KR20160112761A - 일체형 몰딩 기판을 포함하는 광원 모듈 및 조명 장치, 및 그 광원 모듈 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 메탈 기반의 기판을 이용하여 COB 구조의 광원 모듈을 구현하면서도, 재료비나 가공비를 현저하게 낮출 수 있는 기판을 포함하는 광원 모듈, 조명 장치 및 그 광원 모듈 제조방법을 제공한다. 그 광원 모듈은 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부의 상면을 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 반사면이 형성된 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판; 및 상기 실장 영역에 실장된 적어도 하나의 LED 칩;을 포함한다.

Description

일체형 몰딩 기판을 포함하는 광원 모듈 및 조명 장치, 및 그 광원 모듈 제조방법{Light module and illumination apparatus comprising one-body type molding substrate, and method for fabricating the light module}
본 발명의 기술적 사상은 반도체 발광 소자에 관한 것으로서, 특히, 반도체 발광 소자가 실장되는 기판 및 그 기판을 포함하는 광원 모듈, 조명 장치 및 광원 모듈 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Light Emitting Diode) 조명에 사용하는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)은 우수한 신뢰성, 고 방열 특성, 전원부의 우수한 전기 전도 특성 등이 요구될 수 있다. 현재 COB(Chip On Board)에 많이 사용하는 PCB는 세라믹(Ceramic) 또는 메탈 재질을 기반으로 한다. 세라믹 기판의 특징은 열저항은 상대적으로 높으나, 고온에도 쉽게 변하지 않는 물리적 장점이 있다. 한편, 메탈 기판의 장점은 방열성이 우수하고 높은 기계적 강도 등이 있으나, 열에 의한 수축, 팽창이 크며 절연 처리가 필요하다는 단점이 있다. 보통, 1W∼4W 급 이상의 고 전력(Hi-Power) LED 소자는 발열량이 많아 방열 효율이 좋지 않은 PCB를 적용할 경우, LED 조명의 조도가 급격히 떨어지거나 연색성(Color Rendering Index: CRI), 색온도가 이동(Shift)하는 현상이 일어날 수 있다. 그에 따라, 고 전력 LED 소자에 적용하는 PCB는 일반적으로 메탈, 예컨대 알루미늄(Al)을 기반으로 한다. 이러한 Al 기반 PCB는 FR-4와 같은 에폭시 재질 또는 세라믹 재질의 PCB보다 방열 특성은 좋으나 가격이 비싸고, 절연 특성을 보완하여야 한다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 메탈 기반의 기판을 이용하여 COB 구조의 광원 모듈을 구현하면서도, 재료비나 가공비를 현저하게 낮출 수 있는 기판을 포함하는 광원 모듈, 조명 장치 및 그 광원 모듈 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부의 상면을 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 반사면이 형성된 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판; 및 상기 실장 영역에 실장된 적어도 하나의 LED 칩;을 포함하는 광원 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 LED 칩은 형광체를 포함한 몰딩 재료로 도포되고, 상기 광원 모듈은 COB(Chip On Board) 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부는 히트 싱크(heat sink) 또는 하우징과의 결합을 위한 체결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몰딩 기판은 상기 기판부가 상기 홀더부의 하부에 삽입된 구조를 가지며, 상기 기판부의 하면과 상기 홀더부의 하면은 동일 평면을 이루거나 또는 상기 기판부의 하면이 상기 홀더부의 하면으로부터 돌출된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부는 상기 기판부의 상면에만 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판부는 히트 싱크일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부에는 상기 LED 칩에 전기적으로 연결된 커넥터가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판부는 메탈층, 절연층, 및 배선층을 포함하고, 상기 실장 영역에서 상기 메탈층은 노출되고 고반사 처리가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배선층의 일부는 상기 실장 영역을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부의 상면 상에 광학판이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 LED 칩은 와이어 본딩 또는 플립-칩(flip-chip) 본딩 방식으로 실장될 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부의 상면을 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 반사면이 형성된 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판; 상기 실장 영역으로 실장된 적어도 하나의 LED 칩; 상기 실장 영역 상부에 배치되는 광학부; 및 상기 일체형 몰딩 기판의 하부에 결합하는 방열부;를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 LED 칩은 형광체를 포함한 몰딩 재료로 도포되고, 상기 광학부는, 상기 몰딩 재료의 상부에 배치되고 상기 LED 칩으로부터의 광을 투과시켜 방사하는 광학판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광학판은 상기 LED 칩으로부터의 광을 균일하게 퍼지게 하는 확산판(difusser plate), 상기 광을 투과시키고 상기 LED 칩을 보호하는 투광판, 및 파장에 따라 광을 투과하는 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몰딩 기판은 상기 기판부가 상기 홀더부의 하부에 삽입된 구조를 가지며, 상기 기판부의 하면과 상기 홀더부의 하면은 동일 평면을 이루거나 또는 상기 기판부의 하면이 상기 홀더부의 하면으로부터 돌출된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부에는 상기 방열부와의 결합을 위한 제1 체결부가 형성되고, 상기 방열부에는 상기 제1 체결부와 결합하는 제2 체결부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판부에는 상기 실장 영역을 둘러싸고, 상기 LED 칩에 전기적으로 연결된 전원 라인이 형성되고, 상기 홀더부에는 상기 전원 라인에 전기적으로 연결된 커넥터가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판부는 메탈층, 절연층, 및 배선층을 포함하고, 상기 실장 영역에서, 상기 메탈층이 노출되고 고반사 처리가 되며, 상기 배선층의 일부가 노출될 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부를 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 형성된 반사면과 상기 기판부의 배선에 전기적으로 연결된 커넥터를 구비한 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판; 상기 실장 영역에 실장된 적어도 하나의 LED 칩; 상기 실장 영역 상부에 배치되는 광학부; 및 상기 일체형 몰딩 기판, LED 칩 및 광학부를 수용하는 하우징;을 포함하는 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부는 히트 싱크 또는 상기 하우징과의 결합을 위한 체결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판부는 메탈층, 절연층, 및 배선층을 포함하며, 상기 실장 영역에서 상기 메탈층이 노출되거나 또는 상기 절연층이 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실장 영역에서, 상기 메탈층이 노출되고, 상기 LED 칩은 와이어 본딩 방식으로 상기 실장 영역에 실장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실장 영역에서, 상기 절연층이 노출되고, 상기 실장 영역에는 상기 절연층으로부터 노출되고 상기 배선층과 연결된 전극 패드가 배치되며, 상기 LED 칩은 플립-칩 본딩 방식으로 상기 실장 영역에 실장될 수 있다.
끝으로, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 메탈 기판을 준비하는 단계; 상기 메탈 기판 상에 배선층을 형성하는 단계; 인서트 몰딩(insert molding)을 통해 상기 메탈 기판과 홀더부를 일체로 결합하되, 상기 홀더부가 상기 메탈 기판의 실장 영역이 노출되도록 상기 메탈 기판을 덮고, 상기 실장 영역을 향하는 상기 홀더부의 측면에 반사면이 형성된, 일체형 몰딩 기판을 형성하는 단계; 상기 실장 영역 상에 적어도 하나의 LEE 칩을 실장하는 단계; 및 상기 LED 칩을 몰딩 재료로 밀봉하는 단계;를 포함하는 광원 모듈 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배선층을 형성하는 단계에서, 상기 배선층은 상기 실장 영역의 외곽에 절연층 상에 형성되고, 상기 실장 영역에서 상기 메탈 기판의 상면이 노출되며, 상기 LEE 칩을 실장하는 단계에서, 상기 LED 칩을 와이어 본딩 방식으로 실장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배선층을 형성하는 단계에서, 상기 실장 영역에 상기 배선층에 연결되는 전극 패드가 형성되며, 상기 LEE 칩을 실장하는 단계에서, 상기 LED 칩을 플립-칩 본딩 방식으로 실장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀봉 재료는 형광체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 LED 칩은 형광체가 포함된 칩이고, 상기 밀봉 재료는 형광체를 포함하지 않은 투명 수지일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부는 상기 LED 칩에 전기적으로 연결된 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 홀더부는 히트 싱크 또는 하우징과의 결합을 위한 체결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 광원 모듈 및 조명 장치는 기판부와 홀더부가 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판을 포함함으로써, 합리적인 부품 구조를 가지고, 정밀도가 좋고 견고하게 결합하여 신뢰성이 높으며, 비용 절감이나 공정 기간 단축 등에 기여할 수 있는 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 광원 모듈 및 조명 장치는 일체형 몰딩 기판에 기인하여, 표준 광원 모듈에 대응하고, 색좌표 이동 등이 없어 색품질이 우수한 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 하며, 광원 모듈 및 조명 장치의 가격을 획기적으로 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 기술적 사상에 의한 광원 모듈 및 조명 장치는 일체형 몰딩 기판의 홀더부의 구조에 기반하여 셋(Set) 또는 조명 장치에서의 탁월한 호환성 및 교체의 편의성을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 일체형 몰딩 기판을 기판부와 홀딩부로 분리하여 보여주는 사시도들이고, 도 3c는 도 3a의 몰딩 기판의 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 단면도에 대응하는 일체형 몰딩 기판에 대한 단면도들이다.
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 사시도에 대응하는 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 적용되는 기판부에 대한 사시도 및 단면도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도들이다.
도 14a 및 도 14b은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도 및 분리 사시도이고, 도 14c 및 도 14d는 도 14a의 조명 장치에 채용된 조명 모듈들에 대한 단면도들이다.
도 15a은 완전 복사체 스펙트럼을 나타내는 CIE 색도도에 대한 그래프이고, 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치와 기존 조명 장치의 색좌표에 대한 비교 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 방법에 대한 흐름도이다.
도 17a 내지 도 17f는 도 16의 흐름도에 대응하는 광원 모듈의 제조 과정을 보여주는 단면도들이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 분리 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도 및 분리 사시도이고, 도 20c는 도 20a의 조명 장치에 채용된 조명 모듈들에 대한 단면도이고, 도 20d는 도 20a의 조명 장치에 대한 예시적인 사진이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치가 적용되는 홈 네트워크에 대한 개념도들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 통상의 기술자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 유사하게, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도로서, 도 2는 도 1의 I-I' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 기판부(110)과 홀더부(120)를 포함할 수 있다.
기판부(110)는 메탈을 기반으로 한 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 그에 따라, 기판부(110)는 메탈층(112), 절연층(114) 및 배선층(도 3a의 115, 116 등)을 포함할 수 있다. 메탈층(112)은 예컨대, 알루미늄(A1), 구리(Cu), EGI(Electrolytic Galvanized Iron) 등으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)에서, 메탈층(112)은 Al로 형성될 수 있다. 물론, 메탈층(112)의 재질이 상기 물질들에 한정되는 것은 아니다.
절연층(114)은 메탈층(112) 상의 실장 영역(Am)의 외곽 부분에 형성될 수 있다. 그러나 절연층(114)은 실장 영역(Am)을 포함한 메탈층(112) 상면 전체에 형성될 수도 있다. 여기서, 실장 영역(Am)은 LED(Light Emitting Diode) 칩들이 실장되는 영역을 의미할 수 있다. 절연층(114)은 하부 절연층(도 3a의 114-1) 및 상부 절연층(도 3a의 114-2)을 포함할 수 있다. 상기 하부 절연층은 에폭시 계열, 예컨대 FR4로 형성될 수 있다. 물론, 상기 하부 절연층의 재질이 에폭시 계열에 한정되는 것은 아니다. 상기 상부 절연층은 PSR(Photo Solder Resist)로 형성될 수 있다. 상기 상부 절연층의 재질이 PSR에 한정되는 것은 아니다.
배선층(도 3a의 115, 116 등)은 전기 전도도가 우수한 Cu로 형성될 수 있다. 그러나 상기 배선층의 재질이 Cu 한정되는 것은 아니다. 배선층들 중 하나인 전극 라인(116)은 도 3c에 도시된 바와 같이 하부 절연층(114-1) 상에 형성되고, 상부 절연층(114-2)에 의해 일부가 덮이고 일부는 노출될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 전극 라인(116)은 실장 영역(Am) 외곽 부분에 배치되어, 홀더부(120)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
기판부(110)는 Al과 같은 메탈을 기반으로 함으로써, 우수한 방열 특성을 가질 수 있다. 또한, 절연층으로 FR4와 같은 에폭시 계열을 사용함으로써 절연 특성이 획기적으로 개선될 수 있다. 더 나아가, 회로패턴 생성 공정 등이 일반 PCB 회로 패턴 공정 등과 동일하여 회로패턴 공정비가 대폭 절감될 수 있다. 참고로, 메탈을 기반으로 한 PCB는 MPCB(Metal PCB)와 MCPCB(Metal Core PCB)로 구별될 수 있다. MCPCB의 경우 메탈층의 양쪽 면 상에 절연층이 형성되는 반면, MPCB은 메탈층의 한쪽 면으로만 절연층이 형성될 수 있다. MCPCB의 경우는 양면 기판으로 이용될 수도 있다.
한편, 기판부(110)의 상면(Sts) 중 실장 영역(Am)에는 고반사(high reflectivity) 처리가 될 수 있다. 고반사 처리는 실장 영역(Am)에 한정되지 않고 기판부(110)의 상면(Sts) 전체에 수행될 수도 있다. 고반사 처리는 예컨대, 반사율이 높은 금속 Cr, Ag, Pt, Au 등을 스퍼터링으로 증착한 고반사 필름을 사용하거나 또는 배선층 부분을 제외한 부분에 고반사 고분자 복합체를 형성함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 고반사 처리를 통해 실장 영역(Am)에서 기판부(110)의 상면(Sts)은 98% 이상의 높은 반사율을 가질 수 있다. 실장 영역의 높은 반사율은 LED 조명의 휘도 향상에 기여할 수 있다.
