(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に少なくとも一つの溝が形成された基板と、
前記基板の上面に形成された複数個の上部電極と、
前記基板の上面に搭載され、前記上部電極と両端子が電気的に連結された少なくとも一つのＬＥＤと、
前記基板に形成された前記溝に充填されたカーボンナノチューブ充填剤を含み、
前記カーボンナノチューブ充填剤はカーボンナノチューブ粉末をバインダ、溶媒、分散剤と予め定められた割合で混合してなり、
前記溝は、前記基板の下面から上面方向に形成され、前記基板を貫通せず、前記カーボンナノチューブ充填剤が前記基板から分離しない小断面積を有する複数個のホール構造、または複数個のスリット構造であることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記基板は、前記上部電極の下部に上下面を貫通するバイアホールを含み、前記バイアホールは導電性充填剤で充填されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記基板の下面に形成され、前記バイアホールに充填された導電性充填剤と電気的に連結される複数個の下部電極をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記基板の上下面、前記溝の内壁及び前記バイアホールの内壁に形成された絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記絶縁膜は、ＳｉＯ２から成ることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記基板上面のＬＥＤが装着された領域の周囲に形成され、前記ＬＥＤから放出される光を上部へ反射させるための傾斜面を有する反射用構造物をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
前記反射用構造物に付着され前記ＬＥＤ上部に配置され、前記ＬＥＤから放出される光の方向を調節するレンズ部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
基板及びカーボンナノチューブペーストを準備する段階と、
前記基板の下面に溝を形成する段階と、
前記基板の下面に形成された溝に前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階と、
前記基板の上面に複数個の上部電極を形成する段階と、
前記上部電極と電気的に連結されるよう少なくとも一つのＬＥＤを前記基板の上面に搭載する段階とを含み、
前記カーボンナノチューブペーストを準備する段階は、
カーボンナノチューブ粉末をバインダ、溶媒、分散剤と予め定められた割合で混合する段階と、
前記混合物をフィルタリングする段階と、
前記フィルタリングされた混合物をエージングしてカーボンナノチューブペーストを完成する段階とを含み、
前記溝を形成する段階は、前記基板の下面からその上面方向に、前記基板を貫通せず、前記カーボンナノチューブペーストが前記基板から分離しない小断面積を有する複数個のホール構造、または複数個のスリット構造を形成する段階であることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記溝を形成する段階は、
前記基板の上下面に絶縁膜を形成する段階と、
前記基板の下面に形成された前記絶縁膜及び前記基板下面の一部を除去して少なくとも一つの溝を形成する段階と、
前記基板の上下面に形成された前記絶縁膜及び前記基板の一部を除去して前記上部電極が設けられる位置の下部に前記基板の上下面を貫通するバイアホールを形成する段階と、
前記溝及び前記バイアホールの内壁に絶縁膜を形成する段階と、
前記バイアホールの内部に導電性充填剤を充填する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。  
【請求項１０】
前記基板はＳｉ基板であり、
前記基板の上下面に絶縁膜を形成する段階と、前記溝及び前記バイアホールの内壁に絶縁膜を形成する段階とは、前記Ｓｉ基板を酸素雰囲気で熱処理し、前記Ｓｉ基板の上下面にＳｉＯ２絶縁膜を形成する段階であることを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階は、
