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KR100703216B1 - 발광다이오드 패키지의 제조 방법 - Google Patents

발광다이오드 패키지의 제조 방법 Download PDF

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KR100703216B1
KR100703216B1 KR1020060016848A KR20060016848A KR100703216B1 KR 100703216 B1 KR100703216 B1 KR 100703216B1 KR 1020060016848 A KR1020060016848 A KR 1020060016848A KR 20060016848 A KR20060016848 A KR 20060016848A KR 100703216 B1 KR100703216 B1 KR 100703216B1
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KR
South Korea
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laser beam
resin
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molding resin
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이해성
이종면
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장명훈
박윤곤
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은, LED 칩을 패키지 본체에 실장하는 단계와; 투광성 수지로 된 몰딩 수지로 상기 LED 칩을 봉지하고, 상기 몰딩 수지를 경화하는 단계와; 상기 몰딩 수지 표면에 레이저 빔을 조사하여 몰딩 수지 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계를 포함하는, LED 패키지 제조방법을 제공한다.
발광 다이오드, LED, 레이저

Description

발광다이오드 패키지의 제조 방법{Method for Manufacturing Light Emitting Diode Package}
도 1은 종래의 일례에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태의 제조방법에 의해 제조된 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태의 제조방법에 의해 제조된 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법에 있어서, 몰딩수지 표면에 대한 레이저 애블레이션 공정을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제조방법에 있어서, 렌즈 표면에 대한 레이저 애블레이션 공정을 나타내는 개략도이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법에 있어서, 패턴 마스크를 사용하는 레이저 애블레이션 공정을 나타내는 개략도이다.
도 6(b)는 도 6(a)의 레이저 애블레이션 공정에 의해 얻을 수 있는 투광성 수지부의 요철 표면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이 다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 10은 비교예 및 실시예들에 따라 얻은 몰딩 수지 표면에 대한 AFM(Atomic Force Microscope) 이미지 및 SEM(Scanning Electronic Microscope) 사진을 나타낸다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: LED 패키지 101: 패키지 본체
103: 리드프레임 105: LED 칩
107: 몰딩수지 108: 몰딩수지 표면
110: LED용 렌즈 111: LED용 렌즈 표면
400: 투명 커버판 500: 레이저빔 조사 장치
510: 레이저 장치용 렌즈 600: 패턴 마스크
본 발명은 발광다이오드 패키지의 제조방법에 관한 것으로, 특히 광추출효율을 보다 효과적으로 높일 수 있는 발광다이오드 패키지의 제조방법에 관한 것이다.
최근 발광다이오드(이하, LED 라고도 함)는 공해를 유발하지 않는 친환경성 광원으로서 다양한 분야에서 주목받고 있다. 예를 들어, LED는 신호등, 지시 램프, 휴대용 전화기의 키패드 등에 응용되고 있으며 LCD 장치의 백라이트나 조명용 광원으로도 그 사용가능성이 입증되고 있다. 이러한 LED는 다양한 구조의 기판과 결합되어 패키지 형태로 제조되고 사용된다.
고휘도 고효율의 LED 제품을 구현하기 위해서는, LED 칩 자체의 내부광자효율이 높아야할 뿐만 아니라 칩에서 발생된 광자가 외부로 효율적으로 추출되어져야 한다. LED 패키지에 있어서 외부 추출효율을 높이기 위해, 다양한 방안이 제안되었는데, 예컨대 몰딩수지의 굴절율 조정 또는 반구형의 폴리머 렌즈 사용 등이 이에 해당한다. 그러나, 고품질의 LED 패키지를 구현하기 위해서는 보다 더 높은 광추출효율이 요구된다. 특히, 사이드 뷰(side view) 방식의 LED 패키지의 경우 굴절율 조정에 의한 광추출 효율 개선 효과는 그리 크지 않은 것으로 판명되었다.
도 1은 종래의 일례에 따른 LED 패키지를 나타내는 측단면도이다. 도 1을 참조하면, LED 패키지(10)는, 상부에 반사컵이 형성된 패키지 본체(11)와 이 본체(11)에 실장된 LED 칩(15)을 포함한다. LED 칩(15)은 반사컵 바닥에 설치된 리드프레임(13)과 전기적으로 연결되어 있으며, 실리콘 수지등의 투광성 몰딩수지(17)에 의해 봉지(encapsulation)되어 있다. 몰딩수지(17)에는 파장변환용 형광체가 분산되어 LED 칩(15)의 방출광으로부터 다른 파장의 빛을 낼 수 있다. 필요에 따라 몰 딩수지(17) 위에 렌즈를 탑재할 수도 있다.
LED 칩(15)으로부터 발생된 빛은 칩(15)에서 나와 몰딩수지(17)를 경유하고, 외부 공기로 추출된다. 따라서, 보다 높은 광추출 효율을 얻기 위해서는 몰딩수지로부터 외부 공기로 빛이 잘 빠져나와야 한다. 그러나, 몰딩수지(17)의 굴절율(n1)은 외부 공기의 굴절율(n2)에 비하여 크기 때문에, 임계각 이상으로 몰딩수지(17) 표면에 입사한 빛은 전반사하고 이에 따라 외부로 추출되지 못하고 패키지 내부에서 소멸되고 만다. 몰딩수지(17) 상에 렌즈(도시 안함)가 형성되어 있을 경우에는, 렌즈와 외부공기 사이에서 상기한 바와 같은 문제가 발생된다.
몰딩 수지 또는 렌즈 표면에서의 광추출 효율을 개선하기 위해, 금형, 스탬퍼 또는 에칭 등을 이용하여 몰딩수지 또는 렌즈 표면에 요철 패턴을 형성하는 방안이 제안되었다(일본 특허공개공보 2005-251875 참조). 그러나, 이 방안은 반사컵을 갖는 LED 패키지(도 1 참조)에는 적합하지 않으며, 이 방안으로는 요철 패턴 형성 공정을 필요에 따라 정밀하게 제어할 수 없다. 특히, 미세한 요철패턴을 갖는 금형 제작 자체가 어렵고 고비용이다. 또한, 요철 패턴을 갖는 스탬퍼에 몰딩수지를 가압하는 과정이나 에칭하는 과정에서 몰딩수지가 과도하게 손상됨으로써, 광학적 특성이 열화될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 몰딩수지나 렌즈 등 투광성 수지부 표면에서의 광추출 효율을 증가시킬 수 있는 LED 패키지 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 투광성 수지부의 열화를 억제하면서 그 표면에 다양한 거칠기를 용이하게 형성할 수 있는 LED 패키지 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따른 LED 패키지 제조방법은, LED 칩을 패키지 본체에 실장하는 단계와; 투광성 수지로 된 몰딩 수지로 상기 LED 칩을 봉지하고, 상기 몰딩 수지를 경화하는 단계와; 상기 몰딩 수지 표면에 레이저 빔을 조사하여 몰딩 수지 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계를 포함한다.
발명의 실시형태에 따르면, 상기 몰딩 수지는 실리콘 수지로 형성된다.
