KR101537319B1 - 메탈코어 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈코어 인쇄회로기판에 관한 것이다. 본 발명에서는 두 개의 제 1인쇄회로기판(1)과 제 2인쇄회로기판(10)이 연결된다. 상기 제 2인쇄회로기판(10)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)보다 상대적으로 작은 크기를 가지고, 내부에는 방열을 위한 금속판(12)이 구비된다. 상기 금속판(12)의 측면에는 연결핀(20)이 벤딩되어 형성된다. 상기 연결핀(20)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)의 일측에 삽입되어 상기 제 1,2인쇄회로기판(1,10)을 연결시킨다. 한편 상기 연결핀(20)은, 상기 금속판(12)의 측면에서 직교하게 벤딩되고 상기 금속판(12)의 측면을 따라 길게 형성되는 몸체부(21)와, 상기 몸체부(21)의 선단에 일정한 간격으로 돌출되어 상기 제 1인쇄회로기판(1)에 형성된 삽입공(8)에 삽입되는 삽입부(22)를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 상대적으로 크기가 큰 연결핀을 통해 인쇄회로기판을 연결하도록 구성되므로 인쇄회로기판의 방열효과가 향상되고, 금속판에 일체로 형성된 연결핀을 사용하여 인쇄회로기판이 연결되므로 인쇄회로기판을 연결하는 작업이 간편해지고 부품수도 줄어드는 효과가 있다.

인쇄회로기판, 메탈코어, 방열

Description

메탈코어 인쇄회로기판{Metal core PCB}

본 발명은 메탈코어 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속판을 인쇄회로기판의 코어부재로 사용한 메탈코어 인쇄회로기판에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)은 반도체 칩을 전기적으로 연결하고, 각종 반도체 칩을 기판 위에 설치 가능할 수 있도록 하는 역할을 한다. 인쇄회로기판은 일반적으로 코어와 코어 표면의 도전성 회로로 구성된다.

최근 전자제품이 소형화, 고밀도화, 박판화, 패키지화됨에 따라 인쇄회로기판의 박판화 및 미세 패턴화가 진행되고 있다. 특히 차세대 플립칩 인쇄회로기판(Flip-chip BGA)의 필수조건인 박판화에 대응하기 위해서 두께가 얇으면서도 높은 강성을 갖는 기판 소재에 대한 연구가 활발한 상황이며, 이 중 하나로서 금속판을 인쇄회로기판의 코어로 사용한 메탈코어 인쇄회로기판이 출시되었다.

이상에서 설명한 메탈코어 인쇄회로기판은 코어 전체가 금속재질로 이루어져 일반적인 코어인 CCL(Copper Clad laminate: 동박적층판) 보다는 방열성능이 어느 정도 개선되었으나, 점차 고밀도, 소형화되는 휴대폰, 노트북컴퓨터 등의 최신기기제품의 신뢰성 향상과 오작동 방지를 위해 칩이 실장되는 인쇄회로기판에 대한 추 가적인 방열대책이 요구되고 있다.

그리고 상기 메탈코어 인쇄회로기판의 경우 서로 다른 크기를 가진 기판을 연결하기 위해서 일반적으로 점퍼핀(Jumper pin)이 구비된다. 상기 점퍼핀은 금속재질로 만들어져 기판에 각각 양단부가 삽입되어 기판을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 상기 점퍼핀은 인쇄회로기판 사이에 다수개가 구비되기 때문에 이를 일일히 연결하는 작업이 번거롭고 작업공수도 많은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 메탈코어 인쇄회로기판의 방열 성능을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 메탈코어 인쇄회로기판을 연결하는 작업을 보다 간편히 하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 제 1인쇄회로기판과; 상기 제 1인쇄회로기판보다 상대적으로 작은 크기를 가지고, 내부에는 방열을 위한 금속판이 구비되는 제 2인쇄회로기판과; 상기 금속판의 측면에서 벤딩되고, 상기 제 1인쇄회로기판의 일측에 삽입되어 상기 제 1,2인쇄회로기판을 연결시켜 접지를 수행하는 연결핀을 포함하여 구성되고, 상기 연결핀은, 상기 금속판의 측면에서 벤딩되고, 상기 금속판의 측면을 따라 길게 형성되는 몸체부와; 상기 몸체부의 선단에 일정한 간격으로 돌출되어 상기 제 1인쇄회로기판에 형성된 삽입공에 삽입되는 삽입부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

삭제

상기 연결핀은 상기 제 2인쇄회로기판의 양측에 대칭되게 벤딩되어 구비됨을 특징으로 한다.