前記カーボンナノチューブペーストを前記基板下面の前記溝が形成された領域に塗布する段階と、
スクリーンプリンティング法、またはスピンコーティング法を利用して前記溝に前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階と、
前記充填されたカーボンナノチューブペーストを乾燥する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。  
【請求項１２】
前記基板上面のＬＥＤが装着された領域の周辺に、前記ＬＥＤから放出される光を上部に反射させるための傾斜面を有する反射用構造物を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記ＬＥＤ上部で前記ＬＥＤから放出される光の方向を調節するレンズ部を前記反射用構造物に付着して配置する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のＳｉ基板を用いたＬＥＤパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ : ＬＥＤ、以下ＬＥＤとする)パッケージ及びその製造方法に関するものであって、より詳しくは、ＬＥＤをパッケージングするための基板の下面に少なくとも一つの溝を形成し、前記溝にカーボンナノチューブ(Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ: ＣＮＴ)物質を充填することにより、ＬＥＤから放出される熱を効果的にパッケージ外部へ放出することのできるＬＥＤパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＥＤは注入された電子と正孔が再結合する際に発生するエネルギーを光として放出するダイオードであって、ＧａＡｓＰなどを用いた赤色ＬＥＤ、ＧａＰなどを用いた緑色ＬＥＤなどがある。また、近年、ＧａＮを始めとする窒化物を用いた窒化物半導体がその優れた物理、化学的特性に起因して光電材料及び電子素子の核心素材として脚光を浴びるにつれ、窒化物半導体ＬＥＤが注目されている。窒化物半導体ＬＥＤは、緑色、青色及び紫外領域までの光を生成することができ、技術発展によりその輝度が飛躍的に向上されたことで総天然色電光板、照明装置などの分野においても適用されている。前記ＬＥＤは、応用分野によって、ＬＥＤを搭載する多様な形態のパッケージで作製されて、適用される。
【０００３】
一方、ＬＥＤは、照明装置などのような高輝度を必要とする分野に適用することでその消費電力が増加してしまい、ＬＥＤから多量の熱が発生し、このような熱が効果的にパッケージの外部へ放出できないとＬＥＤの特性が変化したり、その寿命が短縮されるような問題が生じる恐れがある。こうした熱放出の問題を解決するために従来は、熱伝導性の優れたＣｕ、Ａｌ、Ａｇ などの金属物質を用いた熱放出手段をＬＥＤパッケージに具備した。前記Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇなどの金属は熱抵抗が低く、熱伝導度の高い金属として知られている。しかし、このような金属材料は空気中で酸化されやすく、電圧印加による電子の移動によりボイド(ｖｏｉｄ)が発生するような短所が存在する。このような短所のため熱放出が効果的に行われず、ＬＥＤの動作特性及び信頼度が低下されるとの問題点が生じてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、その目的は、ＬＥＤパッケージの基板に少なくとも一つの溝を形成し、前記溝に熱伝導度の優れたカーボンナノチューブ物質を充填することで放熱特性の改善したＬＥＤパッケージを提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、前記ＬＥＤパッケージを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための技術的構成として、本発明によるＬＥＤパッケージは、下面に少なくとも一つの溝が形成された基板と、前記基板の上面に形成された複数個の上部電極と、前記基板の上面に搭載され、前記上部電極と両端子が電気的に連結された少なくとも一つのＬＥＤと、前記基板に形成された前記溝に充填されたカーボンナノチューブ充填剤を含み、前記カーボンナノチューブ充填剤はカーボンナノチューブ粉末をバインダ、溶媒、分散剤と予め定められた割合で混合してなり、前記溝は、前記基板の下面から上面方向に形成され、前記基板を貫通せず、前記カーボンナノチューブ充填剤が前記基板から分離しない小断面積を有する複数個のホール構造、または複数個のスリット構造であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の一実施形態において、前記基板は、前記上部電極の下部に上下面を貫通するバイアホールを含み、前記バイアホールは導電性充填剤で充填されることが好ましい。さらに、前記基板の下面に形成され、前記バイアホールに充填された導電性充填剤と電気的に連結される複数個の下部電極をさらに含むことができる。
【０００８】
前記基板がＳｉ基板のような導電性を有する基板が用いられる実施形態は、前記基板の上下面、前記溝の内壁及び前記バイアホールの内壁に形成された絶縁膜をさらに含む。該絶縁膜は、ＳｉＯ２から成ることが好ましい。
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記基板上面のＬＥＤが装着された領域の周囲に形成され、前記ＬＥＤから放出される光を上部に反射させるための傾斜面を有する反射用構造物をさらに含むことができる。さらに、前記反射用構造物に付着され前記ＬＥＤ上部に配置されて、前記ＬＥＤから放出される光の方向を調節するレンズ部をさらに含むこともできる。
【００１１】
本発明の他の目的を達成するための技術的構成として、本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法は、  基板及びカーボンナノチューブペーストを準備する段階と、前記基板の下面に溝を形成する段階と、前記基板の下面に形成された溝に前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階と、前記基板の上面に複数個の上部電極を形成する段階と、前記上部電極と電気的に連結されるよう少なくとも一つのＬＥＤを前記基板の上面に搭載する段階とを含み、前記カーボンナノチューブペーストを準備する段階は、カーボンナノチューブ粉末をバインダ、溶媒、分散剤と予め定められた割合で混合する段階と、前記混合物をフィルタリングする段階と、前記フィルタリングされた混合物をエージングしてカーボンナノチューブペーストを完成する段階とを含み、前記溝を形成する段階は、前記基板の下面からその上面方向に、前記基板を貫通せず、前記カーボンナノチューブペーストが前記基板から分離しない小断面積を有する複数個のホール構造、または複数個のスリット構造を形成する段階であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態において、前記溝を形成する段階は、前記基板の上下面に絶縁膜を形成する段階と、前記基板の下面に形成された絶縁膜及び基板下面の一部を除去して少なくとも一つの溝を形成する段階と、前記基板の上下面に形成された絶縁膜及び前記基板の一部を除去して前記上部電極が設けられる位置の下部に前記基板の上下面を貫通するバイアホールを形成する段階と、前記溝及びバイアホールの内壁に絶縁膜を形成する段階と、前記バイアホールの内部に導電性充填剤を充填する段階とを含むことが好ましい。
【００１３】
この際、用いられる基板がＳｉ基板である場合に、前記基板の上下面に絶縁膜を形成する段階と、前記溝及びバイアホールの内壁に絶縁膜を形成する段階とは、前記Ｓｉ基板を酸素雰囲気で熱処理し、前記Ｓｉ基板の上下面にＳｉＯ２絶縁膜を形成する段階であることが好ましい。
【００１６】
本発明の一実施形態において、前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階は、前記カーボンナノチューブペーストを前記基板下面の前記溝が形成された領域に塗布する段階と、スクリーンプリンティング法、またはスピンコーティング法を利用して前記溝に前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階と、前記充填されたカーボンナノチューブペーストを乾燥する段階とを含んで実現され得る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、熱伝導度の優れたカーボンナノチューブ物質を充填することによって、ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤから放出される熱を効率的にパッケージ外部へ放出することができる効果がある。これを通じて、ＬＥＤの出力特性が変化されることを防止することが可能であり、ＬＥＤの寿命及び信頼性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるＬＥＤパッケージの縦断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多様な実施形態による熱放出手段の形状を示す平面図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は、本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付された図面を用いて本発明の多様な実施形態をより詳しく説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な異なる形態で変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に本発明を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、図面に示された構成要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることができ、図面上において実質的に同一構成および機能を有する構成要素は同じ参照符号を付す。
本明細書において、「連結」という用語は機械的な結合又は電気的な接続を意味し、それら（例えば「接続」）に置き換えることが可能である。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるＬＥＤパッケージの縦断面図である。図１を参照すれば、本発明の一実施形態によるＬＥＤパッケージ１０は、下面に少なくとも一つの溝ｇが形成された基板１１と、前記基板１１の上面に形成された複数個の上部電極１２と、前記基板１１の上面に搭載され、前記上部電極１２と両端子が電気的に連結された少なくとも一つのＬＥＤ２１と、前記基板１１に形成された溝ｇに充填されたカーボンナノチューブ充填剤１３とを含んで構成される。
【００２１】
さらに、本実施形態は、前記基板１１上面のＬＥＤ２１が装着された領域の周囲に形成され、前記ＬＥＤ２１から放出される光を上部に反射させるための傾斜面ｉを有する反射用構造物１６をさらに含むことができる。なお、前記反射用構造物１６に付着され前記ＬＥＤ２１上部に配置され、前記ＬＥＤ２１から放出される光の方向を調節するレンズ部１７をさらに含む。
【００２２】
前記基板１１は、通常知られている多様な商業用基板が用いられる。例えば、絶縁性を有するセラミック基板、ガラス基板、或は導電性を有するＳｉ基板、金属基板などを選択して使用することができる。特に、Ｓｉ基板は半導体素子などの製造に広く使用されている常用基板であって、安価で、加工が容易で、かつ比較的優れた熱伝導性を有する。本実施形態は基板１１としてＳｉ基板を採用した実施形態である。
【００２３】
前記基板１１は、下面に形成された少なくとも一つの溝ｇと、前記上部電極１２下部に上下面を貫通するバイアホールｈを含み、前記バイアホールｈは導電性充填剤１５で充填されることが好ましい。この場合、前記基板１１の下面に形成されて、前記バイアホールｈに充填された導電性充填剤１５と電気的に連結される複数個の下部電極１４をさらに含むことができる。
【００２４】
前記基板１１としてＳｉ基板を採用した場合、Ｓｉ基板は導電性を有するので、電気素子などを装着するための基板として使用するために、電気的連結のための端子構造などを形成する以前に、その表面に絶縁膜１１１を形成しなければならない。
【００２５】
前記絶縁膜１１１は、Ｓｉ基板の有する導電性を遮断するために形成されるものである。前記絶縁膜１１１は別の蒸着工程などを通じて基板１１の表面(上下面)に形成され得るが、前記Ｓｉ基板を酸素雰囲気で熱処理することによりその表面に優れた絶縁性を有するＳｉＯ２絶縁膜を形成することができる。このように、Ｓｉ基板を用いる場合、簡単な熱処理工程を通して容易にその表面に絶縁膜を形成することができる利点がある。前記絶縁膜１１１は、基板の上下面のみならず、カーボンナノチューブ充填剤及び導電性充填剤が各々充填される前記溝ｇとバイアホールｈの内壁にも形成されなければならない。
【００２６】
