KR20200144286A - method for manufacturing printed circuit board with high heat radiation and the PCB thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고방열 PCB 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 PCB에 관한 것으로, 특히 PCB의 내부에 히트싱크용 금속판을 삽입하여 전자 부품에서 발생된 열을 신속하게 방출할 수 있도록 함과 더불어 금속판을 접지 단자(층) 또는 전원 단자(층)로 활용할 수 있는 고방열 PCB 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 PCB에 관한 것이다.The present invention relates to a high heat dissipation PCB manufacturing method and a high heat dissipation PCB manufactured thereby. In particular, by inserting a metal plate for heat sink into the inside of the PCB, it is possible to rapidly dissipate heat generated from electronic components, and It relates to a method of manufacturing a high heat dissipation PCB that can be utilized as a ground terminal (layer) or a power terminal (layer), and a high heat dissipation PCB manufactured thereby.
전자 제품의 고 기능화 및 고속화로 인하여 반도체 IC에서 발생하는 열을 잘 방출해 주는 PCB가 중요한데, 기존의 PCB 구조는 열이 잘 방출되지 않는 일반적인 구조로 되어 있다.Due to the high functionality and high speed of electronic products, a PCB that emits heat generated from semiconductor ICs is important, but the existing PCB structure is a general structure that does not emit heat well.
전자회로 모듈(10), 예를 들어 단일의 PCB(이하 '모듈 PCB'라 한다)(11)에 하나 이상의 전자 부품, 예를 들어 UV(Ultra Violet) LED나 레이저 다이오드 또는 반도체 IC와 같은 각종 반도체 소자(13) 및 이를 구동하는 드라이버 IC(12)가 탑재된 채로 모듈화되어 취급되는 전자회로 모듈(10)의 경우에 열이 많이 발생하기 때문에 발생된 열을 신속히 방출하는 히트싱크가 요구되는데, 히트싱크가 레이저 다이오드의 상면을 가리면 안되기 때문에 할 수 없이 모듈 PCB(11)를 통해 열을 방출하게 된다.
한편 모듈 PCB(11)는 대개 다층 PCB로 구현될 수 있는데, 이러한 다층 PCB의 일부 영역에 상면으로부터 소정 깊이까지 드릴링, 라우터링 또는 레이저 가공 등을 통해 히트싱크 삽입홈이 형성된 상태에서 압입 공정 등을 통해 금속판으로 이루어진 히트싱크(14)가 삽입되어 있다. 한편, 이러한 전자회로 모듈(10)은 별도의 마더보드용 메인 PCB(20)에 솔더링되어 해당 전자 장치의 일부를 구성하게 된다. 참조번호 15 및 16은 각각 다층 패턴 및 솔더링 영역을 나타낸다.On the other hand, the
그러나 이러한 모듈 PCB(11)의 경우에 다층 PCB로 이루어지기 때문에 압입 공정 등을 통해 삽입되는 히트싱크(14)를 다층 PCB의 일부 영역에 국한하여 형성할 수 밖에 없기 때문에 전자 부품(12),(13)에서 발생된 열을 신속하게 방출하는데는 한계가 있고, 이에 따라 전자회로 모듈(10)의 성능이 열화되는 등의 문제점이 있었다.However, in the case of such a
도 2는 하기 선행기술 1로 제시된, 본 출원인의 선행특허인 배터리 보호 장치에 사용된 MI-PCB(Metal Insertes PCB)를 설명하기 위한 전자회로 모듈 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 배터리 보호 장치에 따르면 PCB 상판(100), PCB 하판(300) 및 스페이서로 기능할 금속판(이하 '스페이서용 금속판'이라 한다)(200)이 구비된다. 2 is a cross-sectional view of an electronic circuit module for explaining the MI-PCB (Metal Insertes PCB) used in the battery protection device, which is a prior patent of the present applicant, presented as Prior Art 1 below. As shown in FIG. 2, according to the battery protection device of the present invention, a PCB
