KR101338320B1 - 금속 동박 적층 기판 제조 방법 - Google Patents

금속 동박 적층 기판 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 동박 적층 기판 내의 접합면의 박리 현상을 개선하고 기판에 대한 실장 부품의 밀착성을 개선한 금속 동박 적층 기판 제조 방법을 개시하며, 상기 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계; 액상의 절연 소재를 상기 금속 베이스 기판 상에 도포한 후 경화하여 절연 소재막을 형성하며 상기 절연 소재막의 상부에 요철면을 형성하는 단계; 상기 절연 소재막의 상부에 본딩 시트를 배치하는 단계; 상기 본딩 시트의 상부에 동박을 배치하는 단계; 상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막, 상기 본딩 시트 및 상기 동박을 포함하는 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및 상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

금속 동박 적층 기판 제조 방법{METHOD FOR MANAFACTURING METAL-COPPER CLAD LAMINATED SUBSTRATE}
본 발명은 금속 동박 적층 기판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 동박 적층 기판 내의 접합면의 박리 현상을 개선하고 기판에 대한 실장 부품의 밀착성을 개선한 금속 동박 적층 기판 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 조명과 디스플레이를 필두로 LED 산업이 급속히 발전하고 있으며, 또한 IC 등 기판소자들의 급속한 발달로 인해 기판의 집적화가 신속히 이루어지고 있다.
LED 발광소자는 저전력으로 높은 조도를 얻을 수 있는 광학 소자이나 발광할 때 에너지 손실로 발생하는 열이 매우 많다. 그리고, LED 발광소자에서 발생한 열은 FR4와 같은 기존의 플라스틱 기판을 통하여 원활히 방출되지 않는다. 그러므로, LED 발광소자에서 발생한 열은 LED 발광소자 자신뿐만 아니라 다른 인접한 부품들의 기능 및 수명에도 악영향이 미치게 된다. 그러므로 LED 발광소자에서 발생한 열은 기판의 기능 열화와 성능 저하와 같은 심각한 신뢰성의 문제점을 발생시키는 원인이 된다.
또한, 기판의 고도 집적화가 이루어짐에 따라 기판 위 일부 소자 또는 전체 기판에서 발생한 열을 효과적으로 방출하지 못하는 경우에도 다른 인접한 소자 또는 기판 전체의 기능 또는 성능을 저하하게 된다.
그러므로 상술한 문제점을 해결하고자 최근 금속 동박 적층 기판의 적용이 시도되고 있다.
금속 동박 적층 기판은 베이스 기판 자체를 열전도도가 우수한 알루미늄이나 동과 같은 비철 금속은 물론 다소간 열전도도가 떨어지지만 얇고 강도가 우수한 철 합금을 이용한 기판으로서 베이스 기판으로 금속을 사용하고 동박을 입힌 회로 기판이다.
종래의 금속 동박 적층 기판(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 철 또는 비철의 금속판으로 이루어지는 금속 베이스 기판(11)과, 금속 베이스 기판(11) 상에 구비되는 하나 이상의 절연층(13)과, 절연층(13)의 상부에 배치되는 동박(15)을 포함한다.
도 1의 금속 동박 적층 기판(10)은 금속 베이스 기판(11)을 표면처리한 후 절연층(13)을 배치하고, 절연층(13) 상에 동박(15)을 배치한 후 핫 프레스를 이용하여 열압착하여 제조될 수 있다.
그러나, 도 1의 금속 동박 적층 기판은 동박(15)과 절연층(13) 사이의 접합면에 의도하지 않은 접촉 열저항이 발생하여서 동박(15)과 절연층(13) 간의 열량 흐름이 방해됨에 따라서 낮은 열전도도를 갖거나, 또는 동박(15)과 절연층(13) 사이가 박리될 가능성이 높은 문제점을 갖는다.
또한, 접합력을 높이기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 본딩층(17)을 형성한 금속 동박 적층 기판(10a)이 제시될 수 있다. 그러나, 도 2의 금속 동박 적층 기판(10a)도 금속 베이스 기판(11)을 아노다이징 방법에 의해 표면처리하기 때문에 아노다이징된 표면이 너무 부드러워 동박(15)과의 사이에 접합력이 약하게 되어 박리에 취약한 문제점이 여전히 존재하였다.
또한, 도 1 및 도 2의 금속 동박 적층 기판의 최상층을 이루는 동박은 배선을 이루기 위한 것이다. 동박은 재질의 특성상 매우 매끄러운 특성을 갖기 때문에 상부에 실장되는 부품과 밀착력이 떨어진다. 그러므로 열적 스트레스나 물리적 충격에 대하여 신뢰성이나 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속 베이스 기판과 절연층 사이와 절연층과 동박 사이의 접합면의 접합력을 높여서 박리 현상을 개선할 수 있는 금속 동박 적층 회로 기판 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상부에 실장되는 부품과 동박의 밀착력을 개선할 수 있는 금속 동박 적층 회로 기판 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상부에 실장되는 부품과 동박 간의 밀착력을 개선함으로써 부품으로부터 발생한 열이 기판으로 효율적으로 전달될 수 있는 금속 동박 적층 회로 기판 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명에 따른 금속 동박 적층 회로 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계; 액상의 절연 소재를 상기 금속 베이스 기판 상에 도포한 후 경화하여 절연 소재막을 형성하며 상기 절연 소재막의 상부에 요철면을 형성하는 단계; 상기 절연 소재막의 상부에 본딩 시트를 배치하는 단계; 상기 본딩 시트의 상부에 동박을 배치하는 단계; 상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막, 상기 본딩 시트 및 상기 동박을 포함하는 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및 상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행할 수 있다.
그리고, 상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용할 수 있다.
그리고, 상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용될 수 있으며, 상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계; 시트 형태의 한 층 이상의 절연 소재막을 상기 금속 베이스 기판 상에 적층하는 단계; 상기 절연 소재막의 상부에 동박을 배치하는 단계; 상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막 및 상기 동박을 포함하는 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및 상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행할 수 있다.
그리고, 상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용될 수 있으며, 상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용될 수 있다.
또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판, 절연 소재막, 본딩 시트 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및 상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용할 수 있다.
그리고, 상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용될 수 있으며, 상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용될 수 있다.
또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판, 절연 소재막 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및 상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용될 수 있으며, 상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용될 수 있다.
또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계; 액상의 절연 소재를 상기 금속 베이스 기판 상에 도포한 후 경화하여 절연 소재막을 형성하며 상기 절연 소재막의 상부에 요철면을 형성하는 단계; 상기 절연 소재막의 상부에 본딩 시트를 배치하는 단계; 상기 본딩 시트의 상부에 동박을 배치하는 단계; 및 상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막, 상기 본딩 시트 및 상기 동박을 포함하는 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행할 수 있다.
그리고, 상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용할 수 있다.
그리고, 상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성될 수 있다.
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또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계; 시트 형태의 한 층 이상의 절연 소재막을 상기 금속 베이스 기판 상에 적층하는 단계; 상기 절연 소재막의 상부에 동박을 배치하는 단계; 및 상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막 및 상기 동박을 포함하는 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행할 수 있다.
또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판, 절연 소재막, 본딩 시트 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 및 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판 제조 방법은, 금속 베이스 기판, 절연 소재막 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 및 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 금속 베이스 기판에 거친면을 형성하고 절연 소재면에 요철면을 형성한 후 핫 프레스로 접합 제조되므로 금속 동박 적층 기판 내의 각 계면간 접착력이 우수하여서 층간 박리 현상이 억제될 수 있다.
또한, 본 발명은 핫 프레스 공정에 의하여 동박의 표면에 요철을 갖는 패턴이 형성되기 때문에 납이나 리드 프리 실장 소재와 접촉하는 면적을 넓게 할 수 있다. 그러므로 실장되는 부품과 동박의 접착 강도가 커져서 기판 구성 소재 간의 열팽창률 차에 의한 탈착이나 외부적 진동 등에 의한 크랙 또는 부품 탈착과 같은 기판 내외부적 변형 요소들에 대하여 열적, 물리적 접착 내구성이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 메카니즘에 의하여 부품과 동박 간의 밀착성이 개선되기 때문에 부품으로부터 발생한 열이 기판을 통하여 수평 및 수직 방향으로 보다 빠르게 방열될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 동박과 절연 소재층 간의 밀착성이 증가함에 따라 보다 안정된 내전압 특성을 가지므로 전기적 안정성이 확보되는 효과가 있다.
도 1과 도 2는 종래의 금속 동박 적층기판의 구성을 개략적으로 도시한 단면도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 동박 적층기판 제조 방법의 각 제조 과정을 도시한 단면도,
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 동박 적층 기판 제조방법의 제조 과정을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판(100)을 제조하는 각 과정을 개략적으로 도시한 단면구성이다.
도 3 내지 도 6의 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판(100)은 금속 베이스 기판(110), 절연 소재막(120), 본딩 시트(130) 및 동박(140)이 순차적으로 적층되어서 제품 적층물을 이루고, 상기 제품 적층물에 대한 핫 프레스 공정이 이루어진다.
상술한 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판(100)의 제조 방법에 대하여 순차적으로 설명한다.
본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판(100)은 금속 베이스 기판(110)에 대한 전처리 공정을 수행한다.
금속 베이스 기판(110)은 높은 열 전도성을 갖는 철 또는 비철의 금속판으로 이루어질 수 있으며, 절연 소재막(120) 및 동박(140)과 열적인 특성 변화율의 조화성을 고려하여 소재가 선택되는 것이 바람직하다. 이에 알루미늄 5052 또는 3000 계열의 소재가 바람직하게 사용될 수 있다.
그리고, 전처리 공정은 금속 베이스 기판(110)의 표면에 존재하는 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지 등의 공정과 금속 베이스 기판(110)의 표면에 거친면(111)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
금속 베이스 기판(110)의 표면에는 압연류, 이형재, 부유물 등의 이물질이나 산화막이 존재할 수 있다. 이러한 이물질이나 산화막을 제거하지 않으면 후속되는 거친면(111)을 형성하는 공정에서 거친면(111)이 균일하게 형성되지 않거나 피막의 밀착성이 떨어진다. 따라서, 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지 등의 전처리 공정이 금속 베이스 기판(110)의 거친면(111)을 형성하는 표면 처리 전에 진행됨이 바람직하다.
금속 베이스 기판(110)의 표면에 대한 탈지 등의 전처리 공정이 완료되면, 금속 베이스 기판(110)의 상부 표면에 거친면(111)을 형성하기 위한 표면 처리 공정이 진행된다. 표면 처리 공정은 상부에 배치될 절연 소재막(120)과 부착이 용이하도록 금속 베이스 기판(110)의 표면에 헤어 라인 등의 적절한 거칠기를 갖는 거친면(111)을 형성한다.
금속 베이스 기판(110)에 대한 표면 처리 공정이 완료되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연 소재막(120)을 베이스 금속기판(110) 상면에 형성한다.
절연 소재막(120)을 형성하는 절연 소재는 액상의 것이 이용될 수 있으며, 이 경우 절연 소재는 금속 베이스 기판(110) 상에 인쇄, 스프레이 등의 방법을 통해 도포됨으로써 절연 소재막(120)을 형성할 수 있다.
절연 소재는 전기절연성이 우수하고 외부의 온도 및 환경 변화에 따른 절연 내구성이 우수한 것으로 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 절연소재는 금속 베이스 기판(110)을 통하여 열을 빠르게 외부로 전달할 수 있도록 열 전도도가 높은 것이 선택됨이 바람직하다. 이에 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
도포된 절연 소재는 경화되어서 절연 소재막(120)을 형성하며, 절연 소재의 경화 공정은 경화 온도에서 완전 경화가 가능한 시간까지 수행될 수 있고, 이때 경화 공정은 차폐된 전기로나 터널 방식의 전기로를 사용하여 진행될 수 있다. 상술한 경화 온도와 경화 시간은 선택된 절연 소재의 경화 특성에 따라 제작자에 의하여 선택될 수 있다.
도 3과 같이, 절연 소재막(120)의 경화가 완료되면, 도 4와 같이, 경화된 절연 소재막(120)의 표면에 요철면(121)이 형성된다. 이때 요철면(121)은 브러시나 벨트샌더 또는 샌드블라스팅 등의 방법을 통한 절연막 표면 처리 기술이나 플라즈마 기술을 활용한 절연막 표면 개질 또는 건식 에칭 등의 전자적 표면 처리 기술 등을 통해 표면에 산과 골을 형성할 수 있도록 연마하여 형성된다.
요철면(121)은 상부에 부착되는 본딩시트(130)와 접촉 면적을 키우는 효과를 얻을 수 있기 때문에 절연 소재막(120)과 본딩 시트(130) 간의 접착력을 향상시키는 역할을 한다.
절연 소재막(120)의 상부에 요철면(121)을 형성한 후 세척 공정이 수행될 수 있으며, 이때 세척 공정은 절연 소재막(120)의 요철면(121)을 용제 또는 물 등의 세척액을 사용하여 수동으로 세척하고 건조하거나 용제 또는 물 등의 세척액이 담긴 초음파 세척조에 기판을 투입하여 초음파 세척을 한 후 건조하는 과정을 포함할 수 있다. 경우에 따라 세척 공정은 세척과 건조가 수회 반복될 수 있으며 그에 따라서 요철면(121) 상에 연마 잔여물 또는 이물이 잔류하는 것이 방지될 수 있다.
도 4와 같이, 절연 소재막(120)에 요철면(121)의 형성이 완료되면, 도 5와 같이, 본딩 시트(130) 및 동박(140)이 요철면(121)이 형성된 절연 소재막(120) 상부에 접합된다.
본딩 시트(130)는 절연 소재막(120)과 접착 친화력이 우수하며 금속인 동박(140)과의 접착력도 우수한 소재가 이용되는 것이 바람직하다. 또한, 본딩 시트(130)는 연마된 절연 소재막(120)보다 유리 전이 온도가 낮고 경화 시 우수한 절연성을 갖는 것으로 선택되는 것이 바람직하다. 이에 본딩 시트(130)는 에폭시 또는 다른 소재가 사용되거나 열 전도성 절연 점착 시트인 프리프래그가 사용될 수 있다.
동박(140)은 압연 동박 또는 전해 동박이 사용될 수 있으며, 원가 대비 효율을 고려할 때 전해 동박을 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 금속 베이스 기판(110), 절연 소재막(120), 본딩 시트(130) 및 동박(140)의 순차적인 적층에 의하여 제품 적층물의 형성이 완료되면 제품 적층물에 대한 핫 프레스 공정이 수행된다.
본 발명에 따른 핫 프레스 공정은 쿠션 패드(도시되지 않음)를 이용하여 수행될 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 각 부품이 정합된 제품 적층물을 핫 프레스를 이용한 층간 열압착을 실시하기 이전에 제품 적층물의 동박(140) 상부에 쿠션 패드를 정합한다.
쿠션 패드는 코팅처리된 섬유 직물 쿠션 패드를 사용함이 바람직하며. 제품 적층물 당 적어도 하나 이상을 접합할 수 있다.
본 발명에 따른 핫 프레스 공정은 통상의 기판을 제조하기 위한 핫 프레스 방식과 같이 스테인레스 또는 알루미늄 판과 크라프트지와 같은 쿠션 용지 및 쿠션 패드를 사용하여 트레이 또는 매거진(핫 프레스 단위 압축 공간용 이송가능한 단위 작업대) 위에 적층물 및 쿠션 패드를 정합하고 핫 프레스에 투입하여 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 금속 동박 적층 기판의 제조를 위한 핫 프레스 공정은 제품 적층물 내의 각 층간의 접착을 위하여 열 압착 온도는 일반적으로 섭씨 140도~250도 정도로 설정되고, 44bar 가량의 압력이 설정될 수 있다.
그러므로, 쿠션 패드로 이용되는 코팅 처리된 섬유 직물 쿠션 패드는 고온에서 녹거나 압력에 직물 패턴이 완전히 변형되지 않는 유리 섬유와 같은 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 쿠션 패드는 핫 프레스 공정 설비의 히터판으로부터 각 적층물로 열전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 두께가 제작자에 의하여 조절됨이 바람직하다.
상기 핫 프레스 공정에서 쿠션 패드는 제품 적층물 중의 동박면에 직접 접하도록 정합한 후 프레스하는 것이 열 전달 효율 뿐만 아니라 직물 패턴 및 형상 전이를 위하여 좋은 결과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 쿠션 패드를 동박에 접하게 놓는 경우, 쿠션 패드를 이루는 직물에서 제공되는 이물로 인한 동박면 이물 흡착 불량과 동박면과 불균일한 압착 등이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 쿠션 패드는 상기된 형태와 같이 섬유 직물 패턴 상에 코팅 처리가 이루어짐이 바람직하며, 코팅 처리는 핫 프레스 공정의 온도와 압력에 견딜 수 있고 동박과 붙지 않는 성질의 재료를 이용함이 바람직하다. 본 발명에서 상술한 조건을 만족하기 위하여 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE : Polytetraflouroethylene) 코팅 처리됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 핫 프레스 공정을 수행하면 상기한 제품 적층물은 도 6과 같이, 층간 접착을 이루며, 금속 베이스 기판(110)과 절연 소재막(120) 간은 거친면(111)을 통한 교합을 이루고, 절연 소재막(120)과 본딩 시트(130) 간은 요철면(121)을 통한 교합을 이루며, 본딩 시트(130)와 동박(140) 간도 하부 요철면(121)의 교합에 영향을 받은 교합 구조를 가짐으로써, 제품 적층물 내의 층간 접착이 견고해질 수 있다.
그리고, 제품 적층물의 최상부를 이루는 동박(140)은 핫 프레스 공정에 이용된 쿠션 패드, 즉 코팅된 섬유 직물 패턴과 유사한 입체적 구조를 가짐으로써 표면에 요철이 형성될 수 있다.
상술한 동박(140)의 표면의 요철에 의하여 부품, 즉 납이나 리드 프리 실장 소재와 접촉하는 면적이 넓어진다. 따라서, 실장되는 부품과 동박의 접착 강도가 접촉하는 면적이 넓어진 만큼 커지며, 결과적으로 본 발명에 따른 실시예는 기판 구성 소재 간의 열팽창률 차에 의한 탈착이나 외부적 진동 등에 의한 크랙 또는 부품 탈착과 같은 기판 내외부적 변형 요소들에 대하여 열적, 물리적 접착 내구성이 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 부품과 동박 간의 접착 강도가 개선되어서 밀착성이 커지는 만큼 부품으로부터 발생한 열이 기판을 통하여 수평 및 수직 방향으로 보다 빠르게 방열될 수 있다.
또한, 본 발명은 동박과 절연 소재층 간의 밀착성이 증가함에 따라 보다 안정된 내전압 특성을 가지므로 전기적 안정성이 확보될 수 있다.
한편, 절연 소재막이 시트 형태의 절연 소재를 사용하는 경우 거친면(111)이 형성된 금속 베이스 기판(110) 상부에 도 7과 같이, 절연 소재막(135) 및 동박(140)이 적층되어 정합될 수 있다.
이때, 절연 소재막(135)은 단층 또는 복층으로 형성할 수 있으며, 단층 또는 복층으로 절연 소재막(135)을 구성하는 것은 방열 효율과 절연성을 고려하여 결정될 수 있다.
도 7과 같이, 금속 베이스 기판(110), 절연 소재막(135) 및 동박이 순차적으로 적층된 제품 적층물은 상술한 핫 프레스 공정을 수행할 수 있다.
도 7의 실시예에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하면 도 7의 제품 적층물은 도 8과 같이, 층간 접착을 이루며, 금속 베이스 기판(110)과 절연 소재막(135) 간은 거친면(111)을 통한 교합을 이루고, 절연 소재막(135)과 동박(140) 간도 하부 거친면(111)의 교합에 영향을 받은 교합 구조를 가짐으로써, 제품 적층물 내의 층간 접착이 견고해질 수 있다.
그리고, 제품 적층물의 최상부를 이루는 동박(140)은 핫 프레스 공정에 이용된 쿠션 패드, 즉 코팅된 섬유 직물 패턴과 유사한 입체적 구조를 가짐으로써 표면에 요철이 형성될 수 있다.
상술한 도 7 및 도 8의 실시예도 도 3 내지 도 6의 실시예와 같이, 동박(140) 표면에 형성되는 쿠션 패드에 의한 입체적 구조의 요철에 의하여 부품, 즉 납이나 리드 프리 실장 소재와 접촉하는 면적이 넓어지고, 그에 따른 실장되는 부품과 동박의 접착 강도가 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 7 및 도 8의 실시예도 부품과 동박 간의 접착 강도가 개선됨에 따른 방열 효율 및 내전압 특성 개선이 이루어질 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
100 : 금속 동박 적층 기판 110 : 금속 베이스 기판
120, 135 : 절연 소재막 121 : 요철면
130 : 본딩 시트 140 : 동박

Claims (28)

  1. 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계;
    액상의 절연 소재를 상기 금속 베이스 기판 상에 도포한 후 경화하여 절연 소재막을 형성하며 상기 절연 소재막의 상부에 요철면을 형성하는 단계;
    상기 절연 소재막의 상부에 본딩 시트를 배치하는 단계;
    상기 본딩 시트의 상부에 동박을 배치하는 단계;
    상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막, 상기 본딩 시트 및 상기 동박을 포함하는 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및
    상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  6. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  7. 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계;
    시트 형태의 한 층 이상의 절연 소재막을 상기 금속 베이스 기판 상에 적층하는 단계;
    상기 절연 소재막의 상부에 동박을 배치하는 단계;
    상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막 및 상기 동박을 포함하는 상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및
    상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  10. 제7 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  11. 금속 베이스 기판, 절연 소재막, 본딩 시트 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계;
    상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및
    상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  15. 제11 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  16. 금속 베이스 기판, 절연 소재막 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계;
    상기 제품 적층물의 상부에 쿠션 패드를 정합하는 단계; 및
    상기 쿠션 패드가 정합된 상태의 상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 코팅처리된 유리 섬유 직물 패드가 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  18. 제16 항 또는 제17 항에 있어서,
    상기 쿠션 패드는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 코팅 처리되어 이용되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  19. 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계;
    액상의 절연 소재를 상기 금속 베이스 기판 상에 도포한 후 경화하여 절연 소재막을 형성하며 상기 절연 소재막의 상부에 요철면을 형성하는 단계;
    상기 절연 소재막의 상부에 본딩 시트를 배치하는 단계;
    상기 본딩 시트의 상부에 동박을 배치하는 단계; 및
    상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막, 상기 본딩 시트 및 상기 동박을 포함하는 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 절연 소재는 세라믹 필러를 적용한 에폭시 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 본딩 시트는 에폭시 또는 열전도성 절연 점착 시트인 프리프래그로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 금속 베이스 기판의 표면에 거친면을 형성하는 전처리 단계;
    시트 형태의 한 층 이상의 절연 소재막을 상기 금속 베이스 기판 상에 적층하는 단계;
    상기 절연 소재막의 상부에 동박을 배치하는 단계; 및
    상기 금속 베이스 기판, 상기 절연 소재막 및 상기 동박을 포함하는 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 상기 거친면을 형성하기 전에 이물질이나 산화막을 제거하는 탈지를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  27. 금속 베이스 기판, 절연 소재막, 본딩 시트 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 및
    상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
  28. 금속 베이스 기판, 절연 소재막 및 동박을 순차적으로 적층하여 제품 적층물을 형성하는 단계; 및
    상기 제품 적층물에 대하여 핫 프레스 공정을 수행하며 상기 핫 프레스 공정에 의하여 상기 동박의 상면에 요철을 형성하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 금속 동박 적층 기판 제조 방법.
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