KR20110007815A - 다이아몬드 복합 방열기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드-금속(세라믹) 복합층과 그 위에 기상화학합성법으로 코팅되는 다이아몬드 코팅막에 의해 고온의 열을 발생하는 부품 및 소자의 온도를 매우 효과적으로 외부에 방출할 수 있으며, 그에 따라 고출력 초박형 부품의 수명과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있는 방열기판을 제공한다. 아울러, 수~수십 ㎛로 코팅된 다이아몬드 코팅막에 의해 방열효과의 극대화와 동시에 고전압 하에서도 안정한 절연층 또는 전도특성을 부여할 수 있어 공정의 단순화와 대용량 고출력화가 가능해진다. 무엇보다도 가격 경쟁력을 갖춘 새로운 형태의 방열 기판을 여러 산업 분야에 폭넓게 제공하여 새로운 시장의 창출이 가능해진다. 종합적으로, 본 발명은 방열 효율을 극대화함과 동시에 방열기기 구조의 단순화, 저렴화, 제조공정의 단순화를 제공한다.

복합재료, 다이아몬드 코팅, 방열기판

Description

다이아몬드 복합 방열기판 및 그 제조방법{Diamond Composite Substrate For Heat-radiation And Manufacturing Method thereof}

본 발명은 다이아몬드 복합 방열기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전자부품 및 기기들이 고집적화 되고 고출력화됨에 따라 반도체 IC, LED 소자 등과 같은 초박형의 부품 내에서 열이 발생하여 높은 온도까지 상승하게 되고 이는 부품수명의 단축과 함께 소자의 신뢰성을 현저하게 저하시킨다. 따라서, 대부분의 소자에는 발생하는 열의 방출을 위해 방열기판을 채용하고 있으며, 부품의 정해진 면적 또는 공간 내에서 열발산을 극대화하기 위한 노력들이 절실하게 진행되고 있다.

기존에 적용되고 있는 방열기판의 재료로는 Ag, Au, Pt, Ni, Cu, Al, W, Fe, Zn, Mg, Tl, Bi, Zr 및 이들이 조합된 합금을 사용하여 부품이 조립되는 반대편 기판 면에는 요철을 제공하여 이들의 면적을 증가시킴으로써 방열효율을 높이는 구조로 되어있다. 다른 한편으로는 SiC, AlN, 그리고 AlOx 등의 세라믹 재료를 사용하 기도 하는데 이들은 여러 금속계 냉각 기판에 비해 근본적으로 열전도율이 낮으며 가공성 역시 현저히 낮아 특별한 경우에만 적용되고 있다.

한편, 발생 열의 냉각을 위해 가장 손쉬운 접근방법은 냉각수를 이용한 수냉방식과 공기의 강제적인 흐름에 의한 공냉방식 등이 있으나, 이러한 방식은 방열기기의 부피가 크고 부수적인 장치를 필요로 하기 때문에 슬림화하고 소형화하는 현재의 전자기기 및 부품의 기술발전 추세에 적용하기에는 어려움이 있다. 또한 냉각효율의 확대를 위해 디자인되는 요철형태의 구조도 가공공정의 한계로 인하여 획기적인 냉각 효율의 증진에는 근본적인 문제점이 있다. 특히나, 초박형의 전자 소자에서 국부적으로 발생하는 고열을 신속하게 방열해 주는 것에는 적합하지 않다. 초박형 고출력 부품 소자에서 발생하는 고열은 결국 작동하는 부품 소자와 직접적으로 맞닿고 있는 기판의 냉각 효율에 의존하게 되며, 이러한 관점에서 재료 자체의 열전달능력이 월등한 새로운 형태의 기판재료가 필요함을 알 수 있다.

