KR101448165B1 - COM or COB type LED module with individual metal bonding circuit pattern and array to compose series-parallel connection structure - Google Patents

COM or COB type LED module with individual metal bonding circuit pattern and array to compose series-parallel connection structure Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a chip on board (COB) or chip on module (COM) type LED module, and more particularly, to a COB or COM type LED module which includes a plurality of LED chips and an individual intermediate connection pattern through which the LED chips are connected to each other, so that the maintainability is greatly improved. According to the present invention, the provided COB or COM type LED module includes a substrate; a plurality of LED chips mounted on an upper portion of the substrate; a plurality of bonding wires connected to the LED chips; and an intermediate connection pattern formed on a top surface of the substrate to be operated as an electrode for connecting the bonding wires to each other. The bonding wires connect the LED chips to the intermediate connection pattern. According to the present invention, the LED chips are connected to each other through the intermediate connection pattern in the LED module where the LED chips are connected to each other by the bonding wires, so even if several of the LED chips are out of order, a rework can be effectively performed at a low cost in a short time. Thus, the COB or COM type LED module can be provided with an individual intermediate connection pattern.

Description

금속 본딩 회로 패턴을 독립적으로 구성하고，어레이가 형성되어 직병렬 연결 구조가 가능하게 한 ＣＯＢ 또는 ＣＯＭ 형태의 ＬＥＤ 모듈 {COM or COB type LED module with individual metal bonding circuit pattern and array to compose series-parallel connection structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a COB or COM-type LED module, which can independently form a metal bonding circuit pattern, structure}

본 발명은 COB(Chip On Board) 또는 COM(Chip On Module) 형태의 LED 모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 복수개의 LED 칩을 포함하고, 상기 복수개의 LED 칩을 연결함에 있어 개별적인 중간 연결 패턴을 경유하도록 함으로써 수리 용이성이 크게 개선된 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an LED module in the form of a COB (Chip On Board) or a COM (Chip On Module). More specifically, the LED module includes a plurality of LED chips, The present invention relates to a COB or COM type LED module,

근래에 들어 화석 연료의 고갈과 환경 문제의 대두 등으로 인하여, 재생 에너지의 개발 및 확산과 함께, 에너지 소비의 효율화가 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 특히 조명과 관련하여 종래 많이 사용되어 오던 백열등, 형광등의 효율은 램프의 종류와 특성에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 매우 낮은 수준이어서 이를 개선하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.Due to the depletion of fossil fuels and environmental problems in recent years, along with the development and diffusion of renewable energy, the efficiency of energy consumption has become an important issue. In particular, efficiency of incandescent lamps and fluorescent lamps, which have been widely used in the related art, can be varied depending on the type and characteristics of lamps, but is usually very low, and various attempts have been made to improve the efficiency.

이와 관련하여, 최근 들어 LED를 이용한 조명 기술이 각광을 받고 있다. 그런데 LED는 반도체 소자로서 온도에 따른 특성 변화가 나타날 수 있는데, 고온에 노출되는 경우 발광 효율이 낮아질 수 있고, 더 나아가 접합부 온도(junction temperature)가 내구 온도 이상으로 상승할 경우, LED 구조가 손상을 입을 수도 있다. 또한, 조명 용도로 LED를 사용하기 위해서는 필요한 수준의 광량을 확보하기 위하여 통상적으로 복수개의 LED를 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하게 되는 바 열 문제가 더욱 심각해 질 수 있고, 이에 따라 다수의 LED에서 발생하게 되는 고열을 효율적으로 방출시키기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.In this regard, recently, lighting technology using LEDs is getting popular. However, LEDs are semiconductor devices that can exhibit characteristic changes with temperature. When exposed to high temperatures, the luminous efficiency may be lowered. Furthermore, if the junction temperature rises above the durability temperature, You can wear it. Further, in order to use the LED for lighting purposes, a plurality of LEDs are connected in series or in parallel in order to secure a necessary amount of light, so that the heat problem may become more serious, Various methods for efficiently releasing the high temperature caused by the heat are being studied.

종래 LED 소자의 발열을 효과적으로 방출하기 위하여 종래 에폭시 수지 등을 사용하는 PCB가 아닌 메탈 PCB 등이 많이 사용되었고, 더 나아가, LED 소자로부터의 발열을 PCB로 보다 효율적으로 전달하기 위하여 LED 칩을 PCB에 직접 장착하는 방법도 고려되었다.In order to effectively dissipate the heat generated by the conventional LED device, a metal PCB rather than a PCB using epoxy resin has been widely used. Further, in order to more efficiently transmit the heat generated by the LED device to the PCB, Direct mounting was also considered.

