KR101051690B1 - Optical package and manufacturing method of the same - Google Patents

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백지흠
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Abstract

PURPOSE: An optical package and a manufacturing method thereof are provided to increase productivity and optical efficiency through a plated optical reflection layer by reducing a manufacturing cost and simplifying a manufacturing process. CONSTITUTION: A circuit pattern is formed on a metal layer. An insulating layer(103) is formed on the metal layer and includes a hole. A light-reflecting layer(107) is plated on the metal layer which is exposed through the hole. An optical element is mounted on the light-reflecting layer by a die-bonding process. A connection unit electrically connects the optical element with the circuit pattern. A resin unit(100) buries the optical element and the connection unit.

Description

광 패키지 및 그 제조 방법{OPTICAL PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Optical package and manufacturing method {OPTICAL PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 광 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 패키지의 부피 및 두께를 줄이고 집적도를 높일 뿐 아니라 광효율을 높이는 광 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical package and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an optical package and a method for manufacturing the same, which reduce the volume and thickness of the package, increase the degree of integration, and increase the light efficiency.

발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어 내고, 이들의 재결합에 의하여 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸어 주어 발광시키는 금속간 화합물 접합 다이오드를 말한다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다. 이러한 LED는 일반적인 표시 장치는 물론이고 조명 장치나 LCD 표시 장치의 백라이트 소자에도 응용되는 등 적용 영역이 점차 다양해지고 있다. 특히 LED는 비교적 낮은 전압으로 구동이 가능하면서도 높은 에너지 효율로 인해 발열이 낮고 수명이 긴 장점을 가지고 있으며, 종래에는 구현이 어려웠던 백색광을 고휘도로 제공할 수 있는 기술이 개발됨에 따라 현재 사용되고 있는 대부분의 광원 장치를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.Light Emitting Diodes (LEDs) produce a small number of carriers (electrons or holes) injected using the pn junction structure of a semiconductor, and intermetallic compound junctions that emit light by converting electrical energy into light energy by recombination. Refers to a diode. In other words, when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move through the junction of the anode and the cathode and recombine with each other, which is less energy than when the electrons and holes are separated. Release. Such LEDs are applied to a wide range of applications, such as not only general display devices but also lighting devices or backlight devices of LCD displays. In particular, LED has the advantage of low heat generation and long life due to high energy efficiency while being able to drive at a relatively low voltage, and most of the currently used technologies have been developed to provide high brightness of white light, which was difficult to implement in the past. It is expected to replace the light source device.

도 1a은 종래 기술의 일 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도를 나타낸다. 도 1a를 참조하면, LED 패키지는 발광하는 GaN 화학물 칩에 골드 와이어(102) 본딩을 통해 도선을 통전시켜 주며 하부에 히트싱크(10)를 형성하여 열방출을 할 수 있도록 구성된다. 또한, 외부 지지대 및 LED 패키지 부분에 금속 리드(20)를 와이어 본딩을 통해 전기를 가해주고 빛이 날 수 있는 구조로 되어 있다. 이러한 구조는 개별 칩(60)마다 하나의 패키지의 형태를 이루고 있다.1A shows a cross-sectional view of an LED package according to one embodiment of the prior art. Referring to FIG. 1A, the LED package is configured to conduct conductive wires through bonding a gold wire 102 to a light emitting GaN chemical chip and to form heat sinks 10 at a lower portion thereof to allow heat emission. In addition, the external support and the LED package portion of the metal lead 20 through the wire bonding to the electricity and the structure that can shine. This structure forms a package for each individual chip 60.

이와 같은 종래의 LED 패키지는 리드 프레임 타입의 패키지 형태를 이루고 있다. 그러나 리드 프레임 타입은 패키지 효용 영역이 높지 않아 LED 칩을 집적화하기 힘들며 칩 사이즈 대비 패키지 사이즈가 상대적으로 크기 때문에 부품화하여 실제품에 장착시 제품의 두께나 외곽 면적이 커질 수 밖에 없다.Such a conventional LED package is in the form of a lead frame type package. However, the lead frame type has a high package utilization area, making it difficult to integrate LED chips, and the package size is relatively large compared to the chip size.

또한, LED 칩에서 발생된 열을 방출하기 위해 별도로 하부의 히트 싱크가 필요하여 그 만큼 두께 및 부피가 증가하게 된다.In addition, in order to dissipate the heat generated by the LED chip, a separate heat sink is required, thereby increasing thickness and volume.

도 1b는 종래 기술의 또 다른 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도를 나타낸다. 도 1b을 참조하면, 와이어(102) 본딩을 보호하는 봉지 공정에서 형광체 및 수지 복합체를 도포한 후에 빛에 직진성과 광효율을 높이기 위해 플라스틱 렌즈(25)를 사용한다. 이는 전술한 LED 패키지의 소형화의 한계의 원인으로 작용하며, 공정상 비용 문제를 발생시킨다.1B shows a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the prior art. Referring to FIG. 1B, a plastic lens 25 is used to increase linearity and light efficiency to light after applying a phosphor and a resin composite in an encapsulation process to protect the bonding of the wire 102. This acts as a cause of the limitation of the miniaturization of the LED package described above, and causes a cost problem in the process.

따라서, 더욱 저렴한 비용으로 더욱 소형화되고 공정의 단순화를 꾀할 수 있는 LED 패키지를 제조할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology capable of manufacturing LED packages that can be miniaturized at a lower cost and simplify the process.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 더욱 저렴한 비용으로 광 패키지 자체의 부피를 줄이고 최종 제품의 두께 및 외각 부피를 줄임에 따라 소형화 및 집적화가 가능하게 할 뿐만 아니라 방열판 및 지지대 역할을 하는 금속층을 광 반사층으로 도금하여 광효율을 높이는 광 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to reduce the volume of the optical package itself and reduce the thickness and the outer volume of the final product at a lower cost, as well as miniaturization and integration The present invention provides an optical package and a method of manufacturing the same, in which a metal layer serving as a heat sink and a support plate is plated with a light reflective layer to increase light efficiency.

상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 회로패턴이 형성된 금속층; 상기 금속층 상에 형성되며 홀을 포함하는 절연층; 상기 홀에 의해 노출된 금속층에 도금된 광 반사층; 상기 광 반사층 상에 다이본딩하여 실장한 광소자; 상기 광소자와 회로패턴을 전기적으로 연결하는 연결부; 및 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지를 제공하여 리드 프레임을 사용하지 않고 테이프 타입의 절연막을 사용하여 광 패키지의 소형화 및 집적화를 실현하고 광 반사층을 통해 광효율을 높일 수 있다.The configuration of the present invention provided to solve the above problems is a metal layer formed circuit pattern; An insulating layer formed on the metal layer and including a hole; A light reflection layer plated on the metal layer exposed by the hole; An optical device die-bonded on the light reflection layer; A connection part for electrically connecting the optical device and the circuit pattern; And a resin part filling the optical element and the connection part. The optical package includes a tape type insulating film without using a lead frame to realize miniaturization and integration of the optical package, and through a light reflecting layer. The light efficiency can be improved.

특히, 상기 광 반사층은, 상기 절연층이 적층된 금속층의 이면에도 도금되는 것을 특징으로 할 수 있다.In particular, the light reflecting layer may be plated on the back surface of the metal layer on which the insulating layer is laminated.

또한, 상기 광 반사층은, 은(Ag) 또는 은(Ag)을 포함하는 광반사층인 것을 특징으로 하여 금 도금에 비해 광흡수를 막고 광효율을 극대화 할 수 있다.In addition, the light reflection layer, characterized in that the light reflection layer containing silver (Ag) or silver (Ag) can prevent light absorption and maximize the light efficiency compared to gold plating.

여기서, 상기 금속층은 구리(Cu)층인 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 절연층은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the metal layer may be characterized in that the copper (Cu) layer, the insulating layer may be characterized in that the polyimide film (polyimide film).

또한, 상기 광 패키지는 상기 절연층 상에 형성된 솔더 레지스트층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the optical package may further include a solder resist layer formed on the insulating layer.

또한, 상기 수지부의 재료는 형광체 또는 투명 레진(Resin)을 포함하며, 이 경우 상기 투명 레진의 재료는 실리콘(Si)인 것이 바람직하다.In addition, the material of the resin part includes a phosphor or a transparent resin, and in this case, the material of the transparent resin is preferably silicon (Si).

또한, 상기 수지부는 볼록 렌즈 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the resin portion may be characterized in that the convex lens shape.

본 발명에 따른 광 패키지 제조 방법은, (a) 절연층에 홀을 형성하는 단계; (b) 상기 절연층 하부에 금속층을 라미네이트하고 회로패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 홀에 의해 노출된 금속층에 광 반사층을 도금하는 단계; (d) 상기 광 반사층 상에 광소자 실장하고 상기 광소자와 회로패턴을 연결부를 통해 전기적으로 연결하는 단계; (e) 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An optical package manufacturing method according to the present invention, (a) forming a hole in the insulating layer; (b) laminating a metal layer under the insulating layer and forming a circuit pattern; (c) plating a light reflection layer on the metal layer exposed by the hole; (d) mounting an optical device on the light reflection layer and electrically connecting the optical device and a circuit pattern through a connection part; (e) forming a resin part to bury the optical device and the connection part.

특히, 상기 (c) 단계는, 상기 절연층이 적층된 금속층의 이면에도 광 반사층을 도금하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In particular, step (c) may further comprise plating the light reflection layer on the back surface of the metal layer on which the insulating layer is stacked.

또한, 상기 (c) 단계는 은(Ag)을 도금하여 광 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, step (c) may be a step of forming a light reflection layer by plating silver (Ag).

또한, 상기 (b) 단계와 (c) 단계 사이에, 상기 절연층 상에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, between the step (b) and (c), it may further comprise the step of forming a solder resist layer on the insulating layer.

또한, 상기 (e) 단계는, 형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 불록 렌즈 형상의 수지부를 형성하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step (e) may be characterized in that it is a step of forming a resin part of the block lens shape by over-coating a phosphor and a transparent resin (Resin).

본 발명에 의하면, 기존의 리드 프레임 방식에 따른 패키지를 테이프 기판을 이용한 패키지로 형성함으로써 전체 패키지의 부피 및 두께를 줄일 수 있다. 또한, 점발광 방식에서 면발광 방식의 패키지 형성이 가능하도록 하여 집적도가 높은 패키지 생산이 가능하다. 더욱이, 봉지와 렌즈를 동시에 제작하여 원가를 낮추고 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있으며 도금된 광 반사층을 통해 광효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the volume and thickness of the entire package can be reduced by forming the package according to the conventional lead frame method into a package using a tape substrate. In addition, it is possible to form a package of the surface emitting method in the point emission method is possible to produce a package of high integration. In addition, it is possible to increase the productivity by lowering the cost and simplifying the process by manufacturing the bag and the lens at the same time, and increase the light efficiency through the plated light reflecting layer.

도 1a는 종래 기술의 일 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 1b는 종래 기술의 또 다른 실시형태에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지 제조 공정의 단면도이다.
도 2b는 종래 방식의 일 실시형태에 따른 LED 패키지와 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 비교 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 폴리이미드면 상면도 및 회로패턴부의 상면도이다.
도 3은 종래 발명과 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 집적도를 더욱 상세히 나타내는 단면도 및 상면도이다.1A is a cross-sectional view of an LED package according to one embodiment of the prior art.
1B is a cross-sectional view of an LED package according to another embodiment of the prior art.
2A is a cross-sectional view of an optical package manufacturing process according to one embodiment of the present invention.
2B is a cross-sectional view of an LED package according to an embodiment of the conventional method and an optical package according to an embodiment of the present invention.
2C is a top view of the polyimide surface and the circuit pattern portion of the optical package according to the embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view and a top view showing the integration degree of the optical package according to the present invention and one embodiment of the present invention in more detail.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description, and elements denoted by the same symbols in the drawings denote the same elements.