홀더부(120)는 기판부(110)를 하부의 히트 싱크와 같은 방열부로 결합시키는 기능을 하고, 또한 기판부(110)의 배선들을 외부 배선으로 연결하는 매개체 기능을 할 수 있다. 도시된 바와 같이 홀더부(120)는 기판부(110)의 측면 및 상면 일부를 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 홀더부(120)는 절연 물질 예컨대, 사출 성형(injection molding)에 이용되는 플라스틱 수지로 형성될 수 있다. 예컨대, 홀더부(120)는 PC(Polycarbonate), PPA(Polyphthalamide), ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene) 등의 다양한 플라스틱 수지로 형성될 수 있다. 홀더부(120)는 인서트 사출 또는 몰딩(insert injection or molding, 이하 '인서트 몰딩'으로 통칭한다)을 통해 기판부(110)와 일체형(one-body type)으로 형성될 수 있다.
참고로, 인서트 몰딩은 금형(mold) 내에서 이질 또는 이색의 플라스틱들을 일체화시키거나 플라스틱과 플라스틱 이외의 부품(예컨대, 메탈 부품, 케이블, PCB, 자석 등)을 일체화시키는 성형 방법으로, 플라스틱 단독으로는 얻기 어려운 특성을 갖는 성형품을 얻을 수 있다. 인서트 몰딩 제품으로서 메탈과 플라스틱이 일체화된 제품들이 주종을 이루는데, 이는 메탈이 가진 강성, 도전성, 표면처리성과 플라스틱의 전기 절연성, 착색성, 유연성, 강성, 가공성 등을 조합하여 매우 부가가치가 높은 제품을 만들 수 있기 때문이다.
인서트 몰딩의 장점을 몇 가지 간단히 들자면, 첫 번째 이질 재질의 조합에 의해 각각의 재질의 장점과 결점이 보완되어 합리적인 부품 구조를 얻을 수 있다. 예컨대, 금속의 강성, 도전성, 소성 변형성과 수지의 성형성, 절연성, 자체 윤활성 등을 조합하여 견고하면서도 경박단소한 부품을 얻을 수 있다. 두 번째 사출 성형에 의해 이질 재질이 일체화되므로 상대 위치 정밀도가 좋고 느슨해짐과 탈락 등이 없는 신뢰성 높은 부품이 제조될 수 있다. 세 번째, 사출 성형의 특성에 기인하여 전기전자, 자동차, 정밀기기, 사무기기, 완구 등의 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 비용 절감, 품질과 기능 향상, 납기 단축 등에 기여할 수 있다.
홀더부(120)에는 나사(screw) 결합을 위한 나사 홀(122)이 형성될 수 있다. 이러한 나사 홀(122)을 통해 일체형 몰딩 기판(100)이 히트 싱크 등의 방열부에 나사 결합하여 고정될 수 있다. 홀더부(120)에 나사 홀(122)이 2개 형성되어 있지만, 나사 홀(122)의 개수가 2개에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 나사 홀(122)은 3개 이상 형성될 수 있다. 홀더부(120)의 방열부로의 결합은 나사 결합에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 홀더부(120)은 후크(hook) 결합, 스냅 결합(snap) 등의 다른 결합 방법을 통해 방열부에 결합할 수 있다. 홀더부(120)의 다른 결합 방법들에 대해서는 도 13a 내지 도 13d 부분에서 상세히 설명한다.
홀더부(120)에는 커넥터(130)가 구비될 수 있다. 커넥터(130)는 홀더부(120) 내부의 배선들(도 3b의 125, 126 등)을 통해 기판부(110)의 배선들(도 3a 115, 116 등)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 커넥터(130)는 외부 배선(140)을 통해 전원에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 외부 배선(140)은 커넥터(130)와 연결을 보여주기 위하여 도시된 것으로, 외부 배선(140)이 일체형 몰딩 기판(100)에 포함되는 것은 아니다.
홀더부(120)는 도시된 바와 같이 기판부(110)의 실장 영역(Am)을 노출하도록 중심 부분에 오픈 영역(Ao)을 포함할 수 있다. 오픈 영역(Ao)의 면적은 실장 영역(Am)의 면적과 동일하거나, 또는 실장 영역(Am)의 면적보다 약간 클 수 있다.
홀더부(120)는 실장 영역(Am)에 인접하여 기판부(110)의 상면(Sts) 일부를 덮으면서 오픈 영역(Ao)을 구성하는 펜스 영역(Hf)과, 펜스 영역(Hf)에서 외곽으로 확장하여 기판부(110)의 측면을 덮는 확장 영역(He)으로 크게 구별될 수 있다. 펜스 영역(Hf)과 확장 영역(He)의 구별은 홀더부(120)의 구조를 정확하게 설명하기 위한 개념상의 구별로서, 펜스 영역(Hf)과 확장 영역(He) 사이에 어떤 물리적인 경계가 존재하는 것은 아니다.
펜스 영역(Hf)은 측면(Ss)과 상면(St)을 포함하고, 측면(Ss)은 실장 영역(Am)에 인접하고 기판부(110)의 상면(Sts)에 대해 큰 경사를 갖는 제1 부분(Ss1)과 기판부(110)의 상면(Sts)에 대하여 작은 경사를 갖는 제2 부분(Ss2)을 구비할 수 있다. 예컨대, 제1 부분(Ss1)은 기판부(110)의 상면(Sts)에 수직하거나 또는 수직에 가까울 수 있다. 경우에 따라, 측면(Ss)은 경사를 갖는 제2 부분(Ss2)만을 구비할 수도 있다. 제1 부분(Ss1) 및 제2 부분(Ss2) 중 적어도 하나는 반사면으로서, 리플렉터(reflector) 기능을 수행할 수 있다.
참고로, 리플렉터는 LED 칩들로부터 발광, 또는 형광체를 통한 광변화 후의 발광, 또는 2개 이상의 광의 혼합광이 최적의 효율로 방출될 수 있도록 하는 구조를 가지며, 상기 언급된 광들이 흡수 또는 열로 전달되지 않음으로써, 높은 반사율이 구현될 수 있도록 하는 소재 및 컬러로 형성될 수 있다. 따라서, 홀더부(120)는 제2 부분(Ss2)의 리플렉터 기능을 고려하여 적절한 구조 및 컬러를 가지고 형성될 수 있다. 예컨대, 홀더부(120)는 높은 반사율을 위해 흰색으로 형성될 수 있다. 물론, 홀더부(120)의 컬러가 흰색에 한정되는 것은 아니다. 또한, 홀더부(120)의 제1 부분(Ss1)과 제2 부분(Ss2)에는 고반사 처리와 같은 별도의 광학적 처리가 수행될 수 있다.
확장 영역(He)은 하면(Sbh)과 상면(St)을 포함하고, 하면(Sbh)은 기판부(110)의 하면(Sbs)과 동일 평면을 이룰 수 있다. 확장 영역(He)에 나사 홀(122)이 형성될 수 있다. 나사 홀(122)의 내벽에는 나사 산이 형성될 수도 있고 형성되지 않을 수도 있다. 참고로, 확장 영역(He)의 상면과 펜스 영역(Hf)의 상면이 동일한 하나의 평면을 구성하므로 참조 번호 'St'로 함께 표시하고 있다.
기판부(110)는 제1 폭(W1)을 가질 수 있고, 홀더부(120)는 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 홀더부(120)가 기판부(110)의 측면을 감싸도록 형성되므로, 홀더부(120)의 제2 폭(W2)이 기판부(110)의 제1 폭(W1)보다 클 수 있다.
본 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판(100)은 기판부(110)와 홀더부(120)가 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 본 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판(100)은 인서트 몰딩 제품의 장점들, 예컨대, 이질 재질의 조합에 의해 합리적인 부품 구조를 얻을 수 있고, 정밀도가 좋고 견고하게 결합하여 신뢰성이 높으며, 비용 절감이나 공정 기간 단축 등에 기여할 수 있는 장점들을 가질 수 있다. 또한, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 COB 구조의 광원 모듈 및 조명 장치에 이용됨으로써, 표준 광원 모듈에 대응하고, 색좌표 이동 등이 없어 색품질이 우수한 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 하고, 광원 모듈 및 조명 장치의 가격을 획기적으로 절감할 수 있다. 더 나아가, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 셋(Set) 또는 조명 장치에서의 호환성이 좋고 교체의 편의성을 제공할 수 있다. 호환성 및 교체의 편의성에 대해서는 도 3a 내지 도 3c 부분에서 좀더 상세히 설명하다.
색온도 이동에 관련해서 도 14a 내지 도 14d에 대한 설명 부분에서, 도 15a 및 도 15b를 참조하여 좀더 상세히 기술한다. 한편, 광원 모듈과 조명 장치의 구별과 관련하여 여러 가지로 정의될 수 있지만, 이하 광원 모듈은 일체형 몰딩 기판에 LED 칩들이 실장된 구조를 의미하고(도 14c의 500 또는 도 14d의 500a 참조), 조명 장치는 광원 모듈을 비롯하여 히트 싱크, 광학부, 전체 하우징 등 조명을 구성하는 모든 구성요소가 포함하는 구조를 의미할 수 있다. 경우에 따라, 조명 엔진이나 조명 시스템이 조명 장치와 유사한 개념으로 사용될 수 있다. 또한, 광원 모듈의 유사한 개념으로 LED 패키지가 사용될 수 있다.
덧붙여, COB 구조의 광원 모듈의 경우, 국제표준 '자가(Zhaga)'에서, LES(Light Emitting Surface)에 대한 규격의 표준화가 진행되고 있는데, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 '자가(zhaga)' 규격에 맞고 편리한 체결 구조의 갖는 홀더부(120)를 일체형으로 제공할 수 있다. 그에 따라, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 표준 광원 모듈에 대응하면서, 높은 광량을 제공하고 고품질 인테리어 조명에 적합한 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 일체형 몰딩 기판을 기판부와 홀딩부로 분리하여 보여주는 사시도들이고, 도 3c는 도 3a의 몰딩 기판의 Ⅱ-Ⅱ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다. 여기서, 기판부와 홀딩부는 설명의 편의를 위해 분리하여 보여주고 있는 것이지, 실제로는 인서트 몰딩을 통해 일체로 서로 견고하게 결합하고 있으므로 분리될 수 없다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 기판부(110) 상에 실장 영역(Am)이 정의될 수 있다. 실장 영역(Am)에는 광원 모듈을 구현을 위한 적어도 하나의 LED 칩이 실장될 수 있다. 도 3a에서, LED 칩들이 실장되는 부분들이 실장 영역(Am) 내에 점선의 네모들(Lc)로 표시되어 있다. 한편, 도 3a는 수십 내지 수백 개의 LED 칩들이 실장 영역(Am) 내에 어레이 구조로 실장되는 구조를 예시하고 있지만, 실장 영역(Am)에는 10개 이하의 LED 칩들이 실장될 수도 있고, 경우에 따라 하나의 LED 칩이 실장될 수도 있다.
LED 칩들은 실장 영역(Am)에 와이어 본딩 방식으로 실장되거나, 또는 플립-칩 본딩 방식으로 실장될 수 있다. LED 칩들이 와이어 본딩 방식으로 실장되는 경우에 실장 영역의 메탈층(112) 상에 절연층이 형성되지 않을 수 있다. 그러나 LED 칩들이 플립-칩 본딩 방식으로 실장되는 경우에는 메탈층(112) 상에 절연층이 형성될 수도 있다. 실장 영역(Am)의 메탈층(112) 상에 절연층이 형성된 기판부 구조에 대해서는 도 12a 및 도 12b에서 설명한다. 또한, LED 칩들의 와이어 본딩과 플립-칩 본딩에 의한 실장 구조에 대해서는 도 14c 및 도 14d에서 좀더 상세히 설명한다.
실장 영역(Am) 외곽으로는 실장 영역(Am)을 둘러싸는 구조로 전극 라인(116)이 형성될 수 있다. 전극 라인(116)은 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b)을 구비할 수 있고, 각각의 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b)은 실장 영역(Am) 내의 LED 칩들로 병렬 연결될 수 있다. 여기서, 병렬 연결은 양극 전극 라인(116a) 또는 음극 전극 라인(116b)에 인접하는 최외곽 부분의 LED 칩들에 전류가 병렬로 흐르도록 연결된다는 의미일 수 있다. 한편, 어느 하나의 라인을 따라 양쪽 최외곽의 2개의 LED 칩들 및 그 사이에 배치되는 LED 칩들의 경우는 전류가 직렬로 흐르도록 배선이 연결될 수 있다. 물론, 실장 영역(Am)의 배선 연결이 상기 언급된 방식에 한정되는 것은 아니다.
한편, 전극 라인(116)은 전극 단자(115)에 연결되며, 전극 단자(115)는 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b) 각각에 대응하는 양극 단자(115a)와 음극 단자(115b)를 포함할 수 있다.
홀더부(120)는 전술한 바와 같이 중앙 부분에 오픈 영역(Ao)을 포함할 수 있다. 기판부(110)와 홀더부(120)가 결합한 일체형 몰딩 기판(100)에서 오픈 영역(Ao)으로 기판부(110)의 실장 영역(Am)이 노출될 수 있다. 홀더부(120)의 내부에는 점선으로 도시된 바와 같이 배선 단자(125)와 배선 라인(126)이 배치될 수 있다.
