KR102634784B1 - Semiconductor Package Assembly having Thermal Blocking member and Electronic Equipment having the Same - Google Patents

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Abstract

반도체 소자 패키지 어셈블리가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 패키지 어셈블리는 회로기판; 상기 회로기판에 실장되며, 레이저를 발신하는 발광소자; 상기 발광소자가 실장되는 상기 회로기판의 일면과 동일면에 위치하면서 상기 발광소자와 인접하도록 상기 회로기판의 일면에 실장되며, 상기 발광소자를 제어하는 구동소자; 및 상기 구동소자에서 방출되는 열이 상기 발광소자에 전해지는 것을 차단할 수 있도록 상기 발광소자와 상기 구동소자 사이에 위치하도록 배치되는 차단부;를 포함하고, 상기 회로기판은, 일면에 상기 구동소자 및 발광소자가 실장되는 제1기판층; 및 상기 제1기판층의 하측에 형성되며, 상기 제1기판층보다 상대적으로 열전도도가 높은 재질로 이루어진 제2기판층;을 포함할 수 있다.A semiconductor device package assembly is provided. A semiconductor device package assembly according to an embodiment of the present invention includes a circuit board; a light emitting element mounted on the circuit board and emitting a laser; a driving element located on the same surface as one side of the circuit board on which the light emitting element is mounted and mounted on one side of the circuit board adjacent to the light emitting element, and controlling the light emitting element; and a blocking portion disposed between the light-emitting device and the driving device to block heat emitted from the driving device from being transmitted to the light-emitting device, wherein the circuit board has the driving device and the driving device on one side. A first substrate layer on which a light emitting device is mounted; and a second substrate layer formed below the first substrate layer and made of a material with relatively higher thermal conductivity than the first substrate layer.

Description

열차단부재를 구비한 반도체 소자 패키지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자기기{Semiconductor Package Assembly having Thermal Blocking member and Electronic Equipment having the Same}Semiconductor device package assembly having a thermal blocking member and electronic equipment including the same {Semiconductor Package Assembly having Thermal Blocking member and Electronic Equipment having the Same}

본 발명은 반도체 소자 패키지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device package assembly and an electronic device including the same.

전자기기에서 일반적으로 사용되는 반도체 패키지는 패턴이 형성된 인쇄회로기판에 여러 가지 반도체 소자 및 부품들을 실장하여 구비된다.Semiconductor packages commonly used in electronic devices are provided by mounting various semiconductor devices and components on a patterned printed circuit board.

최근에는 핸드폰이나 노트북 등 모바일기기의 사용이 확대되는데, 이러한 모바일 기기는 휴대성이 강조되므로 그에 탑재되는 각종 부품들의 소형화가 요구되고 있다 Recently, the use of mobile devices such as cell phones and laptops has expanded. As these mobile devices emphasize portability, miniaturization of various components mounted on them is required.

이러한 부품의 소형화 요구는 반도체 패키지도 예외는 아니며, 반도체 패키지에서도 보다 작은 크기에 여러 가지 부품들을 실장하기 위하여 반도체 부품 자체의 크기를 소형화 하거나 인쇄회로기판의 양면에 소자 및 부품을 실장하거나 실장되는 반도체 부품간의 간격을 최소화 함으로써 반도체 패키지의 크기를 줄이려는 노력이 계속되고 있다.Semiconductor packages are no exception to this demand for miniaturization of components. In semiconductor packages, the size of the semiconductor components themselves can be miniaturized in order to mount various components in a smaller size, or devices and components can be mounted on both sides of a printed circuit board. Efforts are continuing to reduce the size of semiconductor packages by minimizing the spacing between components.

한편, 이 같은 노력에도 불구하고, 반도체 부품 자체의 직접도가 올라가는 바, 반도체 소자에서 발생되는 발열량은 계속 증가하는 추세에 있으며, 이러한 경우 해당 반도체 소자 근처에 발열에 민감한 부품을 실장하기 곤란하여 반도체 패키지의 소형화에 걸림돌이 되고 있다.Meanwhile, despite these efforts, as the directness of the semiconductor components themselves increases, the amount of heat generated from the semiconductor devices continues to increase. In this case, it is difficult to mount components sensitive to heat generation near the semiconductor devices, making it difficult to install semiconductor devices. This is becoming an obstacle to miniaturization of packages.

한편, 전자기기의 부품들 중, 레이저 발광소자는 여러 가지 용도로 쓰이는데, 최근 레이저 발광소자로서 수직캐비티표면광방출레이저(VCSEL: Vertical Surface Emitting Laser)가 개발되어, 대상물과의 거리 측정, 이미지 감지, 3D화상제작등에 응용되고 있다.Meanwhile, among the components of electronic devices, laser light-emitting devices are used for various purposes. Recently, vertical cavity surface emitting laser (VCSEL: Vertical Surface Emitting Laser) has been developed as a laser light-emitting device, measuring the distance to an object and detecting images. , is applied to 3D image production, etc.

이러한 수직캐비티표면광방출레이저(VCSEL: Vertical Surface Emitting Laser)는 휴대폰 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 차량의 라이다(LiDAR)나 드론, 로봇 등에도 그 적용이 시도되고 있다.This Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) is being attempted to be applied not only to mobile devices such as mobile phones, but also to vehicle LiDAR, drones, and robots.

또한, 상기 모바일 기기뿐만 아니라 차량의 라이다, 드론, 로봇 등에서도 탑재되는 부품의 소형화 요구는 지속적으로 제기되고 있는데, 이러한 VCSEL 소자의 경우 온도에 민감하여 그 주변에 발열량이 큰 구동소자 등을 위치시키기 곤란하였으며, 이러한 어려움으로 인해 반도체 패키지의 소형화에 어려움을 겪고 있고, 더불어 신뢰성의 향상 또한 어려움을 겪고 있는 실정이다.In addition, demands for miniaturization of components mounted not only in mobile devices but also in vehicle lidar, drones, robots, etc. are continuously being raised. In the case of these VCSEL elements, they are sensitive to temperature, so driving elements with large heat generation are placed around them. It was difficult to do this, and due to these difficulties, it is difficult to miniaturize semiconductor packages, and it is also difficult to improve reliability.

한국등록특허공보 제10-0515168호Korean Patent Publication No. 10-0515168

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 회로기판에 실장된 소자에서 발생되는 열이 인근의 부품 및 소자로 전달되는 것을 차단하는 차단부가 구비됨으로써, 반도체 패키지를 보다 소형화 시킴과 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of the above points, and is provided with a blocking unit that blocks heat generated from devices mounted on a circuit board from being transferred to nearby components and devices, thereby making the semiconductor package more compact and improving reliability. The purpose is to provide a semiconductor device package assembly that can improve and electronic devices including the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 회로기판; 상기 회로기판에 실장되며, 레이저를 발신하는 발광소자; 상기 발광소자가 실장되는 상기 회로기판의 일면과 동일면에 위치하면서 상기 발광소자와 인접하도록 상기 회로기판의 일면에 실장되며, 상기 발광소자를 제어하는 구동소자; 및 상기 구동소자에서 방출되는 열이 상기 발광소자에 전해지는 것을 차단할 수 있도록 상기 발광소자와 상기 구동소자 사이에 위치하도록 배치되는 차단부;를 포함하고, 상기 회로기판은, 일면에 상기 구동소자 및 발광소자가 실장되는 제1기판층; 및 상기 제1기판층의 하측에 형성되며, 상기 제1기판층보다 상대적으로 열전도도가 높은 재질로 이루어진 제2기판층;을 포함하는 반도체 소자 패키지 어셈블리를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention includes a circuit board; a light emitting element mounted on the circuit board and emitting a laser; a driving element located on the same surface as one side of the circuit board on which the light emitting element is mounted and mounted on one side of the circuit board adjacent to the light emitting element, and controlling the light emitting element; and a blocking portion disposed between the light-emitting device and the driving device to block heat emitted from the driving device from being transmitted to the light-emitting device, wherein the circuit board has the driving device and the driving device on one side. A first substrate layer on which a light emitting device is mounted; and a second substrate layer formed below the first substrate layer and made of a material with relatively higher thermal conductivity than the first substrate layer.

