KR100998151B1 - 발광다이오드 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

발광다이오드 모듈 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판에 양면 접착 필름을 매개하여 부착되는 금속 방열판 상에 발광다이오드 칩을 실장함으로써, 상기 발광다이오드 칩에서 발생된 열이 상기 금속 방열판을 통하여 효과적으로 방열될 수 있는 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명인 발광다이오드 모듈을 이루는 구성수단은, 발광다이오드 모듈에 있어서, 상면에 회로 패턴이 형성되고, 복수개의 제1 관통홀을 구비하는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 배면에 일면이 부착되되, 상기 제1 관통홀과 대응되는 부분에 형성되는 제2 관통홀을 구비하는 양면 접착 필름, 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착되는 금속 방열판, 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통하여 상기 금속 방열판 상에 실장되는 발광다이오드 칩, 상기 발광다이오드 칩과 상기 인쇄회로기판의 회로패턴을 전기적으로 연결하는 본딩와이어, 상기 발광다이오드 칩 및 본딩와이어를 보호하도록 상기 인쇄회로기판의 상면에 도포되는 투광성 보호수지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
발광다이오드, 방열

Description

발광다이오드 모듈 및 그 제조방법{ＬＥＤ module and method for manufacturing thereof}
본 발명은 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판에 양면 접착 필름을 매개하여 부착되는 금속 방열판 상에 발광다이오드 칩을 실장함으로써, 상기 발광다이오드 칩에서 발생된 열이 상기 금속 방열판을 통하여 효과적으로 방열될 수 있는 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 아주 작은 칩에서 강렬한 빛을 발하는 일종의 점 광원이기 때문에 소정 배치로 다수를 배열해야 만이 전구나 형광등 같은 통상의 조명 광원처럼 충분한 광량을 가진 선이나 면 광원의 효과를 낼 수 있다.
이를 위해 종래 기술에서는 발광다이오드 칩을 개별화된 패키지로 제작하고 이를 인쇄회로기판에 실장하여 모듈화하였다. 발광다이오드 칩을 직접 인쇄회로기판에 실장하지 않고 개별화된 패키지를 거쳐 모듈화하는 것은 균등하게 발광하고 조화되기 위해 발광다이오드의 선별이 필요했고 만에 하나 전체 모듈의 균일성이나 조화를 해치는 것을 포함할 경우 수리가 용이하기 때문이었다.
또한 모듈 상의 넓은 발광다이오드 배치 간격에 비해 작고 좁게 정렬되는 패키지 기판을 적용하여 생산성을 높일 수 있고, 개별 패키지화로 인한 방열을 위한 금속판을 더할 수 있어 다이오드 칩의 높은 동작열을 해소하는데 도움이 된다.
하지만 기술의 발전에 따라 개별 패키지화 과정 없이 발광다이오드 칩을 바로 인쇄회로기판에 실장하여 복수개의 발광다이오드 칩 간의 균일한 동작과 조화를 이루는 것에 큰 어려움이 없게 되었다.
또한 패키지 과정을 축소하고 패키지의 인쇄회로기판에 실장하는 과정을 없앨 수 있어 이러한 과정에서 품질이 훼손될 수 있는 가능성이 완전히 사라지는 품질안정과 더불어 원가절감의 효과를 거둘 수 있게 된다.
상기와 같이 발광다이오드 칩을 바로 인쇄회로기판에 실장하여 형성되는 발광다이오드 모듈의 인쇄회로기판은 플라스틱판 위에 동박을 적층하고, 상기 동박을 식각하여 칩본딩 패드와 와이어본딩 패드를 포함한 회로 패턴이 구비된다.
상기 회로 패턴은 와이어 본딩이 가능하게 도금되어져 있어 발광다이오드 칩이 직접 실장되고 와이어 본딩된다. 발광 다이오드 칩과 본딩 와이어는 투광성의 수지를 도포하여 보호된다. 이 경우 발광다이오드의 동작 열은 동박의 회로 패턴을 통해 해소됨으로 방열 능력이 취약하다.
상기와 같이 발광다이오드 칩이 실장된 인쇄회로기판에서 열이 처리되지 못하게 되면, 발광다이오드 칩이 탑재된 인쇄회로기판의 온도를 상승시켜 발광다이오드 칩의 동작 불능 및 오동작을 야기할 뿐만 아니라 제품의 신뢰성을 저하시키게 되는데, 상기와 같은 발열문제를 해결하기 위하여 종래에는 여러 가지 방열 구조가 채용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따라, 인쇄회로기판에 발광다이오드 칩을 직접 실장한 발광다이오드 모듈을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 종래의 발광다이오드 모듈은 전기전도도가 뛰어난 알루미늄 판(30)에 절연층(20)을 개재하여 동박을 적층하고 식각으로 칩본딩 패드(11)와 와이어 본딩 패드(13)를 포함하는 회로 패턴(10)을 이루고, 상기 칩본딩 패드(11)에 발광다이오드 칩을 실장한 후, 본딩와이어를 이용하여 상기 발광다이오드 칩과 상기 와이어 본딩 패드(13)를 와이어 본딩한다.
이 경우 상기 알루미늄판에 발광다이오드 칩이 직접 실장되는 것은 아니지만, 상기 절연층(13)이 얇고 열전도도가 높은 재질이라면 알루미늄판에 의한 방열 개선 효과를 충분히 얻을 수 있다.
상기 열전도도가 좋은 절연층의 물질로는 고분자/세라믹 복합물질로 열전도도가 높은 세라믹 물질을 적용하여 절연층의 열확산이 효율적으로 이루어지도록 도와주게 된다.
상기 세라믹 물질의 경우 열전도도가 높은 대표적인 물질로 Diamond, AlN, BN 등의 물질이 있다. Diamond의 경우 아주 높은 열전도도를 가지지만, 가격적인 면을 만족시키지 못하는 단점이 있다.
그리고, 상기 AlN이나 BN의 경우 기타 세라믹 소재에 비하여 높은 열전도도를 가지며 Diamond의 가격보다는 쌀 수 있으나, 여전히 가격이 높다. 따라서 절연 체 자체의 가격은 높을 수밖에 없다. 더불어 세라믹은 고온 공정이 필요하므로 단독으로 적용하기 어렵기 때문에 열전도도가 낮은 고분자 소재와의 복합체로 이루어져야한다. 결과적으로, 고분자/세라믹 복합체로 구성된 절연층의 열전도도를 높이는데는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 인쇄회로기판에 양면 접착 필름을 매개하여 부착되는 금속 방열판 상에 발광다이오드 칩을 실장함으로써, 상기 발광다이오드 칩에서 발생된 열이 상기 금속 방열판을 통하여 효과적으로 방열될 수 있는 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 발광다이오드 모듈을 이루는 구성수단은, 발광다이오드 모듈에 있어서, 상면에 회로 패턴이 형성되고, 복수개의 제1 관통홀을 구비하는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 배면에 일면이 부착되되, 상기 제1 관통홀과 대응되는 부분에 형성되는 제2 관통홀을 구비하는 양면 접착 필름, 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착되는 금속 방열판, 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통하여 상기 금속 방열판 상에 실장되는 발광다이오드 칩, 상기 발광다이오드 칩과 상기 인쇄회로기판의 회로패턴을 전기적으로 연결하는 본딩와이어, 상기 발광다이오드 칩 및 본딩와이어를 보호하도록 상기 인쇄회로기판의 상면에 도포되는 투광성 보호수지를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 금속 방열판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 은 도금된 구리 합금으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 투광성 보호수지는 투명 에폭시 또 는 실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 또 다른 본 발명인 발광다이오드 모듈 제조 방법을 이루는 구성수단은, 발광다이오드 모듈 제조 방법에 있어서, 상면에 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 준비하는 단계, 양면 접착 필름 일면의 보호커버를 제거한 후, 상기 양면 접착 필름의 일면을 상기 인쇄회로기판의 배면에 부착하는 단계, 상기 인쇄회로기판과 양면 접착 필름 및 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버를 동시에 천공하여 관통홀을 형성하는 