한편, PCB 상판(100)과 PCB 하판(300) 사이의 패턴을 각각의 관통공을 통해 전기적으로 연결함에 있어서 스페이서용 금속판(200)이 전기적으로 함께 연결되는 것을 방지하기 위해 스페이서용 금속판(200)에 상기 관통공보다 직경이 큰 구멍(이하 '절연공'이라 한다)(210)을 미리 형성, 예를 들어 드릴링, 레이저 또는 프레스 가공(펀칭)에 의해 형성하게 된다.On the other hand, in order to prevent the
다음으로 스페이서용 금속판(200)을 개재시킨 채로 PCB 상판(100)과 PCB 하판(300)을, 예를 들어 에폭시 수지 계열의 접착제 레진(400)과 같은 절연 재질을 개재시킨 채로 열 압착하여 접합하는데, 이에 따라 절연공(210)의 내부에는 절연 재질의 접착제(400)가 충진되게 된다.Next, with the
다음으로 PCB 상판(100)과 PCB 하판(300)에 통상의 방법을 사용하여 회로 패턴을 형성한 후에 스페이서용 금속판(200)에 형성된 절연 공(210)보다 직경이 작고 PCB 상판(100)과 PCB 하판(300)을 모두 관통하는 관통공을 형성한다. 마지막으로 도금 공정 등에 의해 절연공(210)의 내부 표면을 도금체(500)로 도금함으로써 PCB 상판(100)의 패턴과 PCB 하판(300)의 패턴을 전기적으로 연결하는데, 이러한 도금체(500)에 의해 스페이서용 금속판(200)과는 전기적으로 절연된 채로 PCB 상판(100)과 PCB 하판(300)의 관련 부분이 전기적으로 연결된다.Next, after forming a circuit pattern on the
전술한 본 출원인의 선행 특허발명인 배터리 보호 장치 제조 방법 및 이에 의해 제조된 배터리 보호 장치에 따르면, 스페이서용 금속판(200)이 PCB 사이에 개재되어 있기 때문에 PCB에서 발생하는 열을 신속하게 방출할 수가 있고, 이에 따라 PCB의 신뢰성이 향상되고 장수명화가 도모될 수 있다.According to the above-described method of manufacturing a battery protection device and a battery protection device manufactured by the present applicant's prior patent invention, since the metal plate for
그러나 전술한 본 출원인의 선행 특허발명은 배터리 보호 장치에 국한되어 있기 때문에 스페이서용 금속판(200)을 0.3㎜ 이하의 아주 얇은 두께를 갖는 상대적 박판으로 구현할 수 밖에 없고, 이에 따라 열을 많이 발생하는 전자회로 모듈의 히트싱크 기능을 하는 고방열 PCB로 사용하는데는 부족함이 있었다.However, since the above-described prior patent invention of the present applicant is limited to the battery protection device, the
한편, 전술한 문제점은 스페이서용 금속판을 0.3~2㎜ 이상의 상대적 후판을 사용하면 해결될 수 있으나 이 경우에 전술한 절연 재질을 개재시킨 채로 열 압착할 때절연 재질이 절연공에 불완전하게 충진됨으로써 빈 공간(Void)이 형성될 수 있는데, 이러한 빈 공간에 침투한 습기가 증발하는 경우에 절연공의 터짐 내지는 균열이 발생할 수 있을 뿐 아니라 연결용 도금체의 단선이 발생하는 등 신뢰성에 문제가 생길 수 있다.On the other hand, the above-described problem can be solved by using a relatively thick plate of 0.3 to 2 mm or more for the spacer metal plate, but in this case, the insulating material is incompletely filled in the insulating hole when thermal compression bonding with the insulating material interposed therebetween. Voids may be formed.If moisture infiltrating into such empty spaces evaporates, not only may the insulation hole burst or crack, but also reliability problems such as disconnection of the plating body for connection may occur. have.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, PCB의 내부에 히트싱크용 금속판을 삽입하여 전자 부품에서 발생된 열을 신속하게 방출할 수 있도록 함과 더불어 금속판을 접지 단자(층) 또는 전원 단자(층)로 활용할 수 있는 고방열 PCB 제조 방법 및 이에 의해 제조된 제조된 고방열 PCB를 제공함을 목적으로 한다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, by inserting a metal plate for heat sink into the inside of a PCB to quickly dissipate heat generated from an electronic component, and the metal plate to a ground terminal (layer) or power supply It is an object of the present invention to provide a high heat dissipation PCB manufacturing method that can be used as a terminal (layer) and a high heat dissipation PCB manufactured thereby.