KR20120113134A - 필름 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 필름 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법을 개시한다. 상기 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 절연필름의 일 면 상에 전도성 잉크를 이용하여 전도성 잉크층을 형성하며; 상기 전도성 잉크층이 일 면 상에 형성된 상기 절연필름을 고온 소결하며; 상기 절연필름에 비아홀을 형성하고; 및 상기 절연필름의 다른면 상에 금속층을 형성하고, 상기 비아홀에 의해 노출된 상기 금속층의 부분에 광소자를 실장하는 것을 포함한다. 본 발명에 따르면, 절연필름 상에 전도성 잉크층을 형성함으로써 신뢰성이 높은 고반사율 광소자 패키지를 구성할 수 있다.

Description

필름 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법{FILM TYPE OPTICAL COMPONENT PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(diode)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다. LED (Light Emitting Diode, 엘이디) 라고도 불린다. 발광 원리는 전계 발광 효과를 이용하고 있다. 또한, 수명도 백열전구보다 상당히 길다. 발광색은 사용되는 재료에 따라서 다르며 자외선 영역에서 가시광선, 적외선 영역까지 발광하는 것을 제조할 수 있다.
이러한 발광 다이오드는 통신 및 장치 뿐만 아니라 디스플레이를 위한 다양한 어플리케이션들에서 광원으로서 이용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 소형와 및 고기능화에 대한 요구에 따라 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기술이 이용하여 구현되고 있다. LTCC 기술이란 테이프 캐스팅의 방법으로 제조된 후막 형태로 세라믹 유전체와 여러가지 회로요소를 구현하기 위한 전도성 금속 페이스트를 이용하여 여러층의 적측형 소자를 제조하는 기법으로서 이러한 적측형 소자 내부에 각종 수동 소자를 포함시킬 수 있을 뿐 아니라 능동 소자도 함께 실장할 수 있다.
이러한 LTCC 기술을 발광 다이오드에 적용하여 구현된 발광 다이오드의 구성은 도 1을 참조하여 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패키지는 비아홀이 형성된 절연층(10), 상기 절연층(10)의 일 면 상에 형성된 솔더 레지스트층(20), 상기 솔더 레지스트층(20)이 형성된 면에 대향하는 상기 절연층(10)의 다른 면 상에 형성된 접착층(30), 상기 접착층(30) 상에 부착된 금속층(40) 및 상기 비아홀에 의해 외부에 노출된 금속층(40)의 부분에 발광소자(50)을 실장하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 절연층(10)의 일 면 상에 솔더 레지스트층(20)이 형성되어 있기 때문에, 고열 분위기에서 솔더 레지스트층(20)에 황 변색이 발생하거나 솔더 레지스트층(20)의 표면에 균열(crack) 또는 박리가 발생할 수도 있다. 또한, 이러한 솔더 레지스트층(20)은 반사율이 높지 않아 발광 다이오드 패키지의 광 효율을 감소시키는 원인이 된다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 솔더 레지스트층을 사용하지 않은 필름 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 타입의 광소자 패키지 제조방법은 절연필름의 일 면 상에 전도성 잉크를 이용하여 전도성 잉크층을 형성하며; 상기 전도성 잉크층이 일 면 상에 형성된 상기 절연필름을 고온 소결하며; 상기 절연필름에 비아홀을 형성하고; 상기 절연필름의 다른면 상에 금속층을 형성하고, 상기 비아홀에 의해 노출된 상기 금속층의 부분에 광소자를 실장하는 것을 포함한다.
상기 금속층을 형성하는 것은 상기 금속층 상에 회로 패턴을 형성함으로써 회로패턴층을 형성하고; 및 상기 회로 패턴층을 은(Ag)으로 도금하는 것을 포함할 수 있다.
상기 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 와이어를 이용하여 상기 광소자와 상기 회로 패턴층을 전기적으로 연결하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 상기 광소자 및 상기 와이어를 몰딩함으로써 몰딩부를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 잉크층은 롤 투 롤 방법에 기반하여 상기 절연필름 상에 형성될 수 있다.
상기 전도성 잉크는 나노 은(Ag) 페이스트 잉크일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필름 타입의 광소자 패키지는 일 면 상에 전도성 잉크를 이용하여 인쇄되어 고온 소결된 전도성 잉크층을 포함하는 절연필름과, 상기 절연필름의 다른면 상에 형성된 금속층과, 상기 비아홀에 의해 노출된 상기 금속층의 부분에 실장되는 광소자를 포함한다.
상기 절연필름은 폴리이미드로 제조될 수 있다. 상기 금속층은 그 위에 인쇄된 회로 패턴층을 포함할 수 있다. 상기 회로 패턴층은 은(Ag)으로 도금될 수 있다.
또, 상기 광소자 패키지는 상기 광소자와 상기 회로 패턴층을 전기적으로 연결하는 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 잉크층은 0.3 내지 0.5 ㎛의 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
상기 전도성 잉크는 나노 은(Ag) 페이스트 잉크일 수 있다.
또, 상기 광소자 패키지는 상기 광소자 및 상기 와이어를 몰딩함으로써 형성된 몰딩부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의해, 절연필름 상에 전도성 잉크층을 형성함으로써 신뢰성이 높은 고반사율 광소자 패키지를 구성할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 절연필름 상에 전도성 잉크층을 형성하는 공정을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광소자 패키지의 사시도를 나타낸 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지 및 그 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 절연필름(101) 상에 전도성 잉크층(110)을 형성한다(S1). 상기 절연필름(100)은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것이 바람직하다. 상기 절연필름(10) 상에 전도성 잉크층(110)을 형성하는 공정을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 절연필름 상에 전도성 잉크층을 형성하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 절연필름(100)의 일면 상에 미리 정해진 두께로 전도성 잉크층(110)을 형성한다(S1). 상기 미리 정해진 두께는 바람직하게는 0.3~0.5㎛의 범위 내에 있다.
구체적으로 설명하면, 도 3(a)를 참조하면, 롤 투 롤 공정에 따라 절연필름(100)의 일면 상에 전도성 잉크층(110)를 인쇄한다. 전도성 잉크는 카본 블랙, 그래파이트, 은 등 전도성 물질을 섞어서 전도성을 향상시킨 잉크를 말하며, 당업자에게 잘 알려져 있다. 이러한 전도성 잉크는 인쇄한 전기 회로에 널리 사용되고 있다.
본 발명에 따른 전도성 잉크는 금(Au), 은(Ag), 동(Cu)과 같은 금속을 잉크화한 금속 잉크이며, 바람직하게 전도성 잉크는 나노 은(Ag) 페이스트 잉크이다.
본 실시예에 따라, 전도성 잉크를 절연필름(100) 상에 미리 정해진 두께, 바람직하게 0.3 내지 0.5 ㎛의 범위 내의 두께를 가지도록 롤 투 롤 방식에 따라 코팅한다.
다른 실시예에 따르면, 전도성 잉크를 절연필름(100) 상에 분사함으로서 전도성 잉크층(110)이 형성될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 절연필름(100) 상에 전도성 잉크층(110)을 형성하는 방법에 제한받지 않으며, 당업자에게 가능한 모든 방법이 채용될 수 있다.
이후, 전도성 잉크층(110)이 그 상에 형성된 절연 필름(100)은 고온 소결됨으로써, 절연 필름(100)과 전도성 잉크층(110)이 서로 고정되어 박리되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 절연필름 상에 전도성 잉크층을 형성한 후에, 그 일면에 전도성 잉크층(110)가 형성된 절연 필름(100)에 비아홀들(130)을 형성한다(S2). 비아홀들은 광소자(140)를 수용하기 위한 비아홀(132) 외에도, 각 층 간의 전기적 연결을 위한 바이홀, 열 확산을 용이하게 하기 위한 열 비아홀(thermal via hole), 각 층들을 정렬하는 기준이 되는 비아홀 등(131,133)을 포함할 수 있다.
그리고 금속층(120)을 절연필름의 다른면 상에 라미네이트하는데 상기 금속층(120)은 구리(Cu)인 것이 바람직하다(S3). 이후, 여러 약품 처리를 통해 표현을 활성화시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상 공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후, 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토레지스트를 박리함으로써 회로 패턴층(도시생략)을 형성한다(S3).
도 3에서는 금속층(120)이 패턴을 갖는 것을 표시함으로써 회로 패턴층이 형성됨을 표시하였다(S3).
이어서, 금속층(120)을 은(Ag)으로 도금하여 은 도금된 금속층(130)을 형성한다(S4). 은 도금에 의해 광소자(140)으로부터의 광이 금속층(130)으로부터 더 잘 반사될 수 있다.
상기 광소자(140)를 수용하기 위한 비아홀(132)에 의해 노출된 금속층(130)의 부분 상에 광소자(140)를 실장한다. 이어서 광소자(140)를 와이어(150)을 통해 금속층(130)에 전기적으로 연결한다(S6). 최종적으로, 광소자(140) 및 와이어(150)를 몰딩함으로써 몰딩부(160)를 형성한다. 몰딩부(160)는 볼록 렌즈 형상으로 이루어져 형광체 및 투명 레진(Resin)을 포함하며 상기 투명 레진은 실리콘(Si)인 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 광소자 패키지의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 절연필름(100) 상에 미리 정해진 두께로 전도성 잉크층(110)이 형성되엉 있다. 그에 따라 광소자(140)로부터 방출되는 광은 전도성 잉크층(110)에 의해 반사되어 광소자 패키지의 광 반사율이 향상된다. 예컨대, 기존의 절연필름(100) 상에 화이트 솔더 레지스트(white solder resist)층이 형성된 광소자 패키지에 비해 대략 10-20% 광 반사율이 향상된다.
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.
110: 절연필름 120: 전도성 잉크층
31,32,33: 비아홀 120: 금속층
130: 은 도금된 금속층 140: 광소자
150: 와이어 160: 몰딩부

Claims (14)

  1. 절연필름의 일 면 상에 전도성 잉크를 이용하여 전도성 잉크층을 형성하며;
    상기 전도성 잉크층이 일 면 상에 형성된 상기 절연필름을 고온 소결하며;
    상기 절연필름에 비아홀을 형성하고;
    상기 절연필름의 다른면 상에 금속층을 형성하고, 상기 비아홀에 의해 노출된 상기 금속층의 부분에 광소자를 실장하는 것을 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층을 형성하는 것은
    상기 금속층 상에 회로 패턴을 형성함으로써 회로패턴층을 형성하고; 및
    상기 회로 패턴층을 은(Ag)으로 도금하는 것을 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    와이어를 이용하여 상기 광소자와 상기 회로 패턴층을 전기적으로 연결하는 것을 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광소자 및 상기 와이어를 몰딩함으로써 몰딩부를 형성하는 것을 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 잉크층은 0.3 내지 0.5 ㎛의 범위 내의 두께로 형성되는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 잉크층은 롤 투 롤 방법에 기반하여 상기 절연필름 상에 형성되는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
  7. 일 면 상에 전도성 잉크를 이용하여 인쇄되어 고온 소결된 전도성 잉크층을 포함하는 절연필름;
    상기 절연필름의 다른면 상에 형성된 금속층; 및
    상기 비아홀에 의해 노출된 상기 금속층의 부분에 실장되는 광소자를 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연필름은 폴리이미드로 제조되는 필름 타입의 광소자 패키지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 금속층은 그 위에 인쇄된 회로 패턴층을 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회로 패턴층은 은(Ag)으로 도금되는 필름 타입의 광소자 패키지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광소자와 상기 회로 패턴층을 전기적으로 연결하는 와이어를 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 잉크층은 0.3 내지 0.5 ㎛의 범위 내의 두께를 갖는 필름 타입의 광소자 패키지.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 잉크는 나노 은(Ag) 페이스트 잉크인 필름 타입의 광소자 패키지.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 광소자 및 상기 와이어를 몰딩함으로써 형성된 몰딩부를 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지.
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