KR101214924B1 - LED package and method for manufacturing LED package - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 LED 패키지는, LED 칩이 장착되는 세라믹 재질의 본체; 상기 LED 칩의 하측에 위치하며, 상기 본체의 내부에 마련되는 충진공간; 페이스트 상태 또는 액상으로 상기 충진공간에 충진된 후 경화되며, 상기 LED 칩에서 발생한 열을 방출하기 위한 방열 슬러그; 및 상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키며, 페이스트 상태 또는 액상의 방열 슬러그가 유입되는 유입구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an LED package and a method of manufacturing the LED package, the LED package of the present invention, the ceramic body is mounted LED chip; Located in the lower side of the LED chip, the filling space provided inside the main body; A heat dissipation slug which is cured after being filled into the filling space in a paste state or a liquid state and dissipates heat generated from the LED chip; And an inlet through the main body to communicate with the outside of the main body and the filling space and into which a heat radiation slug in a paste state or a liquid flows into the main body.

Description

ＬＥＤ 패키지 및 ＬＥＤ 패키지의 제조방법{LED package and method for manufacturing LED package}LED package and method for manufacturing LED package

본 발명은 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 칩을 장착하여 패키징하는 LED 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LED package and a method for manufacturing the LED package, and more particularly, to an LED package and a method for manufacturing the LED package that can improve the productivity of the LED package to be mounted by packaging the LED chip.

일반적으로, 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 LED 칩이 탑재된 패키지의 구조로 제작되며, 흔히 'LED 패키지'라고 칭해지고 있다. 위와 같은 LED 패키지는 일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: 이하, 'PCB'라 한다) 상에 장착되어 그 인쇄회로기판에 형성된 전극으로부터 전류를 인가받아 발광 동작하도록 구성된다.In general, a light emitting diode (LED) is a device in which electrons and holes meet and emit light at a PN junction by applying an electric current, and are generally manufactured in a package structure in which an LED chip is mounted. It is called 'LED package'. The LED package as described above is generally mounted on a printed circuit board (hereinafter, referred to as a PCB) and configured to emit light by receiving a current from an electrode formed on the printed circuit board.

LED 패키지에 있어서, LED 칩으로부터 발생한 열은 LED 패키지의 발광 성능 및 수명에 직접적인 영향을 미친다. 그 이유는 LED 칩에 발생한 열이 그 LED 칩에 오래 머무르는 경우 LED 칩을 이루는 결정 구조에 전위(dislocation) 및 부정합(mismatch)을 일으키기 때문이다.In an LED package, heat generated from the LED chip directly affects the light emitting performance and lifetime of the LED package. The reason is that heat generated in an LED chip causes dislocations and mismatches in the crystal structure of the LED chip when the LED chip stays in the LED chip for a long time.

이에 따라, 종래에는 LED 칩으로부터 발생한 열의 방출을 촉진시키기 위한 기술들이 제안된 바 있다. 그 중 대표적인 것은, LED 칩을 지지하는 본체를 에폭시 몰딩 컴파운드(이하, ‘EMC’라 함) 재질로 제작하고, 본체 내부에 열전도성이 뛰어난 금속 재질의 방열 슬러그(Heat Sink-Slug)를 삽입 설치하는 것이다. 그러나 본체를 EMC 계열 재질로 사용하는 패키지는 LED 칩에서 발생하는 열로 인해 EMC의 열화 현상이 발생하여 고출력을 필요로 하는 LED 제품에는 사용하기에 적합하지 않다.Accordingly, in the related art, techniques for promoting the emission of heat generated from the LED chip have been proposed. Among them, the main body supporting the LED chip is made of epoxy molding compound (hereinafter referred to as 'EMC'), and a heat sink slug made of a metal material having excellent thermal conductivity is inserted into the body. It is. However, a package using the body as an EMC-based material is not suitable for LED products that require high power due to EMC degradation due to heat generated from LED chips.

이러한 단점을 개선한 것으로서, 본체를 세라믹 계열의 재질로 사용하는 패키지가 새롭게 상용화되고 있다. 도 1을 참조하면, LED 패키지(10)는 LED 칩(1)을 지지하는 세라믹 재질의 본체(2)와, LED 칩(1)에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방열 슬러그(3)와, LED 칩(1)에 전원을 공급하기 위한 리드 단자(4)와, LED 칩(1)과 리드 단자(4)를 전기적으로 연결하는 본딩와이어(5)를 포함한다.In order to improve these disadvantages, a package using the body as a ceramic-based material is newly commercialized. Referring to FIG. 1, the LED package 10 includes a main body 2 made of a ceramic material supporting the LED chip 1, a heat dissipation slug 3 for dissipating heat generated from the LED chip 1 to the outside, A lead terminal 4 for supplying power to the LED chip 1, and a bonding wire 5 for electrically connecting the LED chip 1 and the lead terminal (4).

그러나 세라믹 재질의 패키지는 제조과정의 복잡성과 방열 슬러그로 이용되는 금속 재질과 세라믹 재질의 용접 기술의 난이도로 인해 가격이 높아지는 단점이 있다.However, the ceramic package has a disadvantage in that the price increases due to the complexity of the manufacturing process and the difficulty of welding technology of the metal and ceramic materials used as heat radiation slug.

대표적으로 본체를 구성하는 세라믹 소결체의 수축율 변동으로 인한 문제이다. 금속 방열 슬러그의 가공편차가 거의 없지만, 세라믹 소결체의 공차는 금속 가공 공차에 비해 10배 이상 정밀도가 떨어지게 된다. 따라서 공차 차이를 극복하기 위한 용접 방법 개발에 어려움이 많고, 품질이 저하되는 문제가 있다. 또한, 용접과정에서 금속 재질과 세라믹 재질의 팽창 계수 차이에 의한 세라믹 소결체의 균열문제, 금속 방열 슬러그의 변형 문제 등이 발생하는 문제가 있다.Typically, the problem is due to variation in shrinkage of the ceramic sintered body constituting the main body. Although there is little processing deviation of the metal heat dissipation slug, the tolerance of the ceramic sintered body is 10 times less accurate than the metal working tolerance. Therefore, it is difficult to develop a welding method for overcoming the difference of tolerance, and there is a problem that the quality is reduced. In addition, there is a problem that the cracking problem of the ceramic sintered body, the deformation problem of the metal heat dissipation slug due to the difference in expansion coefficient between the metal material and the ceramic material during the welding process occurs.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED 패키지에서 세라믹 재질의 본체 내부에 충진공간을 마련하고 페이스트 상태의 방열 슬러그를 충진공간에 주입, 경화시켜 방열 슬러그를 형성함으로써, 세라믹 재질의 본체와 금속 재질의 방열 슬러그의 용접공정의 어려움을 해소하고, LED 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, by providing a filling space inside the main body of the ceramic material in the LED package and injecting and curing the heat radiation slug in the paste state into the filling space to form a heat radiation slug In addition, the present invention provides a method of manufacturing an LED package and an LED package that can solve the difficulty of welding a ceramic body and a metal heat dissipating slug and improve the productivity of the LED package.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 LED 패키지는, LED 칩이 장착되는 세라믹 재질의 본체; 상기 LED 칩의 하측에 위치하며, 상기 본체의 내부에 마련되는 충진공간; 페이스트 상태 또는 액상으로 상기 충진공간에 충진된 후 경화되며, 상기 LED 칩에서 발생한 열을 방출하기 위한 방열 슬러그; 및 상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키며, 페이스트 상태 또는 액상의 방열 슬러그가 유입되는 유입구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the LED package of the present invention, the main body of the ceramic material is mounted LED chip; Located in the lower side of the LED chip, the filling space provided inside the main body; A heat dissipation slug which is cured after being filled into the filling space in a paste state or a liquid state and dissipates heat generated from the LED chip; And an inlet through the main body to communicate with the outside of the main body and the filling space and into which a heat radiation slug in a paste state or a liquid flows into the main body.

본 발명에 따른 LED 패키지에 있어서, 바람직하게는, 상기 방열 슬러그는 구리 또는 은 재질의 페이스트가 경화되어 형성된다.In the LED package according to the present invention, preferably, the heat dissipation slug is formed by curing a paste of copper or silver.

본 발명에 따른 LED 패키지에 있어서, 바람직하게는, 상기 방열 슬러그는 상기 본체보다 열전도성이 우수한 액상의 합성수지(resin)가 경화되어 형성된다.In the LED package according to the present invention, preferably, the heat dissipation slug is formed by hardening a liquid synthetic resin (resin) having excellent thermal conductivity than the main body.

본 발명에 따른 LED 패키지에 있어서, 바람직하게는, 상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키며, 페이스트 상태 또는 액상의 방열 슬러그가 유입되는 동안 상기 충진공간 내부의 공기를 상기 본체의 외부로 배출하기 위한 공기 배출구;를 더 포함한다.In the LED package according to the present invention, preferably, the outside of the main body and the filling space is communicated through the main body, the air inside the filling space while the paste or liquid heat dissipation slug is introduced into the main body It further comprises; an air outlet for discharging to the outside.