배선 단자(125)는 양극 배선 단자(125a)와 음극 배선 단자(125b)를 포함할 수 있다. 또한, 배선 라인(126)은 양극 배선 단자(125a)로부터 연장하여 커넥터(130)로 연결되는 양극 배선 라인(126a)과, 음극 배선 단자(125b)로부터 연장하여 커넥터(130)로 연결되는 음극 배선 라인(126b)을 포함할 수 있다. 한편, 일체형 몰딩 기판(도 1의 100)에서, 양극 배선 단자(125a)는 양극 단자(115a)와 결합하고, 음극 배선 단자(125b)는 음극 단자(115b)에 결합할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 기판부(110)의 양극 단자(115a) 상에 양극 배선 단자(125a)가 물리적으로 결합하도록 양극 배선 단자(125a)와 양극 배선 라인(126a)이 금형 내에 배치되고, 또한, 음극 단자(115b) 상에 음극 배선 단자(125b)가 물리적으로 결합하도록 음극 배선 단자(125b)와 음극 배선 라인(126b)이 금형 내로 배치된 후, 인서트 몰딩이 수행됨으로써, 일체형 몰딩 기판(100)이 제조될 수 있다. 한편, 인서트 몰딩 시에 커넥터(130)도 함께 형성되며, 그에 따라 양극 배선 라인(126a)과 음극 배선 라인(126b)은 커넥터(130)로 결합하도록 배치될 수 있다.
한편, 커넥터(130)는 외부 배선(도 1의 140)과 용이하게 착탈이 가능한 다양한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 외부 배선의 말단이 수(male) 플러그 구조를 가지고, 커넥터(130)는 암(female) 플러그 구조를 가질 수 있다. 또한, 각각 그 반대의 구조를 가질 수도 있다. 더 나아가, 커넥터(130)는 암수 플러그 구조에 한하지 않고, 외부 배선의 연결 구조에 따라 다양한 연결 구조를 가짐으로써, 탁월한 호환성을 제공할 수 있다. 그에 따라, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 LED 실장을 통해 광원 모듈(도 14c의 500 등)로 구현된 후, 조명 장치(도 14a의 1000 등)에 이용될 때, 나사(Screw) 조립 후 커넥터 연결만으로 간단히 교체가 가능하다. 결국, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100)은 셋(Set) 또는 조명 장치에서의 호환성 및 교체의 편의성을 제공할 수 있다.
한편, 도 3c에 도시되 바와 같이, 절연층(114)은 하부 절연층(114-1)와 상부 절연층(114-2)을 포함하며, 하부 절연층(114-1)와 상부 절연층(114-2) 사이에 배선층, 예컨대 전극 라인(116)이 배치될 수 있다. 전극 라인(116)은 전술한 바와 같이 일부는 상부 절연층(114-2)에 의해 덮이고 일부는 노출될 수 있다. 전극 라인(116)의 노출된 부분은 실장 영역(Am)으로 실장되는 LED 칩들과 와이어를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 전극 단자(115)는 전체 또는 일부가 상부 절연층(114-2)으로부터 노출되고, 차후 인서트 몰딩 시에 홀더부(120)의 배선 단자(125)와 물리적 및 전기적으로 결합할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 단면도에 대응하는 일체형 몰딩 기판에 대한 단면도들이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100a)은 홀더부(120a)의 하면 부분에서, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)은 홀더부(120)의 하면(Sbh), 즉 확장 영역(He)의 하면(Sbh)과 기판부(110)의 하면(Sbs)이 동일 평면을 이루었으나, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100a)은 기판부(110)의 하면(Sbs)이 홀더부(120a)의 하면(S'bh)으로부터 돌출된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 기판부(110)의 하면(Sbs)은 홀더부(120a)의 하면(S'bh)으로부터 제1 두께(D1)만큼 하부로 돌출될 수 있다. 제1 두께(D1)는 수십 내지 수백 ㎛ 정도일 수 있다.
홀더부(120a)의 하면(S'bh)이 기판부(110)의 하면(Sbs)으로부터 돌출됨으로써, 일체형 몰딩 기판(100a)이 히트 싱크와 같은 방열부와 나사 결합할 때, 기판부(110)의 하면(Sbs)이 히트 싱크에 보다 밀착되어 결합할 수 있다. 기판부(110)의 하면(Sbs)이 히트 싱크에 밀착되는 정도에 따라 히트 싱크의 방열 효율이 증가할 수 있다. 예컨대, 기판부(110)의 하면(Sbs)과 히트 싱크 사이에 밀착 정도가 약하면, 틈이 생길 수 있고, 그러한 틈으로 공기나 열전도도가 낮은 이물질이 삽입되어 히트 싱크로 전달되는 열이 감소시킬 수 있다. 히트 싱크로 전달되는 열의 감소는 결국, 히트 싱크에 의한 방열 효과를 약화시킬 수 있고, 따라서 광원 모듈 또는 조명 장치의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100a)은 홀더부(120a)의 하면(S'bh)이 기판부(110)의 하면(Sbs)으로부터 돌출되게 형성됨으로써, 차후 일체형 몰딩 기판(100a)이 히트 싱크와 결합할 때, 히트 싱크와의 밀착력을 강화하는데 기여할 수 있고, 그에 따라 히트 싱크의 방열 효과를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100a)을 포함한 광원 모듈 또는 조명 장치는 이러한 히트 싱크의 방열 효과 증가에 기인하여 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100b)은 기판부(110a)의 사이즈에서, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 예컨대, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에서 기판부(110)의 제1 폭(W1)은 홀더부(120)의 제2 폭(W2)의 1/2을 초과하나, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100b)에서 기판부(110a)는 제3 폭(W3)을 가질 수 있고, 제3 폭(W3)은 제2 폭(W2)의 1/2 이하일 수 있다. 또한, 실장 영역(Am)의 면적이 동일하다고 가정하면, 기판부(110a)의 폭 또는 면적이 작아짐에 따라, 도시된 바와 같이 홀더부(120)에 의해 덮이는 기판부(110a)의 상면(Sts) 부분은 매우 좁을 수 있다.
기판부(110a)는 사이즈만 다를 뿐, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 유사하게 메탈층(112a)과 절연층(114a)을 포함할 수 있다. 메탈을 기반으로 하는 PCB의 경우, 재료나 가공 비용이 비교적 고가일 수 있다. 그에 따라, 되도록 사이즈를 작게 하는 것이 일체형 몰딩 기판의 비용, 또는 광원 모듈이나 조명 장치의 전체 비용을 줄이는데 유리할 수 있다. 한편, 기판부(110a)가 비교적 작은 사이즈로 형성되는 경우에, 기판부(110a)는 히트 슬러그(heat slug)가 이용될 수 있다. 히트 슬러그는 열을 전달하기 위한 일종의 도전성 패드로서, 열적 커플러(thermal coupler)라고 하기도 한다. 히트 슬러그를 이용하는 경우에 FR4와 같은 에폭시 수지 기판이 이용될 수도 있다.
한편, 홀더부(120)의 경우, 전술한 바와 같이 주요 기능은 기판부(110a)를 히트 싱크에 고정하고, 외부 배선 연결을 위한 커넥터를 구비하는 것일 수 있다. 따라서, 히트 싱크로의 고정을 위한 나사 홀 부분과 커넥터 부분만 확보된다면 홀더부(120)의 사이즈도 감소시킬 수 있음은 물론이다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100b)에서, 홀더부(120)의 제2 폭(W2)을 감소시켜, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에서와 비슷하게 기판부(110a)의 측면이 나사 홀(122)에 인접하도록 할 수 있다. 홀더부(120)의 사이즈 감소는 일체형 몰딩 기판의 비용, 또는 광원 모듈이나 조명 장치의 비용 절감에 기여할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100c)은 홀더부(120b)의 구조에서, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 구체적으로, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에서, 홀더부(120)는 펜스 영역(Hf)과 확장 영역(He)의 상면(St)이 동일 평면을 이루나, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100c)에서는 펜스 영역(H'f)의 상면(Sft)과 확장 영역(He)의 상면(Set)은 동일 평면을 이루지 않을 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 펜스 영역(H'f)의 상면(Sft)이 확장 영역(He)의 상면(Set)으로부터 돌출된 구조를 가질 수 있다. 펜스 영역(H'f) 영역의 상면(Sft)을 확장 영역(He)의 상면(Set)보다 돌출되도록 함으로써, 측면(Ss)의 제2 부분(Ss2)의 면적을 확대시킬 수 있고, 그에 따라 제2 부분(Ss2)의 리플렉터로서의 기능을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100c)은, 펜스 영역(H'f)의 제2 부분(Ss2)의 면적을 확장하여 리플렉터 기능을 향상시킴으로써, 차후 광원 모듈 또는 조명 장치를 구현할 때, 별도의 리플렉터의 배치를 생략할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100c)을 이용하여 광원 모듈 또는 조명 장치를 구현할 때, 공정을 단순화하고, 공정비나 재료비 등의 비용 절감에 기여할 수 있다.
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 사시도에 대응하는 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도들이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100d)은 홀더부(120c)의 오픈 영역의 사이즈에서, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 예컨대, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에서 오픈 영역(도 2 또는 도 3b의 Ao)의 지름이 홀더부(120)의 지름의 1/2 정도에 이를 정도로 오픈 영역이 넓게 형성되고 있지만, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100d)에서는 오픈 영역의 지름이 홀더부(120)의 지름의 1/3 이하 정도로 오픈 영역이 매우 좁게 형성될 수 있다.
홀더부(120c)의 오픈 영역의 면적이 작아짐에 따라, 노출되는 기판부(110)의 실장 영역(A'm)의 면적도 작아질 수 있다. 이에 따라, 도시하지는 않았지만, 기판부(110)의 사이즈도 작아질 수 있다. 한편, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 유사하게, 홀더부(120c)의 내측 측면(S's)은 실장 영역(A'm)에 인접하고 기판부(110)의 상면에 대해 큰 경사를 갖는 제1 부분(S's1)과, 기판부(110)의 상면에 대하여 작은 경사를 갖는 제2 부분(S's2)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100d)은 기판부(110)의 실장 영역(A'm)으로 실장되는 LED 칩의 개수가 비교적 작을 때 이용될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100d)은 하나 내지 수 개의 LED 칩을 이용하여 광원 모듈이나 조명 장치를 구현할 때 이용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100e)은 홀더부(120d)의 외형이 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120)와 전혀 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100e)에서, 홀더부(120d)는 기판부(110)와 유사하게 사각형의 구조를 가질 수 있다. 또한, 나사 홀(122a)이 사각형의 꼭지점 부분으로 4개가 형성될 수 있다. 물론, 나사 홀(122a)의 개수가 4개에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 어느 하나의 대각선 방향으로 2개의 나사 홀(122a)만이 형성될 수도 있다.
한편, 커넥터(130a)는 도시된 바와 같이 홀더부(120d)에서 일방향으로 돌출되어 독립된 구조로 형성될 수 있다. 이러한 구조의 커넥터(130a) 역시 인서트 몰딩을 통해 기판부(110) 및 홀더부(120d)와 일체형으로 형성될 수 있다. 커넥터(130a)는 독립된 구조에 한정되지 않고, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에서와 같이 홀더부(120d)의 일부로서 형성될 수도 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100e)에서, 사각형 구조의 홀더부(120d)를 예시하였지만, 홀더부(120d)의 구조가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 홀더부의 구조는 일체형 몰딩 기판을 이용하여 광원 모듈이나 조명 장치를 구현할 때, 일체형 몰딩 기판을 수용하는 하우징의 구조에 따라, 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도로서, 도 9b는 도 9a의 Ⅲ-Ⅲ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100f)은 기판부(110b) 및 홀더부(120e)의 구조에서, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100f)에서, 기판부(110b)는 원형으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 메탈층(112b)과 절연층(114b)도 원형으로 형성될 수 있다.
또한, 홀더부(120e)는 기판부(110b)의 상면으로만 형성될 수 있다. 예컨대, 홀더부(120e)는 기판부(110b)의 측면을 덮는 확장 영역은 존재하지 않고 펜스 영역(H"f)만 존재할 수 있다. 이에 따라, 홀더부(120e)의 외곽 측면은 기판부(110b)의 측면과 동일 평면을 이룰 수 있다. 때때로, 홀더부(120e)는 기판부(110b)보다 더 작은 사이즈로 형성될 수도 있다.
한편, 펜스 영역(H"f)의 상면(St)은 나사 홀(122h)의 공간 확보를 위해, 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)의 펜스 영역(Hf)의 상면보다 넓을 수 있다. 또한, 기판부(110b)에도 나사 홀(122s)이 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100f)은 홀더부(120e)와 기판부(110b)를 관통하는 나사 홀(122b)을 이용하여 히트 싱크과 같은 방열부에 나사 결합할 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100f)에서, 기판부(110b) 및 홀더부(120e)가 둘 다 원형의 구조를 가지며, 또한, 홀더부(120e)가 기판부(110b) 상면으로만 형성된 구조를 가지지만, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판의 구조가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판은 기판부 및 홀더부가 둘 다 타원형, 다각형 등의 동일한 구조를 가지면서, 홀더부가 기판부 상면으로만 형성된 구조를 가질 수 있다.