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 히트싱크용 금속판을 준비한 상태에서 이를 수직으로 관통하는 하나 이상의 절연 홀을 형성하는 (a) 단계; 상기 절연 홀을 액상 절연 수지로 메꾼 후에 경화시키는 (b) 단계; 상기 히트싱크용 금속판의 상면 및 하면에 각각 절연 시트 및 금속 시트를 금속 시트가 외측을 향하도록 합지하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계 이후에 상기 절연 메꿈재가 부위를 수직으로 관통하되 상기 절연 홀보다 직경이 작은 쓰루 홀을 형성하는 (d) 단계 및 상기 쓰루 홀 영역을 금속으로 메꾸는 (e) 단계를 포함하여 이루어진 고방열 PCB 제조 방법이 제공된다.According to a first feature of the present invention for achieving the above object, (a) forming at least one insulating hole vertically penetrating the metal plate for a heat sink is prepared; (B) curing the insulating hole after filling it with a liquid insulating resin; (C) laminating an insulating sheet and a metal sheet on the upper and lower surfaces of the heat sink metal plate so that the metal sheet faces the outside; Including the step (d) of forming a through-hole having a diameter smaller than that of the insulating hole but vertically penetrating the portion of the insulating plug after step (c), and (e) filling the through-hole region with metal. A method of manufacturing a high heat radiating PCB made is provided.
전술한 제1 특징에서, 상기 (c) 단계 이후에 상기 절연 시트 및 상기 금속 시트에 상기 히트싱크용 금속판과 접촉하는 깊이의 비아 홈으로 이루어진 복수의 열전달 통로를 형성한 후에 상기 열전달 통로를 금속으로 메꾸는 단계를 더 구비한다.In the first feature described above, after the step (c), after forming a plurality of heat transfer passages including via grooves having a depth contacting the heat sink metal plate in the insulating sheet and the metal sheet, the heat transfer passage is made of metal. It further comprises a filling step.
상기 쓰루 홀 또는 상기 열전달 통로의 금속 메꿈은 금속 도금 또는 금속 도금 후 추가 메굼 공정으로 이루어진다.Metal plugging of the through hole or the heat transfer passage is performed by metal plating or an additional clamping process after metal plating.
상기 쓰루 홀과 상기 열전달 통로의 형성은 동시 또는 순차적으로 수행되고,The formation of the through hole and the heat transfer passage is performed simultaneously or sequentially,
상기 쓰루 홀 및 상기 열전달 통로의 메꿈은 동시 또는 순차적으로 수행된다.The plugging of the through hole and the heat transfer passage is performed simultaneously or sequentially.
상기 (a) 단계에서 상기 히트싱크용 금속판을 준비할 때 상기 절연 홀 형성 부위의 상면 또는 하면에 단차 형성용 홈을 형성한다.When preparing the heat sink metal plate in step (a), a groove for forming a step is formed on the upper or lower surface of the insulating hole forming portion.
상기 (a) 단계에서 상기 절연 홀 형성시 상기 히트싱크용 금속판을 수직으로 관통하는 장공으로 이루어진 하나 이상의 절연 슬릿을 함께 형성하고, 상기 (b) 단계에서 상기 절연 홀을 액상 절연 수지로 메꿀 때 상기 절연 슬릿을 함께 메꾼다.When forming the insulating hole in step (a), at least one insulating slit formed of a long hole vertically penetrating the heat sink metal plate is formed together, and the insulating hole is filled with a liquid insulating resin in step (b). Insulation slits are plugged together.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 전술한 제1 특징의 제조 방법에 의해 제조된 고방열 PCB가 제공된다.According to a second aspect of the present invention, a high heat dissipation PCB manufactured by the manufacturing method of the first aspect described above is provided.
본 발명의 고방열 PCB 및 그 제조 방법에 따르면, PCB의 내부에 히트싱크용 금속판을 삽입하여 전자 부품에서 발생된 열을 신속하게 방출할 수 있기 때문에 모듈 PCB와 메인 PCB 사이에 개재되어 방열 PCB의 역할을 효율적으로 수행할 수가 있다. 이와는 달리 모듈 PCB와 메인 PCB 사이에 개재되지 않고 그 자체로 모듈 PCB 또는 메인 PCB로 사용될 수도 있다. According to the high heat dissipation PCB and its manufacturing method of the present invention, since heat generated from electronic components can be quickly released by inserting a heat sink metal plate inside the PCB, the heat dissipation PCB is interposed between the module PCB and the main PCB. You can play a role efficiently. In contrast, it is not interposed between the module PCB and the main PCB, and can be used as a module PCB or a main PCB by itself.
도 1은 종래의 PCB 방열 구조를 설명하기 위한 전자회로 모듈 단면도.
도 2는 종래 배터리 보호 장치에 사용된 MI-PCB를 설명하기 위한 전자회로 모듈 단면도.
도 3은 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
도 4a 내지 도 4f는 각각 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법의 각 공정 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고방열 PCB의 단면도.
도 6은 도 4f에 도시한 실시예에 따른 고방열 PCB의 사용 앙태를 보인 전자 장치의 단면도
도 7은 도 5에 도시한 실시예에 따른 고방열 PCB의 사용 앙태를 보인 전자 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of an electronic circuit module for explaining a conventional PCB heat dissipation structure.
2 is a cross-sectional view of an electronic circuit module for explaining an MI-PCB used in a conventional battery protection device.
3 is a process flow diagram for explaining the high heat dissipation PCB manufacturing method of the present invention.
4A to 4F are cross-sectional views of each process of a method of manufacturing a high heat dissipation PCB of the present invention, respectively.
5 is a cross-sectional view of a high heat dissipation PCB according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an electronic device showing a state of use of a high heat dissipation PCB according to the embodiment shown in FIG. 4F
7 is a cross-sectional view of an electronic device showing a state of use of a high heat dissipation PCB according to the embodiment shown in FIG. 5.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 PCB의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the high heat dissipation PCB manufacturing method of the present invention and the high heat dissipation PCB manufactured thereby.
도 3은 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법의 각 공정 단면도이다. 먼저 도 3의 단계 S10에서는, 도 4a에 도시한 바와 같은 히트싱크용 금속판(이하 간단히 '금속판'이라 한다)(600)을 준비한 상태에서 이를 수직으로 관통하는 하나 이상의 절연 홀(612) 또는 이에 더하여 하나 이상의 절연 슬릿(614)을 형성한다. 도 4a의 예에서는 가로 500㎜, 세로 300㎜ 및 두께 0.3~2㎜의 금속판, 예를 들어 동, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속판(600)에 총 6개의 고방열 PCB용 히트싱크(610)가 배열되어 있다.Figure 3 is a process flow diagram for explaining the high heat dissipation PCB manufacturing method of the present invention, Figures 4a to 4f are sectional views of each process of the high heat dissipation PCB manufacturing method of the present invention. First, in step S10 of FIG. 3, one or more
또한 각 히트싱크(610)의 적소에는 다층, 적어도 양면 PCB의 상면과 하면의 도선 패턴을 전기적으로 연결하는 전기 전도체(후술)를 히트싱크(610)와 전기적으로 절연하는 절연 홀(612)이 각 히트싱크(610)를 수직으로 관통하여 하나 이상 형성되어 있고, 필요한 경우 각 히트싱크(610)를 두 영역 이상으로 전기적으로 절연하는 장공 형태의 절연 슬릿(614)이 각 히트싱크(610)를 수직으로 관통하여 하나 이상 형성되어 있다. 절연 홀(612) 및 절연 슬릿(614)은 공지의 홀 가공 공정, 예를 들어 드릴링 공정, 펀칭 공정, 프레스 금형 공정 또는 라우팅 공정 등에 의해 형성될 수 있는데, 그 형성 방법에는 특별한 제한이 없다. 절연 슬릿(614)은 히트싱크 기능 이외에 다층 PCB 설계시 히트싱크의 또 다른 기능으로 접지(GND)로 사용할 수 있고, 절연 슬릿으로 나누어진 일부 영역을 접지 단자(GND)로 나머지 영역을 파워 단자로 활용할 수 있도록 함으로써 다층 PCB의 층수를 줄일 수 있도록 한다.In addition, in the proper place of each
이하의 공정은 금속판(600) 전체에 대해 수행되지만 편의상 하나의 히트싱크(610)만을 대상으로 하여 설명을 진행한다. 단계 S20에서는 도 4b에 도시한 바와 같이 액상 절연 수지, 예를 들어 액상 절연재, 예를 들어 액상 절연 레진이나 플러그-인(Plug-in) 잉크 등을 사용하여 절연 홀(612) 및 절연 슬릿(614)을 메꿈(절연 메꿈재: 616)하고 경화시킨 후에 필요한 경우에 정면을 수행한다. 여기에서 메꿈 공정은 공지의 스크린 프린팅 방식이나 실크 스크린 방식 또는 직접 주사 방식으로 수행될 수 있는데, 그 메꿈 방법에는 특별한 제한이 없다. 한편, 전술한 메꿈 공정을 실시하게 되면 그 표면에 액상 절연재가 묻어서 히트싱크(610)가 울퉁불퉁해질 수 있는데, 이를 매끄럽게 하기 위해 연삭기나 사포 등을 통한 정면 공정을 추가로 실시할 수 있다.The following process is performed for the entire metal plate 600, but for convenience, only one
단계 S30에서는 도 4c에 도시한 바와 같이 히트싱크(610)의 상면 및 하면에 절연 시트(620), 예를 들어 PPG 시트 및 패턴용 금속 시트(630), 예를 들어 동박 시트를 포갠 상태에서 고온 및 고압으로 열 압착(Hot Pressing)하여 합지한다.In step S30, as shown in FIG. 4C, an insulating
단계 S40에서는 도 4d에 도시한 바와 같이 절연 홀(612) 영역의 절연 메꿈재(616)에 다층 PCB의 상면 및 하면 패턴을 연결하기 위한 쓰루 홀(640)을 형성하는데, 이러한 쓰루 홀(640)은 당연히 절연 홀(612)보다 그 직경이 작아야 할 것이다. 이러한 쓰루 홀(640)은 공지의 일반 드릴링 공정 또는 레이저 드릴링 공정 등에 의해 형성될 수 있는데, 그 형성 방법에는 특별한 제한이 없다.In step S40, as shown in FIG. 4D, through
단계 S50에서는 도 4e에 도시한 바와 같이 절연 시트(620)의 방해 없이 히트싱크(610)를 통한 열 방출이 보다 원활하고 신속하게 이루어지도록 절연 시트(620) 및 금속 시트(630)에 히트싱크(610)와 접촉하는 깊이의 비아(via) 홈으로 이루어진 복수의 열전달 통로(650)를 형성하는데, 이러한 열전달 통로(650) 역시 공지의 일반 드릴링 공정 또는 레이저 드릴링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그 형성 방법에는 특별한 제한이 없다. 더욱이 이러한 열전달 통로(650) 형성 공정은 단계 S40의 쓰루 홀 공정과 동시에 수행될 수도 있을 것이다.In step S50, as shown in FIG. 4E, the heat sink (in the insulating sheet 620) and the
단계 S60에서는 도 4f에 도시한 바와 같이 쓰루 홀(640) 및 열전달 통로(650)를 금속, 예를 들어 동으로 메꾸는데, 이 경우에 쓰루 홀(640) 메꿈 공정은 금속(동) 도금 공정에 의해 수행하고, 필요시 추가의 메꿈 공정을 수행, 예를 들어 금속 도금 또는 액체 상태의 동을 여러번 프린트 스크린이나 실크 스크린 인쇄하여 메꿈하는 공정을 수행할 수 있을 것이다.In step S60, the through
열전달 통로(650) 메꿈은 일차적으로 동 도금 공정을 통해 통로 내부 표면을 동 도금한 후에 이차적으로 전기 도금 또는 펄스 도금 등에 의해 금속 도금을 수행하여 메꿈을 할 수 있고, 이차적인 방법으로 액체 상태의 금속, 예를 들어 액체 상태의 동을 스크린 프린팅하여 형성할 수도 있을 것인바, 그 형성 방법에는 특별한 제한이 없다. 단계 S60을 수행하게 되면, 쓰루 홀 영역(640)에 전기 전도체(660)가 형성되고, 열전달 통로에는 열 전도체(670)가 형성된다. 한편, 금속 메꿈 공정을 수행하는 경우에 금속 시트(630)의 상면 또는 하면이 울퉁불퉁할 수도 있는데, 이를 매끄럽게 하기 위해 전술한 바와 같은 정면 공정을 추가로 수행할 수도 있다.The
마지막으로 단계 S70에서는 금속 시트(630)에 필요한 패턴을 형성하는데, 추가의 층을 형성하기 위해서는 절연 시트 및 금속 시트 합지 공정, 쓰루 홀, 내부 비아 홀(via hole) 형성 및 메꿈 공정 등을 반복 수행하면 될 것이다.Finally, in step S70, a necessary pattern is formed on the
이후의 공정은 일반 PCB 제조 공정과 동일한 방법으로 수행될 수 있기에 상세한 설명을 생략한다.Since the subsequent processes can be performed in the same way as the general PCB manufacturing process, detailed descriptions are omitted.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고방열 PCB의 단면도이다. 도 5의 실시예에서는 단계 S20에서 절연 슬릿(614)을 형성하지 않고, 또한 단계 S50에서 히트싱크(610')의 일면, 예를 들어 상면의 소정 영역(680)(이하 '노출 영역'이라 한다)의 금속 시트(630) 및 절연 시트(620)를 완전히 제거한 상태의 고방열 PCB를 제조할 수도 있을 것인바, 그 활용 방안에 대해서는 후술한다.5 is a cross-sectional view of a high heat dissipation PCB according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 5, the insulating
본 발명의 고방열 PCB는 그 자체로 고방열 PCB 기판으로 사용되거나 도 1에 도시한 바와 같이, 모듈 PCB(11)와 마더 보드와 같은 메인 PCB(20) 사이에 히트싱크 용으로 삽입되는 방열용 PCB로 사용될 수 있을 것이다.The high heat dissipation PCB of the present invention is itself used as a high heat dissipation PCB substrate or, as shown in FIG. 1, for heat dissipation inserted between the
도 6은 도 4f에 도시한 실시예에 따른 고방열 PCB의 사용 앙태를 보인 전자 장치의 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 고방열 PCB는 전자회로 모듈(모듈 PCB)(10)와 메인 PCB(20) 사이에 방열용 PCB로 사용될 수 있는데, 본 실시예에서는 히트싱크(610)가 절연 메꿈재(616)에 의해 전기적으로 절연된 두 영역으로 분리되어 있어 있기 때문에 히트싱크(610)의 좌측 영역은 히트싱크 기능 이외에 접지(GND)의 기능을 함께 수행할 수 있을 것이다. 그리고 다른 실시예로는 좌측 영역과 우측 영역이 각각 접지 단자(GND)와 파워 단자 또는 그 반대로 기능하도록 할 수도 있을 것이다.6 is a cross-sectional view of an electronic device showing a state of use of a high heat dissipation PCB according to the embodiment shown in FIG. 4F. As shown in Figure 6, the high heat dissipation PCB according to this embodiment can be used as a heat dissipation PCB between the electronic circuit module (module PCB) 10 and the
도 7은 도 5에 도시한 실시예에 따른 고방열 PCB의 사용 양태를 보인 전자 장치의 단면도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 고방열 PCB는 전자회로 모듈(모듈 PCB)(10)와 메인 PCB(20) 사이에 방열용 PCB로 사용될 수 있는데, 본 실시예에서 히트싱크(610')는 본연의 히트싱크 기능 이외에 접지(GND)의 기능을 수행할 수 있을 것이다. 한편, 이 경우에 노출 영역(680)을 그대로 두면 히트싱크(610')와의 사이에 공간이 생겨서 우측 전자 부품(13)에서 발생된 열이 제대로 방출되지 못하는 한편 모듈 PCB(11)의 회로 패턴과 히트싱크(610')가 전기적으로 접촉하면 안되기 때문에 노출 영역(680) 부위가 열적으로는 전도체인 반면에 전기적으로는 절연체인 액상 절연재(690)로 충진되어 있다.7 is a cross-sectional view of an electronic device showing a use mode of the high heat dissipation PCB according to the embodiment shown in FIG. 5. As shown in Figure 7, the high heat dissipation PCB according to the present embodiment can be used as a heat dissipation PCB between the electronic circuit module (module PCB) 10 and the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정 단면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 금속판(600)의 두께가 증가할수록 레이저 드릴링 등을 통한 쓰루 홀(612) 형성에 어려움이 따를 수 있는바, 이를 감안하여 금속판 준비 단계에서 프레스 가공 등을 통해 미리 쓰루 홀 형성 영역(또는 이에 더하여 절연 슬릿 영역)에 다른 부위보다 상대적으로 얇은 단차 형성용 홈(또는 단턱; 이하 '홈'이라 총칭한다)(619)을 형성한 상태에서 이러한 단차 형성용 홈(619)에 쓰루 홀(612)를 형성한 후에 액상 절연재(616')로 메꿈을 수행할 수도 있을 것이다.8 is a cross-sectional view of a process according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, as the thickness of the metal plate 600 increases, it may be difficult to form the through-
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 고방열 PCB 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고방열 PCB의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, with reference to the accompanying drawings, the method of manufacturing a high heat dissipation PCB and a preferred embodiment of the high heat radiation PCB manufactured thereby have been described in detail, but this is only an example, and various modifications within the scope of the technical idea of the present invention And changes will be possible. Therefore, the scope of the present invention should be determined by the description of the following claims.
