KR20170019693A - 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판 - Google Patents

방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판 Download PDF

Info

Publication number
KR20170019693A
KR20170019693A KR1020150113826A KR20150113826A KR20170019693A KR 20170019693 A KR20170019693 A KR 20170019693A KR 1020150113826 A KR1020150113826 A KR 1020150113826A KR 20150113826 A KR20150113826 A KR 20150113826A KR 20170019693 A KR20170019693 A KR 20170019693A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
body region
region
curved surface
curved
resin
Prior art date
Application number
KR1020150113826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102150555B1 (ko
Inventor
김혜성
나은상
김옥남
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020150113826A priority Critical patent/KR102150555B1/ko
Priority to US15/228,536 priority patent/US10028373B2/en
Publication of KR20170019693A publication Critical patent/KR20170019693A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102150555B1 publication Critical patent/KR102150555B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0212—Printed circuits or mounted components having integral heating means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10416—Metallic blocks or heatsinks completely inserted in a PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재는 서로 대향하는 제1 및 제2 주면과 이들을 연결하며 내부를 향상하여 오목하게 형성된 측면을 포함하는 바디 영역 및 상기 제1 및 제2 주면 중 적어도 하나와 상기 측면이 만나는 모서리에 곡면을 갖도록 형성된 곡면 영역을 포함한다. 방열부재는 곡면 영역을 포함하여, 방열부재와 수지 사이의 밀착력을 향상시킬 수 있으며 기판 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판{HEAT RADIATION MEMBER AND PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING THE SAME}
본 개시는 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판에 관한 것이다.
최근 전자기기의 소형화 및 경량화로 인하여 반도체 소자 등의 전자부품을 내장한 인쇄회로기판의 개발이 이루어지고 있다.
전자부품을 인쇄회로기판 내부에 실장하고 빌드업(Build-up)층을 형성시켜 전기적 접속을 함으로써 소형화 및 고밀도화를 확보할 수 있다.
전자부품이 내장된 인쇄회로 기판은 전자부품으로부터 발생하는 열이 층간 시그널 통로 역할을 수행하는 비아를 통하여 방출하게 되는데, 회로 패턴으로부터 발생하는 열 및 전자부품의 구동에 의해 발생하는 열이 비아만을 통하여 방출되는 것은 한계가 있다. 이와 같은 열로 인하여 전자부품의 수명 단축 및 성능 저하와 같은 문제점이 발생할 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 인쇄회로기판의 내부에 전자부품과 같이 방열부재를 내장하여, 상기의 열 방출이 용이하도록 할 수 있다.
방열부재는 열전도율이 높은 전도성 재료일 수 있으며, 전자부품과 같이 동일하게 기판 내에 내장될 수 있다. 방열부재를 기판 내에 내장하는 과정에서 방열부재 주변에 절연성 수지(resin)가 채워진다.
방열부재와 수지 이종 물질의 접합이 제대로 되지 않으면, 방열부재와 수지의 계면 사이가 딜라미네이션(delamination)이 될 수 있다. 방열부재와 수지 사이의 딜라미네이션으로 인하여, 방열부재를 내장한 인쇄회로기판의 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 방열 특성이 우수하면서 수지와의 접합력을 향상시킬 수 있는 방열부재가 필요하다.
하기 특허문헌 1은 방열부재를 구비한 인쇄회로기판에 관한 발명이다.
한국공개특허공보 제2000-0055589호
