KR100277509B1 - 전자부품탑재용기판 - Google Patents

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코지 아사노
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엔도 마사루
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윌리엄 비. 켐플러
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Abstract

도선 회로 및 전자부품을 위한 장착부를 구비한 절연기판과 절연기판에 부착된 히트 슬러그를 포함하는 전자부품 탑재용 기판이 개시된다. 평탄한 본체 및 본체의 측면으로부터 수직하게 연장된 돌출부로 구성되는 상기 히트 슬러그는 절연기판의 변형을 흡수하는 변형부를 갖고 제공된다.

Description

전자부품 탑재용 기판
본 발명은 전자부품 탑재용 기판(base board)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자부품을 장착한 후 수지(resin)로 봉합하는 동안 기판에 휘어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전자부품 탑재용 기판의 구조에 관한 것이다.
전자부품 탑재용 기판으로서, 종래에는 절연기판의 표면에 히트 싱크(heat sink)를 부착 및 고정하여 기판을 형성하였다. 이 경우, 상기 절연기판 및 히트 싱크의 배열은 포지셔닝 가이드(positioning guide)를 이용하여 수행되었다.
이에 반하여, 본 발명자들은 상기 기판과 히트 싱크간의 배치를 용이하게 할 수 있는 구조의 전자부품 탑재용 기판을 이미 개시하였다(일본 특허출원 제9-67408호). 즉, 도 15에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(heat slug)(91)의 측면으로부터 연장된 돌출부(913)가 절연기판(95)에 형성된 포지셔닝 홀(positioning hole)(96)에 삽입 및 접합되고 땜납(94)을 통해 기판(95)에 고정된다. 따라서, 상기 히트 슬러그(91)와 절연기판(95)간의 배치는 상기 돌출부(913)를 포지셔닝 홀(96)에 삽입함으로써 수행된다.
절연 수지 접착층(92)이 상기 히트 슬러그(91)와 절연기판(95) 사이에 개재된다.
그리고 또한, 도선 회로(93)는 상기 절연기판(95) 상에 형성되는 반면, 절연기판(95)의 표면은 납땜 방지막(97)으로 덮여 있다.
실제적으로 상기 절연기판(95)의 중앙부는 전자부품을 장착하기 위하여 오목한 장착부(951)로 형성된다. 도 16에 도시한 바와 같이, 전자부품(952)은 접착제(953)를 통해 상기 장착부(951)에 부착되며, 그 후에 봉합 수지(954)가 상기 장착부(951)에 채워진다.
그러나, 상기 봉합수지(954)로 상기 장착부(951)를 봉합함에 있어서, 봉합수지(954)는 용해된 상태로 상기 장착부(954)에 채워지고 나서 경화된다. 그 결과, 상기 봉합수지(954)는 도 16에 도시한 바와 같이 수축하지만 히트 슬러그(91)는 수축하지 않는다. 이러한 결과로써 히트 슬러그(91)에 대향하는 절연기판(95)의 측부가 상기 봉합수지(954)의 수축에 따라 수축되어 절연기판(95)의 휘어짐을 초래한다. 이러한 휘어짐이 야기될 경우, 표면 장착 장치에 대한 전자부품 탑재용 기판의 결합 신뢰도가 저하된다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 전자부품을 위한 장착부를 수지로 봉합할 때 절연기판에 휘어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전자부품 탑재용 기판을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 도선 회로 및 전자부품을 위한 장착부가 제공된 절연기판과 상기 절연기판에 마주보도록 배치된 평탄한 본체 및 상기 본체의 측면으로부터 수직하게 연장되는 돌출부를 가지고 상기 절연기판에 부착되는 히트 슬러그를 포함하는 전자부품 탑재용 기판이 제공된다. 상기 본체는 수지 접착층을 통하여 상기 절연기판에 부착되고, 상기 돌출부는 포지셔닝 홀에 삽입되고 남땜을 통하여 상기 절연기판에 결합되며, 상기 히트 슬러그는 상기 본체의 수지-접착부와 상기 돌출부의 납땜-접합부 사이에 상기 절연기판의 변형을 흡수하기 위한 변형부를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전자부품 탑재용 기판의 개략적인 단면도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 히트 슬러그의 평면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 히트 슬러그의 사시도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 전자부품 탑재용 기판의 주요부의 개략적인 확대 단면도이다.
