KR20120032937A - 양극산화 방열기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극산화 방열기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 관통홀(5)이 형성된 금속층(10)의 전면에 양극산화층(20)이 형성된 양극산화기판(11), 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 제1 내층회로층(30) 및 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 제2 내층회로층(40), 제1 내층회로층(30)과 제2 내층회로층(40)을 전기적으로 연결하도록 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50), 관통홀(5)의 내부를 충진하고, 홀도금층(50)에 의해 전기적으로 연결된 제1 내층회로층(30) 및 제2 내층회로층(40) 각각의 외측 방향으로 돌출되도록 연장되어 형성된 플러깅잉크(60), 상기 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 제1 절연층(90) 및 상기 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 제2 절연층(100)을 포함하고, 제1 절연층(90)에 형성된 제1 외층회로층(110) 및 제2 절연층(100)에 형성된 제2 외층회로층(120) 및 제1 외층회로층(110)과 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결하도록 관통홀(5) 또는 플러깅잉크(60)를 관통하도록 삽입된 연결부재(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 목적은 양극산화기판(11)을 이용함으로써 고방열 특성을 유지하고, 동시에 종래의 양극산화기판(11)이 갖는 소자배열의 한계를 극복하기 위하여, 연결부재(130)를 이용하여 다층 구조를 형성함으로써 고밀도/고집적 특성을 갖는 양극산화 방열기판 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

양극산화 방열기판 및 그 제조방법{ANODIZED HEAT-RADIATING SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 양극산화 방열기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판은 일반적으로 구리를 도전층으로 하고, 각종 열경화성 합성수지로 이루어진 보드의 일면 또는 양면에 동선으로 배선한 후 보드 상에 IC 또는 전자부품들을 배치 고정하고 이들 간의 전기적 배선을 구현하여 절연체로 코팅한 것이다. 최근, 전자산업의 발달에 전자 부품의 고기능화에 대한 요구가 급증하고 있고, 이러한 전자부품을 탑재하는 인쇄회로기판 또한 고밀도 박판화가 요구되고 있으며, 단면 인쇄회로기판에서 다층 인쇄회로기판(MLB)으로 발전하고 있다.
종래의 다층 인쇄회로기판의 경우, 고밀도/고집적 성능 구현에는 용이한 장점이 있었지만, 전자부품의 고밀도/고집적화에 따라 수반되는 발열문제에 대해서는 취약한 단점이 있었다.
한편, 오늘날 전자부품이 소형화, 박형화, 고밀도화, 경박단소화되어 감에 따라 야기되는 문제 중의 하나가 전자부품으로부터 발생하는 열에 대한 방열문제이다. 이에 따라, 최근에는 양극산화를 이용하여 발열소자의 열 방출을 극대화하기 위한 방열기판에 대한 연구가 진행되고 있다.