단계, 상기 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버를 제거한 후, 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착하는 단계, 상기 관통홀을 통하여 상기 금속 방열판 상에 발광다이오드 칩을 실장한 후, 상기 발광다이오드 칩과 상기 인쇄회로기판 상의 회로패턴을 와이어본딩하는 단계, 상기 인쇄회로기판 상면을 투광성 보호수지로 도포하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판을 상기 금속 방열판과 함께 소정의 크기와 배열로 재단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 모듈 제조 방법을 이루는 구성수단은, 발광다이오드 모듈 제조 방법에 있어서, 상면에 가공되지 않는 동박층을 구비한 인쇄회로기판을 준비하는 단계, 양면 접착 필름 일면의 보호커버를 제거한 후, 상기 양면 접착 필름의 일면을 상기 인쇄회로기판의 배면에 부착하는 단계, 상기 인쇄회로기판과 양면 접착 필름 및 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버 를 동시에 천공하여 관통홀을 형성하는 단계, 상기 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버를 제거한 후, 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착하는 단계, 상기 인쇄회로기판 상면 및 상기 관통홀을 통해 노출된 금속 방열판 상면 및 상기 관통홀의 측면에 동 도금을 수행하는 단계, 상기 인쇄회로기판 상면의 동 도금 및 동박층을 패터닝하여 회로 패턴을 형성하는 단계, 상기 관통홀을 통하여 상기 금속 방열판의 동 도금 상에 발광다이오드 칩을 실장한 후, 상기 발광다이오드 칩과 상기 인쇄회로기판 상의 회로패턴을 와이어본딩하는 단계, 상기 인쇄회로기판 상면을 투광성 보호수지로 도포하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통홀을 형성하는 단계에서, 열 전달용 비아홀을 더 형성하는 것이 바람직하고, 상기 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판을 상기 금속 방열판과 함께 소정의 크기와 배열로 재단하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 회로 패턴을 형성하는 단계 이후, 상기 회로 패턴 상에 은 도금을 수행하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 의하면, 인쇄회로기판에 양면 접착 필름을 매개하여 부착되는 금속 방열판 상에 발광다이오드 칩을 실장함으로써, 상기 발광다이오드 칩에서 발생된 열이 상기 금속 방열판을 통하여 효과적으로 방열될 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 발광다이오드 모듈 및 그 제조 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈은 인쇄회로기판(100), 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 일면이 부착되는 양면 접착 필름(200), 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착되는 금속 방열판(300), 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 제1 관통홀(110) 및 상기 양면 접착 필름(200)에 형성된 제2 관통홀(210)을 통하여 상기 금속 방열판(300)에 실장되는 발광다이오드 칩(400), 상기 발광다이오드 칩(400)과 상기 인쇄회로기판(100) 상의 회로패턴(600)을 전기적으로 연결하는 본딩와이어(500) 및 상기 인쇄회로기판(100) 상에 도포되는 투광성 보호수지(미도시)를 포함하여 이루어진다.
상기 인쇄회로기판(100)의 상면에는 소정의 회로 패턴(600)이 형성된다. 즉, 상기 발광다이오드 칩(400)과 와이어 본딩을 위한 본딩 패드(610) 및 본딩 패드(610)들 간의 전기적 연결을 위한 도전 라인(630)을 포함한 회로 패턴(600)이 상기 인쇄회로기판 상면에 형성되어 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(100)에는 상기 발광다이오드 칩(400)이 삽입될 수 있는 제1 관통홀(110)이 복수개 형성된다.
상기 인쇄회로기판(100)의 배면에는 양면 접착 필름(200)이 부착된다. 이 양 면 접착 필름(200)에는 상기 인쇄회로기판(100)에 구비되는 제1 관통홀(110)과 대응되는 부분에 제2 관통홀(210)이 형성된다.
상기 양면 접착 필름(200)은 양면에 접착성 물질이 도포된 양면 접착 필름인 것이 바람직한데, 보호커버가 제거된 후, 일면은 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착되고, 타면은 상기 금속 방열판(300)에 부착된다.
상기 금속 방열판(300)은 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착되어, 상기 제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210)로 이루어진 관통홀을 막으면서 상기 발광다이오드 칩(400)이 실장되는 공간을 제공한다.
이와 같은 금속 방열판(300)은 상기 발광다이오드 칩(400)이 접촉 실장됨으로써, 상기 발광다이오드 칩(400)에서 발생되는 동작 열을 효과적으로 방열시키는 역할을 담당하다. 따라서, 상기 금속 방열판은 열전도도가 높은 물질로 형성하는 것이 바람직하기 때문에, 본 발명에서의 상기 금속 방열판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 은 도금된 구리 합금으로 형성한다.
상기 금속 방열판(300)에 접촉 실장되는 상기 발광다이오드 칩(400)은 상기 인쇄회로기판(100)에 구비되는 제1 관통홀 및 상기 양면 접착 필름(200)에 구비되는 제2 관통홀(210)을 통하여 상기 금속 방열판(300)에 직접 접촉되어 실장된다.
상기 제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210)을 통하여 상기 금속 방열판(300)에 접촉 실장되는 상기 발광다이오드 칩(400)은 본딩와이어(500)를 통하여 상기 인쇄회로기판(100) 상의 회로패턴(600)과 전기적으로 연결된다.
상기와 같이 금속 방열판(300) 상에 접촉 실장되는 발광다이오드 칩(400), 본딩 와이어(500) 및 인쇄회로기판(100) 상의 회로패턴은 외부로부터 보호될 필요가 있다. 따라서, 상기 발광다이오드 칩(400) 및 본딩와이어(500) 등을 보호하기 위하여 상기 인쇄회로기판(100)의 상면에는 투광성 보호수지(미도시)가 도포된다.
이때, 상기 인쇄회로기판(100) 상에 도포되는 투광성 보호수지(미도시)는 상기 제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210)을 채우고 덮도록 도포되는 것이 바람직하다. 여기서 도포되는 상기 투광성 보호수지(미도시)는 투명 에폭시 또는 실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.
다음은 첨부된 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 발광다이오드 모듈의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상면에 회로 패턴(600)이 형성된 인쇄회로기판(100)을 준비한다. 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성되는 회로 패턴(600)들은 본딩 패드(610) 및 이 본딩 패드(610)들을 서로 연결하는 도전라인(630) 등이 포함된다.
상기 인쇄회로기판(100)이 준비되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 양면 접착 필름(200)의 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한다. 상기 양면 접착 필름(200)은 양면에 보호커버(230)가 부착되어 있는 상태에서, 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 일면을 부착하기 위하여 상기 일면에 부착된 보호 커버를 제거한 후, 상기 보호커버가 제거된 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한다. 결과적으로 도 3b에서는 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커 버(230)가 잔존된 상태이다.
한편, 상기 양면 접착 필름 일면의 보호 커버를 제거한 후, 상기 양면 접착 필름(200)의 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착하기 전에, 접착력을 향상시키기 위하여 이물질 제거를 위한 세정 또는 접착 표면적 확대 및 접착력 증대를 위한 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 타면에 부착된 보호 커버(230)가 잔존된 상태의 양면 접착 필름(200)을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한 후에는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100)과 양면 접착 필름(200) 및 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커버(230)를 동시에 천공하여 관통홀(제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210))을 형성한다.
상기와 같이, 인쇄회로기판(100)과 양면 접착 필름(200) 및 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커버(230)를 동시에 천공하는 과정에서, 상기 양면 접착 필름의 타면에 보호 커버(230)가 부착되어 있기 때문에, 상기 양면 접착 필름(200) 상의 접착 물질에 의한 관통홀의 불량 형성은 최소화된다. 즉, 상기 보호 커버(230)에 의하여 상기 양면 접착 필름(200)의 타면 쪽의 관통홀이 깨끗하게 형성될 수 있다.
상기와 같이, 인쇄회로기판(100) 및 양면 접착 필름(200)에 관통홀(110, 210)이 형성되면, 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 양면 접착 필름(200) 타면에 부착된 보호 커버(230)를 제거한 후, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착한다.
이와 같이, 상기 금속 방열판(300)이 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착됨으로써, 상기 관통홀(110, 210)은 상기 금속 방열판(300)에 의하여 막혀진다. 이 때, 상기 양면 접착 필름(200) 타면에 부착된 보호 커버(230)를 제거한 후, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착하기 전에, 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착되는 상기 금속 방열판(300)은 세정 또는 표면처리되는 것이 바람직하다. 즉, 접착력을 향상시키기 위하여 이물질 제거를 위한 세정 또는 접착 표면적 확대 및 접착력 증대를 위한 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판은 상기 금속 방열판과 함께 소정의 크기와 배열로 재단될 수 있다. 즉, 상기 금속 방열판이 부착된 인쇄회로기판은 발광다이오드 칩과 본딩 와이어를 본딩하는 장비에 적합한 규격과 사용 목적에 따라 정해지는 발광다이오드 모듈의 규격으로 가공될 수 있다. 이것은 사전에 사용 목적에 따라 인쇄회로기판을 재단하지 않는 경우에 적용될 것이다.
상기와 같이, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착한 후에는, 도 3e에 도시된 바와 같이 상기 관통홀(110, 210)을 통하여 상기 금속 방열판(300) 상에 발광다이오드 칩(400)을 접촉 실장한다. 그리고, 상기 발광다이오드 칩(400)과 상기 인쇄회로기판(100) 상의 회로패턴(600)을 본딩와이어(500)를 이용하여 와이어 본딩한다.
그런 다음, 상기 발광다이오드 칩(400) 및 상기 본딩 와이어(500)를 보호하 기 위하여 상기 인쇄회로기판(100) 상에 투광성 보호수지(미도시)로 도포한다. 이때, 상기 투광성 보호수지(미도시)는 상기 관통홀(제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210))에 채워지도록 도포된다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 모듈 제조 방법에 대하여 첨부된 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상면에 가공되지 않는 동박층(130)을 구비한 인쇄회로기판(100)을 준비한다. 즉, 상기 인쇄회로기판(100)은 미리 패터닝된 회로패턴이 형성되지 않는 상태이다.
상기 인쇄회로기판(100)이 준비되면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 양면 접착 필름(200)의 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한다. 상기 양면 접착 필름(200)은 양면에 보호커버(230)가 부착되어 있는 상태에서, 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 일면을 부착하기 위하여 상기 일면에 부착된 보호 커버를 제거한 후, 상기 보호커버가 제거된 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한다. 결과적으로 도 4b에서는 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커버(230)가 잔존된 상태이다.
한편, 상기 양면 접착 필름 일면의 보호 커버를 제거한 후, 상기 양면 접착 필름(200)의 일면을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착하기 전에, 접착력을 향상시키기 위하여 이물질 제거를 위한 세정 또는 접착 표면적 확대 및 접착력 증대를 위한 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 타면에 부착된 보호 커버(230)가 잔존된 상태의 양면 접착 필름(200)을 상기 인쇄회로기판(100)의 배면에 부착한 후에는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(100)과 양면 접착 필름(200) 및 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커버(230)를 동시에 천공하여 관통홀(제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210))을 형성한다.
상기와 같이, 인쇄회로기판(100)과 양면 접착 필름(200) 및 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착된 보호 커버(230)를 동시에 천공하는 과정에서, 상기 양면 접착 필름의 타면에 보호 커버(230)가 부착되어 있기 때문에, 상기 양면 접착 필름(200) 상의 접착 물질에 의한 관통홀의 불량 형성은 최소화된다. 즉, 상기 보호 커버(230)에 의하여 상기 양면 접착 필름(200)의 타면 쪽의 관통홀이 깨끗하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 관통홀을 형성하는 단계에서, 이 관통홀과는 별도의 열 전달용 비아홀(미도시)을 더 형성할 수 있다. 이 열 전달용 비아홀은 후 공정에서 진행되는 동 도금 단계에서 동 도금으로 채워진다. 결국, 상기 열 전달용 비아홀에 채워지는 동 도금에 의하여 상기 인쇄회로기판에서 발생된 열은 상기 금속 방열판을 통하여 신속하게 방열될 수 있다.
상기와 같이, 인쇄회로기판(100) 및 양면 접착 필름(200)에 관통홀(110, 210) 및 열 전달용 비아홀이 형성되면, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 양면 접착 필름(200) 타면에 부착된 보호 커버(230)를 제거한 후, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착한다.
이와 같이, 상기 금속 방열판(300)이 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착됨으로써, 상기 관통홀(110, 210) 및 열 전달용 비아홀은 상기 금속 방열판(300)에 의하여 막혀진다. 이 때, 상기 양면 접착 필름(200) 타면에 부착된 보호 커버(230)를 제거한 후, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착하기 전에, 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착되는 상기 금속 방열판(300)은 세정 또는 표면처리되는 것이 바람직하다. 즉, 접착력을 향상시키기 위하여 이물질 제거를 위한 세정 또는 접착 표면적 확대 및 접착력 증대를 위한 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판은 상기 금속 방열판과 함께 소정의 크기와 배열로 재단될 수 있다. 즉, 상기 금속 방열판이 부착된 인쇄회로기판은 발광다이오드 칩과 본딩 와이어를 본딩하는 장비에 적합한 규격과 사용 목적에 따라 정해지는 발광다이오드 모듈의 규격으로 가공될 수 있다. 이것은 사전에 사용 목적에 따라 인쇄회로기판을 재단하지 않는 경우에 적용될 것이다.
상기와 같이, 금속 방열판(300)을 상기 양면 접착 필름(200)의 타면에 부착한 후에는, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판 상면 및 상기 관통홀을 통해 노출된 금속 방열판 상면 및 상기 관통홀의 측면에 화학동 도금을 수행한다.
만약, 열 전달용 비아홀을 상기 관통홀과 함께 형성한 후에는, 상기 화학동 도금을 통하여 상기 열 전달용 비아홀은 상기 동 도금으로 채워진다. 결과적으로, 상기 인쇄회로기판에서 발생된 열은 상기 열 전달용 비아홀에 채워지는 동 도금에 의하여 상기 금속 방열판에 효율적으로 전달될 수 있을 것이다. 한편, 상기 화학동 도금은 금속 방열판 측면 및 후면에 걸쳐 수행될 수도 있다.
상기와 같이, 화학동 도금을 수행한 후에는, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판 상면의 동 도금 및 동박층을 패터닝하여 회로패턴을 형성한다. 상기 인쇄회로기판(100) 상에 형성되는 회로 패턴(600)들은 본딩 패드(610) 및 이 본딩 패드(610)들을 서로 연결하는 도전라인(630) 등이 포함된다. 이 때, 상기 회로패턴(600)은 상기 관통홀 측면 및 금속 방열판 상면에 존재하는 동 도금(670)과 단락되지 않도록 패터닝된다.
한편, 상기 관통홀 측면 및 금속 방열판 상면에 존재하는 동 도금(670) 역시 상기 인쇄회로기판에서 발생된 열을 상기 금속 방열판을 통하여 효율적으로 방열될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 회로 패턴을 형성한 후, 상기 회로 패턴(600) 상에 은 도금을 더 수행할 수 있다. 이 은 도금에 의하여 발광 다이오드의 광반사율을 증대될 수 있다. 한편, 상기 은 도금은 전기적인 단락이 되지 않는 범위 내에서 상기 인쇄회로기판 전면 및 금속 방열판 전면에 걸쳐 진행할 수도 있다.
상기와 같이, 회로 패턴을 형성한 후 또는 회로 패턴 상에 은 도금을 수행한 후에는, 도 4g에 도시된 바와 같이 상기 관통홀(110, 210)을 통하여 상기 금속 방열판(300)의 동 도금(670) 상에 발광다이오드 칩(400)을 접촉 실장한다. 그리고, 상기 발광다이오드 칩(400)과 상기 인쇄회로기판(100) 상의 회로패턴(600)을 본딩와이어(500)를 이용하여 와이어 본딩한다.
그런 다음, 상기 발광다이오드 칩(400) 및 상기 본딩 와이어(500)를 보호하기 위하여 상기 인쇄회로기판(100) 상에 투광성 보호수지(미도시)로 도포한다. 이때, 상기 투광성 보호수지(미도시)는 상기 관통홀(제1 관통홀(110) 및 제2 관통홀(210))에 채워지도록 도포된다.
상기와 같은 공정에 의하여, 본 발명은 열 전달용 비아홀에 채워지는 동 도금뿐만 아니라, 관통홀의 측면 및 금속 방열판 상면에 존재하는 동 도금을 매개로 하여 상기 인쇄회로기판에서 발생된 열이 상기 금속 방열판을 통하여 효율적으로 방열될 수 있는 발광다이오드 모듈을 제조할 수 있다.
도 1은 종래의 발광다이오드 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발광다이오드 모듈의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드 모듈의 제조 공정도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 모듈의 제조 공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 인쇄회로기판 110 : 제1 관통홀
200 : 양면 접착 필름 210 : 제2 관통홀
230: 보호커버 300 : 금속 방열판
400 : 발광다이오드 칩 500 : 본딩 와이어
600 : 회로 패턴

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 발광다이오드 모듈 제조 방법에 있어서,
    상면에 가공되지 않는 동박층을 구비한 인쇄회로기판을 준비하는 단계;
    양면 접착 필름 일면의 보호커버를 제거한 후, 상기 양면 접착 필름의 일면을 상기 인쇄회로기판의 배면에 부착하는 단계;
    상기 인쇄회로기판과 양면 접착 필름 및 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버를 동시에 천공하여 관통홀을 형성하는 단계;
    상기 양면 접착 필름 타면에 부착된 보호 커버를 제거한 후, 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착하는 단계;
    상기 인쇄회로기판 상면 및 상기 관통홀을 통해 노출된 금속 방열판 상면 및 상기 관통홀의 측면에 동 도금을 수행하는 단계;
    상기 인쇄회로기판 상면의 동 도금 및 동박층을 패터닝하여 회로 패턴을 형성하는 단계;
    상기 회로 패턴 상에 은 도금 및 금속 방열판 전면에 은 도금을 수행하는 단계;
    상기 관통홀을 통하여 상기 금속 방열판의 동 도금 상에 발광다이오드 칩을 실장한 후, 상기 발광다이오드 칩과 상기 인쇄회로기판 상의 회로패턴을 와이어본딩하는 단계;
    상기 인쇄회로기판 상면을 투광성 보호수지로 도포하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 관통홀을 형성하는 단계에서, 열 전달용 비아홀을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 금속 방열판을 상기 양면 접착 필름의 타면에 부착한 후, 상기 인쇄회로기판을 상기 금속 방열판과 함께 소정의 크기와 배열로 재단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광다이오드 모듈 제조 방법에 의하여 제조된 발광다이오드 모듈.
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