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실리콘 렌즈를 구비하는 발광소자 및 그것을 제조하는 방법 document_id A220517009220

분류
의약학
라벨 상태 (label_status)
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문맥 (context)
본 발명은 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 봉지재에 실리콘 렌즈를 부착하여 봉지재와 렌즈 사이의 에어갭 발생을 방지한 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 발광 소자는 패키지 본체와 상기 패키지 본체에 실장된 발광 다이오드를 포함한다. 발광 다이오드는 백열전구, 형광등 및 방전 광원에 비해 작은 크기, 긴 수명 및 저전력의 장점을 갖는다. 한편, 상기 발광 다이오드를 외부환경, 예컨대 수분으로부터 보호하기 위해 봉지재가 사용된다. 봉지재는 발광 다이오드 및 본딩와이어들을 덮어 이들을 외부환경으로부터 보호한다. 따라서, 패키지 본체에 발광 다이오드를 실장한 후, 봉지재로 발광 다이오드를 덮어 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 그 후, 상기 봉지재 상에 지향각 또는 광의 방출방향을 조절하기 위한 다양한 렌즈가 부착되어 사용된다. 종래, 봉지재로는 에폭시 수지가 많이 사용되었다. 그러나, 에폭시 수지는 상대적으로 큰 경도값을 가지므로, 본딩와이어의 단선을 유발하여 발광소자의 불량을 초래한다. 또한, 발광소자를 장시간 사용함에 따라, 에폭시가 자외선 또는 단파장 가시광선을 흡수하는 양이 증가하며, 이에 따라 광속 저하가 발생한다. 특히, 단파장 가시광선의 광속저하는 백색 발광 소자에서 이른바 황색화(yellowing)로 나타난다. 즉, 백색 발광소자에서 방출되는 백색광 중 단파장 가시광선이 감소하므로, 장파장 가시광선이 더 많은 광으로 외부에서 감지된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 에폭시를 대체하여 실리콘으로 봉지재를 형성하고 있다. 실리콘 봉지재는 경도가 작고 복원력이 커서 본딩와이어의 단선 발생을 감소시키며, 장시간 사용에 따른 황색화 경향을 보이지 않는다. 그러나, 봉지재를 실리콘으로 형성함에 따라, PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 실리콘 봉지재에 부착할 때, 렌즈와 실리콘 봉지재의 계면에 에어갭이 발생하는 문제가 있다. 또한, PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 탑재한 발광 소자는 300℃ 이상의 고온에서 열처리를 할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 렌즈를 부착한 발광소자를 고온 표면실장 공정을 통해 인쇄회로기판 등에 솔더링할 수 없으며, 인쇄회로기판 등에 발광 다이오드 패키지를 표면실장한 후, 렌즈를 부착해야 한다. 이는 렌즈를 부착하는 공정을 어렵게 만들어 렌즈 부착 공정 시간을 증가시킨다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
실리콘 봉지재를 사용하는 발광 소자에서 PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 사용할 때 발생하는 문제점은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    실리콘 봉지재와 플라스틱 렌즈(PMMA 등)를 결합했을 때 나타나는 기술적 문제점을 파악해야 한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    본문에서 실리콘 봉지재와 플라스틱 렌즈의 관계를 설명하는 부분을 추출한다.

    • 봉지재를 실리콘으로 형성함에 따라, PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 실리콘 봉지재에 부착할 때, 렌즈와 실리콘 봉지재의 계면에 에어갭이 발생하는 문제가 있다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    에어갭 발생 문제와 고온 열처리 제한 문제를 핵심 근거로 선정한다.

    • 렌즈와 실리콘 봉지재의 계면에 에어갭이 발생하는 문제가 있다.
    • PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 탑재한 발광 소자는 300℃ 이상의 고온에서 열처리를 할 수 없는 단점이 있다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    계면의 에어갭 발생 문제와 고온 공정 불가능에 따른 공정상의 어려움을 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    두 가지 주요 문제점(에어갭 발생, 고온 열처리 불가)을 정리하여 결론을 도출한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 문맥에 근거하여 명확하게 답변을 작성한다.

    • 렌즈와 실리콘 봉지재의 계면에 에어갭이 발생하는 문제가 있다. 또한, PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 탑재한 발광 소자는 300℃ 이상의 고온에서 열처리를 할 수 없는 단점이 있다.
최종 답변 (final_answer)
렌즈와 실리콘 봉지재의 계면에 에어갭이 발생하는 문제가 있으며, PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 탑재한 발광 소자는 300℃ 이상의 고온에서 열처리를 할 수 없어 렌즈 부착 공정이 어려워진다는 단점이 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
실리콘 봉지재에 PMMA 등의 플라스틱 렌즈를 사용할 때 렌즈와 봉지재 계면에 에어갭이 발생하고 300℃ 이상의 고온 열처리를 할 수 없어 공정상 제약이 생긴다.