KR20220008207A - 광소자 패키지 기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것으로서, 특히, 광소자의 고효율 광추출 구조를 가지면서 광소자의 발열에 의한 광소자 또는 광소자의 접합 부위의 파손을 방지할 수 있는 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광소자 패키지 기판 및 이를 포함하는 광소자 패키지에 관한 것이다.
반도체 발광 다이오드인 LED(Light Emitting Diode)는 공해를 유발하지 않는 친환경성 광원으로 다양한 분야에서 주목받고 있다. 최근 들어, LED의 사용범위가 실내외 조명, 자동차 헤드라이트, 디스플레이 장치의 백라이트 유닛, 살균/경화 용도 등 다양한 분야로 확대됨에 따라 LED의 고효율 및 우수한 열 방출 특성이 필요하게 되었다. 고효율의 LED를 얻기 위해서는 LED 패키지의 구조 및 그에 사용되는 재료 등도 개선할 필요가 있다.
다시 말해, 고효율의 LED에서는 고열이 발생되기 때문에 이를 효과적으로 방출하지 못하면 LED의 온도가 높아져서 그 특성이 열화될 수 있다. 이에 따라 LED 수명은 줄어들게 된다. 따라서, 고효율의 LED 패키지를 구성함에 있어서, LED로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출시키고자 하는 노력이 진행되고 있다.
이하의 설명에서는 LED를 포함하여 광을 방출하는 각종 소자를 총칭하여 '광소자'라 한다.
광소자는 광소자 실장 기판의 캐비티 내에 실장되고, 이에 따라 광소자 패키지가 구성될 수 있다. 광소자 실장 기판은 주로 열 전도도 및 전기 전도도가 좋은 금속 재질로 구성될 수 있다.
그런데, 금속 재질로 구성된 광소자 실장 기판은 광소자로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열 측면에서는 장점이 있으나, 광소자에서 생성된 열에 의해 열팽창될 수 있다. 이로 인해 광소자 실장 기판의 캐비티 내에 광소자를 구비할 경우, 캐비티의 바닥면과 광소자의 단자가 접합되면서 형성된 광소자 접합 부위가 광소자 실장 기판의 열팽창에 의해 파손되는 문제가 야기될 수 있다.
구체적으로, 광소자는 가압열접착(구체적으로, 유테틱 본딩)을 이용하여 광소자 실장 기판의 캐비티 내의 바닥면에 단자를 접합하는 형태로 구비될 수 있다. 이 때, 광소자에서 방출되는 열에 의해 금속 재질의 광소자 실장 기판이 열팽창될 수 있다. 광소자 실장 기판의 열팽창에 따라 캐비티의 바닥면도 열팽창하고, 캐비티의 바닥면 중 광소자의 단자와 접합된 광소자 접합 부위도 열팽창될 수 있다. 그 결과 광소자 접합 부위가 파손되는 문제가 발생하고, 나아가 광소자의 파손 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라 열방출 특성은 그대로 이용하면서 금속 재료로 구성된 기판의 단점을 보완할 수 있는 구조의 개발이 필요하다.
이에 본 발명은 광소자의 광추출 효율의 저하를 방지하면서 발열에 의해 광소자 또는 광소자의 접합 부위의 파손을 방지하는 광소자 패키지 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 광소자 패키지 기판은,금속 재질의 제1기판; 및 상기 제1기판의 하부에 결합되고, 세라믹 재질의 바디와, 상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드와, 상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드와, 상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체를 포함하는 제2기판;을 포함하고, 상기 제1, 2기판 중 적어도 하나에 돌기부가 형성되고, 그 나머지에 상기 돌기부를 수용하는 홈이 형성되고, 상기 제1, 2기판은 상기 홈에 상기 돌기부를 삽입하여 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홈 및 돌기부는 서로 대응되는 위치에 형성되고, 상기 제1기판은 상기 제1기판의 하면의 테두리를 따라 깊이 방향으로 홈이 형성되고, 상기 제2기판은 상기 상부 접속 패드의 바깥 영역의 상면의 테두리를 따라 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홈 및 돌기부 사이에 접착제를 구비하고, 상기 돌기부의 상면 및 양측면은 접합면으로 이용되고, 상기 돌기부의 상면과 대응되는 상기 홈의 하면 및 상기 돌기부의 양측면과 대응되는 상기 홈의 내측면은 상기 제1, 2기판을 접합하기 위한 접착 면적에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1기판은 바닥부 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하고, 상기 관통 영역의 중심축은 상기 제1기판의 캐비티 내에서 일측으로 편심되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1기판은 바닥부 중 적어도 일부가 제거되는 캐비티를 포함하고, 상기 캐비티의 상부에 복수개의 둥근 모서리부를 포함하는 광투과 부재 안착부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 광소자 패키지 기판은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의한 광소자 패키지 기판은, 고효율 광추출 구조를 구현하면서 광소자의 발열에 의한 광소자 및 광소자 접합 부위의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 광소자에서 발생한 열을 방출시키는 방열 측면에서도 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제1기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 5는 도 3의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 6은 도 3의 제1기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제2기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 8은 도 7의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 9는 도 7의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 10은 도 9의 제2기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 11은 제2기판의 다른 실시 예를 도시한 도.
도 12은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 13는 도 12의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 14은 도 12의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 15는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 16은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 17은 도 16의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 18은 도 16의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 19는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 20은 도 19의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 21은 도 19의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제1기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 5는 도 3의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 6은 도 3의 제1기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판을 구성하는 제2기판을 위에서 바라보고 도시한 도.
도 8은 도 7의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 9는 도 7의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 10은 도 9의 제2기판을 아래에서 바라보고 도시한 도.
도 11은 제2기판의 다른 실시 예를 도시한 도.
도 12은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 13는 도 12의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 14은 도 12의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 15는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 16은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 17은 도 16의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 18은 도 16의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 19는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지의 변형 예를 위에서 바라보고 도시한 도.
도 20은 도 19의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
도 21은 도 19의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 영역들의 두께 및 구멍들의 지름 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 LED의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제1기판(P1)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 5는 도 3의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 6은 도 3의 제1기판(P1)을 아래에서 바라보고 도시한 도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제2기판(P2)을 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 8은 도 7의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 9는 도 7의 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 10은 도 7의 제2기판(P2)을 아래에서 바라보고 도시한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1) 및 제1기판(P1)의 하부에 결합되는 제2기판(P2)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 금속 재질로 이루어지고, 바닥부(F) 중 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함할 수 있다. 제1기판(P1)을 구성하는 금속 재질은, 알루미늄을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 금속 재질로 이루어지는 제1기판(P1)은, 바닥부(F) 및 경사측면(11a)으로 구성되는 캐비티(C) 및 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1기판(P1)은 금속 재질이 한 몸체로 구성된 형태일 수 있다. 다시 말해, 제1기판(P1)은 바닥부(F) 및 관통 영역(11c)을 포함하는 금속 재질로 구성된 하나의 바디로 이루어진 형태일 수 있다.
제1기판(P1)은 소정 깊이의 홈 형상으로 캐비티(C)가 형성될 수 있다. 캐비티(C)는 바닥부(F) 및 바닥부(F)로부터 상부로 외측 경사지게 연장되는 경사측면(11a)으로 구성될 수 있다. 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 일부는 제거될 수 있다. 이에 따라 캐비티(C)의 바닥부(F)에는 관통 영역(11c)이 구비될 수 있다.
