高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，包含導(dǎo)熱板、絕緣層、金屬圖案層，及線路圖案層，絕緣層及金屬圖案層推迭形成在導(dǎo)熱板的一表面上，且形成有導(dǎo)熱孔以曝露出導(dǎo)熱板的部份表面，線路圖案層至少形成在導(dǎo)熱孔的壁面及底部，及金屬圖案層的表面上，與金屬圖案層及導(dǎo)熱板連接，藉由此結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能將熱源傳導(dǎo)至大面積的導(dǎo)熱板來(lái)進(jìn)行散熱，能提升線路板上元件之效能及使用壽命，適用于發(fā)光二極體及高功率半導(dǎo)體元件的使用，此外，運(yùn)用陶瓷及導(dǎo)熱玻璃時(shí)，不需運(yùn)用昂貴且耗時(shí)的濺鍍技術(shù)，同時(shí)也能夠預(yù)先進(jìn)行加工，同時(shí)節(jié)省了制作成本及制作時(shí)間。
【專利說(shuō)明】高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)熱孔方式有效地將熱源導(dǎo)出，而提升印刷電路板上元件的效能及使用壽命，適用于發(fā)光二極體及高功率半導(dǎo)體元件的使用，同時(shí)具有節(jié)省制作成本及制作時(shí)間的效果。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體晶片的設(shè)計(jì)，逐漸往高頻的部份發(fā)展，以及發(fā)光二極體的功率提升，承載該些元件的印刷電路板，若是無(wú)法有良好的散熱功能，則可能導(dǎo)致產(chǎn)品的效能下降、易故障，以及使用壽命縮短。
[0003]參閱圖1A，為習(xí)用技術(shù)導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖。習(xí)用技術(shù)第一實(shí)施例的導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)包含由絕緣導(dǎo)熱層111及金屬核113、線路層120以及防焊層130，該金屬核113貼附于該絕緣導(dǎo)熱層111的下表面，線路層120形成于該絕緣導(dǎo)熱層111的上表面，而防焊層130覆蓋部分的線路層120及該絕緣導(dǎo)熱層111。習(xí)用技術(shù)導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例主要是利用下方的金屬核113來(lái)進(jìn)行散熱。此方式雖然制程簡(jiǎn)單，但是主要熱的傳導(dǎo)還是透過(guò)絕緣導(dǎo)熱層111，由于絕緣材料的導(dǎo)熱性質(zhì)不佳，即在便絕緣導(dǎo)熱層111中添加導(dǎo)熱粒子，但是整體的散熱效果與一般導(dǎo)熱材料相比仍然不佳。
[0004]參閱圖1B，為習(xí)用技術(shù)導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖。習(xí)用技術(shù)第二實(shí)施例的導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)包含由陶瓷板115、線路層120以及防焊層130所構(gòu)成，利用陶瓷板115的高散熱效率來(lái)取代第一實(shí)施例的形式。然而，在陶瓷板115上形成線路層120是這個(gè)結(jié)構(gòu)制程的關(guān)鍵點(diǎn)，陶瓷板115難以直接電鍍作成線路層120，目前的工法通常有:(1)在陶瓷板燒結(jié)前先涂抹銅粉，在燒結(jié)時(shí)使銅粉融入陶瓷板的表面，或者(2)在完成燒結(jié)后，以濺鍍法在表面形成電鍍種子層。然而，這些方法的成本上都較高、耗時(shí)較久，另夕卜，在線路堆迭時(shí)，有時(shí)需要以雷射鉆孔，陶瓷燒結(jié)后質(zhì)脆，都可能因?yàn)檫@些制程而造成損傷。
[0005]因此，需要一種成本低廉、制作容易，且具有高導(dǎo)熱效果的導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，以應(yīng)用于高功率的發(fā)光二極體，或是半導(dǎo)體晶片，以維持產(chǎn)品的使用效能及延長(zhǎng)使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)包含導(dǎo)熱板、絕緣層、金屬圖案層，以及線路圖案層，該導(dǎo)熱板可為金屬板、石墨板、導(dǎo)熱玻璃板，以及陶瓷板的其中之一，絕緣層形成在導(dǎo)熱板的一表面上，金屬圖案層形成在絕緣層的部份表面上，金屬圖案層與該絕緣層具有重迭的開口圖案，而形成導(dǎo)熱孔，而曝露出該導(dǎo)熱板的部份表面。線路圖案層形成在導(dǎo)熱孔的壁面及底部，或填滿該導(dǎo)熱孔，并形成在該金屬圖案層的表面上，同時(shí)與該金屬圖案層及該導(dǎo)熱板連接。