그러나, 양극산화를 이용한 방열기판의 경우, 고방열 성능 구현에는 용이한 장점이 있었지만, 양면 양극산화 방열기판을 형성하고, 다시 양극산화를 이용한 방열기판을 빌드업 방식으로 적층함으로써 다층 방열기판을 구현하기는 어려운 단점이 있다. 즉, 전자부품의 고밀도/고집적화에는 취약한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 방열특성은 유지하면서, 소자배열의 한계를 극복하기 위하여 연결부재를 이용하여 다층 구조를 형성할 수 있는 양극산화 방열기판 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판은, 관통홀이 형성된 금속층의 전면에 양극산화층이 형성된 양극산화기판, 양극산화기판의 일면에 형성된 제1 내층회로층 및 양극산화기판의 타면에 형성된 제2 내층회로층, 상기 제1 내층회로층과 상기 제2 내층회로층을 전기적으로 연결하도록 관통홀의 내벽에 형성된 홀도금층, 상기 양극산화기판의 일면에 형성된 제1 절연층 및 상기 양극산화기판의 타면에 형성된 제2 절연층, 제1 절연층에 형성된 제1 외층회로층 및 제2 절연층에 형성된 제2 외층회로층 및 제1 외층회로층과 제2 외층회로층을 전기적으로 연결하도록 상기 관통홀에 삽입된 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통홀의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층에 의해 전기적으로 연결된 제1 내층회로층 및 제2 내층회로층 각각의 외측 방향으로 돌출되도록 연장되어 형성된 플러깅잉크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 연결부재는 제1 외층회로층과 제2 외층회로층을 전기적으로 연결하도록 상기 플러깅잉크에 삽입된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속층은 알루미늄으로 형성되고, 상기 양극산화층은 알루미나로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재는 알루미늄와이어의 외주면에 알루미나층이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 제조방법은, (A) 금속층에 관통홀을 가공하고, 상기 금속층의 전면에 양극산화층을 형성하여 양극산화기판을 준비하는 단계, (B) 상기 관통홀의 내벽, 상기 양극산화기판의 일면 및 타면에 도금층을 형성하고, 상기 양극산화기판의 일면 및 타면에 형성된 도금층을 각각 패터닝하여 상기 관통홀의 내벽에 형성된 홀도금층에 의해 전기적으로 연결되도록, 제1 내층회로층 및 제2 내층회로층을 형성하는 단계, (C) 상기 관통홀을 관통하도록 연결부재를 삽입하는 단계, (D) 상기 양극산화기판의 일면에 제1 절연층을 형성하고, 상기 양극산화기판의 타면에 제2 절연층을 형성하는 단계, (E) 상기 연결부재를 통하여 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 절연층에 제1 외층회로층을 형성하고, 상기 제2 절연층에 제2 외층회로층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (B)단계와 상기 (C)단계 사이에, (B') 상기 관통홀의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층에 의해 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층 및 상기 제2 내층회로층 각각의 외측으로 연장되어 돌출되도록 플러깅잉크를 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (D)단계와 상기 (E)단계 사이에, (F) 상기 연결부재 양단의 돌출부가 절단되도록, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층의 노출면을 연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C)단계는 (C') 상기 플러깅잉크를 관통하도록 상기 연결부재를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 금속층은 알루미늄으로 형성되고, 상기 양극산화층은 알루미나로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재는 알루미늄와이어의 표면에 알루미나층이 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 (F)단계에서, 연결부재 양단의 돌출부가 절단되어 연결부재 내부의 알루미늄와이어가 노출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해 질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 양극산화 방열기판 및 그 제조방법은 기본적으로 금속층의 전면에 양극산화층이 형성된 양극산화기판을 이용함으로써, 고방열 특성을 유지하는 효과가 있다.
이와 동시에, 내층회로층이 관통홀을 통하여 전기적으로 연결될 뿐만 아니라, 외층회로층이 관통홀을 통과하도록 삽입된 연결부재를 통하여 전기적으로 연결되므로써, 고밀도/고집적 다층 기판의 구현이 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 연결부재는 알루미늄와이어에 알루미나층이 형성된 것으로서, 외층회로층(제1 외층회로층, 제2 외층회로층)을 전기적으로 연결할 뿐만 아니라, 방열특성을 더욱 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 단면도; 및
도 2 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 제조방법을 공정순서대로 도시한 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
양극산화 방열기판의 구조
도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 양극산화 방열기판은 관통홀(5)이 형성된 양극산화기판(11), 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 제1 내층회로층(30) 및 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 제2 내층회로층(40), 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50), 상기 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 제1 절연층(90) 및 상기 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 제2 절연층(100), 상기 제1 절연층(90)에 형성된 제1 외층회로층(110) 및 상기 제2 절연층(100)에 형성된 제2 외층회로층(120) 및 상기 제1 외층회로층(110)과 상기 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결하도록 상기 관통홀(5)에 삽입된 연결부재(130)를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 관통홀(5)의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층(50)에 의해 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층(30) 및 상기 제2 내층회로층(40) 각각의 외측 방향으로 돌출되도록 연장되어 형성된 플러깅잉크(60)를 더 포함할 수 있다.
