專利名稱：高散熱的多層電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
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(dǎo)電層。或是在基板上形成電路之后，通過(guò)一膠合工藝，將多個(gè)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(shè)計(jì)概念，印刷電路板也朝向小孔徑、高密度、多層數(shù)、細(xì)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(dǎo)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(dǎo)介質(zhì)。然而以空氣傳導(dǎo)方式散熱，無(wú)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(yán)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(dǎo)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(dǎo)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(lái)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(huì)降低基板的可靠度。同時(shí)，接著劑會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)品的侵蝕，使得印刷電路板的金屬接著接口強(qiáng)度下降。一般接著劑的導(dǎo)熱性非常的差，而且其厚度往往高達(dá)170微米(μm)以上，因此大大降低了整個(gè)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(shì)。
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(shì)，因而在防止噪聲設(shè)計(jì)方面要求也相對(duì)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(shè)計(jì)上還需增加許多裝置來(lái)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(duì)應(yīng)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(shù)問(wèn)題是提供一種高散熱的多層電路板，解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)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(wèn)題。
為達(dá)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(diǎn)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(gè)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(shè)置于該電路層上方。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)在于，該絕緣層與該緩沖表面是經(jīng)一陽(yáng)極處理所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(jié)構(gòu)的薄層所形成。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)在于，該具有微孔洞結(jié)構(gòu)的薄層是由噴覆成型法、化學(xué)氣相沉積法、氣相凝結(jié)法、分子束磊晶法、無(wú)電鍍法、化學(xué)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(diǎn)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(diǎn)在于，還包含一金屬覆蓋層，設(shè)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(diǎn)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(diǎn)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(gè)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(jié)合于該電路層上方。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)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(lái)接著。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)在于，該電路層可通過(guò)膠合以產(chǎn)生離子元素進(jìn)行組件粘著。
上述的高散熱的多層電路板，其特點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)在于，還包含一金屬覆蓋層，設(shè)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(diǎn)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(shù)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(fù)層疊絕緣層和電路層以形成多層電路結(jié)構(gòu)，整個(gè)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(jié)構(gòu)中的絕緣層，其表面具有微孔洞，可增加電路層的附著力來(lái)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(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的多層電路板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；及圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)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(shí)施方式
本發(fā)明所揭示的高散熱的多層電路板，其是通過(guò)基板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)是以金屬板材作為基材，配合基板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，于基板表面堆棧多個(gè)絕緣層和電路層的組合，利用具有微孔洞的緩沖表面來(lái)增加絕緣層的附著力，并且于結(jié)構(gòu)中加入金屬覆蓋層。其特色在于整個(gè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)施例揭示如下。
請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的四層電路板結(jié)構(gòu)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(yáng)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(dāng)?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(hù)層。
其中，于鋁金屬板材10表層進(jìn)行陽(yáng)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(yáng)極處理之后，會(huì)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(shí)施例則利用此陽(yáng)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(guān)鍵，傳統(tǒng)多層基板多以雷射或機(jī)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(shí)易使孔徑不良，本發(fā)明應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)，可在不需電路的區(qū)域上抗電鍍阻劑，再進(jìn)行化學(xué)析鍍來(lái)完成。
本發(fā)明還可同時(shí)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(shí)施例的結(jié)構(gòu)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(jìn)行陽(yáng)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(dāng)?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(jìn)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(jié)構(gòu)的薄層。在機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)或半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域，為了對(duì)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(jìn)行薄膜沉積處理時(shí)，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(wú)法得到的具有特殊構(gòu)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(jié)構(gòu)的薄層，可利用噴覆成型法、化學(xué)氣相沉積法、氣相凝結(jié)法、分子束磊晶法、無(wú)電鍍法、化學(xué)液相合成法和溶液-凝膠法(Sol-Gel Synthesis)等技術(shù)來(lái)完成。
本發(fā)明的電路層和金屬覆蓋層可為銅、金和銀等導(dǎo)電材料，并應(yīng)用化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法、電鍍和無(wú)電鍍法等半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)完成。絕緣層和電路層的接合方式也可通過(guò)膠合以產(chǎn)生離子元素來(lái)接著，或通過(guò)于電路層上方膠合組件或多層電路層，或是對(duì)絕緣層進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，再于其上方設(shè)置電路層，以增進(jìn)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(yáng)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(guò)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(qiáng)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(lái)說(shuō)，一般在絕緣層上進(jìn)行化學(xué)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(jìn)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(yīng)。
雖然本發(fā)明較佳實(shí)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(guān)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)然可作適當(dāng)?shù)母鼊?dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須以本發(fā)明的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)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(gè)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(shè)置于該電路層上方。
2.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(yáng)極處理所形成。
7.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(jié)構(gòu)的薄層所形成。
10.根據(jù)權(quán)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(jié)構(gòu)的薄層是由噴覆成型法、化學(xué)氣相沉積法、氣相凝結(jié)法、分子束磊晶法、無(wú)電鍍法、化學(xué)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(quán)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(quán)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(shè)于最頂端的該電路絕緣層表面。
13.根據(jù)權(quán)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(gè)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(jié)合于該電路層上方。
15.根據(jù)權(quán)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(lái)接著。
16.根據(jù)權(quán)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(guò)膠合以產(chǎn)生離子元素進(jìn)行組件粘著。
17.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(shè)于最頂端的該電路絕緣層上方。
24.根據(jù)權(quán)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(kāi)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(gè)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(jié)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(fù)層疊絕緣層和電路層以形成多層電路結(jié)構(gòu)，整個(gè)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(jié)構(gòu)中的絕緣層，其表面具有微孔洞，可增加電路層的附著力來(lái)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(hào)H05K1/05GK1612668SQ20031010237
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者劉明雄, 楊明祥, 朱源發(fā), 范國(guó)華 申請(qǐng)人:技嘉科技股份有限公司