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LED 패키지 설계에서 표면기술의 중요성

전문가 제언: ○ 최근 도심 거리 곳곳에서 밝은 색상의 고휘도 LED 전광판을 볼 수가 있다. 빌딩 옥상의 뉴스 전광판, 교차로의 신호등, 횡단보도의 표시등, 자동차 헤드램프 등등 눈에 띄는 곳마다 LED 조명에 둘러싸여 있다. LED는 크게 SMD(Surface Mount Device) 타입과 lamp 타입으로 구분된다. 램프 타입은 주로 투명한 몰드(mold)로 싸여져 있으며, 내부에 LED 칩이 들어 있다. SMD 타입은 리드프레임을 PCB 구멍에 끼워서 회로기판에 얹어 놓은 상태로 납땜하여 사용한다. 따라서 SMD 타입은 소형화가 가능해 주로 휴대폰 등 모바일 기기에 사용되고 있다.

○ LED가 백열등과 형광등을 대체하는 조명용으로도 실생활에 많이 사용되고 있다. 그러나 광 출력을 현재보다 높이다 보면 고출력 LED가 필요하며, 이는 소비전력이 높아 발생되는 열을 해결하기 위한 방열 방안이 필수적이다. 그렇지 못하면 열응력을 견디지 못하여 수명이 급격히 저하된다. 미국의 한 통계에 의하면 전자 소자의 경우 고장의 55% 정도가 온도에 의한 것이며, 19% 정도는 습도에 의해 일어나는 것으로 나타났다. LED 패키지 역시 온도에 따른 특성변화가 심각하게 나타나고 있다.

○ 내구성이 높은 고휘도, 고출력의 LED 패키징 기술개발을 결정하는 요소는 우수한 열 특성과 광 특성을 동시에 갖는 봉지재의 개발 및 적용 기술, 그리고 선진 개발국의 특허 회피 기술, 우수한 열 특성을 갖는 새로운 물질 및 패키징 재료의 개발?적용 등으로 정리할 수 있다. 모든 기술이 그러하듯이 이러한 LED 기술 역시 기술 장벽과 원천적 기술들이 존재하고 있다. 이들에 대한 원천적 기술개발을 위한 산학연의 노력과 정부 차원의 장기 개발계획 수립 및 지원이 반드시 필요하다.

저자: Gen Murakami
자료유형: 학술정보