專利名稱：一種高散熱電路板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一種電路板，特別關(guān)于 一種高散熱電路板及其制作 方法。
背景技術(shù)：
一般，印刷電路板的基板材質(zhì)包括下列四種(1 )紙質(zhì)基板；(2 ) 復(fù)合基板；(3)玻璃纖維環(huán)氧基板；及(4)軟質(zhì)基板。其中，又以 玻璃纖維環(huán)氧基板制成的電路板最為廣泛使用，其材質(zhì)為玻璃纖維布含浸耐燃性環(huán)氧樹脂，導(dǎo)熱性和散熱性皆較差；當(dāng)高發(fā)熱量的電子組 件與系統(tǒng)設(shè)置于該電路板時(shí)，該電路板無(wú)法有效排除熱能，使該電子 組件或系統(tǒng)的使用壽命或效能降低。為改善此一問(wèn)題，目前大多采用于印刷電路板上增加散熱孔、鍍 上金屬薄膜、涂上散熱膏、或于印刷電路板的基板底部加裝金屬塊的 方式進(jìn)行散熱，其中又以于印刷電路板的基板底部加裝金屬塊的方式 最常被使用，且為上述散熱效果最佳的方式，如中國(guó)臺(tái)灣專利公告第 595016號(hào)專利r具高校散熱的發(fā)光二極管模塊」及公告第1239661號(hào) 專利「LED模塊散熱裝置J專利，即表面黏結(jié)一金屬塊的方式進(jìn)行散 熱，但此方示的散熱效果會(huì)依據(jù)不同的接合方法與黏著劑性質(zhì)，導(dǎo)致 影響其散熱效果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的提供一種高散熱電路板。該高散熱電路板，包 括至少一金屬基板； 一漸進(jìn)層，形成于該金屬基板的表面上；及一 絕緣層，形成于該漸進(jìn)層的表面上。其中，該金屬基板的材質(zhì)可為銅、金、銀、銦、錫、鋅、鋁或上 述材料的合金等高導(dǎo)熱金屬材料所構(gòu)成，而該金屬基板的厚度范圍可為0.1mm至10mm，又以5mm以內(nèi)的范圍為最佳；接著，該漸進(jìn)層的 材質(zhì)選自由鋁氧化物(AlxOy)、鋁氮化物(A1NX)及其混合物等材質(zhì) 所構(gòu)成，其用以降低熱應(yīng)力，而該漸進(jìn)層的厚度范圍可為0.5um至 200um;再者，該絕緣層材質(zhì)為一具有良好導(dǎo)熱材質(zhì)的絕緣材料，該材 料可為氧化鋁(A1203 )、氮化鋁(A1N)或其混合物所構(gòu)成，而該絕 緣層的厚度范圍為0.5um至5mm。本發(fā)明的第二目的提供一種高散熱電路板的制作方法。該方法包 括于一金屬基板的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一漸進(jìn)層；及， 于該漸進(jìn)層的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一絕緣層。其中，形成該漸進(jìn)層及該絕緣層所利用的表面處理技術(shù)，該技術(shù) 可為電鍍、熱噴涂(thermal spraying)、真空賊鍍(sputtering technology )、 化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)或上述兩種以上所搭配 的方法。因上述的方法皆可將該金屬基板、該漸進(jìn)層及該絕緣層有效 密合，而可替代習(xí)知利用黏著劑的結(jié)合方式，避免該接合方式所形成 的缺失。綜上所述，該絕緣層不僅可取代散熱性不佳的樹脂基板，該表面 處理技術(shù)亦可排除都著劑的使用，使該絕緣層及該金屬基板之間藉由 一漸進(jìn)層形成較佳的接合界面、且提高散熱效果，當(dāng)該電路板上構(gòu)裝 一電子組件時(shí)，該電子組件所產(chǎn)生的熱能即會(huì)藉由該絕緣層均勻分布， 再利用下方的金屬基板將熱釋放至外界，達(dá)到散熱的目的。


圖1代表習(xí)知印刷電路板結(jié)構(gòu)圖； 圖2代表本發(fā)明高散熱電路板的結(jié)構(gòu)圖； 圖3代表本發(fā)明高散熱電路板的制作方法流程圖；與 圖4本發(fā)明實(shí)施例的散熱效果數(shù)據(jù)圖。圖號(hào)說(shuō)明IO于一金屬基板的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一漸進(jìn)層 20于該漸進(jìn)層的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一絕緣層1習(xí)知印刷電路板 11金屬基板12玻璃纖維環(huán)氧基板13銅箔層2高散熱電路板21金屬基斧反22絕緣層A溫度-時(shí)間曲線B溫度-時(shí)間曲線具體實(shí)施方式
為使熟悉該項(xiàng)技藝人士了解本發(fā)明的目的，茲配合圖式將本發(fā)明 的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1代表習(xí)知印刷電路板結(jié)構(gòu)圖， 一般具有高散熱效果的習(xí)知印 刷電路板1的結(jié)構(gòu)由一銅箔層13、 一玻璃纖維環(huán)氧基板12及一金屬板 11所構(gòu)成；其中該銅箔層13、該玻璃纖維環(huán)氧基板12及該金屬板11 之間以黏著劑將三者接合，然而依據(jù)不同的接合方法與黏著劑性質(zhì)， 將影響該銅箔層13、該玻璃纖維環(huán)氧基板12及該金屬板11之間的熱 傳導(dǎo)，導(dǎo)致該印刷電路板1的散熱效果不如預(yù)期。圖2代表本發(fā)明高散熱電路板的結(jié)構(gòu)圖，如圖所示，該高散熱電 路板2包括至少一金屬基板21; —漸進(jìn)層22，用以降低熱應(yīng)力，該 漸進(jìn)層22形成于該金屬基板21的表面上；及， 一絕緣層23,該絕緣 層23形成于漸進(jìn)層22的表面上。接著，請(qǐng)同時(shí)參考圖2及圖3，其代表本發(fā)明高散熱電路板的制 作方法流程圖，于本實(shí)施例中，該高散熱電路板2的制程先準(zhǔn)備一金 屬基板21，并將該金屬基板21施以必要的清潔過(guò)程，該金屬基板21 的厚度為10mm以下；接著，進(jìn)行步驟10.于一金屬基板的表面，藉 由一表面處理技術(shù)形成一漸進(jìn)層；該步驟IO利用表面處理技術(shù)在該金 屬21基板的一表面上形成一漸進(jìn)層22，該漸進(jìn)層22為一非計(jì)量型氮化鋁層(AlNx)，其中(Kx〈1，其厚度約為0.5um至200um之間，用 以降低熱應(yīng)力；再，進(jìn)行步驟20.于該漸進(jìn)層的表面，藉由一表面處理 技術(shù)形成一絕緣層；該步驟20利用表面處理技術(shù)在該漸進(jìn)層22的表 面—形成一絕緣層23，該絕緣層23的材質(zhì)為一氮化鋁(A1N),其厚度 范圍約為0.5um至5mm，而該絕緣層23可取代一般應(yīng)用的樹脂基板， 并提供電路布植所需的絕緣表面；藉由上述的制程，即可制得一高散 熱電路板2。其中，該金屬基板21的金屬材質(zhì)可采用銅、金、銀、銦、錫、鋅、 鋁以及上述材料的合金等高導(dǎo)熱金屬材料所構(gòu)成；而該漸進(jìn)層22的材 質(zhì)除上述的非計(jì)量型氮化鋁層(AlNx)，亦可為一鋁氧化物(A1xOy) 或該鋁氧化物(A1xOy)與鋁氮化物(AlNx)的混合物；接著，該絕緣 層23的材質(zhì)除上述的氮化鋁(A1N)外，尚可為氧化鋁(A1203 )或該 氧化鋁(A1203 )與該氮化鋁(A1N)的混合物。此外，該表面處理技術(shù)可為電鍍、熱噴涂(thermal spraying)、真空 '減鍍(sputtering technology )、化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)或上述兩種以上所搭配的方法。圖4本發(fā)明實(shí)施例的散熱效果數(shù)據(jù)圖，其中曲線A及曲線B各為 習(xí)知印刷電路板及本發(fā)明高散熱電路板分別安裝一 1瓦(W)功率的發(fā)光 二極管組件時(shí)，使用時(shí)間與測(cè)量該發(fā)光二極管組件溫度的數(shù)據(jù)圖，由 圖中可知，本發(fā)明電3各板的發(fā)光二極管溫度(曲線B ),于一段時(shí)間后 大致可低于習(xí)知電路板的發(fā)光二極管溫度(曲線A)約l(TC以上的溫 度差距，因此，本發(fā)明的電路板確實(shí)可有效散熱，降低組件溫度。然而以上所述的，僅為本創(chuàng)作的一較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限 定本創(chuàng)作實(shí)施的范圍。即凡依本創(chuàng)作申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆為本創(chuàng)作專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1、一種高散熱電路板，包括至少一金屬基板；一漸進(jìn)層，形成于該金屬基板的表面上；與一絕緣層，形成于該漸進(jìn)層的表面上。
2、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該金屬基 板的金屬材料選自由銅、金、銀、銦、錫、鋅、鋁及其合金 所組成的群組。
3、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該漸進(jìn)層 的材質(zhì)選自由鋁氧化物、鋁氮化物及其混合物所組成的群 組。
4、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該絕緣層 的材料選自由氧化鋁、氮化鋁及其混合物所組成的群組。
5、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該金屬基 板的厚度范圍為O.lmm至10mm。
6、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該漸進(jìn)層 的厚度范圍為0.5um至200um。
7、 如權(quán)利要求1所述的高散熱電路板，其中該絕緣層 的厚度范圍為0.5um至5mm。
8、 一種高散熱電路板的制作方法，包括 于一金屬基板的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一漸進(jìn)層；及于該漸進(jìn)層的表面，藉由一表面處理技術(shù)形成一絕緣層。
9、 如權(quán)利要求8所述的高散熱電路板，其中該表面處 理技術(shù)選自由電鍍、熱噴涂、真空濺鍍、化學(xué)氣相沉積及上 述兩種以上的方式搭配的群組。
全文摘要
本發(fā)明一種高散熱電路板及其制作方法，該電路板包括至少一金屬基板、一漸進(jìn)層及一絕緣層。其中，該漸進(jìn)層形成于該金屬基板的表面上，用以改善該金屬基板與該絕緣層間的附著性，而該絕緣層將一具有高導(dǎo)熱性質(zhì)材質(zhì)形成于該漸進(jìn)層的表面上；當(dāng)該電路板上構(gòu)裝一電子組件時(shí)，該電子組件所產(chǎn)生的熱會(huì)藉由該絕緣層均勻分布，再利用該金屬基板將熱排出。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101321429SQ20071011064
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者周邦彥, 簡(jiǎn)谷衛(wèi) 申請(qǐng)人:鈺衡科技股份有限公司