KR100302973B1 - 단열부를구비한인쇄배선판을포함한회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 회로 기판은 발열 전자 장치를 포함한 복수의 전자 장치와, 복수의 전자 장치를 실장(mount)하고 발열 전자 장치를 실장하기 위한 부분과 다른 전자 장치를 실장하기 위한 부분을 열적으로 분리하기 위한 슬릿홀(slit hole)을 구비하고 있는 인쇄 회로 기판를 포함하고 있다.

Description

단열부를 구비한 인쇄 배선판을 포함한 회로 기판 {CIRCUIT SUBSTRATE INCLUDING PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING HEAT-SHIELDING PORTION}
본 발명은 일반적으로 다량의 열을 발열하여서 냉각을 필요로 하는 전자 장치(이하 발열 전자 장치라 함)들이 실장되어 있는(mounted) 인쇄 회로 기판을 구비하고 있는 회로 기판에 관한 것으로, 특히 열전도를 국부화함으로써 열의 영향력이 전체 인쇄 회로 기판 위의 발열 장치와 주변의 다른 전자 장치들로부터 전자 장치들이 실장되어 있는 영역이나 특정 방향으로만 미치도록 허용하여, 인쇄 회로 기판의 표면을 따르는 방향으로의 열전도를 제한하는 회로 기판에 관한 것이다.
워크 스테이션이나 개인용 컴퓨터 같은 전자 제품에 설치된 CPU와 같은 장치들은 상당한 열을 발생시킨다. 그래서, 만족할 만한 동작 사양을 제공하기 위하여 그러한 발열 전자 장치로부터 열을 발산시키는 과정이 필수 불가결하다.
종래의 장치에 있어서, 인쇄 회로 기판의 최상위층 위에 설치된 발열 전자 장치로부터 발생하는 열을 발산시키기 위하여, 인쇄 회로 기판에 많은 수의 스루홀(through hole)이 있고, 그 스루홀은 도금된다. 그 다음, 발열 전자 장치와 스루홀은 연결된다. 게다가, 스루홀을 인쇄 회로 기판의 이면층(back surface layer)에서 방열판에 연결함으로써, 전자 장치로부터 발생한 열이 스루홀을 경유하여 인쇄 회로 기판을 통하여 방열판으로 빠져나가도록 한다.
그러나, 종래의 구조에 있어서, 상당량의 열이 발열 전자 장치로부터 인쇄회로 기판으로 여전히 전달되고, 회로 기판의 최상위층으로부터 이면층으로의 수직 방향으로 즉, 기판의 두께 방향으로 전달되지만, 열의 일부가 또한 인쇄 회로 기판을 가로지르는 방향으로 즉, 표면을 따라서 확산되고, 인쇄 회로 기판의 실장부에 의해 발생한 열은 주변 전자 장치에 불리한 영향을 미친다. 게다가, 전자 장치들을 연결하기 위한 수단으로 일반적으로 사용되는 땜납의 온도가 열전도에 의하여 인쇄 회로 기판의 납땜된 부위에서 상승한다. 이는 전체 회로 기판에 불리한 영향을 미쳐서 오동작을 야기하거나 회로 기판의 유효 수명을 단축한다.
도 1a와 도 1b는 각각, 일본 특개평 5-52079에서 공개된 첫번째 종래 기술의 예에 나온 회로 기판의 평면도와 단면도이다. 도 1a와 도 1b에 도시된 회로 기판은 개인용 컴퓨터나 그 유사물에 포함되어 사용되고, 다량의 열을 발열하는 전자 장치 (22)가 인쇄 회로 기판 (21)의 위에 제공되어 있다.
인쇄 회로 기판 (21)은 최상위층 (21a), 최하위층 (21b), 최상위층 (21a)와 최하위층 (21b) 사이에 있으면서 특정 회로를 위한 신호선들을 가진 신호층으로서 역할하는 한 쌍의 내부층 (21c)와 내부층 (21c)의 사이에 있는 접지 평면층 (21d)를 포함하고 있다. 인쇄 회로 기판 (21)의 최상위층 (21a) 또는 최하위층 (21b)에, 인쇄 회로 기판 (21) 내에서 전기적, 물리적으로 절연을 하는 실장부로서 역할하는 다이 부착 패드 (23)이 있다. a는 다이 영역이다.
발열 전자 장치 (22)는 TCP(Tape Carry Package) 형태를 취하고 있는데, 발열 중심부(die) (24)는 열전도성 접착제 즉, 다이 부착 접착제 (25)에 의하여 인쇄 회로 기판의 최상위층 (21a) 위의 다이 부착 패드 (23)의 다이 영역에 단단히 고정되어 있다. 발열 전자 장치 (22)가 실장되어 있는 인쇄 회로 기판 (21)은 땜납 또는 열 화합물(thermal compound) (26)을 통해 방열판 (27)이 연결되어 있는 이면을 가지고 있다.
그래서, 첫번째 종래 기술의 예에 있어서, 한 개 또는 그 이상의 도금된 스루홀 (28)이 인쇄 회로 기판 (21)에 제공되어 있어 발열 전자 장치 (22)로부터의 열이 스루홀 (28)을 통하여 인쇄 회로 기판 (21)의 이면층 (21b)로 전달되고 더 나아가 방열판 (27)로 전달된다.
도 2a와 도 2b는 각각, 일본 특개평 5-52079에서 공개된 두번째 종래 기술의 예에 나온 회로 기판의 평면도와 단면도이다. 두번째 종래 기술의 예에 있어서, 한 개 또는 그 이상의 상대적으로 큰, 비도금 스루홀 (29)가 인쇄 회로 기판 (21)에 제공되어 있다.
스루홀 (29)는 다이 면적보다 넓게 형성되고, 방열판 (27)로부터의 돌출부로서 연장된, 결합부(fitting portion) (27a)가 스루홀안으로 꼭 맞게 결합된다. 발열 전자 장치 (22)는 다이 부착 접착제 (25)를 사용하여 스루홀 (29)로부터 노출된 방열판의 결합부 (27a)의 표면에 직접 연결되어진다. 결과적으로, 발열 전자 장치 (22)로부터의 열이 인쇄 회로 기판 (21)을 통하여 지나가지 않고, 직접 방열판 (27)로 전달된다.
도 3은 단지 발열 전자 장치 (22)만 전용(dedicated) 인쇄 회로 기판 (21)에 따로 제공되어서, 발열 전자 장치 (22)로부터 발생한 열이 다른 주변 전자 장치 (30), (31) 및 (32)로는 전달되지 않게 되는 세번째 종래 기술의 예를 도시한다.다른 주변 전자 장치 (30), (31) 및 (32)는 따로 준비되어 있는 인쇄 회로 기판 (21a)에 실장되어 있고, 인쇄 회로 기판 (21)과 (21a)를 연결하기 위하여 스택(stacking) 연결부 (33)이나 그 유사물이 제공되어 있다.
첫번째 내지 세번째 종래 기술의 예에는 다음과 같은 문제점들이 있다. 세번째 종래 기술의 예에 있어서, 발열 전자 장치 (22)에 전용 인쇄 회로 기판 (21)은 다른 주변 전자 장치를 위한 인쇄 회로 기판 (21a)와 별도로 제공되어져야 하는데, 이는 하나의 인쇄 회로 기판 (21)에 발열 전자 장치 (22)와 다른 장치를 함께 실장하는 경우와 비교해 볼 때, 실장 효율(mounting efficiency)과 전기적 특성뿐만 아니라 재료비의 측면에서도 단점이 되는 것이다.
대조적으로, 첫번째 종래 기술의 예는 전자 장치 (22)로부터 발생하는 열이 인쇄 회로 기판 (21)의 최상위층 (21a)로부터 최하위층 (21b)로, 그리고 다음으로 방열판 (27)로 전달되기 때문에 효율성의 측면에서 볼 때 장점이 있다. 그러나, 열전달이 인쇄 회로 기판 (21)에서, 도금된 다수의 스루홀 (28)을 통해 일어나기 때문에, 스루홀 (28)이 있는 인쇄 회로 기판 (21)의 일부분이 발열 전자 장치 (22)로부터의 고열에 노출된다.
결과적으로, 열이 인쇄 회로 기판 (21)의 전표면으로 확산되기 때문에, 인쇄 회로 기판 (21)의 온도가 상승하고 다른 주변 전자 장치나 납땜부에 가해지는 열적 스트레스(thermal stress)는 피할 수 없다.
두번째 종래 기술의 예에 있어서, 방열판 결합부 (27a)가 인쇄 회로 기판 (21)에 있는 상대적으로 큰, 하나 또는 그 이상의 비도금 스루홀 (29)와 맞물려 있는데, 그 결과 결합부 (27a)와 발열 전자 장치 (22)는 직접 연결된다. 그래서, 열이 발열 전자 장치 (22)로부터 인쇄 회로 기판 (21)로 전달되지 않고 열전도가 일어난다. 그러나, 일반적으로 열 전도성 접착제인, 다이 부착 접착제 (25)가 발열 전자 장치 (22)의 표면과 방열판 (27)을 연결하기 위한 수단으로 사용된다. 그러므로, 수리 등을 위한 해체나 대치 작업동안 다이 부착 접착제 (25)는 제거되고 재부착이 필요하다.
다이 부착 접착제 (25)에 의한 접착 과정은 열-경화(Heat Curing) 처리을 요구하므로, 다이 부착 접착제 (25)를 가하여 발열 전자 장치 (22)가 다시 접착된 후에 열 경화 처리가 다시 한번 수행되어져야 한다.
열이 인쇄 회로 기판 (21)을 통해 발산될 때, 상기 종래 기술의 예들을 포함한 일반적인 방열 구조에 있어서, 발열 전자 장치 (22)로부터의 열은 인쇄 회로 기판 (21)의 주변으로 확산되거나 인쇄 회로 기판 (21)이 열로부터 차단된다. 그러므로, 인쇄 회로 기판 (21)으로의 열전도와 확산의 방향이 특별히 정해질 수 없다.
상술한 대로, 첫번째와 두번째 종래 기술의 예들은 모두 문제점들을 가지고 있으며 인쇄 회로 기판을 위하여 최적의 방열 효과를 성취하기 위해서, 다수의 도금 스루홀을 통하여 발열 전자 장치 (22)로부터 인쇄 회로 기판의 최하위층 쪽으로 열을 전달하여, 열전도와 확산으로부터 인쇄 회로 기판 (21)을 보호하는 것이 불가피하며, 그것에 의하여 인쇄 회로 기판 (21)위에 실장된 다른 전자 장치 (30), (31) 및 (32)와 납땜부로의 열전달을 피한다.
본 발명의 목적은 다량의 열을 발생시키는 전자 장치로부터 다른 전자 장치에 미치는 열의 영향력이 감소되도록 하는 회로 기판을 제공하는 것이다.
도 1a와 1b는 각각 제1 종래 기술예의 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 2a와 2b는 각각 제2 종래 기술예의 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 3은 제3 종래 기술예의 회로 기판의 단면도
도 4a와 4b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 5a와 5b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 6a와 6b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 7a와 7b는 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 8a 내지 8c는 인쇄 회로 기판의 발열 전자 장치 실장부와 주변부를 분리하는 슬릿홀(slit hole)의 다양한 변형 모습을 도시하는 평면도.
도 8d는 도 8a 내지 8c의 공통 단면도.
도 9a와 9b는 각각 제3 또는 제4 실시예에 따라서 발열 전자 장치 안에 있는슬릿홀의 최적 크기의 설명을 위한 평면도와 단면도.
도 9c와 9d는 도 8b와 8c에 대응하는 슬릿홀의 크기를 도시하는 도면.
도 10a와 10b는 각각 본 발명의 제5 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 11a와 11b는 각각 본 발명의 제6 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 12는 도 11a와 11b에서 도시된 인쇄 회로 기판과 방열판을 도시한 분해 투시도.
도 13a와 13b는 각각 본 발명의 제7 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 14a와 14b는 각각 본 발명의 제8 실시예에 따른 회로 기판의 평면도 및 단면도.
도 15a 내지 15i는 인쇄 회로 기판에 있는 슬릿홀에 방열판을 고정하기 위한 연장 부품의 여러가지 형태의 주요 부분을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 인쇄 회로 기판
1a : 최상위층
1b : 이면층
1c : 내부층
1d : 접지 평면층
2 : 발열 전자 장치
2a : TCP (Tape Carry Package)
2b : BGA-P (Ball Grid Array-Package)
3 : 일반 전자 장치
4 : 일반 전자 장치
5 : 일반 전자 장치
6 : 가늘고 긴 슬릿홀 (elongated slit hole)
6a : 원형홀
6b : 사각홀
7 : 전열지 (thermal sheet)
8 : 방열판
8a : 연장 부품
8b : 흡열부
9 : 다이 부착 패드 (die attaching pad)
10 : 다이 (die)
11 : 다이 부착 접착제
12 : 도금 스루홀 (plated through hole)
13 : 열 화합물 (thermal compound)
14 : OLB 상호 연결 랜드 (OLB interconnection land)
15 : 연장 부품 단말부
15a : 경사 슬라이딩 면 (inclined sliding surface)
본 발명에 있어서, 회로 기판은 발열 전자 장치을 포함한 복수의 전자 장치와 복수의 전자 장치가 실장되어 있는 인쇄 회로 기판과 발열 전자 장치를 실장하기 위한 영역과 다른 전자 장치를 실장하기 위한 영역을 열적으로 분리하는 단열부를 가지고 있다.
인쇄 회로 기판은 발열 전자 장치 영역을 다른 전자 장치 영역으로부터 열적으로 분리하기 위한 단열부를 가지고 있으므로, 인쇄 회로 기판을 통한 열 확산이 저지되어서 다른 전자 장치에 미치는 열의 영향력이 감소된다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명되어질 것이다. 도 4a와 4b에 도시된 회로 기판은 개인용 컴퓨터나 그 유사물에 장착되어지는데, 다량의 열을 발생시키는 발열 전자 장치 (2)와 주변 장치에 열적으로 영향을 미치지 않을 정도의 보통의 열량을 발열하는 전자 장치 (3)과 (4)는 인쇄 회로 기판 (1)의 최상위층위에 설치되어 있다. 보통의 열량을 발열하는 전자 장치 (5)도 또한 이면층 (1b) 위에 설치되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 보통의 열량을 발열하는 이들 전자 장치 (3), (4) 및 (5)는 주변 전자 장치로 언급될 것이다. 실시예에 있어서, 이들 전자 장치 (2) 내지 (5)와 인쇄 회로 기판 (1)간의 전기적 연결은 일반적으로 사용되는 납땜에 의하여 이루어진다.
본 실시예에 있어서, 발열 전자 장치 (2)의 주변으로부터, 즉 전자 장치 (2)의 사면으로부터, 인쇄 회로 기판 (1)을 두께 방향으로 뚫고 통과하는, 가늘고 긴(elongated) 비도금 슬릿홀 (6)이 규정된 간격으로 제공되어 있다.
이들 슬릿홀 (6)은 인쇄 회로 기판 (1)을 부분적으로 분리하므로, 주변 전자 장치 (3), (4) 및 (5)와 연결을 위한 납땜부에 전달되는 열이 차단되어서, 발열 전자 장치 (2)로부터 발생한 열이 인쇄 회로 기판 (1)을 통하여 주변으로 확산되는 것이 가능한 한 많이 제한된다. 결과적으로, 회로 기판의 신뢰성이 향상된다. 슬릿홀 (6)은 도시된 바와 같이 가늘고 긴 모양 외에 원형이나 각진 모양도 될 수 있음에 주목해야 한다.
제2 실시예
본 실시예에 있어서, 도 4a와 4b에 도시된 제1 실시예에서와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시되어진다. 도 5a와 5b를 참조하면, 회로 기판은 제1 실시예에서와 같이 가늘고 긴 슬릿홀 (6)으로 형성된 단열부를 가지고 있다. 그러나, 이들 슬릿홀 (6)은 발열 전자 장치 실장부의 주변 사면 모두가 아닌 특정 방향의 부분에만 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서, 좀더 자세하게는, 복수의 발열 전자 장치 (2)와 주변 전자 장치 (3), (4) 및 (5)는 인쇄 회로 기판 (1)의 분리된 영역에 집합적으로 배치되어 있고, 슬릿홀 (6)은 이 영역을 분리하기 위하여 세 위치에만 형성된다. 발열 전자 장치 (2)의 실장부를 포함하는 인쇄 회로 기판 (1)상의 영역을 따르는 최하위층은 도 5a에 빗금친 영역으로 도시된 전열지(thermal sheet) (7)을 통하여 방열판 (8)에 연결되어 있다.
그래서, 복수의 발열 전자 장치 (2)로부터 발생된 열이 슬릿홀 (6)의 기능에 의하여 인쇄 회로 기판 (1)의 저온 영역으로의 전달이나 확산이 저지된다. 그런 다음, 발열 전자 장치 (2)로부터 발생된 열에 의해 온도가 상승된 영역으로부터 전열지 (7)을 통하여 열이 방열판 (8)으로 전도되거나 발산된다. 그래서, 열전도와 열차단은 상술한 바와 같이 방향성을 가지고 있어, 열이 전달될 부분과 열이 전달되어서는 않될 부분이 분리되어서, 방열이 효율적으로 이루어진다.
만약 TCP(Tape Carry Package)나 BGA-P(Ball Grid Array Package)의 경우와 같이 열 발생의 중심부(die)와 냉각을 필요로 하는 발열 전자 장치의 OLB(Outer Lead Bonding)가 서로 분리된다면, 본 발명은 상당히 효과적일 것이다. 그러한 실시예는 상세하게 설명될 것이다.
제3 실시예
본 실시예에 있어서, 상술한 제1 실시예와 제2 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시된다. 도 6a와 6b를 참조하면, 회로 기판은 제1 실시예에서와 같이 가늘고 긴 슬릿홀 (6)에 의하여 형성된 단열부를 가지고 있다. 인쇄 회로 기판 (1)은 최상위층 (1a), 최하위층 (1b), 최상위와 최하위층 (1a)와 (1b)의 사이에 있으며 특정 회로를 위한 신호선들을 가지고 있는 신호층으로서 역할을 하는 한 쌍의 내부층 (1c)와 한 쌍의 내부층 (1c)사이에 있는 접지 평면층 (1d)를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 발열 전자 장치는 TCP 2A의 형태를 취하고 있다. TCP 2A로부터 발생되는 열의 중심부 즉, 다이 (10)은 인쇄 회로 기판 (1)의 최상위층(1a)에서 전기적, 물리적으로 절연시키는 실장부로서 역할하는 다이 부착 패드 (9)에, 열전도성이 있는 다이 부착 접착제 (11)을 사용하여 부착되어 있다. 또다른 다이 부착 패드 (9)는 인쇄 회로 기판 (1)의 최하위층 (1b)에 있고, 최상위 부착 패드 (9)의 열은 다수의 도금된 스루홀 (12)를 통하여 최하위 다이 부착 패드 (9)로 전달된다. 방열판 (8)은 땜납, 열 화합물 (13)이나 그 유사물에 의하여 이면층 (1b)에 연결되어 있다.
상술된 방열 구조 TCP 2A에 있어서, TCP 2A의 다이 (10)으로부터 발생된 열은 최상위층 위의 다이 부착 패드 (9)로부터 다이 부착 접착제 (11)을 통해 인쇄 회로 기판 (1)로 전도되고, 더 나아가 이들 스루홀 (12)를 통해 최하위층 위의 다이 부착 패드 (9)로 전도되고, 그 다음 이면층 (1b)로부터 방열판 (8)으로 발산된다.
발산 경로에 있어서, TCP 2A로부터의 열은 다이 부착 패드 (9)와 도금된 스루홀 (12)에 의해 인쇄 회로 기판 (1)의 표면 방향으로 전도되고 확산된다. 그러나, 비도금된 가늘고 긴 슬릿홀 (6)이 TCP 2A의 다이 (10)의 주변부에 형성되어 있기 때문에, 인쇄 회로 기판 (1)위에 TCP를 위한 실장부는 다른 영역과 분리되어 지고, TCP 2A는 인쇄 회로 기판 (1)의 주변부로부터 열적으로 차단되어 지고, 표면 방향을 향한 열전도 및 확산은 상당히 제한된다.
제4 실시예
본 실시예에 있어서, 상술한 제1 내지 제3 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시된다. 도 7a와 7b를 참조하면, 회로 기판은 제1 실시예에서와 같이 가늘고 긴 슬릿홀 (6)에 의하여 형성된 단열부를 가지고 있다. 인쇄 회로 기판 (1)은 최상위층 (1a), 최하위층 (1b) 그리고 두 개의 내부층 (1c)를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 발열 전자 장치은 BGA-P 2B의 형태를 취하는데, 다이 (10)은 다이 (10)에 제공되어 있는 납땜볼(solder ball)에 의해 인쇄 회로 기판 (1)의 최상위층 (1a)에 있는 다이 부착 패드 (9)에 연결되어 있다. 또다른 다이 부착 패드 (9)가 인쇄 회로 기판 (1)의 최하위층에 제공되어 있어, 열이 최상위 및 이면 다이 부착 패드 (9)에 있는 다수의 도금 스루홀 (12)를 통하여 전도된다. 방열판 (8)이 땜납이나 열 화합물 (13)에 의해 이면층 (1b)에 연결되어 있다.
BGA-P 2B의 방열 구조에 있어서, BGA-P 2B의 다이 (10)으로부터 발생된 열은 납땜볼 (10a)를 통해 최상위층 면에 있는 다이 부착 패드 (9)로부터 인쇄 회로 기판 (1)로 전도되고, 더 나아가 스루홀 (12)를 통하여 이면층 면에 있는 다이 부착 패드 (9)로 전도되어서 이면층 (1b)로부터 방열판 (8)로 발산된다.
발산 경로에 있어서, BGA-P 2B로부터의 열은 다이 부착 패드 (9)와 도금 스루홀 (12)에 의해 인쇄 회로 기판 (1)의 표면을 따라 전도 및 확산된다. 그러나, 비도금된 가늘고 긴 슬릿홀 (6)이 BGA-P 2B의 다이 (10)의 주변에 형성되어 있기 때문에, BGA-P를 위한 실장부는 다른 영역으로부터 분리되고, BGA-P 2B는 인쇄 회로 기판 (1)의 주변으로부터 열적으로 차단되어, 표면으로의 열전도 및 확산이 상당히 제한된다.
제3 및 제4 실시예의 경우와 같이, 비도금 슬릿홀 (6)은 인쇄 회로 기판 (1)에 설치된 발열 전자 장치 (2)로부터 발생하는 열의 중심부와 발열 전자 장치 (2)의 외부 연결 단자부를 포함하는 주변부 사이에 형성되어 있어서, 발열 전자 장치 (2)로부터 발생하는 열의 중심부로부터의 열이 주변으로 전도 및 확산되는 것이 제한되어, 열전도량이 가능한 한 많이 제한될 수 있다.
일반적으로, 슬릿홀 (6)은 인쇄 회로 기판 (1)위에 있는 발열 전자 장치 (2)와 주변 영역을 분리하기 위하여 가능한 한 크고 길게 연장된 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 인쇄 회로 기판 (1)은 최소한 다이 (10) 즉, 발열 전자 장치 (2)로부터 발생하는 열의 중심부를 지지하기에 필요한 최소한의 강도는 확보해야 한다.
결과적으로, 슬릿홀 (6)의 모양으로, 도 8a에 도시된 가늘고 긴 슬릿홀이 아닌, 도 8b에 도시된 바와 같이 작은 지름의 원형홀을 연속적으로 나열하여 형성되는 슬릿도 채용될 수 있다. 도 8c에 도시된 대로, 인쇄 회로 기판 (1)의 강도와 열 차단 특성은 복수 개의 사각 홀 (6b)를 슬릿 형태로 직렬로 나열함으로써 동시에 확보된다. 이들 슬릿홀 (6)은 인쇄 회로 기판의 강도와 차단되어야 할 열량에 따라 열을 차단하는 방향으로 표면에 한 개 또는 그 이상이 있어야 한다. 도 8d는 도 8a 내지 8c에 도시된 대로, 제1 실시예에 따라 인쇄 회로 기판 (1)에 제공된 여러 형태의 슬릿홀 (6)의 단면도임에 주목해야 한다.
인쇄 회로 기판 (1) 위에 있는 발열 전자 장치 (2)의 주변부 또는 한 면에 적어도 한 개의 비도금 슬릿홀을 형성함으로써, 물리적인 열 전도의 경로가 감소하여서, 그만큼 전도되는 열량도 같이 감소한다.
제3 실시예와 관련하여 설명된 TCP 또는 제4 실시예와 관련하여 설명된 BGA-P에서와 같이, 발열 전자 장치의 다이 (10)과 OLB 상호연결 랜드(land) (14)가 서로 분리되어 있을 때, 도 9a 내지 9d는 슬릿홀의 최적 크기를 도시한다. 도 9a와 9b에 도시된 바와 같이, TCP 또는 BGA-P의 다이 (10)의 주변부나 특정 방향으로 형성된 슬릿홀 (6)의 길이 X0는 발열 전자 장치 (2)의 OLB 상호연결 랜드 (14)의 길이 X1보다 작게 설정된다. 길이 X0는 발열 전자 장치의 다이 (10)을 위한 다이 부착 패드 (9)의 길이 X2보다는 크게 설정된다.
발열 전자 장치 (2)의 한 면에 단지 한 개의 슬릿이 제공되어 진다면, 슬릿홀 (6)의 길이 X0는 길이 방향으로의 최대 크기를 나타냄에 주목해야 한다. 만약 발열 전자 장치 (2)의 한 면에 다수의 홀이 제공되어진다면, 길이 X0는 홀 (6)의 양쪽 끝 사이의 최대 길이를 나타낸다. 도 9c는 도 8b에 도시된 일군의 원으로 형성된 슬릿홀 (6)의 길이 X0를 도시한다. 도 9d는 도 8c에 도시된 일군의 사각 홀로 형성된 슬릿홀 (6)의 길이 X0를 도시한다.
슬릿홀 (6)의 너비 방향으로의 크기 Y0는 제공되어진 이들 슬릿홀 (6)의 모양에 관계없이, 발열 전자 장치 (2)의 OLB 상호연결판 랜드 (14)와 발열 전자 장치 (2)의 다이 (10)을 위한 다이 부착 패드 (9) 사이의 거리 Y1내에 있도록 설정된다.
그래서, 슬릿홀 (6)의 크기와 숫자를 적당하게 설정함으로써, 인쇄 회로 기판을 위한 상호연결 공간을 확보하면서도, 매우 효과적인 열 차단이 구현될 수 있다.
제5 실시예
도 10a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 회로 기판의 평면도이고 도 10b는 회로 기판의 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 상술한 제1 내지 제4 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시되고, 설명은 반복되지 않는다. 본 실시예는 SOJ(Small Outline J lead), SOP(Small Outline Package)또는 LOC, CSP 또는 TCP와 같이 네 방향이 아니라 두 방향으로 연결 단자부를 가지는 발열 전자 장치의 패키지의 부분과 관련되어 있다. 어떤 경우이든, 도 10a에 도시된 바와 같이, 슬릿홀 (6)의 길이 방향 크기 X0는 OLB 상호연결판 랜드 (14)의 크기 X1보다 크다.
제6 실시예
도 11a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 회로 기판의 평면도이고 도 11b는 회로 기판의 단면도이다. 도 12는 인쇄 회로 기판 (1)과 방열판 (8)간의 위치 관계를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 상술한 제1 내지 제5 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시되고, 설명은 반복되지 않는다. 본 실시예에 있어서, 비도금 슬릿홀 (6)은 발열 전자 장치 (2) 주변 사면에 형성되어 있고, 각각의 슬릿홀 (6) 안으로 삽입될 수 있는 연장 부품(extension piece) (8a)는 방열판과 일체로 형성되어 있다. 방열판 (8)을 인쇄 회로 기판 (1)에 부착하기 전에, 각각의 연장 부품 (6a)는 슬릿 (6) 안으로 삽입되어져서 X-방향과 Y-방향으로의 부착 위치가 자동으로 결정된다. 방열판 (8)은 인쇄 회로 기판 (1)로부터의 열을 받아들이는 흡열부 (8b)가 제공되어 있음에 주목해야 한다.
제7 실시예
도 13a는 본 발명의 제7 실시예에 따른 회로 기판의 평면도이고 도 13b는 회로 기판의 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 상술한 제1 내지 제6 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시되고, 설명은 반복되지 않는다. 본 실시예에 있어서, 비도금 슬릿홀 (6)은 발열 전자 장치 (2)의 주변의 서로 직각인 두 방향으로 L자 형태로 형성되어 있고, 각각의 슬릿홀 (6) 안으로 각각 삽입될 수 있는 연장 부품 (8a)는 방열판 (8)과 일체로 형성되어 있다. 방열판 (8)을 인쇄 회로 기판 (1)에 부착할 때, 각각의 연장 부품 (8a)는 슬릿홀 (6) 안으로 삽입되어서, X-방향과 Y-방향으로의 부착 위치가 자동으로 결정된다. 결과적으로, 방열판을 부착하기 위한 지그(jig)나 기계 장치가 불필요하며, 결합 효율은 향상된다.
제8 실시예
도 14a는 본 발명의 제7 실시예에 따른 회로 기판의 평면도이고 도 14b는 회로 기판의 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 상술한 제1 내지 제7 실시예의 경우와 같은 구조와 기능을 가지고 있는 부분은 동일 참조 문자로 표시되고, 설명은 반복되지 않는다. 본 실시예에 있어서, 비도금 슬릿홀 (6)은 발열 전자 장치 (2)의 두 개의 나란히 마주보고 있는 면에 제공되어진다.
본 실시예에 있어서, 방열판 (8)에 제공되어 있으며 각각의 슬릿홀 (6) 안으로 삽입되어 질 수 있는 모양의 연장 부품 (8a)는 비도금 슬릿홀 (6)의 모양에 적합하게 맞추어져서 X-방향의 부착 위치는 결정되나 방열판 (8)은 Y-방향으로는 움직여진다. 결과적으로, 방열판 (8)의 연장 부품 (8a)의 길이를 슬릿홀 (6)의 길이에 맞춰 적절하게 조절함으로써, Y-방향으로의 진행이 저지되어서, 방열판 (8)의 부착 위치가 결정된다.
제6 내지 제8 실시예에 따른 회로 기판에 있어서, 위치 고정의 목적을 위하여 연장된 방열판 (8)의 연장 부품 (8a)의 끝이 갈고리 모양으로 접혀지거나, 연장 부품 (8a)가 슬릿홀 (6)의 안으로 꽉 끼어들어갈 수 있는 형태로 형성되어서, 방열판 (8)이 인쇄 회로 기판 (1)에 단단히 고정된다.
도 15a 내지 15i는 방열판 (8)을 인쇄 회로 기판의 슬릿홀 (6)에 단단히 고정시키기 위한 연장 부품 (8a)의 여러가지 형태를 도시하고 있다. 방열판 (8)은 빗금친 모습으로 도시되어 있음을 주목해야 한다. 도 15a 내지 15e에 있어서, 방열판 (8)의 연장 부품 (8a)의 단말부 (15)를 갈고리 모양으로 형태 가공함으로써 방열판 (8)이 단단히 고정되어서, 슬릿홀 (6)으로부터 떨어지지 않을 것이다.
도 15a는 모서리 없는 갈고리 모양의 단말부 (15)를 도시하고 있고, 도 15b는 인쇄 회로 기판 (1)의 상부 표면을 누르는 갈고리 모양을, 도 15c는 일반 갈고리 모양을, 도 15d는 슬릿속에 맞물려 질 때 연장 부품 (8a)의 변형을 보조하기 위하여 경사진 미끄럼 면 (15a)가 있는 갈고리 모양의 단말부 (15)를 도시하고 있고, 도 15e는 슬릿홀 (6)의 개구부 위에 사선의 접합부(abutment)를 가지는 단말부를도시하고 있다.
도 15f와 15g에 있어서, 방열판 (8)의 연장 부품 (8a)는 스프링 압력에 의하여 빠져 나오는 것이 방지되고 있다. 도 15f에 있어서, 연장 부품 (8a)는 기울어진 모양으로 만들어지고, 도 15g에 있어서는, 연장 부품 (8a)는 기울어진 모양이고 단말부 (15)는 갈고리 모양으로 만들어져 있다. 게다가, 방열판 (8)의 연장 부품 (8a)나 단말부 (15)는 방열판 (8)을 단단히 고정하기 위하여, 빠져 나오는 것을 방지하기 위하여 눌러져 꽉 끼어 들어가도록 형태 가공된다. 도 15h에 있어서, 단말부 (15)는 슬릿홀 (6)의 너비보다 미소하게 큰 지름을 가진 원통형 모양으로 가공되어지고, 도 15i에 있어서는, 전체 연장 부품 (8a)가 수축되면서 꼭 맞게 들어가는 방식으로 슬릿홀 (6) 안으로 눌러져 들어간다.
도 15a 내지 15i에 도시된 구조에 의하여, 방열판 (8)은 인쇄 회로 기판 (1)에 간단하게 부착됨으로써 단단히 고정될 수 있다. 즉, 단단히 고정하기 위하여 기계적인 구조나 기계적인 부품이 필요하지 않으므로 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 인쇄 회로 기판은 발열 전자 장치 영역을 다른 전자 장치 영역으로부터 열적으로 분리하기 위한 단열부를 가지고 있으므로, 인쇄 회로 기판을 통한 열전도 및 확산이 저지되어서 발열 전자 장치로부터 다른 전자 장치에 미치는 열의 영향력이 감소된다.
본 발명이 상세히 설명되고 도시되었지만, 이는 본 발명의 실례이지 본 발명의 한계로 여겨져서는 안되고, 본 발명의 취지와 범위는 오직 첨부된 청구 범위에의해서만 제한된다는 것이 분명히 이해되어야 한다.

Claims (9)

  1. 발열 전자 장치를 포함한 복수의 전자 장치들과,
    상기 복수의 전자 장치들이 실장되고 상기 발열 전자 장치의 실장부와 다른 전자 장치의 실장부를 열적으로 분리하기 위한 단열부를 구비하고 있는 인쇄 배선판을 포함하는 회로 기판에 있어서,
    상기 단열부는 상기 발열 전자 장치를 둘러싸도록 형성되고, 상기 인쇄 배선판을 관통하는 복수의 홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단열부는 상기 인쇄 배선판을 관통하는 슬릿홀(slit hole)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단열부는 상기 인쇄 배선판을 관통하는 복수의 홀들(holes)의 배열에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 배선판은 상기 발열 전자 장치의 실장부에 복수의 스루홀들(through holes)을 포함하고,
    상기 회로 기판은
    방열판과,
    상기 인쇄 배선판의 최상위층에 제공되어 있고 상기 복수의 스루홀들과 접촉하고 있으며 상기 발열 전자 장치에 연결되어 있는 제1 다이 부착 패드와,
    상기 인쇄 배선판의 최하위층에 제공되어 있고 상기 복수의 스루홀들과 접촉하고 있으며 상기 방열판에 연결되어 있는 제2 다이 부착 패드
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    방열판과,
    상기 단열부에 제공되어 있고 상기 발열 전자 장치와 상기 방열판과 접촉하고 있는 연장 부품
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연장 부품은 상기 방열판과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 발열 전자 장치 및 상기 인쇄 배선판과 접촉하고 있는 다이 부착 패드를 더 포함하고,
    상기 발열 전자 장치는 열 발생의 중심부가 외부 리드 결합부(lead bonding)로부터 적어도 규정된 거리에 떨어져 있도록 만들어지고,
    상기 슬릿홀의 길이는 상기 인쇄 배선판에 있는 상기 외부 리드 결합부를 위한 랜드(land)의 길이보다 작고 상기 다이 부착 패드의 길이보다 크고,
    상기 슬릿홀의 너비는 길어야 상기 외부 리드 결합부를 위한 상기 랜드와 상기 다이 부착 패드간의 거리인 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단열부는 상기 인쇄 배선판을 관통하는 복수의 슬릿홀들에 의하여 형성되고, 상기 복수의 슬릿홀들은 단지 규정된 방향으로만 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단열부는 상기 발열 전자 장치를 둘러싸도록 형성되고 상기 인쇄 배선판을 관통하는 복수의 슬릿홀들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
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