KR20090017391A - 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛 - Google Patents

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KR20090017391A
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김용석
서부완
허훈
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엘지전자 주식회사
엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛에 관한 것으로 특히, 높은 열방출 효율을 가지며 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 발광 소자용 회로 기판에 있어서, 제1면과 제2면을 가지는 기판과; 상기 기판의 제1면에 형성되며, 발광 소자 패키지와 전기적으로 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인과; 상기 발광 소자 패키지가 결합되는 위치에 상기 기판의 제1면과 제2면을 연결하여 형성된 열전달부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
패키지, 회로 기판, 발광 유닛, 열전달부, 발광 소자.

Description

발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛{Circuit board for light emitting device and light emitting unit using the same}
본 발명은 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛에 관한 것으로 특히, 높은 열방출 효율을 가지며 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화 된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다.
이러한 LED에 의해 방출되는 광의 파장은 LED를 제조하는데 사용되는 반도체 재료에 따른다. 이는 방출된 광의 파장이 가전자대(valence band) 전자들과 전도대(conduction band) 전자들 사이의 에너지 차를 나타내는 반도체 재료의 밴드갭(band-gap)에 따르기 때문이다.
질화 갈륨 화합물 반도체(Gallium Nitride: GaN)는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭(0.8 ~ 6.2eV)을 가지고 있어, LED를 포함한 고출력 전자부품 소자 개발 분야에서 많은 주목을 받아왔다.
이에 대한 이유 중 하나는 GaN이 타 원소들(인듐(In), 알루미늄(Al) 등)과 조합되어 녹색, 청색 및 백색광을 방출하는 반도체 층들을 제조할 수 있기 때문이다.
이와 같이 방출 파장을 조절할 수 있기 때문에 특정 장치 특성에 맞추어 재료의 특징들에 맞출 수 있다. 예를 들어, GaN를 이용하여 광기록에 유익한 청색 LD와 백열등을 대치할 수 있는 백색 LED를 만들 수 있다.
이러한 GaN 계열 물질의 이점들로 인해, GaN 계열의 LED 시장이 급속히 성장하고 있다. 따라서, 1994년에 상업적으로 도입한 이래로 GaN 계열의 광전자장치 기술도 급격히 발달하였다.
이와 같은 LED를 이용하여 발광 장치 제품을 제조하기 위해서는 이러한 LED를 배치할 수 있는 회로 기판, 특히 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB)이 필수적이다.
이러한 PCB의 역할은 다수의 LED 사이의 회로를 연결시켜 주며, LED으로부터 방출되는 열을 2차 방열 시스템 또는 대기(air)중으로 전달시키는 역할을 담당한다.
이와 같이, LED를 제품에 적용하기 위해서는 PCB에 여러 개의 LED를 정렬시켜 LED 모듈(Module)을 만들어 발광 유닛을 제조하여야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발광 소자가 결합되는 회로 기판에 있어서, 열방출이 우수하며, 간단한 구조를 가지고, 저가의 제조비용 실현이 가능한 회로 기판을 제공하고, 따라서 높은 신뢰성을 가지는 발광 유닛의 제작이 가능한 발광 소자용 회로 기판 및 그 발광 유닛을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 발광 소자용 회로 기판에 있어서, 제1면과 제2면을 가지는 기판과; 상기 기판의 제1면에 형성되며, 발광 소자 패키지와 전기적으로 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인과; 상기 발광 소자 패키지가 결합되는 위치에 상기 기판의 제1면과 제2면을 연결하여 형성된 열전달부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전달부는, 상기 기판을 관통하는 적어도 하나 이상의 금속 기둥일 수 있다. 이때, 상기 금속 기둥에는, 수직방향으로 위치하는 적어도 하나 이상의 제1관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전달부는, 상기 기판에 수직 방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 제2관통홀일 수 있다. 이때, 상기 관통홀에는, 금속이 도금될 수 있다.
한편, 상기 기판의 제2면에는 금속층이 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 발광 유닛에 있어서, 제1면과 제2면을 가지는 기판과; 상기 기판의 제1면에 형성되며, 발광 소자 패키지와 전기적으로 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인과; 상기 기판의 제1면과 제2면을 연결하여 형성된 열전달부와; 상기 열전달부 상에 위치하여 상기 전도성 라인에 전기적으로 연결되는 발광 소자 패키지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 소자 패키지는, 발광 소자와 접촉된 열방출부를 포함할 수 있고, 이러한 열방출부는 열전달부와 연결될 수 있다.
