(57)【要約】【課題】金属コアを具備した印刷回路基板を提供する。【解決手段】本発明は、金属コアと、金属コアの少なくとも一面に積層される絶縁層を含み、金属コアには絶縁層の一部が除去されてその縁面が外部に露出される露出面が形成された印刷回路基板は、露出面を介する熱放出が優れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コアと、
前記金属コアの少なくとも一面に積層される絶縁層を含み、
前記金属コアには、前記絶縁層の一部が除去されてその縁面が外部に露出される露出面と、
が形成される金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項２】
前記絶縁層は、前記金属コアの上面に積層される上部絶縁層及び下面に積層される下部絶縁層を含み、
前記上部絶縁層上には電気素子が実装され、前記下部絶縁層の一部が除去されて前記露出面が形成される請求項１に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項３】
前記金属コアは、アルミニウム、銅、ステンレスの中のいずれか一つまたはこれらの合金である請求項１または２のいずれか一項に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項４】
前記金属コアは四角形状を有し、
前記絶縁層は前記金属コアの形状に応じて相互平行する両側面が除去される請求項１に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項５】
前記金属コアは、四角形状を有し、
前記絶縁層は、前記金属コアの形状に応じて四つの側面が除去される請求項１に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項６】
前記絶縁層は、前記金属コアの上面に積層される上部絶縁層及び下面に積層される下部絶縁層を含み、
前記上部絶縁層上には電気素子が実装され、
前記上部絶縁層及び前記下部絶縁層の一部が除去されて前記金属コアの周りの一部が外部に露出されるように露出面が形成される請求項１に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【請求項７】
前記金属コアは、アルミニウムからなり、
前記露出面には、黒色アルマイト層が形成される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の金属コアを具備した印刷回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属コアを具備した印刷回路基板（ＰＲＩＮＴＥＤ ＣＩＲＣＵＩＴ ＢＯＡＲＤ ＨＡＶＩＮＧ ＭＥＴＡＬ ＣＯＲＥ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子製品が小型化、薄板化、高密度化、パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）化及び個人携帯化により軽薄短小化されることに応じて、多層印刷回路基板も微細パターン（ｆｉｎｅ ｐａｔｔｅｒｎ）化、小型化及びパッケージ化が同時に進行されている。よって、多層印刷回路基板の微細パターン形成、信頼性及び設計密度を高めるために原資材の変更とともに回路の層構成を複合化する構造に変化する趨勢であり、部品もＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプからＳＭＴ（ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）タイプに変更されて、その実装密度も高くなっている。また、電子機器の携帯化と共に高機能化、インターネット、動映像、高容量のデータ送受信などで印刷回路基板の設計が複雑になり、高難易度の技術が求められる。
【０００３】
このような問題点を解決するために印刷回路基板に金属コアを内蔵する方法があるが、このような印刷回路基板は熱放出効果を有するアルミニウムなどの金属製基材の表面に絶縁層を形成した後、プリント配線加工により導電性の回路パターンを形成する。そして、回路パターンには、熱放出を必要とするパワー（ｐｏｗｅｒ）部品または制御部品などの複数個の電気素子が高密度で実装される。このように電気素子が高密度で実装された印刷回路基板の熱放出は、対流（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ）または輻射（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）などによるか、フィン（ｆｉｎ）などを用いた熱伝逹方法による。
【０００４】
しかし、対流または輻射に依存する熱放出は、対流熱伝逹係数及び輻射熱伝逹係数が小さいのでその効率性が低いし、フィンまたはファン（ｆａｎ）を用いる方法は体積が増加するだけではなく、電源消費量が大きいという問題点をさらに誘発する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、熱放出が優れた金属コアを具備した印刷回路基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態による印刷回路基板は、金属コアと、金属コアの少なくとも一面に積層される絶縁層を含み、金属コアには絶縁層の一部が除去されてその縁面が外部に露出される露出面が形成される。
【０００７】
本発明の金属コアを具備した印刷回路基板の実施例は、次のような特徴を一つまたはその以上具備することができる。例えば、絶縁層は金属コアの上面に積層される上部絶縁層及び下面に積層される下部絶縁層を含み、上部絶縁層上には電気素子が実装され、下部絶縁層の一部は除去されて露出面が形成される。金属コアは、アルミニウム、銅、ステンレスの中のいずれか一つまたはこれらの合金であることができ、金属コアは四角形状を有し、絶縁層は金属コアの形状に応じて互いに平行する両側面が除去された金属コアを具備することができる。金属コアは四角形状を有し、絶縁層は金属コアの形状に応じて四つの側面が除去されることができる。
【０００８】
絶縁層は、金属コアの上面に積層される上部絶縁層及び下面に積層される下部絶縁層を含み、上部絶縁層上には電気素子が実装され、上部絶縁層及び下部絶縁層の一部は除去されて金属コアの周りの一部が外部に露出される露出面が形成されることができる。そして、金属コアは、アルミニウムからなり、露出面には黒色アルマイト層が形成されることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、熱放出が優れた金属コアを具備した印刷回路基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による金属コアを具備した印刷回路基板の実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は同一な図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。
【００１１】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による金属コアを具備した印刷回路基板１０は、金属コア１１及び金属コア１１の両面にそれぞれ積層される上部絶縁層１３及び下部絶縁層１５を含む。そして、上部絶縁層１３の上には、示されていないがＩＣのような能動素子だけではなく、抵抗、キャパシタのような受動素子が実装されるし、下部絶縁層１５は、一部が除去されて金属コア１１の縁面に該当する露出面１７が外部に露出される。そして、露出面１７はケース（図３の１９）に直接接して固定されるし、また、外部の空気と直接接するので露出面１７を介する熱放出が優れる。
【００１２】
金属コア１１は、上部絶縁層１３及び下部絶縁層１５の間に介在されて、上部絶縁層１３上に実装される電気素子（図示せず）により発生する熱を外部に放出する役目をする。そして、金属コア１１はエポキシ樹脂などにより形成される絶縁層に比して強度が大きいので、反り（ｗａｒｐａｇｅ）に対する抵抗を大きくする。金属コア１１は、熱伝導特性が優れるアルミニウム、銅、ステンレススチール、またはこれらの合金からなる。金属コア１１は、一般的に四角形状を有するが、これに限定されず、印刷回路基板１０が結合されるケースに応じてその形状が変わることができる。
【００１３】
金属コア１１の下面には下部絶縁層１５が形成されていて、下部絶縁層１５の一部が除去された縁面には露出面１７が形成されている。露出面１７は、追後印刷回路基板１０がケースなどに固定される場合、外部に露出されて対流及び輻射による熱の放出を容易にする。
【００１４】
露出面１７は、金属コア１１が四角形状を有する場合、互いに平行する一対の縁面が露出されるように形成されることができる。そして、露出面１７は、図１に示すように、互いに平行する二対の縁面が露出されるように形成されることもできる。
【００１５】
金属コア１１がアルミニウムからなる場合、露出面１７には黒色アルマイト（ｂｌａｃｋ ａｌｕｍｉｔｅ）層が形成されることができる。黒色アルマイト層の放射率（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）はｅ＝０．８であって、異なる白色アルマイトのｅ＝０．３に比して非常に大きい。よって、黒色アルマイト層を露出面１７に形成することで放射による熱放出が容易にできる。黒色アルマイト層は、シルク（ｓｉｌｋ）プリンティングまたはレーザマーカ（ｍａｒｋｅｒ）などの方法により形成されることができる。
【００１６】
上部絶縁層１３及び下部絶縁層１５は、それぞれ金属コア１１の両面に積層される。上部絶縁層１３及び下部絶縁層１５は、一般的に用いられるエポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂、ガラスエポキシ（ｇｌａｓｓ ｅｐｏｘｙ）樹脂、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）を含むエポキシ樹脂からなることができるが、これに限定されることではない。上部絶縁層１３及び下部絶縁層１５の厚みは必要により多様に変更することができる。
【００１７】
上部絶縁層１３上には、能動素子はもちろん受動素子などが実装されることができ、このような電気素子は上部絶縁層１３の一面に直接積層されることもできるが、別の絶縁層（図示せず）を積層した後、その上に実装することもできる。上部絶縁層１３、またはその上に形成された別の絶縁層上に実装された電気素子により発生する大部分の熱は、上部絶縁層１３を介して金属コア１１の下面まで伝導される。その後、伝導された熱は伝導、対流及び輻射の形態で外部に放出されるが、露出面１７が外部に露出されているため、大部分の熱は露出面１７を介して外部に放出される。
【００１８】
下部絶縁層１５は、図２に示すようにその縁部分の一部が除去されるが、これにより金属コア１１の露出面１７が形成される。露出面１７の形成方法としては、一般的なエッチング工程などがあるが、これに限られるものではない。そして露出面１７の幅（ａ）は印刷回路基板１０が結合されるケース（図３の１９）の固定部材２５の大きさにより変わることができる。
【００１９】
露出面１７は、外部に露出されるので金属コア１１に伝達される熱が外部に容易に放出される。露出面１７には、上述したように黒色アルマイト層を形成して放射率をさらに大きくすることができる。露出面１７を介して熱は対流及び輻射の形態で外部に放出されるか、またはケース１９の固定部材２５と直接または間接的に接して熱伝導（ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）により外部へ放出されることができる。
【００２０】
図３ないし図４を参照すると、本発明の一実施例による印刷回路基板１０はケース１９などに固定される。ケース１９は金属からなり印刷回路基板１０を固定することができる固定部材２５を有し、四角形の印刷回路基板１０の各角はねじ２１などにより固定部材２５に固定される。印刷回路基板１０の露出面１７は、固定部材２５の一面に直接または間接的に接して熱伝導により金属コア１１の熱を固定部材２５を介してケース１９に放出する。ケース１９は、その外部面積が大きいので熱を効率的に放出することができる。特に、ケース１９が金属、例えば、メタルコアと材質が同一であるアルミニウムなどからなる場合、ケース１９の全体を放熱板として用いることができるので熱放出が優れる。また、露出面１７において固定部材２５と接しない部分では、対流及び輻射を介して熱が外部に放出される。
【００２１】
本実施例では、固定部材２５に印刷回路基板を締結するためにねじ２１を例示したが、本発明はこれに限らず、均一な接触のために耐熱性テープを用いることもできる。
【００２２】
以下では図５ないし図６を参照して、本発明の別の実施例による印刷回路基板３０に対して説明する。
【００２３】
図５ないし図６を参照すると、本発明の別の実施例による印刷回路基板３０の構成は、上述した実施例による印刷回路基板１０の構成にほとんど類似している。ただし、本実施例による印刷回路基板３０は、上部絶縁層１３側にも露出面１７が形成されているという点で差異がある。上部絶縁層１３の側に形成された露出面１７の形成方法は、上述したように、下部絶縁層１３の側に形成された露出面１７の形成方法と同様である。そして、絶縁層１７の幅も印刷回路基板３０の大きさ、実装される電気素子の種類及び発熱量などを考慮して選択することができる。
【００２４】
上部絶縁層１５に形成された露出面１７を介して、電気素子から発生する熱は対流または輻射により外部へ放出されることができる。そして、ケース（図３または図４の１９）の固定部材２５が印刷回路基板３０の上面及び下面の両方とも接する場合には、固定部材２５を介する熱伝導により熱がケースに放出されることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の多様な変更例と修正例も本発明の技術的思想を具現する限り、本発明の範囲に属するものとして解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例による金属コアを具備した印刷回路基板の斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’線による印刷回路基板の断面図である。
【図３】本発明の一実施例による金属コアを具備した印刷回路基板がケースに固定された状態を示す概略図である。
【図４】図３における本発明の一実施例による印刷回路基板とケースが結合された状態を示す"Ａ"部分の概略図である。
【図５】本発明の別の実施例による印刷回路基板の斜視図である。
【図６】図５のＩＩ−ＩＩ‘線による断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  印刷回路基板
１１  金属コア
１３  上部絶縁層
１５  下部絶縁層
１７  露出面
１９  ケース
２１  ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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