광 반도체 디바이스 및 이의 제조방법 document_id A220623051450

발광 다이오드와 같은 광 반도체 디바이스를 수지로 밀봉하기 위한 여러 방법이 알려져 있다. 캐스팅 성형법(casting molding method)은 액상 열경화성 또는 UV 경화성 수지를 금형 속에 붓는 단계, 본딩 와이어(bonding wire)에 의해 리드 프레임(lead frame)에 연결된 발광 다이오드 소자를 포함하는 리드 프레임을 삽입하는 단계, 및 열 또는 UV 조사에 의해 상기 수지를 경화시키는 단계로 이루어진다. 사출 성형법(injection molding method)은 사출 성형기의 실린더 속에서 열가소성 수지를 용융시키는 단계, 가압하에 상기 수지를, 본딩 와이어에 의해 리드 프레임에 연결된 발광 다이오드 소자를 포함하는 리드 프레임이 삽입되어 있는 금형의 공동(cavity) 속으로 주입하는 단계, 및 상기 수지를 경화시키는 단계로 이루어진다. 트랜스퍼 성형법(transfer molding process)으로 알려진 또 다른 방법에 따르면, 경화 반응 도중에 정지된 B 스테이지 수지(B-stage resin)를 가압하에 액화시키고, 본딩 와이어에 의해 리드 프레임에 연결된 발광 다이오드 소자를 포함하는 리드 프레임을 금형에 삽입하고, 상기 수지를 금형 속에 넣고, 상기 수지를 열 경화시킨다[참조: 일본 공개특허공보 제(소)54-19660호, 일본 공개특허공보 제(소)57-2583호, 일본 공개특허공보 제(평)4-40870호, 일본 공개특허공보 제(평)제9-107128호 및 일본 공개특허공보 제2003-8082호]. 현재, 발광 다이오드의 밀봉은 일반적으로 열경화성 수지, 예를 들면, 에폭시 수지를 사용하여 수행된다. 그러나, 이와 같은 광 반도체 디바이스에 의해 발광되는 광의 강도의 증가 및 상기 디바이스의 연속 모드 작동에 의해, 밀봉 수지의 경화물의 색깔이 변화되고 디바이스의 신뢰성이 감소한다. 일반적으로, 발광 다이오드의 밀봉은 캐스팅 성형법에 의해 수행된다. 그러나, 캐스팅 성형법에서는, 열경화성 수지의 낮은 경화 속도로 인한 낮은 생산 효율성; 수지 밀봉 유닛 및 리드 프레임의 위치 설정을 위한 여러 개의 지그(jig)의 사용 필요성으로 인한 수득된 발광 다이오드의 결함 발생 가능성; 열경화성 수지의 경화시 수축에 의해 발생하는 표면의 드라이 스팟(dry spot)의 성장 가능성; 밀봉 수지에서의 공극(void)의 형성; 및 발광 다이오드 소자에 경화 응력이 축적되어 발생할 수 있는, 밀봉 수지의 발광 다이오드 소자로부터의 분리와 같은 다수의 문제점이 있다. 트랜스퍼 성형법은 밀봉 수지층 두께를 정확하게 제어할 수 있다는 점에서 유리하다. 트랜스퍼 성형법은 밀봉 수지 유동의 압력 변동에 의해, 발광 다이오드의 전기적 접속에 사용되는 본딩 와이어가 변형, 파괴되거나 목적하지 않은 접촉이 생성될 수 있고; 저장 및 이송 동안 위에서 언급한 열경화성 B 스테이지 수지의 경화를 중단시키기 위한 냉각 수단을 사용할 필요가 있을 수 있으며; 위에서 언급한 요소들과 연관된 추가 비용이 발생한다는 단점이 있다. 반면, 사출 성형법의 이점으로는, 발광 다이오드 소자가 금형 속에 직접 위치하고, 발광 다이오드 소자에 연결된 리드 프레임이 금형에 직접 고정되고, 제조시 더욱 적은 수의 금형이 요구될 수 있으며, 수득된 발광 다이오드의 특성의 편차가 더욱 적고, 생성물에 더욱 적은 정도로 결함이 형성되며, 경화시 수축에 의해 드라이 스팟이 성장하지 않는다는 데에 있다. 그럼에도 불구하고, 사출 성형법은 발광 다이오드 소자의 전기적 접속에 사용되는 본딩 와이어의 파손 및 와이어들의 목적하지 않은 접촉을 일으킬 수 있다. 본 발명의 목적은 밀봉 재료에 공극을 형성하지 않고, 수지층의 두께를 정확하게 제어하며, 본딩 와이어의 파손 또는 와이어들의 목적하지 않은 접촉을 발생시키지 않고, 광 반도체 디바이스 소자의 응력 집중이 낮다는 것을 특징으로 하며, 장기간 사용하거나 증가된 발광 강도에서 조작한 후에도 밀봉 수지의 변색 및 밀봉 수지의 광 반도체 디바이스 소자로부터의 단절 가능성을 감소시키고, 신뢰성이 높은 광 반도체 디바이스의 산업적 생산에 적합한 광 반도체 디바이스, 예를 들면, 발광 다이오드의 밀봉방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 장시간 사용 후에도 신뢰성이 뛰어나고, 밀봉 수지층이 변색되지 않으며, 밀봉 수지층을 발광 반도체 소자로부터 박리함으로써 발생할 수 있는 생성된 광의 휘도 감소가 일어나지 않는 밀봉된 광 반도체 디바이스를 제공하는 것이다. [발명의 요약] 본 발명은, 밀봉되지 않은 광 반도체 디바이스를 금형 속에 넣고, 금형과 밀봉되지 않은 반도체 디바이스 사이의 공간에 투명 또는 반투명 경화성 실리콘 조성물을 충전시켜 압축 성형하는, 투명 또는 반투명 실리콘 경화물에 밀봉된 광 반도체 디바이스의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 위에서 언급한 방법으로 제조한 광 반도체 디바이스를 제공한다. [발명의 효과] 발광 다이오드와 같은 광 반도체 디바이스의 밀봉에 사용되는 본 발명의 방법은 밀봉 재료에 공극을 형성하지 않고, 수지층의 두께를 정확하게 제어하며, 본딩 와이어의 파손 또는 와이어들의 목적하지 않은 접촉을 발생시키지 않고, 광 반도체 디바이스 소자의 응력 집중이 낮다는 것을 특징으로 하며, 장기간 사용하거나 증가된 발광 강도에서 조작한 후에도 밀봉 수지의 변색 및 밀봉 수지의 광 반도체 디바이스 소자로부터의 단절 가능성을 감소시키고, 신뢰성이 높은 광 반도체 디바이스의 산업적 생산에 적합하다. 또한, 본 발명의 밀봉된 광 반도체 디바이스는 장시간 사용 후에도 신뢰성이 뛰어나며, 밀봉 수지층이 변색되지 않고, 밀봉 수지층을 발광 반도체 소자로부터 박리함으로써 발생할 수 있는 발생된 광의 휘도 감소가 발생하지 않는다.