KR102079938B1 - Ceramic substrate for led and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얇은 세라믹 박판을 사용함으로써 작은 크기의 LED의 부착이 가능하도록 하고, 적층형 구조를 이용하여 패드를 형성하고 기판에 형성되는 홀의 개수를 최소화하여 제조원가를 낮추는 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic substrate for LEDs and a method of manufacturing the same, and more particularly, to enable the attachment of small size LEDs by using thin ceramic thin plates, and to form pads using a laminated structure and to form holes formed in the substrate. The present invention relates to a ceramic substrate for LEDs and a method of manufacturing the same, which minimizes the number of manufacturing costs.
발광다이오드(LED)는 자외선에서 적외선에 이르는 다양한 파장 대역에서 폭넓게 이용될 수 있다. 니치아(Nichia)가 질화물 발광다이오드(GaN LED)를 상용화한 이래, 반도체 박막기술, 공정기술, 디바이스 기술의 지속적인 발전에 힘입어 GaN-LED는 성능 및 신뢰성에 비약적인 향상을 가져왔고, 작은 표시소자 기능에서 휴대폰, TV, 조명, 전광판, 신호등, 자동차, 가전 분야 등 고휘도, 고출력 응용제품 출시로 LED 수요는 폭발적으로 증가하고 있다. 특히 2005년 이후 전광효율이 급격히 증가하면서부터 디스플레이 산업의 LCD 백라이트 유닛으로서 거대 규모의 시장이 형성되었고, 조명 산업에서는 에너지 절약에 대한 우수성 입증과 가격하락이 가속화되면서 향후 2030년까지 LED 조명의 보급 및 발전이 꾸준히 증가할 것으로 예측된다. 그러나 현재, 국내 LED 산업은 중국 등과 같은 후발주자들의 범국가적인 투자와 산업육성 정책 의해 글로벌 시장경쟁이 심화되면서 국내기업들의 가격 경쟁력은 한계에 봉착하였고, 정부차원의 투자 지원마저 위축된 상황에 이르고 있다. 이러한 어려운 상황을 돌파할 수 있는 신시장 창출을 위해 차세대 디스플레이, 의료/바이오, 통신, 자율주행기기, 섬유, 농수산 분야 융복합기술 개발이 요구되고 있다.Light emitting diodes (LEDs) may be widely used in various wavelength bands from ultraviolet rays to infrared rays. Since Nichia's commercialization of nitride light emitting diodes (GaN LEDs), thanks to the continuous development of semiconductor thin film technology, process technology, and device technology, GaN-LED has shown a dramatic improvement in performance and reliability. LED demand is exploding due to the launch of high-brightness and high-power applications such as mobile phones, TVs, lighting, electronic signs, traffic lights, automobiles, and home appliances. In particular, since 2005, the total light efficiency increased rapidly, and a large market was formed as the LCD backlight unit of the display industry. Development is expected to increase steadily. However, at present, the domestic LED industry has faced a limit in price competitiveness of domestic companies as global market competition intensified by late-stage investors such as China and the policy to foster industry. have. In order to create a new market that can overcome this difficult situation, development of convergence technologies for next-generation display, medical / bio, telecommunications, autonomous driving devices, textiles, and agriculture and fisheries are required.
최근 LED의 크기조절의 자유도, 유연한 특성, 선택적인 발광 파장의 효과를 응용한 수많은 연구논문이 발표되고 있다. 조명용으로 쓰이는 LED는 주로 1000 μm × 1000 μm의 크기이다. 이러한 LED의 면적을 1/100 이하로 줄이면 머리카락 두께 정도인 100 μm × 100 μm 크기가 되는데, 이러한 LED를 마이크로 LED라 한다. 이러한 마이크로 LED는 스트레처블 기판 및 유연기판, 3차원 구조의 기판에 실장 할 수 있게 되어 웨어러블 디스플레이, 피부 부착형 의료기기, 반도체 장비, 자율주행센서 및 빅데이터 서비스용 광원 등과 같은 다양한 분야에 적용할 수 있다.Recently, a number of research papers have been published that apply the effects of the degree of freedom of LED scaling, flexible characteristics, and selective emission wavelength. LEDs used for lighting are mainly 1000 μm × 1000 μm in size. If the area of the LED is reduced to 1/100 or less, the size of the hair becomes about 100 μm × 100 μm, which is about the thickness of the hair. Such an LED is called a micro LED. These micro LEDs can be mounted on stretchable boards, flexible boards, and 3D boards, and applied to various fields such as wearable displays, skin-attached medical devices, semiconductor devices, autonomous driving sensors, and light sources for big data services. can do.
이러한 마이크로 LED는 극도로 작은 크기와 얇은 두께로 다양한 분야로 응용될 수 있는데 그 중 대표적으로 마이크로 LED 디스플레이에 활용될 수 있다. 차세대 디스플레이로 주목받는 마이크로 LED 디스플레이는 픽셀의 화소로 자체 발광하는 100 μm 이하 크기의 RGB 마이크로 LED를 적용하는 것으로 기존의 OLED와 LCD 대비 전력소모가 작고 효율과 신뢰성이 높으며, 단위 패널을 타일링 형태로 배열하면 대면적화가 가능한 장점이 있다.Such micro LEDs can be applied to various fields with extremely small size and thin thickness, which can be used for micro LED displays. The micro LED display, which is attracting attention as the next-generation display, adopts RGB micro LEDs of 100 μm or less that emit light by pixels of pixels. Its power consumption is lower than that of conventional OLEDs and LCDs, and efficiency and reliability are high. Arrangement has the advantage of large area.
이러한 마이크로 LED를 디스플레이에 적용하기 위해서는 마이크로 LED 자체에 대한 연구뿐만 아니라 마이크로 LED가 부착되는 기판에 대한 연구개발도 필요하다. 100 μm 이하의 크기로 작아진 RGB 마이크로 LED를 부착하기 위해서는 기판 자체의 두께도 얇아져야 하고, 얇아진 기판의 플렉시블 성질을 유지하기 위해서는 기판에 형성되는 홀의 개수를 줄여야만 한다. 그런데, 종래 LED용 기판에 사용되는 소재로는 작아진 LED를 수용할 정도의 얇은 두께의 기판을 제조하기 어렵고, 기판에 형성되는 홀의 개수를 줄일 수 있는 방안도 마련돼 있지 않아 이에 대한 연구가 매우 시급한 실정이다. 종래 LED용 기판에는 RGB 마이크로 LED의 개수만큼의 홀이 형성되어야만 했다.In order to apply such a micro LED to a display, not only a study on the micro LED itself but also a research and development on a substrate to which the micro LED is attached are required. In order to attach an RGB micro LED smaller than 100 μm in size, the thickness of the substrate itself must be thin, and in order to maintain the flexible property of the thin substrate, the number of holes formed in the substrate must be reduced. However, it is difficult to manufacture a substrate having a thin thickness enough to accommodate a small LED as a material used in a conventional LED substrate, and there is no plan to reduce the number of holes formed in the substrate, so research on this is very urgent. It is true. In the conventional LED substrate, as many holes as the number of RGB micro LEDs had to be formed.
