KR20140107442A - 적어도 하나의 전자 부품과 전체적으로 또는 부분적으로 금속인 라디에이터 사이의 열전도성 전기절연 링크 - Google Patents

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라르비 벤다니
미마운 아스꾸
프란시스 드라모르트
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발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르
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Abstract

본 발명은 전체적으로 또는 부분적으로 금속인 라디에이터(5)와 적어도 하나의 전자 부품(2) 사이에 열전도성 전기절연 링크를 생성하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 전자 부품(2)과 라디에이터(5)는 조립체(1)의 일부를 형성하고, 상기 조립체는 또한 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이에 배치되는 인쇄회로기판(4)을 포함하고, 상기 인쇄회로기판(4)은 적어도 하나의 금속 층(8, 9) 및 금속 삽입체(13)를 포함한다. 본 발명의 방법에 따르면, 적어도 하나의 금속 표면(11, 12, 15, 16, 17)이 양극산화 처리되고, 상기 전자 부품(2)으로부터의 열이 상기 표면을 통해 라디에이터(5)로 소산되며, 상기 금속 표면은 전자 부품(2), 인쇄회로기판(4) 및 라디에이터(5) 중 하나에 속한다.

Description

적어도 하나의 전자 부품과 전체적으로 또는 부분적으로 금속인 라디에이터 사이의 열전도성 전기절연 링크{THERMALLY CONDUCTIVE AND ELECTRICALLY INSULATING LINK BETWEEN AT LEAST ONE ELECTRONIC COMPONENT AND A COMPLETELY OR PARTIALLY METAL RADIATOR}
본 발명은 적어도 하나의 전자 부품과 라디에이터(radiator) 사이에 열전도성 전기절연 연결부를 형성하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 내용에서, "전기절연 연결부"라는 표현은, 전기적 신호들의 연속성 및 그들의 절연을 보장하는 연결부를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "전기절연"은 표준 IPC TM650에 따라 규정된다.
여전히 본 발명의 내용에서, 연결부가 10 W 내지 20 W의 파워들(powers)에 대해서 1.5 ℃/W 내지 3.5 ℃/W의 값의 열적(thermal) 저항을 가질 때, 그 연결부가 열전도성이다.
일반적으로, 인쇄회로기판의 열적 저항을 측정하기 위해서, MOS 트랜지스터가 이러한 인쇄회로기판으로 납땜될 수 있을 것이고 그리고 전류가 이러한 트랜지스터의 내부 다이오드 내로 공급될 수 있을 것이다. 이러한 인쇄회로기판의 양 측부 상에서의 전압 측정들은, 제조자가 발행한 인쇄회로기판의 재원들(specifications)을 기초로, 온도의 변경을 제공한다.
인쇄회로기판의 열적 저항이 일단 밝혀지면, 인쇄회로기판 및 캐리어를 포함하는 조립체에 대해서 동일한 방식으로 진행하고 이러한 조립체의 양 측부 상의 전압을 측정할 수 있을 것이다. 조립체의 열적 저항이 그로부터 추정될 수 있고, 그에 따라, 인쇄회로기판의 열적 저항을 차감함으로써, 캐리어의 열적 저항이 추정될 수 있을 것이다.
본 발명은 특히 그러나 비배타적으로 인버터의 전력 스위치 형성 부분으로서 채용되는 전자 부품들에 적용될 수 있다. 이러한 인버터는, 예를 들어, 전기 모터를 추가적으로 포함하고 전기 차량 또는 히이브리드 차량 내로 통합되는 인버터/충전기 회로에 포함된다.
전자 부품 및 라디에이터는 인쇄회로기판을 포함하는 조립체의 일부를 형성하고, 전자 부품에 의해 소산되는 열이 상기 인쇄회로기판을 통해서 라디에이터로 전달된다. 도 1의 예에서 도시된 바와 같이, 전자 부품(101)에 의해 생성된 열을 라디에이터(102)로 전달하는 것을 촉진하기 위해서, 예를 들어 구리로 제조된 삽입체(100)를 인쇄회로기판 내로 삽입하는 것이 공지되어 있다. 전자 부품(101)으로 고전압 및/또는 고전류가 공급될 때, 보다 많은 양의 열이 생성되고 그리고 전자 부품(101)과 라디에이터(102) 사이에서 요구되는 전기적 절연이 증가된다.