한편, 방열부재를 포함하는 인쇄회로기판의 경우 방열부재와 수지 사이에 딜라미네이션이 발생할 수 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 방열부재와 수지 사이에 밀착력을 향상시켜 방열부재가 내장된 인쇄회로기판의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 방열부재가 곡면 영역을 포함하여, 방열부재와 수지 사이의 밀착력을 향상시킬 수 있으며 기판 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재는 수지와 밀착력을 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 회로기판의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A부분의 확대도를 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재를 내장한 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 개시에 의한 방열부재에 대하여 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재의 단면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A부분의 확대도를 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재(10)는 서로 대향하는 제1 및 제2 주면(1, 2)과 이들을 연결하며 내부를 향하여 오목하게 형성된 측면(3, 4)을 포함하는 바디 영역(12); 및 상기 제1 및 제2 주면(1, 2) 중 적어도 하나와 상기 측면이 만나는 모서리에 곡면을 갖도록 형성된 곡면 영역(14)을 포함한다.
상기 바디 영역(12)은 전도성 금속일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 구리(Cu)일 수 있다.
상기 바디 영역(12)의 두께(Tt)는 인쇄회로기판의 종류에 따라 다를 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 250μm 이하일 수 있다. 상기 바디 영역(12)의 폭은 전자부품 및 회로패턴에 따라 다를 수 있다.
상기 바디 영역(12)은 측면(3, 4)은 오목하게 형성될 수 있다.
상기 바디 영역(12)은 표면처리를 통해 표면에 조도를 가질 수 있다.
상기 표면처리에 의하여, 상기 곡면 영역의 반지름(R) 범위 제어가 가능할 수 있다. 상기 표면 처리는 물리적 또는 화학적인 방법으로 수행할 수 있다.
상기 측면(3, 4)은 제1 측면(3) 및 제2 측면(4)이며, 상기 측면이 오목하게 형성되는 것은 상기 바디 영역 제조시에 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 측면(3, 4)가 포함된 바디 영역(12)은 일정 두께의 금속판 원자재에 노광, 현상, 박리 및 식각의 공정을 거쳐 형성될 수 있다.
상기 식각 공정은 화학적 에칭(chemical etching)으로 이루어지게 되며, 상기 사이드부의 경우 식각 공정시 일정 크기로 절단하는 과정에서 상기 바디 영역의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 측면(3, 4)는 서로 대향하는 방향으로 굴곡지게 들어간 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 및 제2 주면의 끝단과 상기 측면에서 최대 오목한 위치 사이를 사이드부라고 할 때, 상기 사이드부의 폭(We)은 5 내지 50μm일 수 있다.
상기 사이드부의 폭이 5μm 미만이면 기판 내장시 수지와 밀착되는 구조를 구현할 수 없으며, 상기 사이드부의 폭이 50μm을 초과하면 수지가 바디 영역의 내부까지 이동하는 거리가 길어지므로 사이드부와 수지 사이의 밀착력이 감소할 수 있다.
상기의 식각 공정을 거쳐 제조된 바디 영역의 경우, 제1 주면과 제1 및 제2 측면이 각각 접하는 모서리 및 제2 주면과 제1 및 제2 측면이 각각 접하는 모서리가 날카로운 형상으로 모서리의 라운드 값이 2.0μm일 수 있다. 모서리가 날카로운 형상인 바디 영역을 회로기판에 내장될 때, 바디 영역 주변의 빈 공간은 수지로 채워지게 된다.
상기 수지가 채워질 시 열 및 압력에 의해 유동성을 띈 상태로 공급될 때, 모서리가 날카로운 형상인 바디 영역을 내장할 경우 수지가 이동하는 거리가 증가할 수 있다.
수지의 이동거리가 증가할수록, 동일 적층 시간에서 수지가 이동하는 속도가 감소할 수 있으며, 이에 따라 수지가 바디 영역의 표면에 도달하여 수지와 바디 영역이 충분히 결합할 수 있는 시간이 짧아지게 된다.
이로 인해, 바디 영역와 수지 두 이종물질 계면 사이에서 밀착력의 부재로 인해, 추후 계면 사이가 벌어지는 딜라미네이션(delamination)이 발생할 수 있다. 바디 영역와 수지의 딜라미네이션으로 인하여 회로기판의 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 개시에 따른 방열부재(10)는 곡면 영역(14)을 포함하여, 상기 바디 영역(12)의 모서리가 곡면을 갖도록 제어하여 상기 문제점인 기판 내 딜라미네이션 불량을 방지할 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역와 동일한 재료일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 구리(Cu)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역(12)의 표면에 도금 공정을 하여 형성될 수 있으며, 상기 곡면 영역과 상기 바디 영역의 경계는 육안으로 확인할 수 없을 정도로 일체화되어 있을 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역(12)의 상기 제1 주면(1)과 제1 및 제2 측면(3, 4)이 각각 접하는 모서리 및 제2 주면(2)과 제1 및 제2 측면(3, 4)이 각각 접하는 모서리 중 적어도 하나에 형성된다.
