KR101846364B1 - 광소자 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 패키지 제조 방법은 절연층 상에 흰색 접착제를 이용하여 접착층을 형성하며 상기 접착층 상에 금속층을 형성하며; 상기 금속층을 에칭함으로써 회로 패턴층을 형성하고; 상기 회로 패턴층 상에 광소자를 실장하는 것을 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 접착층을 투명 접착제가 아닌 흰색 접착제를 이용하여 형성하므로, 회로 패턴층의 에칭된 부분에 의해 노출되는 접착층에 의해 광의 트랩이 발생하지 않게 되며, 그에 따라, 광소자 패키지의 광도가 증가하는 장점을 가진다.

Description

광소자 패키지 및 그 제조 방법{OPTICAL COMPONENT PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광소자 즉, 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 접합부분을 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 장치의 백라이트 소자에도 응용되는 등 적용 영역이 점차 다양해지고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광소자 패키지의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 광소자 패키지는 비아홀이 형성된 절연층(30), 상기 절연층(30)의 일 면에 형성된 접착층(31), 상기 접착층(31) 상에 부착된 금속층(35) 및 상기 비아홀에 의해 외부에 노출된 금속층(35)의 일부분에 광소자(37)을 실장하고 있다.
도 1의 광소자 패키지는 도 2에 도시된 공정에 따라 제조된다.
도 2는 종래 기술에 따른 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 절연층(30)의 일면에 접착층(31)을 도포한다(S1). 여기서 절연층(30)은 일반적으로 폴리이미드 필름(polyimide film)을 사용하여 구현된다. 절연층(30) 상에 접착층(31)을 도포한 후, 절연층(30)에 비아홀들(33)을 형성한다(S2).
이어서, 금속층(35)을 접착층(31) 상에 라미네이트한다. 상기 금속층(34)은 구리(Cu)로 이루어지는 것이 바람직하다. 그런 다음, 여러 약품 처리를 통해 표면을 활성화시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상 공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후, 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토레지스트를 박리함으로써 회로 패턴층(35)을 형성한다(S4). 다시 말해, 회로 패턴층(35)은 금속층(34)의 일부를 미리 결정된 패턴에 따라 에칭함으로써 형성된다. 그에 따라, 회로 패턴층(35)의 에칭된 부분(40)에 의해 접착층(31)이 노출된다.
그런데, 접착층(31)는 일반적으로 투명한 물질의 접착제로 형성되기 때문에, 회로 패턴층(35)의 에칭된 부분(40)에는 접착층(31)을 투과하여 절연층(30)이 노출된다. 절연층(30)을 형성하는 폴리이미드(Polyimide)는 갈색을 띠기 때문에, 회로 패턴층(35)의 에칭된 부분(40)은 갈색을 나타낸다.
광소자(37)로부터 발산되는 광은 광소자 패키지(37)의 상부를 커버하는 렌즈(도시 생략)에 의해 반사되어 광소자를 실장하는 금속 패턴층(35)에 부딪친다. 회로 패턴층(35)에 부딪친 광은 회로 패턴층(35)에 의해 반사되는데, 상기 회로 패턴층(35)의 에칭된 부분(40)에 부딪친 광은 갈색의 절연층(30)에 의해 반사되지 못하고 트랩(trap)한다. 그에 따라, 광소자 패키지의 광도가 저하되는 문제점이 있었다.
종래에는, 광소자(37)에 발광된 광의 트랩을 방지하기 위해 인쇄 공정을 추가하여 회로 패턴층(35)의 에칭된 부분(40)에 화이트 솔더 레지스트(White solder resist)를 인쇄하거나 Isolation되는 부위의 패턴 영역(Pattern space)을 줄이는 방법을 사용하고 있으나 이는 공정 비용 증가와 패턴 디자인(Pattern Design)의 제약을 가져올 수 있는 문제점을 발생시킨다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광도를 증가시킨 광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 패키지 제조 방법은 절연층 상에 흰색 접착제를 이용하여 접착층을 형성하며; 상기 접착층 상에 금속층을 형성하며; 상기 금속층을 에칭함으로써 회로 패턴층을 형성하고; 및 상기 회로 패턴층 상에 광소자를 실장하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 패키지 제조 방법은 절연층 상에 반사 물질을 포함하는 접착제를 이용하여 접착층을 형성하며; 상기 접착층 상에 금속층을 형성하며; 상기 금속층을 에칭함으로써 회로 패턴층을 형성하고; 상기 회로 패턴층 상에 광소자를 실장하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 패키지는 절연층; 상기 절연층 상에 흰색 접착제를 이용하여 형성된 접착층; 상기 접착층 상에 형성된 패터닝된 금속층; 및 상기 금속층 상에 실장된 광소자를 포함하며, 상기 접착층은 상기 금속층의 상기 에칭된 부분에 의해 노출된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자 패키지는 절연층; 상기 절연층 상에 반사 물질을 포함한 접착제를 이용하여 형성된 접착층; 상기 접착층 상에 형성된 패터닝된 금속층; 및 상기 금속층 상에 실장된 광소자를 포함하며, 상기 접착층은 상기 금속층의 상기 에칭된 부분에 의해 노출된다.
이와 같이, 본 발명은 접착층을 투명 접착제가 아닌 흰색 접착제를 이용하여 형성하므로, 회로 패턴층의 에칭된 부분에 의해 노출되는 접착층에 의해 광의 트랩이 발생하지 않게 되며, 그에 따라, 광소자 패키지의 광도가 증가하는 장점을 가진다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 광소자 패키지의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 제조 공정에 의해 형성된 광소자 패키지의 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광소자 패키지의 제조 공정을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 제조 공정에 의해 형성된 광소자 패키지의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 절연층(210)의 일면에 접착층(220)을 도포한다(S110). 여기서 절연층(210)은 폴리이미드 필름(polyimide film)인 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 열 충격에 강한 세라믹(Ceramic) 재료로 제조될 수도 있다. 또한, 절연층(210)은 필름 형태를 가질 수 있으며, 이 경우 롤 투 롤 공정으로 대량 생산이 가능하다.
절연층(210) 상에 접착층(220)을 도포한 후, 절연층(210)에 비아홀들(230)을 형성한다(S120). 접착층(220)는 흰색 접착제로 형성된다. 여기에서, 절연층(210)을 관통하여 형성된 비아홀들(230)은 광소자(270)가 실장되는 비아홀, 각 층 간의 전기적 연결을 위한 바이홀, 열 확산을 용이하게 하기 위한 열 비아홀(thermal via hole), 각 층들을 정렬하는 기준이 되는 비아홀을 포함할 수 있다.
이어서, 금속층(240)을 접착층(220) 상에 라미네이트한다. 상기 금속층(240)은 구리(Cu)로 이루어지는 것이 바람직하다. 그런 다음, 여러 약품 처리를 통해 표면을 활성화시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고 노광 및 현상 공정을 수행한다. 현상공정이 완료된 후, 에칭 공정을 통해 필요한 회로를 형성하고 포토레지스트를 박리함으로써 회로 패턴층(242)을 형성한다(S140).
회로 패턴층(242)의 에칭된 부분(250)에 의해 접착층(220)이 노출된다. 일 실시예에 따라, 접착층(220)은 흰색 접착제로 형성될 수 있다. 여기에서, 흰색 접착제는 당업자에게 자명한 어떠한 재료라도 가능하다.
다른 실시예에 따라, 접착층(220)은 반사 물질을 포함하는 투명 접착제에 의해 형성될 수 있다. 반사 물질은 금속성 물질일 수 있으며, 당업계에서 사용하는 어떠한 반사 물질도 가능하다. 그에 따라 회로 패턴층(242)의 에칭된 부분(250)에 광이 부딪치면, 광은 접착층(220)으로부터 반사될 수 있다. 이후, 회로 패턴층(242)은 회로 패턴층(242) 상에서 광이 반사되도록 금속성 재료, 예컨대, 은으로 도금될 수 있다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 광소자(270)가 금속 패턴층(242) 상에 실장된다. 그리고, 광소자(270)와 상기 회로 패턴층(242)은 와이어를 이용하여 전기적으로 연결된다.
광소자(270)으로부터 발광되는 광은 반사 등에 의해 회로 패턴층(242)에 부딪친다. 회로 패턴층(242)에 부딪친 광은 반사된다. 또한, 회로 패턴층(242)의 에칭된 부분(250)에 부딪친 광은 에칭된 부분에 의해 노출된 접착층(220)에 의해 반사된다. 접착층(220)는 흰색의 접착제로 형성되기 때문에, 노출된 접착층(220)은 흰색을 띤다. 그에 따라, 노출된 접착층(220) 부분에 부딪친 광은 흰색이 가진 광학적 특성 즉, 빛을 반사하는 특성에 따라 노출된 접착층(220) 부분에 의해 반사된다.
그에 따라, 기존의 투명 접착제에 의해 접착층을 형성한 광소자 패키지에 비하여 본 발명의 광소자 패키지는 광도, 즉 광선속 효율이 증가하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
210: 절연층 220: 접착층
240: 금속층 242: 회로 패턴층
270: 광소자

Claims (9)

  1. 폴리이미드를 포함하는 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 상에 접착층을 형성하는 단계;
    상기 절연층과 상기 접착층에 적어도 두개 이상의 비아홀을 형성하는 단계;
    상기 접착층 상에 구리로 형성되며 은으로 도금되는 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속층을 식각하여 상기 접착층의 적어도 일부가 노출되는 회로패턴층을 형성하는 단계;
    상기 회로패턴층 상에 LED를 실장하는 단계; 및
    상기 LED, 상기 금속층 및 상기 노출된 접착층 상에 커버렌즈를 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 접착층은 흰색 접착제 또는 금속을 포함하는 반사물질을 포함하며,
    상기 LED는 상기 금속층 및 상기 절연층과 상기 접착층의 상기 비아홀 상에 배치되며,
    상기 LED는 상기 회로패턴층의 일면에 배치되며,
    상기 접착층은 상기 회로패턴층의 타면과 접촉하는 광소자 패키지 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 폴리이미드를 포함하는 절연층;
    상기 절연층 상의 일면에 배치되는 접착층;
    상기 접착층 상에 배치되며 구리로 형성되는 회로패턴층;
    상기 회로패턴층 상에 형성된 은 도금층; 및
    상기 절연층과 상기 접착층은 LED를 실장하기 위한 제1비아홀을 포함하고,
    상기 회로패턴층과 상기 제1비아홀 상에 배치되는 LED와 상기 LED상에 배치되는 커버렌즈를 포함하며,
    상기 회로패턴층은 상기 접착층이 노출되도록 패터닝되며,
    상기 접착층은 흰색 접착제 또는 금속을 포함하는 반사물질을 포함하며,
    상기 LED는 상기 회로패턴층의 일면에 배치되며,
    상기 접착층은 상기 회로패턴층의 타면과 접촉하는 광소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 절연층과 상기 접착층은 열확산을 용이하게 하기 위한 열 비아홀을 더 포함하는 광소자 패키지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 절연층과 상기 접착층은 각 층의 정렬의 기준이 되는 기준 비아홀을 더 포함하는 광소자 패키지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 LED는 와이어를 통해 상기 회로패턴층과 본딩되는 광소자 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버렌즈는 상기 LED, 상기 와이어 및 상기 노출된 접착층 상에 형성되는 광소자 패키지.
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