KR20210021721A - 멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 - Google Patents
멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210021721A KR20210021721A KR1020190100980A KR20190100980A KR20210021721A KR 20210021721 A KR20210021721 A KR 20210021721A KR 1020190100980 A KR1020190100980 A KR 1020190100980A KR 20190100980 A KR20190100980 A KR 20190100980A KR 20210021721 A KR20210021721 A KR 20210021721A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat dissipation
- chip
- module
- led
- pattern
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 75
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 67
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 55
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminum gold Chemical compound 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/483—Containers
- H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
본 발명은 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법 또는 그 고방열성 기판에 관한 것으로서, 그 제조방법은; 금속재이며 LED 또는 센서를 마운트 할 수 있는 마운팅돌출부(11)를 가진 베이스메탈(10)을 준비하는 단계(100), 방열플라스틱층(15)을 위한 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 준비하는 단계(S2), 상기 방열플라스틱 사출재료를 상기 베이스메탈(10) 상에 사출, 충진도포하여 방열플라스틱층(15)을 형성하여 상기 베이스메탈(10)의 상부면을 평탄하게 형성하는 단계(S3), 상기 방열플라스틱층(15)이 충진된 상기 베이스메탈(10) 상에 배선을 위한 패턴을 레이저조사하여 형성하는 단계(S4), 상기 패턴이 형성된 베이스메탈(10)과 방열플라스틱층(15)의 충진체 상면에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 만들어 주는 단계(S5), 상기 형성된 패턴에 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 와이어 재질에 따라 금 도금 등으로 와이어 본딩이 가능하도록 도금하는 단계(S6), 상기 마운팅돌출부(11) 상에 상기 LED 또는 센서를 실장하여 와이어본딩을 시행하는 단계(S7);를 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 다수 개의 LED칩을 하나의 보드에 동시에 장착하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티칩 LED모듈 또는 복합적인 기능의 다수의 센서를 가지는 멀티칩 복합센서에서 열적인 스트레스에 발생되는 소자의 특성간섭과 신뢰성 등의 문제점을 개선하기 위해 제안되는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판에 관한 것이다.
각종 IoT(Internet Of Things:이하 사물인터넷) 기기 및 스마트 환경에서 소요되는 환경-기기인터페이스로서의 센서는 다양한 기능의 종류와 소요수량이 급격하게 증가하고 있다.
또한 이러한 다수의 다양한 기능의 센서를 채용하는 산업상의 각종 시스템은 소형화, 박형화가 요구됨에 따라, 종래 단일의 기능을 가지던 다양한 종류의 센서를 복합시킨 센서클러스터의 구성으로서, 여러 가지 센서 기능들을 하나의 모듈 또는 제품 내에 집적화하여 실장하여야 하는 요구가 증가하고 있다.
상기와 같은 이유로서 여러 가지 기능을 가지는 센서들을 하나의 센싱디바이스(sensing device:1 chip type)로서 1개의 칩화하는 집적화 방법도 지속적으로 연구되고 있으나, 서로 다른 기능을 위한 센서의 일체화 공정의 어려움 및 센서구동 IC의 최적화 등에 따른 어려움이 실존하고 있어서 단기간에 상용화되지 않고 있다.
이러한 어려움을 극복하고자 하나의 모듈 내에 여러 개의 기능을 가지는 센서 소자들을 집적화하는 방식인 복합칩 모듈화(MCM:Multi Chip Module)가 현실적인 대안 중의 하나로 각광을 받고 있으며, 근래 들어 이를 활용한 각종 제품들이 활발하게 개발되고 있다.
하지만, 모듈형태로서 집적화하고자 하는 다양한 기능을 가지는 센서 각각의 경우, 최적의 감지능력을 발휘하기 위한 각각의 기능의 센서들의 동작조건 등이 상이하게 된다.
예를 들면 가스센서의 경우, 목표가스(target gas)의 감지 능력을 높이기 위해서는 일반적으로 300 도 섭씨 정도의 고온의 동작환경이 요구되는 경우가 대부분으로서 다른 타기능 수행의 센서들과 클러스터화하여 고집적화 시킴에 어려움이 있을 수 있다.
즉, 가스센서의 정확한 구동을 위하여 히터부를 가열제어하면 열이 발생하고, 이때 발생된 열이 근접한 다른 기능의 센서들 예를 들면, 온도센서 등의 센서들의 동작 환경에 영향을 미치게 됨으로써 모듈화된 복합 센서의 오동작을 초래할 수도 있으며,
다른 기능의 센서의 작동을 위한 냉각을 위한 불필요한 대기시간을 설정하게 하여 다기능 수행의 복합센서모듈의 센서별 응답특성을 저해하는 등의 문제가 발생하기도 한다. 이는 각각 다른 기능과 다른 기능작동조건을 가지는 다수의 타기능수행 센서들을 모듈화함에 따르는 필연적인 문제점이다.
본 발명은 LED 조명과 같이 방열이 필요한 부품의 집적화된 모듈에도 동일한 기술적인 적용이 가능하게 된다.
우리 주변에 사용되는 광원의 종류로는 형광등, 수은등, 나트륨등과 기타 다양한 종류의 광원이 사용되고 있으나, LED 광원이 여타 광원에 비해 긴 수명과 전력량 대비 높은 광속으로 최근 거의 모든 분야에서 LED 광원을 이용한 조명이 채택되고 있는 추세이다.