본 발명은 기존의 기술인 냉각(방열) 기판의 구조를 변경하는 것으로 얻어질 수 있는 방열효과의 근본적인 한계를 극복하고자 한 것으로, 기존의 방열 기판을 구성하는 소재 자체가 가지는 열전달 능력의 한계를 극복하고자, 방열 기판 자체의 열전달 물성을 개선한 것이다. 이를 위해 현존하는 재료 중에 가장 우수한 열전도율을 가진 다이아몬드를 적용한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다이아몬드 분말(입자)을 균일하게 분산시킨 금속 또는 세라믹 복합재료를 기판으로 적용하고 더욱 좋기로는 복합재료기판 표면에 다이아몬드 코팅막을 증착함으로써 최적의 방열특성을 얻고 동시에 다이아몬드 코팅막이 절연층 또는 필요에 따라 도전층의 역할도 할 수 있도록 적용 제품에 따라 도전성 또는 절연특성을 제어할 수 있는 방열 기판을 얻는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명은, 금속기판; 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 다이아몬드 분말과 금속이 혼합되어 형성된 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 상기 다이아몬드-금속 복합층의 상부에는 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 상기 금속기판의 표면부로부터 소정 깊이까지 다이아몬드 입자가 인입되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 금속기판; 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층은 다이아몬드 분말과 세라믹이 혼합되어 형성된 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층의 상부에는 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층 또는 다이아몬드 코팅막과 연결된 외부 보조 방열 부재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판을 제공한다.

또한, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 상기 금속기판위에 다이아몬드 분말을 분산시킨 후 롤이나 프레스로 가압하여 금속기판 내로 다이아몬드 분말을 압입시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 제공한다.

또한, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 플라즈마 용사법을 이용하여 다이아몬드 분말과 금속 분말의 혼합체를 플라즈마 내에 원료로 공급하여 금속기판 위에 다이아몬드-금속 복합층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 제공한다.

또한, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 다이아몬드 분말과 금속 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 금속기판 상부에 도포한 후 소결시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 제공한다.

또한, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-세라믹스 복합층은 플라즈마 용사법을 이용하여 다이아몬드 분말과 세라믹스 분말의 혼합체를 플라즈마 내에 원료로 공급하여 금속기판 위에 다이아몬드-세라믹스 복합층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 제공한다.

또한, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층은 다이아몬드 분말과 세라믹 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 금속기판 상부에 도포한 후 소결시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 제공한다.

상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명에 의해 다이아몬드-금속 또는 다이아몬 드-세라믹 복합층과 그 위에 기상화학합성법으로 코팅되는 다이아몬드 코팅막에 의해 고온의 열을 발생하는 부품 및 소자의 온도를 매우 효과적으로 외부에 방출할 수 있으며, 그에 따라 고출력 초박형 부품의 수명과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다. 아울러, 수~수십 ㎛로 코팅된 다이아몬드 코팅막에 의해 방열효과의 극대화와 동시에 고전압 하에서도 안정한 절연층 또는 전도특성을 부여할 수 있어 공정의 단순화와 대용량 고출력화가 가능해진다. 무엇보다도 가격 경쟁력을 갖춘 새로운 형태의 방열 기판을 여러 산업 분야에 폭넓게 제공하여 새로운 시장의 창출이 가능해진다.

종합적으로, 본 발명은 방열 효율을 극대화함과 동시에 방열기기 구조의 단순화, 저렴화, 제조공정의 단순화를 제공한다.

이하, 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방열기판의 개략 단면도로서, 금속기판(10), 및 상기 금속기판(10)의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층(11)을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층(11)은 다이아몬드 분말과 금속이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 한다.

앞서 언급하였듯이 다이아몬드는 가장 우수한 열전도율을 가지고 있는 최선 의 방열 재료이다. 따라서, 방열기판 전체를 이러한 다이아몬드를 사용한다면 가장 훌륭한 방열 특성을 얻을 수 있다. 그러나, 방열기판 전체를 모두 다이아몬드로 구성한다는 것은 기술적으로도 어려움이 있으며, 무엇보다도 경제적으로 비현실적인 접근방법이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 방열특성을 현저히 증가시킴과 동시에 경제적으로도 경쟁력이 있는 저비용의 제조방법으로 다이아몬드-금속의 복합재료 기반 방열기판을 제공한다.

상기 금속기판(10)은 금속재료에만 제한되지 않는다. 일례로서, Fe, Co, Ni, Cu 등과 같은 천이금속을 재료로 하는 기판을 들 수 있다. 또한, 상기 금속기판의 의미에는 금속과 더불어 다양한 재료들이 복합되어 이루어진 금속복합기판도 포함되는 넓은 의미이다. 또한, 냉각 효율을 더욱 향상시키기 위해 금속기판의 형태를 어떠한 제약도 받지 않고 다양한 구조로 디자인될 수 있으며, 금속 가공공정에 의해 디자인을 손쉽게 구현할 수 있다. 일례로는 도 5에 도시된 바와 같이 표면적을 크게 하기 위한 요철 디자인을 채용할 수 있다.

상기 다이아몬드-금속 복합층(11)은 다양한 형태와 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 본 발명에서는 이를 제한하지 않는다. 바람직하기로는 상기 금속기판의 표면부로부터 소정 깊이까지 다이아몬드 입자가 인입되어 이루어진 것이 좋다. 다이아몬드 분말이 금속합금의 표면부에 높은 밀도로 분포하면서 일정 깊이의 내부까지 분포하는 형상일 수 있다. 방열효과를 극대화하기 위해서는 고출력의 부품이나 회로와 방열기판과의 접촉면에서의 열의 흐름이 가장 중요하다. 이때 고열을 발 생하는 부품과 방열기판과의 접촉된 면에 다이아몬드 분말이 존재하면 다이아몬드-금속복합층에 의해 국부적으로 발생한 높은 온도의 열이 빠른 흐름으로 방출이 가능해진다.

도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 전술한 실시예의 상기 다이아몬드-금속 복합층(11)의 상부에 다이아몬드 코팅막(12)이 더 형성된 것을 특징으로 한다. 다이아몬드 코팅막은 제한되지 않으나 기상화학합성법으로 균일한 두께로 코팅되어 제조되는 것이 좋다. 방열효과를 극대화하기 위해서는 다이아몬드-금속 복합층(11)에 더 나아가 일정한 두께의 다이아몬드막이 코팅되면 이 다이아몬드 코팅막(12)에 의해 더욱 더 열의 방출이 활발히 이루어진다. 기상화학합성법으로 증착된 다이아몬드 코팅막은 100%의 순수한 다이아몬드 물성을 가지게 되므로 금속(Cu)에 비해 4배 이상의 열전도율을 가지게 되어 그만큼 효과적인 방열이 일어날 수 있게 된다.

여기서, 다이아몬드-금속 복합층(11), 특히 금속합금의 표면부에 일정 깊이까지 복합재료 형태로 분산되어 처리된 다이아몬드 입자들은 코팅된 다이아몬드 코팅막(12)으로 전달된 열들을 다이아몬드의 우수한 열전도율을 이용하여 신속하게 큰 열용량을 가지고 있는 금속기판(10)으로 전달하는 역할을 담당하기도 하지만, 무엇보다도 중요한 역할은 균일 두께로 코팅된 다이아몬드 코팅막이 금속기판에 접착될 수 있도록 접착력을 부여하는데 있다.