도 5는 실시예 1에 따른 절연기판 및 히트 슬러그의 배치를 나타내는 개략도이다.
도 6은 실시예 1에 따른 장착부를 위한 개방면을 나타내는 절연기판의 후면도이다.
도 7은 실시예 1에 따른 히트 슬러그를 위한 접착면을 나타내는 절연기판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 히트 슬러그의 평면도이다.
도 9는 실시예 2에 따른 히트 슬러그의 슬릿 근처 주요부의 개략적인 확대 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 히트 슬러그의 부분 사시도이다.
도 11은 실시예 3에 따른 전자부품 탑재용 기판의 주요부의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 히트 슬러그의 부분 사시도이다.
도 13은 실시예 4에 따른 전자부품 탑재용 기판의 주요부의 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 5에 따른 히트 슬러그의 부분 사시도이다.
도 15는 비교예에 따른 전자부품 탑재용 기판의 개략적인 단면도이다.
도 16은 비교예의 문제점을 설명하기 위한 개략도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 히트 슬러그 2 : 수지 접착층
3 : 도선 회로 5 : 절연기판
6 : 포지셔닝 홀 11, 112, 113 : 슬릿
13, 131, 132, 133 : 돌출부 15 : 본체
51 : 장착부 81, 83 : 전자부품 탑재용 기판
본 발명에 따르면, 전자부품을 위한 장착부의 수지-봉합에 있어 절연기판의 휘어짐은 히트 슬러그가 절연기판보다 단단하기 때문에 발생되는 점에 주목하였다. 그러므로, 본 발명에 있어서, 절연기판의 변형을 흡수하기 위하여 절연기판보다 단단한 재료로 이루어진 히트 슬러그에 변형부가 형성된다.
본 발명에 따른 전자부품 탑재용 기판에 있어서, 절연기판의 변형을 흡수할 수 있는 변형부는 히트 슬러그의 상기 본체의 수지-접착부와 상기 돌출부의 납땜-접합부 사이에 형성된다. 이러한 변형부는 절연기판의 변형과 함께 변형을 일으킨다. 그 결과, 전자부품을 위한 상기 장착부를 수지로 봉합할 때, 절연기판이 변형을 일으키고, 히트 슬러그의 변형부가 절연기판의 변형에 따라 함께 변형됨에 따라 절연기판의 휘어짐을 방지할 수 있다.
그리고 또한, 연성의 재료로 이루어진 수지 접착층이 히트 슬러그의 본체와 절연기판 사이에 삽입된다. 따라서, 상기 수지 접착층이 절연기판의 변형을 흡수할 수 있게 됨으로써 절연기판의 휘어짐을 보다 효과적으로 조절할 수 있다.
한편, 히트 슬러그의 돌출부는 포지셔닝 홀에 삽입되며 납땜을 통해 포지셔닝 홀에 접합된다. 즉, 포지셔닝 홀에 채워진 땜납이 상기 돌출부를 포지셔닝 홀 내에 강하게 접합하여 히트 슬러그를 절연기판에 확실하게 접합한다.