이러한 LED 조명등의 단점은 동일한 LED 소자를 이용하여 팩키지하게 되더라도 팩키지 구조에 따른 방열성 및 인가 전류에 따라서 조명등의 수명에 차이가 나는 것이 일반적이며, 그로 인해 방열성을 높인 메탈기판 및 조명등 하단부에 결합하게 되는 방열 구조물에 대한 연구가 계속되고 있다.
하지만 일반적인 메탈기판에서는 LED 와 베이스메탈 사이에 절연을 위해 상대적으로 금속보다 열전도율이 낮을 수 밖에 없는 접착시트를 제공하여 구성하고 있으며, 따라서 기판의 상부에서 발생하는 열이 하부로 내려오는 과정에서 접착시트를 지나기 때문에 방열성이 낮아지게 되는 문제점을 가지게 된다.
그에 따라, 이 LED 모듈의 경우도 단일 센서 또는 복합침 센서모듈과 완전히 동일한 문제점을 가지고 있다고 판단할 수 있다.
상술하는 기술사상의 복합센서모듈을 제조하고자 하는 다양한 시도가 있었으며, 한국 특허 10-1234990호에는 '온습도복합센서및 그 제조방법'을 개시하고 있다.
본 선원의 발명에서는, 도 18의 구성에서와 같이, 하부실리콘기판과, 상기 하부실리콘기판의 상부에 형성되는 다이아프레임막과, 상기 다이아프레임막의 상부에 형성되는 제1열전물질과 제2열전물질로 이루어진 열전쌍과, 상기 열전쌍 상부에 형성되는 절연막과, 상기 절연막 및 다이아프레임막에 형성된 에치홀을 통해 상기 하부실리콘기판을 식각시켜 형성한 에어갭을 포함하여 된 써모파일 센서와; 상부실리콘기판과, 상기 상부실리콘기판의 상부에 적외선 투과창 부위를 제외한 나머지 부분에 형성되는 습도센서부와, 상기 상부실리콘기판의 하부를 식각시켜 형성한 에어갭을 포함하여 된 습도센서를 구성하고; 상기 써모파일 센서의 상부에 상기 습도센서를 웨이퍼 본딩 한 후, 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결하여 구성된 것을 특징으로 하고 있으나, 온도센서와 습도센서에 국한된 구성으로서 복합 센서들의 기구학적인 구성을 특징으로 하고 있다.
또한, 한국 공개특허 10-2015-0119603호에서는 '복합형 one-chip 기체센서어레이'를 개시하고 그 구성은, 상기 기판의 상면에 균일하게 형성된 히터; 상기 히터와 연결되어 상기 히터를 구동시키는 히터 전극; 상기 히터 및 히터 전극을 감싸며 상기 기판 상부에 형성된 절연층; 상기 절연층 상면에 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성되는 복수개의 감지전극 및 감지전극 어레이; 및 상기 복수개의 감지전극위에 각각 형성되는 복수개의 기체 감지부를 포함하고, 상기 복수개의 기체 감지부는 산화물 박막 센서 모듈, 나노구조체 센서 모듈, 금속 촉매가 형성된 박막 센서 모듈, 및 금속 촉매가 형성된 나노구조체 모듈로 이루어진 군에서 선택된 서로 다른 2개 이상의 모듈인 복합형 One-Chip 기체센서 어레이로 하고 있어 센서들의 물성 및 나노구조체를 목적으로 하고 있어 상술하는 본원의 목적 및 후술하는 구성과는 상이하다.
또한, 선원으로서 한국 공개특허 10-2017-0075354호의 "듀얼게이트 구조로 이루어진 유기전계효과 트랜지스터 타입의 복합 센서장치 및 그 제조방법"이 개시되나, 듀얼 게이트(Dual-Gate) 구조로 이루어진 유기 전계효과 트랜지스터(Organic Field-Effect Transistor: OFET)타입의 복합 센서장치에 있어서, 서로 이격하여 평형하게 배치된 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하여 이루어지는 소스드레인 전극층; 상기 소스드레인 전극층 상단에 배치된 제 1 게이트 전극층; 상기 소스드레인 전극층 하단에 배치된 제 2 게이트 전극층; 상기 소스드레인 전극층과 상기 제 1 게이트 전극층 사이에 위치하되 자외선감지를 수행하는 제 1 유전체(dielectric)층; 및 상기 소스드레인 전극층과 상기 제 2 게이트 전극층 사이에 위치하되 가스감지를 수행하는 채널(channel)층;을 포함하여 이루어지는, 듀얼 게이트 구조로 이루어진 OFET 타입 복합 센서장치로서 유기전계효과 트랜지스터의 구성에 주안점을 두고 있다.
나아가, 한국 공개특허 10-2018-0072351호의 '복합 센서'에서는 기판; 상기 기판 상에 형성되고, 탄소물질을 포함하는 탄소 전극막; 상기 탄소 전극막 상에 형성된 절연막; 상기 절연막 상의 적어도 일부에 형성되며, 상호 이격된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 복합 센서로서 구성하고 있어, 감도가 높고 응답속도가 빠른 복합 센서의 구성에 그 주안점이 두어져 있어 본 발명의 추구하고자 하는 목적과 구체적인 구성이 상이하다.
