KR101277201B1 - Substrate unit and Light emitting diode package using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광소자가 실장되는 금속 부재를 마련하고, 전극 패턴이 형성되는 세라믹 부재에 금속 접합부재로 접합시켜 열방출 효율을 향상시키는 동시에 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창 계수 차이를 상쇄시킬 수 있도록 하는 기판 유닛 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 특히 본 발명에 일실시예에 따른 기판 유닛은 발광소자가 실장되는 기판 유닛으로서, 몸체의 상부에는 상기 발광소자가 실장되는 실장영역이 형성되고, 몸체의 하부에는 몸체의 실장영역보다 직경이 크게 형성되어 외측방향으로 돌출되는 하부 접합부가 형성되는 금속 부재와; 몸체의 내부에는 금속 부재의 실장영역을 노출시키는 관통공이 형성되고, 상기 금속 부재의 하부 접합부에 대응하여 내측방향으로 돌출되는 상부 접합부가 형성되는 세라믹 부재와; 상기 금속 부재의 하부 접합부와 상기 세라믹 부재의 상부 접합부를 접합시키는 금속 접합부재를 포함한다.The present invention provides a metal member on which a light emitting device is mounted, and is bonded to a ceramic member on which an electrode pattern is formed by a metal bonding member to improve heat dissipation efficiency and to offset the difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic member. The present invention relates to a substrate unit and a light emitting diode package using the same. In particular, the substrate unit according to an embodiment of the present invention is a substrate unit on which a light emitting device is mounted. A lower portion of the metal member having a diameter larger than that of the mounting area of the body to form a lower junction protruding outwardly; A ceramic member having a through hole for exposing a mounting area of the metal member and having an upper junction protruding inwardly corresponding to the lower junction of the metal member; And a metal joining member joining a lower joining portion of the metal member and an upper joining portion of the ceramic member.
Description
본 발명은 기판 유닛 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광소자가 실장되는 금속 부재를 마련하고, 전극 패턴이 형성되는 세라믹 부재에 금속 접합부재로 접합시켜 열방출 효율을 향상시키는 동시에 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창 계수 차이를 상쇄시킬 수 있도록 하는 기판 유닛 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate unit and a light emitting diode package using the same. More particularly, a metal member on which a light emitting device is mounted is provided, and a metal bonding member is bonded to a ceramic member on which an electrode pattern is formed to improve heat dissipation efficiency. At the same time, the present invention relates to a substrate unit and a light emitting diode package using the same to offset the difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic member.
일반적으로 발광 소자로서 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기 에너지를 광 에너지로 변환하는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)가 많이 사용되고 있다. 상기 발광 소자는 높은 출력의 광을 얻기 위해서 전류를 많이 흘리게 될 때에 많은 열이 발생하여, 최근에는 상기 발광 소자의 방열 기술이 크게 발전하고 있다.In general, a light emitting diode (LED) that converts electrical energy into light energy using characteristics of a compound semiconductor is widely used as a light emitting device. The light emitting device generates a lot of heat when a large amount of current flows in order to obtain high output light. Recently, the heat dissipation technology of the light emitting device has been greatly developed.
근래에는 발광 소자에서 발생되는 열의 효과적인 방출을 위하여 열전도율이 높은 금속 소재를 발광 소자가 실장되는 기판에 포함시키고, 발광소자를 금속 소재에 직접 또는 간접적으로 접촉시키는 기술이 개발되었다.In recent years, in order to effectively release heat generated from a light emitting device, a technology in which a metal material having high thermal conductivity is included in a substrate on which the light emitting device is mounted and the light emitting device is in direct or indirect contact with the metal material has been developed.
하지만, 기판에 포함되는 금속 소재는 단순히 기판에 형성되는 홈이나 관통홀에 슬러그와 같은 형태로 충진되는 것으로서, 기판과 금속 소재 사이에 접합성이 좋지 않아 기판에서 금속 소재가 손쉽게 분리되는 문제점이 있었다.However, the metal material included in the substrate is simply filled in the form of slugs in the grooves or through-holes formed in the substrate, and there is a problem in that the metal material is easily separated from the substrate due to poor adhesion between the substrate and the metal material.
또한, 기판을 구성하는 세라믹 소재와 금속 소재는 열팽창계수의 차이가 상당하여 발광소자에서 고열이 발생되는 경우에 소재 간의 팽창 정도가 상이하여 세라믹 소재가 변형 또는 손상되거나, 세라믹 소재와 금속 소재가 분리되는 문제가 발생되었다.
In addition, the ceramic material and the metal material constituting the substrate have a significant difference in coefficient of thermal expansion, and when high heat is generated in the light emitting device, the degree of expansion between the materials is different so that the ceramic material is deformed or damaged, or the ceramic material and the metal material are separated. There was a problem.
본 발명의 실시형태는 발광 소자가 실장되는 기판 유닛에 열전도율이 좋은 금속 소재를 포함시키고, 발광 소자의 실장영역 및 반사면을 금속 소재에 직접 형성함에 따라 금속 소재의 부피를 증가시켜 열방출 효과를 향상시킬 수 있는 기판 유닛 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지를 제공한다.Embodiment of the present invention includes a metal material having a good thermal conductivity in the substrate unit on which the light emitting device is mounted, and the volume of the metal material is increased by directly forming the mounting area and the reflecting surface of the light emitting device to the metal material to improve the heat dissipation effect. Provided are a substrate unit and a light emitting diode package using the same.
또한, 기판 유닛을 구성하는 금속 부재와 세라믹 부재의 접합 부위에 금속 부재와 세라믹 부재 사이의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재를 개재하여 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창에 따른 손상과 분리현상을 방지할 수 있는 기판 유닛 및 이를 이용한 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
In addition, damage and separation due to thermal expansion of the metal member and the ceramic member can be prevented through a buffer member that cancels the difference in coefficient of thermal expansion between the metal member and the ceramic member at the junction between the metal member and the ceramic member constituting the substrate unit. Provided are a substrate unit and a light emitting diode package using the same.
본 발명에 일실시예에 따른 기판 유닛은 발광소자가 실장되는 기판 유닛으로서, 몸체의 상부에는 상기 발광소자가 실장되는 실장영역이 형성되고, 몸체의 하부에는 몸체의 실장영역보다 직경이 크게 형성되어 외측방향으로 돌출되는 하부 접합부가 형성되는 금속 부재와; 몸체의 내부에는 금속 부재의 실장영역을 노출시키는 관통공이 형성되고, 상기 금속 부재의 하부 접합부에 대응하여 내측방향으로 돌출되는 상부 접합부가 형성되는 세라믹 부재와; 상기 금속 부재의 하부 접합부와 상기 세라믹 부재의 상부 접합부를 접합시키는 금속 접합부재를 포함한다.The substrate unit according to an embodiment of the present invention is a substrate unit on which a light emitting device is mounted, and a mounting area in which the light emitting device is mounted is formed on an upper portion of the body, and a diameter is formed larger than a mounting area of the body on a lower portion of the body. A metal member having a lower joint portion protruding outwardly; A ceramic member having a through hole for exposing a mounting area of the metal member and having an upper junction protruding inwardly corresponding to the lower junction of the metal member; And a metal joining member joining a lower joining portion of the metal member and an upper joining portion of the ceramic member.
상기 금속 부재의 하부 접합부 상면과 상기 세라믹 부재의 상부 접합부 하면 사이 구비되어 상기 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재를 더 포함하고, 상기 금속 접합부재는 상기 금속 부재의 하부 접합부와 상기 버퍼 부재 사이, 상기 버퍼 부재와 상기 세라믹 부재의 상부 접합부 사이를 각각 접합시키는 것을 특징으로 한다.And a buffer member disposed between an upper surface of the lower junction of the metal member and a lower surface of the upper junction of the ceramic member to offset a difference in coefficient of thermal expansion between the metal member and the ceramic member. It is characterized in that the bonding between the buffer member and the upper junction of the ceramic member and the buffer member, respectively.
상기 버퍼 부재의 열팽창계수와 금속 부재의 열팽창계수의 평균값은 상기 세라믹 부재의 열팽창계수보다 크고, 상기 금속 부재의 열팽창계수와 같거나 작은 것을 특징으로 한다.The average value of the thermal expansion coefficient of the buffer member and the thermal expansion coefficient of the metal member is larger than that of the ceramic member, and is equal to or smaller than that of the metal member.
상기 버퍼 부재의 재질은 코바(Kovar), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo)합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W)합금, 구리(Cu)합금 및 니켈(Ni)합금 중 어느 하나 또는 그 합금인 것을 특징으로 한다.The material of the buffer member may be any one of Kovar, molybdenum (Mo), molybdenum (Mo) alloy, tungsten (W), tungsten (W) alloy, copper (Cu) alloy, and nickel (Ni) alloy or alloys thereof. It is characterized by that.
상기 금속 부재의 상면에는 상기 발광소자의 광 지향각을 결정하는 반사면이 상기 실장영역의 가장자리에 형성되는 것을 특징으로 한다.The upper surface of the metal member is characterized in that the reflective surface for determining the light directing angle of the light emitting device is formed on the edge of the mounting area.
상기 금속 부재는 구리(Cu) 또는 구리(Cu)합금인 것을 특징으로 한다.The metal member is characterized in that the copper (Cu) or copper (Cu) alloy.
상기 세라믹 부재는 내부에 상기 관통공의 하부영역이 형성되는 제 1 세라믹과; 상기 제 1 세라믹에 적층되고, 내부에 상기 관통공의 상부영역이 형성되며, 상기 상부 접합부가 형성되는 제 2 세라믹과; 상기 제 2 세라믹에 적층되고, 내부에는 상기 관통공과 연통되며 상기 금속 부재의 상단면 직경과 같거나 크게 충진공이 형성되는 제 3 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The ceramic member may include a first ceramic having a lower region of the through hole formed therein; A second ceramic stacked on the first ceramic and having an upper region of the through hole formed therein and the upper junction formed thereon; It is laminated to the second ceramic, it is characterized in that it is made of a third ceramic in communication with the through hole and the filling hole is formed the same or larger than the diameter of the top surface of the metal member.
상기 제 2 세라믹의 상면에는 적어도 한 쌍 이상의 전극 패턴이 형성되고, 상기 제 1 세라믹의 하면 및 상기 제 3 세라믹의 상면 중 적어도 어느 한면에는 상기 전극 패턴이 각각 연장되는 적어도 한 쌍 이상의 연장 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.At least one pair of electrode patterns are formed on an upper surface of the second ceramic, and at least one pair of extension patterns, each of which extends the electrode pattern, is formed on at least one of a lower surface of the first ceramic and an upper surface of the third ceramic. It is characterized by.
상기 제 1 내지 제 3 세라믹의 측면에는 상기 전극 패턴과 연장 패턴을 각각 통전시키는 적어도 한 쌍 이상의 통전 비아(via)가 형성되는 것을 특징으로 한다.At least one pair of energizing vias through which the electrode pattern and the extension pattern are energized are formed on side surfaces of the first to third ceramics, respectively.
상기 제 3 세라믹의 내주부에는 상기 전극 패턴이 형성되는 영역을 제외한 영역이 상기 상부 접합부에 대응되도록 연장되어 돌출되는 보강부가 형성되는 것을 특징으로 한다.Reinforcement portions are formed on the inner circumferential portion of the third ceramic so that a region excluding the region where the electrode pattern is formed extends to correspond to the upper junction portion.
상기 금속 접합부재는 은(Ag) 및 구리(Cu) 중 선택되는 어느 하나 또는 그 합금인 것을 특징으로 한다.The metal joining member may be any one selected from silver (Ag) and copper (Cu) or an alloy thereof.
상기 금속 부재의 상면은 상기 실장영역을 포함하면서 평탄하게 형성되고, 상기 세라믹 부재 및 금속 접합부재의 내벽 중 적어도 세라믹 부재의 내벽에는 상기 발광소자에서 발광되는 광을 반사시키는 도금층이 형성되는 것을 특징으로 한다.The upper surface of the metal member is formed to be flat while including the mounting area, and at least an inner wall of the ceramic member of the inner wall of the ceramic member and the metal bonding member is formed with a plating layer for reflecting light emitted from the light emitting device. do.