양극산화기판(11)은 기본적으로 내부로부터 발생하는 열을 양극산화 방열기판의 외부에 효과적으로 방출하기 위한 부재로, 금속층(10) 및 양극산화층(20)으로 구성된다.
여기서, 상기 금속층(10)은 알루미늄으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 양극산화 공법이 적용가능한 망간(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf) 등을 포함할 수 있다.
상기 양극산화층(20)은 양극산화 공법에 의해 금속층(10)과 산소가 화학반응하여 형성된 절연층이다. 금속층(10)이 알루미늄으로 형성되는 경우, 양극산화층(20)은 알루미나층이 된다. 알루미나층은 다른 절연부재에 비해서 열전도율이 좋기 때문에, 알루미나층이 알루미늄 금속층(10)의 전면에 형성되더라도 알루미늄 금속층(10)의 열 방출은 원활하게 이루어질 수 있다.
내층회로층은 상기 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 제1 내층회로층(30) 및 상기 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 제2 내층회로층(40)을 포함하여 구성된다. 또한, 제1 내층회로층(30)과 제2 내층회로층(40)은 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50;본 명세서에서는 제조공정에서 타 도금층과의 명칭 구별을 위해, 상기 관통홀(5)의 내벽에 형성된 도금층을 홀도금층(50)이라 명명하도록 한다.)에 의하여 전기적으로 연결된다.
플러깅잉크(60)는 절연성 물질로 이루어지며, 상기 관통홀(5)의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층(50)에 의하여 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층(30) 및 상기 제2 내층회로층(40) 각각의 외측으로 연장되어 돌출되도록 충진된다. 플러깅잉크(60)는 일반적으로, 관통홀(5) 내부의 공극 발생을 방지하고, 관통홀(5) 내벽에 형성된 홀도금층(50)의 산화를 막는 역할을 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 구조에서 상기 플러깅잉크(60)는 상기 관통홀(5)의 엣지부분과 상기 연결부재(130) 사이의 공극 발생을 완전히 방지하기 위한 것이다.
다만, 상기 연결부재(130)의 단면의 지름이 상기 홀도금층(50)의 내측면 지름과 동일한 길이를 갖도록 연결부재(130)를 구현하는 경우에는, 도 1에 개시된 플러깅잉크(60)는 생략이 가능하다.
제1 절연층(90)은 상기 양극산화기판(11)의 일면에 형성되고, 제2 절연층(100)은 상기 양극산화기판(11)의 타면에 형성된다. 제1 절연층(90)은 제1 내층회로층(30)과 제1 외층회로층(110) 사이를 전기적으로 단락되지 않도록 절연시키고, 제2 절연층(100)은 제2 내층회로층(40)과 제2 외층회로층(120) 사이를 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 제1 절연층(90), 제2 절연층(100)으로는 예를 들어, 프리프레그(PPG;prepreg)와 같은 복합 고분자 수지 또는 FR-4, BT 등 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
제1 외층회로층(110)은 상기 제1 절연층(90)에 형성되고, 제2 외층회로층(120)은 상기 제2 절연층(100)에 형성되며, 양자는 상기 연결부재(130)에 의하여 전기적으로 연결된다.
연결부재(130)는 관통홀(5) 또는 관통홀(5)에 충진된 플러깅잉크(60)를 관통하도록 삽입되어, 제1 외층회로층(110) 및 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 따라서, 연결부재(130)는 전도성 물질을 포함하여야 한다.
또한, 제1 외층회로층(110)의 하면과 제2 외층회로층(120)의 상면이 상기 연결부재(130)를 통해 접촉하도록 형성된다.