상기 금속판과 별도로 상기 제 1인쇄회로기판의 내부에 구비되고, 상기 연결핀과 연결되어 상기 제 1,2인쇄회로기판의 신호를 전달하는 보조금속판을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 보조금속판은 상기 금속판의 일부를 절개한 부분에 위치하도록 상기 제 1인쇄회로기판의 내부에 구비됨을 특징으로 한다.

본 발명에서는 두 개의 인쇄회로기판을 연결하는 연결핀이 인쇄회로기판의 내부에 구비된 금속판과 일체로 형성되도록 하고, 연결핀이 금속판의 측면을 따라 길게 형성되도록 하였다. 이와 같이 상대적으로 크기가 큰 연결핀을 통해 인쇄회로기판을 연결하도록 구성되므로 인쇄회로기판의 방열효과가 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에서는 두 개의 인쇄회로기판을 연결하기 위해 별도의 점퍼핀을 사용하지 않고 금속판에 일체로 형성된 연결핀을 사용하여 인쇄회로기판이 연결된다. 따라서 인쇄회로기판을 연결하는 작업이 간편해지고 부품수도 줄어드는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 요부 구성을 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판을 구성하는 제 1금속판의 구성을 개략적으로 보인 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판에는 두 개의 인쇄회로기판(1,10)이 구비된다. 상기 인쇄회로기판(1,10)은 제 1인쇄회로기판(1)과 상기 제 1인쇄회로기판(1)과 소정의 간격으로 이격된 제 2인쇄회로기판(10)으로 구성된다. 상기 1,2인쇄회로기판(1,10)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

상기 제 1인쇄회로기판(1)의 코어로 제 1금속판(2)이 구비된다. 상기 제 1금속판(2)은 열전도성이 우수한 알루미늄 또는 구리 재질로 만들어진다. 상기 제 1금속판(2)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)의 내부에 구비되어 열을 방출시키는 역할을 한다.

한편 본 실시예에서 상기 제 1금속판(2)는 일반적으로 사각판상으로 형성된다. 물론, 상기 제 1금속판(2)은 반드시 이러한 형상에 한정되는 것은 아니고 도 3에 도시된 바와 같이 일부분이 절개된 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 상기 제 1금속판(2)은 일반적으로 아래에서 설명될 연결핀(20)과 연결되어 접지를 하는 역할을 할 수 있다.

또한, 상기 제 1금속판(2)의 절개된 일부에 도 3에 도시된 바와 같이 보조금속판(2')을 위치시키고 보조금속판(2')은 연결핀(20)과 연결되도록 하면, 제 1,2인 쇄회로기판(1,10)의 일부 회로 간에 신호를 전달할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수도 있다. 즉 상기 보조금속판(2')은 상기 제 1금속판(2)과 별도로 구비되어 다른 기능을 수행하는 부분이다.

상기 제 1금속판(2)의 양면에는 각각 제 1절연층(4)이 형성된다. 상기 제 1금속판(2) 전체가 절연수지에 의해 상기 제 1절연층(4)이 형성된다. 그리고 상기 제 1절연층(4)의 외면에는 제 1구리박막(6)이 형성된다.

상기 제 1구리박막(6)을 형성하는 공정을 설명하면, 상기 제 1절연층(4)에 구리박막을 형성하고 스루홀(도시되지 않음)을 드릴링 작업을 통해 뚫은 후에 도금층을 형성한다. 상기 도금층은 상기 스루홀을 관통하여 형성되어 상기 제 1금속판(2)과 연결되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 도금작업이 이루어지면 도금층에 의해 상기 제 1금속판(2)의 양면에 형성된 구리박막이 서로 통전될 수 있다. 그리고 도금작업이 끝난 후에 구리박막이 선택적으로 제거되는 에칭공정이 진행되고 남겨진 부분은 회로패턴을 형성하게 된다. 이렇게 만들어진 제 1구리박막(6)에는 형성된 회로패턴을 보호하기 위한 감광성 폴리머가 더 도포되기도 한다.