특허출원 EP 2 023 706에는, 라디에이터와 전자 부품 사이에 배치된 삽입체의 층을 양극산화 처리(anodizing)하는 것이 개시되어 있다. 이러한 삽입체는 인쇄회로기판을 지나서 라디에이터까지 연장한다.
특허 US 6 449 158는 인쇄회로기판 내의 공동 내에 전자 부품을 배치하는 것, 그리고 양극산화 처리된 알루미늄 층을 이러한 전자 부품과 라디에이터 사이에 개재하는 것을 개시한다. 그에 따라, 전자 부품은 인쇄회로기판의 외측 면에 의해 지탱되지 않는다.
라디에이터와 전자 부품 사이의 만족스러운 전기적 절연을 보장하면서, 전자 부품에 의해 생성된 열을 라디에이터로 양호하게 전달하는 것을 보장할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 이러한 요구를 충족시키는 것이고 그리고 본 발명은, 이하의 방법을 이용하여, 본 발명의 양태들 중 하나에 따라서, 그러한 요구를 충족시키며, 상기 방법은 전체적으로 또는 부분적으로 금속으로 제조되는 라디에이터와 적어도 하나의 전자 부품 사이에 열전도성 전기절연 연결부를 형성하기 위한 방법으로서, 상기 전자 부품과 라디에이터는 조립체의 일부를 형성하고, 상기 조립체는 또한 전자 부품과 라디에이터 사이에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 적어도 하나의 금속 층 및 금속 삽입체를 포함하며,
상기 방법에서, 상기 전자 부품으로부터 라디에이터로 열이 통과하여 소산되는 적어도 하나의 금속 표면이 양극산화 처리되고, 상기 금속 표면은 전자 부품, 인쇄회로기판 및 라디에이터 중 하나에 속한다.
상기 삽입체가 상기 인쇄회로기판의 높이 내에 전적으로 포함될 수 있고, 즉 삽입체가 인쇄회로기판을 지나서 라디에이터를 향해서 그리고 전자 부품을 향해서 돌출하지 않는다.
상기 인쇄회로기판이 상기 전자 부품과 상기 라디에이터 사이에 전적으로 배치될 수 있고, 즉 상기 라디에이터, 상기 인쇄회로기판 및 상기 전자 부품이 그 기재 순서대로 축을 따라서 적층될 때, 상기 라디에이터 및 상기 인쇄회로기판 양자 모두 또는 상기 인쇄회로기판 및 상기 전자 부품 양자 모두를 컷팅하는 상기 축에 수직인 평면이 존재하지 않는다.
상기 전자 부품은, 예를 들어, 상기 전자 부품을 수용하기 위한 표면을 형성하는 인쇄회로기판의 면에 의해 지탱된다. 이하에서, "인쇄회로기판의 면"이라는 표현은 인쇄회로기판의 외측 면을 의미하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따라서, 예를 들어 알루미늄 층 전체가 양극산화 처리되는 특허 US 6 449 158의 경우와 달리, 외부(superficial) 표면 층만이 양극산화 처리된다.
이러한 표면 또는 이러한 표면들을 양극산화 처리하는 것은, 전자 부품으로부터 상기 표면을 통해서 라디에이터로 열이 전달되는 것을 방해하지 않으면서도, 전기적 절연을 보장할 수 있게 한다. 또한, 양극산화 처리에 의해 이러한 전기 절연을 생성하는 것은 보다 저렴하다.
전자 부품이 적어도 하나의 금속 부분을 가지는 패키지를 포함할 수 있을 것이고, 상기 패키지는 상기 금속 부분을 통해서 상기 인쇄회로기판의 수용면 상에 안착되고, 그리고 상기 패키지의 금속 부분이 양극산화 처리될 수 있을 것이다. 이어서, 이러한 패키지의 양극산화 처리된 표면이 상기 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 상기 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
라디에이터가 상기 인쇄회로기판과 접촉되는 금속 표면을 가질 수 있을 것이고, 그리고 상기 라디에이터의 표면이 양극산화 처리될 수 있을 것이다. 이어서, 상기 라디에이터의 이러한 양극산화 처리된 표면이 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다. 라디에이터가, 예를 들어, 알루미늄으로 전체적으로 또는 부분적으로 제조되고, 이러한 알루미늄 재료는, 저렴하고 가벼우면서도, 만족스러운 전기적 및 열적 성질들을 가진다.