기상화학합성법으로 코팅된 다이아몬드 코팅막(12)을 이용하기 위해서는 무엇보다도 다이아몬드 코팅막이 코팅되는 소재와 다이아몬드 코팅막간에 우수한 접 착력(adhesion strength)이 확보되어야 한다. 그런데, Fe, Co, Ni, Cu 등과 같이 천이 금속을 기판 재료로 하는 경우 근본적으로 다이아몬드 코팅막 코팅이 어려우며 코팅이 이루어지더라도 우수한 접착력의 확보는 거의 불가능하다. 즉, 이들 천이 금속은 다이아몬드의 흑연화 촉매로서 기능을 하기 때문에 다이아몬드를 증착하여도 그 계면에 흑연이 코팅되는 문제점이 있다. 또한, 코팅되는 다이아몬드 코팅막은 그 자체가 매우 큰 잔류응력을 가지고 있으며, 화학적 안정성으로 인해 화학반응을 통한 결합력 형성이 어려우며, 더욱이 기판재료와의 열팽창계수의 차이가 커서 다이아몬드 코팅막의 두께가 수 ㎛ 이상만 되더라도 쉽게 기판재료에서 박리되어 다이아몬드 코팅막의 특성을 이용하는 데 있어서 가장 큰 장애 요소로 문제가 되고 있다.

본 특허에서는 금속기판의 표면과 표면으로부터 일정깊이까지 분산되어 존재하는 다이아몬드 분말로 하여금 금속 기판과 다이아몬드 코팅막 사이의 접착력을 확보하게 함으로써 상기와 같은 접착력의 문제를 해결하는 것으로써, 기상화학합성법으로 코팅된 다이아몬드 코팅막이 금속기판 표면에 노출된 다이아몬드 분말의 입자에 증착되어 성장하게 함으로써 방열을 위한 기계적 접착력을 구현할 수 있게 된다.

또한, 상기 다이아몬드 코팅막(12)은 추가 기능을 담당할 수 있다. 즉, 코팅된 다이아몬드 코팅막에 의한 또 다른 장점은 전자 부품 소자에 전류를 인가하기 위해 전극 배선을 필요로 하게 되는데, 이때 전극배선을 위해 방열기판의 절연성이 필수적으로 요청되는 바, 다이아몬드 코팅막(12)은 훌륭한 절연층의 역할을 수행해 준다는 점이다. 코팅된 다이아몬드 코팅막(12)은 고전압의 조건하에서도 우수한 절연특성을 유지한다. 따라서 추가적인 공정이 배제되어 제작비용의 절감 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 다이아몬드 코팅막(12)에 제3의 원소, 예를 들면 붕소(B)를 첨가하면 다이아몬드 코팅막은 상기와는 반대로 도전 특성을 나타낼 수 있게 되는 바, 필요에 따라서는 코팅된 다이아몬드 코팅막(12)에 전류 흐름을 가능하게 하여 다른 용도로의 적용도 가능해진다.

도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 금속기판(10) 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층(13)을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층(13)은 다이아몬드 분말과 세라믹이 혼합되어 형성된 다이아몬드 복합 방열기판인 것을 특징으로 한다. 즉, 전술한 예에서 다이아몬드-금속 복합층(11)을 다이아몬드-세라믹 복합층(13)으로 변화시킨 것이다. 이 경우에는 다이아몬드-금속 복합층보다 내전압특성이 더욱 우수하다.

상기 다이아몬드-세라믹 복합층(13)은 다이아몬드-금속 복합층과 동일한 방법으로 제조될 수 있으며, 설명을 전용한다.

더 나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층(13)의 상부에는 다이아몬드 코팅막(12)이 더 형성될 수 있다. 다이아몬드 코팅막에 관하여는 전술하였으므로 생략한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 상기 다이아몬드-금속(또는 세라믹) 복합층(11, 13) 또는 다이아몬드 코팅막(12)과 연결된 외부 보조 방열 부 재(30)가 더 포함될 수 있다. 외부 보조 방열 부재는 방열의 효과를 더욱 극대화시키기 위하여 마련될 수 있으며, 본 발명의 기술분야에서 다양하게 알려진 구성이므로 이를 본 발명의 사상에 맞게 선택하여 적용할 수 있다.

이하에서는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법은, 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 상기 금속기판위에 다이아몬드 분말을 분산시킨 후 롤이나 프레스로 가압하여 금속기판 내로 다이아몬드 분말을 압입시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.

방열기판으로 사용될 금속의 기판 내부에 표면부로부터 다이아몬드 분말을 포함시키기 위해, 일정 두께의 금속기판을 준비하고, 이 금속기판 위에 수십 ~ 수 백㎛의 다이아몬드 분말을 분산시킨다. 이후 가열된 프레스 또는 롤로 다이아몬드 분말 위를 가압한다. 이러한 가압공정을 통해 금속기판 내부로 표면에 분산되었던 다이아몬드 분말이 침투하게 된다.

금속기판을 가열하지 않고도 이러한 공정으로 다이아몬드 분말을 금속내부에 분산시킬 수 있는 것은 가열된 프레스 또는 롤의 온도가 열전도율이 매우 좋은 다이아몬드 분말에 순간적으로 전달됨으로 해서 고온의 다이아몬드 입자가 저온의 금속을 소성변형시키며 손쉽게 침투되고, 또한 결합력을 부여하게 된다. 즉, 금속과 다이아몬드 입자간에 흑연화 반응을 일으킬 수 있는 반응시간이 매우 짧게 되어 우 수한 접착력을 유지하게 된다. 물론, 금속기판 재료내에 다이아몬드 분말을 침투시키는 공정은 상기의 공정으로만 제한되는 것은 아니며, 다양한 방법으로의 구현이 가능하다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 플라즈마 용사법을 이용하여 다이아몬드 분말과 금속 분말의 혼합체를 플라즈마 내에 원료로 공급하여 금속기판 위에 다이아몬드-금속 복합층을 코팅하는 것을 특징으로 한다.

방열기판으로 사용될 금속의 기판 표면부에 다이아몬드 분말을 포함시키기 위해 일정 두께의 금속기판을 준비한 후 플라즈마 용사 코팅(Plasma Spray Coating) 원리를 이용하여 플라즈마 건으로부터 분출되는 고온의 플라즈마에 다이아몬드 분말과 금속분말이 혼합된 복합분말을 고속으로 공급함으로써 금속분말을 플라즈마에 의해 미세한 용융금속 입자로 변화시키고 이를 다이아몬드분말 입자와 함께 금속기판 위에 복합재료 형태로 일정두께로 코팅한다. 이때 미세한 용융 금속분말은 다이아몬드분말을 금속기판 위에 접합시켜주는 역할을 한다. 플라즈마 용사 코팅에 의해 금속기판 위에 제한되지 않으나 수십 ~ 수 백 ㎛ 두께로 다이아몬드 분말과 금속이 혼합된 다이아몬드-금속 복합층을 형성시킨다. 이후 프레스 또는 롤로 코팅층을 가압하여 표면에 평탄도를 증대시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 다이아몬드 분말과 금속 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 금속기판 상부에 도포한 후 소결시켜 형성되는 것을 특징으로 한다. 일반적인 금속 페이스트에 다이아몬드 분말을 분산시켜 사용할 수 있으며, 이외에도 다양한 방법으로 다이아몬드-금속 복합 페이스트를 제조하여 금속기판에 도포한 후 소결시켜 다이아몬드-금속 복합층을 형성할 수 있다.

상기의 다이아몬드-금속 복합층의 형성방법은 다이아몬드-세라믹 복합층의 형성방법에도 응용될 수 있다. 전술한 설명으로도 본 기술분야에 속하는 자라면 다이아몬드-세라믹 복합층의 형성에 응용하는데 어려움이 없으므로 설명을 생략한다.

이후 이렇게 만들어진 다이아몬드-금속(세라믹) 복합층에 필요에 따라 기상화학합성법 등으로 다이아몬드 코팅막을 형성한다. 우선 이들 기판 표면에 존재하는 불순물의 제거를 위해 산 또는 알칼리 용액으로 약하게 에칭처리를 행하는 것이 좋다. 이후 다이아몬드의 핵생성 밀도를 높이기 위해 다이아몬드 분말이 포함된 에탄올 용액에서 이들 기판을 초음파 진동장치에서 10분간 전처리한다. 전처리 이후 금속 기판을 세척하고, 다이아몬드 합성장치에 금속 기판을 장입한다. 기상화학합성법을 통한 다이아몬드 코팅막의 증착은 알려진 모든 방식으로 활용이 가능한데, 예로, hot filament CVD, microwave PACVD, DC-PACVD 등이 가능하다. 그러나, 이들중 대면적 합성에는 열필라멘트 (hot filament CVD)방식이 장점을 가지므로 열필라멘트 방식을 통해 균일한 두께의 다이아몬드 코팅막을 증착한다. 다이아몬드 코팅을 위한 원료가스는 메탄을 기본으로 수소가 첨가될 수 있으며, 입자 제어를 위해서는 질소 및 알곤과 같은 제 3의 원소 가스가 첨가된다. 아울러, 다이아몬드 코팅 막에 전도성을 갖게 하고자 하는 경우에는 제 3의 원소로 붕소를 첨가하여 전도성 다이아몬드 코팅막을 증착한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방열기판의 개략 단면도로서, 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판을 도시한 도,

도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 다이아몬드-금속 복합층의 상부에 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 방열기판을 도시한 도,

도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판을 도시한 도,

도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 다이아몬드-세라믹 복합층의 상부에 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 방열기판을 도시한 도,

도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 상기 다이아몬드-금속(또는 세라믹) 복합층 또는 다이아몬드 코팅막과 연결된 외부 보조 방열 부재가 더 포함된 방열기판을 도시한 도이다.

** 도면의 주요부호에 대한 설명**

10: 금속기판

11: 다이아몬드-금속 복합층

12: 다이아몬드 코팅막

13: 다이아몬드-세라믹 복합층

20: 부품(배선)

30: 외부 보조 방열 부재

Claims (11)

1. 금속기판; 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 다이아몬드 분말과 금속이 혼합되어 형성된 다이아몬드 복합 방열기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 다이아몬드-금속 복합층의 상부에는 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판.
3. 제1항에 있어서, 상기 다이아몬드-금속 복합층은 상기 금속기판의 표면부로부터 소정 깊이까지 다이아몬드 입자가 인입되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판.
4. 금속기판; 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 방열기판으로서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층은 다이아몬드 분말과 세라믹이 혼합되어 형성된 다이아몬드 복합 방열기판.
5. 제4항에 있어서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층의 상부에는 다이아몬드 코팅막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아몬드-세라믹 복합층 또는 다이아몬드 코팅막과 연결된 외부 보조 방열 부재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판.
7. 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서,

   상기 다이아몬드-금속 복합층은 상기 금속기판위에 다이아몬드 분말을 분산시킨 후 롤이나 프레스로 가압하여 금속기판 내로 다이아몬드 분말을 압입시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법.
8. 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서,

   상기 다이아몬드-금속 복합층은 플라즈마 용사법을 이용하여 다이아몬드 분 말과 금속 분말의 혼합체를 플라즈마 내에 원료로 공급하여 금속기판 위에 다이아몬드-금속 복합층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법.
9. 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-금속 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서,

   상기 다이아몬드-금속 복합층은 다이아몬드 분말과 금속 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 금속기판 상부에 도포한 후 소결시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법.
10. 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서,

    상기 다이아몬드-세라믹 복합층은 다이아몬드 분말과 세라믹 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 금속기판 상부에 도포한 후 소결시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법.
11. 금속기판 및 상기 금속기판의 상부에 형성되는 다이아몬드-세라믹 복합층을 포함하여 이루어진 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법으로서,

    상기 다이아몬드-세라믹 복합층은 다이아몬드 분말과 세라믹 분말을 포함하여 이루어진 페이스트를 플라즈마 용사법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 복합 방열기판의 제조방법.

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