WO2011059137A1 - Optical element device and a production method therefor - Google Patents

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WO2011059137A1
WO2011059137A1 PCT/KR2010/000051 KR2010000051W WO2011059137A1 WO 2011059137 A1 WO2011059137 A1 WO 2011059137A1 KR 2010000051 W KR2010000051 W KR 2010000051W WO 2011059137 A1 WO2011059137 A1 WO 2011059137A1
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optical device
layer
insulating layer
region
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PCT/KR2010/000051
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남기명
송태환
전영철
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(주)포인트 엔지니어링
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Definitions

  • the present invention relates to an optical device and a method of manufacturing the same.
  • Optical devices refer to devices that generate light by receiving an electrical signal. Such optical devices are used in various fields, and among them, research of optical devices is being actively conducted as the display field grows gradually.
  • LEDs light emitting diodes
  • Such light emitting diodes generate light by a combination of electrons and holes, which inevitably generate heat in addition to light. If the heat of the light emitting diode is not dissipated, there is a risk of device damage and operation efficiency is lowered.
  • the present invention provides an optical element device and a method of manufacturing the same that can easily perform heat dissipation and prevent short circuits between electrodes.
  • a method of manufacturing an optical device includes a pattern layer forming step of forming a pattern layer to surround the upper and lower surfaces of the metal plate; An insulating layer forming step of anodizing a region exposed to the outside of the pattern layer to form a substrate having an insulating layer penetrating the thickness of the metal plate and a plurality of regions separated by the insulating layer; Removing the pattern layer to expose the substrate; Attaching an optical device to the upper portion of the substrate; An electrical connection step of electrically connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate to surround the optical device and the conductive wire.
  • the pattern layer forming step may be formed by applying a mask solution or attaching a tape to the upper and lower surfaces of the substrate.
  • the insulating layer forming step may be formed in the shape of a double-cone from the upper and lower surfaces of the substrate.
  • a method of manufacturing an optical device comprises the steps of providing a metal plate having a plurality of metal plates; Providing an adhesive member on an interface of the metal plate; A laminating step of laminating and attaching the metal plates to each other through the adhesive member; Sawing the metal plate in a direction perpendicular to the boundary surface, the cutting step including a substrate having a plurality of regions electrically insulated by the adhesive member; Attaching an optical device to the upper portion of the substrate; An electrical connection step of connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate to surround the optical device and the conductive wire.
  • the metal plate forming step may be to form anodizing on the outer periphery of the metal plate.
  • the providing of the metal plate may form surface roughness on the interface through at least one selected from sand blasting, chemical etching, grinding and polishing.
  • the adhesive member of the adhesive member forming step may be a liquid adhesive or an adhesive film.
  • the optical device comprises a substrate having an insulating layer formed through the thickness and a plurality of areas spaced apart by the insulating layer electrically independent of each other; An optical element formed on the substrate; A conductive wire electrically connecting the optical device to at least one region of the substrate; And a protective layer formed on the substrate to surround the optical device and the conductive wire therein.
  • an electrode layer made of any one material selected from gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, and a combination thereof may be further formed on at least one selected from the regions of the substrate.
  • the insulating layer of the substrate may be formed by anodizing the inside of the substrate.
  • the insulating layer of the substrate may have a shape of a double cone formed along the thickness direction of the substrate.
  • the insulating layer of the substrate may be formed of an adhesive or insulating film formed between the regions of the substrate.
  • the regions of the substrate may form a surface roughness at least one selected from sand blast, chemical etching, grinding and polishing at the interface contacting the insulating layer.
  • the lower surface of the optical device may be formed in one region of the substrate through a conductive adhesive.
  • the lower portion of the substrate may further include a metal layer formed to correspond to each region of the substrate.
  • a pinned layer may be further formed to surround the insulating layer on at least one selected from upper and lower portions of the substrate.
  • the pinned layer may be made of any one selected from poly phthalamide (Poly Phthal Amid, PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste, and mixtures thereof.
  • an upper reflective layer may be further formed on the substrate to be symmetrical with the pinned layer.
  • the optical device according to the present invention can be made of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device can be easily transferred to the bottom of the substrate.
  • the optical device according to the present invention by separating the substrate into a plurality of areas through the insulating layer formed through the vertical direction of the substrate, the first electrode layer and the second electrode layer formed on the upper portion of each area is electrically connected Can be prevented.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is a bottom view of a substrate used in an optical device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 to 19 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining another method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
  • 21 to 25 are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view showing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a bottom view of a substrate used in an optical device according to one embodiment of the invention.
  • an optical device 100 may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and an optical device. 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
  • the substrate 110 is formed in a plate shape formed in one direction as a whole.
  • the substrate 110 supports the optical device 150 and is connected to an external PCB.
  • the substrate 110 is formed to include a first region 111 located in the center, a second region 112 and a third region 113 spaced apart from both sides of the first region 111.
  • the optical device 150 may be formed on the first region 111. Accordingly, heat of the optical device 150 may be easily transferred to the lower portion of the substrate 110 through the first region 111.
  • a first electrode layer 120 may be formed on the second region 112, and a second electrode layer 130 may be formed on the third region 113.
  • the first region 111 to the third region 113 are formed of a metal to have excellent thermal conductivity.
  • the first region 111 to the third region 113 may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the heat transfer coefficient of the aluminum or aluminum alloy may be about 130 to 250 [W / mK], indicating high thermal conductivity. have. Therefore, the first region 111 to the third region 113 may easily dissipate heat of the optical device 150 mounted thereon to the outside.
  • an insulating layer 114 is formed between the first region 111 and the second region 112 and between the first region 111 and the third region 113, respectively.
  • the insulating layer 114 is formed through the vertical direction, that is, the thickness direction of the substrate 110, and is formed parallel to the first substrate 111 to the third substrate 113. do. Therefore, the first region 111 to the third region 113 are electrically insulated from each other.
  • the insulating layer 114 may be formed by anodizing the aluminum or aluminum alloy. That is, the insulating layer 114 may be formed by oxidizing aluminum or an aluminum alloy while exposing only the upper and lower regions where the insulating layer 114 is to be formed.
  • the insulating layer 114 is illustrated to have a side surface formed flat along the vertical direction in FIG. 1, a double cone (side surface) is formed concave as anodizing is simultaneously performed on the upper and lower surfaces of the substrate 110. It may also be formed in the shape of a double cone.
  • the first electrode layer 120 is formed on the second region 112 of the substrate 110.
  • the first electrode layer 120 may be formed as a double structure of a lower electrode layer formed on the second region 112 and an upper electrode layer formed on the lower electrode layer, and among the lower electrode layer and the upper electrode layer. It may be made of only one selected.
  • the first electrode layer 120 may include at least one selected from gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), and tungsten (W) or a combination thereof. It is formed using.
  • the first electrode layer 120 may be formed of silver (Ag) having excellent electrical conductivity and reflecting light generated from the optical device 150 to increase light efficiency.
  • the second electrode layer 130 is formed on the third region 113 of the substrate 110.
  • the second electrode layer 130 may be formed to have a symmetrical shape with the first electrode layer 120, and may have a polarity opposite to that of the first electrode layer 120.
  • a cathode may be connected to the second electrode layer 130.
  • the second electrode layer 130 may be formed to include at least one selected from a lower electrode layer and an upper electrode layer. Since the configuration of the second electrode layer 130 is the same as that of the first electrode layer 120, a detailed description thereof will be omitted.
  • the partition wall 140 is formed on the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130, respectively.
  • the partition wall 140 is formed to protrude from the upper surfaces of the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 in a vertical direction.
  • the partition wall 140 partitions an area for accommodating the protective layer 170.
  • the partition wall 140 may be formed of an epoxy resin having good light reflectance, a photosensitive barrier rib paste (PSR), or a mixture thereof, and in some cases, may be formed of silicon.
  • the optical device 150 is formed on the substrate 110.
  • the optical device 150 is formed above the first region 111 among the regions of the substrate 110.
  • the optical device 150 is attached to the upper surface of the first region 111 through the adhesive 151.
  • the optical device 150 may emit light and emit light toward the upper portion of the substrate 110.
  • the optical device 150 may be formed of a light emitting diode (LED).
  • the optical device 150 is electrically connected to the electrode layers 120 and 130 through the conductive wire 160. Therefore, a signal of power input through the substrate 110 is transmitted to the optical device 150 through the electrode layers 120 and 130.
  • the conductive wire 160 connects the electrode layers 120 and 130 to the optical device 150, respectively.
  • the conductive wire 160 is typically formed of gold, copper or aluminum to ensure high electrical conductivity.
  • the conductive wire 160 may be formed by forming a ball bonding region in the optical device 150 at one end and a stitch bonding region in the electrode layers 120 and 130 at the other end.
  • the conductive wire 160 may be formed by forming a ball bonding region in the electrode layers 120 and 130 at one end and a stitch bonding region in the optical device 150 at the other end.
  • the protective layer 170 is formed on the substrate 110 and is formed in an area partitioned by the partition wall 140. In addition, the protective layer 170 is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160 therein. The protective layer 170 protects the optical device 150 and the conductive wire 160 from external pressure.
  • the protective layer 170 may be formed by mixing a conventional fluorescent material in the epoxy resin.
  • the fluorescent material is excited when the visible light or the ultraviolet light generated from the optical device 150 is applied and is then stabilized to generate the visible light.
  • the protective layer 170 formed of a fluorescent material may convert the light generated from the optical device 150 into red green blue (RGB) light or white light. Therefore, the optical device device 100 according to an embodiment of the present invention can be used as a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display panel (Liqiud Crystal Display Panel).
  • BLU backlight unit
  • the optical device device 100 comprises a substrate 110 of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device 150 to the lower portion of the substrate 110 easily. I can deliver it.
  • the optical device device 100 may include the first regions 111 to the third of the substrate 110 through the insulating layer 114 formed through the substrate 110 in a vertical direction. By separating the region 113, it is possible to prevent the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 formed on the second region 112 and the third region 113 from being electrically connected to each other.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention. Parts having the same configuration and operation as those of the foregoing embodiment are denoted by the same reference numerals, and will be described below with emphasis on differences.
  • an optical device device 200 may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, an optical device 150, and a conductive wire. 160, a protective layer 270.
  • the protective layer 270 is formed on the substrate 110, and is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160.
  • the protective layer 270 is formed such that an outer circumference thereof is curved on the upper portion of the substrate 110.
  • the protective layer 280 may be formed by forming a high viscosity of the coating material for forming the protective layer 270 without a separate partition or through a mold process using a mold. That is, the protective layer 270 is not partitioned by separate partitions. Therefore, the optical device device 200 according to another embodiment of the present invention can omit the barrier rib manufacturing step as compared with the previous embodiment, thereby reducing the manufacturing time and cost.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • an optical device device 300 may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, an optical device 150, and a conductive material.
  • the wire 160 and the protective layer 370 are included.
  • the protective layer 370 is formed on the substrate 110, and is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160. In addition, the protective layer 370 is formed perpendicularly from the substrate 110, so that the side surface and the plane form an angle of approximately 90 degrees.
  • the protective layer 280 is applied to the entire surface of the substrate 110, a mixture of a conventional fluorescent material mixed with an epoxy resin, and hardened without a separate partition, and then sawed along the shape of the substrate 110. sawing) may be formed. Therefore, the optical device device 300 according to another embodiment of the present invention can simplify the manufacturing process compared to the previous embodiments can reduce the manufacturing time and cost.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • an optical device device 400 may include a substrate 410, a second electrode layer 130, an optical device 450, a partition wall 140, and a conductive wire ( 160, a protective layer 170.
  • the substrate 410 is formed to include a first region 411 and a third region 113 formed to be spaced apart from the first region 411.
  • the first region 411 has a plate shape formed in one direction.
  • the optical device 450 is formed on the first region 411.
  • the first region 411 is made of aluminum or an aluminum alloy to easily dissipate heat of the optical device 450 downward.
  • the first region 411 is electrically connected to a bottom surface of the optical device 450. Accordingly, the first region 411 provides a path through which signals are input and output to the first electrode formed on the bottom surface of the optical device 450.
