KR101017468B1 - 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판, 이를 이용한 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 제조방법 - Google Patents

내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판, 이를 이용한 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속동박적층판 및 금속동박적층판의 내전압 검사 방법에 관한 것으로, 금속판, 절연체 및 제1 동박이 차례로 적층된 금속동박적층판(metal copper clad laminate)에 있어서, 상기 제1 동박은 상기 절연체 영역 내에서 적층된 것을 특징으로 하는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 제공할 수 있으며, 이에 따라 부가적인 공정 없이도 내전압 전수검사를 실시할 수 있는 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 만을 제공할 수 있다.

Description

내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판, 이를 이용한 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 제조방법{MCCL FOR LOT TEST OF WITHSTANDING VOLTAGE, METHOD OF LOT TEST WITHSTANDING VOLTAGE BY USING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD OF NORMAL DISCRIMINATED MCCL}
본 발명은 금속동박적층판 및 금속동박적층판의 내전압 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판 및 이를 이용한 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법에 관한 것이다.
금속동박적층판(metal copper clad laminate; MCCL)(10)은 금속판(11)과 동박(13) 사이에 방열 프리프레그(pre-preg)와 같은 절연체(12)를 삽입하여 적층시킨 기판으로, 도 1의 금속동박적층판의 사시도에 나타나 있다. 종래 일반적인 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)의 기판으로 동박에 에폭시 수지(epoxy resin) 등을 적층하여 만든 동박적층판(copper clad laminate; CCL)이 사용되어 왔다. 그러나, LED 개발과 동시에 LED 칩에서 나오는 고열을 방열시켜줄 수 있는 신소재 개발의 필요성이 제기되었으며, 이에 열전도율이 높은 알루미늄과 같은 금속판이 기재(base)가 된 금속동박적층판이 개발되어 LED 칩의 취약점인 발열 특성을 해소할 수 있게 되었다. 이러한 금속동박적층판은 인쇄회로기판으로 회로가 형성되어 주로 TV용 LED 백라이트유닛(back light unit; BLU), LED 조명용 기판 등에 사용되고 있다.
이와 같이, 금속동박적층판(10)은 종래 기판과 달리 방열성 향상을 위한 금속판(11)이 추가 적층되고, 금속판(11) 및 동박(13) 사이에는 방열, 절연 및 접착 등의 기능을 가진 절연체(12)가 적층된다. 이때, 금속판(11)과 절연체(12) 또는 동박(13)과 절연체(12) 사이에 전기가 흐르는 큰 이물(F)(제조업체의 내전압 사양(spec)에 따라 이물의 크기 차이는 있음)이 삽입되어 있을 경우 불량으로 처리되어야 한다. 만일, 이러한 불량 금속동박적층판(10)을 이용한 인쇄회로기판이 적재된 TV, 컴퓨터 모니터 등의 완제품이라면 전압을 흘렸을 때 절연체가 파괴되어 단락(short)이 발생하여 폭발이나 화재의 위험이 상당히 크다고 볼 수 있다. 따라서, 이러한 사고를 사전에 방지하기 위하여 미리 원자재인 금속동박적층판(10) 생산시 완제품(가공된 금속동박적층판) 상태에서 기본 사양 이상의 전압을 걸어 내전압 전수검사를 실시하고, 이를 통해 불량 여부를 판별하는 안전 여과 장치가 필요하다.
