電路板與其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電路板與其制作方法，該電路板包含基板、儲熱元件以及熱電元件。儲熱元件內(nèi)埋于基板中，并連接于處理器，以與處理器進行熱交換。熱電元件內(nèi)埋于基板中，并包含第一金屬接面與第二金屬接面。第一金屬接面連接儲熱元件，以與儲熱元件進行熱交換。第二金屬接面與第一金屬接面接合，其中熱電元件通過第一金屬接面與第二金屬接面的間的溫度差產(chǎn)生電動勢。本發(fā)明的電路板為一種埋入式電路板，通過埋入于基板的儲熱元件以及熱電元件達(dá)到熱回收功能。
【專利說明】
電路板與其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電路板，特別涉及一種具有熱回收功能的電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子計算機效能的提升，電子計算機的功耗也隨的增加，這也使得電子計算機的廢熱積存問題更加明顯。為了確保電子計算機的工作可以順暢，電子計算機的處理器上通常設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。散熱結(jié)構(gòu)可以將處理器中積存的廢熱導(dǎo)出，以避免發(fā)生因廢熱囤積在處理器中所產(chǎn)生的熱當(dāng)機現(xiàn)象。
[0003]現(xiàn)今普遍使用的散熱結(jié)構(gòu)多為散熱片，其中散熱片可以通過熱對流將處理器產(chǎn)生的熱能排出。然而，散熱片僅能將處理器所產(chǎn)生的熱能排除，而無法對處理器所產(chǎn)生的熱能作更妥善的處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于此，本發(fā)明的電路板具有內(nèi)埋于基板的儲熱元件以及熱電元件，以將處理器產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能，使得處理器產(chǎn)生的廢熱能有效被利用。此外，電路板中的儲熱元件能將處理器在工作時所產(chǎn)生的熱能儲存于其中。因此，即使處理器停止工作，熱電元件仍可以持續(xù)將儲存在儲熱元件的熱能轉(zhuǎn)換為電能，以提供電能給其他需維持工作的元件。換句話說，本發(fā)明的電路板為一種具有熱回收功能的埋入式電路板。
[0005]本發(fā)明的一個實施方式提供一種電路板，包含基板、儲熱元件以及熱電元件。儲熱元件內(nèi)埋于基板中并連接處理器，以與處理器進行熱交換。熱電元件內(nèi)埋于基板中，并包含第一金屬接面與第二金屬接面。第一金屬接面連接儲熱元件，以與儲熱元件進行熱交換。第二金屬接面與第一金屬接面接合，其中熱電元件通過第一金屬接面與第二金屬接面之間的溫度差產(chǎn)生電動勢。
[0006]在部分實施方式中，電路板還包含載板。載板設(shè)置于儲熱元件與處理器之間，并包含第一通孔與第一導(dǎo)熱柱。第一通孔貫穿載板。第一導(dǎo)熱柱設(shè)置于第一通孔內(nèi)，其中儲熱元件與處理器通過第一導(dǎo)熱柱進行熱交換。
[0007]在部分實施方式中，基板還包含第一開口以及第二開口。第一開口設(shè)置于基板表面，其中儲熱元件位于第一開口內(nèi)。第二開口設(shè)置于基板的另一表面并相對第一開口，其中載板位于第二開口內(nèi)。第一開口與第二開口彼此相通，且第一開口的寬度大于第二開口的寬度。
[0008]在部分實施方式中，儲熱元件還包含外殼、相變化材料以及連接墊。相變化材料填充于外殼內(nèi)。連接墊設(shè)置于外殼，其中熱電元件的第一金屬接面通過連接墊連接相變化材料。
[0009]在部分實施方式中，基板還包含第一凹槽、第二凹槽、第二通孔以及第二導(dǎo)熱柱。第一凹槽設(shè)置于基板的表面，其中熱電元件位于第一凹槽內(nèi)。第二凹槽設(shè)置于基板的另一表面，其中儲熱元件位于第二凹槽內(nèi)，第一凹槽以及第二凹槽彼此相對，且至少部分基板位于儲熱元件以及熱電元件之間。第二通孔設(shè)置于儲熱元件以及熱電元件之間的部分基板上。第二導(dǎo)熱柱設(shè)置于第二通孔內(nèi)，其中儲熱元件以及熱電元件通過第二導(dǎo)熱柱進行熱交換。
[0010]在部分實施方式中，儲熱元件還包含外殼、相變化材料、第三通孔以及第三導(dǎo)熱柱。相變化材料填充于外殼內(nèi)。第三通孔貫穿儲熱元件。第三導(dǎo)熱柱設(shè)置于第三通孔內(nèi)，其中處理器與熱電元件的第一金屬接面通過第三導(dǎo)熱柱進行熱交換。
