KR102084154B1 - Resin composite and led package comprising esd protection layer using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물은 수지 및 경화제 30 내지 40vol%, 무기충전재 60 내지 70vol%를 포함하며, 상기 무기충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)을 포함한다.The resin composition according to an embodiment of the present invention includes a resin and a curing agent of 30 to 40 vol%, an inorganic filler of 60 to 70 vol%, and the inorganic filler includes silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS).
Description
본 발명은 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 패키지의 ESD 보호층으로 사용되는 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a resin composition, and more particularly, to a resin composition used as an ESD protective layer of an LED package.
LED(Light Emitting Diode)는 다양한 전자 제품의 광원으로 널리 이용되고 있다. LED 기술의 발전에 따라, LED 패키지가 소형화, 박형화되고 있으며, 고효율화되고 있다.LED (Light Emitting Diode) is widely used as a light source of various electronic products. With the development of LED technology, LED packages are becoming smaller, thinner, and more efficient.
다만, 소형화, 박형화, 고효율화된 LED 패키지는 정전기 방전(Electro Static Discharge, ESD)에 취약하다. ESD는 LED 패키지의 성능 및 신뢰성을 저하시키는 문제가 있다.However, miniaturized, thinned, and highly efficient LED packages are vulnerable to electrostatic discharge (ESD). ESD has a problem of degrading the performance and reliability of the LED package.
ESD를 줄이기 위하여, 제너 다이오드(Zener Diode), 바리스터(Varister), TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드 등을 LED 패키지 내부에 실장할 수 있다. 그러나, 이로 인하여 LED 패키지의 소형화 및 박형화에 한계가 있으며, 실장 시 추가 공정이 요구되며, 발광 효율이 떨어질 수 있다.To reduce ESD, Zener Diodes, Varistors, and Transient Voltage Suppressor (TVS) Diodes can be mounted inside the LED package. However, due to this, there is a limit in miniaturization and thinning of the LED package, an additional process is required when mounting, and luminous efficiency may be deteriorated.
이에, 요구되는 수준의 전기적 특성을 만족시키면서 패키징 공정을 단순화시킬 수 있는 소재의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a material that can simplify the packaging process while satisfying the required level of electrical characteristics.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수지 조성물 및 이를 이용한 ESD 보호층을 포함하는 LED 패키지를 제공하는 것이다.The present invention is to provide an LED package comprising a resin composition and an ESD protection layer using the same.
본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물은 수지 및 경화제 30 내지 40vol%, 무기충전재 60 내지 70vol%를 포함하며, 상기 무기충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)을 포함한다.The resin composition according to an embodiment of the present invention includes a resin and a curing agent of 30 to 40 vol%, an inorganic filler of 60 to 70 vol%, and the inorganic filler includes silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS).
상기 은 코팅 산화주석은 상기 수지 조성물의 10 내지 20vol%로 함유될 수 있다.The silver coating tin oxide may be contained in 10 to 20vol% of the resin composition.
상기 무기충전재는 이산화규소 및 산화알루미나 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The inorganic filler may further include at least one of silicon dioxide and alumina oxide.
상기 수지는 에폭시 수지를 포함하고, 상기 경화제는 디시안디아미드를 포함할 수 있다.The resin may include an epoxy resin, and the curing agent may include dicyandiamide.
상기 에폭시 수지는 1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르를 포함할 수 있다.The epoxy resin may comprise 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether.
본 발명의 한 실시예에 따른 LED 패키지는 LED 웨이퍼, LED 웨이퍼의 한 면에 형성된 절연층, 상기 절연층의 양면에 형성된 전극부, 그리고 상기 절연층을 관통하며, 상기 전극부를 전기적으로 연결하는 전극연결부를 포함하며, 상기 절연층의 파괴 전압(breakdown voltage, VB)은 200V 내지 500V이다.An LED package according to an embodiment of the present invention is an LED wafer, an insulating layer formed on one side of the LED wafer, an electrode portion formed on both sides of the insulating layer, and an electrode passing through the insulating layer and electrically connecting the electrode portion. And a breakdown voltage (V B ) of the insulating layer is 200V to 500V.
상기 절연층의 파괴 전압은 300V 내지 400V일 수 있다.The breakdown voltage of the insulating layer may be 300V to 400V.