10: 전자회로 모듈,
11: 모듈 PCB,
12, 13: 전자 부품,
14: 히트싱크,
20: 메인 PCB,
600: 금속판,
610, 610': 히트싱크,
612: 절연 홀,
614: 절연 슬릿,
616: 절연 메꿈재,
620: 절연 시트,
630: 금속 시트,
640: 쓰루 홀,
650: 열전달 통로,
660: 전기 전도체,
670: 열 전도체,
680: 노출 영역,
690: 액상 절연재(열 전도체)10: electronic circuit module, 11: module PCB,
12, 13: electronic components, 14: heat sink,
20: main PCB,
600: metal plate, 610, 610': heat sink,
612: insulation hole, 614: insulation slit,
616: insulation plug, 620: insulation sheet,
630: metal sheet, 640: through hole,
650: heat transfer passage, 660: electric conductor,
670: heat conductor, 680: exposed area,
690: liquid insulating material (heat conductor)
Claims (7)
상기 절연 홀을 액상 절연 수지로 메꾼 후에 경화시키는 (b) 단계;
상기 히트싱크용 금속판의 상면 및 하면에 각각 절연 시트 및 금속 시트를 금속 시트가 외측을 향하도록 합지하는 (c) 단계;
상기 (c) 단계 이후에 상기 절연 메꿈재가 부위를 수직으로 관통하되 상기 절연 홀보다 직경이 작은 쓰루 홀을 형성하는 (d) 단계 및
상기 쓰루 홀 영역을 금속으로 메꾸는 (e) 단계를 포함하여 이루어진 고방열 PCB 제조 방법.(A) forming one or more insulating holes vertically penetrating the metal plate for heat sinking;
(B) curing the insulating hole after filling it with a liquid insulating resin;
(C) laminating an insulating sheet and a metal sheet on the upper and lower surfaces of the heat sink metal plate so that the metal sheet faces the outside;
Step (d) of forming a through-hole having a diameter smaller than that of the insulating hole but vertically penetrating the insulating plug portion after the step (c), and
High heat dissipation PCB manufacturing method comprising (e) filling the through-hole region with metal.
상기 (c) 단계 이후에 상기 절연 시트 및 상기 금속 시트에 상기 히트싱크용 금속판과 접촉하는 깊이의 비아 홈으로 이루어진 복수의 열전달 통로를 형성한 후에 상기 열전달 통로를 금속으로 메꾸는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 고방열 PCB 제조 방법.The method according to claim 1,
After the step (c), after forming a plurality of heat transfer passages including via grooves having a depth contacting the metal plate for heat sinking in the insulating sheet and the metal sheet, filling the heat transfer passages with metal is further provided. High heat dissipation PCB manufacturing method, characterized in that.
상기 쓰루 홀 또는 상기 열전달 통로의 금속 메꿈은 금속 도금 또는 금속 도금 후 추가 메굼 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고방열 PCB 제조 방법.The method according to claim 2,
The high heat dissipation PCB manufacturing method, characterized in that the metal plugging of the through hole or the heat transfer passage is made of a metal plating or an additional clamping process after metal plating.
상기 쓰루 홀과 상기 열전달 통로의 형성은 동시 또는 순차적으로 수행되고,
상기 쓰루 홀 및 상기 열전달 통로의 메꿈은 동시 또는 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 고방열 PCB 제조 방법.The method of claim 3,
The formation of the through hole and the heat transfer passage is performed simultaneously or sequentially,
The high heat dissipation PCB manufacturing method, characterized in that the plugging of the through hole and the heat transfer passage is performed simultaneously or sequentially.
상기 (a) 단계에서 상기 히트싱크용 금속판을 준비할 때 상기 절연 홀 형성 부위의 상면 또는 하면에 단차 형성용 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 고방열 PCB 제조 방법.The method according to claim 1,
When preparing the heat sink metal plate in the step (a), a groove for forming a step is formed on an upper surface or a lower surface of the insulating hole forming portion.
상기 (b) 단계에서 상기 절연 홀을 액상 절연 수지로 메꿀 때 상기 절연 슬릿을 함께 메꾸는 것을 특징으로 하는 고방열 PCB 제조 방법.In the step (a), when the insulating hole is formed, at least one insulating slit formed of a long hole vertically penetrating the heat sink metal plate is formed together,
When the insulating hole is filled with a liquid insulating resin in the step (b), the insulating slit is filled together.
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