전술한 바와 같이, 변형부는 히트 슬러그의 상기 본체의 수지 접착부와 상기 돌출부의 납땜-접합부 사이에 형성되며, 절연기판의 변형과 함께 변형을 일으킨다. 따라서, 상기 납땜-연결부에 대하여 절연기판의 변형이 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 그러한 결과, 상기 돌출부와 절연기판의 포지셔닝 홀 사이에 강한 납땜-접합 강도를 유지할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 전자부품을 위한 장착부를 수지로 봉합할 때, 절연기판에 휘어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
"상기 본체의 수지-접착부와 상기 돌출부의 납땜-연결부 사이"라 함은 수지 접착층으로 부착되는 상기 본체의 일부와 땜납으로 접합되는 상기 돌출부의 일부 사이의 부분을 의미하는 뜻으로 사용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 변형부는 히트 슬러그의 돌출부로 연장되는 본체의 일부의 주변부에 형성된다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 변형부는 본체에 인접한 돌출부의 일부에 형성된다. 따라서, 절연기판의 휘어짐을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 변형부는 슬릿으로서 절연기판의 휘어짐을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 슬릿의 일 단부는 개방되며 다른 단부는 수지-접착부를 납땜-접합부에 연결하는 연결부에 의하여 폐쇄된다. 이러한 경우, 슬릿은 한층 변형 가능해지며, 절연기판의 변형에 용이하게 순응하게 된다. 그러므로, 절연기판의 휘어짐을 한층 더 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 슬릿의 양 단부는 수지-접착부를 납땜-접합부에 연결하는 접합부에 의해 폐쇄된다. 따라서, 본체와 히트 슬러그의 돌출부 사이의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 이 경우, 접합부에 의해 폐쇄되는 슬릿의 단부는, 바람직하게는, 곡선의 형태이다. 따라서, 절연기판의 변형을 따라 슬릿이 변형될 때, 슬릿의 단부에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 변형부는 본체 보다 얇은 두께를 갖는 얇은 부분이다. 이러한 것은 절연기판의 휘어짐을 흡수할 수 있어서 절연기판의 휘어짐을 효과적으로 조절할 수 있다. 이 경우, 상기 얇은 부분의 두께는 본체의 두께의 1∼70％인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 얇은 부분은 절연기판의 변형에 유연하게 순응할 수 있어 절연기판의 휘어짐을 조절함과 동시에 수지-접착부와 납땜-접합부 사이에 높은 접합 강도가 유지된다. 상기 두께가 1％ 미만일 경우, 절연기판의 변형을 흡수하기 어려운 반면, 상기 두께가 70％를 초과할 경우, 히트 슬러그의 수지-접착부와 납땜-접합부 사이의 접합 강도가 저하되는 우려가 발생한다.
히트 슬러그에 변형부를 형성하는 것은, 예를 들면, 레이져 빔 기계가공, 화학적 식각 또는 기타 유사한 방법으로 수행된다. 상기 변형부가 상대적으로 광폭인 슬릿일 때, 프레스 몰딩(press molding)이나 유사한 방법으로 형성할 수 있다.
히트 슬러그의 두께는 0.1∼0.7㎜가 바람직하다. 이 경우, 변형부를 용이하게 형성할 수 있으며 높은 기계적 강도를 갖는 히트 슬러그를 얻을 수 있다. 상기 두께가 0.1㎜ 미만일 경우, 히트 슬러그의 기계적 강도가 저하되는 반면, 상기 두께가 0.7㎜를 초과할 경우, 히트 슬러그의 기계적 강도가 높아져서 변형부의 변형이 분리되어 절연기판이 휘어질 우려가 발생하며 변형부의 형성이 어렵다.
히트 슬러그의 변형부는, 사각형, 상단으로 갈수록 좁아지는 폭을 갖는 사다리꼴, T자의 형상, 원형, 타원의 형상 그리고 이와 유사한 형상과 같은 여러 가지의 형태를 가질 수 있다.
히트 슬러그로서, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금의 금속판을 사용하는 것이 바람직하다.
절연기판으로서는, 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin), 비스말레이미드 트리아진(bismaleimide triazine) 또는 이와 유사한 것과 같은 수지기판 내지는 수지 및 유리등과 같은 합성 수지기판이 사용될 수 있다.
절연기판에 있어서, 예를 들면, 전자부품을 위한 장착부, 도선 회로 그리고 포지셔닝 홀 등이 형성된다.
전자부품을 위한 장착부는 전자부품이 장착된 후, 봉합 수지로 봉합되는 부분이다. 상기 장착부는, 히트 슬러그(이하, 상면으로 언급되며 접착면은 하면이다)에 대한 접착면과 대향하는 절연기판과 마주하여 형성하거나, 절연기판의 상면에 오목한 부분을 형성할 수 있다. 다른 방법으로는, 관통 홀이 절연기판에 형성되어 히트 슬러그가 상기 관통 홀의 바닥에 배치된다.
도선 회로는 절연기판의 내부 또는 표면에 형성된다.
포지셔닝 홀은 히트 슬러그와 절연기판의 배치를 위해 히트 슬러그의 돌출부가 삽입되는 구멍이다. 상기 포지셔닝 홀은 상기 돌출부와 거의 동일한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 히트 슬러그와 절연기판 사이의 배열은 돌출부를 포지셔닝 홀에 삽입합으로써 정확하게 결정될 수 있다.
상기 포지셔닝 홀의 내벽은 금속 도금 필름으로 덮이는 것이 바람직하다. 그러므로, 땜납이 포지셔닝 홀의 내벽에 강하게 접합됨에 따라 돌출부가 포지셔닝 홀에 강하게 접합될 수 있다.
실시예 1
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 전자부품 탑재용 기판을 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자부품 탑재용 기판(81)은 도선 회로(3) 및 전자부품을 위한 장착부(51)를 구비한 절연기판(5)과 절연기판(5)에 부착된 히트 슬러그(heat slug)(1)를 포함한다. 히트 슬러그(1)는, 절연기판(5)에 대향하여 배치된 평탄한 본체(15)와 상기 본체(15)의 측면(19)으로부터 수직하게 연장되는 돌출부(13)로 구성된다. 상기 본체(15)는 수지 접착층(2)을 통하여 절연기판(5)에 부착된다. 한편, 상기 돌출부(13)는 포지셔닝 홀(positioning hole)(6)에 삽입되며 땜납(4)을 통하여 절연기판(5)에 결합된다.
상기 히트 슬러그(1)는 절연기판(5)의 변형을 흡수하기 위하여 상기 본체(15)의 수지-접착부(12)와 상기 돌출부(13)의 납땜-접합부(14) 사이에 슬릿(slit)(11)을 갖는다. 구체적으로, 슬릿(11)은 돌출부(13)로부터 연장되는 본체(15)의 일부의 주변부에 형성된다. 상기 슬릿(11)이 절연기판(5)의 변형을 흡수하는 변형부이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 슬릿(11)은 슬릿(11)의 일 단부(end portion)(111)에서 폐쇄되며 이로부터 곡선으로 연장된다. 상기 슬릿(11)의 단부(111)는, 수지-접착부(12)를 납땜-접합부(14)에 연결시키는 접합부(17)를 구비한다. 상기 접합부(17)의 최소 폭은 0.6㎜이며, 이것은 히트 슬러그(1)의 두께(0.3㎜)의 두배이다.
슬릿(11)의 다른 단부(119)는 히트 슬러그(1)의 측면(19)쪽으로 개방된다.
상기 히트 슬러그(1)의 중심(C)에 대하여 각기 4 개의 슬릿(11) 및 돌출부(13)가 대칭적으로 배치된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 돌출부(13)의 폭은 그 상단부(139)를 향하여 점차 좁아지는 데, 상기 본체(15)에 인접한 부분(138)의 폭은 0.9㎜이며 말단부(139)의 폭은 0.7㎜이다. 상기 돌출부(13)의 상단부(139)는 히트 슬러그(1)의 본체(15)로부터 아래쪽으로 0.3㎜ 정도 돌출된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)는 변의 길이가 28㎜인 거의 팔각형인 형상을 갖는다. 전술한 바와 같이, 4 개의 슬릿(11)과 4 개의 돌출부(13)들은 히트 슬러그(1)의 8 개의 변에 하나씩 걸러 배치된다. 슬릿 및 돌출부가 형성되지 않은 마주보는 변을 연결하는 두 직선 C1 및 C2에서 돌출부(13)까지의 거리인 D1과 D2는 각기 10.54㎜ 및 11.808㎜이다. 그리고 또한, 슬릿과 돌출부를 가지는 변으로부터 돌출부(13)의 외단부(outer end)까지의 거리인 E1은 0.2㎜이고, 돌출부(13)의 외부 가장자리로부터 슬릿(11)의 외부 평행면까지의 길이인 E2는 0.4㎜이며, 슬릿의 폭(B)은 0.5㎜이다.
절연기판(5)의 상면 및 하면에는 다양한 도선 회로(3)가 형성된다. 도 6을 참조하면, 절연기판(5)의 상면에 형성된 도선 회로(3)는, 전자부품을 위한 장착부(51)의 주위에 배치된 본딩 패드(bonding pad)들(30), 배선 회로(31), 땜납 볼들을 연결하기 위한 패드들(33), 그리고 포지셔닝 홀(6)의 주위에 배치된 랜드(land)(302)를 포함한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 절연기판(5)의 하면에 형성된 도선 회로(3)는 포지셔닝 홀(6)의 주위에 배열된 랜드(303)와 전자부품을 위한 장착부(51)의 주위에 배치된 광폭 배선 패턴(35)을 포함하며, 상기 랜드(303)는 배선 패턴(35)에 전기적으로 연결된다.
또한, 히트 슬러그(1)는 포지셔닝 홀(6)을 통하여 배선 패턴(35)에 전기적으로 연결되어 접지 회로로 이용된다.
상기 절연기판(5)은 1㎜의 두께를 가지며, 포지셔닝 홀(6)의 직경은 1㎜이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 전자부품을 위한 장착부(51)는, 절연기판(5)에 형성된 관통 홀(510) 및 상기 관통 홀(510)의 일면을 덮고 있는 히트 슬러그(1)에 의해 한정되는 부분이다. 절연기판(5)의 양 표면(상부 표면 및 하부 표면)은 각기 납땜 방지막(7)으로 덮여있다.
이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 전자부품 탑재용 기판의 제조를 설명한다.
먼저, 열경화성 수지(예를 들면, 에폭시 수지)에 유리 직물을 함침함으로써 절연기판(5)이 제공된다. 그 후에, 도 1에 도시한 바와 같이 드릴 또는 이와 유사한 천공 장치를 사용하여 전자부품 장착부(51)의 형성을 위한 관통 홀(510) 및 포지셔닝 홀(6)을 절연기판(5)에 형성한다.
다음에, 도금, 노광, 식각 및 이와 유사한 통상의 방법을 이용하여 금속 도금 필름(301)을 상기 포지셔닝 홀(6)의 내벽에 형성하는 한편, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 절연기판(5)의 상면 및 하면에 도선 회로들(3)을 형성하며, 또한 절연기판(5)의 상면 및 하면에 납땜 방지막(7)을 각기 형성한다. 이 경우, 포지셔닝 홀들(6), 장착부(51)의 주변, 그리고 땜납 볼을 결합하기 위한 패드들(33)은 상기 납땜 방지막(7)으로 덮이지 않고 노출된다.
이와 별도로, 산소를 함유하지 않은 구리로 이루어지며 0.3㎜의 두께를 갖는 금속판이 제공된다.
상기 금속판에 몰드(mold)로 외형 모방 작업을 함으로써, 거의 팔각형의 형상을 갖는 히트 슬러그(1)가 형성되며, 도 2에 도시한 바와 같이 4 개의 돌출부(13)가 하나씩 건너 측면으로부터 연장된다. 그 후에, 히트 슬러그(1)를 레이져 빔 기계가공하여 돌출부(13)에 인접한 위치에 연장된 슬릿(11)을 형성한다. 다음에, 돌출부(13)를 몰드를 사용하여 아래쪽으로 접는다.
그 다음에, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)는 수지 접착층(2)을 통하여 절연기판(5)의 상면에 배치된다. 이러한 경우, 히트 슬러그(1)의 돌출부(13)를 대응하는 포지셔닝 홀(6)에 삽입함으로써, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)가 절연기판(5)에 정확한 위치한다.
수지 접착층(2)으로서 열경화성 수지(예를 들면, 에폭시 수지)에 유리 직물을 함침시켜 형성된 프리프레그(prepreg)가 사용된다.
다음에, 히트 슬러그(1)를 열경화성 수지 접착층(2)으로 절연기판(5)에 부착함으로써 슬릿(11)의 안쪽으로부터 히트 슬러그(1)의 본체(15)에 수지-접착부(12)가 형성된다.
그 후에, 히트 슬러그(1)에 부착되지 않은 절연기판(5) 측면의 각 포지셔닝 홀(6)에 땜납 볼(4)이 공급되고 가열되어 용해됨으로써, 땜납(4)이 포지셔닝 홀(6)에 채워져 포지셔닝 홀(6)과 돌출부(13) 사이에 필렛(fillet)(40)이 형성된다.
상기 땜납(4)을 포지셔닝 홀(6)에 공급할 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 땜납 볼은 각 패드(33)에도 공급되며 가열에 의해 용해됨으로써 패드(33)에 접합된다.
전자부품 탑재용 기판(81)은 상술한 바와 같이 얻어진다.
그 후에, 은(silver) 페이스트(paste) 또는 이와 유사한 접착제(53)를 통하여 전자부품(52)은 장착부(51)의 내부에 결합되고, 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이 본딩 배선(55)(은선(phantom line)으로 도시됨)을 통해 본딩 패드들(30)에 연결된다. 이어서, 전자부품(52)을 덮기 위하여 봉합 수지(54)가 상기 장착부(51)에 채워진다.
이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 작용 및 효과를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자부품 탑재용 기판에 있어, 슬릿(11)은 본체(15)의 수지-접착부(12)와 히트 슬러그(1)의 돌출부(13)의 납땜-접합부 사이에 배열된다. 상기 슬릿(11)은 절연기판(5)의 변형에 따른 변형부이며, 따라서 전자부품을 위한 장착부(51)를 수지로 봉합할 때, 절연기판(5)의 변형뿐만 아니라 히트 슬러그(1)의 슬릿(11)의 변형도 함께 일어나게 됨으로써, 절연기판(5)의 휘어짐을 방지할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)의 본체(15)는 연성의 재료로 이루어진 수지 접착층(2)을 통하여 절연기판(5)에 부착되며, 그와 같이 수지 접착층(2)은 절연기판(5)의 변형을 흡수할 수 있고, 따라서 절연기판(5)의 휘어짐을 보다 효과적으로 조절할 수 있다.
더욱이, 히트 슬러그(1)의 돌출부(13)가 포지셔닝 홀(6)에 삽입되어 땜납(4)을 통해 강하게 접합됨으로써, 히트 슬러그(1)는 절연기판(5)에 확실하게 접합된다.
그리고 또한, 상술한 바와 같이, 상기 본체(15)의 수지-접착부(12)와 돌출부(13)의 납땜-접합부(14) 사이에 변형가능한 슬릿(11)이 배치됨으로써, 상기 납땜-접합부(14)에 대하여 절연기판(5)의 변형이 미치는 영향을 방지할 수 있고, 따라서 돌출부(13)와 절연기판(5)의 포지셔닝 홀(6) 사이에 강한 납땜 강도를 유지시킬 수 있다.
상기 돌출부(13)는 본체(15)의 측면(19)으로부터 일체로 연장되는 부분이며, 상기 땜납을 통하여 포지셔닝 홀(6)에 접합됨으로써, 히트 슬러그(1)의 접합 면적이 증가하여 히트 슬러그(1)와 절연기판(5) 사이에 높은 접합 강도가 유지된다. 그리고 또한, 히트 슬러그(1)와 포지셔닝 홀(6) 사이에 전기적 연결 신뢰도가 향상된다. 더욱이, 상기 돌출부(13)가 전자부품(52)으로부터 발생되는 열의 방출구로 기능하여 열방산 효과를 향상시킨다.
히트 슬러그(1)와 절연기판(5) 사이의 위치 결정이 돌출부(13)를 포지셔닝 홀(6)에 삽입함으로써 수행되기 때문에, 전자부품 탑재용 기판(81)의 품질 및 생산성이 향상되며, 제조 공정의 단순화 및 제조 비용의 절감을 달성할 수 있다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2에 따른 전자부품 탑재용 기판이 도 8 및 도 9에 도시되어 있다. 도 8 및 도 9에 있어서, 슬릿(112)의 양 단부(111, 119)들은 수지-접착부(12)를 납땜-접합부(14)에 연결하는 접합부(17)에 의해 폐쇄되어 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상기 접합부(17)의 최소 폭(A)은 0.15㎜로 히트 슬러그(1)의 두께(0.3㎜)의 절반이다. 슬릿(112)은 히트 슬러그(1)의 측면(19)으로부터 평행하게 연장되어 배열된다. 또한, 돌출부(13)는 땜납(4)으로 부착된 납땜-접합부(14)에서 포지셔닝 홀에 연결된다.
실시예 2에 따른 기타 구조는 실시예 1과 동일하다.
실시예 2에 있어서, 슬릿(112)의 양 단부(111, 119)가 도 8에 도시한 바와 같이 접합부(17)에 의해 폐쇄됨으로써, 수지-접착부(12)와 납땜-접합부(14) 사이의 접합 강도가 향상된다.
실시예 2에서도 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3에 따른 전자부품 탑재용 기판(83)을 도 10 및 도 11에 나타낸다. 도 10에 도시한 바와 같이, 슬릿(113)이 히트 슬러그(1)의 돌출부(131)에 형성된다. 슬릿(113)은 돌출부(131)가 연장되는 방향을 따라 배열된다.
슬릿(113)의 폭(K)은 0.5㎜로서 돌출부(131)의 폭(G)(0.9㎜)의 55％이다. 돌출부(131)는 히트 슬러그(1)의 본체(15)로부터 0.5㎜ 정도 연장되며, 0.4㎜의 길이(H)에 상응하는 부분이 아래쪽으로 접힌다.
슬릿(113)의 폭은 히트 슬러그(1)의 본체(15)에 인접하는 부분의 폭의 30∼99％ 정도인 것이 바람직하다. 따라서, 히트 슬러그(1)의 강도가 향상될 수 있다. 더욱이, 히트 슬러그(1)는 실제적으로 실시예 1의 경우와 동일한 팔각형의 형상을 가지며, 측면에 4 개의 돌출부(131)가 하나씩 번갈아 배열된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)의 돌출부(131)는 절연기판(5)의 포지셔닝 홀(6)에 삽입되며, 돌출부(131)의 상단부(139)는 땜납(4)을 돌출부(131)의 슬릿(113)에 부착함이 없이 땜납(4)을 통하여 접합된다.
땜납(4)이 슬릿(113)에 부착될 경우, 슬릿(113)의 변형이 억제되고, 따라서 절연기판(5)의 변형을 거의 흡수하지 못한다.
히트 슬러그(1)는 수지-접착부(12)에서 수지-접착층(2)을 통해 절연기판(5)에 부착된다.
실시예 3에 따른 기타 구조는 실시예 1과 동일하다.
실시예 3에 있어서, 돌출부(131)에 형성된 슬릿(113)은 절연기판(5)의 변형에 따라 자유로이 변형할 수 있는 부분이다. 그러므로, 실시예 1과 같이 절연기판(5)에 휘어짐이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 슬릿(113)은 절연기판(5)의 변형을 흡수할 수 있다.
실시예 3에서도 실시예 1의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
실시예 4
본 발명의 실시예 4에 따른 전자부품 탑재용 기판(84)을 도 12 및 도 13에 나타낸다. 도 12에 도시한 바와 같이, 얇은 부분(114)이 본체(15)에 인접한 돌출부(132)의 일부에 형성된다. 상기 얇은 부분(114)의 두께는 0.1㎜이며, 히트 슬러그(1)의 본체(15)의 두께는 0.3㎜이다.
돌출부(132)의 상단부(139)의 두께는 본체(15)의 두께와 동일하다.
도 13에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)의 돌출부(132)는 절연기판(5)의 포지셔닝 홀(6)에 삽입되며, 그 상단부(139)는 실시예 3과 같이 땜납(4)을 돌출부(132)의 얇은 부분(114)에 부착함이 없이 땜납(4)을 통하여 접합된다.
히트 슬러그(1)는 수지-접합부(12)에서 수지 접착층(12)을 통하여 절연기판(5)에 부착된다.
실시예 4에 따른 기타 구조는 실시예 1과 동일하다.
실시예 4에 있어서, 돌출부(132)에 형성된 얇은 부분(114)은 절연기판(5)의 변형에 따라 자유로이 변형될 수 있는 부분이다. 그러므로, 실시예 1과 같이 절연기판(5)에 휘어짐이 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 얇은 부분(114)이 절연기판(5)의 변형을 흡수할 수 있다.
실시예 4에서도 실시예 1의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
실시예 5
본 발명의 실시예 5에 따른 전자부품 탑재용 기판을 도 14에 나타낸다.
도 14에 도시한 바와 같이, 히트 슬러그(1)의 돌출부(133)는 역T자의 형상이다. 돌출부(133)는 0.4㎜의 폭(F1)을 가지는 상부(137)와 0.8㎜의 폭(F2)을 갖는 하부(136)로 이루어진다. 상기 상부(137)는 0.1㎜의 길이(L1)를 갖는 반면, 상기 하부(136)는 0.2㎜의 길이(L2)를 갖는다.
돌출부(133)의 상부(137) 및 하부(136)는 포지셔닝 홀에 삽입된다. 그리고 또한, 실시예 1과 동일하게 연장된 슬릿(11)이 히트 슬러그(1)의 본체(15)에 형성된다. 히트 슬러그(1)의 두께(T1) 및 돌출부(133)의 두께(T2)는 각기 0.3㎜이다.
더욱이, 돌출부(133)의 상부(137)의 두께는 히트 슬러그(1)의 본체(15)의 두께(0.3㎜)보다 얇게 형성될 수 있다.
실시예 5에 따른 기타 구조는 실시예 1과 동일하다.
상기 돌출부(133)의 하부(136)는 상부(137)보다 넓은 폭을 가짐으로써, 포지셔닝 홀에 느슨하게 되는 것을 방지하기 위해 돌출부(133)가 하부(136)에서 포지셔닝 홀의 내벽에 고정된다. 그리고 또한, 히트 슬러그(1)는 절연기판(5)에 정확하게 배치될 수 있다.
실시예 5에서도 실시예 1의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전자부품을 위한 장착부를 수지로 봉합할 때 절연기판이 휘어지는 것을 방지할 수 있는 전자부품 탑재용 기판을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 도선 회로(3) 및 전자부품을 위한 장착부(51)를 구비한 절연기판(5)과 상기 절연기판(5)에 부착된 히트 슬러그(1)를 포함하며, 상기 히트 슬러그(1)는 상기 절연기판(5)에 대향하여 배치된 평탄한 본체(15) 및 상기 본체(15)의 측면(19)으로부터 수직하게 연장되는 돌출부(13, 131, 132, 133)로 구성되며, 상기 본체(15)는 수지 접착층(2)을 통하여 상기 절연기판(5)에 부착되며, 상기 돌출부(13, 131, 132, 133)는 포지셔닝 홀(6)에 삽입되고 납땜(4)을 통하여 상기 절연기판(5)에 결합되며, 상기 히트 슬러그(1)에 상기 본체()15의 수지-접착부(12)와 상기 돌출부(13, 131, 132, 133)의 납땜-접합부(14) 사이에 상기 절연기판(5)의 변형을 흡수하는 변형부가 제공되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84)
  2. 제1항에 있어서, 상기 변형부는 상기 히트 슬러그(1)의 상기 돌출부(13, 131, 132, 133)로부터 연장되는 상기 본체(15)의 주변부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  3. 제1항에 있어서, 상기 변형부는 상기 본체(15)에 인접한 상기 돌출부(13, 131, 132, 133)의 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(13, 131, 132, 133).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형부는 슬릿(11, 112, 113)인 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬릿(11, 112, 113)의 일 단부는 개방되며, 상기 슬릿(11, 112, 113)의 다른 단부는 상기 수지-접착부(12)를 상기 납땜-접합부(14)에 연결하는 연결부에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  6. 제4항에 있어서, 상기 슬릿(11, 112, 113)의 양 단부(111, 119)는 상기 수지-접착부(12)를 상기 납땜-접합부(14)에 연결하는 접합부(17)에 의하여 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  7. 제4항에 있어서, 상기 접합부(17)에 의하여 폐쇄되는 상기 슬릿(11, 112, 113)의 단부는 곡선의 형상인 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형부는 상기 본체(15)보다 얇은 두께를 갖는 얇은 부분(114)인 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
  9. 제8항에 있어서, 상기 얇은 부분(114)의 두께는 상기 본체(15)의 두께의 1∼70％인 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재용 기판(81, 83, 84).
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