KR20130049087A - 열전도형 플렉시블 배선판의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전도형 플렉시블 배선판의 구조에 관한 것으로, 이형 필름, 열전도성 접착 필름, 열전도 필름을 포함한다. 이형 필름은 이형 기능을 갖는 접착 필름이다. 열전도성 접착 필름은, 이형 필름의 일표면에 제공되며, 에폭시 수지, 유기 용매와 열전도 입자를 갖고, 혼합, 분쇄, 소성 및 반경화에 의해 접착 필름을 형성한다. 열전도 필름은, 열전도성 접착 필름의 일표면에 제공되며, 열전도 필름은 에칭 가공에 의해 패턴 영역을 형성한다. 이것에 의해, 열전도성 접착 필름 및 열전도 필름을 일체 성형으로 하면, 전열 및 도전효과를 동시에 갖는 것으로, 굽힘성과 가소성을 지녀, 후공정의 가공에 편리를 제공할 수 있다.

Description

열전도형 플렉시블 배선판의 구조{Structure of thermal conductive flexible printed circuit board}

본 발명은 프린트 배선판 분야에 관한 것이고, 특히 양호한 열전도 및 도전효과를 갖고, 가소성을 가지며, 후공정의 가공이 편리한 열전도형 플렉시블 배선판에 관한 것이다.

경제의 고속 발전에 따라서, 에너지 소비와 이산화 탄소의 방출이 점점 증가하고, 자연환경의 기후변이를 유발하여, 결국에는 인간의 생활 환경에 악영향을 미치고 있다. 따라서, 우리는 힘을 합쳐서 이와 같은 진전을 중지시키지 않는다면, 그 효과를 수습할 수 없을 것이다. 현재는, 태양광 발전, 풍력 발전, 조력발전, 지열발전 등, 이미 각종의 새로운 에너지의 연구가 실시되는 이외에, 각종의 카본 배출을 저감하는 설비도 대량으로 사용되고 있다.

그 중, LED(발광 다이오드)는, 극히 좋은 조명 효율을 갖고, 그 생산 프로세스는, 독성 물질을 배출하지 않는다. 또한, 사용 수명이 길어 여러 가지 장점에서, 조명 장치의 분야에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, LED는, 전기소비와 발열이 사용시간에 따라서 높아진다. 열 에너지를 빨리 배출하지 않으면, LED의 휘도가 저하되고, 소자의 열화가 가속된다. 이 때문에, LED의 열관리는 매우 중요한 것이기 때문에, 생산 비용이 높아지는 주요한 요인으로 되어 있고 신뢰성에도 영향을 준다.

현시점의 LED 팩케이지의 방열 기판은, 프린트 배선판(PCB), 메탈 코어 배선판(Metal Core PCB，　MCPCB), 세라믹 기판(Ceramic　Substrate) 및 직접결합 구리 기판(Direct　Bond　Cu，DBC), 합계 4 종류를 갖는다. 도 １의 일반의 금속 베이스 프린트 배선판을 사용할 때의 구조 양태도를 참조한다. 도면에 도시한 바와 같이, MCPCB 판재(1)를 기판으로 사용하고, LED 칩 또는 LED 광원(2)을 직접 그 위에 포함하는 패턴 영역(11)에 설치되어 있다.

금속 자체가 극히 양호한 열전도성을 가지고 있기 때문에, 많은 사람은 방열 문제의 베스트 초이스라는 착각이 있다. 그러나, 그 유효성은 의문시되고 있고, 유전체층 부재의 조성과 두께가 MCPCB 판재(1)의 박리 강도, 항복 전압, 열전도계수, 가동전압 및 층분리 어려움 등에 의해, 특성이 결정된다. 따라서, 층분리와 항복전압 등의 문제를 극복하기 위하여, 점도를 향상시킨 접착제를 사용할 수 있지만, 도리어 열저항이 높아져서 열전도성이 저해된다. 또한 MCPCB 판재(1)는 강성 성질을 띠기 때문에, 후공정의 가공 또는 설치시, 굽힘이 필요한 장면에는 적합하지 않는다.

그래서, 후공정의 가공의 편리를 도모하기 위하여, 도 2, 일반의 플렉시블 배선판의 구조 양태도를 참조한다. 도시한 바와 같이 플렉시블 배선판(Flexible PCB, FPCB)(3)는 박형 또는 탄성을 갖는 기재(예컨대 절연성 접착 필름)가 사용되고, 그 상면은 전자소자(4)를 설치하기 위한 패턴 영역(31)이 제공되어 있다. 플렉시블 배선판(3)은 부드럽고, 두께가 얇은 등의 특성을 갖기 때문에, 우수한 가소성을 갖고, 각종의 후공정 가공이 편리하다. 그러나, 장치를 사용하는 동안, 열이 대폭적으로 발생하여, 전기 회로의 가동이 열손실(heat loss)을 형성하고 있던 불안정 상태야 말로 플렉시블 배선판(3) 사용할 때의 최대 저해이다.

본 발명의 1개의 목적은 열전도형 플렉시블 배선판의 구조를 제공한다. 열전도성 에폭시 수지 재료로부터 열전도성 접착 필름을 형성하고, 그 위에 회로 설계에 대응된 패턴 영역을 피복하는 도전 필름을 갖고, 전자 소자끼리의 연결 및 열전도 기능을 제공할 수 있다. 그 가소성은 후공정의 가공 점착 작업에 편리를 제공하고, 양호한 열전도 효과를 갖고, 전자 소자를 사용할 때에 발생하는 열 에너지를 고속으로 외부로 전도시켜 전자 소자는 더욱 안정하게 가동될 수 있다.

본 발명의 다음 목적은 열전도성 접착 필름의 편측에 제공되는 이형 필름을 이용하여, 전자 소자를 팩케이지 가공할 때의 지지력량을 향상시킬 수 있는, 열전도형 플렉시블 배선판의 구조를 제공한다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 제조 비용이 낮고, 제조가 쉬우며, 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 특성을 갖는, 열전도형 플렉시블 배선판의 구조를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 열전도형 플렉시블 배선판의 구조는, 이형 필름, 이형 필름의 일표면에 제공되며, 에폭시 수지, 유기 용매와 열전도 입자를 갖고, 혼합, 분쇄, 소성 및 반경화하여 이루어지는 열전도성 접착 필름, 열전도성 접착 필름의 일표면에 제공되며, 에칭 가공에 의해 패턴 영역을 형성하는 도전 필름을 포함한다.

본 발명에서는 이형 필름이 제공하는 지지력량을 이용하여, 프린트 배선판의 회로 제작을 완성한다. 최후의 콘포넌트를 설치한 후에, 이형 접착 필름을 박리하여, 열전도성 접착 필름 및 그 상면에 형성되는 회로 패턴을 방열 모듈 상에 접착한다. 이 외에, 열도전성 접착 필름 자체는 열도전 입자를 갖고, 전자소자를 사용할 때의 열 에너지를 전송하여, 전기 회로 사용의 안정성을 유지할 수 있다. 그 중, 도전 필름은 동박 또는 알루미늄박이다.

도 1은 일반의 금속 베이스 기판을 사용할 때의 구조 양태도이다.
도 2는 일반의 플렉시블 배선판의 구조 양태도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 구조 양태도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 사용 양태 개략도(그의 1)이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예의 사용 양태 개략도(그의 2)이다.

발명을 실시하기 위한 형태

본 발명의 내용의 이해를 도모하기 위하여, 하기 설명에 도식을 조합하여 참고한다.

실시예

도 3 내지 5의 본 발명의 바람직한 실시예의 구조 양태도와 각종 사용 양태도를 참조한다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 열전도형 플렉시블 배선판의 구조(5)는 주로, 이형 필름(51), 열전도성 접착 필름(52)과 도전 필름(53)을 포함한다.

