KR101288318B1 - Method of manufacturing led device using si substrate - Google Patents

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KR101288318B1
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최두환
오순석
도복남
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주식회사 엠디티
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a light emitting diode (LED) element using a silicon (Si) substrate is provided to use the Si substrate as a lead frame or a package, thereby remarkably reducing the size of the LED element. CONSTITUTION: A method for manufacturing a light emitting diode (LED) element using a silicon (Si) substrate includes: a step of forming the substrate with a silicon wafer; a step of forming multiple through-holes penetrating the substrate; a step of forming a hole insulating film (32) on the inner side of the through-hole; a step of forming a hole electrode (42) on the surface of the hole insulating film; and a step of forming an upper side insulating film (31) on the upper side of the substrate.

Description

Ｓｉ 기판을 이용한 ＬＥＤ 소자 제조 방법{Method of Manufacturing LED Device Using Si Substrate}LED device manufacturing method using Si substrate {Method of Manufacturing LED Device Using Si Substrate}

본 발명은 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘 재질의 웨이퍼를 기판으로 이용하여 LED 칩을 그 기판에 부착하여 LED 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an LED device using a Si substrate, and more particularly, to a method for manufacturing an LED device by attaching an LED chip to the substrate using a silicon wafer as a substrate.

일반적으로 웨이퍼에 형성되어 개개의 칩 단위로 절단된 LED 칩은 패키지에 실장되어 LED 소자로서 완성된다. LED 칩의 패키지로 사용되는 패키지는 주로 세라믹 재질로 만들어지거나 합성수지 재질로 형성된다.In general, an LED chip formed on a wafer and cut into individual chip units is mounted on a package and completed as an LED element. The package used as a package of LED chips is mainly made of ceramic or synthetic resin.

이와 같이 세라믹 또는 합성 수지 재질의 LED 소자 패키지는 비교적 부피가 큰 문제점이 있다. 최근에는 고효율, 고전력의 LED 소자가 개발되어 사용되고 있는데, 이와 같은 고효율, 고전력의 LED 칩은 열이 많이 발생하는 문제점이 있으며 이로 인해 LED 소자의 수명도 단축되는 문제점이 있다.As such, the LED device package made of ceramic or synthetic resin has a relatively large problem. Recently, high-efficiency, high-power LED devices have been developed and used. Such high-efficiency, high-power LED chips have a problem of generating a lot of heat, which causes a problem of shortening the lifetime of the LED devices.

따라서, LED 칩을 부착하여 사용할 수 있는 패키지로서 크기가 작으면서도 LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 구조를 가지는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법이 필요하게 되었다.
한편, 본원 발명의 배경이 되는 기술은 한국 등록특허공보 제10-0593937호(2006.06.30.) 및 공개특허공보 제10-2010-0016737호(2010.02.16.)에 개시되어 있다.Accordingly, there is a need for a method of manufacturing an LED device using a Si substrate having a small size as a package that can be used by attaching an LED chip and having a structure capable of effectively dissipating heat generated from the LED chip to the outside.
On the other hand, the background technology of the present invention is disclosed in Korea Patent Publication No. 10-0593937 (2006.06.30.) And Publication No. 10-2010-0016737 (2010.02.16.).

