CN114512461A - 具有散热块的线路基板及其封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有散热块的线路基板及其封装结构，其中具有散热块的线路基板至少包括开放式基板以及散热块。开放式基板包括开口，开口贯穿开放式基板。散热块包括至少一高导热率构件，至少一高导热率构件配置在散热块中并且贯穿散热块，且至少一高导热率构件的导热率大于散热块的导热率，其中，散热块配置在开口中。本发明通过将至少一高导热率构件配置在散热块中，使得热能可通过至少一高导热率构件以及散热块快速传导散逸至线路基板的外部，避免线路基板处于高热环境，借此达到提升线路基板的散热能力的目的。

Description

具有散热块的线路基板及其封装结构

技术领域

本发明涉及一种基板结构，尤指一种具有高导热率散热块的线路基板。

背景技术

一般来说，线路基板用以承载多个的电子元件(例如芯片)，并且形成有效的电性回路。电子元件在运作时会产生热能，因此，为了避免电子元件因为热能导致效能降低，线路基板通常会配置散热块(heat-dissipation block)，以将电子元件所产生的热能传导至线路结构外。

然而，随着电子元件的增加、线路基板的线路结构以及电路设计的复杂化，线路基板不仅容易处于高热环境中，更难以快速散逸大量热能，因此，如何提升线路基板的散热能力为本领域重要的课题之一。

发明内容

有鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的主要目的是提供一种具有散热块的线路基板及其封装结构，通过将具有高导热率构件的散热块配置在线路基板内，以高导热率构件提高热能传导效率，避免线路基板及以及芯片处于高热环境，借此达到提升线路基板的散热能力的目的。

为了达成上述目的所采取的主要技术手段，本发明的具有散热块的线路基板包括开放式基板、散热块、第一介电层、第二介电层、至少一第一导热件以及至少一第二导热件。所述开放式基板具有相对的第一表面以及第二表面，并且包括贯穿所述开放式基板的开口。所述散热块配置在所述开口中，且所述散热块包括至少一高导热率构件，所述至少一高导热率构件贯穿所述散热块，并且所述至少一高导热率构件的导热率大于所述散热块的导热率。所述第一介电层配置在所述第一表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块。所述第二介电层配置在所述第二表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块。所述至少一第一导热件配置在所述第一介电层之上，并且与被所述第一介电层暴露出的所述散热块接触连接。所述至少一第二导热件配置在所述第二介电层之上，并且与被所述第二介电层暴露出的所述散热块接触连接。

为了达成上述目的所采取的主要技术手段，本发明的具有散热块的线路基板的封装结构包括开放式基板、散热块、第一介电层、第二介电层、至少一第一导热件、至少一第二导热件以及芯片。所述开放式基板具有相对的第一表面以及第二表面，并且包括贯穿所述开放式基板的开口。所述散热块配置在所述开口中，且所述散热块包括至少一高导热率构件，所述至少一高导热率构件贯穿所述散热块，并且所述至少一高导热率构件的导热率大于所述散热块的导热率。所述第一介电层配置在所述第一表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块。所述第二介电层配置在所述第二表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块。所述至少一第一导热件配置在所述第一介电层之上，并且与被所述第一介电层暴露出的所述散热块接触连接。所述至少一第二导热件配置在所述第二介电层之上，并且与被所述第二介电层暴露出的所述散热块接触连接。所述芯片配置在所述至少一第一导热件之上，并且与所述至少一第一导热件接触连接。

根据上述内容，本发明通过具有所述至少一高导热率构件的所述散热块来快速传导热能，以提升所述线路基板散逸热能的效率，借此达到有效提升线路基板的散热能力的目的。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的具有散热块的线路基板的示意图；

