WO2022014949A1 - 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지 - Google Patents

광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지 Download PDF

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WO2022014949A1
WO2022014949A1 PCT/KR2021/008701 KR2021008701W WO2022014949A1 WO 2022014949 A1 WO2022014949 A1 WO 2022014949A1 KR 2021008701 W KR2021008701 W KR 2021008701W WO 2022014949 A1 WO2022014949 A1 WO 2022014949A1
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WO
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optical device
connection pad
substrate
upper connection
device package
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/008701
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English (en)
French (fr)
Inventor
안범모
김문현
조용욱
Original Assignee
(주)포인트엔지니어링
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape

Definitions

  • the present invention relates to an optical device package substrate and an optical device package including the same.
  • LED Light Emitting Diode
  • LED Light Emitting Diode
  • a semiconductor light emitting diode is attracting attention in various fields as an eco-friendly light source that does not cause pollution.
  • various devices emitting light including LEDs, are collectively referred to as 'optical devices'.
  • the optical device is mounted in the cavity of the optical device mounting substrate, and thus an optical device package may be configured.
  • the optical device mounting substrate may be mainly made of a metal material having good thermal and electrical conductivity.
  • the optical device mounting substrate made of a metal material has an advantage in terms of heat dissipation for dissipating heat generated from the optical device, but may be thermally expanded by the heat generated by the optical device. For this reason, when the optical device is provided in the cavity of the optical device mounting substrate, the optical device bonding portion formed when the bottom surface of the cavity and the terminal of the optical device are joined may be damaged due to thermal expansion of the optical device mounting substrate.
  • the optical device may be provided in the form of bonding terminals to the bottom surface of the cavity of the optical device mounting board using pressure thermal bonding (specifically, eutectic bonding).
  • the optical device mounting substrate made of a metal may be thermally expanded by heat emitted from the optical device.
  • the bottom surface of the cavity may also thermally expand according to the thermal expansion of the optical device mounting substrate, and the optical device bonding portion bonded to the terminal of the optical device among the bottom surfaces of the cavity may also be thermally expanded.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 10-1900933
  • an object of the present invention is to provide an optical device package substrate and an optical device package including the same, which prevents damage to an optical device or a bonding portion of an optical device due to heat while preventing a decrease in the light extraction efficiency of the optical device.
  • the optical device package substrate is an optical device package substrate formed by combining a first substrate and a second substrate, wherein the first substrate is made of a metal material, and at least a part of the bottom surface is removed a body made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the first substrate; an upper connection pad formed on the upper surface of the body; a lower connection pad formed on a lower surface of the body; and a via conductor connecting the upper connection pad and the lower connection pad.
  • the second substrate is characterized in that it is made of a ceramic material.
  • a protrusion is formed on at least one of the first and second substrates, and a groove for accommodating the protrusion is formed in the other, and the first and second substrates are joined by inserting the protrusion into the groove. do.
  • the central axis of the through region is characterized in that it is eccentric to one side within the cavity of the first substrate.
  • connection pads are formed as a pair
  • the lower connection pads are formed as a pair
  • At least one of the upper connection pads is characterized in that it is provided with a marking portion.
  • An optical device package includes: a first substrate made of a metal material and including a through region formed by removing at least a portion of a bottom surface; a ceramic body coupled to the lower portion of the first substrate, an upper connection pad formed on the upper surface of the body, a lower connection pad formed on the lower surface of the body, and a via conductor connecting the upper connection pad and the lower connection pad; a second substrate including; an optical element provided on an upper surface of the upper connection pad; a Zener diode provided on at least one upper surface of the upper connection pad at a distance from the optical element; and a light transmitting member covering the cavity on an upper portion of the cavity of the first substrate.
  • optical device package substrate and the optical device package including the same according to the present invention have the following effects.
  • the optical device package substrate and the optical device package including the same according to the present invention can exhibit the effect of preventing damage to the optical device and the optical device bonding portion due to heat generation of the optical device while implementing a high-efficiency light extraction structure. In addition, it may have an effect in terms of heat dissipation by dissipating heat generated from the optical device.
  • FIG. 1 is a view showing an optical device package substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an optical device package substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • FIG 3 is a view showing the first substrate constituting the optical device package substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention, looking from above.
  • FIG. 4 is a view showing a plane taken along line A-A' of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a view showing a plane cut along line B-B' of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a view showing the first substrate of FIG. 3 as viewed from below;
  • FIG. 7 is a view showing the second substrate constituting the optical device package substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention, looking from above.
  • Fig. 8 is a view showing a plane taken along line A-A' of Fig. 7;
  • Fig. 9 is a view showing a plane taken along line B-B' of Fig. 7;
  • FIG. 10 is a view showing the second substrate of FIG. 9 as viewed from below;
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of a second substrate
  • FIG. 12 is a view showing an optical device package according to a first preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • FIG. 13 is a view showing a plane taken along line A-A' of FIG. 12;
  • Fig. 14 is a view showing a plane taken along line B-B' of Fig. 12;
  • 15 is a view showing a modified example of the optical device package according to the first preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • FIG. 16 is a view showing an optical device package according to a second preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • Fig. 17 is a view showing a plane taken along line A-A' of Fig. 16;
  • FIG. 18 is a view showing a plane taken along line B-B' in FIG. 16;
  • FIG. 19 is a view showing a modified example of an optical device package according to a second preferred embodiment of the present invention as viewed from above.
  • FIG. 20 is a view showing a plane taken along line A-A' of FIG. 19;
  • FIG. 21 is a view showing a plane taken along line B-B' in FIG. 19;
  • Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views, which are ideal illustrative views of the present invention.
  • the thicknesses of the regions and the diameters of the holes shown in these drawings are exaggerated for effective description of technical content.
  • the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance.
  • only a part of the number of LEDs shown in the drawings is illustrated in the drawings by way of example. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention from above.
  • FIG. 3 is a view showing the first substrate P1 constituting the optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention, as viewed from above
  • FIG. 4 is a cut along A-A' of FIG. It is a view showing one side
  • FIG. 5 is a view showing a plane cut along line B-B' of FIG. 3
  • FIG. 6 is a view showing the first substrate P1 of FIG. 3 from below.
  • FIG. 7 is a view showing the second substrate P2 constituting the optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention, as viewed from above, and FIG. 8 is a cut along A-A' of FIG. It is a view showing one side, FIG. 9 is a view showing a plane cut along line B-B' of FIG. 7, and FIG. 10 is a view showing the second substrate P2 of FIG. 7 looking from below. .
  • the optical device package substrate 10 may include a first substrate P1 and a second substrate P2 coupled to a lower portion of the first substrate P1 .
  • the first substrate P1 may be made of a metal material and include a through region 11c formed by removing a portion of the bottom portion F. As shown in FIG. A metal material constituting the first substrate P1 may include aluminum.
  • the first substrate P1 made of a metal material includes at least a portion of the cavity C including the bottom portion F and the inclined side surface 11a and the bottom portion F of the cavity C. It may be configured to include a through region 11c formed by removing .
  • the first substrate P1 may be formed of a single metal body.
  • the first substrate P1 may be formed of a single body made of a metal material including the bottom portion F and the through region 11c.
  • the cavity C may be formed in the first substrate P1 in the shape of a groove having a predetermined depth.
  • the cavity (C) may be composed of a bottom portion (F) and an inclined side surface (11a) extending outwardly inclinedly from the bottom portion (F) to the top. A part of the bottom portion F of the cavity C may be removed. Accordingly, the through region 11c may be provided in the bottom portion F of the cavity C. As shown in FIG.
  • the bottom portion F of the cavity C may include a through region 11c formed by removing a portion of the bottom portion F and a bottom surface 11b formed by the remaining portion that is not removed. Accordingly, the bottom portion F of the first substrate P1 may include the bottom surface 11b of the bottom portion F of the cavity C and the through region 11c. Accordingly, the same reference numerals are assigned to the bottom portion F of the first substrate P1 and the bottom portion F of the cavity C. As shown in FIG.
  • the bottom surface 11b of the cavity C may function as one of the reflective surfaces that reflect the light generated by the optical element O.
  • the thickness of the bottom surface 11b may be less than or equal to the thickness of the upper connection pad 16 to which the terminal of the optical device O is bonded to the top surface.
  • the bottom surface 11b of the cavity C functions as a reflective surface, when the optical device O is provided in the optical device mounting space OS, which will be described later, the light generated by the optical device O It should be provided in a suitable location to effectively reflect the
  • the upper connection pad 16 when the thickness of the bottom surface 11b of the cavity C is thicker than the thickness of the upper connection pad 16 and the height of the bottom surface 11b is located at a position higher than the height of the upper connection pad 16, the upper It may be difficult for light generated from both side surfaces of the optical device O bonded to the top surface of the connection pad 16 to be reflected through the bottom surface 11b. The light generated on both side surfaces of the optical element O is not properly reflected on the bottom surface 11b, and the light deflects the bottom surface 11b or the outside of the bottom surface 11b or the corner of the bottom surface 11b. because it can hit
  • the thickness of the bottom surface 11b is positioned at a position higher than the height of the upper connection pad 16 , the light reflection efficiency of the optical device O may be reduced.
  • the thickness of the bottom surface 11b of the cavity C is formed to be equal to or smaller than the thickness of the upper connection pad 16, so that the bottom surface (11b) may be formed to be located at a height lower than the height of the upper connection pad 16, or located at the same height.
  • the optical device package substrate 10 when the optical device O is provided in the optical device mounting space OS, light generated from all surfaces of the optical device O is It can be effectively reflected through the bottom surface (11b) without combing the bottom surface (11b) or hitting a part outside the bottom surface (11b).
  • the through region 11c of the cavity C is a region formed by removing a part of the bottom F of the cavity C, and the bottom surface 11b of the cavity C is the bottom ( It may be a region formed by not removing the remaining part of F). Accordingly, the area of the through region 11c of the cavity C may be formed to be smaller than the area of the bottom portion F of the cavity C.
  • the cavity (C) may be formed in a shape in which the inner diameter becomes smaller from the inclined side surface (11a) toward the bottom (F).
  • the first substrate P1 may include the light transmitting member mounting part 12 on the cavity C. 1, 4, and 5, the light transmitting member seating portion 12 is formed on the upper portion of the cavity (C), and may be formed with an area larger than the horizontal area of the upper opening of the cavity (C). have.
  • the light transmitting member seating portion 12 may be formed by expanding the diameter of the upper opening of the cavity C using mechanical processing.
  • the light transmitting member seating part 12 may be formed in a rectangular cross-sectional shape including four rounded corner parts 12a.
  • the light transmitting member seating portion 12 may be provided to seat the light transmitting member 19 having a horizontal cross-sectional shape having a rectangular cross-section.
  • the light transmitting member seating portion 12 has a rectangular cross-section including four rounded corner portions 12a having a horizontal cross-sectional shape to accommodate the four corners 19a of the light transmitting member 19 having a rectangular cross section. It may be formed in a shape.
  • the area of the portion where the surface meets the surface to form the corner is extended outward so that the shape of the portion to form the corner is formed in the shape of an arc.
  • the light transmitting member seating portion 12 is formed in a rectangular cross-sectional shape having a horizontal cross-sectional shape including four rounded corner portions 12a, and the four rounded corner portions 12a protrude outward in an arc shape. can be formed in the form. Due to such a shape, the light transmitting member seating portion 12 has a horizontal cross-sectional shape.
  • the edge 19a of the light transmitting member 19 is the light transmitting member seating portion. The problem of being damaged by contact with the portion forming the corner of (12) can be prevented.
  • an alignment mark 13 may be provided on at least one of the four round corner portions 12a of the light transmitting member seating portion 12 of the first substrate P1 .
  • the optical device package substrate 10 according to the preferred embodiment of the present invention includes an alignment mark 13 , so that when the light transmitting member 19 is seated on the light transmitting member receiving part 12 , the light is more efficiently It can be seated by adjusting the seating position of the transmission member 19 .
  • the position of the alignment mark 13 shown in FIG. 2 is shown as an example.
  • the position of the alignment mark 13 is not limited thereto.
  • the number of alignment marks 13 is not limited thereto. In other words, a plurality of alignment marks 13 may be provided.
  • the alignment mark 13 may be preferably provided on at least one of the four rounded corner portions 12a of the light transmitting member seating portion 12 . Accordingly, the process of seating the light transmitting member 19 on the light transmitting member mounting part 12 based on at least one edge 19a of the light transmitting member 19 can be easily performed.
  • the first substrate P1 in the first substrate P1 , at least a portion of the bottom portion F of the cavity C may be removed to form a through region 11c.
  • the first substrate P1 may have a bottom surface 11b due to a remaining portion of the bottom portion F of the cavity C that is not removed.
  • the bottom portion F of the first substrate P1 includes a bottom surface 11b formed by the remaining partial region that is not removed among the through region 11c and the bottom portion F of the cavity C. can be configured.
  • the central axis of the through region 11c may be eccentric to one side in the cavity C of the first substrate P1 .
  • One side of the cavity C of the first substrate P1 on which the central axis of the through region 11c shown in FIG. 3 is eccentric may be, for example, the upper side in the drawing of FIG. 3 . Since this is illustrated as an example, one side of which the central axis of the through region 11c is eccentric is not limited thereto.
