KR101051489B1 - 발광 다이오드 유닛의 제조 방법과, 이 방법에 의하여 제조된 발광 다이오드 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 중앙부분에 개공이 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과; 하부 절연기판의 상부면의 중앙부분에 열전도성이 우수한 재질의 상부 열전도막이 형성되고, 하부 절연기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 양의 배선패턴과 음의 배선패턴이 형성되며, 하부 절연기판의 하부면에 열전도성이 우수한 재질의 하부 열전도막이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과; 상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과; 상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 전극 패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법과, 이 방법에 의하여 제조된 발광 다이오드 유닛을 제공한다.

Description

발광 다이오드 유닛의 제조 방법과, 이 방법에 의하여 제조된 발광 다이오드 유닛 {Method of manufacturing light emitting diode unit and light emitting diode unit manufactured by the method }

본 발명은 발광 다이오드 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께를 감소시킬 수 있으며 제조 공정을 현저하게 단순화할 수 있고 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있으며 방열판을 일체로 형성하는 새로운 방식의 발광 다이오드 유닛을 제조하는 방법과, 이에 의하여 제조된 발광 다이오드 유닛에 관한 것이다.

발광 다이오드는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자소자이다.

이러한 발광 다이오드는 다양한 분야에서 사용되어 왔고, 최근에는 수명이 반영구적이고 유해물질 환경규제(RoHS, ELV, PFOS 등) 물질이 없다는 점에서 형광램프를 대체하는 소자로서 각광받고 있다.

통상적으로 단일의 발광 다이오드 유닛은 리드 프레임 상에 발광 다이오드 칩을 예를 들면 Ag로 접착하고 반도체 칩의 N패드와 P패드를 와이어 본딩한 후에 에폭시 몰딩하여 패키지화한다. 이와 같이 구성된 단일의 발광 다이오드 패키지는 방열을 위하여 방열판 위에 탑재된 상태에서 인쇄회로기판에 설치되어 사용되거나, 또는 인쇄회로기판에 예를 들면 표면실장기술(SMT) 등을 이용하여 실장된 상태에서 방열판 상에 부착되어 사용된다.

또한, 예를 들면 LCD 백라이트 등에 사용되는 발광 다이오드 어레이 유닛은 상기와 같이 구성된 복수 개의 단일 발광 다이오드 패키지를 인쇄회로기판에 어레이 형태로 예를 들면 표면실장기술(SMT) 등을 이용하여 설치한다. 그리고, 이와 같이 구성된 발광 다이오드 어레이 유닛은 방열을 위하여 방열판에 부착되어 사용된다.

이상과 같이 종래에는 발광 다이오드 유닛을 제조하기 위해서 리드 프레임 제조, 발광 다이오드 패키지 제조, 인쇄회로기판 제조, 발광 다이오드 패키지 실장 등과 같은 각기 다른 특성을 갖는 제조공정이 집합되어야 한다. 즉, 발광 다이오드 유닛은 하나의 제조업체가 단독으로 제조하는 것이 곤란하고 각기 다른 업체의 협력을 통하여 제조가 가능하게 된다. 이로 인하여, 발광 다이오드 유닛의 제조공정이 복잡하고 또한 발광 다이오드 유닛의 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 발광 다이오드 칩을 리드 프레임에 실장하여 패키지화하고 이 발광 다이오드 패키지를 인쇄회로기판에 실장하기 때문에 전체적으로 발광 다이오드 유닛의 두께가 두꺼워지고, 이러한 발광 다이오드 유닛을 채택하는 전자제품의 박형화의 장애가 되는 문제점이 있다.

특히, 종래에는 발광 다이오드의 방열을 위하여, 발광 다이오드 칩을 리드프레임에 실장하여 패키지화한 후에 이 발광 다이오드 패키지를 방열판을 매개로 인 쇄회로기판에 설치하거나, 또는 발광 다이오드 패키지를 인쇄회로기판에 실장한 후에 인쇄회로기판을 방열판에 결합하게 된다. 따라서 발광 다이오드 유닛의 전체 두께가 두꺼워지고, 이러한 발광 다이오드 유닛을 채택하는 전자제품의 박형화의 장애가 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제조공정을 현저히 단순화하고 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있는 발광 다이오드 유닛과 그 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 방열판을 일체로 형성함으로써 전체 두께를 현저히 감소시킬 수 있는 발광 다이오드 유닛과 그 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