상기 금속 부재는 복수의 금속층이 적층된 구조를 갖고, 상기 금속층 중 최상위 금속층과 최하위 금속층은 구리(Cu)로 형성되고, 상기 최상위 금속층과 최하위 금속층 사이에 형성되는 중간층은 몰리브덴(Mo)으로 형성되거나, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 및 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.The metal member has a structure in which a plurality of metal layers are stacked, and a top metal layer and a bottom metal layer of the metal layers are formed of copper (Cu), and an intermediate layer formed between the top metal layer and the bottom metal layer is formed of molybdenum (Mo) or , Molybdenum (Mo), copper (Cu) and molybdenum (Mo) is characterized in that formed by sequentially stacked.
본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 적어도 하나 이상의 발광소자와; 상기 발광소자가 실장되는 금속 부재가 구비되고, 상기 발광소자와 연결되는 적어도 한 쌍 이상의 전극 패턴이 형성되며 상기 금속 부재를 둘러싸도록 금속 접합부재에 의해 접합되는 세라믹 부재가 구비되는 기판 유닛을 포함한다.A light emitting diode package according to an embodiment of the present invention includes at least one light emitting device; And a substrate unit having a metal member on which the light emitting element is mounted, and having at least one pair of electrode patterns connected to the light emitting element, and having a ceramic member joined by a metal bonding member to surround the metal member. .
상기 기판 유닛의 금속 부재와 세라믹 부재의 접합부위에는 상기 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.The junction between the metal member and the ceramic member of the substrate unit is characterized in that the buffer member for canceling the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal member and the ceramic member.
상기 금속 부재의 상면에는 상기 발광소자가 실장되는 실장영역이 형성되고, 상기 세라믹 부재의 상부영역에는 상기 금속 부재에 형성된 실장영역의 직경과 같거나 크게 충진공이 형성되고, 상기 충진공 및 상기 금속 부재의 실장영역에는 상기 발광소자를 봉지하는 몰딩부재가 충진되는 것을 특징으로 한다.
A mounting region in which the light emitting device is mounted is formed on an upper surface of the metal member, and a filling hole is formed in the upper region of the ceramic member equal to or larger than the diameter of the mounting region formed in the metal member. The molding region is filled with a molding member for encapsulating the light emitting device.
본 발명의 실시예에 따르면, 열전도율이 좋은 금속 부재에 발광소자를 직접 실장하고, 금속 부재에 발광소자를 둘러싸는 실장영역 및 반사면을 모두 형성하여 금속 부재의 부피를 증가시키는 동시에 발광소자에서 발생되는 열을 효과적으로 포집하여 발광소자의 열방출 효과를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light emitting device is directly mounted on a metal member having good thermal conductivity, and both the mounting area and the reflective surface surrounding the light emitting device are formed on the metal member, thereby increasing the volume of the metal member and simultaneously occurring in the light emitting device. It is possible to effectively collect the heat to improve the heat dissipation effect of the light emitting device.
또한, 기판 유닛을 구성하는 금속 부재와 세라믹 부재의 접합 부위에 버퍼 부재를 개재함에 따라 발광소자에서 고열이 발생하더라도 금속 부재와 세라믹 부재 사이의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 금속 부재와 세라믹 부재의 서로 다른 열팽창 정도에 의해 세라믹 부재에 작용하는 응력을 버퍼 부재에서 저하시켜 세라믹 부재가 손상되거나 세라믹 부재와 금속 부재의 접합부위가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
In addition, since the buffer member is interposed between the metal member constituting the substrate unit and the ceramic member, even if high heat is generated in the light emitting device, an effect of canceling the difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic member can be obtained. Accordingly, the stress acting on the ceramic member by the different degree of thermal expansion of the metal member and the ceramic member can be lowered in the buffer member, thereby preventing the ceramic member from being damaged or the junction between the ceramic member and the metal member.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 분해 사시도이며,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이며,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이며,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이고,
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이며,
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이고,
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이며,
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 금속 부재의 변형예를 보여주는 단면도이고,
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 금속 부재의 다른 변형예를 보여주는 단면도이며,
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention;
4 is a perspective view showing a light emitting diode package according to a second embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a second embodiment of the present invention;
