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의 개요1. LED

○ 발광 다이오드 는 년 화합물LED( ; Light-Emitting Diode) 1962 GaAsP반도체를 이용한 적색 가 상품화된 것을 시작으로 계열의 녹색LED GaP:N와 함께 지금까지 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용LED ・ ・

광원으로 이용되어 왔음년대 중반 이후 질화갈륨 청색 가 개발되면서 를- 1990 , (GaN) LED LED

이용한 총천연색 가 가능하게 되었으며 는 우리 생활 곳곳에display LED자리 잡기 시작했음

○ 가장 대표적인 예로 핸드폰의 액정표시소자 와 용 를, (LCD) key pad back-light들 수 있음이외에도 를 이용한 는 년 월드컵에서 볼 수 있었던 옥외용- LED display 2002총천연색 대형 전광판 교통 신호등 자동차 계기판 항만 공항 고층 빌딩의, , , , ,경고 및 유도등과 같은 다양한 곳에서 사용되고 있음

는 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력 소모 등의 장점과 함께 환경- LED친화적이면서도 에너지절약 효과가 높아서 차세대 국가 전략 품목으로꼽히고 있음

○ 지구의 온난화를 방지하기 위해 년 월 채택된 교토 의정서를 통해1997 12이산화탄소 가스 배출량을 년까지는 년 수준으로 줄이자는 노력이2010 1990전 세계적으로 확산됨에 따라 일본과 미국을 포함한 각국들이 에너지,절약에 심혈을 기울이고 있음소비 전력이 적고 수명이 기존의 전구에 비해 배 이상이며 빠른- (1/10), 10반응속도 기존의 배 로 기존의 광원에 비해 매우 우수한 특성을 나타낸( 1000 )백색 의 중요성이 날로 증가하고 있음LED

의 정의2. LED는 전기신호가 인가되면 빛을 발산하는 화합물 반도체의 일종으로서LED○

발광 다이오드라고 칭하며 화합물 반도체의 조성비를 조절하여 색상구현

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의 특징3. LED는 저소비전력 반영구적인 수명 빠른 응답속도 안정성 환경친화성의LED , , , ,

장점을 지니고 있는 반면 높은 가격 발열문제 등의 단점을 가지고 있음,장점< >소형화 박형화 경량화로 정교한 디자인 가능- , ,광변환효율이 높아 소비전력이 낮음-장수명 만 만 시간- (5 ~10 )점소등 감응속도 백열전구의 만 배- 200․유리벌브 등을 사용치 않은 심플한 구조-유해폐기물을 발생시키지 않은 친환경상품-단점< >기존 광원에 비해 높은 가격-많은 열의 발생-기준 색상을 인지하는 연색성이 나쁨 백색광원 제외- ( )

의 제조공정4. LED일반적인 의 제조공정은 에피 웨이퍼 제조 칩 생산 패키징LED (Epi)○ → → →모듈 등으로 진행됨기판 상용화 에피웨이퍼는 와 기판에서 성장하여- : LED Sapphire SiC

제작되지만 최근에는 등의 핵심특허를Nichia, Cree, Toyota회피하기 위한 연구개발이 많이 진행되고 있음

에피웨이퍼 기판위에 장비 이용 화합물 반도체를 성장시켜- : MOCVD에피웨이퍼를 제조하는 단계로 현재 등 여러 가지 방법을, HVPE통하여 반도체를 성장시키는 기술이 있고 보다 성장효율을 좋게 하기위한 방법들이 많이 연구되고 있음

칩생산 전극을 형성하고 개별 칩으로 절단하는 단계- :패키징 및 모듈 산업의 중심축이 과거 중심에서 패키징 및- : LED Epi-Chip

모듈 중심으로 이동 중 방열특성 향상 위해 를 배치하고. Heatsink위에 실장하여 열 저항을 최소화 함Metal PCB

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백색광원 제조방법< >

제조회사5.국내 업체는 대부분 패키징 분야에 집중하고 있음LED○삼성전기 이노텍 등 일부 대기업이 웨이퍼에서부터 패키징까지 전공정을- , LG자체적으로 수행하고 있음에피밸리 에피플러스 등 일부 중소 전문 업체들이 웨이퍼와 칩 분야에- ,진출하여 있음

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니치아화학 일본( )○세계 위의 업체로 관련 원천특허를 대부분 보유하고 있는 업체- 1 GaN크리(Cree)○

계 반도체 기판 광소자 소자의 개발 생산 및 판매 세계 선두기업임- SiC , , RF

오스람옵토세미컨덕터(Osram-OS)○백색 관련 건의 형광체 특허를 가지고 있으며 제조와 패키지- LED 2 LED에 주력하고 있음

루미레드 필립스라이팅과 애질런트 합작(Lumileds) : (Agilent technologies)○고휘도 제조 및 패키지 기술로 이라 불리는 다양한 제품 판매- LED Luxeon