그 중, 이형 필름(51)은, 양면 이형의 도장층을 갖는 접착 필름이고, 주요한 기능은, 열전도성 접착 필름(52)의 저면을 지지하여, 적절한 가소성 및 강도를 갖기 때문에, 열전도성 접착 필름(52)에 필요한 지지력량을 제공할 수 있다. 특히 설명할 것은, 이형 필름(51)의 접착 필름의 화학 조성은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene Terephthalate, PET)가 바람직하고, 이형의 도장층은, UV 경화 실리콘 박리 도료(UV-cured silicone release coating)가 바람직하다.

열전도성 접착 필름(52)은, 이형 필름(51)의 상면에 제공되며, 열전도성 접착 필름(52)은, 에폭시 수지, 유기 용매(도시되지 않음) 및 열전도 입자(522)를 갖고, 혼합, 분쇄, 소성 및 반경화하여 형성한다. 특히 주의해야 할 것은 에폭시 수지(521)와 유기 용매를 용해하여 혼합시킨 후, 혼합물은, 도포방식에 따라서 이형 필름(51)에 제공된다. 소성에 의해, 유기 용매를 휘발시키고, 혼합물을 반경화하여, 업자가 말하는 B-stage 상태로 한 후, 열전도성 접착 필름(52)을 형성한다.

도전 필름(53)은, 구리박을 사용하고, 열전도성 접착 필름(52)의 상면에 제공되며, 열전도 필름(53)은, 에칭 가공에 따라서 패턴 영역(531)을 형성하고 있어, 적어도 1개의 전자소자(6)의 설치에 제공된다.

이에 의해, 설치 사용하는 것은, 이형 필름(51)을 박리한 후, 열전도성 접착 필름(52)의 가소성을 이용하여, 각종의 커브 면을 따라서 굽혀서 설치할 수 있다. 따라서, 열전도성 접착 필름(52)에 준비하는 열전도 입자(522)에 의해, 전자소자(6)를 사용할 때의 열에너지를 전도시켜, 전기회로 가동 안정성을 유지한다.

이상 설명한 바와 같이, 열전도성 접착 필름(52)의 유연한 재질 및 가소성은 그의 상면에 제공되는 열전도 필름(53)을 이용하여, 전자소자(6)의 패턴 가공에 제공되고 있기 때문에, 극히 양호한 열전도 효과를 갖고, 전자소자(6)를 사용할 때에 발생하는 열 에너지를 신속하게 외부로 전도할 수 있다. 이형 필름(51)은 또한 열전도성 접착 필름(52)에 지지력량을 제공하여, 회로 제작 공정에서 기판 전체의 완전성을 유지시킬 수 있다.

이상 설명한 것은, 본 발명의 바람직한 실시예이고, 본 발명의 실시범위에 제한을 가하는 것은 아니다. 따라서, 당해 기술에 일반 지식을 갖는 사람, 또는 본 발명의 기술을 숙지하는 자라면, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는, 여하한의 변경 변화와 수식도 본 고안의 특허청구범위에 포함됨을 알 것이다.

＜공지 기술＞
1: MCPCB 판재
11: 패턴 영역
2: LED 칩 또는 LED 광원
3: 플렉시블 프린트 배선판
31: 패턴 영역
4: 전자소자
<본 발명>
5: 열전도형 플렉시블 배선판의 구조
51: 이형 필름
52: 열전도성 접착 필름
521: 에폭시 수지
522: 열전도 입자
53: 도전 필름
531: 패턴 영역
6: 전자소자

Claims (2)

1. 이형 필름;
   상기 이형 필름의 일표면에 제공되고, 에폭시 수지, 유기 용매와 열전도 입자를 갖고, 혼합, 분쇄, 소성 및 반경화하여 이루어지는 열전도성 접착 필름; 및
   상기 열전도성 접착 필름의 일표면에 제공되고, 패턴 영역이 에칭된 도전 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열전도형 플렉시블 배선판의 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열전도성 접착 필름은 구리박 또는 알루미늄박인 것을 특징으로 하는 열전도형 플렉시블 배선판의 구조.

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