JP2011082269A - Light emitting diode substrate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、発光ダイオード(ＬＥＤ)基板を製造するための方法に関し、より具体的には、アルミニウム基板とＬＥＤとの間に絶縁性接着材が無く放熱モジュールにはんだ付けすることができるＬＥＤ基板を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting diode (LED) substrate, and more specifically, an LED substrate that can be soldered to a heat dissipation module without an insulating adhesive between the aluminum substrate and the LED. It relates to a method of manufacturing.
発光ダイオード(ＬＥＤ)産業は、何年もの間、開発され続けている。商業需要を満たすために、あるＬＥＤパッケージは、改善された発光効率を有する益々多くのＬＥＤチップを備える。しかしながら、ＬＥＤチップからの熱集積が増大し、熱がパッケージから放散され得なければ、ＬＥＤチップは過熱し、結果として、ＬＥＤチップの「劣化」及び寿命の短縮化を生じる。 The light emitting diode (LED) industry has been developed for many years. In order to meet commercial demand, some LED packages comprise more and more LED chips with improved luminous efficiency. However, if heat accumulation from the LED chip increases and heat cannot be dissipated from the package, the LED chip will overheat, resulting in “degradation” of the LED chip and shortened life.
それ故、前記ＬＥＤパッケージは、さらに、前記ＬＥＤチップが前記基板の上に実装されることを可能にするＬＥＤ基板を有する。前記ＬＥＤ基板は、さらに放熱モジュールに取り付けられるので、前記ＬＥＤチップからの熱は、前記ＬＥＤパッケージ内での熱の蓄積を避けるために、該ＬＥＤパッケージを経て前記放熱モジュールに伝えられる。 Therefore, the LED package further comprises an LED substrate that allows the LED chip to be mounted on the substrate. Since the LED substrate is further attached to a heat dissipation module, heat from the LED chip is transferred to the heat dissipation module through the LED package in order to avoid accumulation of heat in the LED package.
従来のＬＥＤ基板は、絶縁性接着材で覆われた金属ボードと、前記絶縁性接着材上に形成された複数の金属層とを備える。絶縁性接着材が前記ＬＥＤチップと前記金属ボードとの間に実装されなければならないので、前記ＬＥＤチップは、前記金属ボードに接触せずに前記ＬＥＤ基板の上に実装される。しかしながら、今までのところ、ＬＥＤチップからの熱が従来のＬＥＤ基板の中で効率的に放散されないように、絶縁性接着材は金属より低い熱伝導率を有する。 A conventional LED substrate includes a metal board covered with an insulating adhesive and a plurality of metal layers formed on the insulating adhesive. Since an insulating adhesive has to be mounted between the LED chip and the metal board, the LED chip is mounted on the LED substrate without contacting the metal board. However, so far, the insulating adhesive has a lower thermal conductivity than the metal so that heat from the LED chip is not efficiently dissipated in the conventional LED substrate.
さらに、アルミニウムボードは優れた熱伝導率を有するが、従来のＬＥＤ基板がアルミニウムボードを有している場合、アルミニウムは容易に酸化して、前記アルミニウムボードの表面にアルミニウム二酸化物(Ａｌ3０2)を形成する。前記Ａｌ3０2層が、はんだ(実質的に錫から形成されている)で前記放熱モジュールにはんだ付けされる前に前記アルミニウムボードから取り除かれると、前記アルミニウムボードは、はんだ付による高温で、依然としてＡｌ3０2層を形成する。その結果、従来のアルミニウムボードには、はんだ付けで放熱モジュールを取り付けることができない。 Further, although the aluminum board has an excellent thermal conductivity, when the conventional LED substrate has an aluminum board, the aluminum easily oxidizes, and aluminum dioxide (Al 3 0 2 on the surface of the aluminum board). ). When the Al 3 0 2 layer is removed from the aluminum board before being soldered to the heat dissipation module with solder (substantially formed from tin), the aluminum board is at a high temperature due to soldering, An Al 3 0 2 layer is still formed. As a result, the heat dissipation module cannot be attached to the conventional aluminum board by soldering.
ＴＷ１９４５５６及びＴＷI２２８９４７号公報は、アルミニウムボードの底面が、放熱モジュールに接続するために、はんだペーストによって覆われていることを開示する。しかしながら、はんだペーストは、はんだより低い熱伝導率を有する樹脂を含んでいる。従って、従来のＬＥＤ基板は、ＬＥＤチップから効率的に熱を放散することができない。 TW194556 and TWI228947 disclose that the bottom surface of the aluminum board is covered with solder paste in order to connect to the heat dissipation module. However, the solder paste contains a resin having a lower thermal conductivity than the solder. Therefore, the conventional LED substrate cannot efficiently dissipate heat from the LED chip.
本発明の主たる目的は、Ａｌ基板とＬＥＤとの間に絶縁性接着材の無い、また放熱モジュールにはんだ付けすることができるＬＥＤ基板を製造するための方法を提供することにある。 It is a primary object of the present invention to provide a method for manufacturing an LED substrate that does not have an insulating adhesive between the Al substrate and the LED and can be soldered to a heat dissipation module.
前記目的を達成するために、本発明に従ってＬＥＤ基板を製造するための方法は、導電性金属ボードを準備すること、前記導電性金属ボードの頂面に複数の溝を形成すること、前記導電性金属ボードを腐食から保護すること、前記導電性金属ボードへのメッキのための回路及び配線を備えるエッチングを受けた基板を形成すること、無電解メッキを受けた基板を形成すべく前記エッチングを受けた基板を無電解メッキすること、前記無電解のメッキを受けた基板上に金属メッキを施すこと、及びＬＥＤ基板を得るべくはんだマスクを塗ることの各ステップを含む。 To achieve the above object, a method for manufacturing an LED substrate according to the present invention comprises preparing a conductive metal board, forming a plurality of grooves on a top surface of the conductive metal board, Protecting the metal board from corrosion, forming an etched substrate with circuitry and wiring for plating the conductive metal board, receiving the etching to form a substrate subjected to electroless plating. Each of the following steps: electroless plating the substrate, applying metal plating on the electroless plated substrate, and applying a solder mask to obtain the LED substrate.
ＬＥＤチップは、下に絶縁性接着材無しに、金属層表面上に実装されるので、ＬＥＤチップからの熱は効率的に放散することができる。本発明のＬＥＤ基板は、さらに放熱効率を高めるために、放熱モジュールの上に直接はんだ付けすることができる。 Since the LED chip is mounted on the surface of the metal layer without an insulating adhesive below, the heat from the LED chip can be efficiently dissipated. The LED substrate of the present invention can be soldered directly on the heat dissipation module to further increase the heat dissipation efficiency.
図面は以下のより詳細な説明に関連して描写されるであろう。また、これらの図面は、一定の比率である必要はなく、図示の例から寸法及び形状を変更することができるように、例示に過ぎない。 The drawings will be described in connection with the following more detailed description. Moreover, these drawings do not need to be a fixed ratio, and are only an illustration so that a dimension and a shape can be changed from the example of illustration.
図１、２Ｍ及び３Ｍを参照するに、本発明に係る発光ダイオード（ＬＥＤ）基板を製造するための方法は、（ａ）導電性金属ボード(１０)を準備すること、（ｂ）所定のパターンに従って、導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）に複数の溝（１１）を形成すること及び（ｃ）導電性金属ボード（１０）を腐食から保護（２０）すること、（ｄ）導電性金属ボード（１０）へのメッキのための回路及び配線としての機能を果たす複数の銅層（４０）を導電性金属ボード（１０）上に形成すること、（ｅ）無電解メッキが施された基板（１０ｂ）を形成すべく、エッチングを受けた基板（１０ａ）に無電解メッキを施すこと、（ｆ）耐熱性接着テープ（５１）を無電解メッキが施された基板（１０ｂ）の底面に取り付けること、（ｊ）メッキのための前記配線を除去して無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）上に金属メッキを施すこと、及び（ｋ）ＬＥＤ基板（１０ｃ）を得るために、はんだマスクを塗ることを含む。 1, 2M and 3M, a method for manufacturing a light emitting diode (LED) substrate according to the present invention includes (a) preparing a conductive metal board (10), and (b) a predetermined pattern. Forming a plurality of grooves (11) in the top surface (12) of the conductive metal board (10), and (c) protecting (20) the conductive metal board (10) from corrosion, (d) Forming a plurality of copper layers (40) on the conductive metal board (10) to function as circuits and wiring for plating on the conductive metal board (10); and (e) applying electroless plating. In order to form a substrate (10b) that has been subjected to electroless plating, the substrate (10a) that has been subjected to etching is subjected to electroless plating. (F) A heat resistant adhesive tape (51) is applied to the substrate (10b) that has been subjected to electroless plating. Mounting on the bottom, (j) plating Applying said metal plating on the substrate which has received an electroless plating to remove the wiring (10b) for, and in order to obtain a (k) LED substrate (10c), including painting a solder mask.
図２Ａ及び３Ａは、頂面（１２）、底面及び４つの側面を備える導電性金属ボード（１０）を準備するステップを示す。導電性金属ボード（１０）は、Ａｌボード又はＣｕボードを形成すべくアルミニウム(Ａｌ)または銅(Ｃｕ)で作られる。 2A and 3A show the steps of preparing a conductive metal board (10) comprising a top surface (12), a bottom surface and four side surfaces. The conductive metal board (10) is made of aluminum (Al) or copper (Cu) to form an Al board or a Cu board.
図２Ｂ及び３Ｂを参照するに、導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）に複数の溝（１１）を形成するステップは、所定のパターンに従って、エッチング、ダイカスト、機械的処理又は押型鋳造により、導電性金属ボード（１０）頂面（１２）に複数の溝（１１）を形成することを含む。各溝の深さは、少なくとも０．０５ｍｍである。 Referring to FIGS. 2B and 3B, the step of forming a plurality of grooves (11) in the top surface (12) of the conductive metal board (10) can be performed by etching, die casting, mechanical processing or die casting according to a predetermined pattern. Forming a plurality of grooves (11) in the top surface (12) of the conductive metal board (10). The depth of each groove is at least 0.05 mm.
図２Ｃ及び３Ｃを参照するに、導電性金属ボード（１０）を腐食から保護するステップは、約０．１〜１マイクロメートル（μｍ）の厚さを有する化成被覆（２０）を形成すべく、導電性金属ボード（１０）の表面を三価クロム又はフッ化物を含むクロム酸塩で化成処理することを含む。 Referring to FIGS. 2C and 3C, the step of protecting the conductive metal board (10) from corrosion forms a conversion coating (20) having a thickness of about 0.1 to 1 micrometer (μm). It includes chemical conversion treatment of the surface of the conductive metal board (10) with chromate containing trivalent chromium or fluoride.
図２Ｆ及び３Ｆを参照するに、複数の銅層（４０）を形成するステップは、メッキのための回路及び配線としての機能を果たすべく導電性金属ボード（１０）上に複数の銅層（４０）を形成し、またエッチングを受けた基板（１０ａ）を形成すべく、導電性金属のボード（１０）の、化成被覆（２０）を備えかつ接着材層（３０）に接触することのない頂面（１２）を露出することを含む。導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）は、接着材層（３０）に接触することのない化成被覆（２０）に関してＬＥＤチップとの結合のための場所を提供する。 Referring to FIGS. 2F and 3F, the step of forming a plurality of copper layers (40) includes a plurality of copper layers (40) on the conductive metal board (10) to serve as a circuit and wiring for plating. ) And an etched substrate (10a) with a conversion coating (20) and without contact with the adhesive layer (30) of the conductive metal board (10). Exposing the surface (12). The top surface (12) of the conductive metal board (10) provides a place for bonding with the LED chip with respect to the conversion coating (20) without contacting the adhesive layer (30).
