WO2012124836A1 - Optical device and method for manufacturing same - Google Patents

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WO2012124836A1
WO2012124836A1 PCT/KR2011/001755 KR2011001755W WO2012124836A1 WO 2012124836 A1 WO2012124836 A1 WO 2012124836A1 KR 2011001755 W KR2011001755 W KR 2011001755W WO 2012124836 A1 WO2012124836 A1 WO 2012124836A1
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WO
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substrate
base material
optical device
optical element
insulating layer
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PCT/KR2011/001755
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French (fr)
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Inventor
남기명
송태환
전영철
Original Assignee
주식회사 포인트 엔지니어링
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0075Processes relating to semiconductor body packages relating to heat extraction or cooling elements

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.
  • An optical device comprises a substrate comprising a first substrate, an insulating layer formed to surround the first substrate and a second substrate formed to surround the insulating layer; An optical element formed on the first substrate; A conductive wire electrically connecting the second substrate and the optical device; And it may include a protective layer formed to surround the optical device and the conductive wire.
  • the insulating layer may be formed while entirely covering the side surface of the first substrate through the thickness of the substrate.
  • the insulating layer may separate the second substrate into at least two regions.
  • the insulating layer may protrude from one edge of the first substrate to separate the second substrate.
  • the insulating layer may be formed in at least two ring shapes with respect to the center of the center of the first substrate.
  • the insulating layer may be formed by anodizing at least one of the side surfaces of the second substrate.
  • the substrate may further include a pinned layer formed on at least one of the upper and lower surfaces of the substrate to correspond to the insulating layer.
  • 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.
  • the first substrate may have a groove formed in the center of the upper surface thereof, and a reflecting plate may be further formed along the groove of the first substrate.
  • the optical device may be formed on the reflective plate.
  • first substrate and the second substrate may be coupled to each other through an adhesive.
  • the first substrate may be made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide.
  • the second substrate may be made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide.
  • the method of manufacturing an optical device includes an anodizing step of anodizing a plurality of grooves formed along at least one of the surfaces of the base material along the longitudinal direction; Positioning the plurality of the base material to be engaged with each other, the coupling step of coupling the base material and the member by positioning the member inside the groove; A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material; An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate; An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and 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 anodizing step may be anodizing only the groove or anodizing the entire surface of the base material on which the groove is formed.
  • the bonding step may be to combine the base material and the member with each other through an adhesive.
  • the manufacturing method of the optical device comprises the anodizing step of anodizing the inside of the through hole penetrating the corresponding opposite surface from one surface of the base material; Combining the base material and the member by placing a member whose volume is contracted by being exposed to an environment of a temperature lower than room temperature in the through hole; A temperature raising step of raising the combined base material and the member to fill the inside of the through hole; A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material; An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate; An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and 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 temperature raising step may be to heat the combined base material and the member to expand the volume of the member.
  • step of raising the temperature may be to leave the combined base material and the member at room temperature to expand the volume of the member.
  • An optical device comprises a first substrate formed of any one selected from the group consisting of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide in the center, copper, copper alloy, aluminum,
  • a second substrate formed of any one selected from aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide may be used to easily dissipate heat generated in an optical device to a lower portion of the substrate.
  • the optical device according to the present invention can improve the reliability by separating the first substrate and the second substrate through the insulating layer to prevent the electrodes of the optical device connected to the first substrate and the second substrate to be short-circuited. .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an optical device formed on a substrate used in an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing that an optical device is formed on a substrate used in another optical device according to 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 plan view showing that an optical element is formed on a substrate used in another optical element device 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 flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 9 to 18 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 19 to 24 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view illustrating an optical device formed on a substrate used in an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • an optical device 100 includes a substrate 110, an optical device 130, a conductive wire 140, and a protective layer 160.
  • the pinned layer 120 may be further formed on the substrate 110, and the partition wall 150 may be further formed on the upper edge of the substrate 110.
  • the substrate 110 is formed in a plate shape formed in one direction as a whole.
  • the substrate 110 supports the optical device 130 and is connected to an external PCB.
  • the substrate 110 may include a first substrate 111 positioned in the center, a second substrate 112 surrounding the edge of the first substrate 111, and the space between the first substrate 111 and the second substrate 112.
  • the first substrate 111 is located approximately in the center of the region of the substrate 110.
  • the first substrate 111 partitions an area for mounting the optical device 130.
  • the first substrate 111 may have a planar shape of a polygon such as a circle, a quadrilateral, or a pentagon. However, the content of the present invention is not limited to the planar shape of the first substrate 111.
  • the first substrate 111 may be electrically connected to one of the electrodes of the optical device 130 through the lower surface of the optical device 130.
  • the first substrate 111 may be formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide having excellent thermal conductivity in order to perform excellent heat dissipation function to the optical device 130. Can be. In addition, an electrical signal may be easily transmitted to the optical device 130 through the first substrate 111.
  • the second substrate 112 is formed along an edge of the first substrate 111.
  • the second substrate 112 is formed while surrounding the circumference of the first substrate 111. At this time, the second substrate 112 is separated from the first substrate 111 through the insulating layer 113, and is electrically independent.
  • the second substrate 112 may be provided in two and may be coupled to each other with the first substrate 111 interposed therebetween.
  • the second substrate 112 may be electrically connected between the second substrate 112 by the insulating layer 113. Can be independent.
  • the second substrate 112 is connected to at least one electrode of the optical device 130 by the conductive wire 140.
  • the second substrate 112 easily transmits an electrical signal applied to the optical device 130 and easily heats the heat of the optical device 130, and copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, and nitride It may be formed of any one selected from aluminum and silicon carbide. Accordingly, heat generated in the optical device 130 may be easily radiated to the lower portion of the substrate 110 through the second substrate 112.
  • the insulating layer 113 is formed between the first substrate 111 and the second substrate 112.
  • the insulating layer 113 is formed penetrating through the thickness from the top to the bottom of the substrate 110.
  • the insulating layer 113 is formed along the circumference of the first substrate 111 and is formed to have a predetermined thickness on the outer circumference of the first substrate 111.
  • the insulating layer 113 may be formed in a substantially ring shape along the shape of the first substrate 111.
  • the insulating layer 113 further protrudes from one edge of the first substrate 111 to separate the second substrate 112.
  • the insulating layer 113 may be formed by anodizing the second substrate 112. Accordingly, the insulating layer 113 may be formed by oxidizing any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide constituting the second substrate 112.
  • the plating layer 114 may be formed under the second substrate 112.
  • the plating layer 114 is formed by plating any one selected from copper, nickel, silver, gold, or a combination thereof under the second substrate 112, and the second substrate 112 is easily coupled to an external PCB. To be possible.
  • the pinned layer 120 is formed above or below the substrate 110.
  • the pinned layer 120 is formed to correspond to an upper portion of the insulating layer 113, and is formed to a peripheral region of the insulating layer 113 to be formed on the upper or lower portion of the substrate 110.
  • the pinned layer 120 is coupled to the substrate 110 in a state in which the insulating layer 113 is wrapped.
  • the pinned layer 120 may protect the insulating layer 113, which is relatively less durable than the first and second substrates 111 and 112, from pressure.
  • the pinned layer 120 may be formed using poly phthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive paste, or a mixture thereof.
  • the optical device 130 is formed on the substrate 110.
  • the optical device 130 is attached to the upper portion of the first substrate 111 through the adhesive 131.
  • the optical device 130 is provided with at least one, may be provided in plurality.
  • the optical device 130 may be attached to the upper portion of the first substrate 111 through soldering instead of the adhesive 131.
  • the optical device 130 may emit light and emit light toward the upper portion of the substrate 110.
  • the optical device 130 may be formed of a light emitting diode (LED).
  • the optical device 130 is electrically connected to the second substrate 112 through the conductive wire 140. Accordingly, the signal of the power input through the second substrate 112 is transmitted to the optical device 150 through the conductive wire 140.
  • the conductive wire 140 connects the second substrate 112 with the optical device 130.
  • the conductive wire 140 may be formed of two (140, 141) to be connected to each electrode of the optical device 130.
  • the conductive wire 140 is typically formed of gold, copper or aluminum with high electrical conductivity.
  • the electrical conductivity is excellent, but since the bonding strength with the second substrate 112 is low, selective plating may be additionally added on the upper portion of the second substrate 112. Can be.
  • the conductive wire 140 is aluminum, the electrical conductivity is lower than that of gold or copper, but has an advantage of excellent bonding force with the second substrate 112.
  • the conductive wire 140 may be formed by forming a ball bonding region in the optical device 130 at one end and a stitch bonding region in the second substrate 112 at the other end.
  • the conductive wire 140 may be formed by forming a ball bonding region on the second substrate 112 with one end and a stitch bonding region on the optical device 130 with the other end.
  • the partition wall 150 is formed on the substrate 110.
  • the partition wall 150 is formed at an edge of the second substrate 112.
  • the partition wall 150 protrudes from the upper surface of the second substrate 112 in a vertical direction.
  • the partition wall 150 partitions an area for accommodating the protective layer 160.
  • the barrier rib 150 may be formed of an epoxy resin having good light reflectivity, a photosensitive barrier rib paste (PSR), or a mixture thereof, and in some cases, may be formed of silicon.
  • the protective layer 160 is formed on the substrate 110 and is formed in an area partitioned by the partition wall 150.
  • the protective layer 160 is formed to surround the optical device 130 and the conductive wires 140 and 141 therein.
  • the protective layer 160 protects the optical device 130 and the conductive wire 140 from external pressure.
  • the protective layer 160 may be formed by mixing a conventional fluorescent material with an epoxy resin.
  • the fluorescent material is excited when the visible light or the ultraviolet light generated from the optical device 130 is applied and is then stabilized to generate visible light.
  • the protective layer 160 formed of a fluorescent material may convert light generated from the optical device 130 into red cyan light (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 may include a first substrate 111 formed of copper at the center of the substrate 110, and aluminum or the circumference of the first substrate 111.
  • the second substrate 112 may be formed of an aluminum alloy, and heat generated from the optical device 130 may be easily radiated downward through the substrate 110.
  • the optical device 130 connected to the first substrate 111 and the second substrate 112 is separated. It is possible to improve the reliability by preventing the short circuit of the electrodes.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 4 is a plan view showing that an optical device is formed on a substrate used in another optical device according to the present invention.
  • an optical device device 200 may include a substrate 210, a pinned layer 120, an optical device 130, a conductive wire 140, and a partition wall 150. And a protective layer 160.
  • the substrate 210 includes a first substrate 111 positioned substantially at the center, a second substrate 212 formed while surrounding a circumference of the first substrate 111, the first substrate 111, and a second substrate 212. Insulation layer 213, the plating layer 114 is positioned between.
