KR101125655B1 - 방열 경성 ｐｃｂ 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방열 경성 PCB 및 이의 제조 방법에 대한 것으로서, 더 상세하게는 LED(Light Emitted Diode)가 실장되는 경우 열이 많이 발생하게 되는데 이 열을 효과적으로 방출하는 방열 경성 PCB 및 이 방열 경성 PCB를 제조하는 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 경성 PCB(R-PCB: Rigid-PCB)의 한쪽면에 히트 싱크층을 도포함으로써 LED와 같은 발열소자가 실장되어도 열을 효과적으로 방출하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 경성 PCB(R-PCB: Rigid-PCB)의 한쪽면에 히트 싱크층을 도포함으로써 LED와 같은 발열소자가 실장되어도 열을 효과적으로 방출하는 것이 가능하게 된다.
Description
본 발명은 방열 경성 PCB 및 이의 제조 방법에 대한 것으로서, 더 상세하게는 LED(Light Emitted Diode)가 실장되는 경우 열이 많이 발생하게 되는데 이 열을 효과적으로 방출하는 방열 경성 PCB 및 이 방열 경성 PCB를 제조하는 제조 방법에 관한 것이다.
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.
LED의 다양한 응용분야 중 LCD와 같은 박막형 TV에 사용되는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)과 형광등을 대체할 수 있는 조명용 분야에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다.
일반적으로, LED의 기능 발현은 전자와 정공이 주입되고 이들이 결합, 해리 시 에너지를 빛의 형태로 발산하는 과정이다.
그러나, 칩 크기가 1㎜ㅧ1㎜ 이상의 고출력인 LED의 개발이 본격화되면서 LED의 밝기는 10cd 이상으로 구현하게 되었고, LED 모듈도 고출력 칩을 여러 개로 나열하여 다양한 LED 모듈 예를 들어, 전광판, 백라이트 유닛 및 조명용 모듈 등에 사용되고 있다.
이러한 응용 제품에 사용되는 LED는 열을 많이 방출하므로 방출되는 열의 온도가 매우 높아진다. 그런데, LED의 경우 빛의 밝기는 LED의 열과 반비례하므로, LED가 장착되는 PCB(Printed Circuit Board)에서의 열의 문제를 해결하지 않고서는 신뢰성 및 요구되는 빛의 밝기를 구현하는데 제약이 따르는 문제가 있다.
종래의 방열 PCB는 원판의 재료가 금속성인 원판에 열전도를 개선시킨 절연층에 전기 전도성을 가지는 Cu(코퍼)의 박막을 형성한 원판을 사용하여 방열문제를 해결하였다.
이러한 PCB의 기판 구조를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 즉, 도 1을 참조하면, 종래의 방열 PCB 기판(100)은, 금속기판인 방열층(110)과, 절연성(insulation) 및 열전도성(thermal conduction)을 가지는 세라믹계 재료를 포함하는 중간층(120)과, 중간층(120)의 상부에 전기 전도성을 가지는 금속성 재료를 포함하는 전기 전도층(130)을 포함한다. 여기서, 중간층(120)은, 세라믹층(122), 보정층(124), 및 절연층(126)을 포함한다.
그런데, 도 1에 도시된 방열 PCB는 별도의 방열 효과를 가지는 원판을 기본으로 하여 PCB를 제작하므로, 열방출이 효과적이지 않다는 단점이 있다.
한편, 다른 예로서, 한국 공개 특허 2003-0018520호("다층 인쇄회로기판의 방열장치")에서는 다층으로 적층 구성되는 PCB는 제작시, 원자재에 대한 비용 상승 및 제품 생산 시 여러 단계를 거쳐 생산되기 때문에 생산 비용이 상승되는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술에 따라 제기되는 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, LED와 같은 열을 많이 발생하는 광소자를 실장하는 경우 열을 용이하게 방출하는 방열 경성 PCB 및 이 방열 경성 PCB를 제조하는 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 원자재를 사용하지 않고도 열 방출을 용이하게 함으로써 생산 비용을 감소시키는 방열 PCB를 제조하는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제기된 과제를 달성하기 위해, 방열 경성 PCB(Printed Circuit Board)를 제공한다. 이 방열 경성 PCB는, FR-4(Flame Retardant composition4)층 양면에 코퍼 호일층이 형성된 CCL(Copper Clad Laminate)층; 상기 CCL층 양면에 형성되는 코퍼 도금층; 상기 코퍼 도금층의 일면에 부착되는 히트 싱크층; 상기 코퍼 도금층의 상부 양단에 형성되는 PSR(Photo Solder Resist)층; 및 상기 PSR층 사이에 형성되는 금 도금층을 포함한다.
여기서, 상기 코퍼 도금층은 상부 코퍼 도금층과 하부 코퍼 도금층으로 구성되되, 상기 상부 코퍼 도금층과 히트 싱크층을 물리적으로 연결하여 열을 상기 히트 싱크층으로 배출하는 비아(via)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예는, FR-4(Flame Retardant composition4)층 양면에 코퍼 호일층이 형성된 CCL(Copper Clad Laminate)층을 재단하는 재단 단계; 상기 CCL층 양면에 코퍼 도금층을 형성시키는 코퍼 도금층 형성 단계; 상기 코퍼 도금층의 일면에 히트 싱크층을 부착시키는 히트 싱크층 부착 단계; 상기 코퍼 도금층의 상부 양단에 PSR(Photo Solder Resist)층을 형성시키는 PSR층 형성 단계; 및 상기 PSR층 사이에 금 도금층을 형성시키는 금 도금층 형성단계를 포함하는 방열 경성 PCB 제조 방법을 제공한다.
또한, 이 방열 경성 PCB 제조 방법은, 상기 코퍼 도금층은 상부 코퍼 도금층과 하부 코퍼 도금층으로 구성되되, 상기 상부 코퍼 도금층과 히트 싱크층을 물리적으로 연결하여 열을 상기 히트 싱크층으로 배출하는 비아(via)를 형성하는 비아 형성 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 히트 싱크층은, 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 포함하되, 상기 보충재는 이산화 망간(MnO2)인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 CCL층은 경성 인쇄 회로 기판 원단인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 경성 PCB(R-PCB: Rigid-PCB)의 한쪽면에 히트 싱크층을 도포함으로써 LED와 같은 발열소자가 실장되어도 열을 효과적으로 방출하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 다른 효과로서는 일반적인 R-PCB 자재에 히트 싱크층을 도포함으로써 제조공정이 간단해 지므로 제조 비용 및 원자재 비용이 절감된다는 점을 들 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 PCB 기판 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 기판 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 기판을 제조하는 공정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 방열 경성 PCB 기판의 제조 공정 중 원판 재단 공정을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 방열 PCB의 제조 공정 중 드릴 가공하여 비아(via)를 형성한 후 양쪽면에 동도금 공정을 수행하는 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 방열 경성 PCB 기판의 제조 공정 중 히트 싱크 도포 공정을 보여주는 단면도이다.
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도 6은 도 3에 도시된 방열 경성 PCB 기판의 제조 공정 중 히트 싱크 도포 공정을 보여주는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 및 이의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 기판 구조를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 기판(200) 구조는 FR-4(Flame Retardant composition4)층(211) 양면에 코퍼 호일층(212,213)이 형성된 CCL(Copper Clad Laminate)층(210); CCL층(210) 양면에 형성되는 코퍼 도금층(214,215); 코퍼 도금층(214,215)의 일면에 부착되는 히트 싱크층(240); 코퍼 도금층(214,215)의 상부 양단에 형성되는 PSR(Photo Solder Resist)층(220); 및 PSR층(220) 사이에 형성되는 금 도금층(230)을 포함한다.
여기서, 코퍼 도금층(214,215)은 CCL층(210)의 상부에 형성되는 제 1 코퍼 도금층(214) 및 CCL층(210)의 하부에 형성되는 제 2 코퍼 도금층(215)으로 이루어진다.
또한, 제 1 코퍼 도금층(214)과 히트 싱크층(240)을 물리적으로 연결하여 금 도금층(230)에 설치되는 LED(미도시)로부터 발생하는 열을 히트 싱크층(240)으로 배출하는 비아(via)(250)가 형성된다. FR-4층(211)의 FR이라는 용어는“Flame Retardant composition 4”의 약자로서, 에폭시 수지의 난연등급을 말한다. 즉 얼마만큼 불이 잘 붙지 않느냐, 더 정확히 말하면 불이 붙더라도 얼마만에 다시 꺼지느냐를 말한다.
이들 층 구조를 더 자세히 설명하면, 맨 위 측에 금 도금층(200)과 PSR층(220)이 적층되고, 이들 금 도금층(200)과 PSR층(200) 아래층에 CCL(210)이 적층된다.
PSR층(220)은 Photo Solder Resis 잉크를 코퍼 도금층(214) 표면에 도포함으로써 형성되며 절연막으로서 기능한다. 따라서, 코퍼 도금층(214)을 보호하게 된다.
CCL층(210)은 동박적층필름(CCL: Copper Clad Laminate)으로서, 폴리이미드 필름상에 내열 난연성 에폭시계 접착제가 코팅되고 그 위에 동박(코퍼 호일: copper foil)이 적층된 복합필름이다. 물론, 이는 경성 인쇄 회로 기판(Rigid-PCB) 원단을 재단함으로써 생성된다.
이 CCL층(210)은 FR-4(Flame Retardant composition4)층(211) 양면에 제 1 코퍼 호일층(212)과 제 2 코퍼 호일층(213)이 형성된다. 이 CCL층(210)은 경박단소나 형태변형 장착이 요구되는 회로 기판용에 주로 사용되며, 보통 FR-4층(211)의 두께가 25㎛이고, 코퍼 호일층(212,213)이 32㎛가 된다.
도 2를 계속 설명하면, CCL층(210) 아래에는 제 2 코퍼 도금층(215)이 형성된다. 이 코퍼 도금층(215)은 맨 위층에 놓였던 제 1 코퍼 도금층(214)과 동일한 성질과 두께를 갖는다. 물론 이 코퍼 도금층(214,215)은 약 13㎛ 두께로 적층되지만, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되는 것은 아니다.
이 제 2 코퍼 도금층(215)의 아래쪽에는 히트 싱크층(240)이 형성된다. 이 히트 싱크층(240)은 다음 표에서 볼 수 있는 바와 같은 성분을 갖는다.
| 성분 구성 비율(%) | |
| 실리콘 수지(Silicone resin) | 50 - 60 |
| 멜라민 수지(Melamine resin) | 1 - 5 |
| 크실렌(Xylene) | 1 - 5 |
| 사이클로헥산온(Cyclonhexanone) | 1 - 5 |
| 블랙 색소(Black Pigment) | 10 - 20 |
| 보충재 | 20 - 30 |
여기서 보충재는 이산화 망간(MnO2)이 될 수 있다.
이 히트 싱크층(240)은 비아(250)를 통하여 제 1 코퍼 도금층(214)과 연결되어 금 도금층(230)에 설치된 LED(미도시)로부터 발생된 열을 급속하게 외부로 배출시키는 기능을 수행한다. 보통 두께는 약 110㎛가 되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
물론, 비아(via)(250)가 CCL층(210)과 이 CCL층(210)의 위 아래에 적층된 코퍼 도금층(214,215)을 관통한다. 이 비아(250)는 일반적으로 탄화 텅스텐 고체로 만들어진 작은 드릴납으로 천공되기도 한다. 보드 전체를 관통하는 방식도 있고, 일부 코퍼 도금층만 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 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 경성 PCB 기판을 제조하는 공정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 경성 인쇄 회로 기판 원단을 재단하여 기판을 형성한다(단계 S300). 원자재는 전해동박(ED: Electro-Deposited Copper Foil) 또는 압연동박(RA: Roll-Annenaled Copper-Foil)이 사용된다. 재단된 CCL층(도 2의 210)을 보여주는 도면이 도 4에 도시된다.
재단된 CCL층(도 4)에 드릴링 가공을 수행하여 비아(도 2의 250)를 형성하고, 동으로 도금하여 CCL층(도 2의 210) 양쪽면을 동 도금하여 코퍼 도금층(214,215)을 형성 한다(단계 S310,S320). 즉, 타깃구멍을 기준으로 기판에 홀을 가공한다. 이를 보여주는 도면이 도 5에 도시된다. 물론, 도 3에서는 비아(250)를 형성한 후 코퍼 도금층(214,215)을 형성시켰으나, 코퍼 도금층(214,215)을 형성시킨후 드릴링 가공을 수행하여 비아(250)를 형성하는 것도 가능하다.
코퍼 도금층(도 5의 214,215)을 형성하는 공정이 필요한 이유는, CCL층(도 5의 210)에 형성된 코퍼 호일층(도 5의 212,213)의 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.
이후에는 D/F(Dry film)을 밀착시키고 노광하여 회로를 형성하는 과정이 실행된다(단계 S330). 즉, 제 1 코퍼 도금층(도 5의 214)에 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.
한편, 제 2 코퍼 도금층(도 5의 215) 표면에는 표 1에 도시된 재료를 도포하여 히트 싱크층(240)을 형성한다(단계 S340).
다음 공정으로 PSR(Photo Solder Resist)층(도 2의 220) 및 금 도금층(도 2의 230)을 형성한다(단계 S350). 즉, PSR층(도 2의 220)은 발열 경성 PCB(도 2의 200)를 보호하기 위한 커버층으로 절연 성질을 갖는다. PSR 잉크를 도포하여 회로가 공기중에 노출되는 것을 방지하는 공정이 된다.
마킹 공정이 수행된다(단계 S360). 즉, 기판에 제품의 모델명, 버전, 부품의 배치도 등을 표시하게 된다.
마킹 공정이 완료되면, 방열 경성 PCB 기판(도 2의 200)에 대한 표면 처리 및 외형 가공이 수행된다(단계 S370,S380). 즉 표면에 뭍은 기름, 이물질 등을 제거하고, 외형을 가공하는 공정이다.
표면 및 외형 처리가 완료되면, 기판에 형성된 회로의 패턴이 오픈 또는 단락되었는지를 검사하는 BBT(Bare Board Test) 공정 및 기타 마무리 공정이 수행된다(단계 S390).
200 : PCB(Printed Circuit Board) 기판
210 : CCL(Copper Clad Laminate)층
211 : FR-4(Flame Retardant composition4)층
212, 213 : 코퍼 호일층
214, 215 : 코퍼 도금층
220 : PSR(Photo Solder Resist)층
230 : 금 도금층
240 : 히트 싱크층
250 : 비아(via)
210 : CCL(Copper Clad Laminate)층
211 : FR-4(Flame Retardant composition4)층
212, 213 : 코퍼 호일층
214, 215 : 코퍼 도금층
220 : PSR(Photo Solder Resist)층
230 : 금 도금층
240 : 히트 싱크층
250 : 비아(via)
Claims (8)
- FR-4(Flame Retardant composition4)층 양면에 코퍼 호일층이 형성된 CCL(Copper Clad Laminate)층;
상기 CCL층 양면에 상부 코퍼 도금층 및 하부 코퍼 도금층으로 구성되어 형성되는 코퍼 도금층;
상기 코퍼 도금층의 일면에 도포되며, 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 포함하되, 상기 보충재는 이산화 망간(MnO2)인 것을 특징으로 하는 히트 싱크층;
상기 코퍼 도금층의 상부 양단에 형성되는 PSR(Photo Solder Resist)층;
상기 PSR층 사이에 형성되는 금 도금층; 및
상기 상부 코퍼 도금층과 히트 싱크층을 물리적으로 연결하여 열을 상기 히트 싱크층으로 배출하는 비아(Via);
를 포함하는 방열 경성 PCB(Printed Circuit Board).
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 CCL층은 경성 인쇄 회로 기판 원단인 것을 특징으로 하는 방열 경성 PCB.
- FR-4(Flame Retardant composition4)층 양면에 코퍼 호일층이 형성된 CCL(Copper Clad Laminate)층을 재단하는 재단 단계;
상기 CCL층 양면에 상부 코퍼 도금층 및 하부 코퍼 도금층으로 구성되어 형성하는 코퍼 도금층 형성 단계;
상기 코퍼 도금층의 일면에 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) 및 20 - 30%의 보충재 성분을 포함하되, 상기 보충재는 이산화 망간(MnO2)인 것을 특징으로 하는 히트 싱크층을 도포하는 히트 싱크층 부착 단계;
상기 코퍼 도금층의 상부 양단에 PSR(Photo Solder Resist)층 및 상기 PSR층 사이에 금 도금층을 형성하는 PSR층 및 금 도금층 형성 단계; 및
상기 상부 코퍼 도금층과 히트 싱크층을 물리적으로 연결하여 열을 상기 히트 싱크층으로 배출하는 비아(Via)를 형성하는 비아 형성 단계;
를 포함하는 방열 경성 PCB 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 5 항에 있어서,
상기 CCL층은 경성 인쇄 회로 기판 원단인 것을 특징으로 하는 방열 경성 PCB 제조 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200144286A (ko) | 2019-06-18 | 2020-12-29 | 김영대 | 고방열 ｐｃｂ 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 ｐｃｂ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002016183A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-18 | Amkor Technology Korea Inc | 半導体パッケージ用回路基板及びその製造方法 |
| KR20040084447A (ko) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 영풍전자 주식회사 | 다층 연성인쇄회로기판의 내층 윈도우오픈부 형성방법 |
| KR20090066781A (ko) * | 2007-12-20 | 2009-06-24 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판의 제조방법 |
| KR20100111144A (ko) * | 2009-04-06 | 2010-10-14 | 안복만 | 다층 인쇄회로기판의 제조방법 |
-
2011
- 2011-11-09 KR KR1020110116412A patent/KR101125655B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002016183A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-18 | Amkor Technology Korea Inc | 半導体パッケージ用回路基板及びその製造方法 |
| KR20040084447A (ko) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 영풍전자 주식회사 | 다층 연성인쇄회로기판의 내층 윈도우오픈부 형성방법 |
| KR20090066781A (ko) * | 2007-12-20 | 2009-06-24 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판의 제조방법 |
| KR20100111144A (ko) * | 2009-04-06 | 2010-10-14 | 안복만 | 다층 인쇄회로기판의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200144286A (ko) | 2019-06-18 | 2020-12-29 | 김영대 | 고방열 ｐｃｂ 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 ｐｃｂ |
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