散熱印刷電路板結構的製作方法
2023-06-07 18:39:46 1
專利名稱：散熱印刷電路板結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一散熱印刷電路板結構，尤指散熱絕緣層與一般電路板的組合架 構。
背景技術：
近年來隨著電子元件的功率越來越高，微處理器的運算速度不斷的提升，由電子 元件產生的熱管理問題也同時成為不可忽視的問題。過高的溫度將大幅減低電子元件的效 能，甚至影響壽命與可靠度。因此，如何開發一散熱絕緣材料，並可同時當作電路板的熱傳 媒介，已然成為相當重要的課題。一般習用的印刷電路板結構如中國臺灣專利第1312656的「高散熱印刷電路板結 構」。雖然該結構可大幅增加印刷電路板的熱傳導效果，但其使用的散熱層為金屬、石墨或 其它高散熱材料，而這些材料除具有高導熱性外，亦具有高導電的缺點。且需使用盲孔或是 塞孔等結構與製程，以防止插件式電子元件產生短路的情形，因此造成必須耗費較高的制 作成本與工序，並且同時產生合格率不佳的結果。又，而另有一中國臺灣專利公告號第M311116號的「發光二極體載板的印刷電路 板結構改良」，雖然該結構可大幅增加印刷電路板的熱傳導效果，但該電路板的結構僅能應 用於單面單層與單面多層的電路板架構，並無法應用於多層板的複雜結構。有鑑於此，本實用新型即針對複雜線路的多層印刷電路板的結構加以改良，結合 傳統單面散熱基板與印刷電路板，以此提供一具有高散熱效果的印刷電路板，以維持電子 元件工作的效能。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種具有高散熱效果的印刷電路板，以維持電子元件 工作的效能。本實用新型的散熱印刷電路板結構，通過散熱絕緣層與一般複合環氧樹脂材 料(Composite Epoxy Material ；CEM)、玻璃纖維FR4或FR5、雙馬來醯亞胺-三氮雜 苯(Bismaleimide Triazine ；BT)樹脂、酚酸樹月旨(Phenolic resin)、環氧樹月旨(Epoxy resin)、鐵氟龍(Teflon)或聚亞醯胺(Polyimide)等絕緣層或絕緣基板的搭配，散熱絕緣 層將可有效散除電路板上電子元件所產生的廢熱，並可應用於雙層板到超過八層板以上的 複雜電路架構。本實用新型一實施例的散熱印刷電路板結構包含至少一散熱絕緣層、一絕緣基 板以及多個導體層。多個導體層設有多個線路，且設於該散熱絕緣層與該絕緣基板外側或 之間。其中相鄰的散熱絕緣層、絕緣基板以及多個導體層成物理接觸而形成層疊結構。一實施例中，散熱絕緣層可為散熱膠，且該散熱絕緣層為熱傳導係數介於1. Iff/ mK 12W/mK的絕緣層。一實施例中，該絕緣基板為酚醛樹脂基板、環氧樹脂基板、聚亞醯胺基板、雙馬來醯亞胺_三氮雜苯樹脂基板或氟化物基板。一實施例中，該絕緣基板為熱傳導係數介於0. Iff/mK-O. 8ff/mK的絕緣層。一實施例中，該導體層為包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金的導體層。一實施例中，該散熱印刷電路板結構還包含導電金屬結構，該導電金屬結構電性 連接所述多個導體層。一實施例中，該導電金屬結構為盲孔、通孔或金屬柱。一實施例中，該通孔為鍍通孔。一實施例中，該盲孔、鍍通孔或金屬柱為包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金的結 構。進一步言之，本實用新型為一種高散熱印刷電路板結構，其中至少包括(1) 一散 熱絕緣層；(2)該散熱絕緣層至少有一側有金屬電路層(導體層)；(3)該散熱絕緣層中可 形成貫通孔(導電金屬結構)，使信號或熱能經由該貫通孔傳導；(4)該散熱絕緣層的外側 可分別接合一單層或一多層電路板(導體層)，使熱能快速的傳輸到整個基板；(5)使所述 多個電路板與散熱絕緣層分別形成一電路；(6)所述多個電路可進行表面處理。如此在本 結構完成後，散熱絕緣層將可有效散除電子元件所產生的廢熱，並通過散熱絕緣層與一般 絕緣層或絕緣基板的搭配，達到高尺寸信賴性與低成本的優勢，並可應用於雙層板到超過 八層板以上的複雜電路架構。
圖1為本實用新型第一實施例的散熱印刷電路板結構示意圖。圖2為本實用新型第二實施例的散熱印刷電路板結構示意圖。其中，附圖標記說明如下10、20散熱印刷電路板結構11第一導體層13第二導體層15第三導體層21第一導體層23第二導體層25第三導體層27第四導體層41 45導電金屬結構
具體實施方式
以下詳細討論本實用新型目前較佳實施例的製作和使用。不過，應當理解，本實用 新型提供許多可應用的裝置，其可在各種各樣的具體情況下實施。該討論的具體實施例僅 說明了製作和使用該實用新型的具體方式，並沒有限制本實用新型的範圍。參照圖1，本實用新型第一實施例的散熱印刷電路板結構10至少包含有第一導 體層11、散熱絕緣層12、第二導體層13、第一絕緣基板14以及第三導體層15，其中導體層 11、13及15之間可以採用導電金屬結構41、42相連接。一實施例中，第一導體層11、第二
12第一散熱絕緣層 14第一絕緣基板
22第一散熱絕緣層 24第一絕緣基板 26第二散熱絕緣層導體層13與第三導體層15可包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金，並可設計為多個線路。第 一導體層11、第二導體層13與第三導體層15設於該散熱絕緣層12與絕緣基板14外側或 之間。其中相鄰的散熱絕緣層12、絕緣基板14以及多個導體層11、13、15成物理接觸而形 成層疊結構。散熱絕緣層12可包含散熱膠，其導熱率為1. lW/mK至12W/mK，可以選用聚鼎科 技股份有限公司所生產型號為TCP-2、TCP-4、TCP-8的散熱膠，或者為Laird公司所生產 型號為1KA04、1KA06、1KA08、1KA10、1KA12的散熱膠，或者為NRK公司所生產型號為NRA-8、 NRA-E-3、NRA-E-6、NRA-E-12的散熱膠，或者為Bergquist公司所生產型號為TCP-1000、 MP-06503、LTI-06005、HT-04503、TH-07006的散熱膠，或者為遠碩公司所生產型號為 HTCA-60、HTCA-120的散熱膠，或者為永復興公司所生產型號為ERNE-800H的散熱膠。第一 絕緣基板14可以選用常見的酚醛樹脂基板、環氧樹脂(印oxy)基板、聚亞醯胺(polyimide) 基板、BT樹脂(BismaleimideTriazine Resin)基板或氟化物基板(高頻基板)，其導熱率 介於0. Iff/mK-O. 8W/mK。導電金屬結構41、42可為盲孔、鍍通孔或是金屬柱結構，其材質可 以選用銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金，該導電金屬結構41、42可同時或分別提供散熱絕緣 層12與第一絕緣基板14間的熱傳導與電子信號通過，並電性連接該導體層11、13、15。圖2示出了本實用新型第二實施例的散熱印刷電路板結構，其包含兩層散熱絕緣 層。印刷電路板20至少包含有第一導體層21、第一散熱絕緣層22、第二導體層23、第一 絕緣基板24、第三導體層25、第二散熱絕緣層26與第四導體層27，其中導體層21、23、25、 27之間可以採用導電金屬結構43、44、45相連接，導體層21、23、25、27可包括銅、鋁、錫、 金、鎳、銀或其合金，並可設計為多個的線路。散熱絕緣層22、26可以為散熱膠，其導熱率 為1. Iff/mK至12W/mK，可以選用聚鼎科技股份有限公司所生產的TCP-2、TCP_4、TCP_8的散 熱膠，或者為Laird公司所生產型號為1KA04、1KA06、1KA08、1KA10、1KA12的散熱膠，或者 為NRK公司所生產型號為NRA-8、NRA-E-3、NRA-E-6、NRA-E-12的散熱膠，或者為Bergquist 公司所生產型號為 TCP-1000、MP-06503、LTI-06005、HT-04503、TH-07006 的散熱膠，或者 為遠碩公司所生產型號為HTCA-60、HTCA-120的散熱膠，或者為永復興公司所生產型號為 ERNE-800H的散熱膠。絕緣基板24可以選用常見的酚醛樹脂基板、環氧樹脂基板、聚亞醯胺 基板、雙馬來醯亞胺_三氮雜苯樹脂基板或氟化物基板，其導熱率介於0. Iff/mK-O. 8ff/mK, 導電金屬結構43、44、45可為盲孔、通孔、鍍通孔或是金屬柱結構，其材質可以選用銅、鋁、 錫、金、鎳、銀或其合金。該導電金屬結構43、44、45可同時或分別提供散熱絕緣層22、26與 第一絕緣基板24的熱傳導與電子信號通過，並電性連接該導體層21、23、25、27。前述第一及第二實施例是以一層及二層散熱絕緣層為例，然而本實用新型並不以 此為限，亦可按實際需求形成包含三層以上的散熱絕緣層的散熱印刷電路板結構。綜上所述，本實用新型的高散熱印刷電路板結構至少包括(1) 一散熱絕緣層； (2)該散熱絕緣層至少有一側有金屬電路層(導體層)；(3)該散熱絕緣層中形成貫通孔 (導電金屬結構)，使信號或熱能經由該貫通孔傳導；(4)該散熱絕緣層的外側可分別接合 一單層或一多層電路板(導體層)，使熱能快速的傳輸到整個基板；(5)使所述多個電路板 與散熱絕緣層分別形成一電路；(6)所述多個電路可進行表面處理。以此，散熱絕緣層將可 有效散除電子元件所產生的廢熱，並通過散熱絕緣層與一般絕緣層或絕緣基板的搭配，達 到高尺寸信賴性與低成本的優勢，並可應用於雙層板到超過八層板以上的複雜電路架構。[0036] 本實用新型的技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術的人員仍可能 基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾。因此，本實 用新型的保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換 及修飾，並為所附的權利要求書的範圍所涵蓋。
權利要求一種散熱印刷電路板結構，其特徵在於，包含至少一散熱絕緣層；一絕緣基板；以及多個導體層，其設於該散熱絕緣層與該絕緣基板外側或之間，該導體層設有多個線路；其中相鄰的所述散熱絕緣層、絕緣基板以及多個導體層成物理接觸而形成層疊結構。
2.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該散熱絕緣層為包含散 熱膠的絕緣層。
3.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該散熱絕緣層為熱傳導 係數介於1. Iff/mK 12W/mK的絕緣層。
4.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該絕緣基板為酚醛樹脂 基板、環氧樹脂基板、聚亞醯胺基板、雙馬來醯亞胺_三氮雜苯樹脂基板或氟化物基板。
5.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該絕緣基板為熱傳導系 數介於0. Iff/mK-O. 8ff/mK的絕緣基板。
6.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該導體層為包括銅、鋁、 錫、金、鎳、銀或其合金的導體層。
7.根據權利要求1所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該散熱印刷電路板結構 還包含導電金屬結構，該導電金屬結構電性連接所述多個導體層。
8.根據權利要求7所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該導電金屬結構為盲孔、 通孔或金屬柱。
9.根據權利要求8所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該通孔為鍍通孔。
10.根據權利要求9所述的散熱印刷電路板結構，其特徵在於，該盲孔、鍍通孔或金屬 柱為包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金的結構。
專利摘要本實用新型公開的散熱印刷電路板結構包含至少一散熱絕緣層、一絕緣基板以及多個導體層。多個導體層設有多個線路，且設於該散熱絕緣層與該絕緣基板外側或之間。其中相鄰的散熱絕緣層、絕緣基板以及多個導體層成物理接觸而形成層疊結構。一實施例中，散熱絕緣層可為散熱膠，且其熱傳導係數介於1.1W/mK～12W/mK。在本結構完成後，散熱絕緣層將可有效散除電子元件所產生的廢熱，並通過散熱絕緣層與一般絕緣層或絕緣基板的搭配，達到高尺寸信賴性與低成本的優勢，並可應用於雙層板到超過八層板以上的複雜電路架構。
文檔編號H05K1/03GK201639855SQ20102015353
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月9日 優先權日2010年4月9日
發明者楊恩典, 楊翔雲, 沙益安 申請人:聚鼎科技股份有限公司