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KR20070070183A - 공동 및 방열체를 포함하는 고상 금속 블록 반도체 발광소자 장착 기판, 패키지 및 그 패키지 방법 - Google Patents

공동 및 방열체를 포함하는 고상 금속 블록 반도체 발광소자 장착 기판, 패키지 및 그 패키지 방법 Download PDF

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KR20070070183A
KR20070070183A KR1020077009221A KR20077009221A KR20070070183A KR 20070070183 A KR20070070183 A KR 20070070183A KR 1020077009221 A KR1020077009221 A KR 1020077009221A KR 20077009221 A KR20077009221 A KR 20077009221A KR 20070070183 A KR20070070183 A KR 20070070183A
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제랄드 에이치. 네글리
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크리 인코포레이티드
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Abstract

반도체 발광 소자를 위한 장착 기판은 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 갖는 고상 금속 블록을 포함한다. 제1 금속면 은 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 그 안에 장착하고, 그 안에 장착된 적어도 하나의 상기 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 그로부터 멀리 반사시키도록 구성된 공동을 그 안에 포함한다. 제2 금속면은 그 안에 복수의 방열 핀을 포함한다. 하나 이상의 반도체 발광 소자가 공동 안에 장착된다. 반사 코팅, 도전성 트레이스, 절연층, 페데스탈, 관통홀, 렌즈, 유연 필름, 광학 요소, 인광체, 집적 회로 및/또는 광학 커플링 매체가 또한 패키지 안에 제공될 수 있다. 관련된 패키징 방법이 제공될 수 있다.
반도체 발광 소자, 기판, 패키지, 고상 금속 블록