  • the first substrate 111 as in the previous embodiment has a planar shape of approximately circular or polygonal, and is formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide.
  • the first substrate 111 contacts the bottom surface of the optical device 130 through the adhesive 131.
  • the adhesive 131 is a conductive adhesive or when the optical device 130 is coupled to the upper portion of the first substrate 111 through soldering, the first substrate 111 is the optical device 130. It may be electrically connected to any one of the electrodes.
  • the first substrate 111 has one polarity, for example, a positive polarity.
  • the second substrate 212 is formed along the outer circumference of the first substrate 111. Therefore, the second substrate 212 is provided with any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and has a ring-shaped planar shape along the first substrate 111.
  • the second substrate 212 is connected to the other one of the electrodes of the optical device 130, for example, a cathode and the conductive wire 140. Therefore, the second substrate 212 has the polarity of the cathode as a whole.
  • a plating layer 114 may be further formed on the bottom surface of the second substrate 212 so that the second substrate 212 may be easily coupled to an external PCB.
  • the insulating layer 213 is formed between the first substrate 111 and the second substrate 212.
  • the insulating layer 213 is formed by anodizing any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide constituting the second substrate 212.
  • the insulating layer 213 is provided only between the first substrate 111 and the second substrate 212 and does not partition an area of the second substrate 212.
  • the second substrate 212 is formed in a single shape, and has a single polarity.
  • the substrate 110 is made of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide
  • the heat of the optical device 130 can be easily radiated. have.
  • the insulating layer 213 it is possible to prevent the short circuit between the electrodes.
  • at least one optical device 130 is electrically connected to the first substrate 111 through the adhesive 131, the conductive wire can be reduced, and the electrical characteristics are excellent.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 6 is a plan view showing that an optical element is formed on a substrate used in another optical element device of the present invention.
  • an optical device device 300 may include a substrate 310, a fixed layer 120, an optical device 130, a conductive wire 140, and a partition wall 150. ), And a protective layer 160.
  • the substrate 310 includes a first substrate 111, a second substrate 212, a first insulating layer 213, a third substrate 314, and a second insulating layer 315.
  • the first substrate 111, the second substrate 212 and the first insulating layer 213 are the same as in the previous embodiment.
  • the third substrate 314 is formed along the outer circumference of the second substrate 212.
  • the third substrate 314 is formed to have a ring-shaped plane shape on the outer periphery of the second substrate 212.
  • the third substrate 314 has a high thermal conductivity to easily dissipate heat generated from the optical device 130, and has an electrical conductivity to easily transmit electrical signals input and output to the optical device 130. It is preferably formed of a high material.
  • the third substrate 314 may also be formed of aluminum or an aluminum alloy.
  • the third substrate 314 is electrically independent of the second substrate 212 through the second insulating layer 315. Therefore, the third substrate 314 may have a different polarity than the second substrate 212.
  • the second insulating layer 315 is formed between the second substrate 212 and the third substrate 314.
  • the second insulating layer 315 is also formed through the thickness from the top to the bottom of the substrate 110.
  • the second insulating layer 315 may be formed by anodizing either the second substrate 212 or the third substrate 314.
  • the second insulating layer 315 electrically separates the second substrate 212 and the third substrate 314, so that the respective signals pass through the second substrate 212 and the third substrate 314. It provides a path to be applied to the optical device 130.
  • the substrate 110 is made of copper, the first substrate 111, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and carbide
  • the second substrate 212 and the third substrate 314 formed of any one selected from silicon may be formed to easily dissipate heat of the optical device 130.
  • the first insulating layer 213 and the second insulating layer 315 electrically separate the first substrate 111 to the third substrate 314 so that a short circuit between electrodes of the optical device 130 occurs. Can be prevented.
  • FIG. 7 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 reflective layer 420, an optical device 130, a conductive wire 140, and a barrier wall 150. Layer 160.
  • the substrate 410 includes a first substrate 411, a second substrate 212, a first insulating layer 213, a third substrate 314, a second insulating layer 315, and a plating layer 114. .
  • the second substrate 212, the first insulating layer 213, the third substrate 314, the second insulating layer 315, and the plating layer 114 are the same as in the previous embodiment.
  • the first substrate 411 is similar to the first substrate 111 mentioned in the above embodiments. However, the first substrate 411 includes a groove formed inward from the top surface in the center. In addition, the reflective layer 420 is positioned inside the groove, and the optical device 130 is mounted on the reflective layer 420.
  • the reflective layer 420 is located inside the groove of the first substrate 411.
  • the reflective layer 420 reflects the light reaching the first substrate 111 among the light generated from the optical device 130.
  • the reflective layer 420 may be made of silver (Ag). Accordingly, the optical device device 400 according to another embodiment of the present invention can increase the light efficiency through the reflective layer 420 while increasing the heat radiation effect of the optical device 160.
  • the optical device device 400 is the substrate 410 is made of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide
  • the first substrate 411 and the second substrate 212 and the third substrate 314 made of any one selected from copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide form a row of the optical device 130.
  • the heat dissipation can be easily dissipated, and a short circuit between the electrodes can be prevented through the first insulating layer 213 and the second insulating layer 315.
  • the light efficiency of the optical device 130 can be reflected upward, thereby improving the light efficiency.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • 9 to 18 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 includes an anodizing step S1, a bonding step S2, a substrate separation step S3, a fixed layer forming step S4, A barrier rib forming step S5, an optical device attaching step S6, an electrical connection step S7, and a protective layer forming step S8 are included.
  • anodizing step S1 a bonding step S2, a substrate separation step S3, a fixed layer forming step S4, A barrier rib forming step S5, an optical device attaching step S6, an electrical connection step S7, and a protective layer forming step S8 are included.
  • FIGS. 9 to 18 each step of FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 9 to 18.
  • the anodizing step S1 includes a base material 10 and anodizing one surface of the base material 10.
  • the base material 10 is made of any one selected from copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and has a groove 10a on at least one surface thereof.
  • the groove 10a is formed along the longitudinal direction of the base material 10, and a plurality of grooves 10 are spaced apart at regular intervals.
  • anodizing is performed on a surface provided with the groove 10a among the surfaces forming the base material 10.
  • the anodizing is oxidized to a certain thickness along the shape of the surface of the base material 10 to form an anodizing layer (11).
  • the pores of the fine size existing inside the anodizing layer 11 may be filled using any one or a combination of BCB (Benzocyclobuten) and an insulating organic material, or a combination of the micro pores of the pores. Sealing step to block the entrance of the can be made further. Since the anodizing layer 11 has brittleness easily broken by force applied from the outside, by filling the pores which are the most vulnerable parts with the materials, the mechanical strength of the anodizing layer 11 is improved and the insulation performance is improved. To do so. 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.
  • BCB Benzocyclobuten
  • the coupling step S2 is a step of engaging the base material 10 and the member 20 by placing the member 20 between the pair of base materials 10.
  • the base material 10 is coupled to abut between the anodizing layer 11, the member 20 is formed in a cylindrical shape corresponding to the engagement shape of the anodizing layer (11).
  • the member 20 is formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and is matched with the anodizing layer 11 of the base material 10.
  • an adhesive may be used between the base 10 and the member 20 in contact with each other to increase the bonding force.
  • a process of forming roughness on the member 20 through sand blasting or the like may be further performed to increase the bonding force between the base material 10 and the member 20.
  • the substrate separating step S3 is a step of forming the individual substrate 110 by cutting the base material 10 and the member 20 in a bonded state. .
  • the substrate 110 thus formed includes a first substrate 111 corresponding to the member 20, a second substrate 112 corresponding to the base material 10, An insulating layer 113 corresponding to the anodizing layer 11 of the base material 10 is formed.
  • the first substrate 111 and the second substrate 112 are spaced apart from the insulating layer 113, and are also electrically independent.
  • the fixing layer forming step S4 is a step of forming the fixing layer 120 on at least one of an upper surface and a lower surface of the substrate 110.
  • the pinned layer 120 may be formed using poly phthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive paste, or a mixture thereof.
  • PPA poly phthalamide
  • the pinned layer 120 may protect the insulating layer 113, which is relatively less durable than the first and second substrates 111 and 112, from pressure.
  • a plating layer 114 may be formed below the second substrate 112.
  • the plating layer 114 is formed by performing plating with any one selected from copper, nickel, silver, gold, or a combination thereof on the exposed portion of the second substrate 112.
  • the partition wall forming step S5 is a step of forming the partition wall 150 on the second substrate 112.
  • the partition wall 150 protrudes from the upper surface of the second substrate 112 in a vertical direction.
  • the partition wall 150 may be formed using a screen printing method or a mold method, and the material may include poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof. Or may be formed using silicon.
  • the optical device attaching step S6 is a step of attaching the optical device 130 to the upper portion of the substrate 110.
  • the optical device 130 may be a light emitting diode (LED).
  • the optical device 130 may be attached to the upper portion of the first substrate 111 through the adhesive 131 on the lower surface.
  • the electrical connection step S7 is a step of connecting the second substrate 112 and the optical device 130 using the conductive wires 140 and 141.
  • the external signal transmitted to the substrate 112 is transmitted to the optical device 130 through the conductive wires 140 and 141 to control the light emission of the optical device 130.
  • the protective layer forming step S8 is a step of forming the protective layer 160 by applying a fluorescent material to a region partitioned by the barrier wall 150.
  • the protective layer 160 is formed on the substrate 110 to surround the optical device 130 and the conductive wires 140 and 141.
  • the protective layer 160 protects the optical device 130 from an external impact.
  • the protective layer 160 may convert the light generated by the optical device 130 into white light.
  • 19 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • 20 to 24 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing an optical device device 200 may include an anodizing step S1, a coupling step S2, a temperature raising step S3, a substrate separation step S4, and a fixed layer.
  • each step of FIG. 19 will be described with reference to FIGS. 20 to 24.
  • the anodizing step (S1) is a copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride formed with at least one through hole (10b) from one surface to the corresponding opposite surface And a base material 10 made of any one selected from silicon carbide, and anodizing the inside of the through hole 10b.
  • the anodizing is performed by oxidizing to a predetermined thickness along the shape of the through hole 10b, and as a result, the anodizing layer 11 is formed.
  • pores having a fine size existing inside the anodizing layer 11 may be filled using any one or a combination thereof selected from benzocyclobuten (BCB) and an insulating organic material.
  • a sealing step or a curing step for blocking the inlet of the micropores of the pores may be further made.
  • the bonding step S2 is a step of bonding the contracted member 20 ′ to the inside of the anodizing layer 11.
  • the contracted member 20 ' is made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and the anodizing layer 11 in a state in which the volume is shrunk by being exposed to a cryogenic environment ) Is combined inside.