도 2는 종래 금속동박적층판을 제조하는 개략적 공정도이고, 도 3은 도 2의 금속동박적층판의 내전압 전수검사시 문제점을 설명하는 모식도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 동박(13)과 금속판(11)은 전도성 물질이므로 전압을 흘렸을 때 가장 전기가 흐르기 쉬운 방향으로 흐르게 된다. 다만, 중간에 절연체(12)가 있으므로 이러한 흐름을 막아주고 있으나, 절연체의 두께가 통상 80~100㎛로 매우 얇으므로 외곽으로 쉽게 전기가 흐를 수 있게 된다. 따라서, 전압을 걸었을 때 정상 제품이든 전기가 흐르는 큰 이물(F)이 있는 불량 제품이든 전압이 외곽으로 흘러(화살표 참조) 불량 여부를 판별할 수 없다. 이러한 경우, 내전압 검사 장치의 모니터 상에 "short(셋팅된 최대전류)㎃ 이상"으로 표시된다.(이하, 'NG'라 함)
이로 인해, 종래 금속동박적층판(10)의 내전압 검사는 전수검사로 진행하지 못하고 도 4와 같이 ASTM D 149를 적용한 샘플 검사로 진행하고 있다. 도 4를 참조하면, 종래 방식에 따라 제조된 금속동박적층판을 무작위로 추출하여(a), 100㎜×100㎜ 크기로 절단하여 샘플 시료(b)를 만든다. 이후, 가운데 동박 부분을 직경 25㎜를 제외한 나머지 부분을 에칭으로 제거(c)하고, AC 내전압 검사기에 시료를 셋팅(d)한 후, 0.5㎸/s의 속도로 전압을 걸어 제품의 불량(breakdown) 여부를 판별(e)하게 된다. 이러한 내전압 검사는 각각의 금속동박적층판마다 전도성이 큰 이물의 잔존 여부가 다를 수 있으므로 샘플 검사만으로 전수검사를 대체할 수 없는 것이다. 따라서, 필히 내전압 전수검사를 통하여 개별 불량 여부를 판별해야만 한다.
한편, 전수검사를 위하여 금속판(11) 및 동박(13) 사이에 전류를 흘려 전류가 흐르는지 검사하는 도통검사로 대체하는 시도가 있다. 그러나, 도 5와 같이 전기가 흐르는 큰 이물(F)이 금속판(11) 및 동박(13) 사이에 걸쳐 있을 경우(a)에는 도통검사 만으로도 불량 여부를 판별할 수 있으나, 전기가 통하는 큰 이물(F)이 금속판(11) 및 동박(13) 사이에 걸쳐 있지 않을 경우(b)에는 도통검사를 하여도 금속판(11)과 동박(13) 사이에 전기가 통하지 않아 정상으로 판별하게 된다. 이에, 금속동박적층판(10)을 내전압 검사로써 전수검사하는 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 내전압 전수검사가 가능한 금속동박적층판 형태를 제안하고 이에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 만을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
(1) 금속판, 절연체 및 제1 동박이 차례로 적층된 것을 포함하는 금속동박적층판(metal copper clad laminate)에 있어서, 상기 제1 동박은 상기 절연체 영역 내에서 적층된 것을 특징으로 하는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 제공한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 제1 동박 끝단 및 상기 절연체 끝단 사이의 거리가 1㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 제공한다.
(3) 상기 (1)에 있어서, 상기 금속판은, 알루미늄 또는 제2 동박인 것을 특징으로 하는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 제공한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
(4) (a) 상기 (1)에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 준비하는 단계; (b) 상기 금속동박적층판을 내전압 검사 장치에 로딩하는 단계; (c) 상기 내전압 검사 장치를 이용하여 일정 크기 및 일정 시간으로 전압을 인가하여 상기 로딩된 금속동박적층판을 내전압 검사하는 단계; 및 (d) 상기 내전압 검사가 완료된 금속동박적층판을 언로딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 제공한다.
(5) 상기 (4)에 있어서, 상기 (d) 단계는, 상기 금속동박적층판의 이상 유무에 따라 정상 또는 불량으로 판별하여 언로딩하는 것을 특징으로 하는 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 제공한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
(5) 상기 (5)에 따라 정상으로 판별되어 언로딩된 금속동박적층판을 준비하는 단계; 및 금속판, 절연체 및 제1 동박의 수직단면이 일치하도록 상기 금속동박적층판을 재단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속동박적층판 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 내전압 전수검사가 가능한 금속동박적층판을 제공할 수 있으며, 이에 따라 부가적인 공정 없이도 내전압 전수검사를 실시할 수 있는 방법 및 정상 판별된 금속동박적층판 만을 제공할 수 있다. 따라서, 검사 비용을 최소화 하면서도 완제품 상태에서 금속동박적층판의 절연체에 전기가 통하는 큰 이물 잔존으로 인한 안전사고를 완벽히 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 금속동박적층판의 사시도,
도 2는 종래 금속동박적층판을 제조하는 개략적 공정도,
도 3은 도 1의 금속동박적층판의 전수검사시 문제점을 설명하는 모식도,
도 4는 종래 금속동박적층판의 내전압 검사 방법을 나타낸 사진,
도 5는 금속동박적층판의 도통검사시 문제점을 설명하는 모식도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 나타낸 사시도 및 사진,
도 8은 도 6의 금속동박적층판의 내전압 전수검사가 가능함을 설명하는 모식도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판의 상면도,
도 10은 본 발명에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 나타낸 흐름도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 설명하는 사진,
도 12는 본 발명에 따른 금속동박적층판 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 정상으로 판별된 금속동박적층판 제조방법을 설명하는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 도면부호를 부여하였으며, 세부 구성의 위치는 도면을 기준으로 하여 설명하였다. 또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 나타낸 사시도 및 사진이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판(100)은 금속판(110), 절연체(120) 및 제1 동박(130)이 차례로 적층된 것을 포함하는 구조이다. 즉, 상기 금속판(110) 하면에 다시 절연체(120) 및 제1 동박(130)이 차례로 적층되는 구조 등 다양하게 변형될 수 있다. 상기 금속판(110)은 LED 칩 등 고열이 발생하는 전자장치에 사용될 경우 방열을 위한 소재로서, 열전도성이 높은 금속일수록 바람직하며, 방열, 가격, 가공성 등을 고려하여 알루미늄 또는 제2 동박인 것이 더욱 바람직하다. 상기 절연체(120) 및 제1 동박(130)은 동박적층판에 일반적으로 사용되는 구성으로 설명은 생략한다. 상기 제1 동박(130)은 상기 절연체(120) 상면의 영역 내에서 상기 절연체보다 작은 넓이로 적층되어 있고, 상기 금속판(110)은 제조 수율상 그 넓이가 상기 절연체(120) 하면 영역을 포함할 수 있으나, 상기 절연체 영역 넓이와 같은 것이 바람직하다.
도 8는 도 6의 금속동박적층판의 내전압 전수검사가 가능함을 설명하는 모식도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판(100)은 제1 동박 끝단(131)과 절연체 끝단(121)이 이격되어 있어, 상기 제1 동박(130)과 금속판(110) 간의 거리가 확보되어 내전압 검사시 전압이 외곽으로 흐르지 않게 된다. 따라서, 금속동박적층판(100)의 절연체(120)에 전기가 통하는 큰 이물(F)이 있을 경우 이물(F)이 상기 제1 동박(130)과 금속판(110) 사이에 걸쳐 있는지 여부를 불문하고 전압이 가해졌을 때 이물(F)이 있는 곳에서 절연층파괴(breakdown)가 발생하여 불량으로 판별할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판의 상면도이다.
도 9를 참조하면, 제1 동박 끝단(131) 및 절연체 끝단(121) 사이의 거리(D)는 인쇄회로기판의 기본 사양이 0.9㎸인 경우에 안전 사양을 감안하여 1.5㎸의 전압을 가해 주고, 이때, 1.5㎸의 전압을 고려하여 1㎜ 이상일 수 있다. 상기 거리(D)가 1㎜ 미만인 경우 NG가 발생할 수 있다. 다만, 간격의 오차범위 발생을 감안하고 NG 발생 빈도를 줄이기 위하여 3㎜ 이상인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 금속동박적층판의 내전압 전수검사 방법을 설명하는 사진이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 금속동박적층판(100)의 내전압 전수검사 방법은 제1 동박(130)이 절연체(120) 영역 내에서 적층된 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판(100)을 준비하는 단계(S100), 상기 준비된 금속동박적층판(100)을 내전압 검사 장치에 로딩하는 단계(S200), 상기 내전압 검사 장치를 이용하여 일정 크기 및 일정 시간으로 전압을 인가하여 상기 로딩된 금속동박적층판(100)을 내전압 검사하는 단계(S300) 및 상기 내전압 검사가 완료된 금속동박적층판(100)을 언로딩하는 단계(S400)를 거쳐 수행되고, 상기 언로딩 단계는 금속동박적층판(100)의 이상 유무에 따라 정상 또는 불량으로 판별하여 불량일 경우에는 별도의 불량 축출 장치를 두어 언로딩할 수 있다.
이때, 내전압 검사시 전기가 흐르는 큰 이물이 있어 불량으로 판별되는 제품임에도 불구하고 전압이 외곽으로 흘러 NG가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1 동박 끝단(131) 및 절연체 끝단(121) 사이의 거리(D)가 1㎜ 이상인 금속동박적층판(100)을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 거리(D)는 제조업체 사양 및 간격 오차범위를 고려하여 3㎜ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 내전압 검사 장치는 일례를 들면, 인가될 전압의 크기 및 시간을 설정(a)하여 금속동박적층판(100)을 검사(b) 및 판별(c)한 후 다음 금속동박적층판(100) 검사를 자동적으로 수행할 수 있다. 여기서, 상기 내전압 검사 장치는 사양이 0.9㎸인 인쇄회로기판을 일례로 들면, DC 1.5㎸를 최대로 하여 초당 0.5㎸씩 승압(昇壓)하는 전압을 3초간 흘려 1.5㎸가 된 이후 일시정지 시간(dwell time)을 2초간 유지한다. 이때, 중간 시점에 절연층파괴가 발생하는 경우(모니터에 "breakdown" 표시) 제품은 불량 축출 장치로 언로딩 되고, 절연층파괴가 발생하지 않는 경우(모니터에 "pass" 표시) 정상으로 판별되어 이후 공정 진행 방향으로 언로딩 된다.
이하, 정상으로 판별된 금속동박적층판 만을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 금속동박적층판 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 정상으로 판별된 금속동박적층판 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 금속동박적층판(100) 제조방법은 상기 내전압 전수검사 방법에 의해 정상으로 판별된 금속동박적층판(100)을 준비하는 단계(S500) 및 금속판(110), 절연체(120) 및 제1 동박(130)의 수직단면이 일치하도록 상기 금속동박적층판(100)을 재단하는 단계(S600)를 거쳐 수행된다. 상기 금속동박적층판(100)의 재단은 제품 수율 향상을 위해 제1 동박 끝단(131)에 가깝게 하여 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 금속동박적층판(100) 제조방법을 통해 내전압 전수검사된 정상 금속동박적층판(100) 만을 제공할 수 있게 된다.
이상의 설명은, 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이나 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 아니하고 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 특허청구범위에 개시된 발명의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
100 : 금속동박적층판 110 : 금속판
120 : 절연체 130 : 제1 동박

Claims (6)

  1. (a) 금속판, 절연체 및 제1 동박이 차례로 적층된 것을 포함하는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판(metal copper clad laminate)으로서, 상기 제1 동박이 상기 절연체 영역 내에서 적층되어 있는 내전압 전수검사를 위한 금속동박적층판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 금속동박적층판을 내전압 검사 장치에 로딩하는 단계;
    (c) 상기 내전압 검사 장치를 이용하여 일정 크기 및 일정 시간으로 전압을 인가하여 상기 로딩된 금속동박적층판을 내전압 검사하는 단계;
    (d) 상기 내전압 검사가 완료된 금속동박적층판을 상기 금속동박적층판의 이상 유무에 따라 정상 또는 불량으로 판별하여 언로딩하는 단계; 및
    (e) 상기 정상으로 판별되어 언로딩된 금속동박적층판을 상기 금속판, 상기 절연체 및 상기 제1 동박의 수직단면이 일치하도록 재단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속동박적층판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동박 끝단 및 상기 절연체 끝단 사이의 거리가 1㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 금속동박적층판의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속판은, 알루미늄 또는 제2 동박인 것을 특징으로 하는 금속동박적층판의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10296908A (ja) * 1997-04-25 1998-11-10 Hitachi Chem Co Ltd アルミニウム板ベース銅張積層板の製造法
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