KR20180049941A - 광 디바이스 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 특히, 기판 상부에 상기 기판과 다른 재질로 형성되는 커버를 부착시키는 단계와, 상기 커버를 제1블레이드로 절단하는 제1절단단계와, 상기 기판을 제2블레이드로 절단하는 제2절단단계를 포함하여, 절단과정에서 블레이드가 손상되는 것이 방지되고, 상기 커버의 접촉면적을 넓힐 수 있으며, 사이즈가 작은 기판에도 적용할 수 있는 광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

광 디바이스 및 그 제조방법{Light emitting device and manufacturing method thereof}

본 발명은 광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 특히, 기판 상부에 상기 기판과 다른 재질로 형성되는 커버를 부착시키는 단계와, 상기 커버를 제1블레이드로 절단하는 제1절단단계와, 상기 기판을 제2블레이드로 절단하는 제2절단단계를 포함하는 광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 칩 원판에 대하여 칩을 실장하기 위한 공간으로 칩 원판의 상부면에 기계적인 가공(툴을 이용한 가공)으로 형성하였다. 나아가, 이러한 칩 원판에 광소자 칩이 실장되는 경우에는 광반사 성능을 높이기 위해 상광하협(上廣下陜) 형상의 공간을 형성하였다. 이러한 공간을 형성한 후 칩을 실장하고 실장 공간을 글라스로 덮었다. 칩 원판에 글라스가 안정적으로 설치되도록 칩 원판의 상부면에 글라스가 안착되는 안착홈을 원형으로 형성하였다. 따라서, 글라스도 원형으로 형성하였다. 그러나, 글라스를 원형으로 정밀하게 가공하기 위해서는 사각형이나 삼각형의 직선으로 형성된 글라스를 가공하는 것에 비하여 제조공정상 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 사각형상의 글라스가 안착될 수 있는 홈을 칩 원판에 형성한 것이 한국공개특허공보 제2016-0084652호에 제시되어 있다.

그러나, 이러한 홈도 기계적인 가공을 이용하여 형성하여, 사이즈가 작은 칩 원판에는 홈을 형성하기에 어려움이 있다.

한국공개특허공보 제2013-0103224호 한국공개특허공보 제2016-0084652호 한국등록특허공보 제1192181호 한국등록특허공보 제1509650호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사이즈가 작은 기판에도 적용할 수 있는 광 디바이스 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 디바이스 제조방법은, 기판 상부에 상기 기판과 다른 재질로 형성되는 커버를 부착시키는 단계와, 상기 커버를 제1블레이드로 절단하는 제1절단단계와, 상기 기판을 제2블레이드로 절단하는 제2절단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1절단단계에서 상기 제1블레이드에 의해 형성된 절단면의 사이간격은 상광하협이 되도록 절단할 수 있다.

상기 제1절단단계에서 상기 커버를 절단할 때 상기 기판에도 홈이 형성될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 디바이스는, 실장 공간이 형성되는 기판과, 상기 실장 공간 내부에 배치되어 상기 기판에 실장되는 칩과, 상기 실장 공간을 덮는 커버를 포함하며, 상기 커버의 측면 또는 전후면 중 적어도 한 면은 아래로 향할수록 외측으로 돌출되도록 경사지거나 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버의 하면의 외측 끝단은 상기 기판의 상면의 외측 끝단에 대응될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 광 디바이스 및 그 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

하나의 블레이드로 이종재질로 형성되는 커버와 기판을 절단할 경우 블레이드가 손상되나, 본 발명은 상기 커버와 상기 기판을 각각의 재질에 맞는 블레이드로 절단하여 블레이드가 손상되는 것이 방지되고, 상기 기판의 크기는 최소화하면서도 상기 커버와 상기 기판의 접촉면적을 최대화하여 상기 커버가 상기 기판에 견고하게 부착되도록 할 수 있고, 사이즈가 작은 기판에도 적용할 수 있다.

제1절단단계에서 상기 커버를 절단할 때 상기 기판에도 홈이 형성되도록 절단하여, 상기 커버가 상기 제1절단단계에서 완전절단되어 제2절단단계에서 제2블레이드에 의해 상기 커버가 절단되는 것을 방지하여 상기 제2블레이드가 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지한다. 또한, 상기 제2블레이드로 상기 기판을 절단할 때 상기 제2블레이드가 상기 홈에 의해 가이드되어, 상기 제2블레이드로 상기 기판을 더욱 원활하게 절단할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 디바이스 제조방법을 나타내는 사시도.(칩 생략)
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위 광 디바이스 사시도.(칩 생략)
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위 광 디바이스 저면도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 좀더 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90도회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 광 디바이스 제조방법은, 기판(100) 상부에 상기 기판(100)과 다른 재질로 형성되는 커버(300)를 부착시키는 단계와, 상기 커버(300)를 제1블레이드(11)로 절단하는 제1절단단계와, 상기 기판(100)을 제2블레이드(12)로 절단하는 제2절단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

기판(100)은 적층되는 복수개의 전도층과, 상기 전도층과 교호로 적층되어 상기 전도층을 전기적으로 분리시키는 절연층(120)을 포함하도록 형성한다.

이와 같이 상기 전도층과 절연층(120)을 교호로 적층하여 기판(100)을 형성하는 방법은 다음과 같다.

복수의 도전성 판재(전도층)와 상기 도전성 판재를 전기적으로 절연시키기 위한 절연층(120)을 교호적으로 적층하여 접합한다. 이와 같이 도전성 판재(전도층)와 절연층(120)을 교호적으로 적층한 상태에서 가열 및 가압함으로써, 내부에 복수의 절연층(120)이 일정 간격을 두고 배열되어 있는 전도물질괴(塊)가 제조된다. 이렇게 제조된 전도물질괴를 절단함으로써, 복수의 절연층(120)이 간격을 두고 평행하게 배열된 기판(100)이 형성된다.

기판(100)의 상면에는 실장 공간(130)을 기계적인 가공 등을 통해 형성한다.

다수개의 단위 광 디바이스를 한번에 생산하기 위해 대면적 기판(100)에 다수개의 실장 공간(130)을 형성한다. 다수개의 실장 공간(130)은 전후방향 및 좌우방향으로 이격되게 배치된다.

기판(100)의 하면에는 이하 서술되는 버 방지용 홈(101)을 형성한다.

실장 공간(130)에는 칩(미도시)을 실장한다.

이와 같은 방법으로 형성된 기판(100) 상부에 기판(100)과 다른 재질로 형성되는 커버(300)를 부착시킨다. 커버(300)는 적어도 두개 이상의 실장 공간(130)을 덮도록 대면적으로 구비된다.

기판(100)은 금속재질로 형성되며, 커버(300)는 글라스나 쿼츠같은 투명한 재질로 형성된다.

커버(300)는 접착제를 통해 기판(100)에 부착된다.

따라서, 커버(300)를 기판(100) 상부에 배치시키기 전에, 커버(300)가 접착되는 부위인 기판(100) 상면에 접착제를 주입한다.

상기 접착제는 실장 공간(130)을 둘러싸도록 주입된다.

커버(300)를 기판(100) 상부에 배치시켜서 기판(100)에 커버(300)를 접착시킨다.

상기 제1절단단계는 커버(300)를 제1블레이드(11)로 절단한다.

제1블레이드(11)로 절단하는 절단선은 두개의 실장 공간(130) 사이에 배치된다.

제1블레이드(11)는 커버(300)의 재질에 따라 선택된다. 따라서, 제1블레이드(11)는 글라스나 쿼츠 절단에 적합하게 구비된다.

제1블레이드(11)는 원판형상으로 형성되고, 가장자리에 날이 형성된다.

제1블레이드(11)의 날은 외측으로 향할수록 폭이 좁아지도록 양측에 경사면이 형성된다.

따라서, 제1블레이드(11)에 의해 형성된 양측의 절단면의 사이간격은 상광하협이 된다. 예를 들어, V컷 또는 U컷이 되도록 광 디바이스는 절단된다.

나아가, 상기 제1절단단계에서 커버(300)를 절단할 때 기판(100)의 상면에도 제1블레이드(11)에 의해 홈이 형성된다. 상기 홈도 아래로 향할수록 폭이 좁아지도록 형성된다. 따라서, 제1블레이드(11)에 의해 두개로 분리된 커버(300)의 하단은 서로 이격되게 된다. 이와 같이 상기 제1절단단계를 통해 커버(300)는 완전절단되게 된다. 따라서, 이후에 기판(100)을 절단할 때 제2블레이드(12)를 통해 커버(300)가 잘리는 것이 방지되어 제2블레이드(12)가 손상되는 것이 방지된다.

상기 제2절단단계는 기판(100)을 제2블레이드(12)로 절단한다.

제2블레이드(12)도 기판(100)의 재질에 따라 선택된다. 따라서, 제2블레이드(12)는 알루미늄과 같은 금속에 적합하게 구비된다.

제2블레이드(12)도 가장자리에 날이 형성된 원판형상으로 형성된다.

상기 제2절단단계는 제2블레이드(12)로 제1블레이드(11)로 인해 형성된 상기 절단선(홈)을 따라 절단한다. 즉, 상기 홈은 제2블레이드(12)를 가이드하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 제1,2절단단계를 거쳐서 절단하여 단위 광 디바이스를 제조한다.

이하, 전술한 방법을 통해 제조된 본 실시예의 광 디바이스를 설명한다.

본 실시예의 광 디바이스는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실장 공간(130)이 형성되는 기판(100)과, 상기 실장 공간(130) 내부에 배치되어 상기 기판(100)에 실장되는 칩과, 상기 실장 공간(130)을 덮는 커버(300)를 포함하며, 상기 커버(300)의 측면 또는 전후면 중 적어도 한 면은 아래로 향할수록 외측으로 돌출되도록 경사지거나 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

기판(100)은 적층되는 복수개의 전도층과, 상기 전도층과 교호로 적층되어 상기 전도층을 전기적으로 분리시키는 절연층(120)을 포함한다.

상기 전도층은 제1전도층(110a)과, 제2전도층(110b)을 포함한다.

제1전도층(110a)과, 제2전도층(110b)은 판형상으로 형성되고, 좌우방향으로 적층된다.

제1전도층(110a)의 좌우폭은 제2전도층(110b)의 좌우폭보다 작게 형성된다. 제1전도층(110a)의 전후폭은 제2전도층(110b)의 전후폭과 동일 또는 유사하게 형성된다.

상기 전도층은 알루미늄과 같은 금속재질로 형성된다. 상기 전도층은 기판(100)에 실장되는 LED와 같은 칩에 전극을 인가한다.

절연층(120)은 판형상으로 형성되며, 제1전도층(110a)과 제2전도층(110b) 사이에 배치된다.

본 실시예에서 절연층(120)은 두개의 전도층 사이에 하나 존재하는 것을 예로 들어 설명하나, 3개의 전도층 사이에 두개의 절연층이 형성되어 기판을 구성하는 것도 가능하며, 그 용도에 따라서 더욱 많은 절연층이 형성되는 것도 가능하다.

기판(100)은 상하높이보다 전후길이 또는 좌우길이가 긴 직육면체 형상으로 형성된다.

기판(100)의 상면에는 칩이 실장되는 실장 공간(130)이 형성된다. 칩은 실장 공간(130) 내부에 배치된다.

실장 공간(130)은 상부가 개방되도록 형성된다.

실장 공간(130)은 수평단면형상이 원으로 형성되며, 제1전도층(110a)과 제2전도층(110b)과 절연층(120)을 걸쳐 형성된다.

실장 공간(130)은 상부로 향할수록 직경이 커지도록 형성된다. 즉, 실장 공간(130)을 형성하는 측벽은 경사지게 형성된다.

실장 공간(130)을 형성하는 바닥면은 평면이다.

커버(300)는 실장 공간(130)의 상부를 덮어서 실장 공간(130) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

커버(300)는 글라스나 쿼츠 등과 같이 투명한 부재로 구비된다. 즉, 커버(300)는 기판(100)와 이종 재질로 형성된다.

커버(300)는 사각형과 같은 다각형으로 형성되며, 평평한 판 형상으로 형성된다.

커버(300)의 측면 또는 전후면 중 적어도 한 면은 아래로 향할수록 외측으로 돌출되도록 경사지거나 굴곡지게 형성된다.

본 실시예의 커버(300)는 양쪽 측면 및 전후면은 경사면(301)으로 형성된다. 커버(300)의 수평단면적은 아래로 향할수록 커지도록 형성된다.

또한, 커버(300)의 하면의 외측 끝단은 기판(100)의 상면의 외측 끝단에 대응되게 형성된다. 즉, 커버(300)의 양쪽 측면 및 전후면은 기판(100) 양쪽 측면 및 전후면에 연속되게 형성된다.

커버(300)의 하면은 기판(100)의 최상단보다 상부에 배치된다.

커버(300)는 접착제를 통해 기판(100)의 상부에 부착된다.

상기 접착제는 열경화성 접착제 또는 UV경화성 접착제로 구비될 수 있다. 상기 접착제는 실리콘 고분자 재질로 형성될 수 있다. 접착제를 열경화성 접착제로 구비할 경우에는 기판에 실장 공간과 기판 외부를 연결하는 홈 또는 관통구멍을 형성하여, 열경화시 실장 공간 내부의 팽창된 공기를 배출되도록 한다. 이러한 홈 또는 관통구멍은 커버가 고정된 후에 적어도 일부가 메꿔진다.

제1전도층(110a)의 상부에만 제1마킹(150)을 형성하여 마킹된 부분의 제1전도층(110a)이 예를 들어 (-)극이 인가된 것으로 미리약속하여 보다 용이하게 제1전도층(110a)의 전극을 판단할 수 있다.

기판(100)을 길이방향과 수직방향으로 절단시 그 절단선과 절연층(120)이 교차하는 각 지점의 기판(100) 하면에 소정 깊이의 버(burr) 방지용 홈(101)을 형성하되, 그 버 방지용 홈(101) 각각의 내부에 절연층(120)이 노출되도록 버 방지용 홈(101)을 형성한다.

기판(100) 하부 면에 노출된 절연층(120)의 일부가 적어도 버 방지용 홈(101) 내부에 수용되도록 버 방지용 홈(101)이 형성되면 된다. 버 방지용 홈(101)은 수평단면형상이 반원형상으로 형성된다. 절연층(120)이 버 방지용 홈(101)의 중심에 배치되도록 버 방지용 홈(101)은 형성된다.

이러한 버 방지용 홈(101) 내부에는 액상 절연재(171)를 도포하여 경화시키고, 액상 절연재(171) 및 절연층(120) 및 제1,2전도층(110a, 110b)의 하면에 솔더 레지스트층(172)을 추가로 형성하여, 버(burr)로 인한 전기 쇼트 발생 가능성을 현저히 낮출 수 있다.

솔더 레지스트층(172)의 좌우폭은 액상 절연재(171) 및 절연층(120)의 좌우폭보다 넓게 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 기판 101: 버 방지용 홈
110a: 제1전도층 110b: 제2전도층
120: 절연층 130: 실장 공간
150: 제1마킹 171: 액상 절연재
172: 솔더 레지스트층 300: 커버
301: 경사면

Claims (5)

1. 기판 상부에 상기 기판과 다른 재질로 형성되는 커버를 부착시키는 단계;
   상기 커버를 제1블레이드로 절단하는 제1절단단계;
   상기 기판을 제2블레이드로 절단하는 제2절단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1절단단계에서 상기 제1블레이드에 의해 형성된 절단면의 사이간격은 상광하협이 되도록 절단하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 제1절단단계에서 상기 커버를 절단할 때 상기 기판에도 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 디바이스 제조방법.
4. 실장 공간이 형성되는 기판;
   상기 실장 공간 내부에 배치되어 상기 기판에 실장되는 칩;
   상기 실장 공간을 덮는 커버를 포함하며,
   상기 커버의 측면 또는 전후면 중 적어도 한 면은 아래로 향할수록 외측으로 돌출되도록 경사지거나 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 커버의 하면의 외측 끝단은 상기 기판의 상면의 외측 끝단에 대응되는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.

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