[0007]當(dāng)該導(dǎo)熱板與線路圖案層電性相通時(shí)，進(jìn)一步包含至少一切割間隙，以將該導(dǎo)熱板分割為復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊，以避免金屬圖案層及線路圖案層短路，并在該切割間隙中填入絕緣膠，以維持該導(dǎo)熱板的一體性及機(jī)械強(qiáng)度。更進(jìn)一步還可以堆迭絕緣層及金屬圖案層、并開設(shè)導(dǎo)通孔，形成第二線路圖案層來(lái)與線路圖案層連接，而形成多層線路推迭的結(jié)構(gòu)。
[0008]藉由大面積的導(dǎo)熱板，能有效地將熱源導(dǎo)出，而提升印刷電路板的效能及使用壽命，適用于發(fā)光二極體及高功率半導(dǎo)體元件的使用，另外，當(dāng)運(yùn)用陶瓷及導(dǎo)熱玻璃時(shí)，不需運(yùn)用昂貴且耗時(shí)的濺鍍技術(shù)，同時(shí)也能夠預(yù)先進(jìn)行加工，再進(jìn)行貼合，而達(dá)到高導(dǎo)熱特性，同時(shí)具有節(jié)省制作成本及制作時(shí)間的效果。
[0009]一種高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，包含:
[0010]一導(dǎo)熱板；
[0011]—絕緣層，形成在該導(dǎo)熱板的一表面上；
[0012]一金屬圖案層，形成在該絕緣層的部份表面上，且與該絕緣層具有重迭的開口圖案，而形成至少一導(dǎo)熱孔，以曝露出該導(dǎo)熱板的部份表面；以及
[0013]一線路圖案層，形成在該至少一導(dǎo)熱孔的壁面及底部，或填滿該至少一導(dǎo)熱孔，及該金屬圖案層的表面上，與該金屬圖案層及該導(dǎo)熱板連接。
[0014]該導(dǎo)熱板為金屬板、石墨板、導(dǎo)熱玻璃板，以及陶瓷板的其中之一。
[0015]該金屬圖案層為銅或鋁，該線路圖案層為銅、鎳、鋅、鋁、金、銀的至少其中之一。
[0016]該導(dǎo)熱板曝露于該等導(dǎo)熱孔的表面，還包含一金屬種子層，該金屬種子層為銅或鋅。
[0017]當(dāng)該導(dǎo)熱板與該金屬`種子層電性相通時(shí)，該導(dǎo)熱板進(jìn)一步包含至少一切割間隙，以將該導(dǎo)熱板分割為復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊。
[0018]進(jìn)一步在至少一該切割間隙中填入一絕緣膠。
[0019]進(jìn)一步包含一防焊層，該防焊層部份覆蓋該線路圖案層。
[0020]進(jìn)一步包含一第二絕緣層、一第二金屬圖案層及一第二線路圖案層，該第二絕緣層覆蓋該絕緣層、該金屬圖案層，以及該線路圖案層，該第二金屬圖案層形成在該第二絕緣層的部分表面上，并與該第二絕緣層具有重迭的復(fù)數(shù)個(gè)開口圖案，而形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)通孔，該等導(dǎo)通孔曝露出部份的該線路圖案層，該第二線路圖案層形成在該第二金屬圖案層的表面，以及該等導(dǎo)通孔的底部及壁面，或填滿該等導(dǎo)通孔，同時(shí)與部份該線路圖案層連接。
[0021]進(jìn)一步包含一防焊層，該防焊層部份覆蓋該第二線路圖案層。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1A為習(xí)用技術(shù)導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0023]圖1B為習(xí)用技術(shù)導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖。
[0026]【符號(hào)說(shuō)明】
[0027]I高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)
[0028]2高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)
[0029]10導(dǎo)熱板
[0030]20絕緣層
[0031]22第二絕緣層[0032]25導(dǎo)熱孔
[0033]27導(dǎo)通孔
[0034]30金屬圖案層
[0035]32第二金屬圖案層
[0036]40線路圖案層
[0037]42第二線路圖案層
[0038]50絕緣膠
[0039]55金屬種子層
[0040]60防焊層
[0041]111絕緣導(dǎo)熱層
[0042]113金屬核
[0043]115陶瓷板
[0044]120線路層
[0045]130防焊層
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下配合圖式及元件符號(hào)對(duì)本發(fā)明之實(shí)施方式做更詳細(xì)的說(shuō)明，俾使熟習(xí)該項(xiàng)技藝者在研讀本說(shuō)明書后能據(jù)以實(shí)施。
[0047]參閱圖2，本發(fā)明高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖。如圖2所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)I包含一導(dǎo)熱板10、一絕緣層20、一金屬圖案層30，以及一線路圖案層40，該導(dǎo)熱板10為金屬板、石墨板、導(dǎo)熱玻璃板，以及陶瓷板的其中之一，絕緣層20形成在導(dǎo)熱板10的一表面上，金屬圖案層30形成在絕緣層20的部份表面上，金屬圖案層30與該絕緣層20具有重迭的開口圖案，而形成至少一導(dǎo)熱孔25，而曝露出該導(dǎo)熱板10的部份表面。線路圖案層40形成在導(dǎo)熱孔25的壁面及底部，或填滿該導(dǎo)熱孔25，并形成在該金屬圖案層30的((部份))表面上，同時(shí)與該金屬圖案層30及該導(dǎo)熱板10連接，其中該金屬圖案層30為銅或鋁，該線路圖案層40為銅、鎳、鋅、鋁、金、銀的至少其中之一。
[0048]進(jìn)一步地，在該導(dǎo)熱板10曝露于該導(dǎo)熱孔25的表面,還包含一金屬種子層55,該金屬種子層55為銅或鋅。更進(jìn)一步地，當(dāng)該導(dǎo)熱板10與該金屬種子層55電性相通時(shí)，進(jìn)一步包含至少一切割間隙，將該導(dǎo)熱板10切割為復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊，并在該切割間隙中填入絕緣膠50，以避免金屬圖案層30及線路圖案層40不當(dāng)短路，并維持該導(dǎo)熱板10的一體性及機(jī)械強(qiáng)度。此外，高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)I還包含一防焊層60，該防焊層60部份覆蓋該線路圖案層40，僅露出部份區(qū)域，以供后續(xù)連接元件之用。
[0049]參閱圖3，本發(fā)明高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖。如圖3所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)2基本上為第一實(shí)施例的增層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱板10、絕緣層20、金屬圖案層30，以及線路圖案層40實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施例相同，在此不在贅述。第二實(shí)施例的高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)2還包含一第二絕緣層22、一第二金屬圖案層32及第二線路圖案層42，該第二絕緣層22覆蓋該絕緣層20、該金屬圖案層30，以及該線路圖案層40，該第二金屬圖案層32形成在該第二絕緣層22的部份表面上，該二金屬圖案層32與該第二絕緣層22具有重迭的復(fù)數(shù)個(gè)開口圖案，而形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)通孔27。該等導(dǎo)通孔27曝露出部份的該線路圖案層40。該第三線路圖案層42至少形成在該導(dǎo)通孔27的底部及壁面，進(jìn)一步填滿該導(dǎo)通孔27，并形成在該第二金屬圖案層32的表面上，同時(shí)與第二金屬圖案層32及該線路圖案層40連接。
[0050]進(jìn)一步地，第二實(shí)施例的高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)2還包含一防焊層60，該防焊層60部份覆蓋該第二線路圖案層42，僅露出部份區(qū)域，以供后續(xù)連接元件之用。
[0051]本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)在于，本發(fā)明高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)利用大面積的導(dǎo)熱板，能有效地將熱源導(dǎo)出，而提升印刷電路板上元件的效能及使用壽命，適用于發(fā)光二極體及高功率半導(dǎo)體元件的使用，另外，當(dāng)運(yùn)用陶瓷及導(dǎo)熱玻璃時(shí)，不需運(yùn)用昂貴且耗時(shí)的濺鍍技術(shù)，同時(shí)也能夠預(yù)先進(jìn)行加工，再進(jìn)行貼合，而達(dá)到高導(dǎo)熱特性，同時(shí)具有節(jié)省制作成本及制作時(shí)間的效果。
[0052]以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明之任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)之范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含: 一導(dǎo)熱板； 一絕緣層，形成在該導(dǎo)熱板的一表面上； 一金屬圖案層，形成在該絕緣層的部份表面上，且與該絕緣層具有重迭的開口圖案，而形成至少一導(dǎo)熱孔，以曝露出該導(dǎo)熱板的部份表面；以及 一線路圖案層，形成在該至少一導(dǎo)熱孔的壁面及底部，或填滿該至少一導(dǎo)熱孔，及該金屬圖案層的表面上，與該金屬圖案層及該導(dǎo)熱板連接。
2.如申請(qǐng)專利范圍第I項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱板為金屬板、石墨板、導(dǎo)熱玻璃板，以及陶瓷板的其中之一。
3.如申請(qǐng)專利范圍第I項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該金屬圖案層為銅或鋁，該線路圖案層為銅、鎳、鋅、鋁、金、銀的至少其中之一。
4.如申請(qǐng)專利范圍第I項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱板曝露于該等導(dǎo)熱孔的表面，還包含一金屬種子層，該金屬種子層為銅或鋅。
5.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)該導(dǎo)熱板與該金屬種子層電性相通時(shí)，該導(dǎo)熱板進(jìn)一步包含至少一切割間隙，以將該導(dǎo)熱板分割為復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊。
6.如申請(qǐng)專利范圍第4項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu),其特征在于,進(jìn)一步在至少一該切割間隙中填入一絕緣膠。
7.如申請(qǐng)專利范圍第I項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含一防焊層，該防焊層部份覆蓋該線路圖案層。
8.如申請(qǐng)專利范圍第I項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含一第二絕緣層、一第二金屬圖案層及一第二線路圖案層，該第二絕緣層覆蓋該絕緣層、該金屬圖案層，以及該線路圖案層，該第二金屬圖案層形成在該第二絕緣層的部分表面上，并與該第二絕緣層具有重迭的復(fù)數(shù)個(gè)開口圖案，而形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)通孔，該等導(dǎo)通孔曝露出部份的該線路圖案層，該第二線路圖案層形成在該第二金屬圖案層的表面，以及該等導(dǎo)通孔的底部及壁面，或填滿該等導(dǎo)通孔，同時(shí)與部份該線路圖案層連接。
9.如申請(qǐng)專利范圍第7項(xiàng)所述的該高導(dǎo)熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含一防焊層，該防焊層部份覆蓋該第二線路圖案層。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK103716982SQ201410000996
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】俞宛伶 申請(qǐng)人:俞宛伶