상기 절연층은 수지 및 경화제 30 내지 40vol%, 무기충전재 60 내지 70vol%를 포함하며, 상기 무기충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)을 포함하는 수지 조성물로 이루어질 수 있다.The insulating layer may include a resin and a curing agent 30 to 40 vol%, an inorganic filler 60 to 70 vol%, and the inorganic filler may be made of a resin composition including silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS).
상기 절연층은 수지 및 경화제 30 내지 40vol%, 무기충전재 60 내지 70vol%를 포함하며, 상기 무기충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)을 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 ESD(Electro Static Discharge) 보호층을 포함할 수 있다.The insulating layer includes a resin and a curing agent of 30 to 40 vol%, an inorganic filler of 60 to 70 vol%, and the inorganic filler is made of a resin composition including a silver-coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS). ) May include a protective layer.
본 발명의 실시예에 따르면, 내열성 및 전기적 특성이 우수한 수지 조성물을 얻을 수 있다. 특히, 파괴 전압(breakdown voltage)을 낮춘 수지 조성물을 얻을 수 있어, LED 패키지의 ESD 방지를 위하여 적용될 수 있다. 이에 따라, LED 패키지의 성능 및 신뢰도를 높일 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a resin composition having excellent heat resistance and electrical characteristics can be obtained. In particular, it is possible to obtain a resin composition having a lower breakdown voltage, which can be applied for ESD protection of the LED package. Accordingly, the performance and reliability of the LED package can be improved.
도 1은 LED 패키지의 단면도의 일 예이다.
도 2는 LED 패키지의 단면도의 다른 예이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 나타낸다.1 is an example of a cross-sectional view of an LED package.
2 is another example of a cross-sectional view of an LED package.
3 shows a lighting device including an LED package according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a backlight unit including an LED package according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers, such as second and first, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
본 명세서에서 wt%는 중량부로 대체될 수 있다.In this specification, wt% may be replaced by parts by weight.
도 1은 LED 패키지의 단면도의 일 예이다.1 is an example of a cross-sectional view of an LED package.
도 1을 참조하면, LED 패키지(100)는 LED 웨이퍼(110) 및 LED 웨이퍼(110)의 한 면에 형성된 절연층(120)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
LED 웨이퍼(110)는 전극(115a, 115b)을 포함하고, 절연층(120)의 양면에는 각각 전극부(130a, 130b, 140a, 140b)가 형성된다. 그리고, 전극부(130a, 130b, 140a, 140b)를 전기적으로 연결하는 전극연결부(150a, 150b)가 절연층(120)을 관통한다.The
구체적으로 설명하면, 절연층(120)의 한 면에 형성되는 전극부는 제1 양극(130a) 및 제1 음극(130b)을 포함하며, 절연층(120)의 다른 면에 형성되는 전극부는 제2 양극(140a) 및 제2 음극(140b)을 포함한다. 그리고, 전극연결부는 제1 양극(130a)과 제2 양극(140a)을 연결하는 양극 연결부(150a) 및 제1 음극(130b)과 제2 음극(140b)을 연결하는 음극 연결부(150b)를 포함한다. 양극 연결부(150a) 및 음극 연결부(160b)는 Cu를 포함하는 비아(via)일 수 있다.Specifically, the electrode portion formed on one surface of the
LED 웨이퍼(120)의 양극(125a)은 제1 양극(130a)과 전기적으로 연결되며, 제1 양극(130a)은 양극 연결부(150a)를 통하여 제2 양극(140a)과 전기적으로 연결된다. 그리고, LED 웨이퍼(120)의 음극(125b)은 제1 음극(130b)과 전기적으로 연결되며, 제1 음극(130b)은 음극 연결부(150b)를 통하여 제2 음극(140b)과 전기적으로 연결된다.The anode 125a of the
도 2는 LED 패키지의 단면도의 다른 예이다. 도 1과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.2 is another example of a cross-sectional view of an LED package. Descriptions overlapping with FIG. 1 will be omitted.
도 2를 참조하면, LED 패키지(100)는 절연층(120) 및 절연층(120)의 한면에 형성된 LED 칩(160)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the
절연층(120)의 양면에는 각각 전극부(130a, 130b, 140a, 140b)가 형성된다. 그리고, 전극부(130a, 130b, 140a, 140b)를 전기적으로 연결하는 전극연결부(150a, 150b)가 절연층(120)을 관통한다.
LED 칩(160)의 양극은 제1 양극(130a)과 와이어(160a)를 통해 연결되며, 제1 양극(130a)은 양극 연결부(150a)를 통하여 제2 양극(140a)과 전기적으로 연결된다. 그리고, LED 칩(160)의 음극은 제1 음극(130b)과 와이어(160b)를 통해 연결되며, 제1 음극(130b)은 음극 연결부(150b)를 통하여 제2 음극(140b)과 전기적으로 연결된다.The anode of the
일반적으로, 절연층(120)의 내부 또는 외부에는 ESD 방지를 위한 제너 다이오드(Zener Diode), 바리스터(Varister), TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드 등이 실장될 수 있다. 다만, 이는 LED 패키지의 제조 공정을 복잡하게 하며, 발광 효율을 낮추는 문제가 있다. In general, a zener diode, a varistor, a transient voltage suppressor (TVS) diode, or the like, may be mounted inside or outside the insulating
이에 따라, 제너 다이오드, 바리스터, TVS 다이오드 등의 부품을 대체하기 위한 소재 개발이 시도되고 있다. 수지, 경화제, 무기 충전재 및 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-dopped ZnO, AZO)를 포함하는 수지 조성물이 ESD 방지용 조성물로 제안되고 있으나, 안정성 및 전기적 특성 등에 있어서 한계가 있다.Accordingly, development of materials for replacing components such as zener diodes, varistors, and TVS diodes has been attempted. A resin composition comprising a resin, a curing agent, an inorganic filler, and aluminum-doped zinc oxide (Al-dopped ZnO, AZO) has been proposed as an ESD protection composition, but there are limitations in stability and electrical properties.
본 발명의 실시예에 따르면, LED 패키지의 EDS를 방지하고, 원하는 수준의 안정성 및 전기적 특성을 얻을 수 있는 수지 조성물을 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present invention, to provide a resin composition that can prevent the EDS of the LED package, and obtain the desired level of stability and electrical properties.
본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 수지(resin), 경화제, 그리고 무기 충전재를 포함하며, 무기 충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)를 포함한다.The resin composition according to an embodiment of the present invention includes a resin, a curing agent, and an inorganic filler, and the inorganic filler includes silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS).
본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 전체 수지 조성물에 대하여 30 내지 40vol%, 바람직하게는 33 내지 37 vol%의 수지 및 경화제를 포함하며, 60 내지 70vol%, 바람직하게는 63 내지 67vol%의 무기 충전재를 포함한다.The resin composition according to the embodiment of the present invention contains 30 to 40 vol%, preferably 33 to 37 vol% of the resin and the curing agent, and 60 to 70 vol%, preferably 63 to 67 vol% of the inorganic resin. Fillers.
본 발명의 실시예에 따르면, 수지 85 내지 95 중량부에 대하여 경화제 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 수지 85 내지 95 중량부에 대하여 경화제가 5 내지 15 중량부보다 적게 함유되는 경우 경화가 일어나지 않으며, 5 내지 15 중량부보다 많이 함유되는 경우 수지의 함량이 낮아져 수지 조성물의 강도가 약해질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the curing agent may include 5 to 15 parts by weight based on 85 to 95 parts by weight of the resin. When less than 5 to 15 parts by weight of the curing agent is contained with respect to 85 to 95 parts by weight of the resin does not occur hardening, when more than 5 to 15 parts by weight of the resin content is lowered, the strength of the resin composition may be weakened.
수지는 상온 내지 600℃에서 경화되는 고분자 수지로부터 선택될 수 있다. 수지는, 예를 들면 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 페놀(phenolic) 수지, 폴리아미드(polyamide) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 불포화 폴리에스터(unsaturated polyester) 수지, 폴리페닐렌에테르(polyphenylene ether, PPE) 수지, 폴리페닐렌옥사이드(polyphenylene oxide, PPO) 수지, 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 수지, 시아네이트에스터(cyanate ester) 수지, 벤조시클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 수지, 폴리아미도아민덴드리머(polyamidoamine Dendrimer, PAMAM), 폴리프로필렌이민덴드리머(polypropyleneimine Dendrimer, PPI) 수지, PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 덴드리머인 PAMAM-OS 수지 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다. The resin may be selected from polymeric resins that are cured at room temperature to 600 ° C. The resin is, for example, a polyacrylate resin, an epoxy resin, a phenolic resin, a polyamide resin, a polyimide resin, an unsaturated polyester resin, a poly Phenylene ether (PPE) resin, polyphenylene oxide (PPO) resin, polyphenylenesulfide resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB) resin , Polyamidoamine dendrimer (PAMAM), polypropyleneimine dendrimer (PPI) resin, PAMAM-OS resin which is a dendrimer having a PAMAM internal structure and an organo-silicon outer surface, and a mixture thereof. .
에폭시 수지가 사용되는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 열적 안정성이 높으며, 유리 전이 온도가 높을 수 있다. 에폭시 수지는, 예를 들면 방향족 기능기를 포함하는 다관능 에폭시 수지일 수 있다. 방향족 기능기를 포함하는 다관능 에폭시 수지는, 예를 들면 1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐)에탄 글리시딜에테르(1,1,1-tris-(p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether)일 수 있다.When an epoxy resin is used, the resin composition according to the embodiment of the present invention has high thermal stability and may have a high glass transition temperature. The epoxy resin can be, for example, a polyfunctional epoxy resin containing an aromatic functional group. The polyfunctional epoxy resin containing an aromatic functional group is, for example, 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether).
경화제는 무수물(anhydride)계 경화제, 아민(amine)계 경화제, 아미드(amide)계 경화제 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다. 아민계 경화제는, 예를 들면 지방족 아민류, 폴리에테르폴리아민류, 지환식 아민류, 방향족 아민류, 디시안디아미드(dicyandiamide) 등일 수 있으며, 지방족 아민류로서는, 에틸렌디아민, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노프로판, 헥사메틸렌디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 이미노비스프로필아민, 비스(헥사메틸렌)트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, N-히드록시에틸에틸렌디아민, 테트라(히드록시에틸)에틸렌디아민 등을 들 수 있다. 폴리에테르폴리아민류로서는, 트리에틸렌글리콜디아민, 테트라에틸렌글리콜디아민, 디에틸렌글리콜비스(프로필아민), 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시프로필렌트리아민류 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다. 지환식 아민류로서는, 이소포론디아민, 메타센디아민, N-아미노에틸피페라진, 비스(4-아미노-3-메틸디시클로헥실)메탄, 비스(아미노메틸)시클로헥산, 3,9-비스(3-아미노프로필)2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, 노르보르넨디아민 등을 들 수 있다. 방향족 아민류로서는, 테트라클로로-p-크실렌디아민, m-크실렌디아민, p-크실렌디아민, m-페닐렌디아민, o-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 2,4-디아미노아니솔, 2,4-톨루엔디아민, 2,4-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-1,2-디페닐에탄, 2,4-디아미노디페닐술폰, m-아미노페놀, m-아미노벤질아민, 벤질디메틸아민, 2-디메틸아미노메틸)페놀, 트리에탄올아민, 메틸벤질아민, α-(m-아미노페닐)에틸아민, α-(p-아미노페닐)에틸아민, 디아미노디에틸디메틸디페닐메탄, α,α'-비스(4-아미노페닐)-p-디이소프로필벤젠 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.The curing agent may be one of an anhydride curing agent, an amine curing agent, an amide curing agent, and a mixture thereof. The amine curing agent may be, for example, aliphatic amines, polyetherpolyamines, alicyclic amines, aromatic amines, dicyandiamide, and the like, and as aliphatic amines, ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1, 4-diaminopropane, hexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepenta Min, pentaethylene hexamine, N-hydroxyethyl ethylenediamine, tetra (hydroxyethyl) ethylenediamine, etc. are mentioned. The polyether polyamines may be one of triethylene glycol diamine, tetraethylene glycol diamine, diethylene glycol bis (propylamine), polyoxypropylene diamine, polyoxypropylene triamine, and a mixture thereof. Examples of the alicyclic amines include isophoronediamine, metacenediamine, N-aminoethylpiperazine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3 -Aminopropyl) 2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, norbornenediamine, etc. are mentioned. Examples of aromatic amines include tetrachloro-p-xylenediamine, m-xylenediamine, p-xylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminoanisole, 2 , 4-toluenediamine, 2,4-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 2,4-diaminodi Phenylsulfone, m-aminophenol, m-aminobenzylamine, benzyldimethylamine, 2-dimethylaminomethyl) phenol, triethanolamine, methylbenzylamine, α- (m-aminophenyl) ethylamine, α- (p-amino Phenyl) ethylamine, diaminodiethyldimethyldiphenylmethane, α, α'-bis (4-aminophenyl) -p-diisopropylbenzene, and mixtures thereof.
산무수물계 경화제는, 예를 들면 도데세닐무수숙신산, 폴리아디핀산무수물, 폴리아젤라인산무수물, 폴리세바신산무수물, 폴리(에틸옥타데칸이산)무수물, 폴리(페닐헥사데칸이산)무수물, 메틸테트라히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 무수메틸하이믹산, 테트라히드로무수프탈산, 트리알킬테트라히드로무수프탈산, 메틸시클로헥센디카르본산무수물, 메틸시클로헥센테트라카르본산무수물, 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 벤조페논테트라카르본산무수물, 에틸렌글리콜비스트리멜리테이트, 무수헤트산, 무수나딕산, 무수메틸나딕산, 5-(2,5-디옥소테트라히드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-시클로헥산-1,2-디카르본산무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산이무수물, 1-메틸-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로-1-나프탈렌숙신산이무수물 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.The acid anhydride-based curing agent is, for example, dodecenyl anhydrous succinic acid, polyadipic anhydride, polyazelate anhydride, polycebacic anhydride, poly (ethyloctadecane diacid) anhydride, poly (phenylhexadecane diacid) anhydride, methyltetrahydro Phthalic anhydride, methyl hexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl himic acid, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, methylcyclohexene tetracarboxylic anhydride, phthalic anhydride, Trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, hept anhydride, nadic anhydride, methylnadic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3 -Furanyl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenesuccinic dianhydride, 1- Methyl-dicarboxy-1 , 2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenesuccinic dianhydride and mixtures thereof.
본 발명의 실시예에 따르면, 무기 충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS)을 포함한다. ACS는 SnO 파우더 위에 Ag가 무전해도금되어 형성될 수 있다. ACS는 파우더 형태일 수 있다. ACS의 은(Ag)은 AZO(Al-dopped ZnO)의 알루미늄(Al)에 비하여 전기 전도도가 높다. 이에 따라, 보다 낮은 전압에서 터널링 효과(tunneling effect)가 발생하여 정전기 방전을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the invention, the inorganic filler comprises silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS). ACS may be formed by electroless plating Ag on SnO powder. ACS may be in powder form. Silver (Ag) of ACS has higher electrical conductivity than aluminum (Al) of AZO (Al-dopped ZnO). Accordingly, a tunneling effect occurs at a lower voltage to prevent electrostatic discharge.
ACS는 전체 수지 조성물의 10 내지 20vol%로 포함될 수 있다. ACS가 전체 수지 조성물의 10vol%보다 적게 함유되면 파괴 전압(breakdown voltage)이 높아져 원하는 전압(즉, 330V 부근)에서 터널링 효과를 얻을 수 없게 되고, ESD 방지 효과가 낮아지게 된다. 그리고, ACS가 전체 수지 조성물의 20vol%보다 많이 함유되면 수지 조성물은 도체의 특성을 지니게 되어 전압을 인가하자마자 전류가 흐르게 된다.ACS may be included in 10 to 20vol% of the total resin composition. When ACS is contained less than 10 vol% of the total resin composition, the breakdown voltage becomes high, which makes it impossible to obtain a tunneling effect at a desired voltage (i.e., around 330 V) and lowers the ESD protection effect. When the ACS is contained in an amount greater than 20 vol% of the entire resin composition, the resin composition has the characteristics of the conductor, and a current flows as soon as a voltage is applied.
본 발명의 실시예에 따르면, 무기 충전재는 이산화규소 또는 산화알루미늄 등의 절연성 필러를 더 포함할 수 있다. 절연성 필러는 전체 수지 조성물의 50 내지 60vol%로 함유될 수 있다. ACS 및 이산화규소 또는 산화알루미늄을 포함하는 무기 충전재가 전체 수지 조성물의 60vol%보다 적게 함유되면 무기 충전재의 분산이 어렵고, 원하는 수준의 전기적 특성을 가질 수 없다. 무기 충전재가 전체 수지 조성물의 70vol%보다 많이 함유되면 수지 조성물이 도체의 특성을 지니게 되어 전압을 인가하자마자 전류가 흐르게 된다.According to an embodiment of the present invention, the inorganic filler may further include an insulating filler such as silicon dioxide or aluminum oxide. The insulating filler may be contained at 50 to 60 vol% of the total resin composition. If the inorganic filler including ACS and silicon dioxide or aluminum oxide is contained less than 60 vol% of the total resin composition, the dispersion of the inorganic filler is difficult and cannot have the desired level of electrical properties. When the inorganic filler contains more than 70 vol% of the total resin composition, the resin composition has the characteristics of the conductor, and a current flows as soon as a voltage is applied.
본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 촉매, 첨가제 및 용매를 더 포함할 수 있다. 촉매는, 예를 들면 2MI(2-methylimidazole)을 포함할 수 있다. 그리고, 첨가제는, 예를 들면 분산 성능을 향상시키는 DS-205를 포함할 수 있다. 용매는, 예를 들면 BCE를 포함할 수 있다.The resin composition according to the embodiment of the present invention may further include a catalyst, an additive, and a solvent. The catalyst may comprise, for example, 2MI (2-methylimidazole). And the additive may contain DS-205 which improves dispersion performance, for example. The solvent may include, for example, BCE.
본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 LED 패키지의 절연층의 적어도 일부에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 도 1의 절연층(120)을 구성할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물은 도 1의 절연층(120) 내에서 별도의 ESD 보호층을 구성할 수도 있다. 수지 조성물이 별도의 ESD 보호층을 구성하는 경우, ESD 보호층은 전극부(130a, 130b, 140a, 140b) 및 전극연결부(150a, 150b)의 적어도 일부에 연결될 수 있다. The resin composition according to the embodiment of the present invention may be applied to at least a portion of the insulating layer of the LED package. That is, the resin composition according to the embodiment of the present invention may constitute the insulating
본 명세서에서, ESD 보호층은 본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물을 포함하는 절연층 또는 본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물로 절연층 내에 별도로 구성된 ESD 보호층을 모두 지칭할 수 있다.In the present specification, the ESD protection layer may refer to both an insulation layer including a resin composition according to an embodiment of the present invention or an ESD protection layer separately formed in an insulation layer with the resin composition according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 수지 조성물이 절연층 내에 적용되면, 특정 전압(예를 들면, 330V 부근)에서 터널링 효과(tunneling effect)가 생겨, LED 패키지 내에서의 ESD를 방지할 수 있다.When the resin composition according to the embodiment of the present invention is applied in the insulating layer, a tunneling effect occurs at a specific voltage (for example, around 330V), thereby preventing ESD in the LED package.
본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지는 각종 조명 장치, 디스플레이 장치의 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU), UHD(Ultra High Definition) TV, 랩탑(laptop) 컴퓨터, 태블릿 PC, 카메라, 휴대 단말 등에 다양하게 적용될 수 있다.The LED package according to the embodiment of the present invention is various in various lighting devices, backlight unit (Back Light Unit, BLU) of the display device, Ultra High Definition (UHD) TV, laptop computer, tablet PC, camera, portable terminal, etc. Can be applied.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.3 shows a lighting device including an LED package according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 조명 장치(200)는 발광 모듈(210), 케이스(220) 및 연결 단자(230)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
발광 모듈(210)은 케이스(220)에 수용된다. 그리고, 연결 단자(230)는 케이스(220)에 연결되며, 외부 전원(미도시)을 발광 모듈(210)에 공급한다. 연결 단자(230)는 소켓 방식으로 외부 전원에 연결되는 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
발광 모듈(210)은 기판(212) 및 적어도 하나의 LED 패키지(214)를 포함하며, 적어도 하나의 LED 패키지(214)는 기판(212) 상에 탑재된다. LED 패키지(214)는 본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물을 포함하는 절연층을 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 조명 장치(200)는 케이스(220) 내에 수용되며, 발광 모듈(210)과 연결되는 히트 싱크를 더 포함할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 나타낸다.4 illustrates a backlight unit including an LED package according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 백라이트 유닛(300)은 도광판(310), 발광 모듈(320), 반사 부재(330) 및 바텀 커버(340)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
도광판(310)은 빛을 확산시켜 면광원화한다. 발광 모듈(320)은 백라이트 유닛이 설치되는 디스플레이 장치의 광원이며, 도광판(310)으로 빛을 제공한다. 발광 모듈(320)은 기판(322) 및 적어도 하나의 LED 패키지(324)를 포함하며, LED 패키지(324)는 기판(322) 상에 탑재될 수 있다. LED 패키지(324)는 본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물을 포함하는 절연층을 포함할 수 있다.The
반사 부재(330)는 도광판(310)의 아래에 형성되며, 도광판(310)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다.The
바텀 커버(340)는 도광판(310), 발광 모듈(320) 및 반사 부재(330)를 수집한다. 이를 위하여, 바텀 커버(340)는 상면이 개구된 박스 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, it demonstrates more concretely using an Example and a comparative example.
<실시예 1><Example 1>
수지-경화제 35vol%(1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르(Emerald performance materials) 90 중량부에 대하여 디시안디아미드(SIGMA-ALDRICH) 10 중량부)를 혼합한 후, ACS 15vol% 및 이산화규소 50vol%를 더 첨가하여 3롤밀로 분산처리하였다.35 vol% of resin-hardener (10 parts by weight of SIGMA-ALDRICH) was mixed with 90 parts by weight of 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (Emerald performance materials) After that, 15 vol% of ACS and 50 vol% of silicon dioxide were further added, followed by dispersion treatment with 3 roll mill.
<비교예 1>Comparative Example 1
수지-경화제 35vol%(1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르(Emerald performance materials) 90 중량부에 대하여 디시안디아미드(SIGMA-ALDRICH) 10 중량부)를 혼합한 후, ACS 65vol%를 더 첨가하여 3롤밀로 분산처리하였다.35 vol% of resin-hardener (10 parts by weight of SIGMA-ALDRICH) was mixed with 90 parts by weight of 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (Emerald performance materials) Afterwards, 65 vol% of ACS was further added and dispersed into a 3 roll mill.
<비교예 2>Comparative Example 2
수지-경화제 20vol%(1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르(Emerald performance materials) 90 중량부에 대하여 디시안디아미드(SIGMA-ALDRICH) 10 중량부)를 혼합한 후, ACS 20vol% 및 이산화규소 60vol%를 더 첨가하여 3롤밀로 분산처리하였다.20 vol% of resin-curing agent (10 parts by weight of SIGMA-ALDRICH) to 90 parts by weight of 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (Emerald performance materials) After that, 20 vol% of ACS and 60 vol% of silicon dioxide were further added, followed by dispersion treatment with a 3 roll mill.
<비교예 3>Comparative Example 3
수지-경화제 35vol%(1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르(Emerald performance materials) 90 중량부에 대하여 디시안디아미드(SIGMA-ALDRICH) 10 중량부)를 혼합한 후, AZO(Al-dopped ZnO) 15vol% 및 이산화규소 50vol%를 더 첨가하여 3롤밀로 분산처리하였다.35 vol% of resin-hardener (10 parts by weight of SIGMA-ALDRICH) was mixed with 90 parts by weight of 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (Emerald performance materials) After that, 15 vol% of AZO (Al-dopped ZnO) and 50 vol% of silicon dioxide were further added, followed by dispersion treatment with 3 roll mill.
<비교예 4><Comparative Example 4>
수지-경화제 35vol%(1,1,1-트리스-(p-히드록시페닐) 에탄 글리시딜 에테르(Emerald performance materials) 90 중량부에 대하여 디시안디아미드(SIGMA-ALDRICH) 10 중량부)를 혼합한 후, AZO 65vol%를 더 첨가하여 3롤밀로 분산처리하였다.35 vol% of resin-curing agent (10 parts by weight of SIGMA-ALDRICH) is mixed with 90 parts by weight of 1,1,1-tris- (p-hydroxyphenyl) ethane glycidyl ether (Emerald performance materials) Thereafter, 65 vol% of AZO was further added and dispersed into a 3 roll mill.
<실험예>Experimental Example
실시예 1 및 비교예 1 내지 4로부터 얻은 조성물을 경화시킨 후, 키슬리사(2657A) IV 측정장비를 사용하여 파괴전압(breakdown voltage, VB)을 측정하였다.After curing the compositions obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, the breakdown voltage (V B ) was measured using a Keithley (2657A) IV measuring instrument.
표 1은 그 결과를 나타낸다.Table 1 shows the results.