  • the first region 411 is electrically separated from the third region 113 by the insulating layer 114, and the optical element (3) is formed in the third region 113 through the conductive wire 160.
  • the second electrode of 450 may be connected.
  • the optical device 450 is attached to the upper portion of the substrate 410 through a conductive adhesive member 451.
  • the optical device 450 is formed on the first region 411 of the substrate 410.
  • the optical device 450 has a first electrode, for example, a P-type, and a second electrode, for example, an N-type, is formed through the lower region.
  • the first electrode of the optical device 450 is electrically connected to the first region 411 of the substrate 410 through the lower conductive adhesive member 451.
  • the second electrode of the optical device 450 is electrically connected to the second electrode layer 130 through the conductive wire 160.
  • the optical device device 400 since the optical device device 400 according to another embodiment of the present invention needs to have only one electrode layer for the optical device 450, the overall device size can be reduced.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • a semiconductor device 500 may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate ( 540, a lower pinned layer 545, an upper pinned layer 546, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
  • the lower substrate 540 is formed on the bottom surface of the substrate 110.
  • the lower substrate 540 is formed corresponding to the lower surface of the first substrate 111 to the third substrate 113 of the substrate 110.
  • a solder ball is coupled to a lower portion of the lower substrate 540 so that the substrate 110 and solder balls are soldered. cohesion with the ball) can be increased.
  • the lower substrate 540 may be formed of a copper material having good bonding force with the solder.
  • the lower pinned layer 545 is formed under the substrate 110.
  • the lower pinned layer 545 corresponds to a lower portion of the insulating layer 114, and is formed to a peripheral region of the insulating layer 114 to be coupled to the lower substrate 540. That is, the lower pinned layer 545 is coupled to the lower substrate 540 while covering the insulating layer 114. Accordingly, the lower pinned layer 545 may protect the insulating layer 114, which is relatively less durable than the first region 111 to the third region 113, from pressure.
  • the lower pinned layer 545 may be formed using poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive paste or a mixture thereof.
  • the upper pinned layer 546 is formed on the substrate 110.
  • the upper pinned layer 546 surrounds the insulating layer 114 and is combined with the first region 111 and the electrode layers 120 and 130 in the peripheral region of the insulating layer 114.
  • the upper pinned layer 546 like the lower pinned layer 545, protects the insulating layer 114 from pressure.
  • the upper pinned layer 546 may increase light efficiency by reflecting the light generated from the optical device 150 to the upper portion of the substrate 110.
  • the upper pinned layer 546 may be made of poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive paste, or a mixture thereof.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • the optical device device 600 may include a substrate 410, a second electrode layer 130, a partition wall 140, a lower substrate 640, and a lower pinned layer ( 645, an upper pinned layer 646, an optical device 450, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
  • the lower substrate 640 is formed to correspond to the first region 411 and the third region 113 of the substrate 410.
  • the lower substrate 640 may be formed of a copper material having a good bonding force with the solder ball.
  • electrical signals through the lower surface of the optical device 450 are input and output through the lower substrate 640 formed under the first region 411. That is, the lower substrate 640 forms a path for transferring not only heat radiation of the optical device 450 but also an electrical signal of the optical device 450.
  • the lower pinned layer 645 corresponds to a lower portion of the insulating layer 114, and extends to a peripheral area of the insulating layer 114.
  • the lower pinned layer 645 covers the insulating layer 114 to protect the insulating layer 114 by being combined with the lower substrate 640. Accordingly, the lower pinned layer 645 protects the insulating layer 114 having relatively low durability from external pressure and the like.
  • the lower pinned layer 645 may be formed using polyphthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof.
  • the upper pinned layer 646 corresponds to an upper portion of the insulating layer 114 and extends to a peripheral region of the insulating layer 114.
  • the upper pinned layer 646 may have a shape corresponding to the lower pinned layer 645.
  • the upper pinned layer 646 protects the insulating layer 114 together with the lower pinned layer 645.
  • the upper pinned layer 646 may increase light efficiency by reflecting light from the optical device 150.
  • the upper pinned layer 646 may be formed using polyphthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • an optical device device 700 may include a substrate 410, a first electrode layer 720, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate. 640, a lower pinned layer 645, an upper pinned layer 646, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
  • the first electrode layer 720 is formed in the first region 411 of the substrate 410.
  • the first electrode layer 720 is electrically separated from the second electrode layer 130 by the insulating layer 114.
  • the optical device 150 is attached to the upper portion of the first electrode layer 720 through the adhesive 151.
  • the first electrode layer 720 may be electrically connected to the optical device 150 through the conductive wire 160.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • an optical device device 800 may include a substrate 410, a partition wall 140, a lower substrate 640, a lower pinned layer 645, and an upper pinned layer 846. ), An optical device 150, a conductive wire 860, and a protective layer 170.
  • the upper pinned layer 846 is formed on the substrate 410.
  • the upper pinned layer 846 is formed to correspond to the insulating layer 114. That is, the upper pinned layer 846 surrounds the upper portion of the insulating layer 114 to protect the insulating layer 114 from the external impact together with the lower pinned layer 645.
  • the upper pinned layer 846 may increase light efficiency by reflecting light from the optical device 150.
  • the upper pinned layer 846 is directly connected to the substrate 410 because there is no separate electrode layer on the substrate 410.
  • the optical device 150 is attached to the first region 411 of the substrate 410 exposed by the upper pinned layer 846 through the adhesive 151.
  • the first region 411 and the third region 113 of the substrate 410 exposed by the upper pinned layer 846 may be electrically connected to the optical device 150 by the conductive wire 860. Can be.
  • the conductive wire 860 electrically connects the optical device 150 and the substrate 410.
  • the conductive wire 860 may be preferably made of aluminum.
  • the conductive wire 860 has good bonding strength with the substrate 410, and thus may be easily bonded to the substrate 410 without a separate electrode layer. Therefore, when the conductive wire 860 and the substrate 410 are made of the same material as aluminum or mutually, it is not necessary to provide a separate electrode layer, thereby reducing manufacturing cost and time.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • an optical device device 900 may include a substrate 410, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate. 640, a lower pinned layer 645, an upper pinned layer 646, an upper reflective layer 947, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
  • the upper reflective layer 947 is formed on the substrate 410.
  • the insulating layer does not need to be formed under the upper reflective layer 947.
  • the upper reflective layer 947 may be formed to reflect light emitted from the optical device 150.
  • the upper reflecting layer 947 is formed to be symmetrical with the upper pinned layer 646, thereby increasing the light reflectivity, thereby increasing the light efficiency.
  • 11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 12 to 19 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing an optical device device 100 may include a pattern layer forming step S1, an insulating layer forming step S2, and a pattern layer removing step S3. It may include a sealing process step (S4), the electrode layer forming step (S5), the partition wall forming step (S6), the optical device attachment step (S7), the electrical connection step (S8), the protective layer forming step (S9).
  • a sealing process step (S4) the electrode layer forming step (S5), the partition wall forming step (S6), the optical device attachment step (S7), the electrical connection step (S8), the protective layer forming step (S9).
  • the pattern layer forming step S1 is a step of forming the pattern layer 10 on the upper and lower surfaces of the metal plate 110 ′.
  • the metal plate 110 ′ may be made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the pattern layer 10 may be formed through exposure and development after applying a mask solution, or by attaching a patterned film.
  • the insulating layer forming step (S2) is a step of forming an insulating layer 114 by anodizing a region exposed by the pattern layer 10.
  • the insulating layer 114 penetrates in a thickness direction of the metal plate 110 ′, that is, in a vertical direction, and is formed along a length direction of the metal plate 110 ′.
  • the insulating layer 114 separates the metal plate 110 ′ into the first region 111 to the third region 113, thereby forming the first region 111 to the third region 113 and the insulating layer 114.
  • substrate 110 which has () is comprised.
  • the insulating layer 114 is illustrated to have a flat side along the vertical direction, as anodizing proceeds from the top and bottom surfaces of the metal plate 110 ′, the center of the side surface of the double cone is concave. It may be formed to have a shape.
  • the pattern layer removing step S3 may be performed by removing the pattern layer 10 from the substrate 110.
  • the pattern layer 10 may be removed through an ashing process, and in the case of a film, the pattern layer 10 may be removed by being removed from the substrate 110.
  • pores having a small size existing in the insulating layer 114 formed in the insulating layer forming step S3 may be selected from BCB (Benzocyclobuten), insulating organic material, and distilled water. Filling using any one or a combination thereof or blocking the inlet of the micropores of the pores. This is because the insulating layer 114 has brittleness easily broken by the force applied from the outside, thereby filling the pores, which are the most vulnerable areas, with the materials, thereby increasing the mechanical strength of the insulating layer 114 and improving the insulation performance. To do so.
  • BCB Benzocyclobuten
  • a heat curing step of applying heat to cure at a predetermined temperature may be further performed.
  • a polishing step of removing burrs or scratches generated on the surface of the substrate 110 may be further performed.
  • the light source generated in the optical device to be bonded to the one region 111 of the substrate 110 through the polishing step may be effectively reflected to increase the light efficiency.
  • This polishing step can typically be done via buff polishing.
  • the first electrode layer 120 is formed on the second region 112 of the substrate 110, and the upper portion of the third region 113 is formed.
  • the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be formed as a single layer or a double layer, respectively.
  • the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be formed of gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, and a combination thereof having excellent electrical conductivity and excellent electrical contact properties.
  • any one selected from the electroless plating method, the electrolytic plating method, the paste method, the spray method (plasma arc spray method, cold spray method) or It can be formed through a combination of these.
  • the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 are excellent in electrical conductivity and are capable of efficiently reflecting light of an optical device ( Ag).
  • the material of the conductive wire is aluminum (Al)
  • the conductive wire can be bonded to the substrate 110 with excellent bonding force.
  • a separate masking process may be performed to selectively form the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 in the region of the substrate 110. have.
  • the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be selectively formed on an area of the substrate 110 by using a separate mask.
  • the partition wall forming step S6 is a step of forming the partition wall 140 on the electrode layers 120 and 130.
  • the partition wall 140 is formed to protrude from the upper surfaces of the electrode layers 120 and 130 in the vertical direction, respectively.
  • the partition wall 140 may be formed using a screen printing method or a mold method, and the material may be polyphthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof. Or may be formed using silicon.
  • the attaching of the optical device S7 is attaching the optical device 150 to the upper portion of the substrate 110.
  • the optical device 150 may be a light emitting diode (LED) as described above.
  • the optical device 150 may be attached to the upper portion of the first region 111 of the substrate 110 through the adhesive 151 on the bottom surface.
  • the electrical connection step S8 is a step of connecting the electrode layers 120 and 130 and the optical device 150 using the conductive wire 160.
  • the external signal transmitted to the electrode layers 120 and 130 is transmitted to the optical device 150 through the conductive wire 160 to control the light emission of the optical device 150.
  • the protective layer forming step S9 is a step of forming a protective layer 170 by applying a fluorescent material to a region partitioned by the partition wall 140.
  • the protective layer 170 is formed on the substrate 110 to surround the optical device 150 and the conductive wire 160.
  • the protective layer 170 protects the optical device 150 from an external impact.
  • the protective layer 170 may convert the light generated by the optical device 150 into white light.
  • 20 is a flowchart for explaining another method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
  • 21 to 25 are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • another manufacturing method of an optical device includes a metal plate providing step S1, an adhesive member providing step S2, a laminating step S3, a cutting step S4, An electrode layer forming step S5, a partition wall forming step S6, an optical device attaching step S7, an electrical connection step S8, and a protective layer forming step S9 may be included.
  • a metal plate providing step S1 an adhesive member providing step S2, a laminating step S3, a cutting step S4
  • An electrode layer forming step S5 a partition wall forming step S6, an optical device attaching step S7, an electrical connection step S8, and a protective layer forming step S9 may be included.
  • the metal plate providing step S1 may include three metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ formed in a plate shape.