상기 곡면 영역(14)의 상부는 표면 처리 방법에 따라 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)의 표면보다 높은 위치 또는 낮은 위치에 존재할 수 있다. 본 개시의 방열부재는 상기 곡면 영역의 상부가 제1 주면 또는 제2 주면 보다 높은 위치에 존재할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이로 인해, 상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)과 단차(Tg)가 형성될 수 있다.
상기 곡면 영역(14)과 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2) 사이의 단차(Tg)로 인하여, 수지는 방열부재와 접하는 모서리가 증가할 수 있어, 수지의 앵커링 효과(anchoring effect)로 방열부재와의 밀착력이 향상될 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역의 표면 처리에 의해 크기가 제어될 수 있다.
상기 곡면 영역(14)의 크기가 커지는 방향으로 제어하게 되면, 상기 사이드부의 폭이 감소될 수 있으며, 이로 인해, 딜라미네이션의 불량을 감소시킬 수 있다.
상기 곡면 영역(14)의 내에 임의의 원을 그렸을 때 상기 원의 반지름을 상기 곡면 영역의 반지름(R)이라고 하면, 상기 곡면 영역의 반지름(R)은 2 내지 40μm일 수 있다.
상기 곡면 영역의 반지름(R)이 2 내지 40μm이면, 기판 내에 내장된 방열부재가 수지와의 계면에서 딜라미네이션 불량을 방지할 수 있다.
상기 곡면 영역의 반지름이 2μm 미만이면 딜라미네이션 불량 방지 효과를 확보할 수 없으며, 상기 곡면 영역의 반지름이 40μm 을 초과하면 동일 기판에 내장할 시 방열부재의 높이가 커지므로 기판 실장에 어려움이 발생할 수 있다.
이하, 본 개시의 방열부재를 구비한 인쇄회로기판에 대하여 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 방열부재를 내장한 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판(100)은 서로 대향하는 제1 및 제2 주면(1, 2)과 이들을 연결하며 내부를 향하여 오목하게 형성된 측면(3, 4)을 포함하는 바디 영역(12) 및 상기 제1 및 제2 주면(1. 2) 중 적어도 하나와 상기 측면이 만나는 모서리에 곡면을 갖도록 형성된 곡면 영역(14);을 포함하는 방열부재(10); 및 상기 방열부재를 둘러싸도록 형성된 수지;를 포함한다.
상기 방열부재(10)는 인쇄회로기판에 내장되어, 내장되거나 표면 실장된 전자부품에서 발생하는 열을 인쇄회로기판을 통해 방출하는 역할을 할 수 있다.
상기 방열부재(10)는 코어부(22)에 형성된 캐비티의 내부에 실장될 수 있다.
상기 코어부(20)의 상면 및 하면에는 내층회로패턴이 형성될 수 있으며, 상기 내층 회로패턴은 절연부(24)에 의하여 절연될 수 있다.
상기 바디 영역(12)은 전도성 금속일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 구리(Cu)일 수 있다.
상기 바디 영역(12)의 두께는 인쇄회로기판의 종류에 따라 다를 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 250μm 이하일 수 있다. 상기 바디 영역의 폭은 전자부품 및 회로패턴에 따라 다를 수 있다.
상기 바디 영역(12)은 표면처리를 통해 표면에 조도를 가질 수 있다.
상기 표면처리에 의하여, 상기 곡면 영역의 반지름 범위 제어가 가능할 수 있다. 상기 표면 처리는 물리적 또는 화학적인 방법으로 수행할 수 있다.
상기 제1 및 제2 주면의 끝단과 상기 측면에서 최대 오목한 위치 사이를 사이드부라고 할 때, 상기 사이드부의 폭(We)은 5 내지 50μm일 수 있다.
상기 사이드부의 폭(We)이 5μm 미만이면 기판 내장시 수지와 밀착되는 구조를 구현할 수 없으며, 상기 사이드부의 폭(We)이 50μm을 초과하면 수지가 바디 영역의 내부까지 이동하는 거리가 길어지므로 사이드부와 수지 사이의 밀착력이 감소할 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역와 동일한 재료일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 구리(Cu)일 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역의 표면에 도금 공정을 하여 형성될 수 있으며, 상기 곡면 영역(14)과 상기 바디 영역(12)의 경계는 육안으로 확인할 수 없을 정도로 일체화되어 있을 수 있다.
상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역의 표면 처리에 의해 반지름의 크기가 제어될 수 있다.
상기 곡면 영역의 반지름(R) 크기가 커지는 방향으로 제어하게 되면, 상기 사이드부의 폭이 감소될 수 있으며, 이로 인해, 딜라미네이션의 불량을 감소시킬 수 있다.
표 1은 바디 영역에 표면 처리 유무에 따른 곡면 영역의 반지름(R), 사이드부의 폭(We), 곡면 영역과 바디 영역의 제1 주면 또는 제2 주면 사이의 단차(Tg)를 나타내며, 기판의 신뢰성 유무를 나타낸다.
기판의 신뢰성 유무의 경우, 기판 내 수지(20)와 방열부재(10)의 계면에 딜라미네이션의 발생여부에 따라 결정되며, 딜라미네이션이 발생했을 경우 기판의 신뢰성이 없다고 하였다.
샘플 표면처리유무
(○, ×)		 곡면 영역의 반지름(μm) 사이드부의 폭
(μm)		 곡면 영역과 바디 영역의 단차
(μm)		 기판신뢰성
(○, ×)
1