一実施例では、図２Ｄ、２Ｅ及び４Ａから４Ｅを参照するに、メッキのための回路及び配線を備える複数の銅層（４０）を形成するステップは、高温耐性を有する工業用（engineering）の柔軟なプラスチックボード（４１）、上方の銅箔（４２）及び下方の銅箔（４３）（図4A）を準備すること、銅プラスチックボード（４０ａ）を形成すべく柔軟なプラスチップボード（４１）の上面及び下面に、２つの電極としての機能を果たす上方及び下方の銅箔（４２、４３）をそれぞれ押し付けること、所定のパターン（図４Ｃ）に従って、銅プラスチックボード（４０ａ）に複数のスルーホール（４４）を形成すべく銅プラスチックボード（４０ａ）に機械的処理を施すこと、回路に応じて複数の穿孔を形成すべく、オプションで銅プラスチックボード（４０ａ）にエッチングを施すこと、前処理されたメッキのための回路及び配線を形成すべく上方及び下方の銅箔（４２、４３）にエッチングを施すこと、上方及び下方の銅箔（４２、４３）の表面及び該上方及び下方の銅箔（４２、４３）に連通するスルーホール（４４）の内壁（図４Ｄ、スルーホール（４４）の内壁のメッキ層（４５）のみが示されている）に１０〜１５μｍの厚さでメッキ層を形成すべく銅プラスチックボード（４０ａ）にメッキを施すために、該銅プラスチックボード（４０ａ）を硫酸銅(ＣｕＳＯ４)溶液に浸すこと、メッキのための回路及び配線を形成し（図４Ｅ）かつ上方及び下方の銅箔（４２、４３）が相互に連通して結果として短絡することを避けるように、銅プラスチックボード（４０ａ）にエッチングを施すこと、銅プラスチックボード（４０ａ）の下方の銅箔（４３）上に絶縁性接着材をスクリーン印刷すること（図２Ｅ）、下方の銅箔（４３）が強固に導電性金属ボード（１０）に結合するように複数の銅層（４０）と複数の接着材層（３０）を形成すべく、１５０〜２００℃で３０〜５０分の間、銅プラスチックボード（４０ａ）を導電性金属ボード（１０）に押し付けること、及びメッキのための回路及び配線としての機能を果たす銅層（４０）を備え、エッチングを受けた基板（１０ａ）を形成すべく、化成被覆（２０）で覆われた導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）を露出すること（図２Ｆ）を含む。 In one embodiment, referring to FIGS. 2D, 2E and 4A to 4E, the step of forming a plurality of copper layers (40) comprising circuitry and wiring for plating is an engineering high temperature resistant process. Preparing a flexible plastic board (41), an upper copper foil (42) and a lower copper foil (43) (FIG. 4A), a flexible plus chip board (41) to form a copper plastic board (40a) The upper and lower copper foils (42, 43) serving as two electrodes are pressed against the upper and lower surfaces of the copper plate, respectively, and according to a predetermined pattern (FIG. 4C), a plurality of through holes are formed in the copper plastic board (40a). The copper plastic board (40a) is mechanically treated to form (44), and optionally a copper plastic board is formed to form a plurality of perforations according to the circuit. Etching the upper and lower copper foils (42, 43) to form pre-plated circuits and wiring for plating, upper and lower copper foils (42) 43) and the inner wall of the through hole (44) communicating with the upper and lower copper foils (42, 43) (FIG. 4D, only the plating layer (45) on the inner wall of the through hole (44) is shown. In order to plate the copper plastic board (40a) to form a plating layer having a thickness of 10 to 15 μm, the copper plastic board (40a) is immersed in a copper sulfate (CuSO 4 ) solution, The copper plastic board (40a) is etched so as to form a circuit and wiring for the circuit (FIG. 4E) and to prevent the upper and lower copper foils (42, 43) from communicating with each other and resulting in a short circuit. Applying an insulating adhesive on the lower copper foil (43) of the copper plastic board (40a) (FIG. 2E), and lower copper foil (43) is strongly conductive metal board (10 ) To form a plurality of copper layers (40) and a plurality of adhesive layers (30) at 150-200 [deg.] C. for 30-50 minutes, the copper plastic board (40a) is a conductive metal board A copper layer (40) that acts as a circuit and wiring for pressing and plating, and was covered with a chemical conversion coating (20) to form an etched substrate (10a) Exposing the top surface (12) of the conductive metal board (10) (FIG. 2F).
複数のＬＥＤチップは上方の銅箔（４２）上のすべての配線を結線し、上方の銅箔（４２）上のいくつかの配線は一方の電極としての機能を果たすことができ、上方の銅箔（４２）上の他の配線は、他方の電極としての機能を果たすように、スルーホール（４４）を経て下方の銅箔（４３）に通じている。 The plurality of LED chips connect all the wiring on the upper copper foil (42), and some wiring on the upper copper foil (42) can serve as one electrode. The other wiring on the foil (42) communicates with the lower copper foil (43) through the through hole (44) so as to function as the other electrode.