  • the central axis of the through region 11c is eccentric to one side in the cavity C of the first substrate P1
  • the central axis of the through region 11c is A bottom surface 11b may be provided on the eccentric bottom portion F of one side.
  • the optical device package substrate 10 may include an optical device mounting space OS that maintains a high-efficiency reflectance.
  • the through region 11c is the Zener diode 20 .
  • its central axis may be eccentric to one side.
  • the first substrate P1 made of a metal material has a bottom surface 11b and an inclined side surface 11a. Through this, a function of reflecting the light generated by the optical element O may be performed.
  • the optical device package substrate 10 has a light extraction efficiency of the light generated in the optical device O through the first substrate P1 including the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b.
  • the reflective surface can be sufficiently secured so that this does not decrease.
  • the first substrate P1 may include a photosensitive solder resist 21 along the edge of the upper surface.
  • the photosensitive solder resist 21 may be formed on an outer region of the light transmitting member mounting portion 12 .
  • the photosensitive solder resist 21 is generated while dicing from the upper surface to the lower surface of the original plate in the cutting process (dicing process) of cutting the optical device package original plate into individual optical device package substrates 10 using a cutting device. burrs can be minimized.
  • the second substrate P2 includes a body 15 made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the first substrate P1 , an upper connection pad 16 formed on the upper surface of the body 15 , and a lower portion formed on the lower surface of the body 15 .
  • the connection pad 17 and the via conductor V connecting the upper connection pad 16 and the lower connection pad 17 may be included.
  • the body 15 may be made of a material having a thermal expansion coefficient lower than that of the first substrate P1 .
  • the body 15 may be made of a ceramic material, and the ceramic material may include aluminum nitride.
  • the material constituting the body 15 is not limited thereto.
  • the material constituting the body 15 is a ceramic material.
  • the second substrate P2 may include an upper connection pad 16 on the upper surface of the body 15 .
  • the upper connection pads 16 may be formed as a pair.
  • the upper connection pad 16 may include a first upper connection pad 16a functioning as a (+) electrode terminal and a second upper connection pad 16b functioning as a (-) electrode terminal.
  • the upper connection pad 16 is not limited to a pair, and may be formed of three or more.
  • the first and second upper connection pads 16a and 16b may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the first and second upper connection pads 16a and 16b may be formed to be spaced apart from each other and insulated by the ceramic body 15 .
  • At least one of the upper connection pads 16 may include a marking portion 22 .
  • the marking part 22 may be provided to distinguish the (+) and (-) electrodes of the upper connection pad 16 .
  • the marking portion 22 is not limited in shape and position as long as it has a shape for distinguishing the electrodes of the upper connection pad 16 .
  • a marking portion 22 is provided on the first upper connection pad 16a, and a marking portion 22 of the upper connection pad 16 is provided. It will be described that at least one of which is provided functions as a (+) electrode terminal.
  • a marking part 22 may be provided on one side of the first upper connection pad 16a.
  • the marking unit 22 may be provided in the form of a groove having a horizontal cross-sectional shape having a triangular cross-sectional shape.
  • the first upper connection pad 16a may include the marking portion 22 by forming a recessed groove in at least a portion of one side thereof. Since the shape and position of the marking part 22 shown in FIG. 7 is shown as an example, it is not limited thereto.
  • the optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention, by providing the marking portion 22 on the upper connection pad 16 provided as a pair, it is possible to visually distinguish the electrodes.
  • the upper connection pad 16 may be made of a material having electrical conductivity.
  • a via conductor hole VH may be formed in the upper connection pad 16 .
  • the via conductor hole VH provided in the upper connection pad 16 may be an upper via conductor hole UVH.
  • a metal material may be filled in the upper via conductor hole UVH.
  • the upper via conductor hole UVH may be provided in each of the first and second upper connection pads 16a and 16b.
  • two upper via conductor holes UVH may be provided in each of the first and second upper connection pads 16a and 16b at a predetermined distance from each other.
  • the number and positions of the via conductor holes VH shown in FIG. 7 are shown as an example and are not limited thereto.
  • the via conductor hole VH may be formed at the outermost portion of the upper connection pad 16 . More specifically, the upper via conductor hole UVH may be formed at the outermost portion of the upper connection pad 16 .
  • the upper connection pads 16 may be provided as a pair in the configuration of the first and second upper connection pads 16a and 16b. Accordingly, the via conductor hole VH may be formed at the outermost portions of each of the first and second upper connection pads 16a and 16b.
  • the via conductor hole VH is formed at the outermost part of the upper connection pad 16 so that, when the via conductor V is provided therein, the upper connection pad 16 to which the optical element O is bonded can be viewed from above. At this time, a structure in which the via conductor V is provided around the outer periphery of the optical device O may be formed.
  • the via conductor hole VH is provided at the outermost part of the upper connection pad 16, so that when the via conductor V is provided therein, the electrical connection to the terminal of the optical element O through the via conductor V is performed.
  • electricity applied through the via conductor V provided on the outermost side of the first upper connection pad 16a is applied to the optical element O bonded to the upper surface through the first upper connection pad 16a. It can flow to at least one terminal.
  • electricity conducted to the other terminal bonded to the upper surface of the second upper connection pad 16b flows through the second upper connection pad 16b, and a via provided at the outermost side of the second upper connection pad 16b. It can be released riding on the conductor (V).
  • the optical device O bonded to the upper surface of the upper connection pad 16 may be a flip-chip type optical device O having first and second terminals on the lower surface.
  • the upper connection pad 16 of the second substrate P2 may be provided at a position corresponding to the through region 11c of the first substrate P1 . Accordingly, in the optical device package substrate 10 according to a preferred embodiment of the present invention, when the second substrate P2 is coupled to the lower portion of the first substrate P1, the upper connection pad 16 is located in the through region 11c. A locating structure may be formed.
  • the optical device providing region ( OF) can be formed.
  • At least a portion of a ceramic body 15 provided around the upper connection pad 16 while the upper connection pad 16 is positioned in the upper connection pad 16 and the through area 11c. ) may be included.
  • the optical device-provided area OF may be formed in a shape surrounded by the bottom surface 11b of the bottom surface 11b of the first substrate P1 . Accordingly, when the optical device O is provided in the optical device-provided area OF, the light generated from the optical device O surrounds the optical device-provided area OF, the bottom surface 11b of the cavity C And it is reflected through the inclined side surface (11a) it is possible to improve the light extraction efficiency of the optical device package product.
  • a second substrate P2 is coupled to a lower portion of the first substrate P1, and a second substrate P2 is formed in the through region 11c of the first substrate P1.
  • the optical device mounting space OS may be formed by bonding the upper connection pads 16 of the substrate P2 to be positioned.
  • a portion of the optical device mounting space OS may be configured by the bottom surface 11b formed around the through region 11c and the inclined side surface 11a extending upward from the bottom surface 11b.
  • a second substrate P2 may be coupled to a lower portion of the first substrate P1 .
  • the second substrate P2 may be coupled such that the upper connection pad 16 provided on the upper surface of the second substrate P2 is provided in the through region 11c of the first substrate P1 .
  • the remaining part of the optical device mounting space OS may be configured to form a space for mounting the optical device O. As shown in FIG.
  • the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b are formed by the first substrate P1.
  • the bottom portion FP of the optical device mounting space OS may be formed while at least a portion of the area removed from the bottom surface 11b by the second substrate P2, that is, the through area 11c is blocked.
  • the bottom portion FP of the optical device mounting space OS may be formed when the second substrate P2 blocks the through region 11c.
  • the bottom portion FP of the optical device mounting space OS may include the upper connection pad 16 and at least a portion of the ceramic body 15 provided around the upper connection pad 16 . have.
  • the optical device mounting space OS of the optical device package substrate 10 includes a metal inclined side surface 11a, a bottom surface 11b, and a bottom of the optical device mounting space OS. It may be configured to include a part FP.
  • a lower connection pad 17 may be provided on a lower surface of the body 15 .
  • the lower connection pads 17 may be formed as a pair.
  • the lower connection pad 17 includes a first lower connection pad 17a corresponding to the first upper connection pad 16a and a second lower connection pad 17b corresponding to the second upper connection pad 16b.
  • the first and second lower connection pads 17a and 17b may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the first and second lower connection pads 17a and 17b may be insulated through the ceramic body 15 .
  • the lower connection pad 17 may be formed on the lower surface of the body 15 to have a larger width than the upper connection pad 16 provided on the upper surface of the body 15 .
  • the lower connection pad 17 may be formed to include at least a portion of a vertical projection area of the upper connection pad 16 with respect to the body 15 .
  • the lower connection pad 17 may be made of a material having electrical conductivity.
  • the lower connection pad 17 may include a via conductor hole VH in at least a portion of the vertical projection area with respect to the body 15 of the upper connection pad 16 included in the lower connection pad 17 .
  • the via conductor hole VH provided in the lower connection pad 17 may be a lower via conductor hole LVH.
  • the first lower connection pad 17a includes at least a portion of the vertical projection area to the body 15 of the first upper connection pad 16a, which is larger than the width of the first upper connection pad 16a. width can be formed.
  • the second lower connection pad 17b includes at least a part of the vertical projection area to the body 15 of the second upper connection pad 16b, and has a width greater than the width of the second upper connection pad 16b. can be formed.
  • the first lower connection pad 17a is formed in at least a partial area included in the first lower connection pad 17a of the vertical projection area of the first upper connection pad 16a with respect to the body 15 in the lower via conductor hole LVH. ) can be provided. Such a position may correspond to the upper via conductor hole UVH provided in the first upper connection pad 16a.
  • the second lower connection pad 17b has a lower via conductor hole in at least a partial area included in the second lower connection pad 17b among the vertical projection areas of the second upper connection pad 16b with respect to the body 15 .
  • (LVH) may be provided. Such a position may correspond to the upper via conductor hole UVH provided in the second upper connection pad 16b.
  • two lower via conductor holes LVH may be formed in each of the first and second lower connection pads 17a and 17b.
  • the position and number of the lower via conductor holes LVH may be provided to correspond to the upper via conductor holes UVH.
  • a via conductor hole MVH in the middle portion may be formed in the body 15 .
  • the middle via conductor hole MVH is provided at a position corresponding to the upper and lower via conductor holes LVH to connect the upper and lower via conductor holes LVH as one.
  • the via conductor hole VH is formed in the upper via conductor hole UVH formed in the upper connection pad 16 , the lower via conductor hole LVH formed in the lower connection pad 17 , and the body 15 .
  • the upper and lower via conductor holes LVH may be configured to include a middle via conductor hole MVH that communicates with each other.
  • the upper and lower via conductor holes UVH and LVH and the middle via conductor hole MVH have been described as being respectively provided on the second substrate P2, but the upper and lower The via conductor hole MVH including the via conductor holes UVH and LVH and the intermediate via conductor hole MVH is provided with upper and lower connection pads 16 and 17 in the body 15 and then the upper and lower It may be formed at the same time so as to penetrate the connection pads 16 and 17 and the body 15 .
  • a metal material having good thermal and electrical conductivity may be filled in the via conductor hole VH.
  • at least one of gold, silver, copper, and tungsten may be filled in the via conductor hole VH.
  • the via conductor V may be formed on the second substrate P2 .
  • the via conductor V may electrically connect the upper connection pad 16 and the lower connection pad 17 by a structure provided between the upper connection pad 16 and the lower connection pad 17 .
  • the second substrate P2 is provided with a via conductor V by filling the via conductor hole VH with a metal material. It may be configured to include a via conductor (V).
  • the second substrate P2 may include the via conductor V only in the body 15 .
  • 11 is a diagram illustrating another embodiment of the second substrate P2'.
  • the second substrate P2 may include an upper connection pad 16 on an upper surface of the body 15 provided with the via conductor V, and a lower connection pad 17 on a lower surface of the second substrate P2.
  • the second substrate P2 ′ may include the upper connection pad 16 such that the via conductor V is included in the vertical projection area of the upper connection pad 16 with respect to the body 15 .
  • the lower connection pad 17 may be provided such that the via conductor V is included in the vertical projection area of the lower connection pad 17 with respect to the body 15 .
  • the upper and lower connection pads 16 and 17 of the second substrate P2 ′ may be electrically connected to each other by the via conductor V provided in the body 15 .
  • the first and second substrates P1 and P2 have a protrusion 18 formed on at least one of the first and second substrates P1 and P2, and a groove 14 for accommodating the protrusion 18 is formed on the other. , the protrusion 18 may be inserted into the groove 14 to be joined.
  • a groove 14 for accommodating the protrusion 18 is formed in the first substrate P1, and the protrusion is formed in the second substrate P2. (18) is illustrated and described as being formed.
  • the groove 14 is formed along the edge of the lower surface LS of the first substrate P1 in the depth direction of the first substrate P1.
  • the edge of the lower surface LS of the first substrate P1 may be an area outside the cavity C of the first substrate P1 .
  • the protrusion 18 may be formed along the edge of the upper surface US of the second substrate P2 .
  • the edge of the upper surface US of the second substrate P2 may be an area outside the upper connection pad 16 and an area outside the contact surface to which the bottom surface 11b of the first substrate P1 is in contact. .