  • the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ are illustrated as three, but they are not limited thereto.
  • the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may be made of any one selected from aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy.
  • the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may then be anodized to increase adhesion and adhesion between the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′, and to increase insulation and breakdown voltage between the metal plates 111 ′, 112 ′, 113 ′.
  • the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may be provided with surface roughness by sand blasting, chemical etching, grinding, or polishing the interface to increase adhesion to the adhesive member.
  • Each of the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ is positioned side by side in the vertical direction and then constitutes each region of the substrate.
  • the providing of the adhesive member (S2) is a step of providing the adhesive member 114 ′ on an interface between the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′.
  • the adhesive member 114 ′ couples the metal plates 111 ′, 112 ′ and 113 ′, so that the metal plates 111 ′, 112 ′, 113 ′ are electrically independent of each other.
  • the adhesive member 114 ′ may be formed of an adhesive in a liquid form or a film in a sheet form. The adhesive member 114 ′ then constitutes an insulating layer of the substrate.
  • the laminating step S3 is a step of laminating the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ through the adhesive member 114 ′. That is, an adhesive member 114 'is provided between the metal plates 111', 112 ', and 113' to provide adhesion and electrical insulation.
  • the cutting step (S4) sawing the metal plates 111 ', 112', 113 'stacked through the adhesive member 114' along the vertical direction (sawing) ) To form the substrate 110.
  • the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ constitute first to third regions 113 to 113 of the substrate 110, respectively, and the adhesive member 114 ′ is formed of the substrate.
  • the insulating layer 114 of 110 is comprised.
  • the spacing t in the horizontal direction when sawing forms a thickness in the final vertical direction of the substrate 110.
  • a burr and a scratch may be removed, and a polishing step may be further performed to more efficiently reflect the light source of the optical device.
  • the electrode layer forming step (S5), the partition forming step (S6), the optical device attachment step (S7), the electrical connection step (S8) and the protective layer forming step (S9) further comprises an optical device according to an embodiment of the present invention Device 100 may be manufactured.
  • the electrode layer forming step S5, the partition wall forming step S6, the optical device attaching step S7, the electrical connection step S8, and the protective layer forming step S9 are the same as in the previous embodiment. Therefore, detailed description of the step will be omitted.
  • the optical device according to the present invention can be made of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device can be easily transferred to the bottom of the substrate.
  • the optical device according to the present invention by separating the substrate into a plurality of areas through the insulating layer formed through the vertical direction of the substrate, the first electrode layer and the second electrode layer formed on the upper portion of each area is electrically connected Can be prevented.

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Abstract

Disclosed are: an optical element device from which heat is easily dissipated and which can prevent short circuiting between electrodes; and a production method therefor. In one example, an optical element is disclosed which comprises: a substrate having an insulating layer traversing there-through and a plurality of zones which are spaced apart by the insulating layer and are electrically independent from each other; an optical element formed on the upper part of the substrate; an electrically conductive wire for electrically connecting the optical element and at least one zone on the substrate; and a protective layer which is formed on the upper part of the substrate in such a way as to enclose the optical element and electrically conductive wire on the inside.

Description

광소자 디바이스 및 그 제조 방법Optical device device and manufacturing method thereof
본 발명은 광소자 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device and a method of manufacturing the same.
광소자는 전기적인 신호를 인가받아 빛을 생성하는 소자들을 의미한다. 이러한 광소자들은 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 그 중에서도 디스플레이 분야가 점진적으로 성장함에 따라 광소자의 연구가 활발해지고 있다.Optical devices refer to devices that generate light by receiving an electrical signal. Such optical devices are used in various fields, and among them, research of optical devices is being actively conducted as the display field grows gradually.
그리고 광소자 중에서도 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 기존의 광소자들에 비해 효율이 높고 높은 휘도의 빛을 생성할 수 있기 때문에 사용이 급증하고 있다.Among the optical devices, light emitting diodes (LEDs) are rapidly increasing in use because they can generate light with high efficiency and high luminance compared to conventional photons.
이러한 발광 다이오드는 전자와 정공의 결합에 의해 빛을 생성하는데, 결합시 필연적으로 빛 이외에 열도 함께 생성된다. 그리고 발광 다이오드의 열을 방열하지 않으면, 소자 파손의 위험이 있으며, 동작 효율이 떨어지게 된다.Such light emitting diodes generate light by a combination of electrons and holes, which inevitably generate heat in addition to light. If the heat of the light emitting diode is not dissipated, there is a risk of device damage and operation efficiency is lowered.
또한, 발광 다이오드를 패키징하여 디바이스를 형성하는 경우, 기판에 형성된 전극들이 단락되면 발광 다이오드가 파손되어 역시 신뢰성의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 발광 다이오드의 방열을 용이하게 수행하고 전극간 단락을 방지할 수 있는 디바이스의 구조가 요구된다.In addition, in the case of packaging a light emitting diode to form a device, when the electrodes formed on the substrate are short-circuited, the light emitting diode is broken, which also causes a reliability problem. Therefore, there is a need for a structure of a device that can easily perform heat dissipation of a light emitting diode and prevent short circuits between electrodes.
본 발명은 방열을 용이하게 수행하고 전극간 단락을 방지할 수 있는 광소자 디바이스 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides an optical element device and a method of manufacturing the same that can easily perform heat dissipation and prevent short circuits between electrodes.
본 발명에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법은 금속 플레이트의 상면 및 하면을 감싸도록 패턴층을 형성하는 패턴층 형성 단계; 상기 패턴층의 외부로 노출된 영역을 아노다이징하여 상기 금속 플레이트의 두께를 관통하는 절연층 및 상기 절연층에 의해 분리된 복수개의 영역을 갖는 기판을 형성하는 절연층 형성 단계; 상기 패턴층을 제거하여 상기 기판을 노출하는 패턴층 제거 단계; 상기 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 도전성 와이어를 통해 상기 광소자와 상기 기판의 적어도 일 영역을 전기적으로 연결하는 전기적 연결 단계; 및 상기 광소자와 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.A method of manufacturing an optical device according to the present invention includes a pattern layer forming step of forming a pattern layer to surround the upper and lower surfaces of the metal plate; An insulating layer forming step of anodizing a region exposed to the outside of the pattern layer to form a substrate having an insulating layer penetrating the thickness of the metal plate and a plurality of regions separated by the insulating layer; Removing the pattern layer to expose the substrate; Attaching an optical device to the upper portion of the substrate; An electrical connection step of electrically connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate to surround the optical device and the conductive wire.
여기서, 상기 패턴층 형성 단계는 상기 기판의 상면 및 하면에 마스크 용액을 도포하거나 테이프를 부착하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The pattern layer forming step may be formed by applying a mask solution or attaching a tape to the upper and lower surfaces of the substrate.
그리고 상기 절연층 형성 단계는 상기 기판의 상면 및 하면으로부터 더블 콘(double-cone)의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The insulating layer forming step may be formed in the shape of a double-cone from the upper and lower surfaces of the substrate.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법은 복수의 금속 플레이트를 구비하는 금속 플레이트 구비 단계; 상기 금속 플레이트의 경계면에 접착부재를 형성하는 접착부재 구비 단계; 상기 접착부재를 통해 상기 금속 플레이트를 상호간에 적층하여 부착하는 적층 단계; 상기 금속 플레이트를 상기 경계면에 수직한 방향으로 소잉하여, 상기 접착부재에 의해 전기적으로 절연된 복수의 영역을 갖는 기판을 구비하는 절단 단계; 상기 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 도전성 와이어를 통해 상기 광소자와 상기 기판의 적어도 일 영역을 연결하는 전기적 연결 단계; 및 상기 광소자와 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, a method of manufacturing an optical device according to the present invention comprises the steps of providing a metal plate having a plurality of metal plates; Providing an adhesive member on an interface of the metal plate; A laminating step of laminating and attaching the metal plates to each other through the adhesive member; Sawing the metal plate in a direction perpendicular to the boundary surface, the cutting step including a substrate having a plurality of regions electrically insulated by the adhesive member; Attaching an optical device to the upper portion of the substrate; An electrical connection step of connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate to surround the optical device and the conductive wire.
여기서, 상기 금속 플레이트 형성 단계는 상기 금속 플레이트의 외주연에 아노다이징을 형성하는 것일 수 있다.Here, the metal plate forming step may be to form anodizing on the outer periphery of the metal plate.
그리고 상기 금속 플레이트 구비 단계는 샌드 블라스트, 화학적 에칭, 그라인딩 및 폴리싱 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 방법을 통해 상기 경계면에 표면 거칠기를 형성하는 것일 수 있다.The providing of the metal plate may form surface roughness on the interface through at least one selected from sand blasting, chemical etching, grinding and polishing.
또한, 상기 접착부재 형성 단계의 접착부재는 액상의 접착제 또는 접착 필름일 수 있다.In addition, the adhesive member of the adhesive member forming step may be a liquid adhesive or an adhesive film.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스는 두께를 관통하여 형성된 절연층 및 상기 절연층에 의해 이격되어 상호간에 전기적으로 독립한 복수의 영역을 갖는 기판; 상기 기판의 상부에 형성된 광소자; 상기 광소자와 기판의 적어도 일 영역을 전기적으로 연결하는 도전성 와이어; 및 내부에 상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 형성된 보호층을 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the optical device according to the present invention comprises a substrate having an insulating layer formed through the thickness and a plurality of areas spaced apart by the insulating layer electrically independent of each other; An optical element formed on the substrate; A conductive wire electrically connecting the optical device to at least one region of the substrate; And a protective layer formed on the substrate to surround the optical device and the conductive wire therein.
여기서, 상기 기판의 영역들 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 상부에는 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐 및 이들의 조합 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 전극층이 더 형성될 수 있다.Here, an electrode layer made of any one material selected from gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, and a combination thereof may be further formed on at least one selected from the regions of the substrate.
그리고 상기 기판의 절연층은 상기 기판의 내부로 아노다이징(anodizing)되어 형성될 수 있다.The insulating layer of the substrate may be formed by anodizing the inside of the substrate.
또한, 상기 기판의 절연층은 상기 기판의 두께 방향을 따라 형성된 더블콘의 형상을 가질 수 있다.In addition, the insulating layer of the substrate may have a shape of a double cone formed along the thickness direction of the substrate.
또한, 상기 기판의 절연층은 상기 기판의 영역들 사이에 형성된 접착제 또는 절연 필름으로 형성될 수 있다.In addition, the insulating layer of the substrate may be formed of an adhesive or insulating film formed between the regions of the substrate.
또한, 상기 기판의 영역들은 상기 절연층과 접하는 경계면에 샌드 블라스트, 화학적 식각, 그라인딩 및 폴리싱 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 통해 표면 거칠기를 형성할 수 있다.In addition, the regions of the substrate may form a surface roughness at least one selected from sand blast, chemical etching, grinding and polishing at the interface contacting the insulating layer.
또한, 상기 광소자의 하면은 도전성 접착제를 통해 상기 기판의 일 영역에 형성된 것일 수 있다.In addition, the lower surface of the optical device may be formed in one region of the substrate through a conductive adhesive.
또한, 상기 기판의 하부에 상기 기판의 각 영역에 대응하도록 형성된 금속층을 더 포함할 수 있다.In addition, the lower portion of the substrate may further include a metal layer formed to correspond to each region of the substrate.
또한, 상기 기판의 상부 및 하부 중 선택된 적어도 하나에 상기 절연층을 감싸도록 고정층이 더 형성될 수 있다.In addition, a pinned layer may be further formed to surround the insulating layer on at least one selected from upper and lower portions of the substrate.
또한, 상기 고정층은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트 및 그 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the pinned layer may be made of any one selected from poly phthalamide (Poly Phthal Amid, PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste, and mixtures thereof.
또한, 상기 기판의 상부에 상기 고정층과 대칭되도록 상부 반사층이 더 형성될 수 있다.In addition, an upper reflective layer may be further formed on the substrate to be symmetrical with the pinned layer.
