KR20110122496A - Optical package and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR20110122496A KR1020100042047A KR20100042047A KR20110122496A KR 20110122496 A KR20110122496 A KR 20110122496A KR 1020100042047 A KR1020100042047 A KR 1020100042047A KR 20100042047 A KR20100042047 A KR 20100042047A KR 20110122496 A KR20110122496 A KR 20110122496A
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Abstract

PURPOSE: An optical package and a manufacturing method thereof are provided to reduce the volume and thickness of a package by forming the package of a lead frame mode into a package which uses a tape substrate. CONSTITUTION: An insulating layer(110) is formed on a metal layer(120) and includes holes. A white reflecting layer(130) is formed to fill the side of the insulating layer on the surface of the insulating layer. The white reflecting layer is also formed by printing one of a silver paste, a white solder resist, or a white epoxy. A connection unit(160) electrically interlinks an optical device(150) and a circuit pattern. A resin unit(170) fills the optical device and the connection unit.

Description

광 패키지 및 그 제조 방법{OPTICAL PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Optical package and manufacturing method {OPTICAL PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 광 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 패키지의 부피 및 두께를 줄이고 집적도를 높일 뿐 아니라 광효율을 높이는 광 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical package and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an optical package and a method for manufacturing the same, which reduce the volume and thickness of the package, increase the degree of integration, and increase the light efficiency.

발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어 내고, 이들의 재결합에 의하여 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸어 주어 발광시키는 금속간 화합물 접합 다이오드를 말한다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다. 이러한 LED는 일반적인 표시 장치는 물론이고 조명 장치나 LCD 표시 장치의 백라이트 소자에도 응용되는 등 적용 영역이 점차 다양해지고 있다. 특히 LED는 비교적 낮은 전압으로 구동이 가능하면서도 높은 에너지 효율로 인해 발열이 낮고 수명이 긴 장점을 가지고 있으며, 종래에는 구현이 어려웠던 백색광을 고휘도로 제공할 수 있는 기술이 개발됨에 따라 현재 사용되고 있는 대부분의 광원 장치를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.Light Emitting Diodes (LEDs) produce a small number of carriers (electrons or holes) injected using the pn junction structure of a semiconductor, and intermetallic compound junctions that emit light by converting electrical energy into light energy by recombination. Refers to a diode. In other words, when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move through the junction of the anode and the cathode and recombine with each other, which is less energy than when the electrons and holes are separated. Release. Such LEDs are applied to a wide range of applications, such as not only general display devices but also lighting devices or backlight devices of LCD displays. In particular, LED has the advantage of low heat generation and long life due to high energy efficiency while being able to drive at a relatively low voltage, and most of the currently used technologies have been developed to provide high brightness of white light, which was difficult to implement in the past. It is expected to replace the light source device.

도 1a은 종래 기술의 일 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도를 나타낸다. 도 1a를 참조하면, LED 패키지는 발광하는 GaN 화학물 칩에 골드 와이어(102) 본딩을 통해 도선을 통전시켜 주며 하부에 히트싱크(10)를 형성하여 열방출을 할 수 있도록 구성된다. 또한, 외부 지지대 및 LED 패키지 부분에 금속 리드(20)를 와이어 본딩을 통해 전기를 가해주고 빛이 날 수 있는 구조로 되어 있다. 이러한 구조는 개별 칩(60)마다 하나의 패키지의 형태를 이루고 있다.1A shows a cross-sectional view of an LED package according to one embodiment of the prior art. Referring to FIG. 1A, the LED package is configured to conduct conductive wires through bonding a gold wire 102 to a light emitting GaN chemical chip and to form heat sinks 10 at a lower portion thereof to allow heat emission. In addition, the external support and the LED package portion of the metal lead 20 through the wire bonding to the electricity and the structure that can shine. This structure forms a package for each individual chip 60.

이와 같은 종래의 LED 패키지는 리드 프레임 타입의 패키지 형태를 이루고 있다. 그러나 리드 프레임 타입은 패키지 효용 영역이 높지 않아 LED 칩을 집적화하기 힘들며 칩 사이즈 대비 패키지 사이즈가 상대적으로 크기 때문에 부품화하여 실제품에 장착시 제품의 두께나 외곽 면적이 커질 수 밖에 없다.Such a conventional LED package is in the form of a lead frame type package. However, the lead frame type has a high package utilization area, making it difficult to integrate LED chips, and the package size is relatively large compared to the chip size.