본 발명에 따른 LED 패키지에 있어서, 바람직하게는, 상기 방열 슬러그가 경화된 후, 상기 방열 슬러그의 하측에 위치한 상기 본체 일부분이 제거되어 상기 방열 슬러그가 외부로 개방된다.In the LED package according to the present invention, preferably, after the heat dissipation slug is cured, a portion of the main body located under the heat dissipation slug is removed to open the heat dissipation slug to the outside.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 LED 패키지의 제조방법은, LED 칩이 장착되는 세라믹 재질의 본체와, 상기 LED 칩에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방열 슬러그를 구비하는 LED 패키지의 제조방법에 있어서, 상기 LED 칩의 하측에서 상기 본체 내부에 충진공간이 마련되도록 세라믹 재질로 상기 본체를 제조하는 본체성형단계; 페이스트 상태의 방열 슬러그를 상기 충진공간으로 충진시키는 충진단계; 상기 충진공간에 충진된 방열 슬러그를 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in order to achieve the above object, the LED package manufacturing method of the present invention, the LED package is provided with a main body of a ceramic material on which the LED chip is mounted, and a heat dissipation slug for dissipating heat generated from the LED chip to the outside. In the manufacturing method of the main body forming step of manufacturing the main body made of a ceramic material so that the filling space is provided inside the main body at the lower side of the LED chip; A filling step of filling a heat radiation slug in a paste state into the filling space; And a curing step of curing the heat dissipating slug filled in the filling space.

본 발명에 따른 LED 패키지의 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 충진단계는, 상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키는 유입구를 통해 페이스트 상태의 방열 슬러그를 상기 충진공간에 충진시키고, 상기 경화단계는, 상기 방열 슬러그가 충진된 본체를 가열하여 상기 방열 슬러그를 용융시킨 후 냉각하는 방법으로 수행한다.In the method of manufacturing an LED package according to the present invention, Preferably, the filling step, the heat dissipation slug of the paste state through the inlet for communicating the outside of the main body and the filling space through the main body in the filling space After filling, the curing step is performed by heating the main body filled with the heat dissipating slug to melt the heat dissipating slug and then cooling.

본 발명에 따른 LED 패키지의 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 경화단계 이후, 상기 방열 슬러그의 하측에 위치한 상기 본체 일부분을 제거하여 상기 방열 슬러그를 외부로 개방시키는 개방단계;를 더 포함한다.In the method of manufacturing an LED package according to the present invention, Preferably, after the curing step, by removing the portion of the body located on the lower side of the heat dissipation slug opening step of opening the heat dissipation slug to the outside.

본 발명에 따른 LED 패키지의 제조방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 충진 단계는, 액상의 합성수지(resin)를 상기 본체의 충진공간에 충진하여 상기 방열 슬러그를 형성하고, 상기 경화단계는, 상기 액상의 합성수지가 시간의 경과에 따라 경화된다.In the method of manufacturing an LED package according to the present invention, Preferably, the filling step, filling a liquid synthetic resin (resin) in the filling space of the main body to form the heat dissipation slug, the curing step, the liquid phase The synthetic resin of is cured over time.

본 발명의 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 따르면, 세라믹 재질의 본체와 금속 재질의 방열 슬러그의 용접공정의 어려움을 해소하고, LED 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the LED package and the method of manufacturing the LED package of the present invention, it is possible to solve the difficulty of the welding process of the main body of the ceramic material and the heat radiation slug of the metal material, it is possible to improve the productivity of the LED package.

또한 본 발명의 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 따르면, 용접보다 낮은 온도에서 페이스트 상태의 방열 슬러그를 경화시킴으로써, 제조원가를 절감할 수 있다.In addition, according to the LED package and the method of manufacturing the LED package of the present invention, by curing the heat radiation slug of the paste state at a lower temperature than welding, it is possible to reduce the manufacturing cost.

또한 본 발명의 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 따르면, 용접방식을 이용하는 경우 제한을 받게 되는 방열 슬러그의 크기나 형상을 자유롭게 선택 가능함으로써, 동일한 면적에 보다 많은 LED 패키지를 만들어낼 수 있어 고밀도의 LED 패키지 어레이를 생산할 수 있다.In addition, according to the LED package and the method of manufacturing the LED package of the present invention, by using the welding method can be freely select the size and shape of the heat dissipation slug that is limited, it is possible to make more LED packages in the same area, the high density LED package arrays can be produced.

또한 본 발명의 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 따르면, 방열 슬러그의 유입을 용이하게 하고, 충진공간에 채워진 방열 슬러그의 밀도를 균일하게 할 수 있다.In addition, according to the LED package and the method of manufacturing the LED package of the present invention, it is possible to facilitate the inflow of the heat radiation slug, and to uniform the density of the heat radiation slug filled in the filling space.

또한 본 발명의 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법에 따르면, LED 칩에서 방출된 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the LED package and the method of manufacturing the LED package of the present invention, it is possible to obtain the effect of effectively dissipating heat emitted from the LED chip to the outside.

