KR101088410B1 - Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation - Google Patents

Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation Download PDF

Info

Publication number
KR101088410B1
KR101088410B1 KR1020110010283A KR20110010283A KR101088410B1 KR 101088410 B1 KR101088410 B1 KR 101088410B1 KR 1020110010283 A KR1020110010283 A KR 1020110010283A KR 20110010283 A KR20110010283 A KR 20110010283A KR 101088410 B1 KR101088410 B1 KR 101088410B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal pcb
metal
pcb substrate
heat dissipation
substrate
Prior art date
Application number
KR1020110010283A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤현구
하승렬
박숙희
Original Assignee
윤현구
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤현구 filed Critical 윤현구
Priority to KR1020110010283A priority Critical patent/KR101088410B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101088410B1 publication Critical patent/KR101088410B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0207—Cooling of mounted components using internal conductor planes parallel to the surface for thermal conduction, e.g. power planes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/066—Heatsink mounted on the surface of the PCB

Abstract

PURPOSE: A surface processing method for improving heat emission is provided to improve productivity due to fabricating process reduction by forming a Cu pattern through Cu plating after anodizing. CONSTITUTION: The surface of a metal PCB(Printed circuit board) is degreased. The surface of the metal PCB surface which is degreased is etched. A smart elimination step is executed in order to eliminating foreign matters of the surface of a metal PCB which is etched. An insulating layer is formed on the surface of the metal PCB which is etched by anodizing. A seed layer is formed on the surface of the metal PCB. An oxide film is formed on the surface of the metal PCB. A metal strike layer(130) is formed on the surface of the metal PCB. A conductive layer is formed on the surface of the metal strike layer.

Description

메탈 ＰＣＢ 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법{Surface treatment method for metal PCB Substrate for improving heat dissipation}Surface treatment method for metal PCB Substrate for improving heat dissipation}

본 발명은 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 메탈 PCB 기판의 절연층 형성방법을 개선하여 열 방출 효과를 개선한 메탈 PCB 기판 제조를 위한 표면처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, and more particularly, to a surface treatment method for manufacturing a metal PCB substrate having improved heat dissipation effect by improving an insulating layer forming method of the metal PCB substrate. It is about.

일반적으로 광소자 및 전자 소자의 경우 작동 시 내부 저항 등에 의해 상당한 열을 발생시킨다. LED용 기판으로는 방열성이 절대적임에 따라 에폭시 수지 기판에서는 방열적으로 출력 0.5W 이하의 LED 대응에 한계가 있다. 이 때 LED의 방열 특성 향상을 위해 기존의 인쇄 회로 기판 (PCB)을 사용하지 않고 금속을 이용한 Metal PCB의 적용이 이루어지고 있다. In general, optical and electronic devices generate considerable heat due to internal resistance during operation. Since the heat dissipation is absolute for LED substrates, there is a limit to LEDs with an output of 0.5W or less in an epoxy resin substrate. At this time, in order to improve heat dissipation characteristics of LEDs, metal PCBs using metals are being applied without using a conventional printed circuit board (PCB).

기존 Metal PCB의 경우 알루미늄과 같은 기판 위에 폴리이미드 혹은 폴리 실리콘 등과 같은 절연층이 형성되며, 절연층 위에 금속 배선 및 전자 부품이 실장되는 형태이다. 절연층으로 사용되는 Prepreg의 경우 0.3W/m·K이고, 세라믹과 수지가 혼합된 절연층의 경우 1.5 ~ 2 W/m·K로 낮은 방열특성이 단점이다. 또한, 절연층의 두께가 낮으면 열 방출 특성이 좋아지지만 내전압성이 낮아지기 때문에 이를 해결하기 위해서는 80 ~ 100㎛의 두께로 형성하여야 한다.In the existing metal PCB, an insulating layer such as polyimide or polysilicon is formed on a substrate such as aluminum, and metal wiring and electronic components are mounted on the insulating layer. The prepreg used as the insulating layer is 0.3W / m · K, and in the case of the insulating layer mixed with ceramic and resin, the low heat dissipation property is 1.5 to 2 W / m · K. In addition, when the thickness of the insulating layer is low, the heat dissipation characteristics are improved, but the withstand voltage is lowered.

이처럼 기존 메탈 PCB의 경우 열 방출 특성에 있어 폴리 이미드 혹은 폴리 실리콘을 이용한 절연층은 열 방출 특성 저하 및 그에 따른 LED의 성능 감소로 이어지며, 절연층 위의 동박 적층을 위해서는 별도의 접착제하여야 하고, 산화물층과 도금층의 밀착성 개선의 필요성이 있는 단점이 있다.
In the case of the conventional metal PCB, the insulation layer using polyimide or polysilicon in the heat dissipation characteristics leads to the deterioration of the heat dissipation characteristics and consequently the performance of LEDs. The disadvantage is that there is a need to improve the adhesion between the oxide layer and the plating layer.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 열 방출 특성과 내전압성이 높은 Metal PCB를 형성하기 위해 소재의 아노다이징(Anodizing)을 통한 열 방출 특성 향상 및 아노다이징층 위의 Cu Plating 형성으로 접착제에 의한 열 방출 특성 저하 및 공정 단축으로 인한 생산성을 향상시키고자 하는데 그 목적이 있다.
The present invention for solving the above problems is to improve the heat dissipation characteristics through anodizing the material and to form Cu Plating on the anodizing layer to form a metal PCB with high heat dissipation characteristics and withstand voltage resistance The purpose is to improve productivity due to reduced emission characteristics and shortened processes.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메탈 PCB 기판 표면을 탈지하는 단계, 탈지된 기판 표면을 에칭하는 단계, 표면이 식각된 상기 기판에 절연층 형성을 위한 아노다이징 단계, 산화막이 형성된 기판 표면으로 씨드층 형성하는 단계, 씨드층이 형성된 표면으로 금속 스트라이크층을 형성하는 단계, 상기 금속 스트라이크층 표면으로 전도층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the step of degreasing the metal PCB substrate surface, etching the degreased substrate surface, anodizing for forming an insulating layer on the substrate is the surface is etched, the substrate surface on which the oxide film is formed Forming a seed layer, forming a metal strike layer on the surface on which the seed layer is formed, and forming a conductive layer on the surface of the metal strike layer.

또한, 상기 메탈 PCB 기판은, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마스네슘 합금, 티타늄, 티타늄 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The metal PCB substrate may be any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, titanium, and titanium alloy.

또한, 상기 아노다이징 단계 전에는, 식각된 상기 기판 표면의 불순물 제거를 위한 스머트 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, before the anodizing step, it characterized in that it further comprises a smut removal step for removing impurities on the surface of the substrate etched.

또한, 상기 아노다이징 단계는, 황산, 인산, 옥살산, 설파민산, 알칼리성, 크롬산 및 그들의 혼산을 이용하여 아노다이징하는 것을 특징으로 한다.In addition, the anodizing step is characterized in that anodizing using sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, sulfamic acid, alkaline, chromic acid and their mixed acid.

또한, 상기 씨드층 형성 단계는, 아노다이징 단계를 통해 형성된 표면 봉공으로 금속염 또는 금속 powder를 주입하여 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the seed layer forming step is characterized in that it further comprises the step of injecting a metal salt or metal powder into the surface opening formed through the anodizing step.

또한, 상기 스트라이크 단계는, 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 용액으로 스트라이크 처리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the strike step is characterized in that the strike treatment of any one of nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), palladium (Pd) or a mixture thereof.

또한, 상기 금속 스트라이크층은, pH 4 내지 11의 용액을 사용하며, 두께는 0.03 내지 5um로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the metal strike layer, using a solution of pH 4 to 11, characterized in that the thickness is formed from 0.03 to 5um.

또한, 상기 전도층 형성단계는, 습식 표면처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the conductive layer forming step, characterized in that formed through the wet surface treatment.

또한, 상기 전도층 형성단계는, Cu palting으로 형성되며, 황산동 도금, 청화 동도금, 피로인산 구리 도금, 붕불화구리 도금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the conductive layer forming step, is formed by Cu palting, characterized in that formed by any one of copper sulfate plating, cyanide copper plating, copper pyrophosphate plating, copper fluoride plating.

또한, 상기 전도층 형성후에는, 식각을 통한 회로 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the conductive layer is formed, the method may further include forming a circuit pattern through etching.

또한, 메탈 PCB 기판 표면으로 아노다이징을 통해 절연층을 형성하고, 상기 절연층 표면으로 전도층을 도금하는 것을 특징으로 한다.In addition, an insulating layer is formed on the surface of the metal PCB substrate through anodizing, and the conductive layer is plated on the surface of the insulating layer.

또한, 본 발명은 메탈 PCB 기판 표면으로 아노다이징을 통해 절연층을 형성하고, 상기 절연층 표면으로 전도층을 도금하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized in that the insulating layer is formed on the surface of the metal PCB substrate through anodizing, and the conductive layer is plated on the surface of the insulating layer.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 기존의 폴리 이미드 혹은 폴리 실리콘으로 제작된 메탈 PCB 기판 절연층(열 방출 특성 :0.3W/m·K)의 소재를 금속 산화물 (Al2O3의 경우 열 방출 특성 :약 30W/m·K)로 대체 시켜 Metal PCB의 열 방출 특성 개선할 수 있다.The present invention constructed and functioned as described above uses a metal oxide material of a metal PCB substrate insulating layer (heat dissipation property: 0.3 W / mK) made of conventional polyimide or polysilicon. The heat dissipation characteristics of the metal PCB can be improved by replacing it with (heat dissipation characteristics: about 30W / mK) for Al 2 O 3 .

또한, Metal PCB의 금속 소재에 Anodizing을 실시하여 절연층을 형성함으로써 절연층의 두께를 5 ~ 100㎛ 이내로 형성할 수 있고, Anodizing 이후 Cu pattern 형성을 위한 동박 접착 방법이 아닌, Cu plating을 통한 Cu pattern을 형성하여 별도의 접착제 사용이 불필요하다.
In addition, by anodizing the metal material of the metal PCB to form an insulating layer, the thickness of the insulating layer can be formed within 5 ~ 100㎛, Cu through Cu plating, not copper foil adhesion method for forming a Cu pattern after anodizing Forming a pattern eliminates the need for a separate adhesive.

도 1은 본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법의 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법에 의해 제조된 메탈 PCB 기판의 단면도,
도 3은 본 발명에 따라 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판의 단면 확대도,
도 4는 본 발명에 따라 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판을 SEM으로 촬영한 단면도,
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판을 TEM으로 촬영한 단면도.1 is a flow chart of a surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate according to the present invention,
2 is a cross-sectional view of a metal PCB substrate manufactured by a surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate according to the present invention;
3 is an enlarged cross-sectional view of a metal PCB substrate having an insulating layer formed thereon according to the present invention;
4 is a cross-sectional view taken by SEM of the metal PCB substrate with an insulating layer formed in accordance with the present invention,
5A and 5B are cross-sectional views taken by a TEM of a metal PCB substrate having an insulating layer according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the surface treatment method for improving the heat emission of the metal PCB substrate according to the present invention.

본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법는, 메탈 PCB 기판 표면을 탈지하는 단계, 탈지된 기판 표면을 식각하는 단계, 표면이 식각된 상기 기판에 절연층 형성을 위한 아노다이징 단계, 산화막이 형성된 기판 표면으로 씨드층 형성하는 단계, 씨드층이 형성된 표면으로 금속 스트라이크층을 형성하는 단계, 상기 금속 스트라이크층 표면으로 전도층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The surface treatment method for improving the heat dissipation of the metal PCB substrate according to the present invention, the step of degreasing the metal PCB substrate surface, etching the surface of the degreased substrate, anodizing step for forming an insulating layer on the substrate etched surface, And forming a seed layer on the surface of the substrate on which the oxide film is formed, forming a metal strike layer on the surface on which the seed layer is formed, and forming a conductive layer on the surface of the metal strike layer.

본 발명에 따른 표면처리방법은 메탈 PCB 기판 표면으로 아노다이징(양극산화) 처리과정을 거쳐 기존의 기판표면에 형성될 절연층에 대체하여 금속산화물을 통해 절연층을 형성함에 따라 열 방출 특성을 효과적으로 개선시킨 메탈 PCB 기판를 위한 표면 처리방법에 관한 것이다.The surface treatment method according to the present invention effectively improves heat dissipation characteristics by forming an insulating layer through a metal oxide instead of an insulating layer to be formed on the surface of the substrate through anodizing (anodic oxidation) to the surface of the metal PCB substrate. It relates to a surface treatment method for a metal PCB substrate.

도 1은 본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법의 순서도이다. 메탈 PCB 기판 표면처리방법은 크게, 탈지단계, 에칭단계, 아노다이징(Anodizing) 단계, 씨드층 형성단계, 스트라이크 처리단계, 전도층 형성단계로 구성된다.1 is a flow chart of a surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate according to the present invention. The metal PCB substrate surface treatment method is largely composed of a degreasing step, an etching step, an anodizing step, a seed layer forming step, a strike treatment step, and a conductive layer forming step.

준비된 기판(100)은 메탈 PCB 기판 적용 가능한 기판으로 바람직하게는 상기 메탈 PCB 기판은, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마스네슘 합금, 티타늄, 티타늄 합금 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 이 뿐만 아니라 다양한 금속재 기판으로 구성될 수 있다. 상기 기판 표면으로 절연층 형성을 위해 탈지단계를 수행한다. 탈지단계는 금속 기판 표면에 오염물을 제거하기 위한 것으로, 전해 탈지나 탈지제, 강알칼리와 같이 용제를 이용한 무전해 탈지를 통해 표면을 세척한다. 상기 탈지단계 후에는 기판 표면의 산화막 제거 및 표면을 에칭하여 도금층과의 결합력을 높여 밀착성을 높이기 위해 표면을 식각하는 식각단계를 수행하여 표면을 조정한다.The prepared substrate 100 may be a metal PCB substrate applicable substrate. Preferably, the metal PCB substrate may be any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, titanium, and titanium alloy, as well as various metal materials. It may be composed of a substrate. A degreasing step is performed to form an insulating layer on the surface of the substrate. The degreasing step is to remove contaminants on the surface of the metal substrate. The degreasing step cleans the surface by electroless degreasing using a solvent such as electrolytic degreasing, degreasing agent, or strong alkali. After the degreasing step, the surface is adjusted by performing an etching step of etching the surface to remove the oxide film from the substrate surface and etching the surface to increase the bonding strength with the plating layer to increase the adhesion.

식각단계를 통해 표면이 조정된 후에는 식각단계에서 발생할 수 있는 실리콘(Si)등의 불순물 제거를 위한 스머트 제거단계를 실시한다. 일반적인 아노다이징 De-smut 방법으로 질산 및 질산에 산성 불화암모늄 혹은 과산화수소 등의 시약을 혼합한 용액에 침적하여 제거시킬 수 있다.After the surface is adjusted through the etching step, a smut removal step for removing impurities such as silicon (Si) that may occur in the etching step is performed. In general, the anodizing De-smut method can be removed by dipping in a solution of nitric acid and nitric acid with a mixture of an acidic ammonium fluoride or hydrogen peroxide.

다음으로 표면이 깨끗해진 기판에 절연층(110)을 구성하기 위한 산화막을 형성하기 위하여 아노다이징(Anodizing) 단계를 실시한다. 종래에는 절연층을 형성하기 위해 폴리 이미드나 폴리 실리콘과 같은 고분자 수지를 메탈 기판 표면에 코팅하였으나, 본 발명에서는 아노다이징 처리를 통해 기판 표면에 산화막을 형성시켜 절연층 역할을 하도록 구성한다. 산화막으로 형성된 절연층의 경우 열 방출 효과가 높고 기존의 절연층 보다 두께를 얇게 할 수 있기 때문에 내전압 특성이 높다. 금속 산화물이 Al2O3의 경우 열방출 특성은 약 30W/mㅇk에 해당한다.Next, an anodizing step is performed to form an oxide film for forming the insulating layer 110 on the substrate having a clean surface. Conventionally, in order to form an insulating layer, a polymer resin such as polyimide or polysilicon is coated on the surface of a metal substrate, but in the present invention, an oxide film is formed on the surface of the substrate through anodizing to serve as an insulating layer. The insulation layer formed of the oxide film has high heat dissipation effect and has a high withstand voltage characteristic because it can be thinner than the existing insulation layer. When the metal oxide is Al 2 O 3 , the heat dissipation characteristics correspond to about 30 W / m k.

상기 아노다이징 처리단계는 금속 기판에 황산, 인산, 옥살산, 설파민산, 알칼리성, 크롬산 및 그들의 혼산을 이용하고, 금속 기판을 양극으로 하여 전압을 인가함으로써 기판 표면으로 산화막 형성을 유도하게 된다.In the anodizing step, sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, sulfamic acid, alkaline, chromic acid, and mixed acids thereof are used for the metal substrate, and an oxide film is formed on the surface of the substrate by applying a voltage using the metal substrate as an anode.

아노다이징 처리를 통해 산화막이 형성된 표면으로는 봉공이 형성되는데, 이를 실링(Sealing)하기 위하여 금속염 또는 금속 power를 삽입함으로써 실링함과 동시에 씨드층(seed layer ; 120)이 형성된다. 상기 씨드층은 후공정인 금속 스트라이크층과의 밀착성을 향상시키기 위해 씨드층을 형성한다.Through the anodizing treatment, a sealing hole is formed on the surface on which the oxide film is formed. The sealing layer is inserted by inserting a metal salt or metal power to seal the sealant, and at the same time, a seed layer 120 is formed. The seed layer forms a seed layer to improve adhesion to the metal strike layer, which is a post process.

상기 씨드층이 형성된 후에는 금속 스트라이크층(strike layer ; 130)을 형성한다. 상기 금속 스트라이크 도금은 후공정인 전도층에 전도성을 부여하기 위한 것으로써, 스트라이크 용액은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 용액으로 스트라이크 층을 도금한다. 이때, 씨드층의 손상을 최소하기 위해서 pH 4 내지 11의 용액을 사용하며, 스트라이크 도금의 두께는 0.03 내지 5um로 형성되는 것이 바람직하다.After the seed layer is formed, a metal strike layer 130 is formed. The metal strike plating is to impart conductivity to a conductive layer that is a post-process, and the strike solution is any one of nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), and palladium (Pd). The strike layer is plated with the mixed solution. In this case, in order to minimize damage of the seed layer, a solution having a pH of 4 to 11 is used, and the thickness of the strike plating is preferably formed to be 0.03 to 5 μm.

금속 스트라이크 층이 형성된 후에는 전도층(140)을 형성한다. 상기 전도층은 기판 회로를 구성하는 패턴으로써, 본 발명에서는 바람직하게 습식 도금을 통해 전도층을 형성하며, 그 용액으로는 황산동 도금, 청화 동도금, 피로인산 구리 도금, 붕불화구리 도금 중 어느 하나로 형성될 수 있다.After the metal strike layer is formed, the conductive layer 140 is formed. The conductive layer is a pattern constituting the substrate circuit, and in the present invention, the conductive layer is preferably formed by wet plating, and the solution is formed of any one of copper sulfate plating, blue copper plating, copper pyrophosphate, and copper borofluoride plating. Can be.

기판 표면으로 상기 전도층이 형성되면 마지막으로는 설계된 회로 패턴에 따라 전도층을 식각하여 패턴을 형성한다.
When the conductive layer is formed on the substrate surface, the conductive layer is etched according to the designed circuit pattern.

도 2는 본 발명에 따른 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법에 의해 제조된 메탈 PCB 기판의 단면도, 도 3은 본 발명에 따라 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판의 단면 확대도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 메탈 PCB 기판은 기판, 절연층, 씨드층, 금속 스트라이크 층, 전도층을 형성된다. 도 3은 완성된 기판의 단면 확대로써 각각의 레이어들의 고 밀착되어 있다.2 is a cross-sectional view of a metal PCB substrate manufactured by a surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a metal PCB substrate having an insulating layer according to the present invention. As shown, the metal PCB substrate manufactured according to the present invention forms a substrate, an insulating layer, a seed layer, a metal strike layer, and a conductive layer. 3 is a close contact of each of the layers with an enlarged cross section of the finished substrate.

도 4는 본 발명에 따라 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판을 SEM으로 촬영한 단면도로써, 각 레이어의 경계 부위 측정 결과 씨드층 형성으로 금속염이 아노다이징 과정에서 발생된 봉공으로 삽입됨을 보여준다. Figure 4 is a cross-sectional view taken by SEM of the metal PCB substrate with an insulating layer formed in accordance with the present invention, it shows that the metal salt is inserted into the holes generated during the anodizing process as a result of forming the seed layer as a result of measuring the boundary portion of each layer.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 절연층이 형성된 메탈 PCB 기판을 TEM으로 촬영한 단면도이다. TEM 촬영을 통해 아노다이징으로 형성된 절연층과 전도층의 결합력을 나타낸 것으로, 절연층의 봉공으로 금속염이 밀실히 채워져 있어 전도층과의 높은 결합성을 가지고 있다.5A and 5B are cross-sectional views taken by a TEM of a metal PCB substrate having an insulating layer according to the present invention. It shows the bonding force between the insulating layer and the conductive layer formed by anodizing through TEM photographing, and the metal salt is tightly filled by the sealing of the insulating layer, and thus has a high bond with the conductive layer.

이와 같이 구성되는 본 발명은 메탈 PCB 기판의 절연층을 금속 산화막으로 형성함에 따라 열 방출 효율을 향상시킬 수 있고, 별도의 접착제 없이 금속 산화막으로 구리 도금을 통해 전도층을 형성시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention configured as described above can improve heat dissipation efficiency by forming an insulating layer of a metal PCB substrate as a metal oxide film, and has an advantage of forming a conductive layer through copper plating with a metal oxide film without a separate adhesive. .

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. On the contrary, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

100 : 기판
110 : 절연층(산화막)
120 : 씨드층
130 : 금속 스트라이크 층
140 : 전도층100: substrate
110: insulating layer (oxide film)
120: seed layer
130: metal strike layer
140: conductive layer

Claims (14)

메탈 PCB 기판 표면을 탈지하는 단계;
탈지된 기판 표면을 에칭하는 단계;
표면이 식각된 상기 기판에 절연층 형성을 위한 아노다이징 단계;
산화막이 형성된 기판 표면으로 씨드층 형성하는 단계;
씨드층이 형성된 표면으로 금속 스트라이크층을 형성하는 단계;
상기 금속 스트라이크층 표면으로 전도층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.Degreasing the metal PCB substrate surface;
Etching the degreased substrate surface;
Anodizing to form an insulating layer on the substrate on which the surface is etched;
Forming a seed layer on the surface of the substrate on which the oxide film is formed;
Forming a metal strike layer on the surface on which the seed layer is formed;
Forming a conductive layer on the surface of the metal strike layer; Surface treatment method for improving the heat dissipation of a metal PCB substrate comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 메탈 PCB 기판은,
알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마스네슘 합금, 티타늄, 티타늄 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein the metal PCB substrate,
Surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized in that any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, titanium, titanium alloy. 제 1항에 있어서, 상기 아노다이징 단계 전에는,
식각된 상기 기판 표면의 불순물 제거를 위한 스머트 제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein before the anodizing step,
And a smut removal step for removing impurities from the etched surface of the substrate. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 아노다이징 단계는,
황산, 인산, 옥살산, 설파민산, 알칼리성, 크롬산 및 그들의 혼산을 이용하여 아노다이징하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1 or 3, wherein the anodizing step,
A surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized by anodizing using sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, sulfamic acid, alkaline, chromic acid, and mixed acid thereof. 제 1항에 있어서, 상기 씨드층 형성 단계는,
아노다이징 단계를 통해 형성된 표면 봉공으로 금속염 또는 금속 Powder를 주입하여 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein the seed layer forming step,
And injecting a metal salt or metal powder into the surface sealing formed through the anodizing step, the surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate. 제 1항에 있어서, 상기 스트라이크 단계는,
니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 용액으로 스트라이크 처리하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein the strike step,
Surface for improving heat dissipation of a metal PCB substrate characterized in that the strike treatment of any one of nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), palladium (Pd) or a mixture thereof Treatment method. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 금속 스트라이크층은,
pH 4 내지 11의 용액을 사용하며, 두께는 0.03 내지 5um로 형성되는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1 or 6, wherein the metal strike layer,
Using a solution of pH 4 to 11, the thickness is 0.03 to 5um surface treatment method for improving the heat release of the metal PCB substrate, characterized in that formed. 제 1항에 있어서, 상기 전도층 형성단계는,
습식 표면처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein the forming of the conductive layer,
Surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized in that formed through the wet surface treatment. 제 1항 또는 제 8항에 있어서, 상기 전도층 형성단계는,
Cu palting으로 형성되며, 황산동 도금, 청화 동도금, 피로인산 구리 도금, 붕불화구리 도금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1 or 8, wherein the forming of the conductive layer,
Formed by Cu palting, the surface treatment method for improving the heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized in that formed by any one of copper sulfate plating, cyanide copper plating, copper pyrophosphate plating, copper fluoride plating. 제 1항에 있어서, 상기 전도층 형성후에는,
식각을 통한 회로 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 1, wherein after the conductive layer is formed,
Surface treatment method for improving the heat dissipation of a metal PCB substrate further comprising the step of forming a circuit pattern through etching. 메탈 PCB 기판 표면으로 아노다이징을 통해 절연층을 형성하고, 상기 절연층 표면으로 전도층을 도금하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.Forming an insulating layer through anodizing the surface of the metal PCB substrate, and plating the conductive layer on the surface of the insulating layer surface treatment method for improving heat dissipation of the metal PCB substrate. 제 11항에 있어서, 상기 메탈 PCB 기판은,
알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마스네슘 합금, 티타늄, 티타늄 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 11, wherein the metal PCB substrate,
Surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized in that any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, titanium, titanium alloy. 제 11항에 있어서, 상기 아노다이징 단계 전에는,
식각된 상기 기판 표면의 불순물 제거를 위한 스머트 제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.The method of claim 11, wherein before the anodizing step,
And a smut removal step for removing impurities from the etched surface of the substrate. 제 11항 또는 제 33항에 있어서, 상기 아노다이징 단계는,
황산, 인산, 옥살산, 설파민산, 알칼리성, 크롬산 및 그들의 혼산을 이용하여 아노다이징하는 것을 특징으로 하는 메탈 PCB 기판의 열 방출 향상을 위한 표면처리방법.



The method of claim 11 or 33, wherein the anodizing step,
A surface treatment method for improving heat dissipation of a metal PCB substrate, characterized by anodizing using sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, sulfamic acid, alkaline, chromic acid, and mixed acid thereof.



KR1020110010283A 2011-02-01 2011-02-01 Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation KR101088410B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110010283A KR101088410B1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110010283A KR101088410B1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101088410B1 true KR101088410B1 (en) 2011-12-01

Family

ID=45505418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110010283A KR101088410B1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101088410B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101380774B1 (en) * 2012-11-13 2014-04-24 한밭대학교 산학협력단 Method of preparing conducting layer of metal plate
KR101524243B1 (en) * 2013-06-18 2015-06-02 정희문 Method for printing external pattern modile terminal and electron products
KR101942657B1 (en) * 2017-07-28 2019-01-25 이배근 Manufacturing method of heat radiating substrate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064814A (en) 2002-07-25 2004-02-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and system for power supply
JP2005158890A (en) 2003-11-21 2005-06-16 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Printed wiring board for mounting electronic component, its production process and semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064814A (en) 2002-07-25 2004-02-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and system for power supply
JP2005158890A (en) 2003-11-21 2005-06-16 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Printed wiring board for mounting electronic component, its production process and semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101380774B1 (en) * 2012-11-13 2014-04-24 한밭대학교 산학협력단 Method of preparing conducting layer of metal plate
KR101524243B1 (en) * 2013-06-18 2015-06-02 정희문 Method for printing external pattern modile terminal and electron products
KR101942657B1 (en) * 2017-07-28 2019-01-25 이배근 Manufacturing method of heat radiating substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4705143B2 (en) Method for manufacturing printed circuit board
WO2016013649A1 (en) Electronic component and method for producing same
KR100950916B1 (en) Method for manufacturing printed circuit board and printed circuit board manufactured by the same
US20110079814A1 (en) Light emitted diode substrate and method for producing the same
US11453823B2 (en) Method for manufacturing transfer film including seed layer, method for manufacturing circuit board by selectively etching seed layer, and etching solution composite
TWI516178B (en) A composite metal layer to which a support metal foil is attached, a wiring board using the same, and a method for manufacturing the same, and a method of manufacturing the semiconductor package using the wiring board
JP2016178282A (en) Electronic component and method of manufacturing the same
KR101027422B1 (en) LED array board
KR101088410B1 (en) Surface treatment method for metal pcb substrate for improving heat dissipation
CN102714915A (en) Electronic circuit, method for forming same, and copper clad laminate for electronic circuit formation
EP2330872A1 (en) Light emitting diode substrate and method for producing the same
JP2012234857A (en) Ceramic circuit boad and module using the same
JP6233973B2 (en) Metal-ceramic circuit board manufacturing method
JP2011198977A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2009111249A (en) Manufacturing method of aluminum-based radiating substrate for electric circuit
JP5643959B2 (en) Method for manufacturing metal-ceramic bonding circuit board
KR101173210B1 (en) Rapid aluminum anodizing method, and method for manufacturing metal printed circuit board using the same
KR20120017530A (en) Circuit board using anodizing and manufacturing method of the same
JP2011171687A (en) Insulated substrate, manufacturing method thereof, and forming method of wiring
JP6536442B2 (en) Method of manufacturing plated power module substrate
JP5691527B2 (en) Wiring board surface treatment method and wiring board treated by this surface treatment method
JP2008147208A (en) Manufacturing method of heat dissipation substrate for electric circuit
KR100712669B1 (en) SURFACE PROCESS METHOD FOR PREVENTION WHISKER USING Ag UNDER PLATING
JP2004235503A (en) Circuit board and method for manufacturing the same
JP5846655B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151209

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161124

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 9