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또한, 상기 차단부는, 상기 제1기판층의 표면으로부터 일정높이 돌출 형성되어, 상기 구동소자에서 방출되는 열이 상기 발광소자로 복사되는 것을 차단하는 제1열차단부재; 및 상기 제1기판층의 내부에 매립되며, 상기 제1기판층을 통해 상기 발광소자로 전도되는 상기 구동소자의 열을 상기 제1기판층의 외부로 방출하는 제2열차단부재;를 포함할 수 있다.In addition, the blocking portion may include: a first heat blocking member that protrudes from the surface of the first substrate layer at a certain height to block heat emitted from the driving device from being radiated to the light emitting device; and a second heat-blocking member buried inside the first substrate layer and emitting heat from the driving device conducted to the light-emitting device through the first substrate layer to the outside of the first substrate layer. You can.

또한, 상기 제1열차단부재는, 상기 구동소자에서 발생하는 빛을 반사시킬 수 있도록 상기 구동소자를 향하는 표면에 형성된 열반사코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2열차단부재는 접지패턴과 연결되어, 상기 접지패턴을 통해 제1기판층의 외부로 열을 방출할 수 있다.Additionally, the first heat blocking member may include a heat reflection coating layer formed on a surface facing the driving element to reflect light generated from the driving element.
Additionally, the second heat-blocking member is connected to a ground pattern and can radiate heat to the outside of the first substrate layer through the ground pattern.

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또한, 상기 반도체 소자 패키지 어셈블리는, 일단부가 상기 발광소자와 직접 접촉될 수 있도록 상기 제1기판층에 형성되고, 타단부가 상기 제2기판층과 직접 접촉하면서 상기 발광소자가 실장되는 상기 제1기판층의 일면으로부터 그 배면인 타면까지 관통하도록 상기 제1기판층에 배치되는 제1열방출부재를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1열방출부재는 상기 발광소자에서 발생되는 열을 상기 제2기판층으로 전달하는 열전달경로의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the semiconductor device package assembly is formed on the first substrate layer so that one end is in direct contact with the light emitting device, and the other end is in direct contact with the second substrate layer, and the light emitting device is mounted thereon. It may further include a first heat dissipating member disposed on the first substrate layer so as to penetrate from one side of the substrate layer to the other side, which is the rear surface.
In this case, the first heat dissipating member may serve as a heat transfer path that transfers heat generated from the light emitting device to the second substrate layer.

또한, 상기 반도체 소자 패키지 어셈블리는, 일단부가 상기 발광소자 및 구동소자와 접촉되지 않으면서 상기 제1기판층의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 상기 제1기판층에 배치되는 제2열방출부재; 및 일단부가 상기 제2열방출부재의 단부와 접촉되면서 상기 제2기판층의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 상기 제2기판층에 배치되는 제3열방출부재;를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제2열방출부재 및 제3열방출부재는 상기 구동소자 및 발광소자로부터 상기 제1기판층으로 전달된 열을 상기 회로기판의 외부로 방출하는 열전달경로의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the semiconductor device package assembly may include: a second heat dissipating member disposed on the first substrate layer so that one end penetrates from one side to the other side of the first substrate layer without being in contact with the light emitting device and the driving device; And it may further include a third heat-radiating member disposed on the second substrate layer so that one end of the heat-radiating member is in contact with the end of the second heat-radiating member and penetrates from one side to the other side of the second substrate layer.
In this case, the second heat dissipating member and the third heat dissipating member may serve as a heat transfer path that radiates heat transferred from the driving element and the light emitting element to the first substrate layer to the outside of the circuit board. there is.

또한, 전자방해잡음 차폐성 및 열전달성을 가지도록 이루어지고, 상기 회로기판의 상측을 덮으며, 상기 발광소자의 상측에 대응되는 영역에 개구부가 형성되며, 내측면이 상기 구동소자와 직접 접촉되도록 구비되는 하우징; 및 상기 구동소자와 상기 하우징 사이에 개재되어 상기 구동소자의 열을 상기 하우징에 전달하는 열전달물질;을 더 포함할 수 있다.In addition, it is made to have electromagnetic interference noise shielding properties and heat transfer properties, covers the upper side of the circuit board, has an opening formed in an area corresponding to the upper side of the light emitting element, and is provided so that the inner surface is in direct contact with the driving element. housing; and a heat transfer material interposed between the driving element and the housing to transfer heat from the driving element to the housing.

또한, 상기 하우징은, 금속재질로 형성되며, 그 표면에 열방사 코팅층이 형성될 수 있다.Additionally, the housing is made of a metal material, and a heat radiation coating layer may be formed on its surface.

또한, 상기 하우징은, 열전달성 플라스틱으로 형성되며, 내측 표면에 전자방해잡음 차폐 코팅층이 형성될 수 있다.Additionally, the housing is made of heat transfer plastic, and an electromagnetic interference noise shielding coating layer may be formed on the inner surface.

또한, 상기 발광소자는 수직캐비티표면광방출레이져VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)일 수 있다.Additionally, the light emitting device may be a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).

한편, 본 발명은 전술한 반도체 소자 패키지 어셈블리를 포함하는 전자기기일 수 있다.Meanwhile, the present invention may be an electronic device including the semiconductor device package assembly described above.

본 발명에 의하면, 구동소자와 발광소자 사이에 제1열차단부재 및 제2열차단부재가 구비됨으로써, 구동소자에서 발생된 열이 열에 민감한 발광소자로 복사나 전도의 방법으로 전달되는 것이 차단되어 열에 민감한 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구동소자와 발광소자의 간격을 좁힐 수 있어 반도체 소자 패키지를 보다 소형화 할 수 있다.According to the present invention, the first heat-blocking member and the second heat-blocking member are provided between the driving element and the light-emitting element, thereby preventing heat generated from the driving element from being transferred to the heat-sensitive light-emitting element by way of radiation or conduction. Not only can the reliability of heat-sensitive light-emitting devices be improved, but the gap between the driving device and the light-emitting device can be narrowed, making it possible to further miniaturize the semiconductor device package.

또한, 본 발명은 발광소자가 실장되는 영역에 상기 발광소자와 접촉하는 제1열방출부재가 구비되므로, 상기 발광소자의 자체발열을 직접 외부로 방출할 수 있어 열에 민감한 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 반도체 패키지를 보다 소형화 할 수 있다.In addition, since the present invention provides a first heat dissipating member in contact with the light emitting device in the area where the light emitting device is mounted, the self-heating of the light emitting device can be directly discharged to the outside, thereby improving the reliability of the light emitting device that is sensitive to heat. Not only that, but semiconductor packages can also be made more compact.

또한, 본 발명은 구동소자와 하우징이 열접촉 되므로, 하우징이 전자방해잡음 차단 기능을 수행할 뿐만 아니라, 상기 구동소자의 열을 방출하는 역할도 수행할 수 있어 방열의 효율성이 높아질 수 있다.In addition, in the present invention, since the driving element and the housing are in thermal contact, the housing not only performs the function of blocking electromagnetic interference noise, but also serves to radiate heat from the driving element, thereby increasing the efficiency of heat dissipation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 어셈블리를 도시한 분해 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 어셈블리의 단면도;
도 3은 도 1 및 도 2의 열차단부재를 확대하여 도시한 단면도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 어셈블리를 도시한 분해 사시도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 어셈블리를 도시한 단면도;
도 6은 회로기판에 제2열방출부재가 형성된 모습을 도시한 사시도;
도 7은 회로기판에 제2열방출부재 및 제3열방출부재가 형성된 모습을 도시한 단면도;
도 8은 디퓨져를 도시한 저면도; 그리고,
도 9는 디퓨져가 하우징에 결합된 모습을 도시한 단면도 이다.1 is an exploded perspective view showing a semiconductor device assembly according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of a semiconductor device assembly according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the heat blocking member of Figures 1 and 2;
Figure 4 is an exploded perspective view showing a semiconductor device assembly according to another embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view showing a semiconductor device assembly according to another embodiment of the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing a second heat dissipating member formed on a circuit board;
Figure 7 is a cross-sectional view showing a second heat-radiating member and a third heat-radiating member formed on a circuit board;
Figure 8 is a bottom view showing the diffuser; and,
Figure 9 is a cross-sectional view showing the diffuser coupled to the housing.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 패키지 어셈블리(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회로기판(110), 발광소자(120), 구동소자(130) 및 차단부를 포함할 수 있다.The semiconductor device package assembly 100 according to an embodiment of the present invention may include a circuit board 110, a light emitting element 120, a driving element 130, and a blocking unit, as shown in FIGS. 1 and 2. there is.