도 1은 종래 LED 패키지의 일례의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도,
도 3은 도 2의 LED 패키지의 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 제조방법을 순차적으로 설명하는 도면.1 is a cross-sectional view of an example of a conventional LED package,
2 is a cross-sectional view of the LED package according to an embodiment of the present invention,
3 is a plan view of the LED package of FIG.
4 is a view sequentially illustrating a method of manufacturing an LED package according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도이고, 도 3은 도 2의 LED 패키지의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 제조방법을 순차적으로 설명하는 도면이다.2 is a cross-sectional view of an LED package according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the LED package of FIG. 2, and FIG. 4 illustrates a method of manufacturing an LED package according to an embodiment of the present invention. Drawing.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 LED 패키지(100)는, 페이스트 상태의 방열 슬러그를 본체 내부에 주입, 경화시켜 방열 슬러그를 형성하는 것으로서, 본체(110)와, 충진공간(120)과, 방열 슬러그(130)와, 유입구(140)와, 공기 배출구(150)를 포함한다.2 to 4, the LED package 100 according to the present embodiment forms a heat radiation slug by injecting and curing a heat radiation slug in a paste state into a body, and the main body 110 and the filling space 120. And a heat dissipation slug 130, an inlet 140, and an air outlet 150.

상기 본체(110)는, LED 칩(1)이 장착되는 것으로서, 세라믹 재질의 다수의 시트를 적층한 후 소결함으로써 제조된다. 본 실시예에서의 세라믹 재질의 시트는 Al2O3 계 세라믹 재질로 구성되며, 본체(110) 내부에 후술할 충진공간(120)이 마련되도록 세라믹 시트를 배치한다. 이후, 1500도 이상으로 소성하는 고온동시소성세라믹(HTCC) 기술을 이용하여 세라믹 시트를 소결하여 본체(110)를 성형한다.The main body 110 is mounted on the LED chip 1, and is manufactured by stacking a plurality of sheets of ceramic material and then sintering them. The ceramic sheet in the present embodiment is composed of an Al 2 O 3 -based ceramic material, and the ceramic sheet is disposed in the main body 110 such that the filling space 120 to be described later is provided. Subsequently, the main body 110 is formed by sintering the ceramic sheet using high temperature co-fired ceramic (HTCC) technology of firing at 1500 degrees or more.

상기 충진공간(120)은, 본체(110)를 성형하는 과정에서 본체(110)의 내부에 형성된다. 충진공간(120)은 본체(110)에 의해 둘러싸이도록 형성되는데, 다만 후술할 유입구(140) 또는 공기 배출구(150)를 통해서 외부와 연통된다.The filling space 120 is formed inside the main body 110 in the process of molding the main body 110. The filling space 120 is formed to be surrounded by the main body 110, but communicates with the outside through the inlet 140 or the air outlet 150 to be described later.

충진공간(120)은 LED 칩(1)의 하측에 위치하도록 형성되는데, LED 칩(1)과 직접적으로 접촉되지 않고, LED 칩(1)과 충진공간(120) 사이에는 본체(110)가 형성되어 있다. LED 칩(1)의 방열 효과를 높이기 위하여 LED 칩(1)과 충진공간(120) 사이에 존재하는 본체(110)의 두께는 가급적 얇을수록 유리하다.The filling space 120 is formed below the LED chip 1, and is not directly in contact with the LED chip 1, and the main body 110 is formed between the LED chip 1 and the filling space 120. It is. In order to increase the heat dissipation effect of the LED chip 1, the thickness of the main body 110 existing between the LED chip 1 and the filling space 120 is as advantageous as possible.

상기 방열 슬러그(130)는, LED 칩(1)에서 발생한 열을 방출하기 위한 것이다.The heat dissipation slug 130 is for dissipating heat generated by the LED chip 1.

종래에는 금속 재질로 미리 방열 슬러그를 제조한 후, 금속 재질의 방열 슬러그와 세라믹 재질의 본체(110)를 용접함으로써, 본체(110)와 방열 슬러그를 결합하였다. 그러나, 본 발명에서는 페이스트 상태 또는 액체 상태의 방열 슬러그(130)를 충진공간(120)에 충진한 후 이를 경화시켜 방열 슬러그(130)를 형성하는데 특징이 있다.Conventionally, after manufacturing the heat radiation slug in advance of the metal material, by welding the metal heat radiation slug and the ceramic body 110, the main body 110 and the heat radiation slug were combined. However, in the present invention, the heat dissipating slug 130 in a paste state or a liquid state is filled in the filling space 120 and then cured to form the heat dissipating slug 130.

방열 슬러그(130)는 구리(Cu), 은(Ag) 재질을 주성분으로 하여 구성되는 것이 바람직하다. 하지만, 구리(Cu)나 은(Ag) 재질이 아니더라도 알루미늄(Al) 과 같은 다른 금속 재질을 이용하여 구성할 수도 있다.The heat dissipation slug 130 is preferably composed of copper (Cu) and silver (Ag) as a main component. However, even if it is not copper (Cu) or silver (Ag) material may be configured using another metal material such as aluminum (Al).

