KR20190085349A - 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물 - Google Patents

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KR20190085349A
KR20190085349A KR1020180003372A KR20180003372A KR20190085349A KR 20190085349 A KR20190085349 A KR 20190085349A KR 1020180003372 A KR1020180003372 A KR 1020180003372A KR 20180003372 A KR20180003372 A KR 20180003372A KR 20190085349 A KR20190085349 A KR 20190085349A
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강찬형
이근복
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한국산업기술대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 엘이디(LED) 다이 본딩용 접착제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 첨가 금속 및 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체를 포함하는 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물 {Adhesives for LED die bonding}
본 발명은 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물에 관한 것이다.
전자 기기의 조립 또는 전자 부품의 실장 공정에서는, 회로 배선과 개개의 전자 부품 사이에서의 접합을 달성하는 수단으로서, 땜납 접합이 널리 이용되고 있다. 그러나, 최근 환경 문제로부터 유해 물질을 삭제하는 연구가 활발해져서, 땜납에 포함되는 납을 삭감하는 것에 대해 화두가 던져지고 있고, 이에 따라서 납을 포함하지 않는 납프리-땜납의 이용 등이 도모되고 있다.
그 중, 가장 연구가 활발한 분야가 땜납을 사용하지 않는 접속 방법으로서 도전성 접착제를 사용하는 방법이 있다. 특히, 최근 상기 도전성 접착제를 사용하여, 반도체 발광소자 패키지를 생산하는 과정에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.
일반적으로, 반도체 발광소자로는 LED를 들 수 있는데, 이는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기신호를 적외선, 가시광선 또는 자외선의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 소자이다.보통 LED는 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 그 종류는 크게 IRED((Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 구분될 수 있다.
그 중에서도 UV-LED는 자외선을 방출하는 발광 다이오드로서, 기존 UV 수은 램프에 비해 효율이 좋고 수명이 길며 친환경적인 특징을 가지고 있어서 각광받고 있다. 상기 UV-LED는 화폐에서 식별용으로 칠해진 특수 안료를 찾거나, 살균 작용을 필요로 하는 의료 기기 등의 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
LED는 출력되는 광의 세기에 따라 가전제품, 전광판 등에 사용되는데, 현재 정보통신기기가 소형화 또는 슬림(slim)화 추세에 있고, 주변기기인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등도 더욱 소형화되고 있다. 따라서, PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 LED가 표면실장소자(Surface Mount Device, SMD)형으로 만들어지고 있으므로 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다.
상기와 같이 LED는 사용영역이 넓어지면서 우리 생활주변에서 전등, 구조 신호용 전등 등에 널리 사용되고 있고, 요구되는 휘도도 갈수록 높아지고 있으며, 고출력 LED가 널리 쓰이고 있는 실정이다.
LED 구조 가운데, 웨이퍼 제조 공정을 통해 제조된 다이(Die 또는 칩)는 다이 본딩 공정을 통하여 리드 프레임, 인쇄회로기판, 세라믹 기판 등과 같은 배선기판에 접합하게 된다. 이 때 다이를 배선기판에 접합하는 접합 부재로 다이 본딩용 접착제가 사용된다. 다이 중 LED 칩의 본딩에 사용되는 접착제는 LED 칩을 배선기판에 접합하여 LED 칩과 배선기판 간에 접착층을 형성한다. 접착층은 LED 칩에서 발생한 열을 배선기판을 통하여 배출하여 접합 온도(junction temperature)를 결정한다.
LED 칩 본딩용 접착제는 기본적으로 고 접착성, 고 열전도도, 고 신뢰성 특성이 요구되며, 공정 편리성을 위해 최적화된 점도, 전도성, 유리 전이 온도 등이 요구된다.
이러한 LED 칩 본딩용 접착제로는 처음에는 LED 칩이 저출력일 때 에폭시(epoxy)계 접착제가 주로 사용되다가, LED 칩의 출력 향상에 따라 에폭시-실리콘 하이브리드 형태로 발전되었으며, 최근 들어 고신뢰성 및 고출력화의 가속으로 점차 실리콘 접착제 계열로 이동하는 중이다.
또한 LED 칩 본딩용 접착제는 접착 성능을 유지하면서 열전도도를 개선하기 위하여 에폭시/실리콘 수지에 은(Ag) 입자와 같은 금속 소재, AIN 와 같은 무기 소재, 그래핀과 같은 탄소나노소재를 필러 형태로 혼합한 접착제에 대한 기술 개발이 진행되고 있다.
고출력 LED 패키지에는 은 입자와 에폭시 수지를 혼합한 은 페이스트 소재가 널리 사용 중에 있고, 은 페이스트 접착제는 은 자체의 열 전도성은 뛰어나지만, 은 입자 사이에 채워 있는 에폭시 수지로 인해서 열전도도에 한계를 보이면서 열 전도도가 20 W/ cm2 정도 수준에 그치고 있다.
그러나, UV LED는 고출력이기 때문에 열을 취급하는 데 있어서 성능의 50% 남짓이 열로 소모되는 바, 열전도도가 500 W/cm2가 되어야 하지만, 현재까지 시장에 출품되어 있는 제품들은 50 W/cm2 이다. 따라서, LED 칩과 PCB의 접착제로서 열전도도가 높은 금속 접착제에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주석, 구리, 은, 그 외 기타 첨가 금속 및 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체 를 포함하는 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 금속 접착 공정에 열전도도가 빠른 탄소재료를 혼합시켜 공정 금속 접착제의 성능을 UV LED에 맞게 향상시킬 수 있는 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 첨가금속 및 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 첨가 금속은 니켈, 알루미늄, 납, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 니켈, 은 코팅된 알루미늄, 은 코팅된 주석, 은 코팅된 납, 니켈 코팅된 구리, 니켈 코팅된 주석, 니켈 코팅된 알루미늄, 니켈 코팅된 은, 니켈 코팅된 납 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체는, 카본 블랙, 탄소 나노 로드, 탄소 나노 튜브, 그래핀, 그래핀 옥사이드, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면의 일 실시예에 따른 엘이디 다이 본딩 구조체는, 엘이디 공정용 칩, 상기 엘이디 공정용 칩 상에 형성된 접착층 및 상기 접착층 상에 형성된 인쇄회로 기판을 포함하고, 상기 접착층은 상기 본 발명의 어느 일 실시예에 따른 접착제 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 향기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 열전도도가 빠른 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체를 포함하여, 기존의 공정 금속 접착제보다 우수한 열전도도를 갖는 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로는, 주성분으로서 주석, 구리, 은(Ag) 및 첨가 금속을 포함하고, 열전도도가 빠른 나노 카본을 혼합시킨 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물에 관한 것으로서, 공정 금속 접착제의 성능을 UV LED에 맞게 향상시킨 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 다이 본딩 구조체에 관한 이미지이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다.
이하에서 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 발명의 범위를 설명된 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 출원을 통해 권리로서 청구하고자 하는 범위는 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
구성 요소(element) 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에(on)", "에 연결된(connected to)", 또는 "에 결합된(coupled to)" 것으로서 나타낼 때, 이것이 직접적으로 다른 구성 요소 또는 층에 있을 수 있거나, 연결될 수 있거나 결합될 수 있거나 또는 간섭 구성 요소 또는 층(intervening elements and layer)이 존재할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에서, 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 첨가 금속 및 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체를 포함한다.
엘이디(LED) 발광 다이오드는 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 전자와 홀을 결합시켜 빛을 방출하는 소자이다. 이러한 엘이디는 최근 조명 시장산업의 발전이 가시화되면서 다양한 분야에서 사용되고 있다. 또한 기존 조명기기뿐만 아니라, 휴대폰, 대형LCD용 BLU, 자동차 헤드램프, 프로젝터 등으로 실용화되고 있으며 그 용도가 점차 확대되고 있다.
하지만 엘이디는 전력을 열로 소비하는 특성을 가지고 있어, 엘이디 기기에 전력을 높이 인가할수록 기기에서 발생하는 열은 더 높아져 효율이 떨어지게되고, 엘이디 내부에서 발생된 열을 외부로 얼마나 잘 방출시킬 수 있는지 여부가 가장 중요한 인자이다.
엘이디를 이용한 디스플레이 구조는 엘이디 칩, 패키지, 인쇄회로기판(PCB), TIM (Thermal Interface Material), 히트싱크(Heat sink, 방열체)로 구성되며 칩이 내부에 포함된 LED 패키지는 LED 시스템을 구성하기 위한 기본 단위소자로 사용되며 PCB상에 실장 된다. 실장 된 PCB는 Thermal Tape나 Thermal Grease와 같은 열전달 물질을 통해 방열체(Heat sink)에 부착된다.
본 발명에서, 상기 엘이디는 고출력 엘이디 일 수 있으며, 고출력 엘이디의 경우 소비전력이 높아 발생되는 열을 해결하기 위한 방열 및 고전자전도도가 요구될 수 있다. 방열 및 고 전자전도도가 반영되지 못하고 생성된 열이 내부에 지속적으로 쌓이게 되면 소자의 온도가 상승하여 효율적인 광 방출을 저해하게 되고, 열적 스트레스에 따라 수명이 급격하게 저하될 수 있다.
본 발명에서, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은 엘이디 칩으로부터 발생되는 열을 금속판을 통해 방출함으로써 방열 효율을 높이는데 도움을 줄 수 있으며, 수지층 없이 금속만을 포함하는 것 일수 있다.
본 발명에서, 상기 주석(Sn)은 엘이디 칩이 포함된 엘이디 패키지의 구성에 반드시 필요한 것으로서, 상기 주석은 엘이디의 성능을 향상시키기 위해 PCB 상에 부드럽고 평평한 코팅층을 제공할 수 있다.
상기 주석은 PCB 상의 추가 퇴적층으로 이용될 수 있는 구리층 또는 구리 시트와 함께 사용할 때 더 평평하고 부드러운 구리 표면을 갖는 주석 증착면을 제공할 수 있으며, 상기 주석 기반의 접착제는 순수 주석, 주석-은, 주석-비스무트, 주석-구리의 각 합금 형태로 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 주석은 단독으로 또는 다른 금속으로서 은(Ag)코팅을 입힌 형태(주석-은)로 사용될 수 있다.
상기 주석은 LED 칩의 방열점과 PCB 하부면에 결합된 방열체 간의 효과적인 열전도수단을 형성하기위한 접착제에서 열전달매체로서, 경제적이면서도 효과적인 열전도수단을 형성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 구리(Cu)는 엘이디 칩이 포함된 엘이디 패키지의 구성에 반드시 필요한 것으로서, 상기 구리는 열 전달이 가장 빠른 은을 기준으로 했을 때 0.5 배의 속도로 열 전도율을 가질 수 있으며, 기존의 알루미늄을 섞은 구성에 비해 방열 속도를 200배 정도 향상시킬 수 있다.
상기 구리는, 전술한 바와 같은 효과로 인하여, 동일 와트를 기준으로 무게는 1/6, 부피는 1/4 정도로 감소시키고, 더불어 알루미늄이나 은에 비해 경제적인 효과를 가져올 수 있다.
상기 은 (Ag)은 열 전도도가 가장 높은 물질로서, 방열효과를 향상시킬 수 있으며, 두께가 30nm 이하이고, 직경이 500nm 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따를 때, 상기 첨가 금속은, 니켈, 알루미늄, 납, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 니켈, 은 코팅된 알루미늄, 은 코팅된 주석, 은 코팅된 납, 니켈 코팅된 구리, 니켈 코팅된 주석, 니켈 코팅된 알루미늄, 니켈 코팅된 은, 니켈 코팅된 납 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것 일 수 있다.
엘이디에서는 고휘도 특성을 위해 반사율이 높은 금속을 사용하게 되는데, 상기 첨가 금속은 높은 반사율과 우수한 전기전도도의 특징을 갖는 금속으로서, 상기 첨가 금속은 접착제의 재료로서 포함되는 금속 입자이고, 상기 금속 입자는 접착제 재료 내에 분산되고, 그 후 전도성 기재로 매립될 수 있다.
상기 주석, 구리, 은 및 첨가금속의 입자의 평균 입경은 100 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 20 ㎛ 이하일 수 있다.
평균 입경이 20 ㎛ 이하인 금속 입자는 용융이 보다 용이할 수 있으며, 평균 입경이 작아짐으로써, 솔더의 겉보기 융점이 저하하여 용융하기 쉬워지고, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물의 박막 도포를 가능하게 할 수 있다.
여기서, 박막이란, 20 ㎛ 이하의 두께를 의미할 수 있으며, 도포성이 양호한 것은, 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물을 도포할 때에, 평평하고 표면의 조도가 낮은 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따를 때, 상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체는, 카본 블랙, 탄소 나노 로드, 탄소 나노 튜브, 그래핀, 그래핀 옥사이드, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체는 상기 주석, 구리 및 첨가금속에 나노 카본의 단층 혹은 이중결합의 나노카본을 포함하여, 방열 효과를 향상시키면서도 중량을 감소시킬 수 있다.
상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체는 바람직하게는, 나노 사이즈의 탄소 나노 튜브 또는 탄소 섬유를 피그먼트로 첨가한 것 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따를 때, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 상기 주석 90 중량% 내지 97 중량%, 상기 구리 1 중량% 내지 2 중량%, 상기 첨가 금속 1 중량% 내지 3 중량% 및 상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체 1 중량% 내지 2 중량%를 포함하는 것 일 수 있다.
상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물에서, 상기 주석을 90 중량% 내지 97 중량%, 상기 구리 1 중량% 내지 2 중량% 및 상기 첨가 금속으로서, 바람직하게는 은(Ag)을 1 중량% 내지 3 중량%로 조성하는 것은 열 전달매체인 LED 칩의 주석 표면에 형성하고자 하는 전도성 금속면의 두께를 고려한 것이고, 상기 첨가 금속의 성분이 구리에 순조롭게 융착되기 위한 조건으로서 적합하기 때문이다.
또한, 상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체가 1 중량% 미만일 경우, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물의 금속 재료의 방열성을 효율적으로 향상시키지 못하게 되여, 엘이디의 성능을 열화시키는 문제가 있을 수 있으며, 2 중량%를 초과하는 경우에는, 함유량이 높아질수록 합금의 융점이 지나치게 높아지는 문제가 있을 수 있다.
이와 같이, 열전도 및 방열이 잘 일어나는 경제적이면서도 양질의 열전도율을 확보할 수 있는 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 바람직하게는 주석 95 중량% 내지 96 중량%, 은 2 중량% 내지 3 중량%, 및 구리 1 중량% 내지 1.7 중량% 를 포함할 수 있으며, 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체로서 나노 카본, 바람직하게는 나노 사이즈의 탄소 나노 튜브 또는 탄소 섬유 1 중량% 내지 1.7 중량%를 포함할 수 있다.
상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물이, 주석으로만 접착제 조성물이 형성될 경우, 용융점이 낮은 주석의 특성상, 엘이디 칩 방열점의 고열로 인하여, 주석이 용융되어 PCB 의 전기적 회로 특성을 훼손할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은, 바람직하게는, 주석을 주성분으로 하며, 은을 일부 포함하게 되어, 주석에 비해 융점이 높은 은 성분이 접착제 코팅층의 막을 형성하게 되어, 엘이디 칩의 고열로 인하여 주석의 성분이 녹더라도 융점이 높은 외표면에 코팅된 은 막에 의해 주석 성분이 외부로 흘러나오지 않기 때문에, 주석 성분의 누출로 인해 발생되는 PCB의 전기적 회로 특성 훼손이 방지되는 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은,
열전도도가 50 W/cm2 내지 500 W/cm2 일 수 있으며, 바람직하게는300 W/cm2 이상일 수 있다.
상기 열전도도가 50 W/cm2 미만일 경우에는, 노출된 영역을 수초 내에 UV/ 가시광선 경화시키기가 어려워서 추가적으로 경화 촉진제 등을 더 첨가해야 하는 문제가 있을 수 있으며, 고출력 엘이디의 40 % 내지 60 %의 소모되는 열을 효율적으로 방출하지 못하여 엘이디의 열화를 방지하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 다른 측면의 일 실시예에 따를 때, 엘이디 다이 본딩 구조체는, 엘이디 공정용 칩, 상기 엘이디 공정용 칩 상에 형성된 접착층 및 상기 접착층 상에 형성된 인쇄회로 기판(PRINTED CIRCUIT BOARD, PCB) 를 포함하고, 상기 접착층은 상기 어느 일 실시예에 따른 접착제 조성물을 포함한다.
상기 엘이디 다이 본딩 구조체는 엘이디 공정용 칩을 기준으로 상기 칩사이즈의 가로, 세로 길이 각각 1.3 배 정도의 크기로 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성하고, 상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물은 바람직하게는, 상기 엘이디 칩 두께의 1/3 내지 2/3 이 되는 선 이상까지 올라오게 도포할 수 있다.
상기 엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물의 도포 두께가 상기 엘이디 칩 두께의 1/3 미만일 경우에는, 지나치게 면적의 접착층으로 인하여, 상기 접착층의 방열 효과가 미미할 수 있으며, PCB 와의 열효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
내부에 엘이디 칩을 실장하고, 회로기판에 부착 가능하도록 제조된 엘이디 소자의 엘이디 패키징 공정은 크게 분류할 때, Bonding, Wire Bonding, Encapsulation, Optical electrical and thermal test 로 진행되며, 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 전달하여 빛이 외부로 잘 빠져나가도록 하는 것이 중요하다.
상기 본딩 (접합)공정은 열 방출과 관련되어 있으며, 접착층이 칩을 고정해주며, 칩에서 발생하는 열을 방출하는 역할을 하는 바, 엘이디 다이 본딩 구조체의 접착층은 엘이디의 효율과 직결된다.
본 발명에서, 고열전도성이 필요한 엘이디 칩은, 유테틱(eutectic) 접합을 이용할 수 있으며, 상기 유테틱 접합을 이용한 상기 엘이디 다이 본딩용 구조체 접착층은 상기 어느 일 실시예에 따른 접착제 조성물을 사용하고, 대량생산이 가능하며, 재가공이 용이하고, 자동화를 가능하게 할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예. UV/LED다이 본딩용 접착제 조성물의 제조
하기의 표1과 같은 조성으로 UV/LED 다이 본딩용 접착제 조성물을 제조하였다.
하기의 제조예의 접착제 조성물을 제조하기 위하여, 금속 입자를 분산시킬 수 있는 추가적인 분산제를 더 포함할 수 있다.
함량비(중량%)
주석 95~96 중량%
은 1~3 중량%
구리 1~1.7 중량%
나노 카본 1~1.7 중량%
이 때, 각 성분의 혼합은 롤러 방식의 혼합기에 올려 놓고 약 1 내지 2 시간 동안 혼합하였다.
실시예. UV/LED다이 본딩 구조체
상기의 표1과 같은 조성으로 혼합한UV/LED 다이 본딩용 접착제 조성물을 엘이디 칩에 도포하여 인쇄회로기판(PCB)와 결합된 구조체를 제조하였다.
칩 사이즈는10 nm 의 정사각형 엘이디 칩을 사용하였으며, 상기 제조예에 의해 제조된 UV/LED 다이 본딩용 접착제 조성물을 엘이디 칩의 1.3 배 크기로 일정하게 도포하였다.
제조예에 의해 제조한 접착제 조성물을 도포한 접착층은 엘이디 칩 두께의 2/3 올라오는 두께로 도포하여 접착층을 형성하였다.
성능의 확인
상기의 실시예에 따라 제조된 UV/LED다이 본딩용 접착제 조성물을 이용하여 UV/LED다이를 제조하였고, 열전도도를 측정함으로써, 이의 성능을 확인하였다.
이를 통하여 본 발명의 UV/LED다이 본딩용 접착제 조성물을 통하여 UV/LED다이 본딩이 효과적으로 이루어지는 것을 확인하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 주석(Sn);
    구리(Cu);
    은(Ag);
    첨가 금속; 및
    탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체;
    를 포함하는,
    엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첨가 금속은,
    니켈, 알루미늄, 납, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 니켈, 은 코팅된 알루미늄, 은 코팅된 주석, 은 코팅된 납, 니켈 코팅된 구리, 니켈 코팅된 주석, 니켈 코팅된 알루미늄, 니켈 코팅된 은, 니켈 코팅된 납 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인,
    엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체는,
    카본 블랙, 탄소 나노 로드, 탄소 나노 튜브, 그래핀, 그래핀 옥사이드, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을를 포함하는 것인,
    엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착제 조성물은,
    상기 주석 90 중량% 내지 97 중량%, 상기 구리 1 중량% 내지 2 중량%, 상기 첨가 금속 1 중량% 내지 3 중량% 및 상기 탄소 재료를 포함하는 전도성 발열체 1 중량% 내지 2 중량% 로 포함하는 것인,
    엘이디 다이 본딩용 접착제 조성물.
  5. 엘이디 공정용 칩;
    상기 엘이디 공정용 칩 상에 형성된 접착층; 및
    상기 접착층 상에 형성된 인쇄회로기판(PRINTED CIRCUIT BOARD, PCB);
    을 포함하고,
    상기 접착층은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물을 포함하는 것인,
    엘이디 다이 본딩 구조체.

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KR102519043B1 (ko) 2022-09-28 2023-04-05 권은진 유리전이 온도가 향상된 듀얼 경화형 고점도 접착제 조성물

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