Description

공동 및 방열체를 포함하는 고상 금속 블록 반도체 발광 소자 장착 기판, 패키지 및 그 패키지 방법{Solid metal block semiconductor light emitting device mounting substrates and packages including cavities and heat sinks, and methods of packaging same}
본 발명은 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이고, 더욱 특정하게는 반도체 발광 소자의 패키징 및 패키징 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드와 같은 반도체 발광 소자(semiconductor light emitting device)는 많은 응용 제품들에 널리 사용된다. 기술 분야에 숙달된 자에게 널리 알려진 바와 같이, 반도체 발광 소자는 에너지가 가해지면 가간섭성(coherent) 및/또는 비간섭성(incoherent) 광을 방출하도록 형성된 하나 또는 그 이상의 반도체층을 포함한다. 또한, 일반적으로 반도체 발광 소자는 외부로의 전기적인 연결, 방열(heat sinking), 렌즈 또는 도파로(waveguide), 외부환경으로부터의 보호 및/또는 다른 기능들을 제공하도록 패키지된다.
예를 들면, 반도체 발광 소자를 위하여 두 부분(piece)으로 된 패키지를 제공하는 것이 알려져 있다. 여기서 반도체 발광 소자는 알루미나, 알루미늄 나이트라이드 및/또는 다른 물질을 포함하여 구성된 기판 위에 장착되는데, 이 기판은 반 도체 발광 소자에 대한 외부 연결을 제공하도록 전기 트레이스의 배치를 포함한다. 은으로 도금된 구리를 포함하여 구성될 수 있는 다른 기판은 반도체 발광 소자를 감싸면서, 예를 들면 접착제를 사용하여 제1 기판 위에 장착된다. 렌즈는 반도체 발광 소자 위로 제2 기판 상에 놓일 수 있다. 위에서 기술된 바와 같은 두 부분으로 된 패키지를 갖는 발광 다이오드가 2004년 공개되고 본 발명의 양수인에게 양도된 Loh의 "Power Surface Mount Light Emitting Die Package" 라는 제목의 미국 출원 번호 2004/0041222 A1 의 출원에 기술되어 있고, 상기 출원의 개시 내용은 여기에서 완전히 설명된 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합된다.
본 발명의 일부 실시예들은 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 갖는 고상 금속 블록을 포함하는 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판을 제공한다. 제1 금속면은 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 그 안에 장착하고, 그 안에 장착된 적어도 하나의 상기 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 그로부터 멀리 반사시키도록 구성된 공동을 그 안에 포함한다. 제2 금속면은 그 안에 복수의 방열 핀을 포함한다.
일부 실시예들에서, 공동 안에 반사 코팅이 제공된다. 다른 실시예들에서, 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 공동 안에 제1 및 제2 도전성 트레이스가 제공된다. 또 다른 실시예들에서, 제1 금속면 위에 절연층이 제공되고, 공동 안의 반사층 및 공동 안의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝된 도전층이 절연층 위에 제공된다. 고상 금속 블록은 산화 알루미늄 절연층을 갖는 고상 알루미늄 블록일 수 있다. 다른 실시예들에서, 반도체 발광 소자는 세라믹 절연층을 갖는 고상 강철 블록이다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 제1 금속면은 그 안에 페데스탈을 포함하고, 공동은 페데스탈 안에 있다. 또 다른 실시예들에서, 고상 금속 블록은 상기 제1면으로부터 상기 제2면으로 신장하는 관통홀을 포함한다. 상기 관통홀은 그 안에 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결되는 도전성 비아를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예들에서 반도체 발광 소자가 공동 안에 장착된다. 다른 실시예들에서 렌즈가 공동을 가로질러 신장된다. 또 다른 실시예들에서, 공동이 페데스탈 안에 있는 경우, 렌즈는 페데스탈과 공동을 가로질러 신장된다. 또 다른 실시예들에서 그 안에 광학 요소를 포함하는 유연 필름이 제1 금속면 위에 제공되고, 이때 광학 요소는 공동을 가로질러 신장되거나 또는 페데스탈과 공동을 가로질러 신장된다. 따라서 반도체 발광 소자 패키지가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라 인광체가 또한 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서 인광체를 포함하는 코팅이 렌즈 또는 광학 요소의 내면 및/또는 외면 위에 제공된다. 다른 실시예들에서, 렌즈 또는 광학 요소는 그 안에 분산된 인광체를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, 인광체 코팅이 반도체 발광 소자 자체 위에 제공된다. 이들 실시예들의 조합이 또한 제공될 수 있다.
제1 및 제2 트레이스들에 전기적으로 연결된 집적 회로가 또한 고상 금속 블록 위에 제공될 수 있다. 집적 회로는 반도체 발광 소자 구동 집적 회로일 수 있다. 마지막으로, 광학 커플링 매체가 발광 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸면서 공동 안에 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 배열된 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판을 제공한다. 이 실시예들에서, 제1 금속면은 그 안에 복수의 공동을 포함하고, 공동의 각각은 그 안에 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 장착하고, 그 안에 장착된 적어도 하나의 상기 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 그로부터 멀리 반사시키도록 구성된다. 제2 금속면은 복수의 방열 핀을 포함한다. 반도체 발광 소자 패키지를 제공하기 위하여, 반사 코팅, 도전성 트레이스, 절연층, 페데스탈, 관통홀, 렌즈, 유연 필름, 광학 요소, 인광체, 집적 회로 및/또는 광학 커플링 매체가 또한 위에서 기술된 임의의 실시예들에 따라서 제공될 수 있다. 더욱이, 공동은 제1 면에서 균일하게 및/또는 불균일하게 서로 이격될 수 있다.
제1 금속면 안에 복수의 공동을 포함하고, 제2 금속면 안에 복수의 방열 핀을 포함하는 고상 금속 블록을 제조하는 단계, 제1 금속면 위에 절연층을 형성하는 단계, 도전층을 형성하고 적어도 하나의 공동 안에 반도체 발광 소자를 장착하는 단계에 의하여 본 발명의 일부 실시예들에 따라 반도체 발광 소자가 패키지될 수 있다. 페데스탈, 관통홀, 렌즈, 유연 필름, 광학 요소, 인광체, 집적 회로 및/또는 광학 커플링 매체가 또한 위에서 기술된 임의의 실시예들에 따라서 제공될 수 있다.
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판의 측 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판을 제조하기 위하여 수행될 수 있는 단계들의 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자의 상부와 하부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자의 결합 사시도이다.
도 6a 내지 도 6h는 반도체 발광 소자와 함께 사용될 수 있는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 투과 광학 요소들의 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 발광 소자의 패키지의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 요소들을 제조하는데 사용될 수 있는 몰딩 장치의 개략적인 다이아그램이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 패키지하는데 사용될 수 있는 단계들의 흐름도이다.
도 11, 도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 중간 제조 단계 중의 반도체 발광 소자의 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 반도체 발광 소자 패키지와 그 제조방법의 분해 단면도이다.
도 15 내지 도 25는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지들의 단면도들이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지의 사시도이다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지의 측 면의 단면도이다.
도 28은 도 27의 사시도이다.
도 29는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지의 측면의 단면도이다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 패키지하는데 수행될 수 있는 단계들의 흐름도이다.
본 발명은 본 발명의 실시예들이 보여지는 관련 도면을 참조하여 여기에서 더욱 상세하게 기술될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에 설명된 실시예들로만 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. 오히려, 이 실시예들은 그 개시가 당업자에게 철저하고 완전하며 발명의 범위를 완전히 전달하기 위하여 제공된다. 도면에서, 층들의 두께 및 영역들은 명확성을 위하여 과장된다. 동일한 숫자는 끝까지 동일한 요소를 지칭한다. 여기에서 사용되는 바와 같이 "및/또는"의 용어는 관련되어 열거된 항목들의 하나 또는 그 이상의 임의의 또는 모든 조합을 포함하며, "/"로 축약될 수 있다.
여기에 사용된 용어들은 특정 실시예들만을 기술하려는 목적이고, 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 여기에서 사용된 바와 같이 단수의 형태는 본문에서 명확하게 다르게 지시하지 않으면 복수의 형태도 포함하는 것으로 의도된다. 더 나아가 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"의 용어가 본 상세한 설명에서 사용되는 경우에는 상술된 형태, 영역, 단계, 작용, 요소, 및/또는 부품의 존재를 특정하지만, 하나 또는 그 이상의 다른 형태, 복합체, 단계, 작용, 요소, 부품 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 부가를 제외하지 않는다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "위(on)"에 존재하는 것으로 또는 "위로(onto)" 확장되는 것으로 기술되는 경우, 그 요소는 다른 요소의 직접 위에 있거나 직접 위로 확장될 수 있고, 또는 중간의 개입 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 하나의 요소가 다른 요소 "바로 위(directly on)"에 있거나 "바로 위로(directly onto)" 확장된다고 언급되는 경우, 다른 중간 요소들은 존재하지 않는다. 또한, 하나의 요소가 다른 요소에 "연결(connected)"되거나 "결합(coupled)"된다고 기술되는 경우, 그 요소는 다른 요소에 직접 연결되거나 직접 결합될 수 있고, 또는 중간의 개입 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 하나의 요소가 다른 요소에 "직접 연결(directly connected)"되거나 "직접 결합(directly coupled)"된다고 기술되는 경우에는 다른 중간 요소가 존재하지 않는다.
비록 제1, 제2, 기타의 용어가 여기에서 여러가지 요소, 부품, 영역, 층 및/또는 구간을 기술하는데 사용되더라도 이 요소, 부품, 영역, 층 및/또는 구간은 이 용어에 의하여 제한되어서는 안 된다. 이 용어들은 단지 하나의 요소, 부품, 영 역, 층 또는 구간을 다른 영역, 층 또는 구간과 구별하기 위하여 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 부품, 영역, 층 또는 구간은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고 제2 요소, 부품, 영역, 층 또는 구간을 지칭할 수 있다.
더욱이, "하부의(lower)", "베이스(base)", 또는 "수평의(horizontal)", 및 "상부의(upper)", "상부(top)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적인 용어들은 여기에서 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소의 다른 요소에 대한 관계를 기술하는데 사용될 수 있다. 상대적인 용어들은 도면에 묘사된 방향(orientation)에 부가하여 장치의 다른 방향을 포함하기 위한 의도를 갖는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, 도면에서 장치가 뒤집혔으면, 다른 요소들의 "하부의(lower)" 면에 존재하는 것으로 기술된 요소들은 그 다른 요소들의 "상부의(upper)" 면에 향하는 것이 될 수 있다. 따라서 예시된 용어 "하부의(lower)"는 형태의 특정한 방향에 따라 "하부의(lower)" 및 "상부의(upper)"의 모든 방향을 포함할 수 있다. 비슷하게, 도면 중 하나에서 장치가 뒤집혔으면, 다른 요소들의 "아래(below)" 또는 "바로 밑(beneath)"에 있는 것으로 기술된 요소들은 그 다른 요소들의 "위(above)"로 향할 수 있다. 예시된 용어 "아래(below)" 또는 "바로 밑(beneath)"은 따라서 위와 아래의 양 방향을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상화된 실시예들의 개략적인 도시인 단면도에 관련하여 여기에서 기술된다. 그러므로 예를 들면, 제조 기술 및/또는 허용한도의 결과로서 도면의 형태로부터의 변형이 예상될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예들은 여기에 도시된 영역의 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 예를 들 면, 제조로부터 기인하는 형태의 변형을 포함하는 것으로 해석되어야할 것이다. 예를 들면, 평면으로 도시되거나 기술된 영역은, 통상, 거칠고/또는 비직선의 형태를 가질 수 있다. 또한, 모난 각으로 도시되거나 기술된 영역은, 통상, 라운드 형태를 가질 수 있다. 그러므로 도면에 도시된 영역들은 사실은 개략적인 것이고, 이들의 형태는 소자의 영역의 정확한 형태를 도시하기 위한 의도를 갖지 않고, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도를 갖지 않는다.
다르게 정의되지 않으면, (기술적이고 과학적인 용어들을 포함하여) 여기에 사용된 모든 용어들은 이 발명이 속하는 분야에서 통상적인 기술을 갖는 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 더 나아가 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 분야의 상황에서의 의미와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에서 그렇게 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다.
