KR101292197B1 - Method for manufacturing a reflector for led chip mounted printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광다이오드(light emitting diode; LED) 실장 회로기판에 관한 것으로, 특히 LED 소자에서 방출되는 빛의 방사 방향을 전면으로 향하도록 안내함으로써 발광 효율(light emission efficiency)을 극대화하기 위한 반사판 (reflector) 제작 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode (LED) mounted circuit board, and in particular, a reflector for maximizing light emission efficiency by guiding the emission direction of light emitted from the LED device to the front. ) It is about production technology.
최근들어, 발광다이오드(LED), 특히 백색 LED는 액정디스플레이(liquid crystal display; LCD)의 백라이트 유닛(BLU), 자동차용 전조등, 일반주택 및 사무실 조명용 광원 등으로 그 응용 범위가 날로 확대되고 있다. Recently, light emitting diodes (LEDs), especially white LEDs, have been widely applied to backlight units (BLUs) of liquid crystal displays (LCDs), headlights for automobiles, light sources for general home and office lighting, and the like.
일반적으로, 발광다이오드는 빛을 발산함과 동시에 상당량의 열을 방출하므로, 방열(heat disspipation)을 위한 목적에서 메탈(metal)을 재질로 한 코어기판(core substrate)에 제작된다. 또한, 발광다이오드를 기판에 장착하면, 발광다이오드 칩의 일면은 기판을 접하게 되므로, 발광다이오드에서 방사되는 빛을 효율적으로 특정방향으로 집광시키기 위한 반사판이 필요하다. In general, since the light emitting diodes emit light and emit a considerable amount of heat, they are manufactured on a core substrate made of metal for the purpose of heat disspipation. In addition, when the light emitting diode is mounted on the substrate, one surface of the light emitting diode chip is in contact with the substrate, and thus a reflecting plate for efficiently condensing light emitted from the light emitting diode in a specific direction is required.
이를 위하여, 종래기술은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 기반으로 하는 메탈 코어를 반사판을 직접 제작하고 반사판 속에 LED 칩을 실장하는 방식을 사용하고 있다. 도1은 종래기술에 따라 메탈 코어기판에 제작된 반사판을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 종래기술은 메탈 코어(10) 자체를 금형하여, 반사판(reflector; 11)을 제작하고 있다. 그런데, 메탈 코어에 금형을 실시하는 경우 금형비용이 고가이어서, 기판 제조비용을 상승시키는 문제가 있다. 더욱이, 메탈 코어를 사용하는 경우 FR4와 같은 에폭시 수지 기판을 기본으로 하는 기존의 인쇄회로기판 공법을 적용하는데 어려움이 있다. To this end, the prior art uses a metal core based on aluminum (Al) or copper (Cu) to directly fabricate a reflector and mount an LED chip in the reflector. 1 is a view schematically showing a reflecting plate manufactured on a metal core substrate according to the prior art. Referring to FIG. 1, the prior art molds the
따라서, 본 발명의 목적은 에폭시 수지와 동박을 기초로 하여 도금, 식각 등의 공정을 진행하는 기존의 인쇄회로기판 제조공법에 벗어나지 않으면서도, LED 칩에서 발광되는 빛을 전면으로 안내할 수 있는 반사판을 제작하는 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is a reflection plate capable of guiding the light emitted from the LED chip to the front surface without departing from the conventional printed circuit board manufacturing method that proceeds the process of plating, etching, etc. based on epoxy resin and copper foil. To provide a manufacturing method for manufacturing.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 절연층 양 표면에 동박이 형성된 자재를 드릴(drill) 가공해서 상부와 하부가 개구된 캐비티(cavity)를 형성하고, 동도금을 실시함으로써 캐비티 내벽과 동박표면 전면을 동도금하는 함으로써 반사판 레이어(reflector layer)를 제작하고, 상기 반사판 레이어의 캐비티 공간을 통과해서 상기 LED 칩의 발광 빛이 도파되도록, LED 칩이 실장된 기판 위에, 프리프레그 또는 레진과 같은 본딩시트(bonding sheet)를 사이에 두고, 상기 반사판 레이어를 차례로 적층하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention drills a material in which copper foil is formed on both surfaces of the insulating layer to form a cavity having an upper and a lower opening, and performs copper plating to form a cavity inner wall and the entire surface of the copper surface. The copper plate is coated with a bonding sheet such as a prepreg or a resin on a substrate on which the LED chip is mounted so as to form a reflector layer and guide light emitted from the LED chip through the cavity space of the reflector layer. It is characterized by laminating the reflective plate layer in sequence with a bonding sheet) therebetween.
여기서, 본딩시트와 반사판 레이어의 캐비티 사이즈는, LED 칩에서 발광되는 빛이 전면으로 도파될 수 있도록, 기판에 실장된 LED 칩의 크기보다 약간 크게 만들어, 속이 빈 도파 공간을 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 LED 칩 위에 적층된 반사판 레이어의 캐비티 내벽은 동(Cu)으로 도금되어 있으므로, LED 칩에서 발광하는 빛이 캐비티 내벽에서 반사되어 기판 전면으로 방사할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. Here, it is preferable that the cavity size of the bonding sheet and the reflector layer is made slightly larger than the size of the LED chip mounted on the substrate so that the light emitted from the LED chip can be guided to the front side, thereby providing a hollow waveguide space. According to the present invention, since the inner wall of the cavity of the reflector layer laminated on the LED chip is plated with copper (Cu), the light emitted from the LED chip is reflected from the inner wall of the cavity so as to be radiated to the entire surface of the substrate.
본 발명에 따른 반사판 레이어로서, 캐비티가 제작된 절연층은 에폭시수지에 글래스 파이버가 보강된 자재를 사용할 수 있으며, FR4 또는 동박적층판(CCL)과 같은 폴리머 기판을 사용할 수 있다. 또한, 캐비티 내벽 도금은 통상적인 무전해도금과 전기도금의 과정을 순차적으로 진행해서 얻을 수 있다. 제작된 반사판 레이어는은 프리프레그(PREPREG) 또는 레진(resin)과 같은 본딩 시트(bonding sheet)를 이용해서 LED 기판에 고정할 수 있다. As the reflective plate layer according to the present invention, the insulating layer is made of a cavity can be made of a glass fiber reinforced material in the epoxy resin, a polymer substrate such as FR4 or copper clad laminate (CCL) can be used. In addition, the cavity inner wall plating can be obtained by sequentially proceeding the conventional electroless plating and electroplating processes. The manufactured reflector layer may be fixed to the LED substrate using a bonding sheet such as prepreg or resin.
이상과 같이, 본 발명은 FR4 또는 동박적층판(CCL)과 같은 기존의 일반 PCB 자재를 이용해서 반사판 레이어를 제작하고 이를 LED 실장 기판에 그대로 적층함으로써 반사판을 구현하므로, 추가의 설비투자 없이도 저비용으로 발광다이오드에서 방사되는 빛을 효율적으로 일방향으로 안내해서 집광시키는 장점이 있다. As described above, the present invention implements a reflector by fabricating a reflector layer using an existing general PCB material such as FR4 or copper clad laminate (CCL) and laminating it on an LED mounting substrate, thereby emitting light at low cost without additional equipment investment. The light emitted from the diode is efficiently guided in one direction and condensed.
도1a 내지 도1c는 종래기술에 따라 기판에 제작된 반사판을 나타낸 도면.
도2a 내지 도2e는 본 발명에 따라 반사판이 장착된 LED 칩 실장 기판 제조공법을 나타낸 도면. 1A to 1C show a reflecting plate fabricated on a substrate according to the prior art.
Figures 2a to 2e is a view showing a manufacturing method of the LED chip mounting substrate equipped with a reflector according to the present invention.
본 발명은 LED 칩을 장착하고 상기 LED 칩의 입출력단자와 전기접속을 하는 동박회로를 구비한 기판의 표면 위에 본딩시트를 게재해서 반사판 레이어를 적층하여 구비한 LED 칩 실장 인쇄회로기판에 있어서, 상기 반사판 레이어는 상부와 하부가 개구된 캐비티를 구비하되, 캐비티의 내벽이 동도금되어 있어서, LED 칩으로부터 방사된 빛이 캐비티 하부 개구부에 수납되고 캐비티의 측벽에 반사되어 캐비티 상부 개구부로 방출되는 것을 특징으로 하는 LED 칩 실장 인쇄회로기판을 제공한다.The present invention provides an LED chip mounted printed circuit board comprising a reflective sheet layer formed by stacking a bonding sheet on a surface of a substrate having an LED chip and having a copper foil circuit electrically connected to an input / output terminal of the LED chip. The reflector layer has a cavity with upper and lower openings, and the inner wall of the cavity is copper plated so that light emitted from the LED chip is received in the cavity lower opening and reflected by the sidewall of the cavity to be emitted into the cavity upper opening. To provide an LED chip mounted printed circuit board.
본 발명은 LED 칩을 실장한 인쇄회로기판을 제작하는 방법에 있어서, (a) 절연층을 사이에 두고 양면에 동박이 형성된 자재를 드릴 가공해서 상부와 하부가 개구된 캐비티를 형성하고, 동도금을 실시해서 캐비티 내벽 측면과 동박 위에 동도금층을 형성하여 반사판 레이어를 제작하는 단계 및 (b) 상기 반사판 레이어를 본딩시트를 사용해서 LED 칩 실장 기판 위에 고정하되, LED 칩이 캐비티 속에 수납되도록 해서 캐비티 공간을 통해 전면으로 발광하도록 위치를 정렬해서 적층 고정하는 단계를 포함하는 LED 칩 실장 인쇄회로기판 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a printed circuit board mounted with an LED chip, (a) by drilling a material formed with copper foil on both sides with an insulating layer therebetween to form a cavity having the upper and lower openings, and copper plating Forming a copper plating layer on the side surface of the cavity and the copper foil to fabricate a reflector layer; and (b) fixing the reflector layer on the LED chip mounting substrate using a bonding sheet, wherein the LED chip is stored in the cavity. Provided is a method for manufacturing an LED chip mounted printed circuit board comprising the step of arranging and stacking a position to emit light to the front through the.
이하에서는 첨부도면 도2a 내지 도2e를 참조해서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2A to 2E.
도2a는 본 발명에 따른 반사판 제작을 위한 시작재료의 일 실시예를 나타내고 있다. 도2a를 참조하면, 절연층(100c) 양면에 동박(100a, 100b)이 형성된 구조(이하, '반사판 레이어'라 칭함)를 나타내고 있다. 본 발명에 따른 반사판 레이어의 양호한 실시예로서, 동박적층판(CCL; copper cladded laminate), 유리 섬유질(glass fiber)이 보강된 에폭시수지, FR4, 또는 폴리머 기판이 사용될 수 있다. Figure 2a shows one embodiment of a starting material for manufacturing a reflector according to the present invention. Referring to FIG. 2A, a structure (hereinafter, referred to as a “reflective plate layer”) in which
도2b를 참조하면, 반사판 레이어(100)를 드릴가공을 하여 캐비티(110)를 제작한다. 그리고 나면, 도2c에 도시한 대로, 캐비티(110)의 내벽 및 양면의 동박(100a, 100b) 위에 동도금층(120)을 형성한다. 캐비티(110)의 내벽 벽면에 도금된 동도금층(120)은 LED 칩으로부터 발산된 빛을 기판 전면으로 방출되도록 가이드하는 반사판을 역할을 수행하게 된다. Referring to FIG. 2B, the cavity 110 is manufactured by drilling the
동도금층(120)은 무전해동도금과 전기동도금을 순차적으로 실시함으로써 진행할 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 캐비티(110)의 크기는 기판에 장착한 LED 칩의 크기보다 약간 크게 할 수 있다. 도2d를 참조하면, 필요에 따라 반사판 레이어(100)의 상층 표면에 이미지 작업을 진행해서 패턴을 형성할 수 있다. The
그리고 나면, 도2e에 도시한 대로, 본딩시트(400)를 사용해서 반사판 레이어(100)를, LED 칩(300)이 실장된 기판(200)에 장착한다. 본딩시트(400)의 양호한 실시예로서, 프리프레그(PREPREG) 또는 RCC(resin coated copper)가 사용될 수 있다. 도2e에 도시한 대로, 본딩시트(400) 역시 LED 칩과 정렬되도록 캐비티를 형성하여야 한다. LED 칩(300)은 캐비티 속에 수납되도록 정렬되어 적층되며, LED 칩에서 발광된 빛은 반사판 레이어(100)의 캐비티 내벽 측면에 반사되어 전면으로 집광되는 효과가 발생한다. Then, as shown in FIG. 2E, the reflecting
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has somewhat improved the features and technical advantages of the present invention in order to better understand the claims of the invention described below. Additional features and advantages that constitute the claims of the present invention will be described in detail below. It should be appreciated by those skilled in the art that the disclosed concepts and specific embodiments of the invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures to accomplish the invention and similar purposes.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다. In addition, the inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures to accomplish the same purpose of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and alterations can be made hereto without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims.
본 발명은 FR4와 같은 기존의 일반 PCB 자재를 이용해서 테이퍼 형상의 반사판을 제작함으로써, 추가의 설비투자 없이도, 저비용으로 발광다이오드에서 방사되는 빛을 효율적으로 집광시키는 장점이 있다. The present invention has the advantage of efficiently condensing the light emitted from the light emitting diodes at low cost, without additional equipment investment, by manufacturing a tapered reflector using a conventional general PCB material such as FR4.
100 : 반사판 레이어
100a, 100b : 동박
100c : 절연층
110 : 캐비티
200 : LED 칩 실장 기판
300 : LED 칩
400 : 본딩시트100: reflector layer
100a, 100b: copper foil
100c: insulation layer
110: Cavity
200: LED chip mounting board
300: LED chip
400: bonding sheet
Claims (2)
(a) 절연층 양면에 동박이 피복된 자재를 반사판 레이어로 하고, LED 칩과 정렬될 부위에 드릴 가공을 해서 반사판 레이어의 선정된 위치에 캐비티를 형성하는 단계;
(b) 상기 반사판 레이어 전체에 대해 동도금을 실시해서 상기 캐비티의 내벽면과 절연층 양면의 동박 위에 동도금층을 형성하여 반사판 레이어를 형성하는 단계; 및
(c) 표면에 LED 칩이 실장된 인쇄회로기판 위에 상기 반사판 레이어를 포개어 적층하되, LED 칩이 상기 반사판 레이어의 캐비티 공간 속에 정렬되도록 적층하되, 상기 LED 칩에서 발산되는 빛이 캐비티 공간을 통해 상기 동도금으로 피복된 캐비티 내벽을 반사하며 캐비티 상부 개구부로 방출되도록 위치를 정렬해서, 상기 반사판 레이어와 인쇄회로기판의 접합면을 본딩시트로 접착하여 고정하는 단계
를 포함하는 LED 칩 실장 인쇄회로기판 제조방법.In the method of manufacturing an LED chip mounted printed circuit board having a reflector layer for inducing light emitted from the LED chip mounted on the substrate to be radiated upwards,
(a) using a material coated with copper foil on both sides of the insulating layer as a reflection plate layer, and drilling a portion to be aligned with the LED chip to form a cavity at a predetermined position of the reflection plate layer;
(b) copper plating the entire reflector layer to form a reflector layer by forming a copper plating layer on the inner wall of the cavity and the copper foil on both sides of the insulation layer; And
(c) stacking the reflective plate layer on the printed circuit board on which the LED chip is mounted on the surface, and stacking the LED chip so that the LED chip is aligned in the cavity space of the reflective plate layer, wherein the light emitted from the LED chip passes through the cavity space. Arranging the positions to reflect the inner wall of the cavity coated with copper plating and to be discharged to the upper opening of the cavity, and bonding and fixing the bonding surface of the reflector layer and the printed circuit board with a bonding sheet.
LED chip mounted printed circuit board manufacturing method comprising a.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20160630 Year of fee payment: 4 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |