KR101109516B1 - Optical module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 종래에는 LED 모듈 구조는 LED 접착된 기판을 플라스틱 바디에 결합하고 플라스틱 바디를 인쇄 회로 기판에 다시 접합해야 하므로 광 모듈의 소형화, 슬림화에 어려움이 있는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 반도체 공정이 가능한 절연성 기판 위에 발광 소자의 p-전극과 n-전극에 대응하는 전극 배선을 패터닝하고, 전극 배선과 다른 부분을 전기 절연하는 절연층을 형성하고 와이어 본딩과 리드 전극의 접점을 형성하고, 도금 틀에 의해 금속 구조물을 높게 형성하여 반사막과 리드 전극을 형성하게 구성되어 실리콘 기판 또는 절연성 기판에 금속 도금 공정을 적용하여 광 모듈을 소형화, 슬림화하여 제작하는 효과가 있다.The present invention relates to an optical module and a method of manufacturing the same. In the related art, an LED module structure has a difficulty in miniaturizing and slimming an optical module because the LED bonded substrate must be bonded to the plastic body and the plastic body must be bonded again to the printed circuit board. There was a problem. In view of the above problems, the present invention is to pattern electrode wirings corresponding to the p- and n-electrodes of a light emitting device on an insulating substrate capable of semiconductor processing, to form an insulating layer for electrically insulating the electrode wirings and other portions, and to obtain wire bonding and Forming the contact of the lead electrode and forming the metal structure by the plating frame to form a reflective film and the lead electrode is formed to apply the metal plating process to the silicon substrate or the insulating substrate to reduce the size and slimming of the optical module have.
Description
도 1은 종래 측면형 발광 다이오드의 모듈 구조를 보인 사시도.1 is a perspective view showing a module structure of a conventional side-type light emitting diode.
도 2는 도 1의 모듈 구조를 상세히 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing in detail the module structure of FIG.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 구조를 보인 단면/평면도.Figure 3 is a cross-sectional / plan view showing a structure of an optical module according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 발광 소자를 플립 칩 본딩한 구조를 보인 단면/평면도.FIG. 4 is a cross-sectional / plan view showing a flip chip bonding structure of the light emitting device of FIG. 3.
도 5는 도 3의 광 모듈에 반도체 공정으로 제너 다이오드를 병렬 연결한 구조를 보인 단면/평면도.5 is a cross-sectional view showing a structure in which a Zener diode is connected in parallel to the optical module of FIG. 3 by a semiconductor process.
도 6은 도 5의 발광 소자를 플립 칩 본딩한 구조를 보인 단면/평면도.FIG. 6 is a cross-sectional / plan view showing a flip chip bonding structure of the light emitting device of FIG. 5; FIG.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100 : 발광 소자 210 : 전극 배선100
220 : 절연층 230 : 반사막220: insulating layer 230: reflecting film
240 : 도전성 와이어 250 : 반사막 내부240: conductive wire 250: reflection film inside
260 : 도전성 접합 금속 270 : 리드 전극260
본 발명은 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 도금 몰드를 이용하여 외부 전원을 연결하는 리드 전극과 높은 반사율을 가지는 금속 구조물을 형성할 수 있게 한 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an optical module and a method of manufacturing the same, which enable the formation of a metal structure having a high reflectance and a lead electrode for connecting an external power source using a plating mold.
일반적으로 광 방출 소자는 단순한 발광을 이용한 표시 장치로서 사용되었으나, 최근에는 다양한 파장 및 에너지를 가지는 광원으로서의 가능성이 연구되고 있다. 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 직접 천이형 화합물 반도체인 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체를 사용하고, 기존 광원에 비하여 에너지 효율이 높고 수 만 시간 이상 사용이 가능하다.In general, the light emitting device has been used as a display device using simple light emission, but recently, the possibility of a light source having various wavelengths and energy has been studied. A light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode uses a group 3-5 or 2-6 compound semiconductor, which is a direct transition compound semiconductor, and has a higher energy efficiency than the conventional light source and can be used for tens of thousands of hours.
발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장의 빛을 출력한다. 즉, 발광 소자는 자외선이나 청색 발광 다이오드에 형광 물질을 이용하거나 적색, 녹색, 청색을 조합하여 효율 좋은 백색 광선을 출력한다.The light emitting device outputs light of various wavelengths such as red, green, blue, and ultraviolet rays by the development of thin film growth technology and device materials. That is, the light emitting device outputs efficient white light by using a fluorescent material for ultraviolet light or a blue light emitting diode or by combining red, green, and blue.
특히 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 일반적인 표시 장치는 물론이고 조명장치나 엘씨디(LCD) 표시장치의 백라이트 소자, 신호등, 광고용 및 자동차용에도 응용되는 등 적용 영역이 점차 다양해지고 있다. 최근 들어 LED의 한계였던 휘도 문제가 크게 개선되면서 긴 수명과 저전력 사용의 장점이 부각되어 21세기 화합물 반도체가 주도하는 광반도체 시대의 차세대 광원으로 확실히 자리매김하고 있다.In particular, light emitting diodes (LEDs) are being applied to a variety of applications such as not only general display devices but also backlight devices, signal lamps, advertisements, and automobiles for lighting devices and LCD displays. Recently, as the luminance problem, which was the limitation of LED, has been greatly improved, the advantages of long life and low power usage are highlighted, making it the next generation light source in the optical semiconductor era led by compound semiconductors of the 21st century.
외부 회로에서 발광 소자의 p-전극과 n-전극 사이에 전압을 인가하면 p-전극과 n-전극으로 정공과 전자가 주입되고 발광 소자의 활성층에서 정공과 전자가 재 결합하면서 여분의 에너지가 광으로 변환되어 출력된다. 발광 소자가 기판에 본딩된 구조에 따라 광 출력 방향이 달라진다. 예를 들어, 광 출력p-전극에 반사 물질이 형성되고 발광 소자가 기판에 플립 칩 본딩된 경우 광은 투명 기판을 통하여 외부로 방출되고, p-전극에 투명 전극이 형성되고 발광 소자가 기판에 노멀 본딩된 경우 광은 p-전극을 통하여 외부로 방출된다.When the voltage is applied between the p-electrode and the n-electrode of the light emitting device in the external circuit, holes and electrons are injected into the p-electrode and the n-electrode. Is converted to output. The light output direction varies depending on the structure in which the light emitting device is bonded to the substrate. For example, when a reflective material is formed on the light output p-electrode and the light emitting element is flip chip bonded to the substrate, light is emitted to the outside through the transparent substrate, the transparent electrode is formed on the p-electrode, and the light emitting element is formed on the substrate. When normal bonded, light is emitted to the outside through the p-electrode.
발광 소자가 기판에 본딩되고 LED의 p-전극 및 n-전극은 금속 와이어로 패키지 또는 서브 마운트에 형성된 외부 리드 전극에 연결되고, 백색 광원을 생성하는 경우 플라스틱, 유리, 에폭시 수지 등의 밀봉재에 형광체를 섞어 고정함으로써 LED가 완성된다.The light emitting element is bonded to the substrate and the p-electrode and n-electrode of the LED are connected to an external lead electrode formed in a package or a sub-mount with a metal wire, and when a white light source is produced, the phosphor is sealed in a sealing material such as plastic, glass, or epoxy resin. By mixing and fixing the LED is completed.
LED는 광을 필요로 하는 모든 분야에 적용 가능하며, 특히 낮은 전압에서 효율이 우수한 광을 생성하므로 이동 통신 기기의 백라이트 소자로의 적용이 활발히 진행 중이다. 이동 통신 기기는 이동 중에 휴대가 용이해야 하므로 크기가 작아지고 두께가 얇아지는 소형화와 슬림화가 필요하다.LEDs can be applied to all fields requiring light, and are particularly active in backlight devices of mobile communication devices because they generate light with high efficiency at low voltage. Since mobile communication devices must be easy to carry while on the move, they need to be miniaturized and made thinner and thinner.
따라서 백라이트 광원으로 사용되는 LED 모듈은 기기의 소형화와 슬림화 조건을 충족시키기 위하여 폭 방향으로 두께를 얇게 형성해야 한다. LED 모듈은 기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 더욱 소형화되고 있으며 LED도 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board: PCB)에 직접 실장하기 위하여 표면 실장소자(Surface Mount Device: SMD)형으로 제작되고 있다. SMD형의 LED 모듈은 그 사용 목적에 따라 상면(Top View)형과 측면(Side View)형으로 제조되며 측면형 LED 모듈을 설명한다.Therefore, the LED module used as a backlight light source should be thin in the width direction to satisfy the miniaturization and slimming conditions of the device. LED modules are becoming smaller and smaller according to the trend of miniaturization and slimming of devices, and LEDs are also manufactured in a surface mount device (SMD) type to be directly mounted on a printed circuit board (PCB). SMD type LED modules are manufactured in top view and side view types according to their purpose of use, and the side type LED modules will be described.
도 1은 종래 측면형 LED 모듈의 구조를 보인 사시도로서, 플라스틱 바디(101)에, 외부 전원을 인가하는 리드 전극(120a, 102b)과, 전원 인가시 광을 출력하는 LED(103)와, 정전기 또는 역전압으로부터 LED(103)를 보호하는 제너 다이오드(104)와, LED(103)와 제너 다이오드(104)를 각각의 리드 전극(120a, 102b)과 전기적으로 연결하는 도전성 와이어(105a, 105b, 105c)로 구성된다.1 is a perspective view showing the structure of a conventional side-type LED module, the
도 2는 도 1의 모듈 구조를 상세히 보인 단면도로서, 플라스틱 바디는 내부에 형성되는 LED(203)의 광을 외부로 효율적으로 반사하기 위해 별도의 반사막을 가지거나 플라스틱 바디 자체를 백색으로 제조하기도 한다. 그리고, 그 내부에는 LED(203)외에 정전기, 역전압에 의하여 역방향 전류가 인가되는 경우 역방향 전류를 바이패스하여 LED(203)의 손상을 방지하기 위해 제너 다이오드(204)가 함께 배치되기도 한다. 이때, 상기 제너 다이오드(204)는 상기 LED(203)와 동일한 전극에 병렬로 연결되는데, 그 연결은 도전성 와이어를 이용한 와이어 본딩 기법이 일반적으로 사용된다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the module structure of FIG. 1 in detail. The plastic body may have a separate reflective film or may manufacture the plastic body itself in white to efficiently reflect the light of the
측면형 LED 모듈은 플라스틱 바디(201)와 인쇄 회로 기판(미도시)을 접착제를 사용하여 접합하고, 인쇄 회로 기판의 전극 배선과 플라스틱 바디의 리드 전극(202a, 202b)을 전기적으로 연결하여 이동 통신 기기의 백라이트 소자로 사용한다.The side type LED module bonds the
이와 같은 LED 모듈 구조는 LED(203)의 일측 전극을 기판의 전극에 전기적이며 물리적으로 접착한 후 다른 전극은 와이어(205) 본딩하여 외부 전극과 연결하며, 상기 LED(203)가 접착된 기판을 플라스틱 바디(201)에 결합하고, 이렇게 얻어진 결합물을 실제 LED 모듈이 적용될 인쇄 회로 기판에 다시 접합해야 하므로 부품 의 숫자 및 작업 공정이 증가되어 제조비용이 상승한다. 또한, 플라스틱 바디(201)는 플라스틱 사출 공정에 의해 형성되는데, 플라스틱 사출은 슬림화에 한계를 가지며 이로 인해 LED 모듈의 크기가 커지는 문제점이 있다.In this LED module structure, one electrode of the
또한, 플라스틱 바디(201) 내부에 위치하는 LED(203)와 제너 다이오드(204)를 외부 전극과 연결하기 위해 와이어(205) 본딩을 실시할 경우 구조적인 위치 및 협소한 플라스틱 바디 내부로 인해 플라스틱 바디(201) 내부에 LED(203)를 놓고 와이어(205) 본딩하지 못하고 외부에서 와이어(205) 본딩한 다음 플라스틱 바디(201)에 결합해야 하는 문제점이 있다.In addition, when the
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 절연성 기판 위에 금속 도금 공정을 이용하여 반사 구조물을 높게 형성하고 발광 소자를 절연성 기판 위에 접합하여 모듈을 슬림화하고, 조립을 단순화할 수 있도록 한 광 모듈 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, by using a metal plating process on the insulating substrate to form a high reflective structure and bonding the light emitting device on the insulating substrate to slim the module, simplifying assembly It is an object of the present invention to provide an optical module and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 외부 연장용 전극들이 형성된 기판; 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 둘러싸도록 형성되고, 상기 발광 소자의 높이 이상으로 형성되는 금속 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, the substrate formed with a plurality of external extension electrodes; A light emitting device electrically connected to the electrodes; And a metal structure formed to surround the light emitting device and formed above the height of the light emitting device.
또한, 본 발명은 기판 상에 복수의 전극들을 형성하는 단계; 상기 기판 전면에 절연층을 형성하고, 상기 복수의 전극들의 일부가 노출되도록 패터닝하는 단계; 상기 노출된 복수의 전극들을 둘러싸도록 상기 절연층 상부에 도금 방식을 기초로 금속 구조물을 형성하는 단계; 및 상기 노출된 복수의 전극에 발광 소자를 전기적으로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises the steps of forming a plurality of electrodes on the substrate; Forming an insulating layer on the entire surface of the substrate and patterning the exposed portion of the plurality of electrodes; Forming a metal structure based on a plating method on the insulating layer to surround the exposed plurality of electrodes; And electrically bonding a light emitting device to the exposed plurality of electrodes.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예를 통해 절연성 기판 위에 전극 배선을 형성하고 금속 구조물을 높게 형성함으로써 상기 금속 구조물을 반사막과 리드 전극으로 사용하도록 하며, 발광 소자를 상기 기판 상에 물리적으로 접합하고 발광 소자의 p-전극과 n-전극을 전극 배선에 와이어 본딩한 광 모듈의 구조를 설명한다.According to an embodiment of the present invention, the electrode wiring is formed on the insulating substrate and the metal structure is formed high so that the metal structure can be used as the reflective film and the lead electrode, the light emitting device is physically bonded on the substrate, and the p- The structure of the optical module which wire-bonded the electrode and n-electrode to the electrode wiring is demonstrated.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 구조를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 반도체 공정이 가능한 절연성 기판(200) 위에 발광 소자(100)의 p-전극과 n-전극에 대응하는 전극 배선(210)이 형성되어 있고, 상기 전극 배선(210)과 다른 부분을 전기 절연하는 절연층(220)이 그 상부에 형성되어 있는데, 이는 와이어(240) 본딩과 리드 전극(270)의 접점을 노출시키도록 패터닝 되어 있다. 그리고, 도금 틀에 의해 형성된 금속 구조물이 반사막(230)과 리드 전극(270)을 형성하고 있다. 상기 반사막(230)은 측면형 발광 소자(100)의 광을 외부로 방출하지 않고 도광판으로 입사시키고, 발광 소자(100)는 반사막(230) 내의 절연층(220)에 접합되어 절연성 기판(200)의 전극 배선(210)에 와이어(240) 본딩되고, 리드 전극(270)은 외부 전원과 연결된다.3A is a cross-sectional view illustrating a structure of an optical module according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, a p-electrode and an n-electrode of the
즉, 상기 구조를 통해 알 수 있듯이 본 발명은 반도체 공정이 가능한 절연성 기판(200) 위에 금속 도금 공정을 이용하여 발광 소자(100) 장착 부분의 외곽에 금속 도금층을 형성하여 발광 소자(100)의 광을 도광판으로 입사시키는 것을 제1특징으로 한다.That is, as can be seen through the above structure, the present invention is formed on the
또한, 발광 소자(100)의 반사막(230) 측면에 금속 도금층을 패터닝하여 발광 소자(100)로 외부 전원을 공급하는 리드 전극(270)을 형성한 것을 제2특징으로 한다. 이때, 리드 전극(270)을 형성하지 않고 절연성 기판(200)의 전극 배선(210)을 연장하여 리드 전극으로 사용할 수 있다. 또한, 리드 전극에 제너 다이오드를 연결하여 정전기, 역전압을 바이패스시켜 발광 소자(100)를 보호한다.In addition, the second feature is to form a
도 3의 b는 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 구조를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 반사막(230) 틀의 내부에 발광 소자(100)를 접합하고 발광 소자(100)의 p-전극과 n-전극을 절연성 기판(200)의 전극 배선(210)에 와이어(240) 본딩하고 반사막(230) 측면에 위치하는 전극 배선(210) 위에 리드 전극(270)을 형성한 구조를 보인다.3B is a cross-sectional view illustrating a structure of an optical module according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown therein, the
이제 도 3에 도시한 일 실시 예의 광 모듈을 반도체 공정 수순에 따라 상세히 설명한다. 여기서, 측면형 LED를 발광 소자로 이용한 광 모듈의 제조 과정을 보인다.An optical module according to an embodiment shown in FIG. 3 will now be described in detail according to a semiconductor process procedure. Here, the manufacturing process of the optical module using the side type LED as a light emitting device is shown.
먼저, 반도체 공정이 가능한 절연성 기판(200) 위에 LED(100)의 p-전극과 n-전극에 대응하는 양극과 음극의 전극 배선(210)을 패터닝한다.First, the
전극 배선(210)과 다른 부분은 전기적으로 절연되어야 하므로 절연층(220)을 증착하고, LED(100)의 전극과 도전성 와이어(240) 본딩하는 전극 배선(210)의 일 단면과, 광 모듈과 외부 회로를 전기 연결하는 바이어스 인가 영역의 절연층(220)이 제거되도록 패터닝한다.Since the other portion of the
절연층(220)의 패터닝 다음 공정으로는 반사막 구조물(230)과 발광 소자의 전극을 외부 회로로 연장하기 위한 리드 전극(270)을 구성하기 위한 도금 공정을 실시한다. 도금 공정은 시드 금속을 형성하고 도금 틀을 형성한 후 도금을 실시하거나 무전해 도금 방법을 이용하여 도금을 실시한다. 도금 공정은 LED(100) 높이보다 높은 금속 구조물을 형성하여 LED(100)의 측면 광을 반사하고 LED(100)를 보호한다.The next step of patterning the insulating
도금 공정을 실시하여 반사막(230)과 리드 전극(270)을 형성한 다음 LED(100)를 반사막(230) 내부의 절연층(220)에 접합한다. LED(100)를 절연층(220)에 접합하는 방법으로는 LED(100)의 기판 부분과 절연층(220) 사이에 페이스트를 도포하여 다이본딩한다.After the plating process is performed to form the
그리고 LED(100)의 두 전극과 반사막(230) 내부의 전극 배선(210)을 도전성 와이어(240)를 이용하여 접합한다. 다른 실시 예로, LED(100)의 두 전극과 전극 배선(210)을 마주 보게 정렬하고 플립칩 본딩 접합부를 가진 LED(100)의 두 전극 또과 전극 배선(210)을 둘 중 하나에 형성된 솔더(260)를 이용하여 압력과 열을 가해 접합한다.The two electrodes of the
도 4는 도 3의 발광 소자를 플립 칩 본딩한 구조를 보인 단면/평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 반사막(230) 내부의 전극 배선(210)은 LED(100)의 하단까지 연장되어 LED(100)의 하단과 전극 배선(210)의 상단이 도전성 접합 금속(260)에 의 해 접합된 구조를 보인다. 플립 칩 본딩 방법은 도전성 접합 금속(260)을 이용하여 열과 압력 또는 압력만을 인가하여 접합한다. 여기서, 도전성 접합 금속에는 솔더 금속, 솔더를 이용하거나 금(Au) 스터드 범프(stud bump) 또는 플레이트 범프(plated bump)를 이용한다.4 is a cross-sectional / plan view showing a flip chip bonding structure of the light emitting device of FIG. 3, and as shown therein, the
발광 소자(100)가 접합되고 제너 다이오드 또는 박막 저항과 같은 소자를 광 모듈에 접합한 후 백색 광원을 생성하는 경우 플라스틱, 유리, 에폭시 수지 등의 밀봉재에 형광체를 섞어 발광 소자를 접합한 반사막 내부(250)에 고정함으로써 광 모듈이 완성된다. 또한, 발광 소자에서 방출된 광의 분포를 제어하기 위한 렌즈시트를 반사막 내부(250)에 집적하여 광 모듈을 완성한다.When the
이상과 같은 광 모듈의 제조 과정은 절연성 기판을 이용하여 LED 모듈을 제작하는 방법으로 상기 절연성 기판에는 제너 다이오드를 집적할 수 없으므로 LED의 내전압 특성을 보완하기 위한 제너 다이오드는 오프 칩으로 접합해야 한다.The manufacturing process of the optical module as described above is a method of manufacturing an LED module using an insulating substrate, so that a zener diode cannot be integrated into the insulating substrate, the zener diode for complementing the withstand voltage characteristics of the LED must be bonded with an off chip.
광 모듈의 제조 과정에서 절연성 기판을 이용하지 않고 실리콘 기판을 이용하여 제너 다이오드를 실리콘 기판에 집적하여 LED에 병렬 연결하는 구조를 설명한다.In the manufacturing process of the optical module, a structure in which a Zener diode is integrated in a silicon substrate and connected in parallel to the LED using a silicon substrate without using an insulating substrate is described.
도 5는 도 3의 광 모듈에 반도체 공정으로 제너 다이오드를 병렬 연결한 구조를 보인 단면/평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 실리콘 기판(300)에 정전압 소자인 제너 다이오드를 형성하기 위하여 실리콘 기판의 소정 영역에 선택 확산(310)을 실시하여 정전압 소자를 형성하고, 절연층(320)을 증착하고 패터닝하여 정전압 소자의 확산층(310) 일부분의 절연층(320)을 식각하여 컨택트 홀(contact hole)을 형성하고, 리프트 오프(lift-off) 또는 금속 식각 공정에 의해 전극 배선을 형성한다. 전극 배선의 형성 다음 공정은 도 3의 광 모듈 제조 공정과 동일하며, 도금 공정과 LED 접합을 실시하여 반사막(350)과 리드 전극(390)을 형성함으로써 정전압 소자가 집적된 광 모듈이 완성된다.FIG. 5 is a cross-sectional / plan view showing a structure in which a zener diode is connected in parallel to the optical module of FIG. 3 in a semiconductor process, and as shown in FIG. 3, a predetermined zener diode as a constant voltage device is formed on the
이때, 정전압 소자 제작 방법은 일반적인 제너 다이오드 제작 방법을 사용한다. 제너 다이오드 제작 방법은 기판 전면에 실리콘 산화막 등의 불순물 확산 마스크 물질을 형성하고 p형 또는 n형 불순물을 기판 내에 선택적으로 확산시키기 위해 마스크를 패터닝하고 불순물을 고농도로 확산시킨다. 기 형성된 불순물과 다른 불순물을 형성하기 위해 확산마스크를 다시 형성하고 불순물을 확산시켜 p-n 다이오드를 형성한다.In this case, the method of manufacturing a constant voltage device uses a general method of manufacturing a zener diode. The Zener diode fabrication method forms an impurity diffusion mask material such as a silicon oxide film on the entire surface of the substrate, and patterns the mask and diffuses the impurities at a high concentration to selectively diffuse the p-type or n-type impurities into the substrate. In order to form impurities other than the previously formed impurities, the diffusion mask is formed again and the impurities are diffused to form a p-n diode.
상기 정전압 소자를 집적한 광 모듈은 LED(100)의 두 전극과 반사막(350) 내부의 전극 배선(330)을 도전성 와이어(360)를 이용하여 접합한 구조이다. 다른 실시 예로, LED(100)의 두 전극과 전극 배선(330)을 마주 보게 정렬하고 LED(100) 또는 전극 배선(330)에 형성된 솔더를 이용하여 압력과 열을 인가하여 접합할 수 있다..The optical module integrating the constant voltage device has a structure in which two electrodes of the
도 6은 도 5의 발광 소자를 플립 칩 본딩한 구조를 보인 단면/평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 정전압 소자를 집적한 실리콘 기판(300) 위에 전극 배선(330)을 형성하고, 반사막(350) 내부의 전극 배선(330)은 LED(100)의 하단까지 연장되어 LED(100)의 하단과 전극 배선(330)의 상단이 도전성 접합 금속(380)에 의해 접합된 구조를 보인다. 여기서, 도전성 접합 금속(380)에는 솔더 금속, 솔더를 이 용하거나 금(Au) 스터드 범프(stud bump) 또는 플레이트 범프(plated bump)를 이용한다.FIG. 6 is a cross-sectional / plan view showing a flip chip bonding structure of the light emitting device of FIG. 5. As shown in FIG. 6, an
상기 정전압 소자를 집적한 광 모듈에서 발광 소자(100)가 접합되고 제너 다이오드 또는 박막 저항과 같은 소자를 광 모듈에 접합한 후 백색 광원을 생성하는 경우 플라스틱, 유리, 에폭시 수지 등의 밀봉재에 형광체를 섞어 발광 소자(100)를 접합한 반사막 내부(370)에 고정함으로써 광 모듈이 완성된다.When the
이상과 같은 광 모듈의 제조 과정은 실리콘 기판을 이용하여 LED 모듈을 제작하는 방법으로 상기 실리콘 기판에는 제너 다이오드를 집적하여 LED의 내전압 특성을 높인다.The manufacturing process of the optical module as described above is a method of manufacturing an LED module using a silicon substrate to increase the breakdown voltage characteristics of the LED by integrating a zener diode on the silicon substrate.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 실리콘 기판 또는 절연성 기판에 금속 도금 공정을 적용하여 광 모듈을 소형화, 슬림화하여 제작함으로써 이동 통신 단말기, 표시 장치 등에 사용되는 백라이트 소자를 소형화 및 슬림화하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of miniaturizing and slimming a backlight element used in a mobile communication terminal, a display device, etc. by applying a metal plating process to a silicon substrate or an insulating substrate, thereby miniaturizing and slimming an optical module. .
또한, 실리콘 기판을 이용하는 경우 정전압 소자 또는 박막 저항체 등의 반도체 전자 소자를 집적하여 광 모듈에 접합된 발광 소자의 내전압 특성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, when a silicon substrate is used, semiconductor electronic devices such as a constant voltage device or a thin film resistor may be integrated to improve the breakdown voltage characteristics of the light emitting device bonded to the optical module.
또한, 발광 소자를 기판의 전극 배선에 플립 칩 본딩하여 접합함으로써 광 모듈을 구성하는 부품 수를 줄이고, 제조 공정을 단순화하여 제조 비용을 낮추는 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing the number of components constituting the optical module by simplifying the manufacturing process by flip chip bonding and bonding the light emitting device to the electrode wiring of the substrate to reduce the manufacturing cost.
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