캐비티(C)의 바닥부(F)는 바닥부(F) 중 일부를 제거하여 형성된 관통 영역(11c) 및 제거되지 않은 나머지 일부에 의해 형성된 바닥면(11b)을 포함할 수 있다. 이에 따라 제1기판(P1)의 바닥부(F)는, 캐비티(C)의 바닥부(F)의 바닥면(11b) 및 관통 영역(11c)을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 제1기판(P1)의 바닥부(F) 및 캐비티(C)의 바닥부(F)는 동일한 부호가 부여된다.
캐비티(C)의 바닥면(11b)은, 광소자(O)에서 생성된 광을 반사시키는 반사면 중 하나로서 기능할 수 있다. 이 경우, 바닥면(11b)의 두께는 상면에 광소자(O)의 단자가 접합되는 상부 접속 패드(16)의 두께보다 작거나 동일할 수 있다.
상세히 설명하면, 캐비티(C)의 바닥면(11b)은 반사면으로서 기능하므로, 후술하는 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)가 구비될 경우, 광소자(O)에서 생성된 광을 효과적으로 반사시키기에 적합한 위치에 구비되어야 한다.
예컨대, 캐비티(C)의 바닥면(11b)의 두께가 상부 접속 패드(16)의 두께보다 두꺼워서 바닥면(11b)의 높이가 상부 접속 패드(16)의 높이보다 높은 위치에 위치할 경우, 상부 접속 패드(16)의 상면에 접합되는 광소자(O)의 양측면부에서 생성된 광이 바닥면(11b)을 통해 반사되는 것이 어려울 수 있다. 광소자(O)의 양측면부에서 생성된 광이 바닥면(11b)에서 제대로 반사되지 못하고, 광이 바닥면(11b)을 빗겨가거나 바닥면(11b)의 외측부 또는 바닥면(11b)의 모서리부에 부딪칠 수 있기 때문이다.
다시 말해, 바닥면(11b)의 두께가 상부 접속 패드(16)의 높이보다 높은 위치에 위치할 경우, 광소자(O)의 광의 반사 효율이 저하될 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 캐비티(C)의 바닥면(11b)의 두께를 상부 접속 패드(16)의 두께보다 작거나 동일하게 형성하여, 바닥면(11b)이 상부 접속 패드(16)의 높이보다 낮은 높이에 위치하거나, 동일한 높이에 위치하도록 형성할 수 있다.
이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)의 모든 면에서 생성된 광이 바닥면(11b)을 빗겨가거나, 바닥면(11b)을 벗어난 부분에 부딪치지 않고 바닥면(11b)을 통해 효과적으로 반사될 수 있다.
캐비티(C)의 관통 영역(11c)은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 일부가 제거됨으로써 형성되는 영역이고, 캐비티(C)의 바닥면(11b)은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 나머지 일부가 제거되지 않음으로써 형성되는 영역일 수 있다. 따라서, 캐비티(C)의 관통 영역(11c)의 면적은 캐비티(C)의 바닥부(F)의 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있다.
캐비티(C)는 경사측면(11a)에서 바닥부(F)로 갈수록 내부 지름이 작아지는 형태로 형성될 수 있다.
제1기판(P1)은 캐비티(C)의 상부에 광투과 부재 안착부(12)를 구비할 수 있다. 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 캐비티(C)의 상부에 형성되되, 캐비티(C)의 상부 개구의 수평 면적보다 큰 면적으로 형성될 수 있다. 광투과 부재 안착부(12)는 기계적 가공을 이용하여 캐비티(C)의 상부 개구의 지름을 확장함으로써 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 광투과 부재 안착부(12)는 수평 단면 형상이 사각형 단면으로 형성되는 광투과 부재(19)를 안착시키기 위해 구비될 수 있다. 그런데, 광투과 부재 안착부(12)는 기계적 가공을 이용하여 형성되므로, 수평 단면 형상이 사각형 단면을 갖도록 형성되기가 어렵다. 이에 따라, 광투과 부재 안착부(12)는 사각형 단면을 갖는 광투과 부재(19)의 4개의 모서리(19a)를 수용하기 위해 수평 단면 형상이 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광투과 부재 안착부(12)는 면과 면이 만나서 모서리를 형성하는 부위의 면적이 외측으로 확장되어 모서리를 형성하는 부위의 형상이 호의 형상으로 형성될 수 있다. 이로 인해 광투과 부재 안착부(12)는, 수평 단면 형상이 4개의 둥근 모서리부(12a)를 포함하는 사각형 단면 형상으로 형성되되, 4개의 둥근 모서리부(12a)가 호의 형상으로 외측으로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상에 의해 광투과 부재 안착부(12)는 수평 단면 형상이 사각형 단면으로 형성되는 광투과 부재(19)의 안착시, 광투과 부재(19)의 모서리(19a)가 광투과 부재 안착부(12)의 모서리를 형성하는 부위에 접촉되어 손상되는 문제가 방지될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a) 중 적어도 하나에 얼라인 마크(13)를 구비할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 다른 광소자 패키지 기판(10)은 얼라인 마크(13)를 구비함으로써, 광투과 부재 안착부(12)에 광투과 부재(19)를 안착시킬시, 보다 효율적으로 광투과 부재(19)의 안착 위치를 조정하여 안착시킬 수 있다.
도 2에 도시된 얼라인 마크(13)의 위치는 일 예로서 도시된 것이다. 얼라인 마크(13)의 구비 위치는 이에 한정되지 않는다. 또한, 얼라인 마크(13)의 구비 개수도 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 얼라인 마크(13)는 복수개 구비될 수도 있다.
얼라인 마크(13)는 바람직하게는, 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 이에 따라 광투과 부재(19)는 광투과 부재(19)의 적어도 하나의 모서리(19a)를 기준으로 광투과 부재 안착부(12)에 대한 안착 과정이 쉽게 이루어질 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 적어도 일부가 제거되어 관통 영역(11c)이 형성될 수 있다. 또한, 제1기판(P1)은 캐비티(C)의 바닥부(F) 중 제거되지 않은 나머지 일부에 의해 바닥면(11b)을 구비할 수 있다.
다시 말해, 제1기판(P1)의 바닥부(F)는 관통 영역(11c) 및 캐비티(C)의 바닥부(F)중 제거되지 않은 나머지 일부 영역에 의해 형성된 바닥면(11b)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 관통 영역(11c)의 중심축은 제1기판(P1)의 캐비티(C) 내에서 일측으로 편심될 수 있다. 도 3에 도시된 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 제1기판(P1)의 캐비티(C) 내에서 일측은, 일 예로서 도 3의 도면상 상측일 수 있다. 이는 일 예로서 도시된 것이므로 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 일측은 이에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 캐비티(C)내에서 관통 영역(11c)의 중심축이 일측으로 편심되는 구조에 있어서, 관통 영역(11c)의 중심축이 편심되는 일측의 바닥부(F)에는 바닥면(11b)이 구비될 수 있다.
다시 말해, 제1기판(P1)에서, 관통 영역(11c)의 중심축이 캐비티(C) 내에서 일측으로 편심되도록 형성되더라도 관통 영역(11c)의 주변에는 바닥면(11b)이 모두 형성된 형태일 수 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)은 바닥면(11b)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이로 인해 광소자 실장 공간(OS)에 구비되는 광소자(O)에서 생성되는 광이 관통 영역(11c)을 연속적으로 둘러싸도록 형성되는 바닥면(11b)을 통해서 반사될 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 고효율의 반사율을 유지하는 광소자 실장 공간(OS)을 구비할 수 있다.
