KR102367549B1 - Heat sink having clad vertical mesh structure and manufacturing method thereof - Google Patents

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강원실
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허홍
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Abstract

The present invention relates to a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which a plurality of heat conducting layers are stacked. In at least one heat conducting layer, a first metal and a second metal of different types are alternately arranged side by side. The present invention relates to the clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which a metal arrangement direction in any one heat conducting layer selected from the plurality of heat conducting layers is different from a metal arrangement direction in a heat conducting layer different from the heat conducting layer.

Description

수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 및 이의 제조 방법{Heat sink having clad vertical mesh structure and manufacturing method thereof} Clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure and manufacturing method thereof

본 발명은 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure and a method for manufacturing the same.

방열 기판(Heat Sink)이란 반도체 패키지에서 발생되는 열을 빠르게 밖으로 방출시키기 위해 부착된 부품을 의미한다. 종래에는 상기 방열 기판을 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)등 단일 금속성분으로 제조하였으나, 요즘은 열전도도를 향상시키고, 장시간 사용하여도 변형을 최소화하기 위해 이종의 금속을 고온 고압으로 접합한 클래드 합금(Clad metal, Clad alloy) 형태의 방열 기판이 사용되고 있다. A heat sink refers to a component attached to rapidly dissipate heat generated from a semiconductor package to the outside. Conventionally, the heat dissipation substrate was made of a single metal component such as aluminum (Al) or copper (Cu), but nowadays, in order to improve thermal conductivity and minimize deformation even after long-term use, a clad made by bonding different metals at high temperature and high pressure A heat dissipation substrate in the form of an alloy (clad metal, clad alloy) is used.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-2228431호 에서는 알루미늄을 기반으로 한 클래드 클래드 방열판을 기재하고 있으며, 본 발명인 또한, 대한민국 등록특허 제10-1535438호, 제10-1612346호 및 제10-1890396호를 통하여 변형을 최소화하는 방열 기판를 개발하여 공개하였다. For example, Korean Patent Registration No. 10-2228431 describes a clad clad heat sink based on aluminum, and the present inventor also discloses Korean Patent Registration Nos. 10-1535438, 10-1612346, and 10-1890396 A heat dissipation substrate that minimizes deformation was developed and published.

하지만 클래드 합금으로 제조한 방열 기판은 접합 과정에서 결합력이 부족할 경우, 이종의 금속이 접합하는 방향으로 열 팽창이 발생하고, 그 결과 계면에서 층간 벌어짐(Delamination) 현상이 발생하여 열전도율이 감소한다는 문제점이 있다. 이는 방열 기판의 열전달 특성을 감소시켜 반도체 소자의 수명 및 성능이 저하되는 원인이 된다. However, in the case of a heat dissipation substrate made of a clad alloy, when the bonding force is insufficient during the bonding process, thermal expansion occurs in the direction in which different metals are bonded, and as a result, delamination occurs at the interface, resulting in a decrease in thermal conductivity. there is. This reduces the heat transfer characteristics of the heat dissipation substrate, thereby causing deterioration of the lifespan and performance of the semiconductor device.

이를 방지하기 위하여, 클래드 판재의 열전달 특성을 유지하면서, 열변형을 최소화 할 수 있는 방열 기판이 요구되고 있다. In order to prevent this, a heat dissipation substrate capable of minimizing thermal deformation while maintaining the heat transfer characteristics of the clad plate is required.

(0001) 대한민국 공개특허 제10-2228431호 (2021. 03. 10)(0001) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2228431 (2021. 03. 10) (0002) 대한민국 등록특허 제10-1535438호 (2014. 05. 22)(0002) Republic of Korea Patent Registration No. 10-1535438 (May 22, 2014) (0003) 대한민국 등록특허 제10-1612346호 (2016. 04. 07)(0003) Republic of Korea Patent Registration No. 10-1612346 (2016. 04. 07) (0003) 대한민국 등록특허 제10-1890396호 (2018. 08. 14)(0003) Republic of Korea Patent Registration No. 10-1890396 (2018. 08. 14)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 복수의 열전도층이 적층되어 형성되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판에 있어서, 복수의 열전도층에서 선택되는 어느 하나의 금속 배열 방향과, 상기 복수의 열전도층에서 선택되는 다른 어느 하나의 금속 배열 방향을 서로 다른 방향으로 적층하여 열변형을 최소화 시킨 방열 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure formed by stacking a plurality of heat-conducting layers, one metal arrangement direction selected from a plurality of heat-conducting layers, and the plurality of heat-conducting layers An object of the present invention is to provide a heat dissipation substrate in which thermal deformation is minimized by stacking any one metal arrangement direction selected from the layers in different directions.

또한, 본 발명은 열전도층의 금속 배열 방향을 조절하여 열전도도 및 열팽창계수를 제어할 수 있는 방열 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a heat dissipation substrate capable of controlling thermal conductivity and coefficient of thermal expansion by adjusting the metal arrangement direction of the heat conductive layer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 복수의 열전도층이 적층되어 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판에 있어서, 상기 복수의 열전도층 중 적어도 두 열전도층은 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되고,In an embodiment of the present invention for achieving the above object, in a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which a plurality of heat conductive layers are stacked, at least two heat conductive layers of the plurality of heat conductive layers are heterogeneous first metal and second Metals are arranged alternately,

상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다른 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판에 관한 것이다. The metal arrangement direction formed by the first metal and the second metal of any one of the plurality of heat-conducting layers and the first metal and the second metal of the other heat-conducting layer of the plurality of heat-conducting layers are The present invention relates to a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which metal arrangement directions are different from each other.

상기 실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층의 각 열전도층은 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되어 형성되는 수직 그물망 구조를 가질 수 있다. According to the embodiment, each of the heat-conducting layers of the plurality of heat-conducting layers may have a vertical mesh structure formed by alternately arranging different first metals and second metals.

상기 실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층은 서로 이웃하게 적층될 수 있다. According to the embodiment, any one of the plurality of heat-conducting layers and the other heat-conducting layer of the plurality of heat-conducting layers may be stacked adjacent to each other.

상기 실시 예에 따르면, 상기 서로 이웃하게 적층되는 어느 하나의 열전도층과 다른 하나의 열전도층은 금속 배열 방향이 같은 각도를 이루면서 적층될 수 있다. According to the embodiment, the one heat-conducting layer and the other heat-conducting layer stacked adjacent to each other may be stacked while forming the same angle in the metal arrangement direction.

상기 실시 예에 따르면, 상기 제1 금속은 구리(Cu) 또는 구리합금이며, 상기 제2 금속은 상기 구리(Cu)보다 열팽창계수가 작은 금속 또는 그 합금일 수 있다. According to the embodiment, the first metal may be copper (Cu) or a copper alloy, and the second metal may be a metal having a smaller thermal expansion coefficient than that of copper (Cu) or an alloy thereof.

상기 실시 예에 따르면, 상기 제2 금속은 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo) 합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W) 합금, 코바(Kovar), 인바(Invar) 및 합금 42(Alloy 42)중 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. According to the embodiment, the second metal is molybdenum (Mo), molybdenum (Mo) alloy, tungsten (W), tungsten (W) alloy, Kovar (Kova), Invar (Invar), and alloy 42 (Alloy 42) It may include any one selected.

상기 실시 예에 따르면, 상기 제1 금속 및 제2 금속은 확산접합될 수 있다. According to the embodiment, the first metal and the second metal may be diffusion bonded.

상기 실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층 중 적어도 두 열전도층은 상기 제1 금속 및 제2 금속의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성될 수 있다. According to the embodiment, at least two heat-conducting layers among the plurality of heat-conducting layers may be formed in a region adjacent to the bonding surface of the first metal and the second metal.

상기 실시 예에 따르면, 상기 니켈확산층은 니켈이 상기 제1 및 제2 금속으로 각각 확산되어 형성될 수 있다. According to the embodiment, the nickel diffusion layer may be formed by diffusing nickel into the first and second metals, respectively.

상기 실시 예에 따르면, 상기 니켈확산층은 상기 제2 금속에 코팅되었던 니켈이 확산접합 과정에서 상기 제1 금속 및 제2 금속으로 각각 확산되어 형성될 수 있다. According to the embodiment, the nickel diffusion layer may be formed by respectively diffusing nickel coated on the second metal into the first metal and the second metal during diffusion bonding.

상기 실시 예에 따르면, 상기 금속 배열 방향을 조절하여 상기 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판을 열팽창계수를 제어할 수 있다. According to the embodiment, the thermal expansion coefficient of the clad heat dissipation substrate having the vertical mesh structure may be controlled by adjusting the metal arrangement direction.

상기 실시 예에 따르면, 상기 열전도층은 제1 금속과 제2 금속이 교대로 적층되어 확산접합된 후, 상기 제1 및 제2 금속이 적층되는 방향을 따라 절단하여 형성될 수 있다. According to the embodiment, the heat-conducting layer may be formed by alternately stacking a first metal and a second metal and performing diffusion bonding, and then cutting along a direction in which the first and second metals are stacked.

상기 실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층의 상하부에 각각 형성되는 상부 전기전도층 및 하부 전기전도층을 더 포함할 수 있다. According to the embodiment, an upper electrically conductive layer and a lower electrically conductive layer respectively formed on upper and lower portions of the plurality of heat conductive layers may be further included.

상기 실시 예에 따르면, 상기 전기전도층은 구리층 또는 구리합금층일 수 있다. According to the embodiment, the electrically conductive layer may be a copper layer or a copper alloy layer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예는, 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되어 형성되는 열전도층을 복수 개 준비하는 단계, 상부 전기전도층 및 하부 전기전도층을 준비하는 단계, 상기 상부 및 하부 전기전도층 사이에 복수의 열전도층을 적층하되, 상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다르도록 적층하는 단계 및 상기 전기전도층 및 열전도층에 온도와 압력을 가하여 상기 전기전도층과 상기 열전도층을 접합하는 단계를 포함하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 제조 방법에 관한 것이다. Another embodiment of the present invention for achieving the above object is the step of preparing a plurality of heat-conducting layers formed by alternately arranging different first metals and second metals, an upper electrically conductive layer and a lower electrically conductive layer preparing, stacking a plurality of heat-conducting layers between the upper and lower electrically conductive layers, wherein the first metal and the second metal of any one of the plurality of heat-conducting layers form a metal arrangement direction and Laminating the first metal and the second metal of the other heat-conducting layer of the plurality of heat-conducting layers so that the metal arrangement directions are different from each other and applying temperature and pressure to the electrically conductive layer and the heat-conducting layer to make the electricity It relates to a method of manufacturing a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure, comprising bonding a conductive layer and the heat conductive layer.

