KR101116725B1 - Printed circuit board assembly - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 소자를 구비하는 절연성 재질의 기판과, 상기 전자소자와 전기적으로 연결되며 상기 기판의 하부 영역에 형성되는 도전성 재질의 하부 패턴, 및 상기 기판의 하면에 장착되며 상기 전자소자에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 금속 플레이트를 포함하고, 상기 하부 패턴은 상기 기판의 하부 영역을 열전달 공간으로 사용할 수 있도록 상기 기판의 하면으로부터 일정 깊이만큼 매립되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체를 개시한다.The present invention provides a substrate made of an insulating material including an electronic device, a lower pattern of a conductive material electrically connected to the electronic device, and formed on a lower region of the substrate, and heat generated from the electronic device and mounted on a lower surface of the substrate. It includes a metal plate for emitting to the outside, wherein the lower pattern is a printed circuit board assembly characterized in that the lower portion of the substrate is formed to be buried to a predetermined depth so as to use the heat transfer space. .

Description

인쇄회로기판 조립체{PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY}Printed Circuit Board Assembly {PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY}

본 발명은 전자소자에서 발생한 열을 외부로 방출시키기 위한 방열구조를 구비한 인쇄회로기판 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board assembly having a heat dissipation structure for dissipating heat generated in an electronic device to the outside.

인쇄회로기판 조립체는 기판에 배선이 집적되어 다양한 소자들이 실장 되거나 소자 간의 전기적 연결이 가능하도록 구성되는 부품이다. 기술의 발전에 따라 다양한 형태와 다양한 기능을 갖는 인쇄회로기판 조립체들이 제조되고 있다.A printed circuit board assembly is a component in which wiring is integrated on a board so that various devices are mounted or electrical connections between the devices are possible. BACKGROUND With the development of technology, printed circuit board assemblies having various shapes and various functions have been manufactured.

인쇄회로기판의 조립체 실장되는 전자소자들은 그 소형화 및 고집적화가 계속적으로 이루어지고 있으며, 이에 따라 이들 전자소자에서 발생하는 열이 회로의 동작에 영향을 미칠 수 있다.Electronic devices mounted on printed circuit boards are continuously miniaturized and highly integrated. Accordingly, heat generated from these electronic devices may affect the operation of the circuit.

따라서, 인쇄회로기판 조립체에는 전자소자에서 발생한 열을 외부로 방출시키기 위한 방열 구조가 요구된다. 이러한 방열 구조로서, 기판에 금속 플레이트를 부착시키고, SiO2, Al2O3 , AlN 등을 이용한 필러가 적용된 프리프레그를 열전달의 매개체로 사용하고 있는 실정이다.Therefore, the printed circuit board assembly requires a heat dissipation structure for dissipating heat generated in the electronic device to the outside. As such a heat dissipation structure, a metal plate is attached to a substrate, and a prepreg to which a filler using SiO 2 , Al 2 O 3 , AlN, or the like is applied is used as a medium for heat transfer.

그러나, 이러한 구조는 프리프레그의 값이 비싸 제조하는데 많은 비용이 소 요됨과 아울러 기판 및 프리프레그의 두께로 인해 고효율의 열전달 효과가 발휘될 수 없는 문제가 있다. 아울러, 프리프레그와 금속 플레이트간의 접착력이 상대적으로 약하여 구조적으로 취약한 문제가 있다.However, such a structure has a problem that the cost of manufacturing the prepreg is expensive and the high efficiency of the heat transfer effect cannot be exerted due to the thickness of the substrate and the prepreg. In addition, there is a problem that the adhesive strength between the prepreg and the metal plate is relatively weak, structurally weak.