一方、前記基板１１の下面に形成された複数個の溝ｇは、基板１１上面においてＬＥＤ２１が装着される領域下部に位置した基板１１下面に形成されることが好ましい。前記溝ｇには、熱伝導性が非常に優れたカーボンナノチューブ材質の充填剤１３が充填される。これにより、前記ＬＥＤ２１から発生する熱が前記カーボンナノチューブ充填剤１３を通して基板１１の下部へ容易に放出されることが可能となる。
【００２７】
本発明は、熱の放出のために前記溝ｇにカーボンナノチューブ材質の充填剤１３を利用することを特徴とする。カーボンナノチューブは炭素６個から成る六角形が互いに連結され管形状をしたチューブ(円筒)形態の新素材であり、前記チューブの直径が数ないし数十ナノメータに過ぎずカーボンナノチューブと呼ばれる。カーボンナノチューブは電気伝導度が銅と類似し、熱伝導度は自然界において最も優れたダイヤモンドと類似し、鋼の１０万倍に相当する強度を有する。炭素纎維は１％だけ変形されても切れるが、この素材は１５％が変形されても耐えられる。引っ張り強度はダイヤモンドより優れた特性を有するものと知られている。前記カーボンナノチューブは先端電子産業の素材はいうまでもなく、日常生活の素材としても広く使用される見込みであり、厚さが薄く電力消費の極めて少ないブラウン管、電球の代替素材としては勿論、宇宙服のような超強力纎維、携帯電話充電器、水素燃料電池、センサなどその活用度は応用技術の開発に伴い無尽蔵なものと知られ
ている。
【００２８】
上述したように、カーボンナノチューブは非常に優れた熱伝導度を有する。現在優れた熱伝導度を有する金属で知られているＣｕ(熱伝導度は、約４００Ｗ/ｍＫ)及びＡｌ(熱伝導度は、約２０３Ｗ/ｍＫ)に比べ、前記カーボンナノチューブの熱伝導度は１００Ｋ以上の温度で約３０００Ｗ/ｍＫであり、１００Ｋ以下の温度で約３７００Ｗ/ｍＫの非常に高い熱伝導度を有する。従って、ＬＥＤパッケージの外部へ熱を放出する効果が非常に優れる。
【００２９】
前記カーボンナノチューブ充填剤１３が充填される溝ｇは多様な形状で形成され得る。
図２は、多様な溝の形状を示す。図２(ａ) 〜図２(ｃ)は、本発明の多様な実施形態によるＬＥＤパッケージの下部平面図である。先ず、図２(ａ)に示すように、前記溝ｇは、前記基板１１の上面方向に形成され前記基板１１を貫通しない複数個のホール構造で形成され得る。前記溝ｇが基板１１を貫通するようになると、溝に埋め込まれるカーボンナノチューブ充填剤とその上面に形成される配線構造が電気的に短絡されて、問題を引き起こす恐れがあるので、前記溝ｇは基板１１を貫通しないことが好ましい。
【００３０】
また、図２(ｂ)に示すように、前記溝ｇは前記基板１１の上面方向に形成され前記基板１１を貫通しない複数個のスリット構造であることができる。
【００３１】
また、図２(ｃ)に示すように、前記溝ｇは一つの大きな半球形構造より形成され得る。
【００３２】
前記のような多様な構造の溝が本発明に適用され得るが、溝ｇに充填されるカーボンナノチューブ充填剤１３と基板１１との付着性を勘案した時、図２(ｃ)のように一つの大きな溝にカーボンナノチューブ充填剤を埋め込むと、その荷重などによって基板１１とカーボンナノチューブ充填剤１３が互いに分離されるような問題が生じられる。そのため、図２(ａ)または図２(ｂ)のように小さな断面積を有する構造(ホール構造、またはスリット構造)で前記溝ｇを形成し、カーボンナノチューブ充填剤１３を充填することが好ましい。
【００３３】
再度、図１を参照すれば、前記基板１１の上面(絶縁膜１１１が形成された場合絶縁膜１１１の上面)にはＬＥＤ２１と電気的連結になる複数個の上部電極１２が形成される。
前記上部電極１２は、ＬＥＤ２１のアノード端子及びカソード端子と各々連結され、外部から供給される電流をＬＥＤ２１に供給する。図１には一つのＬＥＤ２１が装着されたものを示しているが、必要に応じて複数個のＬＥＤが一つのパッケージに装着されることもできるので、前記上部電極１２の個数は装着されるＬＥＤ２１の個数に応じて適切に調節され得る。前記上部電極１２はＬＥＤパッケージ外部との電気的連結のために、その下部に形成されたバイアホールｈに充填された導電性充填剤１５と電気的に連結され、前記バイアホールｈに充填された導電性充填剤１５は基板１１の下面に形成された下部電極１４と電気的に連結され得る。前記下部電極１４は外部から電流の供給を受け導電性バイアホールｈ、上部電極１２を通してＬＥＤ２１に供給する。
【００３４】
図１には、バイアホールｈに充填された導電性充填剤１５を介して上部電極１２と下部電極１４とが連結される構造が示されているが、本発明はこれに限定されず、バイアホールｈを使用せず、上部電極１２が基板の側面及び下面まで延長される構造で下部電極１４と連結された構造を使用することもできる。
【００３５】
また、図１には、ＬＥＤ２１が導電性バンプを用いて上部電極１２にフリップチップボンディング方式で装着される構造が示されているが、本発明はこれに限定されず、当技術分野に知られている多様な装着方式により基板１１の上面に装着され得る。
【００３６】
本実施形態は、付加的に、前記基板１１上面のＬＥＤ２１が装着された領域の周辺に形成され、前記ＬＥＤ２１から放出される光を上部に反射させるための傾斜面ｉを有する反射用構造物１６をさらに含む。前記反射用構造物１６は、前記基板１１と同一材質から成ることができ、前記ＬＥＤ２１を取り囲む形態で形成され得る。前記ＬＥＤ２１側に位置した前記反射用構造物１６の側面は、前記ＬＥＤ２１が装着された方向に傾斜を有する傾斜面ｉとして形成されることができ、前記傾斜面ｉには高反射性物質が塗布され得る。従って、前記ＬＥＤ２１からこの傾斜面ｉに放出された光は上部へ反射され、ＬＥＤパッケージ１０から放出される光効率を増加させることが可能である。
【００３７】
また、光が放出されるＬＥＤ２１の上部には光の方向性を調節することのできるレンズ部１７が形成され得る。該レンズ部１７はガラス材質のプレートと前記ガラスプレート上に形成された微細レンズ構造のマイクロオプティクス(ｍｉｃｒｏ-ｏｐｔｉｃｓ)(図示せず)を含むことができる。前記マイクロオプティクスはその下部のＬＥＤ２１から放出される光を反射、又は屈折させ所望の方向性を有する光がＬＥＤパッケージ１０から出力できるように調整する。さらに、前記レンズ部１７は前記反射用構造物の上面に付着されＬＥＤ２１を外部の影響から遮断させる役割も同時に果たすことができる。
【００３８】
一方、本発明は先述したＬＥＤパッケージの製造方法を提供する。本発明の一実施形態によるＬＥＤパッケージの製造方法が図３に工程順に従って示される。本実施形態は基板としてＳｉ基板を用いた一例を説明する。そのため、基板の表面に絶縁膜を形成する工程が含まれる。しかし、これはＳｉ基板を適用した実施形態に該当するものであり、絶縁基板を利用した場合には絶縁膜の形成と係わる工程が省略され得る。
【００３９】
先ず、図３(ａ)を参照すれば、基板１１を用意し、前記基板１１の上下面に絶縁膜１１１を形成する。前記絶縁膜１１１はＳｉＯ２などの物質を蒸着工程を通して形成したり、Ｓｉ基板を酸素雰囲気で熱処理することにより形成され得る。
【００４０】
次に、図３(ｂ)に示すように、前記基板１１の下面に前記絶縁膜１１１及び基板１１の一部を除去して溝ｇを形成する。前記溝ｇはＬＥＤが装着される領域の下部に位置した基板１１の下面に形成されることが好ましい。前記溝ｇは機械的なドリリング(ｄｒｉｌｌｉｎｇ)工程、または化学的蝕刻(ｅｔｃｈｉｎｇ)工程などを利用して多様な構造で形成することができる。例えば、前記基板１１の下面からその上面方向に、前記基板１１を貫通しない複数個のホール構造で溝を形成することができる(図２(ａ)参照)。別の例として、前記基板１１下面からその上面方向に、前記基板１１を貫通しない複数個のスリット構造で溝を形成しても良い(図２(ｂ)参照)。
【００４１】
次に、図３(ｃ)に示すように、前記絶縁膜１１１及び基板１１の一部を除去して前記基板１１の上下面を貫通するバイアホールｈを形成する。
【００４２】
次に、図３(ｄ)に示すように、前記溝ｇとバイアホールｈの内壁に再び絶縁膜１１１を形成する。この工程は前記図３(ａ)で説明したように、ＳｉＯ２などの物質を蒸着工程を通して形成したり、Ｓｉ基板を酸素雰囲気で熱処理することにより形成され得る。特に、小さな直径を有するホール構造の溝ｇやバイアホールｈの内壁まで絶縁膜を形成するためには熱処理を通して熱酸化膜であるＳｉＯ２絶縁膜を形成することが好ましい。
【００４３】
次に、図３(ｅ)に示すように、前記バイアホール(図３(ｄ)のｈ)に導電性充填剤１５を充填し、前記バイアホールに充填された導電性充填剤１５と電気的に連結された上部電極１２を基板１１の上面(絶縁膜１１１が形成された場合絶縁膜１１１の上面)に形成する。また、前記基板１１の下面に形成された溝(図３(ｄ)のｇ)にカーボンナノチューブ充填剤１３を充填する。
【００４４】
前記カーボンナノチューブ充填剤１３は、ペーストの形態で作製され前記溝に充填され得る。前記カーボンナノチューブペーストは、カーボンナノチューブ粉末をバインダ、溶媒、分散剤と所定の割合で混合する段階と、前記混合物をフィルタリングする段階と、前記フィルタリングされた混合物をエージングしてカーボンナノチューブペーストを完成する段階とを含む工程を経て製造され得る。前記カーボンナノチューブペーストは、カーボンナノチューブ粉末、バインダ、溶媒、分散剤を各々４０ないし５０重量％、２０ないし３０重量％、２０ないし３０重量％、２ないし５重量％の割合で混合して作製することができる。また、例えば、前記カーボンナノチューブ粉末はシングルウォール(ｓｉｎｇｌｅｗａｌｌ) ナノチューブ、またはマルチウォール(ｍｕｌｔｉｗａｌｌ) ナノチューブ粉末を用いることができ、前記バインダはポリビニルブチラル(Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ)、エチルセルロース(Ｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ)、ポリエステル(Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ)、ポリアクリレート(Ｐｏｌｙ Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ポリビニルピロリドン(Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ)を用いることができ、前記溶媒にはエチルアルコール、トルエン、またはエチルアルコールとトルエンの混合溶媒が使用されることができ、前記分散剤にはグリセリン、オイルフィッシュ、ＤＯＰ(Ｄｉｏｃｔｙｌ Ｐｈｔａｈａｌａｔｅ)を用いることができる。
【００４５】
また、前記カーボンナノチューブペーストを溝に充填する工程は、前記炭素ナノチューブペーストを前記基板下面の前記溝が形成された領域に塗布する段階と、スクリーンプリンティング法、またはスピンコーティング法を利用して前記溝に前記カーボンナノチューブペーストを充填する段階と、前記充填されたカーボンナノチューブペーストを乾燥する段階から成ることができる。
【００４６】
続いて、図３(ｆ)に示すように、前記上部電極１２と電気的に連結されるよう少なくとも一つのＬＥＤ２１を基板１１の上面に搭載する。ＬＥＤ２１を搭載する方式は当業界に知られていた多様なＬＥＤ接合方式を採用することができる。ＬＥＤ２１の搭載方式の一例として、図３(ｆ)では、導電性バンプを利用してフリップチップ方式でＬＥＤ２１が上部電極１２と電気的に連結されるとともに、基板１１上に搭載された形態を示す。その他にも、ＬＥＤ２１が基板１１の上面に直接ソルダーボンディング、または接合剤を利用してボンディングされ、ＬＥＤ２１の両端子がワイヤボンディング方式で各々上部電極１２に連結された方式、若しくはＬＥＤ２１の一端子が直接一方の上部電極に接合され、残り端子はワイヤボンディング方式で他方の上部電極に電気的に連結される方式などが使用され得る。
【００４７】
最終的に、図３(ｇ)に示すように、前記基板１１上面のＬＥＤ２１が装着された領域の周辺に、前記ＬＥＤ２１から放出される光を上部に反射させるための傾斜面ｉを有する反射用構造物１６を形成し、前記ＬＥＤ２１上部において前記ＬＥＤ２１から放出される光の方向を調節するレンズ部１７を前記反射用構造物に付着して配置し、前記基板１１下面に前記バイアホールに充填された導電性充填剤と電気的に連結された下部電極１４を形成して、本発明の一実施形態によるＬＥＤパッケージの製造方法が完了する。
【００４８】
このように、本発明は熱伝導度の非常に優れたカーボンナノチューブ物質を熱放出のための経路として利用することによって、ＬＥＤパッケージ内のＬＥＤから放出される熱を効率的にパッケージ外部へ放出することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０    ＬＥＤ パッケージ 
１１    基板
１１１  絶縁膜 
１２    上部電極
１３    カーボンナノチューブ充填剤 
１４    下部電極
１５    導電性充填剤 
１６    反射用構造物
１７    レンズ部 
２１    ＬＥＤ
【図１】
0005412676.tif 000002
【図２】
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【図３】
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