KR20080071494A - Heat conductive paste, light emitting diode substrate using the same and manufacturing method thereof - Google Patents

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다츠타 시스테무 에레쿠토로니쿠스 가부시키가이샤
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Abstract

A heat conductive paste, a light emitting diode substrate using the same, and a manufacturing method thereof are provided to form a reflection unit with low cost by printing the heat conductive paste on a substrate with a screen printing method. A light emitting diode substrate using a heat conductive paste includes a reflection unit(1), a light emitting diode(2), and an organic or ceramic substrate(3). The heat conductive paste is printed on a periphery of the light emitting diode in a shape of a ring. The reflection unit having high reflection efficiency is obtained by forming a wall surface encompassing the light emitting diode.

Description

열전도성 도전 페이스트, 이를 이용한 발광 다이오드 기판 및 그 제조 방법{HEAT CONDUCTIVE PASTE, LIGHT EMITTING DIODE SUBSTRATE USING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Heat-conductive conductive paste, light emitting diode substrate using same and method for manufacturing same {HEAT CONDUCTIVE PASTE, LIGHT EMITTING DIODE SUBSTRATE USING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 발광 다이오드의 고휘도화를 목적으로 하는 광선 반사부(이하, 단지 반사부라고 함)의 형성에 이용되는 열전도성 도전 페이스트에 관한 것이며, 이를 이용한 발광 다이오드 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermally conductive conductive paste used to form a light reflecting portion (hereinafter referred to simply as a reflecting portion) for the purpose of high brightness of a light emitting diode, and relates to a light emitting diode substrate using the same and a method of manufacturing the same.

더 상세하게는 열전도성, 전기 전도성을 갖고, 스크린 인쇄 가능한 페이스트를 이용하여 발광 다이오드의 고휘도화를 목적으로 이용되는 반사부를 형성하고, 또는 이 페이스트를 이용하여 발열 대책이나 도통 접속을 실시하는 것이 가능한 발광 다이오드 기판, 그 제조 방법 및 이 공법을 가능하게 하는 열전도성 도전 페이스트에 관한 것이다.More specifically, it is possible to form a reflector used for the purpose of high brightness of a light emitting diode by using a paste which has thermal conductivity and electric conductivity and is screen-printable, or it is possible to perform heat generation countermeasure and conduction connection using this paste. The present invention relates to a light emitting diode substrate, a method for manufacturing the same, and a thermally conductive paste that enables the method.

종래, 발광 다이오드의 고휘도화를 목적으로 반사판을 이용하는 경우에 그 반사부를 형성하는 데에는 일본 특허공개공보 평9-81055호에 기재된 바와 같이, 예를 들면 폴리카보네이트와 같은 내열성의 엔지니어링 플라스틱 수지를 재료를 하여 사출 성형, 용융 성형, 압출 성형 등으로 소정 형상의 반사 부재를 형성하고, 무전 해 Ni(니켈) 도금을 실시한 후에 Ag(은) 도금 처리를 실시하고, 또는 이를 접착제로 소정의 발광 다이오드 기판에 접착하여 반사부를 형성하는 것이 일반적이었다.Conventionally, in the case of using a reflector for the purpose of high brightness of a light emitting diode, the reflecting portion is formed as described in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-81055. For example, a heat-resistant engineering plastic resin such as polycarbonate may be used as a material. To form a reflective member of a predetermined shape by injection molding, melt molding, extrusion molding, etc., and after performing electroless Ni (nickel) plating, Ag (silver) plating treatment is performed, or the adhesive is applied to a predetermined light emitting diode substrate. It was common to bond and form a reflecting part.

그러나, 상기와 같은 방법은 반사부의 형성까지 여러 단의 공정이 필요하고, 상당한 시간과 비용을 요하는 문제를 갖고 있었다.However, such a method requires several steps to form the reflector, and has a problem that requires considerable time and cost.

또한, 발광 다이오드의 휘도를 향상시키는 데에는 투입 전력을 증대시킬 필요가 있지만, 이 때의 발열이 문제가 되었다.Moreover, although it is necessary to increase input power in order to improve the brightness | luminance of a light emitting diode, heat generation at this time became a problem.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 발광 다이오드의 고휘도화를 위해 이용하는 반사부를 저비용으로, 또 용이하게 형성 가능한 발광 다이오드 기판과 그 제조 방법, 및 이에 사용 가능한 열전도성 도전 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 투입 전력을 올릴 때의 발열 대책을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode substrate, a method of manufacturing the same, and a thermally conductive conductive paste that can be formed in a low cost and easily formed reflector used for high brightness of a light emitting diode. do. It is also an object of the present invention to provide a heat generation countermeasure when raising the input power.

본 발명의 열전도성 도전 페이스트는 열경화성 수지와 경화제와 열전도성 필러를 함유하여 이루어진 열전도성 도전 페이스트(이하, 단지 페이스트라고 함)로서, 상기 과제를 해결하기 위해 기판에 인쇄하고, 이 기판상에서 경화하여 광선 반사부가 되는 돌출부를 이루는 것으로 한다.The thermally conductive conductive paste of the present invention is a thermally conductive conductive paste (hereinafter referred to simply as a paste) containing a thermosetting resin, a curing agent, and a thermally conductive filler, printed on a substrate to solve the above problems, and cured on the substrate. It is supposed to form a protruding portion that becomes a light reflecting portion.