본 발명은 절연체를 이용할 수 있어서 저렴한 제작비용으로 높은 열전도율을 가지는 회로 기판의 제작이 가능하고, 높은 절연 특성을 유지할 수 있는 회로 기판을 제공할 수 있다. 따라서 이러한 회로 기판을 이용하여 높은 신뢰성을 가지는 발광 유닛을 제공할 수 있고, 고휘도의 발광 소자를 이용한 고출력의 발광 유닛에 적용할 수 있는 효과가 있는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 도면들에 서 층들 및 영역들의 치수는 명료성을 위해 과장되어있다. 또한 여기에서 설명되는 각 실시예는 상보적인 도전형의 실시예를 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 표면과 같은 구성 요소의 일부가 '내부(inner)'라고 표현된다면 이것은 그 요소의 다른 부분들 보다도 소자의 외측으로부터 더 멀리 있다는 것을 의미한다고 이해할 수 있을 것이다.
나아가 '아래(beneath)' 또는 '중첩(overlies)'과 같은 상대적인 용어는 여기에서는 도면에서 도시된 바와 같이 기판 또는 기준층과 관련하여 한 층 또는 영역과 다른 층 또는 영역에 대한 한 층 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다.
이러한 용어들은 도면들에서 묘사된 방향에 더하여 소자의 다른 방향들을 포함하려는 의도라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 마지막으로 '직접(directly)'라는 용어는 중간에 개입되는 어떠한 요소가 없다는 것을 의미한다. 여기에서 사용되는 바와 같이 '및/또는'이라는 용어는 기록된 관련 항목 중의 하나 또는 그 이상의 어느 조합 및 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
이러한 용어들은 단지 다른 영역, 층 또는 지역으로부터 어느 하나의 요소, 성분, 영역, 층 또는 지역들을 구분하기 위해 사용되는 것이다. 따라서 아래에서 논의된 제1 영역, 층 또는 지역은 제2 영역, 층 또는 지역이라는 명칭으로 될 수 있다.
발광 소자 패키지가 결합되어 발광 유닛의 제작에 사용될 수 있는 회로 기판 또는 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB)은 도 1과 같은 FR4(Flame Retardant 4) PCB(10), FPCB (Flexible PCB), 및 도 2에서 도시하는 바와 같은 MCPCB(Metal Core PCB; 30) 등이 이용될 수 있다.
이 중에서, FR4 PCB(10)의 경우, 발광 소자 패키지(20) 하측에 구리(Cu; 11)가 위치하며, 이러한 구리(11)와 PCB(10) 하측과의 절연을 위하여 절연체 기판(12)이 위치한다.
발광 소자 패키지(20)는 패키지(20) 중앙부에 위치한 발광 소자 칩(21)에서 발열이 나타나기 때문에, 이러한 열은 칩(21)의 상단이 아닌 PCB(10) 방향, 칩(21)의 하측 방향으로 모든 열이 이동하게 된다.
이러한 FR4 PCB(10)의 경우, 구리(11)까지는 발광 소자 칩(21) 하단에서 발생한 열이 이동할 수 있지만, FR4 절연체 기판(12)으로는 열이 용이하게 전달되지 않을 수 있다.
표 1에서 보는 바와 같이, 열전도가 가장 높은 매질은 구리(Copper)이며, 다음에 알루니늄(Aluminum), FR4의 순서로 전도도가 낮아짐을 알 수 있다. 표 1에서와 같이, 구리와 FR4는 열전도가 대략 1000배 차이가 나기 때문에, 도 1에서와 같 은 일반적인 FR4 PCB(10) 구조는 발광 소자 칩(21)에서 발열하는 열이 구리(11)까지는 매우 빠르게 전도되지만, FR4 절연체 기판(12)은 열전도율이 매우 낮기 때문에 구리(11) 층에 열이 갇히는 구조가 될 수 있다.
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한편, 도 2에서 도시하는 MCPCB(30)의 경우도 마찬가지로 바닥에 두꺼운 알루니늄층(Aluminum layer; 33)이 있어서, 절연층(32)에 갇혀있는 열을 빠르게 알루니늄층(33)으로 전도시킬 수 있지만, 구리층(31)까지는 열전도가 잘 되어도, 절연층(32)에서 열이 갇힐 수 있다.