또한 방열 슬러그(130)는 금속 재질 이외의 재질로 제조될 수도 있다. 방열 슬러그(130)의 기본적인 기능이 LED 칩(1)에서 발생한 열을 방출하는 것인데, 세라믹 재질의 본체(110)보다 열전도성이 우수한 재질이라면 방열 슬러그(130)로 이용 가능하다. 일반적으로 세라믹의 열전도율이 5~10 W/mK 정도인데, 이와 같은 세라믹의 열전도율보다 높은 열전도율을 가진 실리콘과 같은 액상의 합성수지(resin)를 충진공간(120)에 채운 후 경화시켜 방열 슬러그(130)를 제조할 수도 있다.In addition, the heat radiation slug 130 may be made of a material other than a metal material. The basic function of the heat dissipation slug 130 is to dissipate heat generated from the LED chip 1, and if the material has superior thermal conductivity than the main body 110 made of a ceramic material, it may be used as the heat dissipation slug 130. In general, the thermal conductivity of the ceramic is about 5 ~ 10 W / mK, the heat dissipation slug 130 by filling the filling space 120 with a liquid synthetic resin (resin) such as silicon having a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the ceramic It may be prepared.

상기 유입구(140)는, 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)가 충진공간(120)으로 유입되는 경로이다. 유입구(140)는 충진공간(120) 상측의 본체(110)를 관통하도록 형성되어, 본체(110)의 외부와 충진공간(120)을 연통시킨다.The inlet 140 is a path through which the heat dissipating slug 130 in the paste state flows into the filling space 120. The inlet 140 is formed to penetrate the main body 110 above the filling space 120 to communicate the outside of the main body 110 with the filling space 120.

본체(110)를 제조하기 위하여 다수의 세라믹 시트를 적층하는 과정에서 유입구(140)에 해당하는 영역이 미리 마련되도록 세라믹 시트를 적층하며, 본체(110)의 소결 과정을 통하여 유입구(140)가 형성된다.In the process of stacking a plurality of ceramic sheets in order to manufacture the main body 110, the ceramic sheets are laminated so that a region corresponding to the inlet 140 is provided in advance, and the inlet 140 is formed through the sintering process of the main body 110. do.

상기 공기 배출구(150)는, 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)가 충진공간(120)으로 유입되는 동안 충진공간(120) 내부의 공기를 본체(110) 외부로 배출하기 위한 경로이다.The air outlet 150 is a path for discharging air inside the filling space 120 to the outside of the main body 110 while the heat dissipating slug 130 is pasted into the filling space 120.

공기 배출구(150)는 충진공간(120) 상측의 본체(110)를 관통하도록 형성되어, 본체(110)의 외부와 충진공간(120)을 연통시킨다. 본 실시예에서는 LED 칩(1)을 경계로 하여 유입구(140)의 반대측에 형성된다.The air outlet 150 is formed to penetrate the main body 110 above the filling space 120 to communicate the outside of the main body 110 with the filling space 120. In the present embodiment, the LED chip 1 is formed on the opposite side of the inlet 140.

유입구(140)와 마찬가지로, 본체(110)를 제조하기 위하여 다수의 세라믹 시트를 적층하는 과정에서 공기 배출구(150)에 해당하는 영역이 미리 마련되도록 세라믹 시트를 적층하며, 본체(110)의 소결 과정을 통하여 공기 배출구(150)가 형성된다. 이와 같이, 다수의 세라믹 시트를 1회 소결함으로써, 본체(110), 충진공간(120), 유입구(140), 공기 배출구(150)가 동시에 형성된다.Like the inlet 140, in order to manufacture a plurality of ceramic sheets, the ceramic sheets are laminated so that a region corresponding to the air outlet 150 is prepared in advance, and the sintering process of the main body 110 is performed. Through the air outlet 150 is formed. As such, by sintering a plurality of ceramic sheets once, the main body 110, the filling space 120, the inlet 140, and the air outlet 150 are simultaneously formed.

본 실시예에서는, 방열 슬러그(130)가 경화된 후, 방열 슬러그(130)의 하측에 위치한 본체의 일부분(111)이 제거되어 방열 슬러그(130)가 외부로 개방된다. 도 2 및 도 4에서 개방된 부분을 112로 표시하였다. 방열 슬러그(130) 하측의 본체(110) 부분을 제거하여 방열 슬러그(130)가 외부에 노출됨으로써, LED 칩(1)에서 방출된 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있다.In the present embodiment, after the heat dissipation slug 130 is cured, a portion 111 of the main body located under the heat dissipation slug 130 is removed to open the heat dissipation slug 130 to the outside. Open portions in FIG. 2 and FIG. 4 are indicated by 112. Since the heat dissipation slug 130 is exposed to the outside by removing a portion of the main body 110 under the heat dissipation slug 130, heat emitted from the LED chip 1 may be effectively discharged to the outside.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 LED 패키지의 제조방법에 대하여, 도 2 내지 도 4를 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the LED package of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 LED 패키지의 제조방법은, 본체성형단계와, 충진단계와, 경화단계와, 개방단계를 포함한다.2 to 4, the manufacturing method of the LED package according to the present embodiment includes a main body forming step, a filling step, a curing step, and an opening step.

