KR101356814B1 - 엘이디 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 세라믹 기판에 배선패턴 층을 형성하여 엘이디 칩을 와이어 본딩 처리 하는 것에 있어서, 상기 엘이디 탑재를 위한 세라믹 기판 전체 면적에 배선패턴이 형성되지 않은 금속 층을 도포하고, 상기 금속 층에 엘이디 칩을 일정간격을 두고 가로/세로 탑재한 후 엘이디 칩과 엘이디 칩을 상호 와이어 본딩 하고, 상기 탑재된 엘이디 칩을 실링 재로 실링 하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

엘이디 모듈{LED MODUL}
본 발명은 엘이디 모듈에 관한 것이다.
최근 에너지 절약이나 등의 관점에서, 휴대전화나 노트북으로 대표되는 액정 디스플
레이를 사용한 휴대기기나, LED 백라이트를 사용한 『LED-TV』라고 불리는 액정 TV, 그리고 LED 모듈을 광원으로 하는 LED 전구 등과 같이, LED 칩을 광원으로 하는 상품이 증가하고 있다.
이들 상품에는 1)글래스 에폭시 기판(glass-epoxy substrate), 2)알루미늄 베이스 기판(aluminum base substrate), 3)세라믹 기판(ceramic substrate) 등의 배선기판에 LED 칩을 실장한 LED 모듈(LED module)이나 LED 패키지(LED package)가 구비되어 있다. 또한 이 밖에 리드 프레임(lead frame)에 LED 칩을 실장하여 백색 몰드 수지(白色 mold 樹脂)에 의해 성형된 LED 패키지를 포함하는 것도 있다.
이들 LED 모듈이나 LED 패키지에 사용되는 LED 칩은 일반적으로 질화갈륨(GaN; Gallium Nitride)계 청색 LED칩이 사용되고, 청색의 광을 백색으로 파장변환 할 수 있는 형광체를 혼입한 실링재(sealing 材)로 실링함으로써 백색발광(白色發光)하는 구조로 되어 있다. 질화 갈륨계 청색 LED칩은 그 발광특성의 편차가 작게끔 억제될 것이 요구되므로, 예를 들면 0.25mm×0.35mm 등의 크기처럼 작은 사이즈로 사용 된다.
선행기술인 일본국 공개특허 제2005-235778호에 의한 LED 모듈은, 도 1 및 도 2에 제시한 바와 같이, 상기 1)∼3)과 같은 재료로 이루어지는 기판(1)의 한 면에 접착제 층을 형성하고, 동박(銅箔)으로 엘이디 탑재용 배선패턴(2) 및 회로 연결용 배선배턴(2')을 형성한 배선기판을 사용하며, 상기 배선패턴(2) 상에 엘이디 칩(3)을 탑재하고, 와이어(4)에 의해 엘이디 칩(3)과 배선패턴(2')을 상호 본딩(bonding)하며, 실링 재(sealing 材 : 예컨대 인광물질 등)(5)에 의하여 실링된 것이 사용되고 있다. 도면 중 6, 6'는 전원공급용 단자 층이다.
이러한 엘이디 모듈이나 엘이디 패키지에 탑재된 엘이디 칩(3)은 대량의 발열(發熱)을 수반한다. 이 발열에 의하여 제품의 수명이나 제품의 발광효율에 영향을 미치기 때문에 다양한 방열(放熱) 대책이 검토되고 있다.
특히, 상기와 같은 엘이디 모듈은 엘이디 칩(3) 각각을 정해진 배선패턴(2)상부에 각각 와이 어(4)에 의해 본딩 하므로 배선패턴(2)에서 정해진 수만큼의 엘이디 칩(3)만을 탑재 할 수 밖에 없어, 단위 면적당 엘이디 칩(3) 탑재에 한계성을 가지게 되고, 다양한 소비전력 별로 응용되는 엘이디 모듈을 위해서는 별도의 엘이디 칩 배선패턴이 필요하게 되어 엘이디 조명 구동용 SMPS의 기능향상을 요구하는 문제점이 지적되며, 더구나 배선패턴(2) 층이 일정 간격으로 이격 되어 있어 배선패턴(2) 층과 배선패턴(2) 층 사이로 점등된 엘이디 조명 빛이 세라믹 기판(1) 외부로 누설되게 되므로 조명 밝기의 효율이 20~30% 정도 저하되는 문제점이 지적된다.
또한, 세라믹 기판(1)에 일정 간격으로 배선패턴(2)(2')이 형성되어 있으므로 엘이디 칩(3)에서 발생되는 열이 일부는 열전도율이 좋은 배선패턴(2)(2')을 거쳐 세라믹 기판(1)외부로, 또 다른 일부 열은 세라믹 기판(1)외부로 방출되므로 방열효과가 크게 향상되지 못하는 문제점이 지적된다.
일본국 공개특허 제2005-235778호
본 발명은 엘이디 조명 밝기를 향상시킴과 동시에 방열효과를 증대시키도록 함을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명은 세라믹 기판에 배선패턴 층을 형성하여 엘이디 칩을 와이어 본딩 처리 하는 것에 있어서, 상기 엘이디 탑재를 위한 세라믹 기판 전체 면적에 배선패턴이 형성되지 않은 금속 층을 도포하고, 상기 금속 층에 엘이디 칩을 일정간격을 두고 가로/세로 탑재한 후 엘이디 칩과 엘이디 칩을 상호 와이어 본딩 하고, 상기 탑재된 엘이디 칩을 실링 재로 실링 하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 엘이디 칩과 엘이디 칩을 정해진 배선패턴에 관계없이 와이어 본딩 하여 구성하므로, 종전 동일 면적(크기)을 가지는 세라믹 기판에 엘이디 칩을 탑재 하는 경우보다 동일 면적당(크기)다수의 엘이디 칩을 탑재 처리할 수 있어 동일 면적당 기판상에서의 엘이디 조명 밝기를 높게 설계 가능하게 되며, 높은 전력(WATT)을 이용한 엘이디 구동용 SMPS의 사용이 가능함과 동시에, 생산성 향상을 크게 도모할 뿐 아니라, 엘이디 칩에서 발생되는 발광 빛을 금속 층과 세라믹 기판 층 이중으로 막고 있어 세라믹 기판 외부로 새어나가는 것을 방지하여 엘이디 조명 밝기가 종전 보다 20~30% 향상 되는 효과와, 세라믹 기판 전체에 대하여 열전도율이 좋은 금속 층이 도포되어 있어 엘이디 칩에서 발생되는 열을 금속 층을 통해 세라믹 기판 외부로 방출시키게 되므로 방열효과를 증진시키는 효과를 가진다.
도 1은 종래 엘이디 모듈의 배선기판 평면도
도 2는 종래 엘이디 모듈의 구성 단면도
도 3은 본 발명의 엘이디 모듈 기판 평면도
도 4는 본 발명의 엘이디 모듈의 구성 단면도
본 발명은 세라믹 기판(10)에 배선패턴 층을 형성하여 엘이디 칩(30)을 와이어(40)로 본딩 처리 하는 것에 있어서, 상기 엘이디 칩(30)탑재를 위한 세라믹 기판(10) 전체 면적에 배선패턴이 형성되지 않은 금속 층(20)을 도포하고, 상기 금속 층(20)에 엘이디 칩(30)을 일정간격을 두고 가로/세로 탑재한 후 엘이디 칩(30)과 엘이디 칩(30)을 상호 와이어 본딩 하고, 상기 탑재된 엘이디 칩(30) 전체를 공지의 실링 재(50)로 실링 하여 구성한다. 도면 중 60, 60'는 전원공급용 단자 층이다.
상기에서, 금속 층(20)은 텅스텐, 납, 알루미늄, 동 페이스트 등으로 도포할 수 있으며, 상기 금속 층(20) 상부면에 니켈 또는 금 또는 은 도금 층을 도금 처리하여 사용할 수도 있다.
이와 같은 구성의 본 발명은 금속 층(20)을 세라믹 기판(10)의 엘이디 칩(30)탑재를 위한 전체 면적에 대하여 도포 처리고 있으므로, 엘이디 칩(20)과 엘이디 칩(20)을 종전과 같이 정해진 배선패턴에 관계없이 와이어 본딩 처리할 수 있어 탑재 되는 엘이디 칩(30)개수를 세라믹 기판(10)의 가로/세로 면적에 더 늘려 탑재할 수 있게 된다.
따라서, 종전 동일 면적(크기)을 가지는 세라믹 기판에 엘이디 칩을 탑재 하는 경우보다 동일 면적당(크기)다수의 엘이디 칩(30)을 탑재 처리할 수 있어 동일 면적당 기판(10) 상에서의 엘이디 조명 밝기를 높게 설계 가능하게 되며, 엘이디 칩(30)과 엘이디 칩(30)이 상호간 일정간격만 유지되게 금속 층(20)에 접착제로 자동 접착하기만 하면 되므로, 정해진 배선패턴 마다 엘이디 칩을 접착제로 자동 접착하는 경우보다 생산성 향상을 크게 도모할 뿐 아니라, 엘이디 칩(30)에서 발생되는 발광 빛을 금속 층(20)과 세라믹 기판(10) 층 이중으로 막고 있어 세라믹 기판(10) 외부로 새어나가는 것을 방지하여 엘이디 조명 밝기가 종전 보다 20~30% 이상 향상 되고, 세라믹 기판(10) 전체에 대하여 열전도율이 좋은 금속 층(20)이 도포되어 있어 엘이디 칩(30)에서 발생되는 열을 금속 층(20)을 통해 세라믹 기판(10) 외부로 방출시키게 되므로 방열효과를 더욱 증진시키게 된다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을
한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속 하는 분야의 통상의 지식을 가진
자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에
예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서
규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 세라믹 기판 20 : 금속 층
30 : 엘이디 칩 40 : 와이
50 : 실링 재 60, 60' : 전원공급용 단자 층

Claims (1)

  1. 세라믹 기판(10)에 배선패턴 층을 형성하여 엘이디 칩(30)을 와이어(40)로 본딩 처리 하는 것에 있어서, 상기 엘이디 칩(30)탑재를 위한 세라믹 기판(10) 전체 면적에 배선패턴이 형성되지 않은 금속 층(20)을 도포하고, 상기 금속 층(20)에 엘이디 칩(30)을 일정간격을 두고 가로/세로 탑재한 후 엘이디 칩(30)과 엘이디 칩(30)을 상호 와이어 본딩 하고, 상기 탑재된 엘이디 칩(30) 전체를 공지의 실링 재(50)로 실링 하여 구성함을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080006181A (ko) * 2006-07-11 2008-01-16 주식회사 우리이티아이 댐 인캡 식 엘이디 패키지 및 그의 제조방법
KR100898935B1 (ko) 2008-12-31 2009-05-21 주식회사 누리플랜 라인형 엘이디 조명등
KR20100007091A (ko) * 2008-07-11 2010-01-22 (주)포쉬텔 방열효율을 향상시킨 엘이디 조명장치
KR20110027991A (ko) * 2009-09-11 2011-03-17 (주)아스트로닉 엘이디 집적화 조명모듈

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