專利名稱：散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，尤指散熱絕緣層與一般電路板的組合架 構(gòu)。
背景技術(shù)：
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(chǎn)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(fā)一散熱絕緣材料，并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(jié)構(gòu)如中國臺灣專利第1312656的“高散熱印刷電路板結(jié) 構(gòu)”。雖然該結(jié)構(gòu)可大幅增加印刷電路板的熱傳導(dǎo)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(dǎo)熱性外，亦具有高導(dǎo)電的缺點。且需使用盲孔或是 塞孔等結(jié)構(gòu)與制程，以防止插件式電子元件產(chǎn)生短路的情形，因此造成必須耗費較高的制 作成本與工序，并且同時產(chǎn)生合格率不佳的結(jié)果。又，而另有一中國臺灣專利公告號第M311116號的“發(fā)光二極管載板的印刷電路 板結(jié)構(gòu)改良”，雖然該結(jié)構(gòu)可大幅增加印刷電路板的熱傳導(dǎo)效果，但該電路板的結(jié)構(gòu)僅能應(yīng) 用于單面單層與單面多層的電路板架構(gòu)，并無法應(yīng)用于多層板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。有鑒于此，本實用新型即針對復(fù)雜線路的多層印刷電路板的結(jié)構(gòu)加以改良，結(jié)合 傳統(tǒng)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(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于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(jié)構(gòu)，通過散熱絕緣層與一般復(fù)合環(huán)氧樹脂材 料(Composite Epoxy Material ；CEM)、玻璃纖維FR4或FR5、雙馬來酰亞胺-三氮雜 苯(Bismaleimide Triazine ；BT)樹脂、酚酸樹月旨(Phenolic resin)、環(huán)氧樹月旨(Epoxy resin)、鐵氟龍(Teflon)或聚亞酰胺(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(chǎn)生的廢熱，并可應(yīng)用于雙層板到超過八層板以上的 復(fù)雜電路架構(gòu)。本實用新型一實施例的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)包含至少一散熱絕緣層、一絕緣基 板以及多個導(dǎo)體層。多個導(dǎo)體層設(shè)有多個線路，且設(shè)于該散熱絕緣層與該絕緣基板外側(cè)或 之間。其中相鄰的散熱絕緣層、絕緣基板以及多個導(dǎo)體層成物理接觸而形成層疊結(jié)構(gòu)。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(dǎo)系數(shù)介于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(huán)氧樹脂基板、聚亞酰胺基板、雙馬來酰亞胺_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(dǎo)系數(shù)介于0. Iff/mK-O. 8ff/mK的絕緣層。一實施例中，該導(dǎo)體層為包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金的導(dǎo)體層。一實施例中，該散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)還包含導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)電性 連接所述多個導(dǎo)體層。一實施例中，該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)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(jié) 構(gòu)。進一步言之，本實用新型為一種高散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，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(cè)有金屬電路層(導(dǎo)體層)；(3)該散熱絕緣層中可 形成貫通孔(導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu))，使信號或熱能經(jīng)由該貫通孔傳導(dǎo)；(4)該散熱絕緣層的外側(cè) 可分別接合一單層或一多層電路板(導(dǎo)體層)，使熱能快速的傳輸?shù)秸麄€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(jié)構(gòu)完成后，散熱絕緣層將可有效散除電子元件所產(chǎn)生的廢熱，并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(yōu)勢，并可應(yīng)用于雙層板到超過 八層板以上的復(fù)雜電路架構(gòu)。

圖1為本實用新型第一實施例的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標記說明如下10、20散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)11第一導(dǎo)體層13第二導(dǎo)體層15第三導(dǎo)體層21第一導(dǎo)體層23第二導(dǎo)體層25第三導(dǎo)體層27第四導(dǎo)體層41 45導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)
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制作和使用。不過，應(yīng)當理解，本實用 新型提供許多可應(yīng)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 說明了制作和使用該實用新型的具體方式，并沒有限制本實用新型的范圍。參照圖1，本實用新型第一實施例的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)10至少包含有第一導(dǎo) 體層11、散熱絕緣層12、第二導(dǎo)體層13、第一絕緣基板14以及第三導(dǎo)體層15，其中導(dǎo)體層 11、13及15之間可以采用導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)41、42相連接。一實施例中，第一導(dǎo)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(dǎo)體層13與第三導(dǎo)體層15可包括銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金，并可設(shè)計為多個線路。第 一導(dǎo)體層11、第二導(dǎo)體層13與第三導(dǎo)體層15設(shè)于該散熱絕緣層12與絕緣基板14外側(cè)或 之間。其中相鄰的散熱絕緣層12、絕緣基板14以及多個導(dǎo)體層11、13、15成物理接觸而形 成層疊結(jié)構(gòu)。散熱絕緣層12可包含散熱膠，其導(dǎo)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(chǎn)型號為TCP-2、TCP-4、TCP-8的散熱膠，或者為Laird公司所生產(chǎn) 型號為1KA04、1KA06、1KA08、1KA10、1KA12的散熱膠，或者為NRK公司所生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)型號為 HTCA-60、HTCA-120的散熱膠，或者為永復(fù)興公司所生產(chǎn)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(huán)氧樹脂(印oxy)基板、聚亞酰胺(polyimide) 基板、BT樹脂(BismaleimideTriazine Resin)基板或氟化物基板(高頻基板)，其導(dǎo)熱率 介于0. Iff/mK-O. 8W/mK。導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)41、42可為盲孔、鍍通孔或是金屬柱結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)可 以選用銅、鋁、錫、金、鎳、銀或其合金，該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)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(dǎo)與電子信號通過，并電性連接該導(dǎo)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(jié)構(gòu)，其包含兩層散熱絕緣 層。印刷電路板20至少包含有第一導(dǎo)體層21、第一散熱絕緣層22、第二導(dǎo)體層23、第一 絕緣基板24、第三導(dǎo)體層25、第二散熱絕緣層26與第四導(dǎo)體層27，其中導(dǎo)體層21、23、25、 27之間可以采用導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)43、44、45相連接，導(dǎo)體層21、23、25、27可包括銅、鋁、錫、 金、鎳、銀或其合金，并可設(shè)計為多個的線路。散熱絕緣層22、26可以為散熱膠，其導(dǎo)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(chǎn)的TCP-2、TCP_4、TCP_8的散 熱膠，或者為Laird公司所生產(chǎn)型號為1KA04、1KA06、1KA08、1KA10、1KA12的散熱膠，或者 為NRK公司所生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)型號為HTCA-60、HTCA-120的散熱膠，或者為永復(fù)興公司所生產(chǎn)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(huán)氧樹脂基板、聚亞酰胺 基板、雙馬來酰亞胺_三氮雜苯樹脂基板或氟化物基板，其導(dǎo)熱率介于0. Iff/mK-O. 8ff/mK, 導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)43、44、45可為盲孔、通孔、鍍通孔或是金屬柱結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)可以選用銅、鋁、 錫、金、鎳、銀或其合金。該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)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(dǎo)與電子信號通過，并電性連接該導(dǎo)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，然而本實用新型并不以 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(jié)構(gòu)。綜上所述，本實用新型的高散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)至少包括(1) 一散熱絕緣層； (2)該散熱絕緣層至少有一側(cè)有金屬電路層(導(dǎo)體層)；(3)該散熱絕緣層中形成貫通孔 (導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu))，使信號或熱能經(jīng)由該貫通孔傳導(dǎo)；(4)該散熱絕緣層的外側(cè)可分別接合 一單層或一多層電路板(導(dǎo)體層)，使熱能快速的傳輸?shù)秸麄€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(chǎn)生的廢熱，并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(yōu)勢，并可應(yīng)用于雙層板到超過八層板以上的復(fù)雜電路架構(gòu)。[0036] 本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點已揭示如上，然而熟悉本項技術(shù)的人員仍可能 基于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 用新型的保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實用新型的替換 及修飾，并為所附的權(quán)利要求書的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求一種散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含至少一散熱絕緣層；一絕緣基板；以及多個導(dǎo)體層，其設(shè)于該散熱絕緣層與該絕緣基板外側(cè)或之間，該導(dǎo)體層設(shè)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(dǎo)體層成物理接觸而形成層疊結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱絕緣層為包含散 熱膠的絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱絕緣層為熱傳導(dǎo) 系數(shù)介于1. Iff/mK 12W/mK的絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣基板為酚醛樹脂 基板、環(huán)氧樹脂基板、聚亞酰胺基板、雙馬來酰亞胺_三氮雜苯樹脂基板或氟化物基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣基板為熱傳導(dǎo)系 數(shù)介于0. Iff/mK-O. 8ff/mK的絕緣基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)體層為包括銅、鋁、 錫、金、鎳、銀或其合金的導(dǎo)體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱印刷電路板結(jié)構(gòu) 還包含導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)電性連接所述多個導(dǎo)體層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)為盲孔、 通孔或金屬柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該通孔為鍍通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)，其特征在于，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(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開的散熱印刷電路板結(jié)構(gòu)包含至少一散熱絕緣層、一絕緣基板以及多個導(dǎo)體層。多個導(dǎo)體層設(shè)有多個線路，且設(shè)于該散熱絕緣層與該絕緣基板外側(cè)或之間。其中相鄰的散熱絕緣層、絕緣基板以及多個導(dǎo)體層成物理接觸而形成層疊結(jié)構(gòu)。一實施例中，散熱絕緣層可為散熱膠，且其熱傳導(dǎo)系數(shù)介于1.1W/mK～12W/mK。在本結(jié)構(gòu)完成后，散熱絕緣層將可有效散除電子元件所產(chǎn)生的廢熱，并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(yōu)勢，并可應(yīng)用于雙層板到超過八層板以上的復(fù)雜電路架構(gòu)。
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(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者楊恩典, 楊翔云, 沙益安 申請人:聚鼎科技股份有限公司