또한, 상기 연결부재(130)의 단면의 지름은 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50)의 내측면 지름의 길이와 같거나 그보다 작아야 한다.
더 나아가, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판에서는 제1 내층회로층(30) 및 제2 내층회로층(40)이 홀도금층(50)에 의해 전기적으로 연결되어있고, 제1 외층회로층(110) 및 제2 외층회로층(120)이 연결부재(130)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 그러나, 상기 제1 외층회로층(110) 및 상기 제1 내층회로층(30), 상기 제2 외층회로층(120) 및 상기 제2 내층회로층(40) 또한, 비아홀을 가공하여 도금함으로써 층간 연결이 가능할 것이고, 이 역시 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명할 것이다.
양극산화 방열기판의 제조방법
도 2 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 이하, 이를 참조하여, 본 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 금속층(10)에 관통홀(5)을 가공한 후, 관통홀(5)을 포함하여 금속층(10)의 전면에 양극산화층(20)을 형성한다. 상기 금속층(10)과 상기 양극산화층(20)은 양극산화기판(11)을 구성하고, 양극산화기판(11)은 본 발명에 있어서, 전자부품으로부터 발생하는 열에 대한 방출효과를 극대화하는 역할을 수행한다.
양극산화 처리는 황산이나 옥살산 등의 전해액에서 피처리물(예를들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금)을 양극으로 하여 통전시키는 것으로, 피처리물 표면을 산화시켜서 깊이 방향으로 양극산화 피막을 생성하는 것이다. 구체적으로, 상기 금속층(10)이 알루미늄으로 형성되었다고 가정하면, 금속층(10)의 표면이 상기 전해액과 반응하여 경계면에서 알루미늄 이온(Al3 +)이 형성되고, 알루미늄 금속층(10)에 가해지는 전압에 의해 알루미늄 금속층(10)의 표면에 전류밀도가 집중되어 국부적인 열이 발생하며, 열에 의하여 더욱 많은 알루미늄 이온이 형성된다. 그 결과, 금속층(10)의 표면에 복수의 홈이 형성되고, 산소이온(O2 -)이 전기장의 힘으로 상기 홈으로 이동하여 알루미늄 이온과 반응함으로써 알루미나층을 형성할 수 있다. 여기서, 알루미나층은 다른 절연부재에 비해서 열전도율이 좋기 때문에, 알루미나층이 알루미늄의 전면에 형성되더라도 알루미늄의 열 방출은 원활하게 이루어질 수 있다.
이때, 상기 금속층(10)은 알루미늄으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 양극산화 공법이 적용가능한 망간(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf) 등을 포함할 수 있다. 상기 금속층(10)이 알루미늄으로 형성되는 경우, 상기 양극산화층(20)은 알루미나층이 된다.
다음, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 관통홀(5)의 내벽, 상기 양극산화기판(11)의 일면 및 타면에 도금층을 형성한 후, 양극산화기판(11)의 일면 및 타면에 형성된 도금층을 패터닝하여 내층회로층을 형성한다. 여기서, 내층회로층은 제1 내층회로층(30) 및 제2 내층회로층(40)을 포함한다. 양극산화기판(11)의 일면에 형성된 도금층은 제1 내층회로층(30)이 되고, 양극산화기판(11)의 타면에 형성된 도금층은 제2 내층회로층(40)이 된다.
내층회로층이 형성되는 과정을 구체적으로 설명하면, 양극산화기판(11)의 일면 및 타면에 형성된 도금층 상에, 드라이필름을 도포하고, 마스크로 블로킹한 상태에서 자외선을 조사한다. 그 후, 드라이필름을 현상액에 작용시키면, 자외선의 조사에 의해 경화된 부분은 그대로 남는 반면, 경화되지 않은 부분은 제거되어 에칭레지스트 패턴(35)이 형성된다(도 4 참조). 그 후, 에칭레지스트 패턴(35)으로부터 노출된 부분의 도금층을 에칭으로 제거하고, 에칭레지스트 패턴(35)을 박리하면, 결과적으로 제1 내층회로층(30) 및 제2 내층회로층(40)이 형성된다(도 5 참조).
한편, 상기 제1 내층회로층(30) 및 상기 제2 내층회로층(40)은 상기 홀도금층(50)에 의해 전기적으로 연결된다.
다음, 도 6에 도시한 바와 같이, 플러깅잉크(60)를 이용하여 상기 관통홀(5)의 내부를 충진하고, 또한, 상기 홀도금층(50)에 의하여 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층(30) 및 상기 제2 내층회로층(40) 각각의 외측으로 연장되어 돌출되도록 플러깅잉크(60)를 충진한다.
상기 플러깅잉크(60) 충진 방법을 구체적으로 설명하면, 먼저, 관통홀(5)과 대응하는 부분이 노출되도록 홀이 형성된 마스크를 양극산화기판(11)에 접하도록 위치시키고, 마스크의 상면에 플러깅잉크(60)를 도포한 후, 스퀴즈를 이용하여 상기 플러깅잉크(60)를 마스크홀 밖으로 밀어낸다. 이렇게 하여 플러깅잉크(60)가 마스크홀을 통해 빠져 나오면서 관통홀(5)에 채워진다.
이때, 상기 플러깅잉크(60)는 일반적으로 절연성의 물질로 이루어지며, 상기 관통홀(5)에 충진되어, 관통홀(5) 내부의 공극 발생을 방지하고, 관통홀(5) 내벽에 형성된 홀도금층(50)의 산화를 막는 역할을 한다. 본 실시예에 따른 양극산화 방열기판의 제조과정에서는, 관통홀(5)에 플러깅잉크(60)를 충진한 후, 플러깅잉크(60)를 관통하도록 연결부재(130;도 8 참조)를 삽입하는 일련의 과정에서, 관통홀(5)의 엣지부분과 연결부재(130) 사이의 공극 발생을 완전히 방지하기 위한 것이다.
상기 플러깅잉크(60)에 상기 연결부재(130)가 삽입된 후, 플러깅잉크(60)는 경화된다.
다만, 플러깅잉크(60)는 상기 관통홀(5)과 상기 연결부재(130) 사이의 공극을 메우기 위해 형성한 구성이므로, 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50)의 내측면 지름과 상기 연결부재(130)의 단면의 지름이 정확이 동일한 길이를 갖도록 연결부재(130)를 형성하는 경우, 상기 플러깅잉크(60)의 삽입 공정은 생략이 가능하다.
다음, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 연결부재(130)를 상기 관통홀(5)에 삽입한다. 이때, 상기 연결부재(130)는 알루미늄와이어(70) 표면에 알루미나층(75)이 형성된 구조를 포함한다.
먼저, 연결부재(130)를 준비한다(도 7 참조). 상기 연결부재(130)는 상기 관통홀(5) 또는 관통홀(5)에 충진된 상기 플러깅잉크(60)를 관통하도록 삽입되어(도 8 내지 도 9 참조), 후술할 제1 외층회로층(110)과 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 따라서, 다음과 같은 특성을 지닌다.
먼저, 상기 제1외층회로층(110), 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결하여야 하므로, 전도성 물질을 포함하도록 구성되어야 한다.
또한, 상기 제1외층회로층(110), 제2 외층회로층(120)이 전기적으로 연결되도록, 제1 외층회로층(110)의 하면과 제2 외층회로층(120)의 상면이 연결부재(130)를 통해 접촉해야 하므로, 상기 연결부재(130)의 길이는 상기 플러깅잉크(60)의 길이와 같거나, 그보다 길어야한다.
또한, 상기 연결부재(130)의 단면의 지름은 상기 관통홀(5)의 내벽에 형성된 홀도금층(50)의 내측면 지름의 길이와 같거나 그보다 작아야 한다. 여기서, 상기 연결부재(130)의 단면의 지름이 상기 홀도금층(50)의 내측면 지름과 동일한 길이를 갖도록 연결부재(130)를 구현하는 경우, 도 6에 개시된 상기 플러깅잉크(60)는 생략이 가능하다.
여기서, 상기 연결부재(130)는 알루미늄와이어(70) 표면에 알루미나층(75)이 형성된 구조를 포함한다(도 7 참조). 이때, 알루미나층(75)은 양극산화 공정을 통해 알루미늄와이어(70)의 표면에 형성된다. 상기 알루미늄와이어(70)는 전도성 물질로서, 알루미나층(75)이 알루미늄와이어(70)의 표면 전체에 형성되더라도, 추후에 진행될 연마 공정에서, 연결부재(130)의 돌출부(80)가 절단되어 알루미늄와이어(70)의 양 단면이 노출될 것이고, 상기 제1 외층회로층(110) 및 제2 외층회로층(120)은 노출된 알루미늄와이어(70)의 양 단면에 각각 접촉함으로써 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 알루미나층(75)은 양극산화 절연층으로서, 통상적으로 사용되는 에폭시 수지 절연층보다 열전도도가 높아, 열 방출 효과를 더욱 개선할 수 있다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 양극산화기판(11)의 일면에 제1 절연층(90)을 적층하고, 상기 양극산화기판(11)의 타면에 재2 절연층을 적층한다. 상기 제1 절연층(90)은 상기 제1 내층회로층(30)과 하기 제1 외층회로층(110) 사이를 전기적으로 단락되지 않도록 절연시키고, 상기 제2 절연층(100)은 상기 제2 내층회로층(40)과 하기 제2 외층회로층(120) 사이를 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 제1 절연층, 제2 절연층(100)으로는 예를 들어, 프리프레그(PPG;prepreg)와 같은 복합 고분자 수지 또는 FR-4, BT 등 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(130)의 양단의 돌출부(80)가 절단되도록, 상기 제1 절연층(90) 및 상기 제2 절연층(100)의 노출면을 연마하여 절연층의 표면을 평탄화한다. 이때, 상기 연결부재(130)로서, 알루미늄와이어(70)에 알루미나층(75)이 형성된 구조물을 사용하는 경우, 상기 절연층의 연마과정에서, 상기 연결부재(130) 양단의 돌출부(80)에 포함된 알루미나층(75)을 제거하여 상기 알루미나층(75)으로 둘러 싸여있던 알루미늄와이어(70)의 단면이 노출되어야 한다. 이는 상기 제1 외층회로층(110) 및 상기 제2 외층회로층(120)을 전기적으로 연결시켜야 하기 때문이다.
여기서, 절연층의 연마는 기계적인 연마 공정을 이용할 수 있다.
기계적인 연마 공정은 제트 스크럽(Jet scrub) 또는 버프(Buff)나 세라믹(Ceramic) 등의 연마 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 제트 스크럽 연마 방식은 알루미나(Al2O3)와 같은 연마입자를 고압으로 분사하여 절연층의 표면을 분리하는 방식이고, 버프 연마 방식은 버프를 고속도로 회전시켜 가공물과의 사이에 발생하는 압력에 의해서 가공하는 방식이며, 세라믹 연마 방식은 세라믹볼을 초고속으로 회전시켜 가공하는 방식이다.
다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(130)를 통하여 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 절연층(90)에 제1 외층회로층(110)을 형성하고, 상기 제2 절연층(100)에 제2 외층회로층(120)을 형성한다. 상기 외층회로층의 형성방법은 서브트랙티브법(subtrative process), 풀어디티브법(full additive process) 및 세미어디티브법(semi-additive process) 등이 있다. 상기 외층회로층의 형성 방법은 이와 같은 공법을 이용하여 형성 가능하며, 구체적인 내용은 기존에 통상적으로 사용되는 방법과 동일하다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 양극산화 방열기판 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해 질 것이다.
5 : 관통홀 10 : 금속층
11 : 양극산화기판 20 : 양극산화층
30 : 제1 내층회로층 35 : 에칭레지스트 패턴
40 : 제2 내층회로층 50 : 홀도금층
60 : 플러깅잉크 70 : 알루미늄와이어
75 : 알루미나층 80 : 돌출부
90 : 제1 절연층 100 : 제2 절연층
110 : 제1 외층회로층 120 : 제2 외층회로층
130 : 연결부재

Claims (11)

  1. 관통홀이 형성된 금속층의 전면에 양극산화층이 형성된 양극산화기판;
    상기 양극산화기판의 일면에 형성된 제1 내층회로층 및 상기 양극산화기판의 타면에 형성된 제2 내층회로층;
    상기 제1 내층회로층과 상기 제2 내층회로층을 전기적으로 연결하도록 상기 관통홀의 내벽에 형성된 홀도금층;
    상기 양극산화기판의 일면에 형성된 제1 절연층 및 상기 양극산화기판의 타면에 형성된 제2 절연층;
    상기 제1 절연층에 형성된 제1 외층회로층 및 상기 제2 절연층에 형성된 제2 외층회로층; 및
    상기 제1 외층회로층과와 상기 제2 외층회로층을 전기적으로 연결하도록 상기 관통홀에 삽입된 연결부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통홀의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층에 의해 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층 및 상기 제2 내층회로층 각각의 외측 방향으로 돌출되도록 연장되어 형성된 플러깅잉크;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 제1 외층회로층과 상기 제2 외층회로층을 전기적으로 연결하도록 상기 플러깅잉크에 삽입된 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속층은 알루미늄으로 형성되고, 상기 양극산화층은 알루미나로 형성된 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재는 알루미늄와이어의 외주면에 알루미나층이 형성된 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판.
  6. (A) 금속층에 관통홀을 가공하고, 상기 금속층의 전면에 양극산화층을 형성하여 양극산화기판을 준비하는 단계;
    (B) 상기 관통홀의 내벽, 상기 양극산화기판의 일면 및 타면에 도금층을 형성하고, 상기 양극산화기판의 일면 및 타면에 형성된 도금층을 각각 패터닝하여 상기 관통홀의 내벽에 형성된 홀도금층에 의해 전기적으로 연결되도록, 제1 내층회로층 및 제2 내층회로층을 형성하는 단계;
    (C) 상기 관통홀을 관통하도록 연결부재를 삽입하는 단계;
    (D) 상기 양극산화기판의 일면에 제1 절연층을 형성하고, 상기 양극산화기판의 타면에 제2 절연층을 형성하는 단계;
    (E) 상기 연결부재를 통하여 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 절연층에 제1 외층회로층을 형성하고, 상기 제2 절연층에 제2 외층회로층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 (B)단계와 상기 (C)단계 사이에,
    (B') 상기 관통홀의 내부를 충진하고, 상기 홀도금층에 의해 전기적으로 연결된 상기 제1 내층회로층 및 상기 제2 내층회로층 각각의 외측으로 연장되어 돌출되도록 플러깅잉크를 충진하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 (D)단계와 상기(E)단계 사이에,
    (F) 상기 연결부재 양단의 돌출부가 절단되도록, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층의 노출면을 연마하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 (C)단계는
    (C') 상기 플러깅잉크를 관통하도록 상기 연결부재를 삽입하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 금속층은 알루미늄으로 형성되고, 상기 양극산화층은 알루미나로 형성된 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부재는 알루미늄와이어의 표면에 알루미나층이 형성된 것을 특징으로 하고,
    상기 (F)단계에서, 연결부재 양단의 돌출부가 절단되어 연결부재 내부의 알루미늄와이어가 노출되는 것을 특징으로 하는 양극산화 방열기판의 제조방법.
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