KR20220134718A - Visable ray absorbent solder paste composition - Google Patents

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Abstract

The present invention forms a light absorbing epoxy coating layer on the outside of a low melting point solder forming a contact part around a pad of a semiconductor substrate, thereby capable of mitigating an interference phenomenon caused by the reflected light of the solder. The present invention can omit a process of building an additional wall near the contact part of the substrate, which was performed to suppress the reflected light of the solder, and is to provide the light absorbing solder paste composition having an excellent process cost reduction effect since a light absorbing material used in the present invention has a very low manufacturing cost. The light absorbing solder paste composition comprises a surface-modified light absorbing material, an epoxy resin, a surfactant, a catalyst, a curing agent, a reducing agent, isobornyl methacrylate, dihydroxy phenylalanine, a low melting point solder, and a non-aqueous silicone antifoaming agent.

Description

흡광성 솔더 페이스트 조성물 {Visable ray absorbent solder paste composition}Light absorbing solder paste composition {Visable ray absorbent solder paste composition}

본 발명은 흡광성 솔더 페이스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a light-absorbing solder paste composition.

최근 소형 전자 기기의 고기능화에 따라 반도체 및 집적회로 기판의 고밀도화가 급진적으로 진행되는 추세이다. 이에, 솔더링 공정은 필수적인 접합 기술로 자리잡았으며, 이는 마이크로 LED와 인쇄회로 기판 또는 반도체 기판의 결합을 위해서도 요구되는 공정이다.Recently, as small electronic devices become highly functional, the density of semiconductors and integrated circuit boards is rapidly increasing. Accordingly, the soldering process has become an essential bonding technology, which is also a required process for bonding a micro LED and a printed circuit board or a semiconductor substrate.

솔더링 공정은 450℃ 이하의 온도에서 2개의 이종 재료 사이에 금속을 용융시켜 접합하는 방식이며, 최근 솔더링 공정은 솔더볼(solder ball) 또는 솔더 범프(solder bump)를 사용하는 방향으로 발전하고 있다. 솔더볼은 칩과 기판 간의 전기 및 기계적 연결을 하는 땜납 부속품으로, 최종 칩과 회로 기판 사이의 전기적 신호 전달을 가능케하는 작은 구슬 형태의 정밀 재료를 뜻한다.The soldering process is a method of joining by melting metal between two dissimilar materials at a temperature of 450° C. or less, and the recent soldering process is developing in the direction of using a solder ball or a solder bump. A solder ball is a solder accessory that makes electrical and mechanical connections between a chip and a board. It refers to a precision material in the form of small beads that enables electrical signal transmission between the final chip and the circuit board.

최근 솔더링 공정은 에폭시 수지를 포함한 솔더 페이스트를 도포하고, 열의 대류에 의해 도포된 솔더 페이스트를 경화시키는 리플로우 방식을 채택하는 경우가 많다. 가열된 상태에서 에폭시 경화제의 반응이 개시되며, 저융점 솔더가 용융되는데, 이때 솔더와 에폭시 간의 응집력의 차이로 인해 솔더는 안쪽으로 모여 기판과 부품 사이의 금속 접합부를 형성하고, 에폭시 수지는 솔더를 비롯한 금속 접합부를 감싸 화학적으로 안정한 상태를 유지하는 데 이바지한다.A recent soldering process employs a reflow method in which a solder paste including an epoxy resin is applied and the applied solder paste is cured by convection of heat. In the heated state, the reaction of the epoxy curing agent is initiated, and the low-melting-point solder is melted. At this time, due to the difference in cohesion between the solder and the epoxy, the solder gathers inward to form a metal joint between the substrate and the component, and the epoxy resin causes the solder to melt. Contributes to maintaining a chemically stable state by enclosing metal joints, including

발광다이오드(light emitting diode, LED)는 전력 소모가 적고, 공해요소가 적다는 측면에서 주목받아, 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. LED는 주로 조명장치, LCD 표시장치의 백라이트 및 디스플레이 장치로의 수요가 많은 것으로 집계되고 있다. LED는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 고체 소자의 일종으로, n형 반도체층과 p형 반도체층으로 이루어지며, 두 층을 겹친 사이에 존재하게 되는 활성층을 포함한다. 두 개의 층 사이에 전압이 인가되면 전자와 정공이 활성층으로 유입된 후, 활성층 내에서 재결합되어 빛이 발생하는 원리를 갖는다.BACKGROUND ART Light emitting diodes (LEDs) have received attention in terms of low power consumption and low pollution factors, and their demand is increasing explosively. LEDs are mainly in demand for lighting devices, backlights of LCD display devices, and display devices. LED is a kind of solid-state device that converts electrical energy into light, and consists of an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer, and includes an active layer existing between the two layers. When a voltage is applied between the two layers, electrons and holes flow into the active layer, and then recombine within the active layer to generate light.

전술한 내용과 같이, LED는 전력 소모가 적으며, 낮은 전압에서도 구동하고, 에너지 효율이 높아 발열성이 낮은 특징이 있다. 상기한 특징으로 인해 LED는 디스플레이용 전기소자로 주목받고 있다.As described above, the LED is characterized by low power consumption, driving at a low voltage, and high energy efficiency and low heat generation. Due to the above-described characteristics, the LED is attracting attention as an electric device for display.

다만, 전술한 솔더링 공정의 결과물인 금속 접합부로 입사 및 반사되어 발생하는 LED의 반사광으로 인해 빛의 간섭현상이 일어나며, 이 간섭현상이 디스플레이의 해상도 및 색감에 영향을 주는 문제가 있다.However, there is a problem in that light interference occurs due to the reflected light of the LED that is incident and reflected to the metal junction, which is the result of the above-described soldering process, and this interference phenomenon affects the resolution and color of the display.

이를 방지하기 위해 반사광을 막는 패턴화된 박막층을 가진 마이크로 어레이 기판(대한민국 등록특허공보 제 10-0634505호, 06.10.16.)이 공지되어, 현재까지 해당 공지를 기반으로 한 기술을 널리 사용하고 있으나, 기판 제조 공정에 마이크로 공정이 추가되어 공정이 비싸며, 기판에 물리적 충격이 가해질 경우, 마이크로 어레이의 정렬이 어긋나면서 빛의 보강 현상 및 간섭 현상이 심해져 전체적인 품질이 저하되는 문제가 있다.In order to prevent this, a microarray substrate having a patterned thin film layer that blocks reflected light (Republic of Korea Patent Publication No. 10-0634505, 06.10.16.) is known, and technology based on the known information is widely used until now. , the micro-process is added to the substrate manufacturing process, so the process is expensive, and when a physical impact is applied to the substrate, the alignment of the micro-array is misaligned, and the light reinforcement phenomenon and interference phenomenon become severe, thereby reducing the overall quality.

이에 공정이 값싸고, 금속 접합부로 인해 발생하는 LED의 반사광을 효과적으로 억제하는 방법의 도입이 필요한 실정이다.Accordingly, it is necessary to introduce a method for effectively suppressing the reflected light of the LED that is generated due to the inexpensive process and the metal junction.

대한민국 등록특허공보 제 10-2202937호 (2021.01.14.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2202937 (2021.01.14.) 대한민국 등록특허공보 제 10-2101345호 (2020.04.09.)Republic of Korea Patent Publication No. 10--2101345 (2020.04.09.) 대한민국 등록특허공보 제 10-1826950호 (2018.02.01.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1826950 (2018.02.01.) 대한민국 등록특허공보 제 10-1732965호 (2017.04.27.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1732965 (2017.04.27.) 대한민국 등록특허공보 제 10-1219754호 (2013.01.02.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1219754 (2013.01.02.) 대한민국 등록특허공보 제 10-1163172호 (2012.06.29.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1163172 (2012.06.29.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 가시광을 흡수할 수 있는 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a light-absorbing solder paste composition capable of absorbing visible light.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양태는 표면 개질된 흡광성 물질, 에폭시계 수지, 경화제, 촉매제, 저융점 솔더, 아이소보르닐 메타크릴레이트, 디하이드록시 페닐알라닌, 환원제, 계면활성제 및 비수계 실리콘 소포제를 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present invention for solving the above problems is a surface-modified light absorbing material, an epoxy resin, a curing agent, a catalyst, a low melting point solder, isobornyl methacrylate, dihydroxy phenylalanine, a reducing agent, a surfactant, and a non-aqueous system It relates to a light-absorbing solder paste composition comprising a silicone antifoaming agent.

상기 일 양태에 있어서, 상기 표면 개질된 흡광성 물질은 카본 블랙을 포함하는 흡광성 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the surface-modified light absorbing material may include a light absorbing material including carbon black.

상기 일 양태에 있어서, 상기 표면 개질된 흡광성 물질은 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 에폭시계 실란 커플링제 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 표면 개질된 흡광성 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the surface-modified light absorbing material is 2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy One containing a light absorbing material surface-modified by any one or two or more selected from the group of epoxy-based silane coupling agents consisting of silane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane can

상기 일 양태에 있어서, 상기 에폭시계 수지는 2관능성 에폭시, 3관능성 에폭시 및 4관능성 에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the epoxy-based resin may include any one or two or more selected from the group consisting of a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy.

상기 일 양태에 있어서, 상기 경화제는 아민 계열(amine family) 물질 및 안하이드라이드 계열(anhydride family)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the curing agent may include any one or two or more selected from the group consisting of an amine family material and an anhydride family.

상기 일 양태에 있어서, 상기 경화제에는 칙소제 또는 희석제가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, the curing agent may be characterized in that it may further include a thixotropic agent or a diluent.

상기 일 양태에 있어서, 상기 촉매제는 벤질디메틸아민, BF3-모노에틸아민, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 디메틸벤즈안트라센 및 메틸이미다졸로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the catalyst may include any one or two or more selected from the group consisting of benzyldimethylamine, BF 3 -monoethylamine, tris(dimethylaminomethyl)phenol, dimethylbenzanthracene, and methylimidazole. have.

상기 일 양태에 있어서, 상기 저융점 솔더는 Sn-In 계열 물질, Sn-Bi 계열 물질, Sn-Ag 계열 물질, In-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Pb 계열 물질 및 Sn-Ag-Cu 계열 물질로 이루어진 군 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In the one aspect, the low melting point solder is Sn-In-based material, Sn-Bi-based material, Sn-Ag-based material, In-Ag-based material, Sn-Bi-Ag-based material, Sn-Bi-Pb-based material And Sn-Ag-Cu may be one comprising any one or two or more of the group consisting of a material.

상기 일 양태에 있어서, 상기 환원제는 글루타르산, 말레산, 아젤라인산, 아비에트산, 아디프산, 아스코르빈산, 아크릴산 및 시트르산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.In one aspect, the reducing agent may include any one or two or more selected from the group consisting of glutaric acid, maleic acid, azelaic acid, abietic acid, adipic acid, ascorbic acid, acrylic acid and citric acid. .

상기 일 양태에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 불소계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 불소계 계면활성제는 예를 들어, 퍼플루오로알킬아민옥사이드, 퍼플루오로알킬폴리옥시에틸렌에탄올 및 플루오르화 알킬 에스테르를 사용하는 것일 수 있다.In one aspect, the surfactant may include any one or two or more selected from the group consisting of a nonionic surfactant and a fluorine-based surfactant. The fluorine-based surfactant may be, for example, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylpolyoxyethyleneethanol and fluorinated alkyl esters.

상기 일 양태에 있어서, 상기 비수계 실리콘 소포제는 25℃ 동점도가 200~1500 cSt인 디메틸실리콘오일인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, the non-aqueous silicone antifoaming agent may be a dimethyl silicone oil having a kinematic viscosity of 200 to 1500 cSt at 25°C.

상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물은 적외선 리플로우 솔더링에 적합한 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The light-absorbing solder paste composition may be characterized in that it is suitable for infrared reflow soldering.

상기 일 양태에 있어서, 상기 조성물은 점도가 20,000 ~ 40,000 cps인 것일 수 있다.In one aspect, the composition may have a viscosity of 20,000 to 40,000 cps.

본 발명의 다른 일 양태는 상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for preparing the light-absorbing solder paste composition.

상기 다른 일 양태에 있어서, 상기 제조방법은, In another aspect, the manufacturing method comprises:

(제 1단계) 흡광성 물질의 표면을 에폭시계 실란 커플링제로 개질하는 단계;(First step) modifying the surface of the light absorbing material with an epoxy-based silane coupling agent;

(제 2단계) 에폭시계 수지, 경화제 및 표면 개질된 흡광성 물질을 혼합하여 제 1혼합물을 조성하는 단계;(Second step) mixing an epoxy-based resin, a curing agent, and a surface-modified light-absorbing material to form a first mixture;

(제 3단계) 상기 제 1혼합물에 촉매제, 저융점 솔더, 아이소보르닐메타크릴레이트 및 디하이드록시 페닐알라닌을 첨가하고 혼합하여 제 2혼합물을 조성하는 단계;(3rd step) adding a catalyst, low melting point solder, isobornyl methacrylate and dihydroxy phenylalanine to the first mixture and mixing to form a second mixture;

(제 4단계) 상기 제 2혼합물에 환원제를 첨가하고 혼합하여 제 3혼합물을 조성하는 단계; 및(Step 4) adding and mixing a reducing agent to the second mixture to form a third mixture; and

(제 5단계) 상기 제 3혼합물에 계면활성제를 첨가하고 혼합하여 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 조성하는 단계;(Step 5) adding and mixing a surfactant to the third mixture to form a light-absorbing solder paste composition;

를 포함하는 것일 수 있다.may include.

본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 솔더 페이스트 조성물을 이용한 반도체 기판에서의 마이크로 LED의 배열 및 솔더링 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to an arrangement and soldering method of micro LEDs on a semiconductor substrate using the solder paste composition.

상기 또 다른 일 양태에 있어서, 상기 반도체 기판에서의 마이크로 LED의 배열 및 솔더링 방법은,In another aspect, the arrangement and soldering method of the micro LED in the semiconductor substrate,

(제 A단계) 흡광성 페이스트 조성물을 반도체 기판의 패드에 바르는 단계;(Step A) applying a light absorbing paste composition to a pad of a semiconductor substrate;

(제 B단계) 마이크로 LED가 점착된 시트를 마이크로 LED의 전극이 반도체 기판의 패드 상부에 맞닿도록 접착시켜 적층체를 제조하는 단계; 및 (Step B) manufacturing a laminate by adhering the microLED-attached sheet so that the microLED electrode is in contact with the upper part of the pad of the semiconductor substrate; and

(제 C단계) 상기 적층체에 90 내지 200℃의 열을 가하여 솔더 페이스트 조성물 내의 저융점 솔더가 마이크로 LED의 전극과 반도체 기판의 패드 주위로 응집 및 용융되어 마이크로 LED와 반도체 기판을 연결하는 접촉부를 형성하면서, 상기 접촉부 외부로 흡광성 에폭시 코팅층이 형성되는 단계;(Step C) Heat of 90 to 200° C. is applied to the laminate to agglomerate and melt the low-melting-point solder in the solder paste composition around the electrode of the micro LED and the pad of the semiconductor substrate, so as to connect the micro LED and the semiconductor substrate. While forming, forming a light-absorbing epoxy coating layer to the outside of the contact portion;

를 포함하는 것일 수 있다.may include.

본 발명에 따른 흡광성 솔더 페이스트 조성물은 반도체 기판의 패드 주위로 접촉부를 형성한 저융점 솔더의 외부로 흡광성 에폭시 코팅층을 형성함으로써, 솔더의 반사광으로 인해 발생하는 간섭현상을 완화할 수 있다.The light-absorbing solder paste composition according to the present invention forms a light-absorbing epoxy coating layer on the outside of the low-melting-point solder having a contact portion formed around the pad of the semiconductor substrate, thereby mitigating the interference phenomenon caused by the reflected light of the solder.

본 발명을 제공함으로써 솔더의 반사광을 억제하기 위해 시행하던, 기판의 접촉부 부근에 추가로 벽을 세우는 공정을 생략할 수 있으며, 본 발명의 흡광성 물질은 제작 단가가 매우 저렴하므로, 공정의 비용 절감 효과가 탁월하다.By providing the present invention, it is possible to omit the process of erecting an additional wall near the contact portion of the substrate, which was implemented to suppress the reflected light of the solder, and the light absorbing material of the present invention has a very low manufacturing cost, so the cost of the process is reduced The effect is excellent.

도 1(a)는 흡광성 물질을 첨가하지 않고 솔더볼 리플로우 결과 생성된 솔더 접촉부 및 에폭시 코팅층이다.
도 1(b)는 표면 개질된 흡광성 물질을 1phr 첨가하여 솔더볼 리플로우를 진행한 결과 생성된 솔더 접촉부 및 흡광성 에폭시 코팅층이다.
도 1(c)는 표면 개질된 흡광성 물질을 3phr 첨가하여 솔더볼 리플로우를 진행한 결과 생성된 솔더 접촉부 및 흡광성 에폭시 코팅층이다.
도 1(d)는 표면 개질된 흡광성 물질을 5phr 첨가하여 솔더볼 리플로우를 진행한 결과 생성된 솔더 접촉부 및 흡광성 에폭시 코팅층이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 기판 접촉부 및 에폭시 코팅층이다.
Figure 1 (a) is a solder contact portion and an epoxy coating layer produced as a result of solder ball reflow without adding a light absorbing material.
FIG. 1(b) shows a solder contact portion and a light-absorbing epoxy coating layer produced as a result of solder ball reflow by adding 1 phr of a surface-modified light-absorbing material.
FIG. 1(c) shows a solder contact portion and a light-absorbing epoxy coating layer produced as a result of solder ball reflow by adding 3 phr of a surface-modified light-absorbing material.
FIG. 1( d ) shows a solder contact portion and a light-absorbing epoxy coating layer produced as a result of solder ball reflow by adding 5 phr of a surface-modified light-absorbing material.
2 is a substrate contact and an epoxy coating layer prepared according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 흡광성 솔더 페이스트 조성물에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the light absorbing solder paste composition according to the present invention will be described in detail. The drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

본 발명의 일 양태는 표면 개질된 흡광성 물질, 에폭시계 수지, 경화제, 촉매제, 저융점 솔더, 아이소보르닐 메타크릴레이트, 디하이드록시 페닐알라닌, 환원제, 계면활성제 및 비수계 실리콘 소포제를 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present invention provides a surface-modified light absorption material, an epoxy resin, a curing agent, a catalyst, a low melting point solder, isobornyl methacrylate, dihydroxy phenylalanine, a reducing agent, a surfactant, and a non-aqueous silicone antifoaming agent. It relates to a photonic solder paste composition.

상기 표면 개질된 흡광성 물질은 흑색을 띄는 안료라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 표면 개질된 흡광성 물질은 카본 블랙인 것이 바람직하며, 이때, 입도가 10 내지 50nm인 카본 블랙을 사용하는 것이 흡광 성능을 발휘하기에 가장 좋다.The surface-modified light absorbing material is not particularly limited as long as it is a black pigment. Specifically, the surface-modified light absorbing material is preferably carbon black, and in this case, it is best to use carbon black having a particle size of 10 to 50 nm to exhibit light absorption performance.

상기 표면 개질된 흡광성 물질은 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 에폭시계 실란 커플링제 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 표면 개질된 흡광성 물질을 포함하는 것일 수 있다.The surface-modified light absorbing material is 2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycy It may include a light absorbing material surface-modified by any one or two or more selected from the epoxy-based silane coupling agent group consisting of doxypropylmethyldiethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.

상기 표면 개질된 흡광성 물질의 표면 개질 시 첨가되는 상기 실란 커플링제의 양은 카본 블랙 대비 1 내지 20중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 15중량%, 더욱 바람직하게는 7 내지 13중량%를 첨가하는 것이 좋다. 이와 같은 범위에서 표면 개질 시 에폭시 수지와 흡광성 물질이 직접 반응에 참여할 수 있어, 흡광성 물질의 분산성 및 접착성능을 향상하기 좋다.The amount of the silane coupling agent added at the time of surface modification of the surface-modified light absorbing material may be 1 to 20% by weight relative to carbon black, preferably 5 to 15% by weight, more preferably 7 to 13% by weight. It is good to add In such a range, the epoxy resin and the light-absorbing material can directly participate in the reaction during surface modification, so it is good to improve the dispersibility and adhesive performance of the light-absorbing material.

상기 에폭시계 수지는 바람직하게는 2관능성 에폭시(DiGlycidylEther of Bisphenol of A, DGEBA), 3관능성 에폭시(Tri-Glycidyl p-Aminophenol, TGAP) 및 4관능성 에폭시(TetraGlycidyl Diamine Diphenyl Methane, TGDDM)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 기 공지된 에폭시계 수지라면 특별히 제한되지 않는다.The epoxy-based resin is preferably a difunctional epoxy (DiGlycidylEther of Bisphenol of A, DGEBA), a trifunctional epoxy (Tri-Glycidyl p-Aminophenol, TGAP) and a tetrafunctional epoxy (TetraGlycidyl Diamine Diphenyl Methane, TGDDM) It may include any one or two or more selected from the group consisting of, but is not particularly limited as long as it is a known epoxy-based resin.

상기 경화제는 아민 계열(amine family) 물질 및 안하이드라이드 계열(anhydride family)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.The curing agent may include any one or two or more selected from the group consisting of an amine family material and an anhydride family.

상기 아민 계열 물질은 메타-페닐렌디아민(meta-phenylenediamine), 디아미노디페닐 메탄(diaminodiphenyl methane) 및 디아미노디페닐 설폰(diaminodiphenyl sulfone)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 기 공지된 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.The amine-based material may be any one or two or more selected from the group consisting of meta-phenylenediamine, diaminodiphenyl methane and diaminodiphenyl sulfone, It is not particularly limited as long as it is a used material.

상기 안하이드라이드 계열 물질은 2-메틸-4-니트로아닐린(2-methyl-4-nitroaniline), 도데세닐 숙신 안하이드라이드(dodecenyl succinic anhydride), 메틸테트라하이드로프탈릭 안하이드라이드(methyltetrahydrophthalic anhydride), 테트라하이드로프탈릭 안하이드라이드(tetrahydrophthalic anhydride) alc 피로멜리틱 디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 기 공지된 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.The anhydride-based material is 2-methyl-4-nitroaniline (2-methyl-4-nitroaniline), dodecenyl succinic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, It may be any one or two or more selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride and alc pyromellitic dianhydride, but is not particularly limited as long as it is a known material.

상기 경화제는 칙소제 또는 희석제가 더 포함되는 것일 수 있다.The curing agent may further include a thixotropic agent or a diluent.

상기 칙소제로는 수소 첨가 캐스터 왁스(hydrogenated castor wax), 카나우바 왁스(carnauba wax), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 폴리글리콜(polyglycols), 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycols), 아크릴레이트 올리고머(acrylate oligomers), 글리세라이드(glycerides), 시메티콘(simethicone), 트리부틸 포스페이트(tributyl phosphate) 및 실리카계 화합물(silica compounds)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것이 바람직하다. 단, 기 공지된 칙소제로 사용이 가능한 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.The thixotropic agent includes hydrogenated castor wax, carnauba wax, ethylene glycol, polyglycols, polypropylene glycols, acrylate oligomers , glycerides, simethicone, tributyl phosphate, and preferably any one or two or more selected from the group consisting of silica compounds. However, it is not particularly limited as long as it is a material that can be used as a known thixotropic agent.

상기 희석제로는 브롬화 디페닐에테르(brominated diphenyl ethers)와 같은 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다. 단, 기 공지된 희석제로 사용이 가능한 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.It is preferable to use an organic solvent such as brominated diphenyl ethers as the diluent. However, it is not particularly limited as long as it is a material that can be used as a known diluent.

상기 촉매제는 벤질디메틸아민, BF3-모노에틸아민, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 디메틸벤즈안트라센 및 메틸이미다졸로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 기 공지된 촉매제로 사용이 가능한 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.The catalyst may include any one or two or more selected from the group consisting of benzyldimethylamine, BF 3 -monoethylamine, tris(dimethylaminomethyl)phenol, dimethylbenzanthracene, and methylimidazole, but a known catalyst It is not particularly limited as long as it can be used as a material.

상기 저융점 솔더는 Sn-In 계열 물질, Sn-Bi 계열 물질, Sn-Ag 계열 물질, In-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Pb 계열 물질 및 Sn-Ag-Cu 계열 물질로 이루어진 군 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 저융점 솔더는 58Sn/42Bi, 60Sn/40Bi, 52In/48Sn, 97In/3Ag, 57Bi/42Sn/1Ag, 58Bi/32Pb/16Sn 및 96.5Sn/3Ag/0.5Cu와 같은 조성비로 이루어질 수 있다.The low melting point solder includes a Sn-In-based material, a Sn-Bi-based material, a Sn-Ag-based material, an In-Ag-based material, a Sn-Bi-Ag-based material, a Sn-Bi-Pb-based material, and a Sn-Ag-Cu It may include any one or two or more from the group consisting of series materials. For example, the low melting point solder may be formed of a composition ratio such as 58Sn/42Bi, 60Sn/40Bi, 52In/48Sn, 97In/3Ag, 57Bi/42Sn/1Ag, 58Bi/32Pb/16Sn, and 96.5Sn/3Ag/0.5Cu. have.

상기 저융점 솔더 입자의 크기는 적용되는 패턴의 크기(e.g. pitch)에 따라 선택될 수 있으며, 상기 패턴의 크기가 증가할수록 더 큰 저융점 솔더 입자가 사용될 수 있다. 상기 저융점 솔더 입자의 크기는 5㎚ 내지 100㎛의 범위에서 선택할 수 있다.The size of the low melting point solder particles may be selected according to the size (e.g. pitch) of the applied pattern, and as the size of the pattern increases, larger low melting point solder particles may be used. The size of the low-melting-point solder particles may be selected in the range of 5 nm to 100 μm.

상기 아이소보르닐 메타크릴레이트 및 디하이드록시 페닐알라닌은 본 발명의 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 접착효율을 높이기 위하여 경화제 100 중량부에 대하여 아이소보르닐 메타크릴레이트 5 내지 10 중량부 및 디하이드록시 페닐알라닌 10 내지 20 중량부가 첨가되는 것일 수 있다.The isobornyl methacrylate and dihydroxy phenylalanine contain 5 to 10 parts by weight of isobornyl methacrylate and 10 parts by weight of dihydroxyphenylalanine based on 100 parts by weight of the curing agent in order to increase the adhesion efficiency of the light absorbent solder paste composition of the present invention. to 20 parts by weight may be added.

상기 환원제는 글루타르산(glutaric acid), 말레산(maleic acid), 아젤라인산(azelaic acid), 아비에트산(abietic acid), 아디프산(adipic acid), 아스코르빈산(ascorbic acid), 아크릴산(acrylic acid) 및 시트르산(citric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 기 공지된 환원제로 사용이 가능한 유기산이라면 특별히 제한되지 않는다.The reducing agent is glutaric acid, maleic acid, azelaic acid, abietic acid, adipic acid, ascorbic acid, acrylic acid (acrylic acid) and citric acid may be one or two or more selected from the group consisting of, but is not particularly limited as long as it is an organic acid that can be used as a known reducing agent.

상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 불소계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 불소계 계면활성제는 예를 들어, 퍼플루오로알킬아민옥사이드, 퍼플루오로알킬폴리옥시에틸렌에탄올 및 플루오르화 알킬 에스테르를 사용하는 것일 수 있다.The surfactant may include any one or two or more selected from the group consisting of nonionic surfactants and fluorine-based surfactants. The fluorine-based surfactant may be, for example, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylpolyoxyethyleneethanol and fluorinated alkyl esters.

상기 비수계 실리콘 소포제는 기포의 발생을 줄이기 위해 사용하는 것으로써, 분자간의 낮은 인력과 표면의 발수성 및 비접촉성으로 인해 표면장력을 낮춰 기포가 안정적으로 형성되지 못하게 만듦으로써 소포성능을 발휘한다.The non-aqueous silicone antifoaming agent is used to reduce the generation of bubbles, and exhibits defoaming performance by lowering the surface tension due to low attractive force between molecules and water repellency and non-contact properties of the surface to prevent stable formation of bubbles.

상기 비수계 실리콘 소포제는 경화제 100 중량부 대비 3 내지 7 중량부가 포함될 수 있다. 상기 범위 초과 시 조성물의 점도가 낮아져 기판을 침지하며 균일한 도포가 어려우며, 상기 범위 미만 시 기포 억제 효과가 불충분하다.The non-aqueous silicone antifoaming agent may be included in 3 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the curing agent. When it exceeds the above range, the viscosity of the composition is lowered, so it is difficult to immerse the substrate and uniformly apply it, and when it is less than the above range, the bubble suppression effect is insufficient.

상기 비수계 실리콘 소포제는 25℃ 동점도가 200~1500 cSt인 디메틸실리콘오일인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 상기 범위 초과 시 다른 재료와의 혼화성이 떨어지며, 상기 범위 미만 시 조성물의 점도가 낮아져 균일한 도포가 어렵다.The non-aqueous silicone antifoaming agent may be a dimethyl silicone oil having a kinematic viscosity of 200 to 1500 cSt at 25°C. When it exceeds the above range, miscibility with other materials is lowered, and when it is below the above range, the viscosity of the composition is lowered, making uniform application difficult.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 조성물은 유동개질제 또는 증점제와 같은 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the composition of the present invention may further include auxiliary additives such as rheology modifiers or thickeners.

상기 유동개질제 또는 증점제는 아크릴레이트 고분자 화합물, 변성 셀룰로스 등이 사용가능하며, 기 공지된 물질이라면 특별히 제한받지 않는다.The rheology modifier or thickener may be an acrylate polymer compound, modified cellulose, or the like, and is not particularly limited as long as it is a known material.

상기 유동개질제 및 증점제는 각각 경화제 100 중량부 대비 1 내지 15 중량부가 포함될 수 있다.The rheology modifier and the thickener may each contain 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the curing agent.

상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물은 적외선 리플로우 솔더링에 적합한 것일 수 있다.The light absorbing solder paste composition may be suitable for infrared reflow soldering.

상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물은 점도가 20,000 ~ 40,000cps인 것일 수 있다. 조성물의 점도가 상기 범위를 벗어나는 경우 마이크로-LED의 접착효율이 떨어지며, 기판에 균일하게 도포하기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.The light-absorbing solder paste composition may have a viscosity of 20,000 to 40,000 cps. When the viscosity of the composition is out of the above range, the adhesion efficiency of the micro-LED is lowered, and it may be difficult to uniformly apply the composition to the substrate.

상기 흡광성 솔더 페이스트는 상기 흡광성 물질을 에폭시계 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 포함하는 것일 수 있다. 이와 같은 범위에서 본 발명의 흡광 성능이 극대화되며, 더욱 구체적인 범위 및 효과에 대해서는 후술하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 제조방법에서 설명한다.The light absorbing solder paste may include 1 to 10 parts by weight of the light absorbing material based on 100 parts by weight of the epoxy resin. In such a range, the light absorption performance of the present invention is maximized, and a more specific range and effect will be described in the method for preparing the light absorption solder paste composition to be described later.

상기 흡광성 솔더 페이스트는 경화제를 에폭시계 수지 대비 0.3 내지 0.5 당량비로 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 흡광성 솔더 페이스트는 경화제 100 중량부에 대하여, 희석제를 50 내지 60 중량부, 칙소제를 5 내지 15 중량부, 촉매제를 10 내지 15 중량부, 저융점 솔더를 10 내지 15 중량부, 아이소보르닐 메타크릴레이트를 5 내지 10 중량부, 디하이드록시 페닐알라닌을 10 내지 20 중량부, 환원제를 20 내지 25 중량부, 계면활성제를 5 내지 25 중량부 및 비수계 실리콘 소포제 3 내지 7 중량부 포함하는 것일 수 있다. 이와 같은 범위에서 본 발명의 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 공정 효율을 극대화할 수 있으며, 더욱 구체적인 범위 및 효과에 대해서는 후술하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 제조방법에서 설명한다. The light absorbing solder paste may include a curing agent in an equivalent ratio of 0.3 to 0.5 compared to the epoxy resin. In addition, the light absorbing solder paste is based on 100 parts by weight of the curing agent, 50 to 60 parts by weight of a diluent, 5 to 15 parts by weight of a thixotropic agent, 10 to 15 parts by weight of a catalyst, 10 to 15 parts by weight of a low melting point solder, 5 to 10 parts by weight of isobornyl methacrylate, 10 to 20 parts by weight of dihydroxyphenylalanine, 20 to 25 parts by weight of a reducing agent, 5 to 25 parts by weight of a surfactant, and 3 to 7 parts by weight of a non-aqueous silicone antifoaming agent may include. Within this range, the process efficiency of the light-absorbing solder paste composition of the present invention can be maximized, and a more specific range and effect will be described in the method for preparing the light-absorbing solder paste composition to be described later.

본 발명의 다른 일 양태는 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for preparing a light-absorbing solder paste composition.

상기 제조방법은, The manufacturing method is

(제 1단계) 흡광성 물질의 표면을 에폭시계 실란 커플링제로 개질하는 단계;(First step) modifying the surface of the light absorbing material with an epoxy-based silane coupling agent;

(제 2단계) 에폭시계 수지, 경화제 및 흡광성 물질을 혼합하여 제 1혼합물을 조성하는 단계;(Second step) mixing an epoxy resin, a curing agent, and a light absorbing material to form a first mixture;

(제 3단계) 상기 제 1혼합물에 촉매제, 저융점 솔더, 아이소보르닐메타크릴레이트 및 디하이드록시 페닐알라닌을 첨가하고 혼합하여 제 2혼합물을 조성하는 단계;(3rd step) adding a catalyst, low melting point solder, isobornyl methacrylate and dihydroxy phenylalanine to the first mixture and mixing to form a second mixture;

(제 4단계) 상기 제 2혼합물에 환원제를 첨가하고 혼합하여 제 3혼합물을 조성하는 단계; 및(Step 4) adding and mixing a reducing agent to the second mixture to form a third mixture; and

(제 5단계) 상기 제 3혼합물에 계면활성제를 첨가하고 혼합하여 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 조성하는 단계;(Step 5) adding and mixing a surfactant to the third mixture to form a light-absorbing solder paste composition;

를 포함하는 것일 수 있다.may include.

상기 제 1단계에 있어서, 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 에폭시계 실란 커플링제 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 표면 개질된 것을 포함하는 것일 수 있다.In the first step, 2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxy It may include one that is surface-modified by any one or two or more selected from the group of epoxy-based silane coupling agents consisting of propylmethyldiethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.

상기 흡광성 물질의 표면 개질 시 첨가되는 상기 실란 커플링제의 양은 흡광성 물질 대비 1 내지 20중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 7 내지 13중량%를 첨가하는 것이 좋다. 이와 같은 범위에서 표면 개질 시 흡광성 물질 표면의 실란 커플링제가 가진 에폭시 작용기가 직접 반응에 참여할 수 있어, 흡광성 물질의 분산성 및 접착성능을 향상하기에 바람직하다.The amount of the silane coupling agent added during surface modification of the light absorbing material may be 1 to 20% by weight relative to the light absorbing material, preferably 5 to 15% by weight, more preferably 7 to 13% by weight. it's good When the surface is modified in this range, the epoxy functional group of the silane coupling agent on the surface of the light absorbing material can directly participate in the reaction, which is preferable to improve the dispersibility and adhesive performance of the light absorbing material.

상기 제 2단계에 있어서, 제 1혼합물을 구성하는 경화제의 양은 에폭시계 수지 대비 0.3 내지 0.5 당량비로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 범위 초과 시 경화된 에폭시계 수지의 고온 고습에 견딜 수 있는 특성 및 내화학성이 저하되며, 상기 범위 미만 시 에폭시계 수지의 경화가 원활하지 않아 바람직하지 않다.In the second step, the amount of the curing agent constituting the first mixture is preferably contained in an equivalent ratio of 0.3 to 0.5 compared to the epoxy resin. When it exceeds the above range, the properties and chemical resistance to withstand high temperature, high humidity of the cured epoxy-based resin are deteriorated, and when it is less than the above range, curing of the epoxy-based resin is not smooth, which is not preferable.

상기 제 2단계에 있어서, 상기 제 1혼합물에 포함되는 상기 흡광성 물질의 양은 에폭시계 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 포함되는 것일 수 있다. 이때, 상기 흡광성 물질을 에폭시계 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 7.5 중량부 포함하는 것이 바람직하며, 1 내지 5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위 초과 시 LED와 기판 사이의 접착 강도가 저하되어 내구성에 문제가 있을 수 있으며, 상기 범위 미만 시 충분한 흡광 효과를 얻을 수 없어 바람직하지 않다.In the second step, the amount of the light absorbing material included in the first mixture may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin. In this case, it is preferable to include 1 to 7.5 parts by weight of the light absorbing material based on 100 parts by weight of the epoxy-based resin, and more preferably 1 to 5 parts by weight. When the above range is exceeded, the adhesive strength between the LED and the substrate is lowered and there may be a problem in durability, and when it is less than the above range, a sufficient light absorption effect cannot be obtained, which is not preferable.

상기 제 2단계에서 경화제에 희석제 또는 칙소제가 더 첨가될 수 있다.In the second step, a diluent or a thixotropic agent may be further added to the curing agent.

상기 제 2단계에 있어서, 상기 희석제는 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), N,N-디메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF) 또는 브롬화 디페닐에테르(brominated diphenylether, BDE) 등의 유기용매로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것이 바람직하나, 기 공지된 희석제로 사용 가능한 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 희석제는 경화제 100 중량부에 대하여 50 내지 60 중량부가 포함될 수 있다.In the second step, the diluent is organic such as dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF) or brominated diphenylether (BDE). Any one or two or more selected from the group consisting of solvents are preferred, but if it is a material that can be used as a known diluent, it is not particularly limited. The diluent may be included in an amount of 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the curing agent.

상기 제 2단계에 있어서, 상기 칙소제는 수소 첨가 캐스터 왁스(hydrogenated castor wax), 카나우바 왁스(carnauba wax), 에틸렌글리콜(ethyleneglycol), 프로필렌글리콜(propyleneglycol), 폴리글리콜(polyglycols), 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol), 아크릴레이트 올리고머(acrylate oligomers), 글리세라이드(glycerides), 시메티콘(simethicone), 트리부틸 포스페이트(tributyl phosphate) 등의 유기물질로 이루어진 군; 또는 실리카계 화합물(silica compounds)로 이루어진 군;에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것이 바람직하다. 상기 칙소제는 경화제 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있다.In the second step, the thixotropic agent is hydrogenated castor wax, carnauba wax, ethylene glycol, propylene glycol, polyglycols, polypropylene glycol (polypropylene glycol), acrylate oligomers (acrylate oligomers), glycerides (glycerides), simethicone (simethicone), the group consisting of organic substances such as tributyl phosphate (tributyl phosphate); Or any one or two or more selected from the group consisting of silica compounds. The thixotropic agent may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the curing agent.

상기 제 2단계에 있어서, 상기 희석제 및 상기 칙소제는 상기 범위 내에서 첨가되는 것이 제 1혼합물의 점도 및 칙소성 조절에 바람직하다.In the second step, the diluent and the thixotropic agent are preferably added within the above ranges to control the viscosity and thixotropic properties of the first mixture.

상기 제 3단계에 있어서, 상기 제 2혼합물에는 상기 촉매제가 경화제 100 중량부에 대하여 10 내지 15 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 촉매제를 포함하는 경우, 가열 공정을 통해 기판의 솔더와 부품의 리드가 결합되어 형성된 금속 접합부분에 실링층이 형성될 때 기포가 형성될 확률이 낮아 본 발명의 효과를 극대화하기 좋다.In the third step, the second mixture preferably contains 10 to 15 parts by weight of the catalyst based on 100 parts by weight of the curing agent. When the catalyst is included within the above range, the probability of bubbles being formed when the sealing layer is formed on the metal joint portion formed by bonding the solder of the substrate and the lead of the component through the heating process is low, so it is good to maximize the effect of the present invention .

상기 제 3단계에 있어서, 상기 제 2혼합물에는 상기 저융점 솔더가 경화제 100 중량부 대비 10 내지 15 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위 초과 시 마이크로 LED와 반도체 사이의 금속 접합 부분이 과도하게 커져 누설 전류가 발생하거나 단락이 일어날 수 있으며, 상기 범위 미만 시 금속의 접합이 충분히 이뤄지지 않아 전류가 잘 흐르지 않을 수 있어 좋지 않다.In the third step, the second mixture preferably contains 10 to 15 parts by weight of the low-melting solder based on 100 parts by weight of the curing agent. When the above range is exceeded, the metal junction portion between the micro LED and the semiconductor becomes excessively large, which may cause a leakage current or a short circuit.

상기 제 3단계에 있어서, 상기 제 2혼합물에는 경화제 100 중량부에 대하여 아이소보르닐 메타크릴레이트 5 내지 10 중량부 및 디하이드록시 페닐알라닌 10 내지 20 중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 아이소보르닐 메타크릴레이트 및 디하이드록시 페닐알라닌은 본 발명의 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 접착효율을 높여주는 역할을 한다. 상기 아이소보르닐 메타크릴레이트 또는 디하이드록시 페닐알라닌이 상기 범위 미만으로 포함될 경우, 마이크로 LED가 반도체 기판의 상부로 결착이 되지 않을 수 있어 공정의 수율이 매우 떨어지게 된다.In the third step, the second mixture preferably contains 5 to 10 parts by weight of isobornyl methacrylate and 10 to 20 parts by weight of dihydroxyphenylalanine based on 100 parts by weight of the curing agent. The isobornyl methacrylate and dihydroxy phenylalanine serve to increase the adhesion efficiency of the light-absorbing solder paste composition of the present invention. When the isobornyl methacrylate or dihydroxy phenylalanine is included in less than the above range, the micro LED may not be bound to the upper portion of the semiconductor substrate, so that the yield of the process is very low.

상기 제 4단계에 있어서, 상기 환원제는 글루타르산(glutaric acid), 말레산(maleic acid), 아젤라인산(azelaic acid), 아비에트산(abietic acid), 아디프산(adipic acid), 아스코르빈산(ascorbic acid), 아크릴산(acrylic acid) 및 시트르산(citric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 기 공지된 환원제로 사용이 가능한 유기산이라면 특별히 제한되지 않는다.In the fourth step, the reducing agent is glutaric acid, maleic acid, azelaic acid, abietic acid, adipic acid, ascor It may include any one or two or more selected from the group consisting of ascorbic acid, acrylic acid, and citric acid, but is not particularly limited as long as it is an organic acid that can be used as a known reducing agent.

상기 환원제는 경화제 100 중량부에 대하여 20 내지 25 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이와 같은 범위 내에서 환원제로 인한 마이크로 LED의 전극과 반도체 기판의 패드의 산화가 일어나지 않아 바람직하다.The reducing agent is preferably included in an amount of 20 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the curing agent. It is preferable that the electrode of the micro LED and the pad of the semiconductor substrate do not oxidize due to the reducing agent within this range.

상기 제 5단계에 있어서, 상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물에는 경화제 100 중량부에 대하여 계면활성제 20 내지 25 중량부를 포함되는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제는 불소계 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제를 이용하는 것일 수 있다. 구체적으로, 불소계 계면활성제는 퍼플루오로알킬아민옥사이드, 퍼플루오로알킬폴리옥시에틸렌에탄올 및 플루오르화 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 불소계 계면활성제를 사용하는 것이 에폭시 층의 내화학성, 내습성, 고온 내구성 등의 물성을 향상할 수 있어 바람직하다.In the fifth step, the light absorbing solder paste composition preferably contains 20 to 25 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of the curing agent. The surfactant may be a fluorine-based surfactant or a nonionic surfactant. Specifically, the fluorine-based surfactant may include any one or two or more selected from the group consisting of perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylpolyoxyethyleneethanol, and fluorinated alkyl ester, and using a fluorine-based surfactant It is preferable because it can improve the physical properties of the epoxy layer, such as chemical resistance, moisture resistance, high temperature durability.

상기 계면활성제는 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 접착성을 향상하며, 계면 장력을 감소시켜 혼합물 간의 균일한 혼합을 도모할 수 있다. 상기 범위 초과 시 흡광성 페이스트 조성물의 흐름성이 높아져 마이크로 LED의 전극과 반도체 기판의 패드 주위를 균일하게 감싸지 못하며, 상기 범위 미만 시 흡광성 솔더 페이스트 조성물이 균일하게 혼합되지 않아 접착성능이 떨어질 수 있다.The surfactant may improve adhesion of the light-absorbing solder paste composition and reduce interfacial tension to promote uniform mixing between the mixtures. When the above range is exceeded, the flowability of the light absorbing paste composition is increased, so that it cannot be uniformly wrapped around the electrode of the micro LED and the pad of the semiconductor substrate. .

본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 이용한 반도체 기판에서의 마이크로 LED의 배열 및 솔더링 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for arranging and soldering micro LEDs on a semiconductor substrate using the light-absorbing solder paste composition.

상기 반도체 기판에서의 마이크로 LED의 배열 및 솔더링 방법은,The arrangement and soldering method of the micro LED on the semiconductor substrate,

(제 A단계) 흡광성 페이스트 조성물을 반도체 기판의 패드에 바르는 단계;(Step A) applying a light absorbing paste composition to a pad of a semiconductor substrate;

(제 B단계) 마이크로 LED가 점착된 시트를 마이크로 LED의 전극이 반도체 기판의 패드 상부에 맞닿도록 접착시켜 적층체를 제조하는 단계; 및 (Step B) manufacturing a laminate by adhering the microLED-attached sheet so that the microLED electrode is in contact with the upper part of the pad of the semiconductor substrate; and

(제 C단계) 상기 적층체에 90 내지 200℃의 열을 가하여 솔더 페이스트 조성물 내의 저융점 솔더가 마이크로 LED의 전극과 반도체 기판의 패드 주위로 응집 및 용융되어 마이크로 LED와 반도체 기판을 연결하는 접촉부를 형성하면서, 상기 접촉부 외부로 흡광성 에폭시 코팅층이 형성되는 단계;(Step C) Heat of 90 to 200° C. is applied to the laminate to agglomerate and melt the low-melting-point solder in the solder paste composition around the electrode of the micro LED and the pad of the semiconductor substrate, so as to connect the micro LED and the semiconductor substrate. While forming, forming a light-absorbing epoxy coating layer to the outside of the contact portion;

를 포함하는 것일 수 있다.may include.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 흡광성 솔더 페이스트 조성물 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the light absorbing solder paste composition according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in more detail through examples. However, the following examples are only a reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한, 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Further, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. In addition, the unit of additives not specifically described in the specification may be weight %.

[제조예 1][Production Example 1]

평균 40㎚의 입도를 가진 카본 블랙 9g을 준비하였다. 카본 블랙 입자의 표면을 개질하기 위해 에탄올 및 카본 블랙 입자를 1:1 중량비로 혼합하고, 혼합액을 1시간 동안 교반하였다. 다음으로 신에츠(Shinetsu)사의 KBM-403(3-글리시독시프로필트리메톡시실란) 1g을 첨가하여 40℃로 유지되는 항온조에서 2시간 동안 교반하였다. 이후 에탄올을 회전증발기에서 제거하여 최종적으로 표면 개질된 흡광성 물질을 얻었다.9 g of carbon black having an average particle size of 40 nm was prepared. To modify the surface of the carbon black particles, ethanol and carbon black particles were mixed in a 1:1 weight ratio, and the mixture was stirred for 1 hour. Next, 1 g of Shinetsu's KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) was added and stirred in a thermostat maintained at 40° C. for 2 hours. Thereafter, ethanol was removed in a rotary evaporator to finally obtain a surface-modified light-absorbing material.

[실시예 1][Example 1]

경화제인 디아미노디페닐 설폰 100g을 희석제인 디페닐에테르 60g과 칙소제인 시메티콘 10g에 첨가하고, 상기 디아미노디메틸 설폰이 모두 용해될 때까지 130℃에서 20분간 혼합하였다. 이렇게 제조된 용액에 3관능성 에폭시 수지 및 제조예 1의 흡광성 물질을 첨가하고 25℃에서 20분간 혼합하였다. 이때, 에폭시계 수지 대비 경화제를 0.4 당량비로 포함하였으며, 제조예 1의 흡광성 물질 17g을 첨가하여 제 1혼합물을 제조하였다.100 g of diaminodiphenyl sulfone as a curing agent was added to 60 g of diphenyl ether as a diluent and 10 g of simethicone as a thixotropic agent, and the mixture was mixed at 130° C. for 20 minutes until all of the diaminodimethyl sulfone was dissolved. The trifunctional epoxy resin and the light absorbing material of Preparation Example 1 were added to the thus prepared solution and mixed at 25° C. for 20 minutes. At this time, the curing agent was included in an equivalent ratio of 0.4 to the epoxy resin, and 17 g of the light absorbing material of Preparation Example 1 was added to prepare a first mixture.

제 1혼합물에 상온에서 촉매제인 BF3-모노에틸아민 10g, 저융점 솔더 30g, 아이소보르닐메타크릴레이트 5g, 디하이드록시 페닐알라닌 15g을 첨가하고 5분간 혼합하여 제 2혼합물을 제조하였다.To the first mixture at room temperature, 10 g of BF3-monoethylamine, 30 g of low-melting solder, 5 g of isobornyl methacrylate, and 15 g of dihydroxyphenylalanine were added and mixed for 5 minutes to prepare a second mixture.

이후, 상기 촉매제를 포함하는 혼합물에 환원제인 말레산 20g을 첨가하여 5분간 혼합한 후, 말레산이 첨가된 혼합물을 30rpm의 속도로 교반하여 제 3혼합물을 제조하였고, 이후 제 3혼합물을 30rpm의 속도로 계속 교반하며 계면활성제인 플로라드 FC-4430 20g을 30g/min의 속도로 적가하여 최종적으로 본 발명의 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 제조하였다. Then, 20 g of maleic acid as a reducing agent was added to the mixture containing the catalyst and mixed for 5 minutes, and then the mixture to which maleic acid was added was stirred at a speed of 30 rpm to prepare a third mixture, and then the third mixture was stirred at a speed of 30 rpm With continuous stirring, 20 g of Florad FC-4430, a surfactant, was added dropwise at a rate of 30 g/min to finally prepare a light-absorbing solder paste composition of the present invention.

[실시예 2 내지 7][Examples 2 to 7]

표면 개질된 흡광성 물질의 함량을 하기 표 1과 같이 달리한 것 외에 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same procedure as in Example 1 was performed except that the content of the surface-modified light absorbing material was changed as shown in Table 1 below.

[비교예 1 내지 3][Comparative Examples 1 to 3]

제조예 1을 대신하여 평균 입도가 40㎚이며, 표면 개질 처리되지 않은 카본 블랙을 사용한 것을 제외하고 실시예 1 내지 3과 동일하게 진행하였다.The same procedure as in Examples 1 to 3 was performed, except that carbon black having an average particle size of 40 nm and not subjected to surface modification treatment was used instead of Preparation Example 1.

[비교예 7][Comparative Example 7]

흡광성 물질을 포함하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 진행하였다.It proceeded in the same manner as in Example 1 except that the light absorbing material was not included.

에폭시계 수지 대비 흡광성 물질의 함량 (중량%)Content of light-absorbing material compared to epoxy-based resin (wt%) 흡광성 물질의 표면개질 여부Whether the surface of the light-absorbing material is modified 실시예 1Example 1 55 실시예 2Example 2 33 실시예 3Example 3 1One 실시예 4Example 4 0.10.1 실시예 5Example 5 0.50.5 실시예 6Example 6 1010 실시예 7Example 7 2020 비교예 1Comparative Example 1 55 ×× 비교예 2Comparative Example 2 33 ×× 비교예 3Comparative Example 3 1One ×× 비교예 4Comparative Example 4 -- --

[특성 평가 방법][Characteristic evaluation method]

A. 가시광 반사율 측정A. Visible light reflectance measurement

흡광성 페이스트 조성물을 이용하여 생성된 에폭시 코팅층에 대하여, 마이크로 LED가 방출하는 가시광(적색광:660㎚, 녹색광:550㎚, 청색광:470㎚)의 반사율을 측정하였다.The reflectance of visible light (red light: 660 nm, green light: 550 nm, blue light: 470 nm) emitted by the micro LED was measured for the epoxy coating layer produced using the light-absorbing paste composition.

적색광(660㎚) 반사율(%)Red light (660nm) reflectance (%) 녹색광(550㎚) 반사율(%)Green light (550nm) reflectance (%) 청색광(470㎚) 반사율(%)Blue light (470 nm) reflectance (%) 실시예 1Example 1 6.66.6 5.75.7 5.15.1 실시예 2Example 2 7.47.4 6.16.1 5.55.5 실시예 3Example 3 9.29.2 8.88.8 6.46.4 실시예 4Example 4 43.843.8 22.122.1 15.315.3 실시예 5Example 5 25.125.1 12.312.3 8.98.9 비교예 1Comparative Example 1 6.86.8 6.06.0 5.05.0 비교예 2Comparative Example 2 7.77.7 6.26.2 5.85.8 비교예 3Comparative Example 3 10.110.1 9.39.3 8.88.8 비교예 4Comparative Example 4 65.265.2 45.345.3 18.118.1

상기 표 2를 통해 확인할 수 있듯이, 흡광성 물질을 포함함에 따라, 3개의 광원에 대한 반사율이 줄어드는 경향을 확인할 수 있다. 이때, 실시예 1 내지 3은 3가지 광원에 대한 반사율이 10% 미만인 특히 좋은 결과를 보였다.As can be seen from Table 2, as the light absorbing material is included, it can be seen that the reflectance of the three light sources decreases. In this case, Examples 1 to 3 showed particularly good results in that the reflectance for the three light sources was less than 10%.

B. 접착성능 평가B. Adhesive performance evaluation

상기 표 1에 기재된 솔더 페이스트 조성물의 접착성능 및 에폭시가 금속 접합 부분을 감싸는 실링성을 비교하였다.The adhesive performance of the solder paste composition described in Table 1 and the sealing property of the epoxy enclosing the metal joint were compared.

먼저 기판에 솔더 페이스트 조성물을 도포한 후, 상기 기판 및 솔더 페이스트 조성물에 150℃의 열을 5분간 가하며, 적외선 레이저 공정으로 리플로우 공정을 수행하였다. 리플로우 공정을 통해 솔더와 리드가 결합되어 금속 접합부가 형성되고, 경화된 에폭시는 금속 접합부를 전체적으로 감싸 에폭시 실링층이 형성된다.First, a solder paste composition was applied to a substrate, and then heat of 150° C. was applied to the substrate and the solder paste composition for 5 minutes, and a reflow process was performed using an infrared laser process. The solder and the lead are combined through a reflow process to form a metal joint, and the cured epoxy surrounds the metal joint as a whole to form an epoxy sealing layer.

상기 금속 접합부 및 에폭시 실링층에 대하여 인장강도 측정기를 이용하여 접합강도를 측정하였다. 또한, 에폭시 층을 육안상으로 관찰하여, 에폭시 코팅층의 형성 정도 및 실링성을 평가하였다(◎: 우수, ○: 양호, △: 좋지 않음, ×: 기준 미달). 상기 평가 방법에 따라 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7의 솔더 페이스트 조성물에 대해 평가한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Bonding strength was measured using a tensile strength measuring device for the metal joint portion and the epoxy sealing layer. In addition, the epoxy layer was visually observed to evaluate the degree of formation and sealability of the epoxy coating layer (double-circle: excellent, o: good, Δ: poor, x: below standard). Table 3 shows the evaluation results of the solder paste compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7 according to the above evaluation method.

금속 접합부
접합강도 (kgf)
metal joint
Bonding strength (kgf)
에폭시 층
접합강도 (kgf)
epoxy layer
Bonding strength (kgf)
에폭시 층의
형성 정도 및 실링성
of epoxy layer
Formation degree and sealability
실시예 1Example 1 29.029.0 1.381.38 실시예 2Example 2 28.728.7 1.411.41 실시예 3Example 3 28.628.6 1.421.42 실시예 4Example 4 28.728.7 1.441.44 실시예 5Example 5 27.427.4 1.431.43 실시예 6Example 6 26.626.6 1.291.29 실시예 7Example 7 24.524.5 0.820.82 비교예 1Comparative Example 1 26.326.3 0.970.97 ×× 비교예 2Comparative Example 2 26.926.9 1.021.02 ×× 비교예 3Comparative Example 3 28.428.4 1.251.25 비교예 4Comparative Example 4 29.129.1 1.461.46 ◎: 에폭시 층이 균일하고 흠이 없음
○: 에폭시 층이 균일하지 않거나 흠이 있음
△: 에폭시 층이 균일하지 않고 매우 얇은 부분이 존재함
×: 에폭시 층이 균일하지 않고 금속 접합부가 외부로 노출됨
◎: Epoxy layer is uniform and there is no flaw
○: Epoxy layer is not uniform or there is a flaw
△: The epoxy layer is not uniform and there is a very thin part
×: The epoxy layer is not uniform and the metal joint is exposed to the outside

상기 표 3을 통해 확인할 수 있듯이, 금속 접합부의 접합강도는 모두 15kgf 이상으로 양호하게 측정되었다.As can be seen from Table 3, the joint strength of all metal joints was measured to be 15 kgf or more.

표면이 개질되지 않은 카본 블랙을 포함한 비교예 1 내지 3의 경우 에폭시 층의 접합강도가 감소했으며, 에폭시 층의 밀봉이 완벽하지 못하여 금속 접합부가 외부로 노출되었다. 또한, 비교적 많은 양의 표면 개질된 흡광성 물질을 포함한 실시예 6 내지 7은 에폭시 층이 균일한 두께로 형성되지 않거나, 실링성이 떨어지는 경향을 보여주었다.In Comparative Examples 1 to 3 including carbon black whose surface was not modified, the bonding strength of the epoxy layer was decreased, and the sealing of the epoxy layer was not perfect, so that the metal joint was exposed to the outside. In addition, Examples 6 to 7 containing a relatively large amount of the surface-modified light absorbing material showed a tendency that the epoxy layer was not formed to a uniform thickness or had poor sealing properties.

이와 같은 결과는 하기 도 2를 참조할 때 더욱 명확해진다. 비교예 1 내지 2의 경우 에폭시 층에 비어있는 공간(보이드)가 관찰되었으며, 비교예 3은 실링은 되었으나, 매우 얇은 부분이 존재하였고, 표면개질된 흡광성 물질을 포함한 실시예 1 내지 3은 우수한 실링성을 보여주었다.Such a result becomes clearer when referring to FIG. 2 below. In the case of Comparative Examples 1 and 2, an empty space (void) was observed in the epoxy layer, and Comparative Example 3 was sealed, but a very thin part was present, and Examples 1 to 3 including the surface-modified light absorbing material were excellent showed sealing properties.

이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. Although the present invention has been described through specific matters and limited examples as described above, these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and the present invention pertains to Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims described below, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (15)

표면 개질된 흡광성 물질, 에폭시계 수지, 계면활성제, 촉매제, 경화제, 환원제, 아이소보르닐 메타크릴레이트, 디하이드록시 페닐알라닌, 저융점 솔더 및 비수계 실리콘 소포제를 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.A light-absorbing solder paste composition comprising a surface-modified light-absorbing material, an epoxy-based resin, a surfactant, a catalyst, a curing agent, a reducing agent, isobornyl methacrylate, dihydroxy phenylalanine, a low melting point solder, and a non-aqueous silicone antifoaming agent. 제 1항에 있어서,
상기 표면 개질된 흡광성 물질은 카본 블랙을 포함하는 흡광성 물질을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The light-absorbing solder paste composition comprising a light-absorbing material including carbon black, wherein the surface-modified light-absorbing material includes carbon black.
제 2항에 있어서,
상기 표면 개질된 흡광성 물질은 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 에폭시계 실란 커플링제 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 표면 개질된 흡광성 물질을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
3. The method of claim 2,
The surface-modified light absorbing material is 2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycy A light absorption solder paste composition comprising a light absorption material surface-modified by any one or two or more selected from the group of epoxy-based silane coupling agents consisting of doxypropylmethyldiethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
제 1항에 있어서,
상기 조성물은 점도가 20,000 ~ 40,000 cps인 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The composition is a light-absorbing solder paste composition having a viscosity of 20,000 to 40,000 cps.
제 1항에 있어서,
상기 에폭시계 수지는 2관능성 에폭시, 3관능성 에폭시 및 4관능성 에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The epoxy-based resin is a light-absorbing solder paste composition comprising any one or two or more selected from the group consisting of a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy.
제 1항에 있어서,
상기 조성물에는 칙소제 또는 희석제가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The light-absorbing solder paste composition, characterized in that the composition may further include a thixotropic agent or a diluent.
제 1항에 있어서,
상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제 및 불소계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The surfactant is a light-absorbing solder paste composition comprising any one or two or more selected from the group consisting of a nonionic surfactant and a fluorine-based surfactant.
제 1항에 있어서,
상기 촉매제는 벤질 디메틸아민, BF3-모노에틸아민, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 디메틸벤즈안트라센 및 메틸이미다졸로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The catalyst is a light-absorbing solder paste composition comprising any one or two or more selected from the group consisting of benzyl dimethylamine, BF 3 -monoethylamine, tris(dimethylaminomethyl)phenol, dimethylbenzanthracene, and methylimidazole.
제 1항에 있어서,
상기 경화제는 아민 계열(amine family) 물질 및 안하이드라이드 계열(anhydride family)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The curing agent is a light-absorbing solder paste composition comprising any one or two or more selected from the group consisting of an amine family material and an anhydride family.
제 1항에 있어서,
상기 환원제는 글루타르산, 말레산, 아젤라인산, 아비에트산, 아디프산, 아스코르빈산, 아크릴산 및 시트르산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The reducing agent comprises any one or two or more selected from the group consisting of glutaric acid, maleic acid, azelaic acid, abietic acid, adipic acid, ascorbic acid, acrylic acid and citric acid.
제 1항에 있어서,
상기 저융점 솔더는 Sn-In 계열 물질, Sn-Bi 계열 물질, Sn-Ag 계열 물질, In-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Ag 계열 물질, Sn-Bi-Pb 계열 물질 및 Sn-Ag-Cu 계열 물질로 이루어진 군 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The low melting point solder includes a Sn-In-based material, a Sn-Bi-based material, a Sn-Ag-based material, an In-Ag-based material, a Sn-Bi-Ag-based material, a Sn-Bi-Pb-based material, and a Sn-Ag-Cu A light-absorbing solder paste composition comprising any one or two or more of the group consisting of series materials.
제 1항에 있어서,
상기 비수계 실리콘 소포제는 25℃ 동점도가 200~1500 cSt인 디메틸실리콘오일인 것을 특징으로 하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The light-absorbing solder paste composition, characterized in that the non-aqueous silicone antifoaming agent is dimethyl silicone oil having a kinematic viscosity of 200 to 1500 cSt at 25°C.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡광성 솔더 페이스트 조성물은 적외선 리플로우 솔더링에 적합한 것을 특징으로 하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The light-absorbing solder paste composition is a light-absorbing solder paste composition, characterized in that it is suitable for infrared reflow soldering.
(제 1단계) 흡광성 물질의 표면을 에폭시계 실란 커플링제로 개질하는 단계;
(제 2단계) 에폭시계 수지, 경화제 및 표면 개질된 흡광성 물질을 혼합하여 제 1혼합물을 조성하는 단계;
(제 3단계) 상기 제 1혼합물에 촉매제, 저융점 솔더, 아이소보르닐메타크릴레이트 및 디하이드록시 페닐알라닌을 첨가하고 혼합하여 제 2혼합물을 조성하는 단계;
(제 4단계) 상기 제 2혼합물에 환원제를 첨가하고 혼합하여 제 3혼합물을 조성하는 단계; 및
(제 5단계) 상기 제 3혼합물에 계면활성제를 첨가하고 혼합하여 흡광성 솔더 페이스트 조성물을 조성하는 단계;
를 포함하는 흡광성 솔더 페이스트 조성물의 제조방법.
(First step) modifying the surface of the light absorbing material with an epoxy-based silane coupling agent;
(Second step) mixing an epoxy-based resin, a curing agent, and a surface-modified light-absorbing material to form a first mixture;
(3rd step) adding a catalyst, low melting point solder, isobornyl methacrylate and dihydroxy phenylalanine to the first mixture and mixing to form a second mixture;
(Step 4) adding and mixing a reducing agent to the second mixture to form a third mixture; and
(Step 5) adding and mixing a surfactant to the third mixture to form a light-absorbing solder paste composition;
A method for producing a light absorbing solder paste composition comprising a.
(제 A단계) 제 1항의 흡광성 페이스트 조성물을 반도체 기판의 패드에 바르는 단계;
(제 B단계) 마이크로 LED가 점착된 시트를 마이크로 LED의 전극이 반도체 기판의 패드 상부에 맞닿도록 접착시켜 적층체를 제조하는 단계; 및
(제 C단계) 상기 적층체에 90 내지 200℃의 열을 가하여 솔더 페이스트 조성물 내의 저융점 솔더가 마이크로 LED의 전극과 반도체 기판의 패드 주위로 응집 및 용융되어 마이크로 LED와 반도체 기판을 연결하는 접촉부를 형성하면서, 상기 접촉부 외부로 흡광성 에폭시 코팅층이 형성되는 단계;
를 포함하는 반도체 기판에서의 마이크로 LED의 배열 및 솔더링 방법.
(Step A) applying the light absorbing paste composition of claim 1 to a pad of a semiconductor substrate;
(Step B) manufacturing a laminate by adhering the micro-LED-attached sheet so that the micro-LED electrode is in contact with the upper part of the pad of the semiconductor substrate; and
(Step C) Heat of 90 to 200° C. is applied to the laminate so that the low-melting-point solder in the solder paste composition is aggregated and melted around the electrode of the micro LED and the pad of the semiconductor substrate, so as to connect the micro LED and the semiconductor substrate. While forming, forming a light-absorbing epoxy coating layer to the outside of the contact portion;
An arrangement and soldering method of micro LEDs on a semiconductor substrate comprising a.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101163172B1 (en) 2010-12-15 2012-07-06 (주)덕산테코피아 Epoxy soldering flux having heat radiation function and Mounting method of semiconductor device
KR101219754B1 (en) 2011-07-11 2013-01-09 청솔화학환경(주) Multifunctional flux for soldering and solder paste comprising the same
KR20150127648A (en) * 2013-03-06 2015-11-17 디아이씨 가부시끼가이샤 Epoxy resin composition, cured product, heat radiating material, and electronic member
KR101732965B1 (en) 2016-03-17 2017-05-08 주식회사 에프피 Conductive adhesives solventless type silver paste for high radiation led
KR101826950B1 (en) 2016-07-29 2018-02-07 서울바이오시스 주식회사 Led module with a light emitting diode attached via solder paste and light emitting diode
KR20200001219A (en) * 2018-06-27 2020-01-06 (주)호전에이블 Composition for solder paste having excellent adhesive property
KR102202937B1 (en) 2019-11-13 2021-01-14 (주)호전에이블 Composition for the epoxy flux paste having excellent sealing for the solder

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101163172B1 (en) 2010-12-15 2012-07-06 (주)덕산테코피아 Epoxy soldering flux having heat radiation function and Mounting method of semiconductor device
KR101219754B1 (en) 2011-07-11 2013-01-09 청솔화학환경(주) Multifunctional flux for soldering and solder paste comprising the same
KR20150127648A (en) * 2013-03-06 2015-11-17 디아이씨 가부시끼가이샤 Epoxy resin composition, cured product, heat radiating material, and electronic member
KR101732965B1 (en) 2016-03-17 2017-05-08 주식회사 에프피 Conductive adhesives solventless type silver paste for high radiation led
KR101826950B1 (en) 2016-07-29 2018-02-07 서울바이오시스 주식회사 Led module with a light emitting diode attached via solder paste and light emitting diode
KR20200001219A (en) * 2018-06-27 2020-01-06 (주)호전에이블 Composition for solder paste having excellent adhesive property
KR102101345B1 (en) 2018-06-27 2020-04-16 (주)호전에이블 Composition for solder paste having excellent adhesive property
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