KR102062693B1

KR102062693B1 - 기판 제조 방법

Info

Publication number: KR102062693B1
Application number: KR1020180139360A
Authority: KR
Inventors: 이진표
Original assignee: 주식회사 엘레판트
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-01-06

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 기판의 일측면에 액상 접착제를 도포하는 단계를 포함하고, 상기 액상 접착제 상에 보호 테이프를 부착한 후 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성하는 단계, 또는 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성한 후 보호 테이프를 부착하는 단계를 더 포함한다.

Description

기판 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주문자나 주문회사의 커스텀 패키지를 제공할 수 있고 고체 테이프 타입의 접착제를 대체할 수 있는 기판 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 LED나 다른 전자소자가 장착될 수 있는 일반적인 MCCL(Metal Copper Clad Laminate) 기판을 간략히 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 MCCL 기판(100)은 동박(101)과 금속층(102)이 절연서 접착층(103)에 의하여 서로 부착됨으로써 형성된다.

이와 같은 MCCL 기판(100)에 방열부(105)를 부착하기 위하여 서멀 그리스(thermal grease)와 같은 열계면물질(thermal interface material)로서의 고체 테이프 형태의 접착제(104)가 금속층(102)의 일측면에 부착될 수 있다.

고체 테이프 형태의 접착제(104)는 제조 공정 상에서 오염, 변질 및 파손 등을 방지하기 위하여 보호 테이프(105)가 고체 테이프 형태의 접착제(104) 상에 부착된다.

이후 보호 테이프(105)가 제거되며, 방열부(105)가 고체 테이프 형태의 접착제(104)에 부착될 수 있다.

이 때 고체 테이프 형태의 접착제(104)는 별도의 보호 필름(104a, 104b)에 의하여 보호되는 상태에서 기판 제조 회사에 납품되며, 기판 제조 회사는 이들 보호 필름(104a, 104b)을 떼어낸 후 고체 테이프 형태의 접착제(104)의 일측면을 기판(100)에 부착하고, 고체 테이프 형태의 접착제(104)의 타측면에 보호 테이프(105)를 부착한다.

이와 같은 일반적인 기판 제조 방법은 여러 문제점을 야기할 수 있다. 고체 테이프 형태의 접착제(104) 양측면에 보호 필름(104a, 104b)을 부착하고 떼어내야 하는 번거로운 공정이 발생할 수 있다.

또한 접착제(104)가 고체 테이프 형태이기 때문에 방열부(105)가 접착제(104)에 부착될 때 밀착되지 않고 공극이 발생하여 접착제(104)와 방열부(105) 사이에 열저항이 커질 수 있다.

뿐만 아니라 접착제(104)가 고체 테이프 형태이기 때문에 과도하게 두께가 줄어들 경우 부서지거나 균열이 발생할 가능성이 높아져 일정 두께 이상을 유지해야 하며 이에 따라 열전도 성능이 떨어질 수 있다.

고체 테이프 형태의 접착제(104)는 고무 실리콘과 같은 열가소성 재질로 이루어지므로 내열 성능이 낮으며, 이에 따라 기판(100) 상에 납땜과 같은 공정이 이루어질 때 접착제(104)가 파손될 수 있다.

미국공개특허 US 2014/0374071 (공개일 : 2014년 12월 25일)

본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 고객 요구조건에 대응할 수 있는 커스텀 패키지의 기판 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 고체 테이프 타입의 접착제를 대체하는 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 기판의 일측면에 액상 접착제를 도포하는 단계를 포함하고, 상기 액상 접착제 상에 보호 테이프를 부착한 후 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성하는 단계, 또는 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성한 후 보호 테이프를 부착하는 단계를 더 포함하며, 상기 기판의 일측면에 도포 패턴에 따라 상기 액상 접착제를 도포하고, 상기 보호 테이프는 상기 도포 패턴에 따른 형상을 지녀 상기 고상 접착제 상에 부착된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판의 일측면에 액상 접착제를 도포하는 단계를 포함하고, 상기 액상 접착제 상에 보호 테이프를 부착한 후 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성하는 단계, 또는 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성한 후 보호 테이프를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법이 제공된다.

상기 보호 테이프를 제거하여 방열부에 상기 기판을 상기 고상 접착제를 통하여 부착할 수 있다.

상기 고상 접착제의 내열 온도는 섭씨 300도 내지 섭씨 400도일 수 있다.

상기 액상 접착제는 열경화성 비닐 실리콘을 포함할 수 있다.

상기 고상 접착제에 백금 성분이 포함될 수 있다.

상기 고상 접착제의 두께는 50 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터일 수 있다.

상기 기판의 일측면은 구부러져 있으며, 상기 구부러진 기판의 일측면에 상기 액상 접착제를 도포할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 도포 패턴에 따라 액상 접착제를 도포함으로써 고객 요구조건에 대응할 수 있는 커스텀 패키지의 기판 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 열경화성 액상 접착제를 도포함으로써 고체 테이프 타입의 접착제를 대체하는 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 MCCL(Metal Copper Clad Laminate) 기판의 제조 과정을 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법에 따라 방열부를 부착하는 과정을 나타낸다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법을 나타낸다. 도 2 및 도 3에 도시된 MCCL 형태의 기판(100)에 대해서는 상세히 설명하였으므로 이에 대해서는 생략한다. 또한 MCCL 형태의 기판(100)을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법을 설명하나, 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법이 이와 같은 기판 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 기판 및 패키지에 적용될 수 있다. 예를 들어, LED 소자가 장착된 기판(100)은 COB(Chip Scale Package)나 CSP(Chip Scale Package)에 적용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 기판(100)의 일측면에 액상 접착제(200)를 도포하는 단계와, 액상 접착제(200) 상에 보호 테이프(210)를 부착한 후 액상 접착제(200)를 열경화하여 고상 접착제(200a)를 형성하는 단계를 포함한다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 제조 방법은 기판(100)의 일측면에 액상 접착제(200)를 도포하는 단계와, 액상 접착제(200)를 열경화하여 고상 접착제(200a)를 형성한 후 보호 테이프(210)를 부착하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 때 열경화는 박스 오븐이나 벨트 타입 오븐에 의하여 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 보호 테이프(210)는 내열성이 우수한 이미드 계열 필름일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

일반적인 기판 제조 방법은 납땜 온도에서 고체 테이프 타입의 접착제가 녹아버릴 수 있다. 반면에 본 발명의 실시예의 경우, 액상 접착제(200)에 대한 열경화가 이루어지므로 일반적인 고체 테이프 타입의 접착제에 비하여 내열 성능이 우수할 수 있으며, 이에 따라 납땜 온도에서도 파손없이 정상적인 상태를 유지할 수 있다.

또한 앞서 설명된 바와 같이, 고체 테이프 타입의 접착제는 기판(100)에 부착되기 전에 양측면에 보호 필름을 부착시키고, 이후에 보호 필름을 떼어 낸 후 기판(100)에 부착되고 다시 보호 테이프(210)가 고체 테이프 타입의 접착제에 부착된다. 이에 따라 제조 공정이 복잡해질 수 있다. 반면에 본 발명의 실시예에서는 액상 접착체를 도포한 후 열경화시키므로 보호 필름이 필요없다.

뿐만 아니라 고체 테이프 타입의 접착제는 딱딱하기 때문에 방열부(105)의 표면에 고체 테이프 타입의 접착제를 붙였을 때 계면에 공극이 생길 가능성이 높으며, 이와 같은 공극은 열저항으로 작용할 여지가 크다.

본 발명에서와 같이 액상 접착제(200)를 도포하여 열경화할 경우, 열 경화 이후에 형성되는 고상 접착제(200a)가 신축성을 갖고 있기 때문에 방열부(105)와의 계면에서 공극이 발생할 가능성이 상대적으로 적다. 따라서 공극에 따른 열저항을 줄일 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 열 경화에 따라 액상 접착제(200)가 고상 접착제(200a)로 변화된 후 보호 테이프(210)를 제거하여 방열부(105)에 기판(100)을 고상 접착제(200a)를 통하여 부착할 수 있다. 이 때 도 4에서는 방열부(105)가 히트 싱크로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 방열 파이프나 방열팬 등을 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예에서 액상 접착제(200)는 열경화성 비닐 실리콘(vinyl silicone)을 포함할 수 있다. 이와 같은 액상 접착제(200)는 도포 과정에서 흘러내림이 적으며, 앞서 설명된 열가소성 재질인 고무 실리콘에 비하여 내열성이 우수하다.

뿐만 아니라 열경화성 비닐 실리콘은 제조 과정에서 부산물이 거의 없을 뿐만 아니라 경화 시간이 짧다. 옥심(oximes) 경화형이나 습기 경화형은 경화 과정에서 부산물이 발생하며, 습기 경화형은 경화시간이 24시간 내지 48시간으로 경화 시간이 길다.

이와 같이 열경화성 비닐 실리콘을 포함하는 액상 접착제(200)가 내열성이 우수하므로 이의 열경화에 따른 고상 접착제(200a)의 내열 온도는 섭씨 300도 내지 섭씨 400도 일 수 있으며, 섭씨 300도 내지 섭씨 400도의 내열 온도는 기판(100)에 소자가 설치될 때의 납땜 온도를 버틸 수 있다.

한편, 고상 접착제(200a)에 백금 성분이 포함될 수 있다. 액상 접착제(200)에 포함된 열경화성 비닐 실리콘은 비닐기와 수소의 반응에 의하여 형성되는데, 이 과정에서 백금이 촉매로 사용될 수 있다. 이에 따라 고상 접착제(200a)에는 수 ppm 내지 수백 ppm의 백금 성분이 남아 있게 된다.

고상 접착제(200a)의 두께는 50 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터일 수 있다. 앞서 설명된 일반적인 테이프 타입의 접착제는 고체 상태이므로 100 마이크로 미터 이하로 떨어뜨리기 힘들다. 본 발명의 경우, 액상의 물질을 도포하는 것이기 때문에 그 두께는 50 내지 90 마이크로 미터로 형성될 수 있다. 액상 접착제(200)의 도포 두께가 얇기 때문에 고체 테이프 타입의 접착제에 비하여 열저항이 작아 방열부(105)로의 열전도가 상대적으로 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 기판(100)의 일측면에 도포 패턴에 따라 액상 접착제(200)를 도포할 수 있다. 이에 따라 기판(100)의 전체 영역에 액상 접착제(200)가 도포되는 것이 아니라 도포 패턴에 따라 액상 접착제(200)가 도포되는 영역과 도포되지 않은 영역이 형성될 수 있다. 예를 들어, 마스크를 이용하는 스텐실 기법이나 다른 방법을 사용하여 주문자가 원하는 디자인의 제품을 지원할 수 있다.

이와 같이 도포 패턴에 따른 고상 접착제(200a)가 형성되므로 보호 테이프(210) 역시 상기 도포 패턴에 따른 형상을 지녀 고상 접착제(200a) 상에 부착된다.

이와 같은 도포 패턴에 따라 고상 접착제(200a) 및 보호 테이프(210)가 형성되므로 주문자나 주문 회사가 원하는 형상의 커스텀 패키지(custom package)를 제공할 수 있다.

기판(100)의 일측면은 구부러져 있을 수 있으며, 구부러진 기판(100)의 일측면에 액상 접착제(200)를 도포할 수 있다. 액상 접착제(200)를 도포하기 때문에 다양한 평면/곡면 형상의 기판(100)에도 적용할 수 있다. 일반적인 테이프 타입의 접착제는 고체 상태이므로 다양한 형상의 기판(100)에 적용되기 힘들다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

기판(100)
방열부(105)
액상 접착제(200)
고상 접착제(200a)
보호 테이프(210)

Claims

기판의 일측면에 액상 접착제를 도포하는 단계를 포함하고,
상기 액상 접착제 상에 보호 테이프를 부착한 후 상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성하는 단계, 또는
상기 액상 접착제를 열경화하여 고상 접착제를 형성한 후 보호 테이프를 부착하는 단계를 더 포함하며,
상기 기판의 일측면에 도포 패턴에 따라 상기 액상 접착제를 도포하고,
상기 보호 테이프는 상기 도포 패턴에 따른 형상을 지녀 상기 고상 접착제 상에 부착되며,
상기 도포 패턴에 따라 상기 액상 접착제가 도포되는 영역과 도포되지 않은 영역이 형성되고, 상기 보호 테이프는 상기 액상 접착제가 도포된 영역의 고상 접착제에 부착되며,
상기 고상 접착제의 내열 온도는 섭씨 300도 내지 섭씨 400도이고,
상기 고상 접착제의 두께는 50 마이크로 미터 내지 90 마이크로 미터이고,
상기 기판의 일측면은 구부러져 있으며 상기 구부러진 기판의 일측면에 상기 액상 접착제를 도포한 후, 상기 액상 접착제 상에 상기 보호 테이프를 부착한 후 상기 액상 접착제를 열경화하여 상기 고상 접착제를 형성하거나, 상기 액상 접착제를 열경화하여 상기 고상 접착제를 형성한 후 상기 보호 테이프를 부착하고,
상기 보호 테이프를 제거하여 방열부에 상기 기판을 상기 고상 접착제를 통하여 부착하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
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제1항에 있어서,
상기 액상 접착제는 열경화성 비닐 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고상 접착제에 백금 성분이 포함되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
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