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판의 측면의 단면도들이다. 도 1a를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판은 제1 금속면(100a) 안에 공동(cavity)(110)을 갖는 고체 금속 블록(solid metal block)(100)을 포함하며, 이것은 그 안에 반도체 발광 소자를 장착하고, 그 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 의해 방출되는 빛을 공동(110)으로부터 멀리 반사하도록 형태를 갖는다. 일부 실시예들에서 고체 금속 블록(100)은 고체 알루미늄 블록 또는 고체 강철 블록이다. 공동(110)은 기계 제작(machining), 주조(coining), 에칭(etching) 및/또는 다른 일반적인 기술에 의해 형성될 수 있다. 공동(110)의 크기 및 형태는 공동(110)으로부터 멀리 반사되는, 공동(110) 안에 장착된 반도체 발광 소자로부터의 빛의 양 및/또는 방향을 향상시키거나 최적화하도록 형태 지어질 수 있다. 예를 들면, 그 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 의해 방출되는 빛을 공동(110)으로부터 멀리 반사하도록 경사진 측벽(110a) 및 반-타원형(semi-ellipsoidal)의 단면 프로파일이 제공될 수 있다. 아래에 기술될 바와 같이, 부가적인 반사층이 또한 공동의 측벽 및/또는 바닥 위에 제공될 수 있다.
계속하여 도 1a를 참조하면, 고체 금속 블록(100)의 제2 금속면(100b)은 그 안에 복수의 방열 핀(heat sink fin)(190)을 포함한다. 방열 핀(190)의 수, 간격 및/또는 기하학은 기술 분야에 숙달된 자들에게 널리 알려진 바와 같이, 원하는 열 발산을 위하여 변형될 수 있다. 더욱이, 방열 핀은 균일하게 떨어져 있을 필요도 없고, 일직선일 필요도 없고, 단면이 직사각형일 필요도 없으며, 기술 분야에 숙달된 자들에게 널리 알려진 기술을 사용하여 방열 핀 기둥의 1차원의 늘어선 배열 및/또는 2차원 배열로 제공될 수 있다. 각각의 핀 자체는 그 위에 하나 이상의 돌출된 핀을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 금속 블록(100)은 약 6㎜×약 9㎜, 약 2㎜ 두께인 직사각형의 알루미늄 또는 강철의 고체 금속 블록일 수 있고, 공동(110)은 원하는 방사 패턴을 얻기 위하여 임의의 단순하거나 복잡한 형태의 측벽(110a)과 함께 약 1.2㎜ 깊이에 지름이 약 2. 5㎜인 원형 바닥을 가질 수 있다. 그러나 블록(100)은 다른 다각형 및/또는 타원형의 형태를 가질 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 12개의 방열 핀(190)의 배열이 제공될 수 있고, 여기에서 방열 핀은 폭 2㎜, 피치 5㎜ 및 깊이 9㎜를 가질 수 있다. 그러나 많은 다른 방열 핀(190)의 형태들이 제공될 수 있다. 예를 들면, 많은 방열 디자인 프로파일을 웹사이트 aavid.com 에서 찾을 수 있다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 장착 기판을 도시한다. 도 1b에 보이는 바와 같이, 전기적 절연 코팅(120)이 고체 금속 블록(100)의 표면 위에 제공된다. 절연 코팅(120)은 방열 핀(190)을 포함하여 고체 금속 블록의 전체의 노출된 표면 위에 또는 도 1b에 보이는 바와 같이 방열 핀(190)을 제외하고 또는 고체 금속 블록의 노출된 표면의 단지 더 작은 부분 위에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아래에 기술될 바와 같이, 절연 코팅(120)은 고체 금속 블록(100)이 알루미늄인 실시예들에서 예를 들면 고체 금속 블록(100)의 양극 산화에 의하여 형성될 수 있는 알루미늄 산화막(Al2O3)의 얇은 층을 포함한다. 다른 실시예들에서, 절연 코팅(120)은 고체 강철 블록(100) 위의 세라믹 코팅을 포함한다. 일부 실시예들에서, 코팅(120)은 전기적인 절연체를 제공할 수 있도록 충분히 두껍지만, 그를 통하여 열전도 경로를 부당하게 증가시키지 않도록 충분히 얇게 유지된다.
산화 알루미늄의 얇은 절연 코팅(120)을 포함하는 알루미늄의 고체 금속 블록(100)은 예를 들면 "Thick Film Application Specific Capabilities and Insulated Aluminum Substrates, 2002" 의 제목의 브로우셔에 기술된 AnothermTM의 명칭 아래 IRC Advanced Film Division of TT Electronics, Corpus Christi, Texas 에 의해 판매되는 기판을 사용하여 제공될 수 있고, 둘 다 irctt.com 의 웹에서 구 입가능하다. 또한, 세라믹 절연 코팅(120)을 갖는 강철의 고체 금속 블록(100)이 예를 들면 "Metal Core PCBs for LED Light Engines" 라는 제목의 브로우셔에 기술된 ELPORⓡ 의 명칭 아래 Heatron Inc., Leavenworth, Kansas 에 의해 판매되는 기판을 사용하여 제공될 수 있으며, heatron.com 의 웹에서 구입가능하다. 공동(110)과 방열 핀(190)이 여기에 기술된 임의의 실시예들에 따른 이러한 고체 금속 블록에 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에서 절연 코팅(120)을 갖는 다른 고체 금속 블록(100)이 그 제1 금속면(100a)에 적어도 하나의 공동(110)과, 그 제2 금속 표면(100b)에 복수의 방열 핀(190)과 함께 제공될 수 있다.
지금부터 도 1c를 참조하면, 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(trace)(130a, 130b)가 공동(110) 안의 절연 코팅(120) 위에 제공된다. 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a, 130b)는 공동(110) 안에 장착되는 반도체 발광소자에 연결되도록 구성된다. 도 1c에 보이는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a, 130b)가 공동(110)으로부터 고체 금속 블록(100)의 제1 표면(100a) 위로 연장될 수 있다. 절연 코팅(120)이 고체 금속 블록(100)의 단지 일부 위에만 제공되는 경우, 이격된 도전성 트레이스(130a, 130b)와 고체 금속 블록(100) 사이에 제공되어 이격된 도전성 트레이스(130a, 130b)를 고체 금속 블록(100)으로부터 절연할 수 있다.
도 1d는 본 발명의 다른 실시예들을 보여준다. 여기에서 제1 및 제2의 이격된 도전성의 트레이스(130a', 130b')는 공동(110)으로부터 금속 블록의 적어도 하 나의 일측(100c) 둘레의 제1 표면(100a)으로 그리고 제1 표면(100a)의 반대편에 있는 금속 블록의 제2 표면(100b)으로 확장된다. 그러므로 뒷면 콘택(backside contact)이 제공될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 제1 및 제2의 이격된 도전성의 트레이스(130a, 130b 및/또는 130a', 130b')는 금속과, 일부 실시예들에서, 은과 같은 반사성의(reflective) 금속을 포함하여 구성된다. 그러므로 본 발명의 일부 실시예들에서 공동(110) 안의 반사 코팅(reflective coating)과 공동(110)에 장착되는 적어도 하나의 반도체 발광소자로 연결되도록 구성된 제1 및 제2 도전성의 트레이스(130a, 130b)를 제공하도록 패터닝되는 도전성의 층이 절연 코팅(120) 위에 제공된다.
다른 실시예들에서, 도 1e에 보이는 바와 같이, 하나 이상의 분리된 반사층(132a, 132b)이 이격된 도전성 트레이스(130a', 130b') 위 및/또는 공동(110) 안에 제공될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 도전성 트레이스(130a', 130b')는 구리를 포함하여 구성될 수 있고, 반사층(132a, 132b)은 은을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 대조적으로, 도 1c 및/또는 도 1d의 실시예들에서, 도전성 회로는 통합적인 반사기를 제공하기 위하여 은을 포함하여 구성될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 분리된 반사기 층이 제공되는 것이 필요하지 않다. 반면, 측벽(110a)을 포함하는 공동(110)의 표면이 충분한 반사도를 제공할 수 있다. 그러므로 공동의 치수 및/또는 측벽의 기하학이 공동(110)에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광소자에 의해 공동(110)으로부터 멀리 방출되는 빛을 반사하는 작용을 하도록, 예를 들면, 경사진 측벽(110a), 반사성의 경사진 측벽(110a) 및/또는 경사진 측벽(110a) 및/또는 공동(110)의 바닥 위의 반사코팅(132a 및/또는 132b)을 제공함에 의하여 공동(110)은 그 안에 장착되는 적어도 하나의 반도체 발광소자에 의해 방출되는 빛을 반사하도록 기하학적으로 구성될 수 있다. 공동(110) 안에 반사코팅(132a 및/또는 132b)을 부가하여 반사도가 제공되거나 향상될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에서, 도 1f 에 도시된 바와 같이, 기계가공, 에칭 및/또는 다른 일반적인 기술에 의하여 고상 금속 블록(100) 안에 형성될 수 있는 제1 및/또는 제2 관통홀(140a 및/또는 140b)을 제공함에 의하여 뒷면 콘택이 제공될 수 있다. 더욱이, 도 1f에 보이는 바와 같이, 절연 코팅(120)이 관통홀(140a, 140b)로 확장된다. 제1 및 제2 도전성 비아(142a, 142b)가 제1 및 제2 관통홀(140a, 140b) 안에 제공되고, 관통홀(140a, 140b) 안의 절연 코팅(120)에 의하여 고상 금속 블록(100)으로부터 절연된다.
도 1f에서 관통홀(140a, 140b) 및 도전성 비아(142a, 142b)는 공동(110)으로부터 제2 표면(100b)까지 신장된다. 관통홀(140a, 140b)은 제1 및 제2 표면(100a, 100b)에 대하여 수직이고/또는 경사질 수 있다. 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a', 130b')는 공동(110) 안에 제공될 수 있고, 각각 제 1 및 제2 도전성 비아(142a, 142b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각 제1 및 제2 도전성 비아(142a, 142b)에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4의 이격된 도전성 트레이스(130c, 130d)가 제2 표면(100b)에 또한 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서 솔 더 마스크층이 제3 및 제4의 도전성 트레이스(130c, 130d)를 절연시키고 회로 보드 어셈블리를 쉽게 하기 위하여 제2 표면(100b) 위에 제공될 수 있다. 솔더 마스크층은 기술분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있으며, 여기에서 더 이상 기술될 필요는 없다. 도 1f에 보이는 바와 같이, 방열 핀(190)이 고상 금속 블록(100)의 중앙 및/또는 에지에, 즉, 공동(110)에 인접하고/또는 공동(110)으로부터 치우쳐 제공될 수 있다.
도 1f에서 제1 및 제2 관통홀(140a, 140b) 및 제1 및 제2 도전성 비아(142a, 142b)는 공동(110)으로부터 제2 표면(100b)까지 신장된다. 도 1g에서 제1 및 제2 관통홀(140a', 140b') 및 제1 및 제2 도전성 비아(142a', 142b')는 공동(110) 바깥의 제1 표면(100a)으로부터 제2 표면(100b)까지 신장된다. 관통홀(140a', 140b')은 제1 및 제2 표면(100a, 100b)에 대하여 수직이고/또는 경사질 수 있다. 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a", 130b")는 공동(110)으로부터 각각 제1 표면(100a) 위의 제1 및 제2 도전성 비아(142a', 142b')로 신장될 수 있다. 각각 제1 및 제2 도전성 비아(142a', 142b')에 전기적으로 연결되는 제3 및 제4의 이격된 도전성 트레이스(130c', 130d')가 제2 표면(100b)에 제공될 수 있다. 도 1g에 보이는 바와 같이, 방열 핀(190)이 고상 금속 블록(100)의 중앙 및/또는 에지에, 즉, 공동(110)에 인접하고/또는 공동(110)으로부터 치우쳐 제공될 수 있다.
도 1h는 도 1d와 관련하여 기술된 발명의 실시예들을 보여주는데, 이것은 공동(110) 안에 장착되고 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a', 130b')에 연결된 반도체 발광 소자(150)를 더 포함한다. 더욱이, 도 1h는 다른 실시예들에서, 공동을 가로질러 신장되는 렌즈(170)를 도시한다. 또 다른 실시예들에서, 밀봉제(encapsulant)(160)가 반도체 발광 소자(150)와 렌즈(170) 사이에 제공된다. 밀봉제(160)는 투명한 에폭시를 포함하여 구성될 수 있고 반도체 발광 소자(150)로부터 렌즈(170)의 광학 커플링(optical coupling)을 향상시킬 수 있다. 밀봉제(160)는 또한 여기에서 광학 커플링 매체(optical coupling media)로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 공동(110)을 가로지르는 렌즈(170)를 유지하기 위하여 렌즈 보유체(retainer)(180)가 고상 금속 블록(100) 위에 제공된다. 다른 실시예들에서, 렌즈 보유체(180)가 사용되지 않을 수 있다.
반도체 발광 소자(150)는 실리콘, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드 및/또는 다른 반도체 물질을 포함하여 구성될 수 있는 하나 이상의 반도체층, 사파이어, 실리콘, 실리콘 카바이드, 갈륨 나이트라이드 또는 다른 마이크로전자 기판을 포함하여 구성될 수 있는 기판 및 금속 및/또는 다른 도전성 층을 포함하여 구성될 수 있는 하나 이상의 콘택층을 포함할 수 있는 발광 다이오드, 레이저 다이오드 및/또는 다른 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 반도체 발광 소자의 디자인 및 제조는 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있다.
예를 들면, 반도체 발광 소자(150)는 Cree, Inc. of Durham, N. C. 에 의하여 제조 판매되는 소자들과 같은 갈륨 나이트라이드 계의 LED 또는 실리콘 카바이드 기판 위에 제조되는 레이저일 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 미국 특허 번호. 6,201,262, 6,187,606, 6,120,600, 5,912,477, 5,739,554, 5,631,190, 5,604,135, 5,523,589, 5,416,342, 5,393,993, 5,338,944, 5,210,051, 5,027,168, 5,027,168, 4,966,862 및/또는 4,918,497에 기술되고, 그 기재 내용이 여기에 상세하게 기술된 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합되는 LED 및/또는 레이저에 적절하게 사용될 수 있다.