본 발명의 목적은 세라믹 소재의 얇은 박판을 이용하여 휘어질 수 있고 동시에 작은 크기의 마이크로 LED도 단단히 부착될 수 있는 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ceramic substrate for LEDs and a method of manufacturing the same, which can be bent using a thin thin plate of ceramic material and at the same time firmly attach a small size micro LED.
본 발명의 다른 목적은 적층형 설계를 통해 기판에 형성되는 홀의 개수를 최소화하여 플랙시블 성질을 갖도록 하는 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ceramic substrate for LEDs and a method of manufacturing the same, which have flexible properties by minimizing the number of holes formed in the substrate through a laminated design.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 가장자리에 비아홀(a)을 형성하는 단계; 비아홀(a)에 도전성 페이스트를 충진하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 일면에 바텀 패턴(10)을 형성하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 타면에 공통전극 패턴(20)을 형성하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 타면 및 공통전극 패턴(20) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(200)을 형성하는 단계; 공통전극 패턴(20) 위에 형성된 절연층(200)에 비아홀(b)을 형성하는 단계; 비아홀(b)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(200) 위에 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)을 형성하고 열처리하는 단계; 비아홀(b), 절연층(200), 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40) 위에 절연제를 도포하여 절연층(300)을 형성하는 단계; 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(b)을 연장 형성하고, 레드 LED전극 패턴(30) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(c)을 형성하며, 블루 LED전극 패턴(40) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(d)을 형성하는 단계; 비아홀(b), 비아홀(c) 및 비아홀(d)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(300) 위에 그린 LED전극 패턴(50)을 형성하고 열처리하는 단계; 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d), 절연층(300) 및 그린 LED전극 패턴(50) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(400)을 형성하는 단계; 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(b)를 연장 형성하고, 비아홀(c) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(c)를 연장 형성하며, 비아홀(d) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(d)를 연장 형성하고, 그린 LED전극 패턴(50) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(e)를 형성하는 단계; 및 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e)에 도전성 페이스트를 충진하고, 비아홀(b) 위에 공통전극 패드 패턴(60)을 형성하고, 비아홀(c) 위에 레드 LED전극 패드 패턴(70)을 형성하며, 비아홀(d) 위에 블루 LED전극 패드 패턴(80)을 형성하고, 비아홀(e) 위에 그린 LED전극 패드 패턴(90)을 형성한 뒤, 열처리하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a ceramic substrate for an LED according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a via hole (a) in the edge of the ceramic thin plate (100); Filling the via hole (a) with a conductive paste and performing heat treatment; Forming a
바람직하게는, 상기 LED용 세라믹 기판 제조 방법은, 공통전극 패드 패턴(60), 레드 LED전극 패드 패턴(70), 블루 LED전극 패드 패턴(80), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및 절연층(400) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(500)을 형성하는 단계; 공통전극 패드 패턴(60) 및 레드 LED전극 패드 패턴(70) 위에 형성된 절연층(500)에 레드 LED용 홈을 형성하고, 공통전극 패드 패턴(60) 및 블루 LED전극 패드 패턴(80) 위에 형성된 절연층(500)에 블루 LED용 홈을 형성하며, 공통전극 패드 패턴(60) 및 그린 LED전극 패드 패턴(90) 위에 형성된 절연층(500)에 그린 LED용 홈을 형성하는 단계; 상기 레드 LED용 홈에 레드 LED를 부착하고, 상기 블루 LED용 홈에 블루 LED를 부착하며, 상기 그린 LED용 홈에 그린 LED를 부착하는 단계; 및 절연층(500)의 표면 및 세라믹 박판(100)의 일면을 평탄화하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes a common
바람직하게는, 절연층(500)을 형성하는 절연제는 검정색을 띠는 것을 특징으로 한다.Preferably, the insulation forming the
바람직하게는, 상기 LED용 세라믹 기판 제조 방법은, 두 개의 LED용 세라믹 기판을 서로 이어 붙일 때, 어느 하나의 LED용 세라믹 기판의 최우측에 구비된 LED와 다른 하나의 LED용 세라믹 기판의 최좌측에 구비된 LED 사이의 간격이, 하나의 LED용 세라믹 기판 내에 구비된 LED 사이의 간격과 동일하도록, LED용 세라믹 기판의 외주면을 절단하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, when the two LED ceramic substrates are connected to each other, the leftmost side of the LED and the other ceramic substrate for LEDs provided on the rightmost side of any one ceramic substrate for LEDs And cutting the outer circumferential surface of the ceramic substrate for the LEDs such that the spacing between the LEDs provided in the same is equal to the interval between the LEDs provided in the ceramic substrate for one LED.
바람직하게는, 상기 절연제는 유리, 세라믹, 에폭시 및 폴리이미드 중 적어도 어느 하나에 해당하고, 절연층(200), 절연층(300), 절연층(400) 및 절연층(500) 중 적어도 어느 하나의 두께는 2 내지 100미크론에 해당할 수 있다.Preferably, the insulating agent corresponds to at least one of glass, ceramic, epoxy, and polyimide, and at least any one of the
바람직하게는, 상기 도전성 페이스트는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당하고, 공통전극 패턴(20), 레드 LED전극 패턴(30), 블루 LED전극 패턴(40) 및 그린 LED전극 패턴(50) 중 적어도 어느 하나의 두께는 1 내지 10미크론에 해당할 수 있다.Preferably, the conductive paste corresponds to one or more materials of Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo, and W, the
바람직하게는, 비아홀(a), 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e) 중 적어도 어느 하나의 지름은 10 내지 200미크론에 해당할 수 있다.Preferably, the diameter of at least one of the via hole (a), the via hole (b), the via hole (c), the via hole (d), and the via hole (e) may correspond to 10 to 200 microns.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED용 세라믹 기판은 상술한 LED용 세라믹 기판 제조 방법에 의해 제조된다.Ceramic substrate for LED according to another embodiment of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a ceramic substrate for LED.
본 발명은 세라믹 소재의 얇은 박판을 이용하여 휘어질 수 있고 동시에 작은 크기의 마이크로 LED도 단단히 부착될 수 있는 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a ceramic substrate for LED and a method of manufacturing the same, which can be bent using a thin thin plate of ceramic material and at the same time firmly attached to a small size micro LED.
본 발명은 적층형 설계를 통해 기판에 형성되는 홀의 개수를 최소화하여 플랙시블 성질을 갖도록 하는 LED용 세라믹 기판 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a ceramic substrate for LED and its manufacturing method to have a flexible property by minimizing the number of holes formed in the substrate through a laminated design.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가장자리에 비아홀이 형성된 세라믹 박판의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED용 세라믹 기판 제조 방법의 각 공정에 해당하는 LED용 세라믹 기판의 단면도를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a perspective view of a ceramic thin plate formed with a via hole on the edge according to an embodiment of the present invention.