6 is a perspective view showing a light emitting diode package according to a third embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to a fifth embodiment of the present invention;
9 is a cross-sectional view showing a light emitting diode package according to a fifth embodiment of the present invention;
10 is a cross-sectional view showing a modification of the metal member according to the fifth embodiment of the present invention;
11 is a cross-sectional view showing another modified example of the metal member according to the fifth embodiment of the present invention;
12 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a sixth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 분해 사시도로서, 상부 및 하부 분해 사시도를 (a) 및 (b)로 구분하였으며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다. 1 is a perspective view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention, the upper and lower exploded perspective view (a) And (b), Figure 3 is a cross-sectional view showing a light emitting diode package according to a first embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 적어도 하나 이상의 발광소자(100)와; 상기 발광소자(100)가 실장되는 기판 유닛(200)을 포함한다.As shown in the drawing, the LED package according to the first embodiment of the present invention comprises at least one
발광소자(100)는 소비전력이 낮으면서 고휘도를 발현시키는 광원으로서, 발광 다이오드(light emitting diode;LED)를 사용한다. LED는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광되는 현상을 이용한 소자가 사용된다. LED는 소비 전력이 적고 수명이 길며 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하다. 또한 협소한 공간에 설치 가능하고, 진동에 강한 특성을 갖는다. 이러한 LED는 저전압으로 고효율의 광을 조사할 수 있어 에너지 효율면에서도 효과적이다. 상기 발광소자는 원하는 만큼의 밝기를 제공하기 위하여 하나 또는 다수개가 구비된다. 본 실시예에서는 3 개의 발광소자(100)를 사용하였다.The
기판 유닛(200)은 상기 발광소자(100)가 실장되고, 상기 발광소자(100)의 작동시 발생되는 고열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 구조를 갖는 수단으로서, 발광소자(100)가 실장되는 금속 부재(210)와, 발광소자(100)와 연결되는 전극 패턴(227)이 형성되는 세라믹 부재(220)를 포함한다. 또한, 상기 금속 부재(210)와 세라믹 부재(220)의 접합부위에 구비되는 버퍼 부재(240)와, 상기 금속 부재(210), 버퍼 부재(240) 및 세라믹 부재(220) 사이를 접합시키는 금속 접합부재(230a,230b)를 더 포함한다.The substrate unit 200 is a means having a structure in which the
상기 금속 부재(210)는 몸체의 상부에 상기 발광소자(100)가 실장되는 실장영역(211) 및 상기 실장영역(211)의 가장자리에서 상기 발광소자(100)의 광 지향각을 결정하는 반사면(213)이 형성된다. 예를 들어 상기 금속 부재(210)의 상단면 중심은 평탄한 실장영역(211)이 형성되고, 상기 실장영역(211)의 가장자리에는 하부가 좁고 상부가 넓은 직경을 갖도록 경사지게 반사면(213)이 형성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 실장영역(211) 및 반사면(213)의 형상은 제시된 형상에 한정되지 않고, 상기 발광소자(100)가 안정적으로 실장되면서 발광소자(100)에서 발광된 광의 지향각을 결정할 수 있는 다양한 형상으로 변형이 가능하다.The
그리고, 상기 금속 부재(210)는 몸체의 하부에 몸체의 상부면에 형성된 상기 실장영역(211)보다 직경이 크게 형성되어 외측방향으로 돌출되는 하부 접합부(215)가 형성된다. 상기 하부 접합부(215)는 상기 세라믹 부재(220)와 접합하는 영역을 제공하는 동시에 발광소자(100)에서 발생된 고열을 효과적으로 방출시키기 위하여 몸체의 상부보다 넓게 형성되는 바람직하다. 본 실시예에서는 하부 접합부(215)의 형상을 몸체의 상부보다 직경이 큰 원판형상으로 구현함에 따라 하부 접합부(215)의 상면은 상기 세라믹 부재(220)와 접합되는 면을 제공하고, 하부 접합부(215)의 하면은 외부로 노출되어 발광소자에서 발생된 고열을 공기 또는 별도의 냉각수단으로 방출시키는 기능을 수행한다.In addition, the
상기 금속 부재(210)는 효과적인 열방출을 위하여 열전도가 높은 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 경제적인 측면과 열방출 효율을 고려하여 금속 부재(210)로 구리(Cu) 또는 구리(Cu)합금을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 구리(Cu)를 사용하였다.The
상기 세라믹 부재(220)는 몸체의 내부에 상기 금속 부재(210)의 실장영역(211)을 노출시키는 관통공(221)이 형성되고, 상기 금속 부재(210)의 하부 접합부(215)에 대응하여 내측방향으로 돌출되는 상부 접합부(223)가 형성되어 상기 금속 부재(210)의 실장영역(211) 및 반사면(213)이 형성된 영역이 상기 관통공(221)의 하부 방향에서 상부 방향으로 인입되어 접합 된다. 그리고, 상기 세라믹 부재(220)에는 상기 발광소자(100)에 연결되는 전극 패턴(227)이 형성된다. 본 실시예에서는 세라믹 부재(220)에 전극 패턴(227)을 원하는 패턴으로 용이하게 형성하기 위하여 상기 세라믹 부재(220)를 다수의 층으로 구분하여 제작한 다음 각 층을 적층한 후 소결시켜 고정하였다. 본 실시예에서는 세라믹 부재(220)를 3층의 세라믹으로 구현하였다.The
상세하게 설명하자면, 상기 세라믹 부재(220)는 대략 사각의 평판 형상이고, 내부에 상기 관통공(221)의 하부영역(225a)이 대략 원형으로 형성되는 제 1 세라믹(220a)과; 상기 제 1 세라믹(220a)의 외형과 대응되도록 대략 사각의 평판 형상으로 구비되어 상기 제 1 세라믹(220a)의 상부에 적층되고, 내부에 상기 관통공(221)의 상부영역(225b)이 대략 원형으로 형성되며, 내주부에 상기 상부 접합부(223)가 형성되는 제 2 세라믹(220b)과; 상기 제 2 세라믹(220b)의 외형과 대응되도록 대략 사각의 평탄 형상으로 구비되어 상기 제 2 세라믹(220b)에 적층되고, 내부에는 상기 관통공(221)과 연통되며 상기 금속 부재(210)의 상단면 직경과 같거나 크도록 충진공(225)이 대략 원형으로 형성되는 제 3 세라믹(220b)으로 이루어진다.In detail, the
이때 상기 제 2 세라믹(220b)의 상면에는 발광소자(100)의 개수에 대응하여 적어도 한 쌍 이상의 전극 패턴(227)이 형성된다. 그리고 상기 제 1 세라믹(220a)의 하면 및 상기 제 3 세라믹(220b)의 상면 중 어느 한면 또는 모든 면에는 상기 전극 패턴(227)의 형성 개수에 대응하여 상기 전극 패턴(227)이 각각 연장되는 적어도 한 쌍 이상의 연장 패턴이 형성된다.In this case, at least one pair of
또한 상기 제 2 세라믹(220b)의 하면, 바람직하게는 상기 상부 접합부의 하면을 포함하는 영역에, 후술되는 금속 접합부재(230a)가 용이하게 접합되도록 메탈라이징(metalizing) 처리한 영역(220b1)을 형성할 수 있다.In addition, a region 220b1 which is metallized (metalized) so that the
