KR100626845B1 - Manufacturing method of radiant heat circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 하부금속막, 절연층 및 상부금속막을 순차적으로 적층하여 기판을 형성하는 기판적층단계; 기판적층단계에서 형성된 기판에 상부금속막 및 절연층을 제거하여 부품이 실장될 공간을 형성하는 공간형성단계; 및 공간형성단계에서 형성된 부품이 실장될 공간의 상부를 프레스하는 프레스가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열회로기판의 제조 방법이 개시된다. 개시된 방열회로기판의 제조 방법에 의하면, 하부금속막에 발열부품을 직접 실장함으로써 발열부품에서 발생하는 열을 절연층에 의한 차단없이 하부금속막에 직접 전달하여 방출하므로 방열회로기판의 방열기능을 현저하게 향상시켜 준다. 또한, 프레스 가공시 금형을 설계자의 목적에 맞추어 설계하면 고휘도 LED 칩을 실장할 수 있을 뿐만 아니라 프레스 작업을 통하여 형성된 오목한 모양으로 인해 빛의 집중도를 향상시켜준다. According to the present invention, a substrate stacking step of forming a substrate by sequentially stacking a lower metal film, an insulating layer and an upper metal film; A space forming step of forming a space where components are to be mounted by removing the upper metal film and the insulating layer from the substrate formed in the substrate stacking step; And a press working step of pressing an upper portion of a space in which the component formed in the space forming step is to be mounted. According to the disclosed method of manufacturing a heat dissipation circuit board, the heat dissipation function of the heat dissipation circuit board is remarkably improved by directly mounting the heat generating parts on the lower metal film to directly transfer heat generated from the heat generating parts to the lower metal film without being blocked by the insulating layer. To improve. In addition, if the mold is designed according to the designer's purpose during press processing, not only the high brightness LED chip can be mounted but also the condensation shape formed through the press work improves the concentration of light.
방열회로기판, 방열판, HCM Heat Sink, Heat Sink, HCM
Description
도 1은 종래의 방열회로기판을 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional heat radiation circuit board,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 순차적으로 나타낸 흐름도,2 is a flowchart sequentially illustrating a manufacturing process of a heat dissipation circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시한 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도,3A through 3E are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the heat dissipation circuit board shown in FIG.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a heat dissipation circuit board according to another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
300,400...방열회로기판 310,410...하부금속막300,400 ... heat-dissipating circuit board 310,410 ... lower metal film
315,335,415,435...거침처리 320,420...절연층315,335,415,435 ... rough treatment 320,420 ... insulating layer
330,430...상부금속막 340,440...부품이 실장될 공간330,430 Top metal film 340,440 Space for components
350,450...부품 360,460...하부금속막의 하부350,450 ... parts 360,460 ... lower part of lower metal film
본 발명은 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차, 전기 및 전자부품 등에 사용되어 방열의 효율을 향상시키는 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a heat dissipation circuit board, and more particularly, to a method for manufacturing a heat dissipation circuit board for improving the efficiency of heat dissipation used in automobiles, electrical and electronic components and the like.
일반적으로, PCB(printed circuit board)란 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로 라인 패턴(line pattern)을 형성시킨 것으로 전자부품을 탑재하기 직전의 기판을 말한다. Generally, a printed circuit board (PCB) is a circuit line pattern formed of a conductive material such as copper on an electrically insulating substrate, and refers to a substrate immediately before mounting an electronic component.
상기와 같은 PCB는 반도체 소자 및 발광다이오드(LED:light emitting diode) 등과 같은 발열소자를 탑재하게 되는데, 특히, 발광다이오드 등과 같은 소자는 심각한 열을 방출한다.Such a PCB is equipped with a heating device such as a semiconductor device and a light emitting diode (LED), in particular, the device such as a light emitting diode emits a serious heat.
따라서, 상기와 같이 발열소자가 실장된 회로기판에서 열이 처리되지 못하게 되면, 발열소자가 탑재된 회로기판의 온도를 상승시켜 발열소자의 동작 불능 및 오동작을 야기할 뿐만 아니라 제품의 신뢰성을 저하시키게 되는데, 상기와 같은 발열 문제를 해결하기 위하여 종래에는 여러 가지 방열 구조가 채용되고 있다.Therefore, when heat is not processed in the circuit board on which the heating element is mounted as described above, the temperature of the circuit board on which the heating element is mounted is increased to cause the inoperability and malfunction of the heating element, as well as to reduce the reliability of the product. In order to solve the heat generation problem as described above, various heat dissipation structures are conventionally employed.
도 1은 종래의 방열회로기판을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a conventional heat dissipation circuit board.
도시된 바와 같이, 종래의 방열회로기판(100)은 하부동박(110), 절연층(120) 및 상부동박(130)을 순차적으로 증착한 후 상기 상부동박(130)에 회로패턴을 형성한다. As illustrated, the conventional heat
다음으로, 회로패턴이 형성된 상부동박(130)에 전자부품(140)을 탑재하게 된다.Next, the
그러나, 상기와 같은 종래의 방열회로기판(100)은 탑재된 전자부품(140)으로 부터 방출되는 열이 상기 절연층(120)의 간섭으로 인하여 방열목적으로 사용된 하부금속막(110)에 전달되지 못하게 된다. 따라서, 효율적으로 열을 방출할 수 없어서 불량회로기판이 제조될 뿐만 아니라 전자부품(140)이 오동작 될 위험이 있다.However, the conventional heat
또한, 발광다이오드와 같이 빛을 발산하는 전자부품(140)을 탑재할 경우 상기 전자부품(140)으로부터 발생하는 빛이 상기 방열회로기판(100)으로부터 효율적으로 반사되지 못하고 일부가 흡수되어 빛의 집중도가 떨어지게 된다.In addition, when the
게다가, 상기 동박(110,130)의 두께가 일정두께 이상으로 두꺼워지면 상기 동박(110,130)과 상기 절연층(120)에 증착함에 있어서 그 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, when the thickness of the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 보다 상세하게는 전자부품으로부터 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 방열문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 발광다이오드와 같이 빛을 발산하는 전자부품을 실장할 경우 빛의 집중도를 향상시킬 수 있도록 그 구조를 개선한 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and more particularly, it is possible to solve the heat dissipation problem by efficiently dissipating heat generated from electronic components, and to mount electronic components emitting light such as light emitting diodes. In the case of the present invention relates to a method for manufacturing a heat dissipation circuit board having an improved structure to improve the concentration of light.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기의 방열회로기판의 제조 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방열회로기판을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a heat dissipation circuit board, which is manufactured by the method for manufacturing the heat dissipation circuit board.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다. Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방열회로기판의 제조 방법은, 하부금속막, 절연층 및 상부금속막을 순차적으로 적층하여 기판을 형성하는 기판적층단계; 상기 기판적층단계에서 형성된 기판에 상기 상부금속막 및 절연층을 제거하여 부품이 실장될 공간을 형성하는 공간형성단계; 및 상기 공간형성단계에서 형성된 부품이 실장될 공간의 상부를 프레스하는 프레스가공단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heat dissipation circuit board, comprising: a substrate stacking step of sequentially stacking a lower metal layer, an insulating layer, and an upper metal layer to form a substrate; A space forming step of forming a space in which a component is mounted by removing the upper metal film and the insulating layer from the substrate formed in the substrate stacking step; And a press working step of pressing an upper portion of the space in which the component formed in the space forming step is to be mounted.
또한, 상기 기판적층단계에서, 상기 하부금속막 또는 상부금속막은 표면에 거침처리를 하여 상기 절연층과 적층하는 것이 바람직하다.Further, in the substrate stacking step, the lower metal film or the upper metal film is preferably laminated with the insulating layer by roughening the surface.
게다가, 상기 기판적층단계에서, 상기 하부금속막 또는 상부금속막은 핫 프레스 가압접착방식에 의해 상기 절연층과 적층하는 것이 바람직하다.In addition, in the substrate stacking step, the lower metal film or the upper metal film is preferably laminated with the insulating layer by a hot press pressure bonding method.
한편, 상기 공간형성단계에서 형성된 부품이 실장될 공간에 대응하여 하부금속막의 하부를 소정의 깊이만큼 제거하는 하부금속막제거단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to further include a lower metal film removing step of removing the lower portion of the lower metal film by a predetermined depth corresponding to the space in which the component formed in the space forming step is to be mounted.
한편, 상기 부품이 실장될 공간은, 상기 부품이 실장되는 면의 면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the space in which the component is to be mounted is preferably formed larger than the area of the surface on which the component is mounted.
또한, 상기 부품이 실장될 공간은, 상기 부품이 실장되는 면의 면적과 같게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the space in which the component is to be mounted is preferably equal to the area of the surface on which the component is mounted.
게다가, 상기 하부금속막 및 상부금속막은 에칭 또는 식각 공정을 통하여 제거되고, 상기 절연층은 드릴 또는 레이저를 사용하여 제거되는 것이 바람직하다.In addition, the lower metal film and the upper metal film may be removed through an etching or etching process, and the insulating layer may be removed using a drill or a laser.
한편, 상기 프레스가공단계에서, 상기 상부가 프레스 된 부품이 실장될 공간 의 내면은 광반사를 위해 도금 처리되는 것이 바람직하다.On the other hand, in the press working step, it is preferable that the inner surface of the space where the upper part is to be mounted is plated for light reflection.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 순차적으로 나타낸 흐름도, 도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시한 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도이다.2 is a flow chart sequentially showing a manufacturing process of the heat radiation circuit board according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 3a to 3e is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing process of the heat radiation circuit board shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열회로기판(300)의 제조 방법은 기판적층단계(S200), 공간형성단계(S210), 하부금속막제거단계(S220) 및 프레스가공단계(S230)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the method of manufacturing a heat
먼저, 도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 하부금속막(310), 절연층(320) 및 상부금속막(330)을 순차적으로 적층하여 기판(300)을 형성한다(S200). 이러한 상기 하 부금속막(310) 및 상기 상부금속막(330)은 바람직하게는 구리를 사용하고, 기타 알루미늄 또는 그 합금 등을 사용하여 제작될 수 있다.First, referring to FIGS. 3A to 3E, the
이때, 상기 하부금속막(310) 또는 상부금속막(330)은 절연층(320)과 인접되는 부분에 긴밀한 접속을 하기 위하여 거침처리(315,335)를 하게 된다. 여기에서, 거침처리(315,335)를 거친 상기 금속막(310,330)의 표면에는 미세한 노듈이 형성되는데, 상기 노듈은 접착제 대신으로 고온고압에서 절연층(320)과 접착될 때 절연층(320)을 붙잡는 고리역할(anchor)을 하게 되어 접착력을 향상시키게 된다.In this case, the
상기와 같은 거침처리(315,335) 과정이 수행된 후, 상기 하부금속막(310)과 상기 상부금속막(330)은 핫 프레스 가압에 의하여 상기 절연층(320)과 적층하게 된다. After the
본 발명의 상기와 같은 구성에 의하여 상기 하부금속막(310) 및 상기 상부금속막(330)은 두께의 제한을 받지 않고, 회로 패턴을 형성하여 부품(350)에 따라 적절하게 열을 방출하도록 그 두께를 설정할 수 있다.According to the configuration of the present invention, the
다음으로, 상기 기판적층단계(S200)에서 형성된 기판에 상기 상부금속막(330) 및 절연층(320)을 제거하여 부품(350)이 실장될 공간(340)을 형성한다(S210).Next, the
여기에서, 상기 하부금속막(310) 및 상부금속막(330)은 에칭 또는 식각공정을 통하여 제거할 수 있으며, 상기 절연층(320)은 드릴을 사용하여 제거할 수 있으나 이에 한정되지 않고 UV(Ultraviolet) 레이저나 CO2(Carbon dioxide) 레이저를 사 용하여 제거할 수 있다. The
그런 다음, 상기 공간형성단계(S210)에서 형성된 부품(350)이 실장될 공간(340)에 대응하여 상기 하부금속막(310)의 하부(360)를 소정의 깊이만큼 제거한다(S220). 여기서, 소정의 깊이란 상기 부품이 실장될 공간의 상부를 프레스로 가공시 금속막이 밀리는 것을 방지하기 위하여 설정되는 기준값을 의미하는 것으로서, 상기 방열회로기판의 내열성 및 굴곡성의 정도, 상기 방열회로기판의 두께 등에 따라 결정되는 기준값을 의미한다.Then, the
한편, 상기 부품(350)이 실장될 공간(340)은 상기 부품(350)이 실장되는 면의 면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 부품(350)의 와이어 본딩 또는 전극을 기판(300)의 상부인 상기 상부금속막(330)의 표면에 연결하게 한다.Meanwhile, the
다음으로, 상기 공간형성단계(S210)에서 형성된 부품(350)이 실장될 공간(340)의 상부를 프레스한다(S230). 상기 프레스 가공을 거친 기판은, 대략 오목한 형상으로 상기 하부금속막(310)에 상기 부품(350)을 직접 실장함으로써 상기 부품(350)에서 발생하는 열을 상기 절연층(320)에 의한 열의 차단없이 상기 하부금속막(310)에 직접 전달하게 한다. Next, the upper portion of the
또한, 상기 프레스가공단계(S230)에서 상부가 프레스된 부품(350)이 실장될 공간(340)의 내면은 광반사를 위해 도금 처리되어 빛의 집중도를 향상시켜준다.In addition, the inner surface of the
한편, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a heat dissipation circuit board according to another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 상기 하부금속막(410), 절연층(420) 및 상부금속막(430) 을 순차적으로 증착한 기판(400)에 거침처리(415,435)를 한 후, 상기 상부금속막(430) 및 절연층(420)을 제거하여 부품(450)이 실장될 공간(440)을 형성한다. 여기에서, 상기 부품(450)이 실장될 공간(440)은 상기 부품(450)이 실장되는 면의 면적과 같게 형성되는 것이 바람직하다.As shown, after
그런 다음, 상기 형성된 부품(450)이 실장될 공간(440)에 대응하여 상기 하부금속막(410)의 하부(460)를 소정의 깊이만큼 제거한다. 여기서, 소정의 깊이란 상기 부품이 실장될 공간의 상부를 프레스로 가공시 금속막이 밀리는 것을 방지하기 위하여 설정되는 기준값을 의미하는 것으로서, 상기 방열회로기판의 내열성 및 굴곡성의 정도, 상기 방열회로기판의 두께 등에 따라 결정되는 기준값을 의미한다.Then, the
다음으로, 상기 부품(450)이 실장될 공간(440)의 상부를 프레스한다. 상기와 같이 프레스 가공을 거친 기판은, 대략 오목한 형상으로, 상기 하부금속막(410)에 상기 부품(450)을 직접 실장함으로써 상기 부품(450)에서 발생하는 열을 상기 절연층(420)에 의한 열의 차단없이 상기 하부금속막(410)에 직접 전달하게 한다. Next, the upper portion of the
도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 상부금속막(430) 및 절연층(420)은 상기 부품(450)이 실장될 공간(440)의 내면에 잔존해 있기 때문에 부품(450)의 와이어 본딩 또는 전극이 상기 부품(450)이 실장될 공간(440)의 내면에 연결되게 되어, 부품의 소형화를 이루는데 보다 용이하게 해준다.As shown in FIG. 4C, since the
또한, 상기 부품이 실장될 공간의 상부가 프레스된 부품(450)이 실장될 공간(440)의 내면은 광반사를 위해 도금 처리되는 것이 바람직하며, 상부가 프레스된 부품(450)이 실장될 공간(440)의 내면은 광반사를 위해 도금 처리되어 빛의 집중도 를 향상시켜준다.In addition, the inner surface of the
한편, 본 발명은 방열회로기판의 제조 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방열회로기판도 가능하다.On the other hand, the present invention is also possible a heat dissipation circuit board, characterized in that the manufacturing method of the heat dissipation circuit board.
상기와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As described above, although the present invention has been described by means of a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited thereto and is described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.
본 발명에 따르면, 방열회로기판의 제조 방법은 하부금속막에 발열부품을 직접 실장함으로써 발열부품에서 발생하는 열을 절연층에 의한 차단없이 하부금속막에 직접 전달하여 방출하므로 방열회로기판의 방열기능을 현저하게 향상시켜 준다. According to the present invention, a method of manufacturing a heat dissipation circuit board is a heat dissipation function of a heat dissipation circuit board since the heat generating parts are directly mounted on the lower metal film to directly transfer heat generated from the heat generating parts to the lower metal film without being blocked by the insulating layer. Significantly improves.
또한, 하부금속막 또는 상부금속막의 표면에 거침처리를 한 후, 절연층과 핫 프레스에 의해 적층을 하기 때문에 하부금속막 또는 상부금속막의 두께에 제한을 받지 않고 두꺼운 금속을 적층하는 것이 가능하다.In addition, after the roughening treatment is performed on the surface of the lower metal film or the upper metal film, the lamination is performed by the insulating layer and the hot press, so that the thick metal can be laminated without being limited by the thickness of the lower metal film or the upper metal film.
게다가, 프레스 작업시 금형을 설계자의 목적에 맞추어 설계하면 고휘도 LED 칩을 실장할 수 있을 뿐만 아니라 프레스 가공 작업을 통하여 형성된 오목한 모양으로 인해 빛의 집중도를 향상시켜준다. In addition, if the mold is designed according to the designer's purpose during the press work, not only the high brightness LED chip can be mounted but also the concave shape formed through the press work improves the light concentration.
또한, 별도의 방열판을 필요로 하지 않아 부품의 소형화에 기여할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that can contribute to the miniaturization of the parts do not require a separate heat sink.
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