라디에이터가 단일 부재로 제조될 수 있을 것이고, 그러한 경우에 이러한 부분의 일부에 대해서 양극화 처리가 이루어진다. 변형예로서, 이전에 양극산화 처리된 부분이 라디에이터로 조합되고, 그리고 이러한 조합된 부분의 표면이 라디에이터의 양극산화 처리된 금속 표면을 형성한다.
금속 삽입체가, 예를 들어, 단일 부분으로 제조된 일체형 구조를 가질 수 있을 것이다.
금속 삽입체가 구리로 제조될 수 있을 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따라서, 금속 삽입체가 인쇄회로기판의 나머지(rest) 내에 매립된다. 이러한 제 1 실시예에 따라서, 인쇄회로기판이 적어도 2개의 금속 층들을 포함하고, 상기 제 1 금속 층이 상기 금속 삽입체와 상기 전자 부품 사이에 개재되고, 그리고 상기 제 2 금속 층이 상기 금속 삽입체와 상기 라디에이터 사이에 개재된다. 상기 금속 층들의 각각이 구리로 제조될 수 있을 것이다.
이러한 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따라서, 상기 전자 부품과 대면하는 제 1 금속 층의 면이 전체적으로 또는 부분적으로 양극산화 처리된다. 이러한 제 1 금속 층의 양극산화 처리된 면이 상기 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
이러한 제 1 실시예의 제 2 변형예에 따라서, 또는 상기 제 1 변형예와의 조합에 따라서, 상기 라디에이터와 대면하는 제 2 금속 층의 면이 전체적으로 또는 부분적으로 양극산화 처리된다. 이러한 제 2 금속 층의 양극산화 처리된 면이 상기 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예에 따라서, 또는 적용가능한 경우에 상기 제 1 또는 제 2 변형예에 따라서, 금속 삽입체가 상기 제 1 금속 층의 대응하는 접촉면과 접촉되는 제 1 접촉면, 및 상기 제 2 금속 층의 대응하는 접촉면과 접촉되는 제 2 접촉면을 가질 수 있을 것이고, 이하의 표면들 중 적어도 하나가 양극산화 처리될 수 있을 것이다:
- 상기 제 1 접촉면,
- 상기 제 1 금속 층의 대응하는 접촉 표면,
- 상기 제 2 접촉면, 및
- 상기 제 2 금속 층의 대응하는 접촉 표면.
그에 따라, 이러한 양극산화 처리된 표면이 상기 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
필요한 경우에, 전자 부품에 의해 생성된 열이 복수의 양극산화 처리된 금속 표면들을 통해서 소산될 수 있을 것이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따라서, 금속 삽입체가 인쇄회로기판의 나머지 내에 매립되지 않을 수 있을 것이다.
인쇄회로기판이 예를 들어 구리로 제조된 2개의 금속 층들, 및 프리프레그(prepreg) 층을 포함할 수 있을 것이고, 그리고 공동이 이러한 층들을 통해서 형성될 수 있을 것이다.
상기 프리프레그 층이 인쇄회로기판의 두께의 20 내지 90%, 예를 들어 50% 내지 80%를 차지할 수 있을 것이다.
금속 삽입체가 예를 들어 이러한 공동 내에 배치되고, 특히 공동 내로 억지 끼워맞춤되고, 그리고 전자 부품과 접촉되는 접촉면을 가진다. 이러한 금속 삽입체의 접촉면이 양극산화 처리될 수 있고, 이어서 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
이러한 제 2 실시예에 따라서, 상기 삽입체가 관통-공동 내로 배치될 때, 삽입체가 제 2 금속 층의 두께 내부로 연장하지 않을 수 있고, 그리고 이러한 제 2 금속 층 내에 생성된 공동의 일부가 수지로 전체적으로 또는 부분적으로 충진될 수 있을 것이다. 제 2 금속 층이 인쇄회로기판의 외부 층일 수 있고, 이어서 상기 제 2 금속 층의 면이 인쇄회로기판의 외부 면을 형성하고, 그리고 상기 인쇄회로기판의 외부 면이 상기 공동과 같은 높이를 가지고 실질적으로 편평하도록 수지가 상기 공동 내에 배치된다.