또한, 이러한 MCPCB(30)는 FR4나 FPCB와는 달리 다층 회로 구조를 제조하기 어려우며, 제조 가격도 상대적으로 높다.
통상의 소비 전력이 0.1W 정도인 발광 소자 패키지는 FR4 PCB를 이용하여 발광 유닛 또는 발광 소자 패키지 모듈을 제작할 수 있다. 이는 소비 전력이 낮은 발광 소자 패키지이기 때문에 발광 소자에서 방출되는 열이 크지 않기 때문에 사용 가능할 수 있다.
최근, 발광 소자 패키지 모듈의 추세는 고휘도의 고전력 칩(High Power Chip)으로 적용분야를 넓히고 있으며, 그 이유는 간접 조명에서 직접 조명으로 발광 소자의 적용 분야가 확대됨에 따라 고전력 발광 소자가 많이 이용되기 때문이다.
이러한 고휘도 발광 소자를 이용한 모듈의 경우, MCPCB를 사용하는 경우가 많으나, 상술한 바와 같이, MCPCB는 가격이 비싸고 및 복잡한 회로 구성이 어렵기 때문에 적용이 용이하지 않을 수 있다.
하기에서 설명하는 실시예에서는 이와 같은 단점을 해소하고 고출력, 고전력의 발광 소자 및 그 패키지를 이용하여 발광 유닛을 제작할 수 있는 회로 기판 및 그 제조방법을 설명한다.
<제1실시예>
도 3에서 도시하는 바와 같이, 제1실시예의 회로 기판(100)은, 절연체로 형성되는 기판(110)에, 발광 소자 패키지(200)와 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인(120)과, 발광 소자 패키지(200)와 결합되는 열전달부(130)를 포함하여 구성된다.
도시하는 바와 같이, 전도성 라인(120)은 발광 소자 패키지(200)와 전기적으로 연결되고, 기판(110)의 상측면에 형성된다. 기판(110)의 하측에는 금속판(140)이 형성될 수 있으며, 이러한 금속판(140)은 열전달부(130)와 접촉되어 구성될 수 있다.
발광 소자 패키지(200)와 열적으로 결합되는 열전달부(130)는 발광 소자 패키지(200)와 직접 접촉되거나 써멀 그리스, 땜납 등과 같은 열적결합부(210)를 통하여 연결될 수 있고, 이러한 열적결합부(210)는 발광 소자 패키지(200)의 열방출부(heat sink, heat slug; 220)와 결합될 수 있다.
또한, 발광 소자 패키지(200)의 전극(230)은 솔더(231)와 같은 물질에 의하여 전도성 라인(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
열전달부(130)는 기판(110)을 수직방향으로 관통하여 형성될 수 있으며, 도 3에서는 이러한 열전달부(130)가 구리(Cu)와 같은 열전도가 우수한 금속으로 기둥(131) 형상으로 형성된 실시예를 도시하고 있다. 이러한 기둥(131) 형상의 열전달부(130)는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도 4에서 도시하는 바와 같이, 구리와 같은 열전도가 우수한 금속으로 형성되는 열전달부(130)에 의하여 발광 소자 및 패키지(200) 하단에서 방출되는 열은 열전달부(130)를 통하여, 절연체를 거치지 않고 회로 기판(100) 하단까지 전도되며, 이러한 회로 기판(100)에 설치된 2차 방열 시스템(도시되지 않음)을 통하여 짧은 시간에 효과적으로 많은 열을 방출할 수 있는 장점을 가진다.
이러한 열전달부(130)를 가지는 회로 기판(100)의 제작은 다음과 같은 과정에 의하여 이루어진다.
먼저, 도 5에서와 같이, 절연체 기판(110)을 준비한다. 이후, 도 6에서와 같이, 이러한 절연체 기판(110)에 금속 패턴을 형성하기 위하여 식각하거나 드릴링과 같은 방법으로 패턴을 형성한다. 즉, 열전달부(130)가 형성될 수 있는 중앙부의 홀(111)을 형성하고, 전도성 라인(120)이 형성될 수 있는 홈(112)을 형성한다.