관통 영역(11c)은 제1, 2기판(P1, P2)이 결합되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에 제너다이오드(20)가 실장될 때, 제너다이오드(20)의 실장 위치를 용이하게 확보하기 위해 캐비티(C) 내에서 그 중심축이 일측으로 편심되는 형태로 형성될 수 있다.
금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에 광소자(O)가 실장될 경우, 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)을 통해 광소자(O)에서 생성된 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 포함하는 제1기판(P1)을 통해서 광소자(O)에서 생성된 광의 광추출 효율이 저하되지 않도록 반사면을 충분히 확보할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 상면의 테두리를 따라 감광성 솔더 레지스트(21)를 구비할 수 있다.
감광성 솔더 레지스트(21)는 광투과 부재 안착부(12)의 바깥 영역에 형성될 수 있다. 감광성 솔더 레지스트(21)는, 광소자 패키지 원판을 절단 장치를 이용하여 개별의 광소자 패키지 기판(10)으로 절단하는 절단 공정(다이싱 공정)에서, 상기 원판의 상면에서부터 하면으로 다이싱 하면서 발생하는 버(burr)가 최소화될 수 있다.
제2기판(P2)은 제1기판(P1)보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 이루어진 바디(15), 바디(15)의 상면에 형성된 상부 접속 패드(16), 바디(15)의 하면에 형성된 하부 접속 패드(17) 및 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17)를 연결하는 비아도체(V)를 포함하여 구성될 수 있다.
바디(15)는 제1기판(P1)의 열팽창 계수보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 구성될 수 있다. 일 예로서, 바디(15)는 세라믹 재질로 구성될 수 있고, 세라믹 재질은 알루미늄 나이트라이드를 포함할 수 있다.
*바디(15)를 구성하는 재질은 이에 한정되지 않으며, 이하에서는, 일 예로서, 바디(15)를 구성하는 재질이 세라믹 재질인 것으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2)은 바디(15)의 상면에 상부 접속 패드(16)를 구비할 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상부 접속 패드(16)는 (+)전극 단자로 기능하는 제1상부 접속 패드(16a) 및 (-)전극 단자로 기능하는 제2상부 접속 패드(16b)로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 한 쌍의 구성으로 한정되지 않고, 3개 이상의 복수개로 이루어질 수도 있다.
제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)는 소정의 이격 거리를 두고 형성될 수 있다. 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)는 이격 거리를 두고 형성되어 세라믹 재질의 바디(15)에 의해 절연될 수 있다.
상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나는 마킹부(22)를 구비할 수 있다. 마킹부(22)는 상부 접속 패드(16)의 (+), (-) 전극을 구분하기 위해 구비될 수 있다. 마킹부(22)는 상부 접속 패드(16)의 전극을 구분하기 위한 형태라면 형상 및 위치에 대한 한정이 없다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a)에 마킹부(22)가 구비되고, 상부 접속 패드(16) 중 마킹부(22)가 구비되는 적어도 하나가 (+) 전극 단자로서 기능하는 것으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1상부 접속 패드(16a)의 일측에는 마킹부(22)가 구비될 수 있다. 일 예로서, 마킹부(22)는 수평 단면 형상이 삼각형 단면 형상을 갖는 홈의 형태로 구비될 수 있다. 제1상부 접속 패드(16a)는 일측의 적어도 일부에 함몰되는 홈이 형성됨으로써 마킹부(22)를 구비할 수 있다. 도 7에 도시된 마킹부(22)의 형상 및 위치는 일 예로서 도시된 것이므로 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 한 쌍으로 구비되는 상부 접속 패드(16)에 마킹부(22)를 구비함으로써 전극의 구분이 시각적으로 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 전기 전도성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)에는 비아도체홀(VH)이 형성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)에 구비되는 비아도체홀(VH)은 상부 비아도체홀(UVH)일 수 있다. 상부 비아도체홀(UVH)에는 금속 물질이 충진될 수 있다. 상부 비아도체홀(UVH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각에 구비될 수 있다. 일 예로서, 상부 비아도체홀(UVH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각에 2개씩 소정의 이격 거리를 두고 구비될 수 있다. 도 7에 도시된 비아도체홀(VH)의 개수 및 위치는 일 예로서 도시된 것이므로 이에 한정되지 않는다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상부 비아도체홀(UVH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)의 구성으로 한 쌍으로 구비될 수 있다. 따라서, 비아도체홀(VH)은 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b) 각각의 최외곽에 형성될 수 있다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성되어 그 내부에 비아도체(V)가 구비될 경우, 광소자(O)가 접합된 상부 접속 패드(16)를 위에서 바라볼 때 광소자(O)의 외측 주변에 비아도체(V)가 구비되는 구조가 형성되도록 할 수 있다.
비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 구비됨으로써, 내부에 비아도체(V)가 구비될 경우 비아도체(V)를 통한 광소자(O)의 단자로의 전기적 연결을 효과적으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 제1상부 접속 패드(16a)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 통해 인가된 전기가 제1상부 접속 패드(16a)를 통해 그 상면에 접합된 광소자(O)의 적어도 어느 하나의 단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제2상부 접속 패드(16b)의 상면에 접합된 나머지 하나의 단자로 전도된 전기가 제2상부 접속 패드(16b)를 흘러 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 타고 방출될 수 있다. 이 경우, 상부 접속 패드(16)의 상면에 접합되는 광소자(O)는 바람직하게는, 하면에 제1, 2단자를 구비하는 플립칩 형태의 광소자(O)일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2기판(P2)의 상부 접속 패드(16)는 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)이 결합되면, 상부 접속 패드(16)가 관통 영역(11c)에 위치하는 구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1, 2기판(P1, P2)의 결합에 따라 상부 접속 패드(16)가 관통 영역(11c)에 위치함으로써 광소자 구비 영역(OF)이 형성될 수 있다.
광소자 구비 영역(OF)은 상부 접속 패드(16) 및 관통 영역(11c)에 상부 접속 패드(16)가 위치하면서 상부 접속 패드(16)의 주변에 구비되는 적어도 일부의 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광소자 구비 영역(OF)은 제1기판(P1)의 바닥면(11b) 중 바닥면(11b)에 의해 둘러쌓인 형태로 형성될 수 있다. 이로 인해 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)가 구비될 경우, 광소자(O)에서 생성된 광이 광소자 구비 영역(OF)을 둘러쌓는 캐비티(C)의 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)을 통해 반사되어 광소자 패키지 제품의 광추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)이 결합되되, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)에 제2기판(P2)의 상부 접속 패드(16)가 위치하도록 결합됨으로써 광소자 실장 공간(OS)이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1)의 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c), 관통 영역(11c) 주변에 형성된 바닥면(11b) 및 바닥면(11b)으로부터 상방향으로 연장되는 경사측면(11a)에 의해 광소자 실장 공간(OS)의 일부가 구성될 수 있다. 제1기판(P1)의 하부에는 제2기판(P2)이 결합될 수 있다. 이 때, 제2기판(P2)의 상면에 구비되는 상부 접속 패드(16)가 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)에 구비되도록 제2기판(P2)이 결합될 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자 실장 공간(OS)의 나머지 일부가 구성되어 광소자(O)를 실장하기 위한 공간이 형성될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)은, 제1기판(P1)에 의해 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)이 형성될 수 있다. 또한, 제2기판(P2)에 의해 바닥면(11b) 중 제거된 적어도 일부의 영역, 즉, 관통 영역(11c)이 막히면서 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)가 형성될 수 있다. 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)는 제2기판(P2)이 관통 영역(11c)을 차단함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)는 상부 접속 패드(16) 및 상부 접속 패드(16)의 주변에 구비되는 적어도 일부의 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)은 금속 재질의 경사측면(11a), 바닥면(11b) 및 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 바디(15)의 하면에는 하부 접속 패드(17)가 구비될 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 제1상부 접속 패드(16a)와 대응되는 제1하부 접속 패드(17a) 및 제2상부 접속 패드(16b)와 대응되는 제2하부 접속 패드(17b)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b)는 소정의 이격 거리를 두고 형성될 수 있다. 제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b)는 세라믹 재질의 바디(15)를 통해 절연될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 접속 패드(17)는 바디(15)의 상면에 구비되는 상부 접속 패드(16)보다 큰 폭으로 바디(15)의 하면에 형성될 수 있다. 하부 접속 패드(17)는 바디(15)에 대한 상부 접속 패드(16)의 수직 투영 영역의 적어도 일부를 포함하여 형성될 수 있다.