상기 실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층을 준비하는 단계는 제1 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제1 금속층을 준비하는 단계, 상기 제1 금속보다 열팽창계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 단계, 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 교대로 적층하는 단계 상기 제1 금속층 및 제2 금속층에 온도와 압력을 가하여 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 접합하여 열전도 구조물을 제조하는 단계 및 상기 제1 금속 및 제2 금속이 적층되는 방향을 따라 절단하여 판재 형태의 열전도층을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다. According to the embodiment, the step of preparing the plurality of heat-conducting layers is a step of preparing at least one first metal layer including a first metal or an alloy thereof, a second metal having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal or its Preparing at least one second metal layer including an alloy, alternately laminating the first metal layer and the second metal layer Applying temperature and pressure to the first metal layer and the second metal layer, the first metal layer and the second metal layer It may include; manufacturing a heat-conducting structure by bonding metal layers, and manufacturing a heat-conducting layer in the form of a plate by cutting along a direction in which the first metal and the second metal are stacked.

상기 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 단계는, 상기 제1 금속보다 열팽창계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하며, 표면에 니켈 코팅층이 형성된 적어도 하나의 제2 금속층을 준비할 수 있다. According to the embodiment, the preparing of the at least one second metal layer includes a second metal or an alloy thereof having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal, and at least one second metal layer having a nickel coating layer formed on its surface. can prepare

본 발명은 클래드 방열 기판을 수직 그물망 구조로 제조함으로써, 통상의 클래드 방열 기판에 비하여 열전도율을 상온 기준 20%이상 증가시키고, 실온에서 800℃까지의 열팽창계수를 15%이상 감소시켰다. In the present invention, by manufacturing the clad heat dissipation substrate in a vertical mesh structure, the thermal conductivity is increased by 20% or more at room temperature compared to a conventional clad heat dissipation substrate, and the coefficient of thermal expansion from room temperature to 800°C is reduced by 15% or more.

또한, 본 발명은 본 발명은 제1 금속과 제2 금속 사이에 니켈 확산영역을 형성함으로써, 클래드 방열 기판의 인장강도를 약 50㎫ 이상 증가시킬 수 있다. In addition, according to the present invention, by forming a nickel diffusion region between the first metal and the second metal, the tensile strength of the clad heat dissipation substrate can be increased by about 50 MPa or more.

이를 통해 본 발명은 상기 방열 기판의 결합력을 향상 시킬 수 있으며, 열변형을 최소화 할 수 있다. Through this, the present invention can improve the bonding force of the heat dissipation substrate, and can minimize thermal deformation.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판의 정면도을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판의 분해사시도이다.
도 3은 복수의 열전도층이 소정 각도를 이루도록 배열된 방열 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 복수의 열전도층이 서로 직교한 상태로 교차된 방열 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열전도층을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 니켈 확산층을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 열전도층을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표면에 니켈 코팅층이 형성된 적어도 하나의 제2 금속층과 제1 금속층을 접합하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 열전도 구조물을 절단하여 열전도층을 제조하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 전기전도층 사이에 복수의 열전도층을 수직 그물망 구조로 적층하여 방열 기판을 제조하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 열전도층을 촬영한 사진이다.1 is a view for explaining a front view of a heat dissipation substrate according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a heat dissipation substrate according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a heat dissipation substrate in which a plurality of heat conductive layers are arranged to form a predetermined angle.
4 is a view for explaining a heat dissipation substrate in which a plurality of heat-conducting layers are crossed in a state orthogonal to each other.
5 is a view for explaining a heat conductive layer according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a nickel diffusion layer according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a plurality of heat-conducting layers according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the step of bonding at least one second metal layer and the first metal layer having a nickel coating layer formed on the surface according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a state of manufacturing a heat-conducting layer by cutting the heat-conducting structure according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a state of manufacturing a heat dissipation substrate by laminating a plurality of heat conductive layers in a vertical mesh structure between the electrically conductive layers.
11 is a photograph of a heat conductive layer according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail. The drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

도 1 내지 4는 본 발명의 방열 기판에 대한 다양한 실시 예를 설명하고 있다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판의 정면도을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판의 분해사시도이고, 도 3은 복수의 열전도층이 소정 각도를 이루도록 배열된 방열 기판을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 복수의 열전도층이 서로 직교한 상태로 교차된 방열 기판을 설명하기 위한 도면이다. 1 to 4 illustrate various embodiments of the heat dissipation substrate of the present invention. 1 is a view for explaining a front view of a heat dissipation substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a heat dissipation substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plurality of heat-conducting layers arranged to form a predetermined angle It is a view for explaining the heat dissipation substrate, and FIG. 4 is a view for explaining the heat dissipation substrate in which a plurality of heat conducting layers are crossed in a state orthogonal to each other.

본 발명의 실시 예에 따른 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)은 일 방향으로 적층된 복수의 열전도층(100)을 포함할 수 있다. The clad heat dissipation substrate 1000 having a vertical mesh structure according to an embodiment of the present invention may include a plurality of heat conductive layers 100 stacked in one direction.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 클래드 방열 기판(1000)은 상부 및 하부에 상부 전기전도층 및 하부 전기전도층으로 이루어지는 한 쌍의 전기전도층(200)이 배치되고, 상기 전기전도층 사이에 이종의 금속이 나란하게 교대로 배열되어 형성되는 적어도 하나의 열전도층(100)이 개재될 수 있다.Referring to FIG. 1 , in the clad heat dissipation substrate 1000 according to an embodiment of the present invention, a pair of electrically conductive layers 200 including an upper electrically conductive layer and a lower electrically conductive layer are disposed on the upper and lower portions, and the electric At least one heat-conducting layer 100 formed by alternately arranging dissimilar metals in parallel may be interposed between the conductive layers.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)이 연장되는 방향을 금속 배열 방향으로 정의할 수 있다. 상기 열전도층(100)에 대해서는 도 5 및 도 6을 통해 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.According to an embodiment, a direction in which the first metal 110 and the second metal 130 extend may be defined as a metal arrangement direction. The heat-conducting layer 100 will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 2를 참조하면, 상기 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)은 상부 전기전도층(200) 및 하부 전기전도층(200) 사이에 복수의 열전도층(100a, 100b...100)이 적층되며, 상기 복수의 열전도층 중 적어도 두 열전도층은 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the clad heat dissipation substrate 1000 having the vertical mesh structure has a plurality of heat conductive layers 100a, 100b ... 100 between the upper electrically conductive layer 200 and the lower electrically conductive layer 200 . It is stacked, and in at least two heat-conducting layers among the plurality of heat-conducting layers, first metals and second metals of different types may be alternately arranged.

더욱 바람직하게 상기 복수의 열전도층(100)은 지면을 기준으로 수직하는 방향을 따라 적층되며, 상기 복수의 열전도층(100) 중 적어도 두 열전도층(100a, 100b)은 지면을 기준으로 수평 방향으로 이종의 제1 금속(110) 및 제2 금속(130)이 교대로 배열될 수 있다.More preferably, the plurality of heat-conducting layers 100 are stacked in a vertical direction with respect to the ground, and at least two heat-conducting layers 100a and 100b of the plurality of heat-conducting layers 100 are arranged in a horizontal direction with respect to the ground. The first metal 110 and the second metal 130 of different types may be alternately arranged.

더욱 더 바람직하게는 상기 복수의 열전도층(100) 중 어느 하나의 열전도층(100a)의 상기 제1 금속(110a) 및 상기 제2 금속(130a)이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층(100b)의 상기 제1 금속(110b) 및 상기 제2 금속(130b)이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다르게 적층될 수 있다. 이하, 상기 복수의 열전도층(100) 중 어느 하나의 열전도층(100a)의 금속 배열 방향과 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층(100b)의 금속 배열 방향이 서로 다른 방향으로 적층된 구조를 그물망 구조수직 그물망 형태(Vertical mesh structure)로 정의한다. Even more preferably, the metal arrangement direction formed by the first metal 110a and the second metal 130a of any one of the heat conductive layers 100a among the plurality of heat conductive layers 100 and the plurality of heat conductive layers The metal arrangement directions formed by the first metal 110b and the second metal 130b of the other heat conductive layer 100b may be stacked differently from each other. Hereinafter, the metal arrangement direction of any one of the plurality of heat-conducting layers 100 and the metal arrangement direction of the other heat-conducting layer 100b of the plurality of heat-conducting layers are stacked in different directions. It is defined as a vertical mesh structure.

다시 말해, 복수의 열전도층(100)에서 선택되는 어느 하나의 열전도층(100a)와 다른 하나의 열전도층(100b)는 이종 금속의 배열 방향이 서로 소정 각도를 가지도록 적층될 수 있다.In other words, any one of the heat-conducting layers 100a and the other heat-conducting layer 100b selected from the plurality of heat-conducting layers 100 may be stacked so that the dissimilar metals are arranged at a predetermined angle to each other.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이 셋 이상의 열전도층(100a, 100b, 100c)이 서로 다른 방향으로 적층될 수 있다. Also, as shown in FIG. 3 , three or more heat-conducting layers 100a, 100b, and 100c may be stacked in different directions.

실시 예에 따르면, 상기 복수의 열전도층(100) 중 어느 하나의 열전도층과 다른 하나의 열전도층은 서로 이웃하게 적층될 수 있으며, 상기 서로 이웃하게 적층되는 어느 하나의 열전도층과 다른 하나의 열전도층은 금속 배열 방향이 같은 각도를 이루면서 적층될 수 있다. According to an embodiment, any one of the heat-conducting layers and the other heat-conducting layer among the plurality of heat-conducting layers 100 may be stacked adjacent to each other, and any one heat-conducting layer stacked adjacent to each other and the other heat-conducting layer may be stacked adjacent to each other. The layers may be stacked with the metal arrangement directions at the same angle.

도 4에 도시한 바와 같이 제1 열전도층(100a)과 제2 열전도층(100b)이 서로 이웃하게 적층될 수 있으며, 상기 제2 열전도층(100b)과 제3 열전도층(100c)이, 상기 제3 열전도층(100c)과 제4 열전도층(100d)이 이웃하게 적층될 수 있다. 이 때, 제1 열전도층(100a)과 제2 열전도층(100b), 상기 제2 열전도층(100b)과 제3 열전도층(100c) 및 상기 제3 열전도층(100c)과 제4 열전도층(100d)은 서로 동일한 각도, 예를 들어 90°로 적층될 수 있다. 4, the first heat-conducting layer 100a and the second heat-conducting layer 100b may be stacked adjacent to each other, and the second heat-conducting layer 100b and the third heat-conducting layer 100c are The third heat-conducting layer 100c and the fourth heat-conducting layer 100d may be stacked adjacently. At this time, the first heat-conducting layer 100a and the second heat-conducting layer 100b, the second heat-conducting layer 100b and the third heat-conducting layer 100c, and the third heat-conducting layer 100c and the fourth heat-conducting layer ( 100d) may be stacked at the same angle to each other, for example, 90°.

이상 도 1 내지 4를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판(1000)은 상기 복수의 열전도층(100)에서 선택되는 어느 하나의 열전도층(100a)의 금속 배열 방향과, 상기 복수의 열전도층에서 선택되는 다른 어느 하나의 열전도층(100b)의 금속 배열 방향이 서로 다른 상태로 적층될 수 있다. As described above with reference to FIGS. 1 to 4 , the heat dissipation substrate 1000 according to an embodiment of the present invention includes a metal arrangement direction of any one heat conductive layer 100a selected from the plurality of heat conductive layers 100 , and the The metal arrangement directions of any one of the other heat-conducting layers 100b selected from the plurality of heat-conducting layers may be stacked in a state different from each other.