  • the grooves 14 and the first substrates of the first substrate P1 are The protrusions 18 of the second substrate P2 may be formed at positions corresponding to each other. Accordingly, the groove 14 of the first substrate P1 is formed in an area outside the cavity C, and the protrusion 18 of the second substrate P2 is outside the cavity C of the first substrate P1. It may be formed at a position corresponding to the region.
  • the first substrate P1 may accommodate the protrusion 18 of the second substrate P2 in the groove 14 formed on the edge of the lower surface LS.
  • the groove 14 and the protrusion 18 may be joined by an adhesive provided between the groove 14 and the protrusion 18 .
  • the optical device package substrate 10 includes a protrusion 18 on at least one of the first and second substrates P1 and P2 and a groove 14 on the other one,
  • the degree of bonding between the two components can be improved.
  • the upper surface and both sides of the protrusion 18 of the second substrate P2 can be used as bonding surfaces with the first substrate P1. have.
  • not only the lower surface of the groove 14 corresponding to the upper surface of the protrusion 18, but also the inner surface of the groove 14 corresponding to both sides of the protrusion may be included in this bonding area.
  • the bonding area for bonding and bonding the first and second substrates P1 and P2 increases, and thus the degree of bonding between the first and second substrates P1 and P2 may be improved.
  • the optical device package substrate 10 has a structure in which the bottom surface 11b of the first substrate P1 made of a metal surrounds the optical device providing area OF including a ceramic material. can be formed.
  • a second substrate P2 made of a ceramic material is coupled to a lower portion of the first substrate P1 made of a metal material, and the upper portion is positioned corresponding to the through region 11c of the first substrate P1. It may be implemented by being coupled to a structure for locating the connection pad 16 .
  • the periphery of the upper connection pad 16 to which the optical device O is directly bonded in the optical device providing area OF may be made of a ceramic material.
  • the periphery of the ceramic material included in the optical element providing area OF may be formed of a metal material by the bottom surface 11b of the first substrate P1.
  • the bonding portion of the optical device O and the optical device O due to heat generation of the optical device O can be prevented from being damaged.
  • light reflection of the optical device O in the cavity C may be made through the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b by the bottom surface 11b.
  • the optical device package substrate 10 according to the preferred embodiment of the present invention does not reduce the light extraction efficiency when the optical device O is provided, and damages the optical device bonding portion due to heat generation and the optical device O. It can prevent breakage problems.
  • the bottom surface of the cavity in which the optical device O is provided is made of metal. and the optical element O may be bonded to the upper surface of the bottom surface.
  • the optical element mounting substrate made of a metal may dissipate the heat of the optical element O.
  • the optical device mounting substrate may perform a heat dissipation function, but may thermally expand.
  • the cavity in which the optical device O is provided may be provided by forming a groove having a predetermined depth in at least a portion of the optical device mounting substrate. Accordingly, the bottom surface may be formed of a metal material constituting the optical device mounting substrate.
  • the bottom surface of the cavity can also thermally expand by the thermal expansion of the optical element mounting board
  • the optical element junction portion expands due to thermal expansion of the metal material, and as a result, the optical element junction portion is damaged and the optical element O is damaged.
  • the optical device providing region OF may be formed through the second substrate P2 including the ceramic body 15 .
  • the second substrate P2 is bonded to the lower portion of the first substrate P1, and a through region 11c is formed in the first substrate P1, and the ceramic of the second substrate P2 is formed in the through region 11c. It can be implemented by combining the upper connection pad 16 provided on the upper surface of the body 15 of the material to be positioned.
  • the upper connection pad 16 to which the optical device O is directly bonded when the optical device O is provided in the optical device providing area OF, the upper connection pad 16 to which the optical device O is directly bonded. Except for the periphery of the upper connection pad 16 may be made of a body 15 made of a ceramic material. Unlike a metal material, the ceramic material constituting the body 15 may not thermally expand even if the heat generated from the optical element O affects the periphery of the upper connection pad 16 . As a result, it is possible to prevent a problem in which the optical element bonding portion and the optical element O are damaged.
  • the optical device bonding portion may be a portion formed while the optical device (O) terminal and the upper surface of the upper connection pad 16 are bonded.
  • the periphery of the optical device providing area OF may be formed of a metal material by the first substrate P1 .
  • the periphery of the optical device-equipped area OF may include a first substrate P1 including a bottom surface 11b positioned on the same plane as the optical device-provided area OF. For this reason, when the optical device O is provided in the optical device-equipped area OF, the light generated by the optical device O is emitted from the bottom surface 11b of the cavity C around the optical device-provided area OF. And it may be reflected by the inclined side surface (11a).
  • the optical device package substrate 10 when the optical device O is provided, the light extraction efficiency of the optical device O does not decrease, and the optical device junction portion and the optical device O ) to prevent damage.
  • heat emitted from the optical device O can be effectively discharged by the metal material constituting the first substrate P1 .
  • FIG. 12 is a view showing the optical device package OP according to a first preferred embodiment of the present invention from above, and FIG. 13 is a view showing a plane cut along line A-A' of FIG. 12, FIG. 14 is a view showing a plane cut along B-B'.
  • the optical device package OP includes an optical device package substrate 10, an optical device package substrate ( 10), the optical element O, the Zener diode 20, and the light transmitting member 19 provided on the upper surface of the upper connection pad 16 may be included.
  • the optical device package substrate 10 includes a via conductor hole VH including upper and lower via conductor holes UVH and LVH and a middle via conductor hole MVH. It is illustrated and described as being configured to include the second substrate P2.
  • the second substrate P2 constituting the optical device package substrate 10 is not limited thereto, and as shown in FIG. 11 , only the body 15 includes a via conductor hole V to the body 15 .
  • the second substrate P2 ′ on which the via conductor V is provided may be provided only on the substrate.
  • the optical device package substrate 10 constituting the optical device package OP according to the first preferred embodiment of the present invention is made of a metal material, and is formed by removing at least a portion of the bottom surface 11b of the first substrate.
  • optical device package substrate 10 is the same as the optical device package substrate 10 according to the preferred embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 10 , a detailed description thereof will be omitted.
  • a characteristic configuration of the optical device package OP according to the first embodiment will be mainly described.
  • the optical device O is provided in the optical device mounting space OS, and may be provided on the upper surface of the upper connection pad 16 positioned in the through region 11c.
  • the optical device O may be configured in the form of a flip chip having first and second terminals on a lower surface thereof.
  • the upper connection pad 16 may be configured as a pair including the first and second upper connection pads 16a and 16b.
  • a (+) electrode terminal and a (-) electrode terminal may be distinguished by a marking unit 22 provided on at least one.
  • the first and second terminals of the optical device O may be provided so as to correspond to the upper surface of the upper connection pad 16 in which the electrode terminal functions are separated by the marking unit 22, respectively, and may be bonded.
  • the light generated by the optical device O is the inclined side 11a of the cavity C and the bottom 11b of the cavity C provided in the periphery of the optical device providing area OF and the bottom surface of the first substrate. It can be reflected through (11b).
  • the optical device package OP forms an optical device mounting space OS by combining the first and second substrates P1 and P2, and the optical device mounting space OS ) can be formed by providing an optical element O.
  • the optical device O since at least a portion of the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b of the optical device mounting space OS by the cavity C is made of a metal material, the optical device O It can be prevented that the extraction efficiency is lowered. This can be implemented by securing a surface that can be used as a light reflective surface in the optical device mounting space OS through the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b.
  • the bottom part FP of the optical device mounting space OS which may have a negative effect on the optical device O and the optical device junction region, does not expand due to thermal expansion.
  • the ceramic material it is possible to prevent damage to the optical element O and the optical element bonding portion.
  • a Zener diode 20 may be provided on the upper surface of the upper connection pad 16 .
  • the Zener diode 20 may be provided on at least one of the upper connection pads 16 to be used as a constant voltage device.
  • the Zener diode 20 may be provided on the upper surface of at least one of the upper connection pads 16 at a distance from the optical element O.
  • a Zener diode 20 may be provided on the upper surface of the second upper connection pad 16b functioning as a negative electrode terminal. .
  • the Zener diode 20 may be provided on at least one of the upper connection pads 16 and may be connected to the other one by wire bonding (W).
  • W wire bonding
  • the Zener diode 20 is provided on the second upper connection pad 16b, and the first upper part by wire bonding W It may be connected to the connection pad 16a.
  • the light transmitting member 19 may be provided to cover the cavity C on the upper portion of the cavity C of the first substrate P1 . As shown in FIG. 12 , the light transmitting member 19 may be provided in the light transmitting member receiving part 12 formed on the upper portion of the cavity C. As shown in FIG. The light-transmitting member 19 may be provided in the light-transmitting member seating portion 12 to cover the upper portion of the cavity C. Accordingly, the light transmitting member 19 can effectively transmit the light of the optical element O reflected through the inclined side surface 11a and the bottom surface 11b in the cavity C. As shown in FIG.
  • the light transmitting member 19 may be provided so that the corners 19a are not damaged by the four round corners 12a of the light transmitting member seating part 12 .
  • the light transmitting member 19 is formed of a transparent material, and the material may vary depending on the type of the optical element O. As shown in FIG.
  • the light transmitting member 19 may be made of, for example, a quartz material. When the light transmitting member 19 is made of a quartz material, it may be effective in terms of UV transmittance when a UV LED is used as a point light source.
  • the light transmitting member 19 may include a glass material, and the configuration of the light transmitting member 19 is not limited thereto.
  • the light transmitting member 19 may be provided in the form of a flat plate having a horizontal cross-section having a rectangular cross-section.
  • the optical device package (OP) according to the first preferred embodiment of the present invention is provided with the optical device (O) in the optical device mounting space (OS) of the optical device package substrate 10, while implementing a high-efficiency light extraction structure It is possible to exhibit an effect of preventing damage to the optical element O and the optical element bonding portion due to heat generation of the optical element O.
  • a partial area of the optical device package substrate 10 with the first substrate P1 made of a metal material, it is possible to have an effect in terms of heat dissipation in which heat generated from the optical device O is emitted.
  • 15 is a diagram illustrating a modified example of the optical device package OP according to the first preferred embodiment of the present invention.
  • the modified example is different from the optical device package OP according to the first preferred embodiment of the present invention in that a plurality of optical devices O are provided in the optical device mounting space OS. have.
  • the modified example since all configurations except for these differences are the same as the optical device package key OP according to the first preferred embodiment of the present invention, a detailed description of the same configuration will be omitted.
  • two optical devices O may be provided in the optical device mounting space OS.
  • Each optical element O may be provided in a structure electrically connected in parallel.
  • the optical device O is provided on the outer periphery of the optical device O and electrical connection can be implemented by the via conductor V formed at the outermost side of each of the upper connection pads 16a and 16b. .
  • the optical device O including the first and second optical devices O1 and O2 may be electrically connected in parallel in the optical device mounting space OS.
  • the optical device O may be provided in the form of a flip chip.
  • the first optical device O1 has a via provided on the outermost side of the first upper connection pad 16a through a first terminal bonded to the upper surface of the first upper connection pad 16a. Electricity flowing through the first upper connection pad 16a may be applied from the conductor V.
  • the second optical device O2 provided in a structure electrically connected in parallel with the first optical device O1 is also formed on the upper surface of the first upper connection pad 16a in the same shape as the first optical device O1. Electricity may be applied through the first terminal of the bonded second optical device O2.
  • Electricity applied to the first terminal of the first optical device O1 flows through the second terminal of the first optical device O1 along the second upper connection pad 16b, and flows around the outer periphery of the first optical device O1. and may be emitted through the via conductor V formed at the outermost portion of the second upper connection pad 16b.
  • the modified example of the optical device package OP in providing the optical device O having a multi-structure, a structure electrically connected in parallel is formed, and the optical device O is provided. ), it is possible to effectively implement an electrical flow to each of the optical devices O1 and O2 through the via conductor V provided on the outer periphery.
  • 16 to 18 are diagrams illustrating an optical device package OP' according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • the optical device package OP' according to the second preferred embodiment of the present invention is provided such that a plurality of optical devices O are electrically connected in series/parallel to the optical device mounting space OS, and the upper connection pad (16) is different from the optical device package OP according to the first preferred embodiment of the present invention in that it is composed of three or more.
  • the optical devices O are arranged in the third row and third column. It can be arranged in an array.
  • the shape of the through region 11c may be formed in a structure suitable for providing a plurality of optical devices O according to the arrangement of the optical devices O.
  • three or more upper connection pads 16 may also be provided.
  • the upper connection pad 16 is formed by the first upper connection pad 16a' and the second upper connection pad ( 16b'), a third upper connection pad 16c, and a fourth upper connection pad 16d.
  • Each of the upper connection pads 16a', 16b', 16c, and 16d may be formed to be spaced apart and insulated from each other.
  • FIG. 16 shows that the upper connection pads 16 are formed and insulated with a separation distance, a separate insulating part may be provided at the separation distance.
  • the first to fourth upper connection pads 16a ′, 16b ′, 16c , and 16d may be arranged in rows with a separation distance therebetween. Accordingly, the arrangement of the upper connection pads 16 in the first to fourth columns can be formed.
  • the upper connection pad 16 may be provided in the same shape, but like the optical device package OP' according to the second preferred embodiment of the present invention, a plurality of optical devices O may be provided in a series/parallel structure.
  • the outermost upper connection pads eg, the first upper connection pad 16a ′ and the fourth upper connection pad 16d ) may be provided in a structure having an extension part e at one end. have.
  • the optical device package OP' has a shape in which the first and fourth upper connection pads 16a' and 16d having the extension part e are symmetrical to each other. can be provided.
  • Each of the extensions e provided in the first and fourth upper connection pads 16a' and 16d is insulated with a separation distance as the first and fourth upper connection pads 16a' and 16d are formed with a spaced distance apart.
  • the upper connection pad 16 includes the extended portion e only on the outermost upper connection pads 16a ′ and 16d , so that an area in which the Zener diode 20 is provided can be secured.
  • the via conductors V are provided only on the first and fourth upper connection pads 16a ′ and 16d disposed at the outermost sides.
  • the via conductor V may be formed at the outermost portion of the upper connection pad 16 .
  • the first and fourth upper connection pads 16a' and 16d may be formed at the outermost portions.
  • a via conductor V may also be provided around the extension part e. This may allow the application or emission of electricity to or from the optical device O through the first and fourth upper connection pads 16a ′ and 16d having the extension portion e to be more efficiently performed.
  • the via conductor V is not provided in the second and third upper connection pads 16b' 16c provided between the first and fourth upper connection pads 16a' and 16d.
  • the optical elements O may be bonded to the upper surface of the upper connection pad 16 so as to be electrically connected in series/parallel.
  • the optical devices O of each row may be electrically connected in series, and the optical devices O of each column may be electrically connected in parallel.
  • the side close to the extension e of the upper connection pad 16 may be the first row, and the left side in the drawing of FIG. 16 may be the first column.
  • the optical devices O of the first row may conduct electricity through the via conductor V formed at the outermost portion of the first upper connection pad 16a ′.
  • electricity may be applied through the via conductor V provided around the extended portion e of the first upper connection pad 16a ′. The applied electricity may flow to the optical elements O of each row through the via conductor V provided at the outermost side of the first upper connection pad ).
  • the light disposed in the first row and the first column is bonded to the upper surface of the first upper connection pad 16a' through the via conductor V formed on the periphery of the optical device O disposed in the first row and first column. Electricity may flow through the first terminal of the element O. Then, electricity flowing through the first terminal of the optical device 0 disposed in the first row and first column is applied to the optical device 0 disposed in the first row and first column bonded to the upper surface of the second upper connection pad 16b'. ) can flow to the second terminal.
  • Electricity flowing through the second terminal of the optical device O disposed in the first row and first column bonded to the upper surface of the second upper connection pad 16b' flows through the second upper connection pad 16b' and in the first row It may flow to the first terminal of the optical device O disposed in the second column. Then, electricity flowing through the first terminal of the optical device O disposed in the first row and second column bonded to the upper surface of the second upper connection pad 16b' is applied to the upper surface of the third upper connection pad 16c. It may flow to the second terminal of the optical device O disposed in the bonded first row and second column.
  • the third upper connection pad 16c may flow through the third upper connection pad 16c to the first terminal of the optical device O disposed in the first row and third column bonded to the upper surface of the third upper connection pad 16c.
  • the second terminal of the optical device O disposed in the first row and third column bonded to the upper surface of the fourth upper connection pad 16d flows through the outermost and extended portions of the fourth upper connection pad 16d ( e) It can be released by riding on the via conductor (V) provided around it.
  • optical devices O in each column are electrically connected in parallel, the optical devices O in the first row are electrically connected in series and at the same time the optical devices O in the second and third rows are also electrically connected in the first row. It can be electrically connected in series in the same form as
  • FIGS. 19 to 21 are diagrams illustrating an optical device package OP′′ according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • An optical device package OP′′ according to a third preferred embodiment of the present invention includes a plurality of rows. And in the first preferred embodiment of the present invention in that the arrangement of the optical elements O is formed by the arrangement of the columns, and the shape of the upper connection pad 16 is formed in a branched form according to the arrangement of the optical elements O. There is a difference from the optical device package OP according to the present invention.
  • the shape of the through region 11c may be formed in a structure suitable for providing a plurality of optical devices O according to the arrangement of the optical devices O.
  • the upper connection pad 16 constitutes the outermost portion of the first upper connection pad 16a" and includes a first main connection pad 16a"-1 and a main connection pad having a via conductor V.
  • the outermost of the first upper connection pad 16a" and the second upper connection pad 16b" including the first branched connection pad 16a"-1 formed in a branching form from 16a"-1 and a second main connection pad 16b"-1 comprising a via conductor V and a second branch connection pad 16b"-2 branching from the second main connection pad 16b"-2.
  • an intermediate connection pad 16e provided between the second upper connection pads 16a", 16b" and the first and second upper connection pads 16a", 16b” and having no via conductor V.
  • At least one of the first and second branch connection pads 16a"-2 and 16b"-2 may be provided, and some via conductors V may be provided.
  • the first and second branch connection pads 16a′′-2 and 16b′′-2 may be provided with via conductors V to correspond to each other.
  • a first branch connection pad 16a′′-2 positioned around the first main connection pad 16a′′-1 and another first branch positioned around the first branch connection pad 16a′′-2.
  • a via conductor V may be provided on the connection pad 16a"-2.
  • the second branch connection pad 16b"-1 positioned around the second main connection pad 16b"-1.
  • a via conductor V may be provided in another second branch connection pad 16b"-2 positioned around it.
  • the number of first branch connection pads 16a"-2 having the via conductor V of the first upper connection pad 16a" and the via conductor V of the second upper connection pad 16b" The number of the second branch connection pads 16b"-2 having the same may be the same.
  • the number of via conductors V provided in the first and second main connection pads 16a"-1 and 16b"-1 and the first and second branch connection pads The number of via conductors V of (16a"-2, 16b"-2) may be the same.
  • the upper connection pad 16 provided in the optical device package OP′′ according to the third preferred embodiment of the present invention effectively implements the electrical connection of the optical devices O arranged in a plurality of rows and columns. Since it is provided in a suitable configuration, shape and arrangement for the purpose, it is not limited to the configuration, form and arrangement shown in FIG. 19 .
  • the optical devices O may be paired two by one in the column direction to form one optical device group G.
  • the optical device group G may include two pair of optical devices O in the column direction.
  • a plurality of optical device groups G may be arranged in an arrangement of 10 rows and 5 columns.
  • the optical devices O included in the optical device group G may be bonded to the upper surfaces of the first and second upper connection pads 16a′′ and 16b′′ and the intermediate connection pad 16e to be electrically connected in series.
  • the form in which the optical devices O of the optical device group G are electrically connected in series is the electrical series of the optical devices O provided in the optical device package OP′ according to the second preferred embodiment of the present invention. It can be the same as the connection.
  • the optical device package OP′′ according to the third preferred embodiment of the present invention is formed from, for example, one first main connection pad 16a′′-1 according to the arrangement of the optical device group G.
  • a first upper connection pad 16a" including three branched first branch connection pads 16a"-1 may be provided.
  • a second upper connection pad 16b′′ including three second branch connection pads 16b′′-2 branching from one second main connection pad 16b′′-1 may be provided.
  • the optical device package OP" includes the first main connection pad 16a"-1, the intermediate connection pad 16e, and the second upper connection pad 16b".
  • the second main connection pad 16b"-1 and the second branch connection pad 16b"-2 formed the farthest may be sequentially disposed.
  • formed around the first main connection pad 16a"-1 A second formed farthest from the second main connection pad 16b"-1 of the first branch connection pad 16a"-2, the intermediate connection pad 16e formed around it, and the second upper connection pad 16b".
  • the second branch connection pads 16b"-2 formed on the periphery of the branch connection pad 16b"-2 may be sequentially disposed.
  • the intermediate connection pad 16e and the second branch connection pad 16b"-2 may be sequentially and repeatedly formed.
  • the first branch connection pad 16a"-2, the intermediate connection pad 16e and The second main connection pads 16b′′-1 may be sequentially formed.
  • the optical device package OP" includes the upper connection pad 16 in such an arrangement, and the via conductor V provided in the first main connection pad 16a"-1. ) through which electricity applied to the first terminal of the optical device O bonded to the upper surface of the first main connection pad 16a′′-1 may be conducted. The electricity at the first terminal is ) flows through the intermediate connection pad 16e formed around the first main connection pad 16a"-1 to the first terminal of the optical element O bonded to the upper surface of the intermediate connection pad 16e.
  • the second main connection pad 16b"-1 of the second upper connection pad 16b" to which the second terminal is bonded and the second branch connection pad 16b"-2 formed the farthest It may be discharged through the second main connection pad 16b"-1 and the second branch connection pad 16b"-2 provided with the via conductor V.
  • the two optical devices O included in the optical device group G of each row may be electrically connected in series.
  • each column PC of the optical element group G including the plurality of optical element groups G is electrically connected in parallel.
  • the first upper connection pad 16a" includes one first main connection pad 16a"-1. and four first branch connection pads 16a"-2, wherein the second upper connection pad 16b" has one second main connection pad 16b"-1 and four second branch connection pads ( 16b′′-2).
  • each column PC including a plurality of optical device groups G includes at least one first upper connection pad 16a′′ and at least one first It may include two upper connection pads 16b".
  • the leftmost part is the first of the optical device group G It may be in column 1.
  • the optical device group G is arranged in columns from the first column PC1 to the first column PC1 in the second column PC2, the third column PC3, and the fourth column.
  • the column may be sequentially arranged in a column PC4 and a fifth column PC5.
  • a plurality of optical device groups G may be included in each column.
  • 10 optical device groups G are provided in each of the first to fifth columns PC1, PC2, PC3, PC4, and PC5. may be included.
  • each column PC eg, five columns of the first to fifth columns
  • the optical device group G may be electrically connected in parallel.
  • OF Optical element installation area
  • OS Optical element mounting space

Abstract

본 발명은 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것으로서, 특히, 광소자의 고효율 광추출 구조를 가지면서 광소자의 발열에 의한 광소자 또는 광소자의 접합 부위의 파손을 방지할 수 있는 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것이다.

Description

광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지
본 발명은 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것이다.
반도체 발광 다이오드인 LED(Light Emitting Diode)는 공해를 유발하지 않는 친환경성 광원으로 다양한 분야에서 주목받고 있다. 최근 들어, LED의 사용범위가 실내외 조명, 자동차 헤드라이트, 디스플레이 장치의 백라이트 유닛, 살균/경화 용도 등 다양한 분야로 확대됨에 따라 LED의 고효율 및 우수한 열 방출 특성이 필요하게 되었다. 고효율의 LED를 얻기 위해서는 LED 패키지의 구조 및 그에 사용되는 재료 등도 개선할 필요가 있다.
다시 말해, 고효율의 LED에서는 고열이 발생되기 때문에 이를 효과적으로 방출하지 못하면 LED의 온도가 높아져서 그 특성이 열화될 수 있다. 이에 따라 LED 수명은 줄어들게 된다. 따라서, 고효율의 LED 패키지를 구성함에 있어서, LED로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시키고자 하는 노력이 진행되고 있다.
이하의 설명에서는 LED를 포함하여 광을 방출하는 각종 소자를 총칭하여 '광소자'라 한다.
광소자는 광소자 실장 기판의 캐비티 내에 실장되고, 이에 따라 광소자 패키지가 구성될 수 있다. 광소자 실장 기판은 주로 열 전도도 및 전기 전도도가 좋은 금속 재질로 구성될 수 있다.
그런데, 금속 재질로 구성된 광소자 실장 기판은 광소자로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열 측면에서는 장점이 있으나, 광소자에서 생성된 열에 의해 열팽창될 수 있다. 이로 인해 광소자 실장 기판의 캐비티 내에 광소자를 구비할 경우, 캐비티의 바닥면과 광소자의 단자가 접합되면서 형성된 광소자 접합 부위가 광소자 실장 기판의 열팽창에 의해 파손되는 문제가 야기될 수 있다.
구체적으로, 광소자는 가압열접착(구체적으로, 유테틱 본딩)을 이용하여 광소자 실장 기판의 캐비티 내의 바닥면에 단자를 접합하는 형태로 구비될 수 있다. 이 때, 광소자에서 방출되는 열에 의해 금속 재질의 광소자 실장 기판이 열팽창될 수 있다. 광소자 실장 기판의 열팽창에 따라 캐비티의 바닥면도 열팽창하고, 캐비티의 바닥면 중 광소자의 단자와 접합된 광소자 접합 부위도 열팽창될 수 있다. 그 결과 광소자 접합 부위가 파손되는 문제가 발생하고, 나아가 광소자의 파손 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라 열방출 특성은 그대로 이용하면서 금속 재료로 구성된 기판의 단점을 보완할 수 있는 구조의 개발이 필요하다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1900933호
이에 본 발명은 광소자의 광추출 효율의 저하를 방지하면서 발열에 의해 광소자 또는 광소자의 접합 부위의 파손을 방지하는 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 광소자 패키지 기판은, 제1기판과 제2기판이 결합되어 형성된 광소자 패키지 기판에 있어서, 상기 제1기판은, 금속 재질로 이루어지고, 바닥면 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하고, 상기 제2기판은, 상기 제1기판보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 이루어진 바디; 상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드; 상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드; 및 상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2기판은 세라믹 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1, 2기판 중 적어도 하나에 돌기부가 형성되고, 그 나머지에 상기 돌기부가 수용되는 홈이 형성되고, 상기 제1, 2기판은 상기 홈에 상기 돌기부가 삽입되어 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통 영역의 중심축은 상기 제1기판의 캐비티 내에서 일측으로 편심되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 접속 패드가 한 쌍으로 이루어지고, 상기 하부 접속 패드가 한 쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 접속 패드 중 적어도 하나는 마킹부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 광소자 패키지는, 금속 재질로 이루어지고, 바닥면 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하는 제1기판; 상기 제1기판의 하부에 결합되고, 세라믹 재질의 바디, 상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드, 상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드 및 상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체를 포함하는 제2기판; 상기 상부 접속 패드의 상면에 구비되는 광소자; 상기 광소자와 간격을 두고 상기 상부 접속 패드의 적어도 하나의 상면에 구비되는 제너다이오드; 및 상기 제1기판의 캐비티의 상부에 상기 캐비티를 덮는 광투과 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의한 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지는, 고효율 광추출 구조를 구현하면서 광소자의 발열에 의한 광소자 및 광소자 접합 부위의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 광소자에서 발생한 열을 방출시키는 방열 측면에서도 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제1기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 5는 도 3의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 6은 도 3의 제1기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제2기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 8은 도 7의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 9는 도 7의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 10은 도 9의 제2기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 11은 제2기판의 다른 실시 예를 도시한 도.
도 12은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 13는 도 12의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 14은 도 12의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 15는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 16은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 17은 도 16의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 18은 도 16의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 19는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 20은 도 19의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 21은 도 19의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 영역들의 두께 및 구멍들의 지름 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 LED의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제1기판(P1)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 5는 도 3의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 6은 도 3의 제1기판(P1)을 아래에서 바라보고 도시한 도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제2기판(P2)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 8은 도 7의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 9는 도 7의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 10은 도 7의 제2기판(P2)을 아래에서 바라보고 도시한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1) 및 제1기판(P1)의 하부에 결합되는 제2기판(P2)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 금속 재질로 이루어지고, 바닥부(F) 중 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함할 수 있다. 제1기판(P1)을 구성하는 금속 재질은, 알루미늄을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 금속 재질로 이루어지는 제1기판(P1)은, 바닥부(F) 및 경사측면(11a)으로 구성되는 캐비티(C) 및 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1기판(P1)은 금속 재질이 한 몸체로 구성된 형태일 수 있다. 다시 말해, 제1기판(P1)은 바닥부(F) 및 관통 영역(11c)을 포함하는 금속 재질로 구성된 하나의 바디로 이루어진 형태일 수 있다.
제1기판(P1)은 소정 깊이의 홈 형상으로 캐비티(C)가 형성될 수 있다. 캐비티(C)는 바닥부(F) 및 바닥부(F)로부터 상부로 외측 경사지게 연장되는 경사측면(11a)으로 구성될 수 있다. 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 일부는 제거될 수 있다. 이에 따라 캐비티(C)의 바닥부(F)에는 관통 영역(11c)이 구비될 수 있다.
캐비티(C)의 바닥부(F)는 바닥부(F) 중 일부를 제거하여 형성된 관통 영역(11c) 및 제거되지 않은 나머지 일부에 의해 형성된 바닥면(11b)을 포함할 수 있다. 이에 따라 제1기판(P1)의 바닥부(F)는, 캐비티(C)의 바닥부(F)의 바닥면(11b) 및 관통 영역(11c)을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 제1기판(P1)의 바닥부(F) 및 캐비티(C)의 바닥부(F)는 동일한 부호가 부여된다.
캐비티(C)의 바닥면(11b)은, 광소자(O)에서 생성된 광을 반사시키는 반사면 중 하나로서 기능할 수 있다. 이 경우, 바닥면(11b)의 두께는 상면에 광소자(O)의 단자가 접합되는 상부 접속 패드(16)의 두께보다 작거나 동일할 수 있다.
상세히 설명하면, 캐비티(C)의 바닥면(11b)은 반사면으로서 기능하므로, 후술하는 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)가 구비될 경우, 광소자(O)에서 생성된 광을 효과적으로 반사시키기에 적합한 위치에 구비되어야 한다.
예컨대, 캐비티(C)의 바닥면(11b)의 두께가 상부 접속 패드(16)의 두께보다 두꺼워서 바닥면(11b)의 높이가 상부 접속 패드(16)의 높이보다 높은 위치에 위치할 경우, 상부 접속 패드(16)의 상면에 접합되는 광소자(O)의 양측면부에서 생성된 광이 바닥면(11b)을 통해 반사되는 것이 어려울 수 있다. 광소자(O)의 양측면부에서 생성된 광이 바닥면(11b)에서 제대로 반사되지 못하고, 광이 바닥면(11b)을 빗겨가거나 바닥면(11b)의 외측부 또는 바닥면(11b)의 모서리부에 부딪칠 수 있기 때문이다.
다시 말해, 바닥면(11b)의 두께가 상부 접속 패드(16)의 높이보다 높은 위치에 위치할 경우, 광소자(O)의 광의 반사 효율이 저하될 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 캐비티(C)의 바닥면(11b)의 두께를 상부 접속 패드(16)의 두께보다 작거나 동일하게 형성하여, 바닥면(11b)이 상부 접속 패드(16)의 높이보다 낮은 높이에 위치하거나, 동일한 높이에 위치하도록 형성할 수 있다.
이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)의 모든 면에서 생성된 광이 바닥면(11b)을 빗겨가거나, 바닥면(11b)을 벗어난 부분에 부딪치지 않고 바닥면(11b)을 통해 효과적으로 반사될 수 있다.
캐비티(C)의 관통 영역(11c)은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 일부가 제거됨으로써 형성되는 영역이고, 캐비티(C)의 바닥면(11b)은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 나머지 일부가 제거되지 않음으로써 형성되는 영역일 수 있다. 따라서, 캐비티(C)의 관통 영역(11c)의 면적은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.
캐비티(C)는 경사측면(11a)에서 바닥부(F)로 갈수록 내부 지름이 작아지는 형태로 형성될 수 있다.
제1기판(P1)은 캐비티(C)의 상부에 광투과 부재 안착부(12)를 구비할 수 있다. 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 캐비티(C)의 상부에 형성되되, 캐비티(C)의 상부 개구의 수평 면적보다 큰 면적으로 형성될 수 있다. 광투과 부재 안착부(12)는 기계적 가공을 이용하여 캐비티(C)의 상부 개구의 지름을 확장함으로써 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 광투과 부재 안착부(12)는 수평 단면 형상이 사각형 단면으로 형성되는 광투과 부재(19)를 안착시키기 위해 구비될 수 있다. 그런데, 광투과 부재 안착부(12)는 기계적 가공을 이용하여 형성되므로, 수평 단면 형상이 사각형 단면을 갖도록 형성되기가 어렵다. 이에 따라, 광투과 부재 안착부(12)는 사각형 단면을 갖는 광투과 부재(19)의 4개의 모서리(19a)를 수용하기 위해 수평 단면 형상이 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 면과 면이 만나서 모서리를 형성하는 부위의 면적이 외측으로 확장되어 모서리를 형성하는 부위의 형상이 호의 형상으로 형성될 수 있다. 이로 인해 광투과 부재 안착부(12)는, 수평 단면 형상이 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성되되, 4개의 둥근 모서리부(12a)가 호의 형상으로 외측으로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상에 의해 광투과 부재 안착부(12)는 수평 단면 형상이 사각형 단면으로 형성되는 광투과 부재(19)의 안착시, 광투과 부재(19)의 모서리(19a)가 광투과 부재 안착부(12)의 모서리를 형성하는 부위에 접촉되어 손상되는 문제가 방지될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a) 중 적어도 하나에 얼라인 마크(13)를 구비할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 다른 광소자 패키지 기판(10)은 얼라인 마크(13)를 구비함으로써, 광투과 부재 안착부(12)에 광투과 부재(19)를 안착시킬시, 보다 효율적으로 광투과 부재(19)의 안착 위치를 조정하여 안착시킬 수 있다.
도 2에 도시된 얼라인 마크(13)의 위치는 일 예로서 도시된 것이다. 얼라인 마크(13)의 구비 위치는 이에 한정되지 않는다. 또한, 얼라인 마크(13)의 구비 개수도 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 얼라인 마크(13)는 복수개 구비될 수도 있다.
얼라인 마크(13)는 바람직하게는, 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 이에 따라 광투과 부재(19)는 광투과 부재(19)의 적어도 하나의 모서리(19a)를 기준으로 광투과 부재 안착부(12)에 대한 안착 과정이 쉽게 이루어질 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 적어도 일부가 제거되어 관통 영역(11c)이 형성될 수 있다. 또한, 제1기판(P1)은 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 제거되지 않은 나머지 일부에 의해 바닥면(11b)을 구비할 수 있다.
다시 말해, 제1기판(P1)의 바닥부(F)는 관통 영역(11c) 및 캐비티(C)의 바닥부(F)중 제거되지 않은 나머지 일부 영역에 의해 형성된 바닥면(11b)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 관통 영역(11c)의 중심축은 제1기판(P1)의 캐비티(C) 내에서 일측으로 편심될 수 있다. 도 3에 도시된 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 제1기판(P1)의 캐비티(C) 내에서 일측은, 일 예로서 도 3의 도면상 상측일 수 있다. 이는 일 예로서 도시된 것이므로 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 일측은 이에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 캐비티(C)내에서 관통 영역(11c)의 중심축이 일측으로 편심되는 구조에 있어서, 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 일측의 바닥부(F)에는 바닥면(11b)이 구비될 수 있다.
다시 말해, 제1기판(P1)에서, 관통 영역(11c)의 중심축이 캐비티(C) 내에서 일측으로 편심되도록 형성되더라도 관통 영역(11c)의 주변에는 바닥면(11b)이 모두 형성된 형태일 수 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)은 바닥면(11b)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이로 인해 광소자 실장 공간(OS)에 구비되는 광소자(O)에서 생성되는 광이 관통 영역(11c)을 연속적으로 둘러싸도록 형성되는 바닥면(11b)을 통해서 반사될 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 고효율의 반사율을 유지하는 광소자 실장 공간(OS)을 구비할 수 있다.
관통 영역(11c)은 제1, 2기판(P1, P2)이 결합되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에 제너다이오드(20)가 실장될 때, 제너다이오드(20)의 실장 위치를 용이하게 확보하기 위해 캐비티(C) 내에서 그 중심축이 일측으로 편심되는 형태로 형성될 수 있다.
금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에 광소자(O)가 실장될 경우, 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)을 통해 광소자(O)에서 생성된 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 포함하는 제1기판(P1)을 통해서 광소자(O)에서 생성된 광의 광추출 효율이 저하되지 않도록 반사면을 충분히 확보할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 상면의 테두리를 따라 감광성 솔더 레지스트(21)를 구비할 수 있다.
감광성 솔더 레지스트(21)는 광투과 부재 안착부(12)의 바깥 영역에 형성될 수 있다. 감광성 솔더 레지스트(21)는, 광소자 패키지 원판을 절단 장치를 이용하여 개별의 광소자 패키지 기판(10)으로 절단하는 절단 공정(다이싱 공정)에서, 상기 원판의 상면에서부터 하면으로 다이싱 하면서 발생하는 버(burr)가 최소화될 수 있다.
제2기판(P2)은 제1기판(P1)보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 이루어진 바디(15), 바디(15)의 상면에 형성된 상부 접속 패드(16), 바디(15)의 하면에 형성된 하부 접속 패드(17) 및 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17)를 연결하는 비아도체(V)를 포함하여 구성될 수 있다.
바디(15)는 제1기판(P1)의 열팽창 계수보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 구성될 수 있다. 일 예로서, 바디(15)는 세라믹 재질로 구성될 수 있고, 세라믹 재질은 알루미늄 나이트라이드를 포함할 수 있다.
바디(15)를 구성하는 재질은 이에 한정되지 않으며, 이하에서는, 일 예로서, 바디(15)를 구성하는 재질이 세라믹 재질인 것으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2)은 바디(15)의 상면에 상부 접속 패드(16)를 구비할 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상부 접속 패드(16)는 (+)전극 단자로 기능하는 제1상부 접속 패드(16a) 및 (-)전극 단자로 기능하는 제2상부 접속 패드(16b)로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 한 쌍의 구성으로 한정되지 않고, 3개 이상의 복수개로 이루어질 수도 있다.
제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)는 소정의 이격 거리를 두고 형성될 수 있다. 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)는 이격 거리를 두고 형성되어 세라믹 재질의 바디(15)에 의해 절연될 수 있다.
상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나는 마킹부(22)를 구비할 수 있다. 마킹부(22)는 상부 접속 패드(16)의 (+), (-) 전극을 구분하기 위해 구비될 수 있다. 마킹부(22)는 상부 접속 패드(16)의 전극을 구분하기 위한 형태라면 형상 및 위치에 대한 한정이 없다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a)에 마킹부(22)가 구비되고, 상부 접속 패드(16) 중 마킹부(22)가 구비되는 적어도 하나가 (+) 전극 단자로서 기능하는 것으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1상부 접속 패드(16a)의 일측에는 마킹부(22)가 구비될 수 있다. 일 예로서, 마킹부(22)는 수평 단면 형상이 삼각형 단면 형상을 갖는 홈의 형태로 구비될 수 있다. 제1상부 접속 패드(16a)는 일측의 적어도 일부에 함몰되는 홈이 형성됨으로써 마킹부(22)를 구비할 수 있다. 도 7에 도시된 마킹부(22)의 형상 및 위치는 일 예로서 도시된 것이므로 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 한 쌍으로 구비되는 상부 접속 패드(16)에 마킹부(22)를 구비함으로써 전극의 구분이 시각적으로 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 전기 전도성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)에는 비아도체홀(VH)이 형성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)에 구비되는 비아도체홀(VH)은 상부 비아도체홀(UVH)일 수 있다. 상부 비아도체홀(UVH)에는 금속 물질이 충진될 수 있다. 상부 비아도체홀(UVH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각에 구비될 수 있다. 일 예로서, 상부 비아도체홀(UVH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각에 2개씩 소정의 이격 거리를 두고 구비될 수 있다. 도 7에 도시된 비아도체홀(VH)의 개수 및 위치는 일 예로서 도시된 것이므로 이에 한정되지 않는다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 비아도체홀(UVH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)의 구성으로 한 쌍으로 구비될 수 있다. 따라서, 비아도체홀(VH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각의 최외곽에 형성될 수 있다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성되어 그 내부에 비아도체(V)가 구비될 경우, 광소자(O)가 접합된 상부 접속 패드(16)를 위에서 바라볼 때 광소자(O)의 외측 주변에 비아도체(V)가 구비되는 구조가 형성되도록 할 수 있다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 구비됨으로써, 내부에 비아도체(V)가 구비될 경우 비아도체(V)를 통한 광소자(O)의 단자로의 전기적 연결을 효과적으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 제1상부 접속 패드(16a)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 통해 인가된 전기가 제1상부 접속 패드(16a)를 통해 그 상면에 접합된 광소자(O)의 적어도 어느 하나의 단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제2상부 접속 패드(16b)의 상면에 접합된 나머지 하나의 단자로 전도된 전기가 제2상부 접속 패드(16b)를 흘러 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 타고 방출될 수 있다. 이 경우, 상부 접속 패드(16)의 상면에 접합되는 광소자(O)는 바람직하게는, 하면에 제1, 2단자를 구비하는 플립칩 형태의 광소자(O)일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2기판(P2)의 상부 접속 패드(16)는 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)이 결합되면, 상부 접속 패드(16)가 관통 영역(11c)에 위치하는 구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1, 2기판(P1, P2)의 결합에 따라 상부 접속 패드(16)가 관통 영역(11c)에 위치함으로써 광소자 구비 영역(OF)이 형성될 수 있다.
광소자 구비 영역(OF)은 상부 접속 패드(16) 및 관통 영역(11c)에 상부 접속 패드(16)가 위치하면서 상부 접속 패드(16)의 주변에 구비되는 적어도 일부의 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광소자 구비 영역(OF)은 제1기판(P1)의 바닥면(11b) 중 바닥면(11b)에 의해 둘러쌓인 형태로 형성될 수 있다. 이로 인해 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)가 구비될 경우, 광소자(O)에서 생성된 광이 광소자 구비 영역(OF)을 둘러쌓는 캐비티(C)의 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)을 통해 반사되어 광소자 패키지 제품의 광추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)이 결합되되, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)에 제2기판(P2)의 상부 접속 패드(16)가 위치하도록 결합됨으로써 광소자 실장 공간(OS)이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1)의 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c), 관통 영역(11c) 주변에 형성된 바닥면(11b) 및 바닥면(11b)으로부터 상방향으로 연장되는 경사측면(11a)에 의해 광소자 실장 공간(OS)의 일부가 구성될 수 있다. 제1기판(P1)의 하부에는 제2기판(P2)이 결합될 수 있다. 이 때, 제2기판(P2)의 상면에 구비되는 상부 접속 패드(16)가 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)에 구비되도록 제2기판(P2)이 결합될 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자 실장 공간(OS)의 나머지 일부가 구성되어 광소자(O)를 실장하기 위한 공간이 형성될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)은, 제1기판(P1)에 의해 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)이 형성될 수 있다. 또한, 제2기판(P2)에 의해 바닥면(11b) 중 제거된 적어도 일부의 영역, 즉, 관통 영역(11c)이 막히면서 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)가 형성될 수 있다. 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)는 제2기판(P2)이 관통 영역(11c)을 차단함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)는 상부 접속 패드(16) 및 상부 접속 패드(16)의 주변에 구비되는 적어도 일부의 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)은 금속 재질의 경사측면(11a), 바닥면(11b) 및 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 바디(15)의 하면에는 하부 접속 패드(17)가 구비될 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 제1상부 접속 패드(16a)와 대응되는 제1하부 접속 패드(17a) 및 제2상부 접속 패드(16b)와 대응되는 제2하부 접속 패드(17b)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b)는 소정의 이격 거리를 두고 형성될 수 있다. 제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b)는 세라믹 재질의 바디(15)를 통해 절연될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 접속 패드(17)는 바디(15)의 상면에 구비되는 상부 접속 패드(16)보다 큰 폭으로 바디(15)의 하면에 형성될 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 바디(15)에 대한 상부 접속 패드(16)의 수직 투영 영역의 적어도 일부를 포함하여 형성될 수 있다.
하부 접속 패드(17)는 전기 전도성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.
하부 접속 패드(17)는 하부 접속 패드(17)에 포함되는 상부 접속 패드(16)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역의 적어도 일부에 비아도체홀(VH)을 구비할 수 있다. 하부 접속 패드(17)에 구비되는 비아도체홀(VH)은 하부 비아도체홀(LVH)일 수 있다.
상세히 설명하면, 제1하부 접속 패드(17a)는 제1상부 접속 패드(16a)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역 중 적어도 일부를 포함하되, 제1상부 접속 패드(16a)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제2하부 접속 패드(17b)는 제2상부 접속 패드(16b)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역 중 적어도 일부를 포함하되, 제2상부 접속 패드(16b)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다.
제1하부 접속 패드(17a)는 바디(15)에 대한 제1상부 접속 패드(16a)의 수직 투영 영역 중 제1하부 접속 패드(17a)에 포함되는 적어도 일부의 영역에 하부 비아도체홀(LVH)을 구비할 수 있다. 이와 같은 위치는 제1상부 접속 패드(16a)에 구비된 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되는 위치일 수 있다.
또한, 제2하부 접속 패드(17b)는 바디(15)에 대한 제2상부 접속 패드(16b)의 수직 투영 영역 중 제2하부 접속 패드(17b)에 포함되는 적어도 일부의 영역에 하부 비아도체홀(LVH)을 구비할 수 있다. 이와 같은 위치는 제2상부 접속 패드(16b)에 구비된 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되는 위치일 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하부 비아도체홀(LVH)은 일 예로서, 제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b) 각각에 2개씩 형성될 수 있다. 하부 비아도체홀(LVH)의 위치 및 개수는 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되도록 구비될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 바디(15)에는 중간부 비아도체홀(MVH)이 형성될 수 있다. 중간부 비아도체홀(MVH)은 상, 하부 비아도체홀(LVH)과 대응되는 위치에 구비되어 상, 하부 비아도체홀(LVH)을 하나로 연통시킬 수 있다. 다시 말해, 비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)에 형성되는 상부 비아도체홀(UVH), 하부 접속 패드(17)에 형성되는 하부 비아도체홀(LVH) 및 바디(15)에 형성되되, 상, 하부 비아도체홀(LVH)을 서로 연통시키는 중간부 비아도체홀(MVH)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하는 설명에서는 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)를 구분하여 제2기판(P2)에 각각 구비되는 것으로 설명하였으나, 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)를 포함하는 비아도체홀(MVH)은 바디(15)에 상, 하부 접속 패드(16, 17)를 구비한 다음, 상, 하부 접속 패드(16, 17) 및 바디(15)를 관통하도록 한꺼번에 형성될 수도 있다.
비아도체홀(VH)에는 열전도도 및 전기 전도도가 좋은 금속 재료가 충진될 수 있다. 예를 들어, 금, 은, 구리, 텅스텐 중 적어도 하나가 비아도체홀(VH)에 충진될 수 있다. 이로 인해 제2기판(P2)에 비아도체(V)가 형성될 수 있다. 비아도체(V)는 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17) 사이에 구비되는 구조에 의해 상부 접속 패드(16) 및 하부 접속 패드(17)를 전기적으로 연결할 수 있다.
제2기판(P2)은 비아도체홀(VH)에 금속 재료를 충진하여 비아도체(V)를 구비함으로써, 세라믹 재질의 바디(15) 및 금속 재질로 구성되는 상, 하부 접속 패드(17) 및 비아도체(V)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제2기판(P2)은 바디(15)에만 비아도체(V)를 구비할 수도 있다. 도 11은 제2기판(P2')의 다른 실시 예를 도시한 도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2')은 바디(15)에만 비아도체홀(VH)을 형성하고, 비아도체홀(VH)에 금속 물질을 충진하여 비아도체(V)를 구비할 수도 있다. 제2기판(P2)은 비아도체(V)가 구비된 바디(15)의 상면에 상부 접속 패드(16)를 구비하고, 하면에 하부 접속 패드(17)를 구비할 수 있다. 이 때, 제2기판(P2')은 상부 접속 패드(16)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역에 비아도체(V)가 포함되도록 상부 접속 패드(16)를 구비할 수 있다. 또한, 하부 접속 패드(17)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역에 비아도체(V)가 포함되도록 하부 접속 패드(17)를 구비할 수 있다. 제2기판(P2')은 바디(15)에 구비된 비아도체(V)에 의해 상, 하부 접속 패드(16, 17)가 전기적으로 연결될 수 있다.
제1, 2기판(P1, P2)은 제1, 2기판(P1, P2) 중 적어도 하나에 돌기부(18)가 형성되고, 그 나머에 돌기부(18)가 수용되는 홈(14)이 형성되어, 홈(14)에 돌기부(18)가 삽입되어 접합될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에서는 일 예로서, 제1기판(P1)에 돌기부(18)를 수용하는 홈(14)이 형성되고, 제2기판(P2)에 돌기부(18)가 형성되는 것으로 도시하여 설명한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 제1기판(P1)의 하면(LS)의 테두리를 따라 제1기판(P1)의 깊이 방향으로 홈(14)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1기판(P1)의 하면(LS)의 테두리는, 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 바깥 영역일 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2)은 제2기판(P2)의 상면(US)의 테두리를 따라 돌기부(18)가 형성될 수 있다. 여기서, 제2기판(P2)의 상면(US)의 테두리는, 상부 접속 패드(16)의 바깥 영역이면서, 제1기판(P1)의 바닥면(11b)이 접촉되는 접촉면의 바깥 영역일 수 있다.
홈(14) 및 돌기부(18)에 의해 제1, 2기판(P1, P2)이 결합된 구조를 상세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 홈(14)과 제2기판(P2)의 돌기부(18)는, 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 제1기판(P1)의 홈(14)은 캐비티(C)의 바깥 영역에 형성되고, 제2기판(P2)의 돌기부(18)는 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 바깥 영역과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
제1기판(P1)은 하면(LS)의 테두리에 형성된 홈(14)에 제2기판(P2)의 돌기부(18)를 수용할 수 있다. 홈(14) 및 돌기부(18)는 홈(14)과 돌기부(18) 사이에 구비되는 접착제에 의해 접합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1, 2기판(P1, P2) 중 적어도 하나에 돌기부(18)를 구비하고, 나머지 하나에 홈(14)을 구비함으로써, 양 구성간의 접합도를 향상시킬 수 있다. 상세히 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제2기판(P2)의 돌기부(18)의 상면 및 양측면을 제1기판(P1)과의 접합면으로 이용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 돌기부(18)의 상면과 대응되는 홈(14)의 하면 뿐만 아니라, 돌기부의 양측면과 대응되는 홈(14)의 내측면이 접착 면적에 포함될 수 있다. 그 결과 제1, 2기판(P1, P2)을 접합하여 결합하기 위한 접착 면적이 넓어짐으로써, 제1, 2기판(P1, P2)간의 접합도가 향상될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 세라믹 재질을 포함하는 광소자 구비 영역(OF)을 금속 재질의 제1기판(P1)의 바닥면(11b)이 둘러쌓는 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조는 세라믹 재질을 포함하는 제2기판(P2)이 금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)의 하부에 결합되되, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)과 대응되는 위치에 상부 접속 패드(16)를 위치시키는 구조로 결합됨으로써 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자 구비 영역(OF) 중 광소자(O)가 직접적으로 접합되는 상부 접속 패드(16) 주변이 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 광소자 구비 영역(OF)에 포함된 세라믹 재질의 주변은 제1기판(P1)의 바닥면(11b)에 의해 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자(O) 구비에 있어서, 광소자(O)의 발열에 의해 광소자(O)의 접합 부위 및 광소자(O)의 파손이 방지될 수 있다. 또한, 바닥면(11b)에 의해 캐비티(C) 내의 광소자(O)의 광의 반사가 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해서 이루어질 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자(O) 구비시 광추출 효율을 저하시키지 않고, 발열에 의한 광소자 접합 부위의 파손 및 광소자(O)의 파손 문제를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)과 달리, 금속 재질로만 구성된 광소자 실장 기판은, 광소자(O)가 구비되는 캐비티의 바닥면이 금속으로 구성되고, 바닥면의 상면에 광소자(O)가 접합될 수 있다. 광소자(O)가 발열되면, 금속 재질의 광소자 실장 기판은 광소자(O)의 열을 방출시킬 수 있다. 그러나, 광소자 실장 기판은 방열 기능을 수행할 수 있으나, 열팽창할 수 있다. 광소자(O)가 구비되는 캐비티는, 광소자 실장 기판의 적어도 일부에 소정 깊이의 홈을 형성하여 구비될 수 있다. 이에 따라 그 바닥면이 광소자 실장 기판을 구성하는 금속 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 광소자 실장 기판의 열팽창에 의해 캐비티의 바닥면도 열팽창할 수 있다. 금속 재질의 열팽창에 의해 광소자 접합 부위가 팽창되고, 그 결과 광소자 접합 부위의 파손 및 광소자(O)의 파손 문제가 발생하게 된다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하는 제2기판(P2)을 통해서 광소자 구비 영역(OF)을 형성할 수 있다. 이는 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)을 결합하되, 제1기판(P1)에 관통 영역(11c)을 형성하여, 관통 영역(11c)에 제2기판(P2)의 세라믹 재질의 바디(15)의 상면에 구비된 상부 접속 패드(16)가 위치하도록 결합함으로써 구현될 수 있다.
세라믹 재질의 경우, 금속 재질의 열팽창 계수와 차이가 있다. 따라서, 광소자(O)의 발열에 의해 열팽창되지 않을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)가 직접적으로 접합되는 상부 접속 패드(16)를 제외한 상부 접속 패드(16)의 주변이 세라믹 재질의 바디(15)로 이루어질 수 있다. 바디(15)를 구성하는 세라믹 재질은, 금속 재질과 달리 광소자(O)에서 발생된 열이 상부 접속 패드(16)의 주변에 영향을 미치더라도 열팽창하지 않을 수 있다. 그 결과 광소자 접합 부위 및 광소자(O)가 파손되는 문제를 방지할 수 있다. 광소자 접합 부위는, 광소자(O) 단자와 상부 접속 패드(16)의 상면이 접합되면서 형성되는 부위일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)에 의해 광소자 구비 영역(OF) 주변이 금속 재질로 형성될 수 있다. 광소자 구비 영역(OF)의 주변은, 광소자 구비 영역(OF)과 동일 평면상에 위치하는 바닥면(11b)을 포함하는 제1기판(P1)을 포함할 수 있다. 이로 인해, 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)에서 생성된 광이 광소자 구비 영역(OF) 주변의 캐비티(C)의 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)에 의해 반사될 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자(O) 구비시, 광소자(O)의 광추출 효율은 저하되지 않으면서 광소자 접합 부위 및 광소자(O)의 파손이 방지되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1)을 구성하는 금속 재질에 의해 광소자(O)에서 방출되는 열이 효과적으로 방출될 수 있게 된다.
도 12은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)를 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 13는 도 12의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 14은 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10), 광소자 패키지 기판(10)의 상부 접속 패드(16)의 상면에 구비되는 광소자(O), 제너다이오드(20) 및 광투과 부재(19)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 12 내지 도 14에서는 일 예로서 광소자 패키지 기판(10)이 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)을 포함하는 비아도체홀(VH)를 구비하는 제2기판(P2)을 포함하여 구성되는 것으로 도시하여 설명한다. 다만, 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제2기판(P2)은 이에 한정되지 않고, 도 11에 도시된 바와 같이, 바디(15)에만 비아도체홀(V)을 구비하여 바디(15)에만 비아도체(V)가 구비되는 제2기판(P2')이 구비될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)를 구성하는 광소자 패키지 기판(10)은, 금속 재질로 이루어지고, 제1기판의 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함하는 제1기판(P1) 및 세라믹 재질의 바디(15), 바디(15)의 상면에 형성된 상부 접속 패드(16), 바디(15)의 하면에 형성된 하부 접속 패드(17) 및 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17)를 연결하는 비아도체(V)를 포함하는 제2기판(P2)을 포함하여 구성될 수 있다.
광소자 패키지 기판(10)은, 도 1 내지 도 10을 참조하여 상술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)과 동일하므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에 대한 특징적인 구성을 중점적으로 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 광소자(O)는, 광소자 실장 공간(OS)내에 구비되되, 관통 영역(11c)에 위치하는 상부 접속 패드(16)의 상면에 구비될 수 있다. 일 예로서, 광소자(O)는 하면에 제1, 2단자를 구비하는 플립칩 형태로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)를 포함하는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 적어도 하나에 구비된 마킹부(22)에 의해 (+)전극 단자 및 (-)전극 단자가 구분될 수 있다. 광소자(O)의 제1, 2단자는 마킹부(22)에 의해 전극 단자 기능이 각각 구분된 상부 접속 패드(16)의 상면에 대응되도록 구비되어 접합될 수 있다.
광소자(O)에서 생성된 광은 캐비티(C)의 경사측면(11a) 및 광소자 구비 영역(OF)의 주변에 구비된 캐비티(C)의 바닥면(11b)이면서 제1기판의 바닥면(11b)을 통해 반사될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 제1, 2기판(P1, P2)의 결합에 의해 광소자 실장 공간(OS)을 형성하고, 상기 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비함으로써 형성될 수 있다.
광소자 패키지 기판(10)은, 캐비티(C)에 의해 광소자 실장 공간(OS)의 경사측면(11a) 및 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 금속 재질로 구성되므로 광소자(O)의 광추출 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 이는 광소자 실장 공간(OS) 내에서 광의 반사면으로 활용할 수 있는 면을 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해서 확보함으로써 구현될 수 있다. 또한, 광소자(O)에서 발생한 열이 전도되면서 광소자(O) 및 광소자 접합 부위에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)를 열팽창에 의해 팽창하지 않는 세라믹 재질을 포함하여 구성함으로써, 광소자(O) 및 광소자 접합 부위의 파손의 방지를 구현할 수 있다.
상부 접속 패드(16)의 상면에는 제너다이오드(20)가 구비될 수 있다. 제너다이오드(20)는, 상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나에 구비되어 정전압 소자로 사용될 수 있다.
구체적으로, 제너다이오드(20)는 광소자(O)와 간격을 두고 상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나의 상면에 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에서는 일 예로서, (-)전극 단자로 기능하는 제2상부 접속 패드(16b)의 상면에 제너다이오드(20)가 구비될 수 있다.
제너다이오드(20)는, 상부 접속 패드(16) 중 적어도 어느 하나에 구비되고, 와이어 본딩(W)에 의해 나머지 하나와 연결될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에서는, 일 예로서, 제2상부 접속 패드(16b)에 제너다이오드(20)가 구비되고, 와이어 본딩(W)에 의해 제1상부 접속 패드(16a)와 연결될 수 있다.
광투과 부재(19)는 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 상부에 캐비티(C)를 덮도록 구비될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 광투과 부재(19)는 캐비티(C)의 상부에 형성되는 광투과 부재 안착부(12)에 구비될 수 있다. 광투과 부재(19)는 광투과 부재 안착부(12)에 구비되어 캐비티(C)의 상부를 덮는 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라 광투과 부재(19)는 캐비티(C) 내의 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해 반사된 광소자(O)의 광을 효과적으로 투과시킬 수 있다.
광투과 부재(19)는 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a)에 의해 모서리(19a)가 파손되지 않도록 구비될 수 있다.
광투과 부재(19)는 투명 재질로 형성되는데 광소자(O)의 종류에 따라 그 재질이 달라질 수 있다. 광투과 부재(19)는, 예를 들어, 쿼츠 재질로 이루어질 수 있다. 광투과 부재(19)를 쿼츠 재질로 구성할 경우, UV LED를 점광원으로 사용하는 경우 UV 투과도 측면에서 효과적일 수 있다.
또한, 광투과 부재(19)는 글라스 재질을 포함하여 구성될 수 있고, 광투과 부재(19)의 구성은 이에 한정되지 않는다.
광투과 부재(19)는 수평 단면이 사각형 단면을 갖는 평평한 판 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비함으로써, 고효율 광추출 구조를 구현하면서 광소자(O)의 발열에 의한 광소자(O) 및 광소자 접합 부위의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 광소자 패키지 기판(10)의 일부 면적을 금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)으로 구성함으로써 광소자(O)에서 발생한 열을 방출시키는 방열 측면에서도 효과를 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)의 변형 예를 도시한 도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 변형 예는 광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)를 구비한다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다. 변형 예는 이와 같은 차이점을 제외한 모든 구성이 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패지키(OP)와 동일하므로, 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 변형 예는, 일 예로서, 광소자 실장 공간(OS)에 2개의 광소자(O)가 구비될 수 있다.
각각의 광소자(O)는 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비될 수 있다. 이 경우, 광소자(O)는, 광소자(O)의 외측 주변에 구비되고 각각의 상부 접속 패드(16a, 16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)에 의해 전기적 연결이 구현될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 예를 들어 광소자 실장 공간(OS)에 제1, 2광소자(O1, O2)로 구성된 광소자(O)가 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비될 수 있다. 광소자(O)는 플립칩 형태로 구비될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1광소자(O1)는, 제1상부 접속 패드(16a)의 상면에 접합된 제1단자를 통해 제1상부 접속 패드(16a)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)로부터 제1상부 접속 패드(16a)를 타고 흐르는 전기를 인가 받을 수 있다.
이 때, 제1광소자(O1)와 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비된 제2광소자(O2)도 제1광소자(O1)와 동일한 형태로 제1상부 접속 패드(16a)의 상면에 접합된 제2광소자(O2)의 제1단자를 통해 전기를 인가받을 수 있다.
제1광소자(O1)의 제1단자로 인가된 전기는 제2상부 접속 패드(16b)를 타고 제1광소자(O1)의 제2단자를 통해 흘러서 제1광소자(O1)의 외측 주변이면서 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 방출될 수 있다.
이와 동일하게, 제2광소자(O2)의 제1단자로 인가된 전기는, 제2상부 접속 패드(16b)를 타고 제2광소자(O1)의 제2단자를 통해 흘러 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 방출될 수 있다.
위와 같이 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)의 변형 예는, 멀티 구조의 광소자(O)를 구비함에 있어서, 전기적으로 병렬 연결되는 구조를 형성하고, 광소자(O)의 외측 주변에 구비되는 비아도체(V)를 통해 각각의 광소자(O1, O2)에 대한 전기적 흐름을 효과적으로 구현할 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')를 도시한 도이다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')는, 광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)들이 전기적으로 직·병렬 연결되도록 구비된다는 점과, 상부 접속 패드(16)가 3개 이상의 복수개로 이루어진다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')의 광소자 실장 공간(OS)에는 일 예로서, 광소자(O)들이 제3행 제3열의 배열로 배치될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에서는 광소자(O)들의 배열에 따라 복수개의 광소자(O)를 구비하기 적합한 구조로 관통 영역(11c)의 형상이 형성될 수 있다.
광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)가 전기적으로 직·병렬 연결되도록 구비됨에 따라, 상부 접속 패드(16)도 3개 이상의 복수개로 구비될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 일 예로, 광소자(O)들이 3행 3열의 배열로 배치됨에 따라, 상부 접속 패드(16)가 제1상부 접속 패드(16a'), 제2상부 접속 패드(16b'), 제3상부 접속 패드(16c), 제4상부 접속 패드(16d)로 구성될 수 있다.
각각의 상부 접속 패드(16a', 16b', 16c, 16d)는 이격 거리를 두고 형성되어 서로 절연될 수 있다. 도 16에는 상부 접속 패드(16)가 이격 거리를 두고 형성되어 절연되는 것으로 도시하였으나, 이격 거리에는 별도의 절연부가 구비될 수도 있다.
제1 내지 제4상부 접속 패드(16a', 16b', 16c, 16d)는 서로 간에 이격 거리를 두고 열배치될 수 있다. 따라서, 제1열 내지 제4열의 상부 접속 패드(16) 배열이 형성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 동일한 형상으로 구비될 수도 있으나, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')와 같이, 복수개의 광소자(O)가 직·병렬 구조로 구비될 경우, 최외곽에 배치되는 상부 접속 패드(예를 들어, 제1상부 접속 패드(16a') 및 제4상부 접속 패드(16d))는 일단에 확장부(e)를 구비하는 구조로 구비될 수 있다.
도 16에 도시된 상부 접속 패드(16)의 형상은 일 예로서 도시된 것이므로, 확장부(e)의 형상, 확장부(e)를 구비하는 형상 및 확장부(e)를 구비하지 않는 형상은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')는 일 예로서, 확장부(e)를 구비하는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)가 서로 좌우 대칭되는 형상으로 구비될 수 있다. 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)에 구비되는 각각의 확장부(e)는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)가 이격 거리를 두고 형성됨에 따라 이격 거리를 두고 절연되는 형태일 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 최외곽에 배치되는 상부 접속 패드(16a', 16d)에만 확장부(e)를 구비함으로써, 제너다이오드(20)가 구비되는 영역을 확보할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상부 접속 패드(16)가 3개 이상의 복수개로 이루어질 경우, 최외곽에 배치되는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)에만 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이 때, 비아도체(V)는 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)의 최외곽에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 확장부(e)의 주변에도 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이는 확장부(e)를 구비하는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)를 통한 광소자(O)로의 전기 인가 또는 방출이 보다 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d) 사이에 구비되는 제2, 3상부 접속 패드(16b' 16c)에는 비아도체(V)가 구비되지 않는다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상부 접속 패드(16)의 상면에는 전기적으로 직·병렬 연결되도록 광소자(O)들이 접합될 수 있다.
일 예로서, 3행 3열의 배열로 배치되는 광소자(0)들은, 각 행의 광소자(O)들은 전기적으로 직렬 연결되고, 각 열의 광소자(O)들은 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
상세히 설명하면, 도 16에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상부 접속 패드(16)의 확장부(e)와 가까운 측이 제1행이고, 도 16의 도면상 좌측이 제1열일 수 있다. 이 때, 제1행의 광소자(O)들은 제1상부 접속 패드(16a')의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 전기가 전도될 수 있다. 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a')의 확장부(e) 주변에 구비된 비아도체(V)를 통해서 전기가 인가될 수 있다. 인가된 전기는 제1상부 접속 패드()의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 통해서 각 행의 광소자(O)들로 흐를 수 있다.
구체적으로, 제1행 제1열에 배치된 광소자(O) 주변 외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해서 제1상부 접속 패드(16a')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 전기가 흐를 수 있다. 그런 다음, 제1행 제1열에 배치된 광소자(0)의 제1단자를 흐르는 전기는 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(0)의 제2단자로 흐를 수 있다. 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(O)의 제2단자를 흐르는 전기는, 제2상부 접속 패드(16b')를 흘러 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제1단자를 흐르는 전기는, 제3상부 접속 패드(16c)의 상면에 접합된 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제2단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제3상부 접속 패드(16c)를 흘러 제3상부 접속 패드(16c)의 상면에 접합된 제1행 제3열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제4상부 접속 패드(16d)의 상면에 접합된 제1행 제3열에 배치된 광소자(O)의 제2단자를 흘러 제4상부 접속 패드(16d)의 최외곽 및 확장부(e) 주변에 구비된 비아도체(V)를 타고 방출될 수 있다.
각 열의 광소자(O)들은 전기적으로 병렬 연결되므로, 제1행의 광소자(O)들이 전기적으로 직렬 연결됨과 동시에 제2행 및 제3행에 배치된 광소자(O)들도 제1행과 동일한 형태로 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")를 도시한 도이다. 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 복수의 행 및 열의 배열로 광소자(O)의 배열이 형성되고, 광소자(O)의 배열에 따라 상부 접속 패드(16)의 형태가 분지되는 형태로 형성된다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에서는 광소자(O)들의 배열에 따라 복수개의 광소자(O)를 구비하기 적합한 구조로 관통 영역(11c)의 형상이 형성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)는, 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a")의 최외곽을 구성하고 비아도체(V)를 구비하는 제1메인 접속 패드(16a"-1) 및 메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 형태로 형성되는 제1분지 접속 패드(16a"-1)를 포함하는 제1상부 접속 패드(16a"), 제2상부 접속 패드(16b")의 최외곽을 구성하고 비아도체(V)를 구비하는 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 제2메인 접속 패드(16b"-2)로부터 분지되는 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 포함하는 제2상부 접속 패드(16a", 16b") 및 제1, 2상부 접속 패드(16a", 16b") 사이에 구비되고 비아도체(V)가 구비되지 않는 중간 접속 패드(16e)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있고, 일부에는 비아도체(V)가 구비될 수도 있다. 이 때, 제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)는 서로 대응되도록 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 주변에 위치하는 제1분지 접속 패드(16a"-2) 및 그 주변에 위치하는 또 다른 제1분지 접속 패드(16a"-2)에 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이 경우, 제2메인 접속 패드(16b"-1)의 주변에 위치하는 제2분지 접속 패드(16b"-1) 및 그 주변에 위치하는 또 다른 제2분지 접속 패드(16b"-2)에 비아도체(V)가 구비될 수 있다.
다시 말해, 제1상부 접속 패드(16a")의 비아도체(V)를 구비하는 제1분지 접속 패드(16a"-2)의 개수와 제2상부 접속 패드(16b")의 비아도체(V)를 구비하는 제2분지 접속 패드(16b"-2)의 개수는 동일할 수 있다. 이 때, 전기적 흐름의 효율을 높이기 위하여 바람직하게는, 제1, 2메인 접속 패드(16a"-1, 16b"-1)에 구비되는 비아도체(V)의 개수 및 제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)의 비아도체(V)의 개수가 동일하게 구비될 수 있다.
제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)가 서로 대응되도록 비아도체(V)를 구비함으로써, 복수개의 광소자(O)들의 전기적인 직·병렬 연결이 구현될 수 있다.
다만, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에 구비되는 상부 접속 패드(16)는 복수개의 행 및 열의 배열로 배치되는 광소자(O)들의 전기적인 연결을 효과적으로 구현하기 위한 적합한 구성, 형태 및 배치로 구비되므로, 도 19에 도시된 구성, 형태 및 배치에 한정되지 않는다.
도 19에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 광소자(O)들은 열방향으로 2개씩 짝을 이루어 하나의 광소자 그룹(G)을 형성할 수 있다. 다시 말해, 광소자 그룹(G)에는 열방향으로 2개의 한 쌍으로 구성된 광소자(O)들이 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에는 복수개의 광소자 그룹(G)이 10행 5열의 배열로 배치될 수 있다.
광소자 그룹(G)에 포함된 광소자(O)들은 제1, 2상부 접속 패드(16a", 16b") 및 중간 접속 패드(16e)의 상면에 접합되어 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 광소자 그룹(G)의 광소자(O)들이 전기적으로 직렬 연결되는 형태는 상술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에 구비된 광소자(O)들의 전기적 직렬 연결과 동일할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는, 광소자 그룹(G)의 배열에 따라 일 예로서, 1개의 제1메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 3개의 제1분지 접속 패드(16a"-1)`를 포함하는 제1상부 접속 패드(16a")를 구비할 수 있다. 또한, 1개의 제2메인 접속 패드(16b"-1)로부터 분지되는 3개의 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 포함하는 제2상부 접속 패드(16b")를 구비할 수 있다.
이 때, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 제1메인 접속 패드(16a"-1), 중간 접속 패드(16e) 및 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1메인 접속 패드(16a"-1) 주변에 형성된 제1분지 접속 패드(16a"-2), 그 주변에 형성된 중간 접속 패드(16e) 및 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)의 주변에 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 그 다음, 그 주변에 다시 제1분지 접속 패드(16a"-2), 중간 접속 패드(16e) 및 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 반복 형성될 수 있다. 그 다음, 제1분지 접속 패드(16a"-2), 중간 접속 패드(16e) 및 제2메인 접속 패드(16b"-1)가 순차적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 이와 같은 배치로 상부 접속 패드(16)를 구비하고, 제1메인 접속 패드(16a"-1)에 구비된 비아도체(V)를 통해 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 상면에 접합된 광소자(O)의 제1단자로 인가된 전기를 전도할 수 있다. 제1단자에서의 전기는, 광소자(O)의 제2단자를 흘러 제1메인 접속 패드(16a"-1) 주변에 형성된 중간 접속 패드(16e)를 흘러 중간 접속 패드(16e)의 상면에 접합된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그 다음 제2단자를 흘러 제2단자가 접합된 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 통해서 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 비아도체(V)가 구비된 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 통해서 방출될 수 있다.
각 행의 광소자 그룹(G)내의 포함된 2개의 광소자(O)들은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 광소자 그룹(G)의 열배치에 있어서, 복수개의 광소자 그룹(G)을 포함하는 광소자 그룹(G)의 각 열(PC)은 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
상세히 설명하면, 일 예로서, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에서는, 제1상부 접속 패드(16a")가 1개의 제1메인 접속 패드(16a"-1) 및 4개의 제1분지 접속 패드(16a"-2)로 구성되고, 제2상부 접속 패드(16b")가 1개의 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 4개의 제2분지 접속 패드(16b"-2)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 광소자 그룹(G)을 포함하는 각 열은(PC)은, 적어도 하나의 제1상부 접속 패드(16a") 및 적어도 하나의 제2상부 접속 패드(16b")를 포함할 수 있다.
일 예로서, 도 19에 도시된 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")의 광소자 그룹(G)의 열배치에 있어서, 가장 좌측이 광소자 그룹(G)의 제1열(PC)일 수 있다. 광소자 그룹(G)의 열배치는 제1열(PC1)에서부터 제1열(PC1) 주변에 제2열(PC2), 제3열(PC3), 제4열(PC4) 및 제5열(PC5)로 순차적으로 배치되는 형태일 수 있다.
각 열에는 복수개의 광소자 그룹(G)이 포함될 수 있다. 일 예로서, 광소자 그룹(G)이 10행 5열의 배열로 배치될 경우, 제1열 내지 제5열(PC1, PC2, PC3, PC4, PC5) 각각에는 10개의 광소자 그룹(G)이 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는, 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 비아도체(V)를 통해 전기가 인가되면, 제1메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 각각의 제1분지 접속 패드(16a"-2)로 전기를 전도시킬 수 있다. 이로 인해 광소자 그룹(G)을 포함하는 각 열(PC)(예를 들어, 제1열 내지 제5열의 5개의 열)은, 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
[부호의 설명]
10: 광소자 패키지 기판
P1: 제1기판
11a: 경사측면 11b: 바닥면
11c: 관통 영역
P2: 제2기판
15: 바디 16: 상부 접속 패드
17: 하부 접속 패드
OF: 광소자 구비 영역 OS: 광소자 실장 공간
OP: 광소자 패키지
O: 광소자

Claims (7)

  1. 제1기판과 제2기판이 결합되어 형성된 광소자 패키지 기판에 있어서,
    상기 제1기판은, 금속 재질로 이루어지고,
    바닥부 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하고,
    상기 제2기판은,
    상기 제1기판보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 이루어진 바디;
    상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드;
    상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드; 및
    상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체;를 포함하는 광소자 패키지 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판은 세라믹 재질로 이루어지는 광소자 패키지 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2기판 중 적어도 하나에 돌기부가 형성되고, 그 나머지에 상기 돌기부가 수용되는 홈이 형성되고,
    상기 제1, 2기판은 상기 홈에 상기 돌기부가 삽입되어 접합되는 광소자 패키지 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관통 영역의 중심축은 상기 제1기판의 캐비티 내에서 일측으로 편심되는 광소자 패키지 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 접속 패드가 한 쌍으로 이루어지고,
    상기 하부 접속 패드가 한 쌍으로 이루어지는 광소자 패키지 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 접속 패드 중 적어도 하나는 마킹부를 구비하는 광소자 패키지 기판.
  7. 금속 재질로 이루어지고, 바닥면 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하는 제1기판;
    상기 제1기판의 하부에 결합되고, 세라믹 재질의 바디, 상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드, 상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드 및 상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체를 포함하는 제2기판;
    상기 상부 접속 패드의 상면에 구비되는 광소자;
    상기 광소자와 간격을 두고 상기 상부 접속 패드의 적어도 하나의 상면에 구비되는 제너다이오드; 및
    상기 제1기판의 캐비티의 상부에 상기 캐비티를 덮는 광투과 부재;를 포함하는 광소자 패키지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970000218A (ko) * 1995-06-26 1997-01-21 까뜨린느 로스떼 피부 미백화제로서, a-히드록시산과 티타늄 옥사이드의 조합체를 포함하는 화장 재료용 또는 피부 처리용 조성물
US20040169466A1 (en) * 2002-12-24 2004-09-02 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting diode and light emitting diode array
KR20070089784A (ko) * 2004-10-04 2007-09-03 가부시끼가이샤 도시바 발광 장치 및 그것을 이용한 조명 기구 또는 액정표시장치
JP2010093066A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置
KR20190104292A (ko) * 2011-05-13 2019-09-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 자외선 램프
KR102248022B1 (ko) * 2020-07-13 2021-05-04 (주)포인트엔지니어링 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101900933B1 (ko) 2017-04-05 2018-09-21 (주)포인트엔지니어링 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970000218A (ko) * 1995-06-26 1997-01-21 까뜨린느 로스떼 피부 미백화제로서, a-히드록시산과 티타늄 옥사이드의 조합체를 포함하는 화장 재료용 또는 피부 처리용 조성물
US20040169466A1 (en) * 2002-12-24 2004-09-02 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting diode and light emitting diode array
KR20070089784A (ko) * 2004-10-04 2007-09-03 가부시끼가이샤 도시바 발광 장치 및 그것을 이용한 조명 기구 또는 액정표시장치
JP2010093066A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置
KR20190104292A (ko) * 2011-05-13 2019-09-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 자외선 램프
KR102248022B1 (ko) * 2020-07-13 2021-05-04 (주)포인트엔지니어링 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지

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