TW201220979A - Radiant heat circuit board and method for manufacturing the same - Google Patents

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201220979 . * 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係主張關於_年〇7月2〇日申請之韓國 H)-20HH)_87和2_年〇9月29日φ請之韓國專利案號= 2010-0094630之優先權’藉以引用的方式併入本文用作參考。 本發明係關於一種輻散熱電路板以及其製造方法。 【先前技術】 電路板係指-種電氣絕緣基板印製有線路圖案，且用來安裳 電子元件。 該些電子元件可包括發熱裝置(heat emitting ， 例如，發光二極體（LED)，❿且該些發熱裝置放出大量的熱。 從該些發歸置發出的熱增加了€路板的溫度，因此導致發熱裝 置的功能失效且降低發熱裝置的可靠度。 為解決發熱造成的問題，如圖1所示的一種輕散熱電路板已 被建議使用。 圖1繪示習知輻散熱電路板1的剖視圖。 參閱圖卜輻散熱電路板i包括一金屬板2、一絕緣層3、 —線路圖案4、以及用在發熱裝置的一安裝部5。 在上述習知輻散熱電路板1中，由於絕緣層3的干擾，從發 熱装置發出的熱並未傳送至用於散熱的金屬板2。 【發明内容】 本發明實施例提供-種具有新·構_散麵路板及其製 造方法。 201220979 本發明實施例提供一種輻散熱電路板可改善熱傳效能 (thermal efficiency)及其製造方法。 根據實施例，提供一輻散熱電路板用以安裝一發熱裝置於其 上，該輻散熱電路板包括：-金屬板’其包含銲錫的金屬突起物 而發熱裝置_於該金屬突起物；-接合層在該金屬突起物上； 一絕緣層在該金屬板上以暴露出該金屬突起物；以及一線路圖案 在該絕緣層上。 根據實施例，提供一種輻散熱電路板的製造方法，其包括： 藉由加工一金屬基板，形成具有該金屬突起物的一金屬板；藉由 電鍍包括銅的合金，該合金對金屬突起物上的銲錫呈現高黏著 性，以形成-接合層；形成-絕緣層在該金屬板上以暴露出該金 屬突起物，以及形成一線路圖案在該絕緣層上。 .如上所述，根據實施例，藉由提供包括散熱突起物（^紂 radiation pr〇trusi〇n)的金屬板在安裝墊(啦囬衍呢阳幻之下 方’而使從發熱裝置發出的熱可直接傳送至金屬板，因此可增加 散熱效率（heat radiati〇n efficiency)。此外，散熱突起:的 表面鍍覆包括_合金，因此改善對銲錫的黏著性，失敗率因此 得以降低。 【實施方式】 以下’將伴隨附圖詳述本發明實施例，因此與本發明有關的 熟習此項技術者可輕易理解該些實施例。_，該些實施例可具 有無限的各式修改。 〃 在以下的描述中，當指稱—部份為其包括-元件時，該部份 201220979 , 並未排除其它的元件，而是更包括其它元件，除非其前後文特別 說明。 為求方便描述與清晰之目的，圖示中每層的厚度或尺寸可能 被誇大、省略、或示意轉製。再者，構件的尺寸並未完全反映 實際大小。在以下的描述+，_的元件將以_號碼代表。 在本發明實施例的描述巾，應被理解，當提及一層（或 膜）、-區域、-圖案、或一結構是在另一基板、另一層（或 膜）、另一區域、另一塾片、或另一圖案「上」或「下」時，其 可直接或非直接形成在另—基板、層（或膜）、區域、藝片、或 圖案上，或可出現一或以上的中間層。 為了散熱之目的，實施例提供一使用一金屬板的電路基板， 其中該電路基板包括散熱結構和銲錫接合結構。 以下參閱圖2至圖1〇將描述根據第一實施例的一輻散熱 電路板100。 圖2繪示根據第一實施例的輻散熱電路板的剖視圖。 參閱圖2，根據第一實施例的輻散熱電路板丨⑼包括一金屬 板10、-接合層20形成在金屬板1〇上、一絕緣層3〇形成在接 合層20上、以及一線路圖案4〇形成在絕緣層3〇上。 金屬板10可包括含有鋁（A1)、鎳（則）、金（Au)、或 麵（Pt)其中之一的合金，其呈現優良熱傳導性。 金屬板10包括一金屬突起物11，發熱裝置6〇可安裝於金 屬突起物11上。 金屬突起物11從金屬板10突起與金屬板1〇垂直，且具有 201220979 一預定區域因此用於安裝（mount)發熱裝置60於其上的焊锡 可置於金屬板10的上方表面。 接合層20形成在金屬板10上。 接合層20增加從金屬板1〇突起的金屬突起物丨丨和焊錫5〇 之間的黏合強度，而且接合層20可以是以包括銅（cu)的合金 電鑛金屬板10所獲得的一層，而該合金為對焊錫5〇呈現優良黏 著性的一種材料，最好是包括銅（Cu)或鎳（M)的合金。 提供其上具有絕緣層30的金屬板1〇。 絕緣層30敞露(open)金屬突起物11。絕緣層3〇可包括呈 現低熱傳導性（大約〇.2W/mk至大約〇 4w/mk)的一環氧基 (epoxy-based)絕緣材料，或者可包括呈現較高熱傳導, 聚硫亞氨基（polyimide-based)樹脂。 如圖2所示，絕緣層30可具有一厚度等於具有接合層2〇在 其上之金屬突起物11的高度，或者可具有一厚度小於金屬突起 物11的高度。 絕緣層30可包括單一層或複數層。如果絕緣層3〇包括複數 層，該些層可包括相互不同的材料。 提供其上具有複數個線路圖案4〇的絕緣層3〇。 該些線路圖案40藉由圖案化疊層（以扣“幻在絕緣層3〇上 的一傳導層而形成。 該些線路圖案40可包括呈現高導電性及低阻抗的一材料。 據此，該些線路圖案40可藉由圖案化作為傳導層的一銅箱層而 形成。 201220979 而鍍覆銀 (a:=案4。可藉使用一薄鋼層為種子層 可作為發熱裝置60的安 60的焊錫50。發熱裝置 同時，金屬板10的金屬突起物11 裝墊，且在其上提供用於安裝發熱裝置 可形成在焊錫5〇上。 可藉由在金起物U塗覆一錯焊料或—無料料後且安 裝發熱裝置60在其上後進行熱處㈣形鱗錫5〇。 在金屬突起物11上的發熱裝置6〇，舉例而言，如 體封裝件的發光裝置，可透過導線65的接合而電性連接至= ，路圖案40。同時，可透過覆晶接合細心物㈣⑽而 女裝發熱裝置60。 a如上所述，金屬突起物n的上表面透過絕緣層邪而暴露至 、卜P以作為發熱裝置的安裝墊。據此，發熱裝置6()可直接 連接至金屬板1G而無需額外的安裝墊，散熱性因此增加。 此外，包括金屬突起物U的金屬板1〇之表面鍍覆含有銅 (Cu)或錄㈤的合金’該合金對焊錫5〇呈現的優良黏合強 度’當金屬板1G包含除了銅⑽以外的金屬時，藉此增加與 烊锡50的黏合強度。 據此’雖然藉由使用價錢低於銅（Cu)的在呂（A1)而形成金 屬板10，但亦可確保與焊錫5〇的散熱性和黏著性。 以下將參閱圖3至圖16描述圖2嫌熱電路板⑽的製造 方法。 圖3至圖1〇繪示圖2輻散熱電路板丨⑻的第一製造方法之 201220979 刹視圖。 首先’準備如圖3所示的一金屬基板10a後，如圖4所示藉 由處理金屬基板10a而形成金屬突起物π和金屬板1〇。 金屬基板10a可包括含有鋁（Α1)、鎳（Ni)、金（Au)、 或銘（Pt)之合金的其中一者，呈現優良熱傳導性。此外，金屬 基板10a可包括相對於焊錫呈現低黏合強度（adhesive strength)的金屬。 對金屬基板10a進行一滾壓程序（r〇iHng process)後藉 由一成型製程（molding process)而形成金屬突起物11，或藉 由蝕刻金屬基板10a而形成金屬突起物η。 