따라서, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판은, 멀티칩형의 LED 모듈과, 1개 이상의 열원을 요구하는 센서를 포함하는 다기능 수행의 복수 개의 센서를 포함하는 집적화된 복합 센서로서의 모듈의 방열성을 높이기 위하여 개발된 제조방법과 그 고방열성 기판에 관한 것으로서,
복합센서 모듈을 구성하는 다양한 칩 중에서 센서의 발열부 또는 구동 IC 등의 동작 시에 열이 발생하는 경우, 이 발생된 열이 모듈 하부의 방열구조물까지 효과적으로 전도될 수 있도록 하며, 이러한 발열로 인하여 유발되는 주변의 다른 기능의 센서의 고장 또는 오동작을 줄일 수 있는 모듈 구조를 위한 고방열성 기판의 제조방법과 그에 의하여 제작되는 고방열성 기판을 제공한다.
또한, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판은, LED 조명등의 방열성을 높이는 데에도 효과적으로 적용이 가능한 것으로,
LED 에서 발생되는 열이 하부의 방열구조물까지 효과적으로 전도될 수 있도록 하여, LED 조명등의 누적된 열로 인한 고장의 발생과 그에 따른 수명의 저감, 국부적인 소자손상으로 인한 조도의 불균일성 등을 방지하거나 저감시킬 수 있는 모듈용 고방열성 기판의 제공에 그 목적이 있다.
이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법에 있어서;
금속재이며 LED 또는 센서를 마운트할 수 있는 마운팅돌출부(11)를 가진 베이스메탈(10)을 준비하는 단계(100), 방열플라스틱층(15)을 위한 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 준비하는 단계(S2), 상기 방열플라스틱 사출재료를 상기 베이스메탈(10) 상에 사출, 충진도포하여 방열플라스틱층(15)을 형성하여 상기 베이스메탈(10)의 상부면을 평탄하게 형성하는 단계(S3), 상기 방열플라스틱층(15)이 충진된 상기 베이스메탈(10) 상에 배선을 위한 패턴을 레이저조사하여 형성하는 단계(S4), 상기 패턴이 형성된 베이스메탈(10)과 방열플라스틱층(15)의 충진체 상면에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 만들어 주는 단계(S5), 상기 형성된 패턴에 와이어 본딩이 가능하도록 도금하는 단계(S6), 상기 마운팅돌출부(11) 상에 상기 LED 또는 센서를 실장하여 골드와이어본딩을 시행하는 단계(S7)를 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.
와이어본딩의 경우, 골드 이외에 알루미늄(Aluminum) 또는 구리 (Cu ) 또는 백금(Pt)를 사용할 수도 있으며, 이때 사용되는 재질에 따라 표면도금의 종류가 일부 조정이 가능하다.
나아가, 상기 마운팅돌출부(11)를 가지지 않는 베이스메탈(10)의 평면 상에 LED 또는 센서를 마운팅할 수 있고,
상기 LED 또는 상기 센서는 패키지화된 LED소자(LU) 또는 센서소자일 수 있으며, 상기 베이스메탈(10)은 3차원 형상의 것일 수 있고, 상기 LED 는 복수 개이며 상기 센서는 다기능 수행의 다수의 센서일 수 있는 것을 선택적이고도 변형적인 특징으로 하고 있다.
구성적인 특징으로서는.
LED 모듈 또는 센서 모듈용 고방열성 기판에 있어서, 상기 기판은; LED 또는 센서를 마운트할 수 있는 마운팅돌출부(11) 또는 마운팅평면을 가지는 베이스메탈(10) 상에, 상기 마운팅돌출부(11)를 제외한 영역에는 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱에 혼합하여 사출한 방열플라스틱층(15)이 형성되고, 상기 방열플라스틱층(15)의 상방의 금속패턴과, 상기 방열플라스틱층(15)에 레이저조사에 의하여 형성되는 패턴이 제공되며, 상기 패턴 상에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 형성하며, 상기 형성된 패턴에 와이어 본딩용 도금면을 가지며, 상기 마운팅돌출부(11) 상에 단일 또는 복수의 LED 또는 단일 또는 복수의 센서를 실장하여 골드와이어본딩으로 회로연결시키는 구성인 것이다.
본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판의 구성은,
히터 등의 열원을 가진 센서에서 발생하는 열로 인해서 인접하는 타기능 수행의 센서들이 받는 영향을 최소화할 수 있으므로, 타기능 수행의 센서들의 오동작이나 불량 등을 줄일 수 있다
또한, 예측되고 계산되는 열적유동성과 평형성을 감안하여 설계가 가능하므로 단일/복합 센서, 또는 LED 모듈의 캘러브레이션(calibration) 및 최적화 등에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있어서 원가절감이 가능하며, 장기간 사용에 따른 불량을 줄일 수 있다는 극히 유용한 장점이 있다.