본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 만족하기 위해 안출된 것으로, LED 칩을 패키징하여 완성되는 LED 소자의 부피를 줄이면서도 LED 칩의 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 구조의 LED 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to satisfy the necessity as described above, a method of manufacturing an LED device having a structure that can effectively discharge the heat of the LED chip to the outside while reducing the volume of the LED device is completed by packaging the LED chip. The purpose is to provide.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 기판에 복수의 LED 칩을 부착하여 적어도 하나의 LED 칩을 포함하는 복수의 LED 소자를 제조하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 있어서, (a) 실리콘 웨이퍼로 형성된 상기 기판을 상하로 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계; (b) 상기 관통홀의 내측면에 홀 절연막을 형성하는 단계; (c) 상기 관통홀의 홀 절연막 표면에 도전성 금속막을 형성하여 홀 전극을 마련하는 단계; (d) 상기 기판의 상면에 상면 절연막을 형성하는 단계; (e) 상기 기판의 상면 절연막 위에 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되고 상기 홀 전극과 전기적으로 연결되는 전극 패턴을 형성하는 단계; (f) 상기 기판에 상기 복수의 LED 칩을 부착하는 단계; (g) 상기 기판에 부착된 LED 칩과 상기 기판의 전극 패턴을 전기적으로 연결하는 단계; 및 (h) 상기 LED 칩이 부착된 기판을 상기 LED 소자 단위로 절단하는 단계;를 포함하는 점에 특징이 있다.In order to solve the problems described above, the present invention, in the LED device manufacturing method using a Si substrate for attaching a plurality of LED chips to the substrate to manufacture a plurality of LED devices including at least one LED chip, (a Forming a plurality of through holes penetrating up and down the substrate formed of a silicon wafer; (b) forming a hole insulating film on an inner surface of the through hole; (c) forming a conductive electrode on a surface of the hole insulating film of the through hole to provide a hole electrode; (d) forming an upper insulating film on the upper surface of the substrate; (e) forming an electrode pattern on the top insulating film of the substrate, the electrode pattern being electrically connected to the LED chip and electrically connected to the hole electrode; (f) attaching the plurality of LED chips to the substrate; (g) electrically connecting an LED chip attached to the substrate and an electrode pattern of the substrate; And (h) cutting the substrate on which the LED chip is attached by the LED element unit.

본 발명의 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법은 실리콘 재질의 기판을 리드프레임 또는 패키지로 이용하여 LED 소자를 제조함으로써 매우 작은 크기의 LED 소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.The LED device manufacturing method using the Si substrate of the present invention has the effect of manufacturing a very small size LED device by manufacturing the LED device using a silicon substrate as a lead frame or package.

본 발명의 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법은 실리콘 재질의 기판에 LED 칩을 부착하여 LED 소자를 제조함으로써 LED 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 LED 소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.The LED device manufacturing method using the Si substrate of the present invention has the effect of manufacturing an LED device that can effectively discharge the heat generated from the LED chip to the outside by attaching the LED chip to the silicon substrate to manufacture the LED device have.

도 1, 도 3, 도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법의 일례를 실시하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2, 도 4, 도 6 및 도 8은 각각 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 LED 소자의 단면도이다.
도 9는 도 1 내지 도 8에 의해 설명한 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 의해 제조된 LED 소자의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 LED 소자의 단면도이다.1, 3, 5 and 7 are plan views for explaining a process of performing an example of a method of manufacturing an LED device using a Si substrate according to the present invention.
2, 4, 6, and 8 are cross-sectional views of the LED elements shown in Figs. 1, 3, 5, and 7, respectively.
FIG. 9 is a perspective view of an LED device manufactured by the LED device manufacturing method using the Si substrate described with reference to FIGS. 1 to 8.
10 is a cross-sectional view of the LED device shown in FIG.

이하, 본 발명에 따른 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the LED device manufacturing method using a Si substrate according to the present invention will be described in detail.

도 1, 도 3, 도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법의 일례를 실시하는 과정을 설명하기 위한 평면도이고, 도 2, 도 4, 도 6 및 도 8은 각각 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에 도시된 LED 소자의 단면도이다.1, 3, 5 and 7 are plan views for explaining a process of carrying out an example of a method of manufacturing an LED device using a Si substrate according to the present invention, Figures 2, 4, 6 and 8 are respectively 1, 3, 5, and 7 are cross-sectional views of the LED device.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 실리콘 재질의 웨이퍼에 그 기판(10)을 상하로 관통하는 복수의 관통홀(20)을 형성하는 단계를 수행한다((a) 단계). 기판(10)에 관통홀(20)을 형성하는 공정은 에칭 방법이 사용될 수 있다. 건식 에칭과 습식 에칭 방법이 모두 사용될 수 있으며 경우에 따라서는 레이저를 이용하여 관통홀(20)을 형성하는 것도 가능하다. First, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of through holes 20 penetrating the substrate 10 up and down are formed in a silicon wafer (step (a)). An etching method may be used to form the through hole 20 in the substrate 10. Both dry etching and wet etching methods may be used, and in some cases, the through hole 20 may be formed using a laser.