在此情況下’金屬突起物11的高度根據絕緣層3〇的厚度而 定’因此金屬突起物11的高度可等於或大於絕緣層3〇的厚度， 稍後將述。 接著，圖5的接合層20形成在金屬板1〇和金屬突起物η 的表面上。 接合層20可藉由電鍍包括銅（Cu)或鎳（Ni)的合金而形 成，或是在使用如鋅酸鹽（zincate)的金屬鹽化學處理金屬板 10和金屬突起物11的表面後，藉由電鍍含有銅（Cu)或鎳 (Ni)的合金而形成接合層20。 一 接著，如圖6所示，一第一絕緣層31形成在金屬板10上。 第一絕緣層31可藉由塗覆和硬化含有呈現絕緣性的環氧基 樹脂的半固化片（prepreg)而形成。 第一絕緣層31塗覆在除了金屬突起物11之外的金屬板1〇 201220979 的接合層20上，因此第一絕緣層31可具有一厚度小於金屬突起 物11的高度。 接著，如圖7所示，準備包括一銅箔層45的一第二絕緣層 35 °

第一絕緣層31和第二絕緣層35的厚度總合可等於或小於金 屬突起物11的高度，而且第二絕緣層35可包括與第一絕緣層Μ 相同的環氧基樹脂。 V 圖7的銅箔層45和第二絕緣層35的疊層結構可以為一習知 的銅箔基板（Copper Clad Laminate，CCL)，或者可藉由將漿 狀的第一絕緣層35塗覆在銅箔層45上且將該所組成的結構硬|匕 而形成。 圖7的銅箔層45和第二絕緣層35的疊層結構具有預定的開 孔 35a 和 45a。 換言之，第二絕緣層35包括絕緣開孔35a，其尺寸與金屬 突起物11區域相同，以及銅箔層45包括銅箔開孔45a，輿 開孔35a對齊。 ” 開孔35a和45a可藉由如鑽孔製程或雷射製程的機械方法所 形成。 接著，如圖8所示’對齊絕緣開孔35以暴露出突起超過第 一絕緣層31的金屬突起物11，且圖6和圖7的該些結構藉由熱 壓（thermo-compression)而整合為一體，因此第二絕緣層π 位於第一絕緣層31上。 因此，第一和第二絕緣層31、35形成圖2的絕緣層3〇，且 10 201220979 絕緣㈣的厚度等於或小於金屬突起物u的高度。 接者’如圖9所示，預定的蜂路圖案40藉由侧銅箱層45 而形成，且可以鍍覆銀（Ag)或鋁（Al)。 m 不同的疋，在藉由侧圖7疊層結構中的銅落層45而形 線路圖案40之後，熱壓該所得的結構與圖6的結構。 在如圖9所示的酿熱電路板議巾，絕緣層3〇為敞露 (open)的，且直接連接金屬板1〇的金屬突起物u作為發哉裝置 60的安裝墊’因此從發熱裝置6〇發出的熱可直接傳送至金屬板 10，因此增加熱傳效能。 在具有上述結構的輻散熱電路板⑽中，金屬突起物^的 表面鐘覆包括銅⑽的材料，以增加相對於發熱裝置⑼的黏 著性。 如上所述，形成具有鍵銅（Cu)表面的接合層2〇。因此， 將焊錫50的焊f* (cream)塗覆在金屬突起物u表面的接合層 20之後，如圖10所示，發熱裝置60安裝在焊錫5〇的焊膏上。 之後，焊錫50的焊膏和接合層20藉由熱處理而彼此結合，因此 將發熱裝置60穩固接合在焊錫50上。 上述的輻散熱電路板用於背光單元的光源或照明裝置的光 源。特別是，當具有發出大量熱的發光二極體封裝件的輻散熱電 路板被用於背光單元的光源或照明装置的光源時，輻散熱電路板 藉由金屬突起物11而將發光二極體封裝件發出的熱排放至外 部，藉以呈現高散熱效率以及優良的黏著性，即使相對於使用含 有銅以外的金屬基板的裝置來說。 π 201220979 同時’圖2的輻散熱電路板100可藉由不同於圖3至圖 的製造方法所形成。 以下，參閱圖11至圖16將描述圖2輻散熱電路板丨 造方法。 ^ 在準備如圖11所示的一金屬基板l〇a後，藉由處理金屬基 板10a而形成金屬突起物11和金屬板1〇，如圖12所示。 金屬基板10a可包括含有鋁（A1)、鎳（Ni)、金（Au) 或鉑（Pt)的合金的其中一者，呈現優良熱傳導性，或可包括呈 現與焊錫50具有低黏合強度的金屬。 可藉由一滚壓程序（rol 1 ing process)模製成型金屬基板 l〇a、或藉由蝕刻金屬基板i〇a，而形成金屬突起物^。 在此情況下，金屬突起物11的高度根據絕緣層3〇的厚度而 定，因此金屬突起物11的高度可等於或大於絕緣層3〇的厚度， 稍後將述。 接著，如圖13所示，接合層20形成在金屬板1〇的表面和 金屬突起物11的表面。 接合層20可藉由以含有銅（Cu)或鎳（Ni)的合金來電鍍 而形成在金屬板10的表面和金屬突起物U的表面，或是在使用 如辞酸鹽（zincate)的金屬鹽化學處理金屬板10和金屬突起物 11的表面後’藉由電鍍含有銅（Cu)或鎳（Ni)的合金在金屬板 10的表面和金屬突起物u的表面上而形成。 接著，如圖14所示，絕緣層3〇形成在金屬板1〇上。 絕緣層30可藉由鍍覆含有環氧樹脂的絕緣材料、以等於或 12 201220979 小於金屬突起物11高度而形成並以此方式而暴露出金屬突起物 11 ° 接著’如圖15所示’銅箔層45形成在絕緣層30上，而且 絕緣層30藉由熱壓製程（therm〇_c〇mpressi〇n)而硬化 (cured) ° 在此情況下’如果金屬突起物η突起超過絕緣層3〇，鋼箔 層45可具有與金屬突起物u區域相同大小的一孔（未顯示）以 暴露金屬突起物11。 接著，如圖16所示，預定的線路圖案4〇藉由蝕刻銅箔層 45而形成，而且線路圖案4〇可電鍍上銀（Ag)或鋁（Α1)。 在此情況下，如果銅箔層45覆蓋金屬突起物η的上部，蝕 刻銅箱層45，使在形成線路圖案4〇日寺暴露出金屬突起物 根據第二製造方法，絕緣層3〇包括一層（〇ne layer)，而且 銅绪層45直接形成在絕緣層3〇上，因此可以減少製造程序的次 數。 在如圖16所示的輻散熱電路板100中，絕緣層30係暴露 出，而且直接連接至金屬板1G的金屬突起物η作為發熱裝置6〇 的女裝墊，因此從發熱襄置60發出的熱可直接傳送至金屬突 物11，因此增加熱傳效能。 在具有上述結構的輻散熱電路板⑽中，金屬突起物u的 t面以含有銅⑽的材料電鑛，以增加對於發熱裝置60的黏 者性。 < 如上所述’形成具有以銅（Cu)電鍍表面的接合層劭。因 13 201220979 此，將焊錫50的鮮膏塗覆在如圖2所示的金屬突起物η表面的 接合層20之後’發熱裝置60安裝在焊錫50的銲膏上。之後， 焊錫50的銲膏和接合層20藉由熱處理而彼此組合，因此將發熱 裝置60穩固接合在焊錫50上。 以下，參閱圖17將描述根據另一實施例的輻散熱電路板 200。 圖17繪示根據第二實施例的輻散熱電路板2〇〇的剖視圖。 參閱圖17,根據第二實施例的輻散熱電路板2〇〇包括一金 屬板110、一接合層120形成在金屬板no上、一絕緣層形 成在接合層120上、以及一線路圖案14〇形成在絕緣層13〇上。 金屬板110可包括呈現優良熱傳導性之含有紹（A〗）、鎳 (Ni)、金（Au)、和鉑（Pt)合金的其中一者。 金屬板110包括發熱裝置(heat emitting device)160安裝 在其上的一金屬突起物111。 金屬突起物111從金屬板110突起與金屬板11〇垂直，而且 具有一預定區域，因此用於安裝發熱裝置16〇在其上的焊錫15〇 可位於金屬板110的上表面。 只在金屬突起物111的上方表面選擇性形成接合層120。 接合層120增加從金屬板110突起的金屬突起物m和焊锡 150之間的黏合強度，接合層20增加從金屬板1〇突起的金屬突 起物11和焊錫50之間的黏合強度，而且接合層12〇可以是以包 括銅（Cu)的合金電鑛金屬板no所獲得的一層，而該合金為對 焊锡150呈現優良黏著性的一種材料，最好是包括銅（Cu)或錄 14 201220979 (Ni)的合金。 絕緣層130形成在金屬板110上。 絕緣層130敞露(open)金屬突起物1H。絕緣層130可包括 一環氧絕緣樹脂呈現低熱傳導性（大約〇 2W/mk至大約 0. 4W/mk) ’或者可包括呈現較高熱傳導性的一聚硫亞氨樹脂。 絕緣層130可具有一厚度等於具有塗覆層（c〇ating layer)的金屬突起物111的高度，或者可具有一厚度小於金屬 突起物111的高度。 絕緣層130可包括單一層或複數層。如果絕緣層13〇包括複 數層，該些層可包括彼此不同的材料。 絕緣層130上提供複數個線路圖案14〇。 該些線路圖案140藉由圖案化疊層在絕緣層13〇的一傳導層 而形成。 該些線路_ 14G可包括呈現高導電性及姐抗的一材料。 據此，該些線路圖案140可藉由圖案化作為傳導層的一銅落層而 形成。 可藉使用-薄銅層為種子層而以銀（Ag)或銘（Αι)電鍛节 些線路圖案140。 Λ 同時，金屬板11〇的金屬突起物m可作為發熱裝置⑽的 安裝塾，且提供用以安裝發熱裝置16〇轉踢15〇在其上 裝置160形成在焊錫150上。 赞熱 15 201220979 在金屬突起物111上的發熱裝置160，舉例而言，如發光二 極體封裝件的發光裝置可透過導線165的接合而電性連結至線路 圖案140。 如上所述，金屬突起物111的上表面透觀緣層13〇而暴露 至外部，以作為發熱裝置160的安裝墊。據此，發熱裝置160可 直接連接至金板10而無需額外的安裝墊，散熱性因此增加。 此外，金屬突起物111之表面鍍覆含有鋼（Cu)或鎳（Ni) 的合金’該合金對焊錫50呈現的優良黏合強度，當金屬板110 包含除了銅（Cu)以外的金屬時，藉此增加與焊錫5〇的黏合強 度。 據此，雖然藉由使用價錢低於銅（Cu)的鋁（A1)而形成金 屬板110，但亦可確保與焊錫150的散熱性和黏著性。此外，接 合層120選擇性形成在金屬突起物U1上，藉此減低製造成本。 當然可透過參閱圖3至圖16所描述的製造方法而製造圖17 所示的輻散熱電路板200。 以下請參閱圖18A至圖19C描述根據實施例的一輻散熱電路 板之接合層20的效果。 圖18A繪不實施例比較組的結構，圖18β則緣示根據實施例 實驗組的結構。圖19A和19B為比較組狀態改變的照片；圖19C 和19D則為實驗組狀態改變的照片。 類似於圖2所示的結構，屬於圖18A比較組的一嫌熱電路 板300包括含有一金屬突起物211的一鋁板21〇、一絕緣層 230、以及線路圖案240形成在絕緣層230上，且包括一焊錫25〇 16 201220979 形成在金屬突起物211上。 圖19A為顯示圖18A輻散熱電路板300的上表面的照片。經 過一預定時間後，焊錫250與金屬突起物211分離，如圖19B所 示0 由於金屬突起物211包括含鋁（A1)而無銅（Cu)的一合 金，金屬突起物211無法以合金的形成與焊錫250組合，因此降 低黏合強度。 以下將參照圖18B、19C、以及19D敘述根據實施例的輻散 熱電路板100。如圖18B所示，在圖2所示的輻散熱電路板1〇〇 t ’使用紹板1〇，而且接合層2〇藉由以含銅（cu)的合金電鑛 金屬突起物11的表面而形成在鋁板1〇上。 如圖19C所示，即使焊錫50形成在金屬突起物丨丨上後經過 一預定時間，焊錫50並未與金屬突起物n分離，而是以合金的 形式而接合至接合層20在金屬突起物U的表面上。 如上所述，根據實施例，藉由使用一無銅（Cu)的金屬板而 形成一散熱突起物，藉此確保熱傳效能和經濟性。同時，含銅的 合金電鑛在作為發絲置安裝墊之金屬突触的表©，藉此增加 對於焊錫的黏著性。 以下，將參照圖20至圖27描述根據第三實施例的輻散熱電 路板300。 圖20顯示根據第三實施例輻散熱電路板3〇〇的剖視圖。 