나아가, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판의 실시예에서 제시된 것처럼 열원과 인접하는 타기능수행 센서 사이에 별도의 열차단구조물을 설치할 경우 그 효과가 더욱 증가됨은 당연하다고 할 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판을 실제품에 적용할 경우, 복수 개의 LED 상에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있기 때문에, 동일하고 균일한 LED 소자로 만들어진 여타 패키지구조에 비해 조명등으로서 긴 수명을 가지게 되고 누적된 열에 의한 불량을 줄일 수 있으며, 방열 효율이 높아짐으로 인해 LED 광원을 동일한 면적에 더 많이 실장 할 수 있으므로 동일한 면적의 조명등에 있어서 고출력화가 가능하며,
레이저 등을 활용하여 패턴을 형상화 할수 있어 3차원 패턴을 포함하여 다양한 형태의 모듈 설계가 가능하고, COB(Chip On Board) 타입으로 커스텀 패키지가 가능하며, 표면실장형 기판 구조에도 적용 가능하여 기존 조명등 제품에 적용 가능한 장점이 있다.
부가적으로는 방열성을 증대하여 국부적인 소자의 소멸이나 고장을 방지하여 조도의 불균일성을 방지할 수 도 있다.
도 1은 종래로부터의 일반적인 메탈기판 상의 LED 패키지 단면도.
도 2는 본 발명의 기본 실시예1로서 적용된 단일의 LED 패키지의 단면도.
도 3은 도 2의 구성에 대하여 평면 형태의 베이스메탈을 적용한 본 발명의 기본적인 구성의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예로서, 도 2의 마운팅돌출부를 가지는 알루미늄, 구리 등의 베이스메탈의 형태를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 베이스메탈에 방열플라스틱을 인서트사출하여 기판 상부를 평탄하게 한 형태.
도 6은 레이저로서 패턴을 형성하고 골드와이어 본딩이 가능하도록 추가 도금을 한 형태를 도시하는 사시도.
도 7은 독립적인 패드 활용이 가능하도록 솔더레지스트를 실시(PSR)한 형태를 도시하는 사시도.
도 8은 본 발명의 구조를 적용한 COB타입의 LED 모듈의 예시적인 사시도.
도 9는 본 발명의 고방열성 기판에 적용하여 기존에 패키지화 된 소자를 실장한 예시의 종단면도.
도 10은 본 발명의 제3의 실시예로서 3차원 LED 실장 구조를 갖는 방열기판의 베이스메탈 준비 단계의 예시의 사시도.
도 11은 도 10의 베이스메탈에 방열플라스틱층을 인서트 사출한 예시의 사시도.
도 12는 레이저조사를 사용하여 패턴을 형성하고 난 이후, 3차원 LED 고방열성 기판의 패턴 형성과 골드와이어 본딩이 가능하도록 추가 도금을 한 형상.
도 13은 3차원 구조의 COB 타입 LED 모듈용 고방열성 기판의 사시도.
도 14는 3차원 구조의 고방열성 기판에 표면실장된 LED를 가지는 LED 모듈의 사시도.
도 15는 열원을 가진 가스센서와 같이 실장되는 다른 기능의 다수 개의 센서가 집적된 복합센서모듈의 제 4의 실시예를 도시하는 사시도로서 (a)는 D/B(die bonding) 및 와이어본딩의 완료 예시의 사시도이며 (b)는 하우징커버가 일부 파절된 상태를 도시하는 사시도.
도 16은 도 15의 구조에 있어서 열원을 가진 가스센서와 다른 타기능수행의 여타 센서 사이에 별도의 열차단벽이 설치될 수 있음을 도시하는 모듈로서, (a)는 완성된 복합센서구조의 외관사시도이며 (b)는 열차단벽을 도시하도록 하우징커버가 일부 파절된 사시도.
도 17은 본 발명의 제조방법의 흐름도.
도 18은 종래 선원에 개시되는 예시적인 복합 센서의 구성단면도이다.
도 2는 본 발명의 기본 실시예1로서 적용된 단일의 LED 패키지의 단면도.
도 3은 도 2의 구성에 대하여 평면 형태의 베이스메탈을 적용한 본 발명의 기본적인 구성의 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예로서, 도 2의 마운팅돌출부를 가지는 알루미늄, 구리 등의 베이스메탈의 형태를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 베이스메탈에 방열플라스틱을 인서트사출하여 기판 상부를 평탄하게 한 형태.
도 6은 레이저로서 패턴을 형성하고 골드와이어 본딩이 가능하도록 추가 도금을 한 형태를 도시하는 사시도.
도 7은 독립적인 패드 활용이 가능하도록 솔더레지스트를 실시(PSR)한 형태를 도시하는 사시도.
도 8은 본 발명의 구조를 적용한 COB타입의 LED 모듈의 예시적인 사시도.
도 9는 본 발명의 고방열성 기판에 적용하여 기존에 패키지화 된 소자를 실장한 예시의 종단면도.
도 10은 본 발명의 제3의 실시예로서 3차원 LED 실장 구조를 갖는 방열기판의 베이스메탈 준비 단계의 예시의 사시도.
도 11은 도 10의 베이스메탈에 방열플라스틱층을 인서트 사출한 예시의 사시도.
도 12는 레이저조사를 사용하여 패턴을 형성하고 난 이후, 3차원 LED 고방열성 기판의 패턴 형성과 골드와이어 본딩이 가능하도록 추가 도금을 한 형상.
도 13은 3차원 구조의 COB 타입 LED 모듈용 고방열성 기판의 사시도.
도 14는 3차원 구조의 고방열성 기판에 표면실장된 LED를 가지는 LED 모듈의 사시도.
도 15는 열원을 가진 가스센서와 같이 실장되는 다른 기능의 다수 개의 센서가 집적된 복합센서모듈의 제 4의 실시예를 도시하는 사시도로서 (a)는 D/B(die bonding) 및 와이어본딩의 완료 예시의 사시도이며 (b)는 하우징커버가 일부 파절된 상태를 도시하는 사시도.
도 16은 도 15의 구조에 있어서 열원을 가진 가스센서와 다른 타기능수행의 여타 센서 사이에 별도의 열차단벽이 설치될 수 있음을 도시하는 모듈로서, (a)는 완성된 복합센서구조의 외관사시도이며 (b)는 열차단벽을 도시하도록 하우징커버가 일부 파절된 사시도.
도 17은 본 발명의 제조방법의 흐름도.
도 18은 종래 선원에 개시되는 예시적인 복합 센서의 구성단면도이다.
이하, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판의 바람직한 실시예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
아울러 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
또한, 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판은 히터를 요구하는 가스센서를 기준으로 설명하고 있지만 열원을 필요로 하는 어떠한 종류의 센서 또는 동작 시에 열이 발생할 수 있는 여타 소자에도 적용이 가능함은 물론이다.
본 발명은 멀티칩 LED 모듈에도 바람직하게 동일한 적용이 가능하므로 LED 모듈을 우선 설명하고 가스센서/복합센서모듈을 설명하고 개별적인 실시예로서 상술한다.
도 1은 종래로부터의 일반적인 메탈기판 상의 LED 패키지 단면도로서 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리로서 판상의 베이스메탈(1)을 형성하고,
베이스메탈(1) 상에는 절연시트(2)를 박막으로 첨부하여 절연성을 보장하며 그 상부에 금속패턴(3)을 형성하여 회로를 구성하게 된다.
이 금속패턴(3)의 일부 상단에 다양한 기능의 센서중의 어느 하나의 센서 또는, LED 조명등의 경우에는 LED(4)가 부착되고 이 LED(4)로부터의 다양한 소재의 도전와이어 예를 들면 구리, 알루미늄 골드 등의 와이어가 상기의 금속패턴(3)과 연결되어 LED(4)에 전원을 공급하는 일반적인 구성으로서 절연성에 주안을 두고 방열성은 고려되어 있지 아니하다.
상기하는 구성에 대하여 개선된 제조방법과 구성에 의한 고방열성 기판을 가지는 것이 본 발명의 멀티칩 복합센서 모듈 또는 멀티칩 LED 모듈이 된다.
[실시예1-기본소자]
본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판이 가지는 기본적인 구성이 도 2 내지 3에 도시되어 있다.
도 2의 구성에서는 LED(14)를 탑재할 마운팅돌출부(11)를 일체로 돌출성형하여 가지는 역시 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리로서 판상의 베이스메탈(10)을 가지고, 베이스메탈(10)의 상기 마운팅돌출부(11)를 제외한 잔여평면부(16)에 도포충진되는 소재가 충진된다.
이 충진재는 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱이 형성하는 도포층으로서 이를 '방열플라스틱층(15)'이라 칭한다. 방열플라스틱이나 나노금속산화물은 이미 산업계에서 상품화되어 널리 공급되고 다양한 메이커와 상품명이 시장에 존재하고 있다.
나노금속산화물을 섞어 구성되나, 분포된 나노금속산화물만으로는 도전성이 구현되지 않고 '방열플라스틱층(15)'에 열원, 예를 들면 레이저조사에 의한 패턴가열을 하면, 방열플라스틱층(15)의 방열플라스틱이 용융, 휘발하게 되고 레이저패턴가열부에 존재했던 나노금속산화물이 레이저가열에 의해 용융됨으로써 분리되어 있던 나노금속산화물 알갱이들이 상호 연결되기 때문에 통상적인 모듈기판에서 필요했던 회로패턴용 절연시트의 사용없이도 회로패턴을 구성하게 된다.
이러한 구성으로서, LED(14)에 의한 발열은 방열플라스틱층(15)에 의하여 하방의 베이스메탈(10)로 극히 용이하게 전이되어 방열과 냉각의 효과를 극대화할 수 있고 방열플라스틱층(15)의 상방에는 종래와 같이 별도의 금속패턴(13)이 제공되어진다.
도 3은 도 2의 구성의 다른 변형례로서,
마운팅돌출부(11)없이 베이스메탈(10) 상에 평면상으로 도포하여 구성하는 방열플라스틱층(15)을 구성할 수 있음을 보여주며 이는 후술하는 복합 센서/LED 모듈 구성에서 유용하게 사용될 수 있다.
[실시예2-LED 평면모듈]
상술하는 기본패키지를 복합적으로 클러스터링하여 LED 조명등 등을 제조하기 위한 고방열성성 기판의 제조방법과 그 기판 및 적용제품이 도 4 내지 도 9 에 순차적으로 도시되어 있다.
