▲ 형광체 함럄에 따른 색좌표 분산도 감소 결과.

국내 연구진이 LED에 사용되는 실리콘 봉지재를 순간경화를 시켜 LED의 효율을 높이는 기술을 개발했다.

한국광기술원(원장 김영선)은 19일 LED용 실리콘 내부에 혼합된 형광체를 가열, 실리콘 봉지재를 경화시키는 ‘적외선 레이저를 이용한 실리콘 봉지재 초고속 stress free 경화기술’ 개발에 성공했다고 밝혔다.

LED 칩을 보호하고 발광효율을 향상시키는 LED용 실리콘 봉지재는 그동안 실리콘과 형광체를 혼합해 오븐에서 열로 경화하는 방식을 이용했다. 하지만 이러한 방식은 시간이 오래 걸리고 형광체의 침전이 발생해 동일한 LED라 해도 광특성 변화와 수율 저하라는 문제점을 가지고 있었다.

이에 광기술원 조명모듈연구센터 김재필박사 연구팀은 적외선 레이저를 이용해 실리콘 봉지재 내부에 혼합된 형광체를 직접 가열했다. 해당 기술로 경화시간은 10초이내로 단축 하면서 형광체의 침전을 방지해 LED의 생산 수율과 신뢰성을 높이게 됐다.

연구팀은 개발한 기술을 제조공정에 적용할 경우 기존 제품에 비해 발광효율이 10% 이상 향상되고 광 특성 편차가 25% 이상 감소 했으며 광원 수명도 크게 증가했다고 밝혔다.

김재필 박사는 “LED 패키징 제조공정에서 가장 어려운 숙제를 완벽하게 해결할 수 있는 원천기술을 독일이나 일본 등 다른 LED 기술개발 선진국가들보다 먼저 갖게 됐으며 이로 인해 국내 고출력 LED 산업이 침체를 벗어나 세계시장을 선도하는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 기술은 산업통상자원부의 산업원천기술개발사업으로 개발됐으며 또한 반도체 패키지 전문 학술지인 ‘IEEE Transaction on Components, Packaging and Manufacturing Technology’ 7월호에 소개됐다.