"Group Ⅲ Nitride Based Light Emitting Diode Structures With a Quantum Well and Superlattice" 라는 제목의 공개된 미국 특허 공개 번호 US2003/0006418 A1, 2003년 1월 9일에 공개된 "Group Ⅲ Nitride Based Quantum Well Structures and Group Ⅲ Nitride Based Superlattice Structures, Light Emitting Diodes Including Modifications for Light Extraction and Manufacturing Methods Therefor" 라는 제목의 공개된 미국 특허 공개 번호 US 2002/0123164 A1 에 다른 적절한 LED 및/또는 레이저가 기술되어 있다. 또한, 그 기재 내용이 여기에 상세하게 기술된 것 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합되는 "Phosphor-Coated Light Emitting Diodes Including Tapered Sidewalls, and Fabrication Methods Therefor" 라는 제목의 2004년 3월 25일 공개된 미국 특허 출원 번호 2004/0056260 A1 에 기술된 것과 같은 인광체(phosphor)가 코팅된 LED 가 또한 본 발명의 실시예들에서 사용되기에 적절할 수 있다.
LED 및/또는 레이저는 발광이 기판을 통하여 일어나는 것으로 작동되도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 예를 들면 위에서 언급된 미국 특허 공개 번호 US2002/0123164A1에 기술된 것과 같이 소자의 광출력을 향상시키도록 기판이 패터닝될 수 있다.
비록 도 1a 내지 도 1h의 실시예들이 분리된 실시예들로서 도시되었으나, 도 1a 내지 도 1h의 다양한 구성요소들은 여러가지 요소의 조합(combination) 및/또는 부조합(subcombination)을 제공하도록 함께 사용될 수 있음이 기술 분야에 숙달된 이들에게 이해될 것이다. 그러므로 예를 들면, 반사층(132a, 132b)은 보여진 임의의 실시예들에서 사용될 수 있고, 반도체 발광 소자(150), 렌즈(170), 밀봉제(160) 및/또는 렌즈 보유체(180)가 보여진 임의의 실시예들에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 도 1a 내지 도 1h에 보여진 분리된 실시예들에 한정되어서는 안 된다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 패키지하는데 수행될 수 있는 단계들의 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 블록(210)에 보이는 바와 같이, 도 1a 내지 도 1h의 알루미늄 또는 강철 블록(100)과 같은 고상 블록이 그 안에 반도체 발광 소자를 장착하고 그 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 의해 방출되는 빛을 공동(110)으로부터 멀리 반사하도록 구성된 그 표면 안의 공동(110)과 같은 공동을 포함하여 제공된다. 블록(100)은 또한, 그 안에 그 제2 표면(100b) 위에 복수의 방열 핀(190)을 포함한다. 위에서 기술된 바와 같이, 공동은 기계가공, 주조, 에칭 및/또는 다른 일반적인 기술에 의하여 제공될 수 있다. 방열 핀(190) 역시 이러한 및/또는 다른 기술에 의하여 제공될 수 있다. 더욱이, 다른 실시예들에서, 고상 금속 블록은 그것을 관통하여 신장되고, 기계가공, 에칭 및/또는 다른 일반적인 기술에 의하여 제조될 수 있는 관통홀(140a, 140b 및/또는 140a', 140b')과 같은 제1 및 제2의 이격된 관통홀을 또한 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 블록(220)에서, 절연 코팅이 고상 금속 블록의 표면 의 적어도 일부 위에 형성된다. 일부 실시예들에서, 고체 알루미늄 블록이 산화된다. 다른 실시예들에서, 세라믹 코팅이 고체 강철 블록 위에 제공된다. 다른 절연 코팅 및 다른 고상 금속 블록이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 고상 금속 블록의 전체 노출 표면이 코팅된다. 더욱이 관통홀이 제공될 때 관통홀의 안쪽 표면이 또한 코팅될 수 있다. 다른 실시예들에서, 예를 들면, 코팅되지 않도록 원하는 부분 위에 마스크 층을 제공함에 의하여 금속 블록의 단지 일부만이 코팅될 수 있다. 알루미늄의 산화는 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있고, 알루미늄 위에 Al2O3 의 얇은 층을 제공하기 위하여 예를 들면, 양극 산화 공정 및/또는 다른 산화 공정을 이용하여 수행될 수 있다. 강철 위의 세라믹 코팅이 또한 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있고 여기에서 더 이상 기술될 필요는 없다.
계속하여 도 2를 참조하면, 블록(230)에서, 트레이스(130a, 130b 및/또는 130a', 130b')와 같은 제1 및 제2의 이격된 도전성 회로들이, 위에서 기술된 바와 같이 구조에 따라서 제1 표면, 측면 및/또는 제2 표면 위에 공동 안에 만들어질 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 비아(142a, 142b 및/또는 142a', 142b')와 같은 도전성 비아가 관통홀 안에 제조될 수 있다. 도전성 비아 및/또는 반사층이 도전성 회로에 앞서, 동시에 및/또는 후에 제조될 수 있다. 절연층으로 코팅된 고상 금속 블록 위의 도전성 회로의 제조는 알루미늄, 강철 및/또는 다른 코어를 갖는 회로 기판과 유사한 구조를 제공하는 것으로 잘 알려져 있고, 따라서 여기에서 상세하게 기술될 필요는 없다.
마지막으로, 블록(240)에서, 여기에 기술된 바와 같이, 기판 위에 반도체 장치, 렌즈, 유연 필름, 밀봉제 및/또는 보유체를 장착하기 위하여 다른 작업이 수행될 수 있다. 일부 대체적인 수행에서, 도 2의 블록에서 지시된 기능/작용들은 흐름도에 지시된 순서에서 벗어나도록 일어날 수 있다. 관련된 기능/역할에 따라서, 예를 들면, 연속적으로 나타낸 두 개의 블록이 사실은 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나 또는 블록들이 때때로 역순으로 수행될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1d의 단면도에 대응될 수 있는, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 패키지의 상부와 하부의 사시도이다. 도 3a 및 도 3b는 고상 금속 블록(100), 공동(110), 핀(190), 고상 금속 블록을 둘러싸는 제1 및 제2의 이격된 도전성 트레이스(130a', 130b') 및 공동(110) 안에 장착된 반도체 발광 소자(150)를 도시한다. 절연 코팅(120)은 투명할 수 있고 도시되지 않았다. 제2 절연층 및/또는 솔더 마스크가 본 실시예 및/또는 다른 실시예들에서 제1 및/또는 제2의 이격된 도전성 회로 위에 제공될 수 있다.
도 4는 도 1h에 대응될 수 있는, 본 발명의 다른 실시예들의 분해 사시도이다. 도 4에 보이는 바와 같이, 고상 금속 블록(100)은 그 안의 공동(110) 및 그 위의 복수의 이격된 전기 트레이스를 포함한다. 도 4에, 제1 전기적 트레이스(130a')가 도시되었다. 그러나 예를 들면, 백색광을 위하여 적, 녹, 청색의 반도체 발광 소자를 제공하기 위하여 공동(110) 안에 장착될 수 있는 복수의 반도체 발광 소자(150')에 연결되도록, 단일의 제2 전기적 트레이스보다는 복수의 제2의 전기적 트레이스(330a', 330b', 330c')가 제공될 수 있다. 밀봉제(160)와 렌즈 보 유체(180)가 도시되었다. 다른 형태의 렌즈 보유체(180)가 렌즈(170)를 고상 금속 블록(100) 위에 장착하기 위하여 리지(ridge) 및/또는 다른 일반적인 장착 수단을 제공할 수 있다. 에폭시 또는 다른 글루(glue)가 렌즈 보유체(180) 안에 사용될 수 있음이 또한 이해될 것이다. 렌즈 보유체(180)는 또한 본 발명의 일부 실시예들에서 부가적인 상부 방열 가능성을 제공할 수 있다. 도 5는 도 4의 조립 페키지를 도시한다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예들은 반도체 발광 소자를 위한 장착 기판으로서 고상 금속 블록을 사용하고, 하나 이상의 구성요소인 공동과 복수의 구성요소인 방열 핀을 포함한다. 구성요소인 핀이 제공될 때 알루미늄 또는 강철이 효과적인 방열로서 사용되기에 충분한 열전도도를 갖는다. 부차적으로, 물질의 비용과 제조 비용이 낮을 수 있다. 더욱이, 양극 산화 또는 다른 코팅의 두께가 정밀하게 조절될 수 있기 때문에 고품질의 절연 산화막을 성장하고/또는 세라믹 코팅을 제공하는 능력은 원하는 전기적인 트레이스를 열적 저항에 심각한 영향 없이 형성될 수 있도록 한다. 이 절연층은 또한 선택적으로 패터닝될 수 있어서, 공동의 측벽에만 은 도금하는 것과 같이 향상된 광학적 성능을 위하여 다른 도금 금속을 기판에 추가하는 것을 허용할 수 있다.
분리된 반사기 컵(reflector cup)과 분리된 방열체보다 광학적 공동과 방열 핀을 고상 금속 블록 안에 형성하는 능력은 패키지를 위한 구성 요소의 총 수를 줄일 수 있으므로 조립 비용을 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 반사기(공동) 위치가 고상 금속 블록에 대하여 고정된 사실은 또한 조립의 복잡성을 줄일 수 있다. 마 지막으로, 구성요소인 방열 핀은 열 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들은 고출력의 LED 및/또는 레이저 다이오드와 같은 고출력 반도체 발광 소자를 위하여 특히 유용하다.
본 발명의 실시예들에 따라 사용될 수 있는 기판을 장착하고 있는 고상 금속 블록의 다른 실시예들이, 본 발명의 양수인에게 양도되고 그 개시 내용이 여기에 상세하게 설명된 것처럼 참조에 의하여 전부 여기에 통합된, "Solid Metal Block Mounting Substrates for Semiconductor Light Emitting Devices, and Oxidizing Methods For Fabricating Same" 이라는 제목의 2003년 9월 9일에 제출된 출원 번호 10/659,108에 기술되고 있다.
특정 주파수 밴드의 방출 방사를 향상시키고/또는 방사광의 적어도 일부를 다른 주파수 밴드로 전환하기 위하여 때때로 발광 소자에 인광체를 포함시키는 것이 바람직하다. 인광체는 많은 일반적인 기술을 사용하여 발광 소자에 도입될 수 있다. 하나의 기술에서, 인광체는 소자의 플라스틱 쉘의 내부 및/또는 외부면에 코팅된다. 다른 기술에서, 인광체는 예를 들면, 전기 영동(electrophoretic) 증착을 사용하여 반도체 발광 소자 자체 위에 코팅될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 인광체를 그 안에 포함하고 있는 에폭시와 같은 물질의 방울이 플라스틱 쉘 내부면, 반도체 발광 소자 위 및/또는 소자와 쉘 사이에 놓일 수 있다. 인광체 코팅을 포함하는 LED들이 예를 들면, 미국 특허 번호 6,252,254; 6,069,440; 5,858,278; 5,813,753; 5,277,840; 및 5,959,316 에 기술되고 있다.
지금부터 기술될 본 발명의 일부 실시예들은 렌즈 위에 인광체를 포함하는 코팅을 제공한다. 다른 실시예들에서, 렌즈가 그 안에 분산된 인광체를 포함한다.
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 투과 광학 요소들의 단면도들이다. 이 광학 요소들은 아래에서 또한 기술될 바와 같이 반도체 발광 소자를 패키지하는데 사용될 수 있다.
도 6a에 보이는 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 투과 광학 요소(transmissive optical element)는 투명한 플라스틱을 포함하여 구성되는 렌즈(170)를 포함한다. 여기에 사용되는 바와 같이, "투명한(transparent)"이라는 용어는 반도체 발광 소자로부터의 광학 방사(optical radiation)가 완전히 흡수되거나 완전히 반사됨 없이 물질을 통과할 수 있는 것을 의미한다. 렌즈(170)는 그 안에 분산된 인광체(610)를 포함한다. 기술분야에 숙달된 자들에게 널리 알려진 바와 같이, 렌즈(170)는 투과 광학 요소를 제조하는데 사용되는 폴리카보네이트(polycarbonate) 물질 및/또는 다른 일반적인 플라스틱 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 더욱이, 인광체(610)는 세륨(Ce)이 도핑된 YAG를 포함하는 임의의 일반적인 인광체 및/또는 다른 일반적인 인광체를 포함하여 구성될 수 있다. 일부 특정한 실시예들에서, 인광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가닛(YAG:Ce)을 포함하여 구성된다. 다른 실시예들에서, 나노 인광체가 사용될 수 있다. 인광체는 기술분야에 숙달된 자들에게 널리 알려져 있으며 여기에서 더 이상 가술될 필요가 없다.
도 6a에서 인광체(610)는 렌즈(170) 내에 균일하게 분산되어 있다. 반면에, 도 6b에서 인광체(620)는 렌즈(170) 내에 불균일하게 분산되어 있다. 예를 들면 빛에 조사되었을 때 더 높은 세기의 영역 및/또는 다른 색상을 제공하고/또는 렌즈(170) 위에 다양한 표시를 제공하기 위하여 다양한 패턴의 인광체(620)가 형성될 수 있다. 도 6a 및 도 6b에서 렌즈(170)는 돔 형상의 렌즈이다. 여기에서 사용된 바와 같이 용어 "돔" 및 "돔 형상의"는 일반적으로 아치형의 표면 프로파일을 갖는 구조를 지칭하며, 이는 표준의 반구 구조뿐만 아니라 이심(eccentric)의 형태 및/또는 다른 특징, 구조 및/또는 표면을 갖는 표준 반구를 형성하지 않는 다른 일반적인 아치형 구조를 포함한다.
도 6c를 참조하면, 하나 이상의 코팅(630)이 렌즈(170)의 바깥면에 제공될 수 있다. 코팅은 보호 코팅, 편광 코팅, 표시(indicia)를 갖는 코팅 및/또는 기술분야에 숙달된 자들에게 널리 알려져 있는 광학 요소를 위한 임의의 다른 일반적인 코팅을 포함할 수 있다. 도 6d에서 하나 이상의 내면 코팅(640)이 렌즈(170)의 내부 표면 위에 제공된다. 다시, 임의의 일반적인 코팅 또는 코팅의 조합이 사용될 수 있다.
또한, 발명의 다른 실시예들은 렌즈(170)를 위하여 균일하게 분포된 인광체(610) 및/또는 불균일하게 분포된 인광체(620)를 포함한 내면 및 외면 코팅을 모두 제공한다. 내면과 외면의 코팅을 제공함에 의하여 인광체에 대한 굴절율 정합(index matching)을 향상시킬 수 있다. 그러므로 세 개의 층이 본 발명의 일부 실시예에 따라 주입 몰딩될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들은 굴절율 정합을 보조하기 위하여 쉘 안에 액체 및/또는 고체 겔(gel)과 같은 굴절율 정합 매체를 사용할 수 있다. 내면 및 외면 층의 사용은 굴절율 정합 문제에 기인하여 인광체 를 포함하는 층에 트랩될 수 있는 광자(photon)의 수를 감소시킬 수 있다.
도 6e는 투명한 내부 코어(650)가 렌즈(170) 내부에 제공되는 본 발명의 다른 실시예들을 기술한다. 일부 실시예들에서, 또한 도 6e에 보이는 바와 같이, 반구의 광학 요소를 제공하기 위하여 투명한 내부 코어(650)가 렌즈(170)를 채운다. 투명한 내부 코어(650)는 균일하게 투명할 수 있고/또는 투명한/또는 불투명한 영역을 그 안에 포함할 수 있다. 투명한 내부 코어(650)는 유리, 플라스틱 및/또는 다른 광학적 커플링 매체를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6f는 인광체를 포함하는 렌즈(170)가 빛(662)을 투명한 내부 코어(650)로 향하고 그리고 투명한 내부 코어(650)를 투과하고 렌즈(170)를 투과하여 방출되어 렌즈(170)로부터 나오도록 구성된 반도체 발광 소자(150)와 결합되는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한다.
도 6g는 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 도 6g에 보이는 바와 같이, 반도체 발광 소자(150)가 장착 기판(100)과 투명한 내부 코어(650) 사이에 있도록, 장착 기판(100)이 제공된다. 도 6g에 또한 보이는 바와 같이 장착 기판(100)은 그 안에 공동(110)을 포함하고 반도체 발광 소자(150)는 적어도 부분적으로 공동(110) 안에 있다. 방열 핀(190)이 또한 제공된다.
도 6h는 본 발명의 또 다른 실시예들을 도시한다. 이 실시예들에서, 에폭시 및/또는 다른 광학 커플링 매체(예를 들면, 실리콘)와 같은 밀봉제(680)로 공동(110)이 채워질 수 있다. 밀봉제(680)는 반도체 발광 소자(150)로부터 투명한 내부 코어(650)에 대한 광학적 커플링을 향상시킬 수 있다. 방열 핀(190)이 또한 제공된다.
비록 6a 내지 도 6h의 실시예들이 분리된 실시예들로서 도시되었으나, 6a 내지 도 6h의 다양한 구성 요소들은 구성 요소들의 다양한 조합과 부조합에서 함께 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 내부 코팅 및 외부 코팅(640 및 630), 균일하게 분산된 인광체(610) 및 불균일하게 분산된 인광체(620), 발광 소자(150), 장착 기판(100), 공동(110), 내부 코어(650) 및 밀봉제(680)의 조합은 함께 사용될 수 있다. 더욱이, 6a 내지 도 6h의 실시예들은 여기에 개시된 임의의 다른 실시예들과 조합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이 실시예들은 인광체 및/또는 다른 화학 물질이 포함된 광학적으로 투명한 물질로 만들어질 수 있는 렌즈(170)를 포함한다. 내부 코어(650)는 플라스틱 또는 유리와 같이 광학적으로 투명한 물질로 만들어질 수 있고, 방열 핀(190)을 포함하는 장착 기판(100) 안의 밀봉제를 포함하는 공동(110) 위에 놓여질 수 있다. 렌즈(170)와 내부 코어(650)는 발광 소자(150)를 위한 복합 렌즈를 형성한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 투과 광학 요소들의 제조를 위한 장치의 개략적인 다이아그램이다. 특히, 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 투과 광학 요소를 형성하는데 사용될 수 있는 주입 몰딩(injection molding) 장치를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 주입 몰딩 장치는 투명한 플라스틱 및/또는 인광체 첨가물(850)이 제공될 수 있는 통(810) 또는 다른 저장 장치를 포함한 다. 투명한 플라스틱 및/또는 인광체 첨가물은 펠렛(pellet), 파우더 및/또는 고체 형태로 제공될 수 있다. 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려진 바와 같이, 용매, 접착제, 기타와 같은 다른 첨가물들이 포함될 수 있다. 투명한 플라스틱 및 인광체 첨가물을 포함하는 녹아있는 액체를 제공하기 위하여, 주입기(820)는 투명한 플라스틱 및 인광체 첨가물을 녹이고/또는 이러한 물질을 녹아있는 상태로 유지하는데 사용되는 히터 및 스크류 메커니즘을 포함할 수 있다. 주입기(820)는 녹은 액체를 노즐(830)을 통하여 몰드(840)로 도입한다. 몰드(840)는 적절한 채널(860)을 그 안에 포함하여, 이것은 돔 또는 키패드 키와 같은 광학 요소의 형태를 정의하는데 사용될 수 있다. 광학 요소의 주입 몰딩은 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있고, 예를 들면, 미국 특허 번호 4,826,424; 5,110,278; 5,882,553; 5,968,422; 6,156,242 및 6,383,417 에 기술되어 있으며, 여기에서 더 이상 상세하게 기술될 필요가 없다. 주조(casting) 기술이 또한 사용될 수 있으며, 여기에서는 광학 요소를 주조하기 위하여 투명한 플라스틱 및 인광체 첨가물을 포함하여 구성된 녹은 액체가 이어서 수의 주형(male mold)에 짝지어지는 암의 주형(female mold)에 제공된다(혹은 그 반대). 광학 요소의 주조는 예를 들면, 미국 특허 번호 4,107,238; 4,042,552; 4,141,941; 4,562,018; 5,143,660; 5,374,668; 5,753,730 및 6,391,231에 기술되어 있으며, 여기에서 더 이상 상세하게 기술될 필요가 없다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 반도체 발광 소자를 패키지하는데 사용될 수 있는 단계들의 흐름도이다. 도 9에 보이는 바와 같이, 블록(910)에서 도 8의 몰드(840)와 같은 몰드가 투명한 플라스틱 및 인광체 첨가물을 포함하여 구 성된 녹은 액체로 채워진다. 블록(920)에서, 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 광학 요소를 생산하기 위하여 녹은 액체가 굳혀진다. 그 후에 광학 요소가 몰드로부터 제거되고 고상 금속 블록 안의 공동을 가로질러 장착된다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따라 반도체 발광 소자를 패키지하는데 사용될 수 있는 단계들의 흐름도이다. 도 10의 블록(1010)에 보이는 바와 같이, 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 투명한 플라스틱을 포함하는, 돔형태의 렌즈(170)와 같은 렌즈가 주입 몰딩, 주조 및/또는 다른 일반적인 기술을 사용하여 주조된다. 블록(1020)에서, 도 6e의 코어(650)와 같은 코어가 형성된다. 일부 실시예들에서, 코어(650)가 렌즈(170)의 안쪽에 놓이거나 형성되는 반면, 다른 실시예들에서, 투명한 코어 주위로 렌즈(170)를 형성하기 위하여 투명한 코어(650)를 형성하고 투명한 코어(650)를 포함하는 몰드를 투명한 플라스틱과 인광체 첨가물을 포함하는 녹은 액체로 채우는 것에 의하여 블록(1020)이 블록(1010)을 앞설 수 있다.
계속하여 도 10을 참조하면, 소자(150)와 같은 반도체 발광 소자가 장착 기판(100)과 같은 장착 기판의 반사 공동(110) 안에 놓여진다. 블록(1040)에서, 도 6h의 밀봉제(680)와 같은 밀봉제가 장착 기판(100), 반도체 발광 소자(150) 및/또는 코어(650)에 발라진다. 마지막으로, 블록(1050)에서 렌즈 또는 쉘이 에폭시, 걸쇠 접합(snap-fit) 및/또는 다른 일반적인 장착 기술을 사용하여 장착 기판에 짝지어진다.
사용될 수 있는 밀봉제(680)의 양을 줄이거나 최소화하기 위하여 내부 코어(650)가 렌즈 전체를 채우는 것이 바람직할 수 있다. 기술 분야에 숙달된 자들 에게 잘 알려진 바와 같이, 밀봉제(680)는 장착 기판(100) 및/또는 내부 코어(650)와 다른 열 팽창 계수를 가질 수 있다. 블록(1040)에서 사용되는 밀봉제(680)의 양을 줄이거나 최소화함에 의하여, 이러한 열적 비정합의 효과가 줄거나 최소화할 수 있다.
일부 대체적인 적용에서, 도 9 및/또는 도 10의 블록에서 지시된 기능/작용들은 흐름도에 지시된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 예를 들면, 관계된 기능/작용에 따라서 연속하여 보이는 두 블록이 사실은 실질적으로 동시에 행해질 수 있고 또는 블록들은 때때로 반대 순서로 행해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예들은 몰딩 또는 주조 기술을 사용하여 렌즈와 같은 복합재료의 광학 요소를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 주입 몰딩이 몰딩 물질 안에 분산된 인광체 층을 안쪽 또는 바깥쪽 표면 위에 놓도록 사용될 수 있고, 그 후 나머지 부피에 몰딩 또는 주조 과정을 완성하여 원하는 광학 요소를 형성할 수 있다. 이러한 광학 요소들은, 일부 실시예들에서 렌즈 뒤의 청색광 발광 다이오드를 백색광의 모습을 생성하도록 전환할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 빛을 고르게 분산하기 위하고/또는 빛을 원하는 패턴으로 분산하기 위하여 인광체를 사용할 수 있다. 예를 들면, 일반적인 발광 소자는 "배트윙(batwing)" 방사 패턴으로 발광할 수 있으며, 여기에서 축(0°)에 대하여 약 40° 비축(off-axis) 각도와 같은 비축 각도에서 또는 측면(예를 들면, 약 40°보다 더 큰 각도)에서 더 큰 광학 세기가 제공된다. 다른 발광 다이오드는 "람버트형의(Lambertian)" 방사 패턴을 제공할 수 있고, 여기에서 가장 큰 세기가 약 40° 비축에 대한 중심 영역에 집중되고 그 후 더 큰 각도에서 급격하게 떨어진다. 또 다른 일반적인 소자들이 측면 발광 방사 패턴을 제공할 수 있고, 여기에서 가장 큰 광의 세기가 축으로부터 90°와 같은 큰 각도에서 제공되고, 축에 접근하는 더 작은 각도에서는 급격하게 떨어진다. 반면에, 본 발명의 일부 실시예들에서 칼라 보정 온도(Color Correlated Temperature: CCT)의 각도 의존과 같은, 발광 소자로부터의 출력광의 각도 의존 패턴을 감소시키거나 제거할 수 있다. 그러므로 렌즈의 모든 표면으로부터의 광의 세기 및 x,y 색상 값/좌표는 일부 실시예들에서 비교적 일정할 수 있다. 이것은 스포트라이트 효과가 바람직하지 않은 룸에서와 같이 조명 응용제품을 위하여 사용되는 경우 유리할 수 있다.
위에서 기술된 것과 같은 주입 몰딩 과정은, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 렌징(lensing) 및 백색 전환(white conversion)과 같은, 다중 특징을 갖는 단일의 광학 요소를 형성할 수 있도록 한다. 부가적으로, 조망각(viewing angle)에서 컬러 온도의 각도 의존성을 줄이거나 최소화하기 위하여, 2-몰딩 또는 주조 기술을 사용함에 의하여, 일부 실시예들에 따르면, 원하는 형태로 인광체 층을 모양지을 수 있다.
그 안에 분산된 인광체를 포함하는 렌즈의 다른 실시예들이 본 발명의 양수인에게 양도된 "Transmissive Optical Elements Including Transparent Plastic Shell Having a Phosphor Dispersed Therein, and Methods of Fabricating Same" 이라는 제목의 2003년 9월9일에 출원된 출원번호 번호 10/659,240에 기술되어 있고, 그 기재 내용이 여기에 상세하게 기술된 것 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합 된다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 인광체를 포함하는 코팅이 반도체 발광 소자(150) 자체 위에 제공된다. 특히, LED를 위한 인광체를 제공하는 것이 예를 들면, 고체 상태의 조명을 제공하기 위하여 바람직할 수 있다. 하나의 예에서, 고체 상태의 백색 조명을 위하여 사용되는 LED는 예를 들면, 약 380㎚ 내지 약 480㎚의 범위에 있는 짧은 파장의 높은 방사 플럭스 출력을 생성할 수 있다. 하나 이상의 인광체가 제공될 수 있으며, 여기에서 LED의 짧은 파장, 높은 에너지의 광자 출력이 부분적으로 또는 전체적으로 인광체를 여기시키는데 사용될 수 있고, 그에 의하여 백색광의 모습을 생성하기 위하여 LED의 출력의 일부 또는 모두를 하향 주파수로 변환할 수 있다.
하나의 특정 예로써, 약 390㎚의 LED로부터의 자외선 출력이, 백색광의 모습을 생성하기 위하여 적, 녹 및 청색 인광체와 결합하여 사용될 수 있다. 다른 특정 예로써, LED로부터의 약 470㎚의 청색광 출력이 황색 인광체를 여기시키는데 사용될 수 있으며, LED의 출력의 일부가 인광체에 의해 흡수될 때 발생하는 제2 황색 발광의 일부와 함께 470㎚의 청색 출력의 일부를 전달함에 의하여 백색광의 모습을 생성할 수 있다.
많은 일반적인 기술을 사용하여 반도체 발광 소자에 인광체가 포함될 수 있다. 하나의 기술에서, 인광체는 LED의 플라스틱 쉘 안쪽 및/또는 바깥쪽에 코팅될 수 있다. 다른 기술에서, 인광체는 예를 들면 전기영동 증착을 사용하여 반도체 발광 소자 자체 위에 코팅된다. 또 다른 기술에서, 인광체를 그 안에 함유하는 에 폭시와 같은 물질의 방울이 플라스틱 쉘 안쪽, 반도체 발광 소자 위 및/또는 소자와 쉘 사이에 놓여질 수 있다. 이 기술은 "글랍 탑(glob top)"이라고 지칭될 수 있다. 인광체 코팅은 또한 굴절율 정합 물질을 포함할 수 있고/또는 독립적인 굴절율 정합 물질이 제공될 수 있다.
더욱이, 위에서 기술된 바와 같이, 공개된 미국 특허출원 번호 US2004/0056260 A1 은 서로 대향하는 제1 면과 제2 면 및 서로 대향하는 제1면과 제2 면 사이에 있고 제2 면으로부터 제1 면을 향하여 경사진 갖도록 신장되는 측면을 갖는 기판을 포함하는 발광 다이오드를 기술한다. 콘포멀(conformal)한 인광체 층이 경사진 측면 위에 제공된다. 경사진 측면은 일반적인 수직 측벽보다 더욱 균일한 인광체 코팅을 허용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따라서, 인광체 입자를 발광 표면의 적어도 일부 위에 증착하도록 하기 위하여 용매에 부유하는 인광체 입자를 포함하는 현탁액(suspension)을 반도체 발광 소자의 발광 표면의 적어도 일부 위에 놓고, 용매의 적어도 일부를 증발함에 의하여 반도체 발광 소자가 제조된다. 발광 표면의 적어도 일부 위에 인광체 입자를 포함하는 코팅이 그에 의하여 형성된다.
여기에서 사용된 바와 같이, "부유(suspension)"는 고체 입자가 액체("용매")에 혼합되나, 녹지않은("부유된") 두 가지 상(phase)의 고체-액체 시스템을 의미한다. 또한, 여기에서 사용된 바와 같이, "용액(solution)"은 고체 입자가 액체("용매")에 녹아있는 단일 상의 액체 시스템을 의미한다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 중간 제조 단계 중의 반도체 발 광 소자 패키지의 단면도이다. 도 11의 (a)에 보이는 바와 같이, 용매(1124)에 부유하고 있는 인광체 입자(1122)를 포함하는 현탁액(1120)이 반도체 발광 소자(150)의 발광 표면(150a)의 적어도 일부 위에 놓여진다. 여기에서 사용되는 바와 같이 "빛"은 반도체 발광 소자(150)에 의해 방출되는 가시 및/또는 (자외선과 같은) 비가시의 임의의 방사광을 지칭한다. 용매(1124)의 적어도 일부가 그 후 증발되어, 도 11의 (a)와 도 11의 (b)를 연결하는 화살표에 의해 보이는 바와 같이, 발광 표면(150a)의 적어도 일부 위에 인광체 입자(1122)가 증착되어 그 위에 인광체 입자(1122)를 포함하는 코팅(1130)을 형성하도록 한다. 일부 실시예들에서, 도 11의 (a)의 현탁액이 놓이는 동안 및/또는 증발을 수행하는 동안 용매(1124)에 분산된 인광체 입자(1122)를 포함하는 현탁액(1120)이 저어진다. 더욱이, 도 11의 (b)에 보이는 바와 같이, 발광 표면(150a)의 적어도 일부 위에 인광체 입자(1122)가 균일하게 증착되어 그에 의하여 인광체 입자(1122)의 균일한 코팅(1130)을 형성할 수 있도록 증발이 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인광체 입자(1122)가 모든 발광 표면(150a) 위에 균일하게 증착된다. 또한, 일부 실시예들에서, 실질적으로 모든 용매(1124)가 증발될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 적어도 약 80%의 용매가 증발될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실질적으로 인광체 입자(1122)가 모든 발광 표면(150a) 위에 균일하게 증착되도록 하기 위하여 모든 용매(1124)가 증발된다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 용매(1124)는 메틸 에틸 케톤(MEK), 알코올, 톨루엔(toluene), 아밀 아세테이트(amyl acetate) 및/또는 다른 일반적인 용매를 포함하여 구성된다. 또한, 다른 실시예들에서, 인광체 입자(1122)는 약 3-4㎛의 크기일 수 있고, 인광체 입자(1122)의 약 0.2㎍이 약 5cc의 MEK 용매(1124)로 혼합되어, 현탁액(1120)을 제공할 수 있다. 현탁액(1120)은 점안용 피펫을 통하여 분배될 수 있고, 증발은 실온 또는 약 60℃ 및/또는 약 100℃와 같이 실온보다 높거나 낮은 온도에서 일어날 수 있다. 인광체는 또한 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, 인광체 입자(1122)는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce) 및/또는 다른 일반적인 인광체일 수 있고 일반적인 혼합 기술을 이용하여 용매(1124)에 혼합되어, 그에 의하여 인광체 입자(1122)를 포함하는 현탁액(1120)을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 인광체는 반도체 발광 소자로부터 방출되는 광이 백색광으로 나타날 수 있도록 발광 표면(150a)으로부터 방출되는 빛의 적어도 일부를 전환하도록 형성된다.