도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지 제조 공정의 단면도를 도시한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 먼저 절연성 필름(103), 예를 들어 폴리이미드 필름(polyimide film)에 펀칭을 통해 홀(105, 106)을 형성한다(S2). 더욱 상세하게는 이러한 홀(105, 106)은 광소자가 위치할 중앙홀인 디바이스 홀(105) 및 광소자(60)에 전원을 공급하기 위해 연결부(102)로서 와이어가 본딩 될 비아홀(106)을 포함한다. 그리고 금속층(104)을 라미네이트하는데 상기 금속층(104)은 구리(Cu)인 것이 바람직하다(S3). 이후, 여러 약품 처리를 통해 표면을 활성화시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토 레지스트를 박리함으로써 회로패턴층(104)을 형성한다. 다음으로 상기 절연층(103) 상에 즉, 본딩을 위한 표면(105) 및 외부 전원 공급을 위한 비아홀(106) 이외에는 솔더 레지스트를 도포하여 인쇄함으로써 솔더 레지스트층(101)을 형성하는 것이 바람직하며(S4), 상기 하부 비아홀(105, 106) 즉, 홀에 의해 노출된 금속층(104)을 도금하여 광 반사층(107)을 형성함으로써 본딩이 가능하도록 표면 처리를 한다(S5). 이 경우 상기 광 반사층(107)은 상기 절연층(103)이 적층된 금속층(104)의 이면인 회로면에도 도금하는 것이 바람직하다. 또한 상기 광 반사층(107)의 도금은 은(Ag) 또는 은(Ag)을 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 금(Au)도금을 배제하고 은도금을 실시함으로써 폴리이미드 필름(103)에의 광흡수를 줄이고 광효율을 높일 수 있게 된다. 이후, 상기 절연층(103)에 형성된 비아홀(105, 106) 중 광소자가 위치할 도금된 광 반사층(107) 상에 다이 본딩을 실시하여 광소자(60)를 실장하는데 상기 광소자는 LED 칩(60)으로서 접착제를 이용하여 칩(106)을 실장하는 것이 바람직하다(S6). 이후, 은 도금된 광 반사층(107)에 금(Au) 와이어(102) 본딩을 이용하여 본딩을 실시함으로써 회로패턴층(104)과 LED 칩(60)을 전기적으로 연결하고(S7) 상기 LED 칩(60)과 와이어(102)를 매립하도록 수지부(100)를 형성한다(S8). 더욱 상세하게는 솔더 레지스트(101)의 경계부에 화이트 LED를 위해 제조된 형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 볼록 렌즈 형상의 수지부(100)를 형성하여 광 패키지를 완성한다. 여기서 형광체 및 투명 레진을 과도포하는 경우 표면 장력으로 인해 도시된 바와 같은 볼록 렌즈 형상의 수지부(100)가 형성된다. 이에 의해, 기존의 봉지(Encapsulation) 및 플라스틱 렌즈를 동시에 형성할 수 있다.2A illustrates a cross-sectional view of an optical package manufacturing process according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2A, first, holes 105 and 106 are formed through punching in an insulating film 103, for example, a polyimide film (S2). More specifically, the holes 105 and 106 include a device hole 105 which is a central hole in which an optical element is to be located, and a via hole 106 to which a wire is to be bonded as a connection 102 to supply power to the optical element 60. do. In addition, the metal layer 104 is laminated, but the metal layer 104 is preferably copper (Cu) (S3). Then, after activating the surface through various chemical treatments, a photoresist is applied and exposure and development are performed. After the development process is completed, the circuit pattern layer 104 is formed by forming a required circuit through the etching process and peeling off the photoresist. Next, it is preferable to form the solder resist layer 101 by applying and printing a solder resist other than the surface 105 for bonding and the via hole 106 for external power supply, that is, on the insulating layer 103 ( In operation S4, the lower via holes 105 and 106, that is, the metal layer 104 exposed by the holes are plated to form the light reflection layer 107, thereby performing surface treatment to enable bonding (S5). In this case, the light reflection layer 107 is preferably plated on the circuit surface that is the back surface of the metal layer 104 on which the insulating layer 103 is laminated. In addition, the plating of the light reflection layer 107 preferably includes silver (Ag) or silver (Ag). Thus, silver plating is performed without gold plating to reduce light absorption to the polyimide film 103 and to increase light efficiency. Subsequently, die bonding is performed on the plated light reflecting layer 107 where the optical element is to be placed among the via holes 105 and 106 formed in the insulating layer 103 to mount the optical element 60, which is an LED chip 60. It is preferable to mount the chip 106 by using an adhesive as (S6). Thereafter, bonding is performed on the silver-plated light reflecting layer 107 using gold (Au) wire 102 bonding to electrically connect the circuit pattern layer 104 and the LED chip 60 (S7). The resin portion 100 is formed to fill the 60 and the wire 102 (S8). More specifically, the optical package is completed by forming a convex lens-shaped resin part 100 by over-coating a phosphor and a transparent resin prepared for a white LED at the boundary of the solder resist 101. In the case where the phosphor and the transparent resin are over-coated, the convex lens-shaped resin part 100 is formed due to the surface tension. As a result, an existing encapsulation and a plastic lens can be simultaneously formed.