×




 2.39 33.25 0.00



×
2 3.06 28.78 0.00
3 2.81 29.28 0.00
4 2.10 30.27 0.00
5 3.04 30.77 0.00
6 3.23 30.27 0.00
7 3.18 31.26 0.00
8 2.82 29.28 0.00
9 2.38 32.26 0.00
10 2.04 28.29 0.00
11



○




 18.60 25.31 4.00



○
12 17.67 28.78 4.60
13 22.12 25.31 2.0
14 29.10 27.29 2.40
15 23.52 27.79 4.60
16 17.29 26.30 2.00
17 16.54 29.28 4.00
18 19.13 25.80 5.00
19 24.42 32.75 7.80
20 23.61 25.80 6.00
21




×



 2.04 28.78 0.00




×
22 2.17 29.28 0.00
23 2.59 35.73 0.00
24 2.35 32.26 0.00
25 3.06 27.29 0.00
26 1.93 29.77 0.00
27 1.96 30.27 0.00
28 3.04 21.34 0.00
29 2.63 31.76 0.00
30 2.77 33.25 0.00
31



○




 17.26 29.28 3.60



○
32 31.88 30.77 4.20
33 18.90 28.29 3.60
34 19.52 29.77 8.00
35 15.92 26.30 3.80
36 17.45 29.77 3.40
37 15.56 30.77 3.80
38 19.84 30.77 3.00
39 17.89 27.79 3.60
40 21.15 28.78 4.40
상기 표 1을 참조하면, 표면 처리를 한 샘플의 경우, 표면 처리를 하지 않는 샘플에 비하여 곡면 영역의 반지름의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 또한, 곡면 영역의 반지름의 크기가 커짐에 따라 곡면 영역과 바디 영역의 제1 주면 또는 제2 주면 사이에 단차가 형성됨을 알 수 있다. 이로 인해, 방열부재와 수지 사이의 밀착력을 향상시킬 수 있어 딜라미네이션 불량을 방지할 수 있으며, 기판의 신뢰성을 확보할 수 있다.
상기 곡면 영역(14) 내에 임의의 원을 그렸을 때 상기 원의 반지름을 상기 곡면 영역의 반지름(R)이라고 하면, 상기 곡면 영역의 반지름(R)은 2 내지 40μm일 수 있다.
상기 곡면 영역의 반지름(R)이 2 내지 40μm이면, 기판 내에 내장된 방열부재(10)가 수지(20)와의 계면에서 딜라미네이션 불량을 방지할 수 있다.
상기 곡면 영역의 반지름이 2μm 미만이면 딜라미네이션 불량 방지 효과를 확보할 수 없으며, 상기 곡면 영역의 반지름이 40μm 을 초과하면 동일 기판에 내장할 시 방열부재의 높이가 커지므로 기판 실장에 어려움이 발생할 수 있다.
상기 곡면 영역(14)의 상부는 표면 처리 방법에 따라 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)의 표면보다 높은 위치 또는 낮은 위치에 존재할 수 있다. 본 개시의 방열부재는 상기 곡면 영역(14)의 상부가 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)보다 높은 위치에 존재할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이로 인해, 상기 곡면 영역(14)은 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)과 단차(Tg)가 형성될 수 있다.
상기 곡면 영역(14)과 상기 바디 영역(12)의 제1 주면(1) 또는 제2 주면(2)의 단차(Tg)로 인하여, 수지는 방열부재와 접하는 모서리가 증가할 수 있어, 수지의 앵커링 효과(anchoring effect)로 방열부재와의 밀착력이 향상될 수 있다.
즉, 방열부재(10)는 곡면 영역(14)을 포함하여, 상기 바디 영역의 모서리의 형상을 구조적으로 제어하여 상기 문제점인 기판 내 딜라미네이션 불량을 방지할 수 있다.
표 2는 곡면 영역의 반지름에 따른 곡면 영역과 바디 영역의 단차, 바디 영역의 두께 기준 합격 여부 및 기판 신뢰성 유무를 나타낸다.
바디 영역의 두께 기준 합격 여부는 곡면 영역을 가지되 방열특성을 최대 구현할 수 있으며 기판 내에 실장 가능한 바디 영역의 두께의 기준에 대한 것으로, 기준 두께 범위에 만족하지 못할 경우 바디 영역의 두께 기준이 불합격이라고 하였다.
구분 곡면 영역의 반지름(μm) 곡면 영역과 바디 영역의 평균 단차
(μm)		 곡면 영역과 바디 영역의 최대 단차
(μm)		 바디 영역의 두께 기준
(○, ×)		 기판 신뢰성
(○, ×)
1 0.5 0.0 0.0 ○ ×
2 1.0 0.0 0.0 ○ ×
3 2.0 0.0 0.0 ○ ○
4 3.0 0.0 0.0 ○ ○
5 4.0 0.0 0.8 ○ ○
6 5.0 1.3 3.4 ○ ○
7 10.0 2.8 5.1 ○ ○
8 20.0 4.2 7.9 ○ ○
9 30.0 6.5 10.0 ○ ○
10 40.0 8.4 11.1 ○ ○
11 50.0 10.5 13.2 × ○
상기 표 2를 참조하면, 곡면 영역의 반지름이 2 내지 40μm의 범위에 있을 때 바디 영역의 두께 기준 및 기판 신뢰성을 만족하는 것을 알 수 있다.
곡면 영역의 반지름(R)이 2μm 미만인 경우, 수지와 방열부재가 밀착할만한 구조적 특징이 나타나지 않아 딜라미네이션 불량 방지 효과를 확보할 수 없는 것으로 판단된다.
곡면 영역의 반지름(R)이 40μm을 초과한 경우, 동일 기판에 내장할 시 방열부재의 높이가 커지므로 기판 실장에 어려움이 발생할 수 있다. 또 다른 이유로 곡면 영역의 반지름을 크게 형성하기 위한 방안으로 바디 영역에 표면 처리를 장시간 하였을 경우, 바디 영역의 두께가 기준보다 얇아질 수 있다. 두께가 얇아진 바디 영역은기준 두께를 가지는 바디 영역에 비해 방열특성을 확보하지 못할 것으로 판단된다.
상기 수지(20)는 절연성 수지일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 에폭시 수지일 수 있다.
상기 수지(20)는 기판에 내장된 전자부품 또는 방열부재(10)를 고정시키는 역할을 함과 동시에 전자부품 또는 방열부재를 외부와 절연시키는 역할을 할 수 있다.
상기 수지(20) 상에는 회로 패턴이 형성되어 있다. 상기 인쇄회로 기판의 상하면에 각각 형성되는 회로패턴은 비아홀(26)을 통해 서로 연결되어 있다.
상기 비아홀(26)의 내부에는 솔더 레지스트가 충전될 수 있다.
상기 비아홀(26)은 상기 수지를 관통하여 상기 방열부재와 연결될 수 있다.
상기 방열부재(10)와 연결된 비아홀(26)은 기판 내에 발생하는 열이 이동하는 통로일 수 있다.
본 개시는 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 제한되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 제한하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 개시의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 방열부재
20: 수지
22: 코어부
24: 절연부
26: 비아