도 12의 (a)는 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 도 12의 (a)에 보이는 바와 같이, 장착 기판(100)에 제공되고, 반도체 발광 소자(150)는 그 안의 공동(110) 안에 장착된다. 방열 핀(190)이 또한 제공된다. 용매(1124)에 분산된 인광체 입자(1122)를 포함하는 현탁액(1120)이 공동(110) 안에 놓여진다. 따라서, 공동(110)은 현탁액(1120)을 가두고 그에 의하여 현탁액(1120)에 대하여 조절된 양과 기하학적 모양을 제공한다.
이제 도 12의 (b)를 참조하면, 인광체 입자(1122)가 적어도 일부의 발광 표면(150a) 위에 증착되고, 인광체 입자(1122)를 포함하는 코팅(1130)을 형성하도록 적어도 일부의 용매(1124)를 증발시키도록 증발을 수행한다.
도 13의 (a) 및 도 13의 (b)는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한다. 도 13의 (a)에 보이는 바와 같이, 이 실시예들에서, 공동(110)은 공동 바닥(110b)을 포함하며, 반도체 발광 소자(150는 공동 바닥(110b) 위에 장착된다. 더욱이, 반도체 발광 소자(150)는 공동 바닥(110b)으로부터 멀리 불쑥 나온다. 일부 실시예들에서, 반도체 발광 소자(150)의 발광 표면(150a)은 공동 바닥(110b)으로부터 멀리 떨어진 면(150b) 및 면(150b)과 공동 바닥(110b) 사이에서 신장된 측면(150c)을 포함한다. 도 13의 (b)에 보이는 바와 같이, 인광체 입자(1122)가 발광 표면(150a)의 적어도 일부 위에 균일하게 증착되고 그에 의하여 인광체 입자(1122)를 포함하여 구성된 균일한 두께의 코팅(1130)이 형성되도록 하기 위하여 용매(1124)의 적어도 일부를 증발시키도록 증발이 수행된다. 또한, 도 13의 (b)에 보이는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 코팅은 면(150b)과 측면(150c) 위에서 균일한 두께일 수 있다. 일부 실시예들에서, 코팅(1130)은 반도체 발광 소자(150) 바깥으로 공동 바닥(110b) 위에 균일하게 신장될 수 있다. 다른 실시예들에서, 코팅(1130)은 또한 적어도 부분적으로 공동(110)의 측면(110a) 위로 확장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 바인더가 현탁액(1120)에 첨가되어, 용매의 증발시, 인광체 입자(1122)와 바인더가 발광 표면(150a)의 적어도 일부 위에 증착되고 따라서 인광체 입자(1122)와 바인더를 포함하는 코팅을 형성하도록 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에틸 셀룰로스 및/또는 나이트로 셀룰로스와 같은 셀룰로스 물질이 바인더로서 사용될 수 있다. 더욱이, 다른 실시예들에서, 바인더의 적어도 일부가 용매와 함께 증발될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 현탁액(1120)이 용매(1124) 안에 분산된 인광체 입자(1122)와 광 산란 입자를 포함하고, 여기에서 인광체 입자(1122)와 광 산란 입자가 반도체 발광 소자(150)의 적어도 일부 위에 증착되고 인광체 입자(1122)와 바인더를 포함하는 코팅을 형성하도록 용매(1124)의 적어도 일부가 증발된다. 일부 실시예들에서, 광 산란 입자는 SiO2(유리) 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, (백색 응용 제품을 위한) 발광 소스를 더욱 균일하게 (더욱 특정적으로, 랜덤하게) 만들기 위하여 산란 입자의 크기를 선택하는 것에 의하여 청색광이 효과적으로 산란될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라서 도 11 내지 도 13의 실시예들의 조합 및 부조합들이 제공될 수 있음이 또한 이해될 것이다. 더욱이, 임의의 또는 모든 다른 도면들과 도 11 내지 도 13의 실시예들의 조합 및 부조합들이 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서 또한 제공될 수 있다. 현탁액으로부터 용매를 증발시킴에 의하여 반도체 발광 소자를 코팅하는 다른 실시예들이 "Methods of Coating Semiconductor Light Emitting Elements by Evaporating Solvent From a Suspension" 이라는 제목의 2004년 9월 21에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 출원 번호 10/946,587에 기술되어 있으며, 그 기재 내용이 여기에 상세하게 기술된 것 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합된다. 반도체 발광 소자 위에 투명한 실리콘 수지와 인광체를 포함하는 패터닝 가능한 필름을 코팅하는 것에 의하여 반도체 발광 소자를 코팅하는 다른 실시예들은 "Semiconductor Light Emitting Devices Including Patternable Films Comprising Transparent Silicone and Phosphor, and Methods of manufacturing Same" 이라는 제목의, 2004년 9월 23일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 출원 일련 번호 10/947,704에 기술되어 있고, 그 기재 내용이 여기에 상세하게 기술된 것 것처럼 참조에 의하여 여기에 통합된다.
본 발명의 다른 실시예들은 제1 금속면 위에 그 안에 광학 요소를 포함하는 유연 필름(flexible film)을 제공하고, 여기에서 광학 요소는 공동을 가로질러 연장된다. 다른 실시예들에서, 광학 요소는 렌즈이다. 다른 실시예들에서, 광학 요소는 인광체 코팅을 포함할 수 있고/또는 그 안에 분산된 인광체를 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 반도체 발광 소자 패키지와 그 제조방법의 분해 단면도이다. 도 14를 참조하면, 이 반도체 발광 소자 패키지는 그 안에 공동(110)을 포함하는 제1 표면(100a) 및 그 안에 복수의 방열 핀(190)을 포함하는 제2 표면(100b)을 갖는 고상 금속 블록(100)을 포함한다. 그 안에 광학 요소(1430)를 포함하는 유연 필름(1420)이 제1 표면(100a) 위에 제공되고, 반도체 발광 소자(150)가 고상 금속 블록(100)과 유연 필름(1420) 사이에 제공되며, 광학 요소를 통하여 광(662)을 방출하도록 구성된다. 부착 요소(1450)가 유연 필름(1420)과 고상 금속 블록(100)을 서로 붙이는데 사용될 수 있다.
계속하여 도 14를 참조하면, 유연 필름(1420)이 일반적인 실온 경화(Room Temperature Vulcanizing: RTV) 실리콘 고무와 같이 유연한 물질로 만들어질 수 있 는 커버 슬립을 제공할 수 있다. 다른 실리콘계 및/또는 유연한 물질이 사용될 수 있다. 유연한 물질로 만들어짐에 의하여 유연 필름(1420)은 동작 동안에 확장하고 수축하면서 고상 금속 블록(100)에 맞추어질 수 있다. 더욱이, 유연 필름(1420)은 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려진 트랜스퍼 몰딩, 인젝션 몰딩 및 다른 일반적인 기술과 같은 단순하고 저비용의 기술에 의해 만들어질 수 있다.
위에서 기술된 바와 같이, 유연 필름(1420)은 그 안에 광학 요소(1430)를 포함한다. 광학 요소는 렌즈, 프리즘 및 인광체, 광학적 산란 요소 및/또는 다른 광학 요소와 같은 광학적 방출 향상 및/또는 전환 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(1430)가 또한 아래에서 상세하게 기술될 바와 같이 제공될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 14에 보이는 바와 같이, 광학 커플링 겔 및/또는 다른 굴절율 정합 물질과 같은 광학 커플링 매체(1470)가 광학 요소(1430)와 반도체 발광 소자(150) 사이에 제공될 수 있다.
계속하여 도 14를 참조하면, 부착 요소(1450)가 고상 금속 블록(100)의 가장자리의 주위, 유연 필름(1420)의 가장자리의 주변 및/또는 그 모퉁이처럼 그 중 선택된 부분에 놓여질 수 있는 접착제로서 구체화될 수 있다. 다른 실시예들에서, 부착 요소(1450)를 제공하기 위하여 고상 금속 블록(100)은 유연 필름(1420) 주변에 만들어질 수 있다. 다른 일반적인 부착 기술이 사용될 수 있다.
도 14는 또한 본 발명의 다양한 실시예에 따라 반도체 발광 소자를 조립하고 패키지하는 방법을 도시한다. 도 14에 보이는 바와 같이, 반도체 발광 소자(150)는 그 제2 표면(100b) 위에 핀(190)을 포함하는 고상 금속 블록(100)의 제1 표 면(100a) 안의 공동(110) 안에 장착된다. 동작 중에 반도체 발광 소자(150)가 광(662)을 광학 요소(1430)를 통하여 방출하도록 그 안에 광학 요소(1430)를 포함하는 유연 필름(1420)이 예를 들면 부착 요소(1450)를 사용하여 제1 표면(100a)에 부착된다. 일부 실시예들에서, 광학 커플링 매체(1470)가 반도체 발광 소자(150)와 광학 요소(1430) 사이에 놓여진다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 도 14의 패키지된 반도체 발광 소자의 단면도이다. 유연 필름(1420)이 공동(110)을 넘어 표면(100a) 위로 확장된다. 광학 요소(1430)는 공동(110) 위에 놓여있고, 반도체 발광 소자(150)는 공동(110) 안에 있고, 광학 요소(1430)를 통하여 광(662)을 방출하도록 구성된다. 도 15에서, 광학 요소(1430)는 오목 렌즈를 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 커플링 매체(1470)니 공동(110) 안에서 광학 요소(1430)와 반도체 발광 소자(150) 사이에 제공된다. 일부 실시예들에서, 광학 커플링 매체(1470)는 공동(110)을 채운다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 도 16에 보이는 바와 같이, 유연 필름(1420) 안에 두 개의 광학 요소(1430 및 1630)가 포함된다. 제1 광학 요소(1430)는 렌즈를 포함하고 제2 광학 요소(1630)는 프리즘을 포함한다. 반도체 발광 소자(150)로부터의 광이 프리즘(1630)을 통하고 렌즈(1430)를 통하여 진행한다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 제공될 수 있다. 실시예들에서, 광학 커플링 매체(1470)는 공동(110)을 채운다. 프리즘(1630)이 섀도잉(shadowing)을 감소시킬 수 있도록 광학 커플링 매체(1470)는 프리즘(1630)으로부터 충분한 굴절률의 차이를 가질 수 있다. 도 16에 보이는 바와 같이, 반도체 발광 소자(150)는 유 연 필름(1420)을 향하여 신장되는 와이어(1650)를 포함하고 프리즘(1630)은 반도체 발광 소자(150)로부터 방출되는 빛의 와이어(1650)에 의해 섀도잉을 감소하도록 구성된다. 감소된 와이어(1650)의 섀도잉과 함께, 더욱 균일한 광 방출이 그에 의하여 제공될 수 있다. 여기에서 용어 "와이어"는 반도체 발광 소자(150)를 위한 임의의 전기적 연결을 포함하도록 일반적인 의미로 사용된다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다. 도 17에 보이는 바와 같이, 인광체(1710)가 렌즈(1430)와 반도체 발광 소자(150) 사이의 유연 필름(1420) 위에 제공된다. 인광체(410)는 이트륨 알루미늄 가넷(YAG) 및/또는 다른 일반적인 인광체를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 인광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)을 포함하여 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서 나노인광체가 사용될 수 있다. 인광체는 기술 분야에 숙달된 자들에게 잘 알려져 있으며 여기에서 더 이상 기술될 필요가 없다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 공동(110)을 채울 수 있도록 제공될 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들을 도시한다. 이 실시예들에서, 렌즈(1430)는 반도체 발광 소자(150)에 인접한 오목 안쪽 표면(1430a)을 포함하고, 인광체(1710)는 오목 안쪽 표면(1430a) 위에 컨포멀한 인광체층을 포함한다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 공동(110)을 채우도록 제공될 수 있다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다. 도 19에 보이는 바와 같이, 공동(110) 위에 놓인 유연 필름(1420)의 적어도 일부(1420d)는 빛에 대하여 투명하다. 더욱이, 공동(110)을 넘어 면(100a)으로 확장되는 유연 필름(1420)의 적어도 일부(1420c)는 유연 필름(1420)의 점이 있는 부분(1420c)에 의해 보이는 바와 같이 빛에 대하여 불투명하다. 불투명한 부분(1420c)은 광선의 되튀어나옴을 감소시키거나 예방할 수 있고, 그에 의하여 잠재적으로 더욱 바람직한 광 패턴을 생성할 수 있다. 광학 커플링 매체(1470)는 또한 공동(110)을 채우도록 제공될 수 있다.