따라서, 보다 저렴한 비용으로 고효율의 방열 구조를 구현하기 위한 많은 노력들이 이루어지고 있다.Therefore, many efforts have been made to implement a high-efficiency heat dissipation structure at a lower cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 저렴한 비용으로 고효율의 방열 효과의 구현이 가능한 인쇄회로기판의 방열 구조를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above problems, and to provide a heat dissipation structure of a printed circuit board capable of realizing a high efficiency heat dissipation effect at a lower cost.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은 전자 소자를 구비하는 절연성 재질의 기판과, 상기 전자소자와 전기적으로 연결되며 상기 기판의 하부 영역에 형성되는 도전성 재질의 하부 패턴, 및 상기 기판의 하면에 장착되며 상기 전자소자에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 금속 플레이트를 포함하고, 상기 하부 패턴은 상기 기판의 하부 영역을 열전달 공간으로 사용할 수 있도록 상기 기판의 하면으로부터 일정 깊이만큼 매립되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체를 개시한다.The present invention for achieving the above object is mounted on an insulating material substrate having an electronic device, a lower pattern of a conductive material electrically connected to the electronic device and formed in the lower region of the substrate, and a lower surface of the substrate And a metal plate for dissipating heat generated from the electronic device to the outside, and wherein the lower pattern is embedded in a predetermined depth from a lower surface of the substrate to use the lower region of the substrate as a heat transfer space. Disclosed is a printed circuit board assembly.

상기 하부 패턴은 상기 기판이 반경화된 상태에서 열 프레스 가공에 의해 상기 기판의 내부로 매립될 수 있다.The lower pattern may be embedded into the substrate by hot pressing in a state in which the substrate is semi-cured.

상기 기판의 상면에는 상기 전자 소자와 하부 패턴을 전기적으로 연결하는 상부 패턴이 형성될 수 있다. 상기 전자소자는 발광 다이오드를 포함하며, 상기 상부 패턴의 상면에는 상기 상부 패턴을 땜납으로부터 보호하며 상기 발광 다이오드에서 나온 빛을 반사시키기 위한 솔더 레지스트층이 형성될 수 있다.An upper pattern may be formed on an upper surface of the substrate to electrically connect the electronic device and the lower pattern. The electronic device may include a light emitting diode, and a solder resist layer may be formed on an upper surface of the upper pattern to protect the upper pattern from solder and reflect light emitted from the light emitting diode.

상기 기판의 상부 영역에는 상기 전자 소자와 하부 패턴을 전기적으로 연결 하는 상부 패턴이 형성될 수 있다. 상기 상부 패턴은 상기 기판에 의해 덮혀지도록 상기 기판의 내부에 매립되며, 상기 기판에 형성된 개구부를 통해 상기 전자 소자와 접속될 수 있다.An upper pattern may be formed in the upper region of the substrate to electrically connect the electronic device and the lower pattern. The upper pattern may be embedded in the substrate to be covered by the substrate, and may be connected to the electronic device through an opening formed in the substrate.

상기 기판에는 상기 상부 및 하부 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀이 형성될 수 있다.A via hole may be formed in the substrate to electrically connect the upper and lower patterns.

상기 기판에는 내벽이 경사지게 형성된 경사홀이 형성되며, 상기 경사홀의 내부에는 상기 전자소자가 장착될 수 있다. 아울러, 상기 전자소자는 발광 다이오드를 포함하며, 상기 경사홀에는 상기 발광 다이오드의 빛을 반사시키기 위한 반사층이 형성될 수 있다.An inclined hole in which an inner wall is inclined is formed in the substrate, and the electronic device may be mounted in the inclined hole. The electronic device may include a light emitting diode, and a reflective layer may be formed in the inclined hole to reflect light of the light emitting diode.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 하부 패턴을 기판의 내부에 매립시켜 형성된 공간을 열전달 공간으로 사용하여 저렴한 비용으로 인쇄회로기판 어셈블리의 방열 구조를 구현할 수 있으며, 구조적으로 안정된 방열 구조의 구현이 가능하다. According to the present invention having the above configuration, by using the space formed by filling the lower pattern inside the substrate as a heat transfer space can implement a heat radiation structure of the printed circuit board assembly at a low cost, the implementation of a structurally stable heat radiation structure It is possible.

아울러, 본 발명은 전자소자에서 금속부재까지 열전달되는 열전달 패스의 길이를 감소시켜 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the heat transfer efficiency by reducing the length of the heat transfer path that is transferred from the electronic device to the metal member.

이하, 본 발명에 관련된 인쇄회로기판 조립체에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a printed circuit board assembly according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일실시예와 관련된 인쇄회로기판 조립체의 제조 공정을 나타내는 도면들이다.1 to 7 are views illustrating a manufacturing process of a printed circuit board assembly according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 1과 같이, 절연성 재질로 형성된 기판(110)의 적어도 일면에 도전체(121,122)를 형성시킨다. 기판(110)은 절연성 재질이라는 점에서 '절연부재'로 도 불릴 수 있다. 본 실시예에 의하면, 절연부재(110)의 상면과 하면에 제1도전체(121)와 제2도전체(122)를 각각 형성시켰다.First, as shown in FIG. 1, the conductors 121 and 122 are formed on at least one surface of the substrate 110 formed of an insulating material. The substrate 110 may also be referred to as an “insulating member” in that it is an insulating material. According to the present embodiment, first and second conductors 121 and 122 are formed on the upper and lower surfaces of the insulating member 110, respectively.

절연부재(110)는 전자 소자(130, 도 7 참조)를 지지함과 아울러 전기 신호를 전달하기 위한 매개체로서의 기능을 하기 위한 것이다. 절연부재(110)는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 등의 재질로 형성될 수 있다.The insulating member 110 supports the electronic device 130 (see FIG. 7) and serves as a medium for transmitting an electric signal. The insulating member 110 may be formed of a material such as epoxy resin, phenol resin, polyimide, or the like.

본 실시예에 의한 제조방법에 따르면, 절연부재(110)로서 프리프레그(Prepreg)가 사용될 수 있다. 프리 프레그는 유리 섬유에 열경화성 수지를 침투시켜 반경화 상태로 형성시킨 것을 말한다.According to the manufacturing method according to the present embodiment, a prepreg may be used as the insulating member 110. Prepreg refers to the thing formed in the semi-cured state by infiltrating a thermosetting resin into glass fiber.

이와 같이, 반경화 상태의 절연부재(110)의 양면에 제1 및 제2도전체(121,122)를 위치시킨 후 이들을 열 프레스시킴으로써, 제1 및 도전체(121,122)를 절연부재(110)에 부착시킬 수 있다. 이러한 도전체들(121,122)로서 구리 포일(copper foil)이 사용될 수 있다.As such, the first and second conductors 121 and 122 are placed on both surfaces of the semi-cured insulating member 110 and then heat-pressed to attach the first and conductors 121 and 122 to the insulating member 110. You can. Copper foil may be used as the conductors 121 and 122.

도 1에서 설명된 공정과 달리 동박 적층판(CCL,copper clad laminate)의 사용도 가능하다. 이러한 경우, 위 과정들을 수행할 필요 없이 동박 적층판에 이하의 공정들을 바로 수행하면 된다.Unlike the process described in FIG. 1, the use of a copper clad laminate (CCL) is also possible. In this case, the following processes may be directly performed on the copper foil laminate without performing the above processes.

다음으로, 도 2와 같이 절연부재(110)에 비아홀(118)을 형성시킨다. 비아홀(118)은 절연부재(110)를 드릴, 레이저 드릴로 가공하거나 금형을 이용한 펀치를 통해 형성시킬 수 있다.Next, the via hole 118 is formed in the insulating member 110 as shown in FIG. 2. The via hole 118 may be formed by processing the insulating member 110 by a drill, a laser drill, or by using a punch using a mold.

다음으로, 도 3과 같이 비아홀(118)에 도금층(127)을 형성시킨다. 도금층(127)은 비아홀(118)의 내벽에 형성되어 제1도전체(121)과 제2도전체(122)을 전기적으로 연결한다. 이에 따라, 제1 및 제2도전체(121,122)에 의해 각각 형성되는 상부 및 하부 패턴(123,124, 도 4 참조)이 전기적으로 연결될 수 있다.Next, a plating layer 127 is formed in the via hole 118 as shown in FIG. 3. The plating layer 127 is formed on the inner wall of the via hole 118 to electrically connect the first conductor 121 and the second conductor 122. Accordingly, upper and lower patterns 123 and 124 formed by the first and second conductors 121 and 122, respectively, may be electrically connected to each other.

다음으로, 도 4와 같이 제1 및 제2도전체(121,122)를 각각 패터닝하여 회로패턴들(123,124)을 형성시킨다. 회로패턴들(123,124)은 절연부재(110)의 상부에 형성된 상부 패턴(123)과, 절연부재(110)의 하부에 형성된 하부 패턴(124)를 포함할 수 있다. 상부 및 하부 패턴(123,124)은 제1 및 제2도전체(121,122)를 일정 패턴으로 에칭함으로써 형성될 수 있다. Next, as shown in FIG. 4, circuit patterns 123 and 124 are formed by patterning the first and second conductors 121 and 122, respectively. The circuit patterns 123 and 124 may include an upper pattern 123 formed on the upper portion of the insulating member 110 and a lower pattern 124 formed on the lower portion of the insulating member 110. The upper and lower patterns 123 and 124 may be formed by etching the first and second conductors 121 and 122 in a predetermined pattern.

아울러, 제1 및 제2도전체(121,122)에 에칭부들(125,126)을 형성시킨다. 에칭부들(125,126) 또한 회로패턴들(123,124)과 마찬가지로 제1 및 제2도전체(121,122)를 에칭함으로써 형성될 수 있다.In addition, the etching portions 125 and 126 are formed in the first and second conductors 121 and 122. The etching parts 125 and 126 may also be formed by etching the first and second conductors 121 and 122 similarly to the circuit patterns 123 and 124.

다음으로, 도 5와 같이 상부 패턴(123)의 외면에 가이드 부재(141)들을 위치시키고, 하부 패턴(124)의 외면에 금속 플레이트(140)를 위치시킨 후, 이들에 열 프레스를 가한다. Next, as shown in FIG. 5, the guide members 141 are positioned on the outer surface of the upper pattern 123, the metal plate 140 is positioned on the outer surface of the lower pattern 124, and hot press is applied thereto.

이에 따라, 도 6과 같이 상부 및 하부 패턴(123,124)이 반경화 상태의 절연부재(110) 내부로 매립되며, 상부 및 하부 패턴(123,124)는 절연부재(110)의 상부 및 하부 영역에 각각 형성되게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 6, the upper and lower patterns 123 and 124 are embedded in the insulating member 110 in a semi-cured state, and the upper and lower patterns 123 and 124 are formed in the upper and lower regions of the insulating member 110, respectively. Will be.

가이드 부재(141)들은 상부 및 회로패턴(123,124)이 절연부재(110)의 내부로 매립되는 것을 가이드하기 위한 것으로서, 시트(sheet) 또는 플레이트(plate) 형태를 갖는다. 가이드 부재(141)로서 구리 포일(copper foil) 또는 비접착성 릴리즈 필름이 사용될 수 있다. The guide members 141 are for guiding the upper and circuit patterns 123 and 124 to be embedded into the insulating member 110 and have a sheet or plate shape. Copper foil or non-adhesive release film may be used as the guide member 141.

금속 플레이트(140)는 비교적 가격이 저렴하면서 열전도성이 우수한 알루미늄 재질을 사용하는 것이 바람직하다. The metal plate 140 may be made of aluminum, which is relatively inexpensive and has excellent thermal conductivity.

열프레스 공정에 따라 절연부재(110)를 이루는 물질이 에칭부(125,126)를 통과하게 된다. 이에 따라, 절연부재(110)를 이루는 물질은 가이드 부재(141)와 상부 패턴들(123)의 사이로 진입하여 가이드 부재들(141)과 상부 패턴(123)의 사이에 위치하게 된다. 아울러, 절연부재(110)를 이루는 물질은 하부 패턴(124)와 금속 플레이트(140)의 사이로 진입하여 하부 패턴(124)와 금속 플레이트(140)의 사이에 위치하게 된다.The material forming the insulating member 110 passes through the etching parts 125 and 126 according to the heat press process. Accordingly, the material forming the insulating member 110 enters between the guide member 141 and the upper patterns 123 and is positioned between the guide members 141 and the upper pattern 123. In addition, the material forming the insulating member 110 enters between the lower pattern 124 and the metal plate 140 to be positioned between the lower pattern 124 and the metal plate 140.

이에 따라 가이드 부재(141)와 상부 패턴(123)의 사이와, 하부 패턴(124)와 금속 플레이트(140)의 사이에는 절연부재(110)에 의한 박막(113,114)이 형성되며, 회로패턴들(123,124)은 이러한 박막(113,114)에 의해 덮혀지게 된다. 이러한 공정을 수행한 후, 반경화 상태의 절연부재들(110)를 경화시키면 가이드 부재(141)와 금속 플레이트(140)가 절연부재(110)에 부착되게 된다.Accordingly, thin films 113 and 114 formed by the insulating member 110 are formed between the guide member 141 and the upper pattern 123 and between the lower pattern 124 and the metal plate 140. 123 and 124 are covered by the thin films 113 and 114. After performing this process, the curing of the insulating member 110 in a semi-cured state is to be attached to the insulating member 110 and the guide member 141 and the metal plate 140.

다음으로, 도 7과 같이, 가이드 부재(141)를 절연부재(110)로부터 제거한 후, 상부 패턴(123) 상면의 박막(113)을 제거하여 상부 패턴(123)을 노출시킨다. 그리고, 상부 패턴(123)의 상면에 상부 패턴(123)을 땜납으로부터 보호하기 위한 솔더 레지스트층(151, (Solder Resist layer)을 형성시킨다. 솔더 레지스트층(151) 은 절연부재(110)에 장착되는 전자소자(130)가 발광 다이오드(LED)일 경우, 발광 다이오드에서 나온 빛을 반사하는 기능을 수행할 수 있다. 솔더 레지스트층(151)의 반사율을 향상시키기 위하여 백색의 솔더 레지스트층(151)을 사용하는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 7, after removing the guide member 141 from the insulating member 110, the thin film 113 on the upper surface of the upper pattern 123 is removed to expose the upper pattern 123. Then, a solder resist layer 151 (Solder Resist layer) is formed on the upper surface of the upper pattern 123 to protect the upper pattern 123 from solder, and the solder resist layer 151 is mounted on the insulating member 110. When the electronic device 130 is a light emitting diode (LED), it may function to reflect light emitted from the light emitting diode (LED) in order to improve the reflectance of the solder resist layer 151. Preference is given to using.

그리고, 솔더 레지스트층(151)에 개구부(116)를 형성시키고, 개구부(116)를 통해 노출된 상부 패턴(123)에 산화 처리를 가하여 산화 방지막(152)를 형성시킨다. 개구부(116)는 스크린 인쇄로 선택적인 인쇄를 하거나 리소그라피(lithograpphy) 공정을 통해 형성할 수 있으며, 절연부재(110)를 약품, 플라즈마, 또는 레이져 등으로 에칭함으로써 형성할 수 있다.An opening 116 is formed in the solder resist layer 151, and an oxidation treatment is applied to the upper pattern 123 exposed through the opening 116 to form an anti-oxidation film 152. The opening 116 may be formed by selective printing by screen printing or by a lithography process, and may be formed by etching the insulating member 110 with a chemical, plasma, or laser.

다음으로, 도 8과 같이 절연부재(110)의 상면에 전자소자(130)를 장착시킨다. 전자소자(130)는 솔더링에 의해 절연부재(110)의 상면에 부착될 수 있다. 아울러, 전자소자(130)에는 상부 패턴(123)과의 전기적 연결을 위한 와이어(131)가 연결되며, 와이어(131)는 개구부(116)를 통해 상부 패턴(123)과 연결될 수 있다. 전자소자(130)는 이와 같은 와이어 본딩 방식뿐 아니라, 표면 실장 기술에 의해 절연부재에 장착되는 것도 가능하다.Next, as shown in FIG. 8, the electronic device 130 is mounted on the upper surface of the insulating member 110. The electronic device 130 may be attached to the upper surface of the insulating member 110 by soldering. In addition, the wire 131 for electrical connection with the upper pattern 123 may be connected to the electronic device 130, and the wire 131 may be connected with the upper pattern 123 through the opening 116. The electronic device 130 may be mounted on the insulating member by a surface mounting technique as well as the wire bonding method.

도 8을 참조하면, 상기와 같은 공정에 의해 제조된 인쇄회로기판 조립체는 기판(110, 절연부재), 하부 패턴(124), 금속 플레이트(140) 등을 포함한다. Referring to FIG. 8, the printed circuit board assembly manufactured by the above process includes a substrate 110, an insulating member, a lower pattern 124, a metal plate 140, and the like.

하부 패턴(124)은 기판(110)의 하부(lower portion)에 형성되어 있으며, 기판(110)에 구비된 전자 소자(130)와 전기적으로 연결된다. 하부 패턴(124)는 기판(110)의 하부를 열전달 공간으로 사용할 수 있도록 기판(110)의 하면으로부터 일 정 깊이(D)만큼 매립되어 형성된다.The lower pattern 124 is formed in a lower portion of the substrate 110 and is electrically connected to the electronic device 130 provided in the substrate 110. The lower pattern 124 is formed by filling a predetermined depth D from the lower surface of the substrate 110 so that the lower portion of the substrate 110 may be used as a heat transfer space.

기판(110)의 상면에는 상부 패턴(123)이 형성되며, 그 상면에는 솔더 레지스트층(151)이 형성될 수 있다.An upper pattern 123 may be formed on an upper surface of the substrate 110, and a solder resist layer 151 may be formed on an upper surface of the substrate 110.

금속 플레이트(140)는 전자소자(130)에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 기능을 한다. 전자소자(130)가 발광 다이오드(LED)와 같이 많은 열을 발생시키는 부품인 경우, 전자소자(130)에서 발생한 열은 상부 및 하부 패턴(123,124)으로 전달되게 되며, 전달된 열은 기판(110) 하부의 열전달 공간을 통해 금속 플레이트(140)까지 전달되게 되어 외부로 방출되게 된다. The metal plate 140 functions to discharge heat generated from the electronic device 130 to the outside. When the electronic device 130 is a component that generates a lot of heat such as a light emitting diode (LED), heat generated in the electronic device 130 is transferred to the upper and lower patterns 123 and 124, and the transferred heat is transferred to the substrate 110. It is transmitted to the metal plate 140 through the heat transfer space at the bottom to be released to the outside.

본 발명은 하부 패턴(124)을 매립시켜 형성된 공간을 열전달 공간으로 사용하였다. 이에 따르면, 별도의 열전달을 위한 구성이 추가적으로 필요하지 않으며, 더욱이 열전달을 위한 구성과 기판(110)과의 부착이 필요없게 된다. 따라서, 저렴한 비용으로 인쇄회로기판 어셈블리의 방열 구조를 구현할 수 있으며, 구조적으로 안정된 방열 구조의 구현이 가능하다. In the present invention, a space formed by filling the lower pattern 124 is used as a heat transfer space. According to this, a separate configuration for heat transfer is not additionally required, and furthermore, a configuration for heat transfer and attachment of the substrate 110 are not required. Therefore, it is possible to implement a heat dissipation structure of the printed circuit board assembly at a low cost, it is possible to implement a structurally stable heat dissipation structure.

아울러, 열전달 패스(path)의 길이는 기판(110) 하부에 형성된 박막(114)의 두께(D)에 대응되므로, 열전달 패스의 길이를 박막(114)의 두께(D)로 줄일 수 있으며, 이에 따라 열전달 효율을 증가시킬 수 있다. In addition, since the length of the heat transfer path corresponds to the thickness D of the thin film 114 formed under the substrate 110, the length of the heat transfer path may be reduced to the thickness D of the thin film 114. Therefore, the heat transfer efficiency can be increased.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 인쇄회로기판 조립체의 제조공정을 나타내는 도면들이다. 9 to 12 are views illustrating a manufacturing process of a printed circuit board assembly according to another embodiment of the present invention.

앞선 실시예는 절연부재의 양면에 회로패턴이 형성된 양면 인쇄회로기판을 예시하였으나, 본 실시예는 절연부재의 한 면에만 회로패턴이 형성된 단면 인쇄회 로기판을 예시하고 있다. The foregoing embodiment exemplifies a double-sided printed circuit board having circuit patterns formed on both surfaces of the insulating member. However, the present embodiment illustrates a single-sided printed circuit board having circuit patterns formed only on one side of the insulating member.

도 9과 같이, 절연부재(210, 기판)에 그 하면으로부터 일정 깊이만큼 매립된 하부 패턴(220)을 형성시킨다. 이러한 공정은 앞서 설명된 바와 같이 상부 및 하부 패턴(123,124)를 절연부재(110)에 매립시키는 것과 유사한 공정을 통해 수행될 수 있으며, 상세한 설명은 앞선 설명에 갈음하기로 한다.As illustrated in FIG. 9, the lower pattern 220 embedded in the insulating member 210 and the substrate by a predetermined depth is formed. This process may be performed through a similar process to embedding the upper and lower patterns 123 and 124 in the insulating member 110 as described above, and the detailed description will be replaced with the foregoing description.

다음으로, 도 10와 같이 절연부재(210)에 경사홀(218)을 형성시킨다. 경사홀(218)은 그 내벽이 경사지게 형성되며, 기판(210)의 하부 방향을 따라 폭이 감소하도록 형성된다. 경사홀(218)은 기판(210)의 상면으로부터 하부 패턴(220)까지 형성될 수 있다. 경사홀(218)은 테이퍼 드릴(tapered drill)을 이용한 드릴 공정을 통해 형성 가능하다. 경사홀(218)은 레이저 드릴(laser drill)이나 약품 또는 플라즈마를 통해서도 형성 가능하다.Next, as shown in FIG. 10, the inclined hole 218 is formed in the insulating member 210. The inclined hole 218 is formed such that the inner wall is inclined, and the width is reduced in the lower direction of the substrate 210. The inclined hole 218 may be formed from the upper surface of the substrate 210 to the lower pattern 220. The inclined hole 218 may be formed through a drill process using a tapered drill. The inclined hole 218 may also be formed through a laser drill, a medicine, or a plasma.

다음으로, 도 11과 같이 경사홀(218)에 반사층(227)을 형성시킨다. 반사층(227)은 광택성 재질(예를 들어, 구리, 은, 니켈, 팔라듐 등)의 금속을 도금함으로써 형성 가능하다. 본 실시예에서는 경사홀(218)의 내벽과 하부 패턴(220)의 상면에 동 도금을 수행함으로써 반사층(227)을 형성시켰다. 다만, 이러한 방식 뿐 아니라, 경사홀(218)의 내벽에만 광택성 재질의 금속을 도금한 구조도 가능하다 할 것이다.Next, as shown in FIG. 11, the reflective layer 227 is formed in the inclined hole 218. The reflective layer 227 can be formed by plating a metal of glossy material (for example, copper, silver, nickel, palladium, etc.). In this embodiment, the reflective layer 227 is formed by performing copper plating on the inner wall of the inclined hole 218 and the upper surface of the lower pattern 220. However, in addition to such a method, only the inner wall of the inclined hole 218 may be a structure in which a metal of a glossy material is plated.

다음으로, 도 12와 같이 절연부재(210)의 하면에 금속 플레이트(240)를 부착시킨다. 금속 플레이트(240)로서 앞선 실시예와 같이 알루미늄 재질을 사용할 수 있다. 절연부재(210)와 금속 플레이트(240)의 접착력을 강화시킬 수 있도록 금속 플레이트(240)에 브러쉬 연마, 플라즈마, 알칼리 등 중 적어도 하나를 이용하여 표면 요철을 형성시킨 후, 절연부재(210)와 금속 플레이트(240)를 열 프레스시킴으로써 이들을 부착시킬 수 있다.Next, the metal plate 240 is attached to the lower surface of the insulating member 210 as shown in FIG. As the metal plate 240, an aluminum material may be used as in the previous embodiment. After the surface irregularities are formed on the metal plate 240 using at least one of brush polishing, plasma, and alkali, and the like, the insulating member 210 and the metal plate 240 may be strengthened to enhance the adhesion between the insulating member 210 and the metal plate 240. These can be attached by heat-pressing the metal plate 240.

그리고, 경사홀(218)의 내벽에 전자 소자(230)을 장착시킨다. 전자 소자(230)는 반사층(227)의 상면에 실장되어 하부 패턴(220)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서는 전자 소자(230)로서 발광 다이오드(LED)를 사용하였다. 발광 다이오드(LED)에서 나온 빛은 반사층(227)에 의해 반사되어 외부로 확산되게 되며, 이에 따라 보다 빛이 확산되는 공간을 증가시킬 수 있게 된다.The electronic device 230 is mounted on the inner wall of the inclined hole 218. The electronic device 230 is mounted on the upper surface of the reflective layer 227 and electrically connected to the lower pattern 220. In this embodiment, a light emitting diode (LED) is used as the electronic device 230. Light emitted from the light emitting diode (LED) is reflected by the reflective layer 227 is diffused to the outside, thereby increasing the space in which the light is diffused more.

본 실시예에 의한 인쇄회로기판 조립체는 기판(210), 하부 패턴(220), 및 금속 플레이트(240)를 포함하며, 하부 패턴(220)은 앞선 실시예와 마찬가지로 기판(210)의 하면으로부터 일정 깊이(d)만큼 매립되어 형성된다.The printed circuit board assembly according to the present embodiment includes a substrate 210, a lower pattern 220, and a metal plate 240, and the lower pattern 220 is fixed from a lower surface of the substrate 210 as in the previous embodiment. It is formed by embedding the depth (d).

전자소자(230)에서 발생한 열은 도금층(227)을 통해 하부 패턴(220)으로 전달되며, 하부 패턴(220)으로 전달된 열은 그 하부의 열전달 공간을 통해 금속 플레이트(240)까지 전달되게 된다.Heat generated in the electronic device 230 is transferred to the lower pattern 220 through the plating layer 227, and heat transferred to the lower pattern 220 is transferred to the metal plate 240 through the heat transfer space thereunder. .

본 실시예 또한 하부 패턴(220)을 매립을 통해 열전달 패스의 길이가 감소된 방열 구조를 제공한다. 아울러, 발광 다이오드(230)를 경사홀(218)의 내부에 배치하여 인쇄회로기판 조립체의 전체 두께를 감소시켰으며, 발광 다이오드(230)의 빛이 반사층(218)에서 반사되도록 하여 발광 효과를 극대화시켰다.The present embodiment also provides a heat dissipation structure in which the length of the heat transfer path is reduced by filling the lower pattern 220. In addition, the light emitting diode 230 is disposed inside the inclined hole 218 to reduce the overall thickness of the printed circuit board assembly, and the light of the light emitting diode 230 is reflected by the reflective layer 218 to maximize the light emitting effect. I was.

이상에서 설명한 인쇄회로기판 조립체는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The printed circuit board assembly described above is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 일실시예와 관련된 반도체 패키지용 기판의 제조공정을 나타내는 도면들.1 to 8 are views showing a manufacturing process of a substrate for a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 반도체 패키지용 기판의 제조공정을 나타내는 도면들. 9 to 12 are views showing a manufacturing process of a substrate for a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.

Claims (7)

전자 소자를 구비하는 절연성 재질의 기판;An insulating substrate having an electronic device; 상기 전자소자와 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 하부 영역에 형성되는 도전성 재질의 하부 패턴; 및A lower pattern of a conductive material electrically connected to the electronic device and formed in a lower region of the substrate; And 상기 기판의 하면에 장착되며, 상기 전자소자에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 금속 플레이트를 포함하고,A metal plate mounted on a lower surface of the substrate, the metal plate releasing heat generated from the electronic device to the outside; 상기 하부 패턴은 상기 기판의 하부 영역을 열전달 공간으로 사용할 수 있도록 상기 기판의 하면으로부터 일정 깊이만큼 매립되어 형성되며,The lower pattern is formed by embedding a predetermined depth from the lower surface of the substrate to use the lower region of the substrate as a heat transfer space, 상기 금속 플레이트와 상기 하부 패턴의 사이에 상기 절연성 재질이 채워지도록, 상기 매립에 의하여 상기 하부 패턴의 하면은 상기 기판의 하면과 상기 일정 깊이만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.And a bottom surface of the lower pattern is spaced apart from the bottom surface of the substrate by a predetermined depth so that the insulating material is filled between the metal plate and the bottom pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 패턴은 상기 기판이 반경화된 상태에서 열 프레스 가공에 의해 상기 기판의 내부로 매립되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.The lower pattern is a printed circuit board assembly, characterized in that the substrate is buried in the interior of the substrate by hot pressing in a semi-cured state. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판의 상면에 형성되며, 상기 전자 소자와 하부 패턴을 전기적으로 연결하는 상부 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.The printed circuit board assembly is formed on the upper surface of the substrate, further comprising an upper pattern for electrically connecting the electronic element and the lower pattern. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전자소자는 발광 다이오드를 포함하며,The electronic device includes a light emitting diode, 상기 상부 패턴의 상면에는 상기 상부 패턴을 땜납으로부터 보호하며 상기 발광 다이오드에서 나온 빛을 반사시키기 위한 솔더 레지스트층이 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.And a solder resist layer formed on an upper surface of the upper pattern to protect the upper pattern from solder and reflect light emitted from the light emitting diode. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 기판에는 상기 상부 및 하부 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.The substrate is a printed circuit board assembly, characterized in that via holes for electrically connecting the upper and lower patterns are formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판에는 내벽이 경사지게 형성된 경사홀이 형성되며, The substrate is formed with an inclined hole formed inclined inner wall, 상기 경사홀의 내부에는 상기 전자소자가 장착되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.Printed circuit board assembly, characterized in that the electronic device is mounted inside the inclined hole. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전자소자는 발광 다이오드를 포함하며,The electronic device includes a light emitting diode, 상기 경사홀에는 상기 발광 다이오드의 빛을 반사시키기 위한 반사층이 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 조립체.The inclined hole is a printed circuit board assembly, characterized in that the reflective layer for reflecting the light of the light emitting diode is formed.
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