2 to 13 is a view showing a cross-sectional view of the ceramic substrate for LED corresponding to each step of the method for manufacturing a ceramic substrate for LED according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if displayed on different drawings.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of embodiments of the present invention, detailed descriptions of related well-known configurations or functions will be omitted if it is determined that the understanding of the embodiments of the present invention is impeded.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms.
도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED용 세라믹 기판(이하, “본 LED용 세라믹 기판”이라 한다)의 구조 및 LED용 세라믹 기판의 제조 방법(이하, “본 LED용 세라믹 기판 제조 방법”이라 한다)에 대하여, 이하 설명한다.1 to 13, the structure of the ceramic substrate for LED (hereinafter referred to as "ceramic substrate for LED") and the manufacturing method of the ceramic substrate for LED according to an embodiment of the present invention (hereinafter, "main LED" Ceramic substrate manufacturing method ”will be described below.
본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 가장자리에 비아홀(a)을 형성하는 단계; 비아홀(a)에 도전성 페이스트를 충진하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 일면에 바텀 패턴(10)을 형성하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 타면에 공통전극 패턴(20)을 형성하고 열처리하는 단계; 세라믹 박판(100)의 타면 및 공통전극 패턴(20) 위에 절연제를 도포하여 절연층(200)을 형성하는 단계; 공통전극 패턴(20) 위에 형성된 절연층(200)에 비아홀(b)을 형성하는 단계; 비아홀(b)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(200) 위에 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)을 형성하고 열처리하는 단계; 비아홀(b), 절연층(200), 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(300)을 형성하는 단계; 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(b)을 연장 형성하고, 레드 LED전극 패턴(30) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(c)을 형성하며, 블루 LED전극 패턴(40) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(d)을 형성하는 단계; 비아홀(b), 비아홀(c) 및 비아홀(d)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(300) 위에 그린 LED전극 패턴(50)을 형성하고 열처리하는 단계; 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d), 절연층(300) 및 그린 LED전극 패턴(50) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(400)을 형성하는 단계; 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(b)를 연장 형성하고, 비아홀(c) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(c)를 연장 형성하며, 비아홀(d) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(d)를 연장 형성하고, 그린 LED전극 패턴(50) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(e)를 형성하는 단계; 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e)에 도전성 페이스트를 충진하고, 비아홀(b) 위에 공통전극 패드 패턴(60)을 형성하고, 비아홀(c) 위에 레드 LED전극 패드 패턴(70)을 형성하며, 비아홀(d) 위에 블루 LED전극 패드 패턴(80)을 형성하고, 비아홀(e) 위에 그린 LED전극 패드 패턴(90)을 형성한 뒤, 열처리하는 단계; 공통전극 패드 패턴(60), 레드 LED전극 패드 패턴(70), 블루 LED전극 패드 패턴(80), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및 절연층(400) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(500)을 형성하는 단계; 공통전극 패드 패턴(60) 및 레드 LED전극 패드 패턴(70) 위에 형성된 절연층(500)에 레드 LED용 홈을 형성하고, 공통전극 패드 패턴(60) 및 블루 LED전극 패드 패턴(80) 위에 형성된 절연층(500)에 블루 LED용 홈을 형성하며, 공통전극 패드 패턴(60) 및 그린 LED전극 패드 패턴(90) 위에 형성된 절연층(500)에 그린 LED용 홈을 형성하는 단계; 상기 레드 LED용 홈에 레드 LED를 부착하고, 상기 블루 LED용 홈에 블루 LED를 부착하며, 상기 그린 LED용 홈에 그린 LED를 부착하는 단계; 및/또는 절연층(500)의 표면 및 세라믹 박판(100)의 일면을 평탄화하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes forming a via hole (a) at an edge of the ceramic thin plate (100); Filling the via hole (a) with a conductive paste and performing heat treatment; Forming a
도 1 내지 도 13을 참조하여, 상술한 각 단계에 대하여, 이하 상세히 설명한다.1 to 13, each of the above-described steps will be described in detail below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가장자리에 비아홀이 형성된 세라믹 박판의 사시도를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a perspective view of a ceramic thin plate formed with a via hole on the edge according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 가장자리에 비아홀(a)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes forming a via hole a at an edge of the ceramic
본 단계에서, 세라믹 박판(100)의 두께는 10 내지 500미크론(μm)이고, 비아홀(a)의 지름은 10 내지 200미크론일 수 있다. 비아홀(a)은 레이저 조사, 기계적 드릴링, 케미칼 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.In this step, the thickness of the ceramic
도 2 내지 도 13은 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법의 각 공정에 해당하는 LED용 세라믹 기판의 단면도를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 세라믹 박판(100)을 A-A' 방향으로 절단한 단면도를 나타낸 도면이고, 도 3 내지 도 13은 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법의 각 공정에 따라 제조되어 가는 본 LED용 세라믹 기판을 A-A' 방향으로 절단한 단면도를 나타낸 도면이다.2 to 13 are cross-sectional views of the LED ceramic substrates corresponding to the respective steps of the present method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs. FIG. 2 is a cross-sectional view of the ceramic
도 2를 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)에 형성된 비아홀(a)에 도전성 페이스트를 충진하고 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 2, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes filling a conductive paste in a via hole (a) formed in the ceramic
본 단계에서, 세라믹 박판(100)의 비아홀(a)에 도전성 페이스트를 충진하는 것은 추후 세라믹 박판(100) 위로 형성될 공통전극 패턴(20), 레드 LED전극 패턴(30), 블루 LED전극 패턴(40) 및/또는 그린 LED전극 패턴(50)과 세라믹 박판(100) 하부에 형성될 바텀 패턴(10)을 전기적으로 연결하기 위함이다. 나아가, 본 단계의 도전성 페이스트는 유동성이 있는 수지용액에 도체 분말, 바인더 등이 분산된 상태의 복합 재료를 의미하는데, 이러한 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다.In this step, filling the conductive paste into the via hole (a) of the ceramic thin plate (100) is the
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다. 이때, 열처리라는 용어는 물질의 성질이 바뀌지 않는 범위 내에서 물질의 원래 기능을 부여하기 위하여 가열하는 것을 말한다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be. At this time, the term heat treatment refers to heating to give the original function of the material within the range that the properties of the material does not change.
도 3을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 일면에 바텀 패턴(10)을 형성하고 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes forming a
본 단계에서, 세라믹 박판(100)의 일면은 세라믹 박판(100)의 하부면을 의미하고, 바텀 패턴(10)은 도전성 페이스트를 이용하여 인쇄된다. 본 단계의 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다. 바텀 패턴(10)의 두께는 1 내지 10미크론일 수 있다. 바텀 패턴(10)은 전원과 연결되어 LED에 전력을 공급할 수 있다.In this step, one surface of the ceramic
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be.