Claims (16)

  1. 서로 대향하는 제1 및 제2 주면과 이들을 연결하며 내부를 향하여 오목하게 형성된 측면을 포함하는 바디 영역; 및
    상기 제1 및 제2 주면 중 적어도 하나와 상기 측면이 만나는 모서리에 곡면을 갖도록 형성된 곡면 영역;을 포함하는 방열부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 곡면 영역 내에 임의의 원을 그렸을 때 상기 원의 반지름을 상기 곡면 영역의 반지름이라고 하면, 상기 곡면 영역의 반지름은 2 내지 40μm인 방열부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 주면의 끝단과 상기 측면에서 최대 오목한 위치 사이의 폭은 5 내지 50μm인 방열부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바디 영역은 구리(Cu)인 방열부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 곡면 영역은 구리(Cu)인 방열부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바디 영역의 제1 주면 및 제2 주면의 표면은 조도를 갖는 방열부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 곡면 영역은 상기 바디 영역의 제1 주면 또는 제2 주면과 단차가 형성된 방열부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디 영역의 두께는 250μm 이하인 방열부재.
  9. 서로 대향하는 제1 및 제2 주면과 이들을 연결하며 내부를 향상하여 오목하게 형성된 측면을 포함하는 바디 영역 및 상기 제1 및 제2 주면 중 적어도 하나와 상기 측면이 만나는 모서리에 곡면을 갖도록 형성된 곡면 영역을 포함하는 방열부재; 및
    상기 방열부재를 둘러싸도록 형성된 수지;를 포함하는 인쇄회로기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 곡면 영역 내에 임의의 원을 그렸을 때 상기 원의 반지름을 상기 곡면 영역의 반지름이라고 하면, 상기 곡면 영역의 반지름은 2 내지 40μm인 인쇄회로기판.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 주면의 끝단과 상기 측면에서 최대 오목한 위치 사이의 폭은 5 내지 50μm인 인쇄회로기판.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 곡면 영역은 상기 바디 영역의 제1 주면 또는 제2 주면과 단차가 형성된 인쇄회로기판.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 수지는 절연성 수지인 인쇄회로기판.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 방열부재는 구리(Cu)인 인쇄회로기판.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 바디 영역의 두께는 250μm 이하인 인쇄회로기판.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 수지를 관통하여 상기 방열부재와 전기적으로 연결되는 비아홀;을 포함하는 인쇄회로기판.
KR1020150113826A 2015-08-12 2015-08-12 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판 KR102150555B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113826A KR102150555B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판
US15/228,536 US10028373B2 (en) 2015-08-12 2016-08-04 Heat radiating member and printed circuit board including same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150113826A KR102150555B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170019693A true KR20170019693A (ko) 2017-02-22
KR102150555B1 KR102150555B1 (ko) 2020-09-01

Family

ID=57994756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150113826A KR102150555B1 (ko) 2015-08-12 2015-08-12 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10028373B2 (ko)
KR (1) KR102150555B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101841836B1 (ko) * 2016-07-05 2018-03-26 김구용 다면 방열구조를 갖는 pcb 모듈, 및 이 모듈에 사용되는 방열 플레이트, 다층 pcb 어셈블리, 및 모듈 케이스
DE102019125449B4 (de) 2019-09-20 2022-06-02 KSG GmbH Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte und Leiterplatte

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000055589A (ko) 1999-02-08 2000-09-05 구자홍 방열부재를 구비한 인쇄회로기판 및 그 제조방법
US6295200B1 (en) * 2000-02-23 2001-09-25 Motorola, Inc. Carrier assembly and method
JP2004327645A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Fuji Electric Device Technology Co Ltd プリント基板
US20070030628A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Capacitor for incorporation in wiring board, wiring board, method of manufacturing wiring board, and ceramic chip for embedment
KR20090053628A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조방법
JP2012151176A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Meito Densan Kk アルミニウムを導電パターンとしたプリント配線基板、及びその製造方法
US20130003314A1 (en) * 2010-02-22 2013-01-03 Sanyo Electronic Co., Ltd. Multilayer printed circuit board and manufacturing method therefor
US20130105209A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-02 Elite Electronic Material (Kunshan) Co., Ltd. Inorganic filler and electric material containing the same
KR20130091099A (ko) * 2012-02-07 2013-08-16 삼성전기주식회사 난연성 절연층을 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법
JP2014107542A (ja) * 2012-11-23 2014-06-09 Subtron Technology Co Ltd パッケージキャリア
KR20140107442A (ko) * 2011-12-15 2014-09-04 발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르 적어도 하나의 전자 부품과 전체적으로 또는 부분적으로 금속인 라디에이터 사이의 열전도성 전기절연 링크

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120374A (ja) * 1992-03-31 1994-04-28 Amkor Electron Inc 半導体パッケージ構造、半導体パッケージ方法及び半導体パッケージ用放熱板
US7462784B2 (en) 2006-05-02 2008-12-09 Ibiden Co., Ltd. Heat resistant substrate incorporated circuit wiring board
US9661738B1 (en) * 2014-09-03 2017-05-23 Flextronics Ap, Llc Embedded coins for HDI or SEQ laminations

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000055589A (ko) 1999-02-08 2000-09-05 구자홍 방열부재를 구비한 인쇄회로기판 및 그 제조방법
US6295200B1 (en) * 2000-02-23 2001-09-25 Motorola, Inc. Carrier assembly and method
JP2004327645A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Fuji Electric Device Technology Co Ltd プリント基板
US20070030628A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Capacitor for incorporation in wiring board, wiring board, method of manufacturing wiring board, and ceramic chip for embedment
KR20090053628A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조방법
US20130003314A1 (en) * 2010-02-22 2013-01-03 Sanyo Electronic Co., Ltd. Multilayer printed circuit board and manufacturing method therefor
JP2012151176A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Meito Densan Kk アルミニウムを導電パターンとしたプリント配線基板、及びその製造方法
US20130105209A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-02 Elite Electronic Material (Kunshan) Co., Ltd. Inorganic filler and electric material containing the same
KR20140107442A (ko) * 2011-12-15 2014-09-04 발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르 적어도 하나의 전자 부품과 전체적으로 또는 부분적으로 금속인 라디에이터 사이의 열전도성 전기절연 링크
KR20130091099A (ko) * 2012-02-07 2013-08-16 삼성전기주식회사 난연성 절연층을 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법
JP2014107542A (ja) * 2012-11-23 2014-06-09 Subtron Technology Co Ltd パッケージキャリア

Also Published As

Publication number Publication date
US20170048964A1 (en) 2017-02-16
KR102150555B1 (ko) 2020-09-01
US10028373B2 (en) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10887995B2 (en) Method for manufacturing a printed circuit board including an embedded electronic component
US9913385B2 (en) Methods of making stackable wiring board having electronic component in dielectric recess
US8891245B2 (en) Printed wiring board
US20150131231A1 (en) Electronic component module and manufacturing method thereof
US20080196931A1 (en) Printed circuit board having embedded components and method for manufacturing thereof
US9554462B2 (en) Printed wiring board
US9391044B2 (en) Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board
KR102216506B1 (ko) 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판
US20150213946A1 (en) Printed wiring board
US20130027896A1 (en) Electronic component embedded printed circuit board and method of manufacturing the same
KR102186148B1 (ko) 임베디드 기판 및 임베디드 기판의 제조 방법
US10262930B2 (en) Interposer and method for manufacturing interposer
US10667419B2 (en) Manufacturing method of an electronic component module
US8322596B2 (en) Wiring substrate manufacturing method
CN111031687A (zh) 制备散热电路板的方法
JP2010062199A (ja) 回路基板
KR102150555B1 (ko) 방열부재 및 이를 구비한 인쇄회로기판
JP5660462B2 (ja) プリント配線板
US9655242B2 (en) Printed wiring board
JP2005123547A (ja) インターポーザ、多層プリント配線板
JP2005129899A (ja) 配線基板および半導体装置
CN114450788A (zh) 用于电子构件的接触装置以及用于制造电子构件的方法
TWI804227B (zh) 半導體封裝襯底、其製造方法、半導體封裝及其製造方法
JP6523039B2 (ja) プリント配線板及びその製造方法
WO2019153102A1 (zh) 垂直式晶片与水平式晶片的嵌入型封装结构及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant