KR20130019937A - Film type optical component package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device package and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED라고도 함)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. LED는 캐소드단자와 애노드단자에 전원을 인가할 때 전자와 정공이 결합할 때 발생하는 빛에너지로 가시광을 방출한다.In general, a light emitting diode (hereinafter, referred to as an LED) generates a small number of carriers (electrons or holes) injected using a pn junction structure of a semiconductor, and converts electrical energy into light energy by recombination. An intermetallic compound junction diode which emits light. LEDs emit visible light as light energy generated when electrons and holes combine when power is applied to the cathode and anode terminals.
백색광을 방출하는 백색 LED는 적색(Red) LED, 녹색(Green) LED, 청색(Blue) LED 3색 조합으로 구현되거나 청색 LED에 황색 형광체(yellow Phosphor)의 결합으로 구현될 수 있다. 백색 LED의 등장으로 인하여, LED의 적용분야는 전자제품의 인디케이터(indicator)로부터 생할용품, 광고용 패널(Panel) 등으로 그 응용 범위가 확대되었고, 현재는 LED 칩의 고 효율화에 따라 가로등, 자동차 헤드렘프(Head lamp), 형광등 대체용 일반 조명 광원을 대체할 수 있는 단계에 이르렀다.The white LED emitting white light may be implemented as a combination of a red LED, a green LED, and a blue LED, or a combination of yellow phosphors with a blue LED. With the emergence of white LEDs, the application fields of LEDs have been expanded from indicators of electronic products to consumer goods, advertising panels, etc. It has reached a stage where it can replace a general lighting source for replacing a head lamp and a fluorescent lamp.
고전력 및 고휘도 LED는 다양한 조명 분야에 적용되고 있다. LED의 효율과 수명은 LED의 접합면에서 발생되는 열이 높을 수록 나빠진다. 고전력 및 고휘도 LED 패키지에는 LED 칩(Chip)으로부터 발생되는 열을 방열시키기 위한 설계가 필수적이다.High power and high brightness LEDs are being applied to various lighting applications. The efficiency and lifespan of an LED gets worse as the heat generated from the LED's junction gets higher. High power and high brightness LED packages are essential for the design to dissipate heat generated from the LED chip.
LED 패키지에 인가되는 에너지의 약 15% 정도는 빛으로 변환되고 약 85%는 열로 소비된다. LED 칩의 온도가 높아질수록 LED 패키지의 불량률(Failure rate)이 높아진다.About 15% of the energy applied to the LED package is converted to light and about 85% is consumed as heat. The higher the temperature of the LED chip, the higher the failure rate of the LED package.
수지 몰딩 타입(resin molding type)의 LED 패키지는 플라스틱 수지의 낮은 열 전도도로 인하여 0.2W/mK 이상의 LED 칩에서 효율적인 열방출 구조를 제공하지 못하고 있다. 이 때문에, 수지 몰딩 타입의 LED 패키지는 0.1W 이하의 LED 칩을 사용하는 인디케이터(indicator)나, 저휘도용으로 사용되고 있다. 수지 몰딩 타입의 LED 패키지의 방열 구조를 개선하기 위하여, LED 칩의 하부에 구리(열전도도 300 -400 W/mK)나, 알루미늄(열전도도 150 - 180W/mK) 소재의 히트싱크(heat sink)를 내장하는 패키지 구조가 개발되었다.Resin molding type LED packages do not provide an efficient heat dissipation structure in LED chips of 0.2W / mK or more due to the low thermal conductivity of plastic resins. For this reason, the resin molding type LED package is used for the indicator which uses an LED chip of 0.1 W or less, and low brightness. In order to improve the heat dissipation structure of the resin molding type LED package, a heat sink made of copper (heat conductivity 300-400 W / mK) or aluminum (heat conductivity 150-180 W / mK) is placed on the bottom of the LED chip. A package structure was built that embeds the.
히트싱크 내장 수지 몰딩 타입의 LED 패키지는 히트싱크 금속을 통한 직접 방열을 이용하여 방열 효과가 비교적 우수하여 0.1W 이상의 LED 패키지에 적용될 수 있으나, 수지 재료와 히트싱크용 금속 코아(metal core) 간의 열 팽창 계수 차이로 인하여 그들 사이에서 크랙(crack) 발생으로 인하여 신뢰성에 문제가 있다.Heat-sink built-in resin molding type LED package can be applied to LED package of more than 0.1W by using direct heat dissipation through heat sink metal, so it can be applied to LED package of 0.1W or more, but heat between resin material and metal core for heat sink There is a problem in reliability due to cracking between them due to the expansion coefficient difference.
LED 패키지에서 발생되는 열은 금속 PCB를 통해 방열된다. 금속 PCB는 알루미늄 금속 기판 상에 수지층. 동박층, 솔더 레지스트(Soler regist) 층이 적층된 구조를 갖는다. 수지층은 전류가 흐르는 동박층과 그 하부의 금속 기판층과의 전기적 절연, 동박층과 하부의 금속 기판 층 사이에 열전달 패스를 형성하는 역할을 한다. LED 패키지로부터 발생된 열은 금속 PCB의 1차적으로 동박층을 통해 1차 전도되고 이렇게 전도된 열이 수지층을 통해 하부의 금속 기판에 전달된다. Heat generated from the LED package is dissipated through the metal PCB. Metal PCB is a resin layer on an aluminum metal substrate. It has a structure in which a copper foil layer and a solder resist layer are laminated. The resin layer serves to electrically insulate the copper foil layer through which the current flows and the metal substrate layer thereunder, and form a heat transfer path between the copper foil layer and the metal substrate layer below. Heat generated from the LED package is primarily conducted through the copper foil layer of the metal PCB, and the heat thus conducted is transferred to the lower metal substrate through the resin layer.
LED 패키지들이 어레이 형태로 금속 PCB 상에 실장되면, 금속 PCB 만으로는 방열 효과가 낮기 때문에 금속 PCB의 저면에 별도의 히트싱크를 장착하여 방열시킬 수 있다.When LED packages are mounted on a metal PCB in an array form, since the heat dissipation effect is low only with the metal PCB, a separate heat sink may be mounted on the bottom of the metal PCB to dissipate heat.
도 1은 종래 히트싱크와 접합된 LED 패키지의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a LED package bonded to a conventional heat sink.
도 1을 참조하면, LED(10)는 솔더(20)에 의해 금속 회로 예컨대, 구리 회로(40)에 솔더링된다. 그리고, 구리 회로 상의 선택된 부분에 솔더 레지스트(30)가 도포되어 있으며, 구리 회로(40)는 인쇄회로기판(50) 상에 실장된다. 인쇄회로기판(50)는 접착제(60)를 통해 전열 시트(thermal sheet)(70)에 접착된다. 상기 전열 시트(70)는 고열전자부품의 열을 확산시키는 소재(Thermal Sheet)로 만들어지며, 전열도는 100W/mK 이상 낮추고, 두께는 1mm 이하로 하며, 곡률반경 10cm 이하의 연성을 갖추는 것이 바람직하다. 전열 시트(70)는 전자부품의 경박 단소화로 인해 소형전자제품에서 발생하는 열을 확산시키거나 전열시킨다. Referring to FIG. 1, the
전열 시트(70)는 접착제(80)를 통해 히트싱크(90)에 접합된다. 히트싱크(90)는 LED(10) 및 관련 구리 회로(40)로부터 발생된 열을 방출한다. 히트싱크(90)는 LED에서 발생한 열을 패키지 몸체의 바닥면을 거쳐 외부로 방출하는 경로를 형성한다.The
종래에는, 방열 LED 패키지를 기판 상에 실장할 때, 히트싱크가 도전성 접착물질(60, 80)에 의해 기판(50)에 부착된다. 접착 물질에 의해 기판 상에 히트싱크가 강하게 부착되어 있을수록 LED 패키지의 방열 성능은 좋아진다. 그러나, 방열 LED 패키지가 기판 상에서 미끄러지는 힘에 의해, 기판에 대한 접착 강도가 저하되는 경우가 많았으며, 이는 히트싱크(90)에 의한 LED 패키지의 방열 성능을 떨어뜨리는 원인이 된다. Conventionally, when the heat dissipation LED package is mounted on a substrate, the heat sink is attached to the
즉, LED 패키지에 기본 구조와 하부 인쇄 회로 기판(PCB)의 접합은 상기와 같이 각 층간에 부착을 하기 위해 여러 가지 접착제(Adhesive)를 사용하며 PCB에 기본 층간 물질과 전열 시트(Thermal Sheet) 및 히트싱크(Heat sink)에 부착이 복잡하게 이루어 진다.That is, the bonding of the basic structure and the lower printed circuit board (PCB) to the LED package uses various adhesives to attach between the layers as described above, and the basic interlayer material, the thermal sheet and Attachment to the heat sink is complicated.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 광소자 패키지의 방열 구조를 단순화한 광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical device package and a method of manufacturing the same, which simplifies the heat dissipation structure of the optical device package.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 타입의 광소자 패키지는 비아홀이 관통되어 형성된 절연필름; 상기 절연필름의 일면 상에 위치하며 상기 비아홀에 대응한 금속층의 부분에 상기 절연필름의 일면으로부터 다른 면을 향해 함몰되도록 형성된 함몰부를 갖는 금속층; 상기 함몰부 상에 실장되며 상기 금속층과 전기적으로 연결된 광소자; 및 상기 금속층의 함몰부에 접합되는 히트싱크를 포함한다. The film type optical device package according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is an insulating film formed through the via hole; A metal layer disposed on one surface of the insulating film and having a depression formed in a portion of the metal layer corresponding to the via hole from one surface of the insulating film toward the other surface; An optical device mounted on the recess and electrically connected to the metal layer; And a heat sink bonded to the recessed portion of the metal layer.
상기 금속층은 금속으로 도금될 수 있다.The metal layer may be plated with a metal.
상기 히트싱크는 상기 금속층에 접합되는 면이 플럭스 처리될 수 있다.The heat sink may be flux treated at a surface bonded to the metal layer.
히트싱크상기 금속층은 솔더층에 의해 히트싱크에 접합될 수 있으며, 상기 솔더층은 솔더, 은 페이스트 및 구리 페이스트 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다.Heat sink The metal layer may be bonded to the heat sink by a solder layer, and the solder layer may be formed by any one of solder, silver paste, and copper paste.
상기 함몰부는 상기 절연필름의 두께보다 작은 함몰 깊이를 가질 수 있다.The depression may have a depression depth smaller than the thickness of the insulation film.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 절연필름에 비아홀을 형성하고; 상기 절연필름의 일면 상에 금속층을 형성하며; 상기 비아홀에 대응한 금속층의 부분에 상기 절연필름의 일면으로부터 다른 면을 향해 압박함으로써 함몰부를 형성하며; 상기 함몰부 상에 상기 금속층과 전기적으로 연결되도록 광소자를 실장하며; 상기 금속층의 함몰부에 히트싱크를 접합하는 것을 포함한다.In addition, the film type optical device package manufacturing method according to another embodiment of the present invention to form a via hole in the insulating film; Forming a metal layer on one surface of the insulating film; A depression is formed in the portion of the metal layer corresponding to the via hole by pressing from one surface of the insulating film toward the other surface; Mounting an optical device on the depression to be electrically connected to the metal layer; Bonding a heat sink to the recessed portion of the metal layer.
상기 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 상기 금속층은 금속으로 도금하는 것을 더 포함할 수 있다.The film type optical device package manufacturing method may further include plating the metal layer with a metal.
상기 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법은 기 히트싱크의 상기 금속층에 접합되는 면을 플럭스 처리하는 것을 더 포함할 수 있다.The film type optical device package manufacturing method may further include flux treating a surface bonded to the metal layer of a pre-heatsink.
본 발명은 접착층이 없는 금속판(또는 히트싱크)에 광소자 패키지를 접합함으로써, 기존의 접합층으로 인한 열 흐름의 병목현상을 방지하여 방열 효율을 극대화하고, 기존의 복잡한 방열 구조를 단순화하므로 경제성을 향상시킬 수 있다.The present invention, by bonding the optical device package to a metal plate (or heat sink) without an adhesive layer, to prevent the bottleneck of the heat flow due to the existing bonding layer to maximize the heat dissipation efficiency, simplify the existing complex heat dissipation structure, economical Can be improved.
도 1은 종래 LED 패키지와 히트싱크의 접합을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지 제조 공정의 단면도이다.
도 4는 도 3의 광소자 패키지의 어레이를 본 발명에 따라 히트싱크에 직접 접합하는 공정을 나타내는 도면이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a junction of a conventional LED package and a heat sink.
2 is a cross-sectional view of a film type optical device package according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a film type optical device package manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of directly bonding the array of the optical device package of FIG. 3 to a heat sink in accordance with the present invention.
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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a film type optical device package and a method of manufacturing the same according to a preferred embodiment. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.
또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.
종래에는 LED 패키지에 기본 구조와 하부 인쇄 회로 기판(PCB)의 접합은 상기와 같이 각 층간에 부착을 하기 위해 여러 가지 접착제(Adhesive)를 사용하며 인쇄회로기판(PCB)에 기본 층간 물질과 전열 시트(Thermal Sheet) 및 히트싱크(Heat sink)에 부착이 복잡하게 이루어 진다. Conventionally, the bonding of the basic structure and the lower printed circuit board (PCB) to the LED package uses a variety of adhesives (Adhesive) to adhere to each layer as described above, and the basic interlayer material and the heat transfer sheet on the printed circuit board (PCB). It is complicated to attach to (Thermal Sheet) and Heat sink.
상기한 문제점을 해결하여 본 발명은 접착층이 없는 금속판(또는 히트싱크)에 광소자 패키지를 접합한다. 구체적으로, 본 발명에 따라 광소자 패키지는 솔더링(Soldering) 또는 은 페이스트(Ag paste), 구리 페이스트(Copper paste) 등을 이용하여 하부 히트싱크와 바로 부착한다. 부착하기 전 히트싱크의 표면은 플럭스(Flux) 처리로 솔더링(Soldering)이 잘 되게 한다.In order to solve the above problems, the present invention bonds an optical device package to a metal plate (or heat sink) having no adhesive layer. Specifically, the optical device package according to the present invention is directly attached to the lower heatsink using soldering or silver paste, copper paste, or the like. Before attaching, the surface of the heatsink is well soldered by flux treatment.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 패키지의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.The configuration of the LED package according to the preferred embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 패키지를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an LED package according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지는 비아홀이 관통되어 형성된 절연필름(110), 상기 절연필름(110)의 일면 상에 위치하며 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀에 대응한 부분에 상기 절연필름(110)의 일면으로부터 다른 면을 향해 함몰되도록 형성된 함몰부(125)를 갖는 금속층(120) 및 상기 함몰부(125) 상에 실장되며 상기 금속층(120)과 전기적으로 연결된 광소자(130)를 포함한다. 2 is a cross-sectional view of a film type optical device package according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an optical device package of a film type according to an embodiment of the present invention may be disposed on an
절연필름(110)은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 열 충격에 강한 세라믹(Ceramic) 재료로 제조될 수도 있다. 또, 상기 금속층(120)은 구리(Cu)로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 절연필름(110)은 필름 형태이기 때문에 롤 투 롤 공정으로 대량 생산이 가능하다. The insulating
절연필름(110)을 관통하여 형성된 비아홀들은 광소자(130)가 실장되는 비아홀, 각 층 간의 전기적 연결을 위한 바이홀, 열 확산을 용이하게 하기 위한 열 비아홀(thermal via hole), 각 층들을 정렬하는 기준이 되는 비아홀을 포함할 수 있다. The via holes formed through the insulating
한편, 광소자 패키지는 금속층(120)이 형성되는 절연필름(110)의 일면 상에 접착물질을 도포함으로써 형성된 접착층(도시생략)을 포함할 수 있으며, 이 경우 우 금속층(120)은 접착층에 의해 상기 절연필름(110)에 부착된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 접착층 없이 상기 금속층(120)은 당업계에 공지된 기술에 따라 상기 절연필름(110)의 일면에 고정될 수 있다. Meanwhile, the optical device package may include an adhesive layer (not shown) formed by applying an adhesive material on one surface of the insulating
또한, 금속층(120)은 구리(Cu)로 이루어지는 것이 바람직하다. 금속층(120)은 여러 약품 처리를 통해 표면을 활성화시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상 공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후, 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토레지스트를 박리함으로써 회로 패턴이 형성된다. 또한, 금속층(120)은 금속 예컨대, 은(Ag)으로 도금될 수 있으며, 이 경우 광소자(130)으로부터의 광이 금속층(120)으로부터 더 잘 반사될 수 있다. In addition, the
도 2에 도시된 바와 같이, 금속층(120)은 상기 절연필름(110)의 일면 상에 위치하며 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀에 대응한 부분에 상기 절연필름(110)의 일면으로부터 다른 면을 향해 함몰되도록 형성된 함몰부(125)를 포함한다. 함몰부(125)는 절연필름(110)을 펀칭하는 툴에 의해 형성될 수 있다. 그에 따라, 실장될 광소자(130)가 실장되는 금속층(120)의 하부는 비아홀을 통해 돌출되어, 실장될 광소자(130)의 하부에 구리 슬러그(Copper slug)가 노출되게 된다.그리고, 광소자(130)는 함몰부(125) 상에 안착된다. 그에 따라, 광소자(125)로부터 방출되는 광은 함몰부(125)의 표면에 대해 향하게 되어 함몰부(125)로부터 반사되어, 함몰부(125)는 반사부(reflector)의 역할을 수행한다. 이렇게 함으로써, 광소자 패키지(100)의 휘도가 향상될 수 있다. 광소자(130)는 와이어(140)을 통해 금속층(120)에 전기적으로 연결된다. As shown in FIG. 2, the
그리고, 광소자 패키지(100)는 광소자(130) 및 와이어(140)는 에폭시 또는 글라스를 몰딩하는 몰딩부(150)를 포함한다. 몰딩부(150)는 광소자(60)의 효율을 증가시키기 위해, 형광체를 포함할 수도 있다. In addition, the
그리고, 광소자 패키지(100)의 함몰부(125)는 히트싱크(230)의 일 면 상에 솔더층(210)을 통해 접합될 수 있다. 솔더층(210)은 접착력을 가지고 있으므로, 상기 광소자 패키지(100)를 히트싱크(230)의 일 면에 접착시킨다. 이러한 솔더층(210)은 일 실시예에 따라 솔더(solder)로 형성될 수 있으며, 다른 실시예에 따라 은 페이스트(Ag paste), 구리 페이스트(copper paste) 등의 금속 페이스트로 형성될 수 있다. The
또한, 히트싱크(230)의 광소자 패키지(100)의 함몰부(125)가 접합되는 면은 플럭스 처리되어 히트싱크(230) 상에 플럭스층(220)이 형성될 수 있다. 여기에서 플럭스 처리는 히트싱크(230)의 광소자 패키지 접합면 상에 플럭스를 도포하는 처리를 말한다. 일반적인 플럭스 도포 장치는 액체상태의 플럭스를 저장하는 플럭스 저장용기 및 복수의 니들(niddle)들을 가지는 플럭스 도포유닛을 구비한다. 플럭스 도포 공정이 개시되면, 플럭스 저장용기에 저장된 플럭스에 상기 플럭스 도포 유닛의 니들들의 끝단 부분을 접촉시켜 니들들에 일정량의 플럭스를 도포한다. In addition, the surface on which the
이러한 플럭스층(220)은 솔더층(210)이 광소자 패키지(100)와 히트싱크(230)의 접합을 위해 제공된 경우 제거될 수 있다. 다시 말해, 광소자 패키지(100)와 히트싱크(230)의 접합을 위해 솔더층(210) 및 플럭스층(220) 중 어느 하나만이 요구된다. The
상기와 같은 구조의 광소자 패키지는 광소자가 실장되는 금속층 및 비아홀에 집적 히트싱크가 접합되므로, 열응력 및 열방출을 위한 열 전달 라인(heat pass line)이 발생하여 방열 효율을 극대화할 수 있다.In the optical device package having the above structure, since the integrated heat sink is bonded to the metal layer and the via hole in which the optical device is mounted, a heat pass line for thermal stress and heat dissipation may be generated to maximize heat dissipation efficiency.
상기한 바와 같은 광소자 패키지의 제조 공정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.A manufacturing process of the optical device package as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 타입의 광소자 패키지 제조 공정의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a film type optical device package manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 3를 참조하면, 절연 필름(110)의 일면에 접착층(112)을 도포한다(S1). 여기서 절연필름 (110)의 재료는 폴리이미드 또는 열 충격에 강한 세라믹일 수 있다. 그 후, 절연필름(110)에 비아홀들(114)을 형성한다(S2). 비아홀들은 전술한 바와 같이, 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀 외에도, 각 층 간의 전기적 연결을 위한 바이홀, 열 확산을 용이하게 하기 위한 열 비아홀(thermal via hole), 각 층들을 정렬하는 기준이 되는 비아홀 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
그리고 금속층(120)을 접착층(112) 상에 라미네이트한다. 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 패턴이 형성된 금속층(120)을 형성한다(S4). 도 3에서는 금속층(120)이 패턴을 갖는 것을 표시함으로써 회로 패턴이 형성된 금속층이 형성됨을 표시하였다(S4). 이어서, 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀에 대응한 금속층(120)의 부분을 압박하여(down set) 광소자(130)가 안착할 수 있는 함몰부(125)를 형성한다(S4). The
함몰부(125)는 절연필름(110)을 펀칭하는 툴에 의해 형성될 수 있다. 즉, 펀치 툴이 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀에 대응한 금속층(120)의 부분을 압박함으로써 함몰부(125)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 펀치 툴이 광소자(130)를 수용하기 위한 비아홀에 대응하는 금속층(120)의 부분을 상기 절연필름(110)의 일면으로부터 다른 면을 향해 압박하면 함몰부(125)가 형성된다. 한편, 함몰부(125)를 형성하기 위한 툴은 당업자에게 자명한 어떠한 툴이라도 가능하다. The
상기 금속층에 회로 패턴을 형성하는 단계(S5)와 함몰부(125)를 형성하는 단계들이 동시에 수행될 수도 있고, 그 순서들이 바뀔 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the step of forming the circuit pattern on the metal layer (S5) and the step of forming the
이어서, 금속층(120)을 금속 예컨대, 은(Ag)으로 도금하고, 함몰부(125)에 광소자(130) 또는 광소자 칩(130)을 실장한다(S5). 금속 도금에 의해 광소자(130)으로부터의 광이 금속층(50)으로부터 더 잘 반사될 수 있다. 그에 따라, 광소자(130)로부터 방출되는 광은 함몰부(125)의 표면에 대해 향하게 되어 함몰부(125)로부터 반사되며 그에 따라, 광소자 패키지의 휘도가 향상될 수 있다. Subsequently, the
이어서 광소자(130)를 와이어(140)을 통해 금속층(120)에 전기적으로 연결된다(S7). 선택적으로, 함몰부(125)를 형광 재료로 채움으로써 형광체층(도시 생략)을 더 형성할 수 있다. 최종적으로, 광소자(130) 및 와이어(140)는 에폭시 또는 글라스로 몰딩하여 몰딩부(150)를 형성한다. 상기한 방식으로 각각의 광소자 패키지(100)가 제조된다. Subsequently, the
상기와 같은 광소자 패키지(100) 어레이가 도 4에 도시되어 있다. Such an
도 4는 도 3의 광소자 패키지의 어레이를 본 발명에 따라 히트싱크에 직접 접합하는 공정을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a process of directly bonding the array of the optical device package of FIG. 3 to a heat sink in accordance with the present invention.
도 4를 참조하면, 광소자 패키지(100)의 어레이는 히트싱크(230)에 솔더층(210)을 통해 접합된다. 전술한 바와 같이 솔더층(210)은 접착력이 있기 때문에, 광소자 패키지(100)를 히트싱크(230)에 부착시킨다.Referring to FIG. 4, the array of optical device packages 100 is bonded to the
선택적으로, 히트싱크(230)의 광소자 패키지 어레이가 접합되는 면은 광소자 패키지 어레이와의 접합을 위해 플럭스(flux) 처리될 수 있다. 만약 솔더층(210)이 광소자 패키지(100)과 히트싱크(230) 사이에 개재된 경우에는 히트싱크(230)의 광소자 패키지(100)가 접합되는 면 상에 플럭스층을 형성하지 않을 수 있다.Optionally, the side to which the photonic device package array of the
이와 같이, 본 발명에 따른 광소자 패키지 어레이(Arrayed ALP(Advanced LED PKG))의 경우 광소자 칩의 하부에 구리 슬러그(Copper slug)가 노출되어 있어 히트싱크(Heat sink)에 바로 접합하여 방열을 용이하게 한다. As described above, in the case of an array of optical device packages (Arrayed ALP (Advanced LED PKG)) according to the present invention, copper slugs are exposed at the bottom of the optical device chip to directly radiate heat to the heat sink. To facilitate.
다시 말해, 본 발명은 접착층이 없는 금속판(또는 히트싱크)에 광소자 패키지를 접합한다. 그 결과, 본 발명은 기존의 접합층으로 인한 열 흐름의 병목현상을 방지하여 방열 효율을 극대화하고, 기존의 복잡한 방열 구조를 단순화하므로 경제성을 향상시킬 수 있다.In other words, the present invention bonds the optical device package to a metal plate (or heat sink) having no adhesive layer. As a result, the present invention can maximize the heat dissipation efficiency by preventing the bottleneck of the heat flow due to the existing bonding layer, and can simplify the existing complex heat dissipation structure, thereby improving economics.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
110: 절연필름 120: 금속층
130: 광소자 140: 와이어
150: 몰딩부 210: 솔더층
220: 플럭스층 230: 히트싱크110: insulating film 120: metal layer
130: optical element 140: wire
150: molding portion 210: solder layer
220: flux layer 230: heat sink
Claims (9)
상기 절연필름의 일면 상에 위치하며 상기 비아홀에 대응한 금속층의 부분에 상기 절연필름의 일면으로부터 다른 면을 향해 함몰되도록 형성된 함몰부를 갖는 금속층;
상기 함몰부 상에 실장되며 상기 금속층과 전기적으로 연결된 광소자; 및
상기 금속층의 함몰부에 접합되는 히트싱크를 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지.An insulation film formed through the via holes;
A metal layer disposed on one surface of the insulating film and having a depression formed in a portion of the metal layer corresponding to the via hole from one surface of the insulating film toward the other surface;
An optical device mounted on the recess and electrically connected to the metal layer; And
Film type optical device package including a heat sink bonded to the recessed portion of the metal layer.
상기 금속층은 금속으로 도금되는 필름 타입의 광소자 패키지.The method of claim 1,
The metal layer is a film type optical device package is plated with a metal.
상기 히트싱크는 상기 금속층에 접합되는 면이 플럭스 처리되는 필름 타입의 광소자 패키지.The method of claim 1,
The heat sink is a film type optical device package is a surface bonded to the metal layer is flux-treated.
히트싱크상기 금속층은 솔더층에 의해 히트싱크에 접합되는 필름 타입의 광소자 패키지.The method of claim 3,
Heat sink The metal layer is a film type optical device package bonded to the heat sink by a solder layer.
상기 솔더층은 솔더, 은 페이스트 및 구리 페이스트 중 어느 하나에 의해 형성되는 필름 타입의 광소자 패키지.5. The method of claim 4,
The solder layer is a film type optical device package formed by any one of solder, silver paste and copper paste.
상기 함몰부는 상기 절연필름의 두께보다 작은 함몰 깊이를 갖는 필름 타입의 광소자 패키지.The method of claim 1,
The recess is a film type optical device package having a depression depth smaller than the thickness of the insulating film.
상기 절연필름의 일면 상에 금속층을 형성하며;
상기 비아홀에 대응한 금속층의 부분에 상기 절연필름의 일면으로부터 다른 면을 향해 압박함으로써 함몰부를 형성하며;
상기 함몰부 상에 상기 금속층과 전기적으로 연결되도록 광소자를 실장하며;
상기 금속층의 함몰부에 히트싱크를 접합하는 것을 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.Forming via holes in the insulating film;
Forming a metal layer on one surface of the insulating film;
A depression is formed in the portion of the metal layer corresponding to the via hole by pressing from one surface of the insulating film toward the other surface;
Mounting an optical device on the depression to be electrically connected to the metal layer;
A method of manufacturing a film type optical device package comprising bonding a heat sink to a recessed portion of the metal layer.
상기 금속층은 금속으로 도금하는 것을 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The metal layer is a film type optical device package manufacturing method further comprising plating with a metal.
상기 히트싱크의 상기 금속층에 접합되는 면을 플럭스 처리하는 것을 더 포함하는 필름 타입의 광소자 패키지 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
And flux treating a surface bonded to the metal layer of the heat sink.
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