한편 상기 스루홀을 형성하는 작업은 다음과 같이 진행될 수도 있다. 즉 상기 제 1금속판(2)에 제 1절연층(4)을 형성하기 전에 미리 상기 제 1금속판(2)에 홀을 뚫는 것이다. 이때 상기 제 1금속판(2)에 뚫는 홀은 스루홀보다 큰 직경을 가지도록 뚫는다. 다음으로 상기 제 1금속판(2)에 제 1절연층(4)을 형성하고 구리박막을 형성한 후에 스루홀을 뚫는다. 그리고 상기 구리박막에 도금층을 형성한다. 이와 같이 도금작업이 끝난 후에 구리박막이 선택적으로 제거되는 에칭공정이 진행되 고 남겨진 부분은 회로패턴을 형성하게 된다.

이렇게 만들어진 제 1구리박막(6)에는 형성된 회로패턴을 보호하기 위한 감광성 폴리머가 더 도포되기도 한다. 이와 같이 제 1인쇄회로기판(1)이 만들어지면 상기 도금층은 제 1금속판(2)과 직접 연결되어 통전되지 않고 제 1절연층(4)과 접촉하게 된다.

상기 제 1인쇄회로기판(1)의 가장자리에는 삽입공(8)이 형성된다. 상기 삽입공(8)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)의 가장자리에 일정한 간격으로 관통되어 형성된다. 상기 삽입공(8)은 아래에서 설명될 연결핀(20)의 삽입부(22)가 삽입되는 부분이다. 상기 삽입공(8)은 상기 제 1금속판(2), 제 1절연층(4) 및 제 1구리박막(6)을 관통하여 형성된다.

상기 제 1인쇄회로기판(1)과 소정거리만큼 이격되게 제 2인쇄회로기판(10)이 연결된다. 본 실시예에서 상기 제 2인쇄회로기판(10)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)보다 작은 크기를 가진다. 상기 제 2인쇄회로기판(10)은 상기 제 1인쇄회로기판(1)과 유사한 구성을 가진다. 즉 상기 제 2인쇄회로기판(10)의 내부에는 제 2금속판(12)이 구비된다. 상기 제 2금속판(12)은 열전도성이 우수한 알루미늄 또는 구리 재질로 만들어진다. 상기 제 2금속판(12)은 상기 제 2인쇄회로기판(10)의 내부에 구비되어 열을 방출시키는 역할을 한다.

상기 제 2금속판(12)의 양면에는 각각 제 2절연층(14)이 형성된다. 그리고 상기 제 2절연층(14)에는 각각 제 2구리박막(16)이 부착된다. 상기 제 2구리박막(16)은 일반적으로 구리 재질로 만들어지고 회로패턴이 형성하는 부분으로서, 형 성되는 과정은 상술한 바와 같다.

한편 상기 제 2금속판(12)의 측면에는 연결핀(20)이 벤딩되어 구비된다. 상기 연결핀(20)은 상기 제 1,2인쇄회로기판(1,10)을 연결하기 위한 것으로서, 상기 제 2인쇄회로기판(10)의 양측에 서로 대칭되게 구비된다. 상기 연결핀(20)은 상기 제 2금속판(12)의 양측에서 직교하게 벤딩되어 구비된다. 즉 상기 연결핀(20)은 별도로 구비되지 않고 상기 제 2금속판(12)의 일부를 가공하여 형성한 부분이다. 상기 연결핀(20)은 상기 제 1금속판(2) 및 보조금속판(2')과 연결되어 접지 및 신호전달을 수행하는 역할을 한다.

상기 연결핀(20)의 외관 및 골격은 몸체부(21)가 형성한다. 상기 몸체부(21)는 상기 제 2금속판(12)의 양측에서 직교하게 벤딩되어 구비되는 것으로서, 상기 제 2금속판(12)의 양측을 따라 길게 형성된다. 즉 상기 몸체부(21)는 상기 제 1,2인쇄회로기판(1,10)의 효과적인 방열을 위해 넓은 면적을 가지도록 형성됨이 바람직하다.

상기 몸체부(21)의 선단에는 다수개의 삽입부(22)가 구비된다. 상기 삽입부(22)는 상기 삽입공(8)에 삽입되는 부분으로서 상기 몸체부(21)의 선단을 따라 다수개가 일정한 간격으로 구비된다. 상기 삽입부(22)는 상기 삽입공(8)에 삽입되어 상기 제 1인쇄회로기판(1)과 제 2인쇄회로기판(10)을 연결하는 역할을 한다.

이와 같이 본 발명에서는 인쇄회로기판(1,10)을 연결하기 위한 구성으로서 별도의 점퍼핀을 사용하지 않고 상기 제 2금속판(12)의 일부를 가공함으로써 부품수를 줄일 수 있고 상기 인쇄회로기판(1,10)을 연결하는 작업이 간편해질 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 작용을 상세하게 설명한다.

본 실시예에서 제 2인쇄회로기판(10)의 내부에 구비되는 제 2금속판(12)의 양측에는 연결핀(20)이 일체로 구비된다. 즉 상기 연결핀(20)은 상기 제 2금속판(12)의 일부를 가공하여 만들어지는 것으로서 상기 제 2금속판(12)에 대해 직교하게 벤딩되어 형성된다.

이렇게 만들어진 상기 제 2금속판(12)은 양면에는 각각 제 2절연층(14) 및 제 2구리박막(16)이 형성된다. 이 상태가 되면 상기 제 2금속판(12)의 외부로 상기 연결핀(20) 부분만 돌출된다. 여기에서 상기 제 2인쇄회로기판(10)과 제 1인쇄회로기판(1)을 연결시킨다. 상기 제 1,2인쇄회로기판(1,10)의 연결은 상기 연결핀(20)에 의해 이루어진다.

즉 상기 연결핀(20)의 삽입부(22)는 상기 제 1인쇄회로기판(1)에 형성된 삽입공(8)에 삽입되어 제 1,2인쇄회로기판(1,10)이 연결되도록 한다. 상기 연결핀(20)은 상기 제 2인쇄회로기판(10)의 양측에 각각 구비되어 상기 제 1인쇄회로기판(1)과 안정적으로 연결될 수 있도록 한다. 상기 연결핀(20) 중에서 상기 제 1금속판(2)과 연결된 부분은 접지를 수행하고, 상기 보조금속판(2')과 연결된 부분은 제 1,2인쇄회로기판(1,10)의 신호를 전달하는 역할을 한다.

한편 이와 같이 상기 제 1,2인쇄회로기판(1,10)이 연결된 상태에서 상기 연결핀(20)을 구성하는 몸체부(21)는 상기 제 2인쇄회로기판(10)의 양측에 길게 형성된다. 상기 몸체부(21)는 상대적으로 큰 크기를 차지하기 때문에 제 1,2인쇄회로기 판(1,10)의 방열에도 효과적이다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판의 요부 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 메탈코어 인쇄회로기판을 구성하는 제 1금속판의 구성을 개략적으로 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 제 1인쇄회로기판 2 : 제 1금속판

2' : 보조금속판 4 : 제 1절연층

6 : 제 1구리박막 8 : 삽입공

10 : 제 2인쇄회로기판 12 : 제 2금속판

14 : 제 2절연층 16 : 제 2구리박막

20 : 연결핀 21 : 몸체부

22 : 삽입부

Claims (5)

1. 제 1인쇄회로기판과;

   상기 제 1인쇄회로기판보다 상대적으로 작은 크기를 가지고, 내부에는 방열을 위한 금속판이 구비되는 제 2인쇄회로기판과;

   상기 금속판의 측면에서 벤딩되고, 상기 제 1인쇄회로기판의 일측에 삽입되어 상기 제 1,2인쇄회로기판을 연결시켜 접지를 수행하는 연결핀을 포함하여 구성되고,

   상기 연결핀은, 상기 금속판의 측면에서 벤딩되고, 상기 금속판의 측면을 따라 길게 형성되는 몸체부와; 상기 몸체부의 선단에 일정한 간격으로 돌출되어 상기 제 1인쇄회로기판에 형성된 삽입공에 삽입되는 삽입부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 메탈코어 인쇄회로기판.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결핀은 상기 제 2인쇄회로기판의 양측에 대칭되게 벤딩되어 구비됨을 특징으로 하는 메탈코어 인쇄회로기판.
4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 금속판과 별도로 상기 제 1인쇄회로기판의 내부에 구비되고, 상기 연결핀과 연결되어 상기 제 1,2인쇄회로기판의 신호를 전달하는 보조금속판을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 메탈코어 인쇄회로기판.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 보조금속판은 상기 금속판의 일부를 절개한 부분에 위치하도록 상기 제 1인쇄회로기판의 내부에 구비됨을 특징으로 하는 메탈코어 인쇄회로기판.

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