KR20200069198A - 플립칩 발광모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플립칩 발광모듈을 공개하며, 주회로기판, 산열기판, 패키징 부재 및 발광 칩을 포함한다. 패키징 부재는 산열기판을 둘러싸는 프레임 바디 및 프레임 바디에 설치되는 렌즈유닛을 포함한다. 프레임 바디는 제1도전경로 및 서로 분리되는 적어도 2개의 제2도전경로를 포함하며, 제1도전경로와 제2도전경로는 모두 주 회로기판에 전기적으로 연결된다. 발광칩은 산열기판에 설치되며, 그것은 동일측에 위치하는 상단 도전접점 및 발광면을 포함한다. 상단 도전접점은 도전체를 통해 제1도전경로에 전기적으로 연결된다. 렌즈유닛은 적어도 2개의 제2도전경로와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 투광 도전층을 구비한다. 이렇게 함으로써 투광도전층의 전도 여부를 통해 광학소자의 탈락여부를 알 수 있어 대응하는 보호조치를 취할수 있다.
Description
본 발명은 발광모듈, 특히 플립칩 발광모듈에 관한 것이다.
인류생활은 조명에서 벗어날 수 없으며, 조명장치는 이미 전통의 백열등에서 점차 기타 발광소자로 예를 들면 LED로 대체되어왔다. LED는 부피가 작고, 에너지소비가 낮으며, 저구동전압의 장점을 가지고 있으며, 구동회로를 포함하는 주회로기판과 함께 조립하여 발광모듈을 형성한 후에, 기타 설비에 응용하여 광원으로서 사용할 수 있다. 이러한 발광모듈은 이미 가정용품 지시등, 모니터 백라이트, 휴대용전자장치의 조명모듈, 탐측장치의 광원, 자동차등(전조등 또는 방향등), 또는 혹은 지문감별기로 사용되는 광감측모듈 등 영역에 넓게 사용된다.
일반적 사용하에, 발광모듈은 흔들림 혹은 충돌을 피하기 어렵고 광학소자가 점차적으로 느슨해져 탈락하는 것을 초래하며, 심지어 받침대에서 미끄러져 떨어진다. 그러나 현재의 발광모듈은 광학소자의 탈락여부를 검측하는데 사용되는 어떠한 설계도 없으며, 이에 대한 개선의 필요가 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술문제는 현재기술의 부족에 대해 회로기판내의 전로를 통해 광학소자의 탈락여부를 탐측하는 플립칩 발광모듈을 제공하는 것이다.
상기의 기술문제를 해결하기 위해, 본 발명에서 채용하는 기술방안은 플립칩 발광모듈을 제공하는 것으로 상기 플립칩 발광모듈은 주회로기판, 산열기판, 패키지 부재 및 발광칩을 포함한다. 상기 패키지 부재는 상기 산열기판을 둘러싸는 프레임 바디 및 상기 프레임 바디에 설치되는 렌즈유닛을 포함한다. 상기 프레임 바디는 제1도전경로 및 적어도 2개의 서로 분리 가능한(이격된) 제2도전경로를 포함하며, 상기 제1도전경로와 상기 제2도전경로 모두 상기 주회로기판에 전기적으로 연결된다. 상기 발광칩은 상기 산열기판에 설치된다. 상기 발광칩은 동일측에 위치하는 상단 도전접점 및 발광면을 포함한다. 상기 상단 도전접점은 도전체를 통해서 상기 제1도전경로에 전기적으로 연결된다. 상기 렌즈유닛은 상기 적어도 2개의 상기 제2도전경로와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 투광도전층을 구비한다.
상기의 기술문제를 해결하기 위해, 본 발명에서 채용하는 다른 하나의 기술방안은 플립칩 발광모듈을 제공하는 것으로, 상기 플립칩 발광모듈은 주회로기판, 프레임 바디, 렌즈유닛 및 발광칩을 포함한다. 산열기판은 상기 주회로기판상에 설치된다. 상기 프레임 바디는 상기 주회로기판상에 설치된다. 상기 렌즈유닛은 상기 프레임 바디에 설치된다. 상기 발광칩은 상기 산열기판상에 설치되며, 상기 발광칩은 동일측에 위치하는 상단 도전접점 및 발광면을 포함한다. 상기 프레임 바디는 제1도전경로 및 적어도 2개의 서로 분리되는 제2도전경로를 포함하며, 상기 제1도전경로와 상기 제2도전경로는 모두 상기 주회로기판에 전기적으로 연결된다. 상기 렌즈유닛은 적어도 하나의 투광도전층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 상기 투광도전층은 상기 적어도 2개의 제2도전경로를 전기적으로 연결한다. 상기 제1도전경로, 상기 적어도 2개의 상기 제2도전경로 및 상기 적어도 하나의 투광도전층은 서로 직렬로 연결된다.
본 발명의 유익한 효과는 본 발명에서 제공하는 플립칩 발광모듈이 "패키지 부재, 산열기판을 둘러싸는 프레임 바디 및 프레임 바디에 설치되는 렌즈유닛을 포함하며, 프레임 바디는 제1도전경로 및 적어도 2개의 서로 분리가능한(이격되는) 제2도전경로를 포함하고, 제1도전경로와 제2도전경로 모두 주회로기판에 전기적으로 연결된다" 및 "렌즈유닛은 적어도 2개의 제2도전경로와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 투광도전층을 구비한다"의 기술방안을 통해 투광도전층의 전도유무를 검측함으로써, 광학소자의 탈락여부를 알고 대응의 보호조치를 실행할 수 있다는 것이다.
본 발명의 특징 및 기술내용을 더욱더 명료하게 이해하도록 하기 위해 이하 본 발명의 상세한 설명과 도면을 참조한다. 그러나 제공되는 도면은 단지 참고와 설명용으로 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도1은 본 발명의 제1실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예의 제2측시 단면안내도이며, 제1도전경로가 프레임 바디의 외표면에 형성되는 것을 설명한다.
도3은 본 발명의 제1실시예의 제3측시 단면안내도이며, 제1도전경로가 프레임 바디의 내부에 형성되는 것을 설명한다.
도4는 본 발명의 제1실시예의 제4측시 단면안내도이다.
도5는 본 발명의 제1실시예의 제5측시 단면안내도이다.
도6은 본 발명의 투광도전층의 제1형태 안내도이다.
도7은 본 발명의 투광도전층의 제2형태 안내도이다.
도8은 본 발명의 제2실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도9는 본 발명의 제3실시예의 측시 단면안내도이다.
도10은 본 발명의 제4실시예의 측시 단면안내도이다.
도11은 본 발명의 제5실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도12는 본 발명의 제5실시예의 제2측시 단면안내도이다.
도13은 본 발명의 제6실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도14는 본 발명의 제6실시예의 제2측시 단면안내도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예의 제2측시 단면안내도이며, 제1도전경로가 프레임 바디의 외표면에 형성되는 것을 설명한다.
도3은 본 발명의 제1실시예의 제3측시 단면안내도이며, 제1도전경로가 프레임 바디의 내부에 형성되는 것을 설명한다.
도4는 본 발명의 제1실시예의 제4측시 단면안내도이다.
도5는 본 발명의 제1실시예의 제5측시 단면안내도이다.
도6은 본 발명의 투광도전층의 제1형태 안내도이다.
도7은 본 발명의 투광도전층의 제2형태 안내도이다.
도8은 본 발명의 제2실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도9는 본 발명의 제3실시예의 측시 단면안내도이다.
도10은 본 발명의 제4실시예의 측시 단면안내도이다.
도11은 본 발명의 제5실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도12는 본 발명의 제5실시예의 제2측시 단면안내도이다.
도13은 본 발명의 제6실시예의 제1측시 단면안내도이다.
도14는 본 발명의 제6실시예의 제2측시 단면안내도이다.
이하는 특정의 구체 실시예를 통해 본 발명에서 공개한 "플립칩 발광모듈"의 실시방식을 설명한 것으로, 본 영역 기술인은 본 설명서에서 공개된 내용으로 본 발명의 장점 및 효과를 명료히 이해할 수 있다. 본 발명은 기타 다른 구체 실시예를 통해 시행 혹은 응용될 수 있으며, 본 설명서 중의 각 세부 내용은 다른 관점과 응용에 기초할 수 있으며 본 발명의 구상에 어긋나지 않는 상황에서 다양한 수정과 변경을 할 수 있다. 그리고 본 발명의 도면은 단지 간략한 약도 설명이며 실제 크기에 기초한 제작이 아님을 사전에 알려드린다. 아래 실시 방식에서 본 발명의 관련 기술 내용을 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나 공개한 내용은 본 발명의 보호 범위를 제한하지 않는다.
당연히 이해할 수 있는 것은, 본문에서 "제1", "제2", "제3" 등 용어를 사용하여 각 유닛, 모듈, 신호 등 구성요소를 설명할 수 있지만 이런 유닛, 모듈, 신호등의 구성요소는 이런 용어의 제한을 받지 않는다는 것이다. 이런 용어는 주로 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 예를 들어 한 유닛과 다른 한 유닛을 구분하거나 한 신호와 다른 한 신호를 구분하는데 사용된다. 그리고 본문에서 사용한 용어 "또는"은 상황에 따라 관련된 제시 항목의 어떤 하나 또는 여러 개의 조합을 포함할 수 있는 것으로 보아야 한다.
[제1실시예]
도1 및 도2에서 나타내는 바를 참조하면, 본 발명의 제1실시예는 플립칩 발광모듈을 제공하며, 이 플립칩 발광모듈은 주회로기판(main circuit board)(7)에 적합하게 설치되어 주회로기판(7)과 서로 조합하여 함께 동작하거나 플립칩 발광모듈은 외부 전원과 전기적으로 연결되어 구동되어 동작할 수 있다. 사용방식 및 영역은 본 발명의 중점이 아니며, 여기서 추가 언급하지 않는다.
더 말하자면, 본 발명의 플립칩 발광모듈은 산열기판(heat dissipation substrate)(1), 발광칩(2), 도전접착층(3), 패키지 부재(packaging component)(4), 도전체(6) 및 주회로기판(7)을 포함한다.
산열기판(1)은 알루미늄기판, 구리기판, 혹은 어떠한 열전달 혹은 산열기능을 포함하는 기판으로부터 선택한다. 산열기판(1)의 일측은 주회로기판(7)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 다른 일측은 발광칩(2)과 전기적으로 연결된다.
발광칩(2)은 산열기판(1) 상에 설치되며, 상단 도전접점(top end contact poing)(21), 하단 도전접점(bottom end contact poing)(22), 발광면(23) 및 발광면(23)으로부터 바깥으로 연장되는 광축(L)을 포함한다. 상단 도전접점(21) 및 발광면(23)은 산열기판(1)에 상반되는 동일 측에 위치한다. 하단 도전접점(22)과 산열기판(1)은 전기적으로 연결되며, 더욱 바람직하게, 하단 도전접점(22)은 도전접착층(3)을 통해 산열기판(1)에 접합된다. 상단 도전접점(21)은 정극과 부극 중 하나이며, 하단 도전접점(22)은 정극과 부극 중 다른 하나이다. 발광칩(2)은 발광다이오드(LED), 공명 캐비티 발광다이오드(RCLED), 혹은 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSEL)으로부터 선택한다. 제1실시예중에서는 VCSEL를 예로 채용하여 설명했다. 그러나 상술에 열거된 예는 단지 그 중 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
패키지 부재(4)는 광축(L)을 따라 연장된 광통로(5)의 범위를 확정하며, 프레임 바디(frame body)(41), 제1도전경로(42), 적어도 2개의 제2도전경로(43), 렌즈유닛(44) 및 충전접착층(45)을 포함한다. 프레임 바디(41)는 산열기판(1)을 둘러싸며, 산열기판(1) 외측을 둘러싸는 측벽부(411) 및 측벽부(411)로부터 상단 도전접점(21)으로 연장되는 연장벽부(412)를 포함한다. 연장벽부(412)와 상단 도전접점(21)은 서로 마주한다. 프레임 바디(41)의 재질은 플라스틱소재, 세라믹재료 혹은 임의의 절연재료일 수 있으며, 이 중에서 세라믹재료는 비교적 바람직한 기계강도 및 내열성을 포함하므로 제1실시예는 세라믹재료를 예로 들어 설명했다. 그러나 상술에 열거된 예는 단지 하나의 실행가능한 실시예로 본 발명을 한정하지 않는다.
제1도전경로(42)는 프레임 바디(41)에 설치되며, 제1외연결단(421), 제1내연결단(422) 및 제1외연결단(421) 및 제1내연결단(422)사이에 연장되는 제1경로본체(423)를 포함한다. 제1내연결단(422)은 프레임 바디(41)의 측벽부(411)에 위치하며, 주회로기판(7) 혹은 외부 소자와 전기적으로 연결하는데 사용된다. 제1외연결단(421)은 프레임 바디(41)의 연장벽부(412)에 위치하며, 상단 도전접점(21)에 전기적으로 연결하는데 사용된다. 제1경로본체(423)가 프레임 바디(41)에 설치되는 방식은, 프레임 바디(41)의 내표면(도2)에 형성되어도 좋고, 프레임 바디(41)의 외표면(도3)에 형성되어도 좋으며, 혹은 프레임 바디(41)의 내부(도4)에 매설되어도 좋다. 본 실시예에서 제1경로본체(423)은 프레임 바디(41)의 내표면에 배치된다. 제1도전경로(42)는 도선, 금속탄편(metal dome)을 채용할 수 있고, 혹은 그와 동일한 도전성질의 유사물일 수 있다. 제1실시예는 도선을 예로 들어 설명했다. 그러나 상술에 열거한 예는 단지 그 중 하나의 실행가능한 실시예이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
적어도 2개의 제2도전경로(43)는 프레임 바디(41)와 렌즈유닛(44)상에 설치가능하며, 적어도 2개의 제2 도전경로(43)는 서로 분리할 수 있고(이격될 수 있고), 또한 적어도 2개의 제2도전경로(43)는 서로 분리할 수 있으며, 매 하나의 제2도전경로(43) 또한 프레임 바디(41)와 렌즈유닛(44)의 받침대(441)의 설계에 의해 2부분으로 분리할 수 있다. 그러나 이로 한정하는 것은 아니며, 제2도전경로(43) 또한 프레임 바디(41)와 받침대(441) 조립완성 후에 다시 형성할 수 있다. 매 하나의 제2도전경로(43)는 제2외연결단(431), 제2내연결단(432) 및 제2외연결단(431) 및 제2내연결단(432) 사이에 연장되는 제2경로본체(433)를 포함한다. 제2외연결단(431)은 렌즈유닛(44)의 받침대(441)에 위치한다. 제2내연결단(432)은 프레임 바디(41)에 위치하며, 주회로기판(7) 혹은 외부 소자와 전기적으로 연결되는데 사용된다. 제2경로본체(433)가 프레임 바디(41)와 받침대(441)에 설치되는 방식은, 프레임 바디(41)와 받침대(441)의 외표면(도2)에 형성되거나, 혹은 프레임 바디(41)와 받침대(441)의 내부(도11)에 매설될 수 있고, 제2경로본체(433)와 제1경로본체(423)가 프레임 바디(41)의 외표면에 동일하게 형성될 시에 제2경로본체(433)는 제1도전경로(42)와 전기적으로 접촉하지 않는다(도3). 본 실시예중에서 제2경로본체(433)는 프레임 바디(41)와 받침대(441)의 외표면에 배치된다. 제2도전경로(43)는 도선, 금속탄편일 수 있고, 혹은 그와 동일한 도전성질의 유사물일 수 있다. 제1실시예는 도선을 예로 들어 설명했다. 그러나 상술에 열거된 예는 오직 그 중 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
렌즈유닛(44)은 프레임 바디(41)에 설치되며 받침대(441), 렌즈(442) 및 적어도 하나의 투광도전층(443)을 포함한다. 받침대(441)는 불투광재질을 채용하여 제작하며, 그것은 프레임 바디(41)로부터 광축(L)에 따라 연장되고, 프레임 바디(41)와 함께 광축(L)을 둘러싸며 광통로(5)의 범위를 확정한다. 받침대(441)는 프레임 바디(41)에 설치되는 방식이며, 이에 한정되지 않고, 어떠한 방식을 채용해도 좋으며, 제1실시예중에서는 양자 결합(bonding)을 접착제로 예를 들어 설명했다. 나아가, 받침대(441)는 또한 복수 개의 오목조(groove)를 가지며, 받침대(441)본체의 외벽면, 혹은 내외 양벽면에 형성되어, 제2도전경로(43)을 안치하는데 사용할 수 있다. 렌즈(442)는 받침대(441)에 설치되며, 광통로(5)에 위치하고, 렌즈유닛(44)은 직사각형을 나타낼 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 렌즈(442)는 평면형 렌즈, 집광형 렌즈, 산광형 렌즈 및 기타유형의 렌즈를 채용할 수 있다. 렌즈(442)의 재질은 투명플라스틱 혹은 유리를 채용할 수 있다. 전술한 투명플라스틱은 폴리메타크릴산메틸(Polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(Polyetherimide, PEI), 싸이클로 올레핀 공중합체(Cyclo olefin copolymer, COC)로부터 선택할 수 있고 혹은 그와 균등한 혼합이다. 제1실시예에서 렌즈(442)는 평면형 렌즈(442)를 채용했으며, 재질은 유리를 예로 들어 설명했다. 그러나 전술구조 및 재료의 선택은 오직 예일뿐 이에 한정되지 않는다.
언급해야 할 것은 렌즈유닛(44) 중 렌즈(442)의 수량은 또한 2개 이상일 수 있으며, 채용한 렌즈 유형 혹은 재질은 동일할 수 있고, 또한 동일하지 않을 수도 있으며 필요에 따라 정한다.
적어도 하나의 투광도전층(443)은 인근 렌즈(442)의 일각(모서리)으로부터 인근 그 대각선 방향의 일각(모서리)으로 연장할 수 있다(도7, 도8). 투광도전층(443)은 주체단(4431) 및 복수 개의 전도단(4432)을 포함한다. 투광도전층(443)의 주체단(4431)은 렌즈(442)의 상표면 혹은 하표면에 위치할 수 있으며, 제1실시예에서는 상표면에 위치한 것을 예로 들었다. 주체단(4431)의 형상은 S형(도7도시)혹은 장조형(긴 띠형상)(도8 도시)일 수 있으며, 제1실시예에서는 S형을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않는다. 복수 개의 전도단(4332)은 각각 각 제2도전경로(43)와 전기적으로 연결되며, 복수 개의 전도단(4332)은 주체단(4431과 동일한 일면(도2)에 위치할 수 있고, 또한 혹은 렌즈(442)의 측변(도11)에 위치할 수 있으며, 어떠한 제한이 없고, 단지 제2도전경로(43)의 제2내연결단(431)과 전기적으로 연결되기만 하면 가능하며, 제1실시예에서는 렌즈(442)의 상표면에 위치하는 것을 예를 들었다. 투광도전층(443)의 폭은 제2도전경로(43)의 폭보다 크거나, 작거나 같을 수 있으며 어떠한 제한도 없고, 본 실시예에서는 투광도전층(443)의 폭이 제2도전경로(43)의 폭보다 작은 것으로 예를 들었다(도1). 그리고 투광도전층(443)은 투광과 도전성을 가지는 재료를 채용하여 제작되며, 그 재료는 금속, 인듐 주석 산화물(In2O3:Sn,ITO), 플루오르 주석 산화물(SnO2:F, FTO), 안티몬 주석 산화물(SnO2:Sb, ATO)，및 알루미늄 아연 산화물(ZnO:Al, AZO) 중에 선택할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 금속을 채용하면, 그 두께는 반드시 10nm보다 얇아야 하고, 재질은 예를 들면 금, 은, 백금, 구리, 알루미늄, 크롬, 팔라듐, 로듐일수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 본 제1실시예에서는 인듐 주석 산화물(ITO)을 예로 들었다. 그러나 상술한 구조 및 재료의 선택은 단지 예이며, 이에 한정되지 않는다.
충전접착층(45)은 프레임 바디(41)의 내측에 설치되며, 산열기판(1) 및 발광칩(2)과 연결된다. 그러므로 충전접착층(45)은 프레임 바디(41)와 산열기판(1) 및 발광칩(2)간에 형성된 틈을 충전하고, 서로 결합하여 더욱 견고하게 하여, 본 발명의 플립칩 발광모듈 전체의 구조 강도를 높인다. 그러나 상술에 예로든 것은 단지 그 중 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도전체(6)는 발광칩(2) 및 패키지 부재(4)간에 설치되며, 제1도전경로(42)는 도전체(6)를 통해 발광칩(2)의 상단 도전접점(21)에 전기적으로 연결된다. 도전체(6)는 용접볼(solder ball)을 채용하며, 프레임 바디(41)의 연장벽부(412)와 발광칩(2)의 상단 도전접점(21)사이에 끼워지므로, 재가열후에 연장벽부(412)상에 위치하는 제1도전경로(42)를 상단 도전접점(21)에 전기적으로 연결할 수 있다. 그러나 상술한 예는 단지 그 중 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
패키지 부재(4)의 구조설계를 통해서, 발광칩(2)은 플립칩 패키지 기술을 채용하여 조립되며, 조립이 비교적 간단하고, 제작속도를 효과적으로 높이고 생산능력을 증가할 수 있다. 그리고 이 방식은 와이어의 전기적 연결을 위한 공간을 확보할 필요가 없어 와이어 본딩의 결점을 제거하고, 플립칩 발광모듈의 체적을 효과적으로 감소하여 소형화 상품 응용에 도움이 된다.
언급해야 할 것은, 발광칩(2)의 상단 도전접점(21) 및 하단 도전접점(22)의 배치의 방위는 다를 수 있으며, 패키지 부재(4)내의 배선 또한 서로 맞춰서 조절할 수 있다. 도4와 같이, 제1실시예의 다른 하나의 변화 형태에서, 발광칩(2)은 다른 하나의 상단 도전접점(21)을 더 포함하며, 상단 도전접점(21)은 발광면(23)의 상반하는 양측에 각각 위치하는 동시에, 패키지 부재(4)는 대응하는 다른 하나의 제1도전경로(42)를 더 포함한다. 상기 플립칩 발광모듈은 다른 하나의 도전체(6)를 더 포함하며, 도전체(6)는 상단 도전접점(21)을 제1도전경로(42)에 각각 전기적으로 연결한다. 이 같은 변화형태에서, 하단 도전접점(22)은 정극 혹은 부극중 하나이며, 상단 도전접점(21)은 정극 혹은 부극 중 다른 하나로 한다. 또 언급해야 할 것은, 상단 도전접점(21) 중 하나는 또한 전달신호용의 도전접점으로 할 수 있다. 도6과 같이, 제1실시예의 다른 하나의 변화형태는, 발광칩(2)이 하단 도전접점(22)을 가지고 있지 않고, 오히려 2개의 상단 도전접점(21)을 포함하면, 2개의 상단 도전접점(21)을 각각 정극과 부극으로 한다. 패키지 부재(4)의 제1도전경로(42)는 대응하는 2개가 있으며, 대응하는 상단 도전접점(21)에 각각 전기적으로 연결된다. 그러나 발광칩(2)의 도전접점배치가 어떠하든 간에, 패키지 부재(4)의 구조설계는 여전히 발광칩(2)이 플립칩 패키지 기술을 채용하여 조립되도록 할 수 있으며, 동일한 효과를 가진다. 그러나 상술의 예는 단지 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
이외에, 제1도전경로(42), 제2도전경로(43) 및 투광도전층(443) 3자는 직렬로 연결된 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다; 다시 말하자면, 제1도전경로(42), 제2도전경로(43) 및 투광도전층(443) 3자는 병렬연결의 형태일 수 있으나, 병렬연결에서, 플립칩 발광모듈은 전로상에 검측소자 혹인 검측회로를 설치할 수 있으며, 투광도전층(443)에 전류가 흐르지 않을 때, 발광칩(2)에 전류가 전달되는 것이 차단되어, 발광칩(2)의 광원 생성을 피한다.
이에 따라, 렌즈(442)가 받침대(441)에 놓일 때, 투광도전층(443)의 전도단(4432)은 각각 제2도전경로(43)의 제2외연결단(431)과 각각 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2도전경로(43)을 통해 검측회로에 전기적으로 연결되어, 보호회로를 구성한다. 검측회로에 의해 보호회로중의 전하 혹은 전류치를 검측하도록 함으로써, 제2도전경로(43)와 투광도전층(443)간의 전기적 연결 유지 여부를 알 수 있다. 이렇게, 렌즈(442)가 받침대(441)상으로부터 느슨하게 빠지고 탈리할 때, 투광도전층(443)은 동일하게 제2도전경로(43)에서 탈리할수 있고, 즉 단로를 나타내며, 이때 검측회로는 보호회로의 단로를 검측하고 구동회로의 동작을 중단하며, 발광칩(2)의 동작을 정지하여, 발광칩(2)의 손상을 피한다; 혹은, 발광칩(2)의 구동회로가 검측회로서 사용될 때, 보호회로가 구동회로에 직렬로 연결되기만 하면, 투광도전층(443)이 제2도전경로(43)에서 탈리되어 단로를 나타낼 때, 동일하게 구동회로가 또한 절단되고, 나아가 발광칩(2)의 동작을 정지시킨다.
상술의 설명을 통해 본 발명의 제1실시예의 장점은 아래와 같이 귀납해 낼 수 있다.
1. 플립칩 발광모듈내의 회로는 받침대(441)상에 설치된 제2도전경로(43)를 통해 렌즈(442)의 탈락여부를 검측할 수 있고, 대응하는 보호조치를 수행한다.
2. 플립칩 발광모듈내의 회로는 투광도전층(443)의 전도여부의 검측을 통해 렌즈(442)의 탈락여부를 알 수 있고, 대응하는 보호조치를 수행한다.
3. 투광도전층(443)을 렌즈(442)의 상표면에 배치하여, 렌즈(442)의 마모 상황을 검측하는데 사용할 수 있다. 외부 물체가 렌즈(442)의 상표면을 마찰할 때, 동시에 투광도전층(443)을 마찰할 수 있으므로, 이와 같이 만약 렌즈(442)가 과다한 마찰을 겪게 되면, 투광도전층(443)은 렌즈(442)로부터 쉽게 제거되어, 보호회로가 단로되어 발광칩(2)의 동작을 정지한다.
4. 투광도전층(443)은 S형을 채용하여, 렌즈(442) 표면의 각처 모두 투광도전층(443)이 배치되는 것을 확보할 수 있으며, 예를 들면: 구석, 주변, 중앙 등의 위치에 배치될 수 있고, 이런 배치를 통해서, 외부 물체가 렌즈(442)를 마찰하는 동시에 투광도전층(443) 또한 마찰하는 것을 더욱 확실하게 검측할 수 있고, 렌즈(442)의 마모손상 상황을 검측하는 능력을 제고한다.
5. 투광도전층(443)의 전도단(4432)은 렌즈(442)의 측변으로 연장되고, 그 구조는 제2도전경로(43)와의 접촉면적을 증가할 수 있으며, 서로 간에 효과적인 전기적 연결을 확보한다. 그러므로 렌즈(442)가 받침대(441)를 완전 탈리하거나 혹은 받침대(441)를 거의 탈리할 때만 투광도전층(443)은 제2도전경로(43)와 접촉할 수 없고 회로를 보호하여 단로시킨다. 이렇게, 미세한 흔들림으로 인해 제2도전층(43)과 투광도전층(443)이 잘못 탈리되거나 단로되는 것을 피할 수 있어, 검출회로의 오판을 피할 수 있다.
6. 제2도전경로(43)의 폭은 투광도전층(443)의 폭보다 크며, 양자가 서로 접합시에 제조시 발생하는 오차 때문에 전기적으로 연결되지 않는 것을 방지할 수 있다.
[제2실시예]
도8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 대체로 제1실시예와 동일하며, 차이는 발광칩(2)이 2개의 상단 도전접점(21) 및 2개의 하단 도전접점(22)을 포함하고, 대응적으로, 산열기판(1)은 2개의 이격된 판(11)을 포함한다는 것이다. 2개의 서로 인접하는 극판(11)은 공통으로 하나의 산열통로(12)를 정의한다다.
판(11)의 수량은 2개, 3개, 혹은 4개 이상일 수 있으며, 그 수량은 실제의 수요에 의거하여 조정할 수 있고, 본 실시예중에서 판(11)의 수량은 2개, 산열통로(12)의 수량은 1개이다.
이렇게, 본 발명의 제2실시예는 제1실시예의 장점을 구비하는 것 이외에, 다른 일종의 발광칩(2)의 실행가능한 구조를 더 밝혔으며, 그것은 복수 개의 하단 도전접점(22)를 포함한다. 그 구조에 대응하여, 복수 개의 판(11)을 대응적으로 채용하여 산열기판(1)을 구성하면 바로 실행가능하며, 산열통로(12)를 통해서 산열효과를 더욱 제고할 수 있다.
언급해야 할 것은 하단 도전접점(22)이 오직 1개라 치면, 동일하게 복수의 판(11)을 채용하여 산열기판(1)을 구성하고, 또한, 1개의 하단 도전접점(22)을 2개 혹은 3개 이상의 판(11)상에 부착피복하며, 이 방식은 동일하게 산열기판(1)이 도전의 기능을 구비할 수 있도록 할 수 있고, 산열통로(12)를 통해 또한 산열효과를 더욱 제고할 수 있다.
그러나 상술에 열거된 예는 단지 하나의 실행가능한 실시예이며 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제3실시예]
도9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예는 대체로 제1실시예와 동일하며, 차이는 오직 렌즈유닛(44)이 받침대(441)(도2)를 포함하지 않고 렌즈(442)는 프레임 바디(41)에 직접 설치되며, 또한 프레임 바디(41)는 받침대(441)의 기능을 동시에 부담한다는 것이다.
받침대(441)(도2)를 제거함으로써, 플립칩 발광모듈의 고도를 다시 더 축소할 수 있고, 전체 체적을 더 축소한다. 이렇게, 본 발명의 제3실시예는 제1실시예의 장점을 구비하는 것 이외에, 체적을 더욱 축소할 수 있다.
언급해야 할 것은, 본 실시예중에서, 투광도전층(443)은 렌즈(442)의 하표면에 위치할 수 있다는 것이다. 그러므로 동일하게 투광도전층(443)의 복수 개의 전도단(433)을 통해 각각 각 제2도전경로(43)와 전기적으로 연결되어, 렌즈(442)의 탈락여부를 검측하는 효과를 달성할 수 있다.
그 외에, 제3실시예에서 발광칩(2)의 도전접점 배치방식은 제1실시예와 동일하고, 사용자는 실제 요구에 의거하여 조정가능하며, 어떠한 제한은 없다. 그러나 설명에 편하도록 하기 위해, 본 제3실시예의 발광칩(2)은 2개의 상단 도전접점(21) 및 하나의 하단 도전접점(22)의 형태를 채용한다.
그러나 상기에 열거한 예는 오직 하나의 실행가능한 실시예일뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제4실시예]
도10을 참조하면, 본 발명의 제4실시예는 대체로 제1실시예와 동일하며 주요적인 차이는 받침대(441)와 프레임 바디(41)은 일체성형으로 제조되었다는 것이다.
받침대(441)와 프레임 바디(41)를 일체성형함으로써, 플립칩 발광모듈을 조립시에 전술한 양자를 조합하는 단계가 불필요할 뿐만 아니라 패키지 부재(4) 구조의 강도를 더욱 강화할 수 있다.
이렇게, 본 발명의 제4실시예는 제1실시예의 장점을 구비하는 것 이외에, 제조과정의 간소화 및 구조 강도를 제고할수 있는 장점을 더 가질 수 있다.
그 외에, 본 발명의 제4실시예에서 발광칩(2)의 도전접점배치방식은 제1실시예와 동일하며, 사용자는 실제 요구에 의거하여 조정가능하며, 어떠한 제한은 없다. 그러나 설명에 편하도록 하기 위해, 본 제4실시예의 발광칩(2)은 2개의 상단 도전접점(21) 및 하나의 하단 도전접점(22)의 형태를 채용한다.
그러나 상기에 열거한 예는 오직 하나의 실행가능한 실시예일뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제5실시예]
도11을 참조하여, 본 발명의 제5실시예는 대체로 제1실시예와 동일하며, 주요 차이는 투광도전층(443)은 렌즈(442)의 하표면에 설치되고, 제2도전경로(43)의 제2외연결단(431)은 인근 렌즈(442)의 하표면으로 연장된다는 것이다.
도12를 참조하면, 본 발명의 제5실시예의 다른 하나의 변화형태는, 주요적으로 투광도전층(443)은 렌즈(442)의 하표면에 위치하고, 투광도전층(443)의 전도단(4432)는 렌즈(442)의 측변으로 연장되며, 제2도전경로(43)는 받침대(441)의 내부에 설치된다.
더 말하자면, 제2도전경로(43)가 받침대(441) 내부에 설치되는 방식은 받침대(441)의 원자재와 제조과정에 의거하여 서로 맞게 조정된다. 받침대(441)로서 열가소재료를 채용하면, 먼저 제2도전경로(43)를 받침대(441)의 제작모형 내에 놓고, 그 후 플라스틱(가소성고분자화합물)을 부어 제2도전경로(43)을 덮고, 더욱 응고 성형하여 받침대(441)로 고형화된다; 받침대(441)로서 세라믹재료를 채용할 시에, 즉 먼저 제2도전경로(43)를 반제품내에 놓고, 그 후 함께 소결하여, 제2도전경로(43)를 받침대(441) 내에 매설시킨다. 하지만, 제작방식은 임의의 공지방법에 의거하여 조정가능하며, 이에 한정하지 않는다.
그러므로, 제2도전경로(43)가 받침대(441)내부에 매설되면, 제2도전경로(43)가 외부 물체에 의해 마찰되어 훼손되는 것을 피할 수 있으며 따라서 회로가 단로되는 것이 렌즈(442)로부터 받침대(441)의 탈리 혹은 투광도전층(44)의 훼손에 의한 것이며, 제2도전경로(43) 본체의 손상 때문이 아님을 더욱 확실하게 보장할 수 있다.
이렇게, 본 제2실시예가 제1실시예의 장점을 구비하는 것 이외에, 제2도전경로(43)를 받침대(441)내에 매설함으로써 렌즈(442)의 받침대(441)의 탈리 혹은 과도한 마모(마손) 여부의 검출 정확성을 더욱더 확실하게 보장할 수 있다.
그 외에, 본 발명의 제5실시예 중 발광칩(2)의 도전접점 배치방식과 제1실시예에서 나타내는 형태는 동일하며, 사용자는 실제 요구에 의거하여 조정가능하며, 어떠한 제한은 없다.
그러나 상기에 열거한 예는 오직 하나의 실행가능한 실시예일뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제6실시예]
도13을 참조하면, 본 발명의 제6실시예는 대체로 제1실시예와 상동하고, 주요 차이는 투광도전층(443)의 전도단(4432)은 렌즈(442)의 측변으로 연장되며, 그 중 하나의 제2도전경로(43)의 제2외연결단(431)은 인근의 렌즈(442)의 하표면으로 연장된다는 것이다.
도14를 참조하면, 본 발명의 제6실시예의 다른 하나의 변화형태는, 주요적으로는 제2도전경로(43)가 받침대(441)의 내부에 설치되며, 제2도전경로(43)의 설치방식은 제5실시예의 변화형태와 동일하여, 이에 부가 언급하지 않는다.
이렇게, 본 발명의 제6실시예는 제1실시예의 장점을 가지는 것 외에, 제2도전경로(43)를 받침대(441)내에 매설함으로써 렌즈(442)의 받침대(441)의 탈리 혹은 과도한 마모(마손) 여부의 검출 정확성을 더욱더 확실하게 보장할 수 있다.
그 외에, 본 발명의 제6실시예 중 발광칩(2)의 도전접점 배치방식과 제1실시예에서 나타내는 임의의 형태는 동일하며, 사용자는 실제 요구에 의거하여 조정가능하며, 어떠한 제한은 없다.
그러나 상기에 열거한 예는 오직 하나의 실행가능한 실시예일뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예의 유익한 효과]
상술한 바를 종합하면, 본 발명에서 제공하는 플립칩 발광모듈은 "패키지 부재(4), 산열기판(1)을 둘러싸는 프레임 바디(41) 및 프레임 바디(41)상에 설치되는 렌즈유닛(44)을 포함하고, 프레임 바디(41)는 제1도전경로(42) 및 적어도 2개의 피차 분리되는 제2도전경로(43)를 포함하며, 제1도전경로(42)와 제2도전경로(43)모두 주회로기판(7)에 전기적으로 연결된다." 및 "렌즈유닛(44)은 적어도 2개의 제2도전경로(43)과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 투광도전층(443)을 구비한다" 라는 기술방안을 통해서 투광도전층(44)의 전도여부를 검측함으로써 렌즈(442)의 탈락여부를 알고, 대응의 보호조치를 수행한다.
이상 공개되는 내용은 단지 본 발명의 비교적 바람직하게 행할 수 있는 실시예이며, 본 발명의 출원 특허범위를 한정하는 것은 아니므로, 본 발명 설명서와 도면 내용을 활용한 동등 효과의 기술 변화는 모두 본 발명의 특허청구범위에 포함된다.
1 산열기판
11 판
12 산열통로
2 발광칩
21 상단 도전접점
22 하단 도전접점
23 발광면
3 도전접착층
4 패키지 부재
41 프레임 바디
411 측벽부
412 연장벽부
42 제1도전경로
421 제1외연결단
422 제2내연결단
423 제1경로본체
43 제2도전경로
431 제2외연결단
432 제2내연결단
433 제2경로본체
44 렌즈유닛
441 받침대
442 렌즈
443 투광도전층
4431 주체단
4332 전도단
45 충전접착층
5 광통로
6 도전체
7 주회로기판
L 광축
11 판
12 산열통로
2 발광칩
21 상단 도전접점
22 하단 도전접점
23 발광면
3 도전접착층
4 패키지 부재
41 프레임 바디
411 측벽부
412 연장벽부
42 제1도전경로
421 제1외연결단
422 제2내연결단
423 제1경로본체
43 제2도전경로
431 제2외연결단
432 제2내연결단
433 제2경로본체
44 렌즈유닛
441 받침대
442 렌즈
443 투광도전층
4431 주체단
4332 전도단
45 충전접착층
5 광통로
6 도전체
7 주회로기판
L 광축
Claims (10)
- 플립칩 발광모듈에 있어서,
주회로기판;
상기 주회로기판상에 설치되는 산열기판;
상기 산열기판을 둘러싸는 프레임 바디 및 상기 프레임 바디상에 설치되는 렌즈유닛을 포함하는 패키지 부재;
상기 산열기판상에 설치되는 발광칩을 포함하며,
상기 프레임 바디는 제1도전경로 및 서로 분리되는 적어도 2개의 제2도전 경로를 포함하며, 상기 제1 도전경로와 상기 제2도전경로 모두 상기 주회로기판에 전기적으로 연결되고,
상기 발광칩은 동일 측에 위치하는 상단 도전접점 및 발광면을 포함하며, 상기 상단 도전접점은 도전체를 통해서 상기 제1도전경로에 전기적으로 연결되고,
상기 렌즈유닛은 상기 적어도 2개의 상기 제2도전경로와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 투광도전층을 구비하는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서,
상기 프레임 바디는 상기 산열기판 외측을 둘러싸는 측벽부 및 상기 측벽부로부터 상기 상단 도전접점으로 연장되는 연장벽부를 포함하며,
상기 제1도전경로는 제1내연결단 및 제1외연결단을 포함하고, 상기 제1내연결단은 상기 측벽부에 위치하며, 상기 제1외연결단은 상기 연장벽부에 위치하고 상기 도전체를 통해서 상기 상단 도전접점에 전기적으로 연결되며;
상기 제1도전경로는 상기 제1외연결단 및 상기 제1내연결단사이에서 연장하는 제1경로본체를 더 포함하며, 상기 제1경로본체는 상기 프레임 바디의 내표면, 외표면 및 내부중 하나에 위치하는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 산열기판은 금속판을 포함하며, 상기 발광칩은 상기 산열기판과 전기적으로 연결되는 하단 도전접점을 더 포함하는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 발광칩은 다른 하나의 상단 도전접점을 더 포함하며, 상기 패키지 부재는 다른 하나의 제1도전경로를 더 포함하고, 상기 플립칩 발광모듈은 다른 하나의 도전체를 더 포함하며, 상기 다른 하나의 도전체는 상기 다른 하나의 상단 도전접점을 상기 다른 하나의 제1도전경로에 전기적으로 연결하며;
상기 산열기판은 이격된 복수 개의 판으로 구성되며, 상기 판은 금속판이고, 2개의 서로 인접하는 상기 판은 산열통로를 공동으로 정의하며, 상기 발광칩은 복수 개의 하단 도전접점을 포함하고, 상기 복수 개의 하단 도전접점 각각은 대응하는 상기 판과 전기적으로 연결되는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 발광칩은 상기 발광면으로부터 바깥쪽으로 연장되는 광축을 더 포함하며, 상기 렌즈유닛은 상기 프레임 바디에 설치되는 받침대 및 렌즈를 포함하고, 상기 받침대와 상기 프레임 바디는 상기 광축을 함께 둘러싸며 광통로를 정의하고, 상기 렌즈는 상기 받침대에 설치되고 상기 광통로에 위치하며;
상기 받침대와 상기 프레임 바디는 일체성형으로 제조되어 이루어지는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 패키지 부재는 상기 프레임 바디와 상기 산열기판 간을 충전하는 충전접착층을 더 포함하는 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 패키지 부재의 상기 프레임 바디는 세라믹재료를 채용하여 만들어지며, 상기 발광칩은 LED, RCLED(Resonant Cavity Light-Emitting Diodes), VCSEL(수직캐비티 표면발광 레이저)칩 중에 선택되며, 상기 도전체는 용접볼이고, 상기 제1도전경로는 도선인 플립칩 발광모듈. - 제1항에 있어서
상기 투광도전층은 상기 렌즈유닛의 외표면 및 내표면 중 하나에 설치되며, 상기 투광도전층은 상기 렌즈유닛의 양측변에 설치되는 2개의 전도단을 포함하며;
상기 제2도전경로는 상기 받침대의 외벽면, 내벽면 및 내부 중 하나에 설치되고;
상기 제2도전경로는 제2외연결단을 포함하며, 상기 제2외연결단은 상기 받침대의 내벽면으로 연장되고 상기 전도단과 전기적으로 연결되며;
상기 렌즈유닛이 상기 받침대로부터 느슨하여 떨어지게 되면, 상기 투광도전층과 상기 제2도전경로는 전기적으로 연결되지 않는 플립칩 발광모듈 - 제1항에 있어서
상기 렌즈유닛은 직사각형이며, 상기 투광도전층은 상기 렌즈유닛의 일각으로부터 그 대칭각까지 연장되고;
상기 투광도전층을 S형 및 장조형 중 하나이며, 상기 제2도전경로의 폭은 상기 투명도전층의 폭보다 넓은 플립칩 발광모듈 - 플립칩 발광모듈에 있어서,
주회로기판;
상기 주회로기판상에 설치되는 산열기판;
상기 주회로기판상에 설치되는 프레임 바디;
상기 프레임 바디상에 설치되는 렌즈유닛; 및
상기 산열기판상에 설치되는 발광칩을 포함하며,
상기 발광칩은 동일측에 위치하는 상단 도전접점 및 발광면을 포함하며;
상기 프레임 바디는 제1도전경로 및 서로 분리되는 적어도 2개의 제2도전경로를 포함하며, 상기 제1도전경로와 상기 제2도전경로 모두 상기 주회로기판에 전기적으로 연결되고;
상기 렌즈유닛은 적어도 하나의 투광도전층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 투광도전층은 상기 적어도 2개의 제2도전경로에 전기적으로 연결되고;
상기 제1도전경로, 상기 적어도 2개의 상기 제2도전경로 및 상기 적어도 하나의 상기 투광도전층은 서로 직렬연결되는 플립칩 발광모듈.
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| KR1020190012600A KR102234950B1 (ko) | 2018-12-05 | 2019-01-31 | 플립칩 발광모듈 |
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| JP (1) | JP6797228B2 (ko) |
| KR (1) | KR102234950B1 (ko) |
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| US11823635B2 (en) | 2020-10-15 | 2023-11-21 | Novatek Microelectronics Corp. | LED backlight driver and LED driver of display pixels |
| DE102021108532A1 (de) | 2021-04-06 | 2022-10-06 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements |
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2018
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