[0011]在部分實施方式中，電路板還包含固定架。固定架設(shè)置于第二凹槽，儲熱元件位于固定架內(nèi)。儲熱元件還包含第三凹槽，處理器位于第三凹槽內(nèi)?；?、固定架、儲熱元件與處理器的表面為共平面。
[0012]在部分實施方式中，電路板還包含導(dǎo)熱單元。導(dǎo)熱單元設(shè)置于儲熱元件與處理器之間或儲熱元件與熱電元件之間，其中導(dǎo)熱單元由金屬、石墨烯或其組合組成。
[0013]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一個方面提供一種具有熱回收功能的電路板的制作方法，包含以下步驟。在第一增層介電層形成第一開口，并將儲熱元件置入第一開口中，以將儲熱元件埋入第一增層介電層中。在第一增層介電層以及儲熱元件上設(shè)置第一圖案化金屬層。在第一增層介電層與第一圖案化金屬層上設(shè)置第二增層介電層，其中第二增層介電層具有第二開口，第二開口連接第一開口。在儲熱元件上以及在第二開口內(nèi)設(shè)置載板，并在第二增層介電層與載板上設(shè)置第二圖案化金屬層。在第二增層介電層或第一增層介電層形成第三開口，并在第三開口中設(shè)置熱電元件，以將熱電元件埋入第二增層介電層中，其中熱電元件通過第一圖案化金屬層與儲熱元件連接。
[0014]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一個實施方式提供一種具有熱回收功能的電路板的制作方法，包含以下步驟。在單層介電層上形成至少一個通孔，并在通孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)熱柱。增層單層介電層以形成基板。分別在基板的相對兩表面形成第一凹槽以及第二凹槽，其中單層介電層位于第一凹槽以及第二凹槽之間。在第一凹槽設(shè)置熱電元件，以將熱電元件埋入于多層介電層之中，其中熱電元件與導(dǎo)熱柱連接。在儲熱元件形成至少另一個通孔，并在另一通孔內(nèi)填充另一導(dǎo)熱柱。在儲熱元件上設(shè)置處理器，其中處理器連接于另一導(dǎo)熱柱。在第二凹槽設(shè)置儲熱元件與處理器，以將儲熱元件埋入于基板的中，其中儲熱元件位于處理器與熱電元件之間。
[0015]綜上所述，本發(fā)明的電路板為一種埋入式電路板，其具有內(nèi)埋于基板的儲熱元件以及熱電元件。儲熱元件用于儲存處理器產(chǎn)生的廢熱。熱電元件用于將儲熱元件儲存的熱能轉(zhuǎn)換為電能。因此，當(dāng)處理器設(shè)置于電路板上并開始工作后，在處理器產(chǎn)生的熱能將被儲存并傳導(dǎo)至熱電元件轉(zhuǎn)換為電能，以達(dá)到熱回收的功能。此外，由于儲熱元件可以將熱能儲存于其中，因此即使當(dāng)處理器停止工作后，熱電元件仍能持續(xù)產(chǎn)生電能，以提供電能給其他需維持工作的元件，借此達(dá)到省電功能。
【附圖說明】
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的電路板的第一個實施方式的側(cè)視示意圖。
[0017]圖2A至圖2F分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制作方法的第一個實施方式在不同階段的側(cè)視示意圖。
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的電路板的第二個實施方式的側(cè)視示意圖。
[0019]圖4A與圖4B分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制作方法的第二個實施方式在不同階段的側(cè)視示意圖。
[0020]圖5為根據(jù)本發(fā)明的電路板的第三個實施方式的側(cè)視示意圖。
[0021]圖6A至圖6F分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制作方法的第三個實施方式在不同階段的側(cè)視示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下文舉實施例配合所附附圖作詳細(xì)說明，但所提供的實施例并非用于限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)操作的描述并非用于限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅以說明為目的，并未根據(jù)原尺寸作圖。為使便于理解，下述說明中相同元件將以相同的符號標(biāo)示來說明。