그리고 이러한 홀(111)과 홈(112)에 구리와 같은 금속을 채워 도 7과 같은 회로 기판의 구조를 제작한다.
경우에 따라, 전도성 라인(120)은 절연체 기판(110) 상에 기 형성되어 있는 금속판을 식각하여 형성할 수도 있다.
발광 소자 패키지(200)의 발열 특성에 따라 발열이 크지 않을 경우에는 도 8에서와 같이, 열전달부(130)에 관통홀(132)을 형성할 수 있다. 이러한 관통홀(132)은 발광 소자 패키지(200) 또는 이 패키지(200)의 열방출부(220)가 공기와 접할 수 있도록 하거나, 2차 방열 시스템과 공기의 흐름을 통하여 연결될 수 있도록 할 수 있다.
<제2실시예>
도 9에서 도시하는 바와 같이, 제2실시예의 회로 기판(100)은, 절연체로 형성되는 기판(110)에, 발광 소자 패키지(200)와 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인(120)과, 발광 소자 패키지(200)와 결합되며 다수의 관통홀(132)을 가지는 열전달부(130)를 포함하여 구성된다.
도시하는 바와 같이, 전도성 라인(120)은 발광 소자 패키지(200)와 전기적으로 연결되고, 기판(110)의 상측면에 형성된다. 기판(110)의 하측에는 금속판(140)이 형성될 수 있으며, 이러한 금속판(140)은 열전달부(130)와 접촉되어 구성될 수 있다. 이러한 사항은 제1실시예와 동일하다.
본 실시에에서 열전달부(130)는 기판(110)을 수직방향으로 관통하여 형성되는 다수의 관통홀(132)에 구리와 같은 열전도도가 우수한 금속으로 금속막(133)이 도금되어 구성될 수 있다.
이와 같이, 열전달부(130)를 구성함에 있어서, 발광 소자 패키지(200)의 하측이 모두 금속으로 채워지지 않고, 관통홀(132)의 내측면에만 금속막(133)이 도금되어도 실질적으로 동일한 열전달 효과를 가질 수 있다.
즉, 발광 소자 패키지(200) 또는 이러한 패키지(200)의 열방출부(220)는 열전달부(130)와 직접 접속되거나 열적결합부(210)에 의하여 접속되며, 이러한 상태에서 발광 소자에서 발생된 열은 열전달부(130)로 전달되는데, 이러한 열은 관통홀(132)에 형성된 금속막(133)을 따라 회로 기판(100)의 하측 방향으로 신속히 전달될 수 있다.
이러한 금속막(133)은 발광 소자에서 발생하는 열을 전달하기에 충분한 열전도도를 가질 수 있다.
이때, 관통홀(132)에서 금속막(133)이 형성되지 않은 부분은 공기의 유로를 형성할 수 있고, 회로 기판(100)에 설치되는 2차 방열 시스템과 연결되는 유로를 형성할 수 있다.
한편, 이러한 회로 기판(100)의 제작은 도 10과 같이, 절연체 기판(110) 상에 발광 소자 패키지가 결합될 부분에 다수의 홀(113)을 관통하여 형성하고, 전도성 라인(120)이 형성될 홈(112)을 형성한다.
이후, 홀(113)의 내측면을 따라 도 9에서와 같이 금속막(133)을 도금하여 형성하고, 홈(112)에 전도성 라인(120)을 형성한다.
이와 같은 과정을 통하여, 도 9와 같은 회로 기판(100)을 제작할 수 있다.
경우에 따라서, 상술한 홀(113)에 금속막(133)을 형성하는 대신에 홀(113) 전체를 금속으로 채워 도 11과 같은 구조를 제작할 수도 있다. 이때, 이러한 다수의 홀(113)에 채워진 금속은 열전달부(130)의 열전달이 원활히 이루어질 수 있도록 하는 금속기둥(134)을 형성할 수 있다.
<제3실시예>
이하, 도 12 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 제3실시예를 설명한다.
도 12에서 도시하는 바와 같이, 회로 기판은 기판(300) 상에 적어도 한 쌍 이상의 전도성 라인(310)이 형성되고, 이 전도성 라인(310) 상에는 절연층(320)이 위치한다. 이러한 전도성 라인(310)은 구리와 같은 금속 패턴으로 이루어지고, 절연층(320)은 솔더 레지스트 또는 도료와 같은 물질을 이용할 수 있다.
이때, 절연층(320)은 전도설 라인(310) 상에서 발광 소자 패키지(400; 도 14 참고)가 장착될 영역 외의 부분에 위치한다. 즉, 발광 소자 패키지(400)가 장착되기 위하여 솔더(납)가 도포되는 영역 이외의 부분에 위치하게 된다.
또한, 기판(300)과 전도성 라인(310)에는 발광 소자 패키지(400)가 장착될 영역에 수직방향으로 관통하는 관통홀(330)이 형성된다. 이러한 관통홀(330)은 발광 소자 패키지(400)에서 방출되는 열이 효과적으로 방출될 수 있도록 열방출부(420; 도 15 참고)를 구성할 수 있다.
이러한 관통홀(330)은 발광 소자 패키지(400) 장착 영역의 하측에 복수로 형성될 수 있으며, 이러한 복수의 관통홀(330)은 특정 패턴을 형성할 수도 있다. 즉, 각 관통홀(330)이 삼각형 또는 사각형 격자구조를 이루도록 패턴을 가질 수 있다.
한편, 절연층(320)은 기판(300)의 하측면에는 도포되지 않을 수 있다. 이는 추후 발광 소자 패키지(400) 장착을 위하여 리플로우(Reflow) 공정을 수행하면, 고온의 열에 의하여 솔더(Solder)가 녹게 되는데, 이 과정에서 관통홀(330)의 빈 공간에 솔더가 자연스럽게 채워지면서 발광 소자 패키지(400)를 회로 기판에 고정시키는 역할을 하게 되기 때문이다.
이와 같은 회로 기판 상에 발광 소자 패키지(400)를 장착하여 발광 유닛을 제작하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 도 13에서와 같이, 금속 마스크(340)를 이용하여 발광 소자 패키지(400) 장착 영역에 솔더(410)를 도포한다. 이러한 솔더(410)는 솔더 프린터를 이용하여 도포할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 기판(300) 상에 관통홀(330)이 형성된 부분에는 절연층(320)이 위치하지 않을 수 있다. 이러한 솔더(410)는 관통홀(330) 상측에 위치하게 된다.
이후, 도 14에서 도시하는 바와 같이, 도포된 솔더(410) 상에 표면 실장 장비 등을 이용하여 발광 소자 패키지(400)를 위치시킨다.
다음에는, 도 15에서와 같이, 리플로우(Reflow) 공정을 실시한다. 이때, 고온의 로(Row)를 회로 기판이 통과할 경우, 도포된 솔더(410)가 녹으면서 발광 소자 패키지(400)를 전도성 라인(310)과 전기적으로 연결시킨다.
이러한 리플로우 공정에서 솔더(410)는 관통홀(330) 상측 주변의 전도성 라인(320)의 금속면을 따라, 관통홀(330)을 채우게 된다.
이때, 이러한 리플로우 공정에서, 도 16에서와 같이, 기판(300)의 뒷면까지 솔더(410)가 위치할 수 있다.
한편, 도 17에서 도시하는 바와 같이, 관통홀(330)은 복수로 위치할 수 있으며, 상술한 리플로우 공정에서 복수의 관통홀(330)은 모두 솔더(410)로 채워지게 된다.
이러한 구조는 다음과 같은 장점을 가진다. 즉, 회로 기판은 관통홀(330)을 기준으로 상 하측이 서로 관통하여 연결되어 있고, 상술한 바와 같이, 리플로우 공정을 거치게 되면, 관통홀(330) 내부에 솔더(410)가 채워지기 때문에, 열전도 측면에서 매우 우수한 성능을 가질 수 있다.
이러한 솔더(410)의 열전도율은 250 W/mk 정도인데, 이는 상술한 제1 및 제2실시예에서와 같이 구리(Cu)로 채울 경우보다는 우수하지 않을 수도 있으나(Cu의 열전도율은 400 W/mK), 특별한 추가 공정 없이 저가로 열전도를 매우 우수하게 할 수 있는 장점을 가진다.
이는, 회로 기판에 사용되는 재질 중 가장 높은 비용을 차지하는 것이 구리이기 때문에, 구리를 제외하고 솔더(410)로 관통홀(330)을 채울 경우 경제성이 매우 우수한 회로 기판 및 발광 유닛을 제조할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 기판(300)은 FR4 회로 기판(PCB)과 동일한 기판을 이용할 수 있으므로, 종래의 FR4 회로 기판의 가격과 같은 저가의 가격 경쟁력을 가지면서 열전도율을 크게 향상시킴으로써 안정적인 성능을 가질 수 있게 된다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.
도 1은 FR4 PCB의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 MCPCB의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도이다.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도이다.

Claims (15)

  1. 발광 소자용 회로 기판에 있어서,
    제1면과 제2면을 가지는 기판과;
    상기 기판의 제1면에 형성되며, 발광 소자 패키지와 전기적으로 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인과;
    상기 발광 소자 패키지가 결합되는 위치에 상기 기판의 제1면과 제2면을 연결하여 형성된 열전달부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 열전달부는, 상기 기판을 관통하는 적어도 하나 이상의 금속 기둥인 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 금속 기둥에는, 수직방향으로 위치하는 적어도 하나 이상의 제1관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 열전달부는, 상기 기판에 수직 방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 제2관통홀인 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 관통홀에는, 금속이 도금된 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 기판의 제2면에는 금속층이 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  7. 제 2항, 5항, 및 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속은 구리 또는 납인 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 라인 상에는 절연층이 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 회로 기판.
  9. 발광 유닛에 있어서,
    제1면과 제2면을 가지는 기판과;
    상기 기판의 제1면에 형성되며, 발광 소자 패키지와 전기적으로 연결되는 적어도 한 쌍의 전도성 라인과;
    상기 기판의 제1면과 제2면을 연결하여 형성된 열전달부와;
    상기 열전달부 상에 위치하여 상기 전도성 라인에 전기적으로 연결되는 발광 소자 패키지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 발광 소자 패키지는, 발광 소자와 접촉된 열방출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 열방출부는, 상기 열전달부와 접촉되는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 기판의 제2면에 위치하는, 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 열전달부는, 상기 기판을 관통하는 적어도 하나 이상의 금속 기둥 또는 관통홀인 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 관통홀에는 구리 또는 납이 채워진 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 전도성 라인 상의 상기 발광 소자 패키지 외측에는 절연층이 위치하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011049374A3 (ko) * 2009-10-21 2011-07-14 엘지이노텍주식회사 발광소자 및 이를 이용한 라이트 유닛
KR101056903B1 (ko) * 2009-12-17 2011-08-12 주식회사 두산 발광소자 패키지용 기판 및 이를 이용한 발광소자 패키지
CN102569574A (zh) * 2010-11-15 2012-07-11 三星Led株式会社 发光器件及其制造方法
WO2014011016A1 (ko) * 2012-07-13 2014-01-16 주식회사 대원이노스트 광 모듈 및 그 제조 방법
KR101469665B1 (ko) * 2013-02-04 2014-12-10 해동전설 주식회사 Led 고효율 방열을 위한 pcb 기판 구조
KR102263966B1 (ko) * 2020-07-20 2021-06-11 에코라이팅주식회사 Led 패키지용 기판 장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011049374A3 (ko) * 2009-10-21 2011-07-14 엘지이노텍주식회사 발광소자 및 이를 이용한 라이트 유닛
KR101125296B1 (ko) * 2009-10-21 2012-03-27 엘지이노텍 주식회사 라이트 유닛
US8598616B2 (en) 2009-10-21 2013-12-03 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light unit using the same
KR101056903B1 (ko) * 2009-12-17 2011-08-12 주식회사 두산 발광소자 패키지용 기판 및 이를 이용한 발광소자 패키지
CN102569574A (zh) * 2010-11-15 2012-07-11 三星Led株式会社 发光器件及其制造方法
CN102569574B (zh) * 2010-11-15 2015-12-02 三星电子株式会社 发光器件及其制造方法
WO2014011016A1 (ko) * 2012-07-13 2014-01-16 주식회사 대원이노스트 광 모듈 및 그 제조 방법
KR101469665B1 (ko) * 2013-02-04 2014-12-10 해동전설 주식회사 Led 고효율 방열을 위한 pcb 기판 구조
KR102263966B1 (ko) * 2020-07-20 2021-06-11 에코라이팅주식회사 Led 패키지용 기판 장치

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