  • the diameter of the contracted member 20 ' is smaller than the inner diameter of the anodizing layer 11, so that the contracted member 20' is easily located inside the anodizing layer 11. can do.
  • the temperature raising step S3 is a step of raising the temperature in a state in which the base material 10 and the contracted member 20 'are coupled to each other.
  • the temperature raising step (S3) may be increased by heating, or may be made by standing at room temperature without additional heating.
  • the contracted member 20 ′ expands in volume to fill the inside of the anodizing layer 11 of the base material 10. As a result, the member 20 can be firmly fixed to the inside of the anodizing layer 11 without a separate adhesive.
  • the substrate separating step S4 is a step of forming the individual substrate 210 by cutting the base material 10 and the member 20 in a bonded state.
  • the substrate 210 thus formed includes a first substrate 111 corresponding to the member 20, a second substrate 212 corresponding to the base material 10, and an anodizing layer 11 of the base material 10.
  • An insulating layer 213 is formed.
  • the first substrate 111 and the second substrate 212 are spaced apart from the insulating layer 213 and are electrically independent.
  • the fixed layer forming step (S5) to the protective layer forming step (S9) is the same as the fixed layer forming step (S4) to the protective layer forming step (S8) of the manufacturing method described above. Therefore, detailed description of the above steps will be omitted.
  • the manufacturing method of the optical device device 200 according to another embodiment of the present invention has been described, when the manufacturing method is used, the planar shape of the first substrate 111 is not only circular but also polygonal or Even when a part of the first substrate 111 is protruded, it can be easily manufactured.
  • An optical device comprises a first substrate formed of any one selected from the group consisting of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide in the center, copper, copper alloy, aluminum,
  • a second substrate formed of any one selected from aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide may be used to easily dissipate heat generated in an optical device to a lower portion of the substrate.
  • the optical device according to the present invention can improve the reliability by separating the first substrate and the second substrate through the insulating layer to prevent the electrodes of the optical device connected to the first substrate and the second substrate from being shorted. .

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Abstract

The present invention relates to an optical device which can easily dissipate heat and prevent short-circuiting among electrodes, and to a method for manufacturing same. The optical device includes: a substrate including a first substrate, an insulation layer surrounding the circumference of the first substrate, and a second substrate surrounding the circumference of the insulation layer; an optical device disposed on the first substrate; a conductive wire electrically connecting the second substrate to the optical device; and a protection layer surrounding the optical device and the conductive wire.

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 디바이스는 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 둘레를 감싸도록 형성된 절연층 및 상기 절연층의 둘레를 감싸도록 형성된 제 2 기판을 포함하는 기판; 상기 제 1 기판의 상부에 형성된 광소자; 상기 제 2 기판과 상기 광소자를 전기적으로 연결하는 도전성 와이어; 및 상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 형성된 보호층을 포함할 수 있다.An optical device according to the present invention comprises a substrate comprising a first substrate, an insulating layer formed to surround the first substrate and a second substrate formed to surround the insulating layer; An optical element formed on the first substrate; A conductive wire electrically connecting the second substrate and the optical device; And it may include a protective layer formed to surround the optical device and the conductive wire.
여기서, 상기 절연층은 상기 기판의 두께를 관통하여 상기 제 1 기판의 측면을 전체적으로 감싸면서 형성될 수 있다.Here, the insulating layer may be formed while entirely covering the side surface of the first substrate through the thickness of the substrate.
그리고 상기 절연층은 상기 제 2 기판을 적어도 2개의 영역으로 분리할 수 있다.The insulating layer may separate the second substrate into at least two regions.
또한, 상기 절연층은 상기 제 1 기판의 일측 가장자리로부터 돌출되어 상기 제 2 기판을 분리할 수 있다.In addition, the insulating layer may protrude from one edge of the first substrate to separate the second substrate.
또한, 상기 절연층은 상기 제 1 기판의 가운데 중심을 기준으로 한 적어도 2개의 링 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the insulating layer may be formed in at least two ring shapes with respect to the center of the center of the first substrate.
또한, 상기 절연층은 상기 제 2 기판의 측면 중에서 적어도 어느 하나의 측면이 아노다이징되어 형성될 수 있다.In addition, the insulating layer may be formed by anodizing at least one of the side surfaces of the second substrate.
또한, 상기 기판의 상면 및 하면 중에서 적어도 하나에 상기 절연층에 대응하여 형성된 고정층을 더 포함할 수 있다.The substrate may further include a pinned layer formed on at least one of the upper and lower surfaces of the substrate to correspond to the insulating layer.
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 제 1 기판은 상면 중앙에 내부를 향해 형성된 홈을 구비하고, 상기 제 1 기판의 홈을 따라 반사판이 더 형성될 수 있다.In addition, the first substrate may have a groove formed in the center of the upper surface thereof, and a reflecting plate may be further formed along the groove of the first substrate.
또한, 상기 반사판의 상부에 상기 광소자가 형성될 수 있다.In addition, the optical device may be formed on the reflective plate.
또한, 상기 제 1 기판과 제 2 기판은 접착제를 통해 상호간에 결합될 수 있다.In addition, the first substrate and the second substrate may be coupled to each other through an adhesive.
또한, 상기 제 1 기판은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the first substrate may be made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide.
또한, 상기 제 2 기판은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the second substrate may be made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법은 모재의 면 중에서 적어도 하나에 길이 방향을 따라 형성된 복수의 홈을 아노다이징(anodizing)하는 아노다이징 단계; 상기 홈이 서로 맞물리도록 복수의 상기 모재를 위치하되, 상기 홈의 내부에 부재를 위치시켜 상기 모재와 부재를 결합하는 결합 단계; 결합된 상기 모재 및 부재를 상기 모재의 적층 방향으로 절단하여 각각의 기판을 분리하는 기판 분리 단계; 상기 기판의 영역 중 상기 부재에 대응되어 형성된 제 1 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 상기 기판의 영역 중 상기 모재에 대응되는 영역에 형성된 제 2 기판을 상기 광소자와 도전성 와이어로 연결하는 전기적 연결 단계; 및 상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing an optical device according to the present invention includes an anodizing step of anodizing a plurality of grooves formed along at least one of the surfaces of the base material along the longitudinal direction; Positioning the plurality of the base material to be engaged with each other, the coupling step of coupling the base material and the member by positioning the member inside the groove; A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material; An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate; An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and 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 아노다이징 단계는 상기 홈만을 아노다이징하거나 또는 상기 홈이 형성된 상기 모재의 면 전체를 아노다이징 하는 것일 수 있다.The anodizing step may be anodizing only the groove or anodizing the entire surface of the base material on which the groove is formed.
그리고 상기 결합 단계는 상기 모재와 부재를 접착제를 통해 상호간에 결합시키는 것일 수 있다.And the bonding step may be to combine the base material and the member with each other through an adhesive.
더불어, 본 발명에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법은 모재의 일면으로부터 대응되는 반대면을 관통하는 관통홀의 내부를 아노다이징하는 아노다이징 단계; 상온보다 낮은 온도의 환경에 노출되어 부피가 수축된 부재를 상기 관통홀의 내부에 위치시켜 상기 모재와 부재를 결합하는 결합 단계; 결합된 상기 모재 및 부재를 승온하여 상기 부재가 상기 관통홀의 내부를 채우도록 하는 승온 단계; 결합된 상기 모재 및 부재를 상기 모재의 적층 방향으로 절단하여 각각의 기판을 분리하는 기판 분리 단계; 상기 기판의 영역 중 상기 부재에 대응되어 형성된 제 1 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계; 상기 기판의 영역 중 상기 모재에 대응되는 영역에 형성된 제 2 기판을 상기 광소자와 도전성 와이어로 연결하는 전기적 연결 단계; 및 상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the optical device according to the present invention comprises the anodizing step of anodizing the inside of the through hole penetrating the corresponding opposite surface from one surface of the base material; Combining the base material and the member by placing a member whose volume is contracted by being exposed to an environment of a temperature lower than room temperature in the through hole; A temperature raising step of raising the combined base material and the member to fill the inside of the through hole; A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material; An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate; An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and 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 승온 단계는 결합된 상기 모재 및 부재를 가열하여 상기 부재의 부피가 팽창하도록 하는 것일 수 있다.Here, the temperature raising step may be to heat the combined base material and the member to expand the volume of the member.
그리고 상기 승온 단계는 결합된 상기 모재 및 부재를 상온에 방치하여 상기 부재의 부피가 팽창하도록 하는 것일 수 있다.And the step of raising the temperature may be to leave the combined base material and the member at room temperature to expand the volume of the member.
본 발명에 의한 광소자 디바이스는 기판을 중앙에 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 제 1 기판, 제 1 기판의 둘레를 따라 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로로 형성된 제 2 기판으로 구비하여, 광소자에서 발생한 열을 기판의 하부로 용이하게 방열할 수 있다.An optical device according to the present invention comprises a first substrate formed of any one selected from the group consisting of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide in the center, copper, copper alloy, aluminum, A second substrate formed of any one selected from aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide may be used to easily dissipate heat generated in an optical device to a lower portion of the substrate.
또한, 본 발명에 의한 광소자 디바이스는 제 1 기판과 제 2 기판을 절연층을 통해 분리하여, 제 1 기판 및 제 2 기판에 연결된 광소자의 전극들이 단락되는 것을 방지함으로써, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the optical device according to the present invention can improve the reliability by separating the first substrate and the second substrate through the insulating layer to prevent the electrodes of the optical device connected to the first substrate and the second substrate to be short-circuited. .
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 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating an optical device formed on a substrate used in an optical device according to an exemplary embodiment of the present 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 다른 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing that an optical device is formed on a substrate used in another optical device according to 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 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다.6 is a plan view showing that an optical element is formed on a substrate used in another optical element device 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 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.8 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 to 18 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 19 내지 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 to 24 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention.
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 디바이스의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다.1 is a cross-sectional view of an optical device according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view illustrating an optical device formed on a substrate used in an optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)는 기판(110), 광소자(130), 도전성 와이어(140), 보호층(160)을 포함한다. 또한, 상기 기판(110)의 상부에는 고정층(120)이 더 형성될 수 있고, 상기 기판(110)의 상부 가장 자리에는 격벽(150)이 더 형성될 수도 있다.1 and 2, an optical device 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 110, an optical device 130, a conductive wire 140, and a protective layer 160. In addition, the pinned layer 120 may be further formed on the substrate 110, and the partition wall 150 may be further formed on the upper edge of the substrate 110.
상기 기판(110)은 전체적으로 일 방향으로 형성된 판상으로 이루어진다. 상기 기판(110)은 상기 광소자(130)를 지지하며, 외부의 PCB 등과 연결된다.The substrate 110 is formed in a plate shape formed in one direction as a whole. The substrate 110 supports the optical device 130 and is connected to an external PCB.