상기에서 열전도성 필러로서는 은가루(銀粉), 구리가루(銅粉) 및 은 코팅 구리가루로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 가루를 사용할 수 있다.In the above, as the thermally conductive filler, one or two or more metal powders selected from the group consisting of silver powder, copper powder and silver coated copper powder can be used.

페이스트의 경화 후의 열전도율은 5~50W/m·K의 범위 내인 것이 바람직하다.It is preferable that the thermal conductivity after hardening of a paste exists in the range of 5-50 W / m * K.

또한, 경화 후의 체적 저항률은 5×10-3Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the volume resistivity after hardening is 5x10 <-3> ohm * cm or less.

페이스트의 점도는 BH형 점도계의 No.7 로터를 이용하여 10rpm으로 측정한 점도가 1000~8000Pa·s의 범위 내인 것이 바람직하다.It is preferable that the viscosity of the paste measured in 10 rpm using the No. 7 rotor of a BH-type viscometer exists in the range of 1000-8000 Pa.s.

또한, BH형 점도계의 No. 7로터를 이용하여 2rpm으로 측정한 점도와 20rpm으로 측정한 점도와의 비인 틱소(thixo)비(2rpm에서의 점도/20rpm에서의 점도)가 3~7의 범위 내인 것이 바람직하다.In addition, the No. It is preferable that the thixo ratio (viscosity at 2 rpm / viscosity at 20 rpm) which is a ratio between the viscosity measured at 2 rpm and the viscosity measured at 20 rpm using 7 rotors is preferably in the range of 3 to 7.

본 발명의 페이스트는 경화물의 표면에 Ag 도금 또는 Ni 도금을 전해 도금을 실시하는 것이 가능한 것으로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the paste of this invention can carry out electroplating of Ag plating or Ni plating on the surface of hardened | cured material.

본 발명의 발광 다이오드 기판의 제조 방법은 상기 본 발명의 열전도성 도전 페이스트를 수지 기판 또는 세라믹 기판에 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄하고, 인쇄된 열전도성 도전 페이스트를 가열에 의해 경화시키고, 그 경화물에 의해 광선 반사부를 형성하는 것으로 한다.In the method of manufacturing a light emitting diode substrate of the present invention, the thermally conductive conductive paste of the present invention is printed on a resin substrate or a ceramic substrate by using a screen printing method, the printed thermally conductive conductive paste is cured by heating, and the cured product thereof. It is assumed that the light reflecting portion is formed.

상기 제조 방법에서는 경화된 열전도성 도전 페이스트의 표면에 Ag 도금 또는 Ni 도금을 전해 도금으로 실시함으로써 광선 반사부를 형성하는 것이 바람직하다.In the above production method, it is preferable to form a light reflecting portion by performing Ag plating or Ni plating on the surface of the cured thermally conductive conductive paste by electrolytic plating.

상기 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄한 열전도성 도전 페이스트에 의해 스루홀(through hole)의 도통 접속을 실시할 수 있다.Through-hole conduction connection can be performed by the thermally conductive conductive paste printed using the screen printing method.

또한, 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄한 열전도성 도전 페이스트에 의해 열전도로의 형성을 실시할 수도 있다.In addition, it is also possible to form heat conduction with the thermally conductive conductive paste printed using the screen printing method.

본 발명의 발광 다이오드 기판은 상기 중 어느 한 제조 방법에 의해 제조된 것으로 한다.It is assumed that the light emitting diode substrate of the present invention is produced by any of the above-described manufacturing methods.

본 발명에 의하면 발광 다이오드 기판에 스크린 인쇄 공법으로 열전도성 도 전 페이스트를 인쇄함으로써 저비용으로 용이하게 반사부를 형성하는 것이 가능해지고, 또한 방열성 및 도통 접속에도 우수한 발광 다이오드 기판을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily form a reflector at low cost by printing a thermally conductive conductive paste on a light emitting diode substrate by a screen printing method, and can provide a light emitting diode substrate excellent in heat dissipation and conduction connection.

본 발명에서는 도전성 및 열전도성을 갖는 페이스트 재료를 이용하여 스크린 인쇄법으로 기재에 직접 인쇄하여 가열 경화를 실시하고, 얻어진 경화물을 Ag 도금 처리 등 함으로써 반사부를 형성할 수 있다.In the present invention, the reflective portion can be formed by directly printing the substrate on the substrate by screen printing using a paste material having conductivity and thermal conductivity, performing heat curing, and performing Ag plating treatment on the obtained cured product.

이 때, 필요에 따라서 기판의 스루홀에 상기 페이스트를 충전하여 도통 접속 및 열전도로를 형성할 수도 있다.At this time, if necessary, the paste may be filled in the through hole of the substrate to form a conductive connection and a thermal conductivity.

또한, 본 발명에서 말하는 광선 반사부라는 것은 기판의 표면으로부터 돌출된 돌출부(범프)이고, 기판에 설치되는 발광 다이오드의 광을 반사할 수 있으면 어는 것이라도 좋다. 그러나, 반사 효율을 향상시키기 위해서는 발광 다이오드에 대향하는 면이 넓은 형상이 바람직하고, 예를 들면 후술하는 발광 다이오드를 둘러싼 링 형상이 바람직하게 이용된다. 또한, 그 표면 형상은 평면이라도 곡면이라도 요철이라도 좋다.In addition, the light reflection part referred to in the present invention may be a protrusion (bump) protruding from the surface of the substrate, as long as it can reflect light of a light emitting diode provided on the substrate. However, in order to improve reflection efficiency, the shape which faces the light emitting diode is wide, and the ring shape surrounding the light emitting diode mentioned later is used preferably, for example. The surface shape may be flat, curved or uneven.

본 발명의 열전도성 도전 페이스트는 적어도 열경화성 수지, 경화제 및 열전도성 필러를 필수 성분으로서 함유한다.The heat conductive electrically conductive paste of this invention contains at least a thermosetting resin, a hardening | curing agent, and a heat conductive filler as an essential component.

열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 아크릴레이트 수지, 실리콘 수지 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 바람직하게 이용된다. 그 중에서도 내열성, 밀착성의 점에서 에폭시 수지가 바람 직하다.As a thermosetting resin, 1 type, or 2 or more types chosen from an epoxy resin, a phenol resin, an alkyd resin, a melamine resin, an acrylate resin, and a silicone resin are mixed and used preferably. Especially, an epoxy resin is preferable at the point of heat resistance and adhesiveness.

금속 필러로서는 은가루, 구리가루, 은 코팅 구리가루, 니켈 가루 등의 금속 가루가 이용된다. 그 중에서도 은가루, 구리가루, 은 코팅 구리가루가 바람직하다.As a metal filler, metal powder, such as silver powder, copper powder, silver coating copper powder, and nickel powder, is used. Especially, silver powder, copper powder, and silver coating copper powder are preferable.

금속 필러의 형상은 특별히 제한은 없지만, 나뭇가지 형상, 구형상, 인편(鱗片) 형상 등이 예시된다. 또한, 입자 직경은 1~50㎛가 바람직하고, 2~15㎛가 더 바람직하다. 금속 필러는 1 종만 이용해도 2 종 이상 혼합하여 이용해도 좋다.Although the shape of a metal filler does not have a restriction | limiting in particular, A twig shape, spherical shape, a flaky shape, etc. are illustrated. Moreover, 1-50 micrometers is preferable and, as for particle diameter, 2-15 micrometers is more preferable. 1 type of metal fillers may be used, or 2 or more types may be mixed and used for it.

상기 금속 필러는 열경화성 수지 100부에 대해 400~1300부, 더 바람직하게는 500~1000부 배합한다. 400부 미만의 경우 열전도율이 낮아지고, 1300부를 초과하면 증점에 의해 작업성이 저하되는 경우가 있다.The said metal filler mix | blends 400-1300 parts with respect to 100 parts of thermosetting resins, More preferably, it mix | blends 500-1000 parts. If it is less than 400 parts, thermal conductivity will become low, and if it exceeds 1300 parts, workability may fall by thickening.

본 발명에서 이용하는 에폭시 수지의 경화제로서는 이미다졸계 경화제가 바람직하다.As a hardening | curing agent of the epoxy resin used by this invention, an imidazole series hardening | curing agent is preferable.

이미다졸계 경화제의 예로서는 이미다졸, 2-운데실 이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸-이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-s-트리아딘을 들 수 있다.Examples of imidazole series curing agents include imidazole, 2-undecyl imidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1 -Cyanoethyl-2-undecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazole- (1 ')]-ethyl-s-triadine Can be mentioned.

이미다졸계 경화제는 에폭시계 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 1.5~40 중량부, 더 바람직하게는 3~20 중량부 배합한다. 첨가부수가 1.5 중량부보다 적은 경우는 경화가 불충분하고, 40 중량부를 초과하면 경시에 의한 증점의 정도가 크고, 인쇄성의 저하를 생기게 한다. 또한, 보관 중에 페이스트가 증점하여 작업성 이 악화되게 된다.The imidazole series curing agent is preferably 1.5 to 40 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin. If the added number is less than 1.5 parts by weight, the curing is insufficient, and if it exceeds 40 parts by weight, the degree of thickening due to aging is large, resulting in a deterioration in printability. In addition, the paste thickens during storage, deteriorating workability.

본 발명의 열전도성 도전 페이스트의 점도는 1000~8000dPa·s의 범위가 바람직하다. 점도가 1000dPa·s 보다 낮으면 인쇄 후에 페이스트의 번짐, 무너짐이라는 문제가 발생한다. 또한, 점도가 8000dPa·s를 초과하면 스크린 인쇄가 곤란해진다. 또한, 본 명세서에서의 페이스트의 점도는 BH형 점도계에 의한 No.7 로터 사용 시의 25℃, 10rpm에서의 측정값을 말한다.The viscosity of the thermally conductive conductive paste of the present invention is preferably in the range of 1000 to 8000 dPa · s. If the viscosity is lower than 1000 dPa · s, the problem of bleeding and collapse of the paste occurs after printing. Moreover, screen printing becomes difficult when a viscosity exceeds 8000 dPa * s. In addition, the viscosity of the paste in this specification says the measured value at 25 degreeC and 10 rpm at the time of use of the No. 7 rotor by a BH viscometer.

본 발명의 열전도성 도전 페이스트의 틱소비는 3~8의 범위가 바람직하다. 틱소비가 3 보다 작으면, 인쇄 후 페이스트의 번짐, 무너짐이라는 문제가 발생한다. 또한, 틱소비가 8보다 높으면 인쇄가 곤란해진다. 또한, 본 명세서의 페이스트의 틱소비는 BH형 점도계에 의한 No.7 로터 사용 시의 25℃에서의 2rpm에서의 측정값을 20rpm에서의 측정값으로 나눠 얻어지는 값이다.The tick consumption of the thermally conductive conductive paste of the present invention is preferably in the range of 3 to 8. If the tick consumption is less than 3, problems such as bleeding and collapse of the paste after printing occur. In addition, when the tick consumption is higher than 8, printing becomes difficult. In addition, the thixotropic consumption of the paste of this specification is a value obtained by dividing the measured value at 2 rpm at 25 degreeC, when using No.7 rotor with a BH type | mold viscometer.

계속해서 발광 다이오드 기판의 반사부, 열전도로 및 도통 접속의 형성 방법에 대해 나타낸다.Next, the method of forming the reflecting portion, the heat conduction and the conductive connection of the light emitting diode substrate will be described.

본 발명에서는 상기에서 나타낸 열전도성 도전 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄에서 세라믹스 또는 유기 기판상에, 예를 들면 도 1 또는 도 2와 같은 형상으로 페이스트를 인쇄하고, 경화시켜 발광 다이오드용 반사부를 제작한다. 인쇄에는 이들 형상으로 인쇄되도록 제작한 스크린판을 사용한다.In the present invention, the paste is printed on a ceramic or organic substrate, for example, in the form as shown in Fig. 1 or 2 by screen printing using the thermally conductive conductive paste shown above, and then cured to produce a light emitting diode reflecting portion. For printing, screen plates made to be printed in these shapes are used.

즉, 도 1은 열전도성 도전 페이스트에 의한 반사부 형성의 일례를 도시한 확대 모식도이고, (a)는 평면도를 나타내고, (b)는 (a)의 A-A선의 단면도를 나타낸다. 도면부호 "1"은 열전도성 도전 페이스트에 의한 반사부를 나타내고, "2"는 발 광 다이오드를 나타내고, "3"은 유기 또는 세라믹 기판을 나타낸다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 열전도성 도전 페이스트를 발광 다이오드(2)의 둘레에 링형상으로 인쇄하고, 발광 다이오드(2)를 둘러싼 벽면을 형성함으로써 반사 효율이 매우 높은 반사부(1)를 용이하게 얻을 수 있다.That is, FIG. 1 is an enlarged schematic diagram showing an example of the formation of the reflecting portion by the thermal conductive paste, (a) shows a plan view, and (b) shows a cross sectional view along the line A-A of (a). Reference numeral " 1 " denotes a reflecting portion by a thermally conductive conductive paste, " 2 " represents a light emitting diode, and " 3 " represents an organic or ceramic substrate. As shown in these figures, the heat conductive conductive paste is printed in a ring shape around the light emitting diode 2, and the reflective portion 1 having a very high reflection efficiency can be easily formed by forming a wall surface surrounding the light emitting diode 2. You can get it.

도 2는 반사부 형성의 다른 예를 도시한 평면도이다. 도면부호 "4"는 열전도성 도전 페이스트(반사부)를 나타내고, "5"는 발광 다이오드를 나타내며, "6"은 유기 또는 세라믹 기판을 나타낸다. 본 도면은 대향벽상으로 페이스트를 인쇄한 예를 도시하고, 반사면이 연속되지 않으므로 도 1의 것과 비교하면 반사 효율은 떨어지지만, 이와 같은 형상이라도 실용상 충분한 반사를 얻을 수 있다.Fig. 2 is a plan view showing another example of reflector formation. Reference numeral "4" denotes a thermally conductive conductive paste (reflective portion), "5" denotes a light emitting diode, and "6" denotes an organic or ceramic substrate. This figure shows an example in which paste is printed on an opposing wall, and since the reflection surface is not continuous, the reflection efficiency is inferior as compared with that in Fig. 1, but even in such a shape, sufficient reflection can be obtained practically.

인쇄된 페이스트는 에어 오븐 등을 이용하여 가열 경화하고, 페이스트 경화물을 얻는다. 경화 조건은 사용하는 수지나 경화제에 따라서 다르지만, 통상은 120~200℃에서 30분~120분 정도가 바람직하다.The printed paste is heat cured using an air oven or the like to obtain a paste cured product. Although hardening conditions change with resin and hardening | curing agent to be used, 30 minutes-about 120 minutes are preferable normally at 120-200 degreeC.

페이스트 경화 후는 반사 효율을 올리기 위해, 직접 전해 도금을 이용하여 Ag 도금 또는 Ni 도금을 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 페이스트는 전기 전도성을 높게 하는 것이 가능하고, 전기 전도성을 높게 하는 것에 의해 직접 전해 도금으로 Ag 도금을 실시하는 것이 가능해진다.After paste curing, Ag plating or Ni plating is preferably performed using direct electrolytic plating in order to increase reflection efficiency. That is, the paste of this invention can make electrical conductivity high, and can make Ag plating by direct electroplating by making electric conductivity high.

도 3의 (a)~(c)는 열전도성 도전 페이스트에 의해 반사부 형성을 실시한 발광 다이오드 기판을 더 구체적으로 도시한 단면도이다. 이들 도면은 도 1과 마찬가지로 열전도성 도전 페이스트에 의해 링 형상의 반사부를 형성한 예를 도시하고 있다.3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views showing in more detail a light emitting diode substrate on which a reflecting portion is formed by a thermally conductive conductive paste. These figures show an example in which a ring-shaped reflecting portion is formed of a thermally conductive conductive paste as in FIG. 1.

이들 도면에서, 도면부호 "10, 20, 30"은 페이스트에 의해 형성된 반사부(범프)를 나타내고, 도면부호 "11, 12"는 페이스트가 충전되어 형성된 열전도로를 나타내고, 도면부호 "12, 22, 32"는 발광 다이오드 칩을 나타내고, 도면부호 "13, 23, 33"은 도선을 나타내고, 도면부호 "14, 24"는 Al 또는 Cu 기판을 나타내고, 도면부호 "15, 25"는 유리 에폭시 기판을 나타내고, 도면부호 "16, 26, 36"은 구리박층(구리 도금)을 나타내고, 도면부호 "17, 27"은 덮개 도금(구리 도금)을 나타내고, 도면부호 "18, 28, 38"은 Ag 또는 Ni 도금을 나타내고, 도면부호 "19, 29, 39"는 요철을 메우기 위한 에폭시 수지계 등의 레지스트를 나타내고, 도면부호 "34"는 세라믹 기판을 나타낸다.In these figures, reference numerals 10, 20, and 30 denote reflecting portions (bumps) formed by paste, reference numerals 11 and 12 denote thermal conductions formed by filling the paste, and reference numerals 12 and 22. And 32 " represent light emitting diode chips, " 13, 23, 33 " represent conductors, " 14, 24 " represent Al or Cu substrates, " 15, 25 " "16, 26, 36" denotes a copper foil layer (copper plating), "17, 27" denotes cover plating (copper plating), and "18, 28, 38" denotes Ag Or Ni plating; reference numerals 19, 29, and 39 denote a resist such as an epoxy resin system for filling the unevenness, and reference numeral 34 denotes a ceramic substrate.

어느 도면에 도시한 예에서도 발광 다이오드 칩의 둘레에는 열전도성 도전 페이스트에 의한 링형상 반사부가 형성되어 있다. 도면은 좌우 대칭이고, 부호를 생략하고 있는 부분은 대칭 부분과 동일한 것을 가리킨다.In the example shown in any of the figures, a ring-shaped reflector made of a thermally conductive conductive paste is formed around the light emitting diode chip. The figure is left-right symmetrical, and the part which abbreviate | omits the code | symbol points out the same thing as a symmetrical part.

도 3의 (a)에 도시한 예에서는 발광 다이오드 칩(12)의 하부에 방열을 위한 열전도로(서멀비어)(11)가 형성되고, 도 3의 (b)에 도시한 예에서는 발광 다이오드 칩(22)의 하부 및 반사부(28)의 하부에 열전도로(21)가 형성되고, 또한 도 3의 (c)에 도시한 예에서는 반사부 형성과 동시에 스루홀 형성이 실시되어 있는 것이 도시되어 있다. 즉, 발광 다이오드 기판의 필요에 따라서 반사부를 형성하고, 또한 이들과 같은 열전도로 형성 및/또는 스루홀의 도통 접속을 적절히 실시할 수 있다.In the example shown in FIG. 3A, a heat conduction (thermal beer) 11 for heat dissipation is formed under the light emitting diode chip 12. In the example shown in FIG. 3B, the LED chip The heat conduction 21 is formed in the lower part of the part 22 and the lower part of the reflecting part 28, and in the example shown in FIG. 3C, it is shown that through hole formation is performed simultaneously with forming the reflecting part. have. That is, the reflecting portion can be formed as needed for the light emitting diode substrate, and the conductive connection can be appropriately formed and / or formed through such thermal conduction.

발광 다이오드 기판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 도 3의 (c)의 것을 예로 들면, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.Although the manufacturing method of a light emitting diode substrate is not specifically limited, It can manufacture by the following method, taking the thing of FIG.3 (c) as an example.

우선, 알루미나 등의 세라믹 기판(34)의 양 면에 구리 도금에 의해 구리박층(36)을 설치한 것의 소정의 위치에 관통 구멍 및 패턴의 형성을 실시한다. 계속해서 에폭시 수지계 등의 레지스트(39)를 도포하고, 소정의 조건으로 경화시킨다. 계속해서 메쉬 스크린 또는 메탈 스크린을 사용하여 페이스트를 인쇄하고, 이 페이스트에 의해 관통 구멍의 충전과 소정 형상의 반사부(범프)(30)의 형성을 동시에 실시한다. 계속해서 에어 오븐 등에서 예를 들면 160℃에서 60분 정도 가열 처리하고, 인쇄한 페이스트를 경화시킨다.First, through holes and patterns are formed at predetermined positions of the copper foil layer 36 provided on both surfaces of the ceramic substrate 34 such as alumina by copper plating. Then, the resist 39, such as an epoxy resin system, is apply | coated and it hardens on predetermined conditions. Subsequently, a paste is printed using a mesh screen or a metal screen, and the paste is used to simultaneously fill the through hole and to form a reflection portion (bump) 30 having a predetermined shape. Subsequently, it heat-processes, for example at 160 degreeC for about 60 minutes in an air oven, etc., and hardens the printed paste.

계속해서 연마기 등을 이용하여 내면(반사부를 형성하지 않은 면)의 여분인 페이스트 표층을 구리박(36)면까지 연마·제면(製面)한다. 또한, 구리박(36) 표층 및 반사부(30) 표층에 전해 또는 무전해 도금에 의해 Ag 또는 Ni 도금(38)을 실시하고, 기판 표리의 전기적 접속과 Ag 또는 Ni 도금된 반사부의 형성을 동시에 실시하고, 발광 다이오드 칩(32)을 장착하고, 도선(33)을 배선하여 도 3의 (c)에 도시된 발광 다이오드 기판이 얻어진다.Subsequently, an extra paste surface layer of the inner surface (the surface on which no reflecting portion is formed) is polished and polished to the copper foil 36 surface by using a polishing machine or the like. Further, Ag or Ni plating 38 is performed on the surface of the copper foil 36 and the surface of the reflecting portion 30 by electrolytic or electroless plating, and the electrical connection of the front and back of the substrate and the formation of the Ag or Ni plating reflecting portion are simultaneously performed. The light emitting diode chip 32 is mounted, the conducting wire 33 is wired, and the light emitting diode substrate shown in Fig. 3C is obtained.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)의 것도 이에 준하여 제조할 수 있다.3 (a) and 3 (b) can also be manufactured accordingly.

즉, 도 3의 (a)의 것에서는 한면에 구리박층(16)을 설치한 유리 에폭시 기판(15)에 발광 다이오드 칩(12) 하부의 열전도로(11)가 되는 개구부를 미리 형성하고, 이를 Al 또는 Cu 기판(14)과 붙여 상기 개구부에 페이스트를 충전하고, 경화시켜 연마하여 정면(整面)한다. 계속해서 이 페이스트를 충전한 열전도로(11)에 덮개 도금(17)을 실시한 후, 패턴을 형성하고, 레지스트(19)를 형성한다. 그 후 상기와 마찬가지로 반사부(10)를 인쇄 형성하고, 경화시켜 이 반사부(10)에 전해 또 는 무전해 도금에 의해 Ag 또는 Ni 도금(18)을 실시하여 발광 다이오드 칩(12)을 장착한다.That is, in FIG. 3A, an opening for forming the heat conduction 11 under the light emitting diode chip 12 is previously formed in the glass epoxy substrate 15 having the copper foil layer 16 provided on one surface thereof. Paste is filled with the Al or Cu substrate 14, and the paste is filled, cured, polished and faced. Subsequently, lid plating 17 is applied to the heat conduction 11 filled with this paste, and then a pattern is formed to form a resist 19. Thereafter, the reflector 10 is printed, hardened and subjected to Ag or Ni plating 18 by electrolytic or electroless plating to mount the light emitting diode chip 12 as described above. do.

또한, 도 3의 (b)의 것은 한면에 구리박층(26)을 설치한 유리 에폭시 기판(25)에 발광 다이오드 칩(22)의 하부 및 반사부(20)의 하부의 열전도로(21)가 되는 개구부를 미리 각각 형성하고, 이를 Al 또는 Cu 기판(24)과 부착하여 상기 개구부에 페이스트를 충전하여 경화시키고 연마하여 정면한다. 이 페이스트 충전한 열전도로(21)에 덮개 도금(27)을 실시한 후, 패턴을 형성하고 레지스트(29)를 형성한다. 그 후, 덮개 도금(27)을 실시한 열전도로(21)를 덮도록 반사부(20)를 인쇄 형성하여 경화시키고, 이 반사부(20)에 전해 또는 무전해 도금에 의해 Ag 또는 Ni 도금(28)을 실시하고, 발광 다이오드 칩(22)을 장착하면 좋다.In addition, the heat conduction 21 of the lower part of the light emitting diode chip 22 and the reflecting part 20 of the glass epoxy substrate 25 in which the copper foil layer 26 was provided in one side of FIG. Each opening is formed in advance, and is attached to the Al or Cu substrate 24 to fill the opening with a paste to cure and polish the surface. After the lid plating 27 is applied to the paste-filled heat conduction 21, a pattern is formed and a resist 29 is formed. Thereafter, the reflecting portion 20 is printed and cured so as to cover the heat conduction 21 subjected to the cover plating 27, and Ag or Ni plating (28) is applied to the reflecting portion 20 by electrolytic or electroless plating. The light emitting diode chip 22 may be mounted.

(실시예)(Example)

이하에 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되지 않는다.Although the Example of this invention is shown below, this invention is not limited by the following Example.

[실시예·비교예]EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLE

하기 표 1에 나타낸 에폭시 수지, 경화제, 은 코팅 구리가루를 각각 표 1에 나타낸 비율(중량비)로 혼합하여, 열전도성 도전 페이스트를 조제했다. 또한, 각 성분의 상세함은 이하와 같다.The epoxy resin, hardening | curing agent, and silver-coated copper powder shown in following Table 1 were mixed in the ratio (weight ratio) shown in Table 1, respectively, and the thermal conductive paste was prepared. In addition, the detail of each component is as follows.

에폭시 수지: 에폭시 수지 EP-4901E(아사히 덴카 고교 가부시키가이샤제) 80중량%, ED-529(아사히 덴카 고교 가부시키가이샤제) 20중량%Epoxy resin: 80 weight% of epoxy resin EP-4901E (made by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), 20 weight% of ED-529 (made by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.)

경화제: 2-에티이미다졸(시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤)Curing agent: 2-ethimidazole (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.)

은 코팅 구리가루 A: 평균 입자직경 15㎛, 구형상 가루, Ag 코팅량 10wt%Silver coated copper powder A: Average particle size 15㎛, spherical powder, Ag coating amount 10wt%

은 코팅 구리가루 B: 평균 입자직경 10㎛, 구형상 가루, Ag 코팅량 10wt%Silver coated copper powder B: average particle diameter 10 탆, spherical powder, Ag coating amount 10 wt%

은 코팅 구리가루 C: 평균 입자직경 3㎛, 구형상 가루, Ag 코팅량 10wt%Silver coating copper powder C: average particle diameter 3㎛, spherical powder, Ag coating amount 10wt%

상기 열전도성 도전 페이스트에 대해 점도, 틱소비, 체적 변화율, 열전도율, 인쇄성 및 반사부 형성성을 조사했다. 결과를 하기 표 1에 병기한다. 시험 방법 및 측정 방법은 이하와 같다.The thermally conductive conductive paste was examined for viscosity, thixotropy, volume change rate, thermal conductivity, printability and reflectivity. The results are written together in Table 1 below. Test methods and measurement methods are as follows.

점도는 25℃에서 BH형 점도계 로터 No.7(10rpm)을 이용하여 측정했다.The viscosity was measured at 25 degreeC using BH viscometer rotor No. 7 (10 rpm).

틱소비는 25℃에서 BH형 점도계에 의한 로터 No.7을 이용한 경우의 2rpm에서의 측정값 및 20rpm에서의 측정값을 구해 전자를 후자로 나눠 구했다.Thixotropy calculated | required the measured value at 2 rpm and the measured value at 20 rpm when rotor No. 7 with a BH-type viscometer was used at 25 degreeC, and calculated | required the former divided by the latter.

체적 저항률은 세로 6㎝, 폭 1mm, 두께 1mm의 패턴의 메탈판을 이용하여 두께 1.0mm의 유리 에폭시 수지상에 페이스트를 스크린 인쇄를 실시하여 160℃에서 60 분간 가열 경화한 것으로 구했다.The volume resistivity was calculated by screen printing a paste on a glass epoxy resin having a thickness of 1.0 mm using a metal plate having a pattern of 6 cm in length, 1 mm in width, and 1 mm in thickness, followed by heat curing at 160 ° C. for 60 minutes.

열전도율은 160℃에서 60분간 경화시킨 페이스트 경화물을 1㎝φ, 두께 1mm로 가공하여 레이저 플래쉬법으로 구했다.The thermal conductivity processed the paste hardened | cured material hardened | cured at 160 degreeC for 60 minutes to 1 cm (phi), thickness 1mm, and calculated | required by the laser flash method.

인쇄성은 판두께 1mm의 기재에 설치된 구멍 직경 300㎛의 홀에 메탈판을 이용하여 구멍 매립 인쇄를 실시하고, 페이스트의 충전성을 조사하여 페이스트로 홀이 완전 충전된 것을 ○, 충전되지 않은 것을 ×로 했다.The printability is performed by embedding holes using a metal plate in a hole having a hole diameter of 300 μm provided on a substrate having a sheet thickness of 1 mm, and checking that the filling of the paste is complete. I did it.

반사부 형성성은 판두께 1mm의 기판에 메탈판을 이용하여 범프 인쇄를 실시하고, 가열 경화 후, 범프 높이가 40㎛ 이상, 또 경사각이 45°±15°의 범프를 형성할 수 있는 것을 ○, 형성할 수 없는 것을 ×로 했다.The reflectivity is formed by bump printing using a metal plate on a substrate having a plate thickness of 1 mm, and after heating and curing, bumps having a bump height of 40 µm or more and an inclination angle of 45 ° ± 15 ° can be formed. What cannot be formed was made into x.

Figure 112008006315894-PAT00001
Figure 112008006315894-PAT00001

도 1은 열전도성 도전 페이스트에 의해 형성된 발광 다이오드 기판의 반사부의 예를 도시한 확대 모식도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 A-A선의 단면도, 1 is an enlarged schematic diagram showing an example of a reflecting portion of a light emitting diode substrate formed of a thermally conductive conductive paste, (a) is a plan view, (b) is a sectional view taken along line A-A of (a),

도 2는 다른 형상의 반사부 형성의 예를 도시한 평면도, 및2 is a plan view showing an example of formation of reflecting portions of different shapes, and

도 3은 열전도성 도전 페이스트에 의해 반사부 등을 형성한 발광 다이오드 기판의 예를 들어 구체적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view specifically showing an example of a light emitting diode substrate in which a reflecting portion or the like is formed of a thermally conductive conductive paste.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1, 4 : 반사부(페이스트)1, 4: Reflector (paste)

2, 5 : 발광 다이오드 칩2, 5: light emitting diode chip

3, 6 : 유기 또는 세라믹 기판3, 6: organic or ceramic substrate

10, 20, 30 : 반사부(페이스트)10, 20, 30: reflector (paste)

11, 21 : 열전도로(페이스트)11, 21: heat conduction (paste)

12, 22, 32 : 발광 다이오드 칩12, 22, 32: light emitting diode chip

13, 23, 33 : 도선13, 23, 33: lead wire

14, 24 : Al 또는 Cu 기판14, 24: Al or Cu substrate

15, 25 : 유리 에폭시 기판15, 25: glass epoxy substrate

16, 26, 36 : 구리박층(구리 도금)16, 26, 36: copper foil layer (copper plating)

17, 27 : 덮개 도금(구리 도금)17, 27: cover plating (copper plating)

18, 28, 38 : Ag 또는 Ni 도금18, 28, 38: Ag or Ni plating

19, 29, 39 : 레지스트19, 29, 39: resist

34 : 세라믹 기판34: ceramic substrate

Claims (12)

열경화성 수지, 경화제 및 열전도성 필러를 함유하여 이루어진 열전도성 도전 페이스트에 있어서,In the heat conductive electrically conductive paste containing a thermosetting resin, a hardening | curing agent, and a heat conductive filler, 기판에 인쇄되고, 상기 기판상에서 경화하여 이 경화물이 광선 반사부가 되는 돌출부를 이루는 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.A heat conductive conductive paste which is printed on a substrate and cured on the substrate to form a protruding portion which becomes a light reflecting portion of the cured product. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열전도성 필러는 은가루, 구리가루 및 은 코팅 구리가루로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 가루인 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.The thermally conductive filler is one or two or more metal powders selected from the group consisting of silver powder, copper powder and silver coated copper powder. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 경화 후의 열전도율은 5~50W/m·K의 범위내인 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.The thermal conductivity after hardening exists in the range of 5-50 W / m * K, The thermal conductive paste characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 경화 후의 체적 저항률은 5×10-3Ω·㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.The volume resistivity after hardening is 5x10 <-3> ohm * cm or less, The thermal conductive paste characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, BH형 점도계의 No.7 로터를 이용하여 10rpm으로 측정한 점도가 1000~8000dPa·s의 범위 내인 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.A thermally conductive conductive paste, wherein the viscosity measured at 10 rpm using a No. 7 rotor of a BH viscometer is in the range of 1000 to 8000 dPa · s. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, BH형 점도계의 No.7 로터를 이용하여 2rpm으로 측정한 점도와 20rpm으로 측정한 점도의 비(2rpm에서의 점도/20rpm에서의 점도)인 틱소비가 3~7의 범위 내인 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.Thixocone, which is the ratio of the viscosity measured at 2 rpm and the viscosity measured at 20 rpm (viscosity at 2 rpm / 20 rpm) using No. 7 rotor of the BH viscometer, is in the range of 3 to 7 Conductive conductive paste. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 경화물의 표면에 Ag 도금 또는 Ni 도금을 전해 도금으로 실시하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 열전도성 도전 페이스트.It is possible to perform Ag plating or Ni plating on the surface of hardened | cured material by electrolytic plating, The heat conductive electrically conductive paste characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 도전 페이스트를 수지 기판 또는 세라믹 기판에 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄하고, 인쇄된 열전도성 도전 페이스트를 가열에 의해 경화시키고, 그 경화물에 의해 광선 반사부를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 기판의 제조 방법.The thermally conductive conductive paste according to any one of claims 1 to 7 is printed on a resin substrate or a ceramic substrate using a screen printing method, the printed thermally conductive conductive paste is cured by heating, and the cured product The light reflection part is formed by the manufacturing method of the light emitting diode substrate characterized by the above-mentioned. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 경화된 열전도성 도전 페이스트의 표면에 Ag 도금 또는 Ni 도금을 전해 도금으로 실시함으로써 상기 광선 반사부를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 기판의 제조 방법.A method of manufacturing a light emitting diode substrate, wherein the light reflecting portion is formed by performing Ag plating or Ni plating on the surface of the cured thermally conductive conductive paste by electrolytic plating. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄한 열전도성 도전 페이스트에 의해 스루홀의 도통 접속을 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 기판의 제조 방법.The through-hole conduction connection is performed by the heat conductive electrically conductive paste printed using the said screen printing method, The manufacturing method of the light emitting diode substrate characterized by the above-mentioned. 제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 10, 상기 스크린 인쇄법을 이용하여 인쇄한 열전도성 도전 페이스트에 의해 열전도로의 형성을 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 기판의 제조 방법.A method of manufacturing a light emitting diode substrate, wherein the thermal conductivity is formed by a thermally conductive conductive paste printed using the screen printing method. 제 8 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 기판.The light emitting diode substrate manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 8-11.
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