TW200529709A - PCB mounted a radiator and LED package using the PCB and method manufacturing them - Google Patents

Description

200529709 七、 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（3 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明：

10 PCB 11嵌設孔 通孔 13散熱板 14銅質層 15鍍層 16鍍層 17樹脂遮蔽層 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 九、 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與塑膠印刷電路板(printed circuit board，PCB)有 關’尤指一種高效散熱型PCB其係藉由組設一散熱板及透過電鍍手 段使之連結於一電路與提昇其嵌設部接合面積之封閉特性而得以 改善信賴度與生產性者，以及一種利用該PCB構成之半導體封 製作該PCB之方法。 【先前技術】 200529709 ra-般皆係利用具有抗熱人 術製作而成者。险了^ 彳瓶’準度之電路形成技 外，PCB尚可㈣Μ 離之轉體龍絲板之固有用途 ^ 心取代老式導線架_莞封裝。 田PCB做為半導體封裝用基 作成本。 μ易’同時’也有利於降低製 基本上在 然而’塑膠製PCB之做為基板以搭载—半導體曰片

==:導線框她板等結構為差，因：在講求高散 …效率之+導體封裝場合，—般都把轉從料單中除名。 第1圖顯不一種具有散熱板之傳統PCB。

Θ '，—設有轩微孔3之PCB2係供搭載—半導體晶片 上之用且各β玄小孔内壁形成有一散熱途徑4。該散熱途徑4係自 f PCB之前表面延伸至後表面，經過無键罐理而得。於形成該 散熱途徑4後’再填入可混有導電材料之環氧樹月旨5於該等微孔3 内。此時，無電鑛銅部6係形成於該填有環氧樹脂5之微孔3前/ 後表面上’以達成該PCB之散熱目的。然而，難處在於製作這種散 熱結構絕非易事，何況因為孔洞過於微小以致散熱效果欠佳。 第2圖顯示另一種具有散熱板之傳統pcB，其中，做為一散熱 裝置之散熱板7係以，例如，一鋁板形式貼設於一 pcB8，且該散熱 板7設有-與之絕緣之電路。因此，該散_ 7之頂底面之間係為 電氣性絕緣，同時，該電路亦無法延伸至其底面，故而要建立一外 6 200529709 端部以形成一半導體封裝至為困難。 至於其他傳統技藝中，也不乏透過螺絲、或焊接、或黏接各法 將一隔離之金屬散熱板貼附於PCB之例子。 【發明内容】 本發明意在提供-齡其表Φ設有—散敵之高效散熱型 PCB，其顧驗套裝半導體組件轉決傳驗計之問題者。

從而，本發明目的之一在於提供一種高效散熱型pcB，該pCB 係藉由組設-散熱板於其上及透過魏手段連結該散熱板於一電 路部與提昇其後設部接合面積之觸特性而得赠善可信賴度與 生產力者，以及-種利用該PCB構成之半導體封裝與製作該p⑶之 方法。 又，本發明目的之二在於提供一種使用PCB之套裝半導體組 件，尤指-種具有散熱效果、聚光功能、光反射功能等以提供高亮 度之套裝半導體組件。 為達成上述目的，本發提供之ρ(：β包括有：其上形成一嵌 入孔與電路部之基板及—嵌設於該嵌人孔之金屬散熱板 ，且其嵌設 部係經施以電鍍手段以強化密封效果者。 從另-面向觀之，本發明所提供之套裝係一可利用pcB構 成之套裝半導體組件。該套裝LED包括有：一具有嵌入孔與電路部 之塑膠印刷電路板；-可於該電路部施加—電氣信號於其上時能發 射光線之發光二極體⑽）“ ；—_麟獻孔且供該L 1 2005297Q9 月設於其上之散_;—絲集與反_ LEJ)晶片所發射光線之光 反射器/絲11 ’·—用以雜賴該·部至該LED⑼之顯引 線及H亥PCB之上以保護該晶片與引、線之環氧樹脂材料。 【實施方式】 第3圖係本發明具有散熱板之印刷電路板⑽)-較佳實施例斷 面視圖’圖中，-散熱板係嵌人—嵌設孔而不嵌人另—嵌設孔者。 如圖所示，本發明之簡0包括有：一嵌設孔11，係用以嵌設 政熱板者，m d提卿成於該pGB頂底面之電路部彼此 進行電氣性連結之通道者；—散熱板13，係可使力嵌人該欲設孔 11者；-銅制14係形成於所有電路下方，其包含前述頂底面之 邊緣與如叹孔11之邊緣；鍍層15，16，侧以遮蔽該散熱板η、 銅f層14、與該通孔12之内壁者；及，一樹脂遮蔽層17，係用以 遮蓋该通孔12之某-預設寬度雜止該通孔形成—物理通路。 於侧該靖層14以形成上述電路部之前，該騎15係覆蓋 於包括該散熱板之職面在内之pcB全表面，鍍層16則係在 姓刻以形成上述電路部後嘯在該電路部上用以結合-導線者。 第4a至4g圖係本發明之PCB製作方法其一較佳實施例之系列 製程斷面視圖。 明參閱第4a圖。如圖所示，先行備妥一其上形成有該銅質層14 之底部基板P。再如第4b贿示，在該底部基板p形顧以喪設散 熱板之嵌設孔11及用以電氣性連結該底部基板P頂底面之通孔12。 200529709 次如第4c圖所示，利用其他製程所備妥之該散熱板13已叙入 該嵌設孔11。此際，該散熱板13之外緣係透過一強力安裝程序而 與該嵌設孔11之_緊密制。又，該賴板13之厚度係與其上 形成有銅質層14之該底部基板p之厚度相當。 次如第4d圖所示，在該散熱板13已嵌入該嵌設孔u之情況 I ’該無電觸15健蓋於前述底部基板p之整錄面，包括該 放熱板13之頂底面與該通孔12之内壁。 從而’所有形成於該底部基板表面之凹孔與溝槽，皆可利用該 鑛層15填平。此外，额層15細電·及物雌方式連結_ 成於散熱板13頂底面之前述銅質層14。 —因此，該散熱板可謂與底部基板P整合為—體。如第#圖所示， :電路部E係利用光阻方式透過座式餘刻製程而形成於該基板上 -人如第4f圖所示，金屬鍍層16之較佳 主 鑛層。又，形 该形成於電路部下方 成目的在於遮蔽該電路部E。當該:::二形 成=金細—蝴恤封伽途 °"主屬鑛層16之前’最好先形成-層對於 之鋼質層而言為-障壁層之鎳錄層。 200529709 次如第4g圖所示，用以遮蔽該通孔12以阻止其形成一物理通 路之樹脂層Π已然形成，藉之以完成PCB之整個製作程序。該樹 脂層17係可利用一種阻光樹脂層之顯影與硬化程序輕易形成之。 第5圖係本發明具有散熱板之PCB應用於套裝Lm)之較佳實施 例斷面視圖。該套裝包括有：一 PCB，該pcB具有一散熱板13， 該散熱板13形成有一反射槽18 ; — LED晶片19 ,該LED晶片19 係以熱導電性黏劑貼附於該反射槽18之底部；一用以結合該LED 晶片19於其電路部之壓接引線20 ; 一塑設於該pcB之上以保護該 LED晶片與引線免受外部撞擊或濕氣影響之透明環氧樹脂層u ; 及’ 一用以連結該PCB上/下電路部之通孔12，且該通孔12係沿一 切割線22切割者。 本發明之該PCB1G設有散熱板13，而該散熱板13則形成有一 反射槽18已如上述，從而使該散熱板13同時具有聚光與散熱功 能，藉以形成一高效型套裝冷光LED。 在本發明之另-實施例中，該散熱板13係被強力推進於一嵌入 孔内以便形成m設部之多量散熱麵，而可不計該反射槽之 形狀、該誠部基板P之厚度、以及單—底絲板之嵌設數量等。 具有散熱板13之本發明PCB10係可做為包括許多半導體裝置以 及該LED晶片19在内之各種電子裝置之高效套裝散熱組件。 此外，該散舰13亦得設置於—表面絲縣板以提昇其散熱 效果。 20052.9709 由於本發日狀金屬散熱板細密封方式呈現於該PCB上，故其 應用甚而可擴及需要高度散熱效果之半導體套裝裝置。 尤其是藉由-光反射槽之形成，既可同時達成聚光與散熱之高 效型套裝冷光LED效果，且有利於改善產品之生產性、品質、與功 效等。 以上，對於熟悉本技術領域之人士而言，本發明之基本理念當 可運用於其他不同形核对，故本發明提示之實施砸供例證而 非用以限雛實施範，惟任何引伸之變化仍應受申請專利範圍 各申請項之節制。 【圖式簡單說明】 為使本發明之結構、特徵、及效用等更易於瞭解起見 ，以下係 配合實施方式及/或先前技術之解說而提供之相關圖式，其中： 第1圖係一設有傳統散熱結構之PCB斷面視圖； 第2圖係一設有另類傳統散熱結構之PCB斷面視圖； 第3圖係本發明具有散熱板之pcB 一較佳實施例斷面視圖； 第4a至4g圖係本發明之PCB製作方法其一較佳實施例之系列 製程斷面視圖；及 第5圖係本發明套裝led —較佳實施例之斷面視圖。 【主要元件符號說明】 1半導體晶片

10 PCB 11 200529709 11嵌設孔 12通孔 13散熱板 14銅質層 15鍍層 16鍛層 17樹脂遮蔽層 18反射槽 19 LED晶片

2 PCB 20壓接引線 21透明環氧樹脂層 22切割線

3微孔 4散熱途徑 5環氧樹脂 6無電鍍銅部 7散熱板 8 PCB

Claims (1)

1. 200529709 十、申請專利範圍： 1· 一種印刷電路板(PCB)包括： 一基板，其上形成有一嵌入孔與電路；及 一金屬散熱板，其係嵌設於該嵌入孔者。 2·如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中，形成有一電 鑛層以遮蔽該嵌入孔之邊緣與該散熱板之頂底面，藉令該散熱板 與基板形成一體者。 3·如申請專利範圍第1或2項所述之印刷電路板，該印刷電路板 係可做為一套裝底部元件使用。 4·如申請專利範圍第1或2項所述之印刷電路板，其中，該散熱 板設有一反射光線用反射槽。 5· 一種套裝發光二極體(LED),包括： 一塑膠印刷電路板，其設有一嵌入孔與一電路部； 一發光二極體晶片係在該電路部施放一電氣信號時發射光線； 一散熱板係固設於該嵌入孔，而該發光二極体係架設於該散熱 板上； ^ 一種聚集與反射該發光二極體晶片射出光線之裝置； 一壓接引線翻以電性連接該電路部至該發光二極體晶片；及 塑设於該電路板以保護該晶片與引線用環氧樹脂。 6·如申請專利麵第5項所述之套裝發光二極體，其中，該用以 聚光與反光之裝置包括有-形成於該散熱板上之反射槽。 7.如申請專利範圍第5項所述之套裝發光二極體，其中，該印刷 13 I I 200529709 電路板設有一通孔以供電性連結該電路板之頂底兩面。 8· —種印刷電路板之製作方法，其包括以下若干步驟： 在一兩面皆形成一銅質層之基板上，形成一嵌入孔之步驟； 將一金屬散熱版嵌設於該嵌入孔之步驟； 在該基板上形成一第一電鍍層以遮蔽該散熱板之步驟； 餘刻该電鑛層與銅質層以形成一電路部之步驟；以及 在該電路部上形成—第二賴層之步驟，其中，該賴層係以金 屬構成以利焊接或引線壓接者。 9·如申明專利朗第8項所述之製作方法，其巾，—可供電性連 結該電路板頂抵兩面之通孔，係與該嵌入孔同時形成者。 10.如申請專利範圍第9項所述之製作方法，其中，—樹脂層之形 成係用以遮蔽該通孔以防制該通孔產生一物理通路者。

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