KR101863872B1 - Light source module - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 광원 모듈은 측벽과 바닥면으로 이루어지는 수용부를 가지는 회로기판; 상기 수용부에 삽입되어 배치되는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 발광소자; 및 상기 회로기판과 상기 세라믹 기판을 관통하여 형성된 적어도 하나의 비아홀을 포함하고, 상기 비아홀 내에 열전도 물질이 충진된다.A light source module according to an embodiment includes: a circuit board having a receiving portion including a side wall and a bottom; A ceramic substrate inserted and disposed in the accommodating portion; At least one light emitting element disposed on the ceramic substrate; And at least one via hole formed through the circuit board and the ceramic substrate, and the thermally conductive material is filled in the via hole.

Description

광원 모듈{LIGHT SOURCE MODULE}[0001] LIGHT SOURCE MODULE [0002]

실시예는 광원 모듈에 관한 것이다.An embodiment relates to a light source module.

반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.BACKGROUND ART Light emitting devices such as a light emitting diode (LD) or a laser diode using semiconductor materials of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors are widely used for various colors such as red, green, blue, and ultraviolet And it is possible to realize white light rays with high efficiency by using fluorescent materials or colors, and it is possible to realize low energy consumption, semi-permanent life time, quick response speed, safety and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps .

따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a transmission module of the optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting element capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp Diode lighting, automotive headlights, and traffic lights.

발광 다이오드를 사용하는 일반적인 광원 모듈의 경우, 상면에 발광 다이오드를 실장한 세라믹 기판을 Ag 페이스트를 이용하여 회로기판에 본딩하는데, 이들 구성요소를 이루는 물질이 서로 달라 열 저항이 발생하여 열 흐름이 방해되고 특히 Ag 페이스트는 열 전도성이 좋지 못해 발광 다이오드에서 발생한 열을 외부로 용이하게 배출할 수 없어서 광원 모듈의 신뢰성이 좋지 못한 문제점이 존재한다.In the case of a general light source module using a light emitting diode, a ceramic substrate on which a light emitting diode is mounted on a top surface is bonded to a circuit board using an Ag paste. Since the materials constituting these components are different from each other, thermal resistance is generated, In particular, since the Ag paste has poor thermal conductivity, the heat generated from the light emitting diode can not be easily discharged to the outside, and thus the reliability of the light source module is poor.

실시예는 광원 모듈의 방열 특성을 개선하여 신뢰성을 높이고자 한다.The embodiment attempts to improve the heat dissipation characteristics of the light source module to improve reliability.

실시예에 따른 광원 모듈은 측벽과 바닥면으로 이루어지는 수용부를 가지는 회로기판; 상기 수용부에 삽입되어 배치되는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 발광소자; 및 상기 회로기판과 상기 세라믹 기판을 관통하여 형성된 적어도 하나의 비아홀을 포함하고, 상기 비아홀 내에 열전도 물질이 충진된다.A light source module according to an embodiment includes: a circuit board having a receiving portion including a side wall and a bottom; A ceramic substrate inserted and disposed in the accommodating portion; At least one light emitting element disposed on the ceramic substrate; And at least one via hole formed through the circuit board and the ceramic substrate, and the thermally conductive material is filled in the via hole.

상기 열전도 물질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au) 또는 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The thermally conductive material may include at least one of aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), and silver (Ag).

상기 비아홀은 상기 발광소자와 수직적으로 중첩될 수 있다.상기 비아홀의 수평 방향의 단면적은 상기 발광소자의 수평 방향의 단면적의 12~80%일 수 있다.The via hole may be vertically overlapped with the light emitting device. The cross sectional area of the via hole in the horizontal direction may be 12 to 80% of the cross sectional area of the light emitting device in the horizontal direction.

상기 수용부의 측벽은 수용부의 바닥면과 둔각을 이루는 경사면을 포함할 수 있다.The side wall of the receiving portion may include an inclined surface at an obtuse angle with the bottom surface of the receiving portion.

상기 세라믹 기판은 회로 패턴을 포함하고, 상기 발광소자는 상기 회로 패턴과 도전성 본딩될 수 있다.The ceramic substrate may include a circuit pattern, and the light emitting device may be electrically conductive bonded to the circuit pattern.

상기 세라믹 기판은 알루미늄나이트라이드(AlN)를 포함할 수 있다.The ceramic substrate may include aluminum nitride (AlN).

상기 세라믹 기판은 열전도성 페이스트를 이용해 상기 회로기판에 본딩될 수 있다.The ceramic substrate may be bonded to the circuit board using a thermally conductive paste.

상기 회로기판은 메탈기판, FPCB, 또는 FR-4 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The circuit board may include any one of a metal substrate, FPCB, and FR-4.

상기 세라믹 기판은 상기 회로기판과 접하는 하부면에, 상기 수용부의 측벽의 경사면과 대응하는 경사면을 포함할 수 있다.The ceramic substrate may include an inclined surface corresponding to an inclined surface of the side wall of the accommodating portion on a lower surface contacting with the circuit board.

상기 세라믹 기판이 배치된 상부면과 반대되는 회로기판의 하부면에 배치되는 방열 부재를 더 포함할 수 있다.And a heat radiation member disposed on a lower surface of the circuit board opposite to the upper surface on which the ceramic substrate is disposed.

상기 회로기판과 상기 방열 부재 사이에는 열전 시트(thermal sheet)가 위치할 수 있다.A thermal sheet may be positioned between the circuit board and the heat dissipating member.

상기 방열 부재는, 회로기판이 배치된 상부면과 반대되는 하부면에, 하부면으로부터 연장 형성된 복수 개의 방열핀을 포함할 수 있다.The heat radiating member may include a plurality of radiating fins extending from a lower surface on a lower surface opposite to an upper surface on which the circuit board is disposed.

상기 열전도성 페이스트는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 금(Au) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The thermally conductive paste may include at least one of silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), and gold (Au).

실시예에 따르면 세라믹 기판과 회로기판을 관통하여 비아홀을 형성하고, 상기 비아홀에 열 전도성이 우수한 열전도 물질을 충진함으로써 광원 모듈의 방열 특성을 개선하고 전체적으로 광원 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, the via hole is formed through the ceramic substrate and the circuit board, and the heat conductive material having excellent thermal conductivity is filled in the via hole, thereby improving the heat radiation characteristic of the light source module and improving the reliability of the light source module as a whole.

도 1은 제1 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이고,
도 2는 제2 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이고,
도 3은 제3 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이고,
도 4a 및 도 4b는 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈에 배치되는 발광소자의 일실시예의 단면도이고,
도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 과정을 나타낸 도면이고,
도 9는 종래 광원 모듈과 실시예에 따른 광원 모듈의 온도를 측정하여 비교한 그래프이고,
도 10은 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈을 포함하는 헤드램프의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a side sectional view of a light source module according to a first embodiment,
2 is a side sectional view of the light source module according to the second embodiment,
3 is a side sectional view of the light source module according to the third embodiment,
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of an embodiment of a light emitting device disposed in a light source module according to the above-described embodiments,
5 to 8 are views showing a manufacturing process of the light source module according to the embodiment,
FIG. 9 is a graph comparing the temperature of the conventional light source module and the light source module according to the embodiment,
10 is a view showing an embodiment of a headlamp including a light source module according to the above-described embodiments.

이하 첨부한 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다.Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.

도 1은 제1 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이다.1 is a side sectional view of a light source module according to a first embodiment.

제1 실시예에 따른 광원 모듈은 측벽(114)과 바닥면으로 이루어지는 수용부(112)를 가지는 회로기판(110)과, 상기 수용부(112)에 삽입되어 배치되는 세라믹 기판(120)과, 상기 세라믹 기판(120) 상에 배치되는 적어도 하나의 발광소자(100)를 포함한다.The light source module according to the first embodiment includes a circuit board 110 having a side wall 114 and a receiving portion 112 composed of a bottom surface, a ceramic substrate 120 inserted into the receiving portion 112, And at least one light emitting device 100 disposed on the ceramic substrate 120.

회로기판(110)은 예를 들어, 메탈기판, FPCB, 또는 FR-4 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The circuit board 110 may comprise, for example, either a metal substrate, FPCB, or FR-4.

상기 회로기판(110)에 수용부(112)가 형성되며, 상기 수용부(112)에 세라믹 기판(120)이 삽입되어 배치된다. 세라믹 기판(120)은 열전도성을 갖는 페이스트(145)를 이용해 회로 기판(110)에 본딩될 수 있으며, 상기 열 전도성을 가지는 페이스트(145)는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 금(Au) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.A receiving portion 112 is formed on the circuit board 110 and a ceramic substrate 120 is inserted into the receiving portion 112. The ceramic substrate 120 may be bonded to the circuit board 110 using a paste 145 having thermal conductivity and the paste 145 having thermal conductivity may be formed of a material selected from silver (Ag), copper (Cu), aluminum ) Or gold (Au).

회로기판(110)에 수용부(112)를 형성하는 이유는 후술하는 발광소자(100)에서 발생된 열이 외부로 빠져나가기까지 통과하는 열의 이동 경로를 줄임으로써 광원 모듈의 신뢰성을 향상시키기 위함이다.The reason for forming the accommodating portion 112 in the circuit board 110 is to reduce the travel path of heat that passes through the heat generated by the light emitting device 100 to be described later to improve the reliability of the light source module .

발광소자(100)가 회로기판(110)에 직접 배치되면 발광소자(100)와 회로기판(110) 사이에 전기적 쇼트가 발생할 수 있으므로, 전기 절연성을 가진 세라믹 기판(120) 상에 발광소자(100)가 고정되어 회로기판(110)에 배치될 수 있다.The electrical short circuit may occur between the light emitting device 100 and the circuit board 110 when the light emitting device 100 is disposed directly on the circuit board 110. The light emitting device 100 May be fixed and disposed on the circuit board 110. [

상기 세라믹 기판(120) 상부에는 회로 패턴(135)이 위치하고, 상기 회로 패턴(135)이 위치된 상기 세라믹 기판(120) 상에 발광소자(100)가 배치된다.발광소자(100)는 세라믹 기판(120)에 도전성 본딩(150)으로 고정될 수 있으며, 일 예로 Au-Sn 메탈을 이용하여 유테틱 본딩될 수 있다.The circuit pattern 135 is disposed on the ceramic substrate 120 and the light emitting device 100 is disposed on the ceramic substrate 120 on which the circuit pattern 135 is located. And may be fixed to the substrate 120 by a conductive bonding 150. For example, Au-Sn metal may be used for eutectic bonding.

도 1에는 일 예로서 네 개의 발광소자(100)가 도시되어 있으나, 제작 방법에 따라 그 이상의 발광소자들을 포함할 수 있다.Although FIG. 1 shows four light emitting devices 100 as one example, the light emitting devices 100 may include more light emitting devices according to a manufacturing method.

세라믹 기판(120)은 알루미늄나이트라이드(AlN)를 포함하여 이루어질 수 있다.The ceramic substrate 120 may include aluminum nitride (AlN).

상기 회로기판(110)에는 회로 패턴(118)이 형성되어 있으며, 와이어(140)를 통해 상기 회로 패턴(118)과 상기 회로 패턴(135)이 연결되어 상기 발광소자(100)에 전류를 공급할 수 있다.A circuit pattern 118 is formed on the circuit board 110 and the circuit pattern 118 and the circuit pattern 135 are connected to each other through a wire 140 to supply current to the light emitting device 100. [ have.

회로기판(110)과 회로 패턴(118) 사이에는 절연층(116)을 형성하여 회로기판(110)과 회로 패턴(118) 간의 전기적 쇼트를 방지한다.An insulating layer 116 is formed between the circuit board 110 and the circuit pattern 118 to prevent electrical shorting between the circuit board 110 and the circuit pattern 118.

상기 회로기판(110)과 상기 세라믹 기판(120)에는 이들을 관통하는 적어도 하나의 비아홀(130)이 형성되며, 상기 비아홀(130) 내에는 열전도 물질(135)이 충진된다.At least one via hole 130 penetrating the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 is formed and the heat conductive material 135 is filled in the via hole 130.

상기 열전도 물질(135)은 열 전도성이 우수한 금속일 수 있으며, 예를 들어 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다.The thermally conductive material 135 may be a metal having excellent thermal conductivity, for example, aluminum (Al) or silver (Ag).

종래에는 발광소자에서 발생한 열이 도전성 본딩과 세라믹 기판, 그리고 Ag 페이스트와 회로기판을 통과하는 열전달 경로를 통해 외부로 방출되었다. 그러나 이들을 구성하는 물질이 서로 달라 열 흐름을 방해하는 열저항이 발생하고, 세라믹 기판을 회로기판에 본딩하는 Ag 페이스트의 열 전도율이 낮아서 발광소자로부터의 열 방출을 방해하는 문제점이 있었다.Conventionally, heat generated in a light emitting device is emitted to the outside through conductive bonding, a ceramic substrate, a Ag paste, and a heat transfer path through the circuit substrate. However, there is a problem in that the materials constituting the materials are different from each other to generate heat resistance that interferes with the heat flow, and the thermal conductivity of the Ag paste bonding the ceramic substrate to the circuit board is low, hindering heat emission from the light emitting device.

실시예에서는, 회로기판(110)과 세라믹 기판(120)을 관통하는 비아홀(130)을 형성하고 상기 비아홀(130) 내에 열 전도성이 우수한 열전도 물질(135)을 충진함으로써, 발광소자(100)에서 발생한 열의 대부분이 상기 비아홀(130)을 통해 외부로 방출되도록 하여 광원 모듈의 방열 특성을 개선하고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.A via hole 130 penetrating the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 is formed and the thermally conductive material 135 having excellent thermal conductivity is filled in the via hole 130, Most of the generated heat is released to the outside through the via hole 130, thereby improving the heat dissipation characteristics of the light source module and improving the reliability.

상기 비아홀(130)은 발광소자(100)에서 발생한 열을 외부로 효율적으로 방출시킬 수 있도록 발광소자(100)와 수직적으로 중첩되어 형성될 수 있다.The via hole 130 may be vertically overlapped with the light emitting device 100 to efficiently discharge heat generated from the light emitting device 100 to the outside.

다시 말하면, 상기 비아홀(130)은 발광소자(100)의 하부에 형성되며, 발광소자(100)에 대응하여 위치될 수 있다.In other words, the via hole 130 is formed under the light emitting device 100 and may be positioned corresponding to the light emitting device 100.

도 1은 일 예시로서 발광소자(100) 당 각각 한 개의 비아홀(130)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 제작 방법에 따라 발광소자(100) 당 복수 개의 비아홀(130)이 형성될 수도 있다.1 illustrates one via hole 130 for each light emitting device 100, a plurality of via holes 130 may be formed for each light emitting device 100 according to a fabrication method.

아래 수식 1에 나타난 바와 같이, 방출되는 열은 방열 면적(A)에 비례하고 거리(L)에 반비례한다. As shown in the following equation (1), the heat released is proportional to the heat radiation area (A) and inversely proportional to the distance (L).

Figure 112011097553814-pat00001
수식 1
Figure 112011097553814-pat00001
Equation 1

여기서, Rth는 열 저항값, L은 열흐름과 수직한 면의 두께, k는 열 전도율, A는 열흐름과 수직한 면의 면적을 의미한다.Where R th is the thermal resistance, L is the thickness of the plane perpendicular to the heat flow, k is the thermal conductivity, and A is the area of the plane perpendicular to the heat flow.

즉, 발광소자(100)에서 발생되는 열은 발광소자(100)와 열의 이동 경로가 접하는 면적(A)이 넓을수록, 열의 이동 경로의 길이(L)가 짧을수록 외부로 효율적으로 방출될 수 있다.That is, the heat generated in the light emitting device 100 can be efficiently emitted to the outside as the area A where the heat transfer path contacts the light emitting device 100 is larger and the length L of the heat transfer path is shorter .

따라서, 발광소자(100)에서 발생된 열의 이동 경로인 비아홀(130)의 수평 방향의 단면적이 넓을수록 발광소자(100)에서 발생되는 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있다.Accordingly, as the cross-sectional area of the via hole 130, which is the heat transfer path generated by the light emitting device 100, becomes wider, the heat generated from the light emitting device 100 can be efficiently discharged to the outside.

그러나, 비아홀(130)의 수평 방향의 단면적을 무한정 넓히면 발광소자(100)와 세라믹 기판(120) 그리고 회로 기판(110) 간의 본딩력이 약화될 수 있기 때문에, 비아홀(130)의 수평 방향의 단면적은 발광소자(100)의 단면적의 12~80%일 수 있다. 비아홀(130)의 수평 방향의 단면적이 발광소자(100)의 단면적의 12% 이하이면, 발광소자(100)에서 발생한 열을 외부로 방출하는 효과가 미미할 수 있다.However, since the bonding force between the light emitting device 100, the ceramic substrate 120, and the circuit board 110 can be weakened by increasing the cross sectional area of the via hole 130 indefinitely, the cross sectional area of the via hole 130 in the horizontal direction May be 12 to 80% of the cross sectional area of the light emitting device 100. If the cross-sectional area of the via hole 130 in the horizontal direction is 12% or less of the cross-sectional area of the light emitting device 100, the effect of emitting heat generated in the light emitting device 100 to the outside may be insignificant.

상기 회로기판(110) 하부에는 방열 부재(160)가 배치될 수 있다.A radiation member 160 may be disposed under the circuit board 110.

방열 부재(160)는 발광소자(100)에서 발생되는 열을 외부로 방출하여 광원 모듈의 신뢰성을 유지하기 위한 것이므로 열 전도성이 높은 물질로 이루어질 수 있다.The heat dissipation member 160 may be made of a material having high thermal conductivity because the heat dissipation member 160 dissipates heat generated from the light emitting device 100 to the outside to maintain the reliability of the light source module.

방열 부재(160)는 회로 기판(110)이 배치된 상부면과 반대되는 하부면에, 공기와 접하는 면적을 넓혀서 열 방출 효과를 높일 수 있도록 상기 하부면으로부터 연장되는 방향으로 형성된 복수 개의 방열핀(160a)이 형성된 구조를 가질 수 있다.The heat dissipating member 160 has a plurality of heat dissipating fins 160a formed in a direction extending from the lower surface of the heat dissipating member 160 so as to enlarge an area in contact with the air, ) May be formed.

상기 방열 부재(160)와 회로 기판(110) 사이에는 열전 시트(thermal sheet, 165)가 위치할 수 있다. 열전 시트(165)는 우수한 열 전도성과 전기 절연성 및 난연성을 가져서 발열 부위와 방열 부재를 밀착시켜 줌으로써 열 전달 효과를 극대화시킬 수 있다.A thermal sheet 165 may be positioned between the heat dissipating member 160 and the circuit board 110. The thermoelectric sheet 165 has excellent thermal conductivity, electrical insulation, and flame retardancy, so that the heat transfer part and the heat radiation member are brought into close contact with each other, thereby maximizing the heat transfer effect.

도 2는 제2 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view of the light source module according to the second embodiment.

상기 제1 실시예와 중복된 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.The contents overlapping with the first embodiment will not be described again, and the differences from the first embodiment will be mainly described below.

제2 실시예에서, 회로기판(110)에 형성된 수용부(112)의 측벽(114)은 수용부의 바닥면에 직각인 면(114a)과, 수용부의 바닥면과 둔각(θ)을 이루는 경사면(114b)을 포함할 수 있다.The side wall 114 of the accommodating portion 112 formed on the circuit board 110 has a surface 114a perpendicular to the bottom surface of the accommodating portion and an inclined surface 114b.

또한, 세라믹 기판(120)은 상기 회로기판(110)과 접하는 하부면에, 상기 수용부(112)의 측벽(114)의 경사면(114b)과 대응하는 경사면(124)을 포함할 수 있다.The ceramic substrate 120 may include an inclined surface 124 corresponding to the inclined surface 114b of the side wall 114 of the accommodating portion 112 on the lower surface contacting the circuit board 110. [

회로기판(110)과 세라믹 기판(120)을 관통하는 비아홀(130)이 형성됨으로써 회로기판(110)과 세라믹 기판(120) 사이에서 비아홀(130)이 차지하는 부피만큼 열전도성 페이스트(145)가 부족해지기 때문에 회로기판(110)과 세라믹 기판(120)의 접착력이 약화될 수 있다.The via hole 130 penetrating the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 is formed and the thermal conductive paste 145 is insufficient by the volume occupied by the via hole 130 between the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 The adhesion between the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 can be weakened.

따라서, 수용부(112)의 수용부의 바닥면과 둔각(θ)을 이루는 경사면(114b)과, 세라믹 기판(120)의 하부면에 형성된 경사면(124) 사이에 열전도성 페이스트(145)를 보충하여 이러한 접착력의 약화를 보완할 수 있다.The thermal conductive paste 145 is supplemented between the inclined surface 114b forming the obtuse angle? And the inclined surface 124 formed on the lower surface of the ceramic substrate 120 of the receiving portion 112 This weakening of the adhesive force can be compensated.

도 3은 제3 실시예에 따른 광원 모듈의 측단면도이다.3 is a side sectional view of the light source module according to the third embodiment.

상기 제1,2 실시예와 중복된 내용은 다시 설명하지 않으며, 이하에서는 제1,2 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.The contents overlapping with the first and second embodiments will not be described again, and differences from the first and second embodiments will be mainly described below.

제3 실시예에서, 회로기판(110)에 형성된 수용부(112)의 측벽(114)은 수용부의 바닥면과 둔각(θ)을 이루는 경사면으로 이루어질 수 있다.In the third embodiment, the side wall 114 of the receiving portion 112 formed on the circuit board 110 may be formed of an inclined surface forming an obtuse angle? With the bottom surface of the receiving portion.

상기 제2 실시예에서는 수용부(112)의 측벽(114)이 수용부의 바닥면에 직각인 면(114a)과 둔각인 경사면(114b)을 포함하지만, 상기 제3 실시예에서는 수용부(112)의 측벽(114)이 수용부의 바닥면과 둔각(θ)을 이루는 경사면으로만 이루어질 수 있다.In the second embodiment, the side wall 114 of the receiving portion 112 includes a surface 114a perpendicular to the bottom surface of the receiving portion and an inclined surface 114b having an obtuse angle. In the third embodiment, And the side wall 114 of the receiving portion may be formed of an inclined surface having an obtuse angle? With the bottom surface of the receiving portion.

또한, 제2 실시예에서와 마찬가지로, 세라믹 기판(120)은 상기 회로기판(110)과 접하는 하부면에, 상기 수용부(112)의 측벽(114)인 경사면과 대응하는 경사면(124)을 포함할 수 있다.As in the second embodiment, the ceramic substrate 120 includes an inclined surface 124 corresponding to the inclined surface, which is the side wall 114 of the accommodating portion 112, on the lower surface contacting the circuit board 110 can do.

상기 수용부(112)의 측벽(114)인 경사면과 상기 세라믹 기판(120)의 하부면에 형성된 경사면(124) 사이에 열전도성 페이스트(145)를 보충하여 회로기판(110)과 세라믹 기판(120) 간의 접착력 약화를 방지할 수 있다.The thermal conductive paste 145 is supplemented between the inclined surface of the side wall 114 of the receiving part 112 and the inclined surface 124 formed on the lower surface of the ceramic substrate 120 to form the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 Can be prevented.

수용부(112)의 측벽(114)이 수용부의 바닥면과 둔각(θ)을 이루는 경사면으로만 이루어졌기 때문에, 제2 실시예에서보다 보충될 수 있는 열전도성 페이스트(145)의 양이 증가하므로 접착력이 더욱 더 강화될 수 있다.The amount of the thermally conductive paste 145 that can be supplemented in the second embodiment increases because the side wall 114 of the receiving portion 112 is formed only of the inclined surface that forms the obtuse angle? With the bottom surface of the receiving portion The adhesive force can be further strengthened.

도 4a 및 도 4b는 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈에 배치되는 발광소자의 일실시예의 단면도이며, 도 4a는 수평형 발광소자를 도 4b는 수직형 발광소자를 각각 도시하고 있다.FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of a light emitting device disposed in a light source module according to the above-described embodiments, wherein FIG. 4A illustrates a horizontal light emitting device and FIG. 4B illustrates a vertical light emitting device.

발광소자는 복수의 화합물 반도체층, 예를 들어 3족-5족 원소의 반도체층을 이용한 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, LED는 청색, 녹색 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED이거나 UV LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device includes a plurality of compound semiconductor layers, for example, a light emitting diode (LED) using a semiconductor layer of a group III-V element, and the LED is a colored LED emitting light such as blue, green, LED. The emitted light of the LED may be implemented using various semiconductors, but is not limited thereto.

도 4a에 도시된 바와 같은 일실시예에 따른 수평형 발광소자는 기판(210) 상에, 개구면을 가지는 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)을 포함하는 발광 구조물(220)이 구비된다.4A, a horizontal light emitting device according to an embodiment includes a substrate 210, a first conductivity type semiconductor layer 222 having an opening face, an active layer 224, and a second conductivity type semiconductor layer A light emitting structure 220 including a plurality of light emitting elements 226 is provided.

발광 구조물(220)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting structure 220 may be formed using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method, (MBE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE), or the like, but the present invention is not limited thereto.

기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 재료, 또는 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한, 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 기판(210)은 예를 들어, 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 기판(210) 위에는 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 기판(210)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The substrate 210 may be formed of a material suitable for semiconductor material growth, or a carrier wafer. Further, it may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may be a conductive substrate or an insulating substrate. At least one of sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga 2 O 3 may be used as the substrate 210. A concave-convex structure may be formed on the substrate 210, but the present invention is not limited thereto. The substrate 210 may be wet-cleaned to remove impurities on the surface.

발광 구조물(220)과 기판(210) 사이에는 버퍼층(미도시)을 성장시킬 수 있는데, 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 위에는 언도프드(undoped) 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A buffer layer (not shown) may be grown between the light emitting structure 220 and the substrate 210 to mitigate the difference in lattice mismatch and thermal expansion coefficient of the material. The material of the buffer layer may be at least one of Group III-V compound semiconductor such as GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN. An undoped semiconductor layer may be formed on the buffer layer, but the present invention is not limited thereto.

제1 도전형 반도체층(222)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 또한 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(222)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first conductive semiconductor layer 222 may be formed of a semiconductor compound. For example, the first conductive semiconductor layer 222 may be formed of a compound semiconductor such as a group III-V element or a group II-VI element. The first conductive type dopant may also be doped. When the first conductive semiconductor layer 222 is an n-type semiconductor layer, the first conductive dopant may include Si, Ge, Sn, Se, and Te as an n-type dopant.

상기 제1 도전형 반도체층(222)은 제1 도전형 반도체층으로만 형성되거나, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 언도프트 반도체층을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The first conductive semiconductor layer 222 may be formed only of the first conductive semiconductor layer, or may include an undoped semiconductor layer below the first conductive semiconductor layer. However, the present invention is not limited thereto.

상기 언도프트 반도체층은 상기 제1 도전형 반도체층의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, 상기 n형 도펀트가 도핑되지 않아 상기 제1 도전형 반도체층에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 상기 제1 도전형 반도체층과 같을 수 있다.The non-conductive semiconductor layer is formed to improve the crystallinity of the first conductive type semiconductor layer, and the non-conductive semiconductor layer has a lower electrical conductivity than the first conductive type semiconductor layer without doping the n-type dopant. And may be the same as the first conductive type semiconductor layer.

제1 도전형 반도체층(222) 상에 활성층(224)이 형성될 수 있다. The active layer 224 may be formed on the first conductivity type semiconductor layer 222.

활성층(224)은 제1 도전형 반도체층(222)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(226)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.Electrons injected through the first conductivity type semiconductor layer 222 and holes injected through the second conductivity type semiconductor layer 226 to be formed later are in contact with each other to form an energy band unique to the active layer Is a layer that emits light having energy determined by the energy.

활성층(224)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(224)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The active layer 224 may be formed of at least one of a single well structure, a multi-well structure, a quantum-wire structure, or a quantum dot structure. For example, the active layer 224 may be formed of a multiple quantum well structure by injecting trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) But is not limited thereto.

활성층(224)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer / barrier layer of the active layer 224 may be formed of any one or more pairs of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) / AlGaAs, GaP But are not limited thereto. The well layer may be formed of a material having a band gap lower than the band gap of the barrier layer.

상기 활성층(224)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 활성층의 장벽층의 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다. A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the active layer 224. The conductive clad layer may be formed of a semiconductor having a band gap wider than the band gap of the barrier layer of the active layer. For example, the conductive clad layer may comprise GaN, AlGaN, InAlGaN or a superlattice structure. Further, the conductive clad layer may be doped with n-type or p-type.

그리고, 상기 활성층(224) 상에 제2 도전형 반도체층(226)이 형성될 수 있다.The second conductive semiconductor layer 226 may be formed on the active layer 224.

제2 도전형 반도체층(226)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(142)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second conductive semiconductor layer 226 may be formed of a semiconductor compound, for example, a group III-V compound semiconductor doped with a second conductive dopant. The second conductivity type semiconductor layer 226 has a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? 1) Semiconductor material. When the second conductive semiconductor layer 142 is a p-type semiconductor layer, the second conductive dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba as p-type dopants.

여기서, 상술한 바와 다르게, 상기 제1 도전형 반도체층(222)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(226)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(222) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 도전형 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있는데, 이에 따라 본 실시예에 따른 상기 발광소자는 n-p, p-n, n-p-n, p-n-p 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Here, the first conductive semiconductor layer 222 may include a p-type semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer 226 may include an n-type semiconductor layer. In addition, a third conductive semiconductor layer (not shown) including an n-type or p-type semiconductor layer may be formed on the first conductive semiconductor layer 222. Accordingly, np, pn, npn, and pnp junction structures.

또한, 제1 도전형 반도체층(222) 및 제2 도전형 반도체층(226) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 반도체층의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the doping concentrations of the conductive dopants in the first conductivity type semiconductor layer 222 and the second conductivity type semiconductor layer 226 may be uniform or non-uniform. That is, the structure of the plurality of semiconductor layers may be variously formed, but is not limited thereto.

그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(222)의 일부가 메사 식각되어 형성된 개구면 상에 제1 전극(230)이 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(226) 상에 제2 전극(240)이 형성된다. 상기 제1 전극(230)과 제2 전극(240)은 각각 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.A first electrode 230 is formed on an opening surface formed by mesa etching a part of the first conductivity type semiconductor layer 222 and a second electrode 240 is formed on the second conductivity type semiconductor layer 226. [ Is formed. The first electrode 230 and the second electrode 240 may include at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu) Layer structure or a multi-layer structure.

도 4b에 도시된 바와 같은 일실시예에 따른 수직형 발광소자는 지지기판(270)과, 상기 지지기판(270) 상에 배치된 반사층(260) 및 오믹층(250)과, 상기 오믹층(250) 상의 발광 구조물(220)을 포함할 수 있다.The vertical type light emitting device according to one embodiment as shown in FIG. 4B includes a support substrate 270, a reflective layer 260 and an ohmic layer 250 disposed on the support substrate 270, 250). ≪ / RTI >

지지기판(270)은 발광 구조물(220)을 지지하며, 전도성 기판일 수 있다. 또한, 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지기판(270)은 소정의 두께를 갖는 베이스 기판(substrate)으로서, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 또는 전도성 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The supporting substrate 270 supports the light emitting structure 220 and may be a conductive substrate. Further, it can be formed of a material having high electrical conductivity and high thermal conductivity. For example, the support substrate 270 may be a base substrate having a predetermined thickness, and may be a substrate made of molybdenum (Mo), silicon (Si), tungsten (W), copper (Cu) (Au), copper alloy (Cu Alloy), nickel (Ni), copper-tungsten (Cu-W), carrier wafers (e.g., GaN, Si, a Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga 2 O 3 , etc.) or a conductive sheet or the like may optionally be included.

제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)에 관한 내용은 수평형 발광소자와 관련해서 상술한 바와 같다.The content of the first conductivity type semiconductor layer 222, the active layer 224, and the second conductivity type semiconductor layer 226 is as described above with respect to the horizontal type light emitting element.

발광 구조물(220)의 제2 도전형 반도체층(226)과 접하여 오믹층(250)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 금속과의 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 오믹층(250)은 이러한 오믹 특성을 개선하기 위한 것으로 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.The ohmic layer 250 may be formed in contact with the second conductive semiconductor layer 226 of the light emitting structure 220. Since the second conductive semiconductor layer 226 has a low impurity doping concentration and a high contact resistance, the ohmic characteristics with the metal may not be good. Therefore, the ohmic layer 250 should be formed to improve such ohmic characteristics It is not.

오믹층(250)은 투광성 전도층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The ohmic layer 250 may be formed of a transparent conductive layer and a metal. For example, ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), IZTO (indium zinc tin oxide), IZO ), IGZO (indium gallium zinc oxide), IGTO (indium gallium tin oxide), AZO (aluminum zinc oxide), ATO (antimony tin oxide), GZO (gallium zinc oxide), IZON TiO 2, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, ZnO, IGZO (In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, and Hf.

오믹층(250) 하부에 반사층(260)이 배치될 수 있다. 반사층(260)은 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(260)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 또한, 반사층(260)이 발광 구조물(예컨대, 제2 도전형 반도체층(226))과 오믹 접촉하는 물질로 형성될 경우, 오믹층(250)은 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A reflective layer 260 may be disposed under the ohmic layer 250. The reflective layer 260 may be formed of a material consisting of, for example, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, , IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, or the like. Further, the reflective layer 260 can be laminated with IZO / Ni, AZO / Ag, IZO / Ag / Ni, AZO / Ag / When the reflective layer 260 is formed of a material that makes an ohmic contact with the light emitting structure (for example, the second conductivity type semiconductor layer 226), the ohmic layer 250 may not be formed separately and is not limited thereto .

반사층(260)은 활성층(224)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.The reflective layer 260 effectively reflects the light generated in the active layer 224, thereby greatly improving the light extraction efficiency of the light emitting device.

상기 반사층(260)과 지지기판(270) 사이에는 결합층(275)이 형성될 수 있다. 결합층(275)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A bonding layer 275 may be formed between the reflective layer 260 and the support substrate 270. The bonding layer 275 may include at least one of Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, or Ta, It is not limited thereto.

그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(222)의 표면에 요철이 형성될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)의 요철 형상은 PEC(Photo enhanced chemical) 식각 방법이나 마스크 패턴을 이용한 에칭 공정 수행하여 형성할 수 있다. 상기 요철 구조는 상기 활성층에서 발생한 광의 외부 추출 효율을 증가시키기 위한 것으로서, 규칙적인 주기를 갖거나 불규칙적인 주기를 가질 수 있다.The surface of the first conductivity type semiconductor layer 222 may have irregularities. The concavo-convex shape of the first conductivity type semiconductor layer 222 can be formed by performing an etching process using a photo enhanced chemical (PEC) etching method or a mask pattern. The concavo-convex structure is intended to increase the efficiency of external extraction of light generated in the active layer, and may have a regular period or an irregular period.

또한, 상기 발광 구조물(220)의 측면 및 제1 도전형 반도체층(222) 상의 적어도 일부에 패시베이션층(280)이 형성될 수 있다.A passivation layer 280 may be formed on at least a portion of the side surface of the light emitting structure 220 and the first conductive semiconductor layer 222.

패시베이션층(220)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어져 발광 구조물을 보호한다. 일 예로서, 상기 패시베이션층은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.The passivation layer 220 may be made of an insulating material, and the insulating material is made of a non-conductive oxide or nitride to protect the light emitting structure. As an example, the passivation layer may comprise a silicon oxide (SiO 2 ) layer, an oxynitride layer, and an aluminum oxide layer.

도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 과정을 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 5 내지 도 8을 참조하여 광원 모듈의 제조 방법을 설명한다.5 to 8 are views illustrating a manufacturing process of the light source module according to the embodiment. Hereinafter, a method of manufacturing the light source module will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 회로기판(110)에 수용부(112)를 형성한다.First, as shown in FIG. 5, a receiving portion 112 is formed on a circuit board 110.

회로기판(110)의 수용부(112)는 예를 들어 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control, CNC) 방식에 의하며, 레이저 드릴링(laser drilling)을 통한 기계적 가공에 의해 형성될 수 있다.The receiving portion 112 of the circuit board 110 is formed by, for example, a computer numerical control (CNC) method, and may be formed by mechanical processing through laser drilling.

a 화살표 방향으로 수용부(112)를 형성하면 상기 제1 실시예에서와 같은 수용부를 형성할 수 있고, b 화살표 방향으로 수용부(112)를 형성하면 상기 제2,3 실시예에서와 같이 수용부(112)의 측벽(114)이 바닥면과 둔각을 이루는 경사면을 포함하는 수용부를 형성할 수 있다.when the receiving portion 112 is formed in the direction of the arrow a, it is possible to form the receiving portion as in the first embodiment, and when the receiving portion 112 is formed in the direction of the arrow b, The side wall 114 of the portion 112 may form a receiving portion including an inclined surface at an obtuse angle with the bottom surface.

이하에서는, 일 예로서 a 화살표 방향으로 수용부를 형성한 제1 실시예에 따른 광원 모듈의 제작 과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a manufacturing process of the light source module according to the first embodiment in which the accommodating portion is formed in the direction of arrow a will be described as an example.

회로기판(110)에 수용부(112)가 형성되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 수용부(112)에 세라믹 기판(120)을 삽입한다. 이때, 상기 세라믹 기판(120)은 열전도성 페이스트(145)를 이용하여 회로기판(110)에 본딩될 수 있다.When the receiving portion 112 is formed on the circuit board 110, the ceramic substrate 120 is inserted into the receiving portion 112 as shown in FIG. At this time, the ceramic substrate 120 may be bonded to the circuit board 110 using the thermally conductive paste 145.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 세라믹 기판(120)과 회로기판(110)을 관통하는 적어도 하나의 바이홀(130)을 형성한다.As shown in FIG. 7, at least one via hole 130 passing through the ceramic substrate 120 and the circuit board 110 is formed.

비아홀(130)은, 후에 발광소자(100)가 실장될 세라믹 기판(120) 상의 영역에 대응하도록 형성될 수 있다.The via hole 130 may be formed so as to correspond to an area on the ceramic substrate 120 on which the light emitting element 100 is to be mounted later.

비아홀(130)은 예를 들어 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control, CNC) 방식에 의하며, 레이저 드릴링(laser drilling)을 통한 기계적 가공에 의해 형성될 수 있다.The via hole 130 is formed by, for example, a computer numerical control (CNC) method, and may be formed by mechanical processing through laser drilling.

비아홀(130)은 최대 직경이 발광소자(100)의 폭과 같을 수 있으며, 비아홀(130)의 수평 방향의 단면적이 발광소자(100)의 수평 방향의 단면적의 12~80%가 되도록 형성될 수 있다.The maximum diameter of the via hole 130 may be equal to the width of the light emitting device 100 and the cross sectional area of the via hole 130 in the horizontal direction may be 12 to 80% of the cross sectional area of the light emitting device 100 in the horizontal direction. have.

비아홀(130)이 형성되면, 상기 비아홀(130)의 내부를 열전도 물질(135)로 충진한다.When the via hole 130 is formed, the inside of the via hole 130 is filled with the thermal conductive material 135.

상기 열전도 물질(135)은 열 전도성이 우수한 금속일 수 있으며, 예를 들어 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다.The thermally conductive material 135 may be a metal having excellent thermal conductivity, for example, aluminum (Al) or silver (Ag).

그 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 세라믹 기판(120) 상에 발광소자(100)를 배치한다.Thereafter, as shown in Fig. 8, the light emitting device 100 is disposed on the ceramic substrate 120. Then, as shown in Fig.

발광소자(100)가 배치될 세라믹 기판(120) 상의 영역과 대응하도록 비아홀(130)을 형성하였기 때문에, 상기 비아홀(130)은 상기 발광소자(100)와 수직적으로 중첩될 수 있다.The via hole 130 is vertically overlapped with the light emitting device 100 because the via hole 130 is formed to correspond to the area on the ceramic substrate 120 on which the light emitting device 100 is to be disposed.

상기 세라믹 기판(120) 상부에는 회로 패턴(135)을 위치시키고, 상기 회로 패턴(135)이 위치된 상기 세라믹 기판(120) 상에 발광소자(100)를 배치한다.A circuit pattern 135 is disposed on the ceramic substrate 120 and a light emitting device 100 is disposed on the ceramic substrate 120 on which the circuit pattern 135 is located.

상기 발광소자(100)는 세라믹 기판(120)에 도전성 본딩(150)될 수 있으며, 일 예로 Au-Sn 메탈을 이용하여 유테틱 본딩될 수 있다.The light emitting device 100 may be electrically bonded to the ceramic substrate 120. For example, the light emitting device 100 may be eutectic bonded using Au-Sn metal.

수용부(112)가 형성되지 않은 회로기판(110)의 상부면에는 회로 패턴(118)이 형성되며, 회로 패턴(118)과 회로기판(110) 사이에는 전기적 쇼트를 방지하기 위한 절연층(116)이 위치할 수 있다.A circuit pattern 118 is formed on the upper surface of the circuit board 110 on which the receiving portion 112 is not formed and an insulating layer 116 ) Can be located.

그리고 와이어(140)를 이용하여 회로기판(110) 상의 회로 패턴(118)과 세라믹 기판(120) 상의 회로 패턴(135)을 연결함으로써, 발광소자(110)에 전류를 공급할 수 있다.A current can be supplied to the light emitting element 110 by connecting the circuit pattern 118 on the circuit board 110 and the circuit pattern 135 on the ceramic substrate 120 using the wire 140.

회로기판(110)의 하부면에는 방열 부재(160)를 배치할 수 있으며, 상기 방열 부재(160)는 열전 시트(165)를 이용하여 회로 기판(110)에 고정된다.A heat radiating member 160 may be disposed on the lower surface of the circuit board 110 and the heat radiating member 160 is fixed to the circuit board 110 using the thermoelectric sheet 165.

도 9는 종래 광원 모듈과 실시예에 따른 광원 모듈의 온도를 측정하여 비교한 그래프이다.9 is a graph comparing the temperature of the conventional light source module and the light source module according to the embodiment.

실시예(Enhanced model)에 따라 회로기판(110)과 세라믹 기판(120)을 관통하는 비아홀(130)을 형성하고 비아홀(130) 내에 열전도 물질(135)을 충진함으로써, 종래(Baseline)의 광원 모듈에 비해 약 7.6℃(20%)의 온도 감소 효과가 나타났다.A via hole 130 is formed through the circuit board 110 and the ceramic substrate 120 according to an embodiment of the present invention and the via hole 130 is filled with the thermally conductive material 135, (20%) compared with that of the conventional one.

즉, 발광소자(100)에서 발생된 열이 열 전도성이 우수한 열전도 물질(135)이 충진된 비아홀(130) 통해 곧바로 외부로 방출됨으로써 광원 모듈의 방열 특성이 개선되었음을 알 수 있다.That is, it can be seen that the heat generated from the light emitting device 100 is directly discharged to the outside through the via hole 130 filled with the thermally conductive material 135 having excellent thermal conductivity, thereby improving the heat dissipation characteristics of the light source module.

도 10은 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈을 포함하는 헤드램프의 일실시예를 나타낸 도면이다.10 is a view showing an embodiment of a headlamp including a light source module according to the above-described embodiments.

도 10을 참조하면, 광원 모듈(901)에서 생성된 빛이 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체의 전방을 향할 수 있다.10, the light generated by the light source module 901 may be reflected by the reflector 902 and the shade 903, and then may be transmitted through the lens 904 and directed toward the front of the vehicle body.

상기 광원 모듈(901)은 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈일 수 있으며, 회로 기판 상의 발광소자를 포함하여 이루어진다.The light source module 901 may be a light source module according to the above-described embodiments and includes a light emitting device on a circuit board.

이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

100: 발광소자 110: 회로기판
120: 세라믹 기판 130: 비아홀
135: 열전도 물질 140: 와이어
160: 방열 부재 160a: 방열핀
210: 기판, 220: 발광 구조물,
222: 제1 도전형 반도체층, 224: 활성층
226: 제2 도전형 반도체층, 230: 제1 전극
240: 제2 전극 250: 오믹층
260: 반사층, 270: 지지기판
275: 결합층 280: 패시베이션층
901: 발광 모듈 902: 리플렉터
903: 쉐이드100: light emitting device 110: circuit board
120: ceramic substrate 130: via hole
135: heat conduction material 140: wire
160: heat dissipating member 160a:
210: substrate, 220: light emitting structure,
222: first conductivity type semiconductor layer, 224: active layer
226: a second conductive type semiconductor layer, 230: a first electrode
240: second electrode 250: ohmic layer
260: reflection layer, 270: supporting substrate
275: bonding layer 280: passivation layer
901: Light emitting module 902: Reflector
903: Shade

Claims (14)

측벽과 바닥면으로 이루어지는 수용부를 가지는 회로기판;
상기 수용부에 삽입되어 배치되는 세라믹 기판;
상기 세라믹 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 발광소자; 및
상기 회로기판과 상기 세라믹 기판을 관통하여 형성된 적어도 하나의 비아홀을 포함하고,
상기 수용부는 경사진 측벽을 갖고, 상기 세라믹 기판은 상기 회로기판과 접하는 하부면에 상기 수용부의 상기 경사진 측벽의 경사면과 대응하는 경사면을 포함하는, 광원 모듈.A circuit board having a receiving portion composed of a side wall and a bottom surface;
A ceramic substrate inserted and disposed in the accommodating portion;
At least one light emitting element disposed on the ceramic substrate; And
And at least one via hole formed through the circuit board and the ceramic substrate,
Wherein the accommodating portion has an inclined side wall and the ceramic substrate includes an inclined surface corresponding to an inclined surface of the inclined side wall of the accommodating portion on a lower surface in contact with the circuit board. 제 1 항에 있어서,
상기 비아홀에 충진되는 열전도 물질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au) 또는 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함하는 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the thermally conductive material filled in the via hole includes at least one of aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), and silver (Ag). 제 1 항에 있어서,
상기 비아홀 중 적어도 하나는 상기 발광소자와 수직적으로 중첩되는 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the via holes is vertically overlapped with the light emitting device. 제 1 항에 있어서,
상기 비아홀의 수평 방향의 단면적은 상기 발광소자의 수평 방향의 단면적의 12~80%인 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the cross-sectional area of the via hole in the horizontal direction is 12 to 80% of the cross-sectional area of the light emitting device in the horizontal direction. 제 1 항에 있어서,
상기 발광소자의 수와 상기 비아홀의 수는 동일하며, 상기 발광소자와 상기 비아홀은 일대일 대응(one to one correspondence)하는 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the number of the light emitting devices and the number of the via holes are the same, and the light emitting device and the via hole are one to one correspondence. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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