도 4를 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 타면에 공통전극 패턴(20)을 형성하고 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 4, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes forming and heating a
본 단계에서, 세라믹 박판(100)의 타면은 세라믹 박판(100)의 상부면을 의미하고, 공통전극 패턴(20)은 도전성 페이스트를 이용하여 인쇄된다. 본 단계의 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다. 공통전극 패턴(20)의 두께는 1 내지 10미크론일 수 있다.In this step, the other surface of the ceramic
공통전극 패턴(20)은 비아홀(a)의 상부면 위에도 인쇄되어 비아홀(a)과 전기적 접속을 이루고, 비아홀(a)을 통해 바텀 패턴(10)과도 전기적으로 연결된다. 공통전극 패턴(20)에는 추후 LED의 공통전극이 전기적으로 연결된다. 공통전극은 그라운드전극을 의미할 수 있다.The
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be.
도 5를 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 세라믹 박판(100)의 타면 및 공통전극 패턴(20) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(200)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 5, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes forming an insulating
본 단계에서, 절연제는 세라믹 박판(100) 및 공통전극 패턴(20)에 영향을 주지 않는 재료로 세라믹 박판(100) 및 공통전극 패턴(20) 위에 도포된다. 절연제는 비도전성 소재로서, 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시, 폴리이미드 등을 포함할 수 있다. 이러한 절연제는 절연층(200)을 형성하고, 본딩층의 두께는 2 내지 100미크론일 수 있다.In this step, the insulation is applied on the ceramic
본 단계에서, 열처리 온도는 절연제의 녹는점에 따라 달라질 수 있고, 열처리 과정에서 세라믹 박판(100), 인쇄된 패턴들 및/또는 비아 홀들에 충진된 도전성 페이스트까지 녹는 것을 방지하기 위하여, 절연제의 녹는점은 세라믹 박판(100)의 녹는점, 패턴 인쇄에 사용된 도전성 페이스트의 녹는점 및 비아홀에 충진된 도전성 페이스트의 녹는점보다 낮을 수 있다. 따라서, 본 단계에서, 본 발명의 일 실시예는 절연제의 녹는점보다 높고 세라믹 박판(100)의 녹는점 및 도전성 페이스트의 녹는점보다는 낮은 온도에서 열처리할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature may vary depending on the melting point of the insulation, and in order to prevent melting up to the conductive paste filled in the ceramic
도 6을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 공통전극 패턴(20) 위에 형성된 절연층(200)에 비아홀(b)을 형성하는 단계 및/또는 비아홀(b)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(200) 위에 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)을 형성하고 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 6, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, forming a via hole b in the insulating
비아홀(b)은 절연층(200) 내 공통전극 패턴(20) 위에 형성된다. 비아홀(b)의 지름은 10 내지 200미크론일 수 있다. 비아홀(b)은 레이저 조사, 케미칼 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 본 단계의 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다.The via hole b is formed on the
레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)은 절연층(200) 위에서 비아홀(b)이 형성되지 않는 곳에 형성된다. 즉, 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)은 비아홀(b), 공통전극 패턴(20) 및/또는 비아홀(a)에 전기적으로 연결되지 않는다. 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)은 본 도면에는 도시되어 있지 않지만 절연층(200) 내 형성된 다른 비아홀(미도시) 및 세라믹 박판(100) 내 형성된 또 다른 비아홀(미도시)을 통해 바텀 패턴(10)과 전기적으로 연결된다.The red
레드 LED전극 패턴(30)에는 레드 LED에 구비된 두 전극 중 공통전극이 아닌 전극이 전기적으로 연결되고, 블루 LED전극 패턴(40)에는 블루 LED에 구비된 두 전극 중 공통전극이 아닌 전극이 전기적으로 연결된다. 레드 LED전극 패턴(30) 및/또는 블루 LED전극 패턴(40)의 두께는 1 내지 10미크론일 수 있다.The red
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be.
도 7을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 비아홀(b), 절연층(200), 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(300)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 7, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, an insulating layer is coated on a via hole (b), an insulating
본 단계에서, 절연제는 세라믹 박판(100), 레드 LED전극 패턴(30), 블루 LED전극 패턴(40) 및/또는 비아홀(b)에 영향을 주지 않는 재료로 도포된다. 절연제는 비도전성 소재로서, 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시, 폴리이미드 등을 포함할 수 있다. 이러한 절연제는 절연층(300)을 형성하고, 본딩층의 두께는 2 내지 100미크론일 수 있다.In this step, the insulation is applied with a material that does not affect the ceramic
본 단계에서, 열처리 온도는 절연제의 녹는점에 따라 달라질 수 있고, 열처리 과정에서 세라믹 박판(100), 인쇄된 패턴들 및/또는 비아 홀들에 충진된 도전성 페이스트까지 녹는 것을 방지하기 위하여, 절연제의 녹는점은 세라믹 박판(100)의 녹는점, 패턴 인쇄에 사용된 도전성 페이스트의 녹는점 및 비아홀에 충진된 도전성 페이스트의 녹는점보다 낮을 수 있다. 따라서, 본 단계에서, 본 발명의 일 실시예는 절연제의 녹는점보다 높고 세라믹 박판(100)의 녹는점 및 도전성 페이스트의 녹는점보다는 낮은 온도에서 열처리할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature may vary depending on the melting point of the insulation, and in order to prevent melting up to the conductive paste filled in the ceramic
도 8을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(b)을 연장 형성하고, 레드 LED전극 패턴(30) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(c)을 형성하며, 블루 LED전극 패턴(40) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(d)을 형성하는 단계 및/또는 비아홀(b), 비아홀(c) 및 비아홀(d)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(300) 위에 그린 LED전극 패턴(50)을 형성하고 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 8, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, a via hole b is extended in an insulating
비아홀(c)은 절연층(300) 내 레드 LED전극 패턴(30) 위에 형성되고, 비아홀(d)는 절연층(300) 내 블루 LED전극 패턴(40) 위에 형성되며, 비아홀(b)는 절연층(300)을 관통하여 절연층(300)의 상부면까지 연장되어 형성된다. 비아홀(c) 및/또는 비아홀(d)의 지름은 10 내지 200미크론일 수 있다. 비아홀(c) 및/또는 비아홀(d)은 레이저 조사, 케미칼 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 본 단계의 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다.The via hole c is formed on the red
그린 LED전극 패턴(50)은 절연층(300) 위에서 비아홀(b), 비아홀(c) 및/또는 비아홀(d)이 형성되지 않는 곳에 형성된다. 즉, 그린 LED전극 패턴(50) 은 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d), 공통전극 패턴(20), 레드 LED전극 패턴(30), 블루 LED전극 패턴(40) 및/또는 비아홀(a)에 전기적으로 연결되지 않는다. 그린 LED전극 패턴(50)은 본 도면에는 도시되어 있지 않지만 절연층(300) 내 형성된 다른 비아홀(미도시), 절연층(200) 내 형성된 또 다른 비아홀(미도시) 및 세라믹 박판(100) 내 형성된 또 다른 비아홀(미도시)을 통해 바텀 패턴(10)과 전기적으로 연결된다.The green
그린 LED전극 패턴(50)에는 그린 LED에 구비된 두 전극 중 공통전극이 아닌 전극이 전기적으로 연결되고, 그린 LED전극 패턴(50)의 두께는 1 내지 10미크론일 수 있다.The green
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be.