복수개의 LED 칩을 메탈 PCB 등의 기판에 장착하여 사용하는 경우, 상기 복수개의 LED 칩 사이의 배선을 연결하기 위하여 본딩 와이어(bonding wire)를 양 LED 칩에 직접 연결하는 방법이 사용되기도 하였다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2013-0007096호(2013. 1. 18. 공개)에서는 복수개의 발광 소자 사이를 본딩 와이어를 사용하여 연결한 발광 소자 패키지의 구조를 개시하고 있는데, 이는 도 1에 볼 수 있는 바와 같이, 복수개의 발광 소자 사이를 본딩 와이어를 사용하여 직접 연결하는 방법을 예시하고 있다. 그런데, 이러한 본딩 와이어를 사용한 직접 연결 방식은 제작 및 수리 공정에서 문제점을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 10개의 LED 칩을 직렬 연결하여 LED 모듈을 제작하는 과정을 생각해 보면, LED 모듈 제작 후 테스트 과정에서 10개 중 하나의 LED 칩이 불량으로 나타난 경우, 당해 불량 LED 칩에 연결된 본딩 와이어를 제거하고, 불량 LED 칩을 정상 LED 칩으로 교체하여 주어야 하는데, 통상 수십 μm 수준의 폭을 가지는 LED 칩의 본딩 패드(bonding pad)에 금(Au)으로 구성되는 본딩 와이어가 초음파 내지는 열융착 공정으로 강하게 결착되어 있어, 본딩 와이어를 제거하는 작업이 어려울 뿐만 아니라, 재작업에 따르는 시간과 비용이 매우 커지는 문제점을 가지게 된다.When a plurality of LED chips are mounted on a substrate such as a metal PCB, a method of directly connecting bonding wires to both LED chips is used in order to connect wirings between the plurality of LED chips. For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0007096 (published on Mar. 31, 2013), a structure of a light emitting device package in which a plurality of light emitting devices are connected by using bonding wires, A method of directly connecting a plurality of light emitting devices using a bonding wire is exemplified. However, the direct connection method using such a bonding wire may cause problems in manufacturing and repairing processes. For example, when considering the process of fabricating an LED module by connecting 10 LED chips in series, if one of the 10 LED chips is defective during the test process after manufacturing the LED module, The bonding wire composed of gold (Au) is bonded to a bonding pad of an LED chip having a width of several tens of microns, usually by an ultrasonic wave or a heat fusion process So that it is not only difficult to remove the bonding wire, but also has a problem that the time and cost required for reworking become very large.

따라서, 복수개의 LED 칩이 본딩 와이어로 연결되는 LED 모듈에서 일부 LED 칩에 불량이 발생하더라도 적은 시간과 비용으로 효율적으로 재작업(rework)을 진행할 수 있는 개선된 와이어 본딩 구조를 가지는 LED 모듈이 요구되고 있으나, 이에 대한 적절한 해결책이 아직 제시되지 못하고 있는 실정이다.Accordingly, even if an LED module having a plurality of LED chips connected by a bonding wire fails, a LED module having an improved wire bonding structure capable of efficiently reworking with less time and cost is required However, appropriate solutions have yet to be presented.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 복수개의 LED 칩이 본딩 와이어로 연결되는 LED 모듈에서 일부 LED 칩에 불량이 발생하더라도 적은 시간과 비용으로 효율적으로 재작업(rework)을 진행할 수 있는 개선된 와이어 본딩 구조를 가지는 LED 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to overcome the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide an LED module in which a plurality of LED chips are connected by bonding wires, The present invention also provides an LED module having an improved wire bonding structure capable of advancing the LED module.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈은 기판; 상기 기판의 상부에 장착되는 복수개의 LED 칩; 상기 복수개의 LED 칩에 연결되는 복수개의 본딩 와이어; 및 상기 기판의 상면에 형성되는 패턴으로서, 복수개의 본딩 와이어 사이의 연결을 위한 전극으로서 기능하는 중간 연결 패턴을 포함하여 구성되며, 상기 본딩 와이어는 상기 LED 칩과 상기 중간 연결 패턴을 연결하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a COB or COM type LED module comprising: a substrate; A plurality of LED chips mounted on the substrate; A plurality of bonding wires connected to the plurality of LED chips; And an intermediate connection pattern serving as an electrode for connection between a plurality of bonding wires, the bonding wire connecting the LED chip and the intermediate connection pattern .

여기서, 상기 복수개의 LED 칩 중 일부 또는 전부는 직렬 연결될 수 있다.Here, some or all of the plurality of LED chips may be connected in series.

또한, 상기 기판은 금속 기판일 수 있다.Also, the substrate may be a metal substrate.

또한, 상기 금속 기판은 금속층, 절연층 및 패턴층을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the metal substrate may include a metal layer, an insulating layer, and a pattern layer.

또한, 상기 절연층은 방열 필러를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the insulating layer may include a heat-radiating filler.

또한, 상기 중간 연결 패턴은 사각형의 형상을 가지며, 상기 기판의 상면 중 일부 혹은 전부는 상기 중간 연결 패턴이 복수개 배열되면서 바둑판의 형상을 가질 수 있다.In addition, the intermediate connection pattern has a rectangular shape, and a part or all of the upper surface of the substrate may have a checkerboard shape while a plurality of the intermediate connection patterns are arranged.

또한, 상기 LED 칩은 하나의 중간 연결 패턴 상에 장착될 수 있다.In addition, the LED chip may be mounted on one intermediate connection pattern.

또한, 상기 LED 칩이 장착되는 기판의 상면 부위는 경면 처리될 수 있다.In addition, the upper surface portion of the substrate on which the LED chip is mounted may be mirror-finished.

또한, 상기 LED 모듈은 상기 LED 칩을 보호하는 보호층을 더 포함하여 구성될 수 있다.The LED module may further include a protective layer for protecting the LED chip.

본 발명에 따르면, 복수개의 LED 칩이 본딩 와이어로 연결되는 LED 모듈에서 중간 연결 패턴을 경유하여 복수개의 LED 칩을 상호 연결함으로써, 일부 LED 칩에 불량이 발생하더라도 적은 시간과 비용으로 효율적으로 재작업(rework)을 진행할 수 있는 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈을 구현하는 효과를 갖는다.According to the present invention, a plurality of LED chips are interconnected via an intermediate connection pattern in an LED module in which a plurality of LED chips are connected by a bonding wire, so that even if some LED chips are defective, the present invention has the effect of implementing a COB or COM type LED module having individual intermediate connection patterns capable of performing rework.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 복수개의 발광 소자를 직접 연결하는 본딩 와이어 구조의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 연결 패턴과 LED 칩의 배치 및 재작업 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈의 예시도이다.
도 5는 도 4의 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈의 회로도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a view illustrating an example of a bonding wire structure for directly connecting a plurality of light emitting devices according to the related art.
2 is a cross-sectional view of a COB or COM type LED module having individual intermediate connection patterns according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the arrangement and rework of the intermediate connection pattern and the LED chip according to the embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view of a COB or COM type LED module having individual intermediate connection patterns according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of a COB or COM type LED module having the individual intermediate connection patterns of FIG.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another Is used.

본 발명은, 종래 기술에 따라 복수개의 LED 칩을 직접 연결하는 본딩 와이어 구조를 가지는 LED 모듈의 경우, 상기 복수개의 LED 칩 중 불량 LED 칩에 연결된 본딩 와이어를 제거하고, 불량 LED 칩을 정상 LED 칩으로 교체함에 있어, 본딩 와이어를 제거하는 작업이 어려울 뿐만 아니라, 재작업에 따르는 시간과 비용이 매우 커질 수 있다는 문제점에 착안하여, 복수개의 LED 칩이 본딩 와이어로 연결되는 COB(Chip On Board) 또는 COM(Chip On Module) 형태의 LED 모듈에서 중간 연결 패턴을 경유하여 복수개의 LED 칩을 상호 연결함으로써, 일부 LED 칩에 불량이 발생하더라도 적은 시간과 비용으로 효율적으로 재작업(rework)을 진행할 수 있는 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈을 개시하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, in the case of an LED module having a bonding wire structure in which a plurality of LED chips are directly connected according to the related art, a bonding wire connected to the defective LED chip among the plurality of LED chips is removed, , It is difficult to remove the bonding wire, and the time and cost involved in reworking can become very large. Thus, a chip on board (COB) in which a plurality of LED chips are connected by bonding wires A plurality of LED chips are connected to each other through an intermediate connection pattern in an LED module of a COM (Chip On Module) type, so that even if some LED chips fail, the rework can be efficiently performed with less time and cost And a COB or COM type LED module having individual intermediate connection patterns is disclosed.