먼저, 본 발명의 특허청구범위를 포함하는 명세서에서, "전기전도막"이라는 용어는 전기전도율이 좋은 재질로 이루어진 막 또는 층을 의미하며, 또한 "열전도막"이라는 용어는 열전도율이 좋은 재질로 이루어진 막 또는 층을 의미한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 유닛의 제조 방법은, 중앙부분에 개공이 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과; 하부 절연기판의 상부면의 중앙부분에 열전도성이 우수한 재질의 상부 열전도막이 형성되고, 하부 절연기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 양의 배선패턴과 음의 배선패턴이 형성되며, 하부 절연기판의 하부면에 열전도성이 우수한 재질의 하부 열전도막이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과; 상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과; 상기 발광 다이오드 칩 의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선 패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2공정에서 준비된 하부기판에는 상기 상부 열전도막의 소정 부분에서 하측으로 하부 절연기판과 하부 열전도막을 관통하는 적어도 하나의 쓰루 홀이 형성되고, 상기 쓰루 홀의 내면에 열전도율이 우수한 재질이 코팅 또는 도금하거나, 상기 쓰루 홀 내에 열전도율이 우수한 재질이 충진되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 절연기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며, 상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 유닛의 제조 방법은, 중앙부분에 개공이 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과; 방열 성능을 갖는 재질로 이루어진 하부 방열기판의 상부면의 중앙부분에 열전도성이 우수한 재질의 상부 열전도막이 형성되고, 하부 방열기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 양의 배선패턴과 음의 배선패턴이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과; 상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과; 상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 방열기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며, 상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 유닛은, 상기한 제조 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법은, 복수의 개공이 일정 간격을 두고 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과; 하부 절연기판의 상부면에 열전도성이 우수한 재질로 된 복수의 상부 열전도막이 일정 간격을 두고 형성되고, 하부 절연기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 복수의 양의 배선패턴과 복수의 음의 배선패턴이 일정 간격을 두고 이격되어 일렬로 형성되며, 하부 절연기판의 하부면에 열전도성이 우수한 재질의 하부 열전도막이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과; 상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과; 상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2공정에서 준비된 하부기판에는 상기 복수의 상부 열전도막의 소정 부분에서 각각 하측으로 하부 절연기판과 하부 열전도막을 관통하는 적어도 하나의 쓰루 홀이 형성되고, 상기 쓰루 홀의 내면에 열전도율이 우수한 재질이 코팅 또는 도금하거나, 상기 쓰루 홀 내에 열전도율이 우수한 재질이 충진되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 절연기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며, 상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법은, 복수의 개공이 일정 간격을 두고 형성된 상부 기판을 준비하 는 제1공정과; 방열 성능을 갖는 재질로 이루어진 하부 방열기판의 상부면에 열전도성이 우수한 재질로 된 복수의 상부 열전도막이 일정 간격을 두고 형성되고, 하부 방열기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 복수의 양의 배선패턴과 복수의 음의 배선패턴이 일정 간격을 두고 이격되어 일렬로 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과; 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과; 상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과; 상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 방열기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며, 상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛은, 상기한 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 종래 리드 프레임 제조, 발광 다이오드 패키지 제조, 인쇄회로기판 제조, 발광 다이오드 패키지 실장 등과 같이 복잡한 제조 공정에서 탈피하여, 다이 본딩 기술과 와이어 본딩 기술 및 에폭시 몰딩 기술만을 축적하면 인쇄회로기판 제조 공장에서 인쇄회로기판 제조 기술에 다이 본딩, 와이어 본딩 및 에폭시 몰딩을 추가하는 것만으로 제조할 수 있으므로 제조공정을 현저히 단순화할 수 있다. 이에 따라 제조 비용도 현저히 감소시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 종래 발광 다이오드 패키지와 인쇄회로기판 및 방열판을 구비하는 발광 다이오드 유닛에 비하여, 대략 두 개의 인쇄회로기판을 적층한 정도의 두께를 가지므로 전체 두께를 현저히 감소시킬 수 있고, 이로 인하여 박형화가 요구되는 전자장치에 적합하게 채택될 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 유닛에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 발광 다이오드 유닛으로서 단일 발광 다이오드 유닛의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 상부 기판을 준비한다. 여기서, 도 1a는 준비된 상부 기판의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A'선에 따른 단면도이다. 상부 기판은 예를 들면 폴리이미드 등과 같은 상부 절연 기판(10)으로 이루어진다.

그후, 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 준비한 상부 절연기판(10)의 대략 가운데 영역에서 개공(12)을 형성한다. 여기서, 도 2a는 개공이 형성된 상부 기판의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 B-B'선 단면도이다.

상기 개공(12)은 아래쪽으로 경사면(12a)을 가지며 위쪽에 비해 아래쪽이 개구가 작아지는 형상을 하고 있고, 예를 들면 레이저 커팅 기술 등과 같은 공지의 기법을 이용하여 형성할 수 있다.

동 도면에서는 개공(12)은 직경이 점점 작아지는 원통형상이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 위쪽에 비해 아래쪽이 개구가 작아지는 형상이라면 다른 형상이어도 된다. 또한, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 유닛의 사용 용도에 따라서는 상기 개공(12)은 경사면이 없는 형상일 수도 된다.

여기서, 상부 기판의 개공(12)의 경사면(12a)상에만 광을 고효율로 반사시킬 수 있는 예를 들면 알루미늄, 은 등과 같은 재질의 반사막을 도금하여도 된다.

한편, 도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 것으로서 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 갖는 하부 기판을 준비한다. 여기서, 도 3a는 준비된 하부 기판의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 C-C'선에 따른 단면도이며, 도 3c는 도 3a의 D-D'선에 따른 단면도이다.

상기 하부 기판은 예를 들면 폴리이미드 등과 같은 하부 절연기판(20)과, 하부 절연기판(20)의 상부면에 형성된 예를 들면 전기전도성이 우수한 Cu 등과 같은 전기전도막으로 된 배선 패턴(22)(24)과; 하부 절연기판(20)의 상부면에 상기 배선 패턴(22)(24)와는 접촉되지 않도록 대략 중앙 부분에 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 상부 열전도막(26)과; 하부 절연기판(20)의 하부면의 전면에 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 하부 열전도막(29)을 포함한다.

여기서, 상기 하부 절연기판(20)에 배선 패턴(22)(24)과 상부 열전도막(26)을 형성하는 방법으로서는 인쇄회로기판에서와 같이 절연기판에 예를 들면 Cu층을 형성하는 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 상부 열전도막(26)은 하부 절연기판(20)의 중앙 부분에 예를 들면 대략 사각형상 등으로 형성되되, 그 좌측부와 우측부는 중심부분으로 오목하게 형성된다. 본 실시예에서는 상부 열전도막(26)이 대략 사각형상으로 형성되어 있지만 그 이외의 형상으로 형성되어 있어도 된다.

또한, 상기 배선 패턴(22)(24)은 하부 절연기판(20)의 좌측 및 우측 중앙부분에서 상기 상부 열전도막(26)의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 배선 패턴(22)(24)과 상기 상부 열전도막(26)은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성되어 있다. 여기서, 상기 상부 열전도막(26)의 중심부분(26a)에는 추후 발광다이오드 칩이 탑재될 영역이다. 상기 배선패턴(22)(24)은 각각 추후 발광 다이오드 유닛의 양(+) 전극 패턴과 음(-) 전극 패턴으로 사용하게 되며, 상기 하부 기판 상에서 양 측면측에 형성된 배선패턴(22a)(24a)은 추후 공지 기술에 의하여 전극 패드 또는 전극 커넥터와 결합된다.

또한, 상기 하부 기판에는 상기 상부 열전도막(26)의 소정 부분에서 예를 들면 레이저 커팅 기술 등과 같은 공지의 기법을 이용하여 적어도 하나의 쓰루 홀(28)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 쓰루 홀(28)의 내면에는 예를 들면 Cu 등과 같이 열전도율이 우수한 재질을 코팅 또는 도금하거나, 또는 상기 쓰루 홀(28) 내에 예를 들면 Cu 등과 같이 열전도율이 우수한 재질을 충진하여 상부 열전도막(26)과 하부 열전도막(29)이 열적으로 도통되도록 함으로써, 상부 열전도막(26)으로부터의 열을 신속하게 하부 열전도막(29)으로 전도시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 쓰루 홀(28)은 열전도 효율을 증가시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명에서 반드시 필요한 것은 아니다.

본 실시예에서 쓰루 홀(28)은 상기 하부 기판의 중심부분에서 상하측으로 각각 일정 간격을 두고서(즉, 발광다이오드 밭배 영역의 위쪽 및 아래쪽에) 하나씩 형성되어 있는데, 이는 발광다이오드 칩에서 발생하는 열을 효율적으로 하부 열전도막(29)으로 전도시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

그후, 도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 하부 기판 상에 상부 기판을 적층 형성한다. 상기 적층은 예를 들면 하부 기판상에 절연성 접착층(미도시함)을 도포하고 상기 접착층을 매개로 상기한 하부 기판과 상부 기판을 접착하되, 상부 기판의 개공(12)이 하부 기판의 중앙에 오도록(즉, 하부 기판의 상부 열전도막(26)의 중앙에 오도록) 한다. 여기서, 도 4a는 적층된 상부 기판과 하부 기판의 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 E-E'선에 따른 단면도이며, 도 4c는 도 4a의 F-F'선에 따른 단면도이다.

이에 따라, 도 4a에 도시한 바와 같이, 상부 기판의 개공(12) 안에는 하부 기판의 상부 열전도막(26)의 발광다이오드가 탑재될 영역(26a)을 포함하는 가운데 부분과, 하부 기판의 배선 패턴(22)(24)의 내측부분 및, 쓰루홀(28)이 노출된다. 그리고, 상부 기판이 하부 기판보다 작으므로 상기 하부 기판 상에서 적어도 양 측면측에 형성된 배선패턴(22a)(24a)는 노출되며, 하부 기판의 상부 열전도막(26)은 개공(12)에 의하여 노출되는 부분을 제외하고는 상부기판에 의하여 가려지는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 상부 기판의 개공(12)에 의하여 노출된 하부 기판의 상부 열전도막(26)의 중앙부분에 접착층(미도시함)을 도포하고 발광 다이오드 칩(30)을 접착한다. 여기서, 상기 발광 다이오드 칩(30)의 일예는 사파이어 기판상에 N영역과 P영역이 액티브 영역을 매개로 적층되고 N영역 상에 N형 패드(32N)가 형성되며 P영역 상에 P형 패드(32P)가 형성된 구조를 갖는다.

이어, 상기 발광 다이오드 칩(30)의 P형 패드(32P)와 N형 패드(32N)를 각각 하부 기판의 노출된 배선 패턴(22)와 배선 패턴(24)에 본딩 와이어(34)(34)를 사용하여 와이어 본딩하여, 상기 발광 다이오드 칩(30)의 P형 패드(32P)와 N형 패드(32N)를 각각 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴인 배선 패턴(22)와 배선 패턴(24)에 전기적으로 연결한다.

그후, 상부 기판의 개공(12) 내에서 적어도 상기 발광다이오드 칩(30)을 포함하는 하부 기판상에 YAG계의 형광물질(예를 들면 yellow phosphor)로 이루어진 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩(36)을 형성하고, 그후 상부 기판의 개공(12)을 포함하여 에폭시 몰딩(38)을 형성한다.

여기서, 발광 다이오드 유닛이 백색 광을 발광하도록 하기 위해서 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩을 하는 것이고, 청색 광을 발광하도록 하는 경우에는 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩은 생략한다.

한편, 상기한 실시예에서 하부 기판의 배선 패턴(22a)(24a)과 결합되는 전극패드 또는 전극 커넥터와, 하부 기판의 하부 열전도막(29)과 결합되는 방열패드 또는 방열 커넥터를 형성하는 것는 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 공지된 다양한 방법을 이용하여 전극패드 및 전극 커넥터와 방열패드 및 방열커넥터를 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 이들의 형성에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 본 실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛에서는, 하부 기판의 배선 패턴(22)(24)은 발광 다이오드 칩(30)의 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴으로 되고, 하부 기판의 상부 열전도막(26), 쓰루 홀(28) 및 하부 기판의 하부 열전도막(29)은 발광 다이오드 칩(30)에 의하여 발생된 열을 방열하는 방열판 기능을 수행하게 된다. 즉, 본 실시예에서는 방열판이 일체형으로 구성되어 있으므로 발광 다이오드 칩(30)에 의하여 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

다음으로, 도 1, 도 2 및 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 발광 다이오드 유닛으로서 단일 발광 다이오드 유닛의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 본 실시예에서는 상부 기판은 도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 동일하게 준비한다.

그후, 도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 것으로서 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 갖는 하부 기판을 준비한다. 여기서, 도 6a는 준비된 하부 기판의 평면도이고, 도 6b는 도 3a의 H-H'선에 따른 단면도이며, 도 6c는 도 3a의 I-I'선에 따른 단면도이다.

본 제2실시예에 따른 하부 기판은 제1실시예에 따른 하부기판과 비교하여, 폴리이미드 등과 같은 하부 절연기판(20)을 사용하지 않고 예를 들면 알루미늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸 합금 등과 같은 방열 성능이 우수한 재질로 이루어진 하부 방열기판(20')을 사용하는 것과, 제1실시예의 하부 열전도막(29)이 필요하지 않은 점을 제외하고는 제1실시예에 따른 하부기판과 동일하다.

즉, 본 제2실시예에 따른 하부 기판은 하부 방열기판(20')과; 하부 방열기판(20')의 상부면에 형성된 예를 들면 전기전도성이 우수한 Cu 등과 같은 전기전도막으로 된 배선 패턴(22)(24)과, 하부 방열기판(20')의 상부면에 상기 배선 패턴(22)(24)과는 접촉되지 않도록 대략 중앙 부분에 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 상부 열전도막(26)으로 구성된다.

상기 배선 패턴(22)(24)과 상부 열전도막(26)은 하부 방열기판(20') 상에 절연 접착층(미도시함)을 매개로 접착 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 하부 방열기판(20')의 상면에는 절연 접착층과의 접착면을 증대시켜 상부층이 박리되는 것을 방지하기 위하여 공지의 물리적 표면처리 또는 화학적 표면처리 또는 물리화학적 표면처리에 의하여 미세 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하며, 물리적 표면 처리 방식으로서는 미세 모래를 사용하는 샌드 브라스트(Sand Blast) 기법을 예시할 수 있다. 또한, 상기 하부 방열기판(20')의 하면은 공기 등과의 접촉면을 증대시켜 방열성능을 향상시키기 위하여 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연 접착층는 열전도율이 우수한 접착재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상부 열전도막(26)과 하부 방열기판(20')은 열적으로 도통상태로 되므로, 상부 열전도막(26)의 하측으로 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

그후, 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이, 상기한 제1실시예와 마찬가지로 하부 기판 상에 상부 기판을 적층 형성한다. 여기서, 도 7a는 적층된 상부 기판과 하부 기판의 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 J-J'선에 따른 단면도이며, 도 7c는 도 7a의 K-K'선에 따른 단면도이다.

다음으로, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기한 제1실시예와 마찬가지로 발광 다이오드 칩(30)의 접착, 와이어 본딩, 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩, 에폭시 몰딩을 형성한다.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 본 실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛에서는, 하부 기판의 배선 패턴(22)(24)은 발광 다이오드 칩(30)의 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴으로 되고, 하부 기판의 상부 열전도막(26) 및 하부 방열기판(20')은 발광 다이오드 칩(30)에 의하여 발생된 열을 방열하는 방열판 기능을 수행하게 된다. 즉, 본 실시예에서는 방열판이 일체형으로 구성되어 있으므로 발광 다이오드 칩(30)에 의하여 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

한편, 상기한 제2실시예에서도 하부 기판의 배선 패턴(22a)(24a)과 결합되는 전극패드 또는 전극 커넥터와, 하부 기판의 하부 방열기판(20')과 결합되는 방열패드 또는 방열 커넥터를 형성하는 것는 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 공지된 다양한 방법을 이용하여 전극패드 및 전극 커넥터와 방열패드 및 방열커넥터를 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 이들의 형성에 대한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따라 발광 다이오드 유닛으로서 복수의 발광 다이오드가 직렬로 배치되는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 상부 기판을 준비한다. 여기서, 도 9a는 준비된 상부 기판의 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 M-M'선에 따른 단면도이다. 여기서, 상부 기판은 예를 들면 폴리이미드 등과 같은 절연 기판(10)으로 구성된다.

그후, 도 10a와 도 10b에 도시한 바와 같이, 상기 준비한 상부 기판에서 일정 간격을 두고서 복수의 개공(12,12,...)을 형성한다. 여기서, 도 10a는 개공이 형성된 상부 기판의 평면도이고, 도 10b는 도 10a의 N-N'선 단면도이다.

상기 개공(12)은 아래쪽으로 경사면(12a)을 가지며 위쪽에 비해 아래쪽이 개구가 작아지는 형상을 하고 있고, 예를 들면 레이저 커팅 기술 등과 같은 공지의 기법을 이용하여 형성할 수 있다.

동 도면에서는 개공(12)은 직경이 점점 작아지는 원통형상이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 위쪽에 비해 아래쪽이 개구가 작아지는 형상이라면 다른 형상이어도 된다. 또한, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛의 사용 용도에 따라서는 상기 개공(12)은 경사면이 없는 형상일 수도 된다.

한편, 도 11a 내지 도 11c에 도시한 바와 같이, 본 제3실시예의 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 것으로서 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 갖는 하부 기판을 준비한다. 여기서, 도 11a는 준비된 하부 기판의 평면도이고, 도 11b는 도 11a의 O-O'선에 따른 단면도이며, 도 11c는 도 11a의 P-P'선에 따른 단면도이다.

상기 하부 기판은 예를 들면 폴리이미드 등과 같은 하부 절연기판(20)과, 하부 절연기판(20) 상면의 가운데 부분에서 추후 발광다이오드 칩이 탑재될 영역을 비워두고 길이방향으로 형성된 예를 들면 전기전도성이 우수한 Cu 등과 같은 전기전도막으로 된 복수의 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과; 하부 절연기판(20)의 상부면에 상기 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과는 접촉되지 않도록 추후 발광다이오드 칩이 탑재될 영역을 중심으로 하여 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 복수의 상부 열전도막(26,26,...)과; 하부 절연기판(20)의 하부면의 전면에 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 하부 열전도막(29)을 포함한다.

여기서, 상기 하부 절연기판(20)에 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과 상부 열전도막(26,26,...)을 형성하는 방법으로서는 인쇄회로기판에서와 같이 절연기판에 예를 들면 Cu층을 형성하는 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 상부 열전도막(26,26,...)은 하부 절연기판(20) 상에서 예를 들면 대략 사각형상 등으로 형성되되, 그 좌측부와 우측부는 중심부분으로 오목하게 형성된다. 본 실시예에서는 상부 열전도막(26,26,...)이 대략 사각형상으로 형성되 어 있지만 그 이외의 형상으로 형성되어 있어도 된다.

또한, 상기 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)은 좌측 및 우측 중앙부분에서 상기 상부 열전도막(26,26,...)의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되, 상기 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과 상기 상부 열전도막(26,26,...)은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성되어 있다. 여기서, 상기 상부 열전도막(26,26,...)의 중심부분(26a)에는 추후 발광다이오드 칩이 탑재될 영역이다. 상기 배선패턴(22,22,...)(24,24,...)은 각각 추후 발광 다이오드 유닛의 양(+) 전극 패턴과 음(-) 전극 패턴으로 사용하게 되며, 상기 하부 기판 상에서 양 측면측에 형성된 배선패턴(22a)(24a)는 추후 공지 기술에 의하여 전극 패드 또는 전극 커넥터와 결합된다.

또한, 상기 하부 기판에는 상기 상부 열전도막(26,26,...)의 소정 부분에서 예를 들면 레이저 커팅 기술 등과 같은 공지의 기법을 이용하여 적어도 하나의 쓰루 홀(28)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 쓰루 홀(28)의 내면에는 예를 들면 Cu 등과 같이 열전도율이 우수한 재질을 코팅 또는 도금하거나, 또는 상기 쓰루 홀(28) 내에 예를 들면 Cu 등과 같이 열전도율이 우수한 재질을 충진하여 상부 열전도막(26,26,...)과 하부 열전도막(29)이 열적으로 도통되도록 함으로써, 상부 열전도막(26,26,...)으로부터의 열을 신속하게 하부 열전도막(29)으로 전도시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 쓰루 홀(28)은 열전도 효율을 증가시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명에서 반드시 필요한 것은 아니다.