图2是本发明实施例的散热块的剖面示意图；

图3A～图3G是本发明实施例的制法示意图；以及

图4是基于本发明实施例的封装结构的示意图。

附图标记

1 线路基板 2 封装结构

100 开放式基板 110 核心层

111 导电盲孔 112 第五表面

113 第六表面 121 第一核心线路层

122 第二核心线路层 131 第一表面

132 第二表面 140 开口

141 内壁 200 散热块

210 高导热率构件 231 第三表面

232 第四表面 310 第一介电层

311 第一导电盲孔 312 第一导热盲孔

320 第二介电层 321 第二导电盲孔

322 第二导热盲孔 410 第一线路层

411 第一导热件 420 第二线路层

421 第二导热件 500 黏胶层

600 芯片 700 基板

A-A 剖面线 H 开口区

S1 焊接材料

具体实施方式

关于本发明的具有散热块的线路基板的实施例，请参考图1所示，所述线路基板1至少包括开放式基板100、散热块200、第一介电层310、第二介电层320、第一线路层410、第二线路层420、至少一第一导热件411、至少一第二导热件421，其中，所述开放式基板100具有相对的第一表面131以及第二表面132，且所述第一介电层310、所述第一线路层410、所述至少一第一导热件411配置在所述第一表面131之上，所述第二介电层320、所述第二线路层420、所述至少一第二导热件421配置在所述第二表面132之上。

所述开放式基板100具有开口140，所述开口140贯穿所述开放式基板100的所述第一表面131以及所述第二表面132。

所述散热块200配置在所述开口140中，且具有相对的第三表面231以及第四表面232。所述散热块200并且包括至少一高导热率构件210，所述至少一高导热率构件210配置在所述散热块200内且贯穿所述散热块的所述第三表面231以及所述第四表面232，并且所述至少一高导热率构件210的导热率大于所述散热块200的导热率。借此，所述至少一高导热率构件210可以快速的传导热能，且以侧向传导的方式将热能传导至所述散热块200内部，以通过所述散热块200整体快速散逸热能。

所述第一介电层310配置在所述第一表面131以及所述散热块200的所述第三表面231之上，且与所述开放式基板100以及所述散热块200接触连接。所述第一介电层310并且包括至少一第一导电盲孔311以及至少一第一导热盲孔312，所述至少一第一导电盲孔311暴露出部分的所述开放式基板100的所述第一表面131，所述至少一第一导热盲孔312暴露出部分的所述散热块200的所述第三表面231。

所述第二介电层320配置在所述第二表面132以及所述散热块200的所述第四表面232之上，且与所述开放式基板100以及所述散热块200接触连接。所述第二介电层320并且包括至少一第二导电盲孔321以及至少一第二导热盲孔322，所述至少一第二导电盲孔321暴露出部分的所述开放式基板100的所述第二表面132，所述至少一第二导热盲孔322暴露出部分的所述散热块200的所述第四表面232。

因此，通过与所述散热块200接触连接的所述第一介电层310以及所述第二介电层320，所述散热块200可被固定于所述开口140中，避免所述散热块200于后续工艺流程发生非预期的位移。

所述第一线路层410配置在所述第一介电层310之上，且与所述第一介电层310接触连接，并且通过所述至少一第一导电盲孔311与所述开放式基板100电连接。

所述至少一第一导热件411配置在所述第一介电层310之上，且与所述第一介电层310接触连接，并且通过所述至少一第一导热盲孔312与所述散热块200接触连接。进一步地，所述至少一第一导热件411通过所述至少一第一导热盲孔312与所述第三表面231接触连接。借此，所述至少一第一导热件411可经由所述至少一第一导热盲孔312将热能传递至所述散热块200。

所述第二线路层420配置在所述第二介电层320之上，且与所述第二介电层320接触连接，并且通过所述至少一第二导电盲孔321与所述开放式基板100电连接。

所述至少一第二导热件421配置在所述第二介电层320之上，且与所述第二介电层320接触连接，并且通过所述至少一第二导热盲孔322与所述散热块200接触连接。进一步地，所述至少一第二导热件421通过所述至少一第二导热盲孔322与所述第四表面232接触连接。借此，所述至少一第二导热件421可经由所述至少一第二导热盲孔322将来自所述散热块200的热能散逸至所述线路基板1的外部。

在本实施例中，所述至少一第一导热件411以及所述至少一第二导热件421仅用以传导及散逸热能，即所述至少一第一导热件411以及所述至少一第二导热件421不用以电连接也不用于信号传输。

在本实施例中，所述至少一第一导热件411以及所述至少一第二导热件421的导热材料可与所述第一线路层410以及所述第二线路层420的导电材料相同，且本发明不以此为限。

进一步地，所述开放式基板100包括核心层110、第一核心线路层121以及第二核心线路层122，其中，所述核心层110具有相对的第五表面112以及第六表面113，且具有至少一导电盲孔111。所述第一核心线路层121配置在所述第五表面112之上，且与所述核心层110以及所述第一介电层310接触连接，所述第二核心线路层122配置在所述第六表面113之上，且与所述核心层110以及所述第二介电层320接触连接，所述第一核心线路层121与所述第二核心线路层122并且通过所述至少一导电盲孔111彼此电连接，其中，所述核心层110围绕所述开口140。

在一实施例中，所述散热块200的所述第三表面231与所述开放式基板100的所述第一表面131共平面，所述散热块200的所述第四表面232与所述开放式基板100的所述第二表面132共平面。借此，使所述第一介电层310可平坦的形成于所述散热块200的所述第三表面231与所述开放式基板100的所述第一表面131之上，所述第二介电层320可平坦的形成于所述散热块200的所述第四表面232与所述开放式基板100的所述第二表面132之上。

在一实施例中，所述第一介电层310还配置在所述开口140的内壁141与所述散热块200之间，并且与所述第二介电层320接触连接，以将所述散热块200固定于所述开口140中。

在一实施例中，所述至少一第一导热件411以及所述至少一第二导热件421的其中一者与所述至少一高导热率构件210接触连接。借此，热能可更快速且直接地通过所述至少一高导热率构件210传导至所述散热块200，并且散逸至所述线路基板1外。

在一实施例中，所述散热块200的材料为金属，例如为铜材料，且本发明不以此为限制。

在一实施例中，所述至少一高导热率构件210的材料为碳材料，例如为石墨材料，且本发明不以此为限制。

借此，所述线路基板1的所述散热块200通过所述至少一高导热率构件210将热能快速传导至所述散热块200内部以及外部的所述至少一第二导热件421，以同时通过所述散热块200的整体以及所述至少一第二导热件421将热能散逸至所述线路基板1的外部，达到提升线路基板的散热能力的目的。

请参考图2，图2为图1中剖面线A-A的剖面示意图。在此实施例中，所述散热块200包括多个高导热率构件210，且所述等高导热率构件210平均分布于所述散热块200中，需注意的是，图1或图2所揭示的所述高导热率构件210的数量仅是用以示例，而非用以限制本发明。

在本实施例中，所述散热块200以四边形为例，然本领域技术人员可根据需求调整所述散热块200的外观形状，例如为圆形或多边形，且本发明不以此为限制。

以下将配合相关图式，并且以所述线路基板1为例来说明本发明实施例的制法。

如图3A所示，首先，备制基板700。在核心层110的第五表面112形成第一核心线路层121，且在所述核心层110的第六表面113形成第二核心线路层122，其中，所述核心层110定义有开口区H，且所述第一核心线路层121以及所述第二核心线路层122不形成于所述开口区H。

如图3B所示，形成开口140。在所述核心层110的所述开口区H形成所述开口140，以形成开放式基板100。

在一实施例中，形成所述开口140的工艺可以包含钻孔、激光、切割、冲压或其组合，但本发明不限于此。

如图3C所示，形成黏胶层500。涂布黏胶材料于所述第二核心线路层122之上。借此，以所述黏胶层500提供后续工艺流程所需的承载能力。

如图3D所示，置入散热块200。所述散热块200配置在所述开口140中，且由所述黏胶层500承载。所述散热块200包括至少一高导热率构件210，所述至少一高导热率构件210配置在所述散热块200内且贯穿所述散热块200的第三表面231以及第四表面232，并且所述至少一高导热率构件210的导热率大于所述散热块200的导热率。借此，所述至少一高导热率构件210可快速的以侧向传导的方式将热能传导至所述散热块200内部，以通过所述散热块200整体快速散逸热能。

如图3E所示，形成第一介电层310。在所述第一核心线路层121以及所述散热块200的所述第三表面231上压合所述第一介电层310，使所述散热块200与所述第一介电层310接触连接。

在一实施例中，所述第一介电层310还形成在所述开口140的内壁141与所述散热块200之间，以增加所述散热块200在所述开口140中的稳固性。

如图3F所示，形成第二介电层320。移除所述黏胶层500，且在所述第二核心线路层122以及所述散热块200的所述第四表面232上压合所述第二介电层320，使所述散热块200与所述第二介电层320接触连接，并且通过所述第一介电层310以及所述第二介电层320固定所述散热块200。

