発光素子パッケージ用基板及びこれを含む発光素子パッケージ
【課題】本発明は、発熱素子パッケージ用基板及びこれを含む発熱素子パッケージに関する。
【解決手段】本発明による発熱素子パッケージ用基板は、金属プレートと、前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む。
本発明による発光素子パッケージ用基板は、導電パターンを絶縁させる領域以外の絶縁酸化物層は除去され、発光素子から発生する熱を効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【解決手段】本発明による発熱素子パッケージ用基板は、金属プレートと、前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む。
本発明による発光素子パッケージ用基板は、導電パターンを絶縁させる領域以外の絶縁酸化物層は除去され、発光素子から発生する熱を効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージに関するもので、より詳しくは、高放熱、高輝度及び高反射率を有する発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な発光素子及び電子素子は、その作動時に内部抵抗などにより、かなりの熱を発生する。このように、熱を発生する素子のうち代表的なものとして、コンピューターのＣＰＵなどがあるが、このような局所的な面積で強い熱を発生する素子には、別途に専用の冷却クーラーが取り付けられて運用されている。しかし、ＣＰＵ以外に基板に取り付けられた他の素子も作動時に熱を発生することは同様である。したがって、この素子が取り付けられた基板自体の放熱問題が非常に重要な技術として浮上している。
【０００３】
このような問題は、特に最近、様々な応用分野で使用量が増加した発光素子の場合、アレイ構造を導入することによってさらに深刻に考慮すべき要素となっている。一般的に、発光素子を照明用ランプとして用いるためには、単位面積当たり数千カンデラの輝度とならなければならないが、１つの発光素子チップだけではこの程度の輝度を出すことが困難であるため、多数の発光素子アレイを構成して、必要な輝度を得ている。従来の技術で、アレイを形成する際に最も問題となることは、それぞれの発光素子から発生した光をなるべく熱に変換せず、光として効率よく取り出して、発光性の使用を最大にすることと、発生した熱を速い時間内でチップや基板の外部に放出することである。
【０００４】
既存の印刷回路基板（Printed Circuit Board：ＰＣＢ）に発光素子アレイが取り付けられると、発光素子自体から発生する熱の一部は、発光素子の体積を通じて放熱され、残りの熱はリード線自体、またはリード線を介して下部の印刷回路基板側に放熱される。
【０００５】
印刷回路基板は、プラスチック材料からなるものであり、放熱特性が良好ではないため、基板を通じて放熱される熱が相対的に小さい。よって、特に熱を多く発生する素子を基板に設けた場合は、その熱が容易に排出されないため、素子の誤作動や寿命短縮などを引き起こす。高輝度発光素子やレーザーダイオード、またはそれらのアレイなどを基板に設けた場合も同様に、素子の誤作動や寿命短縮などを引き起こす。
【０００６】
このような問題点を解決するために従来に使用した方法の１つは、各素子の製造時に放熱及び反射効率の向上のための構造をそれぞれの素子に取り付けた後、そのような個別素子を印刷回路基板に取り付ける方法である。例えば、熱発散領域の表面積を広げるために、凹凸状に構造を変更して製作するか、または、熱吸収力及び熱放出力に優れた材質を用いて製作することもある。
【０００７】
また、熱伝達特性に優れた金属部材を用いた金属コアＰＣＢが提案される。アルミニウムなどからなる金属基板と、その上面にポリマー絶縁層を形成し、ポリマー絶縁層上に電気的配線を形成する。このような金属コアＰＣＢは、プラスチック材料からなる通常のＰＣＢに比べて、熱放出特性が良好であるが、比較的高い熱伝導度を有する高コストのポリマーを用いるため、その製造費用が高くなるという問題がある。また、ポリマー絶縁層により、反射率及び放熱特性が低下するという問題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は高放熱、高輝度及び高反射率を有する発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージを提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記技術的課題を達成するために、本発明の一実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む発光素子パッケージ用基板を提供する。
【００１０】
上記部分的に形成された絶縁酸化物層により露出した金属プレートの領域は、上記絶縁酸化物層と同一の物質が形成された後に除去されて得られた領域であることができる。
【００１１】
上記絶縁酸化物層は、上記金属プレートの陽極酸化工程により形成された陽極酸化膜であることができる。
【００１２】
上記発光素子パッケージ用基板は、上記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００１３】
上記発光素子パッケージ用基板は、上記金属プレートに形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを含むことができ、上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出されることがある。
【００１４】
上記技術的課題を達成するために、本発明の他の実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化層の一領域に形成され、発光素子パッケージの実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む発光素子パッケージの駆動回路基板を提供する。
【００１５】
上記技術的課題を達成するために、本発明のさらに他の実施形態は、金属プレートの表面に絶縁酸化物層を形成するステップと、上記絶縁酸化物層上に発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン及び上記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターンを形成するステップと、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出するステップとを含む発光素子パッケージ用金属基板の製造方法を提供する。
【００１６】
上記絶縁酸化物層は、上記金属プレートの陽極酸化工程により形成することができる。
【００１７】
上記発光素子パッケージ用金属基板の製造方法は、上記金属プレートに貫通孔を形成し、上記貫通孔により上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを形成するステップを含むことができ、上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して上記金属プレートを露出するステップ、を含むことができる。
【００１８】
上記技術的課題を達成するために、本発明のさらに他の実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、上記第１の導電パターンに実装され、上記第２の導電パターンと電気的に連結される発光素子と、上記発光素子を覆う透明樹脂とを含む発光素子パッケージを提供する。
【００１９】
上記発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００２０】
また、上記発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターン上に形成された第１及び第２の反射膜と、上記第１及び第２の反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッドとをさらに含むことができる。
【００２１】
また、上記発光素子パッケージは、上記金属プレートを貫通して形成され、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００２２】
また、上記発光素子パッケージは、上記金属プレートを貫通して形成され、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド及び上記第１及び第２の導電パターンに形成された反射膜をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、導電パターンを絶縁する領域以外の絶縁酸化物層は除去されて、金属プレートを熱伝達経路として直接利用することができる。これにより、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】本発明の一実施例による金属基板を概略的に示す斜視図である。