상기 회로기판(110)은 여러 가지 반도체 소자 및 부품들이 실장되는 구성요소이며, 내부 또는 표면에 회로패턴이 형성될 수 있다.The circuit board 110 is a component on which various semiconductor devices and components are mounted, and a circuit pattern may be formed inside or on the surface.

상기 회로기판(110)은 제1기판층(112)과 제2기판층(114)을 포함할 수 있다. The circuit board 110 may include a first substrate layer 112 and a second substrate layer 114.

상기 제1기판층(112)은 표면에 상기 구동소자(130) 및 발광소자(120)가 실장되는 기판층이다. 본 실시예에서 상기 제1기판층(112)은 저온동시소성세라믹(LCTT: Low Temperature Co-fired Ceramic)방식으로 제조되며, 다층의 회로패턴이 형성될 수 있고, 세라믹 재질로 형성되는 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The first substrate layer 112 is a substrate layer on which the driving device 130 and the light emitting device 120 are mounted. In this embodiment, the first substrate layer 112 is manufactured using a low temperature co-fired ceramic (LCTT) method, and a multi-layer circuit pattern can be formed. For example, the first substrate layer 112 is made of a ceramic material. However, the present invention is not necessarily limited thereto.

상기 제2기판층(114)은 상기 제1기판층(112)의 상기 구동소자(130) 및 발광소자(120)가 실장되는 면의 배면(즉, 하측면)에 연접되어 형성되며, 상기 제1기판층(112)보다 상대적으로 열전도도가 우수한 재질인 질화알루미늄(AlN)재질로 형성될 수 있다. 상기 질화알루미늄은 내열성, 내식성, 전기절연성, 열전도성 등이 우수하여 회로기판(110)의 소재로 적당할 수 있다.The second substrate layer 114 is formed adjacent to the rear surface (i.e., lower side) of the first substrate layer 112 on which the driving element 130 and the light emitting element 120 are mounted. It may be made of aluminum nitride (AlN), a material with relatively superior thermal conductivity than the first substrate layer 112. The aluminum nitride has excellent heat resistance, corrosion resistance, electrical insulation, and thermal conductivity, so it may be suitable as a material for the circuit board 110.

즉, 상기 회로기판(110)이 제1기판층(112)과 제2기판층(114)으로 이루어지며, 구동소자(130)와 발광소자(120)가 실장되는 제1기판층(112)은 열전도성이 상대적으로 낮은 세라믹 재질로 이루어져 실장된 소자에서 방출되는 열이 인근에 실장된 다른 부품으로 전도되는 것을 어느 정도 억제할 수 있으며, 상기 제1기판층(112)의 하측면에 상기 제1기판층(112)보다 열전도성이 우수한 제2기판층(114)이 형성되므로, 상기 제1기판층(112)의 열을 신속하게 전달받아 방열함으로써 전체적인 방열성능을 높일 수 있다.That is, the circuit board 110 is composed of a first substrate layer 112 and a second substrate layer 114, and the first substrate layer 112 on which the driving element 130 and the light emitting element 120 are mounted is Made of a ceramic material with relatively low thermal conductivity, heat emitted from the mounted device can be suppressed to some extent from being conducted to other components mounted nearby, and the first Since the second substrate layer 114, which has better thermal conductivity than the substrate layer 112, is formed, the heat from the first substrate layer 112 can be quickly transferred and dissipated, thereby improving overall heat dissipation performance.

물론, 본 발명은 상기 제1기판층(112)이 저온동시소송세라믹 방식으로 제조되거나, 상기 제2기판층(114)이 질화알루미늄 재질로 형성되는 것에 한정되지 아니하며, 다양한 방식 및 다양한 재질로 형성될 수 있다.Of course, the present invention is not limited to the fact that the first substrate layer 112 is manufactured by a low-temperature co-fired ceramic method or the second substrate layer 114 is formed of aluminum nitride material, and is formed by various methods and materials. It can be.

한편, 상기 발광소자(120)는 상기 회로기판(110)에 실장되며, 레이저를 발신하는 구성요소이다. 이러한 발광소자(120)로는 여러 가지 종류가 적용될 수 있으나, 본 실시예에서 상기 발광소자(120)는 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)인 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 본 발명은 상기 발광소자(120)로서 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저 외에도 다른 여러 가지 알려진 종류의 레이저 발광소자가 적용될 수 있다.Meanwhile, the light emitting device 120 is mounted on the circuit board 110 and is a component that emits laser. Various types of light-emitting devices 120 may be applied, but in this embodiment, the light-emitting device 120 will be described as an example of a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). However, in the present invention, as the light emitting device 120, in addition to the vertical cavity surface light emitting laser, various other known types of laser light emitting devices can be applied.

상기 구동소자(130)는 상기 발광소자(120)를 제어하거나 구동하는 부품으로서, 상기 발광소자(120)가 실장된 회로기판(110)에서 상기 발광소자(120)가 실장된 표면에 실장될 수 있다. 이 때, 반도체 소자 패키지 어셈블리(100)를 보다 소형화 하기 위하여, 상기 구동소자(130)는 상기 발광소자(120)의 인근에 배치될 수 있다. The driving element 130 is a component that controls or drives the light-emitting element 120, and can be mounted on the surface of the circuit board 110 on which the light-emitting element 120 is mounted. there is. At this time, in order to further miniaturize the semiconductor device package assembly 100, the driving device 130 may be disposed adjacent to the light emitting device 120.

또한, 본 실시예의 반도체 소자 패키지 어셈블리(100)가 거리 인식용 삼차원 센서 모듈 등에 적용되는 경우, 정밀성 향상 등의 이유로 상기 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저의 응답속도가 매우 중요한데, 이를 위해 구동소자(130)와 발광소자(120) 간의 패턴 거리를 최소화 해 줄 필요가 있다. In addition, when the semiconductor device package assembly 100 of this embodiment is applied to a three-dimensional sensor module for distance recognition, etc., the response speed of the vertical cavity surface light emission laser is very important for reasons such as improving precision, and for this purpose, the driving element 130 There is a need to minimize the pattern distance between and the light emitting device 120.

한편, 일반적으로 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)는 온도에 민감하여, 온도에 따라 특성변화가 일어나고, 이는 측정 정밀도에 악영향을 끼칠 수 있다.Meanwhile, in general, Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL) are sensitive to temperature, and their characteristics change depending on temperature, which can have a negative impact on measurement precision.

또한, 구동소자(130)는 고집적소자인 경우가 많아 작동 중에 방출되는 열이 상대적으로 많을 수 있다. In addition, the driving element 130 is often a highly integrated element, so heat emitted during operation may be relatively large.

따라서, 이러한 구동소자(130)가 상기 발광소자(120)에 근접하게 배치되어, 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열이 발광소자(120)로 적용된 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)에 전달되면 열에 민감한 수직 캐비티 표면 광 방출 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)의 특성이 변화되어, 측정의 정확성 및 응답성 등에 악영향을 미칠 수 있다.Therefore, the driving element 130 is disposed close to the light-emitting element 120, and the heat emitted from the driving element 130 is applied to the light-emitting element 120. When transferred to a heat-sensitive vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), the characteristics of the heat-sensitive vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) may change, which may adversely affect measurement accuracy and responsiveness.

따라서, 본 실시예에서는 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열이 상기 발광소자(120)에 전해지는 것을 차단하는 차단부가 구비될 수 있다.Therefore, in this embodiment, a blocking unit may be provided to block heat emitted from the driving element 130 from being transmitted to the light emitting element 120.

상기 차단부는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1열차단부재(152) 및 제2열차단부재(154)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the blocking unit may include a first train blocking member 152 and a second train blocking member 154.

상기 제1열차단부재(152)는, 상기 구동소자(130) 및 발광소자(120)가 실장된 회로기판(110)에서 상기 발광소자(120)와 구동소자(130) 사이에 위치하도록 상기 회로기판(110)의 표면으로부터 일정높이 돌출되도록 형성될 수 있다.The first heat blocking member 152 is positioned between the light emitting element 120 and the driving element 130 on the circuit board 110 on which the driving element 130 and the light emitting element 120 are mounted. It may be formed to protrude at a certain height from the surface of the substrate 110.

상기 제1열차단부재(152)는 적어도 상기 구동소자(130)의 너비에 대응되는 길이를 갖도록 형성되어 상기 구동소자(130)에서 상기 발광소자(120) 측으로 방사되어 복사되는 열을 차단하도록 형성될 수 있다.The first heat blocking member 152 is formed to have a length corresponding to at least the width of the driving element 130 and is formed to block heat radiated from the driving element 130 toward the light emitting element 120. It can be.

상기와 같은 제1열차단부재(152)는 전술한 바와 같이, 상기 회로기판(110)에서 발광소자(120)와 구동소자(130) 사이에 위치하도록 형성되는데, 이러한 제1열차단부재(152)는 상기 회로기판(110)과 같은 재질로서 상기 회로기판(110)과 일체로 형성될 수 있다.As described above, the first heat blocking member 152 is formed to be located between the light emitting element 120 and the driving element 130 on the circuit board 110. This first heat blocking member 152 ) is made of the same material as the circuit board 110 and may be formed integrally with the circuit board 110.

물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1열차단부재(152)가 상기 회로기판(110)과는 같거나 다른 재질로서 상기 회로기판(110)과는 별개로 형성되어 추후 회로기판(110)에 결합 또는 부착되어 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.Of course, the present invention is not limited to this, and the first heat blocking member 152 is made of the same or different material as the circuit board 110 and is formed separately from the circuit board 110 to be used later as a circuit board ( Various modifications are possible, such as being formed by combining or attaching to 110).

상기 구동소자(130)와 발광소자(120)가 상기 회로기판(110)의 제1기판층(112)에 형성되므로, 상기 제1열차단부재(152) 또한 상기 제1기판층(112) 표면에 일체로 형성될 수 있다.Since the driving element 130 and the light emitting element 120 are formed on the first substrate layer 112 of the circuit board 110, the first heat blocking member 152 is also formed on the surface of the first substrate layer 112. can be formed integrally.

또한, 상기 제2열차단부재(154)는 상기 발광소자(120)와 상기 구동소자(130) 사이에 위치하도록 상기 회로기판(110) 내부에 매립될 수 있다. 즉, 상기 제2열차단부재(154)는 상기 회로기판(110)의 표면에 노출되지 아니하고 그 내부에 매립되는 것이다. 이 때, 상기 제2열차단부재(154)는 열전도도가 높은 재질은 금이나 은, 구리 등의 재질로 형성될 수 있다. 그러나 상기 제2열차단부재(154)의 재질은 이에 한정되지 아니하며, 열전도성이 우수한 재질이라면 공지된 여러 종류의 재질의 적용이 가능하다.Additionally, the second heat blocking member 154 may be embedded within the circuit board 110 to be positioned between the light emitting device 120 and the driving device 130. That is, the second heat blocking member 154 is not exposed to the surface of the circuit board 110 but is embedded within it. At this time, the second heat blocking member 154 may be formed of a material with high thermal conductivity such as gold, silver, or copper. However, the material of the second heat blocking member 154 is not limited to this, and various types of known materials can be applied as long as they have excellent thermal conductivity.

또한, 상기 제2열차단부재(154)는 상기 회로기판(110) 내에서 수직방향을 따라 일정길이를 갖도록 형성될 수도 있고, 수평방향을 따라 일정길이를 갖도록 형성될 수도 있다. 물론, 필요에 따라 하나 또는 복수개 매립되어 형성될 수도 있을 것이다.Additionally, the second heat blocking member 154 may be formed to have a certain length along the vertical direction within the circuit board 110, or may be formed to have a certain length along the horizontal direction. Of course, it may be formed by embedding one or more pieces as needed.

상기 제2열차단부재(154)는 상기 발광소자(120)와 구동소자(130) 사이에 위치하도록 회로기판(110) 내부에 매립됨으로써, 상기 회로기판(110)을 통해 상기 발광소자(120)로 전도되는 상기 구동소자(130)의 열을 상기 회로기판(110)의 외부로 방출하는 구성요소로서, 흡수한 열을 상기 회로기판(110)의 외부로 방출하기 위해 상기 회로기판(110)에 배설된 접지패턴(GND)과 연결될 수 있다.The second heat-blocking member 154 is embedded within the circuit board 110 so as to be located between the light-emitting element 120 and the driving element 130, so that the light-emitting element 120 is exposed to the light-emitting element 120 through the circuit board 110. It is a component that radiates the heat of the driving element 130 conducted to the outside of the circuit board 110, and is connected to the circuit board 110 in order to radiate the absorbed heat to the outside of the circuit board 110. It can be connected to the provided ground pattern (GND).

일반적으로 접지패턴(GND)은 다른 회로패턴에 비해 그 두께(면적)가 굵게 형성되며, 접지를 위해 회로기판(110)의 외부와 연결되므로, 상기 제2열차단부재(154)의 열이 상기 접지패턴(GND)을 통해 상기 회로기판(110)의 외부로 방열될 수 있다.In general, the ground pattern (GND) has a larger thickness (area) than other circuit patterns, and is connected to the outside of the circuit board 110 for grounding, so the heat of the second heat blocking member 154 is Heat may be dissipated to the outside of the circuit board 110 through the ground pattern (GND).

한편, 상기 제2열차단부재(154)는 상기 회로기판(110)의 제1기판층(112)에 매립될 수 있다. 이는 상기 구동소자(130) 및 발광소자(120)가 상기 제1기판층(112)에 실장되기 때문이다.Meanwhile, the second heat blocking member 154 may be embedded in the first substrate layer 112 of the circuit board 110. This is because the driving element 130 and the light emitting element 120 are mounted on the first substrate layer 112.

따라서, 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열 중 상기 발광소자(120)로 복사되는 열은 상기 제1열차단부재(152)에 의해 차단되며, 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열 중 상기 회로기판(110)을 통해 상기 발광소자(120)로 전도되는 열은 상기 제2열차단부재(154)에 의해 상기 발광소자(120)가 아닌 다른 곳으로 방열될 수 있다.Therefore, among the heat emitted from the driving element 130, the heat radiated to the light emitting element 120 is blocked by the first heat blocking member 152, and among the heat emitted from the driving element 130, the heat radiated to the light emitting element 120 is blocked by the first heat blocking member 152. Heat conducted to the light emitting device 120 through the circuit board 110 may be dissipated to a place other than the light emitting device 120 by the second heat blocking member 154.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1열차단부재(152)는 그 측면 중 상기 구동소자(130)를 향하는 표면에 형성된 열반사코팅층(158)을 포함할 수 있다. Additionally, as shown in FIG. 3, the first heat-blocking member 152 may include a heat reflective coating layer 158 formed on a surface of its side facing the driving element 130.

