KR100955451B1 - Heat radiant fpcb and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발명 FPCB(Flexible Printed Circuit Board: 연성 인쇄 회로기판) 및 이의 제조 방법에 대한 것으로, 더 상세하게는 LED(Light Emitted Diode)가 실장되는 경우 열이 많이 발생하게 되는데 이 열을 효과적으로 방출하는 FPCB 및 이 FPCB를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to the invention FPCB (Flexible Printed Circuit Board (FPCB)) and a method of manufacturing the same, more specifically, when the LED (Light Emitted Diode) is mounted a lot of heat is generated to effectively release this heat An FPCB and a method for producing the FPCB.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED라 함)는 화합물 반도체 박막을 기판상에 증착하여 전계 효과로 발광을 실현하는 소자로서, 최근 조명용, 통신용 및 각종 전자기기의 표시부로 활발히 사용되고 있는 소자이다.Light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) are devices that realize light emission by electric field effect by depositing a compound semiconductor thin film on a substrate, and are recently being actively used as displays for lighting, communication, and various electronic devices.
LED의 다양한 응용분야 중 LCD와 같은 박막형 TV에 사용되는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)과 형광등을 대체할 수 있는 조명용 분야에 대한 각 연구자들의 노력이 매우 활발하게 진행되고 있다. 이들의 응용분야에 LED가 적용되기 위하여 LED의 구조, 재료, 패키지(package)에 대한 연구가 매우 활발히 진행중이 다. LED의 기능 발현은 전자와 정공이 주입되고 이들이 결합, 해리 시 에너지를 빛의 형태로 발산하는 과정이다. Among various applications of LEDs, each researcher is actively working on the back light unit (BLU) used in thin-film TVs such as LCDs and the lighting field that can replace fluorescent lamps. In order to apply LEDs to these applications, researches on the structure, material, and package of LEDs are very active. The manifestation of the function of the LED is the process of injecting electrons and holes and emitting energy in the form of light when they are combined and dissociated.
그러나, LED 칩 크기가 1㎜×1㎜ 이상의 고출력 LED의 개발이 본격화되면서 LED의 밝기는 10cd 이상을 구현하게 되었고, LED 모듈도 고출력 칩을 여러 개로 나열하여 다양한 LED 모듈 예를 들어, 전광판, 백라이트 유닛 및 조명용 모듈 등에 사용되고 있다. However, as the development of high-power LEDs with LED chip sizes of 1 mm × 1 mm or more, the brightness of LEDs has been realized at more than 10 cd, and the LED modules also have a number of high-power chips. Used in units and lighting modules.
이러한 응용 제품에 사용되는 LED는 열을 많이 방출하므로 방출되는 열의 온도가 매우 높아진다. 그런데, LED의 경우 빛의 밝기는 LED의 열과 반비례하므로, LED가 장착된 FPCB에서의 열의 문제를 해결하지 않고서는 신뢰성 및 요구되는 빛의 밝기를 구현하는데 제약이 따르는 문제가 있다.The LEDs used in these applications emit a lot of heat, so the temperature of the heat released is very high. However, in the case of LED, since the brightness of the light is inversely proportional to the heat of the LED, there is a problem in that reliability and required brightness of the light are implemented without solving the problem of heat in the FPCB equipped with the LED.
이러한 FPCB의 기판 구조를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 즉, 도 1을 참조하면, 이 FPCB의 기판 구조는 LED(100), 비아(110), 구리층(120, 121), FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)층(130), 본딩 시트(140), 알루미늄층(150)으로 구성된다. A diagram showing the substrate structure of this FPCB is shown in FIG. That is, referring to FIG. 1, the substrate structure of the FPCB includes the
이 FPCB를 제조하는 공정에서 열전도 본딩 시트(Bonding sheet)를 하단 구리층(120)에 부착하기 위해 약 120℃의 열을 가하는 2차 성형과정이 요구되므로 제조시 비용이 많이 들고 불량이 나오기 쉽다는 문제점이 있다.In the process of manufacturing this FPCB, a secondary molding process of applying a heat of about 120 ° C. is required to attach a thermal conductive bonding sheet to the
본 발명은 종래 기술에 따라 제기되는 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, LED와 같은 열을 많이 발생하는 광소자를 실장하는 경우 열을 용이하게 방출하는 방열 FPCB를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems posed by the prior art, and an object thereof is to provide a heat dissipation FPCB that easily dissipates heat when mounting an optical device that generates a lot of heat, such as LED.
또한, 본 발명은 열전도 본딩 시트를 부착하는 2차 성형과정을 제거하여 공정을 단축시키고 불량을 감소시키는 방열 FPCB를 제조하는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a heat dissipating FPCB which shortens the process and reduces defects by eliminating the secondary molding process of attaching the thermal conductive bonding sheet.
위에서 기술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 방열 FPCB를 제공한다. 이 방열 FPCB는, 폴리이미드 필름과 상기 폴리이미드 필름 양면에 코퍼 호일이 형성된 FCCL층과, 상기 FCCL층 양면에 형성되는 구리 플레이트층과, 상기 구리 플레이트층의 일면에 부착되는 히트 싱크 기판을 포함한다. In order to achieve the object described above, one embodiment of the present invention provides a heat dissipation FPCB. The heat dissipating FPCB includes an FCCL layer having copper foil formed on both sides of the polyimide film and the polyimide film, a copper plate layer formed on both sides of the FCCL layer, and a heat sink substrate attached to one surface of the copper plate layer. .
이때, 상기 히트 싱크 기판은, 히트 싱크와, 상기 히트 싱크의 일면에 형성되는 무기질 코팅층과, 상기 무기질 코팅층과 반대 방향으로 상기 히트 싱크의 일면에 접착되는 양면 열전도성 테이프를 포함할 수 있다. In this case, the heat sink substrate may include a heat sink, an inorganic coating layer formed on one surface of the heat sink, and a double-sided thermal conductive tape adhered to one surface of the heat sink in a direction opposite to the inorganic coating layer.
여기서, 상기 히트 싱크 기판은 상기 히트 싱크와, 무기질 코팅층과 열전도성 테이프가 한 세트로 미리 만들어질 수 있다.Here, the heat sink substrate may be made in advance of the heat sink, the inorganic coating layer and the thermal conductive tape as a set.
본 발명의 다른 일실시예는 이 방열 FPCB를 제공하는 방법을 제공한다. 이 제조 방법은, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)를 재단하여 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판을 형성하고 드릴링하는 단계와, 상기 FPCB 기판에 동도금하고 드라이 필름(Dry film)을 부착하여 회로 패턴을 형성시키고 커버층을 가접하는 단계와, 상기 커버층을 상기 FPCB 기판에 부착시키는 핫 프레스하는 단계와, 상기 FPCB 기판의 일측에 히트 싱크 기판을 추가 핫 프레스 공정없이 부착하는 단계를 포함할 수 있다. Another embodiment of the present invention provides a method for providing this heat dissipation FPCB. The manufacturing method includes cutting a flexible copper clad laminate (FCCL) to form and drill a flexible printed circuit board (FPCB) substrate, copper plating and attaching a dry film to the FPCB substrate to form a circuit pattern. And attaching the cover layer to the cover layer, hot pressing the cover layer to the FPCB substrate, and attaching a heat sink substrate to one side of the FPCB substrate without an additional hot press process.
이때, 상기 FPCB 기판의 일측에 히트 싱크 기판을 핫 프레스 공정없이 부착하는 단계는, 상기 히트 싱크 기판의 히트 싱크에 무기질 코팅층을 부착하는 단계와, 상기 히트 싱크에 양면 열전도성 테이프를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. In this case, attaching the heat sink substrate to one side of the FPCB substrate without a hot press process may include attaching an inorganic coating layer to the heat sink of the heat sink substrate, and attaching a double-sided thermal conductive tape to the heat sink. It may include.
여기서, 상기 무기질 코팅층은, 50 - 60%의 실리콘 수지(Silicone resin), 1 - 5%의 멜라민 수지(Melamine resin), 1 - 5%의 크실렌(Xylene), 1 - 5%의 사이클로헥산온(Cyclonhexanone), 10- 20% 블랙 색소(Black Pigment), 20 - 30%의 보충재 성분을 포함할 수 있다. 여기서, 보충재는 이산화 망간(MnO2)이 될 수 있다.Here, the inorganic coating layer is 50 to 60% of the silicone resin (Silicone resin), 1 to 5% of the melamine resin (Melamine resin), 1 to 5% of xylene (Xylene), 1 to 5% of cyclohexanone ( Cyclonhexanone, 10-20% Black Pigment, 20-30% supplement ingredients. Here, the supplement may be manganese dioxide (MnO 2 ).
또한, 상기 히트 싱크 기판의 히트 싱크에 무기질 코팅층을 부착하는 단계와, 상기 히트 싱크에 양면 열전도성 테이프를 부착하는 단계는 상기 FPCB 기판의 제조 전에 만들어질 수 있다.In addition, attaching an inorganic coating layer to a heat sink of the heat sink substrate, and attaching a double-sided thermal conductive tape to the heat sink may be made prior to fabrication of the FPCB substrate.
본 발명에 따르면, FPCB의 하단측에 히트 싱크(Heat Sink) 및 무기질 코팅이 부착되므로 LED와 같은 열 발생 소자가 실장되어도 열을 효과적으로 방출하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, since a heat sink and an inorganic coating are attached to the lower side of the FPCB, heat can be effectively released even when a heat generating element such as an LED is mounted.
본 발명의 다른 효과로서는 열전도 본딩 시트를 부착하는 2차 성형과정 없이 FPCB에 히트 싱크 및 무기질 코팅을 부착하게 되므로 제조 공정이 간단해져 불량 및 제조비용이 절감되는 점을 들 수 있다. Another effect of the present invention is that since the heat sink and the inorganic coating are attached to the FPCB without the secondary molding process of attaching the thermal conductive bonding sheet, the manufacturing process is simplified, and defects and manufacturing costs are reduced.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 방출 FPCB 및 이 방출 FPCB 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, a release FPCB and a method for manufacturing the release FPCB according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB의 기판 구조를 보여주는 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB의 기판 구조에는 맨 위층에 구리 플레이트층(120), FCCL(Flexible Copper Clad Laminate: 동박적층필름)(130), 구리 플레이트층(121), 열전도성 테이프(200), 히트 싱크(210) 및 무기질 코팅층(220) 등이 포함된다. 2 is a cross-sectional view showing a substrate structure of a heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention. In the substrate structure of the heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention, a
물론, 도 2에는 LED(Light Emitting Diode)(100)가 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 일실시예에 대한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는 방열 FPCB에 대한 것이므로 LED는 포함되지 않음을 이해해야 할 것이다.Of course, the light emitting diode (LED) 100 is shown in FIG. 2, but this is for understanding one embodiment of the present invention. Since the embodiment of the present invention is for a heat dissipation FPCB, the LED is not included. Will have to understand.
이들 층을 설명하면, 맨 위 측에 구리 플레이트층(120)이 적층되고, 그 아래층에 FCCL(130)이 적층된다. 물론 이 구리 플레이트층(120)은 약 13㎛ 두께로 적층되지만, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되는 것은 아니다. In describing these layers, the
FCCL(130)은 동박적층필름(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)으로서, 폴 리이미드 필름상에 내열 난연성 에폭시계 접착제가 코팅되고 그 위에 동박(코퍼 호일: copper foil)이 적층된 복합필름이다. 이를 보여주는 도면이 도 3에 도시된다. 이에 대하여는 후술하기로 한다. FCCL (130) is a copper clad laminate (FCCL: Flexible Copper Clad Laminate), a heat-resistant flame-retardant epoxy-based adhesive coated on a polyimide film and a copper foil (copper foil: copper foil) is laminated thereon. A diagram showing this is shown in FIG. 3. This will be described later.
이 FCCL(130)은 경박단소나 형태변형 장착이 요구되는 회로 기판용에 주로 사용되며, 보통 폴리이미드가 25㎛이고, 코퍼 호일이 32㎛가 된다. The FCCL 130 is mainly used for circuit boards that require light and thin components or conformational mounting, and usually has a polyimide of 25 mu m and a copper foil of 32 mu m.
FCCL(130) 다음에는 구리 플레이트층(121)이 형성된다. 이 구리 플레이트층(121)은 맨 위층에 놓였던 구리 플레이트층(120)과 동일한 성질과 두께를 갖는다. After the FCCL 130, a
이 구리 플레이트층(121)의 밑에는 열전도성 테이프(200)가 놓인다. 일반적으로는 접착제(adhesive)라고도 표현하며, 아크릴(acryl)과 에폭시(epoxy)를 혼합하여 사용하는데 그 비중에 따라 ACRYLIC TYPE (THERMOPLASTIC:열가소성)과 EPOXY TYPE(THERMOSETTING:열경화성)로 나뉜다. Underneath this
이 열전도성 테이프(200)는 양면 테이프로서 양쪽 면이 접착성질을 갖는다. 이들 열전도성 테이프(200)는 FPCB의 생산 공정 또는 완제품 사용시 이용되며, 두께는 보통 25 내지 40㎛가 된다. 또한, 고온에서도 안정적이어서 열전도성이 있는 것이 특징이다. The thermally
열전도성 테이프(200)의 아래에는 히트 싱크(210)가 형성된다. 이 히트 싱크(210)는 열전도도가 튀어난 구리판이 이용되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 2에 도시된 LED(100)로부터 방사된 열이 구리 플레이트층(121)에 전달되면, 이 구리 플레이트층(121)은 열전도가 뛰어나므로, 바로 아래층에 있는 무기 질 코팅층(220)에 이 열을 급속하게 전달시키는 기능을 수행한다. 보통 두께는 110㎛가 된다. The
이 무기질 코팅층(220)은 열전도성 필러(filler)로서 히트 싱크(210)로부터 전달된 열을 확산시켜 열을 외부로 급속하게 방출시키는 기능을 수행한다. 즉, 열확산 효과가 튀어나다. 이를 위해 무기질 코팅층(220)은 다음 표에서 볼 수 있는 바와 같은 성분을 갖는다. The
여기서, 보충재는 이산화 망간(MnO2)이 될 수 있으나, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 이산화 망간과 동일한 화학적 성질을 가지고 있는 화학 물질이라면 사용가능하다. Here, the supplement may be manganese dioxide (MnO 2 ), but one embodiment of the present invention is not limited thereto, and any chemical substance having the same chemical properties as manganese dioxide may be used.
물론, 여기에 비아(via)(110)가 FCCL층(130)과 이 FCCL층(130)의 위 아래에 적층된 구리 플레이트층(120)을 관통한다. 이 비아(110)는 LED(100)로부터 FCCL층(130)과 구리 플레이트층(120)에 전달된 열을 외부로 방출시키는 역할을 한다.Of course,
비아(110)는 일반적으로 탄화 텅스텐 고체로 만들어진 작은 드릴납으로 천공되기도 한다. 보드 전체를 관통하는 방식도 있고, 일부 구리 플레이트층만 연결하는 홀을 만들기 위해서, "제어된 깊이" 천공이나, 적층하기 이전에 각각의 인쇄회로기판을 미리 천공하는 것도 가능하다. 내부층과 외부층이 연결되었을 경우에 이런 홀은 "블라인드 비아"라고 불리며, 내부층끼리 연결되었을 경우에 "배리 비아"라고 불린다.
도 2에서는 열전도성 테이프(200), 히트 싱크(210) 및 무기질 코팅층(220)이 모두 적층되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 열전도성 테이프(200), 히트 싱크(210) 및 무기질 코팅층(220)은 한 세트(이하에서는, 히트 싱크 기판(230)이라 하자)로 미리 조립되어 있다. 즉, 히트 싱크 기판(230)은 히트 싱크(210)가 무기질 코팅(220)에 적층되고, 이 히트 싱크(210) 위에 열전도성 테이프(200)가 적층되는 구조를 갖는다.In FIG. 2, although the thermal
그러면, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB의 더 상세한 구조를 설명하기로 한다. 이를 위한 도면이 도 3에 도시된다. 즉, 도 3은 도 2의 방열 FPCB에 폴리이미드 및 접착제층인 열전도성 테이프(200)가 적층되는 상세한 기판 구조를 보여주는 단면도이다. 2, a more detailed structure of the heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention will be described. The figure for this is shown in FIG. 3. That is, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a detailed substrate structure in which the thermal
물론, 도 2에 도시된 LED(100)는 구리 플레이트층(120)에 실장되는데, 도 3에서는 이를 생략하고, 이 LED(100)가 실장되는 이외의 영역은 폴리이미드층(300) 및 열전도성 테이프(301)가 적층되어 커버층(coverlay)(320)이 된다. Of course, the
여기서 폴리이미드(poly-imide)는 절연성이 좋으며, TG(glass transition on temperature: 유리 질화 온도 온도)가 높아 고온에서도 치수 변형이 적고, 내열성이 우수하고 유연성도 뛰어나다. 물론, 이와 함께 내약품성이나 내습성도 우수한 특징도 있다. 물론, 폴리이미드 이외에도 이러한 성능과 조건을 가진 물질이라면 다른 것도 이용될 수 있으며, 예를 들면, PET(Polyethylene terephthalate) FILM을 들 수 있을 것이다.Here, polyimide has good insulation and high TG (glass transition temperature), so it has little dimensional deformation even at high temperatures, and is excellent in heat resistance and flexibility. Of course, there are also features that are excellent in chemical resistance and moisture resistance. Of course, in addition to polyimide, any material having such performance and conditions may be used. For example, polyethylene terephthalate (PET) FILM may be used.
폴리이미드층(300)은 보통 1 Mil Polyimide가 사용되며, 두께는 약 25㎛가 된다. 물론, 이는 예시를 위한 것으로 다른 두께, 예를 들면 2 Mil Polyimide, 0.5 Mil Polyimide도 가능하다.
이 열전도성 테이프(301)의 아래쪽에는 도 2에서 기술한 구리 플레이트층(120)이 형성된다. The
이 구리 플레이트층(120)의 아래에는 FCCL층(130)이 형성되며, 이 FCCL층(130)은 코퍼 호일층(310, 314)과 폴리이미드(312)로 구성된 원자재이다. 즉, 밑층에 코퍼 호일층(314)이 적층되고 이 코퍼 호일층(314)에 순서대로 폴리이미드층(312)과 코퍼 호일층(310)이 적층된다. An
코퍼 호일층(310, 314)은 전해동박(ED: Electro Deposited Cu )이 사용되는 것이 일반적이나, 압연동박(Rolled Anealed Cu)을 사용하는 것도 가능하다. 두께는 약 32㎛가 된다. As the copper foil layers 310 and 314, electrolytic copper foil (ED) is generally used, but rolled copper foil (Rolled Anealed Cu) may be used. The thickness becomes about 32 micrometers.
이 FCCL층(130) 아래에는 도 2에서 설명한 바와 같이, 구리 플레이트층(121), 열전도성 테이프(200), 히트 싱크(210), 무기질 코팅층(220)이 형성된다. Under the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB와 종래 기술에 따른 FPCB의 실험결과를 비교한 비교표이다. 즉, 도 4는 위 도 2 및 도 3에서 기술한 기판 구조를 갖는 본 발명의 일실시에에 따른 방열 FPCB(400)와, 종래의 보강판이 부착된 FPCB(410), 서스(SUS)가 부착된 FPCB(420)의 실험 결과를 보여주는 도면이다. Figure 4 is a comparison table comparing the experimental results of the heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention and the FPCB according to the prior art. That is, Figure 4 is a
본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB(400)의 경우 온도-시간 그래프(402)에 도시된 바와 같이, LED(도 2의 100)의 온도는 일정한 온도 분포 곡선을 보여준다. 이 온도-시간 그래프(402)는 프로그램상에서 캡쳐한 화면예이다. In the case of the
그래프(402)를 참조하면, 시간이 경과함에 따라 온도는 150℃에 근처에서 일정하게 유지됨을 볼 수 있다. 이 온도-시간 그래프(402)에서 x축은 경과 시간을 y축은 온도를 나타낸다. channel1, channel3, channel5 channel7이 표시되어 있는데, 온도를 측정한 포인트는 PCB의 상단면인 LED부, 하단면인 써멀 시트(Thermal sheet)가 되며, 이 부분에 온도 센서 채널이 8개가 구비된다. Referring to graph 402, it can be seen that as time passes the temperature remains constant near 150 ° C. In this temperature-
이 온도-시간 그래프(402)는 이 중 3채널만 사용한 경우를 나타낸다. 즉 측정 포인트는 LED부, 써멀 시트(Thermal sheet), 상온이다. This temperature-
그래프(404)는 이 온도-시간 그래프(402)를 더 상세하게 보여준다. 즉, 데이터 값을 출력하여 그래프로 나타낸 것이다. 즉, 채널 3개를 사용하여 상단면인 LED부, 하단면인 Termal sheet부, 상온의 온도를 비교한 그래프이다.
이 그래프(404)에서 파란색 곡선은 가장 높은 온도를 나타내고, 이는 LED부에 해당한다. 노란색 곡선은 낮은 온도를 나타내고, 이는 Thermal sheet부에 해당한다. 분홍색 곡선은 상온을 나타낸다.The blue curve in this
본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB(400)와 비교되는 종래 기술에 따른 FPCB(410, 420)의 경우를 보면, 온도-시간 그래프(412, 422)에서 LED(100)의 온도는 일정하게 유지되지 않고 불안정하게 변화됨을 보여준다. 즉, 보강판이 부착된 FPCB(410)의 경우 온도-시간 그래프(412)는 400초와 600초 사이의 시간대에서 LED(100)의 온도가 불규칙하게 변동되고 있음을 보여준다.In the case of the
서스가 부착된 FPCB(420)의 경우 온도-시간 그래프(422)는 초기에 급격히 증가된 이후 200초를 지나 안정화되는 추세를 보여주나 온도는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB(400)의 온도-시간 그래프(402)보다 온도가 높음을 보여준다. In the case of the suspend
이 온도-시간 그래프(412, 422)를 더 상세하게 보여주는 그래프(414, 424)는 앞서 설명한 그래프(402, 404)를 참조하면 이해할 수 있으므로, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. The
이들 FPCB(400, 410, 420)의 온도 특성을 이해하기 쉽게 도표로 도시하면 다음 표와 같다. The temperature characteristics of these
이제, 도 2 및 도 3을 제조하는 공정을 소개하기로 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB의 제조 공정을 보여주는 도면이 도 5에 도시된다. 즉, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB를 제조하는 공정을 보여주는 흐름도이다. 이를 설명하면 다음과 같다. Now, the process of manufacturing FIGS. 2 and 3 will be introduced. 5 is a view illustrating a manufacturing process of a heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention. This is described as follows.
원자재(도 2의 130)를 재단하여 기판을 형성한다(단계 S500). 원자재는 전해동박(ED: Electro-Deposited Copper Foil) 또는 압연동박(RA: Roll-Annenaled Copper-Foil)이 사용된다. The raw material (130 of FIG. 2) is cut out to form a substrate (step S500). The raw material may be an electro-deposited copper foil (ED) or a rolled-annealed copper foil (RA).
형성된 기판에 드릴링 작업이 수행된다(단계 S502). 즉, 타깃구멍을 기준으로 기판에 홀을 가공한다.Drilling operation is performed on the formed substrate (step S502). That is, a hole is processed to a board | substrate with respect to a target hole.
드릴링 작업이 수행되면, 기판을 동으로 도금한다(단계 S504). 즉, 동박 자체는 너무 무르고 변하기 쉽고 납땜할 경우 납땜성이 떨어지므로 노출된 동박에 도금을 하게 된다. 도금은 주로 T/L(주석과 납의 합금)이나 금(Au)도금이 이용된다.When the drilling operation is performed, the substrate is plated with copper (step S504). In other words, the copper foil itself is too soft and changeable, and when soldering, the solderability is reduced, thereby plating the exposed copper foil. Plating mainly uses T / L (alloy of tin and lead) or gold (Au) plating.
동도금 이후에는 D/F(Dry film)을 밀착시키고 노광하여 회로를 형성하는 과정이 실행된다(단계 S506). 즉, 기판에 드라이 필름(Dry film)을 밀착시킨 후 회로가 형성되어 있는 음화 필름을 위에 놓고 UV(자외선) 광선을 쪼이면 Dry film이 굳는 부분과 굳지 않는 부분으로 형성하고, 굳지 않는 부분을 제거하여 회로를 형성한다. After copper plating, a process of forming a circuit by bringing D / F (Dry film) into close contact and exposing is performed (step S506). In other words, dry film is adhered to the substrate and the negative film on which the circuit is formed is placed on top and UV rays are applied to form the dry film and the non-solid part. To form a circuit.
다음으로는 C/L 가접이 수행된다(단계 S508). 즉, 구리 플레이트층(도 3의 120)의 회로를 보호하기 위한 커버층(320))를 부착하는 공정이다. 즉, 폴리이미드(300)를 적층시켜 회로가 공기중에 노출되는 것을 방지하는 공정이 된다. 물론, 폴리이미드(300)와 구리 플레이트층(120) 사이에는 열전도성 테이프(301)가 놓이게 된다. Next, C / L provisional execution is performed (step S508). That is, it is a process of attaching the
가접 공정이 완료되면, 기판 사이에 간지, TPX, PET, 알루미늄판 등을 쌓는 레이업 공정이 수행된다(단계 S510). 즉 기판에 고온의 열이 가해지면 손상이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 공정이다.When the temporary welding process is completed, a layup process of stacking interlayer paper, TPX, PET, aluminum plate, etc. between the substrates is performed (step S510). In other words, damage may occur when high temperature heat is applied to the substrate.
레이업 공정 이후에는 커버층(320)을 구리 플레이트층(120)에 부착하는 핫 프레스 공정이 수행된다(S512). 즉, 커버층(320)이 가접된 기판을 고온, 고압으로 눌러 접착시키는 공정이다. After the layup process, a hot press process for attaching the
핫 프레스 공정 이후에는, 인쇄 공정이 수행된다(단계 S514). 즉, 기판에 제품의 모델명, 버전, 부품의 배치도 등을 표시하게 된다. After the hot press process, a printing process is performed (step S514). That is, the model name, version, layout of the part, etc. of the product are displayed on the substrate.
인쇄 공정이 완료되면, 기판에 대한 표면 처리가 수행된다(단계 S516). 즉 표면에 뭍은 기름, 이물질 등을 제거하는 공정이다. When the printing process is completed, surface treatment is performed on the substrate (step S516). In other words, it is a process to remove oil, foreign substances, etc. on the surface.
표면 처리가 완료되면, 기판에 형성된 회로의 패턴이 오픈 또는 단락되었는지를 검사하는 BBT(Bare Board Test) 공정이 수행된다(단계 S518). When the surface treatment is completed, a Bare Board Test (BBT) process is performed to check whether the pattern of the circuit formed on the substrate is open or shorted (step S518).
BBT 공정 이후에는, 도 2에 도시된 히트 싱크(210)를 부착하는 공정이 수행된다(단계 S520). 즉, 미리 적층하여 준비된 히트 싱크 기판(230)을 부착하는 공정이 수행된다. 따라서, 종래 방식이었던 보강판 또는 서스(SUS)를 기판에 접착시키기 위해서 수행되던 2차 핫 프레스 공정이 요구되지 않는다. After the BBT process, a process of attaching the
부연하면, 종래 방식의 경우에는 보강판 또는 서스(SUS)를 접착시키기 위해 열전도 본딩 시트(Bonding sheet)를 붙이는 공정, 반드시 120℃로 성형하는 2차 핫 프레스 공정 및 이후 열방사 코팅을 하는 공정이 요구되었다.In other words, in the conventional method, a process of attaching a thermally conductive bonding sheet to bond a reinforcement plate or sus, a secondary hot press process of necessarily forming at 120 ° C., and then a process of thermally radiating coating are performed. Was required.
히트 싱크를 부착이 완료되면, 외형을 가공하고 최종 검사를 하는 공정이 수행된다(단계 S522, S524). When the attachment of the heat sink is completed, a process of processing the appearance and performing a final inspection is performed (steps S522 and S524).
위 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일실시예인 방열 FPCB를 설명한 것으로 특히, 폴더 타입형의 FPCB에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 위 도 2 내지 도 5에 적용되는 FPCB라면 다른 타입형의 FPCB가 적용될 수 있다. 2 to 5 have described the heat dissipation FPCB which is an embodiment of the present invention. In particular, the FPCB of the folder type has been described. However, the present invention is not limited thereto, and other types of FPCBs may be applied to the FPCBs applied to FIGS. 2 to 5.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 수많은 변형예가 가능함을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다. Although one preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, it will be understood by those skilled in the art that numerous modifications are possible. Accordingly, the scope of the invention should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
도 1은 종래 기술에 따른 FPCB의 기판 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate structure of a conventional FPCB.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB의 기판 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a substrate structure of a heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 방열 FPCB에 폴리이미드 및 접착제층이 적층되어 있는 상세한 기판 구조를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a detailed substrate structure in which a polyimide and an adhesive layer are laminated on a heat dissipating FPCB of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB과 종래 기술에 따른 FPCB의 실험결과를 비교한 비교표이다.Figure 4 is a comparison table comparing the experimental results of the heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention and the FPCB according to the prior art.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 FPCB를 제조하는 공정을 보여주는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a heat dissipation FPCB according to an embodiment of the present invention.
*********** 도면의 주요 부호 설명 ********************** Description of the main signs in the drawings ***********
100: LED 110: 비아(via)100: LED 110: Via
120, 121: 구리 플레이트층 130: FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)층120, 121: copper plate layer 130: Flexible Copper Clad Laminate (FCCL) layer
140: 본딩 시트(Bonding Sheet)층140: bonding sheet layer
150: 알루미늄층 200: 열전도성 테이프층150: aluminum layer 200: thermal conductive tape layer
210: 히트 싱크 220: 무기질 코팅층210: heat sink 220: inorganic coating layer
300: 폴리이미드 301: 열전도성 테이프층300: polyimide 301: thermally conductive tape layer
310: 코퍼 호일 312: 폴리이미드310: copper foil 312: polyimide
314: 코퍼 호일 320: 커버층314: copper foil 320: cover layer
400: 방열 FPCB 410: 종래의 보강판 부착 FPCB 400: heat dissipation FPCB 410: conventional FPCB with reinforcement plate
420: 종래의 서스 부착 FPCB420: conventional suspend FPCB
402, 412, 422: 온도-시간 실험 결과 그래프402, 412, 422: Temperature-Time Experiment Results Graph
404, 414, 424: 실험 결과 그래프404, 414, 424: graph of experimental results
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