【図１ｂ】図１ａのＩ−Ｉ’に沿って示した概略的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板を概略的に示す斜視図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｄ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｅ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｆ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ａ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｂ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｃ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｄ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｅ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｆ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図５】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図６】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図７】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図８】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳しく説明する。しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態のみに限定されるわけではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を持った者に本発明により完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されることもある。
【００２６】
図１ａは、本発明の一実施例による金属基板を概略的に示す斜視図であり、図１ｂは、図１ａのＩ−Ｉ’に沿って示した概略的な断面図である。
【００２７】
図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施例による金属基板は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成された第２の導電パターン１３０ｂとを含む。
【００２８】
本実施形態による金属基板において、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域は、上記金属プレート１０１が露出する。上記露出した金属プレートの領域は、上記絶縁酸化物層と同一の物質の形成後に除去されて得られた領域であることができる。
【００２９】
本実施形態による金属基板１００は、メタルコアＰＣＢであり、上記金属プレート１０１は、金属基板のベース基板として提供される。上記金属プレート１０１は、これに制限されるものではないが、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びこれらの合金から構成されることができる。上記金属プレートは、熱伝達特性に優れており、陽極酸化可能な金属からなることが好ましい。
【００３０】
上記金属プレート１０１の一面または両面には、絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂが形成されるが、これに制限されるものではない。上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、金属プレート１０１の陽極酸化（anodizing）工程により形成された陽極酸化膜であってもよい。上記金属プレート１０１がアルミニウムである場合、上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、アルミニウム陽極酸化絶縁膜（Al2O3）であってもよく、これは約１０乃至３０Ｗ／ｍＫの比較的高い熱伝達特性を有する。
【００３１】
上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂの厚みは、第１及び第２の導電パターンを絶縁することができるように形成されることが好ましく、これに制限されるものではないが、１０乃至５０μｍの厚みに形成されることができる。
【００３２】
上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、メッキ工程（無電解メッキ及び電解メッキ工程）、金属蒸着またはインクジェットプリンティング方式を利用して形成することができる。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、最初から設計された導電パターンを有するように形成するか、または、導電膜の形成後にパターニング工程を利用してパターンを形成することもできる。
【００３３】
上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターン１３０ｂとで構成され、上記第１の導電パターン１０３ａは、発光素子が実装される部材であり、上記第２の導電パターン１３０ｂは、発光素子に電流を印加するワイヤが結合される部材であることができる。
【００３４】
本実施形態による金属基板は、上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域の絶縁酸化物層は除去されて、金属プレートが露出している。つまり、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂを絶縁させる領域１０２ａ、１０２ｂ以外の絶縁酸化物層は除去される。
【００３５】
絶縁酸化物層の一部が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができるため、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００３６】
本発明による金属基板は、発光素子パッケージの駆動回路基板として使用されることができる。図２は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板を概略的に示す斜視図である。図２を参照すると、本発明による発光素子パッケージの駆動回路基板は、金属プレート３０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層３０２と、上記絶縁酸化物層３０２の一領域に形成され、発光素子パッケージＰの実装領域３１０を提供する第１の導電パターン３０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成される第２の導電パターン３０３ｂとを含む。
【００３７】
上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００３８】
本実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板は、絶縁酸化物層の一部が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができるため、金属基板に実装される発光素子パッケージから発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００３９】
図３ａ乃至３ｆは、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【００４０】
以下、図３ａ乃至３ｆを参照して、本発明による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法について説明する。
【００４１】
先ず、図３ａに示すように、金属プレート１０１の表面に絶縁酸化物層１０２を形成する。上述したように、上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、金属プレート１０１の陽極酸化工程により形成されることができる。
【００４２】
より具体的に、陽極酸化工程は、ホウ酸、燐酸、硫酸、クロム酸などの電解液に金属プレートを浸して、上記金属プレートには陽極を印加し、上記電解液には陰極を印加して行うことができる。
【００４３】
この時、上記絶縁酸化物層１０２は、以後形成される第１及び第２の導電パターン間に電気的絶縁性を提供するように充分に厚く形成されることが好ましい。
【００４４】
次いで、図３ｂに示すように、上記絶縁酸化物層１０２に第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂを形成する。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、メッキ工程（無電解メッキ及び電解メッキ工程）、金属蒸着またはインクジェットプリンティング方式を利用して形成することができる。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、最初から設計された導電パターンを有するように形成するか、または、導電膜の形成後にパターニング工程を利用してパターンを形成することもできる。
【００４５】
次いで、図３ｃに示すように、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域の絶縁酸化物層１０２を除去して金属プレートを露出させる。
【００４６】
上記絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出する方法は、特に制限されるものではない。
【００４７】
例えば、図示のように、金属プレート全体に絶縁酸化物層を形成し、第１及び第２の導電パターンを形成した後、上記導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を選択的に除去してもよい。例えば、絶縁酸化物層に反応するエッチング液を用いて選択的に除去してもよい。
【００４８】
また、図示されてはいないが、絶縁酸化物層の形成時にマスクパターンを利用して最初から選択的に形成してもよい。
【００４９】
陽極酸化工程により絶縁酸化物層を形成する場合、先ずレジストパターンや酸化膜パターンなどの適宜なマスクパターンを、金属プレートの一面または両面に形成した後、陽極酸化処理を行うことができる。これにより、金属プレート上で選択的陽極酸化が発生し、選択的に金属プレートを開放する陽極酸化膜が形成されることができる。
【００５０】
これにより、本発明による発光素子パッケージ用金属基板が製造される。
【００５１】
次いで、図３ｄに示すように、上記第１の導電パターン１０３ａに発光素子１１１を実装し、ワイヤなどを利用して、上記発光素子１１１と上記第２の導電パターン１０３ｂとを電気的に連結する。
【００５２】
発光素子を実装する方法は、特に制限されるものではなく、ソルダーなどを塗布した後、一定温度で熱処理するダイボンディング方法や、フラックス無しまたはフラックスを利用した共融接合方法などを利用することができる。
【００５３】
また、図示されていないが、発光素子をフリップチップボンディング（Flip-chip bonding）方法を利用して電気的に連結することもできる。
【００５４】
次に、図３ｅに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに、第１及び第２の外部実装パッド１１４ａ、１１４ｂを形成する。その後、上記発光素子１１１及びワイヤ１１２を覆うように透明樹脂１１３を形成する。
【００５５】
または、図３ｆに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに、第１及び第２反射膜１２５ａ、１２５ｂを形成することができる。この時、第１及び第２の外部実装パッド１２４ａ、１２４ｂは、上記第１及び第２の反射膜１２５ａ、１２５ｂを貫通するように形成することができる。
【００５６】
以後、上記発光素子１２１及びワイヤ１２２を覆うように、透明樹脂１２３を形成することができる。
【００５７】
次に、上記発光素子がそれぞれ分離されるように、第１及び第２の導電パターンを一対として上記発光素子パッケージ用金属基板を切断する。これにより、本発明による発光素子パッケージが製造される。
【００５８】
図４ａ乃至４ｆは、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【００５９】
以下、図４ａ乃至４ｆを参照して、本発明による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法について説明する。上述した実施例と異なる構成要素を中心として説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００６０】
先ず、図４ａに示すように、金属プレート２０１の一面に貫通孔ｈを形成し、上記貫通孔の内壁を含んで上記金属プレートの表面に絶縁酸化物層２０２を形成する。上述したように、上記絶縁酸化物層２０２は、金属プレート２０１の陽極酸化工程により形成されることができる。
【００６１】
次いで、図４ｂに示すように、上記絶縁酸化物層１０２に第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂを形成する。また、上記貫通孔のビアフィル工程を含み、上記第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを形成する。
【００６２】
次に、図４ｃに示すように、上記第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂと第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂとが形成されていない領域の絶縁酸化物層２０２を除去して金属プレートを露出させる。
【００６３】
次に、図４ｄに示すように、上記第１の導電パターン２０３ａに発光素子２１１を実装し、ワイヤ２１２を利用して上記発光素子２１１と上記第２の導電パターン２０３ｂとを電気的に連結する。
【００６４】
また、図示されてはいないが、発光素子をフリップチップボンディングを利用して電気的に連結することもできる。
【００６５】
次に、図４ｅに示すように、上記発光素子２１１及びワイヤ２１２を覆うように透明樹脂２１３を形成する。
【００６６】
または、図４ｆに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに第１及び第２の反射膜２２５ａ、２２５ｂを形成することができる。以後、上記発光素子２２１及びワイヤ２２２を覆うように透明樹脂２２３を形成することができる。
【００６７】
次に、上記発光素子がそれぞれ分離されるように、第１及び第２の導電パターンを一対として上記発光素子パッケージ用金属基板を切断する。これにより、本発明による発光素子パッケージが製造される。
【００６８】
図５乃至図８は、本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。上述した実施例と異なる構成要素を中心として説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００６９】
図５を参照すると、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ１１０は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成される第２の導電パターン１０３ｂと、上記第１の導電パターン１０３ａに実装され、上記第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結される発光素子１１１と、上記発光素子を覆う透明樹脂１１２とを含む。本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて上記金属プレートが露出する。
【００７０】
上記発光素子１１１は、ワイヤ１１２によって第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂１１３でモールディングされている。
【００７１】
また、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド１１４ａ、１１４ｂを含む。
【００７２】
本実施形態による発光素子は、第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができ、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００７３】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ１２０は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成される第２の導電パターン１０３ｂと、上記第１の導電パターン１０３ａに実装され、上記第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結される発光素子１２１と、上記発光素子１２１を覆う透明樹脂１２３とを含む。
【００７４】
本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００７５】