하부 접속 패드(17)는 전기 전도성을 갖는 재질로 구성될 수 있다.
하부 접속 패드(17)는 하부 접속 패드(17)에 포함되는 상부 접속 패드(16)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역의 적어도 일부에 비아도체홀(VH)을 구비할 수 있다. 하부 접속 패드(17)에 구비되는 비아도체홀(VH)은 하부 비아도체홀(LVH)일 수 있다.
상세히 설명하면, 제1하부 접속 패드(17a)는 제1상부 접속 패드(16a)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역 중 적어도 일부를 포함하되, 제1상부 접속 패드(16a)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 제2하부 접속 패드(17b)는 제2상부 접속 패드(16b)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역 중 적어도 일부를 포함하되, 제2상부 접속 패드(16b)의 폭보다 큰 폭으로 형성될 수 있다.
제1하부 접속 패드(17a)는 바디(15)에 대한 제1상부 접속 패드(16a)의 수직 투영 영역 중 제1하부 접속 패드(17a)에 포함되는 적어도 일부의 영역에 하부 비아도체홀(LVH)을 구비할 수 있다. 이와 같은 위치는 제1상부 접속 패드(16a)에 구비된 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되는 위치일 수 있다.
또한, 제2하부 접속 패드(17b)는 바디(15)에 대한 제2상부 접속 패드(16b)의 수직 투영 영역 중 제2하부 접속 패드(17b)에 포함되는 적어도 일부의 영역에 하부 비아도체홀(LVH)을 구비할 수 있다. 이와 같은 위치는 제2상부 접속 패드(16b)에 구비된 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되는 위치일 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하부 비아도체홀(LVH)은 일 예로서, 제1, 2하부 접속 패드(17a, 17b) 각각에 2개씩 형성될 수 있다. 하부 비아도체홀(LVH)의 위치 및 개수는 상부 비아도체홀(UVH)과 대응되도록 구비될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 바디(15)에는 중간부 비아도체홀(MVH)이 형성될 수 있다. 중간부 비아도체홀(MVH)은 상, 하부 비아도체홀(LVH)과 대응되는 위치에 구비되어 상, 하부 비아도체홀(LVH)을 하나로 연통시킬 수 있다. 다시 말해, 비아도체홀(VH)은 상부 접속 패드(16)에 형성되는 상부 비아도체홀(UVH), 하부 접속 패드(17)에 형성되는 하부 비아도체홀(LVH) 및 바디(15)에 형성되되, 상, 하부 비아도체홀(LVH)을 서로 연통시키는 중간부 비아도체홀(MVH)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하는 설명에서는 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)를 구분하여 제2기판(P2)에 각각 구비되는 것으로 설명하였으나, 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)를 포함하는 비아도체홀(MVH)은 바디(15)에 상, 하부 접속 패드(16, 17)를 구비한 다음, 상, 하부 접속 패드(16, 17) 및 바디(15)를 관통하도록 한꺼번에 형성될 수도 있다.
비아도체홀(VH)에는 열전도도 및 전기 전도도가 좋은 금속 재료가 충진될 수 있다. 예를 들어, 금, 은, 구리, 텅스텐 중 적어도 하나가 비아도체홀(VH)에 충진될 수 있다. 이로 인해 제2기판(P2)에 비아도체(V)가 형성될 수 있다. 비아도체(V)는 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17) 사이에 구비되는 구조에 의해 상부 접속 패드(16) 및 하부 접속 패드(17)를 전기적으로 연결할 수 있다.
제2기판(P2)은 비아도체홀(VH)에 금속 재료를 충진하여 비아도체(V)를 구비함으로써, 세라믹 재질의 바디(15) 및 금속 재질로 구성되는 상, 하부 접속 패드(17) 및 비아도체(V)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제2기판(P2)은 바디(15)에만 비아도체(V)를 구비할 수도 있다. 도 11은 제2기판(P2')의 다른 실시 예를 도시한 도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2')은 바디(15)에만 비아도체홀(VH)을 형성하고, 비아도체홀(VH)에 금속 물질을 충진하여 비아도체(V)를 구비할 수도 있다. 제2기판(P2)은 비아도체(V)가 구비된 바디(15)의 상면에 상부 접속 패드(16)를 구비하고, 하면에 하부 접속 패드(17)를 구비할 수 있다. 이 때, 제2기판(P2')은 상부 접속 패드(16)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역에 비아도체(V)가 포함되도록 상부 접속 패드(16)를 구비할 수 있다. 또한, 하부 접속 패드(17)의 바디(15)에 대한 수직 투영 영역에 비아도체(V)가 포함되도록 하부 접속 패드(17)를 구비할 수 있다. 제2기판(P2')은 바디(15)에 구비된 비아도체(V)에 의해 상, 하부 접속 패드(16, 17)가 전기적으로 연결될 수 있다.
제1, 2기판(P1, P2)은 제1, 2기판(P1, P2) 중 적어도 하나에 돌기부(18)가 형성되고, 그 나머에 돌기부(18)가 수용되는 홈(14)이 형성되어, 홈(14)에 돌기부(18)가 삽입되어 접합될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)에서는 일 예로서, 제1기판(P1)에 돌기부(18)를 수용하는 홈(14)이 형성되고, 제2기판(P2)에 돌기부(18)가 형성되는 것으로 도시하여 설명한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)은 제1기판(P1)의 하면(LS)의 테두리를 따라 제1기판(P1)의 깊이 방향으로 홈(14)이 형성될 수 있다. 여기서, 제1기판(P1)의 하면(LS)의 테두리는, 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 바깥 영역일 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2기판(P2)은 제2기판(P2)의 상면(US)의 테두리를 따라 돌기부(18)가 형성될 수 있다. 여기서, 제2기판(P2)의 상면(US)의 테두리는, 상부 접속 패드(16)의 바깥 영역이면서, 제1기판(P1)의 바닥면(11b)이 접촉되는 접촉면의 바깥 영역일 수 있다.
홈(14) 및 돌기부(18)에 의해 제1, 2기판(P1, P2)이 결합된 구조를 상세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1기판(P1)의 홈(14)과 제2기판(P2)의 돌기부(18)는, 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 제1기판(P1)의 홈(14)은 캐비티(C)의 바깥 영역에 형성되고, 제2기판(P2)의 돌기부(18)는 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 바깥 영역과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
제1기판(P1)은 하면(LS)의 테두리에 형성된 홈(14)에 제2기판(P2)의 돌기부(18)를 수용할 수 있다. 홈(14) 및 돌기부(18)는 홈(14)과 돌기부(18) 사이에 구비되는 접착제에 의해 접합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1, 2기판(P1, P2) 중 적어도 하나에 돌기부(18)를 구비하고, 나머지 하나에 홈(14)을 구비함으로써, 양 구성간의 접합도를 향상시킬 수 있다. 상세히 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제2기판(P2)의 돌기부(18)의 상면 및 양측면을 제1기판(P1)과의 접합면으로 이용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 돌기부(18)의 상면과 대응되는 홈(14)의 하면 뿐만 아니라, 돌기부의 양측면과 대응되는 홈(14)의 내측면이 접착 면적에 포함될 수 있다. 그 결과 제1, 2기판(P1, P2)을 접합하여 결합하기 위한 접착 면적이 넓어짐으로써, 제1, 2기판(P1, P2)간의 접합도가 향상될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 세라믹 재질을 포함하는 광소자 구비 영역(OF)을 금속 재질의 제1기판(P1)의 바닥면(11b)이 둘러쌓는 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조는 세라믹 재질을 포함하는 제2기판(P2)이 금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)의 하부에 결합되되, 제1기판(P1)의 관통 영역(11c)과 대응되는 위치에 상부 접속 패드(16)를 위치시키는 구조로 결합됨으로써 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자 구비 영역(OF) 중 광소자(O)가 직접적으로 접합되는 상부 접속 패드(16) 주변이 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 광소자 구비 영역(OF)에 포함된 세라믹 재질의 주변은 제1기판(P1)의 바닥면(11b)에 의해 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자(O) 구비에 있어서, 광소자(O)의 발열에 의해 광소자(O)의 접합 부위 및 광소자(O)의 파손이 방지될 수 있다. 또한, 바닥면(11b)에 의해 캐비티(C) 내의 광소자(O)의 광의 반사가 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해서 이루어질 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자(O) 구비시 광추출 효율을 저하시키지 않고, 발열에 의한 광소자 접합 부위의 파손 및 광소자(O)의 파손 문제를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)과 달리, 금속 재질로만 구성된 광소자 실장 기판은, 광소자(O)가 구비되는 캐비티의 바닥면이 금속으로 구성되고, 바닥면의 상면에 광소자(O)가 접합될 수 있다. 광소자(O)가 발열되면, 금속 재질의 광소자 실장 기판은 광소자(O)의 열을 방출시킬 수 있다. 그러나, 광소자 실장 기판은 방열 기능을 수행할 수 있으나, 열팽창할 수 있다. 광소자(O)가 구비되는 캐비티는, 광소자 실장 기판의 적어도 일부에 소정 깊이의 홈을 형성하여 구비될 수 있다. 이에 따라 그 바닥면이 광소자 실장 기판을 구성하는 금속 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 광소자 실장 기판의 열팽창에 의해 캐비티의 바닥면도 열팽창할 수 있다. 금속 재질의 열팽창에 의해 광소자 접합 부위가 팽창되고, 그 결과 광소자 접합 부위의 파손 및 광소자(O)의 파손 문제가 발생하게 된다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 세라믹 재질의 바디(15)를 포함하는 제2기판(P2)을 통해서 광소자 구비 영역(OF)을 형성할 수 있다. 이는 제1기판(P1)의 하부에 제2기판(P2)을 결합하되, 제1기판(P1)에 관통 영역(11c)을 형성하여, 관통 영역(11c)에 제2기판(P2)의 세라믹 재질의 바디(15)의 상면에 구비된 상부 접속 패드(16)가 위치하도록 결합함으로써 구현될 수 있다.
세라믹 재질의 경우, 금속 재질의 열팽창 계수와 차이가 있다. 따라서, 광소자(O)의 발열에 의해 열팽창되지 않을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)가 직접적으로 접합되는 상부 접속 패드(16)를 제외한 상부 접속 패드(16)의 주변이 세라믹 재질의 바디(15)로 이루어질 수 있다. 바디(15)를 구성하는 세라믹 재질은, 금속 재질과 달리 광소자(O)에서 발생된 열이 상부 접속 패드(16)의 주변에 영향을 미치더라도 열팽창하지 않을 수 있다. 그 결과 광소자 접합 부위 및 광소자(O)가 파손되는 문제를 방지할 수 있다. 광소자 접합 부위는, 광소자(O) 단자와 상부 접속 패드(16)의 상면이 접합되면서 형성되는 부위일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은 제1기판(P1)에 의해 광소자 구비 영역(OF) 주변이 금속 재질로 형성될 수 있다. 광소자 구비 영역(OF)의 주변은, 광소자 구비 영역(OF)과 동일 평면상에 위치하는 바닥면(11b)을 포함하는 제1기판(P1)을 포함할 수 있다. 이로 인해, 광소자 구비 영역(OF)에 광소자(O)를 구비할 경우, 광소자(O)에서 생성된 광이 광소자 구비 영역(OF) 주변의 캐비티(C)의 바닥면(11b) 및 경사측면(11a)에 의해 반사될 수 있다. 그 결과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 광소자(O) 구비시, 광소자(O)의 광추출 효율은 저하되지 않으면서 광소자 접합 부위 및 광소자(O)의 파손이 방지되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)은, 제1기판(P1)을 구성하는 금속 재질에 의해 광소자(O)에서 방출되는 열이 효과적으로 방출될 수 있게 된다.
도 12은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)를 위에서 바라보고 도시한 도이고, 도 13는 도 12의 A-A'를 따라 절단한 면을 도시한 도이고, 도 14은 B-B'를 따라 절단한 면을 도시한 도이다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10), 광소자 패키지 기판(10)의 상부 접속 패드(16)의 상면에 구비되는 광소자(O), 제너다이오드(20) 및 광투과 부재(19)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 12 내지 도 14에서는 일 예로서 광소자 패키지 기판(10)이 상, 하부 비아도체홀(UVH, LVH) 및 중간부 비아도체홀(MVH)을 포함하는 비아도체홀(VH)를 구비하는 제2기판(P2)을 포함하여 구성되는 것으로 도시하여 설명한다. 다만, 광소자 패키지 기판(10)을 구성하는 제2기판(P2)은 이에 한정되지 않고, 도 11에 도시된 바와 같이, 바디(15)에만 비아도체홀(V)을 구비하여 바디(15)에만 비아도체(V)가 구비되는 제2기판(P2')이 구비될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)를 구성하는 광소자 패키지 기판(10)은, 금속 재질로 이루어지고, 제1기판의 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역(11c)을 포함하는 제1기판(P1) 및 세라믹 재질의 바디(15), 바디(15)의 상면에 형성된 상부 접속 패드(16), 바디(15)의 하면에 형성된 하부 접속 패드(17) 및 상부 접속 패드(16)와 하부 접속 패드(17)를 연결하는 비아도체(V)를 포함하는 제2기판(P2)을 포함하여 구성될 수 있다.
광소자 패키지 기판(10)은, 도 1 내지 도 10을 참조하여 상술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광소자 패키지 기판(10)과 동일하므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에 대한 특징적인 구성을 중점적으로 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 광소자(O)는, 광소자 실장 공간(OS)내에 구비되되, 관통 영역(11c)에 위치하는 상부 접속 패드(16)의 상면에 구비될 수 있다. 일 예로서, 광소자(O)는 하면에 제1, 2단자를 구비하는 플립칩 형태로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 제1, 2상부 접속 패드(16a, 16b)를 포함하는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 상부 접속 패드(16)는 적어도 하나에 구비된 마킹부(22)에 의해 (+)전극 단자 및 (-)전극 단자가 구분될 수 있다. 광소자(O)의 제1, 2단자는 마킹부(22)에 의해 전극 단자 기능이 각각 구분된 상부 접속 패드(16)의 상면에 대응되도록 구비되어 접합될 수 있다.
광소자(O)에서 생성된 광은 캐비티(C)의 경사측면(11a) 및 광소자 구비 영역(OF)의 주변에 구비된 캐비티(C)의 바닥면(11b)이면서 제1기판의 바닥면(11b)을 통해 반사될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 제1, 2기판(P1, P2)의 결합에 의해 광소자 실장 공간(OS)을 형성하고, 상기 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비함으로써 형성될 수 있다.
광소자 패키지 기판(10)은, 캐비티(C)에 의해 광소자 실장 공간(OS)의 경사측면(11a) 및 바닥면(11b) 중 적어도 일부가 금속 재질로 구성되므로 광소자(O)의 광추출 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다. 이는 광소자 실장 공간(OS) 내에서 광의 반사면으로 활용할 수 있는 면을 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해서 확보함으로써 구현될 수 있다. 또한, 광소자(O)에서 발생한 열이 전도되면서 광소자(O) 및 광소자 접합 부위에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 광소자 실장 공간(OS)의 바닥부(FP)를 열팽창에 의해 팽창하지 않는 세라믹 재질을 포함하여 구성함으로써, 광소자(O) 및 광소자 접합 부위의 파손의 방지를 구현할 수 있다.
상부 접속 패드(16)의 상면에는 제너다이오드(20)가 구비될 수 있다. 제너다이오드(20)는, 상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나에 구비되어 정전압 소자로 사용될 수 있다.
구체적으로, 제너다이오드(20)는 광소자(O)와 간격을 두고 상부 접속 패드(16) 중 적어도 하나의 상면에 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에서는 일 예로서, (-)전극 단자로 기능하는 제2상부 접속 패드(16b)의 상면에 제너다이오드(20)가 구비될 수 있다.
제너다이오드(20)는, 상부 접속 패드(16) 중 적어도 어느 하나에 구비되고, 와이어 본딩(W)에 의해 나머지 하나와 연결될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에서는, 일 예로서, 제2상부 접속 패드(16b)에 제너다이오드(20)가 구비되고, 와이어 본딩(W)에 의해 제1상부 접속 패드(16a)와 연결될 수 있다.
광투과 부재(19)는 제1기판(P1)의 캐비티(C)의 상부에 캐비티(C)를 덮도록 구비될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 광투과 부재(19)는 캐비티(C)의 상부에 형성되는 광투과 부재 안착부(12)에 구비될 수 있다. 광투과 부재(19)는 광투과 부재 안착부(12)에 구비되어 캐비티(C)의 상부를 덮는 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라 광투과 부재(19)는 캐비티(C) 내의 경사측면(11a) 및 바닥면(11b)을 통해 반사된 광소자(O)의 광을 효과적으로 투과시킬 수 있다.
광투과 부재(19)는 광투과 부재 안착부(12)의 4개의 둥근 모서리부(12a)에 의해 모서리(19a)가 파손되지 않도록 구비될 수 있다.
광투과 부재(19)는 투명 재질로 형성되는데 광소자(O)의 종류에 따라 그 재질이 달라질 수 있다. 광투과 부재(19)는, 예를 들어, 쿼츠 재질로 이루어질 수 있다. 광투과 부재(19)를 쿼츠 재질로 구성할 경우, UV LED를 점광원으로 사용하는 경우 UV 투과도 측면에서 효과적일 수 있다.
또한, 광투과 부재(19)는 글라스 재질을 포함하여 구성될 수 있고, 광투과 부재(19)의 구성은 이에 한정되지 않는다.
광투과 부재(19)는 수평 단면이 사각형 단면을 갖는 평평한 판 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)는, 광소자 패키지 기판(10)의 광소자 실장 공간(OS)에 광소자(O)를 구비함으로써, 고효율 광추출 구조를 구현하면서 광소자(O)의 발열에 의한 광소자(O) 및 광소자 접합 부위의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 광소자 패키지 기판(10)의 일부 면적을 금속 재질로 이루어진 제1기판(P1)으로 구성함으로써 광소자(O)에서 발생한 열을 방출시키는 방열 측면에서도 효과를 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)의 변형 예를 도시한 도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 변형 예는 광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)를 구비한다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다. 변형 예는 이와 같은 차이점을 제외한 모든 구성이 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패지키(OP)와 동일하므로, 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 변형 예는, 일 예로서, 광소자 실장 공간(OS)에 2개의 광소자(O)가 구비될 수 있다.
각각의 광소자(O)는 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비될 수 있다. 이 경우, 광소자(O)는, 광소자(O)의 외측 주변에 구비되고 각각의 상부 접속 패드(16a, 16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)에 의해 전기적 연결이 구현될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 예를 들어 광소자 실장 공간(OS)에 제1, 2광소자(O1, O2)로 구성된 광소자(O)가 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비될 수 있다. 광소자(O)는 플립칩 형태로 구비될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1광소자(O1)는, 제1상부 접속 패드(16a)의 상면에 접합된 제1단자를 통해 제1상부 접속 패드(16a)의 최외곽에 구비된 비아도체(V)로부터 제1상부 접속 패드(16a)를 타고 흐르는 전기를 인가 받을 수 있다.
이 때, 제1광소자(O1)와 전기적으로 병렬 연결되는 구조로 구비된 제2광소자(O2)도 제1광소자(O1)와 동일한 형태로 제1상부 접속 패드(16a)의 상면에 접합된 제2광소자(O2)의 제1단자를 통해 전기를 인가받을 수 있다.
제1광소자(O1)의 제1단자로 인가된 전기는 제2상부 접속 패드(16b)를 타고 제1광소자(O1)의 제2단자를 통해 흘러서 제1광소자(O1)의 외측 주변이면서 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 방출될 수 있다.
이와 동일하게, 제2광소자(O2)의 제1단자로 인가된 전기는, 제2상부 접속 패드(16b)를 타고 제2광소자(O1)의 제2단자를 통해 흘러 제2상부 접속 패드(16b)의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 방출될 수 있다.
위와 같이 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)의 변형 예는, 멀티 구조의 광소자(O)를 구비함에 있어서, 전기적으로 병렬 연결되는 구조를 형성하고, 광소자(O)의 외측 주변에 구비되는 비아도체(V)를 통해 각각의 광소자(O1, O2)에 대한 전기적 흐름을 효과적으로 구현할 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')를 도시한 도이다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')는, 광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)들이 전기적으로 직·병렬 연결되도록 구비된다는 점과, 상부 접속 패드(16)가 3개 이상의 복수개로 이루어진다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')의 광소자 실장 공간(OS)에는 일 예로서, 광소자(O)들이 제3행 제3열의 배열로 배치될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에서는 광소자(O)들의 배열에 따라 복수개의 광소자(O)를 구비하기 적합한 구조로 관통 영역(11c)의 형상이 형성될 수 있다.
광소자 실장 공간(OS)에 복수개의 광소자(O)가 전기적으로 직·병렬 연결되도록 구비됨에 따라, 상부 접속 패드(16)도 3개 이상의 복수개로 구비될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 일 예로, 광소자(O)들이 3행 3열의 배열로 배치됨에 따라, 상부 접속 패드(16)가 제1상부 접속 패드(16a'), 제2상부 접속 패드(16b'), 제3상부 접속 패드(16c), 제4상부 접속 패드(16d)로 구성될 수 있다.
각각의 상부 접속 패드(16a', 16b', 16c, 16d)는 이격 거리를 두고 형성되어 서로 절연될 수 있다. 도 16에는 상부 접속 패드(16)가 이격 거리를 두고 형성되어 절연되는 것으로 도시하였으나, 이격 거리에는 별도의 절연부가 구비될 수도 있다.
제1 내지 제4상부 접속 패드(16a', 16b', 16c, 16d)는 서로 간에 이격 거리를 두고 열배치될 수 있다. 따라서, 제1열 내지 제4열의 상부 접속 패드(16) 배열이 형성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 동일한 형상으로 구비될 수도 있으나, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')와 같이, 복수개의 광소자(O)가 직·병렬 구조로 구비될 경우, 최외곽에 배치되는 상부 접속 패드(예를 들어, 제1상부 접속 패드(16a') 및 제4상부 접속 패드(16d))는 일단에 확장부(e)를 구비하는 구조로 구비될 수 있다.
도 16에 도시된 상부 접속 패드(16)의 형상은 일 예로서 도시된 것이므로, 확장부(e)의 형상, 확장부(e)를 구비하는 형상 및 확장부(e)를 구비하지 않는 형상은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')는 일 예로서, 확장부(e)를 구비하는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)가 서로 좌우 대칭되는 형상으로 구비될 수 있다. 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)에 구비되는 각각의 확장부(e)는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)가 이격 거리를 두고 형성됨에 따라 이격 거리를 두고 절연되는 형태일 수 있다.
상부 접속 패드(16)는 최외곽에 배치되는 상부 접속 패드(16a', 16d)에만 확장부(e)를 구비함으로써, 제너다이오드(20)가 구비되는 영역을 확보할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상부 접속 패드(16)가 3개 이상의 복수개로 이루어질 경우, 최외곽에 배치되는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)에만 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이 때, 비아도체(V)는 상부 접속 패드(16)의 최외곽에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)의 최외곽에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 확장부(e)의 주변에도 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이는 확장부(e)를 구비하는 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d)를 통한 광소자(O)로의 전기 인가 또는 방출이 보다 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 제1, 4상부 접속 패드(16a', 16d) 사이에 구비되는 제2, 3상부 접속 패드(16b' 16c)에는 비아도체(V)가 구비되지 않는다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상부 접속 패드(16)의 상면에는 전기적으로 직·병렬 연결되도록 광소자(O)들이 접합될 수 있다.
일 예로서, 3행 3열의 배열로 배치되는 광소자(0)들은, 각 행의 광소자(O)들은 전기적으로 직렬 연결되고, 각 열의 광소자(O)들은 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
상세히 설명하면, 도 16에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상부 접속 패드(16)의 확장부(e)와 가까운 측이 제1행이고, 도 16의 도면상 좌측이 제1열일 수 있다. 이 때, 제1행의 광소자(O)들은 제1상부 접속 패드(16a')의 최외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해 전기가 전도될 수 있다. 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a')의 확장부(e) 주변에 구비된 비아도체(V)를 통해서 전기가 인가될 수 있다. 인가된 전기는 제1상부 접속 패드()의 최외곽에 구비된 비아도체(V)를 통해서 각 행의 광소자(O)들로 흐를 수 있다.
구체적으로, 제1행 제1열에 배치된 광소자(O) 주변 외곽에 형성된 비아도체(V)를 통해서 제1상부 접속 패드(16a')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 전기가 흐를 수 있다. 그런 다음, 제1행 제1열에 배치된 광소자(0)의 제1단자를 흐르는 전기는 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(0)의 제2단자로 흐를 수 있다. 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제1열에 배치된 광소자(O)의 제2단자를 흐르는 전기는, 제2상부 접속 패드(16b')를 흘러 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제2상부 접속 패드(16b')의 상면에 접합된 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제1단자를 흐르는 전기는, 제3상부 접속 패드(16c)의 상면에 접합된 제1행 제2열에 배치된 광소자(O)의 제2단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제3상부 접속 패드(16c)를 흘러 제3상부 접속 패드(16c)의 상면에 접합된 제1행 제3열에 배치된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그런 다음, 제4상부 접속 패드(16d)의 상면에 접합된 제1행 제3열에 배치된 광소자(O)의 제2단자를 흘러 제4상부 접속 패드(16d)의 최외곽 및 확장부(e) 주변에 구비된 비아도체(V)를 타고 방출될 수 있다.
각 열의 광소자(O)들은 전기적으로 병렬 연결되므로, 제1행의 광소자(O)들이 전기적으로 직렬 연결됨과 동시에 제2행 및 제3행에 배치된 광소자(O)들도 제1행과 동일한 형태로 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")를 도시한 도이다. 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 복수의 행 및 열의 배열로 광소자(O)의 배열이 형성되고, 광소자(O)의 배열에 따라 상부 접속 패드(16)의 형태가 분지되는 형태로 형성된다는 점에서 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)와 차이가 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에서는 광소자(O)들의 배열에 따라 복수개의 광소자(O)를 구비하기 적합한 구조로 관통 영역(11c)의 형상이 형성될 수 있다.
상부 접속 패드(16)는, 일 예로서, 제1상부 접속 패드(16a")의 최외곽을 구성하고 비아도체(V)를 구비하는 제1메인 접속 패드(16a"-1) 및 메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 형태로 형성되는 제1분지 접속 패드(16a"-1)를 포함하는 제1상부 접속 패드(16a"), 제2상부 접속 패드(16b")의 최외곽을 구성하고 비아도체(V)를 구비하는 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 제2메인 접속 패드(16b"-2)로부터 분지되는 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 포함하는 제2상부 접속 패드(16a", 16b") 및 제1, 2상부 접속 패드(16a", 16b") 사이에 구비되고 비아도체(V)가 구비되지 않는 중간 접속 패드(16e)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있고, 일부에는 비아도체(V)가 구비될 수도 있다. 이 때, 제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)는 서로 대응되도록 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 주변에 위치하는 제1분지 접속 패드(16a"-2) 및 그 주변에 위치하는 또 다른 제1분지 접속 패드(16a"-2)에 비아도체(V)가 구비될 수 있다. 이 경우, 제2메인 접속 패드(16b"-1)의 주변에 위치하는 제2분지 접속 패드(16b"-1) 및 그 주변에 위치하는 또 다른 제2분지 접속 패드(16b"-2)에 비아도체(V)가 구비될 수 있다.
다시 말해, 제1상부 접속 패드(16a")의 비아도체(V)를 구비하는 제1분지 접속 패드(16a"-2)의 개수와 제2상부 접속 패드(16b")의 비아도체(V)를 구비하는 제2분지 접속 패드(16b"-2)의 개수는 동일할 수 있다. 이 때, 전기적 흐름의 효율을 높이기 위하여 바람직하게는, 제1, 2메인 접속 패드(16a"-1, 16b"-1)에 구비되는 비아도체(V)의 개수 및 제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)의 비아도체(V)의 개수가 동일하게 구비될 수 있다.
제1, 2분지 접속 패드(16a"-2, 16b"-2)가 서로 대응되도록 비아도체(V)를 구비함으로써, 복수개의 광소자(O)들의 전기적인 직·병렬 연결이 구현될 수 있다.
다만, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에 구비되는 상부 접속 패드(16)는 복수개의 행 및 열의 배열로 배치되는 광소자(O)들의 전기적인 연결을 효과적으로 구현하기 위한 적합한 구성, 형태 및 배치로 구비되므로, 도 19에 도시된 구성, 형태 및 배치에 한정되지 않는다.
도 19에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 광소자(O)들은 열방향으로 2개씩 짝을 이루어 하나의 광소자 그룹(G)을 형성할 수 있다. 다시 말해, 광소자 그룹(G)에는 열방향으로 2개의 한 쌍으로 구성된 광소자(O)들이 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP)에는 복수개의 광소자 그룹(G)이 10행 5열의 배열로 배치될 수 있다.
광소자 그룹(G)에 포함된 광소자(O)들은 제1, 2상부 접속 패드(16a", 16b") 및 중간 접속 패드(16e)의 상면에 접합되어 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 광소자 그룹(G)의 광소자(O)들이 전기적으로 직렬 연결되는 형태는 상술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 광소자 패키지(OP')에 구비된 광소자(O)들의 전기적 직렬 연결과 동일할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는, 광소자 그룹(G)의 배열에 따라 일 예로서, 1개의 제1메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 3개의 제1분지 접속 패드(16a"-1)`를 포함하는 제1상부 접속 패드(16a")를 구비할 수 있다. 또한, 1개의 제2메인 접속 패드(16b"-1)로부터 분지되는 3개의 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 포함하는 제2상부 접속 패드(16b")를 구비할 수 있다.
이 때, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 제1메인 접속 패드(16a"-1), 중간 접속 패드(16e) 및 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1메인 접속 패드(16a"-1) 주변에 형성된 제1분지 접속 패드(16a"-2), 그 주변에 형성된 중간 접속 패드(16e) 및 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)의 주변에 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 배치될 수 있다. 그 다음, 그 주변에 다시 제1분지 접속 패드(16a"-2), 중간 접속 패드(16e) 및 제2분지 접속 패드(16b"-2)가 순차적으로 반복 형성될 수 있다. 그 다음, 제1분지 접속 패드(16a"-2), 중간 접속 패드(16e) 및 제2메인 접속 패드(16b"-1)가 순차적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는 이와 같은 배치로 상부 접속 패드(16)를 구비하고, 제1메인 접속 패드(16a"-1)에 구비된 비아도체(V)를 통해 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 상면에 접합된 광소자(O)의 제1단자로 인가된 전기를 전도할 수 있다. 제1단자에서의 전기는, 광소자(O)의 제2단자를 흘러 제1메인 접속 패드(16a"-1) 주변에 형성된 중간 접속 패드(16e)를 흘러 중간 접속 패드(16e)의 상면에 접합된 광소자(O)의 제1단자로 흐를 수 있다. 그 다음 제2단자를 흘러 제2단자가 접합된 제2상부 접속 패드(16b")의 제2메인 접속 패드(16b"-1)와 가장 멀리 형성된 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 통해서 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 비아도체(V)가 구비된 제2분지 접속 패드(16b"-2)를 통해서 방출될 수 있다.
각 행의 광소자 그룹(G)내의 포함된 2개의 광소자(O)들은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 광소자 그룹(G)의 열배치에 있어서, 복수개의 광소자 그룹(G)을 포함하는 광소자 그룹(G)의 각 열(PC)은 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
상세히 설명하면, 일 예로서, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")에서는, 제1상부 접속 패드(16a")가 1개의 제1메인 접속 패드(16a"-1) 및 4개의 제1분지 접속 패드(16a"-2)로 구성되고, 제2상부 접속 패드(16b")가 1개의 제2메인 접속 패드(16b"-1) 및 4개의 제2분지 접속 패드(16b"-2)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 광소자 그룹(G)을 포함하는 각 열은(PC)은, 적어도 하나의 제1상부 접속 패드(16a") 및 적어도 하나의 제2상부 접속 패드(16b")를 포함할 수 있다.
일 예로서, 도 19에 도시된 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")의 광소자 그룹(G)의 열배치에 있어서, 가장 좌측이 광소자 그룹(G)의 제1열(PC)일 수 있다. 광소자 그룹(G)의 열배치는 제1열(PC1)에서부터 제1열(PC1) 주변에 제2열(PC2), 제3열(PC3), 제4열(PC4) 및 제5열(PC5)로 순차적으로 배치되는 형태일 수 있다.
각 열에는 복수개의 광소자 그룹(G)이 포함될 수 있다. 일 예로서, 광소자 그룹(G)이 10행 5열의 배열로 배치될 경우, 제1열 내지 제5열(PC1, PC2, PC3, PC4, PC5) 각각에는 10개의 광소자 그룹(G)이 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 광소자 패키지(OP")는, 제1메인 접속 패드(16a"-1)의 비아도체(V)를 통해 전기가 인가되면, 제1메인 접속 패드(16a"-1)로부터 분지되는 각각의 제1분지 접속 패드(16a"-2)로 전기를 전도시킬 수 있다. 이로 인해 광소자 그룹(G)을 포함하는 각 열(PC)(예를 들어, 제1열 내지 제5열의 5개의 열)은, 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 광소자 패키지 기판
P1: 제1기판
11a: 경사측면 11b: 바닥면
11c: 관통 영역
P2: 제2기판
15: 바디 16: 상부 접속 패드
17: 하부 접속 패드
OF: 광소자 구비 영역 OS: 광소자 실장 공간
OP: 광소자 패키지
O: 광소자
P1: 제1기판
11a: 경사측면 11b: 바닥면
11c: 관통 영역
P2: 제2기판
15: 바디 16: 상부 접속 패드
17: 하부 접속 패드
OF: 광소자 구비 영역 OS: 광소자 실장 공간
OP: 광소자 패키지
O: 광소자
Claims (5)
- 금속 재질의 제1기판; 및
상기 제1기판의 하부에 결합되고, 세라믹 재질의 바디와, 상기 바디의 상면에 형성된 상부 접속 패드와, 상기 바디의 하면에 형성된 하부 접속 패드와, 상기 상부 접속 패드와 상기 하부 접속 패드를 연결하는 비아도체를 포함하는 제2기판;을 포함하고,
상기 제1, 2기판 중 적어도 하나에 돌기부가 형성되고, 그 나머지에 상기 돌기부를 수용하는 홈이 형성되고,
상기 제1, 2기판은 상기 홈에 상기 돌기부를 삽입하여 접합되는, 광소자 패키지 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 홈 및 돌기부는 서로 대응되는 위치에 형성되고,
상기 제1기판은 상기 제1기판의 하면의 테두리를 따라 깊이 방향으로 홈이 형성되고,
상기 제2기판은 상기 상부 접속 패드의 바깥 영역의 상면의 테두리를 따라 돌기부가 형성되는, 광소자 패키지 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 홈 및 돌기부 사이에 접착제를 구비하고,
상기 돌기부의 상면 및 양측면은 접합면으로 이용되고,
상기 돌기부의 상면과 대응되는 상기 홈의 하면 및 상기 돌기부의 양측면과 대응되는 상기 홈의 내측면은 상기 제1, 2기판을 접합하기 위한 접착 면적에 포함되는, 광소자 패키지 기판.
- 제1항에 있어서,
상기 제1기판은 바닥부 중 적어도 일부가 제거되어 형성된 관통 영역을 포함하고,
상기 관통 영역의 중심축은 상기 제1기판의 캐비티 내에서 일측으로 편심되는, 광소자 패키지 기판.
- 제1항에 있어서,
제1기판은 바닥부 중 적어도 일부가 제거되는 캐비티를 포함하고,
상기 캐비티의 상부에 복수개의 둥근 모서리부를 포함하는 광투과 부재 안착부를 구비하는, 광소자 패키지 기판.
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