도 4는 마운팅돌출부(11)를 가지는 열 전도율이 높은 알루미늄,구리재 등의 베이스메탈(10)의 예시적인 구성의 사시도로서, 복수의 LED 를 마운팅실장하기 위하여 다수의 돌출하는 마운팅돌출부(11)가 예시적으로는 격자형상( 일직선상,방사상, 다각형상 등 다양한 형태로서 마운팅돌출부(11)가 배열,형성될 수 있음은 물론이다.)으로 제공된 것을 도시한다.
도 5는 도 4의 베이스메탈(10)의 마운팅돌출부(11)를 제외한 부분에 방열플라스틱층(15)을 사출성형하여 평편한 판상으로 구성한 것을 도시한다.
도 6은 이러한 구성의 베이스메탈(10)에 레이저로서 패턴조사하여 방열플라스틱층(15) 내의 나노금속산화물들을 상호 용융결합시킴으로써 패턴(P)을 형성하여 회로를 구성하고 골드와이어 본딩이 가능하도록 그 상방에 추가 도금을 한 형태를 도시한다.
도 7은 노출된 패턴(P)을 독립적인 패드로서 활용가능하도록 솔더레지스트를 올린, 즉 PSR(S:Photo Imageable solder resist: 패턴을 형성하는 땜납이 불요한 도체회로 패턴 상에 도포되는 마스크 보호막이나 절연물질 도포)을 도시하고 있다.
도 8은 상기의 베이스메탈(10) 상에 COB타입의 LED(14) 가 어레이되어 구성되고 커버글래스(G)가 탑재된 패키지를 도시하고 있으며,
도 9에는 패키지화 된 소자로서 LED유니트(LU)를 가지고 상방에 하우징커버그래스(G)를 장착하여 가지는 LED조명등의 유니트를 도시한다.
상기하는 순차적인 설명에 따라 구성되는 기본적인 제조방법에 의하여 구체화되는 제조방법은 도 17에서와 같이 다음과 같다.
LED 모듈에서 발생하는 열을 효율적이고 신속하게 방열할 수 있는 LED 모듈 용 고방열성 기판의 제조방법과 그 고방열성 기판에 있어서;
열전도율이 높은 금속인 알루미늄, 구리 등의 재질로 다양한 기능의 센서 또는 LED 를 마운트 할 수 있는 마운팅돌출부(11)를 가진 베이스메탈(10)을 준비하는 단계(100),
방열플라스틱층(15)을 위한 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 준비하는 단계(S2),
나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 상기 베이스메탈(10) 상에 사출, 충진도포하여 방열플라스틱층(15)을 형성하여 베이스메탈(10)의 상부면을 평탄하게 형성하는 단계(S3),
방열플라스틱층(15)이 충진된 베이스메탈(10) 상에 배선을 위한 패턴을 레이저조사하여 형성하는 단계(S4),
상기 패턴이 형성된 기판(즉, 베이스메탈(10)과 방열플라스틱층(15)의 충진체) 상부에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 만들어 주는 단계(S5),
상기 형성된 패턴에 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 와이어 재질에 따라 은도금 등이 시행되어 전기적 특성을 가지며 와이어 본딩이 가능하도록 도금하는 단계(S6),
상기 마운팅돌출부(11) 상에 LED(14)를 요청되는 만큼 실장하여 골드와이어본딩을 시행하는 단계(S7);
를 적어도 포함하는 제조방법으로서 필요한 경우에는 보호용 하우징커버그래스(19)를 장착하는 단계를 더 가질 수 있다.
상기에서 와이어본딩의 경우, 골드 이외에 알루미늄(Aluminum) 또는 구리( Cu)를 사용할 수도 있으며, 이 때 사용되는 재질에 따라 표면도금의 종류가 일부 조정이 가능하다.
또한, 상기에서 도 3의 기본소자에서 설명한 바와 같이,
베이스메탈(10)의 준비 과정에서 마운팅돌출부(11)를 가지지 않은 평탄한 베이스메탈을 적용하여도 동일한 성능의 방열 구조를 가질 수 있는 것을 포함한다.
도 9는 본 발명의 구성에 부가하여 기존에 패키지화된 LED소자(LU)가 역시 마운팅돌출부(11) 상에 개별적으로 장착되어 구성될 수 있음을 도시한다.
이 변형례의 유용성은 상용화된 패키지화된 LED소자(LU)를 그대로 사용함으로서 집적도와 생산비용을 더 저감시킬 수 있다는 것이다.
[실시예3-LED 3차원모듈]
실시예 3에서의 구성은 베이스메탈(10:이하에서 실시예2와 동일한 부재는 동일한 부재번호를 사용한다.)을 3차원 형태로서 구성함으로써, LED 모듈을 입체적으로 구성할 수 있고 이러한 구성은 산업계에서 널리 요청되고 있다.
제조방법은 기본적으로 실시예 2의 제조방법인, LED 모듈에서 발생하는 열을 효율적이고 신속하게 방열할 수 있는 멀티칩 LED 모듈의 제조방법에 있어서;
열전도율이 높은 금속인 알루미늄, 구리 등의 재질로 다양한 기능의 센서 또는 LED 를 마운트 할 수 있는 마운팅돌출부(11)를 가진 베이스메탈(10)을 준비하는 단계(100), 방열플라스틱층(15)을 위한 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 준비하는 단계(S2), 방열플라스틱 사출재료를 상기 베이스메탈(10) 상에 사출, 충진도포하여 방열플라스틱층(15)을 형성하여 베이스메탈(10)의 상부면을 평탄하게 형성하는 단계(S3),방열플라스틱층(15)이 충진된 베이스메탈(10) 상에 배선을 위한 패턴을 레이저조사하여 형성하는 단계(S4), 상기 패턴이 형성된 기판(즉, 베이스메탈(10)과 방열플라스틱층(15)의 충진체) 상부에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 만들어 주는 단계(S5), 상기 형성된 패턴에 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 와이어 재질에 따라 금 도금 등이 시행되어 와이어 본딩이 가능하도록 도금하는 단계(S6), 상기 마운팅돌출부(11) 상에 LED(14)를 요청되는 만큼 실장하여 골드와이어본딩을 시행하는 단계(S7)를 적어도 포함하는 제조방법에서, 베이스메탈(10)의 형상만 3차원 형상의 것으로서 구현하면 된다.
[실시예4- 멀티칩 복합센서모듈]
도 15는 히터로서의 열원을 가지는 가스센서(GS)와 더불어 다수 개의 타기능수행의 다른 센서(OS1,OS2,OS3)가 집적된 복합센서모듈(MS)을 도시하는 것으로서, 다이본딩(D/B) 및 와이어본딩이 완료된 상태와 일부파절된 하우징커버(60)가 장착된 상태를,
도 16은 상기 도 15의 구조에 추가로 열원을 가진 가스센서(GS)와 다수 개의 타기능 수행의 다른 센서(OS1,OS2,OS3) 사이에 별도의 열차단벽(IW)을 하우징커버(60)에 일체로 성형되어 제공되거나 별도의 부품으로서 제공하여 구성할 수 있는 것으로서,
도 16a는 완성된 복합센서모듈의 외관사시도, (b)는 열차단벽(IW)을 도시하도록 하우징커버(50)가 일부 파절된 상태를 도시하고 있으며, 고방열성성 기판의 구성은 단일 센서용의 기판(B)과 동일한 공정으로서 제조될 수 있다.
상기하는 본 발명의 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법에 의하여 기본적인 기판(B)으로서의 구성은,
멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합 센서 모듈용 고방열성 기판에 있어서,
상기 기판은; LED 또는 센서를 마운트할 수 있는 마운팅돌출부(11) 또는 마운팅평면을 가지는 베이스메탈(10) 상에, 상기 마운팅돌출부(11)를 제외한 영역에는 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱이 사출충진된 방열플라스틱층(15)이 형성되고, 상기 방열플라스틱층(15)의 상방의 금속패턴과, 상기 방열플라스틱층(15)에 레이저조사에 의하여 형성되는 패턴이 각각 제공되며, 상기 패턴 상에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 형성하며, 상기 형성된 패턴에 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 와이어 재질에 따라 금 도금 등이 시행된 와이어 본딩용 도금면을 가지며, 상기 마운팅돌출부(11) 상에 단일 또는 복수의 LED 또는 단일 또는 복수의 센서를 실장하여 골드와이어본딩으로 회로연결시키는 구성을 가지게 된다.
10: 베이스메탈
11: 마운팅돌출부
15: 방열플라스틱층
11: 마운팅돌출부
15: 방열플라스틱층
Claims (8)
- 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법에 있어서 상기 제조방법은;
금속재이며 LED 또는 센서를 마운트 할 수 있는 마운팅돌출부(11)를 가진 베이스메탈(10)을 준비하는 단계(100),
방열플라스틱층(15)을 위한 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱 사출재료를 준비하는 단계(S2),
상기 방열플라스틱 사출재료를 상기 베이스메탈(10) 상에 사출, 충진도포하여 방열플라스틱층(15)을 형성하여 상기 베이스메탈(10)의 상부면을 평탄하게 형성하는 단계(S3),
상기 방열플라스틱층(15)이 충진된 상기 베이스메탈(10) 상에 배선을 위한 패턴을 레이저조사하여 형성하는 단계(S4),
상기 패턴이 형성된 베이스메탈(10)과 방열플라스틱층(15)의 충진체 상면에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 만들어 주는 단계(S5),
상기 형성된 패턴에 와이어 본딩이 가능하도록 도금하는 단계(S6),
상기 마운팅돌출부(11) 상에 상기 LED 또는 센서를 실장하여 와이어본딩을 시행하는 단계(S7);를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 마운팅돌출부(11)를 가지지 않는 베이스메탈(10)의 평면 상에 LED 또는 센서를 마운팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 LED 또는 상기 센서는 패키지화된 LED소자(LU) 또는 센서소자일 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베이스메탈(10)은 3차원 형상의 것일 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 LED 는 복수 개이며 상기 센서는 다기능 수행의 다수의 센서일 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판의 제조방법. - 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판에 있어서, 상기 기판은;
LED 또는 센서를 마운트할 수 있는 마운팅돌출부(11) 또는 마운팅평면을 가지는 베이스메탈(10) 상에,
상기 마운팅돌출부(11)를 제외한 영역에는 나노금속산화물을 섞은 방열플라스틱이 사출충진된 방열플라스틱층(15)을 형성하고,
상기 방열플라스틱층(15)의 상방의 금속패턴과, 상기 방열플라스틱층(15)에 레이저조사에 의하여 형성되는 패턴이 제공되며,
상기 패턴 상에 PSR 을 시행,도포하여 패턴 상의 경계를 형성하며, 상기 형성된 패턴에 와이어 본딩용 도금면을 가지며,
상기 마운팅돌출부(11) 상에 단일 또는 복수의 LED 또는 단일 또는 복수의 센서를 실장하여 와이어본딩으로 회로연결시키는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판. - 제 6 항에 있어서,