在一实施例中，所述第二介电层320与形成在所述开口140的所述内壁141与所述散热块200之间的所述第一介电层310接触连接。

如图3G所示，形成第一线路层410以及至少一第一导热件411，形成第二线路层420以及至少一第二导热件421。在所述第一介电层310形成至少一第一导电盲孔311以及至少一第一导热盲孔312，在所述第二介电层320形成至少一第二导电盲孔321以及至少一第二导热盲孔322。接着，在所述第一介电层310上形成所述第一线路层410以及所述至少一第一导热件411，在所述第二介电层320上形成所述第二线路层420以及所述至少一第二导热件421。于此，完成本发明实施例的所述线路基板1。

在一实施例中，所述第一线路层410以及所述至少一第一导热件411可以相同工艺流程形成，所述第二线路层420以及所述至少一第二导热件421可以相同工艺流程形成。

请参考图4，图4为根据本发明实施例的所述线路基板1所实现的封装结构2实施例，芯片600配置在图1或图3A～图3G所示的所述线路基板1之上，并且以焊接材料S1与所述线路基板1的所述至少一第一导热件411接触连接。借此，所述芯片600运作所产生的热能可通过所述至少一第一导热件411传导至所述线路基板1的所述散热块200，并且通过所述散热块200的所述至少一高导热率构件210以侧向传导(如图4中箭头方向)的方式快速传导至所述散热块200内部，并且同时传导至所述线路基板1的所述至少一第二导热件421，以通过所述散热块200的整体以及所述至少一第二导热件421将热能散逸至所述线路基板1的外部，达到提升线路基板1的散热能力的目的。

综上所述，本发明通过将所述至少一高导热率构件210配置在所述散热块200中，使得热能可通过所述至少一高导热率构件210以及所述散热块200快速传导散逸至线路基板1的外部，避免所述线路基板1处于高热环境，借此达到提升线路基板1的散热能力的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种具有散热块的线路基板，其特征在于，所述具有散热块的线路基板包括：

开放式基板，具有相对的第一表面以及第二表面，其包括：

开口，贯穿所述开放式基板；

散热块，配置在所述开口中，所述散热块包括：

至少一高导热率构件，配置在所述散热块内，且贯穿所述散热块，并且所述至少一高导热率构件的导热率大于所述散热块的导热率；

第一介电层，配置在所述第一表面以及所述散热块之上，且与所述散热块接触连接，并且暴露出部分的所述散热块；

第二介电层，配置在所述第二表面以及所述散热块之上，且与所述散热块接触连接，并且暴露出部分的所述散热块；

至少一第一导热件，配置在所述第一介电层之上，并且与被所述第一介电层暴露出的所述散热块接触连接；以及

至少一第二导热件，配置在所述第二介电层之上，并且与被所述第二介电层暴露出的所述散热块接触连接。

2.根据权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述至少一第一导热件以及所述至少一第二导热件的其中一者与所述至少一高导热率构件接触连接。

3.根据权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第一介电层配置在所述开口的内壁与所述散热块之间。

4.根据权利要求3所述的线路基板，其特征在于，所述第一介电层以及所述第二介电层彼此接触连接。

5.根据权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述至少一高导热率构件的材料为碳材料。

6.一种具有散热块的线路基板的封装结构，其特征在于，所述具有散热块的线路基板的封装结构包括：

开放式基板，具有相对的第一表面以及第二表面，其包括：

开口，贯穿所述开放式基板；

散热块，配置在所述开口中，所述散热块包括：

至少一高导热率构件，贯穿所述散热块，且所述至少一高导热率构件的导热率大于所述散热块的导热率；

第一介电层，配置在所述第一表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块；

第二介电层，配置在所述第二表面以及所述散热块之上，并且暴露出部分的所述散热块；

至少一第一导热件，配置在所述第一介电层之上，并且与被所述第一介电层暴露出的所述散热块接触连接；

至少一第二导热件，配置在所述第二介电层之上，并且与被所述第二介电层暴露出的所述散热块接触连接；以及

芯片，配置在所述至少一第一导热件之上，并且与所述至少一第一导热件接触连接。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述至少一第一导热件以及所述至少一第二导热件的其中一者与所述至少一高导热率构件接触连接。

8.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述第一介电层配置在所述开口的内壁与所述散热块之间。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述第一介电层以及所述第二介电层彼此接触连接。

10.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述至少一高导热率构件的材料为碳材料。

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