상기 열반사코팅층(158)은 금, 은 또는 알루미늄과 같은 금속박판이 증착되어 형성될 수 있다. 물론, 상기 금, 은, 알루미늄 외에도 열을 흡수하지 않도록 높은 열반사율과, 열을 방출하지 않도록 낮은 열방사율을 가진 재질이라면 어느 것이던 적용이 가능할 수 있다.The heat reflective coating layer 158 may be formed by depositing a thin metal plate such as gold, silver, or aluminum. Of course, in addition to gold, silver, and aluminum, any material that has a high thermal reflectance so as not to absorb heat and a low thermal emissivity so as not to emit heat can be applied.

또한, 본 실시예의 설명에서는 상기 열반사코팅층(158)이 상기 제1열차단부재(152)에서 상기 구동소자(130)를 향하는 측면에 형성되는 것을 예로 들었으나, 이 외에도 상기 발광소자(120)를 향하는 측면에도 형성될 수 있는 등 다양한 변형이 가능할 것이다.In addition, in the description of this embodiment, it is exemplified that the heat reflective coating layer 158 is formed on the side of the first heat blocking member 152 facing the driving element 130, but in addition, the light emitting element 120 Various modifications will be possible, such as being formed on the side facing.

한편, 상기 회로기판의 열을 외부로 방출되는 열방출부재가 구비될 수 있다. 상기 열방출부재는 상기 회로기판의 각종 소자가 실장되는 영역 또는 그 영역 주변에 형성될 수 있으며, 상기 소자가 실장되는 일면부터 그 배면인 타면까지 관통되도록 형성되어, 상기 회로기판에 실장된 각종 소자들에 의해 상기 회로기판으로 전도되는 열을 외부로 방출하는 구성요소이다.Meanwhile, a heat dissipating member that radiates heat from the circuit board to the outside may be provided. The heat dissipating member may be formed in or around the area where various elements of the circuit board are mounted, and may be formed to penetrate from one side on which the elements are mounted to the other side, which is the back thereof, and may be formed to penetrate various elements mounted on the circuit board. It is a component that radiates heat conducted to the circuit board by the outside.

이러한 상기 열방출부재는 제1열방출부재(162), 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The heat dissipating member may include at least one of the first heat dissipating member 162, the second heat dissipating member 164, and the third heat dissipating member 166.

상기 발광소자(120)의 작동 중에는 상기 발광소자(120)에서도 발열이 일어날 수 있다. 이러한 발광소자(120)의 발열을 적절히 방열하지 않는다면, 상기 발광소자(120)가 자체 발열에 의해 그 작동 특성이 변할 수 있다. 이러한 상기 발광소자(120)의 발열을 방열시키기 위해 제1열방출부재(162)가 구비될 수 있다.During operation of the light emitting device 120, heat may also be generated in the light emitting device 120. If the heat generated by the light emitting device 120 is not properly dissipated, the operating characteristics of the light emitting device 120 may change due to self-heating. A first heat dissipating member 162 may be provided to dissipate the heat generated by the light emitting device 120.

상기 제1열방출부재(162)는 상기 회로기판(110)에서 상기 발광소자(120)가 실장되는 영역에 위치하도록 형성될 수 있고, 상기 제1열방출부재(162)는 상기 발광소자(120)가 실장되는 상기 회로기판(110)의 일면으로부터 그 배면인 타면까지 상기 회로기판(110)을 관통하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1열방출부재(162)는 상기 발광소자(120)와 직접 접촉하여 상기 발광소자(120)에서 발생되는 열을 상기 회로기판(110)의 외부로 방출할 수 있다.The first heat-radiating member 162 may be formed to be located in an area of the circuit board 110 where the light-emitting device 120 is mounted, and the first heat-radiating member 162 may be positioned on the light-emitting device 120. ) may be arranged to penetrate the circuit board 110 from one side of the circuit board 110 on which it is mounted to the other side, which is the rear surface. Through this, the first heat dissipating member 162 can directly contact the light emitting device 120 and emit heat generated by the light emitting device 120 to the outside of the circuit board 110.

이와 같은 상기 제1열방출부재(162)는 열전도도가 높은 재질인 금이나 은, 구리 등의 재질로 형성될 수 있다. 그러나 상기 제1열방출부재(162)의 재질은 이에 한정되지 아니하며, 열전도성이 우수한 재질이라면 공지된 여러 종류의 재질의 적용이 가능하다.The first heat dissipating member 162 may be made of a material with high thermal conductivity, such as gold, silver, or copper. However, the material of the first heat dissipating member 162 is not limited to this, and various types of known materials can be applied as long as they have excellent thermal conductivity.

한편, 본 실시예에서 상기 제1열방출부재(162)는 상기 제1기판층(112)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1열방출부재(162)는 상기 회로기판(110) 중 상기 제1기판층(112)에서 상기 발광소자(120)가 실장되는 영역에 위치하도록 형성될 수 있고, 상기 제1열방출부재(162)는 상기 발광소자(120)가 실장되는 상기 제1기판층(112)의 일면으로부터 그 배면인 타면까지 상기 제1기판층(112)을 관통하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1열방출부재(162)는 상기 제1기판층(112)에 실장된 발광소자(120) 및 제2기판층(114)에 연접되도록 형성되며, 상기 발광소자(120)에서 발생되는 열을 제2기판층(114)으로 전달하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the first heat dissipating member 162 may be formed on the first substrate layer 112. That is, the first heat dissipating member 162 may be formed to be located in the area where the light emitting device 120 is mounted in the first substrate layer 112 of the circuit board 110, and the first heat dissipating member 162 may be formed in the first row of the circuit board 110. The emitting member 162 may be disposed to penetrate the first substrate layer 112 from one side of the first substrate layer 112 on which the light emitting device 120 is mounted to the other side, which is the rear surface. Through this, the first heat dissipating member 162 is formed to be connected to the light emitting device 120 and the second substrate layer 114 mounted on the first substrate layer 112, and the light emitting device 120 It may be formed to transfer the generated heat to the second substrate layer 114.

전술한 바와 같이, 상기 제2기판층(114)은 상기 제1기판층(112)에 비하여 열전도도가 높은 재질로 형성되므로, 상기 제1열방출부재(162)에 의해 제2기판층(114)으로 전달된 열은 상기 제2기판층(114)의 재질에 의해 외부로 방열될 수 있다.As described above, the second substrate layer 114 is formed of a material with higher thermal conductivity than the first substrate layer 112, and therefore the second substrate layer 114 is formed by the first heat dissipating member 162. ) can be dissipated to the outside by the material of the second substrate layer 114.

즉, 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열 중 상기 발광소자(120)로 복사되는 열은 상기 제1열차단부재(152)에 의해 차단되며, 상기 구동소자(130)에서 방출되는 열 중 상기 회로기판(110)을 통해 상기 발광소자(120)로 전도되는 열은 상기 제2열차단부재(154)에 의해 차단되고, 상기 발광소자(120)에서 발생되는 열은 상기 제1열방출부재(162)를 통해 제2기판층(114)으로 배출되는 것이다.That is, among the heat emitted from the driving element 130, the heat radiated to the light emitting element 120 is blocked by the first heat blocking member 152, and among the heat emitted from the driving element 130, the heat radiated to the light emitting element 120 is blocked by the first heat blocking member 152. Heat conducted to the light emitting device 120 through the circuit board 110 is blocked by the second heat blocking member 154, and heat generated from the light emitting device 120 is transmitted through the first heat dissipating member ( It is discharged to the second substrate layer 114 through 162).

한편, 상기 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1기판층(112) 및 제2기판층(114)에 각각 형성되어, 상기 제1기판층(112) 및 제2기판층(114)의 열을 상기 회로기판(110)의 외부로 방출하도록 구비될 수 있다.Meanwhile, the second heat dissipating member 164 and the third heat dissipating member 166 are respectively attached to the first substrate layer 112 and the second substrate layer 114, as shown in FIGS. 6 and 7. It may be formed to radiate heat from the first substrate layer 112 and the second substrate layer 114 to the outside of the circuit board 110.

이 때, 상기 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166)는 상기 제1기판층(112) 및 제2기판층(114)의 두께방향을 따라 형성되어 열전달 길이를 단축시킬 수 있다.At this time, the second heat dissipating member 164 and the third heat dissipating member 166 are formed along the thickness direction of the first substrate layer 112 and the second substrate layer 114 to shorten the heat transfer length. You can.

즉, 상기 제2열방출부재(164)는 상기 제1기판층(112)에 형성되며, 상기 제3열방출부재(166)는 상기 제2기판층(114)에 형성될 수 있다.That is, the second heat-radiating member 164 may be formed on the first substrate layer 112, and the third heat-radiating member 166 may be formed on the second substrate layer 114.

이 때, 상기 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166)는 상기 회로기판(110)에 소자가 실장되는 영역이 아닌 그 주변의 영역에 배치될 수 있다. 이는 상기 회로기판(110)에 실장되는 소자와의 간섭을 피하기 위함이다.At this time, the second heat-radiating member 164 and the third heat-radiating member 166 may be disposed not in the area where the device is mounted on the circuit board 110 but in the surrounding area. This is to avoid interference with elements mounted on the circuit board 110.

즉, 상기 제2열방출부재(164)는 상기 제1기판층(112)에서 소자가 실장되는 일면으로부터 그 배면인 타면까지 상기 제1기판층(112)을 관통하도록 배치되어, 상기 제1기판층(112)의 열을 전달하도록 하나 이상 형성될 수 있다.That is, the second heat dissipating member 164 is disposed to penetrate the first substrate layer 112 from one side of the first substrate layer 112 on which the device is mounted to the other side, which is the rear surface of the first substrate layer 112. One or more layers 112 may be formed to transfer heat.

또한, 상기 제3열방출부재(166)는 상기 제2기판층(114)의 일면으로부터 타면까지 상기 제2기판층(114)을 관통하도록 배치되며, 이 때 상기 제3열방출부재(166)는 상기 제1기판층(112)의 타면에 형성된 제2열방출부재(164)의 끝단과 접촉하여 열전달이 가능하도록 구비될 수 있다.In addition, the third heat-radiating member 166 is disposed to penetrate the second substrate layer 114 from one side to the other side of the second substrate layer 114, and at this time, the third heat-radiating member 166 may be provided to enable heat transfer by contacting the end of the second heat dissipating member 164 formed on the other surface of the first substrate layer 112.

따라서, 상기 제1기판층(112)에 실장된 소자에 의해 상기 제1기판층(112)으로 전도된 열은 상기 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166)에 의해 상기 회로기판(110)의 외부로 신속하게 방출될 수 있다.Therefore, the heat conducted to the first substrate layer 112 by the device mounted on the first substrate layer 112 is generated by the second heat dissipating member 164 and the third heat dissipating member 166. It can be quickly released to the outside of the circuit board 110.

이러한 상기 제2열방출부재(164) 및 제3열방출부재(166)는 상기 제1열방출부재(162)와 유사하게 열전도도가 높은 재질은 금이나 은, 구리 등의 재질로 형성될 수 있다. 그러나, 열전도성이 우수한 재질이라면 공지된 여러 종류의 재질의 적용이 가능하다.Similar to the first heat-radiating member 162, the second heat-radiating member 164 and the third heat-radiating member 166 may be formed of a material with high thermal conductivity such as gold, silver, or copper. there is. However, various types of known materials can be applied as long as they have excellent thermal conductivity.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 패키지 어셈블리(100)는 상기 회로기판(110)의 상측을 덮는 하우징(170)을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(120)에서 방출되는 빛은 레이저이므로, 인체의 안구에 조사될 경우 시신경의 손상을 유발할 수 있어 적절하게 확산되어야 한다. 이를 위해, 상기 하우징(170)은 상기 발광소자(120)와 대응하는 영역에 개구부(172)가 형성되며, 상기 개구부(172)에 빛을 확산시키는 디퓨져(180)가 구비될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디퓨져(180)에는 레이저를 확산시키는 렌즈패턴(182)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the semiconductor device package assembly 100 according to an embodiment of the present invention may include a housing 170 that covers the upper side of the circuit board 110. Since the light emitted from the light emitting device 120 is a laser, it may cause damage to the optic nerve when irradiated to the human eye, so it must be spread appropriately. To this end, the housing 170 has an opening 172 formed in an area corresponding to the light emitting device 120, and a diffuser 180 that diffuses light may be provided in the opening 172. As shown in FIG. 8, a lens pattern 182 that diffuses the laser may be formed in the diffuser 180.

따라서, 상기 발광소자(120)에서 방출되는 빛(레이저)은 상기 디퓨져(180)를 통해 확산된 후 더 외측에 위치된 윈도우(190)를 통해 외부로 조사되며, 물체의 표면에서 반사된 레이저는 상기 윈도우(190)를 투과하여 모처에 구비된 수광부로 수광될 수 있다.Therefore, the light (laser) emitted from the light emitting device 120 is diffused through the diffuser 180 and then irradiated to the outside through the window 190 located further outside, and the laser reflected from the surface of the object is Light may pass through the window 190 and be received by a light receiving unit provided elsewhere.

또한, 상기 발광소자(120)의 일측에 포토 다이오드(140)가 구비될 수 있다. 상기 포토 다이오드(140)는 상기 디퓨져(180)가 파손될 때 상기 발광소자(120)의 작동을 중지시켜 시신경의 손상을 차단하기 위하여 구비될 수 있다.Additionally, a photo diode 140 may be provided on one side of the light emitting device 120. The photo diode 140 may be provided to prevent damage to the optic nerve by stopping the operation of the light emitting device 120 when the diffuser 180 is damaged.

한편, 상기 구동소자(130)의 작동 중에는 전자방해잡음(EMI: Electro Magnetic Interference)가 발생할 수 있으며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(270)은 이러한 전자방해잡음을 차폐하기 위해서 상기 발광소자(120)와 상기 구동소자(130)를 모두 덮도록 구비될 수 있다.Meanwhile, electromagnetic interference (EMI) may occur during operation of the driving element 130, and as shown in FIGS. 4 and 5, the housing 270 is designed to shield this electromagnetic interference noise. For this purpose, it may be provided to cover both the light emitting device 120 and the driving device 130.

이러한 하우징(270)은 전자방해잡음 차폐성 및 방열성을 가질 수 있도록 금속소재 및 상기 금속소재의 표면에 형성된 열방사 코팅층(276)을 포함할 수도 있다.This housing 270 may include a metal material and a heat radiation coating layer 276 formed on the surface of the metal material to have electromagnetic interference noise shielding and heat dissipation properties.

그런데, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디퓨져(180)의 테두리에는 상기 디퓨져(180)의 파손을 감지하기 위한 ITO코팅층(184)이 형성될 수 있다. However, as shown in FIG. 8, an ITO coating layer 184 may be formed on the edge of the diffuser 180 to detect damage to the diffuser 180.

이러한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 디퓨져(180)가 하우징(270)의 개구부(272)에 결합될 때, 상기 ITO코팅층(184)이 형성된 부분이 금속 소재의 하우징(270)에 맞닿아 전기적 간섭을 일으킬 우려가 있다. 이러한 우려를 배제하기 위하여, 상기 하우징(270)은 열전도성 플라스틱 소재로 이루어지고, 그 내측 표면에 전자파 차폐를 위한 금속 재질의 전자방해잡음 차폐 코팅층(278)이 형성될 수도 있다.In this case, as shown in FIG. 9, when the diffuser 180 is coupled to the opening 272 of the housing 270, the portion where the ITO coating layer 184 is formed fits into the housing 270 made of metal. Contact may cause electrical interference. In order to exclude this concern, the housing 270 may be made of a thermally conductive plastic material, and an electromagnetic interference shielding coating layer 278 made of a metal material for electromagnetic wave shielding may be formed on its inner surface.

상기 열방사 코팅층(276)은 전기 절연성과 열 전도성을 모두 갖춘 절연성 방열필러가 포함된 성분으로 이루어질 수 있다. 이러한 예로서, 상기 열방사 코팅층(276)은 방열성 및 절연성을 동시에 갖도록 고분자매트릭스에 분산되는 절연성 방열필러를 포함한 재질로 이루어질 수 있다.The heat radiation coating layer 276 may be made of a component containing an insulating heat dissipation filler that has both electrical insulation and thermal conductivity. In this example, the thermal radiation coating layer 276 may be made of a material containing an insulating heat dissipation filler dispersed in a polymer matrix to have both heat dissipation and insulating properties.

구체적인 일례로써, 상기 고분자매트릭스는 공지된 열가소성 고분자화합물일 수 있고, 상기 열가소성 고분자화합물은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리케톤, 액정고분자, 폴리올레핀, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI) 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택된 1종의 화합물, 또는 2종 이상의 혼합물 또는 코폴리머일 수 있다. As a specific example, the polymer matrix may be a known thermoplastic polymer compound, and the thermoplastic polymer compound may include polyamide, polyester, polyketone, liquid crystal polymer, polyolefin, polyphenylene sulfide (PPS), and polyether ether ketone (PEEK). ), polyphenylene oxide (PPO), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), and polyimide. It may be one type of compound selected from the group consisting of, or a mixture or copolymer of two or more types.

또한, 상기 절연성 방열필러는 절연성 및 방열성을 동시에 가지는 것이라면 제한 없이 모두 사용될 수 있다. 구체적인 일례로써, 상기 절연성 방열필러는 산화마그네슘, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 산화알루미늄, 실리카, 산화아연, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화베릴륨, 실리콘카바이드 및 산화망간으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the insulating heat dissipation filler may be used without limitation as long as it has both insulating and heat dissipating properties. As a specific example, the insulating heat dissipation filler is selected from the group consisting of magnesium oxide, titanium dioxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, aluminum oxide, silica, zinc oxide, barium titanate, strontium titanate, beryllium oxide, silicon carbide, and manganese oxide. It may include one or more types.

더불어, 상기 절연성 방열필러는 다공질이거나 비다공질일 수 있으며, 카본계, 금속 등의 공지된 전도성 방열필러를 코어로 하고 절연성 성분이 상기 코어를 둘러싸는 코어쉘 타입의 필러일 수도 있다.In addition, the insulating heat dissipating filler may be porous or non-porous, and may be a core-shell type filler in which a known conductive heat dissipating filler such as carbon-based or metal is used as the core and an insulating component surrounds the core.

더하여, 상기 절연성 방열필러는 젖음성 등을 향상시켜 고분자매트릭스와의 계면 접합력을 향상시킬 수 있도록 표면이 실란기, 아미노기, 아민기, 히드록시기, 카르복실기 등의 관능기로 개질된 것일 수도 있다.In addition, the surface of the insulating heat dissipating filler may be modified with functional groups such as silane groups, amino groups, amine groups, hydroxy groups, and carboxyl groups to improve wettability and the interfacial adhesion with the polymer matrix.

그러나 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며 절연성과 방열성을 동시에 갖는 재질이라면 제한 없이 모두 사용될 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and any material that has both insulating and heat dissipating properties can be used without limitation.

또한, 상기 전자방해잡음 차폐 코팅층(278)은 금속재질이 증착 등을 통한 박막형태로 형성될 수 있다. 물론, 상기 전자방해잡음 차폐 코팅층(278)은 금속재질에 한정되는 것은 아니며, 전자방해잡음을 차폐할 수 있는 알려진 재질이라면 어느 것이던지 적용이 가능할 것이다.Additionally, the electromagnetic interference shielding coating layer 278 may be formed of a metal material in the form of a thin film through deposition or the like. Of course, the electromagnetic interference shielding coating layer 278 is not limited to metal materials, and any known material capable of shielding electromagnetic interference noise can be applied.

또한, 상기 구동소자(130)의 열을 보다 신속하고 효율적으로 배출시키기 위하여, 상기 하우징(270)의 내측면은 상기 구동소자(130)에 직접 접촉될 수 있다. 상기 구동소자(130)와 상기 하우징(270)이 직접 접촉됨으로써, 상기 구동소자(130)에서 발생되는 열은 상기 하우징(270)을 통해 반도체 소자 패키지 어셈블리(100)의 외부로 신속하게 방열될 수 있다.Additionally, in order to more quickly and efficiently discharge the heat of the driving element 130, the inner surface of the housing 270 may be in direct contact with the driving element 130. As the driving element 130 and the housing 270 are in direct contact, heat generated from the driving element 130 can be quickly dissipated to the outside of the semiconductor device package assembly 100 through the housing 270. there is.

이 때 상기 구동소자(130)의 표면 및 상기 구동소자(130)와 접촉하는 하우징의 접촉면(274)은 별도의 경면 가공을 거치지 아니하므로 겉보기에는 평평하다고 하더라도 확대하여 보면 무수히 많은 작은 요철이 형성되어 있다. 이러한 요철은 상기 구동소자(130)와 하우징의 밀착을 저해시킬 수 있으며, 요철의 사이에 공기층이 형성되어 열전달을 방해할 수 있다.At this time, the surface of the driving element 130 and the contact surface 274 of the housing in contact with the driving element 130 do not undergo separate mirror finishing, so even though they appear flat on the outside, numerous small irregularities are formed when enlarged. there is. These irregularities may impede close adhesion between the driving element 130 and the housing, and an air layer may be formed between the irregularities, thereby hindering heat transfer.

따라서, 상기 구동소자(130)와 하우징(270)의 보다 긴밀한 열적 접촉을 위하여, 상기 구동소자(130)의 하우징(270)과 접촉하는 면 및 상기 하우징의 접촉면(274) 사이에 열전달물질(132)이 개재될 수 있다.Therefore, for closer thermal contact between the driving element 130 and the housing 270, a heat transfer material 132 is placed between the surface of the driving element 130 in contact with the housing 270 and the contact surface 274 of the housing. ) may be included.

상기 열전달물질(132)은 상기 구동소자(130)의 표면 및 상기 하우징의 내측면의 표면 요철 사이에 충진되어 공극이 발생되지 않도록 함으로써 열전달이 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.The heat transfer material 132 can be filled between the surface of the driving element 130 and the surface irregularities of the inner surface of the housing to prevent voids from occurring, thereby enabling heat transfer to occur more smoothly.

상기 열전달물질(132)은 서멀 그리스 등의 TIM(Thermal interface material)일 수 있는데, 예를 들어 열전도성 필러가 분산되어 이루어질 수 있다. 이 때 상기 열전도성 필러는 금속필러, 세라믹 피러 및 카본계 피러 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The heat transfer material 132 may be a thermal interface material (TIM) such as thermal grease. For example, the heat transfer material 132 may be formed by dispersing a thermally conductive filler. At this time, the thermally conductive filler may include one or more of a metal filler, a ceramic filler, and a carbon-based filler.

상기 금속필러는 Al, Ag, Cu, NI, In-Bi-Sn 합금, Sn-In-Zn 합금, Sn-In-Ag 합금, Sn-Ag-Bi 합금, Sn-Bi-Cu-Ag 합금, Sn-Ag-Cu-Sb 합금, Sn-Ag-Cu 합금, Sn-Ag 합금 및 Sn-Ag-Cu-Zn 합금 등의 공지된 금속필러 중 1 종 이상을 포함할 수 있고, 상기 세라믹필러는 AlN, Al2O3, BN, SiC 및 BeO 등의 공지된 세라믹필러 중 1 종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 카본계 필러는 그라파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 탄소섬유(carbon fiber), 다이아몬드 및 그래핀(graphene) 등의 공지된 카본계 필러를 1종 이상 포함할 수 있다.The metal filler is Al, Ag, Cu, NI, In-Bi-Sn alloy, Sn-In-Zn alloy, Sn-In-Ag alloy, Sn-Ag-Bi alloy, Sn-Bi-Cu-Ag alloy, Sn -It may contain one or more of known metal fillers such as Ag-Cu-Sb alloy, Sn-Ag-Cu alloy, Sn-Ag alloy, and Sn-Ag-Cu-Zn alloy, and the ceramic filler is AlN, It may contain one or more of known ceramic fillers such as Al 2 O 3 , BN, SiC, and BeO, and the carbon-based filler includes graphite, carbon nanotube, and carbon fiber. , may include one or more known carbon-based fillers such as diamond and graphene.