기판(10)에는 복수의 LED 소자를 제조하기 위해 각 LED 소자의 영역이 일정 간격으로 마련된다. 도 1에는 이와 같이 LED 소자마다의 영역이 일점쇄선으로 도시되어 있다. 상술한 바와 같은 관통홀(20)은 도 1에 일점쇄선으로 도시된 각 LED 소자들 사이의 경계에 배치되는 것이 좋다.The substrate 10 is provided with regions of each LED element at regular intervals to manufacture a plurality of LED elements. In FIG. 1, the area | region for every LED element is shown by the dashed-dotted line in this way. The through hole 20 as described above is preferably disposed at the boundary between the LED elements shown by a dashed line in FIG.

본 실시예에서 관통홀(20)은 장공부(21)와 내경부(22)를 구비한다. 장공부(21)는 도 1에 도시한 것과 같이 LED 소자들 사이의 경계선을 따라서 연장되도록 형성된다. 내경부(22)는 장공부(21) 중 일부분에 그 장공부(21)의 폭보다 내측 폭이 더 크게 형성된다.In the present embodiment, the through hole 20 includes a long hole portion 21 and an inner diameter portion 22. The long hole 21 is formed to extend along the boundary line between the LED elements as shown in FIG. The inner diameter portion 22 has a larger inner width than a width of the long hole 21 in a portion of the long hole 21.

이와 같이 (a) 단계에 의해 실리콘 재질의 기판(10)에 관통홀(20)을 형성한 후, 그 기판(10)에 절연막을 형성하는 단계를 수행한다. 본 실시예에서는 산화가스로 채워진 퍼니스(furnace) 내부에서 기판(10) 표면에 SiO2, Si3N4 등의 산화막을 성장시키는 방법으로 기판(10)에 절연막을 형성시키는 단계를 수행한다. 이와 같은 방법에 의해 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이 관통홀(20)의 내측면에 홀 절연막(32)을 형성하는 단계((b) 단계)와, 기판(10)의 상면에 상면 절연막(31)을 형성하는 단계((d) 단계)와, 기판(10)의 하면에 하면 절연막(33)을 형성하는 단계((i) 단계)를 동시에 수행하게 된다. As described above, after the through hole 20 is formed in the silicon substrate 10 by the step (a), an insulating film is formed in the substrate 10. In this embodiment, an insulating film is formed on the substrate 10 by growing an oxide film such as SiO 2 , Si 3 N 4 on the surface of the substrate 10 in a furnace filled with oxidizing gas. 3 and 4, the hole insulating layer 32 is formed on the inner surface of the through hole 20 by the above method (step (b)), and the upper insulating film is formed on the upper surface of the substrate 10. The step (d) of forming (31) and the step of forming the insulating film 33 on the lower surface of the substrate 10 (step (i)) are simultaneously performed.

다음으로 상술한 바와 같이 절연막이 형성된 기판(10)의 적절한 위치에 도전성 금속막을 형성하는 단계를 수행한다.Next, as described above, the step of forming the conductive metal film at an appropriate position of the substrate 10 on which the insulating film is formed is performed.