변형예로서, 삽입체가 상기 제 1 금속 층의 두께 내로 연장하지 않고 프리프레그 층 및 제 2 금속 층 내로 연장하고, 그리고 특히 편평한 표면을 획득하는 것과 관련하여, 제 2 금속 층에 대해서 전술한 바와 같이, 상기 제 1 금속 층 내에 형성된 공동의 일부가 수지로 전체적으로 또는 부분적으로 충진된다.
또 다른 변형예로서, 상기 삽입체가 제 1 금속 층 또는 제 2 금속 층의 두께의 일부 내로만 연장하고, 그리고 제 1 또는 제 2 금속 층 내의 삽입체가 점유하지 않는 공동의 부분이 수지로 전체적으로 또는 부분적으로 충진된다. 편평한 표면들이 전술한 바와 같이 얻어질 수 있을 것이다.
본 발명의 제 1 실시예의 경우를 제외하고, 금속 삽입체가 라디에이터와 접촉되는 접촉면을 가질 수 있을 것이고, 상기 삽입체의 접촉면이 양극산화 처리될 수 있을 것이다. 인쇄회로기판에 속하는 상기 삽입체의 양극산화 처리된 면이 상기 조립체의 양극산화 처리된 금속 표면들 또는 양극산화 처리된 금속 표면들 중 하나를 형성한다.
본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따라서, 본 발명의 다른 청구 대상이 조립체이며, 상기 조립체는:
- 적어도 하나의 전자 부품
- 전체적으로 또는 부분적으로 금속으로 제조된 라디에이터, 및
- 상기 라디에이터와 상기 전자 부품 사이에 배치된 인쇄회로기판으로서, 상기 인쇄회로기판이 적어도 하나의 금속 층 및 금속 삽입체를 포함하고,
상기 전자 부품, 상기 인쇄회로기판 및 상기 라디에이터 중 적어도 하나가 적어도 하나의 금속 표면을 포함하고, 상기 전자 부품에 의해 소산되는 열이 상기 금속 표면을 통해서 상기 라디에이터로 전달되고, 상기 금속 표면이 양극산화 처리된다.
상기 조립체는 전술한 장점들이 얻어질 수 있게 한다.
삽입체가 전자 부품과 라디에이터 사이에 배치될 수 있을 것이다.
상기 방법과 관련하여 설명한 특징들 전부 또는 그 일부가 전술한 바와 같은 조립체와 조합될 수 있을 것이다.
예를 들어, 전자 부품이 1 kW 초과의 공칭 전력을 가지는 전자 부품이다. 상기 전자 부품으로 전력이 공급될 때 이러한 부품에 의해 소산되는 열적 파워(화력; thermal power)가, 예를 들어, 10 W 내지 50 W일 수 있을 것이다.
이러한 부품은, 예를 들어, 전기 모터를 더 포함하고 하이브리드 차량 또는 전기 차량으로 통합되는 인버터/충전기 회로의 인버터의 부분을 형성한다.
본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따라서, 본 발명의 또 다른 청구 대상이 적어도 하나의 전자 부품을 위한 구조물이고, 상기 구조물은:
- 인쇄회로기판으로서, 상기 인쇄회로기판의 하나의 면이 전자 부품 수용면을 형성하고, 상기 인쇄회로기판이 금속 삽입체를 포함하는, 인쇄회로기판; 및
- 금속으로 전체적으로 또는 부분적으로 제조된 라디에이터로서, 상기 라디에이터가 상기 인쇄회로기판과 대면하는 양극산화 처리된 표면을 가지는, 라디에이터를 포함한다.
