KR20120062520A - 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법 - Google Patents
기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 기판; 가접착제를 통해 상기 기판 표면과 접합되는 금속박판; 상기 기판의 일부가 노출되도록, 상기 금속박판의 일부를 에칭하여 형성되는 고정홈; 및 상기 고정홈과 상기 금속박판에 연속되게 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체를 기술적 요지로 하며, 본 발명은 가접착제로 기판과 금속박판을 1차 접착시키고, 에칭에 의해 형성된 고정홈과 상기 금속의 일부에 고정 접착제를 2차로 접착시켜서, 종래의 산화가 잘되지 않는 금속만 접착하는 한계를 해결함으로써, 다양한 금속박판을 기판에 부착하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 복합접합체 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 금속박판을 기판에 이중으로 접착시키고, 고정홈과 금속박판에 연속적으로 형성된 고정 접합층으로 기판과 금속박판을 접합시키는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 실리콘, 세라믹 금속 등의 소재인 기판을 니켈, 티탄, 크롬합금 등의 금속재와 접합하는 기술은 다양한 응용분야에 이용되고 있다. 특히, 알루미나, 지르코니아, 마그네시아 등의 세라믹재에 금속재를 확산접합 기술로서, 진공증착, 도금, 융착, 페이스트 인쇄 등을 이용하여, 기판과 금속재의 접합체가 제조되어 각종 디바이스나 시스템에 응용되고 있다.
그러나, 진공증착의 경우, 고가의 진공장치, 후막(thick film) 형성의 곤람함 등 경제성 및 양산성에 제약 조건이 있으며, 도금의 경우에는 복잡한 전처리로 인한 환경 문제 및 후막 형성이 곤란하고, 복합체로 형성된 금속 층에서 전기적 특성이 잘 나타나지 않는 문제점이 있다.
또한, 융착의 경우, 두께 제어가 곤란할뿐 아니라, 고온의 환경에서 형성되므로, 산화문제를 고려해야 하며, 고온과 더불어 진공 분위기가 필수적이므로 경제적이지 않는 문제점이 있다.
마지막으로, 인쇄 방법은 금속의 페이스트를 이용하여 인쇄하는 방법으로, 산화가 잘 되지 않는 제한된 금속에 대해서만 페이스트를 이용할 수 있으며, 유리질과 금속 분말이 혼합된 상이므로 저항이 높고, 고유한 금속을 유지하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하고자 고안된 것으로서, 금속박판을 가접착제와 고정 접착층의 이중 접착으로 기판에 접합하여, 금속의 고유의 성질을 유지하면서 경제성 및 양산성을 갖는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기판; 가접착제를 통해 상기 기판 표면과 접합되는 금속박판; 상기 기판의 일부가 노출되도록, 상기 금속박판의 일부를 에칭하여 형성되는 고정홈; 및 상기 고정홈과 상기 금속박판에 연속되게 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 금속박판은 10㎛~100㎛의 박형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 금속박판은 Al 또는 Cu로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고,상기 고정 접착층은 상기 금속박판의 외주면에 마주보거나 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 기판 또는 10㎛~100㎛의 박형태의 Al 또는 Cu의 금속박판의 표면에 가접착제를 도포하는 도포단계; 상기 가접착제로 상기 기판과 금속박판을 접착하는 접착단계; 상기 금속박판에 상기 기판이 노출되는 고정홈을 형성하는 에칭단계; 상기 금속박판과 상기 고정홈에 걸쳐 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층을 형성하는 고정접착단계; 및 상기 금속박판을 열처리하는 열처리 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 고정접착단계는 상기 고정 접착층이 상기 금속박판의 외주면을 감싸거나, 마주보도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 가접착제로 기판과 금속박판을 1차 접착시키고, 에칭에 의해 형성된 고정홈과 상기 금속의 일부에 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층을 통해 2차로 상기 기판과 금속박판을 접착시켜서, 종래의 산화가 잘되지 않는 금속만 기판에 접착할 수 있는 한계를 해결함으로써, 다양한 금속박판을 기판에 부착하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 이를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고가의 진공장비를 구비하지 않아도 되므로, 경제성 및 양산성이 높은 효과가 있다.
도 1 - 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체의 단면도.
도 2 - 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체의 평면도.
도 2 - 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체의 평면도.
도 1은 본 발명에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체에 대한 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체에 대한 평면도이다.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체는 기판(10)과 금속박판(30)과 고정홈(40) 및 고정 접착층(50)으로 이루어진다.
먼저 기판(10)은 금속, 반도체, 세라믹 등 다양한 재료로 이루어지며, 절연기판을 사용시에는 세라믹 기판을 사용한다.
다음으로, 금속박판(30)은 순수 금속박, 합금 박 물질을 사용하며, 두께는 10㎛~100㎛의 박형태로 이루어진다.
그리고, 상기 금속박판(30)은 백금, 은, 알루미늄, 티타늄, 구리, 니켈, 크롬 또는 이들 금속의 합금 박 중 어느 하나로 이루어진다.
상기 기판(10) 또는 금속박판(30)의 일측에는 가접착제(20)를 도포하여, 상기 기판(10)과 상기 금속박판(30)이 일차적으로 접합할 수 있도록 한다.
여기서, 가접착층(20)은 200℃~800℃의 열처리에 의해 휘발하거나, 탄화되어 CO2가스로 변화되는 물성을 지닌 접착기능이 있는 수지계, 고무계, 수지계와 고무계가 혼합된 혼합계를 포함하는 유기합성수지계 물질 또는 녹말계, 단백질계, 고무계, 수지계를 포함하는 유기천연수지계 물질을 사용하며, 아교, 협기성 접착제, 왁스 등이 바람직하다. 상기 가접착층(20)은 상기 기판(10)과 상기 금속박판(30)을 일차적으로 접착시키고, 열처리에 의해 휘발되어 상기 기판(10)과 금속박판(30) 사이에 빈공간을 형성할 수 있으며, 이는 가압되는 열처리에 의해 상기 금속박판(30)의 표면에 산화물이 형성되어 그 공간을 메우면서 상기 기판(10)과 상기 금속박판(30)을 접착시키는 효과가 있다.
다음으로, 고정홈(40)은 상기 금속박판(30)의 일면을 적어도 하나이상, 선택적으로 에칭하여, 상기 기판(10)이 드러나도록 파여진 홈형상으로 이루어진다. 상기 고정홈(40)은 일정한 간격을 두고, 반복되도록 형성되며, 상기 고정홈의 높이(40)는 10㎛~40㎛로 이루어진다.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는, 상기 고정홈(40)은 하나 이상의 직교하는 직선으로 형성되며, 첫번째로 상기 선택적 에칭은 리소그라피, 스크린 인쇄, 메탈 마스크 방법 등을 이용한다.
상기 선택적 에칭은 사전에 패턴을 형성하고, 에칭 용액을 이용한 습식에칭, 이온빔 또는 플라즈마를 이용한 건식 에칭, 반응성 가스를 이용한 반응성 에칭 방법을 이용한다.
마지막으로, 고정 접착층(50)은 상기 고정홈(40)의 일부와, 에칭되고 남겨진 금속박판(30)의 일부에 접착제를 연속적으로 도포하여 형성되며, 상기 가접착제에 의해 일차적으로 접합한 상기 기판(10)과 상기 금속박판(30)을 가장자리에서 이차적으로 접착 시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 고정 접착층(50)는 유리계, 금속계, 니켈 페이스트중 어느 하나를 포함하여 형성되며, 200℃~800℃의 열처리에 의해 경화된다.
본 발명에 따른 다양한 실시예에 따르면, 상기 고정 접착층(50)는 상기 금속박판(30)의 외주면을 마주보도록 한 쌍을 이루거나, 상기 금속박판(30)의 외주면을 감싸면서 상기 고정홈(40)과 연속되게 접착제를 도포하여 형성되어, 열처리로 경화되므로, 안정감있게 상기 금속박판(30)과 상기 기판(10)을 접합시킨다.
한편, 열처리는 대기 분위기 또는 산소분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 열처리는 상기 고정 접착층(50)을 경화시키면서, 동시에 상기 가접착제(20)를 제거하여, 상기 가접착제(20)가 차지하던 공간을 만큼 상기 금속박판(30)이 열처리에 의해 형성된 산화물이 차지하여, 상기 기판(10)과 금속박판(30)을 더욱 견고하게 접착시킬 수 있도록 한다.
다음으로, 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체의 제조방법은 도포단계(A,B), 접착단계(C), 에칭단계(D,E), 고정접착단계(F) 및 열처리 단계로 이루어진다.
번저, 도포단계는 기판(10)을 준비하는 단계와(A), 기판(10) 또는 금속박판(30)의 표면에 가접착제(20)를 균일하게 도포하는 단계로 이루어진다.(B)
다음으로 접착단계(C)에서는, 상기 가접착제(20)를 사이에 두고, 상기 기판(10)과 금속박판(30)을 대면하여 상기 금속박판(30)이 구겨지지 않고 균일하게 접착하도록 한다. 이렇게 접착된 가접착제(20)는 열처리에 의해 휘발되고, 열처리에 의해 형성된 상기 금속박판(30)의 산화물로 채워져서 상기 기판(10)과 상기 금속박판(30)이 일차적으로 접합될 수 있도록 한다.
여기서 상기 금속박판(30)은 10㎛~100㎛의 박형태로 이루어지며, Al, Cu, Ag 또는 이들 금속의 합금인 것이 바람직하다. 이렇게 얇게 형성된 금속박판(30)은 열처리에 의해 형성된 산화물로 좀 더 용이하게 상기 기판(10)에 접착이 가능하다.
다음으로 에칭단계(D, E)는, 상기 금속박판(30)의 일부를 적어도 하나 이상 제거하여 가접착제(20)가 노출되도록 하는 단계와(D), 가접착제(20)도 일부 제거하여, 상기 기판(10)이 노출되는 고정홈(40)을 형성하는 단계로 이루어진다. 상기 고정홈(40)은 직교되는 선이 적어도 하나이상으로 형성될 수 있으며, 상기 고정홈(40)에 의해 아직 에칭되지 않고 남은 상기 금속박판(30)의 다수개의 모듈이 형성되도록 한다.
다음으로 고정접착단계(E)에서는, 상기 금속박판(30)의 다수개의 모듈과 상기 고정홈(40)의 일부에 접착제를 연속적으로 도포하여, 상기 금속박판(30)을 상기 기판(10)에 이차적으로 고정시키는 고정 접착층(50)이 형성되도록 한다.
상기 고정 접착층(50)은, 상기 금속박판(30)이 상기 기판(10)에게 견고하게 부착될 수 있도록 하며, 상기 가접착제(20)와 더불어 이중으로 접착할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 고정 접착층(50)은 적어도 유리계, 금속계, 알루미늄 페이스트 그리고 니켈 페이스트 중 어느 하나를 포함하여 이루어지도록 한다.
또한, 상기 고정 접착층(50)을 경화시키는 열처리 단계를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 열처리 단계에서는 산소 또는 질소 분위기에서 200℃~800℃에서 상기 금속박판(30)을 열처리하여 경화시키며, 동시에 상기 가접착제(20)를 제거하여, 상기 금속박판(30)과 상기 기판(10)가 열처리에 의해 형성된 금속 산화물로 보다 용이하게 접합할 수 있도록 한다.
10: 기판 20: 가접착제
30: 금속박막 40: 고정홈
50: 고정 접착층
30: 금속박막 40: 고정홈
50: 고정 접착층
Claims (6)
- 기판(10);
가접착제(20)를 통해 상기 기판(10) 표면과 접합되는 금속박판(30);
상기 기판(10)의 일부가 노출되도록, 상기 금속박판(30)의 일부를 에칭하여 형성되는 고정홈(40); 및
상기 고정홈(40)과 상기 금속박판(30)에 연속되게 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체. - 제1항에 있어서, 상기 금속박판(30)은
10㎛~100㎛의 박형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속박판(30)은
Al 또는 Cu로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체. - 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 고정 접착층(50)은
상기 금속박판(30)의 외주면에 마주보거나 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체. - 기판(10) 또는 10㎛~100㎛의 박형태의 Al 또는 Cu의 금속박판(30)의 표면에 가접착제(20)를 도포하는 도포단계;
상기 가접착제(20)로 상기 기판(10)과 금속박판(30)을 접착하는 접착단계;
상기 금속박판(30)에 상기 기판(10)이 노출되는 고정홈(40)을 형성하는 에칭단계;
상기 금속박판(30)과 상기 고정홈(40)에 걸쳐 접착제를 도포하여 형성된 고정 접착층(50)을 형성하는 고정접착단계; 및
상기 금속박판(30)을 열처리하는 열처리 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체의 제조방법. - 제5항에 있어서, 상기 고정접착단계는
상기 고정 접착층(50)이 상기 금속박판(30)의 외주면을 감싸거나, 마주보도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속박판이 접합된 복합접합체의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100123815A KR20120062520A (ko) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100123815A KR20120062520A (ko) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120062520A true KR20120062520A (ko) | 2012-06-14 |
Family
ID=46683440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100123815A KR20120062520A (ko) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 기판과 금속박판이 접합된 복합접합체 및 그의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20120062520A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014042413A1 (ko) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | 주식회사 두산 | 방열용 금속박, 이의 제조방법, 상기 방열용 금속박을 포함하는 방열용 금속박 적층판 및 다층 인쇄회로기판 |
-
2010
- 2010-12-06 KR KR1020100123815A patent/KR20120062520A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| WO2014042413A1 (ko) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | 주식회사 두산 | 방열용 금속박, 이의 제조방법, 상기 방열용 금속박을 포함하는 방열용 금속박 적층판 및 다층 인쇄회로기판 |
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