또한, 보다 확실한 밀착을 위하여, 상기 하우징의 접촉면(274)은 상기 구동소자(130) 측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 접촉면(274)은 상기 구동소자(130)가 수용되도록 함몰형성된 홈의 형태로 이루어질 수도 있으며, 돌출되거나 함몰 형성되지 아니하고 평면을 이루도록 형성될 수도 있을 것이다.Additionally, for more reliable adhesion, the contact surface 274 of the housing may be formed to protrude toward the driving element 130. Of course, the present invention is not limited to this, and the contact surface 274 may be formed in the form of a recessed groove to accommodate the driving element 130, or may be formed to be flat rather than protruding or recessed.

따라서, 상기 하우징(270)은 상기 구동소자(130)에서 발생하는 전자방해잡음을 차폐할 뿐만 아니라, 상기 구동소자(130)에서 발생하는 열을 외부로 직접 방열함으로써, 상기 구동소자(130)의 열이 발광소자(120)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the housing 270 not only shields the electromagnetic interference noise generated from the driving element 130, but also directly dissipates heat generated from the driving element 130 to the outside, Heat can be prevented from being transferred to the light emitting device 120.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same spirit. , other embodiments can be easily proposed by change, deletion, addition, etc., but this will also be said to be within the scope of the present invention.

100: 반도체 소자 패키지 어셈블리 110: 회로기판
112: 제1기판층 114: 제2기판층
120: 발광소자 130: 구동소자
132: 열전달물질 140: 포토 다이오드
152: 제1열차단부재 154: 제2열차단부재
158: 열반사 코팅 162: 제1열방출부재
164: 제2열방출부재 166: 제3열방출부재
170: 하우징 180: 디퓨져
190: 윈도우 270: 하우징
272: 개구부 274: 접촉면
276: 열방사 코팅층 278: 전자방해잡음 차폐 코팅층
GND: 접지패턴100: Semiconductor device package assembly 110: Circuit board
112: first substrate layer 114: second substrate layer
120: light emitting device 130: driving device
132: heat transfer material 140: photo diode
152: 1st train blocking member 154: 2nd train blocking member
158: Heat reflection coating 162: First heat dissipation member
164: second heat dissipating member 166: third heat dissipating member
170: Housing 180: Diffuser
190: window 270: housing
272: opening 274: contact surface
276: thermal radiation coating layer 278: electromagnetic interference noise shielding coating layer
GND: Ground pattern

Claims (17)

회로기판;
상기 회로기판에 실장되며, 레이저를 발신하는 발광소자;
상기 발광소자가 실장되는 상기 회로기판의 일면과 동일면에 위치하면서 상기 발광소자와 인접하도록 상기 회로기판의 일면에 실장되며, 상기 발광소자를 제어하는 구동소자; 및
상기 구동소자에서 방출되는 열이 상기 발광소자에 전해지는 것을 차단할 수 있도록 상기 발광소자와 상기 구동소자 사이에 위치하도록 배치되는 차단부;를 포함하고,
상기 회로기판은,
일면에 상기 구동소자 및 발광소자가 실장되는 제1기판층; 및
상기 제1기판층의 하측에 형성되며, 상기 제1기판층보다 상대적으로 열전도도가 높은 재질로 이루어진 제2기판층;을 포함하는 반도체 소자 패키지 어셈블리.circuit board;
a light emitting element mounted on the circuit board and emitting a laser;
a driving element located on the same surface as one side of the circuit board on which the light emitting element is mounted and mounted on one side of the circuit board adjacent to the light emitting element, and controlling the light emitting element; and
A blocking portion disposed between the light-emitting device and the driving device to block heat emitted from the driving device from being transmitted to the light-emitting device,
The circuit board is,
A first substrate layer on which the driving element and the light emitting element are mounted on one surface; and
A semiconductor device package assembly comprising: a second substrate layer formed below the first substrate layer and made of a material with relatively higher thermal conductivity than the first substrate layer. 제1항에 있어서,
상기 차단부는,
상기 제1기판층의 표면으로부터 일정높이 돌출 형성되어, 상기 구동소자에서 방출되는 열이 상기 발광소자로 복사되는 것을 차단하는 제1열차단부재; 및
상기 제1기판층의 내부에 매립되며, 상기 제1기판층을 통해 상기 발광소자로 전도되는 상기 구동소자의 열을 상기 제1기판층의 외부로 방출하는 제2열차단부재;를 포함하는 반도체 소자 패키지 어셈블리.According to paragraph 1,
The blocking unit,
a first heat-blocking member that protrudes from the surface of the first substrate layer at a certain height to block heat emitted from the driving device from being radiated to the light-emitting device; and
A semiconductor comprising; a second heat-blocking member buried inside the first substrate layer and emitting heat from the driving device conducted to the light-emitting device through the first substrate layer to the outside of the first substrate layer; Device package assembly. 제2항에 있어서,
상기 제1열차단부재는,
상기 구동소자에서 발생하는 열을 반사시킬 수 있도록 상기 구동소자를 향하는 표면에 형성된 열반사코팅층을 포함하는 반도체 소자 패키지 어셈블리.According to paragraph 2,
The first train blocking member,
A semiconductor device package assembly including a heat reflection coating layer formed on a surface facing the driving device to reflect heat generated from the driving device. 제2항에 있어서,
상기 제2열차단부재는 접지패턴과 연결되어, 상기 접지패턴을 통해 제1기판층의 외부로 열을 방출하는 반도체 소자 패키지 어셈블리.According to paragraph 2,
A semiconductor device package assembly wherein the second heat-blocking member is connected to a ground pattern and radiates heat to the outside of the first substrate layer through the ground pattern. 제1항에 있어서,
상기 반도체 소자 패키지 어셈블리는,
일단부가 상기 발광소자와 직접 접촉될 수 있도록 상기 제1기판층에 형성되고, 타단부가 상기 제2기판층과 직접 접촉하면서 상기 발광소자가 실장되는 상기 제1기판층의 일면으로부터 그 배면인 타면까지 관통하도록 상기 제1기판층에 배치되는 제1열방출부재;
일단부가 상기 발광소자 및 구동소자와 접촉되지 않으면서 상기 제1기판층의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 상기 제1기판층에 배치되는 제2열방출부재; 및
일단부가 상기 제2열방출부재의 단부와 접촉되면서 상기 제2기판층의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 상기 제2기판층에 배치되는 제3열방출부재;를 포함하며,
상기 제1열방출부재는 상기 발광소자에서 발생되는 열을 제2기판층으로 전달하는 열전달경로의 역할을 수행하며,
상기 제2열방출부재 및 제3열방출부재는 상기 구동소자 및 발광소자로부터 상기 제1기판층으로 전달된 열을 상기 회로기판의 외부로 방출하는 열전달경로의 역할을 수행하는 반도체 소자 패키지 어셈블리.According to paragraph 1,
The semiconductor device package assembly,
One end is formed on the first substrate layer so as to be in direct contact with the light emitting device, and the other end is in direct contact with the second substrate layer, and the other side is the rear surface from one side of the first substrate layer on which the light emitting device is mounted. a first heat dissipating member disposed on the first substrate layer so as to penetrate through;
a second heat dissipating member disposed on the first substrate layer so that one end penetrates from one side to the other side of the first substrate layer without being in contact with the light emitting device and the driving device; and
A third heat-radiating member disposed on the second substrate layer so that one end is in contact with the end of the second heat-radiating member and penetrates from one side to the other side of the second substrate layer,
The first heat dissipating member serves as a heat transfer path to transfer heat generated from the light emitting device to the second substrate layer,
The second heat dissipating member and the third heat dissipating member serve as a heat transfer path to dissipate heat transferred from the driving element and the light emitting element to the first substrate layer to the outside of the circuit board. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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