통상적으로, 하나 또는 복수의 열전도층(100)이 단일 방향의 클래드 소재로 제공되는 경우, 상기 방열 기판(1000)에 열이 전달되면, 상기 동일한 방향으로 열 응력이 발생하여 팽창하게된다. 이는 동일한 방향으로 열 응력이 집중되어 열전도층(100)이 변형될 수 있으며, 열전도층(100) 사이에 결합이 약해저 공간이 형성될 수 있다. 그 결과 상기 방열 기판의 열전도율을 크게 감소시킬 수 있다. In general, when one or a plurality of heat-conducting layers 100 are provided as a clad material in a single direction, when heat is transferred to the heat dissipation substrate 1000, thermal stress is generated in the same direction to expand. In this case, thermal stress is concentrated in the same direction, so that the heat-conducting layer 100 may be deformed, and the coupling between the heat-conducting layers 100 may be weak, and a bottom space may be formed. As a result, the thermal conductivity of the heat dissipation substrate may be greatly reduced.

이를 방지하기 위해 본 발명은 상기 열전도층(100)을 금속 배열 방향이 다른 상태로 적층한 수직 그물망 구조로 형성하고, 복수의 열전도층에서 선택되는 어느 하나의 금속 배열 방향과 복수의 열전도층에서 선택되는 다른 어느 하나의 금속 배열 방향을 소정 각도를 갖도록 제어하여 각 열전도층의 변형 방향을 분산화하고, 방열 기판(1000)의 열팽창계수를 조절할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 상기 방열 기판(1000)의 열변형을 최소화 시킬 수 있으며, 방열 기판(1000)의 열전도율을 증가시킬 수 있다. In order to prevent this, the present invention forms the heat-conducting layer 100 in a vertical mesh structure in which the metal arrangement directions are stacked in different states, and any one metal arrangement direction selected from a plurality of heat-conducting layers and a plurality of heat-conducting layers are selected. By controlling the arrangement direction of any other metal to have a predetermined angle, the deformation direction of each heat-conducting layer may be dispersed, and the thermal expansion coefficient of the heat dissipation substrate 1000 may be adjusted. Through this, the present invention can minimize thermal deformation of the heat dissipation substrate 1000 and increase the thermal conductivity of the heat dissipation substrate 1000 .

실시 예에 따르면, 상기 한 쌍의 전기전도층(200)은 구리(Cu) 또는 구리(Cu) 합금층으로 제조될 수 있다. According to an embodiment, the pair of electrically conductive layers 200 may be made of copper (Cu) or a copper (Cu) alloy layer.

이상 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판(1000)의 적층 구조에 대해 설명하였다. 이하 도 5 및 도 6을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 열전도층을 설명한다. The stacked structure of the heat dissipation substrate 1000 according to the embodiment of the present invention has been described above. Hereinafter, a heat-conducting layer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열전도층을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 니켈 확산층을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is a view for explaining a heat conductive layer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view for explaining a nickel diffusion layer according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 하나의 열전도층(100a)은 일 방향으로 연장되는 제1 금속(110)과 제2 금속(130)이 소정의 금속 배열 방향으로 나란하게 교대로 배열된 후, 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)이 접합되어 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5 , one heat-conducting layer 100a is formed in which the first metal 110 and the second metal 130 extending in one direction are alternately arranged side by side in a predetermined metal arrangement direction, and then, the first The metal 110 and the second metal 130 may be bonded to each other.

상기 제1 금속(110)은 상기 제2 금속(130)에 비해 상대적으로 열전도율이 우수한 금속으로 제공되며, 상기 하나의 열전도층(100a)에 전달된 열을 방출하는 역할을 수행할 수 있다. The first metal 110 is provided as a metal having relatively superior thermal conductivity compared to the second metal 130 , and may serve to radiate heat transferred to the single heat-conducting layer 100a.

상기 제2 금속(130)은 상기 제1 금속(110)의 열변형을 방지하고 형상을 유지하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해 상기 제2 금속(130)은 상기 제1 금속(110)사이에 삽입된 후 온도와 압력을 가하여 접합될 수 있다.The second metal 130 may serve to prevent thermal deformation of the first metal 110 and maintain its shape. To this end, the second metal 130 may be joined between the first metals 110 by applying temperature and pressure.

즉, 하나의 열전도층(100a)은 제1 금속(110)과 제2 금속(130)이 서로 교번하여 접합된 클래드 합금 또는 클래드 판재로 형성될 수 있다. That is, one heat-conducting layer 100a may be formed of a clad alloy or a clad plate material in which the first metal 110 and the second metal 130 are alternately joined to each other.

이러한 이유로, 상기 제2 금속(130)은 상기 제1 금속(110)보다 열팽창계수가 작은 금속 또는 그 합금으로 제조될 수 있다. For this reason, the second metal 130 may be made of a metal having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal 110 or an alloy thereof.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속은 구리(Cu) 또는 구리합금으로 제조될 수 있으며, 상기 제2 금속은 상기 구리(Cu)보다 열팽창계수가 작은 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo)합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W) 합금, 코바(Kovar), 인바(Invar) 및 합금 42(Alloy 42)중 선택되는 어느 하나로 제조될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. According to an embodiment, the first metal may be made of copper (Cu) or a copper alloy, and the second metal may include molybdenum (Mo), a molybdenum (Mo) alloy, or tungsten having a smaller coefficient of thermal expansion than that of the copper (Cu). (W), tungsten (W) alloy, Kovar (Kova), Invar (Invar), and may be made of any one selected from the alloy 42 (Alloy 42), but is not limited thereto.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)은 확산 접합(Diffusion bonding)을 통해 접합할 수 있다. 이 과정에서 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)의 융점 이하로 가열하면서 확산 접합할 수 있다. 그 결과 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)은 용융되지 않고 고체 상태에서 직접 접합할 수 있다. According to an embodiment, the first metal 110 and the second metal 130 may be bonded through diffusion bonding. In this process, diffusion bonding may be performed while heating below the melting point of the first metal 110 and the second metal 130 . As a result, the first metal 110 and the second metal 130 may be directly bonded in a solid state without being melted.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130) 사이에 결합력을 향상하기 위하여 상기 제2 금속(130)에 제1 금속을 일부 포함시킬 수 있다. According to an embodiment, in order to improve the bonding force between the first metal 110 and the second metal 130 , a part of the first metal may be included in the second metal 130 .

예를 들어, 상기 제1 금속(110)을 구리(Cu)로 제조하는 경우, 상기 제2 금속(130)을 몰리브덴-구리 합금(Mo-Cu), 더욱 바람직하게는 30 내지 50 중량%의 구리(Cu) 및 잔부의 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 몰리브덴-구리 합금(Mo-Cu)으로 제조할 수 있다. 이를 통해, 상기 제2 금속(130)내에도 제1 금속(110)의 성분을 포함시켜 확산 결합 효과를 향상할 수 있으며, 결합력을 강화할 수 있다. For example, when the first metal 110 is made of copper (Cu), the second metal 130 is formed of a molybdenum-copper alloy (Mo-Cu), more preferably 30 to 50 wt% of copper. (Cu) and the remainder of molybdenum (Mo) may be made of a molybdenum-copper alloy (Mo-Cu). Through this, the diffusion bonding effect can be improved by including the component of the first metal 110 in the second metal 130, and the bonding force can be strengthened.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)을 확산접합 하기 전에, 상기 제2 금속(130)에 니켈 코팅층을 형성시킨 상태로 제1 금속(110)과 제2 금속(130)을 접합할 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 금속(110) 및 제2 금속(130)의 접합면으로부터 인접한 영역에 니켈 확산층을 형성시킬 수 있다. 이 때, 상기 니켈 코팅층은 상기 제2 금속(130) 외면에 니켈(Ni)을 도금하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 분사, 담지 등 다양한 방법으로 제조할 수 있다. According to an embodiment, before the diffusion bonding of the first metal 110 and the second metal 130 , the first metal 110 and the second metal are formed in a state in which a nickel coating layer is formed on the second metal 130 . (130) can be joined. Through this, a nickel diffusion layer may be formed in a region adjacent to the bonding surface of the first metal 110 and the second metal 130 . In this case, the nickel coating layer may be formed by plating the outer surface of the second metal 130 with nickel (Ni), but is not limited thereto, and may be manufactured by various methods such as spraying and supporting.

즉 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)은 제1 금속(110)과 제2 금속(130)의 융점 이하로 가열하면서 확산 접합(Diffusion bonding)하여 접합할 수 있으며, 그 과정에서 상기 제2 금속(130)에 니켈 코팅층을 형성시켜 니켈이 고체 상태로 확산하여 제1 금속(110)과 제2 금속(130)을 접합할 수 있다.That is, the first metal 110 and the second metal 130 may be joined by diffusion bonding while heating below the melting point of the first metal 110 and the second metal 130 , in the process. By forming a nickel coating layer on the second metal 130 , nickel may diffuse in a solid state to bond the first metal 110 and the second metal 130 .

실시 예에 따르면, 본 발명은 상기 니켈 코팅층의 두께를 적정 수준으로 조절하여 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130) 사이에 니켈 계면층이 형성되지 않고, 모든 니켈(Ni)을 제1 금속(110) 또는 제2 금속(130) 중 어느 하나의 금속으로 확산시킬 수 있다. According to an embodiment, in the present invention, the nickel interface layer is not formed between the first metal 110 and the second metal 130 by adjusting the thickness of the nickel coating layer to an appropriate level, and all nickel (Ni) is removed. It may be diffused into any one of the first metal 110 and the second metal 130 .

통상적으로 니켈(Ni)은 열전도율이 90 내지 92 W/mK로 상대적으로 열전도율이 낮은 금속에 속한다. 반면에 제1 금속(110) 및 제2 금속(130)은 상기 니켈(Ni)보다 열전도율이 높은 금속으로 제공될 수 있다. 예를들어, 상기 제1 금속(110)이 구리(Cu) 상기 제2 금속이 몰리브덴 합금 또는 텅스텐 합금인 경우, 상기 구리(Cu)의 열전도율은 386 내지 398 W/mK, 몰리브덴 합금은 142 내지 143 W/mK, 텅스텐 합금의 열전도율은 166 내지 178 W/mK이므로, 상기 니켈(Ni)보다 열전도율이 높을 수 있다. 이러한 이유로, 상기 니켈(Ni)이 확산되지 않아 계면층으로 남을 경우, 상기 방열 기판(1000)의 열전도성이 급격히 감소할 수 있다. Typically, nickel (Ni) has a thermal conductivity of 90 to 92 W/mK, and belongs to a metal having a relatively low thermal conductivity. On the other hand, the first metal 110 and the second metal 130 may be formed of a metal having a higher thermal conductivity than that of nickel (Ni). For example, when the first metal 110 is copper (Cu) and the second metal is a molybdenum alloy or a tungsten alloy, the thermal conductivity of the copper (Cu) is 386 to 398 W/mK, and the molybdenum alloy is 142 to 143 Since the thermal conductivity of W/mK and the tungsten alloy is 166 to 178 W/mK, the thermal conductivity may be higher than that of nickel (Ni). For this reason, when the nickel (Ni) does not diffuse and remains as an interfacial layer, thermal conductivity of the heat dissipation substrate 1000 may rapidly decrease.

