(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互離隔して配置される第１〜第４フレームと、
前記第１〜第４フレームのそれぞれの上面と下面を貫通する第１〜第４貫通ホールに配置される導電層と、
前記第１〜第４フレームを支持する本体と、
前記第１フレームと電気的に連結される第１ボンディング部と、前記第２フレームと電気的に連結される第２ボンディング部とを含む第１発光素子と、
前記第３フレームと電気的に連結される第３ボンディング部と、前記第４フレームと電気的に連結される第４ボンディング部とを含む第２発光素子と、
を含み、
前記第１〜第４貫通ホールのそれぞれは、前記第１〜第４ボンディング部と垂直方向に重なり、
前記第１〜第４ボンディング部は、前記導電層と接触する、発光素子パッケージ。
【請求項２】
前記第１〜第４フレームのそれぞれに配置される前記第１〜第４貫通ホールの中心と、前記第１〜第４フレームのそれぞれの端部との間の最小距離が８０μm以上である、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項３】
前記第２フレームと前記第３フレームを連結する連結フレームを含み、
前記連結フレームは、前記第１フレーム及び前記第４フレームとそれぞれ離隔して配置される、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項４】
前記第２フレームと対向する前記第１フレームの端部は、凹部を有し、
前記第１フレームの端部は、前記第２フレームに隣接した端部であり、
前記凹部は、前記第１フレームの端部から前記第１貫通ホールに向かう方向に凹む、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項５】
前記連結フレームの上面と下面を貫通する第５貫通ホールが配置され、
前記連結フレームは、前記第５貫通ホールによって分離した第１及び第２連結部を含み、
前記第１連結部は、前記第２フレームに連結され、
前記第２連結部は、前記第３フレームに連結される、請求項３に記載の発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記第５貫通ホールの幅は、前記連結フレームの幅より大きく、
前記第５貫通ホールの幅と前記連結フレームの幅は、同じ方向の幅である、請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記第１連結部と第２連結部との間の最小距離は、前記第５貫通ホールの幅より小さい、請求項６に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
前記連結フレームの第５貫通ホールに導電層が配置され、
前記第５貫通ホールに配置された前記導電層は、前記第１連結部と前記第２連結部に連結される、請求項５〜７のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項９】
前記連結フレームの第５貫通ホールに配置された導電層は、前記第１〜第４フレームの物質と異なる物質を含む、請求項８に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１０】
前記連結フレームの第５貫通ホールに樹脂物が配置される、請求項５〜７のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項１１】
前記第１貫通ホールと第２貫通ホールの間に配置された前記本体の上部に、前記本体の下面方向に凹む第１リセスが配置され、
前記第３貫通ホールと第４貫通ホールの間に配置された前記本体の上部に、前記本体の下面方向に凹む第２リセスが配置され、
前記第１リセスは、前記第１発光素子と垂直方向に重なり、
前記第２リセスは、前記第２発光素子と垂直方向に重なる、請求項１〜７のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項１２】
前記第１及び第２リセスに第１樹脂が配置される、請求項１１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記第１貫通ホールと前記第２貫通ホールの間に、最短距離を有する仮想線が配置され、前記仮想線に垂直する方向に前記第１リセスが延長され、
前記第１リセスが延長される方向の前記第１リセスの長さは、前記第１発光素子の幅より大きい、請求項１１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記第１及び第２発光素子の間に内壁部を含み、
前記内壁部の高さは、前記第１、２発光素子の上面より高く、
前記内壁部は、前記本体及び前記第１〜第４フレームの上に接触する、請求項１〜７のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記第１及び第２フレームは、前記内壁部の一側で相互離隔し、
前記第３及び第４フレームは、前記内壁部の他方で相互離隔し、
前記第１及び第２発光素子の周りに凹状のキャビティを備えるパッケージ本体を有する、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２及び第３フレームの間の前記本体の下面から前記本体の上面方向に凹む連結リセスを含み、
前記連結リセスに前記第２及び第３フレームを電気的に連結する導電層を含む、請求項１または２に記載の発光素子パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、発光素子パッケージ、半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法、光源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み合わせることで、効率のよ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‐A(３１５nm〜４００nm)、UV‐B(２８０nm〜３１５nm)、UV‐C(２００nm〜２８０nm)の３種類に分けられる。UV‐A(３１５nm〜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、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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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】
【００１４】
実施例は、複数の半導体素子または複数の発光素子を有する半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００１５】
実施例は、相互離隔した少なくとも３つのフレームの上に複数の半導体素子または複数の発光素子が配置された半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００１６】
実施例は、相互離隔した少なくとも３つのフレームの上に相互離隔した複数の半導体素子または複数の発光素子が導電層に連結される半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００１７】
実施例は、相互離隔した少なくとも３つのフレームの貫通ホールに導電層を配置して、各素子のボンディング部、前記導電層及び各素子フレームの間の接着力が改善された半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００１８】
実施例は、フレームの貫通ホールと対向する半導体素子または発光素子のボンディング部が導電層と電気的に連結される半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００１９】
実施例は、複数の発光素子を直列または並列でスイッチング選択できる半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００２０】
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半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００２１】
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半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【００２２】
実施例は、半導体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、半導体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半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
実施例に係る発光素子パッケージは、相互離隔して配置される第１〜第４フレームと、前記第１〜第４フレームのそれぞれの上面と下面を貫通する第１〜第４貫通ホールに配置される導電層と、前記第１〜第４フレームを支持する本体と、前記第１フレームと電気的に連結される第１ボンディング部と、前記第２フレームと電気的に連結される第２ボンディング部とを含む第１発光素子と、前記第３フレームと電気的に連結される第３ボンディング部と、前記第４フレームと電気的に連結される第４ボンディング部とを含む第２発光素子と、を含み、前記第１〜第４貫通ホールのそれぞれは、前記第１〜第４ボンディング部と垂直方向に重なり、前記第１〜第４ボンディング部は前記導電層と接触する。
【００２４】
実施例によれば、前記第１〜第４フレームのそれぞれに配置される前記第１〜第４貫通ホールの中心と、前記第１〜第４フレームのそれぞれの端部との間の最小距離が８０μm以上である。
【００２５】
実施例によれば、前記第２フレームと第３フレームに連結する連結フレームを含み、前記連結フレームは、前記第１及び第４フレームとそれぞれ離隔して配置される。
【００２６】
実施例によれば、前記第２フレームと対向する前記第１フレームの端部は、凹部を有し、前記第１フレームの端部は、前記第２フレームに隣接した端部であり、前記凹部は、前記第１フレームの端部から前記第１貫通ホールに向かう方向に凹む。
【００２７】
実施例によれば、前記連結フレームの上面と下面を貫通する第５貫通ホールが配置され、前記連結フレームは、前記第５貫通ホールによって分離した第１及び第２連結部を含み、前記第１連結部は、前記第２フレームに連結され、前記第２連結部は、前記第３フレームに連結される。
【００２８】
実施例によれば、前記第５貫通ホールの幅は、前記連結フレームの幅より大きく、前記第５貫通ホールの幅と前記連結フレームの幅は同じ方向の幅である。
【００２９】
実施例によれば、前記第１連結部と第２連結部との間の最小距離は、前記第５貫通ホールの幅より小さい。
【００３０】
実施例によれば、前記連結フレームの第５貫通ホールに導電層が配置され、前記第５貫通ホールに配置された導電層は、前記第１連結部と前記第２連結部に連結される。
【００３１】
実施例によれば、前記連結フレームの第５貫通ホールに配置された導電層は、前記第１〜第４フレームの物質と異なる物質を含むことができる。
【００３２】
実施例によれば、前記連結フレームの第５貫通ホールに樹脂物が配置される。
【００３３】
実施例によれば、前記第１貫通ホールと第２貫通ホールの間に配置された前記本体の上部に、前記本体の下面方向に凹む第１リセスが配置され、前記第３貫通ホールと第４貫通ホールの間に配置された前記本体の上部に、前記本体の下面方向に凹む第２リセスが配置され、前記第１リセスは、前記第１発光素子と垂直方向に重なり、前記第２リセスは、前記第２発光素子と垂直方向に重なる。
【００３４】
実施例によれば、前記第１及び第２リセスに第１樹脂が配置される。
【００３５】
実施例によれば、前記第１貫通ホールと前記第２貫通ホールの間に、最短距離を有する仮想線が配置され、前記仮想線に垂直する方向に第１リセスが延長され、前記第１リセスが延長される方向の前記第１リセスの長さが前記発光素子の幅より大きい。
【００３６】
実施例によれば、前記第１及び第２発光素子の間に内壁部を含み、前記内壁部の高さは、前記第１、２発光素子の上面より高く、前記内壁部は、前記本体及び前記第１〜第４フレームの上に接触する。
【００３７】
実施例によれば、前記第１及び第２フレームは、前記内壁部の一側で相互離隔し、前記第３及び第４フレームは、前記内壁部の他方で相互離隔する。
【００３８】
実施例によれば、前記第１及び第２発光素子の周りに凹状のキャビティを備えるパッケージ本体を有することができる。
【００３９】
実施例によれば、前記本体は、前記第２及び第３フレームの間の前記本体の下面から前記本体の上面方向に凹む連結リセスを含み、前記連結リセスに前記第２及び第３フレームを電気的に連結する導電層を含むことができる。
【発明の効果】
【００４０】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法によれば、半導体素子または発光素子のボンディング部にフレームの貫通ホールに導電層を提供して、ボンディング部の接着力及び電気伝導性を改善させることができる。
【００４１】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法によれば、複数の半導体素子または複数の発光素子をフレームまたは導電層に選択的に連結して、パッケージの駆動電圧の転換が可能となる。
【００４２】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法によれば、高電圧パッケージを提供することができる。
【００４３】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法によれば、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。
【００４４】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子パッケージの製造方法によれば、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。
【００４５】
実施例に係る半導体素子パッケージは、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でき、半導体素子パッケージの信頼性を改善させることができる 。
【００４６】
実施例に係る半導体素子パッケージ及び半導体素子の製造方法によれば、半導体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、半導体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することができる。
【００４７】
実施例に係る半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージの信頼性を改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例に係る半導体素子パッケージの斜視図である。
【図２】図２の半導体素子パッケージの平面図である。
【図３】図２の半導体素子パッケージの底面図である。
【図４】図２の半導体素子パッケージにおける素子の詳細平面図である。
【図５】図２の半導体素子パッケージのA-A線断面図である。
【図６】図２の半導体素子パッケージのB-B側断面図である。
【図７】図２の半導体素子パッケージのC-C側断面図である。
【図８】図２の半導体素子パッケージのD-D側断面図である。
【図９】図９の（ａ）、（ｂ）は、図２の半導体素子パッケージにおけるフレームを分解した正面図及び底面図である。
【図１０】図１０の（ａ）、（ｂ）は、図２の半導体素子パッケージにおけるフレームを別の形態で配置した正面図及び底面図である。
【図１１】図５の半導体素子パッケージの第１変形例である。
【図１２】図５の半導体素子パッケージの第２変形例である。
【図１３】図５の半導体素子パッケージの第３変形例である。
【図１４】図５の半導体素子パッケージの第４変形例である。
【図１５】図５の半導体素子パッケージにおいて、素子が有するボンディング部の別の例である。
【図１６】第２実施例に係る半導体素子パッケージの平面図である。
【図１７】図１６の半導体素子パッケージの底面図である。
【図１８】図１６の半導体素子パッケージのＥ-Ｅ側断面図である。
【図１９】図１８の半導体素子パッケージの連結フレームの貫通ホールに導電層が配置された例である。
【図２０】図１６の半導体素子パッケージのフレームを示した平面図である。
【図２１】第３実施例に係る半導体素子パッケージの底面図である。
【図２２】図２１の半導体素子パッケージの側断面図である。
【図２３】図２１の半導体素子パッケージのフレームを示した平面図である。
【図２４】実施例に係るフレームの貫通ホールの別の例である。
【図２５】実施例に係る半導体素子パッケージにおいて、連結フレームが除去された例を示したフレームの正面図である。
【図２６】実施例に係る半導体素子パッケージにおいて、図８の変形例として内壁部が除去された側断面の例である。
【図２７】実施例に係る半導体素子パッケージが回路基板に配置されたモジュールの例である。
【図２８】実施例に係る素子の例を示した平面図である。
【図２９】図２８の発光素子のＦ-Ｆ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、実施例を添付された図面を参照して説明する。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物が基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンの「上」または「下」に形成されると記載される場合、「上」と「下」は「直接」または「他の層を介して」形成されるものも含む。また、各階の上または下に対する基準は、図面を基準に説明するが、実施例がこれに限定されるものではない。
【００５０】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例に係る半導体素子パッケージに対して詳しく説明する。前記素子パッケージの半導体素子は、紫外線、赤外線または可視光線の光を発光する発光素子を含むことができる。以下では、半導体素子の例として、発光素子が適用された場合を基に説明し、前記発光素子が適用されたパッケージまたは光源装置に、非発光素子、例えばツェナーダイオードのような素子や波長や熱を監視するセンシング素子を含むことができる。以下では、半導体素子の例として、発光素子が適用された場合を基に説明し、発光素子パッケージに対して詳しく説明する。
【００５１】
<第１実施例>
図１は本発明の第１実施例に係る半導体素子パッケージの斜視図であり、図２は図２の半導体素子パッケージの平面図であり、図３は図２の半導体素子パッケージの底面図であり、図４は図２の半導体素子パッケージにおける素子の詳細平面図であり、図５は図２の半導体素子パッケージのA-A線断面図であり、図６は図２の半導体素子パッケージのB-B側断面図であり、図７は図２の半導体素子パッケージのC-C側断面図であり、図８は図２の半導体素子パッケージのD-D側断面図であり、図９は図２の半導体素子パッケージにおけるフレームを分解した正面図及び底面図である。
【００５２】
図１〜図９を参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージまたは発光素子パッケージ１００は、相互離隔した複数のフレーム１２０、１３２、１３４、１４０、前記複数のフレーム１２０、１３２、１３４、１４０の間を支持する本体１１５、前記複数のフレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上に配置された複数の半導体素子または複数の発光素子１５１、１５３を含む。以下、パッケージは、発光素子１５１、１５３が配置されたパッケージとして、発光素子パッケージで説明することにする。実施例に係る複数の発光素子１５１、１５３は、個別に駆動されるように配置されるか、または一緒に駆動されるように連結される。このような発光素子パッケージ１００は、発光素子１５１、１５３の連結個数による駆動電圧を変更したり転換させることができる。
【００５３】
発光素子パッケージ１００は、第１方向Ｘの長さと第２方向の長さＹが同一であってもよく異なってもよい。発光素子パッケージ１００において、第１方向の長さは２.５mm以上、例えば２.５〜５mmの範囲を有することができる。前記第２方向の長さは、前記第１方向と同一であるかより大きい。発光素子パッケージ１００の厚さは、前記第１、２方向の長さより小さい。
【００５４】
パッケージ本体１１０は、第１方向の長さと第２方向の長さが同一であってもよく異なってもよい。前記第１方向はＸ方向であり、前記第２方向はＸ方向と直交するＹ方向であり、第３方向はＸ、Ｙ方向と直交するＺ方向であるが、これに限定されるものではない。前記パッケージ本体１１０は、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さより大きいかより小さい。前記Ｘ方向の長さがＹ方向の長さより長い場合、発光素子１５１、１５３のＹ方向幅を減らして光度を改善させることができ、Ｙ方向の長さがＸ方向の長さより長い場合、発光素子１５１、１５３のＹ方向の幅を増加させることができる。
【００５５】
前記パッケージ本体１１０は、相互反対側に配置された第１及び第２側部Ｓ１、Ｓ２と、相互反対側に配置された第３及び第４側部Ｓ３、Ｓ４を含むことができる。前記第１及び第２側部Ｓ１、Ｓ２はＸ方向に長い長さを有し、第３及び第４側部Ｓ３、Ｓ４の両端部に連結される。前記第１〜第４側部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、本体１１５の底に対して垂直または傾斜した面で形成される。
【００５６】
<フレーム１２０、１３２、１３４、１４０>
図２、図３、及び図９を参照すると、前記複数のフレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、少なくとも３つ以上、例えば第１フレーム１２０と第２フレーム１３２、第３フレーム１３４と第４フレーム１３４を含むことができる。前記第１フレーム１２０と前記第２フレーム１３２は相互離隔して配置される。前記第１及び第２フレーム１２０、１３２は第１方向Ｘに離隔する。前記第３フレーム１３４と前記第４フレーム１４０は相互離隔して配置される。前記第３及び第４フレーム１３４、１４０は第１方向Ｘに離隔する。前記第１フレーム１２０と第３フレーム１３４は、前記第１方向と直交する第２方向Ｙに離隔する。前記第２フレーム１３２と第４フレーム１４０は第２方向に離隔する。第３方向Ｚは第１方向と第２方向と直交する方向または垂直する方向である。
【００５７】
前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、導電性フレームから提供されてもよい。前記第１フレーム１２０と前記第２フレーム１３２は、前記本体１１５の構造的な強度を安定的に提供することができ、第１発光素子１５１に電気的に連結される。前記第３フレーム１３４と前記第４フレーム１４０は、前記本体１１５の構造的な強度を安定的に提供することができ、第２発光素子１５３に電気的に連結される。
【００５８】
前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、導電性フレームである場合、リードフレームと定義することができ、前記発光素子１５１、１５３から発生した熱を放熱したり光を反射させることができる。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が導電性材質である場合、金属、例えば白金(Pt)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、金(Au)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)の少なくとも１つを含むことができ、単層または相互異なる金属層を有する多層からなることができる。
【００５９】
別の例として、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、絶縁性フレームからなることができる。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が絶縁性フレームである場合、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る。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が絶縁性フレームである場合、前記本体１１５と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、同じ材質で一体形成または異なる材質からなることができる。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が絶縁性フレームから形成される場合と導電性フレームから形成される場合の差異点に対しては、後でより詳述することにする。
【００６０】
前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が絶縁性材質である場合、樹脂材質または絶縁材質からなることができ、例えば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、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、エポキシ材質にTiO２とSiO２のような高屈折フィラーを含むことができる。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、反射性樹脂材質からなることができる。
【００６１】
図１及び図２のように、第１延長部１２３は、パッケージ本体１１０の第１側部Ｓ１よりも外側に突出する。前記第１延長部１２３は第１、２フレーム１２０、１３２のいずれか１つから延長される。前記第１延長部１２３は第１フレーム１２０から第１側部Ｓ１を通じて外側に突出する。前記第１延長部１２３は、Ｘ方向の長さがパッケージ本体１１０のＸ方向の長さと同一長さまたは１/２以上の長さで提供され、放熱面積の減少を防止することができ、パッケージ本体１１０及び本体１１５との結合力を強化させることができる。前記第１延長部１２３が突出した幅は、少なくとも１００μm以上である。
【００６２】
第２延長部１４３は、パッケージ本体１１０の第２側部Ｓ２よりも外側に突出する。前記第２延長部１４３は第３、４フレーム１３４、１４０のいずれか１つから外側に延長される。前記第２延長部１４３は第４フレーム１４０から第２側部Ｓ２を通じて外側に突出する。前記第２延長部１４３は、Ｘ方向の長さがパッケージ本体１１０のＸ方向の長さと同一長さまたは１/２以上の長さで提供され、放熱面積の減少を防止することができ、パッケージ本体１１０及び本体１１５との結合力を強化させることができる。
【００６３】
図９の（ａ）、（ｂ）及び図１０の（ａ）、（ｂ）のように、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４の間には連結フレーム１３６が配置される。前記連結フレーム１３６は本体１１５の下面から離隔する。前記連結フレーム１３６は、隣接した２つのフレーム、例えば第２フレーム１３２と第３フレーム１３４に連結される。
【００６４】
図１及び図９の（ａ）、（ｂ）のように、前記第１フレーム１２０は、パッケージ本体１１０の第３側部Ｓ３方向に突出し、前記第３側部Ｓ３に露出した第１突起２１を含むことができる。前記第２フレーム１３２は、パッケージ本体１１０の第４側部Ｓ４方向に突出し、前記第４側部Ｓ４に１つまたは複数の第２突起３１が露出する。前記第３フレーム１３４は、パッケージ本体１１０の第３側部Ｓ３方向に突出し、前記第３側部Ｓ３に露出した第３突起３２を含むことができ、前記第３突起３２は１つまたは複数に配置される。前記第４フレーム１４０は、パッケージ本体１１０の第４側部Ｓ４方向に突出し、前記第４側部Ｓ４に露出した第４突起４１を含むことができる。前記突起２１、３１、３２、４１は、パッケージ本体１１０または本体１１５と結合され、支持することができる。
【００６５】
前記第２フレーム１３２の第２突起３１は、複数個が前記パッケージ本体１１０及び本体１１５に結合され、前記第２フレーム１３２を支持することができる。前記第３フレーム１３４の第４突起３２は、複数個が前記パッケージ本体１１０及び本体１１５に結合され、前記第３フレーム１３４を支持することができる。前記第２及び第３フレーム１３２、１３４は、パッケージ本体１１０の第１、２側部Ｓ１、Ｓ２に露出しなくてもよい。
【００６６】
図９の（ａ）、（ｂ）のように、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０のそれぞれは、上面面積が下面面積より大きい。前記第１及び第４フレーム１２０、１４０は、同じ形状であってもよく異なる形状であってもよい。前記第２及び第３フレーム１３２、１３４は、連結フレーム１３６の領域を除く場合、同じ形状を有することができる。前記第１フレーム１２０及び第１延長部１２３は、下部に段差構造１２５Ａを有し、前記段差構造１２５Ａは第２及び第３フレーム１３２、１３４と対応する部分が薄い厚さで提供され、本体１１５との結合を強化させることができる。前記第４フレーム１４０及び第２延長部１４３は、下部に段差構造１４５Ａを有し、前記段差構造１４５Ａは第２及び第３フレーム１３２、１３４と対応する部分が薄い厚さで提供され、本体１１５との結合を強化させることができる。前記第２及び第３フレーム１３２、１３４は、周りに段付構造で提供され、本体１１５との結合を強化させることができる。
【００６７】
前記第１フレーム１２０は、下部に凹状の第１下部リセス１２５を備え、前記第１下部リセス１２５は、第１発光素子１５１が配置されるボンディング領域と第１延長部１２３の間に第２方向に配置される。前記第４フレーム１４０は、下部に凹状の第２下部リセス１４５を備え、前記第２下部リセス１４５は、第２発光素子１５３が配置されるボンディング領域と第２延長部１４３の間にＹ方向に配置される。前記第１及び第４フレーム１２０、１４０の第１及び第２下部リセス１２５、１４５の一部は、キャビティ１１２の底１１３とＺ方向を重なる。前記第１及び第４フレーム１２０、１４０の第１及び第２下部リセス１２５、１４５には、樹脂部、例えば、本体１１５の一部が結合される。
【００６８】
前記第１及び第２下部リセス１２５、１４５は、前記第１及び第４フレーム１２０、１４０の下面に提供される。前記第１及び第２下部リセス１２５は、前記第１及び第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ４から離隔して配置される。前記第１及び第２下部リセス１２５、１４５に樹脂部または本体１１５の一部が提供される。前記樹脂部は、前記導電層３２１と接着力、濡れ性がよくない物質から選択されて提供される。前記導電層と接着力、濡れ性がよくない物質から形成された場合、前記貫通ホールに提供された導電層が貫通ホールを外れて、樹脂部または本体を越えて拡散することが防止される。または、前記樹脂部は、前記導電層３２１との表面張力が低い物質から選択されて提供される。例えば、前記第１及び第２下部リセス１２５、１４５に満たされた樹脂部は、前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０と前記本体１１５が射出工程等により形成される過程で提供される。
【００６９】
前記第１及び第４フレーム１２０、１４０の下面は、前記下部リセス１２５、１４５に満たされた樹脂部により島状に提供される。前記第２及び第３フレーム１３２、１３４の下面は、下部の段付構造に満たされた樹脂部により島状に提供される。前記下部リセス１２５、１４５は、各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０に１つまたは複数配置される。よって、前記樹脂部が前記導電層３２１と接着力、濡れ性がよくない物質または前記樹脂部と前記導電層３２１の間の表面張力が低い物質で配置される場合、前記貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に満たされた導電層３２１が他の領域に拡散することを防止することができる。前記導電層３２１をなす物質が前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０とよい接着特性を有するように選択される。そして、前記導電層３２１をなす物質が前記樹脂部及び前記本体１１５とよくない接着特性を有するように選択される。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、各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に満たされる導電層３２１が相互接触して短絡する問題を防止することができ、前記導電層３２１を配置する工程において前記導電層３２１の量を制御し易くなる。前記導電層３２１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、In等を含む群から選択された１つの物質またはその合金から提供される。前記導電層３２１は、ソルダペーストまたは銀ペーストからなることができる。前記導電層３２１は、例えばSn-Ag-Cuを含むことができる。前記導電層３２１と前記連結フレーム１３６の第１、２連結部１３７、１３８との間で、合金層、金属間化合物層または化合物層が形成され、前記合金層、金属間化合物層または化合物層は、AgSn、CuSn、AuSn等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。前記導電層３２１がAg、Au、Pt、Sn、Cu、Inの少なくとも１つを含み、前記第２連結フレームがAg、Cu、Auの少なくとも１つを含む場合、前記導電層３２１が提供される過程または提供された後の熱処理過程で、２つの物質の結合によって化合物層が形成される。
【００７０】
前記第１フレーム１２０の領域のうち第２フレーム１３２と対応する部分は、周りに凹状の凹部１２７を含むことができる。このような凹部１２７は本体１１５との結合力を強化させることができる。前記第４フレーム１４０の領域のうち第３フレーム１３４と対応する部分は、周りに凹状の凹部１３７を含むことができる。このような凹部１３７は本体１１５との結合力を強化させることができる。前記第２フレーム１３２と対向する前記第１フレーム１２０の端部は凹部１２７を有し、前記第３フレーム１３４と対向する前記第４フレーム１４０の端部は凹部１３７を有することができる。前記第１フレーム１２０の端部は、前記第２フレーム１３２に隣接した端部であり、前記凹部１２７は、前記第１フレーム１２０の端部から前記第１貫通ホールＴＨ１に向かう方向に凹む。前記第４フレーム１４０の端部は、前記第３フレーム１３４に隣接した端部であり、前記凹部１３７は、前記第４フレーム１４０の端部から前記第４貫通ホールＴＨ４に向かう方向に凹む。前記凹部のような構造は、第２、３フレーム１３２、１３４に他のフレームと対応する部分の外縁に配置されるが、これに限定されるものではない。
【００７１】
前記第２及び第３フレーム１３２、１３４は、前記第１及び第４フレーム１２０、１４０の間に配置される。前記第２フレーム１３２は、前記第１フレーム１２０と前記第４フレームの間に配置され、本体１１５に支持される。前記第２フレーム１３２は、前記第１延長部１２３と前記第４フレーム１４０の間に配置される。前記第３フレーム１３４は、前記第１フレーム１２０と前記第４フレーム１４０の間に配置され、本体に支持される。前記第３フレーム１３４は、前記第１フレーム１２０と前記第２延長部１４３の間に配置される。前記第２及び第３フレーム１３２、１３４は対角線方向に離隔し、第１及び第４フレーム１２０、１４０は対角線方向に離隔する。
【００７２】
図９の（ａ）、（ｂ）のように、前記第２フレーム１３２は、下部に段付構造１３５Ｂを含み、前記段付構造１３５Ｂは、前記第２フレーム１３２の下面を島状に提供することができる。前記段付構造１３５Ｂは、前記第２貫通ホールＴＨ２の周りに沿って配置される。
【００７３】
前記第３フレーム１３４は、下部に段付構造１３５Ａを含み、前記段付構造１３５Ａは、前記第３フレーム１３４の下面を島状に提供することができる。前記段付構造１３５Ａは、前記第３貫通ホールＴＨ３の周りに沿って配置される。
【００７４】
図９の（ａ）、（ｂ）のように、第１フレーム１２０と前記第３フレーム１３４は、相互対応する部分が段差構造なしに配置されてもよい。前記第２フレーム１３２と第４フレーム１４０は、相互対応する部分が段差構造なしに配置されてもよい。前記第１フレーム１２０と第３フレーム１３４は、相互対応する部分が段差構造を形成しないので、本体と接触するフレームの部分の剛性を確保することができ、第１及び第３貫通ホールＴＨ１、ＴＨ３を形成して射出するとき、段差構造によってフレームに損傷を与えることを防止することができる。前記第２フレーム１３２と第４フレーム１４０は、相互対応する部分が段差構造を形成しないので、本体と接合する部分の剛性を確保することができ、第２及び第４貫通ホールＴＨ２、ＴＨ４を形成して射出するとき、段差構造によって第２及び第４フレーム１３２、１４０に損傷を与えることを防止することができる。
【００７５】
よって、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の周りには、前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の厚さを有する領域を所定距離だけ確保して、本体１１５と結合されるフレームの部分の剛性を確保することができ、前記貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４を形成するときや射出するときフレームＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に伝達される衝撃を減らすことができる。
【００７６】
図３を参照すると、フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の下面で、第１フレーム１２０の第１延長部１２３の下面と第２フレーム１３２の下面の間の間隔Ｔ２は、第１フレーム１２０の下面と第３フレーム１３４の下面の間の間隔Ｔ１より狭い。前記第１フレーム１２０の第１延長部１２３の下面と第２フレーム１３２の下面の間の間隔Ｔ２は、４００μm以上、例えば４００μm〜６００μmである。第４フレーム１４０の第２延長部１４３の下面と第３フレーム１３４の下面の間の間隔は、第１フレーム１２０の下面と第３フレーム１３４の下面の間の間隔より狭い。前記第４フレーム１４０の第２延長部１４３の下面と第３フレーム１３４の下面の間の間隔は、４００μm以上、例えば４００μm〜６００μmである。このような間隔を確保することで、回路基板の上に発光素子パッケージがボンディングされるとき、ソルダペーストの拡散による電気的干渉を防止することができる。
【００７７】
図２のように、パッケージ本体１１０の外側に突出する第１、２延長部１２３、１４３の幅は１００μm以上、例えば１００μm〜２００μmの範囲に形成される。このような第１、２延長部１２３、１４３の幅は、本体またはパッケージ本体１１０と結合可能な射出成形の工程マージンを提供することができ、本体またはパッケージ本体１１０の第１、２側部Ｓ１、Ｓ２を保護することができる。
【００７８】
図３、図９及び図１０を参照すると、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の少なくとも１つまたは２つ以上は貫通ホールを含むことができる。前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０のそれぞれは１つまたは複数の貫通ホールを備えることができる。前記第１フレーム１２０は第１貫通ホールＴＨ１、前記第２フレーム１３２は第２貫通ホールＴＨ２、前記第３フレーム１３４は第３貫通ホールＴＨ３、前記第４フレーム１４０は第４貫通ホールＴＨ４を含むことができる。前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上面から下面まで貫通する孔からなることができる。
【００７９】
前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記本体１１５と垂直方向、即ちＺ方向に重ならなくてもよい。前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、キャビティと垂直方向、即ちＺ方向に重なる。
【００８０】
前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２は、第１発光素子１５１と垂直方向、例えばＺ方向に重なる。前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の間の間隔は、前記第１発光素子１５１のＹ方向の長さより小さい。前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２のそれぞれの上部幅(または直径)は、前記第１発光素子１５１のＸ方向の幅より小さい。
【００８１】
前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４は、第２発光素子１５３と垂直方向、例えばＺ方向に重なる。前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の間の間隔は、前記第２発光素子１５３のＹ方向の長さより小さい。前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４のそれぞれの上部幅(または直径)は、前記第２発光素子１５３のＸ方向の幅より小さい。
【００８２】
前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の間の間隔と前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の間の間隔は、前記第１及び第３貫通ホールＴＨ１、ＴＨ３の間の間隔と前記第２及び第４貫通ホールＴＨ２、ＴＨ４の間の間隔より小さい。このような間隔は第１、２発光素子１５１、１５３の大きさや第１、２発光素子１５１、１５３の間の離隔距離によって変わる。
【００８３】
<本体１１５>
図１〜図４のように、本体１１５は、パッケージ本体１１０と連結される。前記本体１１５は、前記パッケージ本体１１０と同じ物質で一体形成されてもよく、別途の材質で形成されてもよい。前記本体１１５が前記パッケージ本体１１０と異なる材質である場合、前記本体１１５の上に前記パッケージ本体１１０が接着または付着する。前記パッケージ本体１１０は、上部が開放されたキャビティ１１２を提供することができる。前記キャビティ１１２の底１１３には、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が配置される。前記キャビティ１１２の側面は、本体１１５の底１１３に対して垂直または傾斜した面で形成される。
【００８４】
前記本体１１５は、前記第１フレーム１２０と前記第２フレーム１３２の間と前記第３フレーム１３４と前記第４フレーム１４０の間に配置される。前記本体１１５は、電極分離線の機能をすることができる。前記本体１１５は、絶縁部材と称することもできる。前記本体１１５はフレーム１２０、１３２、１３４、１４０の間にそって第１方向に配置され、隣接した第１及び第２フレーム１２０、１３２の間と、第３及び第４フレーム１３４、１４０の間を分離させることができる。前記本体１１５は第２方向に配置され、第１及び第３フレーム１２０、１３４の間と前記第２及び第４フレーム１３４、１４０の間に配置される。前記本体１１５は第１方向に配置された部分と第２方向に配置された部分が相互連結される。
【００８５】
前記本体１１５は、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上に配置される。前記パッケージ本体１１０は、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上に配置された傾斜面を提供することができる。前記パッケージ本体１１０は、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上にキャビティ１１２を有する側壁として提供される。前記パッケージ本体１１０は除去されてもよい。前記本体１１５は、パッケージ本体１１０と一体形成または別途に形成される。実施例によれば、前記パッケージ本体１１０は、キャビティ１１２のある構造で提供されてもよく、キャビティ１１２のない上面が平坦な構造で提供されてもよい。
【００８６】
例えば、前記本体１１５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１１５は、TiO２とSiO２のような高屈折フィラーを含むことができる。前記パッケージ本体１１０は、前記本体１１５の材質で形成されてもよく、前記材質のうち他の材質で形成されてもよい。
【００８７】
<発光素子１５１、１５３>
実施例によれば、前記発光素子１５１、１５３は、第１及び第２発光素子１５１、１５３を含むことができる。図４〜図８を参照すると、前記第１発光素子１５１は、第１及び第２ボンディング部５１、５２と発光部(図４の５０)を含むことができる。前記発光部５０と前記第１及び第２ボンディング部５１、５２は、前記発光部の下に配置され、電極または/及び電極パッドからなることができる。前記第１及び第２ボンディング部５１、５２は、第１及び第２フレーム１２０、１３２と電気的に連結される。前記第１及び第２ボンディング部５１、５２の間の間隔は、前記第１、２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の間の間隔より小さい。前記第１ボンディング部５１は第１貫通ホールＴＨ１と第３方向に重なり、前記第２ボンディング部５２は第２貫通ホールＴＨ２と第３方向に重なる。前記第１及び第２ボンディング部５１、５２の下面面積は、前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の上面面積より大きい。前記第１ボンディング部５１は、前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第１フレーム１２０に第３方向に対向または重なり、前記第２ボンディング部５２は、第２貫通ホールＴＨ２と第２フレーム１３２に第３方向に対向または重なる。これによって、前記第１発光素子１５１の第１及び第２ボンディング部５１、５２は、前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２に配置された導電層３２１と接着され、第１及び２フレーム１２０、１３２とボンディングされる。前記第１発光素子１５１は第１及び第２フレーム１２０、１３２と電気的に連結される。前記第１発光素子１５１は、前記第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２に配置された導電層３２１と電気的に連結される。
【００８８】
前記第１、２発光素子１５１、１５３の発光部５０は、半導体層を含むことができ、青色、緑色、赤色、紫外線及び赤外線の少なくとも１つを発光することができる。前記半導体層は、第１導電型半導体層、活性層及び第２導電型半導体層を含み、ｎ-ｐ接合、ｐ-ｎ接合、ｎ-ｐ-ｎ接合、ｐ-ｎ-ｐ接合の少なくとも１つを含むことができる。前記半導体層は、ＩＩＩ族〜ＶＩ族元素の化合物半導体を含むことができ、例えばＩＩＩ族及びＶ族元素の化合物半導体層またはＩＩ族及びＶＩ族元素の化合物半導体層を含むことができる。例えば、前記半導体層は、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つ以上の元素を含んで提供される。前記第１ボンディング部５１は第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層のいずれか１つに連結され、第２ボンディング部５２は他の１つに連結される。前記発光部５０は、各発光素子１５１、１５３を通じて同じピーク波長を発光または異なるピーク波長を発光することができる。前記第１、２発光素子１５１、１５３の発光部５０は上部に基板を含み、前記基板は透明材質を含むことができ、前記半導体層の上に配置される。
【００８９】
前記第２発光素子１５３は、第３及び第４ボンディング部５３、５４と発光部(図４の５０)を含むことができる。前記第３及び第４ボンディング部５３、５４は発光部の下部に配置され、電極または/及び電極パッドからなることができる。第３及び第４ボンディング部５３、５４は第３及び第４フレーム１３４、１４０と電気的に連結される。前記第３及び第４ボンディング部５３、５４の間の間隔は、前記第３、４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の間の間隔より小さい。前記第３ボンディング部５３は第３貫通ホールＴＨ３と第３方向に重なり、前記第４ボンディング部５４は第４貫通ホールＴＨ４と第３方向に重なる。前記第３及び第４ボンディング部５３、５４のそれぞれの下面面積は、前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４のそれぞれの上面面積より大きい。前記第３ボンディング部５３は、前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第３フレーム１３４に第３方向に対向または重なり、前記第４ボンディング部５４は第４貫通ホールＴＨ４と第４フレーム１４０に第３方向に対向または重なる。これによって、前記第２発光素子１５３の第３及び第４ボンディング部５３、５４は、前記第３、４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４に配置された導電層３２１と接着され、第３、４フレーム１３４、１４０とボンディングされる。前記第２発光素子１５３は第３及び第４フレーム１３４、１４０と電気的に連結される。前記第２発光素子１５３は、前記第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４に配置された導電層３２１と電気的に連結される。前記第３ボンディング部５３は発光部５０の第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層のいずれか１つに連結され、第４ボンディング部５４は他の１つに連結される。
【００９０】
前記発光部５０において、第１及び第２導電型半導体層はＩＩＩ族-Ｖ族またはＩＩ族-ＶＩ族の化合物半導体の少なくとも１つから具現することができる。前記第１及び第２導電型半導体層は、例えばInxAlyGa１-x-yN(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料から形成される。例えば、前記第１及び第２導電型半導体層は、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP等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。前記第１導電型半導体層は、Si、Ge、Sn、Se、Te等のｎ型ドーパントがドーピングされたｎ型半導体層からなることができる。前記第２導電型半導体層は、Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等のｐ型ドーパントがドーピングされたｐ型半導体層からなることができる。
【００９１】
前記活性層は、化合物半導体から具現することができる。前記活性層は、例えばＩＩＩ族-Ｖ族またはＩＩ族-ＶＩ族の化合物半導体の少なくとも１つから具現することができる。前記活性層が多重井戸構造から具現された場合、前記活性層は交互に配置された複数の井戸層と複数の障壁層を含むことができ、InxAlyGa１-x-yN(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で配置される。例えば、前記活性層は、InGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、InP/GaAs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。
【００９２】
前記第１〜第４ボンディング部５１、５２、５３、５４は、Ti、Al、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からなることができる。
【００９３】
前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０と前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４は、金属間化合物層によって結合される。前記金属間化合物は、CuxSny、AgxSny、AuxSnyの少なくとも１つを含むことができ、前記xは０<x<１、y=１-x、x>yの条件を満足することができる。
【００９４】
前記発光素子１５１、１５３のボンディング部５１、５２、５３、５４は、前記導電層３２１を構成する物質と前記導電層３２１を形成される過程または前記導電層３２１が提供された後熱処理過程で、前記導電層３２１と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の間に金属間化合物(IMC：intermetallic compound)層が形成される。前記導電層３２１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、前記導電層３２１に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。例えば、前記導電層３２１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から構成された多層または単層として構成される。例えば、前記導電層３２１は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
【００９５】
例えば、前記導電層３２１をなす物質と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の金属間の結合によって合金層が形成される。これによって、前記導電層３２１と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が物理的または電気的に安定するように結合される。前記導電層３２１、合金層及び前記フレームが物理的または電気的に安定するように結合される。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物質は導電層３２１から提供され、第２物質は前記ボンディング部５１、５２、５３、５４または前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０から提供される。
【００９６】
<モールディング部１８０>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図５〜図８に示されたように、モールディング部１８０を含むことができる。前記モールディング部１８０は、前記発光素子１５１、１５３の上に提供される。前記モールディング部１８０は、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上に配置される。前記モールディング部１８０は、前記パッケージ本体１１０によって提供されたキャビティ１１２に配置される。
【００９７】
前記モールディング部１８０は、絶縁物質を含むことができる。また、前記モールディング部１８０は、前記発光素子１５１、１５３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、前記モールディング部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。前記発光素子１５１、１５３は、青色、緑色、赤色、白色、赤外線または紫外線の光を発光することができる。前記蛍光体または量子ドットは、青色、緑色、赤色の光を発光することができる。前記モールディング部１８０は形成しなくてもよい。
【００９８】
<フレームの貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図２〜図８のように、発光素子１５１、１５３の下に複数の貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４を含むことができる。前記第１フレーム１２０は、前記第１貫通ホールＴＨ１を含むことができる。前記第２フレーム１３２は、前記第２貫通ホールＴＨ２を含むことができる。前記第３フレーム１３４は、前記第３貫通ホールＴＨ３を含むことができる。前記第４フレーム１４０は、前記第４貫通ホールＴＨ４を含むことができる。
【００９９】
前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の少なくとも１つに１つまたは複数提供される。前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０を貫通して提供される。前記第１〜第４貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上面と下面を第３方向に貫通して提供される。
【０１００】
前記第１貫通ホールＴＨ１は、前記第１発光素子１５１の前記第１ボンディング部５１の下面に対向するように配置され、第２貫通ホールＴＨ２は第２ボンディング部５２の下面に対向するように配置される。前記第３貫通ホールＴＨ３は、前記第２発光素子１５３の前記第３ボンディング部５３の下面と対向するように配置され、第４貫通ホールＴＨ４は、前記第２発光素子１５３の第４ボンディング部５４の下面と対向するように配置される。
【０１０１】
前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第２貫通ホールＴＨ２は相互離隔して配置される。前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第２貫通ホールＴＨ２は、前記第１発光素子１５１の下部面の下で相互離隔して配置される。前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第２貫通ホールＴＨ２は、前記第１発光素子１５１と重なる領域に配置され、前記本体１１５から離隔する。前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第４貫通ホールＴＨ４は相互離隔して配置される。前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第４貫通ホールＴＨ４は、前記第２発光素子１５３の下部面の下で相互離隔して配置される。前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第４貫通ホールＴＨ４は、前記第２発光素子１５３と重なる領域に配置され、前記本体１１５から離隔する。
【０１０２】
前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の深さは、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の厚さと同一であり、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の安定した強度を維持できる深さで提供される。例えば、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の深さは１８０μm以上、例えば１８０〜２２０μmの範囲で提供される。
【０１０３】
実施例によれば、図３及び４のように、第１及び第２方向Ｘ、Ｙに各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部領域の幅が下部領域の幅より小さいか同一である。各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部領域の幅は、第１及び第２方向に同一であるか、第１方向の幅が第２方向の幅より大きい。第１及び第２方向に前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部領域の幅は、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４と対向する各ボンディング部５１、５２、５３、５４の下面の長さより小さくまたは同一であるように提供される。各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、上部面積が前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の下面面積より小さい。このような各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４により覆われる。各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、上部形状が円形または多角形状を含むことができる。前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、各ボンディング部５１、５２、５３、５４の下面形状と同じ形状であってよく、異なる形状であってもよい。前記ボンディング部５１、５２、５３、５４は、下面形状が円形または多角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。
【０１０４】
前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部面積は、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の下面面積の５０％以上、例えば５０％〜９８％の範囲を有することができる。また、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４と各ボンディング部５１、５２、５３、５４は、部分的に対向する領域と対向しない非重畳領域を有することができる。
【０１０５】
前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部領域からＸ方向に前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の側面端部までの距離は４０μm以上、例えば４０〜６０μmに提供される。前記距離が４０μm以上であるとき、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４が前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の底面で露出しないようにするための工程マージンを確保することができる。また、前記距離が６０μm以下であるとき、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に露出する前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の面積を確保することができ、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４によって露出する各ボンディング部５１、５２、５３、５４の抵抗を下げることができ、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４によって露出する前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４への電流注入を円滑にすることができる。
【０１０６】
前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、上部方向に向かうほど幅または直径が漸減する形状を有することができる。このような貫通ホールの変形例を見ると、図２４の（ａ）のように貫通ホールＴＨの側面Ｓ１１が曲面に形成され、上部方向に向かうほど幅または直径が漸減し、（ｂ）のように貫通ホールＴＨの側面Ｓ１２が垂直面に形成され、上部及び下部が同じ幅または直径に形成される。図２４の（ｃ）のように、貫通ホールＴＨの側面Ｓ１３が異なる角度で傾斜した面に形成され、上部幅または直径が下部幅または直径より小さい形状を有することができる。図２４の（ｄ）のように、貫通ホールＴＨの側面Ｓ１４が異なる曲率を有する曲面に形成され、下部の側面の曲率半径が上部の側面の曲率半径より大きい。前記曲面は、貫通ホールＴＨの中心から外部方向に膨らむ曲面からなることができる。実施例に係る貫通ホールＴＨ(ＴＨ１〜ＴＨ４)は、上記側面形状が少なくとも一部の側面または相互対向する側面または全側面に形成される。
【０１０７】
<導電層３２１>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図５〜図８に示されたように、導電層３２１を含むことができる。前記導電層３２１は、前記複数の貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の少なくとも１つまたは全てに提供される。前記導電層３２１は、前記発光素子１５１、１５３のボンディング部５１、５２、５３、５４の下に配置される。第１方向Ｘと第２方向Ｙに前記導電層３２１の幅は、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の幅より小さく提供される。
【０１０８】
前記導電層３２１は、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４の下面と直接接触して配置される。前記導電層３２１は、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４と電気的に連結される。前記導電層３２１の周りには、前記各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が配置され、各フレーム１２０、１３２、１３４、１４０と連結される。
【０１０９】
前記導電層３２１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti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。前記導電層３２１は、電気伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。前記導電層３２１は、ソルダペーストまたは銀ペーストを含むことができ、例えばパウダー粒子またはパーティクル粒子とフラックスの混合からなることができる。前記ソルダペーストは、例えばSn-Ag-Cuを含むことができる。例えば、前記導電層３２１は、相互異なる物質から構成される多層または合金から構成された多層または単層として構成される。
【０１１０】
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、前記第１貫通ホールＴＨ１及び第２貫通ホールＴＨ２の導電層３２１を通じて前記第１発光素子１５１の第１及び第２ボンディング部５１、５２に電源が連結され、前記第３貫通ホールＴＨ３及び第４貫通ホールＴＨ４の導電層３２１によって前記第２発光素子１５３の第３及び第４ボンディング部５３、５４に電源が連結される。前記第１及び第２フレーム１２０、１３２、１３４、１４０が伝導性材質である場合、前記第１、２フレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、発光素子１５１、１５３のボンディング部５１、５２、５３、５４と電気的に連結される。前記発光素子１５１、１５３のボンディング部５１、５２、５３、５４は、前記導電層３２１、３２２と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の少なくとも１つまたは全てと電気的に連結される。これによって、前記各ボンディング部５１、５２、５３、５４を通じて供給される駆動電源によって前記各発光素子１５１、１５３が駆動される。そして、前記発光素子１５１、１５３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。
【０１１１】
実施例に係るフレーム１２０、１３２、１３４、１４０は、図２４のように、第１及び第２金属層Ｌ１、Ｌ２を含み、前記第１金属層Ｌ１は、ベース層として、Cu、Ni、Tiを含むことができ、単層または多層からなることができる。前記第２金属層Ｌ２は、Au、Ni層、Ag層の少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層Ｌ２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。前記第２金属層Ｌ１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して光度を向上させることができる。
【０１１２】
前記導電層３２１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti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。
【０１１３】
前記導電層３２１と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の間には合金層Ｌ３が形成される。前記合金層Ｌ３は、前記導電層３２１を構成する物質と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の第２金属層Ｌ２間の結合によって形成される。前記合金層Ｌ３はフレーム１２０、１３２、１３４、１４０の貫通ホールＴＨの表面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の上に形成される。前記合金層Ｌ３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物質は前記導電層３２１から提供され、第２物質は前記第２金属層Ｌ２または前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０のベース層から提供される。前記導電層３２１がSn物質を含み、前記第２金属層Ｌ２がAg物質を含む場合、前記導電層３２１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。
【０１１４】
または、前記導電層３２１がSn物質を含み、前記第２金属層Ｌ２がAu物質を含む場合、前記導電層３２１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。
【０１１５】
または、前記導電層３２１、３２２がSn物質を含み、前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の第１金属層Ｌ１がCu物質を含む場合、前記導電層３２１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。
【０１１６】
または、前記導電層３２１がAg物質を含み、前記第２金属層Ｌ２または前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の一部層がSn物質を含む場合、前記導電層３２１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。
【０１１７】
以上で説明された金属間化合物層は、他のボンディング物質よりも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われる。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。
【０１１８】
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。これによって、本体１１５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１１５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。
【０１１９】
図３、図９の（ａ）、（ｂ）を参照すると、前記第１フレーム１２０及び前記第２フレーム１３２の下面領域で、前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第２貫通ホールＴＨ２の間の間隔は１００μm以上、例えば１００μm〜１５０μmに提供される。前記第３フレーム１３４及び前記第４フレーム１４０の下面領域で、前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第４貫通ホールＴＨ４の間の間隔は１００μm以上、例えば１００μm〜１５０μmに提供される。前記貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４間の間隔は、発光素子パッケージ１００が回路基板またはサブマウント等に実装される場合に、電極間の電気的短絡(short)が発生することを防止するための最小距離である。
【０１２０】
前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の中心部からフレーム１２０、１３２、１３４、１４０の端部の間の最小距離(図３のＤ５)は８０μm以上、例えば８０〜１２０μmの範囲に形成され、このような距離Ｄ５内には段差構造なしに同じフレーム厚さで提供される。このような貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４は、前記フレームの厚さを持って前記距離Ｄ５で離隔することで、前記貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の形状を維持でき、本体成形にともなう破損を防止することができる。前記距離Ｄ５は、前記貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の上部幅以下である。
【０１２１】
<本体のリセスＲ１、Ｒ２>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、図１〜図４に示されたように、リセスＲ１、Ｒ２を含むことができる。前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記本体１１５の上部に提供される。前記リセスＲ１、Ｒ２は、複数個が相互離隔する。前記リセスＲ１、Ｒ２は第１リセスＲ１と第２リセスＲ２を含む。前記第１及び第２リセスＲ１、Ｒ２は、第１方向Ｘへの長さが第２方向Ｙへの幅より大きい。前記第１リセスＲ１は第１フレーム１２０と第２フレーム１３２の間に配置され、第２リセスＲ２は第３フレーム１３４と第４フレーム１４０の間に配置される。前記第１リセスＲ１は第１及び第２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の間に配置され、第２リセスＲ２は第３及び第４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の間に配置される。
【０１２２】
前記第１リセスＲ１は、前記第１貫通ホールＴＨ１と前記第２貫通ホールＴＨ２の間に、最短距離を有する仮想線が配置され、前記仮想線に垂直する方向に延長され、前記第１リセスＲ１の長さは、前記第１リセスＲ１が延長される方向に前記第１リセスＲ１の長さが前記発光素子１５１、１５３の幅より大きい。
【０１２３】
前記第２リセスＲ２は、前記第３貫通ホールＴＨ３と前記第４貫通ホールＴＨ４の間に、最短距離を有する仮想線が配置され、前記仮想線に垂直する方向に延長され、前記第２リセスＲ２の長さは、前記第２リセスＲ２が延長される方向に前記発光素子１５１、１５３の幅より大きい。
【０１２４】
前記第１リセスＲ１の第１方向の長さは、前記第１、２貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２の第１方向の幅より大きく、前記第１発光素子１５１の第１方向の長さと同一であるかより大きい。前記第２リセスＲ２の第１方向の長さは、前記第３、４貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の第１方向の幅より大きく、前記第２発光素子１５３の第１方向の長さと同一であるかより大きい。前記第１、２リセスＲ１、Ｒ２の第２方向の幅は、前記第１、２フレーム１２０、１３２の間の間隔の３０％以上、例えば３０％〜７０％の範囲に配置され、前記第１、２フレーム１２０、１３２の間に配置された本体１１５の剛性低下を防止し、接着力が減少することを防止することができる。
【０１２５】
前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記本体１１５の上面から下面方向に凹むように提供される。前記第１、２リセスＲ１、Ｒ２の深さは、前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の深さより小さく配置される。前記第１、２リセスＲ１、Ｒ２の深さは、前記本体１１５の厚さの４０％以上、例えば４０％〜６０％の範囲を有することができる。前記第１、２リセスＲ１、Ｒ２の深さが前記範囲より小さいと、第１樹脂１６０、１６２の量が減り、発光素子１５１、１５３の支持力の改善が微小となる。
【０１２６】
前記リセスＲ１、Ｒ２の深さは、前記第１樹脂１６０、１６２の接着力を考慮して決定される。また、前記リセスＲ１、Ｒ２が深さは、前記本体１１５の安定した強度を考慮したり及び/または前記発光素子１５１、１５３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。
【０１２７】
前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記各発光素子１５１、１５３の下に１つまたは複数配置される。前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記各発光素子１５１、１５３とＺ方向に重なって提供される。例えば、前記リセスＲ１、Ｒ２の深さは、前記本体１１５のクラックフリー(crack free)を提供できる射出工程厚さが考慮されたものである。実施例によれば、リセスＲ１、Ｒ２の深さと貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の深さの比は２〜１０に提供される。例えば、貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の深さが２００μmに提供される場合、リセスＲ１、Ｒ２の深さは２０μm〜１００μmに提供される。
【０１２８】
前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記発光素子１５１、１５３の下部にアンダーフィル(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、前記アンダーフィル(under fill)工程は、発光素子１５１、１５３を本体１１５に実装した後、前記第１樹脂１６０、１６２を前記発光素子１５１、１５３の下部に配置する工程であり、前記発光素子１５１、１５３を本体１１５に実装する工程で、前記第１樹脂１６０、１６２を通じて実装するために、前記第１樹脂１６０、１６２を前記リセスＲ１、Ｒ２に配置した後前記発光素子１５１、１５３を配置する工程である。前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記発光素子１５１、１５３の下面と前記本体１１５の上面の間に前記第１樹脂１６０、１６２が充分に提供されるように所定深さ以上に提供される。また、前記リセスＲ１、Ｒ２は、前記本体１１５の安定した強度を提供するために所定深さに提供される。例えば、前記リセスＲ１、Ｒ２の深さは４０μm以上、例えば４０〜６０μmの範囲で提供される。前記リセスＲ１、Ｒ２の第２方向の幅は１４０μm以上、例えば１４０〜１６０μmの範囲で提供される。前記リセスＲ１、Ｒ２の第１方向の長さは、前記発光素子１５１、１５３のＹ方向の長さより大きいか小さく、第１樹脂１６０、１６２の形成をガイドし、第１方向の接着力を強化させることができる。
【０１２９】
<第１樹脂１６０、１６２>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、第１樹脂１６０、１６２を含むことができる。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記本体１１５と前記発光素子１５１、１５３の間に配置される。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記本体１１５の下面と前記発光素子１５１、１５３の下面の間に配置される。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３と垂直方向であるＺ軸方向に重なる。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３と前記本体１１５に接着される。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３の各ボンディング部５１、５２、５３、５４の間に配置される。第１リセスＲ１に配置された第１樹脂１６０は第１、２ボンディング部５１、５２の間に配置され、前記第１発光素子１５１の下面と第１、２ボンディング部５１、５２に接触する。前記第２リセスＲ２に配置された第１樹脂１６２は、前記第２発光素子１５３の下面と第３、４ボンディング部５３、５４の間に配置され、前記第３、４ボンディング部５３、５４に接触する。
【０１３０】
第１樹脂１６０、１６２は、前記各リセスＲ１、Ｒ２に配置される。前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３と前記パッケージ本体１１０または/及び本体１１５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１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３と前記本体１１５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１６０、１６２は、例えば前記本体１１５の上面に直接接触して配置される。また、前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３の下部面に直接接触して配置される。
【０１３１】
例えば、前記第１樹脂１６０、１６２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１６０、１６２が反射機能を含む場合、前記第１樹脂はホワイトシリコーン(white silicone)のような金属酸化物を含むことができる。前記第１樹脂１６０、１６２は、モールディング部と異なる材質であるか、前記モールディング部に添加できる不純物(例えば、蛍光体)の種類と異なる種類の不純物(例えば、金属酸化物)を含むことができる。前記第１樹脂１６０、１６２は接着剤からなることができる。
【０１３２】
前記第１樹脂１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３の下面に光が放出される場合、前記発光素子１５１、１５３と前記本体１１５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１５１、１５３から前記発光素子１５１、１５３の下面に光が放出されるとき、前記第１樹脂１６０、１６２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１６０、１６２は、前記発光素子１５１、１５３から放出する光を反射することができる。前記第１樹脂１６０、１６２が反射機能を含む場合、前記第１樹脂１６０、１６２は、TiO２、シリコーン、Al２O３のような金属酸化物または不純物を含む物質から構成される。
【０１３３】
<内壁部１１７>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、本体１１５の上に内壁部１１７を含むことができる。前記内壁部１１７は、発光素子１５１、１５３の間にそって第２方向に長く配置される。前記内壁部１１７の第２方向の最大長さＤ２は、前記キャビティ１１２の底面の長さより長く配置される。前記内壁部１１７は第１方向の幅Ｄ１が２００μm以上、例えば２００μm〜４００μmの範囲を有することができる。前記内壁部１１７の幅Ｄ１が前記範囲より大きい場合、発光素子１５１、１５３が配置される空間が減って素子のサイズが減少し、前記範囲より小さい場合、光反射効率が減少する。
【０１３４】
前記内壁部１１７の厚さ(図６のＨ１)は、例えば前記発光素子１５１、１５３の厚さより大きく配置される。前記内壁部１１７の上面高さは、前記発光素子１５１、１５３の上面高さより高くてもよい。前記内壁部１１７の厚さＨ１は、前記本体１１５の上面から１５０μm以上、例えば１５０μm〜２５０μmの範囲を有することができ、前記範囲より小さい場合、光反射効率が減少し、前記範囲より大きい場合、光指向分布に影響を与える。
【０１３５】
前記内壁部１１７は、一方向に長い直線形状を有することができ、斜線形状を含むことができる。前記内壁部１１７の側断面は、半球形状、半楕円形状または多角形状を有することができる。
【０１３６】
前記内壁部１１７は、第１及び第２発光素子１５１、１５３の間にそって配置される。前記第１及び第２発光素子１５１、１５３は、前記内壁部１１７によって遮断されるので、第１、２発光素子１５１、１５３から放出された光の反射効率は改善される。前記内壁部１１７は、第１及び第２フレーム１２０、１３２が配置される空間と、第３及び第４フレーム１３４、１４０が配置される空間を分離させることができる。前記内壁部１１７の両端は、パッケージ本体１１０に接触したりパッケージ本体１１０と一体形成される。前記内壁部１１７は、前記本体１１５または/及びパッケージ本体１１０と同じ材質で形成される。前記内壁部１１７の下面は、前記本体１１０と一体形成されるか別途付着される。前記内壁部１１７は中間壁として、絶縁性材質から形成される。
【０１３７】
前記第１及び第２フレーム１２０、１３２は、前記内壁部１１７の一側で相互離隔し、前記第３及び第４フレーム１３４、１４０は、前記内壁部１１７の他方で相互離隔する。
【０１３８】
前記内壁部１１７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、前記内壁部１１７は、TiO２とSiO２のような高屈折フィラーを含むことができる。前記内壁部１１７は、前記本体１１５の材質で形成されてもよく、前記材質のうち他の材質で形成されてもよい。
【０１３９】
<連結フレーム１３６>
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、連結フレーム１３６を含むことができる。前記連結フレーム１３６は、隣接した２つのフレームの間を連結させることができる。図９の（ａ）、（ｂ）のように、前記連結フレーム１３６は第２及び第３フレーム１３２、１３４に連結されたり、第２及び第３フレーム１３２、１３４と一体形成される。
【０１４０】
前記連結フレーム１３６は、金属、ソルダペースト、銀ペーストのうち少なくとも１つを含むことができる。前記連結フレーム１３６が金属である場合、前記第２、３フレーム１３２、１３４を構成する金属を含むことができる。前記連結フレーム１３６は、前記第２、３フレーム１３２、１３４を構成する金属から単層または多層に形成される。
【０１４１】
前記連結フレーム１３６は、前記本体１１５内に配置される。前記連結フレーム１３６は、前記本体１１５と前記内壁部１１７の間に配置される。前記連結フレーム１３６は第２及び第３フレーム１３２、１３４を連結させることができる。
【０１４２】
前記連結フレーム１３６は、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の厚さより薄くてもよい。ここで、前記第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の厚さは、キャビティ１１２の底面または本体１１５の上面と本体１１５の下面の間の直線距離である。前記連結フレーム１３６の上面は、前記第２及び第３フレーム１３２、１３４の上面と同一平面上に配置される。別の例として、前記連結フレーム１３６の上面は、前記キャビティの底面より低く配置され、前記連結フレーム１３６の下面は、前記第２及び第３フレーム１３２、１３４の下面と同一平面上に配置される。このような連結フレーム１３６は、第２及び第３フレーム１３２、１３４の間に直線形状に延長されるか、曲線または角形状に形成される。
【０１４３】
前記連結フレーム１３６の幅は、前記長さと直交する方向の長さとして、前記連結フレーム１３６の長さより小さい。前記連結フレーム１３６の幅は供給電圧によって可変し、例えば１２０μm以上、例えば１２０μm〜３００μmの範囲、または１５０μm〜２５０μmの範囲を有することができる。前記連結フレーム１３６は第１方向に対して所定角度、例えば３０度〜７０度の範囲で離隔した方向に延長される。前記連結フレーム１３６の長さ(図３のＤ１１)、即ち第２及び第３フレーム１３２、１３４の間の間隔は４００μm以上、例えば４００μm〜６００μmの範囲を有することができる。前記連結フレーム１３６の幅は、第１フレーム１２０から第４フレーム１４０方向の幅として、１５０μm以上、例えば１５０μm〜３００μmの範囲を有することができる。前記連結フレーム１３６の長さはパッケージのサイズ及び各フレームの大きさによって可変し、幅は隣接した第１、４フレーム１２０、１４０間の電気的干渉がない範囲に配置される。
【０１４４】
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、上部に光学レンズまたは光学部材が配置される。前記光学レンズは入射する光の指向角を変更し、光学部材は入射する光を拡散させて面光源として提供する導光板であるが、導光板の上にプリズムシートを含むことができる。
【０１４５】
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、複数の発光素子１５１、１５３が直列連結される。別の例として、前記複数の発光素子１５１、１５３が並列連結されてもよい。
【０１４６】
図２を参照すると、第１フレーム１２０及び第１延長部１２３に第１極性の電源が連結された場合、前記第４フレーム１４０及び第２延長部１４３は第２極性の電源が連結され、第１及び第２発光素子１５１、１５３は連結フレーム１３６によって直列連結される。前記第１フレーム１２０は第１延長部１２３に連結され、前記第１発光素子１５１は、前記第１フレーム１２０と前記第２フレーム１３２を連結し、前記連結フレーム１３６は第２フレーム１３２と第３フレーム１３４を連結し、第２発光素子１５３は第３フレーム１３４と第４フレーム１４０を連結する。前記第４フレーム１４０は第２延長部１４３に連結される。これによって、第１及び第２発光素子１５１、１５３は第１及び第４フレーム１２０、１４０の間に連結される。このような複数の発光素子１５１、１５３を内部で連結させて、高電圧用パッケージとして提供される。
【０１４７】
前記連結フレーム１３６は、第１、２発光素子１５１、１５３の間に相互反対側極性方向に延長されるので、第２及び第３フレーム１３２、１３４の面積を減らしながら、回路基板にボンディングされたり電源が供給される第１、４フレーム１２０、１４０の大きさを増加させることができる。
【０１４８】
実施例は、発光素子パッケージの光度が改善される。内壁部１１７は第１、２発光素子１５１、１５３の間に配置され、入射した光を反射して光指向分布を調節することができる。従って、発光素子パッケージは、各発光素子１５１、１５３が配置される空間における光指向角分布が均一に提供されるので、光度及び輝度分布が改善される。
【０１４９】
実施例は、発光素子１５１、１５３の支持力を改善させることができる。図２及び図４のように、第１及び第２フレーム１２０、１３２の間に第１リセスＲ１と、第３及び第４フレーム１３４、１４０の間に第２リセスＲ２を提供して、第１樹脂１６０、１６２で各発光素子１５１、１５３を接着させることができる。このような第１樹脂１６０、１６２は、各発光素子１５１、１５３を支持して、外部要因によって前記発光素子１５１、１５３が流動することを防止することができる。
【０１５０】
図１０の（ａ）、（ｂ）は、図９の（ａ）、（ｂ）の変形例として、第１発光素子１５１が第１、３フレーム１２０、１３４の上に配置され、第２発光素子１５３が第２及び第４フレーム１３２、１４０の上に配置される。即ち、第１方向に発光素子１５１、１５３を２つのフレーム１２０、１３４、１３２、１４０の上に配置して連結し、第２方向に離隔するように配置することができる。連結フレーム１３６は第２、３フレーム１３２、１３４を連結させることができる。
【０１５１】
実施例に係る発光素子パッケージは、後述される変形例または他の実施例にも選択的に適用することができ、以下の変形例及び実施例は、上記第１実施例と異なる部分に対して説明することにする。
【０１５２】
図１１は図５のパッケージの第１変形例である。図１１の発光素子パッケージは第２樹脂１６４を含む。前記第２樹脂１６４は、前記発光素子１５１、１５３の周りに配置される。前記第２樹脂１６４は、第１〜第４フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の上に配置される。前記第２樹脂１６４は、前記発光素子１５１、１５３の下面と接触する。前記第２樹脂１６４の一部は、前記発光素子１５１、１５３の側面下部に接触する。前記第２樹脂１６４は、前記発光素子１５１、１５３から側方向に放出された光を反射させることができる。
【０１５３】
前記第２樹脂１６４は、例えばエポキシ(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、前記第２樹脂１６４は、前記発光素子１５１、１５３から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO２等の反射物質を含む樹脂からなることができ、またはホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。前記第２樹脂１６４は、モールディング部と異なる材質であるか、前記モールディング部に添加できる不純物(例えば、蛍光体)の種類と異なる種類の不純物(例えば、金属酸化物)を含むことができる。
【０１５４】
図１２は図５のパッケージの第２変形例として、図１１及び図１２を参照すると、発光素子パッケージは上部リセスＲ５、Ｒ６を含む。前記上部リセスＲ５、Ｒ６は各フレームに配置され、例えば第３及び第４フレーム１３４、１４０の上に配置される。前記上部リセスＲ５、Ｒ６は各フレームの上面から下面方向に凹み、前記各発光素子１５１、１５３の周りに沿って配置される。前記上部リセスＲ５、Ｒ６には第２樹脂１６６が配置され、前記第２樹脂１６６は、前記上部リセスＲ５、Ｒ６から前記発光素子１５１、１５３の間の領域に配置される。前記上部リセスＲ５、Ｒ６の深さは、前記フレーム１２１、１３２、１３４、１４０の厚さの４０％〜６０％の範囲を有することができ、幅は前記フレーム１２１、１３２、１３４、１４０の強度低下を防止し支持できる範囲で形成される。前記上部リセスＲ５、Ｒ６は、前記下部リセス１２５、１４５及び段付構造と第３方向に重ならない領域に配置される。前記上部リセスＲ５、Ｒ６は、前記発光素子１５１、１５３と第３方向に重なり、前記第２樹脂１６６が前記発光素子１５１、１５３に接触する。
【０１５５】
図１３は図５のパッケージの第３変形例である。図１１及び図１３を参照すると、発光素子パッケージは上部リセスＲ７、Ｒ８を含む。前記上部リセスＲ７、Ｒ８は各フレームの上部エッジにそって形成される。前記上部リセスＲ７、Ｒ８は、前記下部リセス及び段付構造と第３方向に重ならない領域に配置される。前記上部リセスＲ７、Ｒ８は発光素子１５１、１５３から離隔して配置される。前記上部リセスＲ７、Ｒ８の上には第２樹脂１６４が配置され、前記第２樹脂１６４はキャビティ１１２の底面に配置される。前記第２樹脂１６４の一部は、前記発光素子１５１、１５３の下面に接触する。前記第２樹脂１６４の一部は、前記発光素子の側面下部に接触する。
【０１５６】
図１２及び図１３において、前記第２樹脂１６４、１６６の材質は、前記発光素子１５１、１５３から放出される光を反射する反射部となることができ、例えばTiO２等の反射物質を含む樹脂からなることができ、またはホワイトシリコーン(white silicone)を含むことができる。
【０１５７】
図１４は図５のパッケージの第４変形例である。
【０１５８】
図１４を参照すると、発光素子パッケージは、発光素子１５１、１５３の下に配置された本体１１５に貫通ホールＴＨ０を含むことができる。前記貫通ホールＴＨ０は、前記本体１１５の上面から下面まで貫通する孔からなることができる。前記貫通ホールＴＨ０は、隣接した両貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の間に配置される。前記貫通ホールＴＨ０の第１方向の幅は、前記本体１１５の幅より小さく、第２方向の長さは、前記発光素子１５１、１５３の第２方向の長さより小さいか大きい。前記貫通ホールＴＨ０には、モールディング部１８０の一部が配置されるか、図１３及び図１４に示された第１樹脂１６２の一部が配置される。前記貫通ホールＴＨ０は、形成するとき下部に密着したシートを付着した後、前記モールディング部１８０に満たされたり、第１樹脂１６２をモールディングすることができる。前記貫通ホールＴＨ０は、上部幅または直径が下部幅または直径と同一である。前記貫通ホールＴＨ０は、上記開示された第１、２リセスＲ１、Ｒ２の一部または全領域が貫通する形状を有することができる。
【０１５９】
図１５は実施例に係る発光素子パッケージにおいて、発光素子１５０、１５３のボンディング部を変形した例である。図１〜図８に示された発光素子１５０、１５３の各ボンディング部５３Ａ、５４Ａは、発光素子１５０の下面面積の１０％以上の面積で提供され、各貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４に対応する。図１５のような発光素子ＴＨ０は、各ボンディング部５３Ａ、５４Ａが発光素子１５０の下面面積の１０％未満に配置される。例えば、前記各ボンディング部５３Ａ、５４Ａの最大幅が前記貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４の上部面積より小さい幅で提供される。これによって、前記発光素子１５０のボンディング部５３Ａ、５４Ａは、前記貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４内に挿入される。このような発光素子１５０のボンディング部５３Ａ、５４Ａの下面は、前記本体またはフレーム１３０、１４０の上面より低く配置される。前記発光素子１５０のボンディング部５３Ａ、５４Ａは、前記貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４内に配置され、前記貫通ホールＴＨ３、ＴＨ４に配置された導電層３２１と結合される。前記導電層３２１は、前記発光素子１５０のボンディング部５３Ａ、５４Ａの周りに接触して、前記発光素子１５０との接着力を改善させることができる。この場合、前記導電層３２１を通じて前記発光素子１５０の各ボンディング部に電源が供給される。
【０１６０】
前記発光素子１５０のボンディング部５３Ａ、５４Ａは、前記導電層３２１を構成する物質と前記導電層３２１を形成する過程または前記導電層３２１が提供された後の熱処理過程で、前記導電層３２１と前記フレーム１３０、１４０の間に金属間化合物(IMC：intermetallic compound)層が形成される。前記導電層３２１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti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、前記導電層３２１に伝導性機能を確保できる物質を用いることができる。例えば、前記導電層３２１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から構成された多層または単層として構成される。例えば、前記導電層３２１は、SAC(Sn-Ag-Cu)物質を含むことができる。
【０１６１】
例えば、前記導電層３２１をなす物質と前記フレームの金属間の結合によって合金層が形成される。これによって、前記導電層３２１と前記フレームが物理的または電気的に安定するように結合される。前記導電層３２１、合金層及び前記フレームが物理的または電気的に安定するように結合される。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物質は導電層３２１から提供され、第２物質は前記ボンディング部または前記フレームから提供される。
【０１６２】
<第２実施例>
図１６〜図２０は第２実施例を示した図面として、第１実施例と同じ部分は第１実施例の説明及び構成を含むことができ、前記第１実施例と異なる部分に対して説明することにする。
【０１６３】
図１６は第２実施例に係る半導体素子パッケージの平面図であり、図１７は図１６の半導体素子パッケージの底面図であり、図１８は図１６の半導体素子パッケージのＥ-Ｅ側断面図であり、図１９は図１８の半導体素子パッケージの連結フレームの貫通ホールに導電層が配置された例であり、図２０は図１６の半導体素子パッケージのフレームを示した平面図である。
【０１６４】
図１６〜図２０を参照すると、発光素子パッケージは第５貫通ホールＴＨ５を有する連結フレーム１３６Ａを含む。前記連結フレーム１３６Ａの第５貫通ホールＴＨ５は、他の貫通ホールの高さと同一であるかより小さい。前記第５貫通ホールＴＨ５は、連結フレーム１３６Ａの上面と下面を貫通することができる。前記第５貫通ホールＴＨ５の幅は、前記連結フレーム１３６Ａの幅より大きい。前記幅方向は、前記連結フレーム１３６Ａが延長される方向と直交する方向である。
【０１６５】
前記第５貫通ホールＴＨ５は、前記連結フレーム１３６Ａを第１連結部１３７及び第２連結部１３８に分離することができる。前記連結フレーム１３６Ａは、第１連結部１３７、第５貫通ホールＴＨ５に配置される物質及び第２連結部１３８を含むことができる。前記第５貫通ホールＴＨ５は、前記連結フレーム１３６Ａの下部に配置された本体１１５に延長されるか、前記本体の下面に露出する。前記第５貫通ホールＴＨ５は、上部幅が下部幅より広い形状であるか、図２４の（ａ）〜（ｄ）のいずれか１つの形状を有することができる。ここで、前記第１連結部１３７は、第２フレーム１３２に含まれ、第２連結部１３８は第３フレーム１３４に含まれてもよい。
【０１６６】
前記第５貫通ホールＴＨ５の幅は、前記連結フレーム１３６Ａの幅より大きい幅として、２００μm以上、例えば２００μm〜４００μmの範囲に形成される。前記第５貫通ホールＴＨ５の下部幅は、前記第１、２連結部１３７、１３８の間の最小離隔距離より小さい。
【０１６７】
このような第５貫通ホールＴＨ５によって、図２０のように連結フレーム１３６Ａが第１連結部１３７と第２連結部１３７に分離されることで、第１発光素子１５１は第１、２フレーム１２０、１３２と電気的に連結され、第２発光素子１５３は第３、４フレーム１３４、１４０と連結される。この場合第１、２発光素子１５１、１５３は並列に連結されるか個別的に駆動される。図１８のように、前記貫通ホールＴＨ５は、空いている領域であるか絶縁性樹脂物が満たされてもよい。
【０１６８】
図１９のように、前記第５貫通ホールＴＨ５には導電層１９１が配置される。前記導電層１９１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti等を含む群から選択された１つの物質またはその合金から提供される。前記導電層１９１は、前記連結フレーム１３６Ａの第１連結部１３７と前記第２連結部１３８を連結させることができる。前記導電層１９１はソルダペーストまたは銀ペーストからなることができる。前記導電層１９１は、例えばSn-Ag-Cuを含むことができる。前記導電層１９１は、前記導電層１９１が前記第１、２連結部１３７、１３８を連結させるので、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４は相互連結される。第１発光素子１５１は第１、２フレーム１２０、１３２と連結され、第２発光素子１５３は第３、４フレーム１３４、１４０と連結され、前記連結フレーム１３６Ａは第２、３フレーム１３２、１３４を連結させることができる。これによって、第１、２発光素子１５１、１５３は直列連結される。
【０１６９】
実施例に係る連結フレーム１３６ＡがCu、Ni、Ti、Au、In、Sn、Agの少なくとも１つを含み、単層または多層からなることができる。前記導電層１９１は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti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。
【０１７０】
前記導電層１９１と前記連結フレーム１３６Ａの間には合金層が形成される。前記合金層は、前記導電層１９１を構成する物質と前記連結フレーム１３６Ａの金属層の間の結合によって形成される。前記合金層は連結フレーム１３６Ａの貫通ホールＴＨ５の表面の上に形成される。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物質は前記導電層１９１から提供され、第２物質は前記金属層または前記連結フレーム１３６Ａのベース層から提供される。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物質は導電層１９１から提供され、第２物質は前記ボンディング部または前記フレームから提供される。
【０１７１】
以上で説明された金属間化合物層は、他のボンディング物質よりも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われる。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。
【０１７２】
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。これによって、本体１１５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１１５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。
【０１７３】
前記第５貫通ホールＴＨ５に配置された導電層１９１の配置の有無によって、発光素子パッケージは、発光素子をそれぞれ駆動させたり、複数の発光素子を駆動させることができる。即ち、各発光素子の連結個数による駆動電圧が可変し、使用目的によって駆動電圧がスイッチングされるパッケージを提供することができる。即ち、個別発光素子の駆動電圧が３Ｖである場合、３Ｖまたは６Ｖに転換可能な共用パッケージとして提供される。このような発光素子の個数は、前記フレームの個数と連結フレームの個数を２倍以上有するパッケージを提供して、より高い電圧への転換が可能となる。
【０１７４】
<第３実施例>
図２１〜図２３は第３実施例を示した図面として、第１実施例と同じ部分は第１実施例の説明及び構成を含むことができ、前記第１実施例と異なる部分に対して説明することにする。
【０１７５】
図２１は第３実施例に係る半導体素子パッケージの底面図であり、図２２は図２１の半導体素子パッケージの側断面図であり、図２３は図２１の半導体素子パッケージのフレームを示した平面図である。
【０１７６】
図２１〜図２３を参照すると、発光素子パッケージは連結リセス１１９を含むことができる。前記連結リセス１１９は、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４の間に配置される。前記連結リセス１１９は、前記第２フレーム１３２と第３フレーム１３４に連結され、第２フレーム１３２から第３フレーム１３４方向に延長される。前記連結リセス１１９は、前記本体１１５の厚さより小さい深さを有し、前記本体１１５の下面から前記本体１１５の厚さの４０％〜６０％の範囲で形成される。前記連結リセス１１９の延長方向は、対角線方向、即ち第２、３フレーム１３２、１３４の最短距離を有する仮想線の延長方向である。
【０１７７】
前記連結リセス１１９は、前記本体１１５の上面から所定距離離隔する。前記連結リセス１１９の長さＤ１１は、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４の間の間隔と同一であるかより小さい。前記連結リセス１１９は、上部幅が下部幅より狭いか同一であり、図２４の（ａ）〜（ｄ）のいずれか１つを含むことができる。
【０１７８】
前記連結リセス１１９は、空いている空間であるか、絶縁性樹脂物で満たされるか導電層１９２が配置される。前記連結リセス１１９が空いている空間である場合、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４は連結されないので、各発光素子１５１、１５３は並列に連結されるか個別的に駆動される。前記連結リセス１１９に導電層１９２が配置された場合、前記第２フレーム１３２と第３フレーム１３４が連結され、前記第１、２発光素子１５１、１５３は連結される。前記連結リセス１１９に導電層１９２の配置の有無によって、発光素子パッケージの駆動電圧が、例えばｎの駆動電圧で供給される。ここで、ｎは発光素子の連結個数である。
【０１７９】
前記導電層１９２は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、In等を含む群から選択された１つの物質またはその合金から提供される。前記導電層１９２は、前記第２及び第３フレーム１３２、１３４を連結させることができる。前記導電層１９２は、ソルダペーストまたは銀ペーストからなることができる。前記導電層１９２は、例えばSn-Ag-Cuを含むことができる。前記導電層１９２は、前記導電層１９２が前記第２、３フレーム１３２、１３４を連結させるので、第２フレーム１３２と第３フレーム１３４は相互連結される。
【０１８０】
実施例に係る第２、３フレーム１３２、１３４がCu、Ni、Ti、Au、In、Sn、Agの少なくとも１つを含み、単層または多層からなることができる。前記導電層１９２は、Ag、Au、Pt、Sn、Cu、In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。前記導電層１９２と前記第２及び第３フレーム１３２、１３４のそれぞれの間には合金層が形成される。前記合金層は、前記導電層１９２を構成する物質と前記第２及び第３フレーム１３２、１３４の各金属層の間の結合によって形成される。前記合金層は第２及び第３フレーム１３２、１３４の表面の上に形成される。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物質は前記導電層１９２から提供され、第２物質は前記金属層または前記第２及び第３フレーム１３２、１３４のベース層から提供される。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物質は導電層１９２から提供され、第２物質は前記ボンディング部または前記フレームから提供される。
【０１８１】
以上で説明された金属間化合物層は、他のボンディング物質よりも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われる。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。
【０１８２】
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。これによって、本体１１５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１１５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。
【０１８３】
前記連結リセス１１６に導電層１９２の配置の有無によって、発光素子パッケージは、発光素子をそれぞれ駆動させたり、複数の発光素子を駆動させることができる。即ち、各発光素子の連結個数による駆動電圧が可変し、使用目的によって駆動電圧がスイッチングされるパッケージを提供することができる。即ち、個別発光素子の駆動電圧が３Ｖである場合、３Ｖまたは６Ｖに転換可能な共用パッケージとして提供される。このような発光素子の個数は、前記フレームの個数と連結フレームの個数を２倍以上有するパッケージを提供して、より高い電圧への転換が可能となる。
【０１８４】
<半導体モジュールまたは光源モジュール>
図２５は第１〜第３実施例に係る発光素子パッケージを有する半導体モジュールまたは光源モジュールである。一例として、第１実施例の発光素子パッケージを有する発光モジュールの例で説明することにし、上記開示された説明及び図面を参照して後述することにする。
【０１８５】
図２及び図２５を参照すると、実施例に係る光源モジュールは、回路基板２０１の上に１つまたは複数の発光素子パッケージ１００が配置される。
【０１８６】
前記回路基板２０１は、第１〜第４パッド２１１、２１３、２１５、２１７を有する基板部材を含むことができる。前記回路基板３１０に前記発光素子１５１、１５３の駆動を制御する電源供給回路が提供される。
【０１８７】
発光素子パッケージ１００の各フレームは、回路基板２０１の各パッド２１１、２１３、２１５、２１７と連結される。これによって、発光素子パッケージ１００の第１、２発光素子１５１、１５３は回路基板の各パッド２１１、２１３、２１５、２１７から電源が供給される。前記回路基板２０１の各パッド２１１、２１３、２１５、２１７は、例えば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。
【０１８８】
前記回路基板２０１の各パッド２１１、２１３、２１５、２１７は、前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０及び前記各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４と重なるように配置される。前記各パッド２１１、２１３、２１５、２１７と前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の間は、ボンディング層２２１、２２３、２２５、２２７が提供されてもよい。前記ボンディング層２２１、２２３、２２５、２２７は、前記フレーム１２０、１３２、１３４、１４０及び/または各貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４の導電層３２１に連結される。
【０１８９】
実施例に係る発光素子パッケージによれば、発光素子１５１、１５３のボンディング部５１、５２、５３、５４は、フレーム１２０、１３２、１３４、１４０の貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に配置された導電層３２１を通じて駆動電源が提供される。そして、貫通ホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、ＴＨ４に配置された導電層３２１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。実施例に係る発光素子パッケージは、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。実施例に係る発光素子パッケージによれば、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及び本体１１５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及び本体１１５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。
【０１９０】
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ることもある。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。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り、これによって前記発光素子の位置が変わることがあり、前記発光素子パッケージの光学的、電気的特性及び信頼性が低下する。しかし、実施例に係る発光素子パッケージによれば、実施例に係る発光素子の第１ボンディング部は、貫通ホール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、貫通ホールに配置された導電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。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。
【０１９１】
図２８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２９は図２８に示された発光素子のＦ-Ｆ線断面図である。
【０１９２】
一方、理解の便宜を図り、図２８の図示において、第１ボンディング部１１７１と第２ボンディング部１１７２の下に配置されるが、前記第１ボンディング部１１７１に電気的に連結された第１サブ電極１１４１と前記第２ボンディング部１１７２に電気的に連結された第２サブ電極１１４２が見えるように示された。
【０１９３】
実施例に係る発光素子１１００は、図２９のように、基板１１０５の上に配置された発光構造物１１１０を含むことができる。
【０１９４】
前記基板１１０５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１１０５は、上部面に凹凸パターンが形成されたPSS(Patterned Sapphire Substrate)として提供されてもよい。
【０１９５】
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。
【０１９６】
実施例に係る発光素子１１００は、透光性電極層１１３０を含むことができる。前記透光性電極層１１３０は、電流拡散を向上させ光出力を増加させることができる。例えば、前記透光性電極層１１３０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１１３０は、透光性の物質を含むことができる。前記透光性電極層１１３０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。
【０１９７】
実施例に係る発光素子１１００は、反射層１１６０を含むことができる。前記反射層１１６０は、第１反射層１１６１、第２反射層１１６２、第３反射層１１６３を含むことができる。前記反射層１１６０は、前記透光性電極層１１３０の上に配置される。前記第２反射層１１６２は、前記透光性電極層１１３０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１１６２は、前記透光性電極層１１３０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。前記第１反射層１１６１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。
【０１９８】
前記第３反射層１１６３は、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２の間に配置される。例えば、前記第３反射層１１６３は、前記第１反射層１１６１と連結される。また、前記第３反射層１１６３は、前記第２反射層１１６２と連結される。前記第３反射層１１６３は、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２に物理的に直接接触して配置される。
【０１９９】
実施例に係る前記反射層１１６０は、前記透光性電極層１１３０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１１６０は、前記透光性電極層１１３０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。
【０２００】
前記反射層１１６０は、絶縁性反射層として提供される。例えば、前記反射層１１６０は、DBR(Distributed Bragg Reflector)層として提供される。また、前記反射層１１６０は、ODR(Omni Directional Reflector)層として提供される。また、前記反射層１１６０は、ＤＢＲ層とＯＤＲ層が積層されて提供されてもよい。
【０２０１】
実施例に係る発光素子１１００は、第１サブ電極１１４１と第２サブ電極１１４２を含むことができる。前記第１サブ電極１１４１は、前記第２開口部ｈ２の内部で前記第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１１４１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１１００によれば、前記第１サブ電極１１４１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。
【０２０２】
前記第１サブ電極１１４１は、前記第１反射層１１６１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１１４１は、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。
【０２０３】
前記第２サブ電極１１４２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１１４２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１１４２と前記第２導電型半導体層１１１３の間に前記透光性電極層１１３０が配置される。
【０２０４】
前記第２サブ電極１１４２は、前記第２反射層１１６２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１１４２は、複数のＰ領域で前記透光性電極層１１３０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。
【０２０５】
前記第２サブ電極１１４２は、複数のＰ領域で前記第２反射層１１６２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１１３０の上面に直接接触する。実施例によれば、前記第１サブ電極１１４１と前記第２サブ電極１１４２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。
【０２０６】
前記第１サブ電極１１４１と前記第２サブ電極１１４２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１１４１と前記第２サブ電極１１４２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１１４１と前記第２サブ電極１１４２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。図２９で、領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、各サブ電極の領域別の重畳領域を区分するために示したものである。
【０２０７】
実施例に係る発光素子１１００は、保護層１１５０を含むことができる。前記保護層１１５０は、前記第２サブ電極１１４２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１１４２に提供された複数のＰＢ領域に対応して配置される。また、前記保護層１１５０は、前記第１サブ電極１１４１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１１４１に提供された複数のＮＢ領域に対応して配置される。前記保護層１１５０は、前記反射層１１６０の上に配置される。前記保護層１１５０は、前記第１反射層１１６１、前記第２反射層１１６２、前記第３反射層１１６３の上に配置される。例えば、前記保護層１１５０は、絶縁物質から提供される。例えば、前記保護層１１５０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。
【０２０８】
実施例に係る発光素子１１００は、前記保護層１１５０の上に配置された第１ボンディング部１１７１と第２ボンディング部１１７２を含むことができる。前記第１ボンディング部１１７１は、前記第１反射層１１６１の上に配置される。また、前記第２ボンディング部１１７２は、前記第２反射層１１６２の上に配置される。前記第２ボンディング部１１７２は、前記第１ボンディング部１１７１と離隔して配置される。前記第１ボンディング部１１７１は複数のＮＢ領域で前記保護層１１５０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１１４１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が垂直にずれる場合、前記第１ボンディング部１１７１に注入される電流が前記第１サブ電極１１４１の水平方向に均一に拡散し、これによって前記複数のＮＢ領域で電流が均一に注入される。
【０２０９】
また、前記第２ボンディング部１１７２は複数のＰＢ領域で前記保護層１１５０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１１４２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１１７２に注入される電流が前記第２サブ電極１１４２の水平方向に均一に拡散し、これによって前記複数のＰＢ領域で電流が均一に注入される。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って電流分散効果が発生し、動作電圧が減少する長所がある。
【０２１０】
これによって、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２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１１４１と第２サブ電極１１４２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。前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２は、屈折率が異なる物質が繰り返し配置されたＤＢＲ構造をなすことができる。例えば、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２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に配置される。また、別の実施例によれば、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２は、ＯＤＲ層として提供されてもよい。さらに別の実施例によれば、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２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。
【０２１１】
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１１０５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１１６１と前記第２反射層１１６２で反射されて前記基板１１０５方向に放出される。
【０２１２】
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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２が配置された面のうち、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２が提供されていない領域を通じて外部に放出される。
【０２１３】
これによって、実施例に係る発光素子１１００は、前記発光構造物１１１０を取り囲んだ６面方向に光を放出することができ、光度を著しく向上させることができる。
【０２１４】
一方、実施例に係る発光素子によれば、発光素子１１００の上部方向から見たとき、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和は、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２が配置された前記発光素子１１００の上部面全体面積の６０％と同一またはより小さく提供される。
【０２１５】
例えば、前記発光素子１１００の上部面全体面積は、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１１００の上部面全体面積は、前記基板１１０５の上部面または下部面の面積に対応する。
【０２１６】
このように、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００の全体面積の６０％と同一またはより小さく提供されるようにすることで、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２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１１００の６面方向に放出される光の量が多くなるので、光抽出効率が向上し光度(Po)が増加する。
【０２１７】
また、前記発光素子１１００の上部方向から見たとき、前記第１ボンディング部１１７１の面積と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和は、前記発光素子１１００の全体面積の３０％と同一またはより大きく提供される。
【０２１８】
このように、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００の全体面積の３０％と同一またはより大きく提供されるようにすることで、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２を通じて安定した実装が可能となり、前記発光素子１１００の電気的特性を確保することができる。
【０２１９】
実施例に係る発光素子１１００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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００の全体面積の３０％以上６０％以下に選択される。
【０２２０】
即ち、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００の全体面積の３０％以上１００％以下である場合、前記発光素子１１００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。
【０２２１】
また、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２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１１００の光抽出効率が向上し、光度(Po)が増加する。
【０２２２】
実施例では、前記発光素子１１００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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の面積の和が前記発光素子１１００の全体面積の３０％以上６０％以下に選択した。
【０２２３】
また、実施例に係る発光素子１１００によれば、前記第３反射層１１６３が前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の間に配置される。例えば、前記第３反射層１１６３の前記発光素子１１００の長軸方向の長さは、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の間の間隔に対応して配置される。また、前記第３反射層１１６３の面積は、例えば前記発光素子１１００の上部面全体の１０％以上２５％以下に提供される。
【０２２４】
前記第３反射層１１６３の面積が前記発光素子１１００の上部面全体の１０％以上であるとき、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することができ、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。
【０２２５】
また、別の実施例では、これに限定されるものではなく、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１１６３の面積を前記発光素子１１００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が発生すること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１１６３の面積を前記発光素子１１００の上部面全体の２５％以上１００％未満に配置することができる。
【０２２６】
また、前記発光素子１１００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１１７１または前記第２ボンディング部１１７２の間に提供された第２領域に前記発光構造物１１１０から生成した光が透過して放出される。
【０２２７】
また、前記発光素子１１００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１１７１または前記第２ボンディング部１１７２の間に提供された第３領域に前記発光構造物から生成した光が透過して放出される。
【０２２８】
実施例によれば、前記第１反射層１１６１の大きさは、前記第１ボンディング部１１７１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１１６１の面積は、前記第１ボンディング部１１７１の面積を完全に覆える程度の大きさで提供される。工程誤差を考慮するとき、前記第１反射層１１６１の一辺の長さは、前記第１ボンディング部１１７１の一辺の長さより、例えば４μm〜１０μm程度大きく提供される。
【０２２９】
また、前記第２反射層１１６２の大きさは、前記第２ボンディング部１１７２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１１６２の面積は、前記第２ボンディング部１１７２の面積を完全に覆える程度の大きさで提供される。工程誤差を考慮するとき、前記第２反射層１１６２の一辺の長さは、前記第２ボンディング部１１７２の一辺の長さより、例えば４μm〜１０μm程度大きく提供される。
【０２３０】
実施例によれば、前記第１反射層１１６１と前記第２反射層１１６２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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２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１１７１と前記第２ボンディング部１１７２に入射して失われることを最小化することができる。
【０２３１】
また、実施例に係る発光素子１１００によれば、前記第３反射層１１６３が前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の間に配置されるので、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２の間に放出される光の量を調節することができる。
【０２３２】
上述したように、実施例に係る発光素子１１００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１１００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１１００の下部領域で、前記発光素子１１００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。
【０２３３】
しかし、実施例に係る発光素子１１００によれば、前記第１ボンディング部１１７１と前記第２ボンディング部１１７２が配置された領域の間に放出される光の量を調節できるので、前記発光素子１１００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。
【０２３４】
実施例によれば、前記第１ボンディング部１１７１、前記第２ボンディング部１１７２、前記第３反射層１１６３が配置された前記発光素子１１００の上部面の２０％以上の面積で前記発光構造物１１１０から生成した光が透過して放出される。
【０２３５】
これによって、実施例によれば、前記発光素子１１００の６面方向に放出される光の量が多くなるので、光抽出効率が向上し光度(Po)が増加する。また、前記発光素子１１００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。
【０２３６】
また、実施例に係る発光素子１１００によれば、前記透光性電極層１１３０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１１３０に提供された複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３を通じて前記第２導電型半導体層１１１３と前記反射層１１６０が接着される。前記反射層１１６０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１１６０が前記透光性電極層１１３０に接触することに比べて接着力が向上する。
【０２３７】
前記反射層１１６０が前記透光性電極層１１３０にのみ直接接触する場合、前記反射層１１６０と前記透光性電極層１１３０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、物質間の結合力または接着力が弱まることがある。
【０２３８】
例えば、前記反射層１１６０と前記透光性電極層１１３０間の結合力または接着力が弱い場合、２つの層の間に剥離が発生する。このように前記反射層１１６０と前記透光性電極層１１３０の間に剥離が発生すると、発光素子１１００の特性が劣化し、また発光素子１１００の信頼性を確保できなくなる。
【０２３９】
しかし、実施例によれば、前記反射層１１６０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１１６０、前記透光性電極層１１３０、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。
【０２４０】
よって、実施例によれば、前記反射層１１６０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１１６０が前記透光性電極層１１３０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１１６０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１１００の信頼性を向上させることができる。
【０２４１】
一方、以上で説明したように、前記透光性電極層１１３０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１１３０に提供された複数のコンタクトホールＣ１、Ｃ２、Ｃ３を通じて前記反射層１１６０に入射して反射される。これによって、前記活性層１１１２から生成した光が前記透光性電極層１１３０に入射して失われることを減らすことができ、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１１００によれば光度が向上する。
【０２４２】
以上で説明したように、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、貫通ホール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、貫通ホールに配置された導電層の溶融点が、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。よって、実施例に係る発光素子パッケージは、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。
【０２４３】
また、実施例に係る発光素子パッケージによれば、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。これによって、本体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。
【０２４４】
一方、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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
光源装置の別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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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