또한, LED 칩에서 발생된 열을 방출하기 위해 별도로 하부의 히트 싱크가 필요하여 그 만큼 두께 및 부피가 증가하게 된다.In addition, in order to dissipate the heat generated by the LED chip, a separate heat sink is required, thereby increasing thickness and volume.

도 1b는 종래 기술의 또 다른 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도를 나타낸다. 도 1b을 참조하면, 와이어(102) 본딩을 보호하는 봉지 공정에서 형광체 및 수지 복합체를 도포한 후에 빛에 직진성과 광효율을 높이기 위해 플라스틱 렌즈(25)를 사용한다. 이는 전술한 LED 패키지의 소형화의 한계의 원인으로 작용하며, 공정상 비용 문제를 발생시킨다.1B shows a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the prior art. Referring to FIG. 1B, a plastic lens 25 is used to increase linearity and light efficiency to light after applying a phosphor and a resin composite in an encapsulation process to protect the bonding of the wire 102. This acts as a cause of the limitation of the miniaturization of the LED package described above, and causes a cost problem in the process.

따라서, 더욱 저렴한 비용으로 더욱 소형화되고 공정의 단순화를 꾀할 수 있는 LED 패키지를 제조할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology capable of manufacturing LED packages that can be miniaturized at a lower cost and simplify the process.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 더욱 저렴한 비용으로 광 패키지 자체의 부피를 줄이고 최종 제품의 두께 및 외각 부피를 줄임에 따라 소형화 및 집적화가 가능하게 할 뿐만 아니라 방열판 및 지지대 역할을 하는 금속층을 광 반사층으로 도금하고 절연층 표면에 화이트 반사층을 형성함으로써 절연층에의 광흡수를 줄이고 광효율을 높이는 광 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to reduce the volume of the optical package itself and reduce the thickness and the outer volume of the final product at a lower cost, as well as miniaturization and integration The present invention provides an optical package and a method of manufacturing the same, in which a metal layer serving as a heat sink and a support plate is plated with a light reflecting layer and a white reflecting layer is formed on the surface of the insulating layer to reduce light absorption to the insulating layer and increase light efficiency.

상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 회로패턴이 형성된 금속층; 상기 금속층 상에 형성되며 홀을 포함하는 절연층; 상기 절연층 표면에 형성되어 있되, 절연층 측면을 10㎛ ~ 100㎛ 두께로 매립하는 화이트 반사층; 상기 홀에 다이 본딩하여 실장한 광소자 및 상기 광소자와 회로패턴을 전기적으로 연결하는 연결부; 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지를 제공하여 리드 프레임을 사용하지 않고 테이프 타입의 절연막을 사용하여 광 패키지의 소형화 및 집적화를 실현하고 화이트 반사층을 통해 광효율을 높일 수 있다.The configuration of the present invention provided to solve the above problems is a metal layer formed circuit pattern; An insulating layer formed on the metal layer and including a hole; A white reflective layer formed on the surface of the insulating layer and filling the side of the insulating layer with a thickness of 10 μm to 100 μm; An optical device mounted by die bonding to the hole and a connection part electrically connecting the optical device to a circuit pattern; Resin portion filling the optical element and the connecting portion; provides a light package comprising a tape type insulating film without using a lead frame to realize the miniaturization and integration of the optical package and the light efficiency through a white reflective layer Can increase.

특히, 상기 화이트 반사층은, 빛이 상부로 반사되도록 상기 절연층 측면에 경사면이 존재하는 것을 특징으로 하여 광효율을 높일 수 있다.In particular, the white reflective layer may increase the light efficiency, characterized in that the inclined surface is present on the side of the insulating layer so that light is reflected upward.

또한, 상기 화이트 반사층은, 실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 인쇄한 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the white reflective layer may be characterized by printing any one of a silver paste, a white solder resist, or a white epoxy.

또한, 상기 화이트 반사층이 형성되지 않은 금속층에 도금된 광 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The light reflection layer may further include a light reflection layer plated on the metal layer on which the white reflection layer is not formed.

아울러, 상기 광 반사층은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 광 반사층인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the light reflection layer may be a light reflection layer containing silver (Ag) or silver.

또한, 상기 수지부는 볼록 렌즈 형상으로서 형광체 및 투명 레진(Resin)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 투명 레진의 재료는 실리콘(Si)인 것이 바람직하다.In addition, the resin part may be characterized in that it comprises a phosphor and a transparent resin (Resin) as a convex lens shape, the material of the transparent resin is preferably silicon (Si).

본 발명에 따른 광 패키지의 제조 방법은, (a) 절연층에 홀을 형성하는 단계; (b) 상기 절연층 하부에 금속층을 라미네이트하고 회로패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 절연층 측면을 10㎛ ~ 100㎛ 두께가 되도록 절연층 표면을 매립하여 화이트 반사층을 형성하는 단계; (d) 상기 홀에 광소자를 실장하고 상기 광소자와 회로패턴을 연결부를 통해 전기적으로 연결하는 단계; (e) 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for manufacturing an optical package according to the present invention, (a) forming a hole in the insulating layer; (b) laminating a metal layer under the insulating layer and forming a circuit pattern; (c) forming a white reflective layer by embedding the surface of the insulating layer so that the side of the insulating layer has a thickness of 10 μm to 100 μm; (d) mounting an optical device in the hole and electrically connecting the optical device and a circuit pattern through a connection part; (e) forming a resin part to bury the optical device and the connection part.

특히, 상기 (c) 단계는, 빛이 상부로 반사되도록 상기 절연층 측면에 경사면이 존재하는 화이트 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In particular, step (c) may be a step of forming a white reflective layer having an inclined surface on the side of the insulating layer so that light is reflected upward.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 절연층 표면에 실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 도포하여 화이트 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step (c) is a step of forming a white reflective layer by applying any one of silver paste, white solder resist or white epoxy on the surface of the insulating layer. It can be characterized.

아울러, 상기 (c) 단계 이후에, (c-1) 상기 화이트 반사층이 형성되지 않은 금속층을 도금하여 광 반사층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, after the step (c), (c-1) may further include forming a light reflection layer by plating a metal layer on which the white reflection layer is not formed.

또한, 상기 (c-1) 단계는, 은(Ag) 또는 은을 포함하는 광 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step (c-1) may be characterized in that the step of forming a light reflection layer containing silver (Ag) or silver.

그리고, 상기 (d) 단계는, 광소자로서 LED 칩을 실장하고 금(Au) 와이어를 연결부로 하여 상기 LED 칩과 회로패턴을 전기적으로 연결하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.The step (d) may include mounting the LED chip as an optical device and electrically connecting the LED chip and the circuit pattern using the gold (Au) wire as a connection part.

또한, 상기 (e) 단계는, 형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 볼록 렌즈 형상의 수지부를 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step (e) may be characterized in that the step of forming a convex lens-shaped resin portion by over-coating a phosphor and a transparent resin (Resin).

본 발명에 의하면, 기존의 리드 프레임 방식에 따른 패키지를 테이프 기판을 이용한 패키지로 형성함으로써 전체 패키지의 부피 및 두께를 줄일 수 있다. 또한, 점발광 방식에서 면발광 방식의 패키지 형성이 가능하도록 하여 집적도가 높은 패키지 생산이 가능해 진다. 더욱이, 봉지와 렌즈를 동시에 제작하여 원가를 낮추고 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있으며 도금된 광 반사층 및 절연층 표면에 경사면이 형성된 화이트 반사층을 통해 광효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the volume and thickness of the entire package can be reduced by forming the package according to the conventional lead frame method into a package using a tape substrate. In addition, it is possible to form a package of the surface emitting method in the point emission method it is possible to produce a package of high integration. In addition, it is possible to increase the productivity by lowering the cost and simplifying the process by manufacturing the bag and the lens at the same time, and increase the light efficiency through the plated light reflecting layer and the white reflecting layer formed on the surface of the insulating layer.

도 1a는 종래 기술의 일 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 1b는 종래 기술의 또 다른 실시 형태에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 2a는 종래 방식의 일 실시형태에 따른 LED 패키지와 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 비교 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 폴리이미드면 상면도 및 회로패턴부의 상면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지 제조 공정의 단면도이다.
도 3은 종래 발명과 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 집적도를 더욱 상세히 나타내는 단면도 및 상면도이다.1A is a cross-sectional view of an LED package according to one embodiment of the prior art.
1B is a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the prior art.
2A is a cross-sectional view of a LED package according to an embodiment of the conventional method and an optical package according to an embodiment of the present invention.
2B is a top view of the polyimide surface and the circuit pattern portion of the optical package according to the embodiment of the present invention.
2C is a cross-sectional view of an optical package manufacturing process according to one embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view and a top view showing the integration degree of the optical package according to the present invention and one embodiment of the present invention in more detail.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description, and elements denoted by the same symbols in the drawings denote the same elements.

도 2a는 종래 방식의 일 실시 형태에 따른 LED 패키지와 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 패키지의 비교 단면도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구조는 홀(115, 116)이 형성된 절연층(110) 하부에 회로패턴이 형성된 금속층(120)이 존재하고, 상기 절연층(110)의 표면에 화이트 반사층(130)이 형성되어 있으며, 상기 화이트 반사층(130)이 형성되지 않은 금속층(120)에는 광 반사층(140)이 도금되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 절연층(110)은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것이 바람직하며, 상기 금속층(120)은 구리(Cu)층인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명은 상기 절연층(110) 표면, 즉 상면과 측면에 화이트 반사층(130)이 형성되어 있는데, 상기 화이트 반사층(130)은 실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 인쇄하여 형성하는 것이 바람직하다. 일반적인 폴리이미드는 갈색이나 노란색 계열로서 빛을 반사하기 보다는 흡수하게 되므로 휘도가 떨어지는 문제점이 있으므로 녹색 계열의 솔더 레지스트가 아닌 화이트 반사층(130)을 절연층(110)의 상면 뿐 만 아니라 그 측면에도 형성함으로써 휘도를 높일 수 있도록 한다. 이때, 상기 화이트 반사층(130)은 휘도를 높이기 위해 상기 절연층(110)의 측면을 10㎛ ~ 100㎛의 두께로 매립하는 것이 바람직하며, 절연층(110)을 격벽 형식의 직각 형상으로 매립할 수도 있지만, 도면에서와 같이 절연층(110) 측면에 격벽각이 있도록, 즉 경사면이 존재하도록 형성되는 것이 바람직하며, 절연층(110)의 측면과 화이트 반사층(130)의 경사면 하부면과의 거리, 즉 도면에서의 X는 10㎛ ~ 100㎛의 두께인 것이 바람직하다. 이렇게 상기 화이트 반사층(130)의 경사면을 통해 광소자(150)에서 발생하는 빛이 경사면에 의해 상부로 반사되어 광효율을 높일 수 있게 되며 화이트 반사층(130)은 반사층의 역할을 하여 광효율을 높일 뿐 만 아니라 이후의 수지부(170) 형성시 격벽 역할과 경계를 구분하는 역할도 하게 된다. 또한, 상기 광 반사층(140)은 화이트 반사층(130)이 형성되지 않은 금속층(120) 중 홀(115, 116)에 의해 노출된 금속층(120) 상에 광 반사층(140)이 도금될 수도 있으며, 도면과 같이 절연층(110)이 적층된 금속층(120)의 이면에도 도금되는 것이 바람직하며, 상기 광 반사층(140)의 도금은 은(Ag) 도금인 것이 바람직하다. 이와 같이 와이어 본딩을 위한 금(Au) 도금을 배제하고 은 도금층(140)을 형성함으로써 휘도가 향상되며 열전도도가 높아져 LED 칩에서 발생하는 열에 따른 방열 효과가 증대되며, 반사율이 높아져 광흡수를 막고 광효율을 극대화할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명은 상기 광 반사층(140) 상에 광소자(150)로서 LED 칩이 실장되어 상기 칩(150)과 회로패턴과의 전기적 연결을 위해 금(Au) 와이어(160) 본딩을 실시하고 상기 LED 칩(150) 및 와이어(160)를 수지부(170)를 통해 매립하는 테이프 타입의 LED 패키지 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 수지부(170)는 볼록 렌즈 형상으로 이루어져 형광체 및 투명 레진(Resin)을 포함하며 상기 투명 레진은 실리콘(Si)인 것이 바람직하다. 이렇게 본 발명은 하부 히트 싱크 및 금속 리드부를 사용하지 않고 필름 형태의 절연막과 하부의 회로패턴층을 통해 소형화 및 집적화된 광 패키지를 구현할 수 있다. 또한, 회로패턴층(120)이 절연층(110) 하부에 형성되어 있고 상기 회로패턴층(120)은 회로판 뿐 만 아니라 방열판의 역할도 하게 된다. 아울러 와이어 본딩의 경우 표면의 거칠기에 따른 RZ의 차이로 본딩력이 우수한 효과도 있다.2A is a comparative cross-sectional view of an LED package according to an embodiment of the conventional method and an optical package according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, in the structure of the present invention, a metal layer 120 having a circuit pattern is formed under the insulating layer 110 having the holes 115 and 116 formed thereon, and the white layer is formed on the surface of the insulating layer 110. The reflective layer 130 is formed, and the light reflective layer 140 is preferably plated on the metal layer 120 on which the white reflective layer 130 is not formed. In this case, the insulating layer 110 is preferably a polyimide film, and the metal layer 120 is preferably a copper (Cu) layer. In addition, in the present invention, a white reflective layer 130 is formed on a surface of the insulating layer 110, that is, an upper surface and a side surface thereof, and the white reflective layer 130 includes a silver paste and a white solder resist. Or it is preferable to form by printing any one of a white epoxy. Since a general polyimide is brown or yellow based, it absorbs light rather than reflecting light, and thus, luminance is lowered. Therefore, the white reflective layer 130 is formed not only on the upper surface of the insulating layer 110 but on the side of the insulating layer 110. In this way, the luminance can be increased. At this time, the white reflective layer 130 is preferably buried in the side of the insulating layer 110 to a thickness of 10㎛ ~ 100㎛ in order to increase the brightness, the insulating layer 110 to be buried in a rectangular shape of the partition wall type. Although, as shown in the figure, it is preferable that the partition wall is formed on the side of the insulating layer 110, that is, the inclined surface is formed, the distance between the side surface of the insulating layer 110 and the lower surface of the inclined surface of the white reflective layer 130. That is, it is preferable that X in a figure is 10 micrometers-100 micrometers in thickness. In this way, the light generated from the optical device 150 through the inclined surface of the white reflective layer 130 is reflected upward by the inclined surface to increase the light efficiency, and the white reflective layer 130 serves only as a reflective layer to increase the light efficiency. In addition, the subsequent formation of the resin unit 170 serves to distinguish the role of the barrier and the boundary. In addition, the light reflecting layer 140 may be plated with the light reflecting layer 140 on the metal layer 120 exposed by the holes 115 and 116 of the metal layer 120 where the white reflecting layer 130 is not formed. As shown in the drawing, the insulating layer 110 is preferably plated on the back surface of the metal layer 120, and the plating of the light reflection layer 140 is preferably silver (Ag) plating. As such, by removing the gold plating for wire bonding and forming the silver plating layer 140, the luminance is improved, the thermal conductivity is increased, and the heat dissipation effect due to the heat generated from the LED chip is increased, and the reflectance is increased to prevent light absorption. The light efficiency can be maximized. In addition, the present invention is mounted to the LED chip as the optical device 150 on the light reflecting layer 140 to perform the bonding (Au) wire 160 for the electrical connection between the chip 150 and the circuit pattern It is preferable that the LED chip 150 and the wire 160 are formed in the form of a tape-type LED package that is embedded through the resin unit 170. In this case, the resin unit 170 is formed in a convex lens shape and includes a phosphor and a transparent resin (Resin), the transparent resin is preferably silicon (Si). Thus, the present invention can realize a miniaturized and integrated optical package through an insulating film in the form of a film and a lower circuit pattern layer without using a lower heat sink and a metal lead. In addition, the circuit pattern layer 120 is formed under the insulating layer 110 and the circuit pattern layer 120 serves as a heat sink as well as a circuit board. In addition, in the case of wire bonding, the bonding force is excellent due to the difference in RZ according to the roughness of the surface.

도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 패키지의 폴리이미드면 상면도 및 회로패턴부의 상면도를 나타낸다. 도 2b에 도시된 바와 같이 종래의 LED 패키지의 상면도(도 2a의 우측 그림)에 비해 훨씬 뛰어난 집적도를 나타낸다.2B is a top view of a polyimide surface and a top view of a circuit pattern portion of the optical package according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2B, the top view of the conventional LED package (shown on the right side of FIG. 2A) shows much better integration.

도 2c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지 제조 공정의 단면도를 도시한 도면이다. 도 2c를 참조하면, 먼저 절연성 필름(110)에 펀칭을 통해 홀(115, 116)을 형성한다(S2). 이때, 상기 절연성 필름(110)은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것이 바람직하며, 이러한 홀(115, 116)은 광소자가 위치할 중앙 홀인 디바이스 홀(115) 및 광소자(150)에 전원을 공급하기 위해 연결부(160)로서 와이어가 본딩 될 비아홀(116)을 포함한다. 그리고, 금속층(120)을 라미네이트하는데 상기 금속층(120)은 구리(Cu)인 것이 바람직하다(S3). 이후, 여러 약품 처리를 통해 표면을 활성화 시킨 후, 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후, 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토 레지스트를 박리함으로써 회로패턴층(120)을 형성한다. 그리고, 상기 절연층(110)의 상면 뿐 아니라 측면에도 화이트 반사층(130)을 형성한다(S4). 일반적으로 폴리이미드는 전기적으로는 안정적이지만 그 색깔이 갈색 혹은 노란색 계열로 반사율이 좋지 않아 광효율이 떨어지는 문제점이 있어 상기 화이트 반사층(130)을 통해 색을 입혀 광효율을 높일 수 있게 되는데, 상기 화이트 반사층(130)은 일반적 녹색 계열 솔더 레지스트가 아닌 실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 도포하여 인쇄하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 화이트 반사층(130)은 절연층(110)의 측면을 10㎛ ~ 100㎛의 두께로 매립하는 것이 광효율을 높일 수 있게 되며, 절연층(110)을 격벽 형식의 직각 형상으로 매립할 수도 있지만, 도면에서와 같이 절연층(110) 측면에 경사면을 형성하여 광소자(150)에서의 빛을 상부로 반사시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 절연층(110)의 측면과 화이트 반사층(130)의 경사면 하부면과의 거리, 즉 도면에서의 X는 10㎛ ~ 100㎛의 두께인 것이 바람직하다. 이후, 상기 하부 비아홀(115, 116) 즉, 홀에 의해 노출된 금속층(120) 중 화이트 반사층(130)이 형성되지 않은 금속층(120)을 도금하여 광 반사층(140)을 형성함으로써 본딩이 가능하도록 표면 처리를 한다(S5). 이 경우 상기 광 반사층(140)은 도면에서와 같이 상기 절연층(110)이 적층된 금속층(120)의 이면인 회로면에도 도금하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광 반사층(140)의 도금은 은(Ag) 도금인 것이 바람직하다. 이렇게 금(Au) 도금을 배제하고 은 도금을 실시함으로써 폴리이미드 필름(110)에의 광흡수를 줄이고 광효율을 높일 수 있게 된다. 다음으로, 상기 절연층(110)에 형성된 비아홀 중 광소자(150)가 위치할 도금된 광 반사층(140) 상에 다이 본딩을 실시하여 광소자(150)를 실장하는데(S6) 이때, 상기 광소자(150)는 LED 칩으로서 접착제를 이용하여 칩을 실장하는 것이 바람직하다. 이후, 은 도금된 광 반사층(140)에 금(Au) 와이어(160) 본딩을 이용하여 본딩을 실시함으로써 회로패턴층(120)과 LED 칩(150)을 전기적으로 연결하고(S7) 상기 LED 칩(150)과 와이어(160)를 매립하도록 수지부(170)를 형성한다(S8). 더욱 상세하게는 화이트 솔더 레지스트의 경계부에 화이트 LED를 위해 제조된 형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 볼록 렌즈 형상의 수지부(170)를 형성하여 광 패키지를 완성한다. 여기서 형광체 및 투명 레진을 과도포하는 경우 표면 장력으로 인해 도시된 바와 같은 볼록 렌즈 형성의 수지부(170)가 형성된다. 이에 의해, 기존의 봉지(Encapsulation) 및 플라스틱 렌즈를 동시에 형성할 수 있다.2C is a cross-sectional view of an optical package manufacturing process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2C, first, holes 115 and 116 are formed by punching the insulating film 110 (S2). In this case, the insulating film 110 is preferably a polyimide film, and the holes 115 and 116 supply power to the device hole 115 and the optical device 150, which are central holes in which the optical device is to be located. In order to include the via hole 116 to which the wire is to be bonded as the connection portion 160. In addition, the metal layer 120 is laminated, but the metal layer 120 is preferably copper (Cu) (S3). Then, after activating the surface through various chemical treatments, a photoresist is applied, and an exposure and development process are performed. After the development process is completed, the circuit pattern layer 120 is formed by forming a necessary circuit through the etching process and peeling off the photoresist. In addition, the white reflective layer 130 is formed on the side surface as well as the upper surface of the insulating layer 110 (S4). In general, the polyimide is electrically stable, but the color is brown or yellow, and the reflectance is not good, and thus the light efficiency is lowered. Therefore, the polyimide is coated with a color through the white reflective layer 130 to increase the light efficiency. 130 is preferably printed by applying any one of silver paste, white solder resist, or white epoxy, which is not a general green solder resist. In this case, embedding the side surface of the insulating layer 110 in a thickness of 10 μm to 100 μm may increase the light efficiency, and may fill the insulating layer 110 in a right angle shape of a partition wall type. However, it is preferable to form an inclined surface on the side of the insulating layer 110 to reflect the light from the optical device 150 to the upper side, as shown in the figure, the side of the insulating layer 110 and the white reflective layer 130 The distance from the lower surface of the inclined surface, i.e., X in the drawing, is preferably 10 mu m to 100 mu m in thickness. Thereafter, the lower via holes 115 and 116, that is, the metal layer 120 in which the white reflective layer 130 is not formed among the metal layers 120 exposed by the holes are plated to form a light reflective layer 140 to bond. Surface treatment is performed (S5). In this case, as shown in the drawing, the light reflecting layer 140 may be plated on a circuit surface that is the back surface of the metal layer 120 on which the insulating layer 110 is stacked. In addition, the plating of the light reflection layer 140 is preferably silver (Ag) plating. By removing the gold (Au) plating in this way it is possible to reduce the light absorption to the polyimide film 110 and increase the light efficiency. Next, the optical device 150 is mounted by die bonding on the plated light reflecting layer 140 where the optical device 150 is to be located among the via holes formed in the insulating layer 110 (S6). It is preferable that the element 150 mounts a chip using an adhesive agent as an LED chip. Subsequently, bonding is performed by bonding gold (Au) wire 160 to the silver-plated light reflecting layer 140 to electrically connect the circuit pattern layer 120 and the LED chip 150 (S7). The resin part 170 is formed to bury the 150 and the wire 160 (S8). More specifically, the optical package is completed by forming a convex lens-shaped resin part 170 by over-coating a phosphor and a transparent resin prepared for a white LED at the boundary of the white solder resist. In the case of over-coating the phosphor and the transparent resin, the resin portion 170 of the convex lens formation as shown is formed due to the surface tension. As a result, an existing encapsulation and a plastic lens can be simultaneously formed.

도 3은 종래 발명과 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 패키지의 집적도를 더욱 상세히 나타내는 단면도 및 상면도이다. 도 3을 참조하면, 동일한 면적을 기준으로 패키지를 형성할 경우, 금속 리드부(20) 및 하부 히트 싱크(10)의 구조를 갖는 좌측의 LED 칩 배열에 비해, 우측의 본 발명은 매우 많은 양의 LED 패키지가 형성됨을 보여준다.3 is a cross-sectional view and a top view illustrating the integration degree of the optical package according to the present invention and one embodiment of the present invention in more detail. Referring to FIG. 3, when the package is formed based on the same area, the present invention on the right side is much larger than the LED chip arrangement on the left side having the structure of the metal lead portion 20 and the lower heat sink 10. LED package is formed.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10: 히트 싱크 20: 금속 리드부
30: 스티치 본드 40: 실리콘 서브-마운트
50: 볼 본드 60: LED 칩
70: 솔더볼 90: 전기적/열적 전도성 에폭시
102: 금 와이어 110: 절연층
115: 디바이스 홀 116: 비아홀
120: 금속층 130: 화이트 반사층
140: 광 반사층 150: 광소자
160: 금 와이어 170: 수지부10: heat sink 20: metal lead portion
30: stitch bond 40: silicon sub-mount
50: ball bond 60: LED chip
70: solder ball 90: electrically / thermally conductive epoxy
102: gold wire 110: insulating layer
115: device hole 116: via hole
120: metal layer 130: white reflective layer
140: light reflection layer 150: optical element
160: gold wire 170: resin part

Claims (14)

회로패턴이 형성된 금속층;
상기 금속층 상에 형성되며 홀을 포함하는 절연층;
상기 절연층 표면에 형성되어 있되, 절연층 측면을 10㎛ ~ 100㎛ 두께로 매립하는 화이트 반사층;
상기 홀에 다이 본딩하여 실장한 광소자 및 상기 광소자와 회로패턴을 전기적으로 연결하는 연결부;
상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
A metal layer on which a circuit pattern is formed;
An insulating layer formed on the metal layer and including a hole;
A white reflective layer formed on the surface of the insulating layer and filling the side of the insulating layer with a thickness of 10 μm to 100 μm;
An optical device mounted by die bonding to the hole and a connection part electrically connecting the optical device to a circuit pattern;
A resin part filling the optical element and the connection part;
Optical package comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 화이트 반사층은,
빛이 상부로 반사되도록 상기 절연층 측면에 경사면이 존재하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1,
The white reflective layer,
And an inclined surface on the side of the insulating layer so that light is reflected upward.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 화이트 반사층은,
실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 인쇄한 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The white reflective layer,
An optical package comprising any one of silver paste, white solder resist, and white epoxy.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 화이트 반사층이 형성되지 않은 금속층에 도금된 광 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
And a light reflecting layer plated on a metal layer on which the white reflecting layer is not formed.
청구항 4에 있어서,
상기 광 반사층은,
은(Ag) 또는 은을 포함하는 광 반사층인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method of claim 4,
The light reflection layer,
An optical package which is a light reflecting layer containing silver (Ag) or silver.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수지부는,
볼록 렌즈 형상으로서 형광체 및 투명 레진(Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The resin portion,
An optical package comprising a phosphor and a transparent resin as a convex lens shape.
청구항 6에 있어서,
상기 투명 레진의 재료는 실리콘(Si)인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method of claim 6,
The transparent resin is a material of the optical package, characterized in that the silicon (Si).
(a) 절연층에 홀을 형성하는 단계;
(b) 상기 절연층 하부에 금속층을 라미네이트하고 회로패턴을 형성하는 단계;
(c) 상기 절연층 측면을 10㎛ ~ 100㎛ 두께가 되도록 절연층 표면을 매립하여 화이트 반사층을 형성하는 단계;
(d) 상기 홀에 광소자를 실장하고 상기 광소자와 회로패턴을 연결부를 통해 전기적으로 연결하는 단계;
(e) 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부를 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
(a) forming a hole in the insulating layer;
(b) laminating a metal layer under the insulating layer and forming a circuit pattern;
(c) forming a white reflective layer by embedding the surface of the insulating layer so that the side of the insulating layer has a thickness of 10 μm to 100 μm;
(d) mounting an optical device in the hole and electrically connecting the optical device and a circuit pattern through a connection part;
(e) forming a resin part filling the optical device and the connection part;
Optical package manufacturing method comprising a.
청구항 8에 있어서,
상기 (c) 단계는,
빛이 상부로 반사되도록 상기 절연층 측면에 경사면이 존재하는 화이트 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 8,
In step (c),
And forming a white reflective layer having an inclined surface on the side of the insulating layer so that light is reflected upwardly.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 절연층 표면에 실버 페이스트(silver paste), 화이트 솔더 레지스트(white solder resist) 또는 화이트 에폭시(white epoxy) 중 어느 하나를 도포하여 화이트 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
In step (c),
And applying one of silver paste, white solder resist, or white epoxy to the surface of the insulating layer to form a white reflective layer.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 (c) 단계 이후에,
(c-1) 상기 화이트 반사층이 형성되지 않은 금속층을 도금하여 광 반사층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
After step (c),
(c-1) forming a light reflection layer by plating a metal layer on which the white reflection layer is not formed.
청구항 11에 있어서,
상기 (c-1) 단계는,
은(Ag) 또는 은을 포함하는 광 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method of claim 11,
Step (c-1),
Forming a light reflection layer containing silver (Ag) or silver, The optical package manufacturing method characterized by the above-mentioned.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 (d) 단계는,
광소자로서 LED 칩을 실장하고 금(Au) 와이어를 연결부로 하여 상기 LED 칩과 회로패턴을 전기적으로 연결하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
In step (d),
Mounting an LED chip as an optical element and electrically connecting the LED chip and a circuit pattern using a gold (Au) wire as a connection part.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 (e) 단계는,
형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 볼록 렌즈 형상의 수지부를 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
In step (e),
An optical package manufacturing method, characterized in that the step of forming a convex lens-shaped resin portion by over-coating a phosphor and a transparent resin (Resin).
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