본 실시예에서 쓰루 홀(28)은 상기 하부 기판의 중심부분에서 상하측으로 각 각 일정 간격을 두고서(즉, 발광 다이오드 칩 탑재 영역의 위쪽 및 아래쪽에) 하나씩 형성되어 있는데, 이는 발광다이오드 칩에서 발생하는 열을 효율적으로 하부 열전도막(29)으로 전도시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

그후, 도 12a 내지 도 12c에 도시한 바와 같이, 하부 기판 상에 상부 기판을 적층 형성한다. 상기 적층은 예를 들면 하부 기판상에 절연성 접착층(미도시함)을 도포하고 상기 접착층을 매개로 상기한 하부 기판과 상부 기판을 접착하되, 상부 기판의 개공(12,12,...)이 하부 기판의 중앙에 오도록(즉, 하부 기판의 상부 열전도막(26,26,...)의 중앙에 오도록) 한다. 여기서, 도 12a는 적층된 상부 기판과 하부 기판의 평면도이고, 도 12b는 도 12a의 Q-Q'선에 따른 단면도이며, 도 12c는 도 12a의 R-R'선에 따른 단면도이다.

이에 따라, 도 12a에 도시한 바와 같이, 상부 기판의 개공(12,12,...) 안에는 하부 기판의 상부 열전도막(26,26,...)의 발광다이오드가 탑재될 영역(26a,26a,...)을 포함하는 가운데 부분과, 하부 기판의 배선 패턴(22,22,..) (24,24,...)의 내측부분 및, 쓰루홀(28,28,...)이 노출된다. 그리고, 상부 기판이 하부 기판보다 작으므로 상기 하부 기판 상에서 적어도 양 측면측에 형성된 배선패턴(22a)(24a)는 노출되며, 하부 기판의 상부 열전도막(26,26,...)은 개공(12,12,...)에 의하여 노출되는 부분을 제외하고는 상부기판에 의하여 가려지는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 상기 상부 기판의 개공(12,12,...)에 의하여 노출된 하부 기판의 상부 열전도막(26,26,...)의 중앙부분 에 접착층(미도시함)을 도포하고 발광 다이오드 칩(30,30,...)을 접착한다. 여기서, 상기 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 일예는 사파이어 기판상에 N영역과 P영역이 액티브 영역을 매개로 적층되고 N영역 상에 N형 패드(32N)가 형성되며 P영역 상에 P형 패드(32P)가 형성된 구조를 갖는다.

이어, 상기 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 P형 패드(32P)와 N형 패드(32N)를 각각 하부 기판의 노출된 배선 패턴(22,22,...)과 배선 패턴(24,24,...)에 본딩 와이어(34,34,...)(34,34,...)를 사용하여 와이어 본딩하여, 상기 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 P형 패드(32P)와 N형 패드(32N)를 각각 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴인 배선 패턴(22,22,...)와 배선 패턴(24,24,...)에 전기적으로 연결한다.

그후, 상부 기판의 개공(12,12,...) 내에서 적어도 상기 발광다이오드 칩(30,30,...)을 포함하는 하부 기판상에 YAG계의 형광물질(예를 들면 yellow phosphor)로 이루어진 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩(36,36,...)을 형성한 하고, 그후 상부 기판의 개공(12,12,...)을 포함하여 에폭시 몰딩(38,38,...)을 형성한다.

여기서, 발광 다이오드 어레이 유닛이 백색 광을 발광하도록 하기 위해서 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩을 하는 것이고, 청색 광을 발광하도록 하는 경우에는 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩은 생략한다.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 본 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛에서는, 하부 기판의 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)은 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴으로 되고, 하부 기판의 상부 열 전도막(26,26,...), 쓰루 홀(28,28,...) 및 하부 기판의 하부 열전도막(29)은 발광 다이오드 칩(30,30,...)에 의하여 발생된 열을 방열하는 방열판 기능을 수행하게 된다. 즉, 본 제3실시예에서는 방열판이 일체형으로 구성되어 있으므로 발광 다이오드 칩(30,30,...)에 의하여 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

한편, 상기한 제3실시예에서도 하부 기판의 배선 패턴(22a)(24a)과 결합되는 전극패드 또는 전극 커넥터와, 하부 기판의 하부 열전도막(29)와 결합되는 방열패드 또는 방열 커넥터를 형성하는 것는 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 공지된 다양한 방법을 이용하여 전극패드 및 전극 커넥터와 방열패드 및 방열커넥터를 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 이들의 형성에 대한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 9, 도 10 및 도 14 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드 유닛으로서 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 본 제4실시예에서는 상부 기판은 도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b를 참조하여 설명한 바와 동일하게 준비한다.

그후, 도 14a 내지 도 14c에 도시한 바와 같이, 본 제4실시예의 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 것으로서 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 갖는 하부 기판을 준비한다. 여기서, 도 14a는 준비된 하부 기판의 평면도이고, 도 14b는 도 14a의 T-T'선에 따른 단면도이며, 도 14c는 도 14a의 U-U'선에 따른 단면도이다.

본 제4실시예에 따른 하부 기판은 제3실시예에 따른 하부기판과 비교하여, 폴리이미드 등과 같은 하부 절연기판(20)을 사용하지 않고 예를 들면 알루미늄, 스 테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸 합금 등과 같은 방열 성능이 우수한 재질로 이루어진 하부 방열기판(20')을 사용하는 것과, 제3실시예의 하부 열전도막(29)이 필요하지 않은 점을 제외하고는 제3실시예에 따른 하부기판과 동일하다.

즉, 본 제4실시예에 따른 하부 기판은 하부 방열기판(20')과; 하부 방열기판(20')의 상부면에 형성된 예를 들면 전기전도성이 우수한 Cu 등과 같은 전기전도막으로 된 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과, 하부 방열기판(20')의 상부면에 상기 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과는 접촉되지 않도록 대략 중앙 부분에 형성된 예를 들면 열전도성이 우수한 Cu 등과 같은 재질로 된 상부 열전도막(26,26,...)으로 구성된다.

상기 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과 상부 열전도막(26,26,...)은 하부 방열기판(20') 상에 절연 접착층(미도시함)을 매개로 접착 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 하부 방열기판(20')의 상면에는 절연 접착층과의 접착면을 증대시켜 상부층이 박리되는 것을 방지하기 위하여 공지의 물리적 표면처리 또는 화학적 표면처리 또는 물리화학적 표면처리에 의하여 미세 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하며, 물리적 표면처리 방식으로서는 미세 모래를 사용하는 샌드 브라스트(Sand Blast) 기법을 예시할 수 있다. 또한, 상기 하부 방열기판(20')의 하면은 공기 등과의 접촉면을 증대시켜 방열성능을 향상시키기 위하여 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연 접착층는 열전도율이 우수한 접착재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상부 열전도막(26,26,...)과 하부 방열기판(20')은 열적으로 도통상태로 되므로, 상부 열전도막(26,26,...)의 하측으로 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

그후, 도 15a 내지 도 15c에 도시한 바와 같이, 상기한 제3실시예와 마찬가지로 하부 기판 상에 상부 기판을 적층 형성한다. 여기서, 도 15a는 적층된 상부 기판과 하부 기판의 평면도이고, 도 15b는 도 15a의 W-W'선에 따른 단면도이며, 도 15c는 도 15a의 X-X'선에 따른 단면도이다.

다음으로, 도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이, 상기한 제3실시예와 마찬가지로 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 접착, 와이어 본딩, 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩, 에폭시 몰딩을 형성한다.

한편, 상기한 제4실시예에서도 하부 기판의 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)과 결합되는 전극패드 또는 전극 커넥터와, 하부 기판의 하부 방열기판(20')과 결합되는 방열패드 또는 방열 커넥터를 형성하는 것는 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 공지된 다양한 방법을 이용하여 전극패드 및 전극 커넥터와 방열패드 및 방열커넥터를 용이하게 실시할 수 있는 것이므로, 이들의 형성에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 본 제4실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛에서는, 하부 기판의 배선 패턴(22,22,...)(24,24,...)은 발광 다이오드 칩(30,30,...)의 양의 전극 패턴 및 음의 전극패턴으로 되고, 하부 기판의 상부 열전도막(26,26,...) 및 하부 방열기판(20')은 발광 다이오드 칩(30,30,...)에 의하 여 발생된 열을 방열하는 방열판 기능을 수행하게 된다. 즉, 본 제4실시예에서는 방열판이 일체형으로 구성되어 있으므로 발광 다이오드 칩(30,30,...)에 의하여 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 상기한 특정 실시예들에 의한 발광 다이오드 유닛에 의하면, 종래 리드 프레임 제조, 발광 다이오드 패키지 제조, 인쇄회로기판 제조, 발광 다이오드 패키지 실장 등과 같이 복잡한 제조 공정에서 탈피하여, 다이 본딩 기술과 와이어 본딩 기술 및 에폭시 몰딩 기술만을 축적하면 인쇄회로기판 제조 공장에서 인쇄회로기판 제조 기술에 다이 본딩, 와이어 본딩 및 에폭시 몰딩을 추가하는 것만으로 제조할 수 있으므로 제조공정을 현저히 단순화할 수 있다. 이에 따라 제조 비용도 현저히 감소시킬 수 있다.

또한, 상기한 특정 실시예들에 의한 발광 다이오드 유닛에 의하면, 종래 발광 다이오드 패키지와 인쇄회로기판 및 방열판을 구비하는 발광 다이오드 유닛에 비하여, 대략 두 개의 인쇄회로기판을 적층한 정도의 두께를 가지므로 전체 두께를 현저히 감소시킬 수 있고, 이로 인하여 박형화가 요구되는 전자장치에 적합하게 채택될 수 있다.

또한, 상기한 특정 실시예들에 의한 발광 다이오드 유닛에 의하면, 상부 기판의 하부 열전도층과 하부 기판이 기존의 방열판 기능을 수행하므로, 별도의 방열판이 없이도 효과적인 방열이 가능하게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예들에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 물론이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 상부 기판의 가공전 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 상부 기판의 개공후 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 하부 기판의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 상부 기판과 하부 기판을 적층한 상태의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 하부 기판의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛을 구성하는 상부 기판과 하부 기판을 적층한 상태의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제2실시예에 따른 단일 발광 다이오드 유닛의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 상부 기판의 가공전 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 상부 기판의 개공후 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 하부 기판의 평면 및 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 12a 네지 도 12c는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 상부 기판과 하부 기판의 적층 구조를 도시한 도면이다.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제3실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 하부 기판의 평면 및 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 15a 네지 도 15c는 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛을 구성하는 상부 기판과 하부 기판의 적층 구조를 도시한 도면이다.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제4실시예에 따른 발광 다이오드 어레이 유닛의 평면과 단면 구조를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 상부 절연 기판 12 : 개공

12 : 경사면 20 : 하부 절연기판

20' : 하부 방열기판 22,24 : 배선 패턴

26 : 열전도막 28 : 쓰루홀

29 : 열전도막 30 : 발광다이오드 칩

34 : 본딩 와이어 36 : 옐로우 퍼스퍼(Yellow Phosphor) 몰딩

38 : 에폭시 몰딩

Claims (16)

1. 중앙부분에 개공이 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과;

   하부 절연기판의 상부면의 중앙부분에 열전도성이 우수한 재질의 상부 열전도막이 형성되고, 하부 절연기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 양의 배선패턴과 음의 배선패턴이 형성되며, 하부 절연기판의 하부면에 열전도성이 우수한 재질의 하부 열전도막이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과;

   상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과;

   상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과;

   상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2공정에서 준비된 하부기판에는 상기 상부 열전도막의 소정 부분에서 하측으로 하부 절연기판과 하부 열전도막을 관통하는 적어도 하나의 쓰루 홀이 형성되고,

   상기 쓰루 홀의 내면에 열전도율이 우수한 재질이 코팅 또는 도금하거나, 상기 쓰루 홀 내에 열전도율이 우수한 재질이 충진된 것을 특징으로 하는 발광 다이 오드 유닛의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고,

   상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 절연기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되,

   상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며,

   상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
5. 중앙부분에 개공이 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과;

   방열 성능을 갖는 재질로 이루어진 하부 방열기판의 상부면의 중앙부분에 열전도성이 우수한 재질의 상부 열전도막이 형성되고, 하부 방열기판의 상부면에 상 기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 양의 배선패턴과 음의 배선패턴이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과;

   상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과;

   상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과;

   상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고,

   상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 방열기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되,

   상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며,

   상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 유닛.
9. 복수의 개공이 일정 간격을 두고 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과;

   하부 절연기판의 상부면에 열전도성이 우수한 재질로 된 복수의 상부 열전도막이 일정 간격을 두고 형성되고, 하부 절연기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 복수의 양의 배선패턴과 복수의 음의 배선패턴이 일정 간격을 두고 이격되어 일렬로 형성되며, 하부 절연기판의 하부면에 열전도성이 우수한 재질의 하부 열전도막이 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과;

   상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과;

   상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과;

   상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제2공정에서 준비된 하부기판에는 상기 복수의 상부 열전도막의 소정 부분에서 각각 하측으로 하부 절연기판과 하부 열전도막을 관통하는 적어도 하나의 쓰루 홀이 형성되고,

    상기 쓰루 홀의 내면에 열전도율이 우수한 재질이 코팅 또는 도금하거나, 상기 쓰루 홀 내에 열전도율이 우수한 재질이 충진된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고,

    상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 절연기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되,

    상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
12. 제9항에 있어서,

    상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며,

    상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패 턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
13. 복수의 개공이 일정 간격을 두고 형성된 상부 기판을 준비하는 제1공정과;

    방열 성능을 갖는 재질로 이루어진 하부 방열기판의 상부면에 열전도성이 우수한 재질로 된 복수의 상부 열전도막이 일정 간격을 두고 형성되고, 하부 방열기판의 상부면에 상기 상부 열전도막과는 접촉되지 않도록 복수의 양의 배선패턴과 복수의 음의 배선패턴이 일정 간격을 두고 이격되어 일렬로 형성된 하부 기판을 준비하는 제2공정과;

    상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 적층하는 제3공정과;

    상기 상부 기판의 개공에 노출된 하부 기판의 상부 열전도막 상에 발광 다이오드 칩을 실장하는 제4공정과;

    상기 발광 다이오드 칩의 N형 패드 및 P형 패드를 상기 양의 배선패턴과 음의 배선패턴에 와이어 본딩하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
14. 제12항에 있어서,

    상기 상부 열전도막은 그 좌측부와 우측부가 중심부분으로 오목하게 형성되고,

    상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴은 각각 상기 하부 방열기판의 좌측 및 우측에서 상기 상부 열전도막의 오목하게 형성된 부분으로 연장 형성되되,

    상기 양의 배선패턴 및 음의 배선패턴과 상기 상부 열전도막은 서로 접촉하지 않도록 일정 간극을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 하부 기판은 상기 상부 기판에 비하여 큰 사이즈를 가지며,

    상기 제3공정에서의 적층시 상기 하부 기판의 양측부에 형성된 양의 배선패턴과 음의 배선패턴의 일부가 노출되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛의 제조 방법.
16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 어레이 유닛.

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