[0023]關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用于限定本發(fā)明，其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作而已。
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明的電路板100的第一實施方式的側(cè)視示意圖。電路板100包含基板102、儲熱元件120、以及熱電元件130。儲熱元件120內(nèi)埋于基板102中并連接處理器118，以與處理器118進行熱交換。熱電元件130內(nèi)埋于基板102中，并包含第一金屬接面132與第二金屬接面134。第一金屬接面132連接儲熱元件120，以與儲熱元件120進行熱交換。第二金屬接面134與第一金屬接面132接合，其中熱電元件130通過第一金屬接面132與第二金屬接面134之間的溫度差產(chǎn)生電動勢。
[0025]本實施方式中，處理器118例如可以是中央處理器(central processing unit ；CPU)或圖形處理器(graphic processing unit ;GPU)，其中處理器118可以通過針腳與電路板100連接。當(dāng)處理器118進行運算時，處理器118的溫度將會隨之提升。當(dāng)處理器118的溫度大于儲熱元件120的溫度時，處理器118與儲熱元件120之間具有溫度差，使得處理器118所產(chǎn)生的熱能將從處理器118傳遞至儲熱元件120。當(dāng)儲熱元件120吸收熱能后，儲熱元件120的溫度將會隨之提升。同樣地，當(dāng)儲熱元件120的溫度大于熱電元件130的第一金屬接面132的溫度時，儲熱元件120的熱能將從儲熱元件120傳遞至第一金屬接面132，并使得第一金屬接面132與第二金屬接面134之間具有溫度差。接著，熱電元件130再通過第一金屬接面132與第二金屬接面134之間的熱電效應(yīng)產(chǎn)生電能，以提供外部元件(未圖示)使用。舉例而言，熱電元件130可以連接至電池(未圖示)并作為電池的電能供給源之一。此外，儲熱元件120與熱電元件130為內(nèi)埋于基板102之中，因此本發(fā)明的電路板100為一種埋入式電路板。也即當(dāng)處理器118設(shè)置于電路板100并開始工作后，熱回收電路板100即可開始進行儲熱以及熱電轉(zhuǎn)換，并借此達(dá)到省電與熱回收的功能。
[0026]儲熱元件120還包含外殼122、相變化材料124以及連接墊126。外殼122的材料可以是二氧化硅或是陶瓷。相變化材料124填充于外殼122內(nèi)，相變化材料124的材料為具有高熔化熱的材料。高熔化熱材料例如可以是石蠟。連接墊126設(shè)置于外殼122，其中熱電元件130的第一金屬接面132通過連接墊126連接相變化材料124。
[0027]由于相變化材料124具有高熔化熱的特性，儲熱元件120可以將熱能儲存于其中。因此，即使當(dāng)處理器118結(jié)束工作后，儲熱元件120仍可通過與第一金屬接面132之間的溫度差進行熱交換，并將熱能持續(xù)傳遞給第一金屬接面132。除此之外，相變化材料124的熔點可以選擇性地小于或等于處理器118工作時的平均溫度，使得相變化材料124得以維持相變化的過渡狀態(tài)。舉例而言，相變化材料124的熔點可以落在45°C至65°C之間的范圍之中。
[0028]電路板100還包含載板140、第一圖案化金屬層156以及第二圖案化金屬層158。載板140設(shè)置于儲熱元件120與處理器118之間，并包含第一通孔115與第一導(dǎo)熱柱141。第一通孔115貫穿載板140。第一導(dǎo)熱柱141設(shè)置于第一通孔115內(nèi)，其中儲熱元件120與處理器118通過第一導(dǎo)熱柱141進行熱交換。
[0029]第一圖案化金屬層156位于儲熱元件120與熱電元件130之間。第一金屬接面132通過第一圖案化金屬層156連接儲熱元件120，以與儲熱元件120進行熱交換。第二圖案化金屬層158設(shè)置于基板102、熱電元件130與載板140的表面上，其中第二圖案化金屬層158分別與處理器118與熱電元件130連接。第二圖案化金屬層158用于使處理器118與熱電元件130與其他元件連接。例如，處理器118可以通過第二圖案化金屬層158與其他元件進行資料傳遞或進行驅(qū)動。熱電元件130可以通過第二圖案化金屬層158將電能傳遞至電池或外部元件(未圖示)。
[0030]基板102還包含第一開口 104、第二開口 106以及第三開口 108。第一開口 104設(shè)置于基板102表面，其中儲熱元件120位于第一開口 104內(nèi)。第二開口 106設(shè)置于基板102另一表面并相對第一開口 104，其中載板140位于第二開口 106內(nèi)。第一開口 104與第二開口 106彼此相通，且第一開口 104的寬度大于第二開口 106的寬度。由于第一開口 104的寬度大于第二開口 106的寬度，第二開口 106可以提供載板140定位于基板102中。
[0031]第三開口 108設(shè)置于基板102表面并與第二開口 106位于基板102的同側(cè)，其中熱電元件130位于第三開口 108內(nèi)。然而，本發(fā)明的第三開口 108位置不限于此，本發(fā)明所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員，可彈性選擇第三開口 108的設(shè)置位置。例如第三開口 108也可以與第一開口 104位于基板102的同側(cè)。
[0032]具體而言，通過基板102的開口中的儲熱元件120、熱電元件130以及載板140，電路板100的熱電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是內(nèi)埋于基板102之中。因此，電路板100中的空間能有效地被利用。此外，電路板100上的處理器118所產(chǎn)生的熱能的熱傳導(dǎo)路徑按序為載板140的第一導(dǎo)熱柱141、儲熱元件120以及電熱元件130。為了使元件之間的熱傳導(dǎo)能夠有效率地進行，電路板100還包含導(dǎo)熱單元146。導(dǎo)熱單元146設(shè)置于互相連接的元件之間，用于提升熱傳導(dǎo)速率，其中導(dǎo)熱單元146由金屬、石墨烯或其組合組成。舉例而言，圖1的儲熱元件120與熱電元件130之間設(shè)置有導(dǎo)熱單元146，借以提升儲熱元件120與熱電元件130之間的熱傳導(dǎo)速率。此外，導(dǎo)熱單元146也可以設(shè)置于第一通孔115內(nèi)并包覆第一導(dǎo)熱柱141。
[0033]除此之外，電路板100還包含焊球166，焊球166設(shè)置于互相連接的元件之間，用于加強元件之間的固定強度。舉例而言，圖1中的處理器118與載板140(或第二圖案化金屬層158)之間、儲熱元件120與載板140之間以及電熱元件130與第一金屬層156之間設(shè)置有焊球166。此外，各元件之間的連接點也可以設(shè)置銅墊以利于設(shè)置焊球166。
[0034]綜上所述，本發(fā)明的電路板100具有將熱能轉(zhuǎn)換為電能的結(jié)構(gòu)。通過儲熱元件120與熱電元件130，處理器118所產(chǎn)生的熱能將會儲存于儲熱元件120，并再通過熱電元件130轉(zhuǎn)換為電能。此外，電路板100的儲熱元件120與熱電元件130為內(nèi)埋于基板102之中，因此電路板100的空間使用率提高。此外，當(dāng)處理器118停止工作時，熱電元件130仍可通過儲熱元件120內(nèi)所儲存的熱能持續(xù)將熱能轉(zhuǎn)換為電能，以提供電能給其他持續(xù)工作的元件或是補充電能于電池之中。
[0035]圖2A至圖2F分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制造方法的第一個實施方式在不同階段的側(cè)視示意圖。本實施方式中，電路板制造方法是以形成結(jié)構(gòu)如電路板100的第一個實施方式(請見圖1)為例作說明。
[0036]圖2A中，步驟SlO為先提供第一增層介電層152，并在第一增層介電層152形成第一開口 104。
[0037]圖2B中，步驟S20為將儲熱元件120置入第一開口中104，以將儲熱元件120埋入第一增層介電層152中。接著，在第一增層介電層152以及儲熱元件120的相對兩側(cè)表面上設(shè)置金屬層168。
[0038]圖2C中，步驟S30為將金屬層168(請見圖2B)圖案化成第一圖案化金屬層156與第三圖案化金屬層160。第一圖案化金屬層156用于提供電路板的內(nèi)部元件連接。第三圖案化金屬層160用于提供電路板與外部元件(未圖示)連接，本發(fā)明所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)電路板與外部元件的配置關(guān)系設(shè)計第三圖案化金屬層160的圖案。此外，在步驟S30中，可以先將導(dǎo)熱單元146設(shè)置于儲熱元件120與預(yù)計設(shè)置熱電元件130 (請見圖1)的位置之間。
[0039]圖2D中，步驟S40為在第一增層介電層152與第一圖案化金屬層156上設(shè)置第二增層介電層154。第一增層介電層152與第二增層介電層154層疊結(jié)合后即為電路板中的基板102 (請見圖1)。接著，在第二增層介電層154形成第二開口 106，并將第二開口 106連接第一開口 104，且第二開口 106的寬度大于第一開口 104的寬度。
[0040]圖2E中，步驟S50為在儲熱元件130上以及第二開口 106內(nèi)設(shè)置載板140。同前所述，當(dāng)將載板140置入第二開口 106內(nèi)時，由于第二開口 106的寬度大于第一開口 104的寬度，因此載板140可以被定位于第二開口 106中，以避免發(fā)生元件對位時的失真。接著，在第二增層介電層154與載板140表面設(shè)置金屬層168。本實施方式中，可以先將載板140進行加工，以形成貫穿載板140的第一通孔115。第一通孔115內(nèi)設(shè)置第一導(dǎo)熱柱141，其中金屬層168與第一導(dǎo)熱柱141連接。同樣地，為了提升儲熱元件120與載板140之間的固定強度，可以在儲熱元件120與載板140之間設(shè)置焊球166與銅墊。
[0041]圖2F中，步驟S60為將金屬層168 (請見圖2E)圖案化為第二圖案化金屬層158，并在第二增層介電層154形成第三開口 108。接著，在第三開口 108中設(shè)置熱電元件130，以將熱電元件130埋入第二增層介電層154中。位于第三開口 108中的熱電元件130通過導(dǎo)熱單元146與第一圖案化金屬層156連接儲熱元件120。同樣地，熱電元件130與第一圖案化金屬層156之間設(shè)置有焊球166與銅墊，以提升固定強度。
[0042]本實施方式中，第三開口 108的形成位置為預(yù)計置入熱電元件130的位置。本發(fā)明所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同設(shè)計調(diào)整第三開口 108的形成位置。例如，在第一增層介電層152形成第三開口 108。
[0043]當(dāng)置入熱電元件130的步驟完成后，電路板的結(jié)構(gòu)也同步完成。接著，在載板140上設(shè)置處理器118 (請見圖1)，即可完成如圖1的電路板100的結(jié)構(gòu)。
[0044]圖3為根據(jù)本發(fā)明的電路板100的第二個實施方式的側(cè)視示意圖。本實施方式與電路板100的第一個實施方式的差異在于:本實施方式中的第一開口 104與第二開口 106具有相同的尺寸(或?qū)挾?。本實施方式中，第一開口 104與第二開口 106具有相同的寬度，且儲熱元件120與載板140也同樣具有相同的寬度。在此配置中，電路板100的制造流程可以更有彈性。以下敘述將針對圖3電路板100的制造流程作說明。
[0045]圖4A與圖4B分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制造方法的第二個實施方式在不同階段的側(cè)視示意圖。本實施方式與電路板制造方法的第一個實施方式的差異在于:本實施方式設(shè)置載板140的步驟早于在第一圖案化金屬層156上設(shè)置第二增層介電層154的步驟。此外，圖4A是接續(xù)在圖2C的后的工藝，也即第一圖案化金屬層156已經(jīng)形成于儲熱元件120與第一增層介電層152上。
[0046]圖4A中，步驟S40’為先設(shè)置載板140在第一圖案化金屬層156上，接著設(shè)置第二增層介電層154在第一增層介電層152上與載板140周圍。本實施方式中，當(dāng)設(shè)置第二增層介電層154的步驟完成后，第二增層介電層154的第二開口 106也同步形成，其中第一開口 104與第二開口 106具有相同的尺寸(或?qū)挾?。也就是說，載板140的設(shè)置位置即為第二開口 106的形成位置。
[0047]圖4B中，步驟S50’為設(shè)置金屬層168在載板140與第二增層介電層154上，以進行后續(xù)工藝。當(dāng)完成設(shè)置金屬層168的步驟后，即可繼續(xù)進行如電路板制造方法的第一實施方式中的步驟S60(請見圖2F)。由于這些工藝與結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，均與電路板制造方法的第一實施方式相同，因此不再重復(fù)描述。
[0048]綜上所述，電路板制造方法中的置入載板140步驟與形成第二增層介電層154步驟可以有不同順序。本實施方式中，設(shè)置載板140的步驟早于在第一圖案化金屬層156上設(shè)置第二增層介電層154的步驟，然而本發(fā)明所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員，可彈性選擇設(shè)置載板140的步驟與設(shè)置第二增層介電層154的順序。
[0049]圖5為根據(jù)本發(fā)明的電路板100的第三實施方式的側(cè)視示意圖。本實施方式與電路板的第一實施方式差異在于:本實施方式中的儲熱元件120、熱電元件130以及載板140為垂直設(shè)置。此外，本實施方式中的元件材料或是結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，均與電路板的第一個實施方式相同，因此不再重復(fù)描述。
[0050]圖5中，基板102為多層結(jié)構(gòu)，并包含第一凹槽110、第二凹槽112、第二通孔116以及第二導(dǎo)熱柱142。第一凹槽110設(shè)置于基板102表面，其中熱電元件130位于第一凹槽110內(nèi)。第二凹槽112設(shè)置于基板102另一表面，其中儲熱元件120位于第二凹槽112內(nèi)，并連接處理器118，以與處理器118進行熱交換。第一凹槽110以及第二凹槽112彼此相對，且至少部分基板102位于儲熱元件120以及熱電元件130之間，其中部分基板102為基板102中的單層介電層164。第二通孔116設(shè)置于儲熱元件120以及熱電元件130之間的單層介電層164，其中第二通孔116貫穿單層介電層164。第二導(dǎo)熱柱142設(shè)置于第二通孔116內(nèi)，其中儲熱元件120以及熱電元件130通過第二導(dǎo)熱柱142進行熱交換。
[0051]具體而言，本實施方式的熱傳導(dǎo)路徑為垂直方向，本發(fā)明所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)電路板100與受熱電元件130供給電能的元件之間的相對位置關(guān)系選擇電路板100的第一至第三個實施方式。
[0052]電路板100還包含固定架144。固定架144設(shè)置于第二凹槽112，其中儲熱元件120位于固定架144內(nèi)。儲熱元件120還包含第三凹槽114，其中處理器118位于第三凹槽114內(nèi)。此外，基板102、固定架144、儲熱元件120與處理器118的表面為共平面。也就是說，本實施方式中，固定架144、儲熱元件120與處理器118為埋入于基板102中。再者，由于處理器118是設(shè)置于儲熱元件120的第三凹槽114，因此處理器118與儲熱元件120之間的熱傳導(dǎo)路徑被縮短，使得處理器118所產(chǎn)生的熱能將更有效率且直接地由儲熱元件120吸收。
[0053]儲熱元件還包含外殼122、相變化材料124、第三通孔117以及第三導(dǎo)熱柱143。相變化材料124填充于外殼122內(nèi)。第三通孔117貫穿儲熱元件120。第三導(dǎo)熱柱143設(shè)置于第三通孔117內(nèi)，其中處理器118與熱電元件130的第一金屬接面132通過第二導(dǎo)熱柱142與第三導(dǎo)熱柱143進行熱交換。
[0054]除此之外，儲熱元件120與處理器118同樣可通過第三導(dǎo)熱柱143進行熱交換。也即，儲熱元件120的相變化材料124是通過第三導(dǎo)熱柱143吸收處理器118所產(chǎn)生的熱能。在此配置中，儲熱元件120與處理器118之間具有較大的熱傳導(dǎo)面積，使得儲熱元件120與處理器118之間的熱傳導(dǎo)效率提升。
[0055]同樣地，為了電路板100內(nèi)部的熱傳導(dǎo)能更有效率地進行，導(dǎo)熱單元(未圖示)可以設(shè)置于第二導(dǎo)熱柱142的表面、第三導(dǎo)熱柱143的表面或是互相連接的元件之間。此外，為了提升互相連接的元件之間的固定強度，銅墊或焊球166可以設(shè)置于互相連接的元件之間。例如儲熱元件120與處理器118之間或儲熱元件120與熱電元件130之間。
[0056]圖6A至圖6F分別為根據(jù)本發(fā)明的電路板的制造方法的第三個實施方式于不同階段的側(cè)視示意圖。本實施方式中，電路板的制造方法是以形成結(jié)構(gòu)如電路板100的第三實施方式(請見圖5)為例作說明。
[0057]圖6A中，步驟SllO為先形成儲熱元件120，其中儲熱元件120具有第三凹槽114。接著，在儲熱元件120形成貫穿儲熱元件120的第三通孔117，并在第三通孔117內(nèi)設(shè)置第三導(dǎo)熱柱143。
[0058]圖6B中，步驟S120為在儲熱元件120上設(shè)置處理器118，其中處理器118與儲熱元件120之間可以通過設(shè)置焊球166與銅墊固定，以增進處理器118與儲熱元件120之間的固定強度。處理器118位于第三凹槽114內(nèi)并連接第三導(dǎo)熱柱143。接著，以固定架144包覆儲熱元件120。
[0059]圖6C中，步驟S130為提供具有多層結(jié)構(gòu)的基板102，其中基板102是由單層介電層164增層而形成。因此，在步驟S130之初，在單層介電層164先形成第二通孔116，并在第二通孔116內(nèi)設(shè)置第二導(dǎo)熱柱142。此外，在將單層介電層164增層的步驟中，可以先形成第四圖案化金屬層162作為電路板中的線路層。
[0060]圖6D中，步驟S140為分別于基板102的相對兩表面形成第一凹槽110以及第二凹槽112，其中第一凹槽110以及第二凹槽112彼此相對，且單層介電層164位于第一凹槽110以及第二凹槽112之間。
[0061]圖6E中，步驟S150為在第一凹槽110設(shè)置熱電元件130，以將熱電元件130埋入于基板102之中，其中熱電元件130與第二導(dǎo)熱柱142連接。同樣地，熱電元件130與第二導(dǎo)熱柱142之間可以通過焊球166與銅墊固定，以增進熱電元件130與第二導(dǎo)熱柱142之間的固定強度。
[0062]圖6F中，步驟S160為先將基板102翻轉(zhuǎn)，以利于進行打件。接著，將步驟S120配置完成的處理器118、儲熱元件120以及固定架144設(shè)置于第二凹槽112，以將各元件埋入于基板102中，其中儲熱元件120位于處理器118與熱電元件130之間。也就是說，處理器118、儲熱元件120、熱電元件130以及固定架144是沿同一方向埋入基板102之中。同樣地，為了提升元件第二導(dǎo)熱柱142與第三導(dǎo)熱柱143之間的固定強度，可以在第二導(dǎo)熱柱142與第三導(dǎo)熱柱143之間設(shè)置焊球166與銅墊。
[0063]綜上所述，本發(fā)明的電路板為一種埋入式電路板，其具有內(nèi)埋于基板的儲熱元件以及熱電元件。儲熱元件用于儲存處理器產(chǎn)生的廢熱。熱電元件用于將儲熱元件儲存的熱能轉(zhuǎn)換為電能。因此，當(dāng)處理器設(shè)置于電路板上并開始工作后，在處理器產(chǎn)生的熱能將被儲存并傳導(dǎo)至熱電元件轉(zhuǎn)換為電能，以達(dá)到熱回收的功能。此外，由于儲熱元件可以將熱能儲存于其中，因此即使當(dāng)處理器停止工作后，熱電元件仍能持續(xù)產(chǎn)生電能，以提供電能給其他需維持工作的元件，借此達(dá)到省電功能。
[0064]雖然本發(fā)明已以多種實施方式公開如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種不同的選擇和修改，因此本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項】
1.一種具有熱回收功能的電路板，其特征在于，所述電路板包含: 基板； 儲熱元件，其內(nèi)埋于所述基板中并連接處理器，以與所述處理器進行熱交換；以及 熱電元件，其內(nèi)埋于所述基板中，并包含: 第一金屬接面，其連接所述儲熱元件，以與所述儲熱元件進行熱交換；以及第二金屬接面，其與所述第一金屬接面接合，其中所述熱電元件通過所述第一金屬接面與所述第二金屬接面之間的溫度差產(chǎn)生電動勢。2.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述電路板還包含: 載板，其設(shè)置于所述儲熱元件與所述處理器之間，所述載板包含: 至少一個第一通孔，其貫穿所述載板；以及 第一導(dǎo)熱柱，其設(shè)置于所述第一通孔內(nèi)，其中所述儲熱元件與所述處理器通過所述第一導(dǎo)熱柱進行熱交換。3.如權(quán)利要求2所述的電路板，其特征在于，所述基板還包含: 第一開口，其設(shè)置于所述基板表面，其中所述儲熱元件位于所述第一開口內(nèi)；以及第二開口，其設(shè)置于所述基板另一表面并相對所述第一開口，其中所述載板位于所述第二開口內(nèi)，所述第一開口與所述第二開口彼此相通，且所述第一開口的寬度大于所述第二開口的寬度。4.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述儲熱元件還包含: 夕卜殼; 相變化材料，其填充于所述外殼內(nèi)；以及 至少一個連接墊，其設(shè)置于所述外殼，所述熱電元件的所述第一金屬接面通過所述連接墊連接所述相變化材料。5.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述基板還包含: 第一凹槽，其設(shè)置于所述基板的表面，其中所述熱電元件位于所述第一凹槽內(nèi)； 第二凹槽，其設(shè)置于所述基板的另一表面，其中所述儲熱元件位于所述第二凹槽內(nèi)，所述第一凹槽以及所述第二凹槽彼此相對，且至少部分所述基板位于所述儲熱元件以及所述熱電元件之間； 至少一個第二通孔，其設(shè)置于所述儲熱元件以及所述熱電元件之間的部分所述基板上；以及 第二導(dǎo)熱柱，其設(shè)置于所述第二通孔內(nèi)，其中所述儲熱元件以及所述熱電元件通過所述第二導(dǎo)熱柱進行熱交換。6.如權(quán)利要求5所述的電路板，其特征在于，所述儲熱元件還包含: 夕卜殼; 相變化材料，其填充于所述外殼內(nèi)； 至少一個第三通孔，其貫穿所述儲熱元件；以及 第三導(dǎo)熱柱，其設(shè)置于所述第三通孔內(nèi)，其中所述處理器與所述熱電元件的所述第一金屬接面通過所述第三導(dǎo)熱柱進行熱交換。7.如權(quán)利要求5所述的電路板，其特征在于，所述電路板還包含固定架，其設(shè)置于所述第二凹槽，所述儲熱元件位于所述固定架內(nèi)，其中所述儲熱元件還包含第三凹槽，所述處理器位于所述第三凹槽內(nèi)，其中所述基板、所述固定架、所述儲熱元件與所述處理器的表面為共平面。8.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述電路板還包含: 導(dǎo)熱單元，其設(shè)置于所述儲熱元件與所述處理器之間或所述儲熱元件與所述熱電元件之間，其中所述導(dǎo)熱單元由金屬、石墨烯或其組合組成。9.一種具有熱回收功能的電路板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包含: 在第一增層介電層形成第一開口，并將儲熱元件置入所述第一開口中，以將所述儲熱元件埋入所述第一增層介電層中； 在所述第一增層介電層以及所述儲熱元件上設(shè)置第一圖案化金屬層； 在所述第一增層介電層與所述第一圖案化金屬層上設(shè)置第二增層介電層，所述第二增層介電層具有第二開口，所述第二開口連接所述第一開口 ； 在所述儲熱元件上以及在所述第二開口內(nèi)設(shè)置載板，并在所述第二增層介電層與所述載板上設(shè)置第二圖案化金屬層；以及 在所述第二增層介電層或所述第一增層介電層形成第三開口，并在所述第三開口中設(shè)置熱電元件，以將所述熱電元件埋入所述第二增層介電層中，其中所述熱電元件通過所述第一圖案化金屬層與所述儲熱元件連接。10.一種具有熱回收功能的電路板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包含: 在單層介電層上形成至少一個通孔，并在所述通孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)熱柱； 增層所述單層介電層以形成基板； 分別在所述基板的相對兩表面形成第一凹槽以及第二凹槽，其中所述單層介電層位于所述第一凹槽以及所述第二凹槽之間； 在所述第一凹槽設(shè)置熱電元件，以將所述熱電元件埋入于所述基板之中，其中所述熱電元件與所述導(dǎo)熱柱連接； 在儲熱元件形成至少另一通孔，并在所述另一通孔內(nèi)填充另一導(dǎo)熱柱； 在所述儲熱元件上設(shè)置處理器，其中所述處理器連接于所述另一導(dǎo)熱柱；以及在所述第二凹槽設(shè)置所述儲熱元件與所述處理器，以將所述儲熱元件埋入于所述基板之中，其中所述儲熱元件位于所述處理器與所述熱電元件之間。
【文檔編號】H05K1/02GK105992454SQ201510069134
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】陳盈儒, 吳明豪, 余丞博
【申請人】欣興電子股份有限公司