(57)【要約】【課題】最外側回路層に放熱性を有するコーティング剤を塗布することにより、印刷回路基板の最外側回路層の短絡及び腐食などを防止すると同時に、発熱素子から発生した熱の放出経路を追加的に供給して、放熱性能がさらに改善された印刷回路基板を提供する。【解決手段】本発明による印刷回路基板１００は、ベース基板１１１と、ベース基板１１１の一面に形成され、開口部１７０を含む回路層１３０と、開口部１７０に塗布され、ベース基板１１１から発生する熱を外部に放出する放熱コーティング剤１６０と、ベース基板１１１の他面に形成された放熱板１５０と、を含んで構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板の一面に形成され、開口部を有する回路層と、
前記開口部に塗布され、前記ベース基板から発生する熱を外部に放出する放熱コーティング剤と、
を含むことを特徴とする印刷回路基板。
【請求項２】
前記ベース基板の他面に付着された放熱板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記ベース基板の一面に付着された発熱素子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記ベース基板は、コア層と、
前記コア層の一面または両面に形成された絶縁層と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
前記コア層は、金属で形成されることを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
前記コア層は、セラミックで形成されることを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項７】
前記放熱コーティング剤は、有機物とセラミックフィラー（ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｉｌｌｅｒ）とを含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項８】
前記セラミックフィラーは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；ｃａｒｂｏｎｅ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、窒化ホウ素（ＢＮ；Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）、またはこれらの組合により形成されることを特徴とする請求項７に記載の印刷回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子製品は、多機能化及び高速化の傾向が早い速度で進んでいる。このような傾向に応じるべく、半導体チップなどの発熱素子及び発熱素子と主基板を連結させる発熱素子実装印刷回路基板も非常に早い速度で発展している。このような傾向は、印刷回路基板の高速化及び高密度化と密接に関連されており、これらを満足させるためには、印刷回路基板の軽薄短小化、微細回路化、高信頼性、高速信号伝逹構造において、多くの性能改善及び発展が必要な実情である。
【０００３】
一方、印刷回路基板の発展につれて印刷回路基板上には、より多くの電子部品が実装されるようになり、実装される電子部品の数及び密度の増加は、印刷回路基板に多くの熱を発生させる原因となる。これにより、発熱素子などから発生した熱を迅速に放出することができる印刷回路基板に関する研究が行われている。
【０００４】
従来の印刷回路基板は、基本的に、絶縁層及び内層回路層を含むベース基板と、ベース基板に実装された発熱素子とで構成される。このような構造により、発熱素子から発生した熱は、ベース基板を介して外部に放出される。従って、ベース基板上に形成された発熱素子は、高い熱を受けることなく、これにより、発熱素子の性能が低下する問題を解決することができた。
【０００５】
しかし、従来の印刷回路基板の場合、発熱素子から発生した熱は、発熱素子と直接的に接しているベース基板に伝導され、印刷回路基板の外部に放出される。即ち、発熱素子から発生した熱は、たった一つの移動経路のみを通じて放出される。印刷回路基板の軽薄短小化の傾向、印刷回路基板に実装される電子部品の数及び密度の増加の傾向を考慮すると、ベース基板の熱伝導能力には、限界が存在するという問題点があった。これは、印刷回路基板に形成された回路層または発熱素子に影響を与え、製品の全体的な信頼性を低下させるという問題点に繋がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、最外側回路層に放熱性を有するコーティング剤を塗布することにより、印刷回路基板の最外側回路層の短絡及び腐食などを防止すると同時に、発熱素子から発生した熱の放出経路を追加的に供給して、放熱性能がさらに改善された印刷回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい実施例による印刷回路基板は、ベース基板と、前記ベース基板の一面に形成され、開口部を有する回路層と、前記開口部に塗布され、前記ベース基板から発生する熱を外部に放出する放熱コーティング剤と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記ベース基板の他面に付着された放熱板をさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記ベース基板の一面に付着された発熱素子をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記ベース基板は、コア層と、前記コア層の一面または両面に形成された絶縁層と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記コア層は、金属で形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記コア層は、セラミックで形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記放熱コーティング剤は、有機物とセラミックフィラー（ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｉｌｌｅｒ）とを含んで形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記セラミックフィラーは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；ｃａｒｂｏｎｅ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、窒化ホウ素（ＢＮ；Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）、またはこれらの組合により形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた以下の詳細な説明によって、さらに明らかになるであろう。
【００１６】
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって、本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、印刷回路基板の最外側に形成された回路層の一部に放熱コーティング剤を塗布することにより、印刷回路基板の放熱性能を向上させる効果がある。
【００１８】
また、本発明によると、放熱コーティング剤がソルダーレジストとしての役割もするため、別のソルダーレジストを用いなくても印刷回路基板の絶縁機能及び保護機能を遂行する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい実施例による印刷回路基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の好ましい実施例による印刷回路基板の断面図である。
【００２３】
本発明による印刷回路基板１００は、ベース基板１１１と、ベース基板１１１の一面に形成され、開口部１７０を含む回路層１３０と、前記開口部１７０に塗布され、前記ベース基板１１１から発生する熱を外部に放出する放熱コーティング剤１６０と、ベース基板１１１の他面に形成された放熱板１５０と、を含んで構成される。
【００２４】
前記ベース基板１１１は、コア層１１０と、コア層１１０の一面または両面に形成された絶縁層１２０と、で構成される。
【００２５】
前記コア層１１０は、印刷回路基板１００の基礎をなす構成であり、基本的に印刷回路基板１００の剛性を向上させる。コア層１１０は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、亜鉛（Ｚｎ）などの多様な金属、または、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックで形成することができ、構成材質は、特に制限されない。一方、前記絶縁層１２０は、コア層１１０の一面または両面に形成される。絶縁層１２０は、印刷回路基板１００に一般的に用いられる絶縁素材で形成することができ、例えば、プリプレグ（ＰＰＧ；ｐｒｅｐｒｅｇ）のような複合高分子樹脂、ＦＲ−４、ＢＴなどのエポキシ系樹脂、またはＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ  Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ  Ｆｉｌｍ）などを含むことができる。しかし、その構成材質は、特にこれにより限定されず、当業界で公知された全ての絶縁材を用いることができる。一方、絶縁層１２０は、液状の絶縁資材であることができ、フィルム形態の絶縁資材であることができる。
【００２６】
例えば、本発明のベース基板１１１を構成するコア層１１０は、アルミニウム（Ａｌ）で形成することができ、この場合、絶縁層１２０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で形成することが好ましい。アルミナは、アルミニウムの陽極酸化反応によって、アルミニウム表面に密着するように形成された絶縁物質である。アルミニウムは、軽量の素材であるため、印刷回路基板１００の全体重量を減少させる効果がある。
【００２７】
一方、図１では、ベース基板１１１が単一のコア層１１０及び絶縁層１２０で構成されたことを図示したが、本発明は、これに限定されず、多層の絶縁層１２０と回路層１３０及びビア（不図示）で構成されたビルドアップ層で形成させることもできる。
【００２８】
前記回路層１３０は、ベース基板１１１を構成する絶縁層１２０上に形成され、所定のパターンを有する。回路層１３０には、開口部１７０が形成されており、パッド部１３５を含む。パッド部１３５は、発熱素子１４０が実装される部分である。発熱素子１４０は、パッド部１３５上に実装することもでき、開口部１７０によって露出した絶縁層１２０に直接接触することもできる。回路層１３０は、金、銀、銅、ニッケルなどの電気伝導性を有する金属で構成することができ、特に制限されず、一般的に用いられる銅で形成することが好ましい。
【００２９】
前記放熱コーティング剤１６０は、回路層１３０内の開口部１７０に塗布され、ソルダーレジスト機能及び放熱機能を同時に遂行することができる部材である。即ち、絶縁性及び放熱特性を同時に有する部材であり、放熱コーティング剤１６０は、有機物及びセラミックフィラー（ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｉｌｌｅｒ）を含んで形成される。この際、セラミックフィラー（ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｉｌｌｅｒ）は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；ｃａｒｂｏｎｅ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、窒化ホウ素（ＢＮ；Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）またはこれらのうち少なくとも一つ以上を組み合わせて形成される。カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）は、熱伝導率に優れ、放熱コーティング剤１６０の放熱特性を改善させる役割をする。また、窒化ホウ素（ＢＮ；Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）は、熱伝導性、耐熱性などに優れた材料であり、放熱コーティング剤１６０の成分に添加され、印刷回路基板１００の放熱特性を向上させる。また、各種化学物（例えば、鉛）に反応しない性質を有し、絶縁性に優れるため、印刷回路基板１００を保護して回路層１３０内の部分間を絶縁させるソルダーレジストに代えて用いることができる。
【００３０】
放熱コーティング剤１６０は、絶縁層１２０またはパッド部１３５上に形成されており、発熱素子１４０の周りに塗布され、発熱素子１４０を回路層１３０から電気的に絶縁させる役割をするだけでなく、熱伝導及び熱輻射を通じてベース基板１１１または発熱素子１４０から発生する熱を印刷回路基板１００の外部に放出することにより、印刷回路基板１００の性能または寿命を向上させる。後述する放熱板１５０を通じる熱伝導及び熱輻射と比較すると、放熱コーティング剤１６０は、発熱素子１４０に直接的に接するか、またはパッド部１３５を通じて発熱素子１４０と近距離で間接的に接するため、熱輻射効率がより高いという長所がある。即ち、コア層１１０に伝導される熱の一部が、放熱コーティング剤１６０を介して印刷回路基板１００の外部に放出されるため、放熱板１５０の熱放出の限界を補完する。
【００３１】
前記放熱板１５０は、ベース基板１１１の他面に付着され、発熱素子１４０またはベース基板１１１で発生した熱を印刷回路基板１００の外部に放出する。即ち、発熱素子１４０で発生した熱は、ベース基板１１１に熱伝導され、放熱板１５０は、ベース基板１１１に伝達された熱を印刷回路基板１００の外部に熱輻射する。これにより、印刷回路基板１００と放熱板１５０の間には、熱交換が円滑になされることができる。放熱板１５０は、平板形態のベース部１５３と、ベース部１５３の一面に突起形態に突出されて形成される放熱ピン１５５と、を有するように形成することができる。このような形状の放熱板１５０は、露出面積を広くすることにより、熱輻射効率を向上させる効果を有する。
【００３２】
発熱素子１４０で発生した熱は、パッド部１３５（発熱素子１４０が絶縁層１２０に直接実装された場合は絶縁層１２０）を通じて熱伝導され、パッド部１３５を介して絶縁層１２０に伝導された熱は、コア層１１０に至る（実線で表示）。本発明の好ましい実施例による印刷回路基板１００では、次のような経路を通じて熱を放出する。
【００３３】
まず、上述したように、ベース基板１１１に伝導された熱は、ベース基板１１１の他面に付着された放熱板１５０を通じて印刷回路基板１００の外部に輻射される（実線で表示）。放熱板１５０を構成するベース部１５３だけでなく、広い表面積を有するようにベース部１５３から延長して突出された突起形状の放熱ピン１５５によって、より効率的な熱輻射がなされる。
【００３４】
一方、ベース基板１１１に伝導された熱は、回路層１３０の開口部１７０に塗布された放熱コーティング剤１６０を通じて熱輻射される（点線で表示）。放熱コーティング剤１６０を通じた熱輻射経路は、本発明の技術的特徴を有する部分であり、ベース基板１１１に伝導される熱の一部が放熱コーティング剤１６０を通じて印刷回路基板１００の外部に放出されるため、放熱コーティング剤１６０は、放熱板１５０の熱放出の限界を補完する機能を遂行する。
【００３５】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による印刷回路基板１００は、これに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００３６】
本発明の単純な変形乃至変更は、いずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、印刷回路基板の最外側回路層の短絡及び腐食などを防止すると同時に、発熱素子から発生した熱の放出経路を追加的に供給して、放熱性能がさらに改善された印刷回路基板に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  印刷回路基板
１１１  ベース基板
１１０  コア層
１２０  絶縁層
１３０  回路層
１３５  パッド部
１４０  発熱素子
１５０  放熱板
１５３  ベース部
１５５  放熱ピン
１６０  放熱コーティング剤
１７０  開口部
【図１】
2012164950.tif 000003