고출력 백색 LED 열 저항 특성 및 신뢰성 향상

Abstract

본 논문은 LED chip을 package에 붙일 때 쓰이는 접착제 양에 의한 열 특성 개선 및 신뢰성 향상에 관한 논문으로써, 1W급 EMC 사출수지 package에 YAG 형광체를 사용하여 제작하고 chip을 package에 붙일 때 쓰이는 접착제가 chip 면적에 분포되어 있는 상태에 따라 열 저항 값이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. LED package에서 열은 신뢰성에 중요한 요소 중 하나이므로 접착제의 양을 조절함으로써 열 특성 개선과 신뢰성 향상 방안을 제시한다. LED Packaging 과정 중 Die bond 재료로 Ag epoxy 접착제를 사용하여 Packaging 한 후 T3ster 열 특성 분석 장비로 열 저항 값을 측정하였다. Ag epoxy 양을 chip 면적에 균일하게 도포된 package와 그렇지 않은 package의 열 저항 값을 측정하였고, 균일하게 도포된 package의 열 저항 값이 그렇지 않은 package보다 3.5℃/W 낮은 열저항 값을 나타내었다. 이 두 package 열 저항 값을 바탕으로 25도, 60도, 85도 환경에서 신뢰성 차이가 얼마나 나는지를 2000시간 동안 동작 시험을 한 결과 25도에서 약 33000시간, 60도에서 약 14000시간, 85도에서 약 7000시간으로 chip 면적에 균일하게 도포된 LED package가 신뢰성이 우수하다는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 Die adhesive 토출 양을 chip면적에 균일하게 도포함으로써 열적 특성을 최적화 하고 신뢰성 향상이라는 결과를 얻을 수 있는 방향을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 방향이 향후 1W급 이상의 LED package 및 High power COB 개발에 기여 할 수 있을 거라 생각 된다.