참고로, 광원 모듈 또는 조명 장치를 구현할 때, 광원 모듈 또는 조명 장치는 홀더부와 별개로 리플렉터를 포함할 수 있다. 상기 리플렉터는 일반적으로 PPA(Poly Phthal Amide), EMC 등의 고분자 물질로 형성될 수 있다. 상기 리플렉터는 상기 고분자 물질에 광 반사율이 높은 TiO2 또는 Al2O3 등을 함유하며, 또한 내열, 내광 안정성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 상기 리플렉터는 요구되는 광의 지향각에 따라 측면의 각도가 조절될 수 있으며, 각도 조절을 위해 2층 이상의 계단식, 반구식 등으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판들(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f)에서, 홀더부(120, 120a, 120b, 120c, 120d, 120e)에는 전술한 상기 리플렉터의 재질이나 구조 등의 특징이 그대로 적용될 수 있다. 덧붙여, 홀더부가 인서트 몰딩으로 형성되므로, 홀더부에 사용되는 고분자 물질과 광 반사 물질의 혼합체는 인서트 몰딩시 유동성이 좋을 수 있다.
기존에 LED 칩들을 PCB에 실장한 후에, 리플렉터를 PCB나 기판 홀더에 결합 또는 조립하는 식으로 광원 모듈 또는 조명 장치를 구현하는 경우, 구조적으로 불안하고 또한 뒤틀림 및 변색 등의 변형이 일어나는 문제가 발생한다. 그러나 본 실시예의 따른 일체형 몰딩 기판들(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f)의 경우, LED 칩들이 실장되기 전에, 리플렉터 기능을 하는 홀더부가 인서트 몰딩을 통해 기판부와 일체형으로 형성되고, 그 후에 LED 칩들이 실장됨으로써, 상기 문제점들이 해결될 수 있다.
한편, 전술한 본 실시예의 일체형 몰딩 기판들(100, 100a ~ 100f)을 기반으로 광원 모듈을 구현할 때, 기존의 SMD(Surface Mounting Device) 구조의 광원 모듈 또는 기존 COB 구조의 광원 모듈과 비교하여 다음 [표 1]과 같은 재료비 및 공정비 절감을 이룩할 수 있다.
기판 공정비 SMD 공정비 홀더 공정비 리플렉터 공정비
SMD 구조 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
COB 구조 ○ ○ × × ○ ○ ○ ○
일체형 몰딩 기판 ○ ○ × × × × △ △
여기서, 기판, SMD, 홀더, 리플렉터 등은 자체 재료비를 의미하며, 공정비는 각각의 공정에서 재료비 이외에 소요되는 비용을 의미할 수 있다. [표 1]의 의미를 간단히 설명하면, 기존 COB 구조의 광원 모듈이나 본 실시예의 일체형 몰딩 기판을 기반으로 하는 광원 모듈의 경우, SMD 공정이 생략되므로, SMD 공정의 재료비와 공정비가 절감될 수 있다. 또한, 본 실시예들의 경우, 홀더가 기판과 일체형으로 형성되어 홀더 공정이 생략되므로, 홀더의 재료비와 공정비가 절감될 수 있다. 여기서, 홀더는 커넥터를 대체하거나 포함하는 개념일 수 있다. 따라서, 커넥터에 대한 재료비 및 공정비도 절감될 수 있다. 한편, 리플렉터가 홀더부와 별개로 형성되어 홀더부에 일체형으로 결합될 수도 있다. 그러한 경우에 리플렉터에 대한 재료비 및 공정비가 절감될 수 있다. 리플렉터의 경우 어느 정도 선택적인 면이 있으므로 △로 표시되고 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도 및 단면도로서, 도 10b는 도 10a의 Ⅴ-Ⅴ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)은 기판부(110c)의 메탈층(112c) 부분에서, 도 1의 따른 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)에서, 기판부(110c)의 메탈층(112c)은 히트 싱크일 수 있다. 다시 말해서, 기판부(110c)는 전술한 실시예들과 달리 PCB로 형성되지 않을 수 있다.
다른 실시예들의 기판부(110, 110a, 110b)와 유사하게, 본 실시예의 기판부(110c)에서도 히트 싱크인 메탈층(112c)의 상부에 절연층(114)이 형성될 수 있다. 절연층(114)의 재질이나 기능 등은 도 1에서 설명한 바와 같다. 기판부(110c) 상에는 실장 영역(Am)이 정의되고, 실장 영역(Am)에 대응하는 메탈층(112c) 상면에는 절연층(114)이 형성되지 않을 수 있다. 실장 영역(Am) 외곽으로 실장 영역(Am)을 둘러싸는 구조로 전극 라인(116)이 형성될 수 있다. 전극 라인(116)은 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b)을 구비할 수 있다. 각각의 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b)은 차후 실장 영역(Am) 내에 실장되는 LED 칩들로 연결될 수 있다. 또한, 각각의 양극 전극 라인(116a)과 음극 전극 라인(116b)은 홀더부(120g)의 배선(도 3b의 125, 126 등)을 통해 커넥터(130)로 연결될 수 있다.
한편, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)에서, 홀더부(120g)는 도 9a의 일체형 몰딩 기판(100f)과 같이 기판부(110c)의 상면에만 형성될 수 있다. 그러나 홀더부(120g)의 구조는 도 9a의 일체형 몰딩 기판(100f)의 홀더부(120e)의 구조와 다를 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 도 9a의 일체형 몰딩 기판(100f)의 홀더부(120e)는 기판부(110b)의 외형과 같이 수평 단면이 원형인 구조를 가지나, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)의 홀더부(120g)는 기판부(110c)가 직육면체의 외형을 가짐에 따라 수평 단면이 직사각형인 구조를 가질 수 있다. 그에 따라, 홀더부(120g)의 외곽 측면은 기판부(110c)의 측면과 동일 평면을 이룰 수 있다. 본 실시예의 홀더부(120g)의 형성 방법, 재질, 구조 등은 전술한 실시예들에서 설명한 바와 같다. 또한, 본 실시예의 홀더부(120g)의 내측 측면(Ss)은 실장 영역(Am)에 인접하고 기판부(110c)의 상면에 대해 큰 경사를 갖는 제1 부분(Ss1)과 기판부(110c)의 상면에 대하여 작은 경사를 갖는 제2 부분(Ss2)을 구비할 수 있다.
또한, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)에서는 커넥터(130)가 홀더부(120g)의 일부로 형성될 수 있다. 그에 따라, 도시되지는 않았지만 홀더부(120g)의 내부에는 도 3b의 홀더부(120)와 유사하게 배선들(125, 126)이 배치될 수 있고, 그러한 배선들은 기판부(110c)의 실장 영역(Am) 상의 전극 라인(116)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 커넥터(130)를 구비한 홀더부(120g)는 인서트 몰딩을 통해 기판부(110c)와 일체형으로 형성될 수 있다.
한편, 도 9a의 일체형 몰딩 기판(100f)과 달리 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h)에서, 홀더부(120g)에 나사홀이 형성되지 않을 수 있다. 이는 기판부(110c)가 히트 싱크의 기능을 하므로 기판부(110c)를 방열부로 결합할 필요가 없기 때문이다. 기판부(110c)나 홀더부(120g)에는 일체형 몰딩 기판(100h)을 수용하는 하우징 등과 같은 지지 장치와의 결합을 위한 체결부가 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c, 도 10a 및 도 10b에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 11을 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h’)은 외형에 있어서, 도 10a 및 도 10b의 일체형 몰딩 기판(100h)과 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100h’)에서, 기판부(110d)는 원기둥 형태를 가지며, 홀더부(120g’)는 기판부(100d)의 외형에 따라 수평 단면이 원형인 구조를 가질 수 있다. 그 외의 내용은 도 10a 및 도 10b의 일체형 몰딩 기판(100h)에서 설명한 바와 같다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 적용되는 기판부에 대한 사시도 및 단면도로서, 도 12b는 도 12a의 Ⅶ-Ⅶ' 부분을 절단하여 보여주는 단면도이다. 여기서, 도 12a는 도 3a에 대응하고, 도 12b는 도 3c에 대응하며, 홀더부의 구조는 도 3b의 홀더부의 구조와 동일하므로 그에 대한 도면은 생략한다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100j)은 기판부(110e)의 구조에서, 도 1 내지 도 3c의 일체형 몰딩 기판(100)의 기판부(110)와 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100j)에서, 기판부(110e)는 LED 칩의 플립-칩 본딩 위한 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 설명하면, 기판부(110e)는 메탈층(112)과 절연층(114’)을 포함하고, 절연층(114’)은 실장 영역(Am) 상에도 형성될 수 있다. 또한, 절연층(114’)은 하부 절연층(114-1’)과 상부 절연층(114-2’)을 포함할 수 있다.
한편, 실장 영역(Am)의, LED 칩들이 실장되는 부분(Lc)에는 전극 패드(116p)가 노출될 수 있다. 도 12a에서 LED 칩 각각에 대응하여 2개의 전극 패드(116p)가 배치되는 것으로 도시되고 있지만, 각각의 LED 칩에 대응하여 3개 이상의 전극 패드가 배치될 수도 있다.
전극 패드(116p)는 하부의 내부 배선(116w)를 통해 인접하는 다른 전극 패드(116p), 및/또는 전극 라인(116a, 116b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 하나의 라인을 따라 전극 패드(116p)과 내부 배선(116w)이 도 12b와 같이 연결됨으로써, 차후 LED 칩들이 전극 패드(116p) 상에 플립-칩 본딩으로 실장되면, 해당 LED 칩들은 전기적으로 서로 직렬 연결될 수 있다. 또한, 차후 LED 칩들이 실장된 후, 각각의 라인들 사이에서 LED 칩들은 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
덧붙여, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100j)은 도 1 내지 도 3c의 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120)의 구조에 한하지 않고, 다른 실시예들에서 예시한 바와 같은 다양한 구조의 홀더부를 포함할 수 있다. 또한, 기판부(110e)의 구조도 직사각형 구조에 한하지 않고 원형이나 타원 등의 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 몰딩 기판에 대한 사시도들이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 13a를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100k)은 체결부의 구조에서, 도 1 내지 도 3c의 일체형 몰딩 기판(100)과 다를 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100k)에서, 홀더부(120)에는 나사 홀 대신 후크(hook) 결합을 위한 후크 고리 또는 후크 걸이(122c)가 형성될 수 있다.
예컨대, 홀더부(120)에 후크 고리가 형성된 경우에, 일체형 몰딩 기판(100k)이 결합하는 방열부나 하우징에는 후크 걸이가 형성될 수 있다. 반대로, 홀더부(120)에 후크 걸이가 형성된 경우에, 일체형 몰딩 기판(100k)이 결합하는 방열부나 하우징에는 후크 고리가 형성될 수 있다. 후크 고리 또는 후크 걸이(122c)는 홀더부(120)에 2개 이상 형성될 수 있다. 또한, 경우에 따라, 후크 고리 또는 후크 걸이는 홀더부(120) 전체에 걸쳐 하나로 형성될 수도 있다. 여기서, 후크 고리는 링 모양에 한하지 않고, 걸림턱 등을 포함하여 후크 걸이가 결합할 수 있는 모든 구조를 의미할 수 있다.
도 13b를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100l)은 홀더부(120)에 스냅(snap) 결합을 위한 스냅 돌기(122d)가 형성될 수 있다. 이와 같이 홀더부(120)에 스냅 돌기(122d)가 형성된 경우, 일체형 몰딩 기판(100l)이 결합하는 방열부나 하우징에는 스냅 돌기(122d)와 스냅 결합하기 위한 스냅 홈이 형성될 수 있다. 한편, 홀더부(120)에 스냅 돌기 대신 스냅 홈이 형성될 수 있고, 그러한 경우에 방열부나 하우징에는 스냅 돌기가 형성될 수 있다.
도 13c를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100m)은 홀더부(120)에 나사 결합을 위한 나사 산(122e)가 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이 나사 산(122e)은 홀더부(120) 외면 전체로 형성되어 홀더부(120) 자체가 나사로서 기능할 수 있다. 한편, 일체형 몰딩 기판(100m)이 결합하는 방열부나 하우징에는 나사 산(122e)에 대응하는 나사 홀이 형성될 수 있다. 물론, 반대로 홀더부(120) 전체에 걸쳐 나사 홀이 형성되고, 그러한 나사 홀에 대응하여 방열부나 하우징에 나사 산이 형성될 수도 있다.
도 13d를 참조하면, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100n)은 후크 결합을 위한 후크 걸이(122f)가 홀더부(120)에 형성된다는 점에서 도 13a의 일체형 몰딩 기판(100k)와 유사할 수 있다. 그러나 본 실시예의 경우, 후크 고리(122f)가 홀더부(120)의 하부 부분이 아닌 상부 부분에 형성된다는 점에서, 도 13a의 일체형 몰딩 기판(100k)의 구조와 다를 수 있다.
본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100n)과 같이, 홀더부(120)의 상부 부분에 후크 결합을 위한 체결 구조가 형성되는 경우에, 후크 고리(122f)가 형성되는 것이 일반적이나 후크 걸이가 형성되는 것을 전적으로 배제하는 것은 아니다. 한편, 후크 고리(122f)는 홀더부(120)에 3개 이상 형성될 수 있다. 그러나 경우에 따라, 후크 고리(122f)는 홀더부(120)에 2개 형성될 수도 있고, 또는 홀더부(120)의 상면 전체로 하나의 후크 고리가 형성될 수도 있다.
홀더부(120)의 체결 구조가 전술한 체결 구조들에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 일체형 몰딩 기판을 방열부나 하우징에 결합시킬 수 있는 여하한 구조의 체결 구조가 홀더부(120)에 형성될 수 있다. 또한, 체결 구조는 홀더부(120)에 한하지 않고, 홀더부(120)와 기판부(110)에 함께 형성되거나 또는 기판부(110)에만 형성될 수도 있다.
지금까지 여러 가지 구조의 일체형 몰딩 기판에 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 전술한 일체형 몰딩 기판의 구조들에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은 LED 칩들이 실장되는 기판부에 홀더부 및 커넥터 중 적어도 하나가 인서트 몰딩을 통해서 일체형으로 형성된 모든 구조의 일체형 몰딩 기판에 미친다고 할 것이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도 및 분리 사시도이고, 도 14c 및 도 14d는 도 14a의 조명 장치에 채용된 조명 모듈들에 대한 단면도들이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c에서 이미 설명한 내용을 간단히 설명하거나 생략한다.
도 14a 내지 도 14d를 참조하면, 본 실시예의 조명 장치(1000)는 일체형 몰딩 기판(100), LED 칩들(101), 히트 싱크(200), 광학판(300), 및 리플렉터(600)를 포함할 수 있다.
일체형 몰딩 기판(100)은 도 1의 일체형 몰딩 기판일 수 있다. 그에 따라, 일체형 몰딩 기판(100)은 기판부(110)와 홀더부(120)를 포함하며, 기판부(110)와 홀더부(120)는 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 형성될 수 있다. 한편, 기판부(110)의 실장 영역(Am)에는 다수의 LED 칩들(101)이 실장될 수 있다. 이러한 LED 칩들(101)은 와이어 본딩 방식 또는 플립-칩 방식으로 실장되어 실장 영역(Am)의 배선에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 LED 칩들(101)은 도 3a 또는 도 12a에 도시된 바와 같이 어레이 구조로 실장 영역(Am)에 실장될 수 있다.
와이어 본딩 방식은 도 14c의 광원 모듈(500)에 도시되고 있는 바와 같이, 접착제 등을 통해 LED 칩들(101)의 비활성 면이 기판부(110)의 메탈층(112)에 접착 및 고정되고, 활성 면이 상부로 향할 수 있다. 활성 면에는 칩 패드들이 형성되어 있고 그러한 칩 패드들에 와이어(105)가 연결될 수 있다. LED 칩들(101)은 와이어(105)를 통해 서로 전기적으로 연결되고, 또한 전극 라인(도 3a의 116)에 연결될 수 있다. 전술한 바와 같이 하나의 라인 상의 LED 칩들(101)은 와이어(105)를 통해 서로 직렬 연결될 수 있다.
플립-칩 본딩 방식은 도 14d의 광원 모듈(500a)에 도시되고 있는 바와 같이, 기판부(110)의 상면에 노출된 전극 패드(도 12b의 116p)에 LED 칩들(101)이 범프(107)를 통해 결합하는 구조로 형성될 수 있다. 플립-칩 본딩 방식에서, LED 칩들(101)의 활성 면이 기판부(110)로 향하고, 활성 면 상의 칩 패드들과 기판부(110)의 전극 패드가 범프(107)를 통해 결합 및 전기적으로 연결될 수 있다. LED 칩들(101)은 내부 배선(116w)를 통해 서로 전기적으로 연결되고, 또한 전극 라인(도 3a의 116)에 연결될 수 있다. 하나의 라인 상의 LED 칩들(101)은 내부 배선(116w)를 통해 서로 직렬 연결될 수 있다. 참고로, 도 14c 및 도 14d 광원 모듈(500, 500a)에서 LED 칩들(101), 와이어(105), 범프(107) 등을 명확히 구별하기 위해 몰딩 재료(180)에 대한 해칭을 생략하고 있다.
LED 칩들(101)은 요구되는 기능에 따라 다양한 구조 및 발광 성능을 가질 수 있다. LED 칩(101)의 구조에 대하여 간단히 설명하면, 기본적으로 LED 칩(101)은 기판 상부에 제1 반도체층, 활성층, 그리고 제2 반도체층이 순차적으로 적층되고, 제1 반도체층과 제2 반도체층 상에 전극들이 형성된 구조를 가질 수 있다. 제1 반도체층, 활성층, 및 제2 반도체층이 발광 적층체를 구성하며, 발광 적층체와 기판 사이에 버퍼층이 배치될 수 있다. 이러한 LED 칩(101)은 제1 및 제2 전극이 광추출면과 동일한 면으로 배치되는 수평 구조, 광추출면과 반대 방향으로 배치되는 플립칩(flip-chip) 구조, 제1 전극 및 제2 전극이 상호 반대되는 면에 배치되는 수직 구조, 그리고 전류 분산의 효율 및 방열 효율을 높이기 위하여 칩에 여러 개의 비아(via)를 형성한 전극 구조를 갖는 수직수평 구조 등의 다양한 구조로 구현될 수 있다. LED 칩(101)의 각각의 층들에 대한 재질이나 기능, 또는 구조 등은 이미 알려져 있는바 더 이상의 설명은 생략한다.
LED 칩들(101)은 전력을 공급받아 광을 방출할 수 있다. LED 칩들(101)은 도 14b에 예시된 바와 같이 어레이 구조로 배치될 수 있다. LED 칩들(101) 각각은 동일한 파장의 빛을 발생시키는 동종(同種)의 LED 칩으로 구성될 수도 있고, 또는, LED 칩들(101)은 서로 상이한 파장의 빛을 발생시키는 이종(異種) LED 칩들로 다양하게 구성될 수도 있다.
한편, LED 칩들(101)이 청색광을 발광하는 경우, 황색, 녹색, 적색 형광체 중 적어도 하나를 적절한 배합비로 포함으로써, 다양한 색온도의 백색광을 발광하도록 할 수 있다. 또한, 청색 LED 칩들(101)에 녹색 또는 적색 형광체를 적용하여 녹색 또는 적색광을 발광하도록 할 수도 있다. 한편, LED 칩들(101) 각각에 다른 형광체를 적용하여 백색광, 녹색광, 또는 적색광이 발광하도록 할 수 있고, 그러한 백색광, 녹색광, 또는 적색광을 적절히 조합하여 백색광의 색온도 및 연색성을 조절할 수도 있다.
더 나아가, 형광체를 적절히 적용함으로써, LED 칩들(101)이 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선 중 적어도 하나를 발광하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 조명 장치(1000)는 연색성을 나트륨(Na)등에서 태양광 수준으로 조절할 수 있으며 또한 색온도를 1500K에서 20000K 수준으로 다양한 백색광을 발생시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 조명 장치(1000)는 보라색, 청색, 녹색, 적색, 오렌지색의 가시광 또는 적외선을 발생시켜 주위 분위기 또는 기분에 맞게 조명 색을 조절할 수 있다. 조명 장치(1000)는 식물 성장을 촉진할 수 있는 특수 파장의 광을 발생시킬 수도 있다.
한편, 청색 LED 칩들(101)에 황색, 녹색, 적색 형광체의 적용 및/또는 녹색광 또는 적색광을 조합하여 만들어지는 백색광은 2개 이상의 피크 파장을 가지며, 도 15a와 같이, CIE 좌표계의 (x, y) 좌표가 (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333)을 잇는 선분 상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 백색광은 상기 선분과 흑체 복사 스펙트럼으로 둘러싸인 영역에 위치할 수 있다. 상기 백색광의 색온도는 1500K ~ 20000K 사이에 해당할 수 있다.
참고로, 광원 모듈(500, 500a) 또는 조명 장치(1000)에서 발산하는 광은 도 15a의 CIE 좌표계에서 어느 한 위치의 색좌표 값을 가질 수 있고, 그에 따른 색온도 값을 가질 수 있다. 또한, 적절한 형광체 및 리플렉터를 적용함으로써, 색좌표 또는 색온도 값을 이동시킬 수도 있다. 예컨대, 도 15a의 그래프 상에서, 왼쪽 하방 부분이 청색 LED 칩의 광의 색좌표 값에 해당할 수 있고, 녹색 형광체를 적용함으로써, 왼쪽 상방으로 색좌표 값을 이동시킬 수 있다. 또한 적색 형광체를 적용함으로써, 우측 중간으로 색좌표 값을 이동시킬 수 있다. 한편, CIE 좌표계에서 중심의 플랑키안 궤적 내의 B 내지 D 부분이 백색광에 해당하며, 일반적으로 광이 그 부분의 색좌표 범위에 포함되도록 광원 모듈(500, 500a) 또는 조명 장치(1000)를 구현하려고 할 수 있다. 그러나 형광체의 조합비 불량이나 리플렉터의 각도 불량 등이 발생하게 되면, 색좌표 또는 색온도 이동이 발생하고 그에 따라 요구되는 색좌표 범위 내의 광을 획득할 수 없게 된다.
예컨대, LED 칩들(101)을 기판 상에 실장한 직후에는, 발산하는 광이 요구되는 색좌표 범위 내에 속한다 하더라도, LED 칩들이 실장된 기판을 홀더, 리플렉터 등과 결합할 때, LED 칩들 불량이나 리플렉터의 각도 불량 등에 의한 광경로 변화 및/또는 휘도 변화가 발생하고, 그에 따라 색좌표 이동이 발생할 수 있다. 이러한 색좌표 이동은요구되는 색좌표 범위를 벗어나게 하여, 광원 모듈(500, 500a) 또는 조명 장치(1000)의 불량을 초래할 수 있다.
도 15b는 색좌표 이동에 의한 조명 장치의 불량이 발행하는 사례를 보여주고 있다. 예컨대, 395개의 제품에 대하여, 색좌표가 평균 (0.001, 0.0015) 정도 이동할 때, 불량률이 10% 이상 증가할 수 있다. 여기서, 점선이 제품들에 요구되는 색좌표 범위를 나타내고, ‘Ref.’가 색좌표 이동 전의 제품들의 색좌표를 나타내며, ‘Shift’가 색좌표 이동 후의 제품들의 색좌표를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 색좌표 이동 전에는 제품들이 거의 요구되는 색좌표 범위 내에 위치하여 정상으로 판단될 수 있으나, 색좌표 이동 후 제품들의 일부는 요구되는 색좌표 범위를 벗어나게 되어 불량으로 판단될 수 있음을 알 수 있다.
한편, LED 칩들(101)은 자체의 발열량을 적게 하기 위하여 나노 구조체를 포함할 수 있다(이하, 나노 구조체를 포함한 LED 칩을 "나노 LED 칩"이라 한다). 나노 LED 칩으로 최근에 개발된 코어(core)/쉘(shell)형 나노 LED 칩이 있으며, 특히, 결합 밀도가 작아서 상대적으로 열 발생이 작을 뿐만 아니라, 나노 구조체를 활용하여 발광면적을 늘려 발광 효율을 높일 수 있으며, 비극성 활성층을 얻을 수 있어 분극에 의한 효율저하를 방지할 수 있으므로, 드룹(droop) 특성을 개선할 수 있다. 또한, 나노 LED 칩은 나노 구조체의 직경 또는 성분 또는 도핑 농도를 달리하여 단일 소자에서 2 이상의 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 그에 따라, 다른 파장의 광을 적절히 조절하여 단일 소자에서 형광체를 사용하지 않고도 백색광을 구현할 수 있다. 더 나아가, 이러한 나노 LED 칩에 다른 LED 칩을 결합하거나 또는 형광체와 같은 파장변환 물질을 결합함으로써, 원하는 다양한 색깔의 광 또는 색온도가 다른 백색광을 구현할 수 있다.
LED 칩들(101)이 실장 영역(Am)으로 실장 후, 형광체를 포함한 몰딩 재료(180)가 도포될 수 있다. 몰딩 재료(180)는 형광체 외에 실리콘(Silicone), 유리, 투광성 고분자 등을 포함할 수 있다. 한편, LED 칩들(101)이 이미 형광체를 포함한 경우에는 몰딩 재료(180)는 형광체를 포함하지 않은 투명한 수지로 형성될 수도 있다. 형광체는 파장변환물질의 일종으로, 적절한 재질의 형광체를 사용함으로써, LED 칩의 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 이러한 형광체는 청색 LED의 청색광을 백색으로 변환하여 백색 LED를 구현하는데 주로 이용되나, 형광체의 기능이 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 형광체는 일반 형광 램프, 3파장 형광 램프, 고연색 형광 램프, 복사기용 램프, 식물 재배용, 방충용 등의 형광 램프용으로 이용될 수 있고, 또한, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel)용 형광체나, CRT(Cathode Ray Tube), FED(Field Emission Display) 용 형광체로 이용될 수도 있다.
LED 칩들(101)에서 사용하는 형광체는 아래와 같은 조성식 및 색상을 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4) - 식 (1)
단, 식 (1) 중, Ln은 IIIa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.
플루오라이드(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
형광체 조성은 기본적으로 화학양론(stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알칼리토금속(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y은 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
또한, 형광체 대체 물질로 양자점(quantum dot, QD) 등의 물질들이 적용될 수 있으며, LED 칩에 형광체와 QD를 혼합 또는 단독으로 사용될 수 있다. QD는 CdSe, InP 등의 코어(core, 직경 3㎚ ~ 10㎚)와 ZnS, ZnSe 등의 셸(shell, 두께 0.5㎚ ~ 2㎚) 및 코어-셸의 안정화를 위한 리간드의 구조로 구성될 수 있으며, 크기에 따라 다양한 칼라를 구현할 수 있다.
한편, 형광체를 포함한 몰딩 재료(180)의 도포는 여러 가지 방식으로 수행될 수 있다. 예컨대, 몰딩 재료(180)의 도포는 공압 방식 또는 기계적(Mechanical) 방식, 소량 제어를 위한 젯팅(Jetting) 방식 등의 디스펜싱(Dispensing) 방식, 스크린 프린팅(Screen Printing) 또는 스프레이(Spray) 등의 일괄 방식, 칩의 상면 및 측면에 국부 코팅을 위한 전기영동 또는 컨포멀 코팅(Conformal Coating) 방식, 세라믹 형광체 또는 필름형(film type)으로 제작 후 칩 또는 패키지에 접합하는 방식 등이 있다.
몰딩 재료(180)는 도시된 바와 같이 홀더부(120)의 측면(Ss)의 제1 부분(Ss1)을 채우도록 도포될 수 있다. 그러나 몰딩 재료(180)의 도포 두께가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 몰딩 재료(180)는 제1 부분(Ss1)의 높이를 초과하여 도포되거나, 또는 제1 부분(Ss1)의 높이 미만으로 도포될 수 있다. 한편, 몰딩 재료(180)는 광원 모듈에 따라 생략될 수도 있다.
리플렉터(600)는 일체형 몰딩 기판(100) 상에 배치되고, 전술한 바와 같이, 광 반사율이 높은 물질로 형성되거나 또는 측면에 고반사 처리가 수행될 수 있다. 이러한 리플렉터(600)는 LED 칩들로부터 방사하는 광의 휘도를 증가시키고, 또한 측면의 각도에 따라 광의 지향각을 조절하는 기능을 할 수 있다. 측면의 각도 조절을 위해 리플렉터(600)는 2층 이상의 계단식, 반구식, 등 다양한 구조를 가질 수 있다.
리플렉터(600)는 나사 결합, 후크 결합 등 다양한 결합 방식을 통해 일체형 몰딩 기판(100)에 결합할 수 있다. 그에 따라, 리플렉터(600)과 일체형 몰딩 기판(100)에는 해당 결합을 위한 체결부가 구비될 수 있다. 한편, 리플렉터(600)는 일체형 몰딩 기판(100)과 함께 히트 싱크(200)에 결합할 수도 있다. 예컨대, 리플렉터(600)의 양쪽 날개 부분에 나사 홀이 형성되고 나사(170)가 상기 날개 부분의 나사 홀을 통해 삽입됨으로써, 리플렉터(600), 일체형 몰딩 기판(100), 및 히트 싱크(200)가 한꺼번에 결합할 수도 있다.
도 14a에서, 리플렉터(600)의 측면과 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120)의 내부 측면은 다른 각도를 가지며, 그에 따라 결합 부분에서 꺾이는 구조로 결합할 수 있다. 그러나 본 실시예의 조명 장치(1000)의 구조가 그러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 리플레터(600)의 측면과 홀더부(120)의 내부 측면이 동일 각도를 가지고 결합함으로써, 리플레터(600)의 측면과 홀더부(120)의 내부 측면이 동일 평면을 이룰 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 홀더부(120)의 리플렉터 기능이 강화되는 경우, 리플렉터(600)는 생략될 수 있다.
광학판(300)은 리플렉터(600)의 상부에 배치되고, 결합 링(350)을 통해 리플렉터(600)에 고정될 수 있다. 한편, 광학판(300)은 확산판, 투광판, 필터 등을 포함하며, 그 기능에 따라 배치 위치가 달라질 수 있다.
예컨대, 광학판(300)이 단순히 광을 투과시키고 내부의 LED 칩들 보호하는 투광판의 기능을 하는 경우에, 광학판(300)은 리플렉터(600) 상부에 배치될 수 있다. 투광판 기능을 하는 광학판(300)은 광의 투과율이 높은 투명한 유리나 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 한편, 리플렉터가 생략된 경우에는 투광판 기능의 광학판은 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120) 상에 배치될 수 있다.
광학판(300)은 또한 파장에 따라 광을 투과시키는 필터로서의 기능을 할 수 있다. 필터로서의 광학판(300)은 리플렉터(600) 상부에 배치되거나 또는 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120) 상에 배치될 수 있다. 이러한 광학판(300)은 요구되는 필터 특성에 따라 다양한 재질로 형성될 수 있다.
한편, 광학판(300)이 LED 칩을 보호와 함께 광 확산 및 지향각을 조절하는 확산판 기능을 할 수 있다. 확산판으로서의 광학판(300)은 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120) 상에 배치될 수 있다. 확산판 기능의 광학판(300)은 구조에 따라 렌즈로 명명될 수 있다. 또한, 확산판 기능의 광학판(300)은 몰딩 재료(180) 상부 전체를 빈틈없이 채우도록 형성될 수도 있는데, 그러한 구조의 광학판(300)은 엔캡슐런트(encapsulant)로 명명되기도 한다. 확산판 기능의 광학판(300)은 투명한 에폭시, 실리콘 등을 포함하고, 가시광 파장의 투과도 및 신뢰성에 영향을 주며, 도포된 형태 또는 구조에 의해 광효율 및 배광 특성에 차이를 줄 수 있다.
한편, 광학판(300)은 확산판, 투광판, 필터 등으로 구별되어 개별적으로 제작되고, 각각의 위치에 배치될 수도 있다. 예컨대, 상기 확산판은 홀더부(120) 상에 배치되고, 투광판과 필터 중 적어도 하나는 리플렉터(600) 상에 배치될 수 있다.
히트 싱크(200)는 일체형 몰딩 기판(100) 하부에 배치되며, 하면에는 방열을 위한 다수의 핀들이 배치될 수 있다. 히트 싱크(200)에는 일체형 몰딩 기판(100)의 나사 홀(122)에 대응하여 나사 홈(220)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 일체형 몰딩 기판(100)은 나사(170)를 통해 히트 싱크(200)에 나사 결합할 수 있다. 한편, 일체형 몰딩 기판(100)은 나사 결합뿐만 아니라 후크 결합, 스냅 결합 등 다양한 결합을 통해 히트 싱크(200)에 결합할 수 있고, 그러한 경우에는 해당 결합 구조가 일체형 몰딩 기판(100)과 히트 싱크(200)에 형성될 수 있다.
히트 싱크(200)의 구조나 재료 등에 따라 방열효과가 달라질 수 있으며, 방열효과가 떨어지면 광원 모듈의 온도가 상승하게 되어 광원 모듈의 신뢰성이 저하될 수 있다. 그에 따라, 히트 싱크(200)는 고열전도 소재를 이용하여 최적 방열 구조로 설계될 수 있다. 또한, 히트 싱크(200)는 외부로 펜(fan), 싱크젯(synjet) 구조를 형성하여 강제 공기 유동 발생 기술을 활용하거나 히트 파이프(heat pipe), 히트 스프레드(heat spread)를 형성하여 상변환(액체↔기체) 방열효과를 이용할 수 있다. 한편, 히트 싱크(200)는 금속/수지 이중 사출 등을 통해 경량화될 수 있다. 또한, 히트 싱크(200)와 일체형 몰딩 기판(100)의 접촉 개선을 위하여 열적 인터페이스 물질(Thermal Interface Material)이 사용될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만 본 실시예의 조명 장치(1000)는 광원 모듈(500, 500a), 리플렉터(600), 및 히트 싱크(200) 등을 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 하우징에는 전원 구동부가 더 배치될 수 있다. 도 18 및 도 19에서 하우징을 포함하는 조명 장치(1000a, 1000b)에 대하여 좀더 상세히 설명한다. 기존 광원 모듈의 경우, 기판 상에 LED 칩들을 실장하고 난 후에 홀더, 리플렉터 등을 결합한다. 광원 모듈 또는 조명 장치를 어느 정도의 색좌표나 색온도 범위, 예컨대 3-스텝을 만족하도록 구현한다고 할 때, LED 칩들을 기판 상에 실장한 직후에는 3-스텝을 만족시킬 수 있다. 그러나, LED 칩들이 실장된 기판을 홀더나 리플렉터와 결합시킬 때 지향 각도가 틀어지고 LED 칩들 자체의 불량이 발생하여, 색좌표가 이동하고 결국 3-스텝을 벗어나는 불량이 발생할 수 있다.
그러나 본 실시예의 광원 모듈(500, 500a)의 경우, 기판부(110)와 홀더부(120)가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판(100)이 먼저 준비되고, 그러한 일체형 몰딩 기판(100)의 실장 영역(Am)으로 3-스텝이 만족하도록 LED 칩들을 실장할 수 있다. 일체형 몰딩 기판(100)에는 홀더부나 리플렉터 등이 결합하고 있으므로 LED 칩들 실장 후 별도의 결합 과정은 불필요하다. 따라서, 기존과 같은 결합 과정에서 발생할 수 있는 불량이 원천적으로 방지될 수 있고, 완성된 광원 모듈(500, 500a) 및 조명 장치(1000)는 3-스텝을 만족할 수 있다.
여기서, 3-스텝은 맥아담(MacAdam) 3-스텝을 의미할 수 있다. 맥아담 스텝은 측정된 색좌표가 눈으로 보았을 때 기준 색좌표와 동일한 색으로 보이는지를 평가하는 기준으로, 1 내지 7 스텝으로 분류될 수 있다. 맥아담 스텝이 낮을수록 기준 색좌표와 가까워져 색편차가 적을 수 있다. 3-Step은 일반인은 구별하지 못할 정도의 비교적 고수준의 색편차일 수 있다.
한편, 본 실시예의 조명 장치(1000)가 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 본 실시예의 조명 장치(1000)의 일체형 몰딩 기판이 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예의 조명 장치(1000)는 도 1의 일체형 몰딩 기판(100) 대신, 도 4 내지 도 13d의 일체형 몰딩 기판(100a ~ 100n) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예의 조명 장치(1000)가 도 10a 내지 도 11의 일체형 몰딩 기판(100h, 100h’, 100i)을 채용하는 경우에, 히트 싱크(200)는 생략될 수 있다. 더 나아가, 본 실시예의 조명 장치(1000)는 전술한 일체형 몰딩 기판들의 구조에 한정되지 않고, 기판부에 홀더부 및 커넥터 중 적어도 하나가 인서트 몰딩을 통해서 일체형으로 형성된 다양한 구조의 일체형 몰딩 기판을 포함할 수 있다.
본 실시예의 광원 모듈(500, 500a) 및 조명 장치(1000)는 기판부(110)와 홀더부(120)가 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판(100)을 포함함으로써, 합리적인 부품 구조를 가지고, 정밀도가 좋고 견고하게 결합하여 신뢰성이 높으며, 비용 절감이나 공정 기간 단축 등에 기여할 수 있는 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 한다.
또한, 본 실시예의 광원 모듈(500, 500a) 및 조명 장치(1000)는 일체형 몰딩 기판(100)에 기인하여, 표준 광원 모듈에 대응하고, 색좌표 이동 등이 없어 색품질이 우수한 광원 모듈 및 조명 장치를 구현할 수 있도록 하며, 광원 모듈 및 조명 장치의 가격을 획기적으로 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 실시예의 광원 모듈(500, 500a) 및 조명 장치(1000)는 일체형 몰딩 기판(100)의 홀더부(120)의 구조에 기반하여 셋(Set) 또는 조명 장치에서의 탁월한 호환성 및 교체의 편의성을 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예의 광원 모듈(500, 500a) 및 조명 장치(1000)는, 다운 라이트(down light), 벌브, MR(Multifaceted Reflector)/PAR(Parabolic Aluminized Reflector), 샹들리에(chandelier), 실링 라이트(Ceiling light), 브라켓(Bracket), 스팟 라이트(spot light) 등의 일반 조명이나 인테리어 조명 등에 광범위하게 쓰일 수 있다. 여기서, 다운 라이트는 천장 안쪽으로 기구를 넣어 아래 방향으로 비추도록 한 조명으로 보통 실내의 메인 조명들로 이용될 수 있다. 실링 라이트는 체인이나 파이프를 이용하지 않고 천장에 직접 부착한 조명을 말하며, 브라켓은 보통 벽등이라 하여 벽면에 설치하는 보조적인 조명을 말한다. 스팟 라이트는 지향각을 좁게 하여 특정 대상을 눈에 띄게 하기 위해 사용되는 조명이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 방법에 대한 흐름도이고, 17a 내지 도 17f는 도 16의 흐름도에 대응하는 광원 모듈의 제조 과정을 보여주는 단면도들이다.
도 16 및 도 17a를 참조하면, 먼저 메탈 기판(110’)을 준비한다(S110). 메탈 기판(110’)은 메탈층(112), 제1 절연층(114-1a) 및 메탈 박막(116a)을 포함할 수 있다. 메탈층(112), 제1 절연층(114-1a), 및 메탈 박막(116a)은 각각 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)의 기판부(110)의 메탈층(112), 절연층((도 3c의 114-1) 및 배선층(116)에 대응할 수 있다. 따라서, 메탈층(112), 제1 절연층(114-1a), 및 메탈 박막(116a)은 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)의 기판부(110)에 대해 설명한 바와 같다. 본 실시예에서, 메탈층(112)은 Al로 형성되고, 제1 절연층(114-1a)은 FR4로 형성되며, 메탈 박막(116a)은 Cu로 형성될 수 있다. 물론, 메탈층(112), 제1 절연층(114-1a), 및 메탈 박막(116a)의 재질이 상기 재질에 한정되는 것은 아니다.