도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈(200)의 단면도를 도시하고 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈(200)은 금속 기판(210), 상기 금속 기판(210)의 상부에 장착되는 복수개의 LED 칩(220), 상기 복수개의 LED 칩(220)에 연결되는 복수개의 본딩 와이어(230) 및 상기 금속 기판(210)의 상면에 형성되는 패턴으로서, 복수개의 본딩 와이어(230) 사이의 연결을 위한 전극으로서 기능하는 중간 연결 패턴(240)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 본딩 와이어(230)는 상기 LED 칩(220)의 본딩 패드와 상기 중간 연결 패턴(240)을 연결하게 된다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a COB or COM type LED module 200 having individual intermediate connection patterns according to an embodiment of the present invention. 2, a COB or COM type LED module 200 having a separate intermediate connection pattern according to an embodiment of the present invention includes a metal substrate 210, A plurality of bonding wires 230 connected to the plurality of LED chips 220 and a pattern formed on the upper surface of the metal substrate 210 as a plurality of bonding wires 230 And an intermediate connection pattern 240 functioning as an electrode for connection of the semiconductor device. At this time, the bonding wire 230 connects the bonding pad of the LED chip 220 and the intermediate connection pattern 240.

아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈(200)을 그 구성 요소별로 나누어 보다 자세하게 살핀다. 먼저, 금속 기판(210)에 대하여 살핀다. 상기 금속 기판(210)은 알루미늄 등의 금속으로 구성되는 금속층(212)을 포함하여 다수의 LED 칩(220)으로부터 발생할 수 있는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 구조를 제공한다. 물론, 본 발명의 일 실시예로서 상기 금속 기판(210) 뿐만 아니라, 일반 에폭시 기판을 사용하는 것도 가능하고, 또 다른 발열 용도의 기판으로서 이용되고 있는 세라믹 기판을 사용하는 것도 가능하다.Hereinafter, the COB or COM type LED module 200 having individual intermediate connection patterns according to an embodiment of the present invention will be described in more detail by dividing it into its constituent elements. First, the metal substrate 210 is searched. The metal substrate 210 includes a metal layer 212 formed of a metal such as aluminum to provide a structure capable of effectively emitting heat generated from the plurality of LED chips 220. Of course, as an embodiment of the present invention, not only the metal substrate 210 but also a general epoxy substrate can be used, and a ceramic substrate used as another substrate for heat generation can also be used.

상기 금속 기판(210)에는 전극 및 회로 도선 등을 형성하기 위한 패턴층(216)과 함께, 상기 패턴층(216)을 상기 금속층(212)로부터 분리하여 절연시키기 위한 절연층(214)이 포함될 수 있다. 이때, 상기 절연층(214)은 통상 절연 특성과 열전도 특성이 반비례하는 관계에 있게 되므로, 절연 특성과 함께 열전도 특성을 개선하기 위하여 방열 필러를 포함시켜서 형성할 수 있다. 상기와 같은 금속 기판(210)은 종래 기술에 따라 구성하는 것이 가능하므로, 여기서 보다 자세하게 기술하지는 아니한다.The metal substrate 210 may include a pattern layer 216 for forming electrodes and circuit conductors or the like and an insulating layer 214 for isolating and insulating the pattern layer 216 from the metal layer 212 have. At this time, since the insulating layer 214 generally has an inverse relationship between the insulating characteristic and the thermal conductive characteristic, the insulating layer 214 may be formed by including a heat-radiating filler in order to improve the thermal conductivity characteristic as well as the insulating characteristic. The metal substrate 210 as described above can be configured according to the prior art, and thus will not be described in detail here.

다음으로, LED 칩(220)에 대하여 살핀다. 종래 LED 모듈을 구성함에 있어, 복수개의 LED 패키지를 기판에 표면 실장함에 있어서 볼 그리드 방식 등을 사용하기도 하였으나, 이러한 경우 LED에서 발생하는 열이 기판에 효과적으로 전달되지 하는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명의 일 실시에에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 LED 칩(220)을 직접 금속 기판(210)에 장착함으로써 상기 LED 칩(220)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방출할 수 있게 된다고 할 수 있다. 나아가, 상기 LED 칩(220)이 장착되는 금속 기판(210)의 상면 부위를 경면 처리하는 경우, 상기 LED 칩(220)에서 금속 기판(210) 방향으로 발광되는 빛의 난반사를 막고 정방향으로 진행하는 빛을 늘려줄 수 있으므로, LED 모듈의 발광 효율을 개선할 수 있어 보다 바람직하게 된다. 상기 LED 칩(220)의 경우도 종래 기술에 따라 구성하는 것이 가능하므로, 여기서 보다 자세하게 기술하지는 아니한다.Next, the LED chip 220 is searched. In the conventional LED module, a ball grid type or the like is used for surface mounting a plurality of LED packages on a substrate. However, in this case, there is a problem that heat generated from the LEDs is not effectively transferred to the substrate. Therefore, as can be seen in one embodiment of the present invention, the LED chip 220 is directly mounted on the metal substrate 210, so that heat generated from the LED chip 220 can be emitted more efficiently can do. Further, when the upper surface portion of the metal substrate 210 on which the LED chip 220 is mounted is mirror-finished, the light reflected from the LED chip 220 in the direction of the metal substrate 210 is prevented from diffusing, Light can be increased, and therefore, the light emitting efficiency of the LED module can be improved, which is more preferable. In the case of the LED chip 220, it is possible to configure the LED chip 220 according to the related art.

이어서, 본딩 와이어(bonding wire)(230)에 대하여 검토한다. 상기 LED 칩(220)은 웨이퍼 상에서 형성되어 아직 패키징 되지 않은 상태이므로, 이를 외부의 회로나 리드 단자에 연결하기 위해서는 통상 본딩 와이어(230)를 사용하게 된다. 일반적으로 본딩 와이어(230)는 구리, 알루미늄, 금 등으로 구성될 수 있는데, LED의 경우에는 주로 금 와이어가 많이 이용되고 있다. 금은 높은 화학적 안정성과 함께 높은 전기전도도를 가지므로 LED 칩(220) 등 발광 소자 상의 전극과 외부 단자 사이를 접합하는 본딩 와이어(230)의 재질로서 널리 사용되어 왔다.Next, the bonding wire 230 is examined. Since the LED chip 220 is formed on the wafer and is not yet packaged, a bonding wire 230 is usually used to connect the LED chip 220 to an external circuit or lead terminal. In general, the bonding wire 230 may be composed of copper, aluminum, gold or the like. In the case of LED, a gold wire is mainly used. Since gold has high chemical stability and high electrical conductivity, gold has been widely used as a material of a bonding wire 230 for bonding an electrode on an light emitting element such as an LED chip 220 and an external terminal.

나아가, 종래에는 조명 등의 용도로 사용하기 위한 LED 모듈을 구성하기 위하여 복수개의 LED 칩(220)을 연결하는 경우, 도 1에서와 같이 복수개의 LED 칩(220) 사이를 본딩 와이어(230)로 직접 연결하는 방법을 많이 사용하였다. 그런데, 도 1에서와 같이 복수개의 LED 칩(220) 사이를 본딩 와이어(230)로 직접 연결하는 경우에는 LED 모듈의 제작 및 수리 과정에서 문제점을 가질 수 있다. 왜냐하면, 복수개의 LED 칩(220)을 연결하여 LED 모듈을 제작하는 과정에서 일부 LED 칩(220)에 불량이 나거나, LED 모듈의 사용 중 일부 LED 칩(220)에 불량이 발생하여 이에 대한 재작업(rework)이 필요한 경우, 당해 불량 LED 칩(220)에 연결된 본딩 와이어(230)를 제거하고, 불량 LED 칩(220)을 정상 LED 칩(220)으로 교체하여 주어야 하는데, 통상 수십 μm 정도의 폭을 가지는 LED 칩(220)의 본딩 패드(bonding pad)에 금(Au) 등으로 구성되는 본딩 와이어(230)가 초음파 내지는 열융착 공정으로 강하게 결착되어 있어, 본딩 와이어(230)를 제거하는 작업이 어려울 뿐만 아니라, 이에 따라 재작업에 필요한 시간과 비용이 매우 커지기 때문이다. 이에 따라 본 발명에서는 복수개의 LED 칩(220) 사이를 본딩 와이어(230)로 직접 연결하지 아니하고, 각 LED 칩(220)의 연결에 있어 중간 연결 패턴(240)을 경유하도록 함으로써 상기한 문제를 해결하고자 하였다.Further, conventionally, when a plurality of LED chips 220 are connected to form an LED module for use in an illumination or the like, a plurality of LED chips 220 are connected to a bonding wire 230 We used a lot of direct connection methods. However, when the plurality of LED chips 220 are directly connected to each other through the bonding wires 230 as shown in FIG. 1, the LED module may have problems in manufacturing and repairing the LED module. This is because some of the LED chips 220 may be defective during the process of manufacturing the LED modules by connecting the plurality of LED chips 220 or some of the LED chips 220 may be defective during the use of the LED modules, it is necessary to remove the bonding wire 230 connected to the defective LED chip 220 and replace the defective LED chip 220 with the normal LED chip 220. In general, A bonding wire 230 made of gold or the like is firmly bonded to a bonding pad of the LED chip 220 having an LED chip 220 by an ultrasonic welding or a heat fusion process so that the operation of removing the bonding wire 230 Not only is it difficult, but also because the time and cost required for reworking becomes very large. Accordingly, the present invention solves the above problem by not connecting the plurality of LED chips 220 directly to the bonding wires 230 but passing the intermediate connection patterns 240 in the connection of the LED chips 220. [ .

이에 대하여, 복수의 LED 칩(220)을 병렬로 연결하여 LED 모듈을 구성하는 방법을 고려할 수도 있겠으나, 복수개의 LED 칩(220)을 직렬로 연결하여 LED 체인을 구성하는 경우 보다 높은 전압의 전원을 낮은 전압으로 변환할 필요없이 직접 사용하는 것이 가능하고, 또한 복수의 LED 칩(220)을 병렬로 연결하는 경우 나타날 수 있는 소비 전력 내지 전류의 분산 문제를 효율적으로 억제할 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, a method of constructing the LED module by connecting a plurality of LED chips 220 in parallel may be considered. However, when a plurality of LED chips 220 are connected in series to form an LED chain, It is possible to directly use the LED chips 220 without converting them into a low voltage and also to effectively suppress the power dissipation and current dispersion problems that may occur when a plurality of LED chips 220 are connected in parallel.

상기 중간 연결 패턴(240)은 복수개의 LED 칩(220)에 연결된 본딩 와이어(230)가 상호 연결되기 위한 전극으로서 기능하게 된다. 이에 따라 복수개의 LED 칩(220) 중 특정 LED 칩(220)이 불량인 경우, 당해 불량 LED 칩(220)에 연결된 본딩 와이어(230)와 상기 중간 연결 패턴(240)의 연결을 제거함으로써, 보다 손쉽게 상기 불량 LED 칩(220)의 재작업을 진행할 수 있게 된다.The intermediate connection pattern 240 functions as an electrode for interconnecting the bonding wires 230 connected to the plurality of LED chips 220. Accordingly, when the specific LED chip 220 among the plurality of LED chips 220 is defective, the connection between the bonding wire 230 connected to the defective LED chip 220 and the intermediate connection pattern 240 is removed, The rework of the defective LED chip 220 can be easily performed.

나아가, 상기 LED 칩(220)은 하나의 중간 연결 패턴(240) 상에 장착될 수 있다. 이에 대한 예로 도 3의 경우를 들 수 있는데, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 연결 패턴(240)과 LED 칩(220)의 배치 및 재작업 개념도를 도시하고 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 하나의 중간 연결 패턴(240) 상에 하나의 LED 칩(220)을 장착하고, 이웃하는 중간 연결 패턴(240)과 본딩 와이어(230)로 연결함으로써 일련의 LED 칩(220)들을 다양한 방식으로 연결할 수 있게 된다. 나아가, 이러한 구조는 재작업(rework) 과정에 있어서도 효율성과 유연성을 제공해 줄 수 있게 된다. 예를 들어, 도 3의 ⓐ 지점의 LED 칩(220)이 불량인 경우 이와 연결된 본딩 와이어(230)의 연결을 끊고 상기 불량 LED 칩(220)을 교체한 후, 다시 본딩 와이어(230)를 연결하는 것도 가능하고, 필요에 따라서는 ⓑ 지점으로 위치를 옮기어 LED 칩(220)을 실장한 후 와이어 본딩 작업을 진행함으로써 재작업을 수행할 수도 있게 된다.Furthermore, the LED chip 220 may be mounted on one intermediate connection pattern 240. FIG. 3 illustrates an arrangement and reworking concept of the intermediate connection pattern 240 and the LED chip 220 according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, one LED chip 220 is mounted on one intermediate connection pattern 240 and the neighboring intermediate connection pattern 240 is connected to the bonding wire 230. Thus, The chips 220 can be connected in various ways. Further, such a structure can provide efficiency and flexibility in the rework process. For example, if the LED chip 220 at the point a in FIG. 3 is defective, the bonding wire 230 connected thereto is disconnected, the defective LED chip 220 is replaced, and then the bonding wire 230 is connected again If necessary, the re-work can be performed by moving the position to the point (b) to mount the LED chip (220) and then performing the wire bonding operation.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈(200)의 회로도이고, 도 5에서는 도 4의 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈(200)이 구현된 예를 보여주고 있다. 먼저 도 4에서는 LED 칩(220)이 12개 직렬 연결된 LED 칩(220) 체인이 다시 복수개 병렬 연결되어 LED 모듈을 이루는 경우를 나타내고 있다. LED 칩의 색깔, 특성 등에 따라 달라질 수 있으나, 통상의 LED 칩(220)의 경우 2.8V ~ 3.0V 정도의 턴온 전압 특성을 가지게 되는데, 도 4의 (A) 지점과 (B) 지점 사이에는 Vin의 전압이 가해지고, 이는 각 LED 칩(220)에 나누어 인가되면서 각 LED 칩(220)이 발광하게 된다. 도 4의 회로도에 대하여 본 발명에 따라 LED 모듈을 구성한 예를 도 5에서 볼 수 있다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 12개의 LED 칩(220)을 직렬로 연결하여 LED 체인을 만든 후, 다시 7개의 LED 체인을 병렬로 연결하여 LED 모듈을 구성하고 있다. 이때, 각 LED 칩(220)은 하나의 중간 연결 패턴(240) 상에 장착되고, 또한 각 LED 칩(220)은 자신이 장착된 중간 연결 패턴(240) 혹은 이웃하는 중간 연결 패턴(240)에 본딩 와이어(230)를 통하여 연결되고, 나아가 각 LED 칩(220)은 중간 연결 패턴(240)을 경유하여 본딩 와이어(230)를 통하여 상호 연결됨으로써 전체적으로 직렬 혹은 병렬 연결된 LED 모듈을 구성할 수 있게 된다.FIG. 4 is a circuit diagram of a COB or COM type LED module 200 having individual intermediate connection patterns according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, a COB or COM type LED module (200) is implemented. In FIG. 4, a plurality of LED chips 220 connected in series with twelve LED chips 220 are connected in parallel to form an LED module. The LED chip 220 has a turn-on voltage characteristic of about 2.8V to 3.0V. In the case of the conventional LED chip 220, Which is applied to each of the LED chips 220, so that the LED chips 220 emit light. An example of an LED module constructed according to the present invention with reference to the circuit diagram of FIG. 4 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, twelve LED chips 220 are connected in series to form an LED chain, and then seven LED chains are connected in parallel to form an LED module. At this time, each LED chip 220 is mounted on one intermediate connection pattern 240, and each LED chip 220 is mounted on the intermediate connection pattern 240 or neighboring intermediate connection pattern 240 And the LED chips 220 are connected to each other through the bonding wires 230 via the intermediate connection pattern 240 so that the LED modules connected in series or in parallel can be constructed as a whole .

나아가, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 중간 연결 패턴(240)은 사각형의 형상을 가질 수 있고, 또한, 상기 금속 기판(210)의 상면 중 일부 혹은 전부는 상기 중간 연결 패턴(240)이 복수개 배열되면서 바둑판의 형상을 가지게 될 수도 있다. 통상의 LED 칩(220)은 사각형의 형상을 가지게 되므로, 중간 연결 패턴(240)의 형상도 사각형으로 한 후, 이를 배열하여 바둑판의 형상을 가지도록 함으로써 보다 효율적으로 LED 칩(220)을 배치하고 작업할 수 있는 구조를 만들 수 있게 된다.5, the intermediate connection pattern 240 may have a rectangular shape, and a part or all of the upper surface of the metal substrate 210 may have a plurality of intermediate connection patterns 240, It may be arranged in the shape of a checkerboard. Since the conventional LED chip 220 has a rectangular shape, the shape of the intermediate connection pattern 240 may also be a rectangle, and then the LED chip 220 may be arranged in a shape of a checkerboard to arrange the LED chip 220 more efficiently You can create a structure that you can work on.

더 나아가, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈을 구성함에 있어, 상기 LED 칩(220)을 보호하는 보호층을 더 포함하여 상기 LED 모듈을 구성하는 것도 가능하다.Furthermore, in constructing the LED module according to an embodiment of the present invention, the LED module 220 may include a protection layer for protecting the LED chip 220.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to illustrate the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

200 : 개별적인 중간 연결 패턴을 가지는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈
210 : 금속 기판
212 : 금속층
214 : 절연층
216 : 패턴층
220 : LED 칩
230 : 본딩 와이어
240 : 중간 연결 패턴200: COB or COM type LED module with individual intermediate connection pattern
210: metal substrate
212: metal layer
214: insulating layer
216: pattern layer
220: LED chip
230: Bonding wire
240: Intermediate connection pattern

Claims (9)

기판;
상기 기판의 상부에 장착되는 복수개의 LED 칩;
상기 복수개의 LED 칩에 연결되는 복수개의 본딩 와이어; 및
상기 기판의 상면에 형성되는 패턴으로서, 복수개의 본딩 와이어 사이의 연결을 위한 전극으로서 기능하는 복수개의 중간 연결 패턴; 및
상기 중간 연결 패턴을 대체하여 재작업에 사용될 수 있는 여분의 복수개의 재작업 중간 연결 패턴을 포함하여 구성되며,
상기 중간 연결 패턴과 재작업 중간 연결 패턴은 정렬된 형상으로 배치되고,
상기 본딩 와이어는 상기 LED 칩과 상기 중간 연결 패턴 또는 재작업 중간 연결 패턴을 연결하는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.Board;
A plurality of LED chips mounted on the substrate;
A plurality of bonding wires connected to the plurality of LED chips; And
A plurality of intermediate connection patterns functioning as electrodes for connection between a plurality of bonding wires, the pattern being formed on an upper surface of the substrate; And
And an extra plurality of rework intermediate connection patterns that can be used for rework by replacing the intermediate connection pattern,
The intermediate connection pattern and the rework intermediate connection pattern are arranged in an aligned form,
Wherein the bonding wire connects the LED chip with the intermediate connection pattern or the intermediate connection pattern of the rework operation. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 LED 칩 중 일부 또는 전부는 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
And a part or all of the plurality of LED chips are connected in series. 제1항에 있어서,
상기 기판은 금속 기판인 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the substrate is a metal substrate. 제3항에 있어서,
상기 금속 기판은 금속층, 절연층 및 패턴층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method of claim 3,
Wherein the metal substrate comprises a metal layer, an insulating layer, and a pattern layer. 제4항에 있어서,
상기 절연층은 방열 필러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.5. The method of claim 4,
Wherein the insulating layer comprises a heat dissipation pillar. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 LED 칩은 상기 복수개의 중간 연결 패턴 또는 재작업 중간 연결 패턴 상의 일부면에 장착되며,
이때, 상기 LED 칩은 하부에 절연층을 포함하고 있어, 상기 복수개의 중간 연결 패턴 또는 재작업 중간 연결 패턴과 절연되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of LED chips are mounted on a part of the plurality of intermediate connection patterns or the rework intermediate connection pattern,
In this case, the LED chip includes an insulating layer at a lower portion thereof, and is insulated from the plurality of intermediate connection patterns or the re-working intermediate connection pattern. 제1항에 있어서,
상기 LED 칩은 하나의 중간 연결 패턴 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the LED chip is mounted on one intermediate connection pattern. 제1항에 있어서,
상기 LED 칩이 장착되는 기판의 상면 부위는 경면 처리되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the upper surface portion of the substrate on which the LED chip is mounted is mirror-finished. 제1항에 있어서,
상기 LED 칩을 보호하는 보호층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 COB 또는 COM 형태의 LED 모듈.The method according to claim 1,
And a protective layer for protecting the LED chip.
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