KR102548609B1 - Printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 배치되며, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물을 포함하고, 복수의 홀(hole)이 형성되는 절연층, 그리고 상기 절연층 상에 배치되는 제2 금속층을 포함하며, 상기 홀은 상기 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워진다. A printed circuit board according to an embodiment of the present invention includes a first metal layer, a resin composition disposed on the first metal layer, and including an agglomerate in which resin and plate-shaped boron nitride are aggregated, and a plurality of holes ( A hole) is formed on the insulating layer, and a second metal layer is disposed on the insulating layer, and the hole is filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition.
Description
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)은 절연층 상에 형성된 회로패턴층을 포함하며, 인쇄회로기판 상에는 다양한 전자 부품이 탑재될 수 있다. 인쇄회로기판 상에 탑재되는 전자 부품은, 예를 들면 발열 소자일 수 있다. 발열 소자가 방출하는 열은 인쇄회로기판의 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 특히, 전자 부품의 고집적화 및 고용량화에 따라, 인쇄 회로 기판의 방열 문제에 대한 관심이 더욱 커지고 있다.A printed circuit board (PCB) includes a circuit pattern layer formed on an insulating layer, and various electronic components may be mounted on the printed circuit board. The electronic component mounted on the printed circuit board may be, for example, a heating element. The heat emitted by the heating element may degrade the performance of the printed circuit board. In particular, with the high integration and high capacity of electronic components, interest in heat dissipation of printed circuit boards is growing.
한편, 인쇄회로기판은 기판의 한 면에 회로패턴층이 배선된 단면 PCB, 기판의 양 면에 회로패턴층이 배선된 양면 PCB, 회로패턴층이 다층으로 배선된 다층 PCB 등으로 구분될 수 있다. 회로의 복잡도가 증가하고, 고밀도 및 소형화 회로에 대한 요구가 증가함에 따라 양면 PCB 또는 다층 PCB가 널리 사용되고 있다. On the other hand, the printed circuit board can be divided into a single-sided PCB in which the circuit pattern layer is wired on one side of the board, a double-sided PCB in which the circuit pattern layer is wired on both sides of the board, and a multi-layer PCB in which the circuit pattern layer is wired in multiple layers. . As the complexity of circuits increases and the demand for high-density and miniaturized circuits increases, double-sided PCBs or multi-layer PCBs are widely used.
일반적으로, 열전도도가 높은 세라믹 기판이 인쇄회로기판으로 사용될 수 있으나, 세라믹 기판은 깨지기 쉬운 특성이 있어 가공이 용이하지 않으며, 다층 PCB로 구현하는 것이 불가능한 문제가 있다. In general, a ceramic substrate having high thermal conductivity can be used as a printed circuit board, but the ceramic substrate is fragile and difficult to process, and it is impossible to realize it as a multi-layer PCB.
또한, 수지와 유리 섬유를 포함하는 FR-4를 다층 PCB에 적용하고자 하는 시도가 있으나, FR-4는 열전도성이 낮으므로, 발열 소자가 방출하는 열에 효과적으로 대응하지 못하는 문제가 있다.In addition, attempts have been made to apply FR-4 containing resin and glass fibers to a multilayer PCB, but since FR-4 has low thermal conductivity, there is a problem in that it does not effectively respond to heat emitted by the heating element.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방열 성능이 우수하면서도 가공이 용이한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a printed circuit board having excellent heat dissipation performance and easy processing.
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 배치되며, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물을 포함하고, 복수의 홀(hole)이 형성되는 절연층, 그리고 상기 절연층 상에 배치되는 제2 금속층을 포함하며, 상기 홀은 상기 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워진다. A printed circuit board according to an embodiment of the present invention includes a first metal layer, a resin composition disposed on the first metal layer, and including an agglomerate in which resin and plate-shaped boron nitride are aggregated, and a plurality of holes ( A hole) is formed on the insulating layer, and a second metal layer is disposed on the insulating layer, and the hole is filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition.
상기 홀의 직경은 100㎛ 내지 500㎛일 수 있다. The diameter of the hole may be 100 μm to 500 μm.
상기 홀은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 탄소나노튜브(Carbon Nono Tube, CNT), 그래핀(graphene) 및 그라파이트(graphite)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료로 채워질 수 있다.The hole may be filled with at least one material selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), carbon nanotube (CNT), graphene, and graphite. can
상기 복수의 홀 중 적어도 일부는 벽면이 금속으로 코팅되고, 내부가 상기 재료로 채워지며, 나머지 일부는 벽면이 금속으로 코팅되지 않고, 내부가 상기 재료로 채워질 수 있다. Walls of at least some of the plurality of holes may be coated with metal and filled with the material, and other portions may have walls not coated with metal and filled with the material.
상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층은 상기 홀의 양 끝단을 덮을 수 있다. The first metal layer and the second metal layer may cover both ends of the hole.
상기 수지 조성물은 산화알루미늄 및 질화알루미늄 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. The resin composition may further include at least one of aluminum oxide and aluminum nitride.
상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층 중 적어도 하나는 서로 절연되는 제1 전극 영역 및 제2 전극 영역으로 구분되고, 상기 복수의 홀 중 적어도 일부는 상기 제1 전극 영역 내에 형성되며, 나머지 일부는 상기 제2 전극 영역 내에 형성될 수 있다.At least one of the first metal layer and the second metal layer is divided into a first electrode region and a second electrode region that are insulated from each other, at least some of the plurality of holes are formed in the first electrode region, and the other part is formed in the first electrode region. It may be formed in the second electrode region.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판은 순차적으로 배치되는 복수의 금속층, 그리고 상기 복수의 금속층 사이에 형성되며, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 복수의 절연층을 포함하며, 상기 복수의 금속층 및 상기 복수의 절연층의 적어도 일부를 관통하는 복수의 홀(hole)이 형성되고, 상기 홀은 상기 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워진다. A printed circuit board according to another embodiment of the present invention includes a plurality of sequentially disposed metal layers, and a resin composition formed between the plurality of metal layers and including an agglomerate of resin and plate-shaped boron nitride. It includes a plurality of insulating layers, and a plurality of holes are formed through at least a portion of the plurality of metal layers and the plurality of insulating layers, and the holes are filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition.
본 발명의 실시예에 따르면, 고방열 성능을 가지면서도 가공성이 우수한 인쇄회로기판을 얻을 수 있다. 특히, 다층으로 구현 가능한 인쇄회로기판을 얻을 수 있으므로, 고집적화 및 고용량화된 전자 부품을 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a printed circuit board having high heat dissipation performance and excellent processability can be obtained. In particular, since a printed circuit board that can be implemented in multiple layers can be obtained, highly integrated and high-capacity electronic components can be obtained.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면도이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물로 이루어진 절연층의 단면을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에 형성되는 홀의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판에 형성되는 홀의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판 상에 탑재된 전자 부품을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
2 is a top view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
3 to 4 are photographs showing a cross section of an insulating layer made of a resin composition according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a hole formed in a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a hole formed in a printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
7 shows electronic components mounted on a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
8 shows a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a 4-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as second and first may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a second element may be termed a first element, and similarly, a first element may be termed a second element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.When a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" the other part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be "directly on" another part, it means that there is no other part in between.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면도이다. 1 is a cross-sectional view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 2를 참조하면, 인쇄회로기판(100)은 제1 금속층(110), 제1 금속층(110) 상에 배치되는 절연층(120), 그리고 절연층(120) 상에 배치되는 제2 금속층(130)을 포함한다. 이때, 절연층(120)은 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate, 122)를 포함하는 수지 조성물로 이루어지며, 절연층(120)에는 복수의 홀(hole, 140)이 형성된다. 복수의 홀(140)은 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워진다. 이와 같이, 홀(140)을 채우는 재료의 열전도도가 수지 조성물의 열전도도보다 크면, 홀(140)을 통하여 열이 효율적으로 방출될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the printed