상기 LED 모듈은 커버글래스를 가질 수 있고,
상기 센서는 감지용통기공을 가지는 하우징커버를 더 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판. - 제 7 항에 있어서,
상기 센서가 다기능 수행의 복수 개인 경우,
복수 개의 센서 사이를 구획하는 열차단벽을 상기 하우징커버의 내방 구획부로서 일체로 또는 분리된 부가적인 부재로서 더 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티칩 LED 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190100980A KR102362643B1 (ko) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190100980A KR102362643B1 (ko) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210021721A true KR20210021721A (ko) | 2021-03-02 |
| KR102362643B1 KR102362643B1 (ko) | 2022-02-14 |
Family
ID=75169411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190100980A KR102362643B1 (ko) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102362643B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100105349A (ko) * | 2009-03-16 | 2010-09-29 | 에스아이디주식회사 | 금속박막을 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 응용소자 |
| KR101234990B1 (ko) | 2010-06-18 | 2013-02-20 | 지이센싱코리아(주) | 온습도 복합센서 및 그 제조방법 |
| KR101340120B1 (ko) * | 2011-11-15 | 2013-12-10 | 이창희 | 발광다이오드 실장용 회로기판 제조 방법 |
| KR20150119603A (ko) | 2014-04-16 | 2015-10-26 | 한국과학기술연구원 | 복합형 One-Chip 기체센서 어레이 |
| KR20170075354A (ko) | 2015-12-23 | 2017-07-03 | 한국기계연구원 | 듀얼 게이트 구조로 이루어진 유기 전계효과 트랜지스터 타입의 복합센서장치 및 그 제조방법 |
| KR20180072351A (ko) | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 한국과학기술연구원 | 복합 센서 |
-
2019
- 2019-08-19 KR KR1020190100980A patent/KR102362643B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100105349A (ko) * | 2009-03-16 | 2010-09-29 | 에스아이디주식회사 | 금속박막을 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 응용소자 |
| KR101234990B1 (ko) | 2010-06-18 | 2013-02-20 | 지이센싱코리아(주) | 온습도 복합센서 및 그 제조방법 |
| KR101340120B1 (ko) * | 2011-11-15 | 2013-12-10 | 이창희 | 발광다이오드 실장용 회로기판 제조 방법 |
| KR20150119603A (ko) | 2014-04-16 | 2015-10-26 | 한국과학기술연구원 | 복합형 One-Chip 기체센서 어레이 |
| KR20170075354A (ko) | 2015-12-23 | 2017-07-03 | 한국기계연구원 | 듀얼 게이트 구조로 이루어진 유기 전계효과 트랜지스터 타입의 복합센서장치 및 그 제조방법 |
| KR20180072351A (ko) | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 한국과학기술연구원 | 복합 센서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102362643B1 (ko) | 2022-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101592323B (zh) | 基板及照明器具 | |
| TWI481071B (zh) | Light-emitting device LED 3D surface lead frame | |
| US20050116235A1 (en) | Illumination assembly | |
| KR101472403B1 (ko) | 발광소자 모듈 | |
| JP4166611B2 (ja) | 発光装置用パッケージ、発光装置 | |
| US20070290328A1 (en) | Light emitting diode module | |
| US9349930B2 (en) | LED module and lighting assembly | |
| EP2445024B1 (en) | Led array module and fabrication method thereof | |
| CN102610735B (zh) | 一种具有电热分离结构的发光器件及其制造方法 | |
| JP2000031546A (ja) | Ｌｅｄ集合体モジュール | |
| JP2008160128A (ja) | 印刷回路基板、これを含む発光装置及びその製造方法 | |
| JP2007096320A (ja) | 発光装置 | |
| US7884385B2 (en) | Light emitting diode device | |
| TWI505456B (zh) | Ｌｅｄ承載座模組及ｌｅｄ發光裝置 | |
| TWM498387U (zh) | 熱電分離的發光二極體封裝模組及電連接模組 | |
| JP2015037196A (ja) | Ｌｅｄ発光装置 | |
| EP2823226B1 (en) | Light emitting device and method for manufacturing a light emitting device | |
| KR102362643B1 (ko) | 멀티칩 led 모듈 또는 멀티칩 복합센서 모듈용 고방열성 기판 | |
| CN103579210B (zh) | 发光二极管单元与散热基板的连接 | |
| TWM285801U (en) | Light-emitting diode package structure | |
| TWI539109B (zh) | 發光二極體燈泡 | |
| JP6085459B2 (ja) | 照明装置 | |
| KR20160131447A (ko) | Led 광원, 백라이트 및 액정 디스플레이 장치 | |
| TWM495626U (zh) | 具透光平板之發光裝置 | |
| JP5296266B2 (ja) | 発光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |