JP2010206159A - Heat dissipating package substrate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は放熱パッケージ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 heat dissipation package substrate and a manufacturing method thereof.
電子部品の小型化、高密度化及び薄型化につれて、パッケージ基板も薄型化、高機能化に対する研究が活発に進んでいる。 As electronic components become smaller, denser, and thinner, research on thinner and higher-functionality package substrates is actively progressing.
特に、液晶表示装置の需要が増加するにしたがい、バックライトユニット（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）の光源から放出される熱を放出することができる放熱パッケージ基板に対する研究が注目されている。 In particular, as the demand for liquid crystal display devices increases, research on a heat dissipation package substrate capable of releasing heat emitted from a light source of a backlight unit (Back Light Unit) has attracted attention.
バックライトユニットの光源としては、円筒状の発光ランプである冷陰極管（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ；ＣＣＦＬ）が一般的に使用されてきたが、近年には携帯電話などに用いられる小型液晶パネルを中心として発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；以下、ＬＥＤ）が主に使用されている。 As a light source of the backlight unit, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), which is a cylindrical light emitting lamp, has been generally used. However, in recent years, a small liquid crystal panel used for a mobile phone or the like has been mainly used. A light emitting diode (LED) is mainly used.
発光ダイオードは、環境に優しいながらも迅速な処理速度及び省エネルギー効果がある点で次世代光源として注目されているが、活性層でエネルギーが光の形態だけでなく熱の形態でも放出されるため、特に放熱問題を解決するための方案が求められている。 Light-emitting diodes are attracting attention as next-generation light sources because they are environmentally friendly but have a rapid processing speed and energy-saving effect, but because energy is released not only in the form of light but also in the form of heat in the active layer, In particular, there is a need for a method for solving the heat dissipation problem.
図１は従来技術による放熱パッケージ基板の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional heat dissipation package substrate.
図１に示すように、従来技術による放熱パッケージ基板１０は、メタルコア１２の一面に熱伝導度の高い放熱フィラー１６が含まれた放熱絶縁層１４及び回路層１８ａが形成され、この回路層１８ａにＬＥＤ２０が実装された構造を持つ。 As shown in FIG. 1, a heat dissipation package substrate 10 according to the prior art has a heat dissipation insulating layer 14 and a circuit layer 18a including a heat dissipation filler 16 having a high thermal conductivity formed on one surface of a metal core 12, and the circuit layer 18a has It has a structure in which the LED 20 is mounted.
このような従来技術による放熱パッケージ基板１０は、図１に矢印で示すように、ＬＥＤ２０から放出される熱が放熱絶縁層１４を介してメタルコア１２に伝達されることにより、放熱がなされる。 As shown by the arrows in FIG. 1, the heat dissipation package substrate 10 according to such a conventional technique dissipates heat by transferring heat released from the LEDs 20 to the metal core 12 through the heat dissipation insulating layer 14.
しかしながら、従来技術に使用される放熱絶縁層１４は、高価であるため、パッケージ基板の値段も一緒に上昇する問題点があるだけではなく、ＬＥＤ２０から放出される熱がメタルコア１２に直接伝達されるものではなく、放熱絶縁層１４を介して間接的に伝達されるから、放熱効率が落ちる問題点があった。 However, since the heat-dissipating insulating layer 14 used in the prior art is expensive, there is not only a problem that the price of the package substrate increases, but also the heat emitted from the LED 20 is directly transmitted to the metal core 12. However, since the heat is transmitted indirectly through the heat radiation insulating layer 14, the heat radiation efficiency is lowered.
したがって、本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、放熱効率を増大させることができる放熱パッケージ基板及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat dissipation package substrate capable of increasing heat dissipation efficiency and a method for manufacturing the same.
前記目的を達成するために、本発明の一面によれば、冷媒注入用凹部に冷媒が注入されたヒートパイプに、前記冷媒をカバーするように、上部に回路層が形成された絶縁層が付着されたヒートパイプ基板；及び前記回路層に実装された電子部品；を含む、放熱パッケージ基板が提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an insulating layer having a circuit layer formed thereon is attached to a heat pipe in which a coolant is injected into a coolant injection recess so as to cover the coolant. There is provided a heat dissipation package substrate including a heat pipe substrate formed on the circuit layer and an electronic component mounted on the circuit layer.
前記冷媒は、前記絶縁層と直接接触することが好ましい。 The refrigerant is preferably in direct contact with the insulating layer.
前記絶縁層の両側端は、前記冷媒注入用凹部を形成する前記ヒートパイプの両側壁と接触して付着されることが好ましい。 It is preferable that both side ends of the insulating layer are attached in contact with both side walls of the heat pipe forming the coolant injection recess.
前記絶縁層の両側端と前記ヒートパイプの両側壁は、その間に介在される熱伝導接着剤を介して付着されることが好ましい。 It is preferable that both side ends of the insulating layer and both side walls of the heat pipe are attached via a heat conductive adhesive interposed therebetween.
前記ヒートパイプの両側壁は、前記絶縁層の両側端に形成されたビアを介して前記回路層に連結されていることが好ましい。 It is preferable that both side walls of the heat pipe are connected to the circuit layer through vias formed at both side ends of the insulating layer.
前記ヒートパイプの両側壁は、前記絶縁層の両側端に形成されたバンプを介して前記回路層に連結されていることが好ましい。 It is preferable that both side walls of the heat pipe are connected to the circuit layer via bumps formed on both side ends of the insulating layer.
前記電子部品は、ＬＥＤであることが好ましい。 The electronic component is preferably an LED.
前記目的を達成するために、本発明の他の面によれば、（Ａ）冷媒注入用凹部に冷媒が注入されたヒートパイプに、前記冷媒をカバーするように、上部に金属層が形成された絶縁層を付着する段階；（Ｂ）前記金属層をパターニングして回路層を形成することで、ヒートパイプ基板を製造する段階；及び（Ｃ）前記回路層に電子部品を実装する段階；を含む、放熱パッケージ基板の製造方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, (A) a heat pipe in which a coolant is injected into a coolant injection recess has a metal layer formed thereon so as to cover the coolant. Depositing an insulating layer; (B) patterning the metal layer to form a circuit layer to manufacture a heat pipe substrate; and (C) mounting electronic components on the circuit layer. A method for manufacturing a heat dissipation package substrate is provided.
前記冷媒は、前記絶縁層と直接接触することが好ましい。 The refrigerant is preferably in direct contact with the insulating layer.
前記絶縁層の両側端は、前記冷媒注入用凹部を形成する前記ヒートパイプの両側壁と接触して付着されることが好ましい。 It is preferable that both side ends of the insulating layer are attached in contact with both side walls of the heat pipe forming the coolant injection recess.
前記絶縁層の両側端と前記ヒートパイプの両側壁は、その間に介在される熱伝導接着剤を介して付着されることが好ましい。 It is preferable that both side ends of the insulating layer and both side walls of the heat pipe are attached via a heat conductive adhesive interposed therebetween.
前記ヒートパイプの両側壁は、前記絶縁層の両側端に形成されたビアを介して前記回路層に連結されていることが好ましい。 It is preferable that both side walls of the heat pipe are connected to the circuit layer through vias formed at both side ends of the insulating layer.
前記（Ｂ）段階は、（Ｂ１）前記絶縁層に、前記ヒートパイプの両側壁を露出させるビアホールを加工する段階；（Ｂ２）前記ビアホールの内部とともに前記金属層にメッキ層を形成する段階；及び（Ｂ３）前記金属層及びメッキ層をパターニングして回路層を形成する段階；を含むことが好ましい。 The step (B) includes: (B1) processing a via hole that exposes both side walls of the heat pipe in the insulating layer; (B2) forming a plating layer on the metal layer together with the inside of the via hole; and (B3) preferably includes a step of patterning the metal layer and the plating layer to form a circuit layer.
前記電子部品は、ＬＥＤであることが好ましい。 The electronic component is preferably an LED.
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。 The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。 Prior to the detailed description of the invention, the terms and words used in the specification and claims should not be construed in a normal and lexicographic sense, and the inventor will best explain his or her invention. In order to explain, the terminology must be interpreted into meanings and concepts that meet the technical idea of the present invention in accordance with the principle that the concept of terms can be appropriately defined.
本発明に係る放熱パッケージ基板は、冷媒を備えたヒートパイプを含み、冷媒及びヒートパイプの放熱作用によって放熱効率が増大する効果がある。 The heat dissipation package substrate according to the present invention includes a heat pipe including a refrigerant, and has an effect of increasing heat dissipation efficiency due to the heat dissipation action of the refrigerant and the heat pipe.
また、本発明に係る放熱パッケージ基板は、電子部品に連結される回路層がビアまたはバンプを介してヒートパイプに連結されて熱を直接伝達することにより、放熱効率が増大する効果がある。 In addition, the heat dissipation package substrate according to the present invention has an effect of increasing heat dissipation efficiency because the circuit layer connected to the electronic component is connected to the heat pipe via vias or bumps to directly transfer heat.
次に、本発明に係る放熱パッケージ基板は、ビアまたはバンプを介して電子部品に放出される熱を直接ヒートパイプに伝達することにより、熱伝導度の高い放熱フィラーが含まれた高価の放熱絶縁層を使用しなくても放熱効率が一層増大する効果がある。 Next, the heat dissipation package substrate according to the present invention transmits the heat released to the electronic component directly through the vias or bumps to the heat pipe, thereby providing an expensive heat dissipation insulation containing a heat dissipation filler with high thermal conductivity. Even if no layer is used, there is an effect of further increasing the heat radiation efficiency.
また、本発明に係る放熱パッケージ基板は、冷媒が絶縁層と直接接触することにより、伝熱経路が短くなって放熱効率が一層増大する効果がある。 In addition, the heat dissipation package substrate according to the present invention has an effect that the heat transfer path is shortened and the heat dissipation efficiency is further increased by the direct contact of the refrigerant with the insulating layer.
更に、本発明に係る放熱パッケージ基板の製造方法は、回路及び放熱部材を備えたヒートパイプ基板を一括して先に製造した状態で電子部品を実装することにより、放熱パッケージ基板の製造が一層容易になる効果がある。 Furthermore, the manufacturing method of the heat dissipation package substrate according to the present invention makes it easier to manufacture the heat dissipation package substrate by mounting the electronic components in a state in which the heat pipe substrate including the circuit and the heat dissipation member is manufactured in advance. There is an effect to become.
本発明の目的、利点及び特徴は添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好適な実施例からもっと明らかになろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際して、同じ構成要素には、たとえ異なる図面に表示されていても、できるだけ同一符号を付けることにする。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。 Objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. In this specification, when adding reference numerals to components in each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are displayed in different drawings. Further, in the description of the present invention, when it is determined that a specific description of a related known technique can unnecessarily obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
（放熱パッケージ基板の構造−第１実施例）
図２は本発明の好適な第１実施例による放熱パッケージ基板の断面図である。以下、同図に基づいて、本実施例による放熱パッケージ基板１００ａについて説明すれば次のようである。
(Structure of heat dissipation package substrate-first embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat dissipation package substrate according to a first preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the heat dissipation package substrate 100a according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図２に示すように、本実施例による放熱パッケージ基板１００ａは、ヒートパイプ基板１１６ａ及び電子部品１２０を含んでなるものである。 As shown in FIG. 2, the heat dissipation package substrate 100a according to the present embodiment includes a heat pipe substrate 116a and an electronic component 120.
ヒートパイプ基板１１６ａは、冷媒注入用凹部１０４に冷媒１０６が注入されたヒートパイプ１０２に、冷媒１０６をカバーするように、上部に回路層１１４ａが形成された絶縁層１０８が付着された構造を持つ。 The heat pipe substrate 116 a has a structure in which an insulating layer 108 having a circuit layer 114 a formed thereon is attached to the heat pipe 102 in which the refrigerant 106 is injected into the refrigerant injection recess 104 so as to cover the refrigerant 106. .
ここで、ヒートパイプ１０２は、放熱機能をするためのもので、高熱伝導度の金属、例えば、ステンレススチール、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、及びこれらの合金の中でいずれか１種で形成される。また、ヒートパイプ１０２は放熱機能を果たすとともにパッケージ基板の変形を最小化するために、熱膨張係数の小さい金属、例えば鉄の熱膨張係数の約１／１０である鉄とニッケルの合金（Ｉｎｖａｒ）で形成されることが好ましい。 Here, the heat pipe 102 has a heat dissipation function, and is a metal having high thermal conductivity, such as stainless steel, iron (Fe), aluminum (Al), nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc ( Zn), tantalum (Ta), and alloys thereof are used. In addition, the heat pipe 102 performs a heat dissipation function and minimizes deformation of the package substrate, so that an alloy of iron and nickel (Invar) having a low thermal expansion coefficient, for example, about 1/10 of the thermal expansion coefficient of iron, is used. Is preferably formed.
また、ヒートパイプ１０２は、内部に冷媒注入用凹部１０４が形成された構造を持つ。すなわち、ヒートパイプ１０２の一面は冷媒注入用凹部１０４によって開放し、他面は閉鎖した構造を持つ。 The heat pipe 102 has a structure in which a coolant injection recess 104 is formed. That is, one surface of the heat pipe 102 is opened by the coolant injection recess 104, and the other surface is closed.
冷媒１０６は、気化または凝縮しながら電子部品１２０及び回路層１１４ａから伝達される熱を放出するためのもので、例えば蒸留水が使用される。この際、冷媒はヒートパイプ１０２の冷媒注入用凹部１０４に注入され、絶縁層１０８と直接接触することになる。 The refrigerant 106 is for releasing heat transferred from the electronic component 120 and the circuit layer 114a while being vaporized or condensed, and for example, distilled water is used. At this time, the coolant is injected into the coolant injection recess 104 of the heat pipe 102 and comes into direct contact with the insulating layer 108.
絶縁層１０８は、上部に回路層１１４ａが形成され、冷媒注入用凹部１０４が形成されたヒートパイプ１０２の一面に付着（積層）される。 The insulating layer 108 is attached (laminated) to one surface of the heat pipe 102 on which the circuit layer 114a is formed and the coolant injection recess 104 is formed.
すなわち、絶縁層１０８は、両側端が冷媒注入用凹部１０４を形成するヒートパイプ１０２の側壁と接触して付着される。この際、絶縁層１０８の両側端とヒートパイプ１０２の側壁とのの間に熱伝導接着剤が介在して接着力を向上させることができる。これにより、冷媒１０６は絶縁層１０８と直接接触した状態で、ヒートパイプ１０２が形成する冷媒注入用凹部１０４に拘束され、絶縁層１０８と直接接触するので、伝熱経路が最小化して迅速な放熱を果たすことになる。 That is, the insulating layer 108 is attached in contact with the side wall of the heat pipe 102 that forms the coolant injection recess 104 at both ends. At this time, a heat conductive adhesive may be interposed between both side ends of the insulating layer 108 and the side wall of the heat pipe 102 to improve the adhesive force. As a result, the refrigerant 106 is constrained by the refrigerant injection recess 104 formed by the heat pipe 102 in direct contact with the insulating layer 108 and directly in contact with the insulating layer 108, thereby minimizing the heat transfer path and quickly radiating heat. Will be fulfilled.
また、電子部品１２０は、例えば液晶表示装置に使用されるＬＥＤである。 Moreover, the electronic component 120 is LED used for a liquid crystal display device, for example.
（放熱パッケージ基板の構造−第２実施例）
図３は本発明の好適な第２実施例による放熱パッケージ基板の断面図である。以下、同図に基づいて本実施例による放熱パッケージ基板１００ｂについて説明する。
(Structure of heat dissipation package substrate-second embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a heat dissipation package substrate according to a second preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the heat dissipation package substrate 100b according to this embodiment will be described with reference to FIG.
図３に示すように、本実施例による放熱パッケージ基板１００ｂは、第１実施例による放熱パッケージ基板１００ａにおいて、ヒートパイプ１０２の側壁と回路層１１４ｂがビア１１３を介して連結されたことを特徴とするものである。 As shown in FIG. 3, the heat dissipation package substrate 100b according to the present embodiment is characterized in that the side wall of the heat pipe 102 and the circuit layer 114b are connected via the via 113 in the heat dissipation package substrate 100a according to the first embodiment. To do.
すなわち、第１実施例による放熱構造において、回路層１１４ｂを介して伝達される熱がビア１１３を介してヒートパイプ１０２に直接伝達されるようにすることにより、放熱効率が一層改善された構造を提供することができる。この際、回路層１１４ｂは、金属層１１０とメッキ層１１２からなるものである。 That is, in the heat dissipation structure according to the first embodiment, the heat transfer efficiency is further improved by allowing the heat transferred via the circuit layer 114b to be directly transferred to the heat pipe 102 via the via 113. Can be provided. At this time, the circuit layer 114 b is composed of the metal layer 110 and the plating layer 112.
（放熱パッケージ基板の構造−第３実施例）
図４は本発明の好適な第３実施例による放熱パッケージ基板の断面図である。以下、同図に基づいて本実施例による放熱パッケージ基板１００ｃについて説明する。
(Structure of heat dissipation package substrate-third embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a heat dissipation package substrate according to a third preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the heat dissipation package substrate 100c according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図４に示すように、本実施例による放熱パッケージ基板１００ｃは、第１実施例による放熱パッケージ基板１００ａにおいて、ヒートパイプ１０２の側壁と回路層１１４ｃがバンプＢを介して連結されたことを特徴とするものである。 As shown in FIG. 4, the heat dissipation package substrate 100c according to the present embodiment is characterized in that in the heat dissipation package substrate 100a according to the first embodiment, the side wall of the heat pipe 102 and the circuit layer 114c are connected via bumps B. To do.
すなわち、第１実施例による放熱構造において、回路層１１４ｃを介して伝達される熱がバンプＢを介してヒートパイプ１０２に直接伝達されるようにすることにより、放熱効率が一層改善された構造を提供することができる。 That is, in the heat dissipation structure according to the first embodiment, the heat transfer efficiency is further improved by allowing the heat transferred via the circuit layer 114c to be directly transferred to the heat pipe 102 via the bumps B. Can be provided.
（放熱パッケージ基板の製造方法−第４実施例）
図５〜図７は図２に示す放熱パッケージ基板の製造方法を順に示す工程断面図である。以下、同図に基づいて本実施例による放熱パッケージ基板１００ａの製造方法を説明する。
(Manufacturing method of heat dissipation package substrate-fourth embodiment)
5 to 7 are process cross-sectional views sequentially showing a method for manufacturing the heat dissipation package substrate shown in FIG. Hereinafter, a method of manufacturing the heat dissipation package substrate 100a according to this embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図５に示すように、内部に開放冷媒注入用凹部１０４が形成されたヒートパイプ１０２の冷媒注入用凹部１０４に冷媒１０６を注入し、上部に金属層１１０が形成された絶縁層１０８を、前記冷媒１０６をカバーするように、前記ヒートパイプ１０２に付着する。 First, as shown in FIG. 5, the coolant 106 is injected into the coolant injection recess 104 of the heat pipe 102 having the open coolant injection recess 104 formed therein, and the insulating layer 108 having the metal layer 110 formed thereon is formed. Then, it adheres to the heat pipe 102 so as to cover the refrigerant 106.
この際、冷媒１０６は絶縁層１０８の両側端を除く中間部と接触した状態で絶縁層１０８によってカバーされる。 At this time, the refrigerant 106 is covered by the insulating layer 108 in a state where the refrigerant 106 is in contact with the intermediate portion except for both ends of the insulating layer 108.
また、絶縁層１０８の両側端は、冷媒注入用凹部１０４によって形成されるヒートパイプ１０２の両側壁と接触した状態で付着する。すなわち、絶縁層１０８の両側端を加熱して半硬化状態にした状態で、ヒートパイプ１０２の両側壁の上側に配置して硬化させることにより、ヒートパイプ１０２に絶縁層１０８が付着されることができる。 Further, both side ends of the insulating layer 108 are attached in contact with both side walls of the heat pipe 102 formed by the coolant injection recess 104. In other words, the insulating layer 108 may be attached to the heat pipe 102 by placing the both ends of the insulating layer 108 in a semi-cured state and placing them on the both side walls of the heat pipe 102 and curing them. it can.
一方、図示しないが、ヒートパイプ１０２と絶縁層１０８の接着力を増大させるために、絶縁層１０８の両側端部とヒートパイプ１０２の両側壁との間に熱伝導接着剤を介在して接着力を増大させることが好ましい。 On the other hand, although not shown, in order to increase the adhesive force between the heat pipe 102 and the insulating layer 108, an adhesive force is provided by interposing a heat conductive adhesive between both side ends of the insulating layer 108 and both side walls of the heat pipe 102. Is preferably increased.
ついで、図６に示すように、金属層１１０をパターニングして回路層１１４ａを形成し、ヒートパイプ基板１１６ａを製造する。 Next, as shown in FIG. 6, the metal layer 110 is patterned to form the circuit layer 114a, and the heat pipe substrate 116a is manufactured.
この際、回路層１１４ａは一般的な回路形成方法によって形成することができる。例えば、金属層１10上にドライフィルム（ＤＦ）層を積層し、露光、現像及びエッチング工程を行うサブトラックティブ工法（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ）によって形成することができる。 At this time, the circuit layer 114a can be formed by a general circuit formation method. For example, a dry film (DF) layer may be stacked on the metal layer 110 and may be formed by a subtractive method in which exposure, development, and etching processes are performed.
最後に、図７に示すように、回路層１１４ａに電子部品１２０を実装して放熱パッケージ基板１００ａを完成する。本実施例においては、ヒートパイプ基板１１６ａを一括して製造した状態で電子部品１２０を実装することにより、工程収率を増大させることができる。 Finally, as shown in FIG. 7, the electronic component 120 is mounted on the circuit layer 114a to complete the heat dissipation package substrate 100a. In the present embodiment, the process yield can be increased by mounting the electronic component 120 in a state in which the heat pipe substrate 116a is manufactured collectively.
前述したような製造方法によって、図２に示す放熱パッケージ基板１００ａが製造される。 The heat dissipation package substrate 100a shown in FIG. 2 is manufactured by the manufacturing method as described above.
（放熱パッケージ基板の製造方法−第５実施例）
図８〜図１２は図３に示す放熱パッケージ基板の製造方法を順に示す工程断面図である。以下、同図に基づいて本実施例による放熱パッケージ基板の製造方法を説明する。本実施例の説明において、第４実施例と同一ないし類似の構成要素に対しては同一符号を付け、その重複説明は省略する。
(Manufacturing method of heat dissipation package substrate-fifth embodiment)
8 to 12 are process cross-sectional views sequentially showing a method for manufacturing the heat dissipation package substrate shown in FIG. Hereinafter, a method for manufacturing a heat dissipation package substrate according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the same or similar components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
まず、図８に示すように、内部に開放冷媒注入用凹部１０４が形成されたヒートパイプ１０２の冷媒注入用凹部１０４に冷媒１０６を注入し、上部に金属層１１０が形成された絶縁層１０８を、前記冷媒１０６をカバーするように、前記ヒートパイプ１０２に付着する。 First, as shown in FIG. 8, the coolant 106 is injected into the coolant injection recess 104 of the heat pipe 102 in which the open coolant injection recess 104 is formed, and the insulating layer 108 having the metal layer 110 formed thereon is formed. Then, it adheres to the heat pipe 102 so as to cover the refrigerant 106.
ついで、図９に示すように、絶縁層１０８及び金属層１１０にビアホールＨを加工する。 Next, as shown in FIG. 9, a via hole H is processed in the insulating layer 108 and the metal layer 110.
この際、ビアホールＨはヒートパイプ１０２の両側壁を露出させる構造を持つ。これは、機械ドリルまたはレーザードリル（ＣＯ２またはＹａｇレーザー）によって形成可能である。 At this time, the via hole H has a structure in which both side walls of the heat pipe 102 are exposed. This can be formed by a mechanical drill or a laser drill (CO 2 or Yag laser).
一方、ビアホールＨの加工の後には、デバリングまたはデスミア（ｄｅｓｍｅａｒ）工程を行うことが好ましい。 On the other hand, after the processing of the via hole H, it is preferable to perform a deburring or desmear process.
ついで、図１０に示すように、ビアホールＨの内部とともに金属層１１０上に銅メッキ工程を行ってメッキ層１１２を形成する。 Next, as shown in FIG. 10, a copper plating process is performed on the metal layer 110 together with the inside of the via hole H to form a plating layer 112.
この際、メッキ層１１２は、無電解メッキ工程によって形成された無電解メッキ層と、この無電解メッキ層上に電解メッキ工程によって形成された電解メッキ層とからなるものである。 At this time, the plating layer 112 is composed of an electroless plating layer formed by an electroless plating process and an electrolytic plating layer formed by an electroplating process on the electroless plating layer.
ついで、図１１に示すように、金属層１１０及びメッキ層１１２をパターニングして、ビア１１３を含む回路層１１４ｂを形成することでヒートパイプ基板１１６ｂを製造する。 Next, as shown in FIG. 11, the metal layer 110 and the plating layer 112 are patterned to form the circuit layer 114b including the via 113, thereby manufacturing the heat pipe substrate 116b.
ここで、回路層１１４ｂは、メッキ層１１２上にドライフィルム（ＤＦ）のようなエッチングレジストを塗布してからパターニングし、これをマスクとして用いて、エッチングレジストが形成されなかった領域の金属層１１０及びメッキ層１１２を食刻した後、エッチングレジストを除去することで形成される。 Here, the circuit layer 114b is patterned after applying an etching resist such as a dry film (DF) on the plating layer 112, and using this as a mask, the metal layer 110 in a region where the etching resist is not formed. And after etching the plating layer 112, it is formed by removing the etching resist.
この際、ビア１１３はヒートパイプ１０２の両側壁に連結されるので、電子部品１２０から発生する熱をヒートパイプ１０２に直接伝達する役目をすることになる。 At this time, since the via 113 is connected to both side walls of the heat pipe 102, the via 113 serves to directly transfer the heat generated from the electronic component 120 to the heat pipe 102.
最後に、図１２に示すように、回路層１１４ｂに電子部品１２０を実装する。 Finally, as shown in FIG. 12, the electronic component 120 is mounted on the circuit layer 114b.
前述したような製造方法によって、図３に示す放熱パッケージ基板１００ｂが製造される。 The heat dissipation package substrate 100b shown in FIG. 3 is manufactured by the manufacturing method as described above.
（放熱パッケージ基板の製造方法−第６実施例）
図１３〜図１６は図４に示す放熱パッケージ基板の製造方法を順に示す工程断面図である。以下、同図に基づいて本実施例による放熱パッケージ基板の製造方法について説明する。本実施例の説明において、第４実施例及び第５実施例同一ないし類似の構成要素には同一符号を付け、その重複説明は省略する。
(Method of manufacturing heat dissipation package substrate-sixth embodiment)
13 to 16 are process cross-sectional views sequentially showing a method for manufacturing the heat dissipation package substrate shown in FIG. Hereinafter, a method for manufacturing a heat dissipation package substrate according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the same or similar components in the fourth and fifth embodiments are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof is omitted.
まず、図１３に示すように、冷媒注入用凹部１０４に冷媒１０６が注入されたヒートパイプ１０２の両側壁の上部にバンプＢを形成する。 First, as shown in FIG. 13, bumps B are formed on upper portions of both side walls of the heat pipe 102 in which the coolant 106 is injected into the coolant injection recess 104.
ここで、バンプＢは、例えば、スクリーンプリント方式によって形成することができる。スクリーンプリントは、開口部が形成されたマスクを通して導電性ペーストを転写する過程によってバンプを印刷する方式である。 Here, the bump B can be formed by, for example, a screen printing method. Screen printing is a method in which bumps are printed through a process of transferring a conductive paste through a mask having openings.
すなわち、マスクの開口部の位置を整列し、導電性ペーストをマスクの上面に塗布する。そして、スキージー（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）などを利用して導電性ペーストを掻き出せば、開口部を通じて導電性ペーストが押し込みながらヒートパイプ１０２上に転写され、所望の形状及び高さに形成することが可能である。 That is, the positions of the openings of the mask are aligned, and a conductive paste is applied to the upper surface of the mask. If the conductive paste is scraped out using a squeegee or the like, the conductive paste is transferred onto the heat pipe 102 while being pushed through the opening, and can be formed in a desired shape and height. .
もちろん、他の公知の方法によってバンプＢを印刷することも本発明の範疇内に含まれる。 Of course, printing the bumps B by other known methods is also included in the scope of the present invention.
ついで、図１４に示すように、バンプＢが形成されたヒートパイプ１０２に絶縁層１０８及び金属層１１０を積層する。 Next, as shown in FIG. 14, the insulating layer 108 and the metal layer 110 are laminated on the heat pipe 102 on which the bumps B are formed.
この際、絶縁層１０８は、印刷されたバンプＢの高さより小さな厚さを持つように形成することが好ましく、バンプＢが印刷されたヒートパイプ１０２に絶縁層１０８を積層することで形成される。 At this time, the insulating layer 108 is preferably formed to have a thickness smaller than the height of the printed bump B, and is formed by laminating the insulating layer 108 on the heat pipe 102 on which the bump B is printed. .
ここで、バンプＢは、絶縁層１０８を貫くように、絶縁層１０８より強度が高いものが好ましく、絶縁層１０８は熱硬化性樹脂で形成された半硬化状態のプリプレグが好ましい。好ましくは、絶縁層１０８はバンプＢの高さより小さな厚さを持つので、バンプＢはその高さの差分だけ絶縁層１０８を貫くことになる。 Here, the bump B preferably has a higher strength than the insulating layer 108 so as to penetrate the insulating layer 108, and the insulating layer 108 is preferably a semi-cured prepreg formed of a thermosetting resin. Preferably, since the insulating layer 108 has a thickness smaller than the height of the bump B, the bump B penetrates the insulating layer 108 by the height difference.
また、金属層１１０は、真空状態で絶縁層１０８を軟化温度以上に加熱するとともに表面が平たいステンレス板のようなプレス板で加圧することにより、絶縁層１０８上に積層することができる。この際、金属層１１０は、例えば銅箔層が使用可能である。 Further, the metal layer 110 can be laminated on the insulating layer 108 by heating the insulating layer 108 to a temperature higher than the softening temperature in a vacuum state and pressurizing with a press plate such as a stainless steel plate having a flat surface. At this time, for example, a copper foil layer can be used as the metal layer 110.
一方、絶縁層１０８及び金属層１１０を一括して積層することも可能である。 On the other hand, the insulating layer 108 and the metal layer 110 can be stacked together.
ついで、図１５に示すように、金属層１１０をパターニングして回路層１１４ｃを形成することでヒートパイプ基板１１６ｃを製造する。 Next, as shown in FIG. 15, the heat pipe substrate 116 c is manufactured by patterning the metal layer 110 to form the circuit layer 114 c.
ここで、回路層１１４ｃは通常のサブトラクティブ法によって形成される。すなわち、金属層１１０上にドライフィルム（ＤＦ）層を積層し、露光、現像及びエッチング工程を行うことで形成することができる。 Here, the circuit layer 114c is formed by a normal subtractive method. That is, it can be formed by laminating a dry film (DF) layer on the metal layer 110 and performing exposure, development and etching processes.
この際、金属層１１０としては一般的な銅箔層が使用可能であり、パターニングの際に使用されるエッチング液は塩化鉄（ＦｅＣｌ５）腐食液、５塩化銅腐食液（ＣｕＣｌ５）、アルカリ腐食液、及び過酸化水素／硫酸系（Ｈ２Ｏ５／Ｈ２ＳＯ４）腐食液などがある。 At this time, a general copper foil layer can be used as the metal layer 110, and an etching solution used for patterning is an iron chloride (FeCl 5 ) corrosion solution, a copper chloride corrosion solution (CuCl 5 ), an alkali. There are corrosive liquids, and hydrogen peroxide / sulfuric acid based (H 2 O 5 / H 2 SO 4 ) corrosive liquids.
最後に、図１６に示すように、回路層１１４ｂに電子部品１２０を実装する。 Finally, as shown in FIG. 16, the electronic component 120 is mounted on the circuit layer 114b.
前述したような製造方法によって、図４に示す放熱パッケージ基板１００ｃが製造される。 The heat dissipation package substrate 100c shown in FIG. 4 is manufactured by the manufacturing method as described above.
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による放熱パッケージ基板及びその製造方法はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持った者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。 As described above, the present invention has been described in detail based on the specific embodiments. However, this is to specifically describe the present invention, and the heat dissipation package substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited thereto. Various modifications and improvements may be made by those having ordinary knowledge in the field within the technical idea of the present invention. Any simple variations or modifications of the present invention shall fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be clearly determined by the claims.
本発明は、放熱効率を増大させる放熱パッケージ基板及びその製造方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a heat dissipation package substrate that increases heat dissipation efficiency and a manufacturing method thereof.
１０２ ヒートパイプ
１０４ 冷媒注入用凹部
１０６ 冷媒
１０８ 絶縁層
１１０ 金属層
１１２ メッキ層
１１３ ビア
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ 回路層
１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ ヒートパイプ基板
１２０ 電子部品
Ｈ ビアホール
Ｂ バンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Heat pipe 104 Refrigerant injection recessed part 106 Refrigerant 108 Insulating layer 110 Metal layer 112 Plating layer 113 Via 114a, 114b, 114c Circuit layer 116a, 116b, 116c Heat pipe substrate 120 Electronic component H Via hole B Bump
Claims (14)
前記回路層に実装された電子部品；
を含むことを特徴とする、放熱パッケージ基板。 A heat pipe substrate on which an insulating layer having a circuit layer formed thereon is attached so as to cover the refrigerant on a heat pipe in which the refrigerant is injected into the refrigerant injection recess; and an electronic component mounted on the circuit layer ;
A heat dissipation package substrate comprising:
（Ｂ）前記金属層をパターニングして回路層を形成することで、ヒートパイプ基板を製造する段階；及び
（Ｃ）前記回路層に電子部品を実装する段階；
を含むことを特徴とする、放熱パッケージ基板の製造方法。 (A) A step of attaching an insulating layer having a metal layer formed thereon so as to cover the refrigerant on a heat pipe in which the refrigerant is injected into the refrigerant injection recess;
(B) patterning the metal layer to form a circuit layer to produce a heat pipe substrate; and (C) mounting electronic components on the circuit layer;
A method for manufacturing a heat dissipation package substrate, comprising:
（Ｂ１）前記絶縁層に、前記ヒートパイプの両側壁を露出させるビアホールを加工する段階；
（Ｂ２）前記ビアホールの内部とともに前記金属層にメッキ層を形成する段階；及び
（Ｂ３）前記金属層及びメッキ層をパターニングして回路層を形成する段階；
を含むことを特徴とする、放熱パッケージ基板の製造方法。 Step (B)
(B1) processing a via hole that exposes both side walls of the heat pipe in the insulating layer;
(B2) forming a plated layer on the metal layer together with the inside of the via hole; and (B3) patterning the metal layer and the plated layer to form a circuit layer;
A method for manufacturing a heat dissipation package substrate, comprising:
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