도 9를 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d), 절연층(300) 및 그린 LED전극 패턴(50) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(400)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 9, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, an insulating material is coated on a via hole (b), a via hole (c), a via hole (d), an insulating
본 단계에서, 절연제는 세라믹 박판(100), 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및/또는 그린 LED전극 패턴(50)에 영향을 주지 않는 재료로 도포된다. 절연제는 비도전성 소재로서, 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시, 폴리이미드 등을 포함할 수 있다. 이러한 절연제는 절연층(400)을 형성하고, 본딩층의 두께는 2 내지 100미크론일 수 있다.In this step, the insulation is applied with a material that does not affect the ceramic
본 단계에서, 열처리 온도는 절연제의 녹는점에 따라 달라질 수 있고, 열처리 과정에서 세라믹 박판(100), 인쇄된 패턴들 및/또는 비아 홀들에 충진된 도전성 페이스트까지 녹는 것을 방지하기 위하여, 절연제의 녹는점은 세라믹 박판(100)의 녹는점, 패턴 인쇄에 사용된 도전성 페이스트의 녹는점 및 비아홀에 충진된 도전성 페이스트의 녹는점보다 낮을 수 있다. 따라서, 본 단계에서, 본 발명의 일 실시예는 절연제의 녹는점보다 높고 세라믹 박판(100)의 녹는점 및 도전성 페이스트의 녹는점보다는 낮은 온도에서 열처리할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature may vary depending on the melting point of the insulation, and in order to prevent melting up to the conductive paste filled in the ceramic
도 10을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 비아홀(b) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(b)를 연장 형성하고, 비아홀(c) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(c)를 연장 형성하며, 비아홀(d) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(d)를 연장 형성하고, 그린 LED전극 패턴(50) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(e)를 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 10, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, the via hole b is extended to the insulating
도 11을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e)에 도전성 페이스트를 충진하고, 비아홀(b) 위에 공통전극 패드 패턴(60)을 형성하고, 비아홀(c) 위에 레드 LED전극 패드 패턴(70)을 형성하며, 비아홀(d) 위에 블루 LED전극 패드 패턴(80)을 형성하고, 비아홀(e) 위에 그린 LED전극 패드 패턴(90)을 형성한 뒤, 열처리하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 11, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, conductive paste is filled in the via holes b, the via holes c, the via holes d, and the via holes e, and the common electrode pad pattern is formed on the via holes b. 60, a red LED
비아홀(e)은 절연층(400) 내 그린 LED전극 패턴(50) 위에 형성되고, 비아홀(b), 비아홀(c) 및/또는 비아홀(d)는 절연층(400)을 관통하여 절연층(400)의 상부면까지 연장되어 형성된다. 비아홀(e)의 지름은 10 내지 200미크론일 수 있다. 비아홀(e)은 레이저 조사, 케미칼 에칭 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 본 단계의 도전성 페이스트에 사용되는 도체는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당할 수 있다.The via hole e is formed on the green
레드 LED전극 패드 패턴(70)은 절연층(400) 위에서 비아홀(c)와 접하는 곳에 형성되고, 비아홀(c)을 통해 레드 LED전극 패턴(30)과 전기적으로 연결된다.The red LED
공통전극 패드 패턴(60)은 절연층(400) 위에서 비아홀(b)와 접하는 곳에 형성되고, 비아홀(b)을 통해 공통전극 패턴(20)과 전기적으로 연결된다.The common
그린 LED전극 패드 패턴(90)은 절연층(400) 위에서 비아홀(e)와 접하는 곳에 형성되고, 비아홀(e)을 통해 그린 LED전극 패턴(50)과 전기적으로 연결된다.The green LED
블루 LED전극 패드 패턴(80)은 절연층(400) 위에서 비아홀(d)와 접하는 곳에 형성되고, 비아홀(d)를 통해 블루 LED전극 패턴(40)과 전기적으로 연결된다.The blue LED
레드 LED전극 패드 패턴(70), 공통전극 패드 패턴(60), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및/또는 블루 LED전극 패드 패턴(80)의 두께는 1 내지 10미크론일 수 있다.The red LED
본 단계에서, 열처리 온도는 도전성 페이스트로 사용되는 도체의 녹는점에 따라 달라지지만, 도전성 페이스트로서 Ag가 사용되는 경우, 열처리 온도는 대기 환경에서 600℃ 내지 900℃, 바람직하게는 800℃에 해당할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature depends on the melting point of the conductor used as the conductive paste, but when Ag is used as the conductive paste, the heat treatment temperature may correspond to 600 ° C to 900 ° C, preferably 800 ° C in the atmospheric environment. Can be.
도 12를 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 공통전극 패드 패턴(60), 레드 LED전극 패드 패턴(70), 블루 LED전극 패드 패턴(80), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및 절연층(400) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(500)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 12, the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes a common
본 단계에서, 절연제는 세라믹 박판(100), 레드 LED전극 패드 패턴(70), 공통전극 패드 패턴(60), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및/또는 블루 LED전극 패드 패턴(80)에 영향을 주지 않는 재료로 도포된다. 절연제는 비도전성 소재로서, 무기물 및/또는 유기물일 수 있고, 무기물은 유리, 세라믹 등을 포함하고, 유기물은 에폭시, 폴리이미드 등을 포함할 수 있다. 이러한 절연제는 절연층(500)을 형성하고, 본딩층의 두께는 2 내지 100미크론일 수 있다.In this step, the insulation is applied to the ceramic
본 단계에서, 열처리 온도는 절연제의 녹는점에 따라 달라질 수 있고, 열처리 과정에서 세라믹 박판(100), 인쇄된 패턴들 및/또는 비아 홀들에 충진된 도전성 페이스트까지 녹는 것을 방지하기 위하여, 절연제의 녹는점은 세라믹 박판(100)의 녹는점, 패턴 인쇄에 사용된 도전성 페이스트의 녹는점 및 비아홀에 충진된 도전성 페이스트의 녹는점보다 낮을 수 있다. 따라서, 본 단계에서, 본 발명의 일 실시예는 절연제의 녹는점보다 높고 세라믹 박판(100)의 녹는점 및 도전성 페이스트의 녹는점보다는 낮은 온도에서 열처리할 수 있다.In this step, the heat treatment temperature may vary depending on the melting point of the insulation, and in order to prevent melting up to the conductive paste filled in the ceramic
도 13을 참조하면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 공통전극 패드 패턴(60) 및 레드 LED전극 패드 패턴(70) 위에 형성된 절연층(500)에 레드 LED용 홈을 형성하고, 공통전극 패드 패턴(60) 및 블루 LED전극 패드 패턴(80) 위에 형성된 절연층(500)에 블루 LED용 홈을 형성하며, 공통전극 패드 패턴(60) 및 그린 LED전극 패드 패턴(90) 위에 형성된 절연층(500)에 그린 LED용 홈을 형성하는 단계, 상기 레드 LED용 홈에 레드 LED(1)를 부착하고, 상기 블루 LED용 홈에 블루 LED(3)를 부착하며, 상기 그린 LED용 홈에 그린 LED(2)를 부착하는 단계; 및/또는 절연층(500)의 표면 및 세라믹 박판(100)의 일면을 평탄화하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 13, in the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, red LED grooves are formed in the insulating
레드 LED용 홈, 블루 LED용 홈 및/또는 그린 LED용 홈은 각 삼원색을 발하는 LED를 본 LED용 세라믹 기판에 삽입하여 결합시키기 위한 홈을 나타낸다.The grooves for red LEDs, grooves for blue LEDs and / or grooves for green LEDs represent grooves for inserting and combining LEDs emitting three primary colors into the ceramic substrate for the LED.
레드 LED(1)의 공통전극은 공통전극 패드 패턴(60)에 접촉되고 공통전극이 아닌 전극은 레드 LED전극 패드 패턴(70)에 접촉되도록, 레드 LED용 홈에 레드 LED(1)가 부착된다. 블루 LED(3)의 공통전극은 공통전극 패드 패턴(60)에 접촉되고 공통전극이 아닌 전극은 블루 LED전극 패드 패턴(80)에 접촉되도록, 블루 LED용 홈에 블루 LED(3)가 부착된다. 마찬가지로, 그린 LED(2)의 공통전극은 공통전극 패드 패턴(60)에 접촉되고 공통전극이 아닌 전극은 그린 LED전극 패드 패턴(60)에 접촉되도록, 그린 LED용 홈에 그린 LED(2)가 부착된다.The red LED 1 is attached to the groove for the red LED so that the common electrode of the red LED 1 contacts the common
이로써, 레드 LED(1)의 공통전극은 공통전극 패드 패턴(60) 및 비아홀(b)를 통해 절연층(200)에 존재하는 공통전극 패턴(20)에 전기적으로 연결되고, 공통전극 패턴(20)은 비아홀(a)를 통해 바텀 패턴(10)에 전기적으로 연결됨으로써, 레드 LED(1)의 공통전극은 바텀 패턴(10)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다. 그리고, 레드 LED(1)의 나머지 전극은 레드 LED전극 패드 패턴(70) 및 비아홀(c)을 통해 절연층(300)에 존재하는 레드 LED전극 패턴(30)에 전기적으로 연결되고, 레드 LED전극 패턴(30)은 절연층(200)을 관통하여 형성되는 비아홀(미도시) 및 세라믹 박판(100)을 관통하여 형성되는 비아홀(a)와 다른 비아홀(미도시)을 통해 바텀 패턴(10)과 다른 바텀 패턴(미도시)에 전기적으로 연결됨으로써, 레드 LED(1)의 나머지 전극은 바텀 패턴(미도시)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다.Thus, the common electrode of the red LED 1 is electrically connected to the
마찬가지로, 블루 LED(3)의 공통전극은 공통전극 패드 패턴(60) 및 비아홀(b)를 통해 절연층(200)에 존재하는 공통전극 패턴(20)에 전기적으로 연결되고, 공통전극 패턴(20)은 비아홀(a)를 통해 바텀 패턴(10)에 전기적으로 연결됨으로써, 블루 LED(3)의 공통전극은 바텀 패턴(10)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다. 그리고, 블루 LED(3)의 나머지 전극은 블루 LED전극 패드 패턴(80) 및 비아홀(d)을 통해 절연층(300)에 존재하는 블루 LED전극 패턴(40)에 전기적으로 연결되고, 블루 LED전극 패턴(40)은 절연층(200)을 관통하여 형성되는 비아홀(미도시) 및 세라믹 박판(100)을 관통하여 형성되는 비아홀(a)와 다른 비아홀(미도시)을 통해 바텀 패턴(10)과 다른 바텀 패턴(미도시)에 전기적으로 연결됨으로써, 블루 LED(3)의 나머지 전극은 바텀 패턴(미도시)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다.Similarly, the common electrode of the blue LED 3 is electrically connected to the
또한, 그린 LED(2)의 공통전극도 공통전극 패드 패턴(60) 및 비아홀(b)를 통해 절연층(200)에 존재하는 공통전극 패턴(20)에 전기적으로 연결되고, 공통전극 패턴(20)은 비아홀(a)를 통해 바텀 패턴(10)에 전기적으로 연결됨으로써, 그린 LED(2)의 공통전극은 바텀 패턴(10)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다. 그리고, 그린 LED(2)의 나머지 전극은 그린 LED전극 패드 패턴(60) 및 비아홀(e)를 통해 절연층(400)에 존재하는 그린 LED전극 패턴(50)에 전기적으로 연결되고, 그린 LED전극 패턴(50)은 절연층(300) 및 절연층(200)을 관통하여 형성되는 비아홀(미도시) 및 세라믹 박판(100)을 관통하여 형성되는 비아홀(a)와 또 다른 비아홀(미도시)을 통해 바텀 패턴(10)과 또 다른 바텀 패턴(미도시)에 전기적으로 연결됨으로써, 그린 LED(2)의 나머지 전극은 바텀 패턴(미도시)과 연결된 전원의 (+) 또는 (-) 극과 연결된다.In addition, the common electrode of the green LED 2 is also electrically connected to the
이와 같이, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법에 따르면, 적층형 기판 구조와 함께, 각층에 형성된 패턴과 비아홀을 이용한 층간 전기적 연결을 통해, 종래처럼 LED 전극의 개수만큼 기판에 홀을 뚫지 않아도 된다. 이로써, 가공 효율을 개선할 수 있고 기판의 플렉시블 성질을 유지할 수 있다.As described above, according to the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, through the interlayer electrical connection using patterns and via holes formed in each layer together with the laminated substrate structure, it is not necessary to drill holes in the substrate as many as the number of LED electrodes. Thereby, processing efficiency can be improved and the flexible property of a board | substrate can be maintained.
나아가, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법에 따르면, 열전도율이 높고 열적 변형이 적은 세라믹 박판을 활용함으로써 LED로부터 발생하는 열을 효율적으로 방출하고 이러한 열에 의한 변형이 적어 종래 PCB 기판 대비 내구성이 매우 높다.Furthermore, according to the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, by utilizing a ceramic thin plate having high thermal conductivity and low thermal deformation, heat is efficiently emitted from the LED, and the deformation caused by such heat is less, and thus the durability is very high compared to a conventional PCB substrate.
또한, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법에 따르면, 얇은 두께로 제작이 가능한 세라믹 박판을 활용함으로써 상술한 효과를 모두 가지면서 크기가 작아진 마이크로 LED를 단단히 부착시킬 수 있다.In addition, according to the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, by using a thin ceramic plate that can be manufactured in a thin thickness, it is possible to firmly attach a micro-LED having a smaller size while having all the above-described effects.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 LED용 세라믹 기판 제조 방법은 두 개의 LED용 세라믹 기판을 서로 이어 붙일 때, 어느 하나의 LED용 세라믹 기판의 최우측에 구비된 LED와 다른 하나의 LED용 세라믹 기판의 최좌측에 구비된 LED 사이의 간격이, 하나의 LED용 세라믹 기판 내에 구비된 LED 사이의 간격과 동일하도록, LED용 세라믹 기판의 외주면을 절단하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing a ceramic substrate for LEDs includes two LED ceramic substrates connected to each other, and one LED ceramic and the other LED ceramic provided on the rightmost side of the ceramic substrate for one LED. And cutting the outer circumferential surface of the ceramic substrate for LEDs such that the spacing between the LEDs provided on the leftmost side of the substrate is equal to the spacing between the LEDs provided in one ceramic substrate for LEDs.
본 LED용 세라믹 기판 제조 방법에 따르면, 본 LED용 세라믹 기판은 블록단위로 제조된 후에 제조된 블록들을 이어 붙이는 공정을 거침으로써 소비자가 원하는 크기의 기판이 제조될 수 있다. 이때, 본 LED용 세라믹 기판은 하나의 블록을 의미할 수 있고, 복수 개의 블록이 이어 붙여진 완성된 기판을 의미할 수 있다.According to the method of manufacturing a ceramic substrate for LEDs, the ceramic substrate for LEDs may be manufactured by a unit of a block, and then a substrate having a desired size may be manufactured by a process of joining the manufactured blocks. In this case, the ceramic substrate for the LED may mean one block, and may mean a completed substrate to which a plurality of blocks are attached.
복수 개의 블록으로 이뤄진 기판에서 모든 LED 간격은 일정해야 한다. 따라서, 블록과 블록을 이어 붙이는 공정에서, 두 블록이 접하는 면을 기준으로 가장 가까이 존재하는 각 블록의 LED 사이의 간격은 하나의 블록 내 LED 간격과 동일해야 한다.All LED spacings must be constant on boards made of multiple blocks. Therefore, in the process of joining the block and the block, the spacing between the LEDs of each block closest to each other in contact with the two blocks should be equal to the LED spacing in one block.
이를 위해, 본 발명은 블록의 외주면을 절단함으로써 LED 간격을 조절한다. 예를 들어, 블록의 외주면 가까이에 존재하는 비아홀의 바깥면에 근접하게 블록의 외주면이 형성되도록 블록을 절단하거나, 블록의 외주면이 비아홀의 원점을 가로지르도록 블록을 절단할 수 있다.To this end, the present invention adjusts the LED spacing by cutting the outer peripheral surface of the block. For example, the block may be cut so that the outer circumferential surface of the block is formed close to the outer surface of the via hole existing near the outer circumferential surface of the block, or the block may be cut so that the outer circumferential surface of the block crosses the origin of the via hole.
이러한 공정은 피고레이저를 이용하여 수행될 수 있고, 세라믹 소재로 된 박판을 활용했기에 이러한 정밀한 절단이 가능할 수 있다.This process may be performed using a defendant laser, and this precise cutting may be possible because a thin plate made of ceramic material is used.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 13의 절연층(500)을 형성하는 절연제는 검정색을 띨 수 있다. 이는 절연제에 검정색 색소를 포함시킴으로써 구현할 수 있는데, 이로써 각 LED 사이에 검정색 절연층(500)으로 된 격벽이 구성되어 각 LED로부터 방출되는 빛이 서로 섞이는 것을 막을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the insulation forming the insulating
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is further noted that the scope of protection of the present invention may not be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.
1: 레드 LED 2: 그린 LED
3: 블루 LED 10: 바텀 패턴
20: 공통전극 패턴 30: 레드 LED전극 패턴
40: 블루 LED전극 패턴 50: 그린 LED전극 패턴
60: 공통전극 패드 패턴 70: 레드 LED전극 패드 패턴
80: 블루 LED전극 패드 패턴 90: 그린 LED전극 패드 패턴
100: 세라믹 박판 200, 300, 400, 500: 절연층
a, b, c, d, e: 비아홀 1: red LED 2: green LED
3: blue LED 10: bottom pattern
20: common electrode pattern 30: red LED electrode pattern
40: blue LED electrode pattern 50: green LED electrode pattern
60: common electrode pad pattern 70: red LED electrode pad pattern
80: blue LED electrode pad pattern 90: green LED electrode pad pattern
100: ceramic
a, b, c, d, e: via hole
Claims (8)
비아홀(a)에 도전성 페이스트를 충진하고 열처리하는 단계;
세라믹 박판(100)의 일면에 바텀 패턴(10)을 형성하고 열처리하는 단계;
세라믹 박판(100)의 타면에 공통전극 패턴(20)을 형성하고 열처리하는 단계;
세라믹 박판(100)의 타면 및 공통전극 패턴(20) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(200)을 형성하는 단계;
공통전극 패턴(20) 위에 형성된 절연층(200)에 비아홀(b)을 형성하는 단계;
비아홀(b)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(200) 위에 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40)을 형성하고 열처리하는 단계;
비아홀(b), 절연층(200), 레드 LED전극 패턴(30) 및 블루 LED전극 패턴(40) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(300)을 형성하는 단계;
비아홀(b) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(b)을 연장 형성하고, 레드 LED전극 패턴(30) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(c)을 형성하며, 블루 LED전극 패턴(40) 위에 형성된 절연층(300)에 비아홀(d)을 형성하는 단계;
비아홀(b), 비아홀(c) 및 비아홀(d)에 도전성 페이스트를 충진하고, 절연층(300) 위에 그린 LED전극 패턴(50)을 형성하고 열처리하는 단계;
비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d), 절연층(300) 및 그린 LED전극 패턴(50) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(400)을 형성하는 단계;
비아홀(b) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(b)를 연장 형성하고, 비아홀(c) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(c)를 연장 형성하며, 비아홀(d) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(d)를 연장 형성하고, 그린 LED전극 패턴(50) 위에 형성된 절연층(400)에 비아홀(e)를 형성하는 단계; 및
비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e)에 도전성 페이스트를 충진하고, 비아홀(b) 위에 공통전극 패드 패턴(60)을 형성하고, 비아홀(c) 위에 레드 LED전극 패드 패턴(70)을 형성하며, 비아홀(d) 위에 블루 LED전극 패드 패턴(80)을 형성하고, 비아홀(e) 위에 그린 LED전극 패드 패턴(90)을 형성한 뒤, 열처리하는 단계를 포함하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.Forming a via hole (a) at an edge of the ceramic thin plate (100);
Filling the via hole (a) with a conductive paste and performing heat treatment;
Forming a bottom pattern 10 on one surface of the ceramic thin plate 100 and performing heat treatment;
Forming a common electrode pattern 20 on the other surface of the ceramic thin plate 100 and performing heat treatment;
Forming an insulating layer 200 by applying an insulating material and heat treatment to the other surface of the ceramic thin plate 100 and the common electrode pattern 20;
Forming a via hole (b) in the insulating layer (200) formed on the common electrode pattern (20);
Filling a conductive paste into the via hole (b), forming a red LED electrode pattern 30 and a blue LED electrode pattern 40 on the insulating layer 200 and then performing heat treatment;
Forming an insulating layer 300 by applying and thermally insulating an insulating layer on the via hole (b), the insulating layer 200, the red LED electrode pattern 30, and the blue LED electrode pattern 40;
The via hole b is extended in the insulating layer 300 formed on the via hole b, the via hole c is formed in the insulating layer 300 formed on the red LED electrode pattern 30, and the blue LED electrode pattern 40 is formed. Forming a via hole (d) in the insulating layer (300) formed on the substrate;
Filling a conductive paste into the via hole (b), the via hole (c) and the via hole (d), and forming and heat-treating the green LED electrode pattern 50 on the insulating layer 300;
Forming an insulating layer 400 by applying and thermally treating an insulating material on the via hole (b), the via hole (c), the via hole (d), the insulating layer 300 and the green LED electrode pattern 50;
The via hole (b) extends in the insulating layer 400 formed on the via hole (b), and the via hole (c) extends in the insulating layer 400 formed on the via hole (c), and the insulating layer formed on the via hole (d). Forming a via hole d in the 400 and forming a via hole e in the insulating layer 400 formed on the green LED electrode pattern 50; And
A conductive paste is filled in the via holes (b), the via holes (c), the via holes (d), and the via holes (e), the common electrode pad pattern 60 is formed on the via holes (b), and the red LED electrodes on the via holes (c). Forming a pad pattern 70, forming a blue LED electrode pad pattern 80 on the via hole d, forming a green LED electrode pad pattern 90 on the via hole e, and then performing heat treatment. Method for manufacturing a ceramic substrate for LED.
공통전극 패드 패턴(60), 레드 LED전극 패드 패턴(70), 블루 LED전극 패드 패턴(80), 그린 LED전극 패드 패턴(90) 및 절연층(400) 위에 절연제를 도포하고 열처리하여 절연층(500)을 형성하는 단계;
공통전극 패드 패턴(60) 및 레드 LED전극 패드 패턴(70) 위에 형성된 절연층(500)에 레드 LED용 홈을 형성하고, 공통전극 패드 패턴(60) 및 블루 LED전극 패드 패턴(80) 위에 형성된 절연층(500)에 블루 LED용 홈을 형성하며, 공통전극 패드 패턴(60) 및 그린 LED전극 패드 패턴(90) 위에 형성된 절연층(500)에 그린 LED용 홈을 형성하는 단계;
상기 레드 LED용 홈에 레드 LED를 부착하고, 상기 블루 LED용 홈에 블루 LED를 부착하며, 상기 그린 LED용 홈에 그린 LED를 부착하는 단계; 및
절연층(500)의 표면 및 세라믹 박판(100)의 일면을 평탄화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 1, The ceramic substrate manufacturing method for LED,
Insulating layer is applied to the common electrode pad pattern 60, the red LED electrode pad pattern 70, the blue LED electrode pad pattern 80, the green LED electrode pad pattern 90, and the insulating layer 400 and then heat treated. Forming 500;
Red LED grooves are formed in the insulating layer 500 formed on the common electrode pad pattern 60 and the red LED electrode pad pattern 70, and are formed on the common electrode pad pattern 60 and the blue LED electrode pad pattern 80. Forming a groove for the blue LED in the insulating layer 500 and forming a groove for the green LED in the insulating layer 500 formed on the common electrode pad pattern 60 and the green LED electrode pad pattern 90;
Attaching a red LED to the groove for the red LED, attaching a blue LED to the groove for the blue LED, and attaching the green LED to the groove for the green LED; And
The method of manufacturing a ceramic substrate for an LED, characterized in that it further comprises the step of planarizing the surface of the insulating layer (500) and one surface of the ceramic thin plate (100).
절연층(500)을 형성하는 절연제는 검정색을 띠는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 2,
Method for producing a ceramic substrate for the LED, characterized in that the insulating layer forming the insulating layer 500 is black.
두 개의 LED용 세라믹 기판을 서로 이어 붙일 때, 어느 하나의 LED용 세라믹 기판의 최우측에 구비된 LED와 다른 하나의 LED용 세라믹 기판의 최좌측에 구비된 LED 사이의 간격이, 하나의 LED용 세라믹 기판 내에 구비된 LED 사이의 간격과 동일하도록, LED용 세라믹 기판의 외주면을 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 2, The ceramic substrate manufacturing method for LED,
When the two LED ceramic substrates are connected to each other, the distance between the LED provided on the rightmost side of one of the ceramic substrates for LEDs and the LED provided on the leftmost side of the other ceramic substrate for one LED, And cutting the outer circumferential surface of the ceramic substrate for LEDs so as to be equal to the spacing between the LEDs provided in the ceramic substrates.
상기 절연제는 유리, 세라믹, 에폭시 및 폴리이미드 중 적어도 어느 하나에 해당하고,
절연층(200), 절연층(300), 절연층(400) 및 절연층(500) 중 적어도 어느 하나의 두께는 2 내지 100미크론에 해당하는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 2,
The insulation corresponds to at least one of glass, ceramic, epoxy and polyimide,
The thickness of at least any one of the insulating layer (200), the insulating layer (300), the insulating layer (400) and the insulating layer (500) corresponds to 2 to 100 microns.
상기 도전성 페이스트는 Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo 및 W 중 하나 이상의 물질에 해당하고,
공통전극 패턴(20), 레드 LED전극 패턴(30), 블루 LED전극 패턴(40) 및 그린 LED전극 패턴(50) 중 적어도 어느 하나의 두께는 1 내지 10미크론에 해당하는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 2,
The conductive paste corresponds to at least one material of Ag, Cu, Au, Pd, Pt, Ag-Pd, Ni, Mo, and W,
The thickness of at least one of the common electrode pattern 20, the red LED electrode pattern 30, the blue LED electrode pattern 40 and the green LED electrode pattern 50 corresponds to 1 to 10 microns Ceramic substrate manufacturing method.
비아홀(a), 비아홀(b), 비아홀(c), 비아홀(d) 및 비아홀(e) 중 적어도 어느 하나의 지름은 10 내지 200미크론에 해당하는 것을 특징으로 하는 LED용 세라믹 기판 제조 방법.The method according to claim 2,
At least one of the via hole (a), the via hole (b), the via hole (c), the via hole (d) and the via hole (e) has a diameter corresponding to 10 to 200 microns.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |