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JP2008187053A - Thermally conductive paste, light emitting diode substrate using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

Thermally conductive paste, light emitting diode substrate using the same, and manufacturing method thereof Download PDF

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JP2008187053A
JP2008187053A JP2007020075A JP2007020075A JP2008187053A JP 2008187053 A JP2008187053 A JP 2008187053A JP 2007020075 A JP2007020075 A JP 2007020075A JP 2007020075 A JP2007020075 A JP 2007020075A JP 2008187053 A JP2008187053 A JP 2008187053A
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JP
Japan
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conductive paste
emitting diode
conductive
substrate
plating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007020075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Iwai
靖 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tatsuta System Electronics Co Ltd
Original Assignee
Tatsuta System Electronics Co Ltd
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Publication date
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Priority to TW097102168A priority patent/TW200840099A/en
Priority to KR1020080007905A priority patent/KR20080071494A/en
Priority to CNA2008101785742A priority patent/CN101431140A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a light-emitting diode whose reflection member for enhancing luminance of the light-emitting diode can be easily formed and in which a countermeasure for heat generation can be taken, a method of manufacturing the same, and a paste material used for the same. <P>SOLUTION: A thermally-conductive as well as electrically-conductive paste, in which a thermosetting resin, curing agent, and thermally-conductive filler are included, is printed on a substrate, and is cured on the substrate to form a protrusion that is to be a light reflection member. The light reflection member is formed by electroplating preferably Ag or Ni on the surface of the cured paste. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードの高輝度化を目的とする光線反射部(以下、単に反射部ともいう)の形成に用いられる熱伝導性導電ペーストに関するものであり、それを用いた発光ダイオード基板及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a thermally conductive paste used for forming a light reflecting portion (hereinafter also simply referred to as a reflecting portion) for the purpose of increasing the brightness of a light emitting diode, and a light emitting diode substrate using the same and a light emitting diode substrate therefor It relates to a manufacturing method.

より詳細には、熱伝導性、電気伝導性を有し、スクリーン印刷可能なペーストを用いて、発光ダイオードの高輝度化を目的に用いられる反射部を形成し、さらには、このペーストを用いて、発熱対策や導通接続をも行うことが可能な発光ダイオード基板、その製造方法、及びこの工法を可能とする熱伝導性導電ペーストに関するものである。   More specifically, a reflective part used for the purpose of increasing the brightness of the light emitting diode is formed using a paste that has thermal conductivity and electrical conductivity and can be screen-printed. The present invention relates to a light emitting diode substrate capable of preventing heat generation and conducting electrical connection, a method for manufacturing the same, and a heat conductive conductive paste that enables this method.

従来、発光ダイオードの高輝度化を目的に反射板を用いる場合に、その反射部を形成するには、特開平9−81055号公報に記載のように、例えばポリカーボネートのような耐熱性のエンジニアリングプラスチック樹脂を材料として、射出成形、溶融成形、押出成形等で所定の形状の反射部材を形成し、無電解Ni(ニッケル)メッキを施した後にAg(銀)メッキ処理を行い、更にはこれを接着剤で所定の発光ダイオード基板に接着することで反射部を形成するのが一般的であった。   Conventionally, when a reflecting plate is used for the purpose of increasing the brightness of a light emitting diode, the reflecting portion is formed by using a heat-resistant engineering plastic such as polycarbonate as described in JP-A-9-81055. Using a resin as a material, a reflecting member of a predetermined shape is formed by injection molding, melt molding, extrusion molding, etc., electroless Ni (nickel) plating is performed, then Ag (silver) plating is performed, and this is bonded In general, the reflective portion is formed by adhering to a predetermined light emitting diode substrate with an agent.

しかし、上記のような方法は、反射部の形成までに数段の工程が必要であり、相当な時間とコストを要するという問題を有していた。   However, the method as described above has a problem that several steps are required until the formation of the reflective portion, and considerable time and cost are required.

また、発光ダイオードの輝度を向上させるには、投入電力を増大させる必要があるが、その際の発熱が問題となっていた。
特開平9−81055号公報
Further, in order to improve the luminance of the light emitting diode, it is necessary to increase the input power, but heat generation at that time is a problem.
JP-A-9-81055

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードの高輝度化のために用いる反射部を低コストで且つ容易に形成可能な発光ダイオード基板及びその製造方法、及びそれに使用可能な熱伝導性導電ペーストを提供することを目的とする。また、投入電力を上げた際の発熱対策をも提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a light-emitting diode substrate capable of easily forming a reflective portion used for increasing the brightness of a light-emitting diode at low cost, a manufacturing method thereof, and heat usable in the light-emitting diode substrate. An object is to provide a conductive paste. Another object of the present invention is to provide a countermeasure against heat generation when the input power is increased.

本発明の熱伝導性導電ペーストは、熱硬化性樹脂と硬化剤と熱伝導性フィラーとを含有してなる熱伝導性導電ペースト(以下、単にペーストとも言う)であって、上記の課題を解決するために、基板に印刷され、この基板上で硬化して光線反射部となる突出部をなすものとする。   The heat conductive conductive paste of the present invention is a heat conductive conductive paste (hereinafter also simply referred to as a paste) containing a thermosetting resin, a curing agent, and a heat conductive filler, and solves the above problems. In order to achieve this, it is assumed that a protrusion printed on the substrate and cured on the substrate to become a light reflecting portion is formed.

上記において、熱伝導性フィラーとしては、銀粉、銅粉、及び銀コート銅粉からなる群から選択された1種又は2種以上の金属粉が使用できる。   In the above, as a heat conductive filler, the 1 type (s) or 2 or more types of metal powder selected from the group which consists of silver powder, copper powder, and silver coat copper powder can be used.

ペーストの硬化後の熱伝導率は、5〜50W/m・Kの範囲内であることが好ましい。   The thermal conductivity of the paste after curing is preferably in the range of 5 to 50 W / m · K.

また、硬化後の体積抵抗率は、5×10−3Ω・cm以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the volume resistivity after hardening is 5 * 10 < -3 > (omega | ohm) * cm or less.

ペーストの粘度は、BH型粘度計のNo.7ローターを用い、10rpmで測定した粘度が1000〜8000dPa・sの範囲内であることが好ましい。   The viscosity of the paste is No. BH type viscometer. It is preferable that the viscosity measured at 10 rpm using 7 rotors is in the range of 1000 to 8000 dPa · s.

また、BH型粘度計のNo.7ローターを用い、2rpmで測定した粘度と20rpmで測定した粘度との比であるチクソ比(2rpmでの粘度/20rpmでの粘度)が3〜7の範囲内であることが好ましい。   No. BH type viscometer. It is preferable that a thixo ratio (viscosity at 2 rpm / viscosity at 20 rpm), which is a ratio of a viscosity measured at 2 rpm and a viscosity measured at 20 rpm, is within a range of 3 to 7 using a 7 rotor.

本発明のペーストは、硬化物の表面にAgメッキ又はNiメッキを電解メッキで施すことが可能なものとすることが好ましい。   The paste of the present invention is preferably one that can be subjected to electroplating with Ag plating or Ni plating on the surface of the cured product.

本発明の発光ダイオード基板の製造方法は、上記本発明の熱伝導性導電ペーストを樹脂基板若しくはセラミック基板にスクリーン印刷法を用いて印刷し、印刷された熱伝導性導電ペーストを加熱により硬化させ、その硬化物により光線反射部を形成するものとする。   The method for producing a light-emitting diode substrate of the present invention includes printing the thermally conductive conductive paste of the present invention on a resin substrate or a ceramic substrate using a screen printing method, and curing the printed thermally conductive paste by heating, A light reflecting portion is formed by the cured product.

上記製造方法においては、硬化した熱伝導性導電ペーストの表面に、Agメッキ又はNiメッキを電解メッキで施すことにより光線反射部を形成することが好ましい。   In the said manufacturing method, it is preferable to form a light reflection part by performing Ag plating or Ni plating by electrolytic plating on the surface of the hardened thermally conductive paste.

上記スクリーン印刷法を用いて印刷した熱伝導性導電ペーストにより、スルーホールの導通接続をも行うことができる。   Through-hole conductive connection can also be performed by the heat conductive conductive paste printed using the screen printing method.

また、スクリーン印刷法を用いて印刷した熱伝導性導電ペーストにより、熱伝導路の形成をも行うこともできる。   Moreover, a heat conductive path can also be formed with the heat conductive conductive paste printed using the screen printing method.

本発明の発光ダイオード基板は、上記いずれかの製造方法により製造されたものとする。   The light emitting diode substrate of the present invention is manufactured by any one of the above manufacturing methods.

本発明によれば、発光ダイオード基板にスクリーン印刷工法で熱伝導性導電ペーストを印刷することにより、低コストで容易に反射部を形成することが可能となり、かつ放熱性及び導通接続にも優れた発光ダイオード基板を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to easily form a reflective portion at low cost by printing a heat conductive conductive paste on a light emitting diode substrate by a screen printing method, and excellent in heat dissipation and conductive connection. A light emitting diode substrate can be provided.

本発明においては、導電性及び熱伝導性を有するペースト材料を用いて、スクリーン印刷法にて基材に直接印刷して加熱硬化を行い、得られた硬化物をAgメッキ処理等することにより反射部を形成することができる。   In the present invention, by using a paste material having conductivity and thermal conductivity, printing is directly performed on a substrate by a screen printing method, heat curing is performed, and the obtained cured product is reflected by Ag plating treatment or the like. The part can be formed.

その際、必要に応じて、基板のスルーホールに上記ペーストを充填することで、導通接続及び熱伝導路を形成することもできる。   At that time, if necessary, the conductive connection and the heat conduction path can be formed by filling the through hole of the substrate with the paste.

なお、本発明でいう光線反射部とは、基板の表面から突出した突部(バンプ)であり、基板に設けられる発光ダイオードの光を反射しうるものであればどのようなものでもよい。しかし、反射効率を向上させるためには発光ダイオードに対向する面が広い形状が好ましく、例えば後述するような発光ダイオードを取り囲むリング状が好適に用いられる。また、その表面形状は、平面でも、曲面でも、凹凸があってもよいものとする。   In addition, the light beam reflection part as used in the field of this invention is the protrusion (bump) protruded from the surface of the board | substrate, and what kind of thing may be used as long as it can reflect the light of the light emitting diode provided in a board | substrate. However, in order to improve the reflection efficiency, a shape having a wide surface facing the light emitting diode is preferable. For example, a ring shape surrounding the light emitting diode as described later is preferably used. The surface shape may be flat, curved, or uneven.

本発明の熱伝導性導電ペーストは、少なくとも熱硬化性樹脂と硬化剤と熱伝導性フィラーとを必須成分として含有する。   The thermally conductive paste of the present invention contains at least a thermosetting resin, a curing agent, and a thermally conductive filler as essential components.

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、アクリレート樹脂、シリコーン樹脂のうちから選択される1種又は2種以上をブレンドして好適に用いられる。この中でも、耐熱性、密着性の点からエポキシ樹脂が好ましい。   As the thermosetting resin, one or two or more selected from an epoxy resin, a phenol resin, an alkyd resin, a melamine resin, an acrylate resin, and a silicone resin are blended and used suitably. Among these, an epoxy resin is preferable from the viewpoint of heat resistance and adhesion.

金属フィラーとしては、銀粉、銅粉、銀コート銅粉、ニッケル粉等の金属粉が用いられる。中でも、銀粉、銅粉、銀コート銅粉が好ましい。   As the metal filler, metal powder such as silver powder, copper powder, silver-coated copper powder and nickel powder is used. Among these, silver powder, copper powder, and silver-coated copper powder are preferable.

金属フィラーの形状には特に制限がないが、樹枝状、球状、りん片状等が例示される。また粒径は1〜50μmが好ましく、2〜15μmがより好ましい。金属フィラーは1種のみ用いても、2種以上混合して用いても良い。   Although there is no restriction | limiting in particular in the shape of a metal filler, A dendritic shape, spherical shape, flake shape etc. are illustrated. Moreover, 1-50 micrometers is preferable and a particle size is more preferable 2-15 micrometers. Only one type of metal filler may be used or a mixture of two or more types may be used.

上記金属フィラーは、熱硬化性樹脂100部に対して、400〜1300部、より好ましくは500〜1000部配合する。400部未満の場合、熱伝導率が低くなり、1300部を超えると増粘により作業性が低下する場合がある。   The metal filler is blended in an amount of 400 to 1300 parts, more preferably 500 to 1000 parts, with respect to 100 parts of the thermosetting resin. When it is less than 400 parts, the thermal conductivity is low, and when it exceeds 1300 parts, workability may be reduced due to thickening.

本発明で用いるエポキシ樹脂の硬化剤としては、イミダゾール系硬化剤が好ましい。   As the curing agent for the epoxy resin used in the present invention, an imidazole curing agent is preferable.

イミダゾール系硬化剤の例としては、イミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンが挙げられる。   Examples of imidazole curing agents include imidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-un. Decylimidazole, 2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine.

イミダゾール系硬化剤は、エポキシ系樹脂100重量部に対して、好ましくは1.5〜40重量部、より好ましくは3〜20重量部配合する。添加部数が1.5重量部より少ない場合は、硬化が不十分となり、40重量部を超えると経時による増粘の程度が大きく、印刷性の低下を生じる。また、保管中にペーストが増粘して作業性が悪化するようになる。   The imidazole curing agent is preferably blended in an amount of 1.5 to 40 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. When the number of added parts is less than 1.5 parts by weight, curing is insufficient, and when it exceeds 40 parts by weight, the degree of thickening over time is large, and printability is deteriorated. In addition, the paste becomes thicker during storage and the workability deteriorates.

本発明の熱伝導性導電ペーストの粘度は、1000〜8000dPa・sの範囲が好ましい。粘度が1000dPa・sより低いと、印刷後にペーストの滲み、ダレといった問題が起こる。また、粘度が8000dPa・sを超えるとスクリーン印刷が困難となる。なお、本明細書におけるペーストの粘度は、BH型粘度計による、No.7ローター使用時の、25℃、10rpmでの測定値をいうものとする。   The viscosity of the heat conductive paste of the present invention is preferably in the range of 1000 to 8000 dPa · s. When the viscosity is lower than 1000 dPa · s, problems such as paste bleeding and sagging occur after printing. If the viscosity exceeds 8000 dPa · s, screen printing becomes difficult. In addition, the viscosity of the paste in this specification is No. by BH type viscometer. The measured value at 25 ° C. and 10 rpm when using 7 rotors.

本発明の熱伝導性導電ペーストのチクソ比は3〜8の範囲が好ましい。チクソ比が3より低いと、印刷後ペーストの滲み、ダレといった問題が起こる。また、チクソ比が8より高いと印刷が困難となる。なお、本明細書におけるペーストのチクソ比は、BH型粘度計による、No.7ローター使用時の、25℃における2rpmでの測定値を20rpmでの測定値で割って得られる値である。   The thixo ratio of the heat conductive conductive paste of the present invention is preferably in the range of 3-8. If the thixo ratio is lower than 3, problems such as bleeding and sagging of the paste after printing occur. If the thixo ratio is higher than 8, printing becomes difficult. In addition, the thixo ratio of the paste in this specification is No. by BH type viscometer. This is a value obtained by dividing the measured value at 2 rpm at 25 ° C. by the measured value at 20 rpm when using 7 rotors.

次に、発光ダイオード基板における、反射部、熱伝導路及び導通接続の形成方法について示す。   Next, a method for forming the reflective portion, the heat conduction path, and the conductive connection in the light emitting diode substrate will be described.

本発明では、上記で示した熱伝導性導電ペーストを用いて、スクリーン印刷で、セラミックス若しくは有機基板上に、例えば図1又は図2のような形状にペーストを印刷し、硬化させて、発光ダイオード用の反射部を作製する。印刷には、これらの形状に印刷されるように作製したスクリーン版を使用する。   In the present invention, the above-described thermally conductive conductive paste is used for screen printing, and the paste is printed on a ceramic or organic substrate, for example, in a shape as shown in FIG. 1 or FIG. A reflective portion for the above is produced. For printing, screen plates prepared so as to be printed in these shapes are used.

すなわち、図1は、熱伝導性導電ペーストによる反射部形成の一例を示す拡大模式図であり、(a)は平面図を示し、(b)は(a)のA−A線における断面図を示す。符号1は熱伝導性導電ペーストによる反射部を示し、符号2は発光ダイオードを示し、符号3は有機若しくはセラミック基板を示す。これらの図に示されたように、熱伝導性導電ペーストを発光ダイオード2の回りにリング状に印刷し、発光ダイオード2を取り囲む壁面を形成することにより、反射効率の極めて高い反射部1を容易に得ることができる。   That is, FIG. 1 is an enlarged schematic view showing an example of formation of a reflection portion by a thermally conductive paste, (a) shows a plan view, and (b) shows a cross-sectional view taken along line AA in (a). Show. Reference numeral 1 denotes a reflection portion made of a heat conductive conductive paste, reference numeral 2 denotes a light emitting diode, and reference numeral 3 denotes an organic or ceramic substrate. As shown in these drawings, the heat conductive conductive paste is printed in a ring shape around the light emitting diode 2 to form a wall surface surrounding the light emitting diode 2, so that the reflecting portion 1 with extremely high reflection efficiency can be easily formed. Can get to.

図2は、反射部形成の他の例を示す平面図である。符号4は熱伝導性導電ペースト(反射部)を示し、符号5は発光ダイオードを示し、符号6は有機若しくはセラミック基板を示す。本図は対向壁状にペーストを印刷した例を示し、反射面が連続していないので図1のものと比較すると反射効率は劣るが、このような形状でも実用上充分な反射を得ることができる。   FIG. 2 is a plan view showing another example of the reflection portion formation. Reference numeral 4 denotes a heat conductive conductive paste (reflective portion), reference numeral 5 denotes a light emitting diode, and reference numeral 6 denotes an organic or ceramic substrate. This figure shows an example in which the paste is printed on the opposing wall. The reflective surface is not continuous, so the reflection efficiency is inferior to that of FIG. 1, but even in this shape, sufficient reflection can be obtained in practice. it can.

印刷されたペーストはエアオーブン等を用いて加熱硬化し、ペースト硬化物を得る。硬化条件は、使用する樹脂や硬化剤によって異なるが、通常は120〜200℃で30分〜120分程度が好ましい。   The printed paste is heated and cured using an air oven or the like to obtain a cured paste. The curing conditions vary depending on the resin and curing agent to be used, but are usually preferably 120 to 200 ° C. and about 30 to 120 minutes.

ペースト硬化後は、反射効率を上げるため、直接、電解メッキを用いてAgメッキ又はNiメッキを行うのが好ましい。すなわち、本発明のペーストは電気伝導性を高くすることが可能であり、電気伝導性を高くすることによって、直接、電解メッキでAgメッキを施すことが可能となる。   After the paste is cured, it is preferable to directly perform Ag plating or Ni plating using electrolytic plating in order to increase the reflection efficiency. That is, the paste of the present invention can increase the electrical conductivity, and by increasing the electrical conductivity, Ag plating can be directly performed by electrolytic plating.

図3(a)〜(c)は、熱伝導性導電ペーストにより反射部形成を行った発光ダイオード基板をより具体的に示した断面図である。これらの図は、図1と同様に熱伝導性導電ペーストによりリング状の反射部を形成した例を示している。   FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views more specifically showing a light emitting diode substrate on which a reflection portion is formed with a heat conductive paste. These drawings show an example in which a ring-shaped reflecting portion is formed of a heat conductive conductive paste as in FIG.

これらの図において、符号10,20,30はペーストにより形成された反射部(バンプ)を示し、符号11,21はペーストが充填されて形成された熱伝導路を示し、符号12,22,32は発光ダイオードチップを示し、符号13,23,33は導線を示し、符号14,24は、Al又はCu基板を示し、符号15,25はガラスエポキシ基板を示し、符号16,26,36は銅箔層(銅メッキ)を示し、符号17,27は蓋メッキ(銅メッキ)を示し、符号18,28,38はAg又はNiメッキを示し、符号19,29,39は凹凸を埋めるためのエポキシ樹脂系等のレジストを示し、符号34はセラミック基板を示す。   In these drawings, reference numerals 10, 20, and 30 indicate reflection portions (bumps) formed of paste, reference numerals 11 and 21 indicate heat conduction paths formed by filling the paste, and reference numerals 12, 22, and 32, respectively. Indicates a light emitting diode chip, reference numerals 13, 23 and 33 indicate conductive wires, reference numerals 14 and 24 indicate Al or Cu substrates, reference numerals 15 and 25 indicate glass epoxy substrates, and reference numerals 16, 26 and 36 indicate copper. A foil layer (copper plating) is indicated, numerals 17 and 27 indicate lid plating (copper plating), numerals 18, 28, and 38 indicate Ag or Ni plating, and numerals 19, 29, and 39 indicate epoxy for filling irregularities. A resist such as a resin is shown, and reference numeral 34 denotes a ceramic substrate.

いずれの図に示した例においても、発光ダイオードチップの回りには熱伝導性導電ペーストによるリング状反射部が形成されている。図は左右対称であり、符号を省略している部分は対称部分と同じものを指す。   In any of the examples shown in any of the figures, a ring-shaped reflection portion made of a heat conductive paste is formed around the light emitting diode chip. The figure is bilaterally symmetric, and the parts where the reference numerals are omitted indicate the same as the symmetrical parts.

図3(a)に示した例においては、発光ダイオードチップ12の下に放熱のための熱伝導路(サーマルビア)11が形成され、図3(b)に示した例においては、発光ダイオードチップ22の下及び反射部28の下に熱伝導路21が形成され、また、図3(c)に示した例においては、反射部形成と同時にスルーホール形成が行われているのが示されている。すなわち、発光ダイオード基板の必要に応じて、反射部を形成すると共に、これらのような熱伝導路形成及び/又はスルーホールの導通接続を適宜行うことができる。   In the example shown in FIG. 3A, a heat conduction path (thermal via) 11 for heat dissipation is formed under the light emitting diode chip 12, and in the example shown in FIG. 3B, the light emitting diode chip. The heat conduction path 21 is formed under the reflector 22 and the reflector 28. In the example shown in FIG. 3C, it is shown that the through hole is formed simultaneously with the reflector. Yes. That is, according to the necessity of the light emitting diode substrate, a reflective portion can be formed, and a heat conduction path such as these and / or through-hole conduction connection can be appropriately performed.

発光ダイオード基板の製造方法は特に限定されるわけではないが、図3(c)のものを例にとれば、以下の方法により製造することができる。   Although the manufacturing method of a light emitting diode substrate is not specifically limited, Taking the thing of FIG.3 (c) as an example, it can manufacture with the following method.

まず、アルミナ等のセラミック基板34の両面に銅メッキにより銅箔層36を設けたものの所定の位置に貫通孔及びパターンの形成を行う。次にエポキシ樹脂系等のレジスト39を塗布し、所定の条件で硬化させる。次にメッシュスクリーン又はメタルスクリーンを使用してペーストを印刷して、このペーストにより貫通孔の充填と所定の形状の反射部(バンプ)30の形成を同時に行う。次にエアーオーブン等にて例えば160℃で60分程度加熱処理し、印刷したペーストを硬化させる。   First, through holes and patterns are formed at predetermined positions of a copper foil layer 36 formed by copper plating on both surfaces of a ceramic substrate 34 such as alumina. Next, an epoxy resin resist 39 is applied and cured under predetermined conditions. Next, a paste is printed using a mesh screen or a metal screen, and filling of the through-holes and formation of a reflection part (bump) 30 having a predetermined shape are simultaneously performed with this paste. Next, heat treatment is performed at 160 ° C. for about 60 minutes in an air oven or the like to cure the printed paste.

次に、研磨機等を用いて、裏面(反射部を形成していない面)の余分なペースト表層を銅箔36面まで研磨・製面する。さらに銅箔36表層及び反射部30表層に電解又は無電解メッキによりAg又はNiメッキ38を施し、基板表裏の電気的接続と、Ag又はNiメッキされた反射部の形成を同時に行い、発光ダイオードチップ32を取り付け、導線33を配線することで、図3(c)に示された発光ダイオード基板が得られる。   Next, by using a polishing machine or the like, the excess paste surface layer on the back surface (the surface on which the reflecting portion is not formed) is polished and made to the copper foil 36 surface. Furthermore, Ag or Ni plating 38 is applied to the surface layer of the copper foil 36 and the reflection portion 30 by electrolysis or electroless plating, and the electrical connection between the front and back of the substrate and the formation of the reflection portion plated with Ag or Ni are performed simultaneously. The light emitting diode substrate shown in FIG. 3C is obtained by attaching 32 and wiring the conducting wire 33.

図3(a)及び(b)のものも、これに準じて製造することができる。   3 (a) and 3 (b) can also be manufactured according to this.

すなわち、図3(a)のものでは、片面に銅箔層16を設けたガラスエポキシ基板15に、発光ダイオードチップ12の下の熱伝導路11となる開口部を予め形成し、これをAl又はCu基板14と貼り合わせ、上記開口部にペーストを充填し、硬化させ、研磨して整面する。次にこのペーストを充填した熱伝導路11に蓋メッキ17を施した後、パターン形成し、レジスト19を形成する。その後、上記と同様に、反射部10を印刷形成し、硬化させ、この反射部10に電解又は無電解メッキによりAg又はNiメッキ18を施し、発光ダイオードチップ12を取り付ける。   That is, in the thing of Fig.3 (a), the opening part used as the heat conduction path 11 under the light emitting diode chip 12 is previously formed in the glass epoxy board | substrate 15 which provided the copper foil layer 16 on one side, and this is made into Al or Bonding with the Cu substrate 14, the paste is filled in the opening, cured, polished and leveled. Next, a lid plating 17 is applied to the heat conduction path 11 filled with this paste, followed by pattern formation to form a resist 19. Thereafter, in the same manner as described above, the reflective portion 10 is printed and cured, and the reflective portion 10 is subjected to Ag or Ni plating 18 by electrolysis or electroless plating, and the light emitting diode chip 12 is attached.

また、図3(b)のものは、片面に銅箔層26を設けたガラスエポキシ基板25に、発光ダイオードチップ22の下及び反射部20の下の熱伝導路21となる開口部を予めそれぞれ形成し、これをAl又はCu基板24と貼り合わせ、上記開口部にペーストを充填し、硬化させ、研磨して整面する。このペースト充填した熱伝導路21に蓋メッキ27を施した後、パターン形成し、レジスト29を形成する。その後、蓋メッキ27を施した熱伝導路21を覆うように反射部20を印刷形成し、硬化させ、この反射部20に電解又は無電解メッキによりAg又はNiメッキ28を施し、発光ダイオードチップ22を取り付ければよい。   3 (b) has a glass epoxy substrate 25 provided with a copper foil layer 26 on one side, and an opening serving as a heat conduction path 21 below the light emitting diode chip 22 and below the reflecting portion 20, respectively. Then, this is bonded to an Al or Cu substrate 24, the opening is filled with paste, cured, polished and leveled. After applying the lid plating 27 to the heat conduction path 21 filled with the paste, a pattern is formed and a resist 29 is formed. Thereafter, the reflecting portion 20 is printed and formed so as to cover the heat conduction path 21 to which the lid plating 27 is applied, and the reflecting portion 20 is subjected to Ag or Ni plating 28 by electrolysis or electroless plating. Can be attached.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。   Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例・比較例]
表1に示したエポキシ樹脂、硬化剤、銀コート銅粉をそれぞれ同表に示した比率(重量比)で混合し、熱伝導性導電ペーストを調製した。なお、各成分の詳細は以下の通りである。
[Examples and Comparative Examples]
The epoxy resin, the curing agent, and the silver-coated copper powder shown in Table 1 were mixed at the ratio (weight ratio) shown in the same table to prepare a thermally conductive paste. The details of each component are as follows.

エポキシ樹脂:エポキシ樹脂EP−4901E(旭電化工業株式会社製)80重量%、ED−529(旭電化工業株式会社製)20重量%
硬化剤:2−エチルイミダゾール(四国化成工業株式会社)
銀コート銅粉A:平均粒径15μm、球状粉、Agコート量10wt%
銀コート銅粉B:平均粒径10μm、球状粉、Agコート量10wt%
銀コート銅粉C:平均粒径3μm、球状粉、Agコート量10wt%
Epoxy resin: Epoxy resin EP-4901E (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 80% by weight, ED-529 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 20% by weight
Curing agent: 2-ethylimidazole (Shikoku Chemicals Co., Ltd.)
Silver-coated copper powder A: average particle size 15 μm, spherical powder, Ag coating amount 10 wt%
Silver-coated copper powder B: average particle size 10 μm, spherical powder, Ag coating amount 10 wt%
Silver-coated copper powder C: average particle size 3 μm, spherical powder, Ag coating amount 10 wt%

上記熱伝導性導電ペーストにつき、粘度、チクソ比、体積変化率、熱伝導率、印刷性及び反射部形成性を調べた。結果を表1に併記する。試験方法及び測定方法は、以下の通りである。   About the said heat conductive electrically conductive paste, a viscosity, a thixo ratio, a volume change rate, heat conductivity, printability, and reflective part formation property were investigated. The results are also shown in Table 1. The test method and measurement method are as follows.

粘度は、25℃でBH型粘度計ローターNo.7(10rpm)を用いて測定した。   The viscosity was 25 ° C. with BH viscometer rotor No. 7 (10 rpm).

チクソ比は、25℃でBH型粘度計による、ローターNo.7を用いた場合の、2rpmでの測定値、及び20rpmでの測定値を求め、前者を後者で割って求めた。   The thixo ratio was determined by measuring the rotor no. When 7 was used, the measured value at 2 rpm and the measured value at 20 rpm were determined, and the former was divided by the latter.

体積抵抗率は、縦6cm、幅1mm、厚さ1mmのパターンのメタル版を用いて、厚さ1.0mmのガラスエポキシ樹脂上にペーストをスクリーン印刷を行い、160℃で60分間加熱硬化したもので求めた。   The volume resistivity is obtained 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, and heat-curing at 160 ° C. for 60 minutes. I asked for it.

熱伝導率は、160℃で60分間硬化させたペースト硬化物を、1cmφ、厚み1mmに加工し、レーザーフラッシュ法にて求めた。   The thermal conductivity was obtained by processing a paste cured product cured at 160 ° C. for 60 minutes into 1 cmφ and 1 mm thickness, and using a laser flash method.

印刷性は、板厚1mmの基材に設けられた孔径300μmのホールにメタル版を用いて孔埋め印刷を行い、ペーストの充填性を調べて、ペーストがホールを完全充填されたものを○、されなかったものを×とした。   The printability is obtained by performing hole-filling printing using a metal plate in a hole having a hole diameter of 300 μm provided on a substrate having a plate thickness of 1 mm, and checking the filling property of the paste. What was not done was set as x.

反射部形成性は、板厚1mmの基板にメタル版を用いてバンプ印刷を行い、加熱硬化後、バンプ高さが40μm以上、かつ傾斜角が45°±15°のバンプが形成できるものを○、形成できなかったものを×とした。   Reflective part formability is such that bump printing is performed using a metal plate on a 1 mm thick substrate, and after heat curing, bumps with a bump height of 40 μm or more and an inclination angle of 45 ° ± 15 ° can be formed. Those that could not be formed were marked with x.

Figure 2008187053
Figure 2008187053

熱伝導性導電ペーストにより形成された発光ダイオード基板の反射部の例を示す拡大模式図であり、(a)は平面図を示し、(b)は(a)のA−A線における断面図を示す。It is an expansion schematic diagram which shows the example of the reflection part of the light emitting diode substrate formed with the heat conductive paste, (a) shows a top view, (b) is sectional drawing in the AA of (a). Show. 他の形状の反射部形成の例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of reflective part formation of another shape. 熱伝導性導電ペーストにより反射部等を形成した発光ダイオード基板の例をより具体的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows more specifically the example of the light emitting diode board | substrate which formed the reflection part etc. with the heat conductive conductive paste.

符号の説明Explanation of symbols

1,4……反射部(ペースト)
2,5……発光ダイオードチップ
3,6……有機若しくはセラミック基板
10,20,30……反射部(ペースト)
11,21……熱伝導路(ペースト)
12,22,32……発光ダイオードチップ
13,23,33……導線
14,24……Al又はCu基板
15,25……ガラスエポキシ基板
16,26,36……銅箔層(銅メッキ)
17,27……蓋メッキ(銅メッキ)
18,28,38……Ag又はNiメッキ
19,29,39……レジスト
34……セラミック基板
1, 4 ... Reflection part (paste)
2,5 …… Light emitting diode chip 3,6 …… Organic or ceramic substrate 10,20,30 …… Reflecting part (paste)
11, 21 ... Heat conduction path (paste)
12, 22, 32 ... Light-emitting diode chip 13, 23, 33 ... Conductor 14, 24 ... Al or Cu substrate 15, 25 ... Glass epoxy substrate 16, 26, 36 ... Copper foil layer (copper plating)
17, 27 ... Lid plating (copper plating)
18, 28, 38 ... Ag or Ni plating 19, 29, 39 ... Resist 34 ... Ceramic substrate

Claims (12)

熱硬化性樹脂と硬化剤と熱伝導性フィラーとを含有してなる熱伝導性導電ペーストであって、
基板に印刷され、前記基板上で硬化して、この硬化物が光線反射部となる突出部をなすことを特徴とする熱伝導性導電ペースト。
A heat conductive conductive paste comprising a thermosetting resin, a curing agent, and a heat conductive filler,
A thermally conductive paste, printed on a substrate, cured on the substrate, and the cured product forms a protruding portion that becomes a light reflecting portion.
前記熱伝導性フィラーが、銀粉、銅粉、及び銀コート銅粉からなる群から選択された1種又は2種以上の金属粉であることを特徴とする、請求項1に記載の熱伝導性導電ペースト。   The thermal conductivity according to claim 1, wherein the thermally conductive filler is one or more metal powders selected from the group consisting of silver powder, copper powder, and silver-coated copper powder. Conductive paste. 硬化後の熱伝導率が5〜50W/m・Kの範囲内であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱伝導性導電ペースト。   The heat conductive paste according to claim 1 or 2, wherein the heat conductivity after curing is in the range of 5 to 50 W / m · K. 硬化後の体積抵抗率が5×10−3Ω・cm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱伝導性導電ペースト。 The thermally conductive conductive paste according to claim 1, wherein the volume resistivity after curing is 5 × 10 −3 Ω · cm or less. BH型粘度計のNo.7ローターを用い、10rpmで測定した粘度が1000〜8000dPa・sの範囲内であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱伝導性導電ペースト。   No. BH type viscometer. The heat conductive conductive paste according to any one of claims 1 to 4, wherein the viscosity measured at 10 rpm using a 7 rotor is in the range of 1000 to 8000 dPa · s. BH型粘度計のNo.7ローターを用い、2rpmで測定した粘度と20rpmで測定した粘度との比(2rpmでの粘度/20rpmでの粘度)であるチクソ比が3〜7の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱伝導性導電ペースト。   No. BH type viscometer. The thixo ratio, which is the ratio of the viscosity measured at 2 rpm to the viscosity measured at 20 rpm (viscosity at 2 rpm / viscosity at 20 rpm), using 7 rotors is in the range of 3-7, Item 6. The thermally conductive conductive paste according to any one of Items 1 to 5. 硬化物の表面にAgメッキ又はNiメッキを電解メッキで施すことが可能であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱伝導性導電ペースト。   The thermally conductive conductive paste according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface of the cured product can be subjected to Ag plating or Ni plating by electrolytic plating. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱伝導性導電ペーストを樹脂基板若しくはセラミック基板にスクリーン印刷法を用いて印刷し、印刷された熱伝導性導電ペーストを加熱により硬化させ、その硬化物により光線反射部を形成することを特徴とする、発光ダイオード基板の製造方法。   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, and the printed thermally conductive paste is cured by heating, and the curing is performed. A method for producing a light-emitting diode substrate, comprising forming a light reflecting portion by an object. 硬化した熱伝導性導電ペーストの表面に、Agメッキ又はNiメッキを電解メッキで施すことにより前記光線反射部を形成することを特徴とする、請求項8に記載の発光ダイオード基板の製造方法。   9. The method of manufacturing a light emitting diode substrate according to claim 8, wherein the light reflecting portion is formed on the surface of the cured heat conductive conductive paste by applying Ag plating or Ni plating by electrolytic plating. 前記スクリーン印刷法を用いて印刷した熱伝導性導電ペーストにより、スルーホールの導通接続をも行うことを特徴とする、請求項8又は9に記載の発光ダイオード基板の製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting diode substrate according to claim 8 or 9, wherein through-hole conductive connection is also performed by a thermally conductive conductive paste printed using the screen printing method. 前記スクリーン印刷法を用いて印刷した熱伝導性導電ペーストにより、熱伝導路の形成をも行うことを特徴とする、請求項8〜10のいずれか1項に記載の発光ダイオード基板の製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting diode substrate according to any one of claims 8 to 10, wherein a heat conduction path is also formed by a heat conductive conductive paste printed using the screen printing method. 請求項8〜11のいずれか1項に記載の製造方法により製造された発光ダイオード基板。   The light emitting diode substrate manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 8-11.
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