이때, 홀(140)의 직경(D)은 100㎛ 내지 500㎛, 바람직하게는 200㎛ 내지 400㎛, 더욱 바람직하게는 250㎛ 내지 350㎛일 수 있다. 홀(140)의 직경(D)이 이러한 수치 범위를 만족시키면, 홀(140) 내에 열전도도가 높은 재료를 채우기 용이하며, 이에 따라 인쇄회로기판(100)의 방열 성능이 높아질 수 있다. At this time, the diameter D of the
여기서, 홀(140) 내에 채워지는 열전도도가 높은 재료는, 예를 들면 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 탄소나노튜브(Carbon Nono Tube, CNT), 그래핀(graphene) 및 그라파이트(graphite)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 이때, 이러한 재료는 파우더 또는 페이스트 형태로 채워질 수 있다. 표 1은 홀(140) 내에 채워질 수 있는 재료의 열전도도를 나타낸다. Here, the material with high thermal conductivity filled in the
일반적으로, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물의 열전도도는 2 내지 10W/mK이다. 그러나, 수지 조성물로 이루어진 절연층(120)에 형성된 홀(140) 내에 열전도도가 높은 재료를 채우면, 절연층(120)의 열전도도가 전체적으로 향상될 수 있다. In general, the thermal conductivity of a resin composition including an agglomerate of resin and plate-shaped boron nitride is 2 to 10 W/mK. However, if a material having high thermal conductivity is filled in the
도 3 내지 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 수지 조성물로 이루어진 절연층의 단면을 나타내는 사진이다. 3 to 4 are photographs showing a cross section of an insulating layer made of a resin composition according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 4를 참조하면, 절연층(120)은 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체를 포함하는 수지 조성물을 포함한다. 이때, 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체는 수지 조성물의 10 내지 90wt%, 바람직하게는 20 내지 70wt%, 더욱 바람직하게는 30 내지 50wt%, 더욱 바람직하게는 35 내지 45wt%로 포함될 수 있다. 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체가 수지 조성물 내에 이러한 수치 범위로 포함되는 경우, 절연층(120)의 강도 및 경도는 드릴링을 이용하여 홀을 형성하기에 용이한 수준이 될 수 있다. 여기서, 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체는, 모든 방향에서 열전도 성능이 균일한 등방성 열전도 특성을 가질 수 있으며, 분산성 및 절연 성능도 높일 수 있다. 또한, 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체는 지름이 약 100㎛ 내지 300㎛이고, 밀도가 약 2.2g/cm3 내지 2.4g/cm3이다. 이러한 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체를 포함하는 수지 조성물로 이루어진 절연층의 밀도는 약 2.4 내지 2.5g/cm3으로 나타날 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 절연층의 밀도는 산화알루미늄과 같은 세라믹 기판의 밀도인 3.7 내지 3.9g/cm3에 비하여 낮으므로, 홀(140) 가공이 용이하다. 즉, 세라믹 기판의 경우 레이저를 이용한 홀 가공만이 가능하며, 얻어질 수 있는 홀의 최대 직경은 약 90㎛ 수준이다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 절연층(120)의 경우 레이저뿐만 아니라 드릴링을 이용한 홀 가공이 가능하며, 100㎛ 이상의 직경으로 홀 가공이 가능하다. 홀(140)의 직경이 크게 형성될수록 홀을 열전도도가 높은 재료로 채우는 공정이 용이해지며, 절연층(120) 내 열전도도가 높은 영역의 면적이 높아지므로, 절연층(120) 전체의 열전도도를 효과적으로 높일 수 있다. As described above, since the density of the insulating layer according to the embodiment of the present invention is lower than the density of 3.7 to 3.9 g/cm 3 of a ceramic substrate such as aluminum oxide, it is easy to process the
여기서, 수지 조성물은 산화알루미늄(Al2O3) 및 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 수지 조성물 자체의 열전도도를 더욱 향상시킬 수 있다. 이때, 수지 조성물에 포함되는 수지는 에폭시 화합물일 수 있다. 에폭시 화합물은 내열성 및 분산성이 우수하다. 에폭시 수지는 결정성 에폭시 화합물 및 비결정성 에폭시 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결정성 에폭시 화합물은 메조겐 구조를 포함할 수 있다. 여기서, 메조겐(mesogen)은 액정(liquid crystal)의 기본 단위이며, 강성(rigid) 구조를 포함한다. 메조겐은, 예를 들면 하기 (a) 내지 (e)등과 같은 강성 구조를 포함할 수 있다.Here, the resin composition may further include at least one of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and aluminum nitride (AlN). Accordingly, the thermal conductivity of the resin composition itself can be further improved. At this time, the resin included in the resin composition may be an epoxy compound. Epoxy compounds are excellent in heat resistance and dispersibility. The epoxy resin may include at least one of a crystalline epoxy compound and an amorphous epoxy compound. The crystalline epoxy compound may include a mesogenic structure. Here, mesogen is a basic unit of liquid crystal and includes a rigid structure. The mesogen may include, for example, a rigid structure such as the following (a) to (e).
(a)(a)
(b)(b)
(c)(c)
(d)(d)
(e)(e)
비결정성 에폭시 화합물은 분자 중 에폭시기를 2개 이상 가지는 통상의 비결정성 에폭시 화합물일 수 있으며, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 시클로형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등일 수 있다. The amorphous epoxy compound may be a normal amorphous epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule, and examples thereof include bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, cyclo type epoxy compounds, novolac type epoxy compounds, and aliphatic epoxy compounds. It may be an epoxy compound or the like.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)은 열전도도가 높은 재료로 채워진 복수의 홀(140)의 양 끝단을 덮을 수 있다. 이에 따라, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 표면에는 홀(140)이 드러나지 않으며, 홀(140) 가공 후 홀(140) 주변에 버(burr)가 형성되는 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 홀(140) 상에도 전자 부품(예, 칩)이 탑재될 수 있으므로, 홀(140) 형성 위치의 자유도를 높일 수 있다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 2에 도시되는 바와 같이, 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130) 중 적어도 하나는 서로 절연되는 제1 전극 영역(132) 및 제2 전극 영역(134)으로 구분될 수 있다. 제1 전극 영역(132)은 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나일 수 있으며, 제2 전극 영역(134)은 나머지 하나일 수 있다. 이때, 복수의 홀(140) 중 적어도 일부는 제1 전극 영역(132) 내에 형성되고, 나머지 일부는 제2 전극 영역(134) 내에 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 전극 영역(132) 및 제2 전극 영역(134)에 각각 홀(140)이 형성되면, 홀(140)은 열전도 역할뿐만 아니라 통전의 역할도 할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 , at least one of the
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에 형성되는 홀의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판에 형성되는 홀의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a hole formed in a printed circuit board according to one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a hole formed in a printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 홀(140-1)의 벽면은 금속(142)으로 코팅되고, 홀(140-1)의 내부는 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워질 수 있다. Referring to FIG. 5 , the wall surface of the hole 140-1 may be coated with a
도 6을 참조하면, 홀(140-2)의 벽면은 금속으로 코팅되지 않고, 홀(140-2)의 내부는 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워질 수 있다. Referring to FIG. 6 , the wall surface of the hole 140-2 may not be coated with metal, and the inside of the hole 140-2 may be filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition.
도 5에 따른 홀(140-1)은 열전도 역할뿐만 아니라 통전의 역할도 할 수 있으며, 도 6에 따른 홀(140-2)은 열전도 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 도 5에 따른 홀(140-1)과 도 6에 따른 홀(140-2)은 다른 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판 상에 전자 부품(예, LED(Light Emitting Diode) 칩)이 탑재되는 경우, 도 5에 따른 홀(140-1)은 전자 부품(700)이 탑재되도록 설정된 영역의 가장자리에 배치되고, 도 6에 따른 홀(140-2)은 전자 부품(700)이 탑재되도록 설정된 영역의 아래에 배치될 수 있다. 이에 따라, 도 5에 따른 홀(140-1)은 열전도 역할 및 통전의 역할을 수행하며, 도 6에 따른 홀(140-2)은 발열량이 많은 지점에서 열전도 역할을 효율적으로 수행할 수 있다. 발열량이 많은 지점에서의 열전도 성능을 높이기 위하여, 도 6에 따른 홀(140-2)의 직경은 도 5에 따른 홀(140-2)의 직경보다 크게 형성될 수도 있다.The hole 140-1 shown in FIG. 5 may serve as conduction as well as the role of heat conduction, and the hole 140-2 shown in FIG. 6 may serve as conduction of heat. Accordingly, the hole 140-1 of FIG. 5 and the hole 140-2 of FIG. 6 may be disposed in different regions. For example, as shown in FIG. 7 , when an electronic component (eg, a light emitting diode (LED) chip) is mounted on a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, the hole 140-1 according to FIG. 5 is disposed at the edge of the region where the
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸다. 8 shows a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
도 8(a)를 참조하면, 금속층(Cu 층), 절연층(120) 및 제2 금속층(Cu 층)이 순차적으로 배치되어 있다. 여기서, 절연층(120)의 양면에 배치된 금속층은 Cu층인 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 백금 및 이들로부터 선택된 합금을 포함할 수 있다. 그리고, 절연층(120)은 수지 및 판상의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체를 포함하는 수지 조성물을 포함할 수 있다. 수지 조성물은 산화알루미늄 및 질화알루미늄을 더 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 8(a), a metal layer (Cu layer), an insulating
도 8(b)를 참조하면, 홀(hole, 140) 가공을 수행한다. 홀(140) 가공은 레이저 또는 드릴링을 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 절연층(120)은 세라믹 기판에 비하여 강도 및 경도가 약하므로, 드릴링에 의한 홀 가공이 가능하다. Referring to FIG. 8( b ), processing of a
다음으로, 도 8(c)를 참조하면, 홀(140) 내부를 수지 조성물에 비하여 열전도도가 높은 재료, 예를 들어 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 탄소나노튜브(Carbon Nono Tube, CNT), 그래핀(graphene) 및 그라파이트(graphite)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료로 채운다. 이때, 홀(140) 내부에 채워지는 재료는 파우더 또는 페이스트 형태일 수 있다. Next, referring to FIG. 8(c), the inside of the
마지막으로, 도 8(d)를 참조하면, 양 금속층의 표면은 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)으로 코팅된다. 이에 따라, 홀(140의 양단은 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)으로 덮힐 수 있다. 여기서, 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130) 은 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 백금 및 이들로부터 선택된 합금을 포함할 수 있다.Finally, referring to FIG. 8(d), the surfaces of both metal layers are coated with the
한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 다층으로 구현될 수도 있다. Meanwhile, a printed circuit board according to an embodiment of the present invention may be implemented in multiple layers.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이다. 도 1 내지 8과 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다. 9 is a cross-sectional view of a 4-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention. Redundant descriptions of the same contents as those of FIGS. 1 to 8 are omitted.
도 9를 참조하면, 4층 인쇄회로기판(900)은 순차적으로 배치되는 복수의 금속층(910), 그리고 복수의 금속층(910) 사이에 형성되는 복수의 절연층(920)을 포함한다. 여기서, 복수의 금속층(910)은 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 백금 및 이들로부터 선택된 합금을 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 절연층(920)은 복수의 금속층(910)을 절연한다. 이와 같은 다층 인쇄회로기판에 따르면, 고집적화 및 고용량화가 가능하다. Referring to FIG. 9 , a four-layer printed
여기서, 복수의 절연층(920)은 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체를 포함하는 수지 조성물을 포함하며, 복수의 금속층(910) 및 복수의 절연층(920)의 적어도 일부를 관통하는 복수의 홀(940)이 형성되고, 홀(940)은 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워질 수 있다.Here, the plurality of insulating
이때, 최상부 금속층 및 최하부 금속층은 홀(940)의 양 끝단을 덮을 수 있다. In this case, the uppermost metal layer and the lowermost metal layer may cover both ends of the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 다층 인쇄회로기판에서도 홀 가공이 용이하므로, 고집적화 및 고용량화가 가능할뿐만 아니라, 높은 방열 성능을 가지는 인쇄회로기판을 얻을 수 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, since hole processing is easy even in a multilayer printed circuit board, it is possible to obtain a printed circuit board having high heat dissipation performance as well as high integration and high capacity.
여기서, 4층 인쇄회로기판을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 4층 인쇄회로기판뿐만 아니라, 10층 인쇄회로기판, 12층 인쇄회로기판 등에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. Here, a 4-layer printed circuit board has been described as an example, but is not limited thereto. Embodiments of the present invention may be applied not only to a 4-layer printed circuit board, but also to a 10-layer printed circuit board and a 12-layer printed circuit board.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
Claims (11)
상기 제1 금속층 상에 배치되며, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물을 포함하고, 복수의 홀(hole)이 형성되는 절연층, 그리고
상기 절연층 상에 배치되는 제2 금속층을 포함하며,
상기 홀은 상기 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워지고,
상기 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체는 상기 수지 조성물의 35wt% 내지 45wt%로 포함되며,
상기 복수의 홀 중 일부는 벽면이 금속으로 코팅되고, 내부가 상기 재료로 채워지는 제1홀이며, 나머지 일부는 벽면이 금속으로 코팅되지 않고, 내부가 상기 재료로 채워지는 제2홀이고,
상기 제2홀의 직경은 상기 제1홀의 직경보다 크며, 상기 제2홀은 전자 부품이 탑재되도록 설정된 영역에 배치되는 인쇄회로기판.a first metal layer;
An insulating layer disposed on the first metal layer, including a resin composition including an agglomerate of resin and plate-shaped boron nitride, and having a plurality of holes formed therein; and
A second metal layer disposed on the insulating layer,
The hole is filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition,
The plate-shaped boron nitride aggregate is included in 35wt% to 45wt% of the resin composition,
Some of the plurality of holes are first holes whose walls are coated with metal and filled with the material, and some of the holes are second holes whose walls are not coated with metal and whose insides are filled with the material;
A diameter of the second hole is greater than a diameter of the first hole, and the second hole is disposed in an area set to mount an electronic component.
상기 홀의 직경은 100㎛ 내지 500㎛인 인쇄회로기판. According to claim 1,
The diameter of the hole is 100㎛ to 500㎛ printed circuit board.
상기 홀은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 탄소나노튜브(Carbon Nono Tube, CNT), 그래핀(graphene) 및 그라파이트(graphite)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료로 채워지는 인쇄회로기판. According to claim 2,
The hole is filled with at least one material selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), carbon nanotube (CNT), graphene, and graphite. is a printed circuit board.
상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층은 상기 홀의 양 끝단을 덮는 인쇄회로기판. According to claim 1,
The first metal layer and the second metal layer cover both ends of the hole.
상기 수지 조성물은 산화알루미늄 및 질화알루미늄 중 적어도 하나를 더 포함하는 인쇄회로기판. According to claim 1,
The resin composition further comprises at least one of aluminum oxide and aluminum nitride printed circuit board.
상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층 중 적어도 하나는 서로 절연되는 제1 전극 영역 및 제2 전극 영역으로 구분되고,
상기 복수의 홀 중 적어도 일부는 상기 제1 전극 영역 내에 형성되며, 나머지 일부는 상기 제2 전극 영역 내에 형성되는 인쇄회로기판. According to claim 1,
At least one of the first metal layer and the second metal layer is divided into a first electrode region and a second electrode region insulated from each other,
At least a portion of the plurality of holes is formed in the first electrode area, and the remaining portion is formed in the second electrode area.
상기 복수의 금속층 사이에 형성되며, 수지 및 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체(agglomerate)를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 복수의 절연층을 포함하며,
상기 복수의 금속층 및 상기 복수의 절연층의 적어도 일부를 관통하는 복수의 홀(hole)이 형성되고, 상기 홀은 상기 수지 조성물보다 열전도도가 높은 재료로 채워지고,
상기 판형의 질화붕소가 뭉쳐진 응집체는 상기 수지 조성물의 35wt% 내지 45wt%로 포함되며,
상기 복수의 홀 중 일부는 벽면이 금속으로 코팅되고, 내부가 상기 재료로 채워지는 제1홀이며, 나머지 일부는 벽면이 금속으로 코팅되지 않고, 내부가 상기 재료로 채워지는 제2홀이고,
상기 제2홀의 직경은 상기 제1홀의 직경보다 크며, 상기 제2홀은 전자 부품이 탑재되도록 설정된 영역에 배치되는 인쇄회로기판. A plurality of metal layers sequentially disposed, and
It is formed between the plurality of metal layers and includes a plurality of insulating layers including a resin composition including an agglomerate of resin and plate-shaped boron nitride,
A plurality of holes are formed through at least a portion of the plurality of metal layers and the plurality of insulating layers, and the holes are filled with a material having higher thermal conductivity than the resin composition,
The plate-shaped boron nitride aggregate is included in 35wt% to 45wt% of the resin composition,
Some of the plurality of holes are first holes whose walls are coated with metal and filled with the material, and some of the holes are second holes whose walls are not coated with metal and whose insides are filled with the material,
A diameter of the second hole is greater than a diameter of the first hole, and the second hole is disposed in an area set to mount an electronic component.
상기 홀의 직경은 100㎛ 내지 500㎛인 인쇄회로기판. According to claim 8,
The diameter of the hole is 100㎛ to 500㎛ printed circuit board.
상기 홀은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 탄소나노튜브(Carbon Nono Tube, CNT), 그래핀(graphene) 및 그라파이트(graphite)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료로 채워지는 인쇄회로기판.According to claim 9,
The hole is filled with at least one material selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), carbon nanotube (CNT), graphene, and graphite. is a printed circuit board.
상기 복수의 금속층 중 최상부 금속층 및 최하부 금속층은 상기 복수의 홀 중 적어도 일부의 양 끝단을 덮는 인쇄회로기판.According to claim 8,
An uppermost metal layer and a lowermost metal layer among the plurality of metal layers cover both ends of at least some of the plurality of holes.
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