본 실시예에서는 상기 발광소자(100)의 개수에 대응하여 제 2 세라믹(220b)의 상면에 3 쌍의 전극 패턴(227)을 형성하고, 제 1 세라믹(220a)의 하면 및 상기 제 3 세라믹(220b)의 상면에 각각 3 쌍의 연장 패턴(228a,228b)을 형성하였다. 상기 전극 패턴(227)은 상기 발광소자(100)와 와이어(110)로 연결되고, 상기 연장 패턴(228a,228b)은 본 패키지를 별도의 기판 또는 별도의 기기에 연결시킨다.In the present exemplary embodiment, three pairs of
그리고, 상기 제 1 내지 제 3 세라믹(220a,220b,220c)의 측면에는 상기 전극 패턴(227)과 연장 패턴(228a,228b)을 각각 통전시키는 적어도 한 쌍 이상의 통전 비아(via)(229)가 형성된다. 상기 통전 비아(229)는 상기 세라믹 부재(220)의 측면에 요홈부를 형성하고, 요홈부에 도전성 물질을 도포하여 상기 전극 패턴(227)과 연장 패턴(228a,228b)을 연결시키는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 연장 패턴(228a,228b)과 상기 발광소자(100)는 상기 통전 비아(229) 및 전극 패턴(227)에 의해 통전되는다.In addition, at least one pair of
본 실시예에서는 3 쌍의 전극 패턴(227) 및 연장 패턴(228a,228b)을 연결하기 위하여 상기 세라믹 부재(220)의 서로 대향되는 양 측면에 각각 3 쌍의 통전 비아(229)를 형성하였다. 물론 상기 통전 비아(229)의 형상은 세라믹 부재(220)의 측면에 형성되는 요홈부 형상에 한정되지 않고, 세라믹 부재(220)를 관통하는 홀과 같은 다양한 형상으로 구현될 수 있다.In this embodiment, in order to connect the three pairs of
상기 버퍼 부재(240)는 상기 금속 부재(210)와 세라믹 부재(220)의 접합부위에 구비되어 상기 금속 부재(210)와 세라믹 부재(220)의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 수단으로서, 상기 금속 부재(210)의 하부 접합부(215) 상면과 상기 세라믹 부재(220)의 상부 접합부(223) 하면 사이 구비된다. 본 실시예에서 금속 부재(210)로 사용된 구리합금의 열팽창 계수는 대략 17×10-6/K 이고, 세라믹 부재(220)의 열팽창 계수는 대략 6×10-6/K 이다. 따라서 상기 금속 부재(210)와 세라믹 부재(220) 사이에 개재되는 상기 버퍼 부재(240)의 열팽창계수는 상기 금속 부재(210)와 세라믹 부재(220)의 열팽창 계수 차이를 상쇄시키기 위하여 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 조건은 버퍼 부재(240)의 열팽창계수와 금속 부재(210)의 열팽창계수의 평균값이 상기 세라믹 부재(220)의 열팽창계수보다 크고, 상기 금속 부재(210)의 열팽창계수과 같거나 작은 것이다. 다만, 세라믹 부재(220)에 발생되는 응력을 보다 효과적으로 감소시키기 위하여 세라믹 부재(220)의 열팽창 계수와 유사한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 버퍼 부재(240)는 열팽창 계수가 대략 4 ×10-6/K ~ 17×10-6/K인 재료가 사용될 수 있고, 바람직하게는 4 ×10-6/K ~ 8×10-6/K 인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 코바(Kovar), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo)합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W)합금, 구리(Cu)합금 및 니켈(Ni)합금 중 어느 하나 또는 그 합금이 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 코바(KOVAR)는 세라믹과 유리(glass)의 열팽창특성과 적합한 소재로서 다양한 반도체 부품 및 전자 제품의 실링 및 접합 소재로 적용되고 재료이다.The
상기 금속 접합부재(230a,230b)는 상기 금속 부재(210), 세라믹 부재(220) 및 버퍼 부재(240)를 접합시키는 수단으로서, 블레이징(brazing)과 같은 용접방법으로 접합된다. 이때 사용되는 금속 접합부재는 은(Ag) 및 구리(Cu) 중 선택되는 어느 하나 또는 그 합금이 사용되는데, 약 500 ~ 900℃의 열에 용융되면서 상기 금속 부재(210)의 하부 접합부(215) 상면과 버퍼 부재(240)의 하면 사이, 상기 세라믹 부재(220)의 상부 접합부(223) 하면과 버퍼 부재(240)의 상면 사이를 접합한다. The
상기 몰딩 부재(250)는 상기 발광소자(100) 및 와이어(110)를 봉지하여 보호하는 수단으로서, 상기 세라믹 부재(220), 정확하게는 제 3 세라믹(220b)에 형성되는 충진공(225) 및 상기 금속 부재(210)의 반사면(213) 내부에 충진되어 상기 발광소자(100) 및 와이어(110)를 밀봉한다. 상기 몰딩 부재(250)는 비교적 경도가 높고, 투명한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성할 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 발광 다이오드 패키지의 용도에 따라 광이 투과될 수 있을 정도로 투명한 수지라면 어떠한 재료가 사용되어도 무방할 것이다. 또한, 상기 몰딩 부재(250)에는 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 전환시켜 다양한 색상을 구현하기 위하여 다양한 종류의 형광체(미도시)가 혼합될 수 있다. 그리고, 몰딩 부재(250)의 표면은 발광소자(100)에서 발광되는 광의 지향각을 조절 또는 분산하기 위하여 다양한 형상으로 설계되어 구현될 수 있다.
The
한편, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a second embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 전술된 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 구성이 유사하다. 다만, 세라믹 부재의 제 2 세라믹(320b)에 형성되는 상부 접합부(323)의 손상을 방지하기 위하여 보강부(322)가 더 형성된다.As shown in the figure, the LED package according to the second embodiment of the present invention is similar in configuration to the LED package according to the first embodiment described above. However, the
제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제 1 실시예와 마찬가지로 적어도 하나 이상의 발광소자(100)와; 금속 부재(310), 세라믹 부재(320), 버퍼 부재(340), 금속 접합부재(330a,330b) 및 몰딩 부재(350)로 이루어지는 기판 유닛을 포함한다.The light emitting diode package according to the second embodiment includes at least one light emitting
이때 상기 발광소자(100), 금속 부재(310), 버퍼 부재(340), 금속 접합부재(330a,330b) 및 몰딩 부재(350)는 제 1 실시예에 설명된 구성요소와 동일한 구성 및 작용을 하는 구성요소이기 때문에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this case, the
상기 세라믹 부재(320)는 제 1 실시예와 마찬가지로 제 1 내지 제 3 세라믹(320a,320b,320c)으로 이루어진다. 이때 상기 제 2 세라믹(320b)에는 전극 패턴(327)이 형성되고, 상기 금속 부재(310)와 접합이 이루어지는 상부 접합부(323)가 형성된다. 그리고 상기 제 3 세라믹(320c)에는 그 내주부에 상기 전극 패턴(327)이 형성되는 영역을 제외한 영역이 상기 상부 접합부(323)에 대응되도록 연장되어 돌출되는 보강부(322)가 형성된다. 이때 상기 보강부(322)의 형상은 특정 형상에 한정되지 않고, 상기 상부 접합부(323)의 상면에 접하면서 상기 상부 접합부(323)가 응력에 의해 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다면 어떠한 형상으로 구현되어도 무방하다.
The
그리고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to a third embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 전술된 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지와 구성이 유사하다. As shown in the figure, the LED package according to the third embodiment of the present invention is similar in configuration to the LED package according to the first and second embodiments described above.
제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로 발광소자(100)와; 금속 부재, 세라믹 부재(420), 버퍼 부재, 금속 접합부재 및 몰딩 부재(450)로 이루어지는 기판 유닛을 포함한다.The light emitting diode package according to the third embodiment includes a
다만, 상기 발광소자(100)가 한 개 실장되고, 이에 대응하여 상기 세라믹 부재(420)에 형성되는 전극 패턴(427) 및 연장 패턴(428a)의 개수를 한 쌍으로 한정한 것이다. 도시하지 않았지만 상기 세라믹 부재(420)의 하면에 형성되는 연장 패턴의 개수도 한 쌍으로 한정한다. 도시된 바와 같이 발광소자(100)의 개수가 한 개인 경우에는 발광소자(100)의 개수에 대응하여 전극 패턴(427) 및 연장 패턴(428a)도 한 쌍이 형성되는 것이 바람직하다.However, one
이때 상기 발광소자(100), 금속 부재, 버퍼 부재, 금속 접합부재 및 몰딩 부재(450)는 제 1 및 제 2 실시예에 설명된 구성요소와 동일한 구성 및 작용을 하는 구성요소이기 때문에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this case, since the
상기 세라믹 부재(420)는 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로 제 1 내지 제 3 세라믹(420a,420b,420c)으로 이루어진다. 이때 상기 제 2 세라믹(420b)에는 상기 발광소자(100)의 개수에 대응하여 한 쌍의 전극 패턴(427)이 형성된다. 그리고 상기 제 1 세라믹(420a)의 하면 및 제 3 세라믹(420c)의 상면에는 상기 전극 패턴(427)과 연결되는 연장 패턴(428a)이 한 쌍씩 형성된다. 그리고, 상기 제 1 내지 제 3 세라믹(420a,420b,420c)의 측면에는 상기 전극 패턴(427)과 연장 패턴(428a)을 각각 통전시키는 적어도 한 쌍 이상의 통전 비아(429)가 형성된다. 상기 통전 비아(429)의 개수는 발광소자(100)의 개수와는 무관하며 상기 전극 패턴(427)과 연장 패턴(428a)을 각각 통전시킬 수 있는 다양한 방법으로 구현이 가능할 것이다.
The
그리고, 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a fourth embodiment of the present invention.
제 4 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 전술된 실시예와 마찬가지로 발광소자(100)와; 금속 부재(510), 세라믹 부재(520), 금속 접합부재(530) 및 몰딩 부재(550)로 이루어지는 기판 유닛을 포함한다. 다만, 금속 부재(510)와 세라믹 부재(520) 사이의 열팽창 계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재가 생략된다. 그래서, 상기 금속 부재(510)와 세라믹 부재(520)가 금속 접합부재(530)에 의해 직접 접합된다. 하지만, 금속 접합부재(530)의 사용에 의해서 금속 부재(510)와 세라믹 부재(520) 사이가 견고하게 접합되고, 금속 부재(510)의 형상에 따라 열방출 효과가 증대되기 때문에 일정 온도수준까지는 세라믹 부재(520)의 변형, 손상 및 분리를 방지할 수 있다.
The light emitting diode package according to the fourth embodiment includes a
또한, 도 8은 내지 도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 도면으로서, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다.8 to 9 are views showing a light emitting diode package according to a fifth embodiment of the present invention, a perspective view showing a light emitting diode package according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to an embodiment.
제 5 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 전술된 실시예와 마찬가지로 발광소자(100)와; 금속 부재(610), 세라믹 부재(620), 버퍼 부재(640), 금속 접합부재(630a,630b) 및 몰딩 부재(650)로 이루어지는 기판 유닛을 포함한다.The LED package according to the fifth embodiment includes a
다만, 상기 금속 부재(610)는 상면에 반사면이 형성되지 않고, 상기 발광소자(100)이 실장되는 실장영역을 포함하면서 평탄하게 형성된다. 그리고, 상기 세라믹 부재(620)의 내벽에는 상기 발광소자(100)에서 발광되는 광을 반사시키는 도금층(660)이 형성된다. 이때 상기 도금층(660)은 상기 세라믹 부재(620)의 내벽을 메탈라이징 처리한 다음 광을 반사시키는 기능을 갖는 재료를 도금하여 형성한다. 예를 들어 상기 도금층(660)은 은(Ag) 또는 은(Ag)합금 등을 사용하여 형성할 수 있다. 물론 상기 도금층(660)의 재료는 제시된 재료에 한정되지 않고 발광소자(100)에서 발광되는 광을 반사시키는 기능을 수행하는 다양한 재료로 변경하여 구현할 수 있다.However, the reflective member is not formed on the upper surface of the
이때 상기 도금층(660)은 상기 세라믹 부재(620)에 형성되는 전극 패턴(627) 및 연장 패턴(628a)과 연결되지 상호간에 통전되지 않는 것이 바람직하다.In this case, the
그리고, 상기 도금층(660)은 세라믹 부재(620)의 내벽뿐만이 아니라 금속 접합부재(630a,630b)의 내벽 중 외부로 노출되는 영역에 함께 형성될 수 있다.In addition, the
상기 몰딩 부재(650)는 상기 세라믹 부재(620)에 의해 형성되는 충진공 및 상기 금속 부재(610)의 실장영역에 충진된다.The
한편, 상기 발광소자(100), 버퍼 부재(640), 금속 접합부재(630a,630b) 및 몰딩 부재(450)는 제 1 및 제 2 실시예에 설명된 구성요소와 동일한 구성 및 작용을 하는 구성요소이기 때문에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the
그리고, 상기 발광소자(100)가 한 개 실장되고, 이에 대응하여 상기 세라믹 부재(620)에 형성되는 전극 패턴(627) 및 연장 패턴(628a)의 개수를 한 쌍으로 한정한 것이다. 이때 상기 세라믹 부재(620) 중 제 3 세라믹()에는 그 내주부에 상기 전극 패턴(627)이 형성되는 영역에 홈부를 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 도시하지 않았지만 상기 세라믹 부재(620)의 하면에 형성되는 연장 패턴의 개수도 한 쌍으로 한정한다. 도시된 바와 같이 발광소자(100)의 개수가 한 개인 경우에는 발광소자(100)의 개수에 대응하여 전극 패턴(627) 및 연장 패턴(628a)도 한 쌍이 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, one
한편, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 금속 부재의 변형예를 보여주는 도면으로서, 도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 금속 부재의 변형예를 보여주는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 금속 부재의 다른 변형예를 보여주는 단면도이다.10 and 11 are views showing a modification of the metal member according to the present invention, FIG. 10 is a sectional view showing a modification of the metal member according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows the other modified example of the metal member which concerns on 5th Example.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 변형예 에따른 금속 부재(610)는 열팽창계수의 제어를 위하여 복수의 금속층이 적층된 구조로 형성할 수 있다.As shown in the figure, the
예를 들어 도 10에 도시된 바와 같이 금속 부재(610)는 금속층 중 최상위 금속층(611)과 최하위 금속층(612)은 구리(Cu)로 형성되고, 상기 최상위 금속층(611)과 최하위 금속층(612) 사이에 형성되는 중간층(613)은 몰리브덴(Mo)으로 형성될 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 10, the
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 금속 부재(610)는 금속층 중 최상위 금속층(611)과 최하위 금속층(612)은 구리(Cu)로 형성되고, 상기 최상위 금속층(611)과 최하위 금속층(613) 사이에 형성되는 중간층(613,614,615)은 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 및 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층시켜 형성될 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 11, the
한편, 도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 보여주는 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode package according to a sixth embodiment of the present invention.
제 6 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 전술된 실시예와 마찬가지로 발광소자(100)와; 금속 부재(710), 세라믹 부재(720), 버퍼 부재(740), 금속 접합부재(730a,730b) 및 몰딩 부재(750)로 이루어지는 기판 유닛을 포함한다.The LED package according to the sixth embodiment includes a
다만, 상기 세라믹 부재(720)에 형성되는 전극패턴(770)을 제 3 세라믹(720c)의 상면으로 연장하지 않고, 제 1 세라믹(720a)의 하면으로 연장할 수 있다.However, the
한편, 상기 발광소자(100), 금속 부재(710), 버퍼 부재(740), 금속 접합부재(730a,730b) 및 몰딩 부재(750)는 제 1 및 제 2 실시예에 설명된 구성요소와 동일한 구성 및 작용을 하는 구성요소이기 때문에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Meanwhile, the
본 발명은 상기에서 서술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms. In other words, the above-described embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art will fully understand the scope of the invention, and the scope of the present invention should be understood by the appended claims .
100: 발광소자 200: 기판 유닛
210: 금속 부재 220: 세라믹 부재
230: 금속 접합부재 240: 버퍼 부재
250: 몰딩 부재100: light emitting element 200: substrate unit
210: metal member 220: ceramic member
230: metal bonding member 240: buffer member
250: molding member
Claims (16)
몸체의 상부에는 상기 발광소자가 실장되는 실장영역이 형성되고, 몸체의 하부에는 몸체의 실장영역보다 직경이 크게 형성되어 외측방향으로 돌출되는 하부 접합부가 형성되는 금속 부재와;
몸체의 내부에는 금속 부재의 실장영역을 노출시키는 관통공이 형성되고, 상기 금속 부재의 하부 접합부에 대응하여 내측방향으로 돌출되는 상부 접합부가 형성되는 세라믹 부재와;
상기 금속 부재의 하부 접합부와 상기 세라믹 부재의 상부 접합부를 접합시키는 금속 접합부재를 포함하는 기판 유닛.A substrate unit on which a light emitting element is mounted,
A metal member having a mounting area in which the light emitting device is mounted on an upper portion of the body, and a lower junction portion protruding outward from a lower diameter of the body than a mounting area of the body;
A ceramic member having a through hole for exposing a mounting area of the metal member and having an upper junction protruding inwardly corresponding to the lower junction of the metal member;
And a metal joining member joining a lower joining portion of the metal member and an upper joining portion of the ceramic member.
상기 금속 부재의 하부 접합부 상면과 상기 세라믹 부재의 상부 접합부 하면 사이 구비되어 상기 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재를 더 포함하고,
상기 금속 접합부재는 상기 금속 부재의 하부 접합부와 상기 버퍼 부재 사이, 상기 버퍼 부재와 상기 세라믹 부재의 상부 접합부 사이를 각각 접합시키는 기판 유닛.The method according to claim 1,
A buffer member disposed between an upper surface of a lower junction portion of the metal member and a lower surface of an upper junction portion of the ceramic member to offset a difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic member,
And the metal bonding member bonds between the lower bonding portion of the metal member and the buffer member and between the buffer bonding member and the upper bonding portion of the ceramic member.
상기 버퍼 부재의 열팽창계수와 금속 부재의 열팽창계수의 평균값은 상기 세라믹 부재의 열팽창계수보다 크고, 상기 금속 부재의 열팽창계수와 같거나 작은 기판 유닛.The method according to claim 2,
And a mean value of the coefficient of thermal expansion of the buffer member and the coefficient of thermal expansion of the metal member is greater than or equal to the coefficient of thermal expansion of the ceramic member.