먼저, 관통홀(20)의 홀 절연막(32) 표면에 도전성 금속막을 형성하여 홀 전극(42)을 마련하는 단계를 수행한다((c) 단계). 홀 전극(42)은 다양한 방법에 의해 형성할 수 있으나, 본 실시예에서는 진공에 의한 흡입 방법을 사용한다. 즉, 관통홀(20)의 상부 또는 하부에 금속 페이스트를 도포하고 관통홀(20)의 반대쪽에서 진공으로 흡입하여 금속 페이스트가 관통홀(20)의 홀 절연막(32) 내벽면을 따라 흐르면서 도포되도록 하는 방법에 의해 홀 전극(42)을 형성한다. First, a conductive metal film is formed on the surface of the hole insulating layer 32 of the through hole 20 to prepare the hole electrode 42 (step (c)). The Hall electrode 42 can be formed by various methods, but in this embodiment, a vacuum suction method is used. That is, the metal paste is applied to the upper or lower portion of the through hole 20 and sucked in a vacuum from the opposite side of the through hole 20 so that the metal paste flows along the inner wall surface of the hole insulating film 32 of the through hole 20. The Hall electrode 42 is formed by the method described above.

다음으로 기판(10)의 상면 절연막(31) 위에 LED 칩(50)과 전기적으로 연결되어 회로를 구성할 전극 패턴(41)을 형성하는 단계를 수행한다((e) 단계). 본 실시예에서는 하나의 LED 소자에 하나의 LED 칩(50)이 사용되는 경우를 예로 들어 설명하지만, 경우에 따라서는 복수의 LED 칩(50)이 사용되는 LED 소자를 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 복수의 LED 칩(50)을 사용하는 LED 소자의 경우에는 그와 같은 LED 칩(50)을 전기적으로 연결하기 위한 전극 패턴(41)이 설계되어 상면 절연막(31) 위에 형성된다. 상술한 바와 같은 전극 패턴(41)은 일반적인 포토 레지스트(photo resist)를 이용하여 형성할 수 있다. Next, a step of forming an electrode pattern 41 to be electrically connected to the LED chip 50 to form a circuit on the upper insulating film 31 of the substrate 10 (step (e)). In the present embodiment, a case in which one LED chip 50 is used for one LED element will be described as an example. However, in some cases, it is also possible to configure an LED element in which a plurality of LED chips 50 are used. As described above, in the case of the LED device using the plurality of LED chips 50, an electrode pattern 41 for electrically connecting such LED chips 50 is designed and formed on the upper insulating film 31. The electrode pattern 41 as described above may be formed using a general photo resist.

다음으로 기판(10)의 하면에 홀 전극(42)과 전기적으로 연결되도록 하부 전극(43)을 형성하는 단계를 수행한다((j) 단계). 하부 전극(43)도 전극 패턴(41)을 형성하는 방법과 동일한 방법에 의해 형성된다.Next, the lower electrode 43 is formed on the lower surface of the substrate 10 to be electrically connected to the hole electrode 42 (step (j)). The lower electrode 43 is also formed by the same method as the method of forming the electrode pattern 41.

이와 같이 형성되는 전극 패턴(41)과 하부 전극(43)은 각각 홀 전극(42)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 형성된다. 도 5 및 도 6은 기판(10)의 절연막 위에 전극 패턴(41)과 홀 전극(42)과 하부 전극(43)이 형성된 상태를 도시한 것이다.The electrode pattern 41 and the lower electrode 43 formed as described above are formed to be electrically connected to each other by the hall electrode 42, respectively. 5 and 6 illustrate a state in which an electrode pattern 41, a hole electrode 42, and a lower electrode 43 are formed on an insulating film of the substrate 10.

다음으로 도 7 및 도 8에 도시한 것과 같이 기판(10)에 복수의 LED 칩(50)을 부착하는 단계를 수행한다((f) 단계). LED 칩(50)은 상면 절연막(31) 위에 에폭시 등의 접착제를 이용하여 부착된다. 기판(10) 위에 LED 칩(50)이 부착되면 와이어(51) 본딩에 의해 기판(10)에 부착된 LED 칩(50)과 기판(10)의 전극 패턴(41)을 전기적으로 연결하는 단계를 수행한다((g) 단계). 도 7 및 도 8에는 와이어(51)에 의해 LED 칩(50)과 전극 패턴(41)이 연결된 상태가 도시 되어 있다.Next, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, attaching the plurality of LED chips 50 to the substrate 10 is performed (step (f)). The LED chip 50 is attached onto the upper insulating film 31 using an adhesive such as epoxy. When the LED chip 50 is attached to the substrate 10, the step of electrically connecting the LED chip 50 attached to the substrate 10 and the electrode pattern 41 of the substrate 10 by wire 51 bonding may be performed. (Step (g)). 7 and 8 illustrate a state in which the LED chip 50 and the electrode pattern 41 are connected by the wire 51.