상기 라디에이터는, 예를 들어, 알루미늄으로 제조되고, 그러한 경우에 양극산화 처리는 알루미나 층이 인쇄회로기판과 접촉하여 배치될 수 있게 한다.
본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따라서, 본 발명의 또 다른 청구 대상이 적어도 하나의 전자 부품을 위한 구조물이고, 상기 구조물은:
- 인쇄회로기판으로서, 상기 인쇄회로기판의 하나의 면이 전자 부품 수용면을 형성하고, 상기 인쇄회로기판이 금속 삽입체 및 적어도 하나의 금속 층을 포함하는, 인쇄회로기판; 및
- 상기 인쇄회로기판과 대면하는 표면을 가지는 라디에이터를 포함하고,
상기 금속 삽입체가 상기 인쇄회로기판의 나머지 내에 매립되고 그리고 상기 인쇄회로기판의 금속 층의 대응하는 접촉 표면과 접촉되는 접촉면을 포함한다.
본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따라서, 본 발명의 또 다른 청구 대상이 적어도 하나의 전자 부품을 위한 구조물이고, 상기 구조물은:
- 인쇄회로기판으로서, 상기 인쇄회로기판의 하나의 면이 전자 부품 수용면을 형성하고, 상기 인쇄회로기판이 금속 삽입체를 포함하는, 인쇄회로기판; 및
- 상기 인쇄회로기판과 대면하는 표면을 가지는 라디에이터를 포함하고,
상기 금속 삽입체의 섹션(section)이 상기 전자 부품 수용면의 일부를 형성하도록, 상기 금속 삽입체가 상기 인쇄회로기판 내에 형성된 관통-공동 내에 배치되고, 상기 삽입체의 섹션이 양극산화 처리된다.
본 발명의 비제한적인 실시예들에 관한 이하의 설명 및 첨부 도면들로부터 본 발명이 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 앞서서 설명한, 종래 기술에 따른 예시적인 조립체를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 하나의 변형예에 따른 조립체를 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 다른 변형예들을 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 하나의 변형예에 따른 조립체를 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 다른 변형예들을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조립체(1)를 도시한다. 이러한 조립체(1)는 전자 부품(2), 예를 들어 전계-효과 트랜지스터와 같은 전력 트랜지스터, 그리고 예를 들어 납땜에 의해 상기 부품(2)이 결합되는 구조물(3)을 포함한다. 상기 부품(2)은, 예를 들어, 1 kW 이상의 공칭 전력을 가지고 그리고, 상기 부품으로 전력이 공급될 때, 10 W 내지 50 W의 열적 파워를 생성한다. 상기 전자 부품(2)은 약 430 V의 전압 및 약 13 A의 전류를 견딜 수 있을 것이다.
상기 구조물(3)은, 도시된 예에서, 인쇄회로기판(4) 및 라디에이터(5)를 포함하고, 상기 라디에이터는 특히 알루미늄으로 제조된다.
고려되는 예에서, 상기 인쇄회로기판(4)이 제 1 구리 층(8), 제 2 구리 층(9) 및 상기 제 1 구리 층(8)과 제 2 구리 층(9) 사이에 구속된 프리프레그 층(10)을 포함하는 복수 층의 형태를 취한다.
제 1 구리 층(8)이 상기 인쇄회로기판의 수용면을 형성하는 면(11)을 가지고, 상기 전자 부품(2)의 표면이 상기 면(11)에 결합된다.
제 2 구리 층(9)이 라디에이터(5)와 대면하는 면(12)을 가지고, 상기 면(12)은 상기 인쇄회로기판(4)의 다른 외부 표면을 형성한다.
도시된 바와 같이, 프리프레그 층(10)이 구리 층들(8 및 9)의 각각 보다 더 두꺼울 수 있을 것이다.
상기 인쇄회로기판(4)이, 예를 들어 구리로 제조된 금속 삽입체(13)를 더 포함한다. 도 2에 도시된 예에서, 삽입체(13)가 상기 프리프레그 층(10) 내에만 생성된 공동 내에 수용되고, 그리고 구리 층들(8 및 9)의 두께 내에는 수용되지 않는다. 상기 전자 부품(2)에 의해 소산되는 열이 상기 삽입체(13)를 통해서 상기 라디에이터(5)로 전달되도록, 상기 삽입체(13)가 전자 부품(2) 및 라디에이터(5)에 대해서 배치된다.