상기 본체성형단계는, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 세라믹 재질의 다수의 시트를 적층한 후 소결함으로써 본체(110)를 성형한다. 적층되는 세라믹 재질의 시트는 Al2O3 계 세라믹 재질로 구성되며, 본체(110) 내부에 충진공간(120)이 마련되도록 세라믹 시트를 배치하여 적층한다. 이후, 1500도 이상으로 소성하는 고온동시소성세라믹(HTCC) 기술을 이용하여 세라믹 시트를 소결함으로써 본체(110)를 성형한다.In the main body forming step, as illustrated in FIGS. 4A and 4B, the main body 110 is formed by stacking and sintering a plurality of sheets of ceramic material. The ceramic sheet to be laminated is made of Al2O3-based ceramic material, and the ceramic sheet is disposed and laminated so that the filling space 120 is provided inside the main body 110. Thereafter, the main body 110 is formed by sintering the ceramic sheet using a high temperature co-fired ceramic (HTCC) technique of firing at 1500 degrees or more.

이때, 충진공간(120), 유입구(140), 공기 배출구(150)에 해당하는 영역이 미리 마련되도록 세라믹 시트를 적층하며, 다수의 세라믹 시트를 1회 소결하는 과정을 통해, 본체(110), 충진공간(120), 유입구(140), 공기 배출구(150)가 동시에 형성된다.At this time, the ceramic sheet is laminated so that the regions corresponding to the filling space 120, the inlet 140, and the air outlet 150 are prepared in advance, and through the process of sintering a plurality of ceramic sheets once, the main body 110, Filling space 120, inlet 140, air outlet 150 is formed at the same time.

상기 충진단계는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)를 충진공간(120)으로 충진시킨다. 충진단계에서는 유입구(140)를 통해 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)를 충진공간(120)에 주입시키는데, 이때 충진공간(120)에 존재하는 공기는 공기 배출구(150)를 통해 외부로 빠져나가게 되어 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)를 용이하게 주입할 수 있다.In the filling step, as shown in (c) of FIG. 4, the heat radiation slug 130 in a paste state is filled into the filling space 120. In the filling step, the heat dissipating slug 130 in a paste state is injected into the filling space 120 through the inlet 140, wherein air existing in the filling space 120 is discharged to the outside through the air outlet 150. The heat dissipating slug 130 in a paste state can be easily injected.

충진되는 방열 슬러그(130)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag)과 같은 금속 재질을 이용될 수도 있고, 세라믹 재질보다 열전도성이 우수한 실리콘과 같은 액상의 합성수지(resin)가 이용될 수도 있다.Filled heat dissipating slug 130 may be made of a metal material such as copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), a liquid synthetic resin (resin) such as silicon having a superior thermal conductivity than the ceramic material is used May be

상기 경화단계는, 충진공간(120)에 충진된 방열 슬러그(130)를 경화시킨다. 본 실시예에서는 1500도 이상으로 소성하는 고온동시소성세라믹(HTCC) 기술을 이용하여 본체(110)를 성형하는데, 상기 소성 온도보다 낮은 온도를 가하여 페이스트 상태의 방열 슬러그(130)를 용융시킨 후 냉각시켜 방열 슬러그(130)를 경화시킨다. 액상의 합성수지를 이용하여 충진단계를 수행한 경우에는, 상온이나 상온보다 비교적 높은 온도에서 시간이 경과함에 따라 방열 슬러그(130)가 경화되도록 경화단계를 수행한다.In the curing step, the heat radiation slug 130 filled in the filling space 120 is cured. In the present embodiment, the main body 110 is formed by using a high temperature co-fired ceramic (HTCC) technique of firing at 1500 degrees or more. A temperature lower than the firing temperature is applied to melt the heat dissipating slug 130 in a paste state, and then cooled. To harden the heat dissipating slug 130. When the filling step is performed using a liquid synthetic resin, a curing step is performed so that the heat dissipation slug 130 is cured as time passes at a temperature higher than room temperature or relatively higher than room temperature.

상기 개방단계는, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 경화단계 이후, 방열 슬러그(130)의 하측에 위치한 본체 일부분을 제거하여 방열 슬러그(130)를 외부로 개방시킨다. 방열 슬러그(130) 하측의 본체 부분(111)을 제거하여 방열 슬러그(130)가 외부에 노출됨으로써, LED 칩(1)에서 방출된 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있다. 방열 슬러그(130) 하측의 본체 부분(111)을 제거할 때는 레이저 가공법 등을 이용할 수 있다.In the opening step, as shown in (d) of FIG. 4, after the curing step, a portion of the main body located under the heat dissipation slug 130 is removed to open the heat dissipation slug 130 to the outside. Since the heat dissipation slug 130 is exposed to the outside by removing the body portion 111 under the heat dissipation slug 130, heat emitted from the LED chip 1 may be effectively discharged to the outside. When removing the main body portion 111 under the heat radiation slug 130, a laser processing method or the like can be used.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법은, LED 패키지에서 세라믹 재질의 본체 내부에 충진공간을 마련하고 페이스트 상태의 방열 슬러그를 충진공간에 주입, 경화시켜 방열 슬러그를 형성함으로써, 세라믹 재질의 본체와 금속 재질의 방열 슬러그의 용접공정의 어려움을 해소하고, LED 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present embodiment configured as described above, in the LED package, the filling space is provided inside the main body of ceramic material, and the heat dissipating slug in the paste state is injected into the filling space and cured to form the heat dissipating slug. By forming, the difficulty of welding process of the main body of a ceramic material and the heat radiation slug of a metal material can be eliminated, and the effect which can improve productivity of an LED package can be acquired.

또한 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법은, 용접보다 낮은 온도에서 페이스트 상태의 방열 슬러그를 경화시킴으로써, 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present embodiment configured as described above, by curing the heat radiation slug in the paste state at a lower temperature than welding, it is possible to obtain the effect of reducing the manufacturing cost.

또한 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법은, 페이스트 상태의 방열 슬러그를 충진하여 경화시켜 방열 슬러그를 형성시킴으로써, 용접방식을 이용하는 경우 제한을 받게 되는 방열 슬러그의 크기나 형상을 자유롭게 선택할 수 있다. 따라서 동일한 면적에 보다 많은 LED 패키지를 만들어낼 수 있어 고밀도의 LED 패키지 어레이를 생산할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present embodiment configured as described above, by filling and curing the heat radiation slug in the paste state to form a heat radiation slug, the size of the heat radiation slug to be limited when using the welding method You can freely choose the shape. As a result, more LED packages can be produced in the same area, which can produce high density LED package arrays.

또한 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법은, 페이스트 상태의 방열 슬러그가 충진공간으로 유입되는 동안 공기 배출구를 통해 충진공간 내부의 공기를 본체의 외부로 배출함으로써, 방열 슬러그의 유입을 용이하게 하고, 충진공간에 채워진 방열 슬러그의 밀도를 균일하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present embodiment configured as described above, by discharging the air inside the filling space through the air outlet to the outside of the main body while the heat radiation slug in the paste state is introduced into the filling space, The effect of facilitating the inflow of the heat radiation slug and making the density of the heat radiation slug filled in the filling space uniform can be obtained.

또한 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 패키지의 제조방법은, 방열 슬러그 하측의 본체 부분을 제거하여 방열 슬러그가 외부에 노출됨으로써, LED 칩에서 방출된 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the LED package and the method of manufacturing the LED package according to the present embodiment configured as described above, by removing the body portion of the lower side of the heat dissipating slug is exposed to the outside, thereby effectively dissipating heat emitted from the LED chip to the outside. The effect can be obtained.

상술한 실시예에 있어서, 유입구나 공기 배출구가 세라믹 시트에 미리 형성된 상태로 설명하였으나, 유입구나 공기 배출구가 본체의 소결을 완료한 후 레이저 가공법 등을 이용하여 형성될 수도 있다.In the above-described embodiment, the inlet or the air outlet has been described in a state formed in advance in the ceramic sheet, the inlet or the air outlet may be formed by using a laser processing method after completing the sintering of the body.

상술한 실시예에 있어서, 고온동시소성세라믹(HTCC) 기술을 이용하여 LED 칩이 장착되는 본체를 제조하는 것으로 설명하였으나, 저온동시소성세라믹(LTCC) 기술을 이용하여 본체를 제조하는 것도 가능하다.In the above-described embodiment, it has been described as manufacturing a main body to which the LED chip is mounted using high temperature co-fired ceramic (HTCC) technology, but it is also possible to manufacture the main body using low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology.

또한, 상술한 실시예에서 방열 슬러그를 외부로 개방하는 개방단계를 수행하는 것으로 설명하였나, 경우에 따라서는 개방단계를 수행하지 않을 수도 있다.In addition, in the above-described embodiment, the opening step of opening the heat dissipating slug to the outside has been described, but in some cases, the opening step may not be performed.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.

100 : LED 패키지
110 : 본체
120 : 충진공간
130 : 방열 슬러그
140 : 유입구
150 : 공기 배출구100: LED package
110:
120: filling space
130: Heat dissipation slug
140: inlet
150: air outlet

Claims (9)

LED 칩이 장착되는 세라믹 재질의 본체;
상기 LED 칩의 하측에 위치하며, 상기 본체의 내부에 마련되는 충진공간;
페이스트 상태 또는 액상으로 상기 충진공간에 충진된 후 경화되며, 상기 LED 칩에서 발생한 열을 방출하기 위한 방열 슬러그; 및
상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키며, 페이스트 상태 또는 액상의 방열 슬러그가 유입되는 유입구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.A body made of ceramic material on which the LED chip is mounted;
Located in the lower side of the LED chip, the filling space provided inside the main body;
A heat dissipation slug which is cured after being filled into the filling space in a paste state or a liquid state and dissipates heat generated from the LED chip; And
And an inlet through the main body to communicate with the outside of the main body and the filling space, and the heat dissipating slug in a paste state or a liquid state to enter the LED package. 제1항에 있어서,
상기 방열 슬러그는 구리 또는 은 재질의 페이스트가 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 1,
The heat dissipation slug LED package, characterized in that formed by curing the paste of copper or silver. 제1항에 있어서,
상기 방열 슬러그는 상기 본체보다 열전도성이 우수한 액상의 합성수지(resin)가 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 1,
The heat dissipation slug is a LED package, characterized in that the liquid resin (resin) that is excellent in thermal conductivity than the main body is formed by curing. 제1항에 있어서,
상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키며, 페이스트 상태 또는 액상의 방열 슬러그가 유입되는 동안 상기 충진공간 내부의 공기를 상기 본체의 외부로 배출하기 위한 공기 배출구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 1,
An air outlet for communicating with the outside of the main body and the filling space through the main body, and for discharging air in the filling space to the outside of the main body while the heat-dissipating slug in a paste state or a liquid flows into the outside of the main body; LED package, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 방열 슬러그가 경화된 후,
상기 방열 슬러그의 하측에 위치한 상기 본체 일부분이 제거되어 상기 방열 슬러그가 외부로 개방되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.The method of claim 1,
After the heat dissipation slug is cured,
The LED package, characterized in that the heat dissipation slug is removed to remove the body portion located under the heat release slug to the outside. LED 칩이 장착되는 세라믹 재질의 본체와, 상기 LED 칩에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방열 슬러그를 구비하는 LED 패키지의 제조방법에 있어서,
상기 LED 칩의 하측에서 상기 본체 내부에 충진공간이 마련되도록 세라믹 재질로 상기 본체를 제조하는 본체성형단계;
페이스트 상태의 방열 슬러그를 상기 충진공간으로 충진시키는 충진단계;
상기 충진공간에 충진된 상기 페이스트 상태의 방열 슬러그를 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.In the manufacturing method of the LED package having a main body made of a ceramic material to which the LED chip is mounted, and a heat dissipation slug for dissipating heat generated from the LED chip to the outside,
A main body forming step of manufacturing the main body with a ceramic material so that a filling space is provided inside the main body at the lower side of the LED chip;
A filling step of filling a heat radiation slug in a paste state into the filling space;
And a curing step of curing the heat dissipating slug in the paste state filled in the filling space. 제6항에 있어서,
상기 충진단계는,
상기 본체를 관통하여 상기 본체의 외부와 상기 충진공간을 연통시키는 유입구를 통해 상기 페이스트 상태의 방열 슬러그를 상기 충진공간에 충진시키고,
상기 경화단계는, 상기 페이스트 상태의 방열 슬러그가 충진된 본체를 가열하여 상기 페이스트 상태의 방열 슬러그를 용융시킨 후 냉각하는 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.The method according to claim 6,
The filling step,
Filling the heat dissipating slug in the paste state into the filling space through the inlet through the main body to communicate the outside of the main body and the filling space,
The curing step, the method of manufacturing a LED package, characterized in that by heating the paste filled with the heat radiation slug in the paste state by melting the heat radiation slug in the paste state and then cooling. 제6항에 있어서,
상기 경화단계 이후,
상기 방열 슬러그의 하측에 위치한 상기 본체 일부분을 제거하여 상기 방열 슬러그를 외부로 개방시키는 개방단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지의 제조방법.The method according to claim 6,
After the curing step,
And removing the portion of the main body located under the heat dissipating slug to open the heat dissipating slug to the outside. 제6항에 있어서,
상기 충진 단계는, 액상의 합성수지(resin)를 상기 본체의 충진공간에 충진하여 상기 페이스트 상태의 방열 슬러그를 형성하고,
상기 경화단계는, 상기 액상의 합성수지가 시간의 경과에 따라 경화되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조방법.The method according to claim 6,
In the filling step, filling a liquid synthetic resin (resin) in the filling space of the main body to form a heat radiation slug in the paste state,
The curing step, the LED package manufacturing method, characterized in that the synthetic resin of the liquid is cured over time.
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