상기 기판(110)은 가운데에 위치한 제 1 기판(111), 상기 제 1 기판(111)의 가장자리를 감싸는 제 2 기판(112), 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(112)의 사이에 형성된 절연층(113), 상기 기판(110)의 하부에 형성된 도금층(114)을 포함한다.The substrate 110 may include a first substrate 111 positioned in the center, a second substrate 112 surrounding the edge of the first substrate 111, and the space between the first substrate 111 and the second substrate 112. An insulating layer 113 formed on the substrate 110 and a plating layer 114 formed under the substrate 110.
상기 제 1 기판(111)은 상기 기판(110)의 영역 중에서 대략 중앙에 위치한다. 상기 제 1 기판(111)은 상기 광소자(130)가 안착되기 위한 영역을 구획한다. 상기 제 1 기판(111)은 대략 원형 또는 사각형, 오각형 등의 다각형의 평면 형상을 갖는다. 다만, 상기 제 1 기판(111)의 평면 형상으로 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1 기판(111)은 상기 광소자(130)의 하면을 통해 상기 광소자(130)의 전극 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 기판(111)은 상기 광소자(130)에 우수한 방열 기능을 수행하기 위해 열전도도가 우수한 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(111)을 통해 전기적인 신호가 상기 광소자(130)에 용이하게 전달될 수 있다.The first substrate 111 is located approximately in the center of the region of the substrate 110. The first substrate 111 partitions an area for mounting the optical device 130. The first substrate 111 may have a planar shape of a polygon such as a circle, a quadrilateral, or a pentagon. However, the content of the present invention is not limited to the planar shape of the first substrate 111. The first substrate 111 may be electrically connected to one of the electrodes of the optical device 130 through the lower surface of the optical device 130. The first substrate 111 may be formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide having excellent thermal conductivity in order to perform excellent heat dissipation function to the optical device 130. Can be. In addition, an electrical signal may be easily transmitted to the optical device 130 through the first substrate 111.
상기 제 2 기판(112)은 상기 제 1 기판(111)의 가장자리를 따라서 형성된다. 상기 제 2 기판(112)은 상기 제 1 기판(111)의 둘레를 감싸면서 형성된다. 이 때, 상기 제 2 기판(112)은 상기 절연층(113)을 통해 상기 제 1 기판(111)과 분리되어, 전기적으로 독립된다. 또한, 상기 제 2 기판(112)은 2개로 구비되어 상기 제 1 기판(111)을 사이에 두고 결합된 형태일 수 있으며, 상기 절연층(113)에 의해서 상기 제 2 기판(112)간에 전기적으로 독립될 수 있다. 상기 제 2 기판(112)은 상기 도전성 와이어(140)에 의해 상기 광소자(130)의 적어도 하나의 전극과 연결된다. 상기 제 2 기판(112)은 상기 광소자(130)에 인가되는 전기적 신호를 용이하게 전달하고, 상기 광소자(130)의 열을 용이하게 방열하기 위해 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 광소자(130)에서 발생한 열은 상기 제 2 기판(112)을 통해서도 상기 기판(110)의 하부로 용이하게 방열될 수 있다.The second substrate 112 is formed along an edge of the first substrate 111. The second substrate 112 is formed while surrounding the circumference of the first substrate 111. At this time, the second substrate 112 is separated from the first substrate 111 through the insulating layer 113, and is electrically independent. In addition, the second substrate 112 may be provided in two and may be coupled to each other with the first substrate 111 interposed therebetween. The second substrate 112 may be electrically connected between the second substrate 112 by the insulating layer 113. Can be independent. The second substrate 112 is connected to at least one electrode of the optical device 130 by the conductive wire 140. The second substrate 112 easily transmits an electrical signal applied to the optical device 130 and easily heats the heat of the optical device 130, and copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, and nitride It may be formed of any one selected from aluminum and silicon carbide. Accordingly, heat generated in the optical device 130 may be easily radiated to the lower portion of the substrate 110 through the second substrate 112.
상기 절연층(113)은 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(112)의 사이에 형성된다. 절연층(113)은 상기 기판(110)의 상부에서 하부에 이르도록 두께를 관통하여 형성된다. 상기 절연층(113)은 상기 제 1 기판(111)의 둘레를 따라서 형성되며, 상기 제 1 기판(111)의 외주연에 일정한 두께로 형성된다. 또한, 상기 절연층(113)은 상기 제 1 기판(111)의 형상을 따라 대략 링 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 절연층(113)은 상기 제 1 기판(111)의 일측 가장자리로부터 더 돌출되어, 상기 제 2 기판(112)을 분리시킨다. 상기 절연층(113)은 상기 제 2 기판(112)이 아노다이징(anodizing)되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 절연층(113)은 상기 제 2 기판(112)을 이루는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나를 산화시킴으로써 형성될 수 있다.The insulating layer 113 is formed between the first substrate 111 and the second substrate 112. The insulating layer 113 is formed penetrating through the thickness from the top to the bottom of the substrate 110. The insulating layer 113 is formed along the circumference of the first substrate 111 and is formed to have a predetermined thickness on the outer circumference of the first substrate 111. In addition, the insulating layer 113 may be formed in a substantially ring shape along the shape of the first substrate 111. The insulating layer 113 further protrudes from one edge of the first substrate 111 to separate the second substrate 112. The insulating layer 113 may be formed by anodizing the second substrate 112. Accordingly, the insulating layer 113 may be formed by oxidizing any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide constituting the second substrate 112.
상기 도금층(114)은 상기 제 2 기판(112)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 도금층(114)은 상기 제 2 기판(112)의 하부에 구리, 니켈, 은, 금 또는 그 조합 중에서 선택된 어느 하나를 도금하여 형성되며, 상기 제 2 기판(112)이 외부 PCB 등과 용이하게 결합될 수 있도록 한다.The plating layer 114 may be formed under the second substrate 112. The plating layer 114 is formed by plating any one selected from copper, nickel, silver, gold, or a combination thereof under the second substrate 112, and the second substrate 112 is easily coupled to an external PCB. To be possible.
상기 고정층(120)은 상기 기판(110)의 상부 또는 하부에 형성된다. 상기 고정층(120)은 상기 절연층(113)의 상부에 대응되어 형성되며, 상기 절연층(113)의 주변 영역까지 형성되어 상기 기판(110)의 상부 또는 하부에 형성된다. 상기 고정층(120)은 상기 절연층(113)을 감싼 상태로 상기 기판(110)과 결합된다. 상기 고정층(120)은 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)에 비해 상대적으로 내구성이 약한 상기 절연층(113)을 압력으로부터 보호할 수 있다. 상기 고정층(120)은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(Photo Sensitive Paste) 또는 그 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다.The pinned layer 120 is formed above or below the substrate 110. The pinned layer 120 is formed to correspond to an upper portion of the insulating layer 113, and is formed to a peripheral region of the insulating layer 113 to be formed on the upper or lower portion of the substrate 110. The pinned layer 120 is coupled to the substrate 110 in a state in which the insulating layer 113 is wrapped. The pinned layer 120 may protect the insulating layer 113, which is relatively less durable than the first and second substrates 111 and 112, from pressure. The pinned layer 120 may be formed using poly phthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive paste, or a mixture thereof.
상기 광소자(130)는 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 광소자(130)는 상기 제 1 기판(111)의 상부에 접착제(131)를 통해 부착된다. 상기 광소자(130)는 적어도 하나 이상으로 구비되며, 복수개로 구비될 수도 있다. 또한, 상기 광소자(130)는 상기 접착제(131) 대신 솔더링을 통해 상기 제 1 기판(111)의 상부에 부착되는 것도 가능하다. 상기 광소자(130)는 발광하여, 상기 기판(110)의 상부로 빛을 방출할 수 있다. 상기 광소자(130)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 광소자(130)는 상기 도전성 와이어(140)를 통해 상기 제 2 기판(112)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제 2 기판(112)을 통해 입력된 전원의 신호는 상기 도전성 와이어(140)를 통해 상기 광소자(150)로 전달된다.The optical device 130 is formed on the substrate 110. The optical device 130 is attached to the upper portion of the first substrate 111 through the adhesive 131. The optical device 130 is provided with at least one, may be provided in plurality. In addition, the optical device 130 may be attached to the upper portion of the first substrate 111 through soldering instead of the adhesive 131. The optical device 130 may emit light and emit light toward the upper portion of the substrate 110. The optical device 130 may be formed of a light emitting diode (LED). In addition, the optical device 130 is electrically connected to the second substrate 112 through the conductive wire 140. Accordingly, the signal of the power input through the second substrate 112 is transmitted to the optical device 150 through the conductive wire 140.
상기 도전성 와이어(140)는 상기 제 2 기판(112)을 상기 광소자(130)와 연결시킨다. 상기 도전성 와이어(140)는 상기 광소자(130)의 각 전극에 연결되도록 두 개(140, 141)로 형성될 수 있다. 상기 도전성 와이어(140)는 통상적으로 높은 전기 전도도를 갖는 금, 구리 또는 알루미늄으로 형성된다. 특히, 상기 도전성 와이어(140)가 금 또는 구리인 경우, 전기 전도도가 우수하지만, 상기 제 2 기판(112)과의 접합력이 낮기 때문에 상기 제 2 기판(112)의 상부에 선택적인 도금을 추가적으로 할 수 있다. 한편, 상기 도전성 와이어(140)가 알루미늄인 경우 전기 전도도가 금이나 구리인 경우에 비해서 낮지만, 상기 제 2 기판(112)과의 접합력이 우수한 장점을 갖는다. 상기 도전성 와이어(140)는 일단으로 상기 광소자(130)에 볼 본딩 영역을 형성하고, 타단으로 상기 제 2 기판(112)에 스티치 본딩 영역을 형성하는 방법으로 형성될 수 있다. 물론, 상기 도전성 와이어(140)는 일단으로 상기 제 2 기판(112)에 볼 본딩 영역을 형성하고, 타단으로 상기 광소자(130)에 스티치 본딩 영역을 형성하는 방법으로 형성될 수도 있다.The conductive wire 140 connects the second substrate 112 with the optical device 130. The conductive wire 140 may be formed of two (140, 141) to be connected to each electrode of the optical device 130. The conductive wire 140 is typically formed of gold, copper or aluminum with high electrical conductivity. In particular, when the conductive wire 140 is gold or copper, the electrical conductivity is excellent, but since the bonding strength with the second substrate 112 is low, selective plating may be additionally added on the upper portion of the second substrate 112. Can be. On the other hand, when the conductive wire 140 is aluminum, the electrical conductivity is lower than that of gold or copper, but has an advantage of excellent bonding force with the second substrate 112. The conductive wire 140 may be formed by forming a ball bonding region in the optical device 130 at one end and a stitch bonding region in the second substrate 112 at the other end. Of course, the conductive wire 140 may be formed by forming a ball bonding region on the second substrate 112 with one end and a stitch bonding region on the optical device 130 with the other end.
