專利名稱：高散熱的多層電路板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多層電路板，特別是涉及一種高散熱的多層電路板。
背景技術：
在電子系統(tǒng)產(chǎn)品中，一般公知用以承載電子組件的印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，通常使用玻璃纖維布或軟性基材所組成的平面狀基板，再于基底印刷上導電層。或是在基板上形成電路之后，通過一膠合工藝，將多個電路層和絕緣層加以積層化，經(jīng)加工處理，完成多層印刷電路板的制作。隨著電子產(chǎn)品走向“輕薄短小”的設計概念，印刷電路板也朝向小孔徑、高密度、多層數(shù)、細線路發(fā)展，其中，多層印刷電路板是提高線路密度的良好解決方案。
然而玻璃纖維布或軟性基材的導熱性質(zhì)不佳，所以在印刷電路板上的組件需以空氣為熱傳導介質(zhì)。然而以空氣傳導方式散熱，無法將組件所累積的熱迅速有效的散失，而使得組件的效能降低，甚至減少組件的壽命，此情形在多層印刷電路板更為嚴重。
此外，目前多層電路板常利用接著劑與熱壓方式，貼附金屬層或銅箔等高導熱性質(zhì)的材料，以作為電路層或改善印刷電路板的熱傳導性質(zhì)。但是接著劑的配方中需加入含有鹵素的難燃劑，而難以符合歐盟2004年電子產(chǎn)品全面禁用鹵素的規(guī)定，將限制其未來發(fā)展。且接著劑中往往添加離子性不純物，使基板的介電及絕緣特性變差，以及在高溫下容易造成基板扭曲變形，這些都會降低基板的可靠度。同時，接著劑會因為化學品的侵蝕，使得印刷電路板的金屬接著接口強度下降。一般接著劑的導熱性非常的差，而且其厚度往往高達170微米(μm)以上，因此大大降低了整個電路板的散熱效果。所以如何在電路板中減少甚至避免接著劑的使用，成為多層電路板的發(fā)展趨勢。
此外，由于現(xiàn)今之電子產(chǎn)品朝向高頻、高速與輕薄短小的發(fā)展趨勢，因而在防止噪聲設計方面要求也相對提高，以降低電子產(chǎn)品本身的噪聲干擾所造成的影響。所以在設計上還需增加許多裝置來抑制電磁干擾現(xiàn)象(electro magnetic interference，EMI)，如電感器和鐵心濾波器等，如此將增加許多空間、重量和制作成本。因此印刷電路板也需要作相對應的改良，以提供可抑制噪聲干擾與提升組件整合度的電路板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高散熱的多層電路板，解決現(xiàn)有技術無法將組件所累積的熱迅速有效地散失，而使得組件的效能降低的問題。
為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種高散熱的多層電路板，其特點在于，包含有一金屬板材；具有一緩沖表面的一絕緣層，形成于該金屬板材的表面，該緩沖表面具有微孔洞；及多個電路層和電路絕緣層的組合，覆蓋于該具有緩沖表面的絕緣層，其包含有一電路層，用以提供組件的表面粘著與電性連接；一電路絕緣層，設置于該電路層上方。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的化合物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的氧化物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的氮化物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是選自陶瓷材料和高分子材料所組成的族群其中之一。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層與該緩沖表面是經(jīng)一陽極處理所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層的該緩沖表面是由該絕緣層的表層經(jīng)一表面處理所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該表面處理是選自表面研磨處理和噴砂處理其中之一。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層的該緩沖表面是于該絕緣層表面制作一具有微孔洞結構的薄層所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該具有微孔洞結構的薄層是由噴覆成型法、化學氣相沉積法、氣相凝結法、分子束磊晶法、無電鍍法、化學液相合成法及溶液-凝膠法的其中之一方法所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該電路層材料是選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，還包含一金屬覆蓋層，設于最頂端的該電路絕緣層表面。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該金屬覆蓋層材料選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
本發(fā)明還提供了一種高散熱的多層電路板，其特點在于，包含有一金屬板材；一絕緣層，形成于該金屬板材的表面；及多個電路層和電路絕緣層的組合，覆蓋于該金屬板材，其包含有一電路層，用以提供組件的表面粘著與電性連接；一電路絕緣層，結合于該電路層上方。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層和該電路層是以膠合方式產(chǎn)生離子元素來接著。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該電路層可通過膠合以產(chǎn)生離子元素進行組件粘著。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層表面是經(jīng)一活化處理以增加該電路層與該絕緣層間的附著力。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的化合物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的氧化物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是該金屬板材的氮化物。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該絕緣層是選自陶瓷材料和高分子材料所組成的族群其中之一。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該電路層材料是選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，還包含一金屬覆蓋層，設于最頂端的該電路絕緣層上方。
上述的高散熱的多層電路板，其特點在于，該金屬覆蓋層材料選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
本發(fā)明的技術效果在于本發(fā)明是以金屬板材作為多層電路板的基材，重復層疊絕緣層和電路層以形成多層電路結構，整個金屬板材皆可用以傳輸多層電路板的組件所產(chǎn)生的熱量，使熱量散逸的表面積增加，于多層電路板結構中的絕緣層，其表面具有微孔洞，可增加電路層的附著力來減少接著劑的使用，再加上金屬覆蓋層能有效隔絕電磁干擾現(xiàn)象。
下面結合附圖進一步詳細說明本發(fā)明的具體實施例。


圖1是本發(fā)明實施例的多層電路板結構的剖面示意圖；及圖2是本發(fā)明第二實施例的結構示意圖。
其中，附圖標記說明如下10金屬板材11氧化鋁絕緣層12緩沖表面20電路層21絕緣層30金屬覆蓋層具體實施方式
本發(fā)明所揭示的高散熱的多層電路板，其是通過基板的結構設計使多層電路板的降溫速度變快，并隔絕電磁干擾現(xiàn)象，以及避免接著劑的使用。
本多層電路板結構是以金屬板材作為基材，配合基板結構的設計，于基板表面堆棧多個絕緣層和電路層的組合，利用具有微孔洞的緩沖表面來增加絕緣層的附著力，并且于結構中加入金屬覆蓋層。其特色在于整個金屬板材皆可用以傳輸多層電路板的組件所產(chǎn)生的熱量，使熱量散逸的表面積增加。而絕緣層的緩沖表面能增加電路層的附著力，以省去接著劑的使用。另外，在多層電路板結構中增加金屬覆蓋層能更有效隔絕電磁干擾現(xiàn)象。其基板結構設計的實施例揭示如下。
請參考圖1，其為本發(fā)明第一實施例的四層電路板結構的剖面示意圖。主要由鋁金屬板材10、氧化鋁絕緣層11、多層電路層20/絕緣層21的組合以及金屬覆蓋層30所組成。氧化鋁絕緣層11是將金屬板材10的表層施以陽極處理形成的金屬氧化物層，并且，氧化鋁絕緣層11具有一緩沖表面12，其緩沖表面的微孔洞可增加電路層20的附著力。為避免與電路層20之間產(chǎn)生短路，電路層20的表層需施以適當?shù)难趸幚硪孕纬山^緣層，以此方式形成多層電路層20/絕緣層21的組合，并于最頂端覆以金屬覆蓋層30，作為避免噪聲干擾的保護層。
其中，于鋁金屬板材10表層進行陽極處理或其它氧化處理可形成均勻的氧化鋁絕緣層11，并使氧化鋁絕緣層11表層形成具有微孔洞的緩沖表面12。由于鋁金屬經(jīng)陽極處理之后，會溶解和沉積在處理表面產(chǎn)生管胞狀的微孔洞，因此一般需再經(jīng)封孔處理才能得到致密的表面，而本發(fā)明實施例則利用此陽極處理的特性，使氧化鋁絕緣層產(chǎn)生具有微孔洞的緩沖表面。
多層電路板的層間的電路連接為其合格率的關鍵，傳統(tǒng)多層基板多以雷射或機械鉆孔，再填入金屬膏，由于其中的玻璃纖維布為織維狀，因此在孔徑縮小時易使孔徑不良，本發(fā)明應用半導體技術，可在不需電路的區(qū)域上抗電鍍阻劑，再進行化學析鍍來完成。
本發(fā)明還可同時在金屬板材的上下表面制作多層電路，如圖2所示，其為本發(fā)明第二實施例的結構示意圖，其為一雙層雙面電路板。金屬板材10的上下表面分別進行陽極處理以形成均勻的氧化鋁絕緣層11，并使氧化鋁絕緣層11表層形成具有微孔洞的緩沖表面12。在電路層20的表層施以適當?shù)难趸幚?，于電路?0表面形成絕緣層21，以分別于上下表面形成兩層電路層20和絕緣層21的組合，形成雙層雙面電路板。再分別于上下頂端包覆金屬覆蓋層30。
其中，絕緣層的緩沖表面可借由絕緣層的表面處理形成微孔洞，例如在絕緣層的表層進行表面研磨處理或噴砂處理，則可得到具有微孔洞的緩沖表面。
或是于絕緣層表面制作具有微孔洞結構的薄層。在機械工業(yè)、電子工業(yè)或半導體工業(yè)領域，為了對所使用的材料賦與某種特性，常在材料表面上以各種方法形成具有特殊性質(zhì)的被覆薄膜。進行薄膜沉積處理時，需以原子或分子的層次控制材料粒子使其形成薄膜，因此，可以得到以熱平衡狀態(tài)無法得到的具有特殊構造及功能的薄膜。如直接在其絕緣層表面制作具有微孔洞結構的薄層，可利用噴覆成型法、化學氣相沉積法、氣相凝結法、分子束磊晶法、無電鍍法、化學液相合成法和溶液-凝膠法(Sol-Gel Synthesis)等技術來完成。
本發(fā)明的電路層和金屬覆蓋層可為銅、金和銀等導電材料，并應用化學氣相沉積法、物理氣相沉積法、電鍍和無電鍍法等半導體技術來完成。絕緣層和電路層的接合方式也可通過膠合以產(chǎn)生離子元素來接著，或通過于電路層上方膠合組件或多層電路層，或是對絕緣層進行適當?shù)谋砻嫣幚恚儆谄渖戏皆O置電路層，以增進絕緣層和電路層的附著力。絕緣層可為金屬板材的化合物，如氧化物或氮化物等絕緣物質(zhì)，以及陶瓷或高分子等絕緣材料。形成絕緣層的方式很多，可包含熱氧化法、滲氮、氣相沉積、陽極處理等。絕緣層表面不容易附著其它物質(zhì)，所以可經(jīng)過表面活化的步驟，活化基材表面或使鈍性表面敏感化。經(jīng)活化或敏化處理之后，所發(fā)揮的主要功能為增加附著強度，即增加電路層(涂布、析鍍、沉積)與絕緣層間的附著力。舉例來說，一般在絕緣層上進行化學鍍金屬層之前，可利用離子鈀化合物溶液或膠體鈀活化劑進行敏化處理，使鈀吸附在表面形成活化位置，以利于后續(xù)的析鍍反應。
雖然本發(fā)明較佳實施例揭示如上，但其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉相關技術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當然可作適當?shù)母鼊优c潤飾，因此本發(fā)明的專利保護范圍須以本發(fā)明的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種高散熱的多層電路板，其特征在于，包含有一金屬板材；具有一緩沖表面的一絕緣層，形成于該金屬板材的表面，該緩沖表面具有微孔洞；及多個電路層和電路絕緣層的組合，覆蓋于該具有緩沖表面的絕緣層，其包含有一電路層，用以提供組件的表面粘著與電性連接；一電路絕緣層，設置于該電路層上方。
2.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的化合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的氧化物。
4.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的氮化物。
5.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是選自陶瓷材料和高分子材料所組成的族群其中之一。
6.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層與該緩沖表面是經(jīng)一陽極處理所形成。
7.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層的該緩沖表面是由該絕緣層的表層經(jīng)一表面處理所形成。
8.根據(jù)權利要求7所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該表面處理是選自表面研磨處理和噴砂處理其中之一。
9.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層的該緩沖表面是于該絕緣層表面制作一具有微孔洞結構的薄層所形成。
10.根據(jù)權利要求9所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該具有微孔洞結構的薄層是由噴覆成型法、化學氣相沉積法、氣相凝結法、分子束磊晶法、無電鍍法、化學液相合成法及溶液—凝膠法的其中之一方法所形成。
11.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該電路層材料是選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
12.根據(jù)權利要求1所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，還包含一金屬覆蓋層，設于最頂端的該電路絕緣層表面。
13.根據(jù)權利要求12所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該金屬覆蓋層材料選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
14.一種高散熱的多層電路板，其特征在于，包含有一金屬板材；一絕緣層，形成于該金屬板材的表面；及多個電路層和電路絕緣層的組合，覆蓋于該金屬板材，其包含有一電路層，用以提供組件的表面粘著與電性連接；一電路絕緣層，結合于該電路層上方。
15.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層和該電路層是以膠合方式產(chǎn)生離子元素來接著。
16.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該電路層可通過膠合以產(chǎn)生離子元素進行組件粘著。
17.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層表面是經(jīng)一活化處理以增加該電路層與該絕緣層間的附著力。
18.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的化合物。
19.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的氧化物。
20.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是該金屬板材的氮化物。
21.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該絕緣層是選自陶瓷材料和高分子材料所組成的族群其中之一。
22.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該電路層材料是選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
23.根據(jù)權利要求14所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，還包含一金屬覆蓋層，設于最頂端的該電路絕緣層上方。
24.根據(jù)權利要求23所述的高散熱的多層電路板，其特征在于，該金屬覆蓋層材料選自銅、金和銀所組成的族群其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高散熱的多層電路板，包含有一金屬板材；一絕緣層，形成于該金屬板材的表面；及多個電路層和絕緣層的組合，覆蓋于該絕緣層，其包含有一電路層，用以提供組件的表面粘著與電性連接；一絕緣層，結合于該電路層上方。本發(fā)明是以金屬板材作為多層電路板的基材，重復層疊絕緣層和電路層以形成多層電路結構，整個金屬板材皆可用以傳輸多層電路板的組件所產(chǎn)生的熱量，使熱量散逸的表面積增加，于多層電路板結構中的絕緣層，其表面具有微孔洞，可增加電路層的附著力來減少接著劑的使用，再加上金屬覆蓋層能有效隔絕電磁干擾現(xiàn)象。
文檔編號H05K1/05GK1612668SQ20031010237
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月27日 優(yōu)先權日2003年10月27日
發(fā)明者劉明雄, 楊明祥, 朱源發(fā), 范國華 申請人:技嘉科技股份有限公司