도 2에 도시된 인쇄회로기판(4)은, 예를 들어, FR4 6L Insert In-LAY 로 Schweizer ElectronicTM 가 판매하는 것이다.
도 2의 예에서, 인쇄회로기판의 외부 표면(12)이 라디에이터(5)의 양극산화 처리된 표면(15)과 접촉한다. 이러한 양극산화 처리된 표면(15)은, 예를 들어, 라디에이터(5)를 형성하는 금속 블록의 섹션을 양극산화 처리하는 것에 의해 얻어진다.
변형예로서, 인쇄회로기판(4)과 접촉되는 라디에이터의 접촉 표면을 형성하기 위해서 라디에이터(5)로 결합되기에 앞서서, 예를 들어 알루미늄으로 제조된, 금속 부분이 미리 양극산화 처리된다.
이러한 양극산화 처리된 표면(15)은, 전자 부품(2)으로부터 라디에이터(5)로의 열의 소산에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이의 만족스러운 전기적 절연을 획득할 수 있게 한다. 그에 따라, 희망하는 열 소산을 가능하게 하면서도 전기적으로 절연된, 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이의 연결이 얻어진다.
표면(15)이 양극산화 처리되기 때문에, 라디에이터(5)가 양극산화 처리된 층을 통해서 인쇄회로기판(4)과 접촉할 수 있을 것이고, 상기 층은, 예를 들어, 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께를 가지는 한편, 상기 라디에이터는 약 2 mm 두께를 가진다.
인쇄회로기판(4)과 라디에이터(5)가 조립되기 전의 도 2의 조립체(1)의 변형예들을 도시한 도 3 및 4의 예들에서, 라디에이터는 양극산화 처리된 표면을 가지지 않는다. 도 3의 예에서, 면들의 각각을 양극산화 처리하는 것에 의해 전기적 절연이 얻어지고, 상기 면들을 통해서 상기 삽입체(13)가 금속 층(8 또는 9)과 대면한다.
상기 삽입체(13)는, 예를 들어, 제 1 구리 층(8)과 대면하는 면(16) 및 제 2 구리 층(9)과 대면하는 면(17)을 가지고, 상기 2개의 면들(16 및 17)이 양극산화 처리된다. 필요한 경우에, 제 1 구리 층(8) 및 제 2 구리 층(9) 각각에 속하는, 상기 접촉면들(16 및 17)의 대응하는 접촉 표면들이 추가적으로 양극산화 처리될 수 있고 또는 대안적으로 양극산화 처리될 수 있을 것이다.
도 4의 예에서, 상기 전자 부품(2)과 접촉되는 수용면(11)의 섹션, 및 상기 제 2 구리 층(9)에 의해 형성되는 외부 면(12)이 양극산화 처리된다. 다시, 도 4의 예와 관련하여, 전자 부품(2)은 패키지를 포함할 수 있고, 적어도 상기 인쇄회로기판(4)과 접촉되는 상기 패키지의 부분이 금속으로 제조되고 그리고 상기 패키지의 이러한 금속 부분이 양극산화 처리될 수 있을 것이다.
다른 예(미도시)에서, 조립체(1)가 도 2 내지 4의 예들에서 나열된 양극산화 처리된 표면들 모두를 채용할 수 있을 것이다.
이제, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 조립체(1)의 변형예들이 도 5 내지 7을 참조하여 설명될 것이다.
이러한 예들에서, 공동(20)이 인쇄회로기판(4)의 층들(8 내지 10) 내에 생성되고 그리고 삽입체가 이러한 공동(20) 내로 억지 끼워 맞춤된다. 여기에서, 삽입체(13)가 제 1 구리 층(8) 및 프리프레그 층(10)의 두께 내에 수용된다. 삽입체(13)는 그 삽입체의 면(16)을 통해서 전자 부품(2)과 접촉한다. 그럼에도 불구하고, 제 2 구리 층(9)과 같은 높이에서, 공동(20)이 삽입체(13)에 의해 점유되지 않도록, 삽입체가 제 2 구리 층(9)의 두께 내에 수용되지 않는다. 도 3 및 4에 도시된 인쇄회로기판(4)은, 예를 들어, FR4 2LCopper In-LAY로 Ruwel InternationalTM 이 판매하는 인쇄회로기판이다.