도 20은 유연 필름(1420)이 다중 물질로 제조될 수 있는 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 도 20에 보이는 바와 같이, 공동(110) 위에 놓인 유연 필름(1420)의 적어도 일부(1420d)는 제1 물질을 포함하고, 공동(110)을 넘어 면(100a)으로 확장되는 유연 필름(1420)의 적어도 일부(1420c)는 제2 물질을 포함한다. 일부 실시예들에서 유연 필름을 통하여 광이 방출되는 부분과 유연 필름을 통하여 광이 방출되지 않는 부분에 다른 특성을 제공하기 위하여 유연 필름(1420)에 두 가지 또는 그 이상의 물질이 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서 다른 목적들을 위하여 다중 물질들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 딱딱하고/또는 유연한 플라스틱 렌즈가 유연 필름에 부착될 수 있다. 다중 물질을 갖는 그러한 유연 필름(1420)이 예를 들면 일반적인 다중 몰딩 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 몰딩되는 제1 물질은 연이어서 몰딩되는 제2 물질에 만족스러운 본드로 사용될 수 있도록 완전히 큐어링되지 않을 수 있다. 다른 실시예들에서, 광학 요소와 유연 필름을 위하여 동일한 물질이 사용될 수 있고, 여기서 광학 요소가 형성되고 그 후 유연 필름이 광학 요소를 둘러싸고 형성된다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 공동(110)을 채우도록 제공될 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 이 실시예들에서, 반도체 발광 소자(150)는 공동(110) 내에서 유연 필름(1420)을 향하여 신장되어 접촉하는 와이어(1650)를 포함한다. 유연 필름(1420)은 인듐 주석 산화물(ITO) 및/또는 다른 일반적인 투명한 도전체를 포함할 수 있는 투명한 도전체(2110)를 포함한다. 투명한 도전체(2110)는 공동(110)안에서 확장되고 와이어에 전기적으로 연결된다. 그에 의하여 와이어(1650)에 의하여 섀도잉이 감소될 수 있다. 더욱이, 금속 블록(100)으로의 와이어 본드 및 잠재적으로 결과적인 광의 왜곡이 감소되거나 제거될 수 있다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 공동(110)을 채우도록 제공될 수 있다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 도 22에 보이는 바와 같이, 광학 요소(1430)는 공동(110) 위에 놓이고 공동(110)으로부터 멀리 튀어나온 렌즈를 포함한다. 유연 필름(1420)은 렌즈(1430)와 공동(110)을 향해 돌출된 발광 요소(150) 사이의 돌출 요소(2230)를 더 포함한다. 도 22에 보이는 바와 같이, 콘포멀한 인광체층(1710)이 돌출 요소(2230) 위에 제공된다. 렌즈(1430) 뒷면에 돌출 요소(2230)를 제공함에 의하여, 소자에서 광학 커플링 매체(1470)가 대체될 수 있다. 도 22의 배열은 그러므로 더 균일한 조명을 제공하기 위하여 발광 요소(150)로부터 원하는 거리에 더 균일한 인광체층을 제공할 수 있다. 광학 커플링 매체(1470)가 공동(110)을 채울 수 있다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 다중 반도체 발광 소자 및/또는 다중 광학 요소를 포함하는 패키지들을 도시한다. 예를 들면, 도 23에 보이는 바와 같이 광학 요소(1430)가 제1 광학 요소이고 반도체 발광 소자(150)가 제 1 반도체 발광 소자이다. 유연 필름(1420)은 또한 그 안에 제1 광학 요소(1430)로부터 떨어져 있는 제2 광학 요소(1430')를 포함하고 소자는 기판(100)과 유연 필름(1420) 사이에 제2 반도체 발광 소자(150')를 더 포함하고, 제2 광학 요소(1430')를 통하여 발광하도록 구성된다. 또한, 제3 광학 요소(1430") 및 제3 반도체 발광 소자(150")가 또한 제공될 수 있다. 광학 요소(1430, 1430', 1430")는 동일하고/또는 서로 다를 수 있고, 반도체 발광 소자(150, 150', 150")는 동일하고/또는 서로 다를 수 있다. 또한, 도 23의 실시예들에서, 공동(110)은 제1 공동이고, 제2 및 제3 공동(110', 100")이 각각 제2 및 제3 반도체 발광 소자(150', 150")를 위하여 각각 제공된다. 공동(110, 100', 110")은 동일하고/또는 서로 다른 형태를 가질 수 있다. 광학 커플링 매체(1470)는 또한 공동 또는 공동들을 채우도록 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서 더 크거나 더 작은 수의 반도체 발광 소자들 및/또는 공동들이 제공될 수 있음이 이해될 것이다.
도 23에 보이는 바와 같이, 인광체(1710)는 제1 인광체일 수 있고, 제2 및/또는 제3 인광체(1710', 1710")가 각각 제2 광학 요소(1430')와 제2 반도체 발광 소자(150') 사이와 제3 광학 요소(1430")와 제3 반도체 발광 소자(150") 사이의 유연 필름(1420) 위에 제공될 수 있다. 인광체(1710, 1710', 1710")는 동일할 수 있고, 다를 수 있고/또는 제거될 수 있다. 특히, 본 발명의 일부 실시예들에서, 제1 인광체층(1710)과 제1 반도체 발광 소자(150)는 적색광을 생성하도록 구성되고, 제2 인광체층(1710')과 제2 반도체 발광 소자(150')는 청색광을 생성하도록 구성되고, 제3 인광체층(1710")과 제3 반도체 발광 소자(150")는 녹색광을 생성하도록 구 성된다. 그에 의하여 백색광을 방출할 수 있는 적색, 녹색, 청색(RGB) 발광 요소가 일부 실시예들에서 제공될 수 있다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예들의 단면도이다. 이 실시예들에서, 단일 공동(2400)이 제1, 2 및 3 반도체 발광 소자(150, 150', 150")의 각각을 위하여 제공된다. 광학 커플링 매체(1470)가 또한 공동(2400)을 채우도록 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서 더 크거나 더 작은 수의 반도체 발광 소자들 및/또는 공동들이 제공될 수 있음이 이해될 것이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예들의 단면도이다. 도 25에서, 광학 요소(2530)는 그 안에 분산된 인광체를 갖는 렌즈를 포함하여 구성된다. 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 렌즈의 많은 실시예들이 위에서 기술되었고 반복될 필요가 없다. 본 발명의 또 다른 실시예들에서, 광학적 산란 요소가 도 25에 보이는 바와 같이 렌즈 안에 도입될 수 있고/또는 인광체에 부가하여 또는 인광체를 대신하여 예를 들면 도 22에 보이는 바와 같이 독립적인 층으로서 제공될 수 있다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지의 사시도이다. 본 발명의 다양한 실시예들이 도 14 내지 도 26과 관련되어 개별적으로 기술되었음이 기술 분야에 숙달된 자들에 의해 이해될 것이다. 그러나 도 14 내지 도 26의 실시예들의 조합 및 부조합들이 본 발명의 다양한 실시예에 따라서 제공될 수 있고, 또한 여기에 기술된 임의의 다른 도면들에 따라 실시예와 조합될 수 있다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자 패키지의 사시 도이다. 도 27에 보이는 바와 같이, 고상 금속 블록(100)은 그 제1 금속면(100a)에 복수의 공동(110)을 포함하고, 그 제2 금속 표면(100b)에 복수의 방열 핀(190)을 포함한다. 절연층(120)이 제1 금속면(100a) 위에 제공된다. 도전층(130)이 절연층 위에 제공되고, 공동(110) 안에 반사 코팅(2730a) 및 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자(150)에 연결되도록 구성된 공동(110) 안의 제1 도전성 트레이스(2730b)와 제2 도전성 트레이스(2730c)를 제공하기 위하여 패터닝된다. 도 27에 보이는 바와 같이, 트레이스는 반도체 발광 소자 사이에 직렬 연결을 제공할 수 있다. 그러나 병렬 및/또는 직렬/병렬 또는 반-병렬(anti-parallel) 연결이 또한 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서 더 크거나 더 작은 수의 반도체 발광 소자들 및/또는 공동들이 제공될 수 있음이 이해될 것이다.
계속하여 도 27을 참조하면, 그 안에 렌즈와 같은 광학 요소(1430)를 포함하는 유연 필름(1420)이 제1 금속면(100a) 위에 제공되고, 여기에서 각각의 광학 요소(1430)는 각각의 공동(110)을 가로질러 신장된다. 유연 필름(1420)과 광학 요소(1430)의 다양한 실시예들이 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이 제공될 수 있다. 더욱이, 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이 인광체가 통합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 광학 요소(1430)를 포함하는 유연 필름(1420) 대신에, 분리된 렌즈(170)들이 또한 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도전체(130)가 발광 소자 구동 통합 회로와 같은 고상 금속 블록(100) 위의 통합된 트레이스(2710)에 연결된다. 일부 실시예들에서 도 27의 반도체 발광 소자 패키지는 일반적인 전구에 대한 플러그-인 대체품을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 28은 도 27에 따른 실시예들의 사시도이다. 도 28에 보이는 바와 같이, 도전층(130)에 의해 연결된 공동(110)의 배열이 고상 금속 블록(100)의 제1 표면(100a) 위에 제공될 수 있다. 도 28에 균일한 간격의 10×10 배열의 공동과 유연 필름(1420) 위의 대응하는 10×10 배열의 광학 요소(1430)가 보여진다. 그러나 더 크거나 더 작은 배열이 제공될 수 있고 배열은 원형, 임의의 간격 및/또는 다른 형태일 수 있다. 더욱이, 불균일한 간격이 공동(110)과 광학 요소(1430)의 배열의 전부 또는 일부에 제공될 수 있다. 더욱 특정적으로, 균일한 간격이 균일한 광출력을 도모할 수 있고, 반면에 불균일한 간격은 고상 금속 블록(100)의 다양한 부분에 걸친 방열 핀(190)의 열 발산 능력의 변동을 보상하도록 제공될 수 있다.
도 27 및 도 28의 일시예들은 여기에 기술된 임의의 다른 실시예들의 다양한 조합 및 부조합들과 결합될 수 있다.
도 29는 본 발명의 다른 실시예들의 측면의 단면도이다. 이 실시예들에서, 제1 금속면(100a)은 그 안에 복수의 페데스탈(pedestal)(2900)을 더 포함하고, 복수의 공동(110)의 각각이 복수의 페데스탈(2900)의 각각에 있다. 명확성을 위하여 절연층(120)과 도전층(130)이 도 29에 도시되어 있지 않다. 다중 공동(110)이 또한 다른 실시예들에서 주어진 페데스탈(2900) 안에 또한 제공될 수 있다. 도 29의 실시예들에서, 유연 필름(1420')은 렌즈와 같은 복수의 광학 요소(1430')를 포함하고, 그들의 각각은 대응하는 페데스탈(2900)과 공동(110)을 가로질러 신장된다. 다른 실시예들에서 더 크거나 더 작은 수의 반도체 발광 소자들 및/또는 공동들이 제공될 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라 페데스탈(2900)을 제공함에 의하여, 발광 소자(150)는 광학 요소(1430')의 방사상 중심에 더 가깝게 놓여질 수 있으며, 이에 의하여 발광의 균일도가 더 향상될 수 있다. 도 29의 실시예들은 각각의 페데스탈(2900)과 공동(110)을 가로질러 놓이는 렌즈와 같은 분리된 광학 요소와 함께 제공될 수 있고, 도 29의 실시예들은 위에서 기술된 다른 실시예들의 임의의 조합 또는 부조합과 결합될 수 있음이 이해될 것이다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반도체 발광 소자를 패키지하기 위하여 수행될 수 있는 단계들의 흐름도이다. 도 30의 방법들은 임의의 앞의 도면들에서 기술된 구조들을 제공하기 위하여, 하나 이상의 반도체 발광 소자를 패키지하는데 사용될 수 있다.
도 30의 블록(3010)에 보이는 바와 같이, 공동과 방열 핀을 포함하는 고상 금속 블록은 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이 제조된다. 블록(3020)에서, 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이, 고체금속 블록의 적어도 일부 위에, 예를 들면 제1 금속면 위에 절연층이 형성된다. 블록(3030)에서, 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이 절연층 위에 도전층이 형성된다. 도전층은 공동 내에 반사 코팅 및 공동으로 신장되는 제1 면 위의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝될 수 있다. 블록(3040)에서, 위에서 광범위하게 기술된 바와 같이, 적어도 하나의 반도체 발광 소자가 각각의 공동에 장착되고 각각의 공동 내의 제1 및 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결된다. 블록(3050)에서, 위에서 기술된 바와 같이, 광학 커플링 매체가 추가될 수 있다. 블록(3060)에서, 위에서 광범위하게 기 술된 바와 같이, 렌즈, 광학 요소 및/또는 유연 필름이 제1 면 위에 놓여진다. 다른 실시예들에서, 위에서 광범위하게 기술된 바와 같은 관통홀, 반사기층 및/또는 다른 구조들이 또한 제공될 수 있다.
일부 대체할 수 있는 실시예들에서, 도 30의 블록에 지시된 기능/작용들은 흐름도에 지시된 순서에서 벗어나도록 일어날 수 있다. 예를 들면, 관련된 기능/역할에 따라서, 연속적으로 나타낸 두 개의 블록이 사실은 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나 또는 블록들이 때때로 역순으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예의 부가적인 논의가 지금부터 제공될 것이다. 본 발명의 실시예들은 고상 금속 블록에 3차원의 윗면과 뒷면 토폴로지를 제공하여, 그에 의하여 구성요소인 반사기 공동 및 구성요소인 방열체 모두를 일체형으로 제공할 수 있다. 통합된 광학 공동들은 얼라인먼트와 제조의 용이를 촉진할 수 있다. 통합된 방열체는 열 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, LED 용 반사기를 형성하기 위하여 3차원의 윗면 토폴로지를 채용함으로써, 개별적으로 LED를 패키지하고, 패키지를 방열체로 장착하고 원하는 구동 전자회로를 추가할 필요가 제거될 수 있다. 그러므로 "통합된 반사기 방열체 위의 칩"이 단일의 부품으로서 제공될 수 있다. 높은 광학적 효율과 높은 열적 효율이 그에 의하여 제공될 수 있다. 구동 회로를 부가함으로써 소스 전압과 최종적인 조명 하우징만을 필요로 할 수 있는 기능적인 조명을 위한 완전한 솔루션을 제공할 수 있다.
임의의 형태 또는 밀도의 소자가 제공될 수 있다. 예를 들면, 높은 루멘 강 도(제곱 밀리미터 당 루멘)를 갖기를 원할 수 있고, 또는 공동 레이아웃을 분포시킴으로써 열적 효율을 향상시키거나 최적화하기를 원할 수 있다.
높은 밀도의 실시예는 2×2 배열을 제공하기 위하여 본 발명의 양수인인 Cree. Inc. 에 의한 XB900의 이름 아래 판매되는 것과 같은 4 개의 고출력 LED 를 가질 수 있다. 반면에 동일한 루멘 출력을 얻기 위하여 10×10 배열을 제공하기 위하여 본 발명의 양수인인 Cree. Inc. 에 의한 XB290의 이름 아래 판매되는 것과 같이, 분산된 열적 접근은 100 더 낮은 파워 LED를 가질 수 있다. XB900 및 XB290 소자는 "Cree Optoelectronics LED Product Line, Publication CPR3AX, Rev. D, 2001-2002" 라는 제목의 생산품 브로우셔에 기술되어 있다. 이 생산품 브로우셔에 기술되어 있는 XT290, XT230 와 같은 다른 소자들 및 다른 제조업체로부터의 다른 소자들이 또한 사용될 수 있다.
위에서 기술되어 있는 바와 같이, 광학 공동은 리세스되거나 또는 페데스탈 안의 광학 공동으로서 제공될 수 있다. 도전성 층은 다이-부착 패드와 와이어 본드 패드를 제공할 수 있다. 적색, 녹색 또는 청색 LED 를 위하여 분리된 트레이스들이 제공될 수 있거나, 모든 LED 들이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 표준 MR16 또는 다른 광 장착물(fixture)을 대체할 수 있는 구성을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 6.4 와트의 입력은 약 2.4 와트의 광 출력과 4 와트의 열 발산을 제공할 수 있다.
도면과 상세한 설명에서, 본 발명의 실시예들이 개시되었고, 비록 특정 용어가 사용되었어도, 그것은 일반적이고 기술적인 의미에서만 사용된 것이고 제한을 위한 목적은 아니다. 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 개진된다.
본 발명은 고출력의 LED 및/또는 레이저 다이오드와 같은 고출력 반도체 발광 소자를 위하여 특히 유용하다.

