KR100666751B1 - 방열회로기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자동차, 전기 및 전자부품 등에 사용되어 방열의 효율을 향상시키는 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 절연층에 하부금속 및 상부금속을 적층하여 기판을 형성하는 적층단계; 적층단계에서 적층된 기판에 하나 이상의 관통홀을 형성하는 홀형성단계; 및 홀형성단계에서 형성된 관통홀에 열전달을 위한 금속핀을 삽입하여 고정하는 삽입단계를 포함하는 방열회로기판의 제조 방법이 제공된다. 이와 같은 방열회로기판의 제조 방법에 의하면, 회로패턴 또는 전자부품으로부터 발생하는 열을 절연층에 의한 차단 없이 직접적으로 하부금속으로 전달하여 방출하므로 방열회로 기판의 방열 효과를 현저히 향상시켜 준다.

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Description

방열회로기판의 제조 방법 {Method for manufacturing of radiant heat circuit board}

도 1은 종래 방열회로기판을 나타내는 단면도,

도 2a는 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도,

도 3은 도 2a 내지 도 2f에 도시한 본 발명의 실시예를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

200...방열회로기판 210...절연층

220...하부금속 230...상부금속

225,235...거침 처리 240...관통홀

250...금속핀 260...전자부품

본 발명은 방열회로기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자동차, 전기 및 전자부품 등에 사용되어 방열의 효율을 향상시키는 방열회로기판 의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 회로기판은 설계된 회로 패턴에 따라 기판에 다수의 도전 패턴이 형성되어있어 도전 패턴 및 실장 소자에 따라서 고온의 열이 방출되며 특히, 발광다이오드(LED:light emitting diode) 등과 같은 소자는 상당한 열을 방출하게 된다.

따라서, 상기와 같은 열이 일정 수준 이상으로 발생하게 되면 회로는 오작동을 하거나 장치가 파손되는 등의 오류가 발생하게 되는데, 이와 같은 발열 문제를 해결하기 위하여 종래에는 여러 가지 방열 구조가 채용되고 있다.

상기와 같은 발열의 해소하고자 하는 종래 방열 구조중 회로기판에 방열판을 구비하여 열을 방출하는 방법을 구현되고 있다.

도 1은 이와 같은 종래 방열회로기판을 나타내고 있다.

도면을 참조하면, 종래 방열회로기판(10)은 절연층(1)의 하부에 방열판(2)이 적층되며, 상기 절연층(1)의 상부에 회로패턴이 형성되는 동박층(3)이 적층된다. 상기 동박층(3)에 회로패턴이 형성되면 상기 동박층(3) 전자부품(4)이 탑재되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 방열회로 기판은 회로패턴 및 전자부품(4)으로부터 방출되는 열이 상기 절연층(1)의 열 차단으로 인하여 직접적으로 방열판에 전달되지 못하게 된다. 따라서, 효율적으로 열을 방출할 수 없게되어 열에 의한 회로기판의 불량이 발생하게 된다.

또한, 발광다이오드(LED:light emitting diode)와 같은 빛을 발산하는 전자 부품(4)을 실장할 경우 상기 전자부품(4)으로부터 발생하는 빛이 상기 방열회로기판으로부터 효율적으로 반사되지 못하고 일부가 흡수되어 빛의 집중도가 떨어지게 된다.

게다가, 상기 동박층(3) 또는 상기 방열판(2)의 두께가 일정 두께 이상으로 두꺼워지면 상기 동박층(3)과 상기 방열판(2)을 상기 절연층(1)에 적층할 경우 적층되는 접착에 따른 신뢰도가 떨어지는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 회로패턴 또는 전자부품으로부터 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있도록 그 구조를 개선한 방열회로기판의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의하여 알게 될 것이다. 또한, 본발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 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.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2a는 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 방열회로기판의 제조 과정을 흐름에 따라 순차적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2a 내지 도 2f에 도시한 본 발명의 실시예를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 방열회로기판의 제조 방법은 적층단계(S310), 홀형성단계(S320), 삽입단계(S330)를 포함한다.

상기 적층단계(S310)는 절연층(210)에 기판의 열을 방출하게 하는 하부금속(220)과 회로패턴이 형성되는 상부금속(230)을 적층하는 단계이다.

상기 상부금속(230) 또는 상기 하부금속(220)이 절연층(210)과 인접되는 부분에 긴밀한 접촉을 하기 위하여 거침 처리(225,235)를 하게 된다. 여기서, 상기 거침 처리(225,235)란 금속과 절연체 간의 접착력을 향상시키기 위하여 금속 표면에 미세한 고리가 형성되도록 처리하는 것을 말하며, 상기 고리에 의하여 금속과 절연층이 고온고압에서 접착될 때 절연층(210)을 붙잡는 고리역할(anchor)을 하게 되어 접착력을 향상시키게 되는 것이다.

이와 같은 거침 처리(225,235) 과정이 수행된 후, 상기 하부금속(220)과 상기 상부금속(230)을 상기 절연층에 핫 프레스 가압에 의하여 적층하게 된다.

종래에는 거침 처리 과정이 없이 적층 공정이 수행되었기 때문에, 상기 하부 금속(220)과 상기 상부금속(230)의 두께가 대략 0.1mm 이상이 되는 경우 밀착력의 문제로 금속과 절연층의 적층이 불가능하였으며, 적층을 하더라도 밀림 등과 같은 불량이 발생하였다.

그러나, 본 발명의 상기와 같은 구성에 의하여 상기 하부금속(220) 및 상기 상부금속(230)은 그 두께의 제한을 받지 않고, 회로 패턴을 형성하며 소자에 따른 열방출에 적절하도록 그 두께를 설정하는 것이 가능하게 된다.

상기 홀형성단계(S320)는 상기 적층단계(S310)를 거친 상기 기판(200c)이 상기 상부금속(230), 상기 절연층(210), 상기 하부금속(220)을 관통하는 관통홀(240)을 형성하는 단계를 말한다. 여기서, 상기 관통홀(240)은 하기에 설명할 금속핀(250)의 형상과 실장되는 전자부품의 형태에 따라 변형이 가능하도록 하며, 상기 관통홀(240)은 회로의 발열을 감안하여 전자부품(260)이 실장되는 회로 설계에 따라서 하나 이상으로 형성될 수 있다.

상기 삽입단계(S330)는 상기 홀형성단계(S320)에서 상기 기판(200d)에 형성된 관통홀(240)에 열을 전달해 주는 금속핀(250)을 삽입하는 단계이다.

여기서, 상기 금속핀(250)은 상기 전자부품(260) 또는 상기 회로가 형성된 상부금속(230)으로부터 전달되는 열을 상기 절연층(210)에 의한 열의 차단 없이 직접적으로 상기 하부금속(220)으로 전달하여 주게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여 상기 방열회로기판(200)에서 발생한 열은 상기 하부금속(220)으로 효율적으로 전달되어 방출되는 것이다.

또한, 상기 금속핀(250)은 상기 방열회로기판(200)에 빛을 발산하는 전자부 품(260)을 실장할 경우 빛의 반사를 위한 도금처리를 하는 것이 바람직하며, 효율적인 열전달을 위하여 구리, 알루미늄, SUS(steel special use stainless)등의 열전도율이 높은 금속으로 제작되는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 방열회로기판의 제조 방법에 의하면, 회로패턴 또는 전자부품으로부터 발생하는 열을 절연층에 의한 차단없이 직접적으로 하부금속으로 전달하여 방출하므로 방열회로 기판의 방열 효과를 현저히 향상시켜 준다.

또한, 회로 설계시 별도의 방열판이 필요하지 않게 되어 제품의 소형화를 이루는데 보다 용이하게 해준다.

게다가, 금속핀 또는 방열회로기판 전체에 특정 도금을 함으로써 빛을 발산하는 소자를 탑재할 경우 광반사에 의한 빛의 집중도를 향상시켜 주며, 상부금속 또는 하부금속의 표면에 거침 처리를 하여 절연체와 핫 프레스에 의한 적층을 하기 때문에 상부금속 또는 하부금속의 두께의 제한을 받지 않고 두꺼운 금속을 적층하는 것이 가능하게 되는 장점을 갖는다.

Claims (6)

1. 절연층에 하부금속 및 상부금속을 적층하여 기판을 형성하는 적층단계;

   상기 적층단계에서 적층된 기판에 상기 절연층과 하부금속 및 상부금속을 관통하는 하나 이상의 관통홀을 형성하는 홀형성단계; 및

   상기 홀형성단계에서 형성된 관통홀에 열전달을 위한 금속핀을 삽입하여 고정하는 삽입단계를 포함하며,

   상기 적층단계에서,

   상기 하부금속 또는 상기 상부금속은 표면에 거침처리를 하여 상기 절연층과 적층하는 것을 특징으로 하는 방열회로기판의 제조 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 적층단계에서,

   상기 하부금속 또는 상기 상부금속은 핫 프레스 가압접착방식에 의하여 상기 절연층과 적층하는 것을 특징으로 하는 방열회로기판의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 금속핀은,

   구리, 알루미늄, SUS(Steel special Use Stainless) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열회로기판의 제조 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 금속핀은,

   광반사를 위한 도금 처리된 것을 특징으로 하는 방열회로기판의 제조 방법.
6. 제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항 기재된 방열회로기판의 제조 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방열회로기판.

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