실시예 1과 비교예 3 및 4를 비교하면, 실시예 1에서는 무기 충전재 중 일부로 ACS가 사용되었으나, 비교예 3 및 4에서는 AZO(Al-dopped ZnO)가 사용되었다. 이에 따라, 실시예 1에 따른 수지 조성물의 VB는 330V로, 330V에서 터널링 효과가 발생하여 ESD를 적절하게 방지할 수 있으나, 비교예 3 및 4에 따른 수지 조성물의 VB는 550V이상으로, VB가 너무 높아, ESD 방지 효과가 낮다.Comparing Example 1 with Comparative Examples 3 and 4, ACS was used as part of the inorganic filler in Example 1, but Al-dopped ZnO (AZO) was used in Comparative Examples 3 and 4. Accordingly, V B of the resin composition according to Example 1 is 330V, the tunneling effect occurs at 330V to prevent ESD properly, V B of the resin composition according to Comparative Examples 3 and 4 is 550V or more, V B is too high and ESD protection is low.
한편, 실시예 1과 비교예 1을 비교하면, 실시예 1에서는 ACS가 전체 수지 조성물의 20vol% 이내로 사용되었으나, 비교예 1에서는 20vol%를 초과하여 사용되었다. 이에 따라, 비교예 1의 수지 조성물은 도체의 특성을 지니게 되어 VB가 0으로 나타나게 되었다.On the other hand, when comparing Example 1 and Comparative Example 1, in Example 1, ACS was used within 20vol% of the total resin composition, but in Comparative Example 1 was used exceeding 20vol%. Accordingly, the resin composition of Comparative Example 1 is jinige the properties of the conductor V B was displayed as zero.
실시예 1과 비교예 2를 비교하면, 실시예 1에서는 무기 충전재가 전체 수지 조성물의 65vol%로 함유되었으나, 비교예 2에서는 80vol%로 사용되었다. 이에 따라, 비교예 2의 수지 조성물은 도체의 특성을 지니게 되어 VB가 0으로 나타나게 되었다. Comparing Example 1 with Comparative Example 2, the inorganic filler was contained at 65 vol% of the entire resin composition in Example 1, but was used at 80 vol% in Comparative Example 2. Accordingly, the resin composition of Comparative Example 2 is jinige the properties of the conductor V B was displayed as zero.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
100: LED 패키지
110: LED 웨이퍼
120: 절연층
130, 140: 전극부
150: 전극연결부100: LED package
110: LED wafer
120: insulation layer
130, 140: electrode portion
150: electrode connection
Claims (9)
상기 절연층의 양면에 형성된 전극부,
상기 졀연층의 한 면에 형성된 LED, 그리고
상기 절연층을 관통하며, 상기 절연층의 양면에 형성된 전극부를 전기적으로 연결하는 전극연결부를 포함하며,
상기 절연층은,
수지 및 경화제 30 내지 40vol%, 및
무기충전재 60 내지 70vol%를 포함하는 수지 조성물로 이루어지고,
상기 수지는 에폭시 수지를 포함하고, 상기 경화제는 디시안디아미드를 포함하며,
상기 무기충전재는 은 코팅 산화주석(Ag-coated SnO, ACS) 및 이산화규소를 포함하고,
상기 은 코팅 산화주석은 상기 수지 조성물의 10 내지 20vol%로 함유되는 LED 패키지.Insulation Layer,
Electrode parts formed on both surfaces of the insulating layer,
LED formed on one side of the insulation layer, and
An electrode connecting part penetrating the insulating layer and electrically connecting electrode parts formed on both surfaces of the insulating layer,
The insulating layer,
Resin and curing agent 30-40 vol%, and
Consists of a resin composition containing 60 to 70vol% of inorganic fillers,
The resin comprises an epoxy resin, the curing agent comprises dicyandiamide,
The inorganic filler includes silver coated tin oxide (Ag-coated SnO, ACS) and silicon dioxide,
The silver coating tin oxide LED package containing 10 to 20vol% of the resin composition.
상기 절연층의 파괴 전압(breakdown voltage, VB)은 200V 내지 500V인 LED 패키지.The method of claim 1,
Breakdown voltage (V B ) of the insulating layer is a 200V to 500V LED package.
상기 절연층의 파괴 전압은 300V 내지 400V인 LED 패키지.The method of claim 3,
LED breakdown voltage of the insulating layer is 300V to 400V.
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---|---|---|---|
KR1020130109231A KR102084154B1 (en) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | Resin composite and led package comprising esd protection layer using the same |
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