본 발명에 따른 광소자 디바이스는 기판을 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성하여, 광소자의 열을 기판의 하부로 용이하게 전달할 수 있다.The optical device according to the present invention can be made of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device can be easily transferred to the bottom of the substrate.
또한, 본 발명에 따른 광소자 디바이스는 기판의 수직 방향을 따라 관통하여 형성된 절연층을 통해 기판을 복수의 영역으로 분리함으로써, 각 영역의 상부에 형성된 제 1 전극층 및 제 2 전극층이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the optical device according to the present invention by separating the substrate into a plurality of areas through the insulating layer formed through the vertical direction of the substrate, the first electrode layer and the second electrode layer formed on the upper portion of each area is electrically connected Can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판의 저면도이다.2 is a bottom view of a substrate used in an optical device according to one embodiment of the invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 to 19 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.13 is a flowchart for explaining another method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention.
도 21 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.21 to 25 are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900; 광소자 디바이스100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900; Optical device
110, 410; 기판 111, 411; 제 1 영역110, 410; Substrates 111 and 411; First area
112; 제 2 영역 113; 제 3 영역112; Second region 113; Third area
114; 절연층 120, 720, 920; 제 1 전극층114; Insulating layers 120, 720, 920; First electrode layer
130; 제 2 전극층 140; 격벽130; Second electrode layer 140; septum
150, 450; 광소자 160, 860; 도전성 와이어150, 450; Optical elements 160, 860; Conductive wire
170, 270, 370; 보호층 540, 640; 하부 기판170, 270, 370; Protective layers 540, 640; Bottom substrate
545, 645; 하부 고정층 546, 646; 상부 고정층545, 645; Lower pinned layers 546, 646; Upper fixed bed
947; 상부 반사층947; Upper reflective layer
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스를 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판의 저면도이다.1 is a cross-sectional view showing an optical device according to an embodiment of the present invention. 2 is a bottom view of a substrate used in an optical device according to one embodiment of the invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 기판(110), 제 1 전극층(120), 제 2 전극층(130), 격벽(140), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.1 and 2, an optical device 100 according to an embodiment of the present invention may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and an optical device. 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
상기 기판(110)은 전체적으로 일 방향으로 형성된 판상으로 이루어진다. 상기 기판(110)은 상기 광소자(150)를 지지하며, 외부의 PCB 등과 연결시킨다.The substrate 110 is formed in a plate shape formed in one direction as a whole. The substrate 110 supports the optical device 150 and is connected to an external PCB.
상기 기판(110)은 가운데에 위치한 제 1 영역(111), 상기 제 1 영역(111)의 양측에 이격되어 위치한 제 2 영역(112) 및 제 3 영역(113)을 포함하여 형성된다.The substrate 110 is formed to include a first region 111 located in the center, a second region 112 and a third region 113 spaced apart from both sides of the first region 111.
상기 제 1 영역(111)의 상부에는 상기 광소자(150)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 광소자(150)의 열은 상기 제 1 영역(111)을 통해 상기 기판(110)의 하부로 용이하게 전달될 수 있다.The optical device 150 may be formed on the first region 111. Accordingly, heat of the optical device 150 may be easily transferred to the lower portion of the substrate 110 through the first region 111.
또한, 상기 제 2 영역(112)의 상부에는 제 1 전극층(120)이 형성되고, 상기 제 3 영역(113)의 상부에는 제 2 전극층(130)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)은 금속으로 형성되어 우수한 열전도성을 갖는다. 상기 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있으며, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 열 전달 계수는 대략 130 내지 250[W/m.K]으로 열전도도가 높음을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)은 이후 상부에 실장되는 상기 광소자(150)의 열을 외부로 용이하게 방열할 수 있다.In addition, a first electrode layer 120 may be formed on the second region 112, and a second electrode layer 130 may be formed on the third region 113. In addition, the first region 111 to the third region 113 are formed of a metal to have excellent thermal conductivity. The first region 111 to the third region 113 may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the heat transfer coefficient of the aluminum or aluminum alloy may be about 130 to 250 [W / mK], indicating high thermal conductivity. have. Therefore, the first region 111 to the third region 113 may easily dissipate heat of the optical device 150 mounted thereon to the outside.
또한, 상기 제 1 영역(111)과 제 2 영역(112)의 사이, 상기 제 1 영역(111)과 제 3 영역(113)의 사이에는 각각 절연층(114)이 형성된다. 도 2를 함께 참조하면, 상기 절연층(114)은 상기 기판(110)의 수직 방향, 즉 두께 방향을 관통하여 형성되며, 상기 제 1 기판(111) 내지 제 3 기판(113)과 나란하게 형성된다. 따라서, 상기 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)은 상호간에 전기적으로 절연된다. 상기 절연층(114)은 상기 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 아노다이징(anodizing) 처리하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 절연층(114)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 상기 절연층(114)이 형성될 상면 및 하면 영역만을 노출시킨 상태에서 산화함으로써, 형성될 수 있다. 따라서, 상기 절연층(114)이 도 1에는 수직 방향을 따라 평평하게 형성된 측면을 갖도록 도시되어 있으나, 아노다이징이 상기 기판(110)의 상면 및 하면에서 동시에 이루어짐에 따라 측면이 오목하게 형성된 더블콘(double cone)의 형상으로도 형성될 수 있다.In addition, an insulating layer 114 is formed between the first region 111 and the second region 112 and between the first region 111 and the third region 113, respectively. Referring to FIG. 2, the insulating layer 114 is formed through the vertical direction, that is, the thickness direction of the substrate 110, and is formed parallel to the first substrate 111 to the third substrate 113. do. Therefore, the first region 111 to the third region 113 are electrically insulated from each other. The insulating layer 114 may be formed by anodizing the aluminum or aluminum alloy. That is, the insulating layer 114 may be formed by oxidizing aluminum or an aluminum alloy while exposing only the upper and lower regions where the insulating layer 114 is to be formed. Accordingly, although the insulating layer 114 is illustrated to have a side surface formed flat along the vertical direction in FIG. 1, a double cone (side surface) is formed concave as anodizing is simultaneously performed on the upper and lower surfaces of the substrate 110. It may also be formed in the shape of a double cone.
상기 제 1 전극층(120)은 상기 기판(110) 중에서도 제 2 영역(112)의 상부에 형성된다. 상기 제 1 전극층(120)은 별도로 도시하지는 않았지만, 제 2 영역(112)의 상부에 형성된 하부 전극층, 상기 하부 전극층의 상부에 형성된 상부 전극층의 이중 구조로 형성될 수도 있고, 하부 전극층 및 상부 전극층 중에서 선택된 하나만으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 전극층(120)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 형성된다. 또한, 바람직하게는 상기 제 1 전극층(120)은 전기전도도가 우수하고 상기 광소자(150)에서 발생한 광을 반사하여 광효율을 높일 수 있는 은(Ag)으로 형성될 수 있다.The first electrode layer 120 is formed on the second region 112 of the substrate 110. Although not illustrated separately, the first electrode layer 120 may be formed as a double structure of a lower electrode layer formed on the second region 112 and an upper electrode layer formed on the lower electrode layer, and among the lower electrode layer and the upper electrode layer. It may be made of only one selected. In this case, the first electrode layer 120 may include at least one selected from gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), and tungsten (W) or a combination thereof. It is formed using. In addition, preferably, the first electrode layer 120 may be formed of silver (Ag) having excellent electrical conductivity and reflecting light generated from the optical device 150 to increase light efficiency.
상기 제 2 전극층(130)은 상기 기판(110) 중에서 제 3 영역(113)의 상부에 형성된다. 상기 제 2 전극층(130)은 상기 제 1 전극층(120)과 대칭을 이루는 형상으로 형성될 수 있고, 상기 제 1 전극층(120)과 상반되는 극성을 갖도록 형성된다. 일 예로, 상기 제 1 전극층(120)에 양극이 연결된 경우, 상기 제 2 전극층(130)에 음극이 연결될 수 있다. 상기 제 2 전극층(130)은 상기 제 1 전극층(120)과 마찬가지로 하부 전극층 및 상부 전극층 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 구성을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 전극층(130)의 구성은 제 1 전극층(120)과 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The second electrode layer 130 is formed on the third region 113 of the substrate 110. The second electrode layer 130 may be formed to have a symmetrical shape with the first electrode layer 120, and may have a polarity opposite to that of the first electrode layer 120. For example, when an anode is connected to the first electrode layer 120, a cathode may be connected to the second electrode layer 130. Like the first electrode layer 120, the second electrode layer 130 may be formed to include at least one selected from a lower electrode layer and an upper electrode layer. Since the configuration of the second electrode layer 130 is the same as that of the first electrode layer 120, a detailed description thereof will be omitted.
상기 격벽(140)은 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)의 상부에 각각 형성된다. 상기 격벽(140)은 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)의 상면으로부터 수직 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 격벽(140)은 상기 보호층(170)을 수용하기 위한 영역을 구획한다. 상기 격벽(140)은 빛 반사율이 좋은 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PhotoSensitive barrib Rib paste, PSR) 또는 그 혼합물로 형성될 수 있고, 경우에 따라서는 실리콘으로 형성될 수도 있다.The partition wall 140 is formed on the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130, respectively. The partition wall 140 is formed to protrude from the upper surfaces of the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 in a vertical direction. The partition wall 140 partitions an area for accommodating the protective layer 170. The partition wall 140 may be formed of an epoxy resin having good light reflectance, a photosensitive barrier rib paste (PSR), or a mixture thereof, and in some cases, may be formed of silicon.
상기 광소자(150)는 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 광소자(150)는 상기 기판(110)의 영역 중에서도 제 1 영역(111)의 상부에 형성된다. 또한, 상기 광소자(150)는 상기 제 1 영역(111)의 상면에 접착제(151)를 통해 부착된다. 상기 광소자(150)는 발광하여, 상기 기판(110)의 상부로 빛을 내보낼 수 있다. 상기 광소자(150)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 광소자(150)는 상기 도전성 와이어(160)를 통해 상기 전극층(120, 130)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 기판(110)을 통해 입력된 전원의 신호는 상기 전극층(120, 130)을 통해 상기 광소자(150)로 전달된다.The optical device 150 is formed on the substrate 110. The optical device 150 is formed above the first region 111 among the regions of the substrate 110. In addition, the optical device 150 is attached to the upper surface of the first region 111 through the adhesive 151. The optical device 150 may emit light and emit light toward the upper portion of the substrate 110. The optical device 150 may be formed of a light emitting diode (LED). In addition, the optical device 150 is electrically connected to the electrode layers 120 and 130 through the conductive wire 160. Therefore, a signal of power input through the substrate 110 is transmitted to the optical device 150 through the electrode layers 120 and 130.
상기 도전성 와이어(160)는 상기 전극층(120, 130)을 각각 상기 광소자(150)와 연결시킨다. 상기 도전성 와이어(160)는 높은 전기 전도도를 보장하기 위해, 통상적으로 금, 구리 또는 알루미늄으로 형성된다. 상기 도전성 와이어(160)는 이루어진 경우, 일단으로 상기 광소자(150)에 볼 본딩 영역을 형성하고, 타단으로 상기 전극층(120, 130)에 스티치 본딩 영역을 형성하는 방법으로 형성될 수 있다. 물론, 상기 도전성 와이어(160)는 일단으로 상기 전극층(120, 130)에 볼 본딩 영역을 형성하고, 타단으로 상기 광소자(150)에 스티치 본딩 영역을 형성하는 방법으로 형성되는 것도 가능하다.The conductive wire 160 connects the electrode layers 120 and 130 to the optical device 150, respectively. The conductive wire 160 is typically formed of gold, copper or aluminum to ensure high electrical conductivity. When the conductive wire 160 is made, it may be formed by forming a ball bonding region in the optical device 150 at one end and a stitch bonding region in the electrode layers 120 and 130 at the other end. Of course, the conductive wire 160 may be formed by forming a ball bonding region in the electrode layers 120 and 130 at one end and a stitch bonding region in the optical device 150 at the other end.
상기 보호층(170)은 상기 기판(110)의 상부에 형성되고, 상기 격벽(140)에 의해 구획된 영역의 내부에 형성된다. 또한, 상기 보호층(170)은 내부에 상기 광소자(150) 및 도전성 와이어(160)를 감싸도록 형성된다. 상기 보호층(170)은 외부의 압력으로부터 상기 광소자(150) 및 도전성 와이어(160)를 보호한다.The protective layer 170 is formed on the substrate 110 and is formed in an area partitioned by the partition wall 140. In addition, the protective layer 170 is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160 therein. The protective layer 170 protects the optical device 150 and the conductive wire 160 from external pressure.
또한, 상기 보호층(170)은 에폭시 수지에 통상적인 형광 물질을 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 형광 물질은 상기 광소자(150)로부터 발생한 가시광선 또는 자외선을 인가받으면 여기되고, 이후 안정화됨에 따라 가시광선을 발생시킨다. 따라서, 형광 물질로 형성된 상기 보호층(170)은 상기 광소자(150)로부터 발생한 빛을 적녹청(RGB) 광으로 변환하거나, 백색광으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)가 액정 표시 패널(Liqiud Crystal Display Panel)의 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU) 등으로 사용될 수 있다.In addition, the protective layer 170 may be formed by mixing a conventional fluorescent material in the epoxy resin. The fluorescent material is excited when the visible light or the ultraviolet light generated from the optical device 150 is applied and is then stabilized to generate the visible light. Accordingly, the protective layer 170 formed of a fluorescent material may convert the light generated from the optical device 150 into red green blue (RGB) light or white light. Therefore, the optical device device 100 according to an embodiment of the present invention can be used as a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display panel (Liqiud Crystal Display Panel).
상기와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 기판(110)을 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성하여, 광소자(150)의 열을 기판(110)의 하부로 용이하게 전달할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 기판(110)의 수직 방향을 따라 관통하여 형성된 절연층(114)을 통해 기판(110)의 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)을 분리함으로써, 상기 제 2 영역(112) 및 제 3 영역(113)의 상부에 형성된 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the optical device device 100 according to an embodiment of the present invention comprises a substrate 110 of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device 150 to the lower portion of the substrate 110 easily. I can deliver it. In addition, the optical device device 100 according to an exemplary embodiment may include the first regions 111 to the third of the substrate 110 through the insulating layer 114 formed through the substrate 110 in a vertical direction. By separating the region 113, it is possible to prevent the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 formed on the second region 112 and the third region 113 from being electrically connected to each other.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다. 앞선 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였으며, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. 3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention. Parts having the same configuration and operation as those of the foregoing embodiment are denoted by the same reference numerals, and will be described below with emphasis on differences.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 기판(110), 제 1 전극층(120), 제 2 전극층(130), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(270)을 포함한다.As shown in FIG. 3, an optical device device 200 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, an optical device 150, and a conductive wire. 160, a protective layer 270.
상기 보호층(270)은 상기 기판(110)의 상부에 형성되며, 상기 광소자(150) 및 도전성 와이어(160)를 감싸면서 형성된다. 상기 보호층(270)은 상기 기판(110)의 상부에서 외주연이 곡면을 이루도록 형성된다. 상기 보호층(280)은 별도의 격벽이 없이도 상기 보호층(270)을 형성하는 도포 물질의 점도를 높게 형성하거나, 금형을 이용한 몰드 공정을 통해 형성될 수 있다. 즉, 상기 보호층(270)은 별도의 격벽에 의해서 영역이 구획되지 않는다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 앞선 실시예에 비해서 격벽 제조 단계를 생략할 수 있고, 이에 따라 제조 시간 및 원가를 절감시킬 수 있다.The protective layer 270 is formed on the substrate 110, and is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160. The protective layer 270 is formed such that an outer circumference thereof is curved on the upper portion of the substrate 110. The protective layer 280 may be formed by forming a high viscosity of the coating material for forming the protective layer 270 without a separate partition or through a mold process using a mold. That is, the protective layer 270 is not partitioned by separate partitions. Therefore, the optical device device 200 according to another embodiment of the present invention can omit the barrier rib manufacturing step as compared with the previous embodiment, thereby reducing the manufacturing time and cost.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of another optical device according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(300)는 기판(110), 제 1 전극층(120), 제 2 전극층(130), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(370)을 포함한다.As shown in FIG. 4, an optical device device 300 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, an optical device 150, and a conductive material. The wire 160 and the protective layer 370 are included.
상기 보호층(370)은 상기 기판(110)의 상부에 형성되며, 상기 광소자(150) 및 도전성 와이어(160)를 감싸면서 형성된다. 또한, 상기 보호층(370)은 상기 기판(110)으로부터 수직하게 형성되어, 측면과 평면이 대략 90도의 각을 이루도록 형성된다. 상기 보호층(280)은 별도의 격벽없이, 상기 기판(110)의 상부에 에폭시 수지에 통상적인 형광 물질을 혼합한 재질을 전체적으로 도포하여 경화시킨 후, 상기 기판(110)의 형상을 따라 소잉(sawing)되어 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(300)는 앞선 실시예들에 비해 제조 공정을 단순화하여 제조 시간 및 원가를 절감시킬 수 있다.The protective layer 370 is formed on the substrate 110, and is formed to surround the optical device 150 and the conductive wire 160. In addition, the protective layer 370 is formed perpendicularly from the substrate 110, so that the side surface and the plane form an angle of approximately 90 degrees. The protective layer 280 is applied to the entire surface of the substrate 110, a mixture of a conventional fluorescent material mixed with an epoxy resin, and hardened without a separate partition, and then sawed along the shape of the substrate 110. sawing) may be formed. Therefore, the optical device device 300 according to another embodiment of the present invention can simplify the manufacturing process compared to the previous embodiments can reduce the manufacturing time and cost.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 기판(410), 제 2 전극층(130), 광소자(450), 격벽(140), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.As shown in FIG. 5, an optical device device 400 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 410, a second electrode layer 130, an optical device 450, a partition wall 140, and a conductive wire ( 160, a protective layer 170.
상기 기판(410)은 제 1 영역(411), 상기 제 1 영역(411)과 이격되어 형성된 제 3 영역(113)을 포함하여 형성된다.The substrate 410 is formed to include a first region 411 and a third region 113 formed to be spaced apart from the first region 411.
상기 제 1 영역(411)은 일 방향으로 형성된 판상으로 이루어진다. 상기 제 1 영역(411)의 상부에는 상기 광소자(450)가 형성된다. 상기 제 1 영역(411)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어, 상기 광소자(450)의 열을 용이하게 하부로 방열한다. 또한, 상기 제 1 영역(411)은 상기 광소자(450)의 하면과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제 1 영역(411)은 상기 광소자(450)의 하면에 형성된 제 1 전극으로 신호가 입출력되는 경로를 제공한다. 이 경우, 상기 제 1 영역(411)은 절연층(114)에 의해 상기 제 3 영역(113)과 전기적으로 분리되며, 상기 제 3 영역(113)에는 도전성 와이어(160)를 통해 상기 광소자(450)의 제 2 전극이 연결될 수 있다.The first region 411 has a plate shape formed in one direction. The optical device 450 is formed on the first region 411. The first region 411 is made of aluminum or an aluminum alloy to easily dissipate heat of the optical device 450 downward. In addition, the first region 411 is electrically connected to a bottom surface of the optical device 450. Accordingly, the first region 411 provides a path through which signals are input and output to the first electrode formed on the bottom surface of the optical device 450. In this case, the first region 411 is electrically separated from the third region 113 by the insulating layer 114, and the optical element (3) is formed in the third region 113 through the conductive wire 160. The second electrode of 450 may be connected.
상기 광소자(450)는 상기 기판(410)의 상부에 도전성 접착부재(451)를 통해 부착된다. 상기 광소자(450)는 상기 기판(410) 중에서도 제 1 영역(411)의 상부에 형성된다. 상기 광소자(450)는 상기 하부 영역을 통해서 제 1 전극, 일 예로 P형이 형성되고, 상부에 제 2 전극, 일 예로 N형이 형성된다. 그리고 상기 광소자(450)의 제 1 전극은 하부의 전도성 접착부재(451)를 통해 상기 기판(410)의 제 1 영역(411)과 전기적으로 연결된다. 상기 광소자(450)의 제 2 전극은 상기 도전성 와이어(160)를 통해 제 2 전극층(130)과 전기적으로 연결된다.The optical device 450 is attached to the upper portion of the substrate 410 through a conductive adhesive member 451. The optical device 450 is formed on the first region 411 of the substrate 410. The optical device 450 has a first electrode, for example, a P-type, and a second electrode, for example, an N-type, is formed through the lower region. The first electrode of the optical device 450 is electrically connected to the first region 411 of the substrate 410 through the lower conductive adhesive member 451. The second electrode of the optical device 450 is electrically connected to the second electrode layer 130 through the conductive wire 160.
따라서, 상기와 같이 하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 상기 광소자(450)를 위한 전극층을 하나만 구비하면 되기 때문에, 전체적인 디바이스의 크기를 줄일 수 있다.Therefore, as described above, since the optical device device 400 according to another embodiment of the present invention needs to have only one electrode layer for the optical device 450, the overall device size can be reduced.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(500)는 기판(110), 제 1 전극층(120), 제 2 전극층(130), 격벽(140), 하부 기판(540), 하부 고정층(545), 상부 고정층(546), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.As illustrated in FIG. 6, a semiconductor device 500 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 110, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate ( 540, a lower pinned layer 545, an upper pinned layer 546, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
상기 하부 기판(540)은 상기 기판(110)의 하면에 형성된다. 상기 하부 기판(540)은 상기 기판(110)의 제 1 기판(111) 내지 제 3 기판(113)의 하면에 대응하여 형성된다. 상기 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(500)를 PCB와 같은 외부 회로에 결합할 때, 상기 하부 기판(540)의 하부에 솔더볼이 결합되어, 상기 기판(110)과 솔더볼(solder ball)과의 결합력이 증대될 수 있다. 이를 위해, 상기 하부 기판(540)은 솔더와 결합력이 좋은 구리 재질로 형성될 수 있다.The lower substrate 540 is formed on the bottom surface of the substrate 110. The lower substrate 540 is formed corresponding to the lower surface of the first substrate 111 to the third substrate 113 of the substrate 110. When the optical device device 500 according to another embodiment of the present invention is coupled to an external circuit such as a PCB, a solder ball is coupled to a lower portion of the lower substrate 540 so that the substrate 110 and solder balls are soldered. cohesion with the ball) can be increased. To this end, the lower substrate 540 may be formed of a copper material having good bonding force with the solder.
상기 하부 고정층(545)은 상기 기판(110)의 하부에 형성된다. 상기 하부 고정층(545)은 상기 절연층(114)의 하부에 대응하며, 상기 절연층(114)의 주변 영역까지 형성되어 상기 하부 기판(540)과 결합된다. 즉, 상기 하부 고정층(545)은 상기 절연층(114)을 감싼 상태로 상기 하부 기판(540)과 결합된다. 따라서, 상기 하부 고정층(545)은 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)에 비해 상대적으로 내구성이 약한 상기 절연층(114)을 압력으로부터 보호할 수 있다. 상기 하부 고정층(545)은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(Photo Sensitive Paste) 또는 그 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다.The lower pinned layer 545 is formed under the substrate 110. The lower pinned layer 545 corresponds to a lower portion of the insulating layer 114, and is formed to a peripheral region of the insulating layer 114 to be coupled to the lower substrate 540. That is, the lower pinned layer 545 is coupled to the lower substrate 540 while covering the insulating layer 114. Accordingly, the lower pinned layer 545 may protect the insulating layer 114, which is relatively less durable than the first region 111 to the third region 113, from pressure. The lower pinned layer 545 may be formed using poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive paste or a mixture thereof.