도 16 및 도 17b를 참조하면, 메탈 기판(110) 상에 배선층(116)을 형성한다(S120). 배선층(116)은, 메탈 기판(110’)의 메탈 박막(116a)을 요구되는 형태로 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 배선층(116)을 형성할 때 전극 단자(도 3a의 115)도 형성될 수 있다. 메탈 박막(116a)의 패터닝은 크게 두 가지 방법을 통해 수행할 수 있다. 예컨대, 메탈 박막(116a)에 대한 패터닝 방법은 감산형(subtractive type)과 첨가형(additive type)이 있다. 감산형 패터닝 방법은 식각 등을 통해 메탈 박막의 일부를 제거하는 방법으로, 주로 큰 패턴을 형성할 때 이용되며, 첨가형 패터닝 방법은 메탈 박막 상에 도금 등을 통해 추가적인 금속 패턴을 형성하는 방법으로, 주로 미세한 패턴을 형성할 때 이용될 수 있다. 한편, 감산형 패터닝 방법이 첨가형 패터닝 방법에 비해 비용이 저렴할 수 있다. 그에 따라, 비교적 큰 패턴이 형성되는 모듈용 PCB 등의 경우, 감산형 패터닝 방법이 이용되고, 작은 패턴이 형성되는 컴포넌트 PCB나 LSI(Large Scale Integrated Circuit)용 고가 PCB 등에는 첨가형 패터닝 방법이 이용될 수 있다.
본 실시예의 메탈 기판(110) 상에 배선층(116)은 감산형 패터닝 방법을 통해 형성할 수 있다. 그러나 메탈 기판(110) 상에 배선층(116)을 첨가형 패터닝 방법을 통해 형성하는 것을 배제하는 것은 아니다.
한편, 도시된 바와 같이, 실장 영역(Am)에서, 메탈층(112)의 상면이 노출될 수 있다. 예컨대, 실장 영역(Am) 상의 절연층(114-1a) 부분이 제거되어 메탈층(112)의 상면이 노출될 수 있다. 이는, 도 17d에 도시된 바와 같이 실장 영역(Am) 상에 LED 칩들을 와이어 본딩으로 실장하는 경우를 예정한 것이다. 만약, 실장 영역(Am)으로 LED 칩들이 플립-칩 본딩 방식으로 실장하는 경우에는 도 12b와 같이 실장 영역(Am)에서 메탈층(112)의 상면은 노출되지 않을 수 있다. 또한, 배선층(116)은 전극 패드(도 12b의 116p)를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 전극 패드가 별도로 형성되지 않고 내부 배선(116w)의 일부가 전극 패드의 기능을 할 수도 있다.
한편, 제1 절연층(114-1) 상부에 배선층(116)의 일부를 덮는 제2 절연층(114-2)이 형성될 수 있다. 제2 절연층(114-2)은 도 3c의 상부 절연층에 해당하며, 예컨대 PSR로 형성될 수 있다. 제1 절연층(114-1) 및 제2 절연층(114-2)은 메탈층(112) 상의 절연층(114)을 구성할 수 있다. 메탈층(112) 상에 절연층(114) 및 배선층(116) 이 형성됨으로써, 기판부(110)가 완성될 수 있다.
도 16 및 도 17c를 참조하면, 인서트 몰딩을 통해 일체형 몰딩 기판을 형성한다(S130). 일체형 몰딩 기판은 기판부(110)와 홀더부(120)를 포함할 수 있다. 일체형 몰딩 기판에 대해서는 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)에 대해 설명한 바와 같다. 홀더부(120)의 내부 배선(도 3b의 125, 126 등) 및 커넥터(도 3b의 130) 형성 과정을 좀더 구체적으로 설명하면, 기판부(110)의 양극 단자(도 3a의 115a) 상에 양극 배선 단자(도 3b의 125a)가 물리적으로 결합하도록 양극 배선 단자(도 3b의 125a)와 양극 배선 라인(도 3b의 126a)이 금형 내에 배치되고, 또한, 음극 단자(도 3a의 115b) 상에 음극 배선 단자(도 3b의 125b)가 물리적으로 결합하도록 음극 배선 단자(도 3b의 125b)와 음극 배선 라인(도 3b의 126b)이 금형 내로 배치된 후, 인서트 몰딩이 수행됨으로써, 일체형 몰딩 기판(100)이 제조될 수 있다. 한편, 인서트 몰딩 시에 커넥터(도 3b의 130)도 함께 형성되며, 그에 따라, 소정 영역에 커넥터(도 3b의 130)를 위한 부품들이 배치되고, 양극 배선 라인(도 3b의 126a)과 음극 배선 라인(도 3b의 126b)은 커넥터를 위한 부품들과 결합하도록 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 일체형 몰딩 기판은 도 1의 일체형 몰딩 기판(100)의 형태에 한하지 않고, 전술한 다른 여러 가지 실시예들의 일체형 몰딩 기판의 형태를 가질 수 있음은 물론이다. 참고로, 도 17c에서, 절연층(114)만이 도시되고 배선층(116)은 생략되어 도시되고 있다.
도 16 및 도 17d를 참조하면, 실장 영역(Am)에 상에 적어도 하나의 LED 칩(101)을 실장한다(S140). LED 칩(101)은 와이어 본딩 방법을 통해 실장할 수 있다. 구체적으로, 먼저, 접착제 등을 통해 LED 칩들(101)의 비활성 면이 기판부(110)의 메탈층(112)에 접착 및 고정되고, 활성 면이 상부로 향할 수 있다. 다음, 활성 면에 칩 패드들이 형성된 칩 패드들에 와이어(105)가 연결될 수 있다. LED 칩들(101)은 와이어(105)를 통해 서로 전기적으로 연결되고, 또한 전극 라인(도 17b의 116)에 연결될 수 있다. 그에 따라, LED 칩(101)은 와이어(105)를 통해 배선층(도 17b의 116)에 전기적으로 연결될 수 있다.
물론, LED 칩(101)은 플립-칩 본딩 방식으로 실장될 수도 있다. 그러한 경우에, 기판부는 도 12b에 도시된 바와 같은 기판부(110e)의 구조를 가질 수 있고, LED 칩(101)은 범프(도 14d의 107)를 통해 전극 패드(116p)에 물리적 전기적으로 결합함으로써, 배선층에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 16 및 도 17e를 참조하면, LED 칩(101)을 몰딩 재료(180)로 밀봉한다(S150). 몰딩 재료(180)는 형광체를 포함할 수 있다. 만약, LED 칩(101)이 웨이퍼 레벨에서 이미 형광체를 포함하여 형성된 경우에는, 몰딩 재료는 형광체를 포함하지 않고, 단순히 투명 수지로 형성될 수 있다. 이와 같이 몰딩 재료로 LED 칩(101)을 밀봉하여 광원 모듈(500)을 완성할 수 있다. 한편, 광원 모듈(500)은 홀더부(120) 상부에 배치되는 광학판을 포함할 수도 있다.
이후, 광학판 배치, 히트 싱크 결합, 하우징에 수용 등의 과정을 거쳐 전체 조명 장치가 완성될 수 있다. 또한, 별도의 리플렉터가 광원 모듈(500)에 선택적으로 결합할 수도 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 분리 사시도이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예의 조명 장치(1000a)는 도시된 바와 같이, 일체형 몰딩 기판(100), 리플렉터(600a), 광학판(300) 및 하우징(700)을 포함할 수 있다. 일체형 몰딩 기판(100), 리플렉터(600a), 광학판(300) 등은 도 14a 내지 도 14d에서 설명한 바와 같다. 한편, 히트 싱크는 하우징(700) 내부에 수용되어 도시되지 않고 있다.
하우징(700)은 상부 하우징(710)과 하부 하우징(720)을 포함할 수 있다. 상부 하우징(710)에는 몰딩 기판(100), 리플렉터(600a), 광학판(300) 등이 수용되고, 하부 하우징(720)에는 히트 싱크와 전원 구동부가 수용될 수 있다. 하부 하우징(720)에는 건전지나 충전지와 같은 전원 장치가 포함될 수 있다. 또한, 하부 하우징(720)에는 외부 전원 장치와 연결을 위한 커넥터가 배치될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 조명 장치(1000a)는 리플렉터(600a)에 의해 방사하는 광의 지향각을 좁게 함으로써, 일종의 스팟 라이트 조명을 구현할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도이다.
본 실시예의 조명 장치(1000b)는 도시된 바와 같이, 일체형 몰딩 기판(100), 광학판(300), 히트 싱크(200), 및 하우징(700a)을 포함할 수 있다. 일체형 몰딩 기판(100), 리플렉터(600a), 광학판(300), 히트 싱크(200) 등은 도 14a 내지 도 14d에서 설명한 바와 같다.
하우징(700a)은 몰딩 기판(100), 광학판(300) 히트 싱크(200)을 등을 수용하며, 천정판이나 벽면(800)의 내부에 고정될 수 있다. 본 실시예의 조명 장치(1000b)에서 하우징(700a)의 측면이 리플렉터로서 작용할 수 있다. 그에 따라, 리플렉터가 생략될 수 있다. 경우에 따라, 리플렉터가 별도로 제작되어 일체형 몰딩 기판(100)과 결합하여 하우징(700a)에 수용될 수도 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 하우징(700a)에는 외부 전원 장치와 연결을 위한 커넥터가 배치될 수도 있다. 예컨대, 하우징(700a)의 커넥터가 벽면(800) 내부에 배치된 배선들과 전기적으로 연결됨으로써, 조명 장치(1000b)에 전원이 공급될 수 있다.
한편, 본 실시예의 조명 장치(1000b)는, 천장 안쪽으로 조명 장치를 넣어 아래 방향으로 광이 비추도록 함으로써, 일종의 다운 라이트 조명을 구현할 수 있다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 대한 단면도 및 분리 사시도이고, 도 20c는 도 20a의 조명 장치에 채용된 조명 모듈들에 대한 단면도이고, 도 20d는 도 20a의 조명 장치에 대한 예시적인 사진이다. 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 3c, 및 도 14a 내지 도 14d에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 20a 내지 도 20d를 참조하면, 본 실시예의 조명 장치(1000c)는 전반적인 구조에서 도 14a 및 14b의 조명 장치(1000)와 다르나 기본적인 구성요소에 있어서는 유사할 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 조명 장치(1000c) 역시 광원 모듈(500b), 및 히트 싱크(200a), 투광성 커버(400) 및 하우징(700b)을 포함할 수 있다.
광원 모듈(500b)은 일체형 몰딩 기판(100o), LED 칩들(101), 형광체를 포함한 몰딩 재료(180) 및 확산판(300a)을 포함할 수 있다. 광원 모듈(500b)은 전체적으로 직사각형 구조를 가질 수 있다. 그에 따라, 일체형 몰딩 기판(100o)과 확산판(300a)도 직사각형 구조를 가질 수 있다.
일체형 몰딩 기판(100o)은 형태만 다를 뿐, 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 형성된다는 점에서 전술한 다양한 구조의 일체형 몰딩 기판들과 공통점을 가질 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 일체형 몰딩 기판(100o)은 기판부(110f)와 홀더부(120h)를 포함하며, 기판부(110f)와 홀더부(120h)는 직사각형 구조를 가지되, 인서트 몰딩을 통해 일체형으로 결합함으로써, 서로 분리될 수 없는 구조를 가질 수 있다. 한편, 이러한 일체형 몰딩 기판(100o)은 대면적으로 형성되어 실장 영역(A"m)이 도 14a 및 도 14b의 일체형 몰딩 기판(100)의 실장 영역(Am) 보다는 넓을 수 있다. 실장 영역(A"m)이 넓어짐에 따라 실장 영역(A"m)에 실장되는 LED 칩들(101)의 개수도 증가할 수 있다.
홀더부(120h)는 실장 영역(A"m)의 면적에 따라 큰 사이즈로 형성될 수 있고, 실장 영역(A"m)에 인접하는 내측 측면(Ss)은 기판부(110f)의 상면에 대해 큰 경사를 갖는 제1 부분(Ss1)과 기판부(110f)의 상면에 대하여 작은 경사를 갖는 제2 부분(Ss2)을 포함할 수 있다. 제2 부분(Ss2)은 리플렉터 기능을 할 수 있다. 홀더부(120h)에는 커넥터(130)가 형성되며, 또한 다수의 나사 홀들이 형성될 수 있다. 일체형 몰딩 기판(100o)은 홀더부(120h)의 다수의 나사 홀들을 이용하여 히트 싱크(200a)에 나사 결합하여 고정될 수 있다.
기판부(110f)의 실장 영역(A"m)으로 배치된 다수의 LED 칩들(101) 상부로는 형광체를 포함한 몰딩 재료(180)가 도포될 수 있다. 또한, 일체형 몰딩 기판(100o) 상면으로 확산판(300a)이 배치되고, 확산판(300a)은 결합 링(350a)을 통해 일체형 몰딩 기판(100o)에 고정될 수 있다. 확산판(300a)이 직사각형 구조를 가짐에 따라 결합 링(350a)도 직사각형 구조를 가질 수 있다.
히트 싱크(200a)의 상면은 일체형 몰딩 기판(100o)이 결합되도록 직사각형 평판 구조를 가질 수 있다. 또한, 히트 싱크(200a)의 상면에는 일체형 몰딩 기판(100o)이 매몰되는 형태로 수용되도록 돌출된 가이드 라인이 양쪽에 형성될 수 있다. 한편, 히트 싱크(200a)의 하면에는 방열을 위한 다수의 핀들이 배치될 수 있다. 다수의 핀들 각각은 공기와의 접촉 면적을 최대로 하기 위해 주름이 형성된 구조를 가질 수 있다.
이러한 본 실시예의 조명 장치(1000c)는 실외용 조명으로 이용될 수 있다. 예컨대, 도 20d에 도시된 바와 같이 하우징(700b)이 광원 모듈(500b) 및 히트 싱크(200a)를 수용하고, 또한 투광성 커버(400)가 광원 모듈(500bb)의 전방으로 배치되어 하우징(700b)과 결합함으로써, 실외용 조명으로 구현될 수 있다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치가 적용되는 홈 네트워크에 대한 개념도들이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 홈 네트워크는 홈 무선 라우터(2000), 게이트웨이 허브(2010), 지그비(ZigBee) 모듈(2020), LED 램프(2030), 창고(garage) 도어 락(door lock; 2040), 무선 도어 락(2050), 홈 어플리케이션(2060), 휴대폰(2070), 벽에 장착된 스위치(2080), 및 클라우드 망(2090)을 포함할 수 있다.
가정 내 무선 통신(ZigBee, WiFi 등)을 활용하여 침실, 거실, 현관, 창고, 가전제품 등의 동작 상태 및 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(2030)의 온/오프, 색온도, 연색성 및/또는 조명 밝기를 자동으로 조절하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들면, 도 22에 도시된 바와 같이 TV(3030)에서 방송되고 있는 TV 프로그램의 종류 또는 TV의 화면 밝기에 따라 조명(3020B)의 밝기, 색온도, 및/또는 연색성이 게이트웨이(3010) 및 지그비 모듈(3020A)을 이용하여 자동으로 조절될 수 있다. TV 프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도에 맞게 색 온도가 12000K 이하, 예컨대 5000K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그 프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색 조명으로 조절되도록 홈 네트워크가 구성될 수 있다. 또한 스마트 폰 또는 컴퓨터를 이용해 가정 내 무선 통신 프로토콜(ZigBee, WiFi, LiFi)로 조명의 온/오프, 밝기, 색온도, 및/또는 연색성의 컨트롤뿐만 아니라 이와 연결된 TV(3030), 냉장고, 에어컨 등의 가전 제품을 컨트롤할 수도 있다. 여기서 LiFi(Light Fidelty) 통신은 조명의 가시광을 이용한 근거리 무선 통신 프로토콜을 의미한다.
예를 들면 도 15a와 같은 색좌표계를 표시하는 스마트폰의 조명 컨트롤 응용프로그램을 실현하는 단계와 상기 색좌표계와 연동하여 가정 내 설치되어 있는 모든 조명기구와 연결된 센서를 ZigBee, WiFi, 또는 LiFi 통신 프로토콜을 이용해 맵핑하는 단계, 즉, 가정 내 조명 기구의 위치 및 현재 셋팅 값 및 온/오프 상태 값을 표시하는 단계, 특정 위치의 조명기구를 선택하여 상태 값을 변경하는 단계, 상기 변경된 값에 따라 조명기구의 상태가 변화는 단계와 같이 스마트폰을 이용해 가정 내 조명 또는 가전제품을 컨트롤할 수 있다.
전술한 지그비 모듈(2020, 3020A)은 광센서와 일체형으로 모듈화할 수 있으며, 발광 장치와 일체형으로 구성할 수 있다.
가시광 무선통신 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛을 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별될 수 있다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
또한 LED 조명은 차량용 내외부 광원으로 활용 가능하다. 내부 광원으로는 차량용 실내등, 독서등, 계기판등 등의 각종 광원으로 사용 가능하며, 차량용 외부 광원으로 전조등, 브레이크등, 방향지시등, 안개등, 주행등 등 모든 광원에 사용 가능하다.
특수한 파장대를 이용한 LED는 식물의 성장을 촉진시키고, 사람의 기분을 안정시키거나 병을 치료할 수도 있다. 로봇 또는 각종 기계 설비에 사용되는 광원으로 LED가 적용될 수 있다. 상기 LED의 저소비전력 및 장수명과 결부하여 태양전지, 풍력 등 자연친화적인 신재생 에너지 전원 시스템에 의한 조명 구현도 가능하다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 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.
100, 100a ~ 100o: 일체형 몰딩 기판, 101: LED 칩, 110, 110a ~ 110f: 기판부, 112, 112a, 112b, 112c: 메탈층, 114, 114a, 114b: 절연층, 115: 전극 단자, 116: 전극 라인, 120, 120a ~ 120h: 홀더부, 122, 122a, 122b, 122h, 122s: 나사 홀, 122c, 122f: 후크 걸이 또는 후크 고리, 122d: 스냅 돌기, 122e: 나사 산, 125: 배선 단자, 126: 배선 라인, 130, 130a, 130b: 커넥터, 140: 외부 배선, 600: 리플렉터, 170: 나사, 180: 몰딩 재료, 200, 200a: 히트 싱크, 220: 나사 홈, 300, 300a: 광학판 또는 확산판, 350, 350a: 결합 링, 400: 투광성 커버, 500, 500a, 500b: 광원 모듈, 700, 700a, 700b: 하우징, 800: 천정판 또는 벽면, 1000, 1000a ~ 1000c: 조명 장치, 2000: 홈 무선 라우터, 2010: 게이트웨이 허브, 2020, 3020, 3020A: 지그비(ZigBee) 모듈, 2030: LED 램프, 2040: 창고(garage) 도어 락(door lock), 2050: 무선 도어 락, 2060: 홈 어플리케이션, 2070, 3040: 휴대폰, 2080: 벽에 장착된 스위치, 2090: 클라우드 망, 3010: 게이트웨이, 3020B: 조명, 3030: TV

Claims (20)

  1. 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부의 상면을 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 반사면이 형성된 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판; 및
    상기 실장 영역에 실장된 적어도 하나의 LED 칩;을 포함하는 광원 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 LED 칩은 형광체를 포함한 몰딩 재료로 도포되고,
    상기 광원 모듈은 COB(Chip On Board) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 홀더부는 히트 싱크(heat sink) 또는 하우징과의 결합을 위한 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 몰딩 기판은 상기 기판부가 상기 홀더부의 하부에 삽입된 구조를 가지며,
    상기 기판부의 하면과 상기 홀더부의 하면은 동일 평면을 이루거나 또는 상기 기판부의 하면이 상기 홀더부의 하면으로부터 돌출된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 기판부는 히트 싱크인 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 홀더부에는 상기 LED 칩에 전기적으로 연결된 커넥터가 형성된 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판부는 메탈층, 절연층, 및 배선층을 포함하고,
    상기 실장 영역에서 상기 메탈층은 노출되고 고반사 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 배선층의 일부는 상기 실장 영역을 통해 노출된 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 LED 칩은 와이어 본딩 또는 플립-칩(flip-chip) 본딩 방식으로 실장된 것을 특징으로 한 광원 모듈.
  10. 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부의 상면을 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 반사면이 형성된 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판;
    상기 실장 영역으로 실장된 적어도 하나의 LED 칩;
    상기 실장 영역 상부에 배치되는 광학부; 및
    상기 일체형 몰딩 기판의 하부에 결합하는 방열부;를 포함하는 조명 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 LED 칩은 형광체를 포함한 몰딩 재료로 도포되고,
    상기 광학부는, 상기 몰딩 재료의 상부에 배치되고 상기 LED 칩으로부터의 광을 투과시켜 방사하는 광학판을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 홀더부에는 상기 방열부와의 결합을 위한 제1 체결부가 형성되고,
    상기 방열부에는 상기 제1 체결부와 결합하는 제2 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 기판부에는 상기 실장 영역을 둘러싸고, 상기 LED 칩에 전기적으로 연결된 전원 라인이 형성되고,
    상기 홀더부에는 상기 전원 라인에 전기적으로 연결된 커넥터가 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 실장 영역을 구비한 기판부, 및 상기 실장 영역이 노출되도록 상기 기판부를 덮고 상기 실장 영역을 향하는 측면에 형성된 반사면과 상기 기판부의 배선에 전기적으로 연결된 커넥터를 구비한 홀더부가 일체형으로 형성된 일체형 몰딩 기판;
    상기 실장 영역에 실장된 적어도 하나의 LED 칩;
    상기 실장 영역 상부에 배치되는 광학부; 및
    상기 일체형 몰딩 기판, LED 칩 및 광학부를 수용하는 하우징;을 포함하는 조명 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판부는 메탈층, 절연층, 및 배선층을 포함하며,
    상기 실장 영역에서 상기 메탈층이 노출되거나 또는 상기 절연층이 노출되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 실장 영역에서, 상기 메탈층이 노출되고,
    상기 LED 칩은 와이어 본딩 방식으로 상기 실장 영역에 실장된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 실장 영역에서, 상기 절연층이 노출되고,
    상기 실장 영역에는 상기 절연층으로부터 노출되고 상기 배선층과 연결된 전극 패드가 배치되며,
    상기 LED 칩은 플립-칩 본딩 방식으로 상기 실장 영역에 실장된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 메탈 기판을 준비하는 단계;
    상기 메탈 기판 상에 배선층을 형성하는 단계;
    인서트 몰딩(insert molding)을 통해 상기 메탈 기판과 홀더부를 일체로 결합하되, 상기 홀더부가 상기 메탈 기판의 실장 영역이 노출되도록 상기 메탈 기판을 덮고, 상기 실장 영역을 향하는 상기 홀더부의 측면에 반사면이 형성된, 일체형 몰딩 기판을 형성하는 단계;
    상기 실장 영역 상에 적어도 하나의 LEE 칩을 실장하는 단계; 및
    상기 LED 칩을 몰딩 재료로 밀봉하는 단계;를 포함하는 광원 모듈 제조방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 배선층을 형성하는 단계에서,
    상기 배선층은 상기 실장 영역의 외곽에 절연층 상에 형성되고,
    상기 실장 영역에서 상기 메탈 기판의 상면이 노출되며,
    상기 LEE 칩을 실장하는 단계에서, 상기 LED 칩을 와이어 본딩 방식으로 실장하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈 제조방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 배선층을 형성하는 단계에서,
    상기 실장 영역에 상기 배선층에 연결되는 전극 패드가 형성되며,
    상기 LEE 칩을 실장하는 단계에서, 상기 LED 칩을 플립-칩 본딩 방식으로 실장하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈 제조방법.
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US14/959,012 US20160273741A1 (en) 2015-03-20 2015-12-04 Light module, illumination apparatus comprising one-body type molding substrate, and method for fabricating the light module
CN201610157398.9A CN105990500A (zh) 2015-03-20 2016-03-18 发光模块、照明设备和制造发光模块的方法
DE102016204604.7A DE102016204604A1 (de) 2015-03-20 2016-03-21 Beleuchtungsmodul, Beleuchtungsvorrichtung mit vergossenem Substrat des Ein-Körper-Typs und Verfahren zur Herstellung des Beleuchtungsmoduls

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031998A (ko) * 2017-09-19 2019-03-27 엘지전자 주식회사 솔라 블라인드용 태양전지 모듈
KR20190134001A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 아모텍 차량용 엘이디 모듈
KR20220008092A (ko) * 2020-07-13 2022-01-20 엘지전자 주식회사 식물 재배 장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170030057A (ko) * 2015-09-08 2017-03-16 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 패키지
CN105977217A (zh) * 2016-06-29 2016-09-28 广州崇亿金属制品有限公司 封装器件
US11239914B2 (en) * 2016-09-13 2022-02-01 Lucibel Light fixture that can be connected to a telecommunication network
FR3065131B1 (fr) * 2017-04-06 2021-01-08 Lucibel Sa Luminaire connectable as un reseau de telecommunication
US10544909B2 (en) * 2017-10-11 2020-01-28 Netgear, Inc. Light transmission device for networking device
US10343792B1 (en) * 2017-12-19 2019-07-09 Honeywell International Inc. LED lighting devices with PAR form fit
US11610935B2 (en) 2019-03-29 2023-03-21 Lumileds Llc Fan-out light-emitting diode (LED) device substrate with embedded backplane, lighting system and method of manufacture
US10900839B2 (en) 2019-05-06 2021-01-26 Behr Process Corporation Systems and methods for illuminating paint color chip locations within a display assembly
US11013079B2 (en) * 2019-09-06 2021-05-18 Robe Lighting S.R.O. Removable LED module
JP7211311B2 (ja) * 2019-09-13 2023-01-24 豊田合成株式会社 紫外光照射装置
US11621173B2 (en) 2019-11-19 2023-04-04 Lumileds Llc Fan out structure for light-emitting diode (LED) device and lighting system
WO2021102093A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-27 Lumileds Llc Fan out structure for light-emitting diode (led) device and lighting system
US11777066B2 (en) 2019-12-27 2023-10-03 Lumileds Llc Flipchip interconnected light-emitting diode package assembly
US11664347B2 (en) 2020-01-07 2023-05-30 Lumileds Llc Ceramic carrier and build up carrier for light-emitting diode (LED) array

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW539614B (en) * 2000-06-06 2003-07-01 Matsushita Electric Works Ltd Laminate
US7270465B2 (en) * 2005-04-21 2007-09-18 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Light guide with an insert molded attachment structure for an optically active element
US8602593B2 (en) * 2009-10-15 2013-12-10 Cree, Inc. Lamp assemblies and methods of making the same
US8564000B2 (en) * 2010-11-22 2013-10-22 Cree, Inc. Light emitting devices for light emitting diodes (LEDs)
TWM410983U (en) * 2011-04-22 2011-09-01 Paragon Sc Lighting Tech Co Light emitting module
DE102013108560A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Beleuchtungsvorrichtung
KR101974348B1 (ko) * 2012-09-12 2019-05-02 삼성전자주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
US9634211B2 (en) * 2012-09-26 2017-04-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting module
KR20150039024A (ko) 2013-10-01 2015-04-09 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR20150105169A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 교우세라 커넥터 프로덕츠 가부시키가이샤 조명기구

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031998A (ko) * 2017-09-19 2019-03-27 엘지전자 주식회사 솔라 블라인드용 태양전지 모듈
KR20190134001A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 아모텍 차량용 엘이디 모듈
KR20220008092A (ko) * 2020-07-13 2022-01-20 엘지전자 주식회사 식물 재배 장치

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