상기 격벽(150)은 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 격벽(150)은 상기 제 2 기판(112)의 가장자리에 형성된다. 상기 격벽(150)은 상기 제 2 기판(112)의 상면으로부터 수직 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 격벽(150)은 상기 보호층(160)을 수용하기 위한 영역을 구획한다. 상기 격벽(150)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 150 is formed on the substrate 110. The partition wall 150 is formed at an edge of the second substrate 112. The partition wall 150 protrudes from the upper surface of the second substrate 112 in a vertical direction. The partition wall 150 partitions an area for accommodating the protective layer 160. The barrier rib 150 may be formed of an epoxy resin having good light reflectivity, a photosensitive barrier rib paste (PSR), or a mixture thereof, and in some cases, may be formed of silicon.
상기 보호층(160)은 상기 기판(110)의 상부에 형성되고, 상기 격벽(150)에 의해 구획된 영역의 내부에 형성된다. 상기 보호층(160)은 내부에 상기 광소자(130) 및 도전성 와이어(140, 141)를 감싸도록 형성된다. 상기 보호층(160)은 외부의 압력으로부터 상기 광소자(130) 및 도전성 와이어(140)를 보호한다.The protective layer 160 is formed on the substrate 110 and is formed in an area partitioned by the partition wall 150. The protective layer 160 is formed to surround the optical device 130 and the conductive wires 140 and 141 therein. The protective layer 160 protects the optical device 130 and the conductive wire 140 from external pressure.
또한, 상기 보호층(160)은 에폭시 수지에 통상적인 형광 물질을 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 형광 물질은 상기 광소자(130)로부터 발생한 가시광선 또는 자외선을 인가받으면 여기되고, 이후 안정화됨에 따라 가시광선을 발생시킨다. 따라서, 형광 물질로 형성된 상기 보호층(160)은 상기 광소자(130)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 160 may be formed by mixing a conventional fluorescent material with an epoxy resin. The fluorescent material is excited when the visible light or the ultraviolet light generated from the optical device 130 is applied and is then stabilized to generate visible light. Accordingly, the protective layer 160 formed of a fluorescent material may convert light generated from the optical device 130 into red cyan light (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 중앙에 구리로 형성된 제 1 기판(111), 상기 제 1 기판(111)의 둘레를 따라 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 기판(112)로 구비하여, 광소자(130)에서 발생한 열을 상기 기판(110)을 통해 하부로 용이하게 방열할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(112)은 절연층(113)을 통해 분리되기 때문에, 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)에 연결된 광소자(130)의 전극들이 단락되는 것을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, the optical device device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a first substrate 111 formed of copper at the center of the substrate 110, and aluminum or the circumference of the first substrate 111. The second substrate 112 may be formed of an aluminum alloy, and heat generated from the optical device 130 may be easily radiated downward through the substrate 110. In addition, since the first substrate 111 and the second substrate 112 are separated through the insulating layer 113, the optical device 130 connected to the first substrate 111 and the second substrate 112 is separated. It is possible to improve the reliability by preventing the short circuit of the electrodes.
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. 도 4는 본 발명의 다른 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다. 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. 4 is a plan view showing that an optical device is formed on a substrate used in another optical device according to 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 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 기판(210), 고정층(120), 광소자(130), 도전성 와이어(140), 격벽(150), 보호층(160)을 포함한다.3 and 4, an optical device device 200 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 210, a pinned layer 120, an optical device 130, a conductive wire 140, and a partition wall 150. And a protective layer 160.
상기 기판(210)은 대략 중앙에 위치한 제 1 기판(111), 상기 제 1 기판(111)의 둘레를 감싸면서 형성된 제 2 기판(212), 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(212)의 사이에 위치한 절연층(213), 도금층(114)을 포함한다.The substrate 210 includes a first substrate 111 positioned substantially at the center, a second substrate 212 formed while surrounding a circumference of the first substrate 111, the first substrate 111, and a second substrate 212. Insulation layer 213, the plating layer 114 is positioned between.
여기서, 앞선 실시예와 마찬가지로 상기 제 1 기판(111)은 대략 원형 또는 다각형의 평면 형상을 갖고, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성된다. 상기 제 1 기판(111)은 상기 접착제(131)을 통해 상기 광소자(130)의 하면과 접한다. 그리고 상기 접착제(131)가 도전성 접착제인 경우 또는 상기 광소자(130)가 솔더링을 통해 상기 제 1 기판(111)의 상부에 결합된 경우, 상기 제 1 기판(111)은 상기 광소자(130)의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 결국, 상기 제 1 기판(111)을 어느 하나의 극성, 예를 들면 양극의 극성을 갖는다.Here, the first substrate 111 as in the previous embodiment has a planar shape of approximately circular or polygonal, and is formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide. The first substrate 111 contacts the bottom surface of the optical device 130 through the adhesive 131. In addition, when the adhesive 131 is a conductive adhesive or when the optical device 130 is coupled to the upper portion of the first substrate 111 through soldering, the first substrate 111 is the optical device 130. It may be electrically connected to any one of the electrodes. As a result, the first substrate 111 has one polarity, for example, a positive polarity.
상기 제 2 기판(212)은 상기 제 1 기판(111)의 외주연을 따라 형성된다. 따라서, 상기 제 2 기판(212)은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 구비되어, 상기 제 1 기판(111)을 따라 링형의 평면 형상을 갖는다. 상기 제 2 기판(212)은 상기 광소자(130)의 전극 중 나머지 하나, 예를 들어 음극과 상기 도전성 와이어(140)를 통해 연결된다. 따라서, 상기 제 2 기판(212)은 전체적으로 음극의 극성을 갖는다. 또한, 상기 제 2 기판(212)의 하면에는 상술한 것처럼, 도금층(114)이 더 형성되어, 상기 제 2 기판(212)이 외부 PCB 등과 용이하게 결합될 수 있다.The second substrate 212 is formed along the outer circumference of the first substrate 111. Therefore, the second substrate 212 is provided with any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and has a ring-shaped planar shape along the first substrate 111. The second substrate 212 is connected to the other one of the electrodes of the optical device 130, for example, a cathode and the conductive wire 140. Therefore, the second substrate 212 has the polarity of the cathode as a whole. In addition, as described above, a plating layer 114 may be further formed on the bottom surface of the second substrate 212 so that the second substrate 212 may be easily coupled to an external PCB.
상기 절연층(213)은 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(212)의 사이에 형성된다. 상기 절연층(213)은 앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 제 2 기판(212)을 이루는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나가 아노다이징되어 형성된다. 다만, 상기 절연층(213)은 상기 제 1 기판(111)과 제 2 기판(212)의 사이에만 구비되어, 상기 제 2 기판(212)의 영역을 구획하지 않는다. 따라서, 상기 제 2 기판(212)은 단일한 하나의 형태로 형성되어, 단일한 극성을 갖는다.The insulating layer 213 is formed between the first substrate 111 and the second substrate 212. Like the previous embodiment, the insulating layer 213 is formed by anodizing any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide constituting the second substrate 212. However, the insulating layer 213 is provided only between the first substrate 111 and the second substrate 212 and does not partition an area of the second substrate 212. Thus, the second substrate 212 is formed in a single shape, and has a single polarity.
상기와 같이 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)는 기판(110)을 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 제 1 기판(111) 및 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 상기 제 2 기판(212)으로 형성하여, 광소자(130)의 열이 용이하게 방열되도록 할 수 있다. 또한, 절연층(213)을 통해 제 1 기판(111)과 제 2 기판(212)이 분리되도록 함으로써 전극간 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 광소자(130)가 접착제(131)를 통해 제 1 기판(111)에 전기적으로 연결되기 때문에, 도전성 와이어를 줄일 수 있고, 전기적 특성이 우수하다.As described above, the optical device device 200 according to another embodiment of the present invention, the substrate 110 is made of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide By forming the substrate 111 and the second substrate 212 made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, the heat of the optical device 130 can be easily radiated. have. In addition, by separating the first substrate 111 and the second substrate 212 through the insulating layer 213, it is possible to prevent the short circuit between the electrodes. In addition, since at least one optical device 130 is electrically connected to the first substrate 111 through the adhesive 131, the conductive wire can be reduced, and the electrical characteristics are excellent.
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. 도 6은 본 발명의 또 다른 따른 광소자 디바이스에 사용되는 기판에 광소자가 형성된 것을 도시한 평면도이다.5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention. 6 is a plan view showing that an optical element is formed on a substrate used in another optical element device of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(300)는 기판(310), 고정층(120), 광소자(130), 도전성 와이어(140), 격벽(150), 보호층(160)을 포함한다.5 and 6, an optical device device 300 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 310, a fixed layer 120, an optical device 130, a conductive wire 140, and a partition wall 150. ), And a protective layer 160.
상기 기판(310)은 제 1 기판(111), 제 2 기판(212), 제 1 절연층(213), 제 3 기판(314), 제 2 절연층(315)을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 기판(111), 제 2 기판(212) 및 제 1 절연층(213)은 앞선 실시예와 동일하다.The substrate 310 includes a first substrate 111, a second substrate 212, a first insulating layer 213, a third substrate 314, and a second insulating layer 315. Here, the first substrate 111, the second substrate 212 and the first insulating layer 213 are the same as in the previous embodiment.
상기 제 3 기판(314)은 제 2 기판(212)의 외주연을 따라 형성된다. 상기 제 3 기판(314)은 상기 제 2 기판(212)의 외주연에 링형의 평면 형상을 갖도록 형성된다. 상기 제 3 기판(314)은 상기 광소자(130)에서 발생되는 열을 용이하게 방열할 수 있도록 열전도도가 높고, 상기 광소자(130)에 입출력되는 전기적 신호를 용이하게 전달하기 위해 전기 전도도가 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 제 3 기판(314)도 역시 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 기판(314)은 상기 제 2 절연층(315)을 통해 상기 제 2 기판(212)과 전기적으로 독립된다. 따라서, 상기 제 3 기판(314)은 상기 제 2 기판(212)과 다른 극성이 연결될 수 있다.The third substrate 314 is formed along the outer circumference of the second substrate 212. The third substrate 314 is formed to have a ring-shaped plane shape on the outer periphery of the second substrate 212. The third substrate 314 has a high thermal conductivity to easily dissipate heat generated from the optical device 130, and has an electrical conductivity to easily transmit electrical signals input and output to the optical device 130. It is preferably formed of a high material. To this end, the third substrate 314 may also be formed of aluminum or an aluminum alloy. In addition, the third substrate 314 is electrically independent of the second substrate 212 through the second insulating layer 315. Therefore, the third substrate 314 may have a different polarity than the second substrate 212.
상기 제 2 절연층(315)은 상기 제 2 기판(212)와 제 3 기판(314)의 사이에 형성된다. 상기 제 2 절연층(315) 역시 상기 기판(110)의 상부에서 하부에 이르도록 두께를 관통하여 형성된다. 상기 제 2 절연층(315)은 상기 제 2 기판(212) 또는 제 3 기판(314) 중에서 어느 하나가 아노다이징되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 절연층(315)은 상기 제 2 기판(212)과 제 3 기판(314)을 전기적으로 독립시켜서, 상기 제 2 기판(212) 및 제 3 기판(314)을 통해서 각각의 신호가 상기 광소자(130)에 인가될 수 있도록 경로를 제공한다.The second insulating layer 315 is formed between the second substrate 212 and the third substrate 314. The second insulating layer 315 is also formed through the thickness from the top to the bottom of the substrate 110. The second insulating layer 315 may be formed by anodizing either the second substrate 212 or the third substrate 314. The second insulating layer 315 electrically separates the second substrate 212 and the third substrate 314, so that the respective signals pass through the second substrate 212 and the third substrate 314. It provides a path to be applied to the optical device 130.
상기와 같이 하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(300)는 기판(110)을 구리로 이루어진 제 1 기판(111), 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제 2 기판(212) 및 제 3 기판(314)으로 형성하여, 광소자(130)의 열을 용이하게 방열할 수 있다. 또한, 상기 제 1 절연층(213), 제 2 절연층(315)이 상기 제 1 기판(111) 내지 제 3 기판(314)을 전기적으로 독립시켜서, 광소자(130)의 전극간 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the optical device device 300 according to another embodiment of the present invention, the substrate 110 is made of copper, the first substrate 111, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and carbide The second substrate 212 and the third substrate 314 formed of any one selected from silicon may be formed to easily dissipate heat of the optical device 130. In addition, the first insulating layer 213 and the second insulating layer 315 electrically separate the first substrate 111 to the third substrate 314 so that a short circuit between electrodes of the optical device 130 occurs. Can be prevented.
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 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 기판(410), 반사층(420), 광소자(130), 도전성 와이어(140), 격벽(150), 보호층(160)을 포함한다.Referring to FIG. 7, an optical device device 400 according to another embodiment of the present invention may include a substrate 410, a reflective layer 420, an optical device 130, a conductive wire 140, and a barrier wall 150. Layer 160.
상기 기판(410)은 제 1 기판(411), 제 2 기판(212), 제 1 절연층(213), 제 3 기판(314), 제 2 절연층(315), 도금층(114)을 포함한다. 상기 제 2 기판(212), 제 1 절연층(213), 제 3 기판(314), 제 2 절연층(315) 및 도금층(114)은 앞선 실시예와 동일하다.The substrate 410 includes a first substrate 411, a second substrate 212, a first insulating layer 213, a third substrate 314, a second insulating layer 315, and a plating layer 114. . The second substrate 212, the first insulating layer 213, the third substrate 314, the second insulating layer 315, and the plating layer 114 are the same as in the previous embodiment.
상기 제 1 기판(411)은 앞선 실시예들에서 언급한 제 1 기판(111)과 유사하다. 다만, 상기 제 1 기판(411)은 대략 중앙에 상면으로부터 내부로 형성된 홈을 포함한다. 또한, 상기 홈의 내부에는 상기 반사층(420)이 위치하며, 상기 반사층(420)의 상부에 상기 광소자(130)가 안착된다.The first substrate 411 is similar to the first substrate 111 mentioned in the above embodiments. However, the first substrate 411 includes a groove formed inward from the top surface in the center. In addition, the reflective layer 420 is positioned inside the groove, and the optical device 130 is mounted on the reflective layer 420.
상기 반사층(420)은 상기 제 1 기판(411)의 홈 내부에 위치한다. 상기 반사층(420)은 상기 광소자(130)로부터 생성된 빛 중에서, 상기 제 1 기판(111)에 도달한 빛을 반사시킨다. 상기 반사층(420)에서 반사된 빛의 양을 높이기 위해, 상기 반사층(420)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 상기 광소자(160)의 방열 효과를 높이면서도, 상기 반사층(420)을 통해 광 효율을 증가시킬 수 있다.The reflective layer 420 is located inside the groove of the first substrate 411. The reflective layer 420 reflects the light reaching the first substrate 111 among the light generated from the optical device 130. In order to increase the amount of light reflected from the reflective layer 420, the reflective layer 420 may be made of silver (Ag). Accordingly, the optical device device 400 according to another embodiment of the present invention can increase the light efficiency through the reflective layer 420 while increasing the heat radiation effect of the optical device 160.
상기와 같이 하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(400)는 기판(410)을 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 제 1 기판(411)과 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제 2 기판(212) 및 제 3 기판(314)으로 형성하여, 광소자(130)의 열을 용이하게 방열할 수 있고, 제 1 절연층(213) 및 제 2 절연층(315)을 통해 전극간 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 기판(411)의 상면으로부터 내부로 홈을 구비하고, 홈의 내부에 반사층(420)을 형성하여, 광소자(130)의 광을 상부로 반사함으로써, 광 효율을 높일 수 있다.As described above, the optical device device 400 according to another embodiment of the present invention is the substrate 410 is made of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide The first substrate 411 and the second substrate 212 and the third substrate 314 made of any one selected from copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide form a row of the optical device 130. The heat dissipation can be easily dissipated, and a short circuit between the electrodes can be prevented through the first insulating layer 213 and the second insulating layer 315. In addition, by providing a groove from the top surface of the first substrate 411 to the inside, and forming a reflective layer 420 inside the groove, the light efficiency of the optical device 130 can be reflected upward, thereby improving the light efficiency.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 9 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention. 9 to 18 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 디바이스(100)의 제조 방법은 아노다이징 단계(S1), 결합 단계(S2), 기판 분리 단계(S3), 고정층 형성 단계(S4), 격벽 형성 단계(S5), 광소자 부착 단계(S6), 전기적 연결 단계(S7), 보호층 형성 단계(S8)를 포함한다. 이하에서는 도 8의 각 단계들을 도 9 내지 도 18을 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring to FIG. 8, a method of manufacturing an optical device device 100 according to an embodiment of the present invention includes an anodizing step S1, a bonding step S2, a substrate separation step S3, a fixed layer forming step S4, A barrier rib forming step S5, an optical device attaching step S6, an electrical connection step S7, and a protective layer forming step S8 are included. Hereinafter, each step of FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 9 to 18.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 아노다이징 단계(S1)는 모재(10)를 구비하고 상기 모재(10)의 일면에 아노다이징을 수행하는 단계이다.8, 9, and 10, the anodizing step S1 includes a base material 10 and anodizing one surface of the base material 10.
도 9를 참조하면, 상기 모재(10)는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 적어도 일면에 반복적인 홈(10a)을 구비한다. 상기 홈(10a)은 상기 모재(10)의 길이 방향을 따라 형성하며, 일정 간격으로 이격되어 복수개가 형성된다.Referring to FIG. 9, the base material 10 is made of any one selected from copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and has a groove 10a on at least one surface thereof. The groove 10a is formed along the longitudinal direction of the base material 10, and a plurality of grooves 10 are spaced apart at regular intervals.
도 10을 참조하면, 상기 모재(10)를 이루는 면 중에서 상기 홈(10a)이 구비된 면에 아노다이징이 수행된다. 상기 아노다이징은 상기 모재(10)의 면의 형상을 따라 일정한 두께로 산화가 발생하여 아노다이징층(11)을 형성한다.Referring to FIG. 10, anodizing is performed on a surface provided with the groove 10a among the surfaces forming the base material 10. The anodizing is oxidized to a certain thickness along the shape of the surface of the base material 10 to form an anodizing layer (11).
또한, 아노다이징 단계(S1)의 이후에는 상기 아노다이징층(11)의 내부에 존재하는 미세 크기의 기공을 BCB(Benzocyclobuten) 및 절연 유기물 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합을 이용하여 채우거나 상기 기공의 미세 기공의 입구를 막아주는 봉공 단계가 더 이루어질 수 있다. 상기 아노다이징층(11)은 외부에서 가해지는 힘에 의해 쉽게 부서지는 취성을 갖기 때문에, 가장 취약한 부위인 기공을 상기 물질들로 채워줌으로써, 상기 아노다이징층(11)의 기계적 강도를 높이고 절연 성능을 향상시키기 위함이다. 그리고 상기 기공을 BCB 또는 절연 유기물을 이용하여 봉공 처리한 경우, 열을 가하여 일정 온도에서 경화시키는 열 경화 단계가 더 이루어질 수 있다.In addition, after the anodizing step (S1), the pores of the fine size existing inside the anodizing layer 11 may be filled using any one or a combination of BCB (Benzocyclobuten) and an insulating organic material, or a combination of the micro pores of the pores. Sealing step to block the entrance of the can be made further. Since the anodizing layer 11 has brittleness easily broken by force applied from the outside, by filling the pores which are the most vulnerable parts with the materials, the mechanical strength of the anodizing layer 11 is improved and the insulation performance is improved. To do so. 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.
도 8 및 도 11을 참조하면, 상기 결합 단계(S2)는 한 쌍의 상기 모재(10)의 사이에 부재(20)를 위치시켜서 상기 모재(10)와 부재(20)를 결합하는 단계이다. 상기 모재(10)는 상기 아노다이징층(11)간에 맞닿도록 결합되며, 상기 부재(20)는 상기 아노다이징층(11)의 맞물린 형상에 대응하여 원통형으로 형성된다. 또한, 상기 부재(20)는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성되며, 상기 모재(10)의 아노다이징층(11)과 정합된다. 이 때, 상기 모재(10)와 부재(20)간의 접합력을 높이기 위해 접한 사이에는 접착제가 사용될 수 있다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 모재(10)와 부재(20) 사이의 접합력을 증가시키기 위해 샌드 블라스팅 등의 공정을 통해 상기 부재(20)에 거칠기를 형성하는 공정이 더 이루어질 수도 있다.8 and 11, the coupling step S2 is a step of engaging the base material 10 and the member 20 by placing the member 20 between the pair of base materials 10. The base material 10 is coupled to abut between the anodizing layer 11, the member 20 is formed in a cylindrical shape corresponding to the engagement shape of the anodizing layer (11). In addition, the member 20 is formed of any one material selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and is matched with the anodizing layer 11 of the base material 10. At this time, an adhesive may be used between the base 10 and the member 20 in contact with each other to increase the bonding force. In addition, although not separately illustrated, a process of forming roughness on the member 20 through sand blasting or the like may be further performed to increase the bonding force between the base material 10 and the member 20.
도 8, 도 12, 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 상기 기판 분리 단계(S3)는 결합된 상태의 상기 모재(10) 및 부재(20)를 절단하여 개별적인 기판(110)을 형성하는 단계이다.8, 12, 13A and 13B, the substrate separating step S3 is a step of forming the individual substrate 110 by cutting the base material 10 and the member 20 in a bonded state. .
도 12에 도시되어 있듯이, 상기 모재(10) 및 부재(20)는 일정한 크기를 갖도록 절단된다. 또한, 도 13a 및 도 13b에 도시되어 있듯이, 이에 따라 형성된 기판(110)에는 상기 부재(20)에 대응되는 제 1 기판(111), 상기 모재(10)에 대응되는 제 2 기판(112), 상기 모재(10)의 아노다이징층(11)에 대응되는 절연층(113)이 형성된다. 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)은 상기 절연층(113)에 의해 이격되어 있으며, 전기적으로도 독립된다.As shown in FIG. 12, the base material 10 and the member 20 are cut to have a constant size. 13A and 13B, the substrate 110 thus formed includes a first substrate 111 corresponding to the member 20, a second substrate 112 corresponding to the base material 10, An insulating layer 113 corresponding to the anodizing layer 11 of the base material 10 is formed. The first substrate 111 and the second substrate 112 are spaced apart from the insulating layer 113, and are also electrically independent.
도 8 및 도 14를 참조하면, 상기 고정층 형성 단계(S4)는 상기 기판(110)의 상면 및 하면 중에서 적어도 하나에 고정층(120)을 형성하는 단계이다. 상기 고정층(120)은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트(Photo Sensitive Paste) 또는 그 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 고정층(120)은 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(112)에 비해 상대적으로 내구성이 약한 상기 절연층(113)을 압력으로부터 보호할 수 있다.8 and 14, the fixing layer forming step S4 is a step of forming the fixing layer 120 on at least one of an upper surface and a lower surface of the substrate 110. The pinned layer 120 may be formed using poly phthalamide (PPA), epoxy resin, photosensitive paste, or a mixture thereof. The pinned layer 120 may protect the insulating layer 113, which is relatively less durable than the first and second substrates 111 and 112, from pressure.
또한, 상기 고정층(120)이 형성된 전후에는 상기 제 2 기판(112)의 하부에 도금층(114)이 형성될 수 있다. 상기 도금층(114)은 상기 제 2 기판(112)이 노출된 부분에 구리, 니켈, 은, 금 또는 그 조합 중에서 선택된 어느 하나로 도금을 수행함으로써 형성된다.In addition, before and after the pinned layer 120 is formed, a plating layer 114 may be formed below the second substrate 112. The plating layer 114 is formed by performing plating with any one selected from copper, nickel, silver, gold, or a combination thereof on the exposed portion of the second substrate 112.
도 8 및 도 15를 참조하면, 상기 격벽 형성 단계(S5)는 상기 제 2 기판(112)의 상부에 격벽(150)을 형성하는 단계이다. 상기 격벽(150)은 상기 제 2 기판(112)의 상면으로부터 수직 방향으로 돌출되어 형성된다. 상기 격벽(150)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.8 and 15, the partition wall forming step S5 is a step of forming the partition wall 150 on the second substrate 112. The partition wall 150 protrudes from the upper surface of the second substrate 112 in a vertical direction. The partition wall 150 may be formed using a screen printing method or a mold method, and the material may include poly phthalamide (PPA), an epoxy resin, a photosensitive partition paste (PSR), or a mixture thereof. Or may be formed using silicon.
도 8 및 도 16을 참조하면, 상기 광소자 부착 단계(S6)는 상기 기판(110)의 상부에 광소자(130)를 부착하는 단계이다. 이 때, 상기 광소자(130)는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 상기 광소자(130)는 하면의 접착제(131)를 통해 상기 제 1 기판(111)의 상부에 부착될 수 있다.8 and 16, the optical device attaching step S6 is a step of attaching the optical device 130 to the upper portion of the substrate 110. In this case, the optical device 130 may be a light emitting diode (LED). The optical device 130 may be attached to the upper portion of the first substrate 111 through the adhesive 131 on the lower surface.
도 8 및 도 17을 참조하면, 상기 전기적 연결 단계(S7)는 도전성 와이어(140, 141)를 이용하여 상기 제 2 기판(112)과 상기 광소자(130)를 연결하는 단계이다. 상기 기판(112)에 전달된 외부 신호는 상기 도전성 와이어(140, 141)를 통해 상기 광소자(130)에 전달되어, 상기 광소자(130)의 발광을 제어하게 된다.8 and 17, the electrical connection step S7 is a step of connecting the second substrate 112 and the optical device 130 using the conductive wires 140 and 141. The external signal transmitted to the substrate 112 is transmitted to the optical device 130 through the conductive wires 140 and 141 to control the light emission of the optical device 130.
도 8 및 도 18을 참조하면, 상기 보호층 형성 단계(S8)는 상기 격벽(150)에 의해 구획된 영역에 형광 물질을 도포하여 보호층(160)을 형성하는 단계이다. 상기 보호층(160)은 상기 광소자(130) 및 도전성 와이어(140, 141)를 감싸도록 상기 기판(110)의 상부에 형성된다. 상기 보호층(160)은 상기 광소자(130) 등을 외부의 충격으로부터 보호한다. 또한, 상기 보호층(160)은 상기 광소자(130)에서 생성된 빛을 백색광으로 변환시킬 수 있다.8 and 18, the protective layer forming step S8 is a step of forming the protective layer 160 by applying a fluorescent material to a region partitioned by the barrier wall 150. The protective layer 160 is formed on the substrate 110 to surround the optical device 130 and the conductive wires 140 and 141. The protective layer 160 protects the optical device 130 from an external impact. In addition, the protective layer 160 may convert the light generated by the optical device 130 into white light.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an optical device according to another exemplary embodiment of the present invention will be described.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an optical device according to another exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 20 내지 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention. 20 to 24 are views for explaining a method of manufacturing an optical device according to another embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)의 제조 방법은 아노다이징 단계(S1), 결합 단계(S2), 승온 단계(S3), 기판 분리 단계(S4), 고정층 형성 단계(S5), 격벽 형성 단계(S6), 광소자 부착 단계(S7), 전기적 연결 단계(S8), 보호층 형성 단계(S9)를 포함한다. 이하에서는 도 19의 각 단계들을 도 20 내지 도 24를 함께 참조하여 설명하도록 한다.Referring to FIG. 19, a method of manufacturing an optical device device 200 according to another embodiment of the present invention may include an anodizing step S1, a coupling step S2, a temperature raising step S3, a substrate separation step S4, and a fixed layer. Forming step (S5), barrier rib forming step (S6), optical element attaching step (S7), electrical connection step (S8), protective layer forming step (S9). Hereinafter, each step of FIG. 19 will be described with reference to FIGS. 20 to 24.
도 19, 도 20 및 도 21을 참조하면, 상기 아노다이징 단계(S1)는 일면으로부터 대응되는 반대면에 이르기까지 적어도 하나의 관통홀(10b)이 형성된 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 모재(10)를 구비하고, 상기 관통홀(10b)의 내부를 아노다이징하는 단계이다. 상기 아노다이징은 상기 관통홀(10b)의 형상을 따라 일정한 두께로 산화가 발생하여 이루어지고, 그 결과 아노다이징층(11)이 형성된다. 물론, 상술한 것처럼, 상기 아노다이징 단계(S1)의 이후에는 상기 아노다이징층(11)의 내부에 존재하는 미세 크기의 기공을 BCB(Benzocyclobuten) 및 절연 유기물 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합을 이용하여 채우거나 상기 기공의 미세 기공의 입구를 막아주는 봉공 단계 또는 경화 단계가 더 이루어질 수 있다.19, 20 and 21, the anodizing step (S1) is a copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride formed with at least one through hole (10b) from one surface to the corresponding opposite surface And a base material 10 made of any one selected from silicon carbide, and anodizing the inside of the through hole 10b. The anodizing is performed by oxidizing to a predetermined thickness along the shape of the through hole 10b, and as a result, the anodizing layer 11 is formed. Of course, as described above, after the anodizing step S1, pores having a fine size existing inside the anodizing layer 11 may be filled using any one or a combination thereof selected from benzocyclobuten (BCB) and an insulating organic material. A sealing step or a curing step for blocking the inlet of the micropores of the pores may be further made.
도 19 및 도 22를 참조하면, 상기 결합 단계(S2)는 상기 아노다이징층(11)의 내부에 수축된 부재(20')를 결합하는 단계이다. 여기서, 상기 수축된 부재(20')는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 극저온의 환경에 노출되어 부피가 수축된 상태에서 상기 아노다이징층(11)의 내부에 결합된다. 이 때, 상기 수축된 부재(20')의 직경은 상기 아노다이징층(11)의 내부 직경에 비해 작게 형성되어, 상기 수축된 부재(20')는 상기 아노다이징층(11)의 내부에 용이하게 위치할 수 있다.19 and 22, the bonding step S2 is a step of bonding the contracted member 20 ′ to the inside of the anodizing layer 11. Here, the contracted member 20 'is made of any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide, and the anodizing layer 11 in a state in which the volume is shrunk by being exposed to a cryogenic environment ) Is combined inside. At this time, the diameter of the contracted member 20 'is smaller than the inner diameter of the anodizing layer 11, so that the contracted member 20' is easily located inside the anodizing layer 11. can do.
도 19 및 도 23을 참조하면, 상기 승온 단계(S3)는 상기 모재(10) 및 수축된 부재(20')가 결합된 상태로 온도를 높이는 단계이다. 상기 승온 단계(S3)는 가열을 통해 온도를 높일 수도 있고, 별도의 가열없이 상온에 방치함으로써 이루어질 수도 있다. 그리고 상기 승온 단계(S3)에서 상기 수축된 부재(20')는 부피가 팽창하여, 상기 모재(10)의 아노다이징층(11) 내부를 채우게 된다. 그 결과, 부재(20)가 상기 아노다이징층(11)의 내부에 별도의 접착제 없이도 단단하게 고정될 수 있다.19 and 23, the temperature raising step S3 is a step of raising the temperature in a state in which the base material 10 and the contracted member 20 'are coupled to each other. The temperature raising step (S3) may be increased by heating, or may be made by standing at room temperature without additional heating. In addition, in the temperature increasing step S3, the contracted member 20 ′ expands in volume to fill the inside of the anodizing layer 11 of the base material 10. As a result, the member 20 can be firmly fixed to the inside of the anodizing layer 11 without a separate adhesive.
도 19 및 도 24를 참조하면, 상기 기판 분리 단계(S4)는 결합된 상태의 상기 모재(10) 및 부재(20)를 절단하여 개별적인 기판(210)을 형성하는 단계이다. 그리고 이에 따라 형성된 기판(210)에는 상기 부재(20)에 대응되는 제 1 기판(111), 상기 모재(10)에 대응되는 제 2 기판(212), 상기 모재(10)의 아노다이징층(11)에 대응되는 절연층(213)이 형성된다. 상기 제 1 기판(111) 및 제 2 기판(212)은 상기 절연층(213)에 의해 이격되어 있으며, 전기적으로도 독립된다.19 and 24, the substrate separating step S4 is a step of forming the individual substrate 210 by cutting the base material 10 and the member 20 in a bonded state. The substrate 210 thus formed includes a first substrate 111 corresponding to the member 20, a second substrate 212 corresponding to the base material 10, and an anodizing layer 11 of the base material 10. An insulating layer 213 is formed. The first substrate 111 and the second substrate 212 are spaced apart from the insulating layer 213 and are electrically independent.
한편, 이 밖에 상기 고정층 형성 단계(S5) 내지 보호층 형성 단계(S9)는 앞서 설명한 제조 방법의 고정층 형성 단계(S4) 내지 보호층 형성 단계(S8)와 동일하다. 따라서, 상기 단계들에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Meanwhile, in addition, the fixed layer forming step (S5) to the protective layer forming step (S9) is the same as the fixed layer forming step (S4) to the protective layer forming step (S8) of the manufacturing method described above. Therefore, detailed description of the above steps will be omitted.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 디바이스(200)의 제조 방법을 설명하였지만, 상기 제조 방법을 이용하면 상기 제 1 기판(111)의 평면 형상이 원형인 경우 뿐만 아니라, 다각형인 경우 또는 상기 제 1 기판(111)의 일부분이 돌출된 형태인 경우라도 용이하게 제조할 수 있다.In addition, although the manufacturing method of the optical device device 200 according to another embodiment of the present invention has been described, when the manufacturing method is used, the planar shape of the first substrate 111 is not only circular but also polygonal or Even when a part of the first substrate 111 is protruded, it can be easily manufactured.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 광소자 디바이스 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 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 only one embodiment for implementing 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 embodiment, and as claimed in the following claims, the present invention Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
본 발명에 의한 광소자 디바이스는 기판을 중앙에 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 제 1 기판, 제 1 기판의 둘레를 따라 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로로 형성된 제 2 기판으로 구비하여, 광소자에서 발생한 열을 기판의 하부로 용이하게 방열할 수 있다.An optical device according to the present invention comprises a first substrate formed of any one selected from the group consisting of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride and silicon carbide in the center, copper, copper alloy, aluminum, A second substrate formed of any one selected from aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide may be used to easily dissipate heat generated in an optical device to a lower portion of the substrate.
또한, 본 발명에 의한 광소자 디바이스는 제 1 기판과 제 2 기판을 절연층을 통해 분리하여, 제 1 기판 및 제 2 기판에 연결된 광소자의 전극들이 단락되는 것을 방지함으로써, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the optical device according to the present invention can improve the reliability by separating the first substrate and the second substrate through the insulating layer to prevent the electrodes of the optical device connected to the first substrate and the second substrate from being shorted. .

Claims (19)

  1. 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 둘레를 감싸도록 형성된 절연층 및 상기 절연층의 둘레를 감싸도록 형성된 제 2 기판을 포함하는 기판;A substrate comprising a first substrate, an insulating layer formed to surround the first substrate, and a second substrate formed to surround the insulating layer;
    상기 제 1 기판의 상부에 형성된 광소자;An optical element formed on the first substrate;
    상기 제 2 기판과 상기 광소자를 전기적으로 연결하는 도전성 와이어; 및A conductive wire electrically connecting the second substrate and the optical device; And
    상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 형성된 보호층을 포함하는 광소자 디바이스.And a protective layer formed to surround the optical element and the conductive wire.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 절연층은 상기 기판의 두께를 관통하여 상기 제 1 기판의 측면을 전체적으로 감싸면서 형성된 광소자 디바이스.And the insulating layer penetrates through the thickness of the substrate and entirely surrounds the side surface of the first substrate.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 절연층은 상기 제 2 기판을 적어도 2개의 영역으로 분리시키는 광소자 디바이스.And the insulating layer separates the second substrate into at least two regions.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 절연층은 상기 제 1 기판의 일측 가장자리로부터 돌출되어 상기 제 2 기판을 분리시키는 광소자 디바이스.And the insulating layer protrudes from one side edge of the first substrate to separate the second substrate.
  5. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 절연층은 상기 제 1 기판의 가운데 중심을 기준으로 한 적어도 2개의 링 형상으로 형성된 광소자 디바이스,The insulating layer is an optical element device formed in at least two ring shape with respect to the center of the center of the first substrate,
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 절연층은 상기 제 2 기판의 측면 중에서 적어도 어느 하나의 측면이 아노다이징되어 형성된 광소자 디바이스.And the insulating layer is formed by anodizing at least one of the side surfaces of the second substrate.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 기판의 상면 및 하면 중에서 적어도 하나에 상기 절연층에 대응하여 형성된 고정층을 더 포함하는 광소자 디바이스.And a pinned layer formed on at least one of an upper surface and a lower surface of the substrate to correspond to the insulating layer.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 고정층은 폴리프탈아미드(Poly Phthal Amid, PPA), 에폭시 수지, 감광성 격벽 페이스트 및 그 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광소자 디바이스.The pinned layer is any one selected from poly phthalamide (Poly Phthal Amid, PPA), epoxy resin, photosensitive partition paste, and mixtures thereof.
  9. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 1 기판은 상면 중앙에 내부를 향해 형성된 홈을 구비하고, 상기 제 1 기판의 홈을 따라 반사판이 더 형성된 광소자 디바이스.The first substrate has a groove formed in the center of the upper surface toward the inside, the optical element device further formed with a reflector along the groove of the first substrate.
  10. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 반사판의 상부에 상기 광소자가 형성된 광소자 디바이스.An optical element device, wherein the optical element is formed on the reflection plate.
  11. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 1 기판과 제 2 기판은 접착제를 통해 상호간에 결합된 광소자 디바이스.And the first substrate and the second substrate are coupled to each other via an adhesive.
  12. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 1 기판은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광소자 디바이스.And the first substrate is any one selected from copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, aluminum nitride, and silicon carbide.
  13. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 2 기판은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 질화 알루미늄 및 탄화 규소 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 광소자 디바이스.And the second substrate is any one selected from copper, copper alloys, aluminum, aluminum alloys, aluminum nitride and silicon carbide.
  14. 모재의 면 중에서 적어도 하나에 길이 방향을 따라 형성된 복수의 홈을 아노다이징(anodizing)하는 아노다이징 단계;An anodizing step of anodizing a plurality of grooves formed along at least one surface of the base material along a length direction;
    상기 홈이 서로 맞물리도록 복수의 상기 모재를 위치하되, 상기 홈의 내부에 부재를 위치시켜 상기 모재와 부재를 결합하는 결합 단계;Positioning the plurality of the base material to be engaged with each other, the coupling step of coupling the base material and the member by positioning the member inside the groove;
    결합된 상기 모재 및 부재를 상기 모재의 적층 방향으로 절단하여 각각의 기판을 분리하는 기판 분리 단계;A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material;
    상기 기판의 영역 중 상기 부재에 대응되어 형성된 제 1 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계;An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate;
    상기 기판의 영역 중 상기 모재에 대응되는 영역에 형성된 제 2 기판을 상기 광소자와 도전성 와이어로 연결하는 전기적 연결 단계; 및An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and a conductive wire; And
    상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 광소자 디바이스의 제조 방법.A protective layer forming step of forming a protective layer on top of the substrate to surround the optical element and the conductive wire.
  15. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 아노다이징 단계는 상기 홈만을 아노다이징하거나 또는 상기 홈이 형성된 상기 모재의 면 전체를 아노다이징 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.And the anodizing step anodizes only the groove or anodizes the entire surface of the base material on which the groove is formed.
  16. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 결합 단계는 상기 모재와 부재를 접착제를 통해 상호간에 결합시키는 광소자 디바이스의 제조 방법.The bonding step is a method of manufacturing an optical element device for bonding the base material and the member to each other through an adhesive.
  17. 모재의 일면으로부터 대응되는 반대면을 관통하는 관통홀의 내부를 아노다이징하는 아노다이징 단계;Anodizing step of anodizing the inside of the through hole penetrating the corresponding opposite surface from one surface of the base material;
    상온보다 낮은 온도의 환경에 노출되어 부피가 수축된 부재를 상기 관통홀의 내부에 위치시켜 상기 모재와 부재를 결합하는 결합 단계;Combining the base material and the member by placing a member whose volume is contracted by being exposed to an environment of a temperature lower than room temperature in the through hole;
    결합된 상기 모재 및 부재를 승온하여 상기 부재가 상기 관통홀의 내부를 채우도록 하는 승온 단계;A temperature raising step of raising the combined base material and the member to fill the inside of the through hole;
    결합된 상기 모재 및 부재를 상기 모재의 적층 방향으로 절단하여 각각의 기판을 분리하는 기판 분리 단계;A substrate separation step of separating the substrates by cutting the bonded base material and the member in the stacking direction of the base material;
    상기 기판의 영역 중 상기 부재에 대응되어 형성된 제 1 기판의 상부에 광소자를 부착하는 광소자 부착 단계;An optical element attaching step of attaching an optical element on an upper portion of the first substrate formed corresponding to the member in the region of the substrate;
    상기 기판의 영역 중 상기 모재에 대응되는 영역에 형성된 제 2 기판을 상기 광소자와 도전성 와이어로 연결하는 전기적 연결 단계; 및An electrical connection step of connecting a second substrate formed in a region of the substrate corresponding to the base material with the optical element and a conductive wire; And
    상기 광소자 및 도전성 와이어를 감싸도록 상기 기판의 상부에 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계를 포함하는 광소자 디바이스의 제조 방법.A protective layer forming step of forming a protective layer on top of the substrate to surround the optical element and the conductive wire.
  18. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 승온 단계는 결합된 상기 모재 및 부재를 가열하여 상기 부재의 부피가 팽창하도록 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.The heating step is a method of manufacturing an optical element device to heat the base material and the member bonded to expand the volume of the member.
  19. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 승온 단계는 결합된 상기 모재 및 부재를 상온에 방치하여 상기 부재의 부피가 팽창하도록 하는 광소자 디바이스의 제조 방법.Wherein the step of raising the temperature of the optical element device to allow the volume of the member is expanded by leaving the combined base material and the member at room temperature.
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