그 외에도 상기 몰딩 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 테레나프탈레이트(PEN), 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에테르술폰(PESs; polyethersulfones), 폴리에테르에테르케톤(PEEKs), 폴리카보네이트(PCs), 폴리이미드(PIs), 폴리에테르이미드, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리술폰 수지 및 불화수지로 이루어진 그룹에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 LED 패키지 제조방법은, 투광성 수지로 된 렌즈를 형성하는 단계와; LED 칩이 실장된 패키지 본체 상에 상기 렌즈를 탑재하는 단계와; 상기 렌즈 탑재 후, 상기 렌즈 표면에 레이저 빔을 조사하여 렌즈 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 측면에 따른 LED 패키지 제조방법은, 투광성 수지로 된 렌즈를 형성하는 단계와; 상기 렌즈 표면에 레이저 빔을 조사하여 렌즈 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계와; 상기 거칠기 형성 후, LED 칩이 실장된 패키지 본체 상에 상기 렌즈를 탑재하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 렌즈는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 레이저 빔 조사 단계에서, 상기 투광성 수지부 위에 상기 레이저 빔에 대한 투광 특성을 갖는 커버판을 배치할 수 있다. 이러한 커버판을 배치함으로써, 레이저 조사에 의해 상기 투광성 수지부로부터 증발되거나 튀어져 나간 물질이 레이저 조사 장치의 렌즈 등을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 투광성 수지부 위에는 상기 레이저 빔을 선택적으로 투과시키는 패턴 마스크(patterned mask)를 배치할 수 있다. 이러한 패 턴 마스크를 사용함으로써, 상기 투광성 수지부 표면에는 규칙적인 요철 패턴 또는 거칠기 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 다수의 슬릿을 갖는 패턴 마스크를 상기 투광성 수지부 위에 배치함으로써 상기 투광성 수지부 표면에 다수의 스트라이프 형상의 요철 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 레이저 빔으로는 펄스 레이저 빔을 사용하며, 특히 엑시머 레이저 빔을 사용할 수 있다. 상기 레이저 빔으로는, 예를 들어 248nm 파장의 KrF 레이저 빔, 193nm 파장의 ArF 레이저 빔, CO2 가스 펄스 레이저 빔, 355nm 파장의 Nd-YAG 펄스 레이저 빔을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 투광성 수지는 실리콘 수지로 형성되며, 상기 레이저 빔으로는 500 내지 1000mJ/cm2 의 파워 및 100Hz의 반복주파수를 갖는 KrF 레이저 빔을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 애블레이션(laser ablation) 공정을 이용하여 LED 패키지용 투광성 수지부(몰딩 수지 또는 수지 렌즈)의 표면에 거칠기(roughness)를 형성한다. 레이저 애블레이션은, 레이저 빔(통상적으로 펄스 레이저 빔)을 물체에 조사하여 물체 표면을 깍아내는 공정을 말한다. 특히 수지 표면에 레이저 빔을 조사할 경우, 수지 표면이 녹아 날라가거나 깍이게 된다.
레이저 빔 조사에 의해 상기 투광성 수지부 표면에 형성된 거칠기는 외부 공기로의 광추출 효율을 높이는 역할을 한다. 뿐만 아니라 레이저 애블레이션을 이용할 경우, 레이저 빔의 파워, 반복 주파수, 지속시간 등을 조절함으로써 공정을 정밀하게 제어할 수 있고 투명수지부에 대한 원하지 않는 손상을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 여러 실시형태의 LED 패키지 제조방법에 따라 제조된 LED 패키지의 단면도이다. 도 2를 참조하면, LED 패키지(100)는 리드프레임(103)이 설치된 LED 패키지 본체(101)와, 이에 실장된 LED 칩(105)을 포함한다. LED 칩(105)은 실리콘 수지 등으로 이루어진 몰딩수지(107)에 의해 봉지된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 몰딩수지(107)의 표면(108)에는 거칠기(roughness)가 형성되어 있는데, 이 거칠기는 후술하는 바와 같은 레이저 애블레이션 공정에 의해 형성된다.
레이저 애블레이션 공정에 의한 수지 표면에서의 거칠기 형성은, 몰딩 수지(107)뿐만 아니라 수지 렌즈에도 적용될 수 있다. 이러한 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, LED 패키지(200)는 패키지 본체(101) 위에 탑재된 수지 렌즈(110)를 더 포함한다. 이 렌즈(110) 표면(111)에는 레이저 애블레이션 공정에 의해 형성된 거칠기가 형성되어 있다.
이와 같이 몰딩수지(107) 표면 또는 수지 렌즈(110)의 표면에 레이저 애블레이션 공정에 의한 거칠기를 제공함으로써, 외부 공기로의 광추출 효율 및 이에 따른 패키지 전체의 광효율은 대폭적으로 향상된다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 레이저 애블레이션 공정을 나타내는 개략도이고, 도 7은 일 실시형태에 따른 LED 패키지 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이다. 도 4 및 도 7을 참조하여 일 실시형태에 따른 LED 패키지 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, LED 칩(105) 실장후 몰딩수지(107)로 LED 칩(105)을 봉지한다(단계 S1). 몰딩수지(107)로는 예컨대, 실리콘 수지를 사용할 수 있다. 그 후, LED 칩(105)을 봉지하는 몰딩수지(107)를 경화시킨다(단계 S2). 그 후에, 도 4에 도시된바와 같은 레이저 애블레이션 공정을 이용하여 몰딩수지(107) 표면에 거칠기를 형성한다(단계 S3).