Claims (88)

  1. 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 포함하는 고상 금속 블록(solid metal block)을 포함하며,
    상기 제1 금속면은 내부에 공동을 포함하고, 상기 공동은 내부에 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 장착할 수 있으며, 내부에 장착된 상기 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 상기 공동으로부터 벗어나도록 반사시킬 수 있도록 구성되며,
    상기 제2 금속면은 내부에 복수의 방열 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 공동 안에 반사 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 형성된 상기 공동 안의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 금속면 위의 절연층; 및
    상기 공동 안의 반사층 및 상기 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발 광 소자에 연결되도록 형성된 상기 공동 안의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝된 상기 절연층 위의 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 고상 알루미늄 블록을 포함하고 상기 절연층은 산화 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 고상 강철(steel) 블록을 포함하고 상기 절연층은 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 금속면은 페데스탈(pedestal)을 더 포함하고, 상기 공동은 상기 페데스탈 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  8. 제3 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 상기 제1면으로부터 상기 제2면으로 신장하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 그 안에 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결되는 도전성 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 공동 안에 장착되는 적어도 하나의 반도체 발광 소자와 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 공동을 가로질러 신장되는 렌즈와 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  11. 제7 항에 있어서, 상기 페데스탈 안의 상기 공동 안에 장착되는 적어도 하나의 반도체 발광 소자와 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 페데스탈과 상기 공동을 가로질러 신장되는 렌즈와 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 공동을 가로질러 신장되는 광학 요소를 포함하는 상기 제1 금속면 위의 유연 필름과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 페데스탈을 가로지르고 상기 공동을 가로질러 신장되는 광학 요소를 포함하는 상기 제1 금속면 위의 유연 필름과 추가적으로 결합하 는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 광학 요소는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 광학 요소는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  17. 제10 항에 있어서, 상기 렌즈 위의 인광체(phosphor)를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  18. 제12 항에 있어서, 상기 렌즈 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 광학 요소 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  20. 제14 항에 있어서, 상기 광학 요소 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  21. 제10 항에 있어서, 상기 렌즈는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  22. 제12 항에 있어서, 상기 렌즈는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  23. 제13 항에 있어서, 상기 광학 요소는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  24. 제14 항에 있어서, 상기 광학 요소는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  25. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 발광 소자 위의 인광체를 포함하는 절연층과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  26. 제11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 발광 소자 위의 인광체를 포함하는 절연층과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  27. 제3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스와 전기적으로 연결되는 상기 고상 금속 블록 위의 집적 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  28. 제3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스와 전기적으로 연결되는 상기 고상 금속 블록 위의 반도체 발광 소자 구동 집적 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  29. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 발광 소자는 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  30. 제9 항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 발광 소자를 둘러싸는 상기 공동 안의 광학 커플링 매체와 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  31. 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 포함하는 고상 금속 블록을 포함하며,
    상기 제1 금속면은 내부에 복수의 공동을 포함하고, 상기 복수의 공동의 각각은 내부에 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 장착할 수 있으며, 내부에 장착된 상기 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 상기 각각의 공동으로부터 벗어나도록 반사시킬 수 있도록 구성되며,
    상기 제2 금속면은 내부에 복수의 방열 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  32. 제31 항에 있어서, 상기 복수의 공동 안에 반사 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  33. 제31 항에 있어서, 상기 복수의 공동으로 신장되고 상기 각각의 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 형성된, 상기 제1 면 위의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  34. 제31 항에 있어서, 상기 제1 금속면 위의 절연층; 및
    상기 복수의 공동 안의 반사 코팅 및 상기 복수의 공동으로 신장되고 상기 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 형성된 상기 제1 면 위의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝된 상기 절연층 위의 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  35. 제34 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 고상 알루미늄 블록을 포함하고 상기 절연층은 산화 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  36. 제34 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 고상 강철 블록을 포함하고 상기 절연층은 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  37. 제31 항에 있어서, 상기 제1 금속면은 복수의 페데스탈을 더 포함하고, 상기 복수의 공동의 각각은 상기 복수의 페데스탈의 각각의 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  38. 제33 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 상기 제1면으로부터 상기 제2면으로 신장하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀은 그 안에 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결되는 도전성 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  39. 제31 항에 있어서, 상기 각각의 공동 안에 장착되는 적어도 하나의 반도체 발광 소자와 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  40. 제39 항에 있어서, 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 복수의 렌즈의 각각과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  41. 제37 항에 있어서, 상기 각각의 페데스탈 안의 상기 각각의 공동 안에 장착 되는 적어도 하나의 반도체 발광 소자와 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  42. 제41 항에 있어서, 복수의 렌즈와 추가적으로 결합하되, 상기 복수의 렌즈의 각각은 상기 각각의 페데스탈과 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  43. 제39 항에 있어서, 상기 제1 금속면 위의 복수의 광학 요소를 포함하는 유연 필름과 추가적으로 결합하되, 상기 각각의 광학 요소는 각각의 공동을 가로질러 신장되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  44. 제41 항에 있어서, 상기 제1 금속면 위의 복수의 광학 요소를 포함하는 유연 필름과 추가적으로 결합하되, 상기 각각의 광학 요소는 각각의 페데스탈과 각각의 공동을 가로질러 신장되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  45. 제43 항에 있어서, 상기 광학 요소는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  46. 제44 항에 있어서, 상기 광학 요소는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  47. 제40 항에 있어서, 상기 렌즈 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  48. 제42 항에 있어서, 상기 렌즈 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  49. 제43 항에 있어서, 상기 광학 요소 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  50. 제44 항에 있어서, 상기 광학 요소 위의 인광체를 포함하는 코팅과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  51. 제40 항에 있어서, 상기 렌즈는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  52. 제42 항에 있어서, 상기 렌즈는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  53. 제43 항에 있어서, 상기 광학 요소는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것 을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  54. 제44 항에 있어서, 상기 광학 요소는 그 안에 분산된 인광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  55. 제39 항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자 위의 인광체를 포함하는 절연층과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  56. 제41 항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자 위의 인광체를 포함하는 절연층과 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  57. 제33 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스와 전기적으로 연결되는 상기 고상 금속 블록 위의 집적 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  58. 제33 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스와 전기적으로 연결되는 상기 고상 금속 블록 위의 반도체 발광 소자 구동 집적 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  59. 제39 항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자는 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  60. 제39 항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 발광 소자를 둘러싸는 상기 공동 안의 광학 커플링 매체와 추가적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  61. 제31 항에 있어서, 상기 복수의 공동들은 균일하게 및/또는 비균일하게 제1 면 안에서 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자용 장착 기판.
  62. 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 포함하되, 상기 제1 금속면은 내부에 복수의 공동을 포함하고, 상기 각각의 공동은 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 내부에 장착하고 내부에 장착된 적어도 하나의 상기 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 상기 공동으로부터 멀리 반사시키도록 구성되고, 상기 제2 금속면은 내부에 복수의 방열 핀을 포함하는 고상 금속 블록을 제조하는 단계;
    상기 제1 금속면 위에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 복수의 공동 안의 반사 코팅 및 상기 복수의 공동으로 신장되고 상기 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 형성된 상기 제1 면 위의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝된 도전층을 상기 절연층 위에 형성하는 단계; 및
    상기 각각의 공동 안에 상기 각각의 공동 안의 상기 제1 및 상기 제2의 도전 성 트레이스에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  63. 제62 항에 있어서, 상기 장착 단계는 상기 복수의 공동 안에 반사 코팅을 제조하는 단계에 선행하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  64. 제62 항에 있어서, 상기 제1 금속면은 내부에 복수의 페데스탈을 더 포함하고, 상기 복수의 공동의 각각은 상기 복수의 페데스탈의 각각의 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  65. 제62 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 상기 제1면으로부터 상기 제2면으로 신장하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀 안에 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결되는 도전성 비아를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  66. 제62 항에 있어서, 상기 공동의 각각을 가로질러 각각의 렌즈를 배치하는 단계가 상기 장착 단계를 뒤따르는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  67. 제64 항에 있어서, 상기 페데스탈의 각각과 상기 공동의 각각을 가로질러 각 각의 렌즈를 배치하는 단계가 상기 장착 단계를 뒤따르는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  68. 제62 항에 있어서, 각각의 광학 요소가 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 복수의 광학 요소를 포함하는 유연 필름을 상기 제1 금속면 위에 배치하는 단계가 상기 장착 단계를 뒤따르는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  69. 제64 항에 있어서, 각각의 광학 요소가 상기 각각의 페데스탈과 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 복수의 광학 요소를 포함하는 유연 필름을 상기 제1 금속면 위에 배치하는 단계가 상기 장착 단계를 뒤따르는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  70. 제66 항에 있어서, 상기 렌즈를 인광체로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  71. 제67 항에 있어서, 상기 렌즈를 인광체로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  72. 제68 항에 있어서, 상기 광학 요소를 인광체로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  73. 제69 항에 있어서, 상기 광학 요소를 인광체로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  74. 제62 항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자를 인광체로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  75. 제62 항에 있어서, 집적 회로를 상기 제1 및 제2 트레이스에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  76. 제62 항에 있어서, 반도체 발광 소자 구동 집적 회로를 상기 제1 및 제2 트레이스에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  77. 제62 항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 발광 소자를 둘러싸는 광학 커플링 매체를 상기 공동 안에 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지 방법.
  78. 대향하는 제1 및 제2의 금속면을 포함하되, 상기 제1 금속면은 내부에 복수 의 공동을 포함하고, 각각의 상기 공동은 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 내부에 장착할 수 있고 내부에 장착된 적어도 하나의 상기 반도체 발광 소자에 의해 방출된 빛을 상기 공동으로부터 멀리 반사시킬 수 있도록 구성되고, 상기 제2 금속면은 그 안에 복수의 방열 핀을 포함하는 고상 금속 블록;
    상기 제1 금속면 위의 절연층;
    상기 각각의 공동 안의 적어도 하나의 반도체 발광 소자; 및
    상기 복수의 공동 안의 반사 코팅 및 상기 복수의 공동으로 신장되고 상기 각각의 공동 안에 장착된 적어도 하나의 반도체 발광 소자에 연결되도록 형성되는 상기 제1 면 위의 제1 및 제2 도전성 트레이스를 제공하기 위하여 패터닝된 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  79. 제78 항에 있어서, 상기 복수의 공동 안에 반사 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  80. 제78 항에 있어서, 상기 제1 금속면은 내부에 복수의 페데스탈을 더 포함하고, 상기 복수의 공동의 각각은 상기 복수의 페데스탈의 각각의 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  81. 제78 항에 있어서, 상기 고상 금속 블록은 상기 제1면으로부터 상기 제2면으로 신장하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀 안에 상기 제1 도전성 트레이스 또는 상기 제2 도전성 트레이스에 전기적으로 연결되는 도전성 비아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  82. 제78 항에 있어서, 복수의 렌즈를 더 포함하되, 상기 복수의 렌즈의 각각은 상기 공동의 각각을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  83. 제80 항에 있어서, 복수의 렌즈를 더 포함하되, 상기 복수의 렌즈의 각각은 상기 페데스탈의 각각과 상기 공동의 각각을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  84. 제78 항에 있어서, 각각의 광학 요소가 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 복수의 광학 요소를 포함하는 상기 제1 금속면 위의 유연 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  85. 제80 항에 있어서, 각각의 광학 요소가 상기 각각의 페데스탈과 상기 각각의 공동을 가로질러 신장되는 복수의 광학 요소를 포함하는 상기 제1 금속면 위의 유연 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자의 패키지.
  86. 제78 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스에 전기적으로 연결되는 집적 회로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 패키지.
  87. 제78 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트레이스에 전기적으로 연결되는 반도체 발광 소자 구동 집적 회로 집적 회로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 패키지.
  88. 제78 항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 발광 소자를 둘러싸는 광학 커플링 매체를 상기 공동 안에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 패키지.
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Patent event date: 20120731

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Patent event date: 20120731

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Patent event date: 20120830

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Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20120209

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Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20100702

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Patent event date: 20121011

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PB07012S01D

Patent event date: 20121008

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