도요타고세이 일본(Toyoda Gosei, )○쇼와덴코 일본(Showa Denko, )○

대만Arima Optoelectronics( )○대만Forepi( )○

하바텍 대만( )○대만Epistar( )○일본 세계에서 가장 얇은 용 개발Sharp( ) - Celluler Chip LED○

미국IIP( )○일본 등등Stanley Electric( )○

모듈의 종류 및 특징6. LED

타입 패키징 램프 타입 패키징<SMD > < >

패키징의 타입은 타입과 타입이 주로 사용되며 용도에 따라 다SMD Lamp ,○양한 모양으로 응용된 패키징 예 등 이 있다( , Top View, Side View ) .

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조명에 사용되는 모듈은 타입의 패키징 또는 램프 타입의 패키징LED SMD○을 기판에 자샆하여 구 구 구 구 구 구 구 등 다양한 형PCB 1 , 3 , 4 , 5 , 6 , 12 , 18태로 만들어 사용하고 있다.

조명방식에 따른 특성비교LED○

위와 같이 조명방식이 많은 장점을 지니고 있지만 발열 문제 높은가격- LED , ,전원장치 필요 등 몇 가지 해결해야할 사항도 있음

는 많은 열이 발생하여 방열설계를 하지 않으면 수명과 효율이 크게- LED짧아지는 단점이 있음이외에도 직류 전원을 사용하기 때문에 일반적인 사용환경에서는- (DC)교류 직류 전원장치가 별도로 필요함/ (AC/DC)

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패키징의 기술○조명은 기존 조명에 비해 광 변환효율이 높아 소비전력이 낮은- LED ( )光

장점이 있으나 공급된 전력의 약 가 빛으로 전환되고 나머지는 열로, 25%전환된다.많은 발열문제를 해결하기 위하여 패키징 단위의 방열시스템 이- (Heat Sink)적용되어야 한다.조명의 방법에 따라 다양한 형태의 모듈을 사용하는데 모듈단위의○방열시스템이 적용되어야 수명과 효율을 유지할 수 있다.특히 캡잔넬과 같이 밀폐된 공간에 내조된 모듈의 발열문제를 해결하기- LED위한 방법으로 노출형점발광방식을 사용하고 있다.점발광 또는 에폭시면발광의 제품은 에폭시를 열전도체로 발열문제를※해결하고 있음

우수제품의 식별법7.간판 또는 조명용 와 관련된 인증제도 마크 등 가 년 이후에LED (KS ) 2012○제정될 예정으로메이저급 회사의 제품을 사용하는 것이 안전하고 이는 정확한 품질관리,○시스템에 따라 생산하고 있기 때문이다.패키징 메이저급 회사는 매 내외 중소업체는 매 내외로Data Sheet< 20 , 10○

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이는 세부적인 항목까지 시험한 의 결과를 숨기지 않고 표기하는Data방법에서 차이가 있다 와 당해 제품의 와 출고증명.> Rank Inspection Report및 거래관계를 입증하는 서류를 징구하여 사실관계를 확인한다.

란 를 만들다보면 모든 패키지가 전부 다 똑같은 색상과RANK ? LED※밝기를 표현할 수는 없다 쉽게 말하면 칩위에 야그 성분이. Blue LED들어있는 엘로우포스포를 스포이드를 이용해서 정확한 양을 정확한두께로 똑 똑 똑 떨어뜨려야 하는데 아무리 기계라고 해도~ ~ ~정확성에는 한계가 있기 마련이다 그래서 얼마나 실패 없이 똑같은.패키지를 만들었는가를 나타내는 수치이다 메이저급 회사는. Rank단위로 의 사양과 같은 제품이 생산되었는지 일정수량을Date Sheet랜덤하여 자체검사를 하고 있는데 그 결과 보고서를, Inspection

라고 한다Report .중국에서 생산된 제품은 위와 같은 방식의 투명성이 확보되지 않고※일반적인 중국제품은 싸다 라는 인식이 팽배되어 있어 상대적으로 낮은“ ”품질의 칩을 사용할 수밖에 없고 고휘도의 제품으로 만들기 위해 정격전류이상으로 설계된 사례가 다수 발견되고 있으며 이로 인하여 수명이,저하되는 현상이 발생되고 있다.

의 회로구조도와 납품된 제품의 회로구조도가 일치되는지 여Data Sheet LED○부 확인

예시>다음은 삼성전기 상 제품사양의 회로구조도와 현장에- Data Sheet OO시공설치된 제품의 회로구조도가 서로 다름을 나타내는 그림

G

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