수지(22), 예를 들어 U90 2 kV/125℃ Kerartherm® 의 표준형 청색 무접착제 필름(standard blue adhesiveless film)이 제 2 구리 층(9) 내에 생성된 공동(20)의 부분 내로 주입된다. 공동(20)의 제 2 구리 층(9) 내에서의 존재에도 불구하고 외부 표면(12)이 평평하게 유지되도록, 수지(22)가 배치될 수 있을 것이다. 그에 따라, 수지(22)의 기저부 엣지가 외부 면(12)의 나머지와 동일한 높이가 될 수 있을 것이다.
도 1의 예와 유사하게, 라디에이터(5)의 표면(15)이 양극산화 처리될 수 있을 것이고, 이러한 표면(15)은, 일체형 구성일 때 또는 라디에이터(5)의 다른 부분에 결합된 이전에 양극산화 처리된 부분에 속할 때, 라디에이터의 일부를 형성한다. 필요한 경우에, 이러한 양극산화 처리가 깊은(deep) 양극산화 처리일 수 있고 그리고 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 두께인 층을 형성하고, 상기 층을 통해서 상기 라디에이터가 인쇄회로기판과 접촉한다.
인쇄회로기판(4) 및 라디에이터(5)가 조립되기 전의 도 5의 조립체의 변형예를 도시하는 도 6 및 7의 예들에서, 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이의 전기적 절연을 획득하기 위한 다른 수단이 이용된다.
도 6의 예에서, 라디에이터는 양극산화 처리된 표면을 가지지 않으나, 상기 전자 부품(2)과 접촉되는 상기 삽입체의 면(16)이 양극산화 처리된다. 상기 전자 부품은, 상기 삽입체(13)와 접촉되는 금속 섹션을 가지는 패키지 내에 수용되고, 이러한 패키지의 금속 섹션이 양극산화 처리될 수 있을 것이다.
도 7의 예에서, 제 2 구리 층(9)의 면(12)을 양극산화 처리하는 것에 의해 전기적 절연이 얻어진다.
하나의 예(미도시)에서, 조립체(1)가 도 5 내지 7의 예들에서 나열된 양극산화 처리된 표면들 모두를 채용할 수 있을 것이다.
본 발명은 설명된 예들만로 제한되지 않는다.
하나 이상의 금속 표면들을 양극산화 처리하는 것에 의해 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이에 열전도성 전기절연 연결부가 구축되기만 한다면, 본 발명의 범위에 포함된다.
비록 "양극산화 처리된 표면"이 사용되었지만, 본 발명은 표면 양극산화 처리뿐만 아니라 깊은 양극산화 처리를 포함하고, 다시 말해서, 양극산화 처리된 표면이 외부를 형성하는 섹션이 또한 그 두께의 일부에 걸쳐서 양극산화 처리된다.
"포함하는" 또는 "하나를 포함하는"이라는 표현은, 다른 구체적인 언급이 없는 경우에, "적어도 하나를 포함하는"을 의미하는 것으로 이해하여야 할 것이다.
1 : 조립체 2 : 전자 부품
3 : 구조물 4 : 인쇄회로기판
5 : 라디에이터 8 : 제 1 구리 층
9 : 제 2 구리 층 10 : 프리프레그 층
11 : 수용면 12 : 외부 표면
13 : 금속 삽입체 15 : 양극산화 처리된 표면

Claims (11)

  1. 전체적으로 또는 부분적으로 금속으로 제조되는 라디에이터(5)와 적어도 하나의 전자 부품(2) 사이에 열전도성 전기절연 연결부를 형성하기 위한 방법으로서,
    상기 전자 부품(2)과 라디에이터(5)는 조립체(1)의 일부를 형성하고,
    상기 조립체는 또한 전자 부품(2)과 라디에이터(5) 사이에 배치되는 인쇄회로기판(4)을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판(4)의 일면(11)은 전자 부품(2)을 수용하기 위한 표면을 형성하고,
    상기 인쇄회로기판(4)은 적어도 하나의 금속 층(8, 9) 및 금속 삽입체(13)를 포함하고,
    상기 금속 삽입체(13)는 인쇄회로기판(4)의 높이 내에 전적으로 수용되며,
    상기 연결부를 형성하기 위한 방법이
    상기 전자 부품(2)으로부터 라디에이터(5)로 열이 통과하여 소산되는 적어도 하나의 금속 표면(11, 12, 15, 16, 17)을 양극산화 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 금속 표면은 전자 부품(2), 인쇄회로기판(4) 및 라디에이터(5) 중 하나에 속하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 부품(2)은 적어도 하나의 금속 부분을 갖는 패키지를 포함하고, 상기 패키지는 상기 금속 부분을 통해 인쇄회로기판(4)의 수용면(11) 상에 안착되며, 상기 패키지의 금속 부분은 양극산화 처리되는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라디에이터(5)는 인쇄회로기판(4)과 접촉되는 표면(15)을 가지며, 상기 라디에이터(5)의 상기 표면(15)은 양극산화 처리되는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판(4)은 적어도 2개의 금속 층(8, 9)을 포함하고, 제 1 금속 층(8)이 금속 삽입체(13)와 전자 부품(2) 사이에 개재되며, 제 2 금속 층(9)이 금속 삽입체(13)와 라디에이터(5) 사이에 개재되는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 수용면(11)은 전자 부품(2)과 대면하는 제 1 금속 층(8)의 면에 의해 형성되며, 상기 수용면(11)은 전체적으로 또는 부분적으로 양극산화 처리되는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 라디에이터(5)와 대면하는 제 2 금속 층(9)의 면(12)은 전체적으로 또는 부분적으로 양극산화 처리되는 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 삽입체(13)는 제 1 금속 층(8)의 대응하는 접촉면과 접촉되는 제 1 접촉면(16)과, 제 2 금속 층(9)의 대응하는 접촉면(17)과 접촉되는 제 2 접촉면(17)을 가지며,
    - 상기 제 1 접촉면(16),
    - 상기 제 1 금속 층(8)의 대응하는 접촉면,
    - 상기 제 2 접촉면(17), 및
    - 상기 제 2 금속 층(9)의 대응하는 접촉면
    중 적어도 하나가 양극산화 처리되는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 삽입체(13)는 전자 부품(2)과 접촉되는 접촉면(16)을 가지며, 상기 삽입체(13)의 접촉면(16)은 양극산화 처리되는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판(4)은 제 1 금속 층(8), 제 2 금속 층(9) 및 프리프레그 층(10)을 포함하고,
    관통-공동(20)이 상기 층들(8, 9, 10)을 통해 형성되며,
    상기 제 2 금속 층(9) 내에 형성된 상기 공동(20)의 일부분은 전체적으로 또는 부분적으로 수지(22)로 충진되는 방법.
  10. 조립체(1)로서,
    - 적어도 하나의 전자 부품(2)과,
    - 전체적으로 또는 부분적으로 금속으로 제조되는 라디에이터(5)와,
    - 상기 라디에이터(5)와 전자 부품(2) 사이에 배치되는 인쇄회로기판(4)을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판(4)은 전자 부품(2)을 수용하기 위한 표면을 형성하는 면(11)을 갖고 그리고 적어도 하나의 금속 층(8, 9) 및 금속 삽입체(13)를 포함하며,
    상기 금속 삽입체(13)는 인쇄회로기판(4)의 높이 내에 전적으로 수용되고,
    상기 전자 부품(2), 인쇄회로기판(4) 및 라디에이터(5) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 금속 표면(11, 12, 15, 16, 17)을 포함하고,
    상기 전자 부품(2)에 의해 소산된 열이 상기 금속 표면을 통해 라디에이터(5)로 전달되며,
    상기 금속 표면은 양극산화 처리되는 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 금속 삽입체(13)는 단일 부재로 제조되는 조립체.
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