KR20150118065A - 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩 원판 및 이를 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판은 일 방향으로 적층되어 칩 원판을 구성하는 전도층; 상기 전도층과 교호로 적층되어 상기 전도층을 전기적으로 분리시키는 절연층; 및 상기 칩 원판의 상면에서 상기 절연층을 포함하는 영역에 대하여 소정 깊이에 이르는 홈으로 이루어지되, 상기 상면 상에서 미리 결정된 수의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 영역에서는 호를 형성하는 렌즈 삽입부를 포함한다. 본 발명에 따르면 렌즈가 삽입되는 공간을 직선을 포함하는 형상으로 형성할 수 있어, 삽입되는 렌즈 역시 직선을 포함하는 형상으로 제작가능 하므로 칩 원판에 삽입되는 렌즈의 제조 공정을 보다 단순화 할 수 있다.

Description

렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판{Chip substrate comprising an lens insert}

본 발명은 칩 원판 및 이를 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판에 관한 것이다.

종래에는 칩 원판에 대하여 칩을 실장하기 위한 공간으로 칩 원판의 상부면에 기계적인 가공이나 화학적인 식각으로 형성하였다. 즉, 가공되지 않은 사각판 모양의 금속원판의 상부를 에칭하여 실장공간을 형성하는 과정을 통해 제조하는 방법이 대한민국 등록특허공보에 등록번호 10-0986211호로 공고된 바 있다.

나아가, 이러한 칩 원판에 UV나 LED와 같은 광소자 칩이 실장되는 경우에는 광반사 성능을 높이기 위해 상광하협(上廣下陜) 형상의 공간을 형성하였다. 이러한 공간을 형성한 후 칩을 실장하고 실장 공간을 봉지하는 데 있어, 렌즈를 성형하여 광효율을 높였다.

이때 렌즈를 성형함에 있어 칩 원판의 상면에서 보았을 때 실장을 위해 형성된 공간이 원형으로 형성되어 렌즈의 형상도 이에 대응되도록 원형으로 형성하였다.

다만, 렌즈를 원형으로 정밀하게 가공하기 위해서는 사각형이나 삼각형의 직선으로 형성된 렌즈를 가공하는 것에 비하여 제조공정 상 어려움이 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 렌즈가 삽입되는 공간을 직선을 포함하는 형상으로 형성한 칩 원판 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게는, 칩이 실장되는 공간과 렌즈가 삽입되는 공간을 분리하여 렌즈가 삽입되는 공간은 직선을 포함하는 형상으로 형성하고, 렌즈 삽입되는 공간의 내측으로 칩이 실장되는 공간을 더 형성하는 칩 원판 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판은 일 방향으로 적층되어 칩 원판을 구성하는 전도층; 상기 전도층과 교호로 적층되어 상기 전도층을 전기적으로 분리시키는 절연층; 및 상기 칩 원판의 상면에서 상기 절연층을 포함하는 영역에 대하여 소정 깊이에 이르는 홈으로 이루어지되, 상기 상면 상에서 미리 결정된 수의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 영역에서는 호를 형성하는 렌즈 삽입부를 포함한다.

상기 렌즈 삽입부의 호는 상기 변과 변의 연장선이 형성하는 영역의 외부로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 칩 원판은, 상기 렌즈 삽입부의 내측 영역에서 상기 절연층을 포함하는 영역에 대하여 소정의 깊이에 이르는 홈으로 이루어지는 캐비티를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 캐비티는 상기 홈의 깊이가 깊어질수록 단면적이 좁아지는 상광하협 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 렌즈 삽입부는 상기 칩 원판의 상면 상에서 상기 변의 외측으로 돌출되어 형성된 호를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 렌즈 삽입부는 네개의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 네개의 영역에서는 호를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 칩 원판의 상면에 상기 절연층에 의해 분리된 상기 전도층 중 적어도 어느 하나의 전도층에 대하여 전극을 표시하기 위한 전극 표시부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 렌즈 삽입부는 렌즈 삽입시 렌즈와 접촉되는 면에 소정의 깊이에 이르는 홈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 렌즈가 삽입되는 공간을 직선을 포함하는 형상으로 형성할 수 있어, 삽입되는 렌즈 역시 직선을 포함하는 형상으로 제작가능 하므로 칩 원판에 삽입되는 렌즈의 제조 공정을 보다 단순화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 상면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판의 단면도이다.

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 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하는데, 편의상 칩으로서 LED를 예로 들어 설명한다.

본 실시예에서 칩 원판을 제조하기 위하여 소정의 두께를 갖는 복수의 전기 전도성 물질을 포함하는 전도층을 절연물질로 구성되는 절연층을 사이에 두고 접합하여 교호로 적층한다.

적층한 상태에서 가열 및 가압함으로써, 내부에 복수의 절연층이 간격을 두고 배열되어 있는 전도물질괴(塊)가 제조된다. 다음으로 이렇게 제조된 전도물질 괴를 절연층이 포함되도록 수직으로 절단함으로써, 복수의 수직 절연층이 간격을 두고 평행하게 배열된 칩 원판의 제조가 완료된다. 즉 본 실시예에서 일방향은 수직방향으로서, 전도물질괴를 적층방향에 따라 수직으로 절단하여 칩 원판을 제조한다.

상술한 방법에 따라 절단하여 제조된 칩 원판에 대하여 렌즈 삽입부 및 캐비티를 형성하여 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판을 제조한다.

본 실시예에서 칩 원판은 도 5와 같은 형태로서, 칩 원판의 상면에 복수의 렌즈 삽입부 및 캐비티가 형성될 수 있다. 다만 보다 상세한 설명을 위하여 하나의 렌즈삽입부 또는 캐비티를 포함하는 칩 원판을 예를 들어 설명한다. 즉, 도 1 내지 3에 따른 칩 원판은 하나의 단위 칩 원판으로서 도 5에 따른 칩 원판을 렌즈 삽입부를 단위로 절단하여 제조될 수 있다.

이하 도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 삽입부(140)를 구비하는 칩 원판(100)의 상면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부(140)를 구비하는 칩 원판(100)은 전도층(110), 절연층(120), 렌즈 삽입부(140) 및 캐비티(130)를 포함한다. 즉 본 실시예에 따른 칩 원판(100)을 위에서 보면 사각형의 칩 원판(100)에 대하여 내측으로 렌즈 삽입부(140)가 형성되며, 렌즈 삽입부(140)의 내측으로 캐비티(130)가 형성된다. 이때 렌즈 삽입부(140)와 캐비티(130)는 절연층(120)을 포함하여 형성된다.

본 실시예에서 전도층(110)은 일 방향으로 적층되어 칩 원판(100)을 구성하는 것으로서, 후공정에 의해 실장되는 칩에 전극을 인가하는 전극으로서 기능하게 된다. 여기서, 일방향이란 상술한 바와 같이 적층단계에서 절연층(120)과 교호적으로 적층되는 전도층(110)의 적층방향에 따라 형성되는 것이며, 도 1에 따르면 수평방향으로 적층되어 형성 된다.

절연층(120)은 전도층(110)과 교호로 적층되어 전도층(110)을 전기적으로 분리시킨다. 즉 절연층(120)을 사이에 두고 절연되어 있는 칩기판은 각각 (+) 전극 단자, (-) 전극 단자로 기능할 수 있다.

본 실시예에서 절연층(120)은 두개의 전도층(110) 사이에 하나 존재하는 것을 예로 들어 설명하나, 3개의 전도층(110) 사이에 두개의 절연층(120)이 형성되어 칩 원판(100)을 구성하는 것도 가능하며, 그 용도에 따라서 더욱 많은 절연층(120)이 형성되는 것도 가능하다.

렌즈 삽입부(140)는 칩 원판(100)의 상면에서 상기 절연층(120)을 포함하는 영역에 대하여 소정 깊이에 이르는 홈으로 이루어지되, 상기 렌즈 상면 상에서 미리 결정된 수의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 영역에서는 호를 형성한다.

즉, 도 1에 따르면 수평방향으로 전도층(110)과 절연층(120) 그리고 전도층(110) 순으로 적층되어 형성된 칩 원판(100)의 상면에 대하여, 절연층(120)을 포함하는 영역에 걸쳐 홈으로 형성된다. 구체적으로 본 실시예에서 렌즈 삽입부(140)의 형상은 4개의 변을 갖고 각 변이 만나는 4개의 모서리에는 호가 형성된다. 즉 도 1에 따른 칩 원판(100)의 각 변과는 평행한 변을 가진 홈이 형성된다.

이때, 본 실시예에서 모서리는 둥글게 호로 형성되는 것이 바람직하다. 제조 공정상 렌즈 삽입부(140)를 형성하기 위해 칩 원판(100)에 홈을 내는데 있어 밀링 머신과 같은 회전 운동을 하는 절단기를 이용하는 경우에는 직각의 모서리를 단면으로 갖는 홈을 형성하는 것이 어려우므로, 설계시 직선운동을 통해 변을 형성하고 다음 변을 형성하는 데 있어서 소정의 곡률에 따른 호를 통해 절단기가 다음으로 형성해야 하는 변의 위치로 이동하게 함으로써 연속된 공정으로 더욱 용이하게 홈을 형성 할 수 있다.

나아가 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 호는 변과 변의 연장선이 형성하는 영역의 외부로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다. 렌즈 삽입부(140)의 형상은 렌즈의 삽입 된 공간을 확보하고, 삽입된 렌즈의 고정을 위한 것으로서 본 실시예에서는 종래 원형의 렌즈 제조의 제조 공정상의 어려움을 해결하기 위한 것이므로, 본 실시예에서 호는 직각을 이루는 렌즈의 모서리 보다 외부에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 변과 변의 연장선 내부로 호가 형성되는 경우 삽입되는 렌즈의 모서리를 호의 곡률에 대응되도록 가공하여야 하나, 본 실시예에 따른 바와 같이 호를 변과 변이 이루는 모서리보다 바깥으로 형성하게 되면 모서리가 직각인 렌즈를 삽입하더라도 용이하게 수용이 가능하며 각 변을 통해 렌즈를 고정할 수 있게 된다. 나아가 렌즈 삽입 후 호와 렌즈의 공극은 후처리를 통해 봉지하여 렌즈의 삽입을 마무리할 수 있다.

본 실시예에서는 사각형의 렌즈를 수용하기 위하여 네개의 변을 갖는 렌즈 삽입부(140)를 설명하였으나, 용도 및 렌즈의 형상에 따라서 그 변의 개수를 달리할 수 있으며, 호를 모든 변과 변이 만나는 영역이 아니라 일부에만 형성하고 일부에는 변과 변이 만나는 모서리로 형성되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 칩 원판(100)은 이상의 설명에 따라 형성된 렌즈 삽입부(140)의 내측에서, 절연층(120)을 포함하는 영역에 대하여 형성된 캐비티(130)를 더 포함할 수 있다.

따라서 도 2를 참조하면, 칩 원판(100)의 소정의 깊이 만큼 홈이 형성됨으로 내측 방향으로 렌즈 삽입부(140)가 형성되고, 이에 대하여 렌즈삽입부(140)의 깊이보다 더욱 깊은 영역에 대하여 캐비티(130)가 형성된다.

본 실시예에서 아래쪽으로 갈수록 폭이 좁은, 상광하협 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 캐비티(130)는 실장되는 칩의 광반사 성능을 높이기 위해 상광하협의 형상으로 형성되므로, 도 2에 따른 단면에서 대각선으로 기울어진 외벽이 형성되게 된다.

또한, 도 1 및 도 2의 경우는 하나의 렌즈삽입부(140) 내에 캐비티(130)가 하나로 구성되는 것을 예로 들었으나, 칩 원판(100)의 용도에 따라서 복수의 캐비티(130)를 형성하는 것도 가능하며, 이는 도 4와 같은 구성에 따라, 네개의 캐비티(130)를 형성하고, 절연층(120)을 두개로 형성하는 것도 가능하다.

나아가 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부(140)를 구비하는 칩 원판(100)은 전극 표시부를 더 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상술한 바와 같이 본 실시예에서 칩 원판(100)은 두개의 전도층(110) 사이에 절연층(120)이 형성되며, 따라서 절연층(120)으로 분리된 전도층(110)은 각각의 다른 전극이 인가될 수 있다. 따라서 하나의 전도층(110)의 표면에만 마킹(150)을 하여 마킹된 부분의 전도층(110)이 예를 들어 (+)극이 인가된 것으로 미리 약속하여 보다 용이하게 전도층(110)의 전극을 판단할 수 있다.

나아가, 도 4를 참조하면 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부(140)를 구비하는 칩 원판(100)의 렌즈 삽입부(140)는 칩 원판(100)의 상면 상에서 상기 변의 외측으로 돌출되어 형성된 호(142)를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 1과 비교하여 모서리 외에 마주보는 두 변에 대하여 돌출된 호(142)를 형성함으로 써 사각형의 렌즈를 이동 및 결합함에 있어 흡착방법이 아닌 지그(jig) 또는 로봇을 이용할 경우, 기판에 지그 홈을 마련하여 접합공정을 원활하게 진행, 또는 정밀하게 접합하는데 도움을 줄 수 있다.

또한 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 렌즈 삽입부(140)는 렌즈 삽입시 렌즈와 접촉되는 면에 소정의 깊이에 이르는 홈(144)을 더 포함할 수 있다. 즉 본 실시예에서는 렌즈 삽입부(140)의 둘레를 따라, 접촉 면에서 소정의 홈(144)으로 이루어지는 공간에 접합제를 주입하고 렌즈를 접합한다. 따라서, 렌즈 접합시 사용하는 접합제가 접합부위 내외로 오버플로우 될 수 있으므로, 이를 예방하고 접합제의 정량 사용을 위하여 렌즈와의 접합면에 별도의 홈(144)이 마련될 수 있다.

이상의 실시예에 따른 칩 원판은 상술한 바와 같이 설명의 편의를 위하여 하나의 렌즈삽입부가 형성된 도 3과 같은 단위 칩 원판(100)을 예로 들어 설명하였으나, 본 실시예에서 칩 원판은 상면에 도 5와 같이 복수의 렌즈삽입부가 형성될 수 있으며, 칩 원판의 상면에 표시된 절단 안내선(160)에 따라 절단하여 도 3과 같은 각각의 단위 칩 원판을 제조할 수 있다.

이상의 칩 원판은 종래의 원형의 칩 실장 공간에 따라 렌즈의 형상 역시 원으로 형성해야 함에 따른 제조 공정상의 어려움을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 실시예에서는 칩이 실장되는 원형의 캐비티를 형성함에 앞서 직선을 포함하는 렌즈 삽입부를 형성하여 렌즈는 사각형과 같은 직선을 갖는 형상으로 형성되게 함으로 써 공정을 보다 용이하게 할 수 있다.

나아가, 렌즈 삽입부의 변과 변이 만나는 부분에는 호를 형성하여 렌즈 삽입부의 홈을 내는데 있어서 보다 용이하게 절단기가 변과 변을 이동할 수 있으며, 변에는 별도의 지그 홈을 형성하여 렌즈 접합 공정을 보다 용이하게 할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 일 방향으로 적층되어 칩 원판을 구성하는 전도층;
   상기 전도층과 교호로 적층되어 상기 전도층을 전기적으로 분리시키는 절연층; 및
   상기 칩 원판의 상면에서 상기 절연층을 포함하는 영역에 대하여 소정 깊이에 이르는 홈으로 이루어지되, 상기 상면 상에서 미리 결정된 수의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 영역에서는 호를 형성하는 렌즈 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 삽입부의 호는 상기 변과 변의 연장선이 형성하는 영역의 외부로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 칩 원판은,
   상기 렌즈 삽입부의 내측 영역에서 상기 절연층을 포함하는 영역에 대하여 소정의 깊이에 이르는 홈으로 이루어지는 캐비티를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 캐비티는 상기 홈의 깊이가 깊어질수록 단면적이 좁아지는 상광하협 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 삽입부는 상기 칩 원판의 상면 상에서 상기 변의 외측으로 돌출되어 형성된 호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 삽입부는 네개의 변을 갖고 상기 변과 변이 만나는 네개의 영역에서는 호를 형성하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 칩 원판은,
   상기 칩 원판의 상면에 상기 절연층에 의해 분리된 상기 전도층 중 적어도 어느 하나의 전도층에 대하여 전극을 표시하기 위한 전극 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 렌즈 삽입부는 렌즈 삽입시 렌즈와 접촉되는 면에 소정의 깊이에 이르는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 삽입부를 구비하는 칩 원판.

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