도 4를 참조하면, 지지기판(50) 상에는 LED 패키지(100)가 고정되어 있다. 패키지(100) 위에 설치된 레이저 빔 조사 장치(500)는 몰딩수지(100) 표면(108)으로 레이저 빔을 조사하여 그 표면(108)에 거칠기를 형성한다. 이러한 레이저 빔 조사에 의해 몰딩수지(107)의 표면에서는 폴리머가 녹거나 깍이거나 날라가고 찌꺼지로 남기도 한다. 이에 따라, 몰딩수지(107) 표면에는 텍스쳐 또는 거칠기가 형성된다. 이러한 레이저 애블레이션 공정을 사용하면, 표면(108)외에는 몰딩수지(107) 자체에 아무런 손상을 가하지 않게 된다.
바람직하게는, 패키지(100)와 레이저 빔 조사 장치(500) 사이에는 레이저 빔에 대한 투광성을 갖는 사파이어 웨이퍼 등의 커버판(400)을 배치한다. 이러한 커버판(400)을 배치함으로써, 레이저 빔 조사에 의해 몰딩수지(107)로부터 증발되거나 튀어져 나간 폴리머가 레이저 조사 장치(500)의 렌즈(510) 등을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
이러한 레이저 애블레이션 공정에 이용될 수 있는 레이저 빔은 여러 종류가 있다. 바람직하게는, 파워가 강한 펄스 레이저 빔을 사용하며 그 중에서도 엑시머 레이저 빔을 사용한다. 레이저 빔으로는, 예를 들어 248nm 파장의 KrF 레이저 빔, 193nm 파장의 ArF 레이저 빔, CO2 가스 펄스 레이저 빔, 355nm 파장의 Nd-YAG 펄스 레이저 빔을 사용할 수 있다.
레이저 빔 조사시 조절될 수 있는 공정 조건은, 레이저 빔의 파워(power), 펄스 지속시간(pulse duration), 반복 주파수(repetition frequency), 빔 사이즈(focused beam size) 등이다. 이러한 조건들을 조절함으로써, 레이저 애블리션 공정의 정밀하고 용이하게 제어할 수 있다.
몰딩수지(107) 재료로는 실리콘 계열의 폴리머 수지를 사용할 수 있다. 그 외에도 몰딩 수지(107)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 테레나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에테르술폰(PESs; polyethersulfones), 폴리에테르에테르케톤(PEEKs), 폴리카보네이트(PCs), 폴리이미드(PIs), 폴리에테르이미드, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리술폰 수지 및 불화수지로 이루어진 그룹에서 선택된 것일 수 있다.
몰딩수지(107)를 구성하는 폴리머에 따라서 레이저 애블레이션 되는 정도와 거칠기 형성 형태가 다르게 나타난다. 그 원인은, 폴리머 내에 존재하는 사슬 형태의 입체 장애(steric hindrance)와 공간 전하(space charge)가 다르고 폴리머를 구성하는 모노머 간의 결합 강도가 다르기 때문이다. 따라서, 몰딩수지(107)에 조사되는 레이저의 파워가 일정하더라도 폴리머를 분해하기에 필요한 에너지는 각각의 폴리머에 따라서 다르게 되는 것이다.
미시적 관점에서, 몰딩수지(107)에 엑시머 레이저 빔을 조사하였을 경우 그 레이저 빔의 포톤들의 에너지가 폴리머 내부의 모노머 또는 분자에 전달된다. 이 전달된 에너지가 폴리머 내의 화학결합을 해리하게 되고 이에 따라, 폴리머가 승화되거나 찌꺼기로 남게된다. 이러한 과정을 거쳐서 몰딩수지(107)의 표면에는 거칠기가 형성된다. 이러한 레이저 애블리션 공정시 중요한 것은, 단위면적 당 얼마만큼의 파워로 얼마동안의 시간동안 얼마의 시간 간격을 두고서 레이저 빔을 조사할 것인지이다.
특히, 가장 중요한 공정 조건은 레이저 빔의 파워이다. 동일한 총에너지를 몰딩수지(107)에 전달하더라도, 작은 파워로 여러 번 레이저 빔을 조사한 경우보다 큰 파워의 레이저 빔을 적은 횟수로 조사한 경우에 몰딩 수지 표면에 가하는 애블리션 효과는 크게 나타난다. 이것은 폴리머를 형성하는 여러 가지 화학결합들에는 각각의 문턱 해리 에너지(threshold dissociation energy)가 존재하기 때문이다. 즉, 몰딩수지(107) 내의 화학결합을 해리시키기 위해서는 1회에 일정 에너지 이상의 에너지가 투입되어야 한다.
도 5는 수지 렌즈에 대한 레이저 애블레이션 공정을 나타내는 개략도이고, 도 8은 도 5의 레이저 애블리션 공정을 사용한 LED 패키지 제조방법의 일례를 나타내는 공정 흐름도이다. 도 5 및 도 8을 참조하여 LED 패키지 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사출성형 등으로 수지 렌즈(110)(예컨대 실리콘 또는 에폭시 수지로 된 렌즈)를 형성한다(단계 S'1), 그 후, LED 칩(105)이 실장된 패키지 본체(101) 상에 상기 렌즈(110)를 탑재한다(단계 S'2). 그 후, 도 5에 도시된 바와 같은 레이저빔 조사 장치(500)를 사용하여 상기 수지 렌즈(110) 표면에 레이저 빔을 조사(레이저 애블레이션)하여 그 표면(111)에 거칠기를 형성한다(단계 S'3).
도 8의 실시형태와 달리 먼저 레이저 애블리션 공정 실시후 렌즈 탑재 공정을 실시해도 된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 사출 성형 등으로 렌즈(110)를 형성한 후(단계 S''1), 렌즈(110) 표면에 레이저 빔을 조사하여 그 표면(111)에 거칠기를 제공한다(단계 S''2). 그리고 나서, 표면에 거칠기가 형성된 렌즈(110)를 패키지 본체(101) 상에 탑재한다(단계 S''3).
필요에 따라 패턴 마스크(patterned mask)를 사용하여 투광성 수지부(몰딩수지 또는 렌즈) 표면에 원하는 거칠기를 규칙적으로 형성시킬 수 있다. 예컨대, 도 6a에 도시된 바와 같이, 투광성 수지부(몰딩수지(107) 또는 렌즈(111))와 레이저 빔 조사 장치(500) 사이에 패턴 마스크(600)를 배치한 상태에서 레이저 애블레이션 공정을 실시할 수도 있다. 다수의 슬릿(610)을 갖는 패턴 마스크600)를 이용함으로써, 투광성 수지부 표면(108)에 다수의 스트라이프 형상의 규칙적인 요철 패턴을 형성할 수 있다(도 6(b) 참조).
(실시예)
본 발명자들은 몰딩수지로 사용되는 실리콘 수지 표면에 대한 레이저 애블레이션 공정을 실시하였다. 레이저 애블리션 공정의 공정 조건 세트는 2가지 종류로 나뉘었다.
먼저, 실리콘 수지를 사용하여 LED 칩을 봉지하였다. 그 후 실리콘 수지를 건조하고 150℃에서 경화시켰다. KrF 248nm 엑시머 레이저를 사용하여, 상기 경화된 실리콘 수지에 대해 다음의 2가지 종류의 공정조건으로 레이저 애블리션을 실시하였다.
(1) 빔 파워: 500mJ/cm2, 빔 사이즈: 1mm×1mm, 반복주파수: 100Hz, 펄스 지속시간: 수십 나노초.
(2) 빔 파워: 1000mJ/cm2, 빔 사이즈: 1mm×1mm, 반복주파수: 100Hz, 펄스 지속시간: 수십 나노초.
레이저 애블레이션 공정을 실시하기 전에는, 경화된 실리콘 수지 표면은 약 0.6nm의 평균 조도(Average Roughness: Ra)를 나타내었다. 그러나, 상기 (1) 공정 조건으로 레이저 애블레이션 공정을 실시한 경우, 실리콘 수지 표면의 평균 조도(Ra)가 약 21nm이었고, 100nm 정도의 콘(cone) 형태의 돌기가 실리콘 수지 표면에 존재함을 확이하였다.
상기 (2)이 공정 조건으로 레이저 애블레이션 공정을 실시한 경우, 실리콘 수지의 표면의 평균 조도(Ra)가 약 85nm이었고, 240-70nm 정도의 콘 형태 돌기가 실리콘 수지 표면에 존재함을 확인하였다.
도 10(a)는 레이저 애블레이션 처리하지 않은 비교예 샘플의 AFM 및 SEM 사진을 나타내며, 도 10(b) 및 도 10(c)는 각각 상기 (1) 및 (2) 공정조건으로 레이저 애블레이션 처리된 실시예 샘플들의 AFM 및 SEM 사진들을 나타낸다. 도 10에도 나타난 바와 같이, 레이저빔을 조사하지 않은 실리콘 수지 샘플(도 10(a))은 매우 매끄러운 표면을 가진 반면에, 레이저 애블레이션 처리된 실리콘 수지 샘플(도 10(b), 도 10(c))은 비교적 큰 표면 거칠기를 나타낸다. 특히 도 10(b) 및 도 10(c)의 SEM 사진을 비교해보면 1000mJ/cm2 파워를 이용한 경우의 표면 상태(도 10(b))는 500mJ/cm2 파워를 이용한 경우의 표면 상태와 확연히 다름을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 레이저 애블레이션 공정을 이용하여 몰딩수지 또는 렌즈 표면에 거칠기를 형성함으로써, LED 패키지의 광추출 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 공정 조건을 조절함으로써, 거칠기 형성 공정을 정밀하고 용이하게 제어할 수 있으며, 몰딩수지 또는 렌즈의 손상으로 인한 열화를 방지할 수 있다.

Claims (14)

  1. LED 칩을 패키지 본체에 실장하는 단계;
    투광성 수지로 된 몰딩 수지로 상기 LED 칩을 봉지하고, 상기 몰딩 수지를 경화하는 단계; 및
    상기 몰딩 수지 표면에 레이저 빔을 조사하여 몰딩 수지 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩 수지는 실리콘 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 테레나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에테르술폰(PESs), 폴리에테르에테르케톤(PEEKs), 폴리카보네이트(PCs), 폴리이미드(PIs), 폴리에테르이미드, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리술폰 수지 및 불화수지로 이루어진 그룹에서 선택된 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  6. 투광성 수지로 된 렌즈를 형성하는 단계;
    LED 칩이 실장된 패키지 본체 상에 상기 렌즈를 탑재하는 단계; 및
    상기 렌즈 탑재 후, 상기 렌즈 표면에 레이저 빔을 조사하여 렌즈 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 투광성 수지로 된 렌즈를 형성하는 단계;
    상기 렌즈 표면에 레이저 빔을 조사하여 렌즈 표면에 직접 거칠기를 형성하는 단계; 및
    상기 거칠기 형성 후, LED 칩이 실장된 패키지 본체 상에 상기 렌즈를 탑재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 렌즈는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  10. 제1항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 단계에서, 상기 투광성 수지 위에 상기 레이저 빔에 대한 투광 특성을 갖는 커버판을 배치하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  11. 제1항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 단계에서, 상기 투광성 수지 위에는 상기 레이저 빔을 선택적으로 투과시키는 패턴 마스크을 배치하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패턴 마스크는 다수의 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  13. 제1항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은, 248nm 파장의 KrF 레이저 빔, 193nm 파장의 ArF 레이저 빔, CO2 가스 펄스 레이저 빔 및 355nm 파장의 Nd-YAG 펄스 레이저 빔 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
  14. 제1항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 수지는 실리콘 수지로 형성되고,
    상기 레이저 빔으로는 500 내지 1000mJ/cm2 의 파워 및 100Hz의 반복주파수를 갖는 KrF 레이저 빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
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