상기 상부 고정층(546)은 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 상부 고정층(546)은 상기 절연층(114)을 감싸며, 상기 절연층(114)의 주변 영역에서 상기 제 1 영역(111) 및 전극층(120, 130)과 결합된다. 따라서, 상기 상부 고정층(546)은 상기 하부 고정층(545)과 마찬가지로 상기 절연층(114)을 압력으로부터 보호한다. 또한, 상기 상부 고정층(546)은 상기 광소자(150)로부터 발생한 광을 반사하여 상기 기판(110)의 상부로 보냄으로써, 광효율을 증가시킬 수 있다. 상기 상부 고정층(546)의 재질은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(Photo Sensitive Paste) 또는 그 혼합물일 수 있다.The upper pinned layer 546 is formed on the substrate 110. The upper pinned layer 546 surrounds the insulating layer 114 and is combined with the first region 111 and the electrode layers 120 and 130 in the peripheral region of the insulating layer 114. Thus, the upper pinned layer 546, like the lower pinned layer 545, protects the insulating layer 114 from pressure. In addition, the upper pinned layer 546 may increase light efficiency by reflecting the light generated from the optical device 150 to the upper portion of the substrate 110. The upper pinned layer 546 may be made of poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive paste, or a mixture thereof.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(600)는 기판(410), 제 2 전극층(130), 격벽(140), 하부 기판(640), 하부 고정층(645), 상부 고정층(646), 광소자(450), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.As shown in FIG. 7, the optical device device 600 according to another exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 410, a second electrode layer 130, a partition wall 140, a lower substrate 640, and a lower pinned layer ( 645, an upper pinned layer 646, an optical device 450, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
상기 하부 기판(640)은 상기 기판(410)의 제 1 영역(411) 및 제 3 영역(113)에 대응하여 형성된다. 상기 하부 기판(640)은 솔더볼과의 결합력이 좋은 구리 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 영역(411)의 하부에 형성된 하부 기판(640)을 통해서는 상기 광소자(450)의 하면을 통한 전기적 신호가 입출력된다. 즉, 상기 하부 기판(640)은 상기 광소자(450)의 방열 뿐만 아니라, 상기 광소자(450)의 전기적 신호까지 전달하는 경로를 형성하게 된다.The lower substrate 640 is formed to correspond to the first region 411 and the third region 113 of the substrate 410. The lower substrate 640 may be formed of a copper material having a good bonding force with the solder ball. In this case, electrical signals through the lower surface of the optical device 450 are input and output through the lower substrate 640 formed under the first region 411. That is, the lower substrate 640 forms a path for transferring not only heat radiation of the optical device 450 but also an electrical signal of the optical device 450.
상기 하부 고정층(645)은 상기 절연층(114)의 하부에 대응되며, 상기 절연층(114)의 주변 영역까지 연장되어 형성된다. 상기 하부 고정층(645)은 상기 절연층(114)을 감싼 상태에서, 상기 하부 기판(640)과 결합하여, 상기 절연층(114)을 보호한다. 따라서, 상기 하부 고정층(645)은 내구성이 상대적으로 약한 상기 절연층(114)을 외부의 압력 등으로부터 보호한다. 상기 하부 고정층(645)은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PSR) 또는 이들의 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다.The lower pinned layer 645 corresponds to a lower portion of the insulating layer 114, and extends to a peripheral area of the insulating layer 114. The lower pinned layer 645 covers the insulating layer 114 to protect the insulating layer 114 by being combined with the lower substrate 640. Accordingly, the lower pinned layer 645 protects the insulating layer 114 having relatively low durability from external pressure and the like. The lower pinned layer 645 may be formed using polyphthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof.
상기 상부 고정층(646)은 상기 절연층(114)의 상부에 대응되며, 상기 절연층(114)의 주변 영역까지 연장되어 형성된다. 상기 상부 고정층(646)은 상기 하부 고정층(645)과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 상부 고정층(646)은 상기 하부 고정층(645)과 더불어 상기 절연층(114)을 보호한다. 또한, 상기 상부 고정층(646)은 상기 광소자(150)의 광을 반사하여 광효율을 높일 수 있다. 상기 상부 고정층(646)은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PSR) 또는 이들의 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다.The upper pinned layer 646 corresponds to an upper portion of the insulating layer 114 and extends to a peripheral region of the insulating layer 114. The upper pinned layer 646 may have a shape corresponding to the lower pinned layer 645. The upper pinned layer 646 protects the insulating layer 114 together with the lower pinned layer 645. In addition, the upper pinned layer 646 may increase light efficiency by reflecting light from the optical device 150. The upper pinned layer 646 may be formed using polyphthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(700)는 기판(410), 제 1 전극층(720), 제 2 전극층(130), 격벽(140), 하부 기판(640), 하부 고정층(645), 상부 고정층(646), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.As shown in FIG. 8, an optical device device 700 according to another exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 410, a first electrode layer 720, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate. 640, a lower pinned layer 645, an upper pinned layer 646, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
상기 제 1 전극층(720)은 상기 기판(410)의 제 1 영역(411)에 형성된다. 상기 제 1 전극층(720)은 상기 절연층(114)에 의해 상기 제 2 전극층(130)과 전기적으로 분리된다. 상기 제 1 전극층(720)의 상부에는 접착제(151)를 통해 상기 광소자(150)가 부착된다. 또한, 상기 제 1 전극층(720)은 도전성 와이어(160)를 통해 상기 광소자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.The first electrode layer 720 is formed in the first region 411 of the substrate 410. The first electrode layer 720 is electrically separated from the second electrode layer 130 by the insulating layer 114. The optical device 150 is attached to the upper portion of the first electrode layer 720 through the adhesive 151. In addition, the first electrode layer 720 may be electrically connected to the optical device 150 through the conductive wire 160.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(800)는 기판(410), 격벽(140), 하부 기판(640), 하부 고정층(645), 상부 고정층(846), 광소자(150), 도전성 와이어(860), 보호층(170)을 포함한다.As shown in FIG. 9, an optical device device 800 according to another exemplary embodiment may include a substrate 410, a partition wall 140, a lower substrate 640, a lower pinned layer 645, and an upper pinned layer 846. ), An optical device 150, a conductive wire 860, and a protective layer 170.
상기 상부 고정층(846)은 상기 기판(410)의 상부에 형성된다. 상기 상부 고정층(846)은 상기 절연층(114)에 대응하여 형성된다. 즉, 상기 상부 고정층(846)은 상기 절연층(114)의 상부를 감싸서 상기 하부 고정층(645)와 더불어 외부의 충격으로부터 상기 절연층(114)을 보호한다. 또한, 상기 상부 고정층(846)은 상기 광소자(150)의 광을 반사하여 광효율을 높일 수 있다. 상기 상부 고정층(846)은 상기 기판(410)의 상부에 별도의 전극층이 없기 때문에, 상기 기판(410)과 직접적으로 연결된다.The upper pinned layer 846 is formed on the substrate 410. The upper pinned layer 846 is formed to correspond to the insulating layer 114. That is, the upper pinned layer 846 surrounds the upper portion of the insulating layer 114 to protect the insulating layer 114 from the external impact together with the lower pinned layer 645. In addition, the upper pinned layer 846 may increase light efficiency by reflecting light from the optical device 150. The upper pinned layer 846 is directly connected to the substrate 410 because there is no separate electrode layer on the substrate 410.
상기 상부 고정층(846)에 의해 노출된 상기 기판(410)의 제 1 영역(411)에는 상기 광소자(150)가 접착제(151)를 통해 부착된다. 또한, 상기 상부 고정층(846)에 의해 노출된 상기 기판(410)의 제 1 영역(411) 및 제 3 영역(113)은 상기 도전성 와이어(860)에 의해 상기 광소자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.The optical device 150 is attached to the first region 411 of the substrate 410 exposed by the upper pinned layer 846 through the adhesive 151. In addition, the first region 411 and the third region 113 of the substrate 410 exposed by the upper pinned layer 846 may be electrically connected to the optical device 150 by the conductive wire 860. Can be.
상기 도전성 와이어(860)는 상기 광소자(150)와 상기 기판(410)을 전기적으로 연결한다. 상기 도전성 와이어(860)는 바람직하게는 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 그리고 상기 기판(410)이 동일한 알루미늄 재질로 이루어진 경우, 상기 도전성 와이어(860)는 상기 기판(410)과 접합력이 좋기 때문에, 별도의 전극층이 없이도 상기 기판(410)과 용이하게 접합할 수 있다. 따라서, 상기 도전성 와이어(860) 및 기판(410)이 알루미늄 또는 상호간에 동일한 재질로 이루어진 경우, 별도의 전극층을 구비할 필요가 없기 때문에 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있다.The conductive wire 860 electrically connects the optical device 150 and the substrate 410. The conductive wire 860 may be preferably made of aluminum. In addition, when the substrate 410 is made of the same aluminum material, the conductive wire 860 has good bonding strength with the substrate 410, and thus may be easily bonded to the substrate 410 without a separate electrode layer. Therefore, when the conductive wire 860 and the substrate 410 are made of the same material as aluminum or mutually, it is not necessary to provide a separate electrode layer, thereby reducing manufacturing cost and time.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(900)는 기판(410), 제 1 전극층(120), 제 2 전극층(130), 격벽(140), 하부 기판(640), 하부 고정층(645), 상부 고정층(646), 상부 반사층(947), 광소자(150), 도전성 와이어(160), 보호층(170)을 포함한다.As shown in FIG. 10, an optical device device 900 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 410, a first electrode layer 120, a second electrode layer 130, a partition wall 140, and a lower substrate. 640, a lower pinned layer 645, an upper pinned layer 646, an upper reflective layer 947, an optical device 150, a conductive wire 160, and a protective layer 170.
상기 상부 반사층(947)은 상기 기판(410)의 상부에 형성된다. 상기 상부 반사층(947)의 하부에는 별도의 절연층이 형성되어 있을 필요가 없다. 상기 상부 고정층(646)이 상기 절연층(114)의 상부에 대응하여 형성되는 것과 달리, 상기 상부 반사층(947)은 상기 광소자(150)로부터 방출된 광을 반사하기 위해서 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부 반사층(947)은 상기 상부 고정층(646)과 대칭이 되도록 형성되어, 광 반사율을 높여 결국 광효율을 높일 수 있다.The upper reflective layer 947 is formed on the substrate 410. The insulating layer does not need to be formed under the upper reflective layer 947. Unlike the upper pinned layer 646 formed above the insulating layer 114, the upper reflective layer 947 may be formed to reflect light emitted from the optical device 150. In addition, the upper reflecting layer 947 is formed to be symmetrical with the upper pinned layer 646, thereby increasing the light reflectivity, thereby increasing the light efficiency.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 12 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 일 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention. 12 to 19 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)의 일 제조 방법은 패턴층 형성 단계(S1), 절연층 형성 단계(S2), 패턴층 제거 단계(S3), 봉공 처리 단계(S4), 전극층 형성 단계(S5), 격벽 형성 단계(S6), 광소자 부착 단계(S7), 전기적 연결 단계(S8), 보호층 형성 단계(S9)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 11의 각 단계를 도 12 내지 도 19를 함께 참조하여 설명하도록 한다.As shown in FIG. 11, a method of manufacturing an optical device device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a pattern layer forming step S1, an insulating layer forming step S2, and a pattern layer removing step S3. It may include a sealing process step (S4), the electrode layer forming step (S5), the partition wall forming step (S6), the optical device attachment step (S7), the electrical connection step (S8), the protective layer forming step (S9). Hereinafter, each step of FIG. 11 will be described with reference to FIGS. 12 to 19.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 패턴층 형성 단계(S1)는 금속 플레이트(110')의 상면 및 하면에 패턴층(10)을 형성하는 단계이다. 상기 금속 플레이트(110')는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 패턴층(10)은 마스크 용액을 도포한 이후 노광 및 현상을 하거나, 또는 패턴된 필름을 부착하는 방식을 통해 형성될 수 있다.11 and 12, the pattern layer forming step S1 is a step of forming the pattern layer 10 on the upper and lower surfaces of the metal plate 110 ′. The metal plate 110 ′ may be made of aluminum or an aluminum alloy. In addition, the pattern layer 10 may be formed through exposure and development after applying a mask solution, or by attaching a patterned film.
도 11 및 도 13을 참조하면, 상기 절연층 형성 단계(S2)는 상기 패턴층(10)에 의해 노출된 영역을 아노다이징(anodizing) 처리하여 절연층(114)을 형성하는 단계이다. 상기 절연층(114)은 상기 금속 플레이트(110')의 두께 방향 즉, 수직 방향으로 관통하여 형성되며, 상기 금속 플레이트(110')의 길이 방향을 따라 형성된다. 상기 절연층(114)은 상기 금속 플레이트(110')를 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)으로 분리함으로써, 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113) 및 절연층(114)을 갖는 기판(110)을 구성한다. 또한, 상기 절연층(114)은 수직 방향을 따라 평평한 측면을 갖도록 도시되어 있으나, 상기 금속 플레이트(110')의 상면 및 하면에서 아노다이징이 진행됨에 따라 측면의 중앙이 오목한 더블콘(double cone)의 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.11 and 13, the insulating layer forming step (S2) is a step of forming an insulating layer 114 by anodizing a region exposed by the pattern layer 10. The insulating layer 114 penetrates in a thickness direction of the metal plate 110 ′, that is, in a vertical direction, and is formed along a length direction of the metal plate 110 ′. The insulating layer 114 separates the metal plate 110 ′ into the first region 111 to the third region 113, thereby forming the first region 111 to the third region 113 and the insulating layer 114. The board | substrate 110 which has () is comprised. In addition, although the insulating layer 114 is illustrated to have a flat side along the vertical direction, as anodizing proceeds from the top and bottom surfaces of the metal plate 110 ′, the center of the side surface of the double cone is concave. It may be formed to have a shape.
도 11 및 도 14를 참조하면, 상기 패턴층 제거 단계(S3)는 상기 패턴층(10)을 상기 기판(110)으로부터 분리하여 제거하는 단계이다. 상기 패턴층(10)이 마스크 용액으로 이루어진 경우 에싱 공정을 통해 제거될 수 있고, 필름의 경우 상기 기판(110)으로부터 탈착하여 제거될 수 있다.11 and 14, the pattern layer removing step S3 may be performed by removing the pattern layer 10 from the substrate 110. When the pattern layer 10 is formed of a mask solution, the pattern layer 10 may be removed through an ashing process, and in the case of a film, the pattern layer 10 may be removed by being removed from the substrate 110.
도 11을 참조하면, 상기 봉공 처리 단계(S4)는 상기 절연층 형성 단계(S3)에서 형성된 절연층(114)의 내부에 존재하는 미세 크기의 기공을 BCB(Benzocyclobuten), 절연 유기물 및 증류수 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합을 이용하여 채우거나 상기 기공의 미세 기공의 입구를 막아주는 단계이다. 이것은 상기 절연막(114)은 외부에서 가해지는 힘에 의해 쉽게 부서지는 취성을 갖기 때문에, 가장 취약한 부위인 기공을 상기 물질들로 채워줌으로써, 상기 절연층(114)의 기계적 강도를 높이고 절연 성능을 향상시키기 위함이다.Referring to FIG. 11, in the sealing processing step S4, pores having a small size existing in the insulating layer 114 formed in the insulating layer forming step S3 may be selected from BCB (Benzocyclobuten), insulating organic material, and distilled water. Filling using any one or a combination thereof or blocking the inlet of the micropores of the pores. This is because the insulating layer 114 has brittleness easily broken by the force applied from the outside, thereby filling the pores, which are the most vulnerable areas, with the materials, thereby increasing the mechanical strength of the insulating layer 114 and improving the insulation performance. To do so.
그리고 상기 기공을 BCB 또는 절연 유기물을 이용하여 봉공 처리한 경우, 열을 가하여 일정 온도에서 경화시키는 열 경화 단계가 더 이루어질 수 있다.And when the pores are sealed using BCB or an insulating organic material, a heat curing step of applying heat to cure at a predetermined temperature may be further performed.
또한, 상기 봉공 처리 단계(S4)의 이후에는 상기 기판(110)의 표면에 발생한 버(burr) 또는 스크래치(scratch)를 제거하는 연마 단계가 더 이루어질 수 있다. 또한, 상기 연마 단계를 통해 상기 기판(110)의 일 영역(111)에 접합될 광소자에서 발생하는 광원이 효과적으로 반사되어 광효율이 증가될 수 있다. 이러한 연마 단계는 통상적으로 버프(buff) 연마를 통해 이루어질 수 있다.In addition, after the sealing processing step S4, a polishing step of removing burrs or scratches generated on the surface of the substrate 110 may be further performed. In addition, the light source generated in the optical device to be bonded to the one region 111 of the substrate 110 through the polishing step may be effectively reflected to increase the light efficiency. This polishing step can typically be done via buff polishing.
도 11 및 도 15를 참조하면, 상기 전극층 형성 단계(S5)는 상기 기판(110)의 제 2 영역(112)의 상부에 제 1 전극층(120)을 형성하고, 제 3 영역(113)의 상부에 제 2 전극층(130)을 형성하는 단계이다. 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)은 각각 단일층 또는 이중층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)은 전기전도성이 우수하고 전기 접점성이 우수한 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)을 형성하는 방법으로는 무전해 도금법, 전해 도금법, 페이스트법, 스프레이법(플라즈마 아크 스프레이법, 콜드 스프레이법) 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 형성될 수 있다.11 and 15, in the forming of the electrode layer S5, the first electrode layer 120 is formed on the second region 112 of the substrate 110, and the upper portion of the third region 113 is formed. Forming the second electrode layer 130 in the. The first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be formed as a single layer or a double layer, respectively. In addition, the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be formed of gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, and a combination thereof having excellent electrical conductivity and excellent electrical contact properties. In this case, as the method for forming the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130, any one selected from the electroless plating method, the electrolytic plating method, the paste method, the spray method (plasma arc spray method, cold spray method) or It can be formed through a combination of these.
일 예로, 이후 연결될 도전성 와이어의 재질이 금(Au)인 경우, 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)은 전기전도성이 우수하고, 광소자의 광을 효율적으로 반사할 수 있는 은(Ag)을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 도전성 와이어의 재질이 알루미늄(Al)인 경우, 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)이 없어도 상기 도전성 와이어는 상기 기판(110)에 우수한 접합력으로 접합할 수 있다.For example, when the material of the conductive wire to be connected thereafter is Au, the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 are excellent in electrical conductivity and are capable of efficiently reflecting light of an optical device ( Ag). In addition, when the material of the conductive wire is aluminum (Al), even without the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130, the conductive wire can be bonded to the substrate 110 with excellent bonding force.
특히, 무전해 도금법 또는 전해 도금법을 이용하는 경우, 상기 기판(110)의 영역에 선택적으로 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)을 형성하기 위해 별도의 마스킹(masking) 처리를 할 수 있다.In particular, in the case of using the electroless plating method or the electrolytic plating method, a separate masking process may be performed to selectively form the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 in the region of the substrate 110. have.
또한, 상기 스프레이법을 이용하는 경우, 별도의 마스크를 사용하여 기판(110)의 영역 위에 선택적으로 상기 제 1 전극층(120) 및 제 2 전극층(130)을 형성할 수 있다.In addition, when the spray method is used, the first electrode layer 120 and the second electrode layer 130 may be selectively formed on an area of the substrate 110 by using a separate mask.
도 11 및 도 16을 참조하면, 상기 격벽 형성 단계(S6)는 상기 전극층(120, 130)의 상부에 격벽(140)을 형성하는 단계이다. 상기 격벽(140)은 상기 전극층(120, 130)의 상면으로부터 각각 수직 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 격벽(140)은 스크린 프린팅법 또는 몰드(mold)법을 이용하여 형성될 수 있으며, 재질로는 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(PSR) 또는 그 혼합물을 이용하거나, 실리콘을 이용하여 형성될 수 있다.11 and 16, the partition wall forming step S6 is a step of forming the partition wall 140 on the electrode layers 120 and 130. The partition wall 140 is formed to protrude from the upper surfaces of the electrode layers 120 and 130 in the vertical direction, respectively. The partition wall 140 may be formed using a screen printing method or a mold method, and the material may be polyphthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof. Or may be formed using silicon.
도 11 및 도 17을 참조하면, 상기 광소자 부착 단계(S7)는 상기 기판(110)의 상부에 광소자(150)를 부착하는 단계이다. 상기 광소자(150)는 상술한 바와 같이 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 상기 광소자(150)는 하면의 접착제(151)를 통해 상기 기판(110)의 제 1 영역(111)의 상부에 부착될 수 있다.11 and 17, the attaching of the optical device S7 is attaching the optical device 150 to the upper portion of the substrate 110. The optical device 150 may be a light emitting diode (LED) as described above. The optical device 150 may be attached to the upper portion of the first region 111 of the substrate 110 through the adhesive 151 on the bottom surface.
도 11 및 도 18을 참조하면, 상기 전기적 연결 단계(S8)는 도전성 와이어(160)를 이용하여 상기 전극층(120, 130)과 상기 광소자(150)를 연결하는 단계이다. 상기 전극층(120, 130)에 전달된 외부 신호는 상기 도전성 와이어(160)를 통해 상기 광소자(150)에 전달되어, 상기 광소자(150)의 발광을 제어하게 된다.11 and 18, the electrical connection step S8 is a step of connecting the electrode layers 120 and 130 and the optical device 150 using the conductive wire 160. The external signal transmitted to the electrode layers 120 and 130 is transmitted to the optical device 150 through the conductive wire 160 to control the light emission of the optical device 150.
도 11 및 도 19를 참조하면, 상기 보호층 형성 단계(S9)는 상기 격벽(140)에 의해 구획된 영역에 형광 물질을 도포하여 보호층(170)을 형성하는 단계이다. 상기 보호층(170)은 상기 광소자(150) 및 도전성 와이어(160)를 감싸도록 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 보호층(170)은 상기 광소자(150) 등을 외부의 충격으로부터 보호한다. 또한, 상기 보호층(170)은 상기 광소자(150)에서 생성된 빛을 백색광으로 변환시킬 수 있다.11 and 19, the protective layer forming step S9 is a step of forming a protective layer 170 by applying a fluorescent material to a region partitioned by the partition wall 140. The protective layer 170 is formed on the substrate 110 to surround the optical device 150 and the conductive wire 160. The protective layer 170 protects the optical device 150 from an external impact. In addition, the protective layer 170 may convert the light generated by the optical device 150 into white light.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, another manufacturing method of an optical device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 21 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.20 is a flowchart for explaining another method of manufacturing the optical device according to the embodiment of the present invention. 21 to 25 are views for explaining another method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 다른 제조 방법은 금속 플레이트 구비 단계(S1), 접착부재 구비 단계(S2), 적층 단계(S3), 절단 단계(S4), 전극층 형성 단계(S5), 격벽 형성 단계(S6), 광소자 부착 단계(S7), 전기적 연결 단계(S8), 보호층 형성 단계(S9)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 20의 각 단계들을 도 21 내지 도 25를 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring to FIG. 20, another manufacturing method of an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a metal plate providing step S1, an adhesive member providing step S2, a laminating step S3, a cutting step S4, An electrode layer forming step S5, a partition wall forming step S6, an optical device attaching step S7, an electrical connection step S8, and a protective layer forming step S9 may be included. Hereinafter, each step of FIG. 20 will be described with reference to FIGS. 21 through 25.
도 20 및 도 21을 참조하면, 상기 금속 플레이트 구비 단계(S1)는 판상으로 이루어진 세 개의 금속 플레이트(111', 112', 113')를 구비하는 단계이다. 여기서, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')은 세 개로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 원하는 기판의 영역에 대응되는 수로 구비될 수 있다. 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')는 이후 접착부재와 부착력을 높이고, 금속 플레이트(111', 112', 113')간의 절연성 및 내전압성을 증가시키기 위해 표면이 아노다이징 처리될 수 있다. 또한, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')는 접착부재와의 부착력을 높이기 위해 경계면에 샌드 블라스트(sand blast), 화학적 에칭, 그라인딩 또는 폴리싱 처리를 하여 표면 거칠기를 구비할 수도 있다. 각 금속 플레이트(111', 112', 113')는 수직 방향으로 나란하게 위치하며, 이후 기판의 각 영역을 구성하게 된다.20 and 21, the metal plate providing step S1 may include three metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ formed in a plate shape. Here, the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ are illustrated as three, but they are not limited thereto. The metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may be made of any one selected from aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy. In addition, the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may then be anodized to increase adhesion and adhesion between the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′, and to increase insulation and breakdown voltage between the metal plates 111 ′, 112 ′, 113 ′. Can be. In addition, the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ may be provided with surface roughness by sand blasting, chemical etching, grinding, or polishing the interface to increase adhesion to the adhesive member. Each of the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ is positioned side by side in the vertical direction and then constitutes each region of the substrate.
도 20 및 도 22를 참조하면, 상기 접착부재 구비 단계(S2)는 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')의 사이 경계면에 접착부재(114')를 구비하는 단계이다. 상기 접착부재(114')는 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')를 결합시키되, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')들이 서로 전기적으로 독립되도록 한다. 상기 접착부재(114')는 액상 형태의 접착제 또는 시트 형태의 필름으로 이루어질 수 있다. 상기 접착부재(114')는 이후 기판의 절연층을 구성하게 된다.20 and 22, the providing of the adhesive member (S2) is a step of providing the adhesive member 114 ′ on an interface between the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′. The adhesive member 114 ′ couples the metal plates 111 ′, 112 ′ and 113 ′, so that the metal plates 111 ′, 112 ′, 113 ′ are electrically independent of each other. The adhesive member 114 ′ may be formed of an adhesive in a liquid form or a film in a sheet form. The adhesive member 114 ′ then constitutes an insulating layer of the substrate.
도 20 및 도 23을 참조하면, 상기 적층 단계(S3)는 상기 접착부재(114')를 매개로 하여 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')를 적층하는 단계이다. 즉, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')의 사이에 접착부재(114')가 구비되어, 부착력 및 전기적 절연을 제공한다.20 and 23, the laminating step S3 is a step of laminating the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ through the adhesive member 114 ′. That is, an adhesive member 114 'is provided between the metal plates 111', 112 ', and 113' to provide adhesion and electrical insulation.
도 20, 도 24 및 도 25를 참조하면, 상기 절단 단계(S4)는 접착부재(114')를 통해 적층된 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')를 수직 방향을 따라 소잉(sawing)하여 기판(110)을 형성하는 단계이다. 그 결과, 상기 금속 플레이트(111', 112', 113')는 각각 기판(110)의 제 1 영역(111) 내지 제 3 영역(113)을 구성하고, 상기 접착부재(114')는 상기 기판(110)의 절연층(114)을 구성한다. 결국, 소잉시 수평 방향으로의 이격 간격(t)은 상기 기판(110)의 최종적인 수직 방향으로의 두께를 형성하게 된다. 또한, 상기 절단 단계(S4)의 이후에는 버(burr) 및 스크래치(scratch)를 제거하고, 광소자의 광원을 보다 효율적으로 반사시키기 위한 연마 단계가 더 이루어질 수 있다.20, 24 and 25, the cutting step (S4) sawing the metal plates 111 ', 112', 113 'stacked through the adhesive member 114' along the vertical direction (sawing) ) To form the substrate 110. As a result, the metal plates 111 ′, 112 ′, and 113 ′ constitute first to third regions 113 to 113 of the substrate 110, respectively, and the adhesive member 114 ′ is formed of the substrate. The insulating layer 114 of 110 is comprised. As a result, the spacing t in the horizontal direction when sawing forms a thickness in the final vertical direction of the substrate 110. In addition, after the cutting step S4, a burr and a scratch may be removed, and a polishing step may be further performed to more efficiently reflect the light source of the optical device.
이후 전극층 형성 단계(S5), 격벽 형성 단계(S6), 광소자 부착 단계(S7), 전기적 연결 단계(S8) 및 보호층 형성 단계(S9)가 더 이루어져서 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)가 제조될 수 있다. 다만, 상기 전극층 형성 단계(S5), 격벽 형성 단계(S6), 광소자 부착 단계(S7), 전기적 연결 단계(S8) 및 보호층 형성 단계(S9)는 앞선 실시예와 동일하다. 따라서, 상기 단계에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the electrode layer forming step (S5), the partition forming step (S6), the optical device attachment step (S7), the electrical connection step (S8) and the protective layer forming step (S9) further comprises an optical device according to an embodiment of the present invention Device 100 may be manufactured. However, the electrode layer forming step S5, the partition wall forming step S6, the optical device attaching step S7, the electrical connection step S8, and the protective layer forming step S9 are the same as in the previous embodiment. Therefore, detailed description of the step will be omitted.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 광소자 디바이스 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the optical device according to the present invention and a method of manufacturing the same, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
본 발명에 따른 광소자 디바이스는 기판을 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성하여, 광소자의 열을 기판의 하부로 용이하게 전달할 수 있다.The optical device according to the present invention can be made of aluminum or an aluminum alloy, so that the heat of the optical device can be easily transferred to the bottom of the substrate.
또한, 본 발명에 따른 광소자 디바이스는 기판의 수직 방향을 따라 관통하여 형성된 절연층을 통해 기판을 복수의 영역으로 분리함으로써, 각 영역의 상부에 형성된 제 1 전극층 및 제 2 전극층이 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the optical device according to the present invention by separating the substrate into a plurality of areas through the insulating layer formed through the vertical direction of the substrate, the first electrode layer and the second electrode layer formed on the upper portion of each area is electrically connected Can be prevented.

Claims (16)

  1. 금속 플레이트의 상면 및 하면을 감싸도록 패턴층을 형성하는 패턴층 형성 단계;A pattern layer forming step of forming a pattern layer to surround upper and lower surfaces of the metal plate;
    상기 패턴층의 외부로 노출된 영역을 아노다이징하여 상기 금속 플레이트의 두께를 관통하는 절연층 및 상기 절연층에 의해 분리된 복수개의 영역을 갖는 기판을 형성하는 절연층 형성 단계;An insulating layer forming step of anodizing a region exposed to the outside of the pattern layer to form a substrate having an insulating layer penetrating the thickness of the metal plate and a plurality of regions separated by the insulating layer;
    상기 패턴층을 제거하여 상기 기판을 노출하는 패턴층 제거 단계;Removing the pattern layer to expose the substrate;
    상기 절연층의 기공을 채우거나 상기 기공의 입구를 막는 봉공 단계;A sealing step of filling pores of the insulating layer or blocking inlets of the pores;
    상기 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계;Attaching an optical device to the upper portion of the substrate;
    도전성 와이어를 통해 상기 광소자와 상기 기판의 적어도 일 영역을 전기적으로 연결하는 전기적 연결 단계; 및An electrical connection step of electrically connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And
    상기 광소자와 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate so as to surround the optical element and the conductive wire.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 봉공 단계는 상기 절연층의 기공을 BCB(Benzocyclobuten), 절연 유기물 및 증류수 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합을 이용하여 채우거나 상기 기공의 입구를 막는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.The sealing step is to fill the pores of the insulating layer using any one or a combination selected from BCB (Benzocyclobuten), insulating organic material and distilled water or to block the inlet of the pores.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 패턴층 형성 단계는 상기 기판의 상면 및 하면에 마스크 용액을 도포하거나 테이프를 부착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.The pattern layer forming step may be formed by applying a mask solution or attaching a tape to the upper and lower surfaces of the substrate.
  4. 복수의 금속 플레이트를 구비하는 금속 플레이트 구비 단계;Providing a metal plate having a plurality of metal plates;
    상기 금속 플레이트의 경계면에 접착부재를 형성하는 접착부재 구비 단계;Providing an adhesive member on an interface of the metal plate;
    상기 접착부재를 통해 상기 금속 플레이트를 상호간에 적층하여 부착하는 적층 단계;A laminating step of laminating and attaching the metal plates to each other through the adhesive member;
    상기 금속 플레이트를 상기 경계면에 수직한 방향으로 소잉하여, 상기 접착부재에 의해 전기적으로 절연된 복수의 영역을 갖는 기판을 구비하는 절단 단계;Sawing the metal plate in a direction perpendicular to the boundary surface, the cutting step including a substrate having a plurality of regions electrically insulated by the adhesive member;
    상기 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계;Attaching an optical device to the upper portion of the substrate;
    도전성 와이어를 통해 상기 광소자와 상기 기판의 적어도 일 영역을 연결하는 전기적 연결 단계; 및An electrical connection step of connecting the optical device and at least one region of the substrate through a conductive wire; And
    상기 광소자와 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.And a protective layer forming step of forming a protective layer on the substrate so as to surround the optical element and the conductive wire.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 금속 플레이트 형성 단계는 상기 금속 플레이트의 외주연에 아노다이징을 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.And said metal plate forming step forms anodizing on the outer periphery of said metal plate.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 금속 플레이트 구비 단계는 샌드 블라스트, 화학적 에칭, 그라인딩 및 폴리싱 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 방법을 통해 상기 경계면에 표면 거칠기를 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.The step of providing the metal plate is characterized in that to form a surface roughness on the interface by at least one method selected from sand blasting, chemical etching, grinding and polishing.
  7. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 접착부재 형성 단계의 접착부재는 액상의 접착제 또는 접착 필름인 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.The adhesive member of the adhesive member forming step is a manufacturing method of an optical element device, characterized in that the liquid adhesive or adhesive film.
  8. 두께를 관통하여 형성된 절연층 및 상기 절연층에 의해 이격되어 상호간에 전기적으로 독립한 복수의 영역을 갖는 기판;A substrate having a plurality of regions electrically separated from each other by an insulating layer formed through the thickness and the insulating layer;
    상기 기판의 상부 및 하부 중 선택된 적어도 하나에 상기 절연층을 감싸도록 고정층;A pinned layer surrounding the insulating layer on at least one selected from upper and lower portions of the substrate;
    상기 기판의 상부에 형성된 광소자;An optical element formed on the substrate;
    상기 광소자와 기판의 적어도 일 영역을 전기적으로 연결하는 도전성 와이어; 및A conductive wire electrically connecting the optical device to at least one region of the substrate; And
    내부에 상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 형성된 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And a protective layer formed on an upper portion of the substrate to surround the optical element and the conductive wire therein.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 고정층은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트 및 그 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.The pinned layer is made of any one selected from poly phthalamide (Poly Phthal Amid, PPA), epoxy resin, photosensitive partition wall paste and mixtures thereof.
  10. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 기판의 상부에 상기 고정층과 대칭되도록 상부 반사층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And an upper reflective layer further formed on the substrate so as to be symmetrical with the pinned layer.
  11. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 기판의 영역들 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 상부에는 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐 및 이들의 조합 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 전극층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And an electrode layer formed of at least one material selected from gold, silver, copper, aluminum, nickel, tungsten, and a combination thereof on at least one selected from the regions of the substrate.
  12. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 기판의 절연층은 상기 기판의 내부로 아노다이징(anodizing)되어 형성된 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And the insulating layer of the substrate is formed by anodizing into the substrate.
  13. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 기판의 절연층은 상기 기판의 영역들 사이에 형성된 접착제 또는 절연 필름으로 형성된 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And the insulating layer of the substrate is formed of an adhesive or an insulating film formed between the regions of the substrate.
  14. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 기판의 영역들은 상기 절연층과 접하는 경계면에 샌드 블라스트, 화학적 식각, 그라인딩 및 폴리싱 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 통해 표면 거칠기를 형성한 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And the regions of the substrate have a surface roughness formed at least one selected from sand blast, chemical etching, grinding and polishing at an interface contacting the insulating layer.
  15. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 광소자의 하면은 도전성 접착제를 통해 상기 기판의 일 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And a lower surface of the optical device is formed in one region of the substrate through a conductive adhesive.
  16. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 기판의 하부에 상기 기판의 각 영역에 대응하도록 형성된 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 디바이스.And a metal layer formed below the substrate to correspond to each region of the substrate.
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