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子１２０に電気的に連結される。
【００５５】
図３を参照すると、実施例によれば、前記発光素子１２０は、第１ボンディング部１２１、第２ボンディング部１２２、発光構造物１２３、基板１２４を含むことができる。
【００５６】
前記発光構造物１２３は、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、第１導電型半導体層と第２導電型半導体層の間に配置された活性層を含むことができる。前記第１ボンディング部１２１は、前記第１導電型半導体層と電気的に連結される。また、前記第２ボンディング部１２２は、前記第２導電型半導体層と電気的に連結される。
【００５７】
前記発光素子１２０は、前記パッケージ本体１１０の上に配置される。前記発光素子１２０は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の上に配置される。前記発光素子１２０は、前記パッケージ本体１１０により提供される前記キャビティＣ内に配置される。
【００５８】
前記第１ボンディング部１２１は、前記発光素子１２０の下部面に配置される。前記第２ボンディング部１２２は、前記発光素子１２０の下部面に配置される。前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２は、前記発光素子１２０の下部面で、相互離隔して配置される。
【００５９】
前記第１ボンディング部１２１は、前記第１フレーム１１１の上に配置される。前記第２ボンディング部１２２は、前記第２フレーム１１２の上に配置される。
【００６０】
前記第１ボンディング部１２１は、前記発光構造物１２３と前記第１フレーム１１１の間に配置される。前記第２ボンディング部１２２は、前記発光構造物１２３と前記第２フレーム１１２の間に配置される。
【００６１】
前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２は、Ti、Al、Sn、In、Ir、Ta、Pd、Co、Cr、Mg、Zn、Ni、Si、Ge、Ag、Ag alloy、Au、Hf、Pt、Ru、Rh、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITOを含む群から選択された１つ以上の物質または合金を利用して単層または多層に形成される。
【００６２】
一方、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３及び図４に示されたように、第１開口部ＴＨ１と第２開口部ＴＨ２を含むことができる。前記第１フレーム１１１は、前記第１開口部ＴＨ１を含むことができる。前記第２フレーム１１２は、前記第２開口部ＴＨ２を含むことができる。
【００６３】
前記第１開口部ＴＨ１は、前記第１フレーム１１１に提供される。前記第１開口部ＴＨ１は、前記第１フレーム１１１を貫通して提供される。前記第１開口部ＴＨ１は、前記第１フレーム１１１の上面と下面を第１方向に貫通して提供される。
【００６４】
図３を参照すると、前記第１開口部ＴＨ１は、前記発光素子１２０の前記第１ボンディング部１２１の下に配置される。前記第１開口部ＴＨ１は、前記発光素子１２０の前記第１ボンディング部１２１と重なって提供される。前記第１開口部ＴＨ１は、前記第１フレーム１１１の上面から下面に向かう第１方向に前記発光素子１２０の前記第１ボンディング部１２１と重なって提供される。前記第１ボンディング部１２１は、前記第１開口部ＴＨ１の上に配置される。
【００６５】
前記第２開口部ＴＨ２は、前記第２フレーム１１２に提供される。前記第２開口部ＴＨ２は、前記第２フレーム１１２を貫通して提供される。前記第２開口部ＴＨ２は、前記第２フレーム１１２の上面と下面を第１方向に貫通して提供される。
【００６６】
前記第２開口部ＴＨ２は、前記発光素子１２０の前記第２ボンディング部１２２の下に配置される。前記第２開口部ＴＨ２は、前記発光素子１２０の前記第２ボンディング部１２２と重なって提供される。前記第２開口部ＴＨ２は、前記第２フレーム１１２の上面から下面に向かう第１方向に前記発光素子１２０の前記第２ボンディング部１２２と重なって提供される。前記第２ボンディング部１２２は、前記第２開口部ＴＨ２の上に配置される。
【００６７】
前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２は、相互離隔して配置される。前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２は、前記発光素子１２０の下部面の下で相互離隔して配置される。
【００６８】
実施例によれば、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅Ｗ１が前記第１ボンディング部１２１の幅より小さくまたは同一に提供される。また、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅が前記第２ボンディング部１２２の幅より小さくまたは同一に提供される。
【００６９】
よって、前記発光素子１２０の前記第１ボンディング部１２１と前記第１フレーム１１１がより堅固に付着する。また、前記発光素子１２０の前記第２ボンディング部１２２と前記第２フレーム１１２がより堅固に付着する。
【００７０】
また、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅Ｗ１が前記第１開口部ＴＨ１の下部領域の幅Ｗ２より小さくまたは同一に提供される。また、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅が前記第２開口部ＴＨ２の下部領域の幅より小さくまたは同一に提供される。
【００７１】
前記第１開口部ＴＨ１は、前記第１フレーム１１１の上面に隣接して配置された上部領域及び前記第１フレーム１１１の下面に隣接して配置された下部領域を含むことができる。例えば、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の周りは、前記第１開口部ＴＨ１の下部領域の周りより小さく提供される。
【００７２】
前記第１開口部ＴＨ１は、第１方向の周りが一番小さい第１地点を含み、前記第１地点は、前記第１方向と垂直する方向を基準に、前記第１開口部ＴＨ１の下部領域よりも前記第１開口部ＴＨ１の上部領域に近く配置される。
【００７３】
また、前記第２開口部ＴＨ２は、前記第２フレーム１１２の上面に隣接して配置された上部領域及び前記第２フレーム１１２の下面に隣接して配置された下部領域を含むことができる。例えば、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の周りは、前記第２開口部ＴＨ２の下部領域の周りより小さく提供される。
【００７４】
前記第２開口部ＴＨ２は、第１方向の周りが一番小さい第１地点を含み、前記第１地点は、前記第１方向と垂直する方向を基準に、前記第２開口部ＴＨ２の下部領域よりも前記第２開口部ＴＨ２の上部領域に近く配置される。
【００７５】
図４に示された発光素子パッケージは、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２を形成する工程で、前記第１及び第２リードフレーム１１１、１１２の上面方向と下面方向でエッチングそれぞれ行われた場合を示したものである。
【００７６】
前記第１及び第２リードフレーム１１１、１１２の上面方向と下面方向でそれぞれエッチングが行われることで、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２の形状が一種の雪だるま形状に提供される。
【００７７】
前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２は、下部領域から中間領域に行きながら幅が漸増してから漸減し、また、幅が減少した中間領域から上部領域に行きながら幅が漸増してから漸減する。
【００７８】
前述した前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２の第１地点は、雪だるま形状における開口部の大きさが下部領域から上部領域に行きながら小さくなってから再び大きくなる境界領域を指すことができる。
【００７９】
前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２は、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２のそれぞれの上面に配置された第１領域、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２のそれぞれの下面に配置された第２領域を含むことができる。前記第１領域の上面の幅は、前記第２領域の下面の幅より小さく提供される。
【００８０】
また、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２は、支持部材と前記支持部材を包む第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａを含むことができる。
【００８１】
実施例によれば、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２を形成するエッチング工程が完了した後、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２を構成する前記支持部材に対するメッキ工程等により前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａが形成される。これによって、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２を構成する支持部材の表面に、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａが形成される。
【００８２】
前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａは、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の上面及び下面に提供される。また、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａは、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２と接する境界領域に提供されてもよい。
【００８３】
一方、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２と接する境界領域に提供された前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａは、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２に提供される第１及び第２導電層３２１、３２２と結合されて、第１及び第２合金層１１１ｂ、１１２ｂとなることができる。前記第１及び第２合金層１１１ｂ、１１２ｂの形成に対しては、後で詳述することにする。
【００８４】
例えば、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２は、基本支持部材としてCu層からなることができる。また、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａは、Ni層、Ag層等から少なくとも１つを含むことができる。
【００８５】
前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａがNi層を含む場合、Ni層は熱膨張に対する変化が小さいので、パッケージ本体が熱膨張によってその大きさまたは配置位置が変化する場合にも、前記Ni層によって、上部に配置された発光素子の位置が安定的に固定されることになる。前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａがAg層を含む場合、Ag層は、上部に配置された発光素子から発光される光を効率的に反射させて光度を向上させることができる。
【００８６】
実施例によれば、前記光抽出効率を改善するために発光素子１２０の第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の大きさを小さく配置する場合、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅が、前記第１ボンディング部１２１の幅より大きくまたは同一に提供される。また、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅が、前記第２ボンディング部１２２の幅より大きくまたは同一に提供される。
【００８７】
また、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅が、前記第１開口部ＴＨ１の下部領域の幅より小さくまたは同一に提供される。また、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅が、前記第２開口部ＴＨ２の下部領域の幅より小さくまたは同一に提供される。
【００８８】
例えば、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅は数十μm〜数百μmに提供される。また、前記第１開口部ＴＨ１の下部領域の幅は、前記第１開口部ＴＨ１の上部領域の幅より数十μm〜数百μm大きく提供される。
【００８９】
また、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅は数十μm〜数百μmに提供される。また、前記第２開口部ＴＨ２の下部領域の幅は、前記第２開口部ＴＨ２の上部領域の幅より数十μm〜数百μm大きく提供される。
【００９０】
前記第１フレーム１１１及び前記第２フレーム１１２の下面領域で、前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２の間の幅Ｗ３は数百μmに提供される。前記第１フレーム１１１及び前記第２フレーム１１２の下面領域で、前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２の間の幅Ｗ３は例えば１００μm〜１５０μmに提供される。
【００９１】
前記第１フレーム１１１及び前記第２フレーム１１２の下面領域で、前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２の間の幅Ｗ３は、実施例に係る発光素子パッケージ１００が以後回路基板、サブマウント等に実装される場合に、パッド間の電気的な短絡(short)が発生することを防止するために、一定距離以上で提供されるように選択される。
【００９２】
図３及び図５のように、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、第１樹脂層１３０を含むことができる。
【００９３】
前記第１樹脂層１３０は、前記本体１１３と前記発光素子１２０の間に配置される。前記第１樹脂層１３０は、前記本体１１３の上面と前記発光素子１２０の下面の間に配置される。
【００９４】
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３、図４に示されたように、リセスＲを含むことができる。
【００９５】
前記リセスＲは、前記本体１１３に提供される。前記リセスＲは、前記第１開口部ＴＨ１と前記第２開口部ＴＨ２の間に提供される。前記リセスＲは、前記本体１１３の上面から下面方向に凹むように提供される。前記リセスＲは、前記発光素子１２０の下に配置される。前記リセスＲは、前記発光素子１２０と前記第１方向に重なって提供される。
【００９６】
例えば、図５及び図６のように前記第１樹脂層１３０は、前記リセスＲに配置される。前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０と前記本体１１３の間に配置される。前記第１樹脂層１３０は、前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２の間に配置される。例えば、前記第１樹脂層１３０は、前記第１ボンディング部１２１の側面と前記第２ボンディング部１２２の側面に接触して配置される。
【００９７】
前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０と前記パッケージ本体１１０の間の安定した固定力を提供することができる。前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０と前記本体１１３の間の安定した固定力を提供することができる。前記第１樹脂層１３０は、例えば前記本体１１３の上面に直接接触して配置される。また、前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０の下部面に直接接触して配置される。
【００９８】
例えば、前記第１樹脂層１３０は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも１つを含むことができる。また、例えば、前記第１樹脂層１３０が反射機能を含む場合、前記ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
【００９９】
前記第１樹脂層１３０は、前記本体１１３と前記発光素子１２０の間の安定した固定力を提供することができ、前記発光素子１２０の下面に光が放出される場合、前記発光素子１２０と前記本体１１３の間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子１２０から前記発光素子１２０の下面に光が放出されるとき、前記第１樹脂層１３０は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージ１００の光抽出効率を改善することができる。また、前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０から放出される光を反射することができる。前記第１樹脂層１３０が反射機能を含む場合、前記第１樹脂層１３０は、TiO２、SiO２等を含む物質からなることができる。
【０１００】
実施例によれば、前記リセスＲの深さＴ１は、前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２または前記第２開口部ＴＨ２の深さＴ２より小さく提供される。
【０１０１】
前記リセスＲの深さＴ１は、前記第１樹脂層１３０の接着力を考慮して決定される。また、前記リセスＲが深さＴ１は、前記本体１１３の安定した強度を考慮したり及び/または前記発光素子１２０から放出される熱によって前記発光素子パッケージ１００にクラック(crack)が発生しないように決定される。
【０１０２】
前記リセスＲは、前記発光素子１２０下部に一種のアンダーピル(under fill)工程を実行できる適正空間を提供することができる。ここで、前記アンダーピル(Under fill)工程は、発光素子１２０をパッケージ本体１１０に実装した後、前記第１樹脂層１３０を前記発光素子１２０下部に配置する工程で、前記発光素子１２０をパッケージ本体１１０に実装する工程で、前記第１樹脂層１３０を通じて実装するために前記第１樹脂層１３０を前記リセスＲに配置した後、前記発光素子１２０を配置する工程である。
【０１０３】
前記リセスＲは、前記発光素子１２０の下面と前記本体１１３の上面の間に前記第１樹脂層１３０が充分に提供されるように第１深さ以上に提供される。また、前記リセスＲは、前記本体１１３の安定した強度を提供するために第２深さ以下に提供される。
【０１０４】
前記リセスＲの深さＴ１と幅Ｗ４は、前記第１樹脂層１３０の形成位置及び固定力に影響を及ぼす。前記リセスＲの深さＴ１と幅Ｗ４は、前記本体１１３と前記発光素子１２０の間に配置される前記第１樹脂層１３０によって充分な固定力が提供されるように決定される。
【０１０５】
例えば、前記リセスＲの深さＴ１は数十μmに提供される。前記リセスＲの深さＴ１は４０μm〜６０μmに提供される。
【０１０６】
また、前記リセスＲの幅Ｗ４は数十μm〜数百μmに提供される。ここで、前記リセスＲの幅Ｗ４は、前記発光素子１２０の長軸方向に提供される。
【０１０７】
前記リセスＲの幅Ｗ４は、前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２の間の間隔より狭く提供される。前記リセスＲの幅Ｗ４は１４０μm〜１６０μmに提供される。例えば、前記リセスＲの幅Ｗ４は１５０μmに提供される。
【０１０８】
前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２は、前記第１フレーム１１１の厚さに対応して提供される。前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２は、前記第１フレーム１１１の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
【０１０９】
前記第２開口部ＴＨ２の深さＴ２は、前記第２フレーム１１２の厚さに対応して提供される。前記第２開口部ＴＨ２の深さＴ２は、前記第２フレーム１１２の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
【０１１０】
前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２及び前記第２開口部ＴＨ２の深さＴ２は、前記本体１１３の厚さに対応して提供される。前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２及び前記第２開口部ＴＨ２の深さＴ２は、前記本体１１３の安定した強度を維持できる厚さで提供される。
【０１１１】
例えば、前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２は数百μmに提供される。前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２は１８０μm〜２２０μmに提供される。例えば、前記第１開口部ＴＨ１の深さＴ２は２００μmに提供される。
【０１１２】
例えば、前記Ｔ２‐Ｔ１の厚さは少なくとも１００μm以上に選択される。これは、前記本体１１３のクラックフリー(crack free)を提供できる射出工程の厚さが考慮されたものである。
【０１１３】
実施例によれば、Ｔ１厚さとＴ２厚さの比Ｔ２/Ｔ１は２〜１０で提供される。例えば、Ｔ２の厚さが２００μmに提供される場合、Ｔ１の厚さは２０μm〜１００μmに提供される。
【０１１４】
<透光性樹脂層、反射性樹脂層、蛍光体層>
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３及び図６、図８に示されたように、透光性樹脂層１６０と反射性樹脂層１７０を含むことができる。
【０１１５】
上述したように、従来技術では、蛍光体層が発光素子と隣接する場合、蛍光体層の劣化によって蛍光体層の光変換性能が低下する問題があるので、蛍光体層を発光素子と離隔させて配置する技術(いわゆるリモート蛍光体技術)が研究されている。
【０１１６】
また、従来技術では、光輝度を向上させるために、発光素子パッケージのキャビティ内に反射層を配置する技術が研究されているが、このような反射層技術とリモード蛍光体技術が有機的に結合される場合、光輝度が非常に向上するという研究結果がある。
【０１１７】
しかし、従来技術では、反射層を発光素子パッケージにおいて、発光素子の周りに均一に配置することに技術的困難があるので、光輝度向上に限界がある実情である。
【０１１８】
そこで、実施例は、発光素子パッケージにおいて、発光素子の周りに均一に反射層を配置することで、光輝度を著しく向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供しようとすることを技術的課題とする。
【０１１９】
実施例によれば、図６のように、前記透光性樹脂層１６０は、前記発光素子１２０と以後形成される蛍光体層１８０の間に配置される第１透光性樹脂層１６２を含むことができ、これによって、蛍光体層１８０と発光素子１２０が離隔されて蛍光体層の劣化を防止することができる。
【０１２０】
実施例で、前記透光性樹脂層１６０は、以後形成される反射性樹脂層１７０と前記発光素子１２０の間に配置される第２透光性樹脂層１６１を含むことができる。前記第２透光性樹脂層１６１は、前記発光素子１２０の側面に均一に配置される。
【０１２１】
前記透光性樹脂層１６０は、光投光性物質からなることができ、光拡散粒子を含むことができる。例えば、前記透光性樹脂層１６０は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記透光性樹脂層１６０は、クリア(Clear)系シリコーン(silicone)または光拡散粒子、例えばZrO２、ZnO、Al２O３等が含まれたシリコーン(silicone)を含むことができる。
【０１２２】
一方、従来技術では、反射層を前記発光素子パッケージに配置するとき、前記発光素子の表面が親水性を有している場合、反射層が発光素子の表面に広く拡散する。
【０１２３】
よって、前記発光素子表面に広く配置された反射層によって、前記発光素子が放出する光が前記発光素子パッケージから抽出される効率が低下する。
【０１２４】
本実施例では、前記反射性樹脂層１７０が前記発光素子１２０の表面に広く拡散することを防止するために、前記透光性樹脂層１６０を配置した後硬化させることで、前記反射性樹脂層１７０が前記発光素子の表面に広く拡散することを防止できるので、発光素子パッケージの光抽出効率を改善することができる。
【０１２５】
図７ａは実施例で発光素子の上に透光性樹脂を形成する工程断面図である。
【０１２６】
実施例によれば、支持基板１９０の上に発光素子１２０を配置する。以後前記発光素子１２０の上に透光性樹脂層１６０を形成する。前記透光性樹脂層１６０は、モールディングまたはDOTTING工程により形成される。前記透光性樹脂層１６０は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記透光性樹脂層１６０は、クリア(Clear)系シリコーン(silicone)または光拡散粒子、例えばZrO２、ZnO、Al２O３等が含まれたシリコーン(silicone)を含むことができる。
【０１２７】
図７ｂは発光素子１２０の上に透光性樹脂層１６０が形成された写真である。
【０１２８】
これによって、従来技術のように沈降を利用する構造とは違い、実施例によれば、透光性樹脂層１６０が発光素子の側面に均一に形成され、これによって、図６のように１８０度回転してフリップチップ形態で実装される場合を基準とするとき、透光性樹脂層１６０の上部の幅が下部の幅より広く確保され、その側面形状が傾斜面がラフネスなしにフラットに形成されることで、光反射効率が向上し、以後説明する光キャビティを形成する特有の効果がある。
【０１２９】
次に、図８のように、実施例は、反射性樹脂層１７０を含むことができる。
【０１３０】
前記反射性樹脂層１７０は、前記発光素子１２０と前記キャビティＣ側面に配置される第１反射性樹脂層１７０を含むことができる。また、実施例は、前記発光素子１２０の第１、第２ボンディング部と前記本体１１３の間に配置される第２反射性樹脂(図示されない)を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【０１３１】
前記反射性樹脂層１７０は、ホワイト系シリコーン(white silicone)を含むことができる。例えば、前記反射性樹脂層１７０は、シリコーンにTiO２、ZnO、Al２O３、BN等を含む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。
【０１３２】
前記反射性樹脂層１７０は、キャビティＣの上側でギャップフィル工程によって形成することができる。または、前記反射性樹脂層１７０は、フレームに形成された第１開口部ＴＨ１または第２開口部ＴＨ２を介して下側ギャップフィル工程によって形成することができる。または、前記反射性樹脂層１７０は、上側ギャップフィル工程と下側ギャップフィル工程を同時に行って形成することもできる。
【０１３３】
従来技術では、光反射性樹脂を発光素子の上面を除いて側面に先がカットされたコーン形状への形成に困難があった。これによって、光キャビティ(light cavity)の具現に困難があった。
【０１３４】
ところで、実施例によれば、反射性樹脂層１７０を発光素子の周りに先がカットされたコーン形状に形成されるように配置して拡散反射(diffusing Reflection)が可能となり、光キャビティ(light cavity)を具現することで、光の輝度が著しく向上する。
【０１３５】
また、従来技術では、光反射性樹脂を発光素子と所定距離離隔させる技術の具現に困難があった。
【０１３６】
ところで、実施例は、発光素子の側面に光投光性樹脂層１６０を均一な側面を備えるように配置することで、光反射性樹脂層１７０が発光素子１２０と均一に離隔配置され、光反射率を著しく向上させることができる。
【０１３７】
図９は実施例で蛍光体層１８０が形成される工程図である。前記蛍光体層１８０は、前記発光素子１２０から放出される光を受けて、波長変換された光を提供する波長変換手段を含むことができる。例えば、前記蛍光体層１８０は、蛍光体、量子ドット等を含む群から選択された少なくとも１つからなることができる。
【０１３８】
実施例によれば、反射性樹脂層１７０を発光素子の周りに先がカットされたコーン形状に形成されるように配置すると共に、リモート蛍光体層１８０と有機的結合によって、拡散反射(diffusing Reflection)が非常に効果的に具現され、光キャビティ(light cavity)を具現することで、光の輝度が著しく向上する。
【０１３９】
<第１導電層、第２導電層、第１及び第２合金層>
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３及び図１０に示されたように、第１導電層３２１と第２導電層３２２を含むことができる。前記第１導電層３２１は、前記第２導電層３２２と離隔して配置される。
【０１４０】
前記第１導電層３２１は、前記第１開口部ＴＨ１に提供される。前記第１導電層３２１は、前記第１ボンディング部１２１の下に配置される。前記第１導電層３２１の幅は、前記第１ボンディング部１２１の幅より小さく提供される。
【０１４１】
前記第１ボンディング部１２１は、前記第１開口部ＴＨ１が形成された第１方向と垂直する第２方向の幅を有することができる。前記第１ボンディング部１２１の幅は、前記第１開口部ＴＨ１の前記第２方向の幅より大きく提供される。
【０１４２】
前記第１導電層３２１は、前記第１ボンディング部１２１の下面と直接接触して配置される。前記第１導電層３２１は、前記第１ボンディング部１２１と電気的に連結される。前記第１導電層３２１は、前記第１フレーム１１１によって取囲まれるように配置される。前記第１導電層３２１の下面は、下部から上部方向に凹んだ形状に配置される。
【０１４３】
前記第２導電層３２２は、前記第２開口部ＴＨ２に提供される。前記第２導電層３２２は、前記第２ボンディング部１２２の下に配置される。前記第２導電層３２２の幅は、前記第２ボンディング部１２２の幅より小さく提供される。
【０１４４】
前記第２ボンディング部１２２は、前記第２開口部ＴＨ２が形成された第１方向と垂直する第２方向の幅を有することができる。前記第２ボンディング部１２２の幅は、前記第２開口部ＴＨ２の前記第２方向の幅より大きく提供される。
【０１４５】
前記第２導電層３２２は、前記第２ボンディング部１２２の下面と直接接触して配置される。前記第２導電層３２２は、前記第２ボンディング部１２２と電気的に連結される。前記第２導電層３２２は、前記第２フレーム１１２によって取囲まれるように配置される。前記第２導電層３２２の下面は、下部から上部方向に凹んだ形状に配置される。
【０１４６】
前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu等を含む群から選択された１つの物質またはその合金を含むことができるが、これに限定されるものではなく、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２で伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。
【０１４７】
例えば、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２は、導電性ペーストを利用して形成される。前記導電性ペーストは、ソルダペースト(solder paste)、銀ペースト(silver paste)等を含むことができ、相互異なる物質から構成される多層または合金で構成された多層または単層に構成される。例えば、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２は、SAC(Sn‐Ag‐Cu)物質を含むことができる。
【０１４８】
実施例によれば、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が形成される過程または前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供された後の熱処理過程で、前記第１及び第２導電層３２１、３２２と前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の間に金属間化合物(IMC：intermetallic compound)層が形成される。
【０１４９】
例えば、前記第１及び第２導電層３２１、３２２をなす物質と前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａの間の結合によって第１及び第２合金層１１１ｂ、１１２ｂが形成される。
【０１５０】
これによって、前記第１導電層３２１と前記第１フレーム１１１が物理的及び電気的に安定するように結合される。前記第１導電層３２１、前記第１合金層１１１ｂ、前記第１フレーム１１１が物理的及び電気的に安定するように結合される。
【０１５１】
また、前記第２導電層３２２と前記第２フレーム１１２が物理的及び電気的に安定するように結合される。前記第２導電層３２２、前記第２合金層２１２ｂ、前記第２フレーム１１２が物理的及び電気的に安定するように結合される。
【０１５２】
例えば、前記第１及び第２合金層１１１ｂ、１１２ｂは、AgSn、CuSn、AuSn等を含む群から選択された少なくとも１つの金属間化合物層を含むことができる。前記金属間化合物層は、第１物質と第２物質の結合によって形成され、第１物質は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２から提供され、第２物質は、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａまたは前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の支持部材から提供される。
【０１５３】
前記第１及び第２導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａがAg物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Sn物質とAg物質の結合によってAgSnの金属間化合物層が形成される。
【０１５４】
また、前記第１及び第２導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記第１及び第２金属層１１１ａ、１１２ａがAu物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Sn物質とAu物質の結合によってAuSnの金属間化合物層が形成される。
【０１５５】
また、前記第１及び第２導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の支持部材がCu物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Sn物質とCu物質の結合によってCuSnの金属間化合物層が形成される。
【０１５６】
また、前記第１及び第２導電層３２１、３２２がAg物質を含み、前記第１及び第２金属層１１１a、１１１ｂまたは前記第１及び第２フレーム１１１、１１２の支持部材がSn物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Ag物質とSn物質の結合によってAgSnの金属間化合物層が形成される。
【０１５７】
以上で説明された金属間化合物層は、一般的なボンディング物質より高い溶融点を有することができる。また、前記金属間化合物層が形成される熱処理工程は、一般的なボンディング物質の溶融点より低い温度で行うことができる。
【０１５８】
よって、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない長所がある。
【０１５９】
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体１１０が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体１１０が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
【０１６０】
これによって、本体１１３を構成する物質に対する選択の幅が広くなる。実施例によれば、前記本体１１３は、セラミック等の高価な物質だけでなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供することもできる。
【０１６１】
例えば、前記本体１１３は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択された少なくとも１つの物質を含むことができる。
【０１６２】
一方、実施例によれば、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２と前記第１及び第２導電層３２１、３２２の間にも金属間化合物層が形成される。
【０１６３】
以上の説明と類似して、実施例によれば、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が形成される過程または前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供された後の熱処理過程で、前記第１及び第２導電層３２１、３２２と前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の間に金属間化合物(IMC：intermetallic compound)層が形成される。
【０１６４】
例えば、前記第１及び第２導電層３２１、３２２をなす物質と前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の間の結合によって合金層が形成される。
【０１６５】
これによって、前記第１導電層３２１と前記第１ボンディング部１２１が物理的及び電気的により安定するように結合される。前記第１導電層３２１、合金層、前記第１ボンディング部１２１が物理的及び電気的に安定するように結合される。
【０１６６】
また、前記第２導電層３２２と前記第２ボンディング部１２２が物理的及び電気的により安定するように結合される。前記第２導電層３２２、合金層、前記第２ボンディング部１２２が物理的及び電気的に安定するように結合される。
【０１６７】
例えば、前記合金層は、AgSn、CuSn、AuSn等を含む群から選択された少なくとも１つの金属間化合物層を含むことができる。前記金属間化合物層は、第１物質と第２物質の結合によって形成され、第１物質は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２から提供され、第２物質は、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２から提供される。
【０１６８】
前記第１及び第２導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２がAg物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Sn物質とAg物質の結合によってAgSnの金属間化合物層が形成される。
【０１６９】
また、前記第１及び第２導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２がAu物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Sn物質とAu物質の結合によってAuSnの金属間化合物層が形成される。
【０１７０】
また、前記第１及び第２導電層３２１、３２２がAg物質を含み、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２１がSn物質を含む場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、Ag物質とSn物質の結合によってAgSnの金属間化合物層が形成される。
【０１７１】
以上で説明された金属間化合物層は、一般的なボンディング物質より高い溶融点を有することができる。また、前記金属間化合物層が形成される熱処理工程は、一般的なボンディング物質の溶融点より低い温度で行うことができる。
【０１７２】
よって、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない長所がある。
【０１７３】
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図３及び図１０に示されたように、第１下部リセスＲ１１と第２下部リセスＲ１２を含むことができる。前記第１下部リセスＲ１１と前記第２下部リセスＲ１２は、相互離隔して配置される。
【０１７４】
前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１フレーム１１１の下面に提供される。前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１フレーム１１１の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第１下部リセスＲ１１は、前記第１開口部ＴＨ１から離隔して配置される。
【０１７５】
前記第１下部リセスＲ１１は数μm〜数十μmの幅で提供される。前記第１下部リセスＲ１１に樹脂部が提供される。前記第１下部リセスＲ１１に満たされた樹脂部は、例えば前記本体１１３と同一物質で提供される。
【０１７６】
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２と接着力、濡れ性が良くない物質から選択されて提供されてもよい。または、前記樹脂部は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２との表面張力が低い物質から選択されて提供されてもよい。
【０１７７】
例えば、前記第１下部リセスＲ１１に満たされた樹脂部は、前記第１フレーム１１１、前記第２フレーム１１２、前記本体１１３が射出工程等によって形成される過程で提供される。
【０１７８】
前記第１下部リセスＲ１１に満たされた樹脂部は、前記第１開口部ＴＨ１を提供する前記第１フレーム１１１の下面領域の周囲に配置される。前記第１開口部ＴＨ１を提供する前記第１フレーム１１１の下面領域は、一種の島(island)形状に周囲の前記第１フレーム１１１をなす下面から分離されて配置される。
【０１７９】
例えば、図２に示されたように、前記第１開口部ＴＨ１を提供する前記第１フレーム１１１の下面領域は、前記第１下部リセスＲ１１に満たされた樹脂部と前記本体１１３によって、周辺の前記第１フレーム１１１からアイソレーション(isolation)される。
【０１８０】
よって、前記樹脂部が前記第１及び第２導電層３２１、３２２と接着力、濡れ性が良くない物質または前記樹脂部と前記第１及び第２導電層３２１、３２２の間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第１開口部ＴＨ１に提供された前記第１導電層３２１が前記第１開口部ＴＨ１から外れて、前記第１下部リセスＲ１１に満たされた樹脂部または前記本体１１３を越えて拡散することを防止することができる。
【０１８１】
これは、前記第１導電層３２１と前記樹脂部及び前記本体１１３の接着関係または前記樹脂部と前記第１及び第２導電層３２１、３２２の間の濡れ性、表面張力等が良くない点を利用したものである。即ち、前記第１導電層３２１をなす物質が前記第１フレーム１１１と良い接着特性を有するように選択される。そして、前記第１導電層３２１をなす物質が前記樹脂部及び前記本体１１３と良くない接着特性を有するように選択される。
【０１８２】
これによって、前記第１導電層３２１が前記第１開口部ＴＨ１から前記樹脂部または前記本体１１３が提供された領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体１１３が提供された領域の外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第１導電層３２１が前記第１開口部ＴＨ１が提供された領域に安定的に配置される。
【０１８３】
よって、前記第１開口部ＴＨ１に配置される第１導電層３２１が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体１１３が提供された第１下部リセスＲ１１の外側領域に前記第１導電層３２１が拡張することを防止することができる。また、前記第１導電層３２１が前記第１開口部ＴＨ１内で前記第１ボンディング部１２１の下面に安定的に連結される。
【０１８４】
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第１導電層３２１と第２導電層３２２が相互接触して短絡する問題を防止でき、前記第１及び第２導電層３２１、３２２を配置する工程において、前記第１及び第２導電層３２１、３２２の量を制御し易くなる。
【０１８５】
また、前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２フレーム１１２の下面に提供される。前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２フレーム１１２の下面から上面方向に凹むように提供される。前記第２下部リセスＲ１２は、前記第２開口部ＴＨ２から離隔して配置される。
【０１８６】
前記第２下部リセスＲ１２は数μm〜数十μmの幅で提供される。前記第２下部リセスＲ１２に樹脂部が提供される。前記第２下部リセスＲ１２に満たされた樹脂部は、例えば前記本体１１３と同一物質で提供される。
【０１８７】
ただし、これに限定されるものではなく、前記樹脂部は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２と接着力、濡れ性が良くない物質から選択されて提供されてもよい。または、前記樹脂部は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２との表面張力が低い物質から選択されて提供されてもよい。
【０１８８】
例えば、前記第２下部リセスＲ１２に満たされた樹脂部は、前記第１フレーム１１１、前記第２フレーム１１２、前記本体１１３が射出工程等によって形成される過程で提供される。
【０１８９】
前記第２下部リセスＲ１２に満たされた樹脂部は、前記第２開口部ＴＨ２を提供する前記第２フレーム１１２の下面領域の周囲に配置される。前記第２開口部ＴＨ２を提供する前記第２フレーム１１２の下面領域は、一種の島(island)形状に周囲の前記第２フレーム１１２をなす下面から分離されて配置される。
【０１９０】
例えば、図２に示されたように、前記第２開口部ＴＨ２を提供する前記第２フレーム１１２の下面領域は、前記第２下部リセスＲ１２に満たされた樹脂部と前記本体１１３によって周辺の前記第２フレーム１１２からアイソレーション(isolation)される。
【０１９１】
よって、前記樹脂部が前記第１及び第２導電層３２１、３２２と接着力、濡れ性が良くない物質または前記樹脂部と前記第１及び第２導電層３２１、３２２の間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記第２開口部ＴＨ２に提供された前記第２導電層３２２が前記第２開口部ＴＨ２から外れて、前記第２下部リセスＲ１２に満たされた樹脂部または前記本体１１３を越えて拡散することを防止することができる。
【０１９２】
これは、前記第２導電層３２２と前記樹脂部及び前記本体１１３の接着関係または前記樹脂部と前記第１及び第２導電層３２１、３２２の間の濡れ性、表面張力等が良くない点を利用したものである。即ち、前記第２導電層３２２をなす物質が前記第２フレーム１１２と良い接着特性を有するように選択される。そして、前記第２導電層３２２をなす物質が前記樹脂部及び前記本体１１３と良くない接着特性を有するように選択される。
【０１９３】
これによって、前記第２導電層３２２が前記第２開口部ＴＨ２から前記樹脂部または前記本体１１３が提供された領域方向に溢れて、前記樹脂部または前記本体１１３が提供された領域の外部に溢れたり拡散することが防止され、前記第２導電層３２２が前記第２開口部ＴＨ２が提供された領域に安定的に配置される。
【０１９４】
よって、前記第２開口部ＴＨ２に配置される第２導電層３２２が溢れる場合、前記樹脂部または前記本体１１３が提供された第２下部リセスＲ１２の外側領域で、前記第２導電層３２２が拡張することを防止することができる。また、前記第２導電層３２２が前記第２開口部ＴＨ２内で前記第２ボンディング部１２２の下面に安定的に連結される。
【０１９５】
よって、前記発光素子パッケージが回路基板に実装される場合、第１導電層３２１と第２導電層３２２が相互接触して短絡する問題を防止でき、前記第１及び第２導電層３２１、３２２を配置する工程において、前記第１及び第２導電層３２１、３２２の量を制御し易くなる。
【０１９６】
一方、実施例に係る発光素子パッケージ１００によれば、前記リセスＲに提供された前記第１樹脂層１３０が、図３に示されたように、前記発光素子１２０の下部面と前記パッケージ本体１１０の上部面の間に提供される。前記発光素子１２０の上部方向から見たとき、前記第１樹脂層１３０は、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の周りに提供される。また、前記発光素子１２０の上部方向から見たとき、前記第１樹脂層１３０は、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２の周りに提供される。
【０１９７】
前記第１樹脂層１３０は、前記発光素子１２０を前記パッケージ本体１１０に安定的に固定させる機能をすることができる。また、前記第１樹脂層１３０は、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の側面に接触して、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の周りに配置される。
【０１９８】
前記第１樹脂層１３０は、前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２の周囲を密封することができる。前記第１樹脂層１３０は、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２が前記第１開口部ＴＨ１領域と前記第２開口部ＴＨ２領域を超えて前記発光素子１２０外側面方向に拡散して移動することを防止することができる。前記第１及び第２導電層３２１、３２２が前記発光素子１２０の外側面方向に拡散して移動する場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が前記発光素子１２０の活性層と接して短絡による不良を誘発することがある。よって、前記第１樹脂層１３０が配置される場合、前記第１及び第２導電層３２１、３２２と活性層による短絡を防止することができ、実施例に係る発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
【０１９９】
また、前記第１樹脂層１３０は、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２が前記第１開口部ＴＨ１領域と前記第２開口部ＴＨ２領域を超えて前記発光素子１２０の下部面の下で前記リセスＲ方向に拡散して移動することを防止することができる。これによって、前記第１導電層３２１と前記第２導電層３２２が前記発光素子１２０の下で電気的に短絡することを防止することができる。
【０２００】
また、実施例によれば、前記発光構造物１２３は、化合物半導体で提供される。前記発光構造物１２３は、例えばＩＩ族‐ＶＩ族またはＩＩＩ族‐Ｖ族化合物半導体で提供される。例えば、前記発光構造物１２３は、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、リン(P)、ヒ素(As)、窒素(N)から選択された少なくとも２以上の元素を含んで提供される。
【０２０１】
前記発光構造物１２３は、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含むことができる。
【０２０２】
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、前記第１開口部ＴＨ１領域を通じて前記第１ボンディング部１２１に電源が連結され、前記第２開口部ＴＨ２領域を通じて前記第２ボンディング部１２２に電源が連結される。
【０２０３】
これによって、前記第１ボンディング部１２１及び前記第２ボンディング部１２２を通じて供給される駆動電源によって前記発光素子１２０が駆動される。そして、前記発光素子１２０から発光された光は、前記パッケージ本体１１０の上部方向に提供される。
【０２０４】
一方、以上で説明された実施例に係る発光素子パッケージ１００は、サブマウントまたは回路基板等に実装されて供給されてもよい。
【０２０５】
ところで、従来の発光素子パッケージがサブマウントまたは回路基板等に実装される際にリフロー(reflow)等の高温工程が適用される場合がある。このとき、リフロー工程で、発光素子パッケージに提供されたリードフレームと発光素子の間のボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生して電気的連結及び物理的結合の安定性が弱まることがある。
【０２０６】
しかし、実施例に係る発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法によれば、実施例に係る発光素子のボンディング部は、開口部に配置された導電層を通じて駆動電源が提供される。そして、開口部に配置された導電層の溶融点及び金属間化合物層の溶融点が、一般的なボンディング物質の溶融点より高い値を有するように選択される。
【０２０７】
よって、実施例に係る発光素子素子パッケージ１００は、メイン基板等にリフロー(reflow)工程を通じてボンディングされる場合にも、再溶解(re-melting)現象が発生しないので、電気的連結及び物理的ボンディング力が劣化しない長所がある。
【０２０８】
また、実施例に係る発光素子パッケージ１００及び発光素子パッケージの製造方法によれば、発光素子パッケージを製造する工程でパッケージ本体１１０が高温に露出する必要がなくなる。よって、実施例によれば、パッケージ本体１１０が高温に露出して損傷したり変色が発生することを防止することができる。
【０２０９】
これによって、本体１１３を構成する物質に対する選択の幅が広くなる。実施例によれば、前記本体１１３は、セラミック等の高価な物質だけでなく、相対的に安価な樹脂物質を利用して提供することもできる。
【０２１０】
例えば、前記本体１１３は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択された少なくとも１つの物質を含むことができる。
【０２１１】
次に、図３及び図１１のように、実施例は、第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２に配置された第２樹脂層１１５を含むことができる。前記第２樹脂層１１５は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２の下に配置される。
【０２１２】
前記第２樹脂層１１５は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２を保護することができる。前記第２樹脂層１１５は、前記第１及び第２開口部ＴＨ１、ＴＨ２を密封することができる。前記第２樹脂層１１５は、前記第１及び第２導電層３２１、３２２が前記第１及び第２開口部ＴＨ１.ＴＨ２下部に拡散して移動することを防止することができる。
【０２１３】
例えば、前記第２樹脂層１１５は、前記本体１１３と類似する物質を含むことができる。前記第２樹脂層１１５は、PPA(PolyPhtalAmide)樹脂、PCT(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate)樹脂、EMC(Epoxy Molding Compound)樹脂、SMC(Silicone Molding Compound)樹脂を含む群から選択された少なくとも１つの物質を含むことができる。
【０２１４】
また、前記第２樹脂層１１５は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも１つを含むことができる。
【０２１５】
次に、図１２のように、本発明の実施例に係る発光素子パッケージは、図１〜図１１を参照して説明された発光素子パッケージが回路基板４１０に実装されて供給される別の例を示したものである。
【０２１６】
実施例に係る発光素子パッケージは、図１２に示されたように、回路基板４１０、パッケージ本体１１０、発光素子１２０を含むことができる。
【０２１７】
前記回路基板４１０は、第１パッド４１１、第２パッド４１２、基板４１３を含むことができる。前記基板４１３に前記発光素子１２０の駆動を制御する電源供給回路が提供される。
【０２１８】
前記パッケージ本体１１０は、前記回路基板４１０の上に配置される。前記第１パッド４１１と前記第１ボンディング部１２１が電気的に連結される。前記第２パッド４１２と前記第２ボンディング部１２２が電気的に連結される。
【０２１９】
前記第１パッド４１１と前記第２パッド４１２は、導電性物質を含むことができる。例えば、前記第１パッド４１１と前記第２パッド４１２は、Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Fe、Sn、Zn、Alを含む群から選択された少なくとも１つの物質またはその合金を含むことができる。前記第１パッド４１１と前記第２パッド４１２は単層または多層で提供される。
【０２２０】
前記パッケージ本体１１０は、第１フレーム１１１と第２フレーム１１２を含むことができる。前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、相互離隔して配置される。
【０２２１】
前記パッケージ本体１１０は、本体１１３を含むことができる。前記本体１１３は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の間に配置される。前記本体１１３は、一種の電極分離線の機能をすることができる。
【０２２２】
前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、導電性フレームから提供される。前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２は、前記パッケージ本体１１０の構造的な強度を安定的に提供することができ、前記発光素子１２０に電気的に連結される。
【０２２３】
図１３は本発明の実施例に係る発光素子パッケージの別の例を示した図面である。
【０２２４】
図１３に示された実施例に係る発光素子パッケージは、図３に示された実施例に係る発光素子パッケージより放熱部材１５０をさらに含むことができる。
【０２２５】
前記放熱部材１５０は、前記本体１１３に提供された第３開口部(図示されない)に配置され、前記リセスＲの下に配置される。前記放熱部材２３０は、前記第１フレーム１１１と前記第２フレーム１１２の間に配置される。
【０２２６】
例えば、前記放熱部材１５０は、エポキシ(epoxy)系の物質、シリコーン(silicone)系の物質、エポキシ系の物質とシリコーン系の物質を含むハイブリッド(hybrid)物質のうち少なくとも１つを含むことができる。また、例えば、前記放熱部材１５０が反射機能を含む場合、前記放熱部材１５０は、ホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。また、前記放熱部材１５０は、熱伝導性が良いAl２O３、AlN等を含む群から選択された物質を含むこともできる。
【０２２７】
実施例によれば、前記放熱部材１５０は、熱伝導性が良い物質を含む場合、前記発光素子１２０から生成される熱を効果的に放出させることができる。これによって、前記発光素子１２０の熱放出が効果的に行われるので、前記発光素子１２０の光抽出効率が向上する。
【０２２８】
また、前記放熱部材１５０が反射物質を含む場合、前記発光素子１２０の下面に放出される光に対して、前記発光素子１２０と前記本体１１３の間で光拡散機能を提供することができる。前記発光素子１２０から前記発光素子１２０の下面に光が放出されるとき、前記放熱部材２３０は光拡散機能を提供することで、前記発光素子パッケージの光抽出効率を改善することができる。
【０２２９】
実施例によれば、前記放熱部材１５０は、前記発光素子１２０から放出される光を反射することができる。前記放熱部材１５０が反射機能を含む場合、前記放熱部材２３０は、TiO２、SiO２等を含む物質からなることができる。
【０２３０】
図１４は本発明の実施例に係る発光素子を示した平面図であり、図１５は図１４に示された発光素子のＡ‐Ａ線断面図である。
【０２３１】
一方、理解の便宜を図り、図１４の図示において、第１ボンディング部２１７１と第２ボンディング部２１７２の下に配置されるが、前記第１ボンディング部２１７１に電気的に連結された第１サブ電極２１４１と前記第２ボンディング部２１７２に電気的に連結された第２サブ電極２１４２が見えるように示された。
【０２３２】
実施例に係る発光素子２１００は、図１４及び図１５に示されたように、基板２１０５の上に配置された発光構造物１１１０を含むことができる。
【０２３３】
前記基板２１０５は、サファイア基板(Al２O３)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Geを含む群から選択される。例えば、前記基板２１０５は、上部面に凹凸パターンが形成されたPSS(Patterned Sapphire Substrate)として提供される。
【０２３４】
前記発光構造物１１１０は、第１導電型半導体層１１１１、活性層１１１２、第２導電型半導体層１１１３を含むことができる。前記活性層１１１２は、前記第１導電型半導体層１１１１と前記第２導電型半導体層１１１３の間に配置される。例えば、前記第１導電型半導体層１１１１の上に前記活性層１１１２が配置され、前記活性層１１１２の上に前記第２導電型半導体層１１１３が配置される。
【０２３５】
実施例によれば、前記第１導電型半導体層１１１１はｎ型半導体層として提供され、前記第２導電型半導体層１１１３はｐ型半導体層として提供される。もちろん、別の実施例によれば、前記第１導電型半導体層１１１１がｐ型半導体層として提供され、前記第２導電型半導体層１１１３がｎ型半導体層として提供されてもよい。
【０２３６】
以下では説明の便宜を図り、前記第１導電型半導体層１１１１がｎ型半導体層として提供され、前記第２導電型半導体層１１１３がｐ型半導体層として提供された場合を基準に説明することにする。
【０２３７】
実施例に係る発光素子２１００は、図１５に示されたように、透光性電極層２１３０を含むことができる。前記透光性電極層２１３０は、電流拡散を向上させて光出力を増加させることができる。
【０２３８】
例えば、前記透光性電極層２１３０は、金属、金属酸化物、金属窒化物を含む群から選択された少なくとも１つを含むことができる。前記透光性電極層２１３０は、透光性の物質を含むことができる。
【０２３９】
前記透光性電極層２１３０は、例えばITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、IZON(IZO nitride)、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、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh、Pdを含む群から選択された少なくとも１つを含むことができる。
【０２４０】
実施例に係る発光素子２１００は、図１４及び図１５に示されたように、反射層２１６０を含むことができる。前記反射層２１６０は、第１反射層２１６１、第２反射層２１６２、第３反射層２１６３を含むことができる。前記反射層２１６０は、前記透光性電極層２１３０の上に配置される。
【０２４１】
前記第２反射層２１６２は、前記透光性電極層２１３０を露出させる第１開口部ｈ１を含むことができる。前記第２反射層２１６２は、前記透光性電極層２１３０の上に配置された複数の第１開口部ｈ１を含むことができる。
【０２４２】
前記第１反射層２１６１は、前記第１導電型半導体層１１１１の上部面を露出させる複数の第２開口部ｈ２を含むことができる。
【０２４３】
前記第３反射層２１６３は、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２の間に配置される。例えば、前記第３反射層２１６３は、前記第１反射層２１６１と連結される。また、前記第３反射層２１６３は、前記第２反射層２１６２と連結される。前記第３反射層２１６３は、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２に物理的に直接接触して配置される。
【０２４４】
実施例に係る前記反射層２１６０は、前記透光性電極層２１３０に提供された複数のコンタクトホールを介して前記第２導電型半導体層１１１３に接触する。前記反射層２１６０は、前記透光性電極層２１３０に提供された複数のコンタクトホールを介して前記第２導電型半導体層１１１３の上部面に物理的に接触する。
【０２４５】
前記反射層２１６０は、絶縁性反射層と提供される。例えば、前記反射層２１６０は、DBR(Distributed Bragg Reflector)層として提供される。また、前記反射層２１６０は、ODR(Omni Directional Reflector)層として提供される。また、前記反射層２１６０は、ＤＢＲ層とＯＤＲ層が積層されて提供されてもよい。
【０２４６】
実施例に係る発光素子２１００は、図１４及び図１５に示されたように、第１サブ電極２１４１と第２サブ電極２１４２を含むことができる。
【０２４７】
前記第１サブ電極２１４１は、前記第２開口部ｈ２内部で前記第１導電型半導体層１１１１と電気的に連結される。前記第１サブ電極２１４１は、前記第１導電型半導体層１１１１の上に配置される。例えば、実施例に係る発光素子２１００によれば、前記第１サブ電極２１４１は、前記第２導電型半導体層１１１３、前記活性層１１１２を貫通して第１導電型半導体層１１１１の一部領域まで配置されるリセス内で前記第１導電型半導体層１１１１の上面に配置される。
【０２４８】
前記第１サブ電極２１４１は、前記第１反射層２１６１に提供された第２開口部ｈ２を通じて前記第１導電型半導体層１１１１の上面に電気的に連結される。前記第２開口部ｈ２と前記リセスは垂直に重なり、例えば前記第１サブ電極２１４１は、図２４及び図２５に示されたように、複数のリセス領域で前記第１導電型半導体層１１１１の上面に直接接触する。
【０２４９】
前記第２サブ電極２１４２は、前記第２導電型半導体層１１１３に電気的に連結される。前記第２サブ電極２１４２は、前記第２導電型半導体層１１１３の上に配置される。実施例によれば、前記第２サブ電極２１４２と前記第２導電型半導体層１１１３の間に前記透光性電極層２１３０が配置される。
【０２５０】
前記第２サブ電極２１４２は、前記第２反射層２１６２に提供された第１開口部ｈ１を通じて前記第２導電型半導体層１１１３と電気的に連結される。例えば、前記第２サブ電極２１４２は、図１４及び図１５に示されたように、複数のＰ領域で前記透光性電極層２１３０を通じて前記第２導電型半導体層１１１３に電気的に連結される。
【０２５１】
前記第２サブ電極２１４２は、図１４及び図１５に示されたように、複数のＰ領域で前記第２反射層２１６２に提供された複数の第１開口部ｈ１を通じて前記透光性電極層２１３０の上面に直接接触する。
【０２５２】
実施例によれば、図１４及び図１５に示されたように、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２は相互極性を有することができ、相互離隔して配置される。
【０２５３】
前記第１サブ電極２１４１は、例えば複数のライン形状に提供される。また、前記第２サブ電極２１４２は、例えば複数のライン形状に提供される。前記第１サブ電極２１４１は、隣接した複数の第２サブ電極２１４２の間に配置される。前記第２サブ電極２１４２は、隣接した複数の第１サブ電極２１４１の間に配置される。
【０２５４】
前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２が相互異なる極性で構成される場合、相互異なる個数の電極で配置される。例えば前記第１サブ電極２１４１がｎ電極で構成され、前記第２サブ電極２１４２がｐ電極で構成される場合、前記第１サブ電極２１４１より前記第２サブ電極２１４２の個数が多い。前記第２導電型半導体層１１１３と前記第１導電型半導体層１１１１の電気伝導度及び/または抵抗が相互異なる場合、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２により前記発光構造物１１１０に注入される電子と正孔のバランスを合わせることができ、よって前記発光素子の光学的特性が改善される。
【０２５５】
一方、実施例に係る発光素子が適用される発光素子パッケージで要請される特性に応じて、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２の極性が相互反対に提供されてもよい。また、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２の幅、長さ、形状及び個数等は発光素子パッケージで要請される特性に応じて、多様に変形して適用することができる。
【０２５６】
前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２は、単層または多層構造に形成される。例えば、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２は、オーミック電極からなることができる。例えば、前記第１サブ電極２１４１と前記第２サブ電極２１４２は、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、及びNi/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hfの少なくとも１つまたは２つ以上の物質の合金からなることができる。
【０２５７】
実施例に係る発光素子２１００は、図１４及び図１５に示されたように、保護層２１５０を含むことができる。
【０２５８】
前記保護層２１５０は、前記第２サブ電極２１４２を露出させる複数の第３開口部ｈ３を含むことができる。前記複数の第３開口部ｈ３は、前記第２サブ電極２１４２に提供された複数のＰＢ領域に対応して配置される。
【０２５９】
また、前記保護層２１５０は、前記第１サブ電極２１４１を露出させる複数の第４開口部ｈ４を含むことができる。前記複数の第４開口部ｈ４は、前記第１サブ電極２１４１に提供された複数のＮＢ領域に対応して配置される。
【０２６０】
前記保護層２１５０は、前記反射層２１６０の上に配置される。前記保護層２１５０は、前記第１反射層２１６１、前記第２反射層２１６２、前記第３反射層２１６３の上に配置される。
【０２６１】
例えば、前記保護層２１５０は、絶縁物質にて提供される。例えば、前記保護層２１５０は、SixOy、SiOxNy、SixNy、AlxOyを含む群から選択された少なくとも１つの物質から形成される。
【０２６２】
実施例に係る発光素子２１００は、図１４及び図１５に示されたように、前記保護層２１５０の上に配置された第１ボンディング部２１７１と第２ボンディング部２１７２を含むことができる。
【０２６３】
前記第１ボンディング部２１７１は、前記第１反射層２１６１の上に配置される。また、前記第２ボンディング部２１７２は、前記第２反射層２１６２の上に配置される。前記第２ボンディング部２１７２は、前記第１ボンディング部２１７１と離隔して配置される。
【０２６４】
前記第１ボンディング部２１７１は、複数のＮＢ領域で前記保護層２１５０に提供された複数の前記第４開口部ｈ４を通じて前記第１サブ電極２１４１の上部面に接触する。前記複数のＮＢ領域は、前記第２開口部ｈ２と垂直にずれるように配置される。前記複数のＮＢ領域と前記第２開口部ｈ２が相互垂直にずれる場合、前記第１ボンディング部２１７１に注入される電流が前記第１サブ電極２１４１の水平方向に均一に拡散し、よって前記複数のＮＢ領域で電流が均一に注入される。
【０２６５】
また、前記第２ボンディング部２１７２は、複数のＰＢ領域で前記保護層２１５０に提供された複数の前記第３開口部ｈ３を通じて前記第２サブ電極２１４２の上部面に接触する。前記複数のＰＢ領域と前記複数の第１開口部ｈ１が垂直に重ならないようにする場合、前記第２ボンディング部２１７２に注入される電流が前記第２サブ電極２１４２の水平方向に均一に拡散し、よって前記複数のＰＢ領域で電流が均一に注入される。
【０２６６】
このように実施例に係る発光素子２１００によれば、前記第１ボンディング部２１７１と前記第１サブ電極２１４１は、前記複数の第４開口部ｈ４領域で接触する。また、前記第２ボンディング部２１７２と前記第２サブ電極２１４２が複数の領域で接触する。これによって、実施例によれば、複数の領域を通じて電源が供給されるので、接触面積の増加及び接触領域の分散により電流の分散効果が発生し、動作電圧が減少する効果がある。
【０２６７】
また、実施例に係る発光素子２１００によれば、図１５に示されたように、前記第１反射層２１６１が前記第１サブ電極２１４１の下に配置され、前記第２反射層２１６２が前記第２サブ電極２１４２の下に配置される。これによって、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、前記発光構造物１１１０の活性層１１１２から発光される光を反射させ、第１サブ電極２１４１と第２サブ電極２１４２で光吸収が発生することを最小化して光度(Po)を向上させることができる。
【０２６８】
例えば、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、絶縁性材料からなり、かつ前記活性層１１１２から放出された光の反射のために反射率が高い材料、例えばＤＢＲ構造をなすことができる。
【０２６９】
前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、屈折率が異なる物質が交互に配置されたＤＢＲ構造をなすことができる。例えば、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、TiO２、SiO２、Ta２O５、HfO２の少なくとも１つ以上を含む単層または積層構造で配置される。
【０２７０】
また、別の実施例によれば、これに限定されるものではなく、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、前記活性層１１１２から発光する光の波長に応じて前記活性層１１１２から発光する光に対する反射度を調節できるように自在に選択される。
【０２７１】
また、別の実施例によれば、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、ＯＤＲ層として提供されてもよい。また別の実施例によれば、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２は、ＤＢＲ層とＯＤＲ層が積層された一種のハイブリッド(hybrid)形態で提供されてもよい。
【０２７２】
実施例に係る発光素子が、フリップチップボンディング方式で実装されて発光素子パッケージとして具現される場合、前記発光構造物１１１０から提供される光は、前記基板２１０５を通じて放出される。前記発光構造物１１１０から放出される光は、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２で反射されて前記基板２１０５方向に放出される。
【０２７３】
また、前記発光構造物１１１０から放出される光は、前記発光構造物１１１０の側面方向にも放出される。また、前記発光構造物１１１０から放出される光は、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された面のうち、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が提供されていない領域を通じて外部に放出される。
【０２７４】
具体的に、前記発光構造物１１１０から放出される光は、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された面のうち、前記第１反射層２１６１、前記第２反射層２１６２、前記第３反射層２１６３が提供されていない領域を通じて外部に放出される。
【０２７５】
これによって、実施例に係る発光素子２１００は、前記発光構造物１１１０を取囲んだ６面方向に光を放出できるので、光度を著しく向上させることができる。
【０２７６】
一方、実施例に係る発光素子によれば、発光素子２１００の上部方向から見たとき、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和は、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された前記発光素子２１００の上部面の全体面積の６０％より小さくまたは同一に提供される。
【０２７７】
例えば、前記発光素子２１００の上部面の全体面積は、前記発光構造物１１１０の第１導電型半導体層１１１１の下部面の横長及び縦長によって定義される面積に対応する。また、前記発光素子２１００の上部面の全体面積は、前記基板２１０５の上部面または下部面の面積に対応する。
【０２７８】
このように、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の６０％より小さくまたは同一に提供されるようにすることで、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された面に放出される光の量が増加する。これによって、実施例によれば、前記発光素子２１００の６面方向に放出される光の量が増加するので、光抽出効率が向上して光度(Po)が増加する。
【０２７９】
また、前記発光素子２１００の上部方向から見たとき、前記第１ボンディング部２１７１の面積と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和は、前記発光素子２１００の全体面積の３０％より大きくまたは同一に提供される。
【０２８０】
このように、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の３０％より大きくまたは同一に提供されるようにすることで、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２を通じて安定した実装が行われ、前記発光素子２１００の電気的特性を確保することができる。
【０２８１】
実施例に係る発光素子２１００は、光抽出効率及びボンディングの安定性確保を考慮して、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の３０％以上６０％以下に選択される。
【０２８２】
即ち、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の３０％以上〜１００％以下である場合、前記発光素子２１００の電気的特性を確保し、発光素子パッケージに実装されるボンディング力を確保して安定した実装が可能となる。
【０２８３】
また、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の０％以上６０％以下である場合、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された面に放出される光量が増加して前記発光素子２１００の光抽出効率が向上し、光度(Po)が増加する。
【０２８４】
実施例では、前記発光素子２１００の電気的特性と発光素子パッケージに実装されるボンディング力を確保し、光度を増加させるために、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の面積の和が前記発光素子２１００の全体面積の３０％以上６０％以下に選択した。
【０２８５】
また、実施例に係る発光素子２１００によれば、前記第３反射層２１６３が前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の間に配置される。例えば、前記第３反射層２１６３の前記発光素子２１００の長軸方向の長さは、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の間の間隔に対応して配置される。また、前記第３反射層２１６３の面積は、例えば前記発光素子２１００の上部面全体の１０％以上２５％以下に提供される。
【０２８６】
前記第３反射層２１６３の面積が前記発光素子２１００の上部面全体の１０％以上あるとき、前記発光素子の下部に配置されるパッケージ本体が変色したり亀裂が発生することを防止でき、２５％以下の場合、前記発光素子の６面に発光するようにする光抽出効率を確保することに有利である。
【０２８７】
また、別の実施例ではこれに限定されず、前記光抽出効率をより大きく確保するために、前記第３反射層２１６３の面積を前記発光素子２１００の上部面全体の０％以上１０％未満に配置することができ、前記パッケージ本体に変色または亀裂の発生を防止する効果をより大きく確保するために、前記第３反射層２１６３の面積を前記発光素子２１００の上部面全体の２５％以上１００％未満に配置することができる。
【０２８８】
また、前記発光素子２１００の長軸方向に配置された側面と隣接する前記第１ボンディング部２１７１または前記第２ボンディング部２１７２の間に提供された第２領域で前記発光構造物１１１０から生成された光が透過して放出される。
【０２８９】
また、前記発光素子２１００の短軸方向に配置された側面と隣接する前記第１ボンディング部２１７１または前記第２ボンディング部２１７２の間に提供された第３領域で前記発光構造物から生成された光が透過して放出される。
【０２９０】
実施例によれば、前記第１反射層２１６１の大きさは、前記第１ボンディング部２１７１の大きさより数μm大きく提供される。例えば、前記第１反射層２１６１の面積は、前記第１ボンディング部２１７１の面積を完全に覆うことができる大きさで提供される。工程誤差を考慮して、前記第１反射層２１６１の一辺の長さは、前記第１ボンディング部２１７１の一辺の長さより、例えば４μm〜１０μm程度大きく提供される。
【０２９１】
また、前記第２反射層２１６２の大きさは、前記第２ボンディング部２１７２の大きさより数μm大きく提供される。例えば、前記第２反射層２１６２の面積は、前記第２ボンディング部２１７２の面積を完全に覆うことができる大きさで提供される。工程誤差を考慮して、前記第２反射層２１６２の一辺の長さは、前記第２ボンディング部２１７２の一辺の長さより、例えば４μm〜１０μm程度大きく提供される。
【０２９２】
実施例によれば、前記第１反射層２１６１と前記第２反射層２１６２によって、前記発光構造物１１１０から放出される光が前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２に入射することなく反射される。これによって、実施例によれば、前記発光構造物１１１０から生成されて放出される光が前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２に入射して失われることを最小化することができる。
【０２９３】
また、実施例に係る発光素子２１００によれば、前記第３反射層２１６３が前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の間に配置されるので、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２の間に放出される光の量を調節することができる。
【０２９４】
上述したように、実施例に係る発光素子２１００は、例えばフリップチップボンディング方式で実装されて発光素子パッケージ形態で提供される。このとき、発光素子２１００が実装されるパッケージ本体が樹脂等から提供される場合、前記発光素子２１００の下部領域で、前記発光素子２１００から放出される短波長の強い光によってパッケージ本体が変色したり亀裂が発生することがある。
【０２９５】
しかし、実施例に係る発光素子２１００によれば、前記第１ボンディング部２１７１と前記第２ボンディング部２１７２が配置された領域の間から放出される光の量を調節できるので、前記発光素子２１００の下部領域に配置されたパッケージ本体が変色したり亀裂が発生することを防止することができる。
【０２９６】
実施例によれば、前記第１ボンディング部２１７１、前記第２ボンディング部２１７２、前記第３反射層２１６３が配置された前記発光素子２１００の上部面の２０％以上の面積で前記発光構造物１１１０から生成された光が透過して放出される。
【０２９７】
これによって、実施例によれば、前記発光素子２１００の６面方向に放出される光の量が増加するので、光抽出効率が向上して光度(Po)が増加する。また、前記発光素子２１００の下部面に近接するように配置されたパッケージ本体が変色したり亀裂が発生することを防止することができる。
【０２９８】
また、実施例に係る発光素子２１００によれば、前記透光性電極層２１３０に複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３が提供される。前記透光性電極層２１３０に提供された複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３を介して、前記第２導電型半導体層１１１３と前記反射層２１６０が接着される。前記反射層２１６０が前記第２導電型半導体層１１１３に直接接触するので、前記反射層２１６０が前記透光性電極層２１３０に接触することに比べて接着力が向上する。
【０２９９】
前記反射層２１６０が前記透光性電極層２１３０のみに直接接触する場合、前記反射層２１６０と前記透光性電極層２１３０の間の結合力または接着力が弱まることがある。例えば、絶縁層と金属層が結合される場合、物質相互間の結合力または接着力が弱まることがある。
【０３００】
例えば、前記反射層２１６０と前記透光性電極層２１３０の間の結合力または接着力が弱い場合、両層間に剥離が発生することがある。このように、前記反射層２１６０と前記透光性電極層２１３０の間に剥離が発生すると、発光素子２１００の特性が劣化し、また発光素子２１００の信頼性を確保できなくなる。
【０３０１】
しかし、実施例によれば、前記反射層２１６０が前記第２導電型半導体層１１１３に直接接触するので、前記反射層２１６０、前記透光性電極層２１３０、前記第２導電型半導体層１１１３の間の結合力及び接着力が安定的に提供される。
【０３０２】
よって、実施例によれば、前記反射層２１６０と前記第２導電型半導体層１１１３の間の結合力が安定的に提供されるので、前記反射層２１６０が前記透光性電極層２１３０から剥離することを防止することができる。また、前記反射層２１６０と前記第２導電型半導体層１１１３の間の結合力が安定的に提供されるので、発光素子２１００の信頼性を向上させることができる。
【０３０３】
一方、以上で説明されたように、前記透光性電極層２１３０に複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３が提供される。前記活性層１１１２から発光された光は、前記透光性電極層２１３０に提供された複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３を介して前記反射層２１６０に入射して反射する。これによって、前記活性層１１１２から生成された光が前記透光性電極層２１３０に入射して失われることを減少させることができ、光抽出効率が向上する。これによって、実施例に係る発光素子２１００によれば光度が向上する。
【０３０４】
次に、図１６及び図１７を参照して本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用されたフリップチップ発光素子の別の例を説明することにする。
【０３０５】
図１６は本発明の実施例に係る発光素子パッケージに適用された発光素子の電極配置を説明する平面図であり、図１７は図１５に示された発光素子のＦ‐Ｆ線断面図である。
【０３０６】
一方、理解の便宜を図り、図１６の図示において、第１電極１２７と第２電極１２８の相対的な配置関係のみを概念的に図示した。前記第１電極１２７は、第１ボンディング部１２１と第１分岐電極１２５を含むことができる。前記第２電極１２８は、第２ボンディング部１２２と第２分岐電極１２６を含むことができる。
【０３０７】
実施例に係る発光素子は、図１６及び図１７に示されたように、基板１２４の上に配置された発光構造物１２３を含むことができる。
【０３０８】
前記基板１２４は、サファイア基板(Al２O３)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Geを含む群から選択される。例えば、前記基板１２４は、上部面に凹凸パターンが形成されたPSS(Patterned Sapphire Substrate)として提供される。
【０３０９】
前記発光構造物１２３は、第１導電型半導体層１２３ａ、活性層１２３ｂ、第２導電型半導体層１２３ｃを含むことができる。前記活性層１２３ｂは、前記第１導電型半導体層１２３ａと前記第２導電型半導体層１２３ｃの間に配置される。例えば、前記第１導電型半導体層１２３ａの上に前記活性層１２３ｂが配置され、前記活性層１２３ｂの上に前記第２導電型半導体層１２３ｃが配置される。
【０３１０】
実施例によれば、前記第１導電型半導体層１２３ａはｎ型半導体層として提供され、前記第２導電型半導体層１２３ｃはｐ型半導体層として提供される。もちろん、別の実施例によれば、前記第１導電型半導体層１２３ａがｐ型半導体層として提供され、前記第２導電型半導体層１２３ｃがｎ型半導体層として提供されてもよい。
【０３１１】
実施例に係る発光素子は、図１６及び図１７に示されたように、第１電極１２７と第２電極１２８を含むことができる。
【０３１２】
前記第１電極１２７は、第１ボンディング部１２１と第１分岐電極１２５を含むことができる。前記第１電極１２７は、前記第２導電型半導体層１２３ｃに電気的に連結される。前記第１分岐電極１２５は、前記第１ボンディング部１２１から分岐して配置される。前記第１分岐電極１２５は、前記第１ボンディング部１２１から分岐された複数の分岐電極を含むことができる。
【０３１３】
前記第２電極１２８は、第２ボンディング部１２２と第２分岐電極１２６を含むことができる。前記第２電極１２８は、前記第１導電型半導体層１２３ａに電気的に連結される。前記第２分岐電極１２６は、前記第２ボンディング部１２２から分岐して配置される。前記第２分岐電極１２６は、前記第２ボンディング部１２２から分岐された複数の分岐電極を含むことができる。
【０３１４】
前記第１分岐電極１２５と前記第２分岐電極１２６は、フィンガー(finger)状に交互に配置される。前記第１分岐電極１２５と前記第２分岐電極１２６によって、前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２を通じて供給される電源が前記発光構造物１２３全体に拡散して提供される。
【０３１５】
前記第１電極１２７と前記第２電極１２８は、単層または多層構造に形成される。例えば、前記第１電極１２７と前記第２電極１２８は、オーミック電極からなることができる。例えば、前記第１電極１２７と前記第２電極１２８は、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、及びNi/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hfの少なくとも１つまたは２つ以上の物質の合金からなることができる。
【０３１６】
一方、前記発光構造物１２３に保護層がさらに提供されてもよい。前記保護層は、前記発光構造物１２３の上面に提供される。また、前記保護層は、前記発光構造物１２３の側面に提供されてもよい。前記保護層は、前記第１ボンディング部１２１と前記第２ボンディング部１２２が露出するように提供される。また、前記保護層は、前記基板１２４の周り及び下面にも選択的に提供される。
【０３１７】
例えば、前記保護層は、絶縁物質にて提供される。例えば、前記保護層は、SixOy、SiOxNy、SixNy、AlxOyを含む群から選択された少なくとも１つの物質から形成される。
【０３１８】
実施例に係る発光素子は、前記活性層１２３ｂから生成された光が発光素子の６面方向に発光する。前記活性層１２３ｂから生成された光が発光素子の上面、下面、４つの側面を通じて６面方向に放出される。
【０３１９】
参考として、図１〜図１３を参照して説明された発光素子の上下配置方向と図１６及び図１７に示された発光素子の上下配置方向は、相互反対に図示されている。
【０３２０】
実施例によれば、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の面積の和は、前記基板１２４の上面面積を基準に１０％以下に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子から放出される発光面積を確保して光抽出効率を向上させるために、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の面積の和は、前記基板１２４の上面面積を基準に１０％以下に設定される。
【０３２１】
また、実施例によれば、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の面積の和は、前記基板１２４の上面面積を基準に０.７％以上に提供される。実施例に係る発光素子パッケージによれば、実装される発光素子に安定したボンディング力を提供するために、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の面積の和は、前記基板１２４の上面面積を基準に０.７％以上に設定される。
【０３２２】
例えば、前記第１ボンディング部１２１の前記発光素子の長軸方向の幅は数十μmに提供される。前記第１ボンディング部１２１の幅は、例えば７０μm〜９０μmに提供される。また、前記第１ボンディング部１２１の面積は数千μm２に提供される。
【０３２３】
また、前記第２ボンディング部１２２の前記発光素子の長軸方向の幅は数十μmに提供される。前記第２ボンディング部１２２の幅は、例えば７０μm〜９０μmに提供される。また、前記第２ボンディング部１２２の面積は数千μm２に提供される。
【０３２４】
このように、前記第１及び第２ボンディング部１２１、１２２の面積が小さく提供されることで、前記発光素子１２０の下面に透過する光の量が増大する。
【０３２５】
実施例は、発光素子パッケージにおいて、発光素子の周りに反射層を均一に配置することで、光輝度を著しく向上させることができる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法、光源装置を提供することができる。
【０３２６】
実施例によれば、光抽出効率及び電気的特性と信頼性を向上させることができる長所がある。
【０３２７】
実施例によれば、工程効率を向上させ新たなパッケージ構造を提示して、製造コストを減らし製造収率を向上させることができる長所がある。
【０３２８】
実施例は、反射率が高い本体を提供することで、反射体が変色しないように防止することができ、発光素子パッケージの信頼性を改善できる長所がある。
【０３２９】
実施例によれば、発光素子パッケージが基板等に再ボンディングされる過程で、発光素子パッケージのボンディング領域で再溶解(re-melting)現象が発生することを防止できる長所がある。
【産業上の利用可能性】
【０３３０】
実施例に係る発光素子パッケージは、光源装置に適用することができる。
【０３３１】
また、光源装置は、産業分野によって、表示装置、照明装置、ヘッドランプ等を含むことができる。
【０３３２】
光源装置の例として、表示装置は、ボトムカバーと、ボトムカバーの上に配置される反射板と、光を放出し発光素子を含む発光モジュールと、反射板の前方に配置され、発光モジュールから発される光を前方に案内する導光板と、導光板の前方に配置されるプリズムシートを含む光学シートと、光学シートの前方に配置されるディスプレイパネルと、ディスプレイパネルと連結され、ディスプレイパネルに画像信号を供給する画像信号出力回路と、ディスプレイパネルの前方に配置されるカラーフィルターを含むことができる。ここで、ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板及び光学シートは、バックライトユニット(Backlight Unit)を構成することができる。また、表示装置は、カラーフィルターを含まず、赤色(Red)、緑色(Green)、青色(Blue)の光を放出する発光素子がそれぞれ配置される構造を有することもできる。
【０３３３】
光源装置の別の例として、ヘッドランプは、基板の上に配置される発光素子パッケージを含む発光モジュール、発光モジュールから照射される光を一定方向、例えば前方に反射させるリフレクター(reflector)、リフレクターによって反射される光を前方に屈折させるレンズ、及びリフレクターによって反射されてレンズに向かう光の一部分を遮断または反射して、設計者が所望する配光パターンをなすようにするシェード(shade)を含むことができる。
【０３３４】
光源装置の他の例である照明装置は、カバー、光源モジュール、放熱体、電源提供部、内部ケース、ソケットを含むことができる。また、実施例に係る光源装置は、部材とホルダーのうちいずれか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は、実施例に係る発光素子パッケージを含むことができる。
【０３３５】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果等は少なくとも１つの実施例に含まれ、必ず１つの実施例のみに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、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって別の実施例に組合せまたは変形して実施可能である。従って、そのような組合せと変形に係る内容は、実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【０３３６】
以上、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示にすぎず、実施例を限定するものではなく、実施例が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例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】
【０３３７】
１１１、１１２  フレーム、１１３  本体、１１０  パッケージ本体、１２１、１２２  第１、第２ボンディング部、１２０  発光素子、１７０  反射性樹脂層、１６０  透光性樹脂層、１８０  蛍光体層。
【図１】
2021500735.tif 000003
【図２】
2021500735.tif 000004
【図３】
2021500735.tif 000005
【図４】
2021500735.tif 000006
【図５】
2021500735.tif 000007
【図６】
2021500735.tif 000008
【図７ａ】
2021500735.tif 000009
【図７ｂ】
2021500735.tif 000010
【図８】
2021500735.tif 000011
【図９】
2021500735.tif 000012
【図１０】
2021500735.tif 000013
【図１１】
2021500735.tif 000014
【図１２】
2021500735.tif 000015
【図１３】
2021500735.tif 000016
【図１４】
2021500735.tif 000017
【図１５】
2021500735.tif 000018
【図１６】
2021500735.tif 000019
【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通ホールを含む第１フレームと、
前記第１フレームと離隔し、第２貫通ホールを含む第２フレームと、
前記第１及び第２フレームを支持し、キャビティを含む本体と、
前記キャビティ内に配置される発光素子と、
前記本体と前記発光素子の間に配置される接着層と、
前記キャビティの側面に配置される反射層と、
前記反射層の上に配置され、前記発光素子を取囲む投光層と、
前記投光層の上に配置される蛍光体層と、
を含み、
前記第１及び第２貫通ホールは、前記発光素子と重なり、
前記本体は、前記第１及び第２貫通ホールの間にリセスを含み、
前記接着層は、前記リセスに配置される発光素子パッケージ。
【請求項２】
前記投光層は、透光性樹脂層を含む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項３】
前記反射層は、反射性樹脂層を含む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項４】
前記第１フレームは、前記第１貫通ホールに第１導電層を含む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項５】
前記第２フレームは、前記第２貫通ホールに第２導電層を含む、請求項４に記載の発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記第１フレームは、前記第１貫通ホールに第２樹脂層を含む、請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記第２樹脂層は、前記第１導電層の下に配置される、請求項６に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
前記第２フレームは、前記第２貫通ホールに第３樹脂層を含み、
前記第３樹脂層は、前記第３導電層の下に配置される、請求項７に記載の発光素子パッケージ。
【請求項９】
フレームと本体を含むパッケージ本体と、
第１、第２ボンディング部を含み、前記本体の上に配置される発光素子と、
前記本体は、キャビティを備え、
前記発光素子と前記キャビティの側面の間に配置される反射性樹脂層と、
前記発光素子の上に透光性樹脂層と、
前記発光素子と離隔されて前記透光性樹脂層の上に配置される蛍光体層と、
を含み、
前記フレームは、第１貫通ホールを含む第１フレームと、前記第１フレームと離隔し、第２貫通ホールを含む第２フレームとを含み、
前記第１および第２貫通ホールは、前記発光素子と重なる発光素子パッケージ。
【請求項１０】
前記透光性樹脂層は、前記発光素子と前記蛍光体層の間に配置される第１透光性樹脂層を含む、請求項９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１１】
前記透光性樹脂層は、前記反射性樹脂層と前記発光素子の間に配置される第２透光性樹脂層を含む、請求項１０に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１２】
前記反射性樹脂層は、
前記発光素子と前記キャビティの側面に配置される第１反射性樹脂層と、
前記発光素子の第１、第２ボンディング部と前記本体の間に配置される第２反射性樹脂層を含む、請求項１０に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記本体と前記発光素子との間に配置される接着層をさらに含む、請求項９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記本体は、前記第１貫通ホールと第２貫通ホールとの間にリセスを含む、請求項１３に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記接着層は、前記リセスに配置される、請求項１４に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１６】
前記本体は、前記第１および第２フレームを支持し、キャビティを含む、請求項９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１７】
前記第１フレームは、その下部に第１下部リセスを含む、請求項９に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１８】
前記第２フレームは、その下部に第２下部リセスを含む、請求項１７に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１９】
前記第１下部リセスと前記第２下部リセスは、相互離隔されている、請求項１８に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の発光素子パッケージを備える発光ユニットを含む照明装置。
【国際調査報告】
2021500735.tif 000021
2021500735.tif 000022
2021500735.tif 000023
2021500735.tif 000024