이를 개선하기 위해 본 발명은 상기 니켈 코팅층의 두께를 10 내지 40㎚으로 조절하여 상기 제1 금속과 제2 금속 사이에 니켈 계면층이 형성되는 것을 방지하고, 모든 니켈(Ni)을 제1 금속(110) 또는 제2 금속(130)으로 확산시켜 니켈 확산층을 형성할 수 있다. 상기 니켈 코팅층의 두께에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다. In order to improve this, the present invention controls the thickness of the nickel coating layer to be 10 to 40 nm to prevent the formation of a nickel interface layer between the first metal and the second metal, and all nickel (Ni) to the first metal ( 110) or the second metal 130 may be diffused to form a nickel diffusion layer. A detailed description of the thickness of the nickel coating layer will be described later.

도 6을 참조하면, 상기 니켈 확산층(150)은 니켈(Ni)이 상기 제1 금속(110) 및 제2 금속(130)으로 각각 확산되어 형성되는 영역을 의미한다. 다시 말해, 상기 니켈 확산층(150)은 상기 제2 금속(130)에 코팅되었던 니켈(Ni)이 확산 접합 과정에서 상기 제1 금속(110) 및 제2 금속(130)으로 각각 확산되어 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130) 내부의 일 영역에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6 , the nickel diffusion layer 150 refers to a region in which nickel (Ni) is diffused into the first metal 110 and the second metal 130, respectively. In other words, in the nickel diffusion layer 150 , nickel (Ni) coated on the second metal 130 is diffused into the first metal 110 and the second metal 130, respectively, in the diffusion bonding process to form the first It may be formed in one region inside the metal 110 and the second metal 130 .

상기 니켈 확산층(150)은 상기 제1 금속(110)내에서 제2 금속(130)과의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성될 수 있으며, 동시에 제2 금속(130) 내에서 상기 제1 금속(110)과의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성될 수 있다. 설명의 편의상 상기 제1 금속(110)내에서 상기 제2 금속(130)과의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성된 니켈 확산층(150)은 제1 니켈 확산층(150a)으로 정의하고, 상기 제2 금속(130) 내에서 상기 제1 금속(110)과의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성된 니켈 확산층(150)은 제2 니켈 확산층(150b)로 정의한다. 도 3에서는 상기 니켈(Ni)이 제1 금속(110)의 일부 영역에 밀집되고, 제2 금속(130)의 밀집된 것으로 묘사되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 금속(110)내에서 제2 금속(130)과의 접합면으로부터 인접한 영역을 중심으로 전 영역에 확산될 수 있으며, 제2 금속(130) 내에서 상기 제1 금속(110)과의 접합면으로부터 인접한 영역을 중심으로 확산될 수 있다,The nickel diffusion layer 150 may be formed in a region adjacent to the bonding surface with the second metal 130 in the first metal 110 , and at the same time in the second metal 130 , the first metal 110 . ) may be formed in an area adjacent to the junction with the . For convenience of description, the nickel diffusion layer 150 formed in the region adjacent to the bonding surface with the second metal 130 in the first metal 110 is defined as the first nickel diffusion layer 150a, and the second metal ( The nickel diffusion layer 150 formed in the region adjacent to the bonding surface with the first metal 110 in 130 is defined as the second nickel diffusion layer 150b. In FIG. 3 , the nickel (Ni) is concentrated in a partial region of the first metal 110 and is depicted as being dense in the second metal 130 , but the present invention is not limited thereto, and the second metal in the first metal 110 is not limited thereto. It may diffuse from the junction surface with the first metal 110 to the entire region centering on the adjacent region, and may diffuse from the junction surface with the first metal 110 in the second metal 130 to the region adjacent to it. ,

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)은 상기 니켈(Ni)과 고용체를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속(110)이 구리(cu)인 경우, 상기 구리(Cu)와 상기 니켈(Ni)은 결정구조가 면심 입방 구조(Face centered cubic structure;FCC)로 동일하고, 원자 반지름 및 전기 음성도가 유사하여 서로 완전히 고용될 수 있다. 이러한 이유로, 상기 제1 금속(110)내에서의 니켈 확산층(150)은 상기 구리(Cu)와 상기 니켈(Ni)이 전율고용체 형태로 분포할 수 있다. According to an embodiment, the first metal 110 may form a solid solution with the nickel (Ni). For example, when the first metal 110 is copper (cu), the copper (Cu) and the nickel (Ni) have the same crystal structure as a face centered cubic structure (FCC), and the atoms The radii and electronegativity are similar so that they can be fully employed with each other. For this reason, in the nickel diffusion layer 150 in the first metal 110 , the copper (Cu) and the nickel (Ni) may be distributed in the form of a constant solid solution.

상기 제2 금속(130) 또한, 상기 니켈(Ni)이 확산되어 제2 니켈 확산층(150b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 금속(130)이 몰리브덴(Mo)으로 제공되는 경우, 상기 니켈(Ni)이 상기 몰리브덴(Mo)층에 확산되어 Ni-Mo계 확산층을 형성할 수 있고, 상기 제2 금속(130)이 텅스텐(W)층으로 제공되는 경우, 상기 니켈(Ni)이 상기 텅스텐(W)층에 확산되어 Ni-W계 확산층을 형성할 수 있다. The second metal 130 may also be diffused with the nickel (Ni) to form a second nickel diffusion layer 150b. For example, when the second metal 130 is provided as molybdenum (Mo), the nickel (Ni) is diffused into the molybdenum (Mo) layer to form a Ni-Mo-based diffusion layer, the second When the metal 130 is provided as a tungsten (W) layer, the nickel (Ni) may be diffused into the tungsten (W) layer to form a Ni-W based diffusion layer.

상기 니켈(Ni)의 확산 결합을 통하여, 본 발명은 상기 방열 기판(100)의 인장강도를 300㎫ 이상으로 향상할 수 있으며, 상기 니켈 확산층(130)이 포함되지 않은 동일한 소재로 제작된 방열 기판에 비해 인장강도(㎫)를 약 180㎫ 이상 증가시킬 수 있다. Through the diffusion bonding of nickel (Ni), the present invention can improve the tensile strength of the heat dissipation substrate 100 to 300 MPa or more, and a heat dissipation substrate made of the same material that does not include the nickel diffusion layer 130 . Compared to that, the tensile strength (MPa) can be increased by about 180 MPa or more.

이를 통해 본 발명은 상기 제1 금속(110)과 상기 제2 금속(130)이 접하는 계면에서 층간 벌어짐(Delamination) 현상을 방지하여 상기 방열 기판(1000)의 열전도율을 통상의 클래드 방열 기판에 비하여 열전도율을 약 20% 이상 향상시킬 수 있으며, 열팽창계수를 약 15% 이상 감소시킬 수 있다. Through this, the present invention prevents delamination at the interface between the first metal 110 and the second metal 130 so that the thermal conductivity of the heat dissipation substrate 1000 is higher than that of a conventional clad heat dissipation substrate. can be improved by about 20% or more, and the thermal expansion coefficient can be reduced by about 15% or more.

실시 예에 따르면, 상기 제1 금속(110)의 두께를 T1으로 정의하고, 상기 제2 금속(130)의 두께를 T2로 정의하는 경우, 상기 T1과 상기 T2는 하기 관계식 1을 만족할 수 있다. According to an embodiment, when the thickness of the first metal 110 is defined as T 1 and the thickness of the second metal 130 is defined as T 2 , the T 1 and T 2 are can be satisfied

[관계식 1] [Relational Expression 1]

0.5T1 ≤ T2 ≤ 5T1 0.5T 1 ≤ T 2 ≤ 5T 1

(상기 관계식 1에서 T1은 상기 제1 금속의 두께이며, 상기 T2는 제2 금속의 두께를 의미한다)(In Relation 1, T 1 is the thickness of the first metal, and T 2 is the thickness of the second metal)

상기 제2 금속의 두께(T2)가 제1 금속의 두께(T1)에 비해 0.5배 미만이면, 상대적으로 열팽창계수가 높은 제1 금속(110)의 열변형으로 인하여 상기 제1 금속(110)과 제2 금속(130)사이에 층간 벌어짐(Delamination) 현상이 발생할 수 있다. 이는 상기 열전도층(100)의 열전도율을 감소시키고 열팽창계수를 증가시키는 원인이 된다. When the thickness (T 2 ) of the second metal is less than 0.5 times that of the thickness (T 1 ) of the first metal, due to thermal deformation of the first metal 110 having a relatively high coefficient of thermal expansion, the first metal 110 ) and the second metal 130 , a delamination phenomenon may occur. This causes a decrease in the thermal conductivity of the thermal conductive layer 100 and an increase in the thermal expansion coefficient.

반면에 제2 금속의 두께(T2)가 제1 금속의 두께(T1)에 비해 5배를 초과하면, 상기 열전도층(100)에서 상기 제1 금속(110)의 두께가 상대적으로 감소하여 열전도율이 감소할 수 있다. On the other hand, when the thickness (T 2 ) of the second metal exceeds 5 times as compared to the thickness (T 1 ) of the first metal, the thickness of the first metal 110 in the heat-conducting layer 100 is relatively reduced, Thermal conductivity may decrease.

이러한 이유로 상기 제1 금속의 두께(T1)와 상기 제2 금속의 두께(T2)는 상기 관계식 1을 만족하는 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. For this reason, the thickness (T 1 ) of the first metal and the thickness (T 2 ) of the second metal are preferably formed within a range satisfying the above relational expression (1).

더욱 더 바람직하게 상기 T1과 상기 T2는 하기 관계식 2를 만족할 수 있다. Even more preferably, T 1 and T 2 may satisfy Relational Expression 2 below.

[관계식 2] [Relational Expression 2]

1.0T1 ≤ T2 ≤ 2T1 1.0T 1 ≤ T 2 ≤ 2T 1

(상기 관계식 1에서 T1은 상기 제1 금속의 두께이며, 상기 T2는 제2 금속의 두께를 의미한다)(In Relation 1, T 1 is the thickness of the first metal, and T 2 is the thickness of the second metal)

이상 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판에 대해 설명하였다. 이하 도 7 내지 도 10을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 방열 기판의 제조방법에 대해 설명한다. The heat dissipation substrate according to the embodiment of the present invention has been described above. Hereinafter, a method of manufacturing a heat dissipation substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10 .

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 열전도층을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표면에 니켈 코팅층이 형성된 적어도 하나의 제2 금속층과 제1 금속층을 접합하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 열전도 구조물을 절단하여 열전도층을 제조하는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 전기전도층 사이에 복수의 열전도층을 수직 그물망 구조로 적층하여 방열 기판을 제조하는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a plurality of heat-conducting layers according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is at least one second metal layer and a first nickel coating layer formed on the surface according to an embodiment of the present invention. It is a view for explaining the step of bonding a metal layer, and FIG. 9 is a view for explaining a state of manufacturing a heat conductive layer by cutting a heat conductive structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram for explaining a state of manufacturing a heat dissipation substrate by laminating a heat conductive layer in a vertical mesh structure.

본 발명의 실시 예에 따른 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 제조 방법은 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되어 형성되는 열전도층을 복수 개 준비하는 단계, 상부 전기전도층 및 하부 전기전도층을 준비하는 단계, 상기 상부 및 하부 전기전도층 사이에 복수의 열전도층을 적층하되, 상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다르도록 적층하는 단계 및 상기 전기전도층 및 열전도층에 온도와 압력을 가하여 상기 전기전도층과 상기 열전도층을 접합하는 단계를 포함할 수 있다. The method for manufacturing a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a plurality of heat conductive layers formed by alternately arranging different first metals and second metals, an upper electrically conductive layer and a lower electrical conductive layer Preparing a conductive layer, stacking a plurality of heat conductive layers between the upper and lower electrically conductive layers, wherein the first metal and the second metal of any one of the plurality of heat conductive layers form a metal arrangement Laminating so that the direction and the arrangement direction of the metal formed by the first metal and the second metal of the other one of the plurality of heat-conducting layers are different from each other, and applying temperature and pressure to the electrically conductive layer and the heat-conducting layer It may include bonding the electrically conductive layer and the heat conductive layer.

또한, 도 7을 참조하면, 상기 열전도층을 복수 개 준비하는 단계는 제1 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제1 금속층을 준비하는 단계, 상기 제1 금속보다 열팽창 계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 단계, 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 교대로 적층하는 단계, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층에 온도와 압력을 가하여 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 접합하여 열전도 구조물을 제조하는 단계 및 상기 제1 금속 및 제2 금속이 적층되는 방향을 따라 절단하여 판재 형태의 열전도층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, referring to FIG. 7 , the preparing of the plurality of heat conductive layers includes preparing at least one first metal layer including a first metal or an alloy thereof, and a second metal having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal. or preparing at least one second metal layer including the alloy thereof, alternately laminating the first metal layer and the second metal layer, and applying temperature and pressure to the first metal layer and the second metal layer to apply a temperature and pressure to the first metal layer It may include the steps of manufacturing a heat-conducting structure by bonding the second metal layer and manufacturing the heat-conducting layer in the form of a plate by cutting along a direction in which the first metal and the second metal are stacked.

우선, 제1 금속 또는 그 합금을 포함하는 제1 금속층 및 제1 금속보다 열팽창계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하는 제2 금속층을 준비할 수 있다. 상기 제1 금속, 제2 금속은 앞서 구체적으로 설명하였으니 생략하도록 한다. First, a first metal layer including a first metal or an alloy thereof and a second metal layer including a second metal or an alloy thereof having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal may be prepared. Since the first metal and the second metal have been described in detail above, they will be omitted.

실시 예에 따르면, 상기 제2 금속층은 표면에 니켈 코팅층이 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 40㎚의 니켈 코팅층이 형성될 수 있다. According to an embodiment, a nickel coating layer may be formed on the surface of the second metal layer, and more preferably, a nickel coating layer having a thickness of 10 to 40 nm may be formed.

상기 니켈 코팅층의 두께가 10㎚미만이면, 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층에 확산되는 니켈(Ni)이 부족하여 결합력 상승 효과를 거의 기대할 수 없다. 반면에, 상기 니켈 코팅층의 두께가 40㎚를 초과하면 상기 니켈 코팅층의 니켈(Ni)이 모두 확산되지 못하고 일부가 잔류하여 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층 사이에 니켈(Ni) 계면층을 형성할 수 있다. 상기 니켈(Ni) 계면층은 방열 기판의 열 전달을 방해하여 상기 방열 기판의 열전도도를 감소시킬 수 있으며, 열팽창계수가 증가될 수 있다. 이로 인하여 상기 방열 기판의 열방출 효율이 감소될 수 있다. When the thickness of the nickel coating layer is less than 10 nm, nickel (Ni) diffused into the first metal layer and the second metal layer is insufficient, so that the effect of increasing the bonding strength is hardly expected. On the other hand, when the thickness of the nickel coating layer exceeds 40 nm, not all of the nickel (Ni) in the nickel coating layer is diffused, but a portion remains, forming a nickel (Ni) interface layer between the first metal layer and the second metal layer can do. The nickel (Ni) interfacial layer may interfere with heat transfer of the heat dissipation substrate to reduce thermal conductivity of the heat dissipation substrate, and may increase the thermal expansion coefficient. Due to this, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation substrate may be reduced.

특히 상기 제1 금속층이 구리(Cu), 제2 금속층이 몰리브덴 합금 또는 텅스텐 합금인 경우, 상기 구리(Cu)의 열전도율은 386 내지 398 W/mK, 몰리브덴 합금은 142 내지 143 W/mK, 텅스텐 합금의 열전도율은 166 내지 178 W/mK이므로, 상기 니켈(Ni)보다 열전도율이 높을 수 있다. 이러한 이유로, 상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 니켈 계면층이 형성되면, 방열 기판의 열전도성이 급격히 감소할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명은 니켈 코팅층의 두께를 40㎚이하로 조절하여 니켈 계면층이 형성되지 않고 모든 니켈(Ni)이 제1 금속층 또는 제2 금속층으로 확산시킬 수 있다. In particular, when the first metal layer is copper (Cu) and the second metal layer is a molybdenum alloy or a tungsten alloy, the thermal conductivity of the copper (Cu) is 386 to 398 W/mK, and the molybdenum alloy is 142 to 143 W/mK, tungsten alloy Since the thermal conductivity is 166 to 178 W/mK, the thermal conductivity may be higher than that of nickel (Ni). For this reason, when a nickel interface layer is formed between the first metal layer and the second metal layer, the thermal conductivity of the heat dissipation substrate may rapidly decrease. In order to prevent this, the present invention adjusts the thickness of the nickel coating layer to 40 nm or less so that the nickel interfacial layer is not formed and all nickel (Ni) can be diffused into the first metal layer or the second metal layer.

이러한 이유로 상기 니켈 코팅층의 두께는 10 내지 40㎚인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 30㎚일 수 있다. For this reason, the thickness of the nickel coating layer is preferably 10 to 40 nm, more preferably 20 to 30 nm.

이 후, 도 8과 같이 상기 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130), 또는 상기 제1 금속층(110)과 니켈 코팅층(170)이 형성된 제2 금속층(130)을 교대로 적층한 후 온도와 압력을 가하여 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)을 접합시킬 수 있다. 이를 통해 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)을 확산접합하여 열전도 구조물(10)을 제조할 수 있다. After that, as shown in FIG. 8 , the first metal layer 110 and the second metal layer 130 or the second metal layer 130 on which the first metal layer 110 and the nickel coating layer 170 are formed are alternately stacked. The first metal layer 110 and the second metal layer 130 may be bonded to each other by applying temperature and pressure. Through this, the heat conductive structure 10 may be manufactured by diffusion bonding the first metal layer 110 and the second metal layer 130 .

이 과정에서 상기 제2 금속층(130)에 10 내지 40㎚ 두께의 니켈 코팅층(170)이 형성된 경우, 상기 니켈 코팅층(170)을 형성하는 니켈(Ni) 원소가 상기 제1 금속층(110) 또는 제2 금속층(130) 중 어느 한 곳으로 확산되어 각각의 금속층에 니켈 확산층(150)을 형성할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130) 사이의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다. In this process, when the nickel coating layer 170 having a thickness of 10 to 40 nm is formed on the second metal layer 130 , the nickel (Ni) element forming the nickel coating layer 170 is present in the first metal layer 110 or the first metal layer 110 . It is diffused into any one of the two metal layers 130 to form a nickel diffusion layer 150 on each metal layer. Through this, the present invention can further improve the bonding force between the first metal layer 110 and the second metal layer 130 .

실시 예에 따르면 본 발명은 상기 결합력을 향상하기 위해, 상기 니켈 코팅층(170)의 접합 온도 및 압력을 적정 수준으로 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to improve the bonding strength, the bonding temperature and pressure of the nickel coating layer 170 may be controlled to an appropriate level.

접합 온도는 800 내지 900℃인 것이 바람직하다. It is preferable that the bonding temperature is 800-900 degreeC.

상기 접합 온도가 800℃ 미만이면, 상기 니켈 코팅층(170)이 완전히 확산되지 않아 완전한 확산 접합이 이루어지지 않을 수 있다. 반면에, 접합 온도가 900℃를 초과하면 상기 제1 금속층(110) 또는 제2 금속층(130)이 용융되거나 열 변형이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 상기 접합 온도는 800 내지 900℃인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 850 내지 900℃일 수 있다. If the bonding temperature is less than 800° C., the nickel coating layer 170 may not be completely diffused, so that complete diffusion bonding may not be achieved. On the other hand, when the junction temperature exceeds 900° C., the first metal layer 110 or the second metal layer 130 may be melted or thermal deformation may occur. For this reason, the bonding temperature is preferably 800 to 900°C, and more preferably 850 to 900°C.

또한, 상기 접합 시 압력은 1 내지 100 Ton/㎠인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the bonding pressure is 1 to 100 Ton/cm 2 .

상기 압력이 1 Ton/㎠ 미만이면, 상기 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)이 확산 접합 시 가압력이 부족하여 상기 니켈(Ni)이 완전히 확산되지 못하고 니켈 계면층을 형성할 수 있다. 앞서 설명한대로 상기 니켈 계면층은 상기 방열 기판의 열 전달을 방해할 수 있다. 그 결과, 상기 방열 기판의 열전도율이 감소하고 열팽창계수가 증가된다. 반면에 상기 압력이 100 Ton/㎠를 초과하면, 지나친 압력으로 상기 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)에 변형이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 접합 시 압력은 1 내지 100 Ton/㎠인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30 내지 60Ton/㎠로 제공될 수 있다.When the pressure is less than 1 Ton/cm 2 , the first metal layer 110 and the second metal layer 130 have insufficient pressing force during diffusion bonding, so that the nickel (Ni) cannot be completely diffused and a nickel interface layer may be formed. . As described above, the nickel interfacial layer may interfere with heat transfer of the heat dissipation substrate. As a result, the thermal conductivity of the heat dissipation substrate is reduced and the coefficient of thermal expansion is increased. On the other hand, when the pressure exceeds 100 Ton/cm 2 , deformation may occur in the first metal layer 110 and the second metal layer 130 due to excessive pressure. For this reason, the bonding pressure is preferably 1 to 100 Ton/cm 2 , and more preferably 30 to 60 Ton/cm 2 .

또한, 상기 접합 온도 및 압력을 100 내지 250분 동안 유지하는 것이 바람직하다. 이하, 상기 접합 온도 및 압력을 유지하는 시간을 고온 가압 시간으로 정의한다. In addition, it is preferable to maintain the bonding temperature and pressure for 100 to 250 minutes. Hereinafter, a time for maintaining the bonding temperature and pressure is defined as a high-temperature pressurization time.

상기 고온 가압 시간이 100분 미만이면, 상기 니켈(Ni)이 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)에 확산되기 위한 시간이 부족하여 확산 접합에 의한 효과가 감소할 수 있다. 반면에, 상기 고온 가압 시간이 250분을 초과하면 과도한 가열로 인하여 상기 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)에 열 변형이 발생할 수 있다. 이는 상기 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)이 접하는 계면에서 층간 벌어짐(Delamination) 현상이 발생하여 열전도율을 감소시키고, 열팽창계수를 증가시킬 수 있다. 이러한 이유로 상기 고온 가압 시간은 100 내지 250분인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 150 내지 200분일 수 있다. When the high-temperature pressurization time is less than 100 minutes, the time for the nickel (Ni) to diffuse into the first metal layer 110 and the second metal layer 130 is insufficient, so that the effect of diffusion bonding may be reduced. On the other hand, when the high-temperature pressurization time exceeds 250 minutes, thermal deformation may occur in the first metal layer 110 and the second metal layer 130 due to excessive heating. This may cause delamination at the interface between the first metal layer 110 and the second metal layer 130 to decrease thermal conductivity and increase the thermal expansion coefficient. For this reason, the high-temperature pressing time is preferably 100 to 250 minutes, more preferably 150 to 200 minutes.

실시 예에 따르면, 상기 접합 과정은 챔버 내부를 1×10-7 Torr 내지 1×10-5 Torr로 진공한 후, 질소(N2)를 주입하여 질소 분위기에서 수행될 수 있다. 상기 접합 과정에서 진공도가 1×10-5 Torr 미만이면, 상기 방열 기판이 챔버 내 산소와 반응하여 산화될 수 있다. 이는 방열 기판의 열전도율을 감소시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명은 챔버 내부를 1×10-7 Torr 내지 1×10-5 Torr로 진공한 후, 질소(N2)를 주입하여 질소 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다. According to an embodiment, the bonding process may be performed in a nitrogen atmosphere by vacuuming the inside of the chamber to 1×10 −7 Torr to 1×10 −5 Torr, and then injecting nitrogen (N 2 ). When the degree of vacuum is less than 1×10 -5 Torr in the bonding process, the heat dissipation substrate may be oxidized by reacting with oxygen in the chamber. This may reduce the thermal conductivity of the heat dissipation substrate. In order to prevent this, the present invention vacuums the inside of the chamber to 1×10 −7 Torr to 1×10 −5 Torr, and then injects nitrogen (N 2 ) in a nitrogen atmosphere.

다만, 상기 진공도가 1×10-7 Torr를 초과하여도 그 효과 상승 정도가 미비하기 때문에, 상기 접합 과정은 1×10-7 Torr 내지 1×10-5 Torr의 진공도에서 질소 가스 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다. However, even if the degree of vacuum exceeds 1×10 -7 Torr, since the degree of increase in the effect is insignificant, the bonding process is performed in a nitrogen gas atmosphere at a vacuum degree of 1×10 -7 Torr to 1×10 -5 Torr. it is preferable

이상 본 명세서에서는 상기 접합 조건을 니켈 코팅층이 포함된 상태에서의 접합 조건에 대하여 기술하였으나, 이에 한정되지 않으며 니켈 코팅층을 포함하지 않은 상태에서도 동일한 조건으로 접합될 수 있다. In the present specification, the bonding conditions have been described with respect to the bonding conditions in the state in which the nickel coating layer is included, but the present disclosure is not limited thereto, and bonding may be performed under the same conditions even in a state in which the nickel coating layer is not included.

실시 예에 따르면, 상기 열전도 구조물(10)을 상기 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)이 적층되는 방향을 따라 절단하여 판재 형태의 열전도층(100)을 제조할 수 있다. According to an embodiment, the heat-conducting structure 10 may be cut along a direction in which the first metal layer 110 and the second metal layer 130 are stacked to manufacture the heat-conducting layer 100 in the form of a plate.

예를 들어, 도 9와 같이 상기 열전도 구조물(10)에서 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)이 Z방향으로 적층되면, 상기 열전도 구조물(10)을 Z방향을 따라 XZ 평면으로 상기 나란하게 절단하여 판재 형태의 열전도층(100a, 100b, 100c...)을 제조할 수 있다. 도면에는 개시하지 않았으나, 동일한 과정으로 상기 열전도 구조물(10)을 YZ 평면으로 나란하게 절단하여 열전도층을 제조할 수 있음은 물론이다. For example, when the first metal layer 110 and the second metal layer 130 are stacked in the Z-direction in the heat-conducting structure 10 as shown in FIG. 9 , the heat-conducting structure 10 is moved in the XZ plane along the Z direction. By cutting side by side, the heat conductive layers 100a, 100b, 100c... in the form of a plate can be manufactured. Although not shown in the drawings, of course, the heat-conducting layer can be manufactured by cutting the heat-conducting structure 10 parallel to the YZ plane in the same process.

실시 예에 따르면, 상기 열전도층(100)에서 상기 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)이 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 또는 제1 금속층(110)이 제2 금속층보다 더 두껍게 형성될 수 있다. According to an embodiment, in the heat-conducting layer 100 , the first metal layer 110 and the second metal layer 130 may be formed to have the same thickness, or the first metal layer 110 may be formed to be thicker than the second metal layer. can be

마지막으로 도 10에 도시한 바와 같이 상부 및 하부에 구리 또는 구리 합금을 포함하는 한 쌍의 전기전도층(200)을 준비하고, 상기 전기전도층 사이에 복수의 열전도층(100)을 서로 금속 배열 방향이 다르도록, 다시 말해 수직 그물망 구조로 적층한 후, 상기 전기전도층(200) 및 열전도층(100)에 온도와 압력을 가하여 상기 전기전도층과 상기 열전도층을 접합하여 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)을 제조할 수 있다.Finally, as shown in FIG. 10 , a pair of electrically conductive layers 200 including copper or a copper alloy on the upper and lower portions are prepared, and a plurality of heat conductive layers 100 are arranged between the electrically conductive layers in a metal arrangement with each other. After laminating in a different direction, that is, in a vertical mesh structure, temperature and pressure are applied to the electrical conductive layer 200 and the heat conductive layer 100 to bond the electrical conductive layer and the heat conductive layer to have a vertical mesh structure. The clad heat dissipation substrate 1000 may be manufactured.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상기 제1 금속(110)의 두께(T1)와 제2 금속(130)의 두께(T2)를 하기 관계식 1 및 관계식 2에 따라 제조하여 방열 특성을 제어할 수 있다. As described above, in the present invention, the thickness (T 1 ) of the first metal 110 and the thickness (T 2 ) of the second metal 130 are manufactured according to the following Relations 1 and 2 to control the heat dissipation characteristics. can

[관계식 1] [Relational Expression 1]

0.5T1 ≤ T2 ≤ 5T1 0.5T 1 ≤ T 2 ≤ 5T 1

[관계식 2] [Relational Expression 2]

1.0T1 ≤ T2 ≤ 2T1 1.0T 1 ≤ T 2 ≤ 2T 1

(상기 관계식 1에서 T1은 상기 제1 금속의 두께이며, 상기 T2는 제2 금속의 두께를 의미한다)(In Relation 1, T 1 is the thickness of the first metal, and T 2 is the thickness of the second metal)

다시 말해, 본 발명은 열전도율이 우수한 제1 금속(110)의 두께(T1)를 제2 금속(130)의 두께(T2)보다 같거나 증가시켜 열전도층(100) 또는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)의 열전도성을 향상할 수 있다. In other words, in the present invention, the thickness (T 1 ) of the first metal 110 having excellent thermal conductivity is equal to or increased than the thickness (T 2 ) of the second metal 130 to have a heat conductive layer 100 or a vertical mesh structure. Thermal conductivity of the clad heat dissipation substrate 1000 may be improved.

또는, 열팽창계수가 낮은 제2 금속(130)의 두께(T2)를 제1 금속(110)의 두께(T1)보다 같거나 증가시켜 열전도층(100) 또는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)의 열변형을 방지하고, 층간 벌어짐(Delamination) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 클래드 방열 기판(1000)의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다. Alternatively, the thickness (T 2 ) of the second metal 130 having a low coefficient of thermal expansion is equal to or increased than the thickness (T 1 ) of the first metal 110 , and the clad heat dissipation substrate having a heat conductive layer 100 or a vertical mesh structure It is possible to prevent thermal deformation of (1000) and prevent delamination from occurring. Through this, the durability and lifespan of the clad heat dissipation substrate 1000 may be improved.

본 명세서에서는 열전도층(100)에서 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)의 두께에 대해서만 설명하였으나, 열전도층(100)의 두께에도 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다. 다시 말해, 복수의 열전도층(100a, 100b, 100c....)이 서로 다른 금속 배열 방향으로 접합되어 형성된 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)에서도, 각각의 열전도층의 두께를 제어하여 상기 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)의 열전도율 및 열팽창계수를 제어할 수 있다.In the present specification, only the thickness of the first metal layer 110 and the second metal layer 130 in the heat conductive layer 100 has been described, but it is obvious that the same may be applied to the thickness of the heat conductive layer 100 . In other words, even in the clad heat dissipation substrate 1000 having a vertical mesh structure formed by bonding a plurality of heat-conducting layers 100a, 100b, 100c.... in different metal arrangement directions, by controlling the thickness of each heat-conducting layer, The thermal conductivity and thermal expansion coefficient of the clad heat dissipation substrate 1000 having the vertical mesh structure may be controlled.

또한, 본 발명은 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)에 상부 및 하부에 위치하는 한 쌍의 전기전도층(200)을 두께를 조절하여 방열 특성을 제어할 수 있다. In addition, the present invention can control the heat dissipation characteristics by adjusting the thickness of the pair of electrically conductive layers 200 positioned on the upper and lower portions of the clad heat dissipation substrate 1000 having a vertical mesh structure.

예를 들어, 상기 전기전도층(200)의 두께를 0.1 내지 1㎜로 제조하여 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판(1000)이 안정적으로 열을 전도할 수 있으며, 또는 두께를 0.1 내지 0.5㎜로 제조하여 상기 클래드 방열 기판의 전체 두께를 소형화 할 수 있다. For example, the clad heat dissipation substrate 1000 having a vertical mesh structure can stably conduct heat by manufacturing the thickness of the electrically conductive layer 200 to 0.1 to 1 mm, or to a thickness of 0.1 to 0.5 mm. It is possible to reduce the overall thickness of the clad heat dissipation substrate by manufacturing.

[제조예 1 - 니켈(Ni)확산층이 형성되지 않은 열전도 구조물 제조][Preparation Example 1 - Preparation of a heat-conducting structure in which a nickel (Ni) diffusion layer is not formed]

열전도 구조물을 제조하기 위하여 0.1㎜ 두께의 복수의 구리(Cu)층(제1 금속층)과 0.1㎜ 두께의 복수의 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층(제2 금속층)을 준비한다. 상기 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층은 30중량%의 구리(Cu)와 잔부의 몰리브덴을 포함한다. A plurality of copper (Cu) layers (first metal layer) having a thickness of 0.1 mm and a plurality of molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layers (second metal layer) having a thickness of 0.1 mm are prepared in order to manufacture a heat-conducting structure. The molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer includes 30% by weight of copper (Cu) and the balance of molybdenum.

이 후, 구리(Cu)층과 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층을 교대로 적층하였으며, 적층된 구리(Cu)층과 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층을 고온가압프레스을 이용하여 875℃에서 50 Ton/㎠로 고온 가압하여 열전도 구조물을 제조하였다. 상기 고온 가압은 1×10-5 Torr의 진공도를 유지하는 상태에서 질소(N2) 분위기에서 수행되었다. Thereafter, copper (Cu) layers and molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layers were alternately laminated, and the stacked copper (Cu) layers and molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layers were 875 by using a high-temperature press. A heat-conducting structure was prepared by high-temperature pressurization at 50 Ton/cm 2 at °C. The high-temperature pressurization was performed in a nitrogen (N 2 ) atmosphere while maintaining a vacuum degree of 1×10 -5 Torr.

[제조예 2 - 니켈(Ni)확산층이 형성된 열전도 구조물 제조][Production Example 2 - Preparation of a heat-conducting structure in which a nickel (Ni) diffusion layer is formed]

제2 금속층 외면에 25㎚ 두께로 니켈(Ni)을 코팅한 것 외 모든 과정을 제조예 1과 동일하게 수행하였다.All processes were performed in the same manner as in Preparation Example 1 except that nickel (Ni) was coated on the outer surface of the second metal layer to a thickness of 25 nm.

[실시예 1][Example 1]

상기 제조예 1에 따라 제조된 열전도 구조물을 구리(Cu)층과 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 적층되는 방향을 포함하는 면을 기준으로 나란히 절단하여 도 11과 같은 열전도층을 제조하였다. The heat-conducting structure prepared according to Preparation Example 1 was cut side by side with respect to the surface including the direction in which the copper (Cu) layer and the molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer were stacked to prepare the heat-conducting layer as shown in FIG. .

이 후, 도 2와 같이 상기 열전도층에서 구리(Cu)층과 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 적층되는 방향을 서로 90°로 교차하도록 적층하고, 적층된 열전도층의 상부와 하부에 0.1㎜ 두께의 구리(Cu)로 제공되는 전기전도층을 배치한 후 고온가압프레스을 이용하여 970℃에서 50 Ton/㎠로 고온 가압하여 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판을 제조하였다. 상기 고온 가압은 1×10-5 Torr의 진공도를 유지하는 상태에서 질소(N2) 분위기에서 4시간 동안 수행되었다. Thereafter, as shown in FIG. 2, the copper (Cu) layer and the molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer are stacked to cross each other at 90° in the heat-conducting layer, and the upper and lower portions of the stacked heat-conducting layer are stacked. After arranging an electrically conductive layer made of copper (Cu) having a thickness of 0.1 mm, the clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure was manufactured by high-temperature pressurization at 970° C. at 50 Ton/cm 2 using a high-temperature press. The high-temperature pressurization was performed for 4 hours in a nitrogen (N 2 ) atmosphere while maintaining a vacuum degree of 1×10 -5 Torr.

[실시예 2][Example 2]

제2 금속층을 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 아닌, 몰리브덴(Mo)층으로 제조한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1, except that the second metal layer was made of a molybdenum (Mo) layer rather than a molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer.

[실시예 3][Example 3]

상기 제조예 2에 따라 제조된 열전도 구조물을 절단한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except for cutting the heat-conducting structure prepared according to Preparation Example 2.

[실시예 4][Example 4]

제2 금속층을 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 아닌, 몰리브덴(Mo)층으로 제조한 것 외 모든 과정을 실시예 3과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 3, except that the second metal layer was made of a molybdenum (Mo) layer rather than a molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer.

[비교예 1][Comparative Example 1]

열전도 구조물을 절단하여 열전도층을 제조하는 단계를 제외하고, 0.1㎜ 두께의 복수의 구리(Cu)층(제1 금속층)과 복수의 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층(제2 금속층)을 교대로 적층하였으며, 상부와 하부에 0.1㎜ 두께의 구리(Cu)로 제공되는 전기전도층을 배치한 후 실시예 1과 동일한 조건으로 고온가압하였다. Except for the step of cutting the heat-conducting structure to prepare the heat-conducting layer, a plurality of copper (Cu) layers (first metal layer) and a plurality of molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layers (second metal layer) having a thickness of 0.1 mm The layers were alternately laminated, and an electrically conductive layer made of copper (Cu) having a thickness of 0.1 mm was disposed on the upper and lower portions, and then high-temperature pressurization was performed under the same conditions as in Example 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

제2 금속층을 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 아닌, 몰리브덴(Mo)층으로 제조한 것 외 모든 과정을 비교예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Comparative Example 1, except that the second metal layer was made of a molybdenum (Mo) layer rather than a molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer.

[비교예 3][Comparative Example 3]

제2 금속층 외면에 25㎚ 두께로 니켈(Ni)을 코팅한 것 외 모든 과정을 비교예 1과 동일한 조건으로 고온가압하였다. All processes except for coating nickel (Ni) to a thickness of 25 nm on the outer surface of the second metal layer were high-temperature pressurized under the same conditions as in Comparative Example 1.

[비교예 4][Comparative Example 4]

제2 금속층을 몰리브덴-구리(Mo-Cu) 합금층이 아닌, 몰리브덴(Mo)층으로 제조한 것 외 모든 과정을 비교예 3과 동일하게 수행하였다.All processes were performed in the same manner as in Comparative Example 3, except that the second metal layer was made of a molybdenum (Mo) layer rather than a molybdenum-copper (Mo-Cu) alloy layer.

이하, 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조한 클래드 방열 기판의 접합력을 확인하기 위하여 인장강도를 측정하였으며, 또한 상기 클래드 방열 기판의 열 전도 특성을 확인하기 위하여 상온에서의 열전도율과 800℃이하 온도에서의 열팽창계수를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 개시한다. Hereinafter, the tensile strength was measured to confirm the bonding strength of the clad heat dissipation substrates prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and thermal conductivity at room temperature to check the heat conduction properties of the clad heat dissipation substrates. and the coefficient of thermal expansion at a temperature below 800 °C were measured. The results are shown in Table 1 below.

상기 열전도율은 레이저 플레쉬법(ASTM E1461)에서 규정한 방법에 따라 측정하였으며, 상기 열팽창계수는 ASTM E831에서 규정한 방법에 따라 TMA(Mettler Toredo)장비를 이용하여 측정하였다. The thermal conductivity was measured according to the method specified in the laser flash method (ASTM E1461), and the thermal expansion coefficient was measured using the TMA (Mettler Toredo) equipment according to the method specified in ASTM E831.

수직 그물망 구조vertical mesh structure 제2 금속층second metal layer 니켈 확산층Nickel diffusion layer 인장 강도
(㎫)tensile strength
(㎫) 열전도율
( W/(m·K))thermal conductivity
( W/(m K)) 열팽창계수
(ppm/K)coefficient of thermal expansion
(ppm/K) 실시예 1Example 1 OO Mo-CuMo-Cu XX 323 ~ 382323 to 382 342.76342.76 8.88.8 실시예 2Example 2 OO MoMo XX 303 ~ 340303 to 340 324.51324.51 7.57.5 실시예 3Example 3 OO Mo-CuMo-Cu OO 380 ~ 450380 to 450 372.17372.17 7.927.92 실시예 4Example 4 OO MoMo OO 350 ~ 400350 to 400 352.66352.66 6.626.62 비교예 1Comparative Example 1 XX Mo-CuMo-Cu XX 280 ~ 370280 to 370 265.72265.72 10.7310.73 비교예 2Comparative Example 2 XX MoMo XX 210 ~ 320210 to 320 242.16242.16 9.429.42 비교예 3Comparative Example 3 XX Mo-CuMo-Cu OO 360 ~ 430360 to 430 289.45289.45 10.1210.12 비교예 4Comparative Example 4 XX MoMo OO 330 ~ 380330 to 380 287.07287.07 9.129.12

상기 표 1을 참조하면, 제조 과정에서 수직 그물망 구조(Vertical mesh structure)를 갖는 실시예 1 내지 4는 300㎫ 이상의 인장강도, 300W/(m·K) 이상의 열전도율 및 9.0ppm/K 미만의 열팽창계수를 동시에 가지고 있음을 알 수 있다. Referring to Table 1, Examples 1 to 4 having a vertical mesh structure in the manufacturing process have a tensile strength of 300 MPa or more, a thermal conductivity of 300 W/(m · K) or more, and a coefficient of thermal expansion of less than 9.0 ppm/K It can be seen that they have at the same time

특히, 제2 금속층에 니켈 코팅층이 포함된 실시예 3 내지 4는 인장강도가 350㎫ 이상이며, 350W/(m·K)이상의 열전도율 및 8.0ppm/K 미만의 열팽창계수를 동시에 가질 수 있다. 이는, 상기 제2 금속에 코팅되었던 니켈(Ni)이 상기 제1 금속 및 제2 금속으로 각각 확산되어 니켈 확산앞서 설명한 바와 같이 상기 니켈(Ni)이 상기 제1 금속층 및 제2 금속층에 확산되어 확산 접합이 발생하였기 때문이다. 이로 인하여 본 발명은 상기 제1 금속층 및 제2 금속층사이에 층간 벌어짐(Delamination) 현상을 방지할 수 있다. In particular, Examples 3 to 4 in which the nickel coating layer is included in the second metal layer has a tensile strength of 350 MPa or more, a thermal conductivity of 350 W/(m · K) or more, and a coefficient of thermal expansion of less than 8.0 ppm/K. This is because nickel (Ni) coated on the second metal is diffused into the first metal and the second metal, respectively, so that the nickel (Ni) is diffused and diffused into the first metal layer and the second metal layer as described above. This is because bonding has occurred. Due to this, the present invention can prevent a delamination phenomenon between the first metal layer and the second metal layer.

반면에, 비교예 1 내지 4는 열전도율이 300 미만, 더욱 바람직하게는 240 내지 290W/(m·K)의 열전도율을 갖고, 동시에 열팽창계수가 9.0ppm/K을 초과하는 것을 알 수 있다. On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 have a thermal conductivity of less than 300, more preferably a thermal conductivity of 240 to 290 W/(m·K), and at the same time, it can be seen that the thermal expansion coefficient exceeds 9.0 ppm/K.

이는 상기 클래드 방열 기판이 수직 그물망 구조를 가지면 제1 금속 및 제2 금속이 팽창되는 방향을 분산시켜 방열 기판 전체의 열팽창계수를 감소시킬 수 있으며, 열변형으로 발생되는 층간 벌어짐(Delamination) 현상을 방지하여 열전도율이 향상되었기 때문이다. 다시 말해, 본 발명은 상기 클래드 방열 기판을 수직 그물말 구조로 형성함으로써, 열전도율을 향상시키고, 열팽창 계수를 감소시킬 수 있다. When the clad heat dissipation substrate has a vertical mesh structure, it is possible to reduce the thermal expansion coefficient of the entire heat dissipation substrate by dispersing the expansion directions of the first metal and the second metal, and to prevent delamination caused by thermal deformation. This is because the thermal conductivity is improved. In other words, according to the present invention, by forming the clad heat dissipation substrate in a vertical mesh structure, thermal conductivity may be improved and the coefficient of thermal expansion may be reduced.

그 결과 표 1에 개시된 바와 같이, 수직 그물망 구조의 실시예 1 내지 2는 수직 그물망 구조가 아닌 비교예 1 내지 2에 비해 열전도율이 상온 기준 25 내지 35% 증가되었으며, 실온에서 800℃까지의 열팽창계수가 15 내지 25% 감소되었다. As a result, as shown in Table 1, in Examples 1 and 2 of the vertical mesh structure, the thermal conductivity was increased by 25 to 35% based on room temperature, compared to Comparative Examples 1 and 2, which is not a vertical mesh structure, and the coefficient of thermal expansion from room temperature to 800 °C was reduced by 15 to 25%.

동일하게, 니켈 확산층을 포함하는 실시예 3 내지 4는 수직 그물망 구조가 아닌 비교예 3 내지 4에 비해 열전도율이 20 내지 25% 증가하였으며, 실온에서 800℃까지의 열팽창계수가 20 내지 30% 감소되었다. Similarly, Examples 3 to 4 including the nickel diffusion layer increased thermal conductivity by 20 to 25% compared to Comparative Examples 3 to 4, which was not a vertical mesh structure, and the coefficient of thermal expansion from room temperature to 800 ° C. was reduced by 20 to 30% .

다시 말해, 복수의 열전도층을 배열하는 방법에 있어서, 각 열전도층의 금속 배열 방향이 상이한 수직 그물망 구조(Vertical mesh structure)로 적층되었기 때문에 고온의 열로 인하여 각 열전도층이 팽창되는 방향이 서로 달라서 전체적으로 열팽창계수가 감소하였기 때문이다. 그 결과 열팽창계수가 통상의 클래드 방열 기판에 비하여 약 15% 이상 감소하였으며, 열전도율이 약 20% 이상 향상되었다. In other words, in the method of arranging a plurality of heat-conducting layers, since the metal arrangement direction of each heat-conducting layer is stacked in a different vertical mesh structure, the direction in which each heat-conducting layer expands due to high-temperature heat is different from each other. This is because the coefficient of thermal expansion decreased. As a result, the coefficient of thermal expansion was reduced by about 15% or more compared to the conventional clad heat dissipation substrate, and the thermal conductivity was improved by about 20% or more.

이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. Although the present invention has been described with reference to specific matters and limited examples as described above, these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and the present invention belongs to Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

10: 열전도 구조물
100: 열전도층
110: 제1 금속
130: 제2 금속
150: 니켈 확산층
1000: 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판10: heat conduction structure
100: heat conductive layer
110: first metal
130: second metal
150: nickel diffusion layer
1000: clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure

Claims (17)

복수의 열전도층이 지면을 기준으로 수직 방향으로 적층되는 클래드 방열 기판에 있어서,
상기 복수의 열전도층 중 적어도 두 열전도층은 상기 두 열전도층 각각에서 지면을 기준으로 수평 방향으로 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되고,
상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다른 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.In the clad heat dissipation substrate in which a plurality of heat-conducting layers are stacked in a vertical direction with respect to the ground,
At least two heat-conducting layers of the plurality of heat-conducting layers are alternately arranged with different first metals and second metals in a horizontal direction with respect to the ground in each of the two heat-conducting layers,
The metal arrangement direction formed by the first metal and the second metal of any one of the plurality of heat-conducting layers and the first metal and the second metal of the other heat-conducting layer of the plurality of heat-conducting layers are A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure with different metal arrangement directions. 제1항에 있어서,
상기 복수의 열전도층의 각 열전도층은 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 교대로 배열되어 형성되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
Each heat-conducting layer of the plurality of heat-conducting layers is a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which different first metals and second metals are alternately arranged. 제1항에 있어서,
상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층은 서로 이웃하게 적층되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.The method of claim 1,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which one heat conductive layer of the plurality of heat conductive layers and the other heat conductive layer of the plurality of heat conductive layers are stacked adjacent to each other. 제3항에 있어서,
상기 클래드 방열 기판은 적어도 세 개의 열전도층을 포함하고,
상기 서로 이웃하게 적층되는 어느 하나의 열전도층과 다른 하나의 열전도층은 금속 배열 방향이 같은 각도를 이루면서 적층되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.4. The method of claim 3,
The clad heat dissipation substrate includes at least three heat-conducting layers,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which one heat-conducting layer and the other heat-conducting layer stacked adjacent to each other are stacked at the same angle in a metal arrangement direction. 제1항에 있어서,
상기 제1 금속은 구리(Cu) 또는 구리합금이며, 상기 제2 금속은 상기 구리(Cu)보다 열팽창계수가 작은 금속 또는 그 합금인 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
The first metal is copper (Cu) or a copper alloy, and the second metal is a metal or an alloy thereof having a smaller coefficient of thermal expansion than the copper (Cu) clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure. 제5항에 있어서,
상기 제2 금속은 몰리브덴(Mo), 몰리브덴(Mo) 합금, 텅스텐(W), 텅스텐(W) 합금, 코바(Kovar), 인바(Invar) 및 합금 42(Alloy 42)중 선택되는 어느 하나를 포함하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.6. The method of claim 5,
The second metal includes any one selected from molybdenum (Mo), molybdenum (Mo) alloy, tungsten (W), tungsten (W) alloy, Kovar, Invar, and alloy 42 A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure. 제1항에 있어서,
상기 제1 금속 및 제2 금속은 확산접합되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which the first metal and the second metal are diffusion bonded. 제7항에 있어서,
상기 복수의 열전도층 중 적어도 두 열전도층은 상기 제1 금속 및 제2 금속의 접합면으로부터 인접한 영역에 형성되는 니켈확산층을 갖는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.8. The method of claim 7,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure, wherein at least two of the plurality of heat conductive layers have a nickel diffusion layer formed in a region adjacent to a bonding surface of the first metal and the second metal. 제8항에 있어서,
상기 니켈확산층은 니켈이 상기 제1 및 제2 금속으로 각각 확산되어 형성되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.9. The method of claim 8,
The nickel diffusion layer is a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which nickel is respectively diffused into the first and second metals. 제9항에 있어서,
상기 니켈확산층은 상기 제2 금속에 코팅되었던 니켈이 확산접합 과정에서 상기 제1 금속 및 제2 금속으로 각각 확산되어 형성되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.10. The method of claim 9,
The nickel diffusion layer is a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which nickel coated on the second metal is respectively diffused into the first metal and the second metal in a diffusion bonding process. 제1항에 있어서,
상기 금속 배열 방향을 조절하여 상기 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판의 열팽창계수를 제어하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure for controlling the thermal expansion coefficient of the clad heat dissipation substrate having the vertical mesh structure by adjusting the metal arrangement direction. 제1항에 있어서,
상기 열전도층은 제1 금속과 제2 금속이 교대로 적층되어 확산접합된 후, 상기 제1 및 제2 금속이 적층되는 방향을 따라 절단하여 형성되는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
The heat-conducting layer is a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure formed by alternately stacking a first metal and a second metal, diffusion bonding, and cutting along a direction in which the first and second metals are stacked. 제1항에 있어서,
상기 복수의 열전도층의 상하부에 각각 형성되는 상부 전기전도층 및 하부 전기전도층을 더 포함하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.According to claim 1,
A clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure further comprising an upper electrically conductive layer and a lower electrically conductive layer respectively formed on upper and lower portions of the plurality of heat conductive layers. 제13항에 있어서,
상기 전기전도층은 구리층 또는 구리합금층인 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판.14. The method of claim 13,
The clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure in which the electrically conductive layer is a copper layer or a copper alloy layer. 이종의 제1 금속 및 제2 금속이 지면을 기준으로 수평 방향으로 교대로 배열되어 형성되는 열전도층을 복수 개 준비하는 단계;
상부 전기전도층 및 하부 전기전도층을 준비하는 단계;
상기 상부 및 하부 전기전도층 사이에 지면을 기준으로 수직 방향으로 복수의 열전도층을 적층하되, 상기 복수의 열전도층 중 어느 하나의 열전도층의 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향과 상기 복수의 열전도층 중 다른 하나의 열전도층의 상기 제1금속 및 상기 제2 금속이 형성하는 금속 배열 방향이 서로 다르도록 적층하는단계; 및
상기 전기전도층 및 열전도층에 온도와 압력을 가하여 상기 전기전도층과 상기 열전도층을 접합하는 단계;를 포함하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 제조 방법.preparing a plurality of heat-conducting layers formed by alternately arranging different first metals and second metals in a horizontal direction with respect to the ground;
preparing an upper electrically conductive layer and a lower electrically conductive layer;
A plurality of heat-conducting layers are stacked in a vertical direction with respect to the ground between the upper and lower electrically-conductive layers, and the first metal and the second metal of any one of the plurality of heat-conducting layers form a metal arrangement stacking the first metal and the second metal of the other one of the plurality of heat-conducting layers so that the metal arrangement directions are different from each other; and
Bonding the electrically conductive layer and the heat conductive layer by applying temperature and pressure to the electrically conductive layer and the heat conductive layer; 제15항에 있어서,
상기 복수의 열전도층을 준비하는 단계는
제1 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제1 금속층을 준비하는 단계;
상기 제1 금속보다 열팽창계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하는 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 단계;
상기 제1 금속층과 제2 금속층을 교대로 적층하는 단계;
상기 제1 금속층 및 제2 금속층에 온도와 압력을 가하여 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 접합하여 열전도 구조물을 제조하는 단계; 및
상기 열전도 구조물을 제1 금속 및 제2 금속이 적층되는 방향을 따라 절단하여 판재 형태의 열전도층을 제조하는 단계;를 포함하는 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 제조 방법.16. The method of claim 15,
The step of preparing the plurality of heat-conducting layers is
preparing at least one first metal layer including a first metal or an alloy thereof;
preparing at least one second metal layer including a second metal or an alloy thereof having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal;
alternately stacking the first metal layer and the second metal layer;
manufacturing a heat-conducting structure by applying temperature and pressure to the first metal layer and the second metal layer to bond the first metal layer and the second metal layer; and
A method of manufacturing a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure, comprising: cutting the heat-conducting structure along a direction in which the first metal and the second metal are stacked to prepare a heat-conducting layer in the form of a plate. 제16항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 단계는,
상기 제1 금속보다 열팽창계수가 작은 제2 금속 또는 그 합금을 포함하며, 표면에 니켈 코팅층이 형성된 적어도 하나의 제2 금속층을 준비하는 것인 수직 그물망 구조를 갖는 클래드 방열 기판 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The step of preparing the at least one second metal layer,
A method of manufacturing a clad heat dissipation substrate having a vertical mesh structure comprising a second metal or an alloy thereof having a smaller coefficient of thermal expansion than the first metal, and preparing at least one second metal layer having a nickel coating layer formed thereon.
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