도 2b는 종래 방식의 일 실시 형태에 따른 LED 패키지와 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 비교 단면도이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구조는 회로패턴이 형성된 금속층(104)상에 홀이 포함된 절연층(103)이 형성되어 있고 상기 홀에 의해 노출된 금속층에 광 반사층(107)이 도금되어 있다. 이때, 상기 절연층 상에는 도면과 같이 솔더 레지스트층(101)을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 절연층(103)은 폴리이미드 필름인 것이 바람직하며, 상기 금속층(104)은 구리인 것이 바람직하다. 또한, 상기 광 반사층(107)은 절연층(103)이 적층된 금속층(104)의 이면에도 도금되는 것이 바람직하며, 광 반사층(107)의 도금은 은(Ag) 또는 은(Ag)을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 와이어 본딩을 위한 금(Au) 도금을 배제하고 은 도금층(107)을 형성함으로써 휘도가 향상되며 열전도도가 높아져 LED 칩(60)에서 발생하는 열에 따른 방열효과가 증대되며, 반사율이 높아져 광흡수를 막고 광효율을 극대화할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 상기 광 반사층(107)에 광소자(60)로서 LED 칩이 실장되어 상기 칩(60)과 회로패턴(104)과의 전기적 연결을 위해 와이어(102) 본딩을 실시하고 상기 LED 칩(60) 및 와이어(102)를 수지부(100)를 통해 매립하는 테이프 타입 LED 패키지의 형태로 이루어져 있다. 이때, 상기 수지부(100)는 볼록 렌즈 형상으로 이루어져 형광체 또는 투명 레진(Resin)을 포함하며 상기 투명 레진은 실리콘(Si)인 것이 바람직하다. 이렇게 본 발명은 하부 히트 싱크 및 금속 리드부를 사용하지 않고 필름 형태의 절연막(103)과 하부의 회로패턴층(104)을 통해 소형화 및 집적화된 광 패키지를 구현할 수 있다. 또한, 회로패턴층(104)이 절연층(103) 하부에 형성되어 있고 상기 회로패턴층(104)은 회로판 뿐 만 아니라 방열판의 역할도 하게 된다. 아울러 와이어 본딩의 경우 표면의 거칠기에 따른 RZ의 차이로 본딩력이 우수한 효과도 있다. 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 패키지의 폴리이미드면 상면도 및 회로패턴부의 상면도를 나타낸다. 도 2c에 도시된 바와 같이 종래의 LED 패키지의 상면도(도 2b의 우측그림)에 비해 훨씬 뛰어난 집적도를 나타낸다.2B is a cross-sectional view of an LED package according to an embodiment of the conventional method and an optical package according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2B, in the structure of the present invention, an insulating layer 103 including holes is formed on the metal layer 104 on which the circuit pattern is formed, and the light reflection layer 107 is formed on the metal layer exposed by the hole. Plated. In this case, it is preferable to further include a solder resist layer 101 on the insulating layer, the insulating layer 103 is preferably a polyimide film, the metal layer 104 is preferably copper. In addition, the light reflecting layer 107 is preferably plated on the back surface of the metal layer 104 on which the insulating layer 103 is laminated, and the plating of the light reflecting layer 107 includes silver (Ag) or silver (Ag). It is preferable. As such, by removing the gold (Au) plating for wire bonding and forming the silver plating layer 107, the luminance is improved, the thermal conductivity is increased, and the heat dissipation effect due to the heat generated from the LED chip 60 is increased. It can prevent absorption and maximize the light efficiency. In addition, according to the present invention, the LED chip is mounted as the optical device 60 on the light reflecting layer 107 to perform wire 102 bonding for the electrical connection between the chip 60 and the circuit pattern 104. The chip 60 and the wire 102 are formed in the form of a tape type LED package that is embedded through the resin portion 100. In this case, the resin part 100 is formed in a convex lens shape and includes a phosphor or a transparent resin, and the transparent resin is preferably silicon (Si). As described above, the present invention can realize a miniaturized and integrated optical package through the insulating film 103 and the lower circuit pattern layer 104 in the form of a film without using the lower heat sink and the metal lead. In addition, the circuit pattern layer 104 is formed under the insulating layer 103 and the circuit pattern layer 104 serves as a heat sink as well as a circuit board. In addition, in the case of wire bonding, the bonding force is excellent due to the difference in RZ according to the roughness of the surface. 2C is a top view of a polyimide surface and a top view of a circuit pattern portion of the optical package according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2C, the top view of the conventional LED package (shown on the right side of FIG. 2B) shows much higher integration.

도 3은 종래 발명과 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 패키지의 집적도를 더욱 상세히 나타내는 단면도 및 상면도이다. 도 3을 참조하면, 동일한 면적을 기준으로 패키지를 형성할 경우, 금속 리드부(20) 및 하부 히트 싱크(10)의 구조를 갖는 좌측의 LED 칩 배열에 비해, 우측의 본 발명은 매우 많은 양의 LED 패키지가 형성됨을 보여준다.3 is a cross-sectional view and a top view showing the integration degree of the optical package according to the present invention and one embodiment of the present invention in more detail. Referring to FIG. 3, when the package is formed based on the same area, the present invention on the right side is much larger than the LED chip arrangement on the left side having the structure of the metal lead portion 20 and the lower heat sink 10. LED package is formed.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10: 히트 싱크 20: 금속 리드부
30: 스티치 본드 40: 실리콘 서브-마운트
50: 볼 본드 60: 칩
70: 솔더볼 90: 전기적/열적 전도성 에폭시
100: 수지부 101: 솔더 레지스트층
102: 금 와이어 103: 절연층
104: 회로패턴층 105: 디바이스 홀
106: 비아홀 107: 광 반사층10: heat sink 20: metal lead portion
30: stitch bond 40: silicon sub-mount
50: ball bond 60: chip
70: solder ball 90: electrically / thermally conductive epoxy
100: resin portion 101: solder resist layer
102: gold wire 103: insulating layer
104: circuit pattern layer 105: device hole
106: via hole 107: light reflection layer

Claims (14)

회로패턴이 형성된 금속층;
상기 금속층 상에 형성되며 홀을 포함하는 절연층;
상기 홀에 의해 노출된 금속층에 도금된 광 반사층;
상기 광 반사층 상에 다이본딩하여 실장한 광소자;
상기 광소자와 회로패턴을 전기적으로 연결하는 연결부; 및
상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
A metal layer on which a circuit pattern is formed;
An insulating layer formed on the metal layer and including a hole;
A light reflection layer plated on the metal layer exposed by the hole;
An optical device die-bonded on the light reflection layer;
A connection part for electrically connecting the optical device and the circuit pattern; And
A resin part filling the optical element and the connection part;
Optical package comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 광 반사층은,
상기 절연층이 적층된 금속층의 이면에도 도금되는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1,
The light reflection layer,
And the insulating layer is plated on the back surface of the stacked metal layer.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 광 반사층은,
은(Ag) 또는 은(Ag)을 포함하는 광반사층인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The light reflection layer,
An optical package which is a light reflection layer containing silver (Ag) or silver (Ag).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 금속층은,
구리(Cu)층인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The metal layer,
An optical package, characterized in that the copper (Cu) layer.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 절연층은,
폴리이미드 필름(polyimide film)인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The insulating layer,
Optical package, characterized in that the polyimide film (polyimide film).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 광 패키지는,
상기 절연층 상에 형성된 솔더 레지스트층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The optical package,
The optical package of claim 1, further comprising a solder resist layer formed on the insulating layer.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수지부의 재료는 형광체 또는 투명 레진(Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The material of the resin portion is an optical package, characterized in that it comprises a phosphor or a transparent resin (Resin).
청구항 7에 있어서,
상기 투명 레진의 재료는 실리콘(Si)인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 7,
The transparent resin is a material of the optical package, characterized in that the silicon (Si).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수지부는,
볼록 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 광 패키지.
The method according to claim 1 or 2,
The resin portion,
An optical package having a convex lens shape.
(a) 절연층에 홀을 형성하는 단계;
(b) 상기 절연층 하부에 금속층을 라미네이트하고 회로패턴을 형성하는 단계;
(c) 상기 홀에 의해 노출된 금속층에 광 반사층을 도금하는 단계;
(d) 상기 광 반사층 상에 광소자를 실장하고 상기 광소자와 회로패턴을 연결부를 통해 전기적으로 연결하는 단계;
(e) 상기 광소자 및 연결부를 매립하는 수지부를 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
(a) forming a hole in the insulating layer;
(b) laminating a metal layer under the insulating layer and forming a circuit pattern;
(c) plating a light reflection layer on the metal layer exposed by the hole;
(d) mounting an optical device on the light reflection layer and electrically connecting the optical device and a circuit pattern through a connection part;
(e) forming a resin part filling the optical device and the connection part;
Optical package manufacturing method comprising a.
청구항 10에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 절연층이 적층된 금속층의 이면에도 광 반사층을 도금하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 10,
In step (c),
And plating a light reflecting layer on the back surface of the metal layer on which the insulating layer is stacked.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 (c) 단계는,
은(Ag)을 도금하여 광 반사층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 10 or 11,
In step (c),
Plating silver (Ag) to form a light reflection layer, characterized in that the optical package manufacturing method.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 (b) 단계와 (c) 단계 사이에,
상기 절연층상에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 10 or 11,
Between steps (b) and (c),
And forming a solder resist layer on the insulating layer.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 (e) 단계는,
형광체 및 투명 레진(Resin)을 과도포하여 볼록 렌즈 형상의 수지부를 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 광 패키지 제조 방법.
The method according to claim 10 or 11,
In step (e),
An optical package manufacturing method, characterized in that the step of forming a convex lens-shaped resin portion by over-coating a phosphor and a transparent resin (Resin).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101164963B1 (en) 2010-08-18 2012-07-12 엘지이노텍 주식회사 Film type optical component package and manufacturing method thereof
KR101168420B1 (en) 2010-08-02 2012-07-25 엘지이노텍 주식회사 Tpae type light emitting diode package and manufacturing method of the same
WO2013019033A2 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Lg Innotek Co., Ltd. Optical device package and method of manufacturing the same
KR101250405B1 (en) 2010-12-08 2013-04-05 엘지이노텍 주식회사 Optical package and manufacturing method of the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163006A1 (en) 2001-04-25 2002-11-07 Yoganandan Sundar A/L Natarajan Light source
JP2009135381A (en) 2007-10-31 2009-06-18 Sharp Corp Chip-type led and method of manufacturing the same
KR20090072644A (en) * 2007-12-28 2009-07-02 한국 고덴시 주식회사 High power led package and manufacturing method thereof
KR20100037471A (en) * 2008-10-01 2010-04-09 한국광기술원 Light emitted diode package including closed aperture and its manufacture method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163006A1 (en) 2001-04-25 2002-11-07 Yoganandan Sundar A/L Natarajan Light source
JP2009135381A (en) 2007-10-31 2009-06-18 Sharp Corp Chip-type led and method of manufacturing the same
KR20090072644A (en) * 2007-12-28 2009-07-02 한국 고덴시 주식회사 High power led package and manufacturing method thereof
KR20100037471A (en) * 2008-10-01 2010-04-09 한국광기술원 Light emitted diode package including closed aperture and its manufacture method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168420B1 (en) 2010-08-02 2012-07-25 엘지이노텍 주식회사 Tpae type light emitting diode package and manufacturing method of the same
KR101164963B1 (en) 2010-08-18 2012-07-12 엘지이노텍 주식회사 Film type optical component package and manufacturing method thereof
KR101250405B1 (en) 2010-12-08 2013-04-05 엘지이노텍 주식회사 Optical package and manufacturing method of the same
WO2013019033A2 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Lg Innotek Co., Ltd. Optical device package and method of manufacturing the same
WO2013019033A3 (en) * 2011-07-29 2013-04-11 Lg Innotek Co., Ltd. Optical device package and method of manufacturing the same
US9496469B2 (en) 2011-07-29 2016-11-15 Lg Innotek Co., Ltd. Method of fabricating an optical device package with an adhesive having a reflective material

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