上記発光素子１２１は、ワイヤ１２２によって第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂１２３でモールディングされている。
【００７６】
また、第１の導電パターン及び第２の導電パターンに形成された第１及び第２の反射膜１２５ａ、１２５ｂを含み、上記第１及び第２反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッド１２４ａ、１２４ｂを含む。
【００７７】
図７を参照すると、本発明のまた他の実施形態による発光素子パッケージ２１０は、金属プレート２０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層２０２ａ、２０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域２０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン２０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層２０２ｂの他の領域に形成される第２の導電パターン２０３ｂと、上記第１の導電パターン２０３ａに実装され、上記第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結される発光素子２１１と、上記発光素子を覆う透明樹脂２１３とを含む。本実施形態において、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００７８】
上記発光素子２１１は、ワイヤ２１２によって第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するために透明樹脂２１３でモールディングされている。
【００７９】
また、上記金属プレートに形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを含む。
【００８０】
上記第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂが形成されていない領域は、絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８１】
図８を参照すると、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ２２０は、金属プレート２０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層２０２ａ、２０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域２０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン２０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域２０２ｂに実装される第２の導電パターン２０３ｂと、上記第１の導電パターン２０３ａに実装され、上記第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結される発光素子２２１と、上記発光素子を覆う透明樹脂２２３とを含む。本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８２】
上記発光素子２２１は、ワイヤ２２２によって第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂２２３でモールディングされている。
【００８３】
また、上記金属プレート２０１に形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを含む。上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域は、絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８４】
また、上記発光素子パッケージは、第１の導電パターン及び第２の導電パターンに形成された第１及び第２の反射膜２２５ａ、２２５ｂを含む。
【００８５】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載の本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【００８６】
１０１、２０１ 金属プレート
１０２、２０２ 絶縁酸化物層
１０３、２０３ 導電パターン
１１１、１２１、２１１、２２１ 発光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージに関するもので、より詳しくは、高放熱、高輝度及び高反射率を有する発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な発光素子及び電子素子は、その作動時に内部抵抗などにより、かなりの熱を発生する。このように、熱を発生する素子のうち代表的なものとして、コンピューターのＣＰＵなどがあるが、このような局所的な面積で強い熱を発生する素子には、別途に専用の冷却クーラーが取り付けられて運用されている。しかし、ＣＰＵ以外に基板に取り付けられた他の素子も作動時に熱を発生することは同様である。したがって、この素子が取り付けられた基板自体の放熱問題が非常に重要な技術として浮上している。
【０００３】
このような問題は、特に最近、様々な応用分野で使用量が増加した発光素子の場合、アレイ構造を導入することによってさらに深刻に考慮すべき要素となっている。一般的に、発光素子を照明用ランプとして用いるためには、単位面積当たり数千カンデラの輝度とならなければならないが、１つの発光素子チップだけではこの程度の輝度を出すことが困難であるため、多数の発光素子アレイを構成して、必要な輝度を得ている。従来の技術で、アレイを形成する際に最も問題となることは、それぞれの発光素子から発生した光をなるべく熱に変換せず、光として効率よく取り出して、発光性の使用を最大にすることと、発生した熱を速い時間内でチップや基板の外部に放出することである。
【０００４】
既存の印刷回路基板（Printed Circuit Board：ＰＣＢ）に発光素子アレイが取り付けられると、発光素子自体から発生する熱の一部は、発光素子の体積を通じて放熱され、残りの熱はリード線自体、またはリード線を介して下部の印刷回路基板側に放熱される。
【０００５】
印刷回路基板は、プラスチック材料からなるものであり、放熱特性が良好ではないため、基板を通じて放熱される熱が相対的に小さい。よって、特に熱を多く発生する素子を基板に設けた場合は、その熱が容易に排出されないため、素子の誤作動や寿命短縮などを引き起こす。高輝度発光素子やレーザーダイオード、またはそれらのアレイなどを基板に設けた場合も同様に、素子の誤作動や寿命短縮などを引き起こす。
【０００６】
このような問題点を解決するために従来に使用した方法の１つは、各素子の製造時に放熱及び反射効率の向上のための構造をそれぞれの素子に取り付けた後、そのような個別素子を印刷回路基板に取り付ける方法である。例えば、熱発散領域の表面積を広げるために、凹凸状に構造を変更して製作するか、または、熱吸収力及び熱放出力に優れた材質を用いて製作することもある。
【０００７】
また、熱伝達特性に優れた金属部材を用いた金属コアＰＣＢが提案される。アルミニウムなどからなる金属基板と、その上面にポリマー絶縁層を形成し、ポリマー絶縁層上に電気的配線を形成する。このような金属コアＰＣＢは、プラスチック材料からなる通常のＰＣＢに比べて、熱放出特性が良好であるが、比較的高い熱伝導度を有する高コストのポリマーを用いるため、その製造費用が高くなるという問題がある。また、ポリマー絶縁層により、反射率及び放熱特性が低下するという問題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は高放熱、高輝度及び高反射率を有する発光素子パッケージ用金属基板及びこれを含む発光素子パッケージを提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記技術的課題を達成するために、本発明の一実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む発光素子パッケージ用基板を提供する。
【００１０】
上記部分的に形成された絶縁酸化物層により露出した金属プレートの領域は、上記絶縁酸化物層と同一の物質が形成された後に除去されて得られた領域であることができる。
【００１１】
上記絶縁酸化物層は、上記金属プレートの陽極酸化工程により形成された陽極酸化膜であることができる。
【００１２】
上記発光素子パッケージ用基板は、上記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００１３】
上記発光素子パッケージ用基板は、上記金属プレートに形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを含むことができ、上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出されることがある。
【００１４】
上記技術的課題を達成するために、本発明の他の実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化層の一領域に形成され、発光素子パッケージの実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンとを含む発光素子パッケージの駆動回路基板を提供する。
【００１５】
上記技術的課題を達成するために、本発明のさらに他の実施形態は、金属プレートの表面に絶縁酸化物層を形成するステップと、上記絶縁酸化物層上に発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン及び上記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターンを形成するステップと、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出するステップとを含む発光素子パッケージ用金属基板の製造方法を提供する。
【００１６】
上記絶縁酸化物層は、上記金属プレートの陽極酸化工程により形成することができる。
【００１７】
上記発光素子パッケージ用金属基板の製造方法は、上記金属プレートに貫通孔を形成し、上記貫通孔により上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを形成するステップを含むことができ、上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して上記金属プレートを露出するステップ、を含むことができる。
【００１８】
上記技術的課題を達成するために、本発明のさらに他の実施形態は、金属プレートと、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、上記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、上記第１の導電パターンに実装され、上記第２の導電パターンと電気的に連結される発光素子と、上記発光素子を覆う透明樹脂とを含む発光素子パッケージを提供する。
【００１９】
上記発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００２０】
また、上記発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターン上に形成された第１及び第２の反射膜と、上記第１及び第２の反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッドとをさらに含むことができる。
【００２１】
また、上記発光素子パッケージは、上記金属プレートを貫通して形成され、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことができる。
【００２２】
また、上記発光素子パッケージは、上記金属プレートを貫通して形成され、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド及び上記第１及び第２の導電パターンに形成された反射膜をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、導電パターンを絶縁する領域以外の絶縁酸化物層は除去されて、金属プレートを熱伝達経路として直接利用することができる。これにより、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】本発明の一実施例による金属基板を概略的に示す斜視図である。
【図１ｂ】図１ａのＩ−Ｉ’に沿って示した概略的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板を概略的に示す斜視図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｄ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｅ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図３ｆ】本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ａ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｂ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｃ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｄ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｅ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図４ｆ】本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【図５】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図６】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図７】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【図８】本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳しく説明する。しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態のみに限定されるわけではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を持った者に本発明により完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されることもある。
【００２６】
図１ａは、本発明の一実施例による金属基板を概略的に示す斜視図であり、図１ｂは、図１ａのＩ−Ｉ’に沿って示した概略的な断面図である。
【００２７】
図１ａ及び図１ｂを参照すると、本発明の一実施例による金属基板は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成された第２の導電パターン１３０ｂとを含む。
【００２８】
本実施形態による金属基板において、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域は、上記金属プレート１０１が露出する。上記露出した金属プレートの領域は、上記絶縁酸化物層と同一の物質の形成後に除去されて得られた領域であることができる。
【００２９】
本実施形態による金属基板１００は、メタルコアＰＣＢであり、上記金属プレート１０１は、金属基板のベース基板として提供される。上記金属プレート１０１は、これに制限されるものではないが、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びこれらの合金から構成されることができる。上記金属プレートは、熱伝達特性に優れており、陽極酸化可能な金属からなることが好ましい。
【００３０】
上記金属プレート１０１の一面または両面には、絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂが形成されるが、これに制限されるものではない。上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、金属プレート１０１の陽極酸化（anodizing）工程により形成された陽極酸化膜であってもよい。上記金属プレート１０１がアルミニウムである場合、上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、アルミニウム陽極酸化絶縁膜（Al2O3）であってもよく、これは約１０乃至３０Ｗ／ｍＫの比較的高い熱伝達特性を有する。
【００３１】
上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂの厚みは、第１及び第２の導電パターンを絶縁することができるように形成されることが好ましく、これに制限されるものではないが、１０乃至５０μｍの厚みに形成されることができる。
【００３２】
上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、メッキ工程（無電解メッキ及び電解メッキ工程）、金属蒸着またはインクジェットプリンティング方式を利用して形成することができる。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、最初から設計された導電パターンを有するように形成するか、または、導電膜の形成後にパターニング工程を利用してパターンを形成することもできる。
【００３３】
上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターン１３０ｂとで構成され、上記第１の導電パターン１０３ａは、発光素子が実装される部材であり、上記第２の導電パターン１３０ｂは、発光素子に電流を印加するワイヤが結合される部材であることができる。
【００３４】
本実施形態による金属基板は、上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域の絶縁酸化物層は除去されて、金属プレートが露出している。つまり、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂを絶縁させる領域１０２ａ、１０２ｂ以外の絶縁酸化物層は除去される。
【００３５】
絶縁酸化物層の一部が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができるため、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００３６】
本発明による金属基板は、発光素子パッケージの駆動回路基板として使用されることができる。図２は、本発明の一実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板を概略的に示す斜視図である。図２を参照すると、本発明による発光素子パッケージの駆動回路基板は、金属プレート３０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層３０２と、上記絶縁酸化物層３０２の一領域に形成され、発光素子パッケージＰの実装領域３１０を提供する第１の導電パターン３０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域に形成される第２の導電パターン３０３ｂとを含む。
【００３７】
上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００３８】
本実施形態による発光素子パッケージの駆動回路基板は、絶縁酸化物層の一部が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができるため、金属基板に実装される発光素子パッケージから発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００３９】
図３ａ乃至３ｆは、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【００４０】
以下、図３ａ乃至３ｆを参照して、本発明による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法について説明する。
【００４１】
先ず、図３ａに示すように、金属プレート１０１の表面に絶縁酸化物層１０２を形成する。上述したように、上記絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂは、金属プレート１０１の陽極酸化工程により形成されることができる。
【００４２】
より具体的に、陽極酸化工程は、ホウ酸、燐酸、硫酸、クロム酸などの電解液に金属プレートを浸して、上記金属プレートには陽極を印加し、上記電解液には陰極を印加して行うことができる。
【００４３】
この時、上記絶縁酸化物層１０２は、以後形成される第１及び第２の導電パターン間に電気的絶縁性を提供するように充分に厚く形成されることが好ましい。
【００４４】
次いで、図３ｂに示すように、上記絶縁酸化物層１０２に第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂを形成する。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、メッキ工程（無電解メッキ及び電解メッキ工程）、金属蒸着またはインクジェットプリンティング方式を利用して形成することができる。上記導電パターン１０３ａ、１０３ｂは、最初から設計された導電パターンを有するように形成するか、または、導電膜の形成後にパターニング工程を利用してパターンを形成することもできる。
【００４５】
次いで、図３ｃに示すように、上記第１及び第２の導電パターン１０３ａ、１０３ｂが形成されていない領域の絶縁酸化物層１０２を除去して金属プレートを露出させる。
【００４６】
上記絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出する方法は、特に制限されるものではない。
【００４７】
例えば、図示のように、金属プレート全体に絶縁酸化物層を形成し、第１及び第２の導電パターンを形成した後、上記導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を選択的に除去してもよい。例えば、絶縁酸化物層に反応するエッチング液を用いて選択的に除去してもよい。
【００４８】
また、図示されてはいないが、絶縁酸化物層の形成時にマスクパターンを利用して最初から選択的に形成してもよい。
【００４９】
陽極酸化工程により絶縁酸化物層を形成する場合、先ずレジストパターンや酸化膜パターンなどの適宜なマスクパターンを、金属プレートの一面または両面に形成した後、陽極酸化処理を行うことができる。これにより、金属プレート上で選択的陽極酸化が発生し、選択的に金属プレートを開放する陽極酸化膜が形成されることができる。
【００５０】
これにより、本発明による発光素子パッケージ用金属基板が製造される。
【００５１】
次いで、図３ｄに示すように、上記第１の導電パターン１０３ａに発光素子１１１を実装し、ワイヤなどを利用して、上記発光素子１１１と上記第２の導電パターン１０３ｂとを電気的に連結する。
【００５２】
発光素子を実装する方法は、特に制限されるものではなく、ソルダーなどを塗布した後、一定温度で熱処理するダイボンディング方法や、フラックス無しまたはフラックスを利用した共融接合方法などを利用することができる。
【００５３】
また、図示されていないが、発光素子をフリップチップボンディング（Flip-chip bonding）方法を利用して電気的に連結することもできる。
【００５４】
次に、図３ｅに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに、第１及び第２の外部実装パッド１１４ａ、１１４ｂを形成する。その後、上記発光素子１１１及びワイヤ１１２を覆うように透明樹脂１１３を形成する。
【００５５】
または、図３ｆに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに、第１及び第２反射膜１２５ａ、１２５ｂを形成することができる。この時、第１及び第２の外部実装パッド１２４ａ、１２４ｂは、上記第１及び第２の反射膜１２５ａ、１２５ｂを貫通するように形成することができる。
【００５６】
以後、上記発光素子１２１及びワイヤ１２２を覆うように、透明樹脂１２３を形成することができる。
【００５７】
次に、上記発光素子がそれぞれ分離されるように、第１及び第２の導電パターンを一対として上記発光素子パッケージ用金属基板を切断する。これにより、本発明による発光素子パッケージが製造される。
【００５８】
図４ａ乃至４ｆは、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法を示す工程別断面図である。
【００５９】
以下、図４ａ乃至４ｆを参照して、本発明による発光素子パッケージ用金属基板及び発光素子パッケージの製造方法について説明する。上述した実施例と異なる構成要素を中心として説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００６０】
先ず、図４ａに示すように、金属プレート２０１の一面に貫通孔ｈを形成し、上記貫通孔の内壁を含んで上記金属プレートの表面に絶縁酸化物層２０２を形成する。上述したように、上記絶縁酸化物層２０２は、金属プレート２０１の陽極酸化工程により形成されることができる。
【００６１】
次いで、図４ｂに示すように、上記絶縁酸化物層１０２に第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂを形成する。また、上記貫通孔のビアフィル工程を含み、上記第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを形成する。
【００６２】
次に、図４ｃに示すように、上記第１及び第２の導電パターン２０３ａ、２０３ｂと第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂとが形成されていない領域の絶縁酸化物層２０２を除去して金属プレートを露出させる。
【００６３】
次に、図４ｄに示すように、上記第１の導電パターン２０３ａに発光素子２１１を実装し、ワイヤ２１２を利用して上記発光素子２１１と上記第２の導電パターン２０３ｂとを電気的に連結する。
【００６４】
また、図示されてはいないが、発光素子をフリップチップボンディングを利用して電気的に連結することもできる。
【００６５】
次に、図４ｅに示すように、上記発光素子２１１及びワイヤ２１２を覆うように透明樹脂２１３を形成する。
【００６６】
または、図４ｆに示すように、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンに第１及び第２の反射膜２２５ａ、２２５ｂを形成することができる。以後、上記発光素子２２１及びワイヤ２２２を覆うように透明樹脂２２３を形成することができる。
【００６７】
次に、上記発光素子がそれぞれ分離されるように、第１及び第２の導電パターンを一対として上記発光素子パッケージ用金属基板を切断する。これにより、本発明による発光素子パッケージが製造される。
【００６８】
図５乃至図８は、本発明による発光素子パッケージを概略的に示す断面図である。上述した実施例と異なる構成要素を中心として説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００６９】
図５を参照すると、本発明の一実施形態による発光素子パッケージ１１０は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成される第２の導電パターン１０３ｂと、上記第１の導電パターン１０３ａに実装され、上記第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結される発光素子１１１と、上記発光素子を覆う透明樹脂１１２とを含む。本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて上記金属プレートが露出する。
【００７０】
上記発光素子１１１は、ワイヤ１１２によって第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂１１３でモールディングされている。
【００７１】
また、上記第１の導電パターン及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド１１４ａ、１１４ｂを含む。
【００７２】
本実施形態による発光素子は、第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、金属プレートが熱伝達経路として直接利用されることができ、金属基板に実装される発光素子から発生する熱をさらに効率よく放出させることができる。また、絶縁酸化物層による発光素子の反射率及び輝度の低下を防止することができる。
【００７３】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ１２０は、金属プレート１０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層１０２ａ、１０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域１０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン１０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域１０２ｂに形成される第２の導電パターン１０３ｂと、上記第１の導電パターン１０３ａに実装され、上記第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結される発光素子１２１と、上記発光素子１２１を覆う透明樹脂１２３とを含む。
【００７４】
本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００７５】
上記発光素子１２１は、ワイヤ１２２によって第２の導電パターン１０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂１２３でモールディングされている。
【００７６】
また、第１の導電パターン及び第２の導電パターンに形成された第１及び第２の反射膜１２５ａ、１２５ｂを含み、上記第１及び第２反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッド１２４ａ、１２４ｂを含む。
【００７７】
図７を参照すると、本発明のまた他の実施形態による発光素子パッケージ２１０は、金属プレート２０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層２０２ａ、２０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域２０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン２０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層２０２ｂの他の領域に形成される第２の導電パターン２０３ｂと、上記第１の導電パターン２０３ａに実装され、上記第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結される発光素子２１１と、上記発光素子を覆う透明樹脂２１３とを含む。本実施形態において、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００７８】
上記発光素子２１１は、ワイヤ２１２によって第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するために透明樹脂２１３でモールディングされている。
【００７９】
また、上記金属プレートに形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを含む。
【００８０】
上記第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂが形成されていない領域は、絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８１】
図８を参照すると、本発明の他の実施形態による発光素子パッケージ２２０は、金属プレート２０１と、上記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層２０２ａ、２０２ｂと、上記絶縁酸化物層の一領域２０２ａに形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン２０３ａと、上記第１の導電パターンと離隔するように上記絶縁酸化物層の他の領域２０２ｂに実装される第２の導電パターン２０３ｂと、上記第１の導電パターン２０３ａに実装され、上記第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結される発光素子２２１と、上記発光素子を覆う透明樹脂２２３とを含む。本実施形態による発光素子パッケージは、上記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８２】
上記発光素子２２１は、ワイヤ２２２によって第２の導電パターン２０３ｂと電気的に連結され、上記発光素子及びワイヤを保護するための透明樹脂２２３でモールディングされている。
【００８３】
また、上記金属プレート２０１に形成された貫通孔により、上記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド２０４ａ、２０４ｂを含む。上記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域は、絶縁酸化物層が除去されて、上記金属プレートが露出する。
【００８４】
また、上記発光素子パッケージは、第１の導電パターン及び第２の導電パターンに形成された第１及び第２の反射膜２２５ａ、２２５ｂを含む。
【００８５】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載の本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【００８６】
１０１、２０１ 金属プレート
１０２、２０２ 絶縁酸化物層
１０３、２０３ 導電パターン
１１１、１２１、２１１、２２１ 発光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
を含む発光素子パッケージ用基板。
【請求項２】
前記部分的に形成された絶縁酸化物層により露出した金属プレートの領域は、前記絶縁酸化物層と同一の物質が形成された後に除去されて得られた領域であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項３】
前記絶縁酸化物層は、前記金属プレートの陽極酸化工程により形成された陽極酸化膜であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項４】
前記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項５】
前記金属プレートに形成された貫通孔により、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項６】
前記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、前記金属プレートが露出されることを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項７】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化層の一領域に形成され、発光素子パッケージの実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
を含む発光素子パッケージの駆動回路基板。
【請求項８】
金属プレートの表面に絶縁酸化物層を形成するステップと、
前記絶縁酸化物層上に発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン及び前記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターンを形成するステップと、
前記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出するステップと、
を含む発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁酸化物層は、前記金属プレートの陽極酸化工程により形成されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記金属プレートに貫通孔を形成し、前記貫通孔により前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを形成するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して前記金属プレートを露出するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１２】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンに実装され、前記第２の導電パターンと電気的に連結される発光素子と、
前記発光素子を覆う透明樹脂と、
を含む発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記第１及び第２の導電パターン上に形成された第１及び第２の反射膜と、前記第１及び第２の反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッドとをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記金属プレートを貫通して形成され、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１６】
前記金属プレートを貫通して形成され、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド及び前記第１及び第２の導電パターンに形成された反射膜をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
を含む発光素子パッケージ用基板。
【請求項２】
前記部分的に形成された絶縁酸化物層により露出した金属プレートの領域は、前記絶縁酸化物層と同一の物質が形成された後に除去されて得られた領域であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項３】
前記絶縁酸化物層は、前記金属プレートの陽極酸化工程により形成された陽極酸化膜であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項４】
前記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項５】
前記金属プレートに形成された貫通孔により、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項６】
前記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層が除去されて、前記金属プレートが露出されることを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージ用基板。
【請求項７】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化層の一領域に形成され、発光素子パッケージの実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
を含む発光素子パッケージの駆動回路基板。
【請求項８】
金属プレートの表面に絶縁酸化物層を形成するステップと、
前記絶縁酸化物層上に発光素子の実装領域を提供する第１の導電パターン及び前記第１の導電パターンと離隔される第２の導電パターンを形成するステップと、
前記第１及び第２の導電パターンが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して金属プレートを露出するステップと、
を含む発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁酸化物層は、前記金属プレートの陽極酸化工程により形成されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記金属プレートに貫通孔を形成し、前記貫通孔により前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドを形成するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の外部実装パッドが形成されていない領域の絶縁酸化物層を除去して前記金属プレートを露出するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子パッケージ用基板の製造方法。
【請求項１２】
金属プレートと、
前記金属プレートの表面に部分的に形成された絶縁酸化物層と、
前記絶縁酸化物層の一領域に形成され、発熱素子の実装領域を提供する第１の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと離隔するように前記絶縁酸化物層の他の領域に形成された第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンに実装され、前記第２の導電パターンと電気的に連結される発光素子と、
前記発光素子を覆う透明樹脂と、
を含む発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記第１及び第２の導電パターン上にそれぞれ形成された第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記第１及び第２の導電パターン上に形成された第１及び第２の反射膜と、前記第１及び第２の反射膜を貫通する第１及び第２の外部実装パッドとをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記金属プレートを貫通して形成され、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッドをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１６】
前記金属プレートを貫通して形成され、前記第１及び第２の導電パターンと電気的に連結される第１及び第２の外部実装パッド及び前記第１及び第２の導電パターンに形成された反射膜をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｆ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｆ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図４ｆ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４４６８５（Ｐ２０１１−４４６８５Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３１７４（Ｐ２００９−２９３１７４）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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