상기 버퍼 부재의 재질은 코바(Kovar), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo)합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W)합금, 구리(Cu)합금 및 니켈(Ni)합금 중 어느 하나 또는 그 합금인 기판 유닛.The method according to claim 2 or 3,
The material of the buffer member may be any one of Kovar, molybdenum (Mo), molybdenum (Mo) alloy, tungsten (W), tungsten (W) alloy, copper (Cu) alloy, and nickel (Ni) alloy or alloys thereof. Substrate unit.
상기 금속 부재의 상면에는 상기 발광소자의 광 지향각을 결정하는 반사면이 상기 실장영역의 가장자리에 형성되는 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2,
And a reflecting surface that determines a light directing angle of the light emitting device on an edge of the mounting area on an upper surface of the metal member.
상기 금속 부재는 구리(Cu) 또는 구리(Cu)합금인 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2,
And the metal member is copper (Cu) or copper (Cu) alloy.
내부에 상기 관통공의 하부영역이 형성되는 제 1 세라믹과;
상기 제 1 세라믹에 적층되고, 내부에 상기 관통공의 상부영역이 형성되며, 상기 상부 접합부가 형성되는 제 2 세라믹과;
상기 제 2 세라믹에 적층되고, 내부에는 상기 관통공과 연통되며 상기 금속 부재의 상단면 직경과 같거나 크게 충진공이 형성되는 제 3 세라믹으로 이루어지는 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2, wherein the ceramic member
A first ceramic having a lower region of the through hole formed therein;
A second ceramic stacked on the first ceramic and having an upper region of the through hole formed therein and the upper junction formed thereon;
And a third ceramic stacked on the second ceramic, the third ceramic being in communication with the through hole and having a filling hole equal to or larger than the diameter of the top surface of the metal member.
상기 제 2 세라믹의 상면에는 적어도 한 쌍 이상의 전극 패턴이 형성되고,
상기 제 1 세라믹의 하면 및 상기 제 3 세라믹의 상면 중 적어도 어느 한면에는 상기 전극 패턴이 각각 연장되는 적어도 한 쌍 이상의 연장 패턴이 형성되는 기판 유닛.The method of claim 7,
At least one pair of electrode patterns are formed on an upper surface of the second ceramic,
And at least one pair of extension patterns on which at least one of the lower surface of the first ceramic and the upper surface of the third ceramic extends the electrode pattern.
상기 제 1 내지 제 3 세라믹의 측면에는 상기 전극 패턴과 연장 패턴을 각각 통전시키는 적어도 한 쌍 이상의 통전 비아(via)가 형성되는 기판 유닛.The method according to claim 8,
At least one pair of conductive vias are formed on side surfaces of the first to third ceramics to energize the electrode pattern and the extension pattern, respectively.
상기 제 3 세라믹의 내주부에는 상기 전극 패턴이 형성되는 영역을 제외한 영역이 상기 상부 접합부에 대응되도록 연장되어 돌출되는 보강부가 형성되는 기판 유닛.The method according to claim 8,
And a reinforcing part protruding from the inner circumferential portion of the third ceramic so that a region other than the region where the electrode pattern is formed extends to correspond to the upper junction portion.
상기 금속 접합부재는 은(Ag) 및 구리(Cu) 중 선택되는 어느 하나 또는 그 합금인 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2,
The metal bonding member is any one selected from silver (Ag) and copper (Cu) or an alloy thereof.
상기 금속 부재의 상면은 상기 실장영역을 포함하면서 평탄하게 형성되고,
상기 세라믹 부재 및 금속 접합부재의 내벽 중 적어도 세라믹 부재의 내벽에는 상기 발광소자에서 발광되는 광을 반사시키는 도금층이 형성되는 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2,
The upper surface of the metal member is formed to be flat while including the mounting area,
And a plating layer on at least an inner wall of the ceramic member of the inner wall of the ceramic member and the metal joining member to reflect the light emitted from the light emitting element.
상기 금속 부재는 복수의 금속층이 적층된 구조를 갖고,
상기 금속층 중 최상위 금속층과 최하위 금속층은 구리(Cu)로 형성되고,
상기 최상위 금속층과 최하위 금속층 사이에 형성되는 중간층은 몰리브덴(Mo)으로 형성되거나, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu) 및 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층되어 형성되는 기판 유닛.The method according to claim 1 or 2,
The metal member has a structure in which a plurality of metal layers are stacked,
The uppermost metal layer and the lowermost metal layer of the metal layer are formed of copper (Cu),
The intermediate layer formed between the uppermost metal layer and the lowermost metal layer is formed of molybdenum (Mo), or a substrate unit formed by sequentially stacking molybdenum (Mo), copper (Cu) and molybdenum (Mo).
상기 발광소자가 실장되는 금속 부재가 구비되고, 상기 발광소자와 연결되는 적어도 한 쌍 이상의 전극 패턴이 형성되며 상기 금속 부재를 둘러싸도록 금속 접합부재에 의해 접합되는 세라믹 부재가 구비되는 기판 유닛을 포함하고,
상기 기판 유닛의 금속 부재와 세라믹 부재의 접합부위에는 상기 금속 부재와 세라믹 부재의 열팽창계수 차이를 상쇄시키는 버퍼 부재가 개재되는 발광 다이오드 패키지.
At least one light emitting device;
A substrate unit having a metal member on which the light emitting element is mounted, a substrate unit having at least one pair of electrode patterns connected to the light emitting element, and having a ceramic member joined by a metal bonding member to surround the metal member; ,
And a buffer member interposed between the metal member of the substrate unit and the ceramic member to offset a difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic member.
상기 금속 부재의 상면에는 상기 발광소자가 실장되는 실장영역이 형성되고,
상기 세라믹 부재의 상부영역에는 상기 금속 부재에 형성된 실장영역의 직경과 같거나 크게 충진공이 형성되고,
상기 충진공 및 상기 금속 부재의 실장영역에는 상기 발광소자를 봉지하는 몰딩부재가 충진되는 발광 다이오드 패키지.The method according to claim 14,
An upper surface of the metal member is provided with a mounting region in which the light emitting device is mounted.
Filling holes are formed in the upper region of the ceramic member to be equal to or larger than the diameter of the mounting region formed in the metal member.
The LED package is filled with a molding member for sealing the light emitting element in the filling hole and the mounting region of the metal member.
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