他の実施例では、図３Ｄ及び３Ｅを参照するに、メッキのための回路及び配線を備える複数の銅層（４０）を形成するステップは、複数の接着材層（３０）を形成するために導電性金属ボード（１０）の溝（１１）中の化成被覆（２０）上に絶縁性接着材をスクリーン印刷すること、１５０〜２００℃下で３０〜５０分の間、接着材層（３０）に銅箔（４０′）を押し付けること、及びメッキのための回路及び配線として機能を果たす銅層（４０）を備えエッチングを受けた基板（１０ａ）を形成すべく、所定のパターンに従って接着材層（３０）に結合しない銅箔（４０′）にエッチングを施し、また導電性金属ボードの化成被覆（２０）を備える頂面を部分的に露出することを含む。 In another embodiment, referring to FIGS. 3D and 3E, forming a plurality of copper layers (40) with circuitry and wiring for plating is performed to form a plurality of adhesive layers (30). Screen printing an insulating adhesive on the conversion coating (20) in the groove (11) of the conductive metal board (10), adhesive layer (30) at 150-200 ° C. for 30-50 minutes An adhesive layer is formed in accordance with a predetermined pattern to form an etched substrate (10a) having a copper layer (40) that functions as a circuit and wiring for pressing copper foil (40 ') on the substrate. Etching copper foil (40 ') not bonded to (30) and partially exposing the top surface with the conversion coating (20) of conductive metal board.
各接着材層（３０）は、フェニルボラックエポキシ樹脂（phenyl novolac epoxy）から成り、０．０５ｍｍ未満の厚さを有し、その結果、前記絶縁性接着材は、導電性金属ボート（１０）の頂面（１２）に流れず、熱せられた後に相互につながる。 Each adhesive layer (30) is made of phenyl novolac epoxy and has a thickness of less than 0.05 mm, so that the insulating adhesive is a conductive metal boat (10). It does not flow to the top surface (12) of the glass and is interconnected after being heated.
図２Ｇ及び３Ｇを参照するに、エッチングを受けた基板（１０ａ）に無電解メッキを施すステップは、導電性金属ボードの頂面（１２）、前記側面及び底面を部分的に露出すべく、絶縁性接着材に接触しない化成被覆（２０）を酸の洗浄によって導電性金属ボード（１０）から部分的に取り除くことによって、エッチングを受けた基板（１０ａ）に前処理を施すこと、次に図２Ｈ及び３Ｈを参照するに、無電解ニッケル（Ｎｉ）層（５０）で無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）を形成するために、エッチングを受けた基板（１０ａ）を無電解のニッケルメッキ浴に浸し、またエッチングを受けた基板（１０ａ）の金属の露出しているすべてに無電解メッキを施すことを含む。無電解Ｎｉ層（５０）は３〜５μｍの厚さ寸法を有する。 Referring to FIGS. 2G and 3G, the step of electroless plating the etched substrate (10a) is performed to partially expose the top surface (12) of the conductive metal board, the side surface and the bottom surface. The etched substrate (10a) is pretreated by partially removing the conversion coating (20) that does not contact the conductive adhesive from the conductive metal board (10) by acid cleaning, and then FIG. And 3H, the etched substrate (10a) is used as an electroless nickel plating bath to form the substrate (10b) subjected to electroless plating with the electroless nickel (Ni) layer (50). Electroless plating is applied to all exposed metal of the substrate (10a) that has been immersed and etched. The electroless Ni layer (50) has a thickness dimension of 3-5 μm.
導電性金属ボード（１０）がＡｌボードである場合、該Ａｌボードは、亜鉛（Ｚｎ）置換によって無電解メッキを受け、また銅層（４０）はメッキのための前記配線による接触メッキによって無電解メッキを受ける。 When the conductive metal board (10) is an Al board, the Al board is subjected to electroless plating by zinc (Zn) substitution, and the copper layer (40) is electroless by contact plating with the wiring for plating. Receive plating.
導電性金属ボード（１０）がＣｕボードである場合、該Ｃｕボード及び銅層（４０）は、メッキのための前記配線による接触メッキによって無電解メッキを受ける。 When the conductive metal board (10) is a Cu board, the Cu board and the copper layer (40) are subjected to electroless plating by contact plating with the wiring for plating.
図２Ｉ及び３Ｉを参照するに、耐熱性接着テープ（５１）を無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）の底面に取り付けるステップは、コストを下げるために、無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）の底面にその他の金属がメッキされることを防止する。 Referring to FIGS. 2I and 3I, the step of attaching the heat-resistant adhesive tape (51) to the bottom surface of the substrate (10b) that has undergone electroless plating is performed to reduce the cost. Prevents other metals from being plated on the bottom surface of the substrate.
無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）上に金属をメッキするステップは、少なくとも、錫層、金層又は銀層（８０）を形成すべく、無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）の頂面に錫溶射（spraying）メッキ、金メッキ又は銀メッキを施すステップを含む。 The step of plating the metal on the electrolessly plated substrate (10b) includes at least the top surface of the electrolessly plated substrate (10b) to form a tin layer, a gold layer or a silver layer (80). Including a step of spraying tin, spraying gold, plating silver.
より詳細な実施例では、図１、２Ｉ、３Ｉ、２Ｊ及び３Jと、２Ｋ及び３Ｋとを参照するに、無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）への金属メッキのステップは、（ｇ）銅（Ｃｕ）メッキ、（ｈ）ニッケル（Ｎｉ）メッキ及び（ｉ）錫溶射（spraying）、金メッキ又は銀メッキのステップを含む。 In a more detailed embodiment, referring to FIGS. 1, 2I, 3I, 2J and 3J and 2K and 3K, the step of metal plating on the electrolessly plated substrate (10b) comprises (g) copper. (Cu) plating, (h) nickel (Ni) plating and (i) tin spraying, gold plating or silver plating steps.
図２Ｉ及び３Ｉを参照するに、銅（Ｃｕ）メッキのステップは、１０〜１５μｍの厚さでＣｕメッキ層（６０）を形成すべく、無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）の頂面の無電解Ｎｉメッキ層（５０）上にＣｕメッキを施すことを含む。 Referring to FIGS. 2I and 3I, the copper (Cu) plating step is performed on the top surface of the substrate (10b) subjected to electroless plating to form a Cu plating layer (60) with a thickness of 10 to 15 μm. Applying Cu plating on the electroless Ni plating layer (50).
図２Ｊ及び３Ｊを参照するに、ニッケル（Ｎｉ）メッキのステップは、３〜５μｍの厚さでＮｉメッキ層（７０）を形成すべくＣｕメッキ層（６０）上にＮｉメッキを施すことを含む。 Referring to FIGS. 2J and 3J, the nickel (Ni) plating step includes applying Ni plating on the Cu plating layer (60) to form a Ni plating layer (70) with a thickness of 3-5 μm. .
図２Ｋ及び３Ｋを参照するに、錫溶射（spraying）、金メッキ又は銀メッキのステップは、錫層、金層又は銀層（８０）を形成すべく、Ｎｉメッキ層（７０）上に錫溶射、金メッキ又は銀メッキを施すことを含む。 Referring to FIGS. 2K and 3K, a tin spraying, gold plating or silver plating step may be performed by tin spraying on the Ni plating layer (70) to form a tin layer, a gold layer or a silver layer (80). Including gold or silver plating.
図２Ｌ及び３Ｌを参照するに、メッキのための前記配線を取り除くステップは、
無電解のＮｉメッキ層（５０）、Ｃｕメッキ層（６０）、Ｎｉメッキ層（７０）及び錫層、金層又は銀層（８０）の一部を含む前記配線を取り除き、耐熱性接着テープ（５１）を無電解メッキを受けた基板（１０ｂ）の前記底面から取り除くことを含む。
Referring to FIGS. 2L and 3L, removing the wiring for plating includes
The electroless Ni plating layer (50), Cu plating layer (60), Ni plating layer (70) and the wiring including a part of the tin layer, gold layer or silver layer (80) are removed, and a heat resistant adhesive tape ( 51) is removed from the bottom surface of the substrate (10b) that has undergone electroless plating.
図２Ｍ及び３Ｍを参照するに、はんだマスクを塗布するステップは、前記金属層の、ＬＥＤチップを取り付けるために銅層（４０）が下に無い表面及びＬＥＤ基板（１０ｃ）を得るべく配線結合のために銅層（４０）を下に備える表面をそれぞれ露出すべく、はんだマスク層（９０）を形成するために、スクリーン印刷法を使って前記金属上に部分的にはんだマスクを塗ることを含む。 Referring to FIGS. 2M and 3M, the step of applying a solder mask includes wiring bonding to obtain a surface of the metal layer with no copper layer (40) underneath to attach the LED chip and the LED substrate (10c). For partially forming a solder mask layer on the metal to form a solder mask layer (90) to respectively expose a surface with a copper layer (40) underneath. .
本発明の方法が実施されると、多数のＬＥＤ基板（１０ｃ）を含むプレートが一体的に処理される。はんだマスクの塗布ステップの後、前記プレートは所望の形状で複数の個々のＬＥＤ基板（１０ｃ）に切り分けられる。 When the method of the present invention is carried out, a plate including a plurality of LED substrates (10c) is integrally processed. After the solder mask application step, the plate is cut into a plurality of individual LED substrates (10c) in a desired shape.
本発明による発光ダイオード（ＬＥＤ）基板（１０ｃ）は、前述の方法によって製造される。 The light emitting diode (LED) substrate (10c) according to the present invention is manufactured by the method described above.
図２Ｍ及び３Ｍを参照するに、本発明に係る発光ダイオード（ＬＥＤ）基板（１０ｃ）は、導電性金属ボード（１０）、複数の銅層（４０）、複数の無電解Ｎｉ層（５０）、複数の金属層及びはんだマスク層（９０）を含む。 Referring to FIGS. 2M and 3M, a light emitting diode (LED) substrate (10c) according to the present invention includes a conductive metal board (10), a plurality of copper layers (40), a plurality of electroless Ni layers (50), A plurality of metal layers and a solder mask layer (90) are included.
導電性金属ボード（１０）は、頂面（１２）、底面、複数の溝（１１）、複数の化成被覆（２０）及び複数の接着材層（３０）を備える。導電性金属ボード（１０）は、アルミニウム（Ａｌ）ボード又は銅（Ｃｕ）ボードであるかもしれない。溝（１１）は、所定のパターンに従って導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）に形成され、少なくとも０．０５ｍｍの深さ寸法を有する。化成被覆（２０）は溝（１１）中に形成され、三価クロムまたはフッ化物から成り、個々に、０．１〜１μｍの厚さ寸法を有する。接着層（３０）は、フェニルノボラックエポキシ樹脂から成り、 溝（１１）中の化成被覆（２０）上に形成され、個々に０．０５ｍｍ未満の厚さ寸法を有する。 The conductive metal board (10) includes a top surface (12), a bottom surface, a plurality of grooves (11), a plurality of chemical coatings (20), and a plurality of adhesive layers (30). The conductive metal board (10) may be an aluminum (Al) board or a copper (Cu) board. The groove (11) is formed in the top surface (12) of the conductive metal board (10) according to a predetermined pattern and has a depth dimension of at least 0.05 mm. The conversion coating (20) is formed in the groove (11) and consists of trivalent chromium or fluoride and individually has a thickness dimension of 0.1-1 μm. The adhesive layer (30) is made of phenyl novolac epoxy resin, is formed on the chemical coating (20) in the groove (11) and has a thickness dimension of less than 0.05 mm individually.
銅層（４０）は、接着材層（３０）上に形成される。 The copper layer (40) is formed on the adhesive layer (30).
一実施例では、図４Ｅを参照するに、各銅層（４０）は柔軟なプラスチックボード（４１）、上方の銅箔（４２）、下方の銅箔（４３）、複数のスルーホール（４４）及び複数のメッキ層（４５）を含む。柔軟なプラスチックボード（４１）は、上面及び下面を有する。上方の銅箔（４２）は柔軟なプラスチックボード（４１）の上面に押し付けられる。下方の銅箔（４３）は柔軟なプラスチックボード（４１）の下面に押し付けられる。スルーホール（４４）は、上方の銅箔（４２）、柔軟なプラスチックボード（４１）及び下方の銅箔（４３）を通って銅層（４０）中に形成され、各スルーホール（４４）は内壁を有する。メッキ層（４５）が、上方の銅箔（４２）と下方の銅箔（４３）とを電気的に接続するために、スルーホール（４４）の内壁にメッキされている。 In one embodiment, referring to FIG. 4E, each copper layer (40) includes a flexible plastic board (41), an upper copper foil (42), a lower copper foil (43), and a plurality of through holes (44). And a plurality of plating layers (45). The flexible plastic board (41) has an upper surface and a lower surface. The upper copper foil (42) is pressed against the upper surface of the flexible plastic board (41). The lower copper foil (43) is pressed against the lower surface of the flexible plastic board (41). Through holes (44) are formed in the copper layer (40) through the upper copper foil (42), the flexible plastic board (41) and the lower copper foil (43), and each through hole (44) Has an inner wall. A plated layer (45) is plated on the inner wall of the through hole (44) to electrically connect the upper copper foil (42) and the lower copper foil (43).
他の実施例では、図３Ｅを参照するに、各銅層（４０）が銅箔で形成されている。 In another embodiment, referring to FIG. 3E, each copper layer (40) is formed of copper foil.
無電解Ｎｉ層（５０）は、銅層（４０）と、化成被覆（２０）及び接着材層（３０）によって覆われていない導電性金属ボード（１０）との上に無電解メッキで形成されている。 The electroless Ni layer (50) is formed by electroless plating on the copper layer (40) and the conductive metal board (10) not covered by the chemical conversion coating (20) and the adhesive layer (30). ing.
前記金属層は、導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）上の無電解Ｎｉ層（５０）上に実装され、各金属層は、無電解Ｎｉ層（５０）上に形成された少なくとも錫層、金層又は銀層(80)を含む。好ましくは、各金属層はＣｕメッキ層（６０）、Ｎｉメッキ層（７０）及び錫層、金層又は銀層（８０）から成る。Ｃｕメッキ層（６０）は、導電性金属ボード（１０）の頂面（１２）上の無電解Ｎｉ層（５０）上にメッキされる。Ｎｉメッキ層（７０）は、Ｃｕメッキ層（６０）上にメッキされる。錫層、金層又は銀層（８０）は、Ｎｉメッキ層（７０）上にメッキされる。 The metal layer is mounted on an electroless Ni layer (50) on the top surface (12) of the conductive metal board (10), and each metal layer is at least formed on the electroless Ni layer (50). Contains a tin layer, gold layer or silver layer (80). Preferably, each metal layer comprises a Cu plating layer (60), a Ni plating layer (70) and a tin layer, a gold layer or a silver layer (80). The Cu plating layer (60) is plated on the electroless Ni layer (50) on the top surface (12) of the conductive metal board (10). The Ni plating layer (70) is plated on the Cu plating layer (60). A tin layer, gold layer or silver layer (80) is plated on the Ni plating layer (70).
はんだマスク層（９０）は、前記金属層の、ＬＥＤチップを取り付けるために銅層（４０）が下に無い表面、また前記金属層の、配線結合のために銅層（４０）を下に備える表面をそれぞれ露出すべく、前記金属層上に部分的に適用される。 The solder mask layer (90) includes a surface of the metal layer on which the copper layer (40) is not located for mounting an LED chip, and a copper layer (40) on the metal layer for wiring connection. In order to expose each surface, it is partially applied on the metal layer.
ＬＥＤチップが、該ＬＥＤチップの下に絶縁接着材を存在させること無しに前記金属層表面の上に実装されるので、ＬＥＤチップから発生した熱は、絶縁接着材ではなく金属層及び無電解Ｎｉ層（５０）を含む金属伝導を経て、導電性金属ボード（１０）に伝えられる。したがって、ＬＥＤチップからの熱を効率的に放散することができ、ＬＥＤチップの劣化が避けられる。 Since the LED chip is mounted on the surface of the metal layer without the presence of an insulating adhesive under the LED chip, the heat generated from the LED chip is not the insulating adhesive but the metal layer and electroless Ni. It is transmitted to the conductive metal board (10) via metal conduction including the layer (50). Therefore, heat from the LED chip can be efficiently dissipated, and deterioration of the LED chip can be avoided.
さらに、導電性金属ボード（１０）の前記底面、特に、Ａｌボードは、無電解Ｎｉメッキ層で無電解メッキされているので、導電性金属ボード（１０）は直接放熱モジュールの上にはんだ付けすることができる。無電解Ｎｉメッキ層とはんだが金属であるので、導電性金属ボード（１０）からの熱は、放熱モジュールに効率的に伝えられる。本発明は、従来のＬＥＤ基板よりも３０％を超える高い消散率を有する。 Further, since the bottom surface of the conductive metal board (10), particularly the Al board, is electrolessly plated with an electroless Ni plating layer, the conductive metal board (10) is soldered directly on the heat dissipation module. be able to. Since the electroless Ni plating layer and the solder are metal, heat from the conductive metal board (10) is efficiently transferred to the heat dissipation module. The present invention has a higher dissipation factor of over 30% than conventional LED substrates.
１０ 導電性金属ボード
１０ａ エッチングを受けた基板
１０ｂ 無電解メッキを受けた基板
１１ 溝
１２ 頂面
２０ 化成被覆
３０ 接着材層
４０、 銅層
４０′ 銅箔
４０ａ 銅プラスチップボード
４１ プラスチックボード
４２ 上方の銅箔
４３ 下方の銅箔
４４ スルーホール
DESCRIPTION OF
Claims (13)
頂面、底面、および４側面を有し、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）から成る導電性金属ボードを準備すること、
前記導電性金属ボードの頂面に複数の溝を形成すること、
前記導電性金属ボードを腐食から保護すること、
メッキのための回路及び配線として機能を果たす複数の銅層を導電性金属上に有する複数の銅層を形成し、エッチングを受けた基板を形成すべく前記導電性金属ボードの、前記化成被覆を備えかつ前記接着層に接しないに前記頂面を露出すること
前記エッチングを受けた基板に前処理を施すこと及び無電解Ｎｉ層で無電解のメッキを受けた基板を形成するために、前記エッチングを受けた基板を無電解ニッケル（Ｎｉ）メッキ浴に浸し、前記エッチングを受けた基板の金属が露出しているすべてに無電解メッキを施すことを含む無電解メッキを前記エッチングを受けた基板に施すこと、
耐熱性接着テープを前記無電解メッキが施された基板の底面に取り付けること、
前記無電解メッキを受けた基板の頂面へ錫溶射を施すこと、金メッキを施すこと又は銀メッキを施すことの少なくとも１つのステップを有する、前記無電解のメッキを受けた基板へ金属メッキを施すこと、及び
前記ＬＥＤ基板を得るべく前記金属上の一部にはんだマスクを塗ることの各ステップを含む、製造方法。 A method for manufacturing a light emitting diode (LED) substrate, comprising:
Providing a conductive metal board having a top surface, a bottom surface, and four side surfaces and made of aluminum (Al) or copper (Cu);
Forming a plurality of grooves on the top surface of the conductive metal board;
Protecting the conductive metal board from corrosion;
Forming a plurality of copper layers on the conductive metal having a plurality of copper layers serving as circuits and wiring for plating, and forming the chemical coating on the conductive metal board to form an etched substrate; Exposing the top surface without contacting the adhesive layer and pre-treating the etched substrate and forming an electroless plated substrate with an electroless Ni layer The substrate subjected to the electroless plating is immersed in an electroless nickel (Ni) plating bath, and electroless plating including performing electroless plating on all the exposed metal of the etched substrate is applied to the substrate subjected to the etching. Applying,
Attaching a heat-resistant adhesive tape to the bottom surface of the electroless-plated substrate;
Applying metal plating to the electroless-plated substrate, comprising at least one step of applying tin spray to the top surface of the electroless-plated substrate, applying gold plating, or applying silver plating And a manufacturing method comprising: applying a solder mask to a part on the metal to obtain the LED substrate.
柔軟なプラスチックボード、上方の銅箔及び下方の銅箔を準備すること、
銅プラスチックボードを形成すべく、前記柔軟なプラスチックボードの上面及び下面に、２つの電極としての機能を果たす上方及び下方の銅箔をそれぞれ押し付けること、
所定のパターンに従って前記銅プラスチックボードに複数のスルーホールを形成すべく、前記銅プラスチックボードに機械的処理を施すこと、
前処理されたメッキのための回路及び配線を形成すべく、前記上方及び下方の銅箔にエッチングを施すこと、
上方及び下方の銅箔の表面及び該上方及び下方の銅箔に連通するスルーホールの内壁に１０〜１５μｍの厚さで銅プラスチックボードにメッキを施すために、硫酸銅(ＣｕＳＯ４)溶液に銅プラスチックボードを浸すこと、
メッキのための回路及び配線を形成すべく、前記銅プラスチックボードにエッチングを施すこと、
前記銅プラスチックボードの前記下方の銅箔上に絶縁性接着材をスクリーン印刷すること、
複数の銅層と複数の接着材層を形成すべく、１５０〜２００℃で３０〜５０分の間、前記銅プラスチックボードを前記導電性金属ボードに押し付けること、
メッキのための回路及び配線としての機能を果たす銅層を備え、エッチングを受けた基板を形成すべく、前記化成被覆で覆われた前記導電性金属ボードの頂面を露出することを含む、請求項１に記載の方法。 Forming the plurality of copper layers comprises:
Preparing a flexible plastic board, an upper copper foil and a lower copper foil,
Pressing upper and lower copper foils serving as two electrodes, respectively, on the upper and lower surfaces of the flexible plastic board to form a copper plastic board;
Applying a mechanical treatment to the copper plastic board to form a plurality of through holes in the copper plastic board according to a predetermined pattern;
Etching the upper and lower copper foils to form pre-plated circuitry and wiring for plating;
In order to plate a copper plastic board with a thickness of 10 to 15 μm on the upper and lower copper foil surfaces and the inner walls of the through holes communicating with the upper and lower copper foils, a copper sulfate (CuSO 4 ) solution is coated with copper. Soaking plastic board,
Etching the copper plastic board to form a circuit and wiring for plating;
Screen printing an insulating adhesive on the lower copper foil of the copper plastic board;
Pressing the copper plastic board against the conductive metal board at 150-200 ° C. for 30-50 minutes to form a plurality of copper layers and a plurality of adhesive layers;
Exposing a top surface of the conductive metal board covered with the conversion coating to form an etched substrate comprising a copper layer serving as a circuit and wiring for plating. Item 2. The method according to Item 1.
複数の接着材層を形成すべく前記導電性金属ボードの前記溝中で前記化成被覆上に絶縁性接着材をスクリーン印刷すること、
１５０〜２００℃下で３０〜５０分の間、前記接着材層上に前記銅箔を押し付けること、
メッキのための回路及び配線としての機能を果たす銅層を備えエッチングを受けた基板を形成すべく、所定のパターンに従って前記接着材層に接続しない前記銅箔にエッチングを施し、前記導電性金属ボードの、前記化成被覆を備える前記頂面を部分的に露出することを含む、請求項１に記載の方法。 Forming the plurality of copper layers comprises:
Screen printing an insulating adhesive on the chemical coating in the grooves of the conductive metal board to form a plurality of adhesive layers;
Pressing the copper foil onto the adhesive layer at 150-200 ° C. for 30-50 minutes,
In order to form an etched substrate having a copper layer that functions as a circuit and wiring for plating, the conductive metal board is etched to the copper foil not connected to the adhesive layer according to a predetermined pattern. The method of claim 1, comprising partially exposing the top surface with the conversion coating.
前記無電解Ｎｉメッキ層上にＣｕをメッキすることを含む銅（Ｃｕ）メッキを施すこと、
Ｎｉメッキ層を形成すべく前記Ｃｕメッキ層上にＮｉメッキすることを含むニッケル（Ｎｉ）メッキを施すこと、及び
前記錫溶射、金メッキ又は銀メッキのステップは、前記Ｎｉ層上へ錫溶射、金メッキ又は銀メッキを施すことを含む、請求項１、２又は３のいずれか一項に記載の方法。 The step of performing metal plating on the substrate that has undergone electroless plating further comprises:
Performing copper (Cu) plating including plating Cu on the electroless Ni plating layer;
Applying nickel (Ni) plating including Ni plating on the Cu plating layer to form a Ni plating layer, and the steps of tin spraying, gold plating or silver plating include tin spraying and gold plating on the Ni layer. Or a method according to any one of claims 1, 2 or 3, comprising applying silver plating.
前記接着層上に形成された複数の銅層と、
前記銅層を覆い前記接着層で覆われることなく前記銅層及び前記導電性金属ボードの前記頂面を覆う無電解メッキされた複数のＮｉ層と、
少なくとも前記無電解Ni層上に取り付けられた錫層、金層又は銀層を有し前記電導金属ボードの前記頂面上で前記無電解Ni層上に取り付けられた複数の金属層と、
前記金属層の、ＬＥＤチップを取り付けるために銅層が下に無い表面及び配線結合のために銅層を下に備える表面をそれぞれ露出すべく、前記金属層の上に部分的に適用されるはんだマスク層とを含む、発光ダイオード（ＬＥＤ）基板。 A conductive metal board made of Al or Cu, formed on a top surface, a bottom surface, a plurality of grooves formed in accordance with a predetermined pattern on the top surface of the conductive metal board, and in the grooves of the conductive metal board A conductive metal board having a plurality of adhesive layers;
A plurality of copper layers formed on the adhesive layer;
A plurality of electrolessly plated Ni layers covering the copper layer and covering the copper layer and the top surface of the conductive metal board without being covered with the adhesive layer;
A plurality of metal layers attached on the electroless Ni layer on the top surface of the conductive metal board having at least a tin layer, a gold layer or a silver layer attached on the electroless Ni layer;
Solder partially applied over the metal layer to expose a surface of the metal layer that is not underneath the copper layer for mounting the LED chip and a surface under the copper layer for wiring bonding, respectively. A light emitting diode (LED) substrate comprising a mask layer.
上面及び下面を有する柔軟なプラスチックボードと、
該プラスチックボードの前記上面に押し付けられる上方の銅箔と、
前記プラスチックボードの前記下面に押し付けられる下方の銅箔と、
前記上方の銅箔、前記柔軟なプラスチックボード及び前記下方の銅箔を通って前記銅層に形成され、それぞれが内壁を有する複数のスルーホールと、
電気的に前記上方の銅箔及び下方の銅箔を接続すべく前記スルーホールの内壁に形成された複数のメッキ層とを含む、請求項９に記載のＬＥＤ基板。 Each copper layer
A flexible plastic board having an upper surface and a lower surface;
An upper copper foil pressed against the top surface of the plastic board;
A lower copper foil pressed against the lower surface of the plastic board;
A plurality of through holes formed in the copper layer through the upper copper foil, the flexible plastic board and the lower copper foil, each having an inner wall;
The LED board according to claim 9, further comprising: a plurality of plating layers formed on an inner wall of the through hole to electrically connect the upper copper foil and the lower copper foil.
無電解Ｎｉ層と、前記錫層、金層又は銀層との間に形成された銅メッキ層と、
前記銅メッキ層と、前記錫層、金層又は銀層との間に形成されたＮｉメッキ層とを備え、
また、前記導電性金属ボードは、さらに、前記溝中に形成され、また前記導電性金属ボードと前記接着材層との間に形成され、三価クロムまたはフッ化物から成り、０．１〜１μｍの厚さ寸法を有する、複数の化成被覆を備える、請求項９、１０、又は１１に記載のいずれか一項に記載のＬＥＤ基板。 The metal layer further includes
A copper plating layer formed between the electroless Ni layer and the tin layer, the gold layer or the silver layer;
The Ni plating layer formed between the copper plating layer and the tin layer, gold layer or silver layer,
The conductive metal board is further formed in the groove, and is formed between the conductive metal board and the adhesive layer, and is made of trivalent chromium or fluoride, and has a thickness of 0.1 to 1 μm. The LED substrate according to claim 9, comprising a plurality of conversion coatings having a thickness dimension of 12.
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