다음으로 도 7 및 도 8과 같은 상태에서 LED 칩(50)이 부착된 기판(10)을 상기 LED 소자 단위로 절단하는 단계를 수행하여 도 9에 도시한 것과 같은 LED 칩(50)을 완성한다((h) 단계). 기판(10)은 LED 소자들 사이의 경계선을 따라(도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에 일점쇄선으로 표시된 선을 따라) 관통홀(20)들을 경유하도록 절단한다. 본 실시예에서는 소잉(sawing)방법에 의해 기판(10)을 절단한다. LED 소자들 사의 경계선을 따라 기판(10)을 소잉하는 과정에서 관통홀(20)의 장공부(21)에 형성된 홀 절연막(32) 또는 홀 전극(42)의 일부는 제거될 수도 있다. 상술한 바와 같이 관통홀(20)의 내경부(22)는 장공부(21)에 비해 내측 폭이 크게 형성되어 있기 때문에 내경부(22)에 형성된 홀 전극(42)은 제거되거나 파손되지 않고 남게 된다. 소잉에 의해 기판(10)을 절단할 경로를 따라서 장공부(21)가 형성되어 있으므로 기판(10)을 각 LED 소자 단위로 절단하는 것이 용이한 장점이 있다. 또한, 소잉 과정에서 관통홀(20)의 장공부(21)에 형성된 홀 절연막(32)이나 홀 전극(42)이 파손되더라도 내경부(22)의 구조로 인해 내경부(22)의 안쪽에 형성된 홀 절연막(32)과 홀 전극(42)은 유지할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 구조로 인해 홀 전극(42)은 기판(10) 상면의 전극 패턴(41)과 하부 전극(43)을 효과적으로 연결하게 된다.Next, the step of cutting the substrate 10 to which the LED chip 50 is attached in the unit of the LED element in the state as shown in Figure 7 and 8 to complete the LED chip 50 as shown in FIG. (step (h)). The substrate 10 is cut through the through holes 20 along the boundaries between the LED elements (along the lines indicated by dashed lines in FIGS. 1, 3, 5 and 7). In this embodiment, the substrate 10 is cut by a sawing method. A portion of the hole insulating layer 32 or the hole electrode 42 formed in the long hole 21 of the through hole 20 may be removed in the process of sawing the substrate 10 along the boundary lines of the LED elements. As described above, since the inner diameter portion 22 of the through hole 20 has a larger inner width than the long hole portion 21, the hole electrode 42 formed in the inner diameter portion 22 remains without being removed or damaged. do. Since the long hole 21 is formed along the path to cut the substrate 10 by sawing, it is easy to cut the substrate 10 by each LED element. In addition, even if the hole insulating layer 32 or the hole electrode 42 formed in the long hole portion 21 of the through hole 20 is damaged in the sawing process, the inner diameter portion 22 is formed inside the inner diameter portion 22 due to the structure of the inner diameter portion 22. The hole insulating layer 32 and the hole electrode 42 may be maintained. Due to this structure, the hole electrode 42 effectively connects the electrode pattern 41 and the lower electrode 43 on the upper surface of the substrate 10.

위와 같이 제조가 완료된 LED 소자는 도 10에 도시한 것과 같이 사용될 수 있다. LED 소자를 전기적으로 연결하고자 하는 회로 기판(60) 위에 LED 소자를 배치하고 회로 기판(60)의 전극(61, 62)과 LED 소자의 하부 전극(43)을 본딩함으로써 전기적으로 연결하게 된다.The LED device is manufactured as described above can be used as shown in FIG. The LED device is disposed on the circuit board 60 to which the LED device is to be electrically connected, and is electrically connected by bonding the electrodes 61 and 62 of the circuit board 60 and the lower electrode 43 of the LED device.

이와 같이 본 발명의 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 의해 LED 소자를 제조하는 경우 실리콘 재질의 기판(10)을 LED 칩(50)을 부착하여 LED 소자를 제조하기 위한 리드 프레임 또는 패키지로 사용할 수 있는 장점이 있다. 실리콘 웨이퍼는 전기적으로 안정되어 있으며, 반도체 공정에 의해 절연막을 형성하고 전극을 형성할 수 있으므로 LED 소자의 크기를 종래에 비해 극히 소형화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 종래의 경우 실리콘 기판에 비어 홀(via hole)을 형성하는 것이 쉽지 않고 그 기판의 상하면을 비어 홀을 통해 전기적으로 연결하는 것이 쉽지 않았으나, 본 발명에 의할 경우 기판(10)을 절단하는 공정에 도움을 주면서도 어렵지 않게 기판(10)의 상하면을 전기적으로 연결할 수 있는 관통홀(20), 홀 전극(42) 등을 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 열전도성이 뛰어나 LED 칩(50)에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있는 실리콘 재질의 기판(10)을 이용하여 고효율, 고전력의 LED 소자를 작은 크기로 제조할 수 있는 장점이 있다.As described above, when manufacturing an LED device by the LED device manufacturing method using the Si substrate of the present invention, the silicon substrate 10 may be used as a lead frame or package for manufacturing the LED device by attaching the LED chip 50. There is an advantage. The silicon wafer is electrically stable, and since the insulating film and the electrode can be formed by a semiconductor process, there is an advantage that the size of the LED element can be extremely miniaturized compared to the conventional. In addition, in the conventional case, it is not easy to form a via hole in the silicon substrate and it is not easy to electrically connect the upper and lower surfaces of the substrate through the via hole. However, according to the present invention, the substrate 10 may be cut. While assisting the process, there is an advantage in that it is possible to form the through hole 20, the hole electrode 42, etc., which can electrically connect the upper and lower surfaces of the substrate 10 without difficulty. In addition, there is an advantage that the high efficiency, high power LED device can be manufactured in a small size by using a silicon substrate 10 that is excellent in thermal conductivity and can effectively discharge heat generated from the LED chip 50 to the outside. .

이상, 본발명의 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 대해 일례를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다. As mentioned above, although the LED element manufacturing method using the Si substrate of this invention was given and demonstrated, the scope of the present invention is not limited to the form demonstrated above and shown.

예를 들어, 앞에서 LED 칩(50)과 전극 패턴(41)을 와이어(51) 본딩한 후에 기판(10)을 LED 소자 단위로 절단하는 것으로 설명하였으나, 기판(10)을 절단하기 전에 LED 칩(50)에 액상의 합성수지를 도포하여 경화시킴으로써 봉지제를 형성하는 단계를 수행하고((k) 단계), 기판(10)을 절단할 수도 있다. 이때 액상의 합성수지에 형광물질을 혼합하여 도포하고 경화시키는 것도 가능하다.For example, in the above description, the substrate 10 is cut in units of LED elements after the LED chip 50 and the electrode pattern 41 are bonded to the wire 51, but before the substrate 10 is cut, the LED chip ( 50) may be performed by applying a liquid synthetic resin and curing to form an encapsulant (step (k)), and the substrate 10 may be cut. At this time, it is also possible to mix and apply the fluorescent material to the liquid synthetic resin and to cure.

또한, 앞에서 LED 소자에 하나의 LED 칩(50)을 부착하여 제조하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 2개 이상의 LED 칩을 기판에 부착하고 전극 패턴에 의해 서로 연결되도록 회로를 설계하여 제조하는 것도 가능하다.In addition, the case of manufacturing by attaching one LED chip 50 to the LED device described above as an example, but it is also possible to design and manufacture a circuit so that two or more LED chips are attached to the substrate and connected to each other by an electrode pattern. .

또한, 앞에서 관통홀(20)은 각 LED 소자의 경계에 배치되도록 하고 그 관통홀(20)을 경유하도록 기판(10)을 절단하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 LED 소자들 사이의 경계에 관통홀을 배치하는 것이 아니라 LED 소자들 사이의 경계에서 벗어난 위치에 관통홀을 배치하고 기판을 절단할 때도 관통홀을 경유하지 않도록 절단하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우에서 앞서 설명한 바와 같이 관통홀을 통해 금속 페이스트가 흡입되도록 하여 관통홀에 홀 전극이 형성되도록 함으로써 전극 패턴과 하부 전극을 전기적으로 연결하는 구조를 구성할 수 있다.In addition, the through hole 20 is described above to be disposed at the boundary of each LED element and to cut the substrate 10 to pass through the through hole 20, but in some cases penetrates the boundary between the LED element Instead of arranging the holes, it is also possible to arrange the through holes at positions deviating from the boundary between the LED elements and to cut them so that they do not pass through the through holes even when cutting the substrate. In this case, as described above, the metal paste is sucked through the through-holes so that the hole electrodes are formed in the through-holes, thereby forming a structure for electrically connecting the electrode pattern and the lower electrode.

또한, 경우에 따라서는 하부 전극(43)을 마련하는 단계를 생략하고 LED 소자의 측면으로 노출된 홀 전극을 통해 외부 회로 또는 전극 단자와 연결하는 방식의 구성도 가능하다.In addition, in some cases, the step of providing the lower electrode 43 may be omitted, and a configuration of a method of connecting to an external circuit or an electrode terminal through a hall electrode exposed to the side of the LED device may be possible.

또한, 앞에서 홀 전극(42)을 먼저 형성하고 전극 패턴(41)과 하부 전극(43)을 다음에 형성하는 것으로 설명하였으나, 홀 전극(42)과 전극 패턴(41) 및 하부 전극(43)을 형성하는 순서는 필요에 따라 변경될 수 있다.In addition, the hole electrode 42 is formed first and the electrode pattern 41 and the lower electrode 43 are formed next, but the hole electrode 42 and the electrode pattern 41 and the lower electrode 43 are described. The order of formation can be changed as needed.

10: 기판 20: 관통홀
21: 장공부 22: 내경부
31: 상면 절연막 32: 홀 절연막
33: 하면 절연막 41: 전극 패턴
42: 홀 전극 43: 하부 전극
50: LED 칩 51: 와이어10: substrate 20: through hole
21: long part 22: internal diameter part
31: top insulating film 32: hole insulating film
33: lower surface insulating film 41: electrode pattern
42: Hall electrode 43: Lower electrode
50: LED chip 51: wire

Claims (10)

기판에 복수의 LED 칩을 부착하여 적어도 하나의 LED 칩을 포함하는 복수의 LED 소자를 제조하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법에 있어서,
(a) 실리콘 웨이퍼로 형성된 상기 기판을 상하로 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계;
(b) 상기 관통홀의 내측면에 홀 절연막을 형성하는 단계;
(c) 상기 관통홀의 홀 절연막 표면에 도전성 금속막을 형성하여 홀 전극을 마련하는 단계;
(d) 상기 기판의 상면에 상면 절연막을 형성하는 단계;
(e) 상기 기판의 상면 절연막 위에 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되고 상기 홀 전극과 전기적으로 연결되는 전극 패턴을 형성하는 단계;
(f) 상기 기판에 상기 복수의 LED 칩을 부착하는 단계;
(g) 상기 기판에 부착된 LED 칩과 상기 기판의 전극 패턴을 전기적으로 연결하는 단계; 및
(h) 상기 LED 칩이 부착된 기판을 상기 LED 소자 단위로 절단하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계는, 상기 관통홀들이 상기 LED 소자들 사이의 경계에 배치되도록 수행하고,
상기 (h) 단계는, 상기 LED 소자들 사이의 경계선을 따라 상기 관통홀들을 경유하도록 상기 기판을 절단하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.In the LED device manufacturing method using a Si substrate for attaching a plurality of LED chips to the substrate to manufacture a plurality of LED devices including at least one LED chip,
(a) forming a plurality of through holes penetrating up and down the substrate formed of a silicon wafer;
(b) forming a hole insulating film on an inner surface of the through hole;
(c) forming a conductive electrode on a surface of the hole insulating film of the through hole to provide a hole electrode;
(d) forming an upper insulating film on the upper surface of the substrate;
(e) forming an electrode pattern on the top insulating film of the substrate, the electrode pattern being electrically connected to the LED chip and electrically connected to the hole electrode;
(f) attaching the plurality of LED chips to the substrate;
(g) electrically connecting an LED chip attached to the substrate and an electrode pattern of the substrate; And
(h) cutting the substrate on which the LED chip is attached to the LED element units;
The step (a) is performed so that the through holes are arranged at the boundary between the LED elements,
In the step (h), the substrate is manufactured by cutting the substrate to pass through the through holes along the boundary line between the LED elements. 제1항에 있어서,
(i) 상기 기판의 하면에 하면 절연막을 형성하는 단계;
(j) 상기 기판의 하면에 상기 홀 전극과 전기적으로 연결되도록 하부 전극을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.The method of claim 1,
(i) forming an insulating film on a lower surface of the substrate;
(j) forming a lower electrode on the lower surface of the substrate so as to be electrically connected to the hole electrode. 제1항에 있어서,
상기 (c) 단계는, 상기 관통홀의 상부 또는 하부에 금속 페이스트를 도포하고 상기 관통홀의 반대쪽에서 진공으로 흡입하여 상기 금속 페이스트가 상기 관통홀의 내벽면에 도포되도록 하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.The method of claim 1,
In the step (c), the metal paste is applied to the upper or lower portion of the through hole and sucked in a vacuum from the opposite side of the through hole so that the metal paste is applied to the inner wall surface of the through hole. Device manufacturing method. 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 관통홀은 상기 LED 소자들 사이의 경계선을 따라 연장되는 장공부를 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
In the step (a), the through hole is a LED device manufacturing method using a Si substrate, characterized in that it is formed to have a long hole extending along the boundary between the LED elements. 제5항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 관통홀은 상기 장공부 중 일부분에 그 장공부의 폭보다 내측 폭이 더 크게 형성된 내경부를 더 구비하도록 형성되며,
상기 (b) 단계에서 상기 홀 전극은 상기 관통홀의 내경부에 형성되고,
상기 (h) 단계는 상기 관통홀의 길이 방향을 따라 기판을 절단하도록 수행하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.The method of claim 5,
In the step (a), the through-hole is formed to further include an inner diameter portion formed in a portion of the long hole has an inner width larger than the width of the long hole,
In the step (b), the hole electrode is formed in the inner diameter of the through hole,
The step (h) is a method of manufacturing an LED device using a Si substrate, characterized in that to perform the cutting to the substrate along the longitudinal direction of the through hole. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (a) 단계는, 레이저 가공에 의해 상기 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
In the step (a), the through-holes are formed by laser processing. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (g) 단계는, 와이어 본딩에 의해 상기 LED 칩과 전극 패턴을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Step (g), the LED device manufacturing method using a Si substrate, characterized in that for electrically connecting the LED chip and the electrode pattern by wire bonding. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
(k) 상기 (h) 단계를 수행하기 전에 상기 LED 칩에 액상의 합성수지를 도포하여 경화시킴으로서 봉지제를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
(k) forming an encapsulant by applying and curing a liquid synthetic resin to the LED chip before performing the step (h); further comprising a method of manufacturing an LED device using a Si substrate. 제9항에 있어서,
상기 (k) 단계는, 상기 액상의 합성수지에 형광물질을 혼합하여 수행하는 것을 특징으로 하는 Si 기판을 이용한 LED 소자 제조 방법.10. The method of claim 9,
The (k) step, the LED device manufacturing method using a Si substrate, characterized in that performed by mixing a fluorescent material in the liquid synthetic resin.
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