參閱圖20，根據第三實施例的輻散熱電路板3〇〇包括金屬 板10、絕緣層30形成在金屬板10上、以及線路圖案40形成在 17 201220979 絕緣層30上。 以下，與第一實施例相同的元件在第三實施例中將不再贅 述。 金屬板10包括發熱裝置60安裝在其上的金屬突起物11。 金屬突起物11從金屬板10突起與金屬板1〇垂直，且形成 第一寬度dl，因此金屬突起物11具有一預定區域以放置焊錫 50 ’而發熱裝置60安裝在焊錫50的上表面。 絕緣層30形成在金屬板1〇上。 可藉由將固體元件21如強化玻璃（tempered glass)、玻璃 纖維、或充填物浸入環氧基樹脂所形成的半固化片（prepreg) 硬化而形成絕緣層30。 一侧面絕緣層80以接近金屬突起物Η的一預定厚度形 成，且圍繞金屬突起物11的側面。 在此情況下，側面絕緣層80可有對於金屬突起物u中的各 種厚度△(!。 侧面絕緣層80從絕緣層30延伸且具有一高度等於金屬突起 物11的高度。侧面絕緣層80 *包括、絕緣層3〇 _體元件2卜 但只包括樹脂。 如圖20所示，侧面絕緣層80只包括樹脂並圍繞金屬突起物 1W則面絕緣層80以預定的厚度μ形成以具有第二寬度汜替 代第-寬度(Π。絕緣層30與側面絕緣層8〇 一起延伸，且包括固 體元件21和樹脂二者在金屬板1〇的平坦表面上。 在此情況下，絕緣層30的固體元件21和侧面絕緣層8〇之 201220979 間的距離為大約l〇〇//m或更少。 …=緣層30可具有—厚度等於或小於金屬突起物11的高度， 或可八有厚度小於如圖2所示的金屬突起物^的高度，因此 絕緣層30可低於側面絕_8〇。 該些線路_40形成在絕緣層3〇上。 該些線路圖案4G可藉由圖案化4層在絕緣層30上的傳導層 而形成，且可低於金屬突起物11。 同時，金屬板10的金屬突起物丨丨作為發熱裝置6〇的安裝 塾’且提供用來安较發熱裝置60❺焊錫50在其上。發熱裝置60 形成在焊錫50上。 側面絕緣層80從絕緣層30延伸並圍繞金屬突起物11的該 些側面，因此確保金屬突起物n和與其相鄰的線路圖案4〇之間 的電氣絕緣性。 以下’參閱圖21至圖34將描述圖20的輻散熱電路板300 的製造方法。 首先，準備如圖21所示的一金屬基板10a後，藉由處理金 屬基板10a而形成金屬突起物η和金屬板1〇，如圖22所示。 金屬突起物11具有第一寬度dl。可透過一滚壓程序模製成 型金屬基板10a或蝕刻金屬基板i〇a而形成金屬突起物u。 接著’絕緣層30形成在金屬板1〇上，如圖23所示。 絕緣層30可藉由將半固化片（prepreg)塗覆在金屬板1〇 上而形成’其中該半固化片的固體元件21如強化玻璃、玻璃纖 維或充填物滲入(infiltrate)環氧基樹脂。 19 201220979 此時，半固化片（prepreg)具有一開孔30a以暴露出金 突起物11。 開孔30a具有第二寬度d2大於金屬突起物11的第一寬声 dl ’且從開孔30a侧面至金屬突起物11的距離Ad滿足以下的 方程式。 方程式 Δ(Κά2-(11)/2 距離△(!係等於側表面絕緣層80的厚度，而侧表面絕緣舞 80係由：當堆疊在半固化片上包括銅箔層45的疊層結構經熱壓 (thermally compressed)時，圍繞著金屬突起物11侧表面並同 時由於半固化樹脂的熱壓（therm〇_C〇mpress i〇n)而流向金屬突起 物11的半固化片所形成。 在此情況下’由於發生於半固化片的開孔30a與金屬突起物 11對齊時的細微對準誤差（fine aHgnment eiT〇r)，半固化片與 金屬突起物11可具有各種距離Δ(1。 同時’開孔30a的第二寬度d2可具有一對應至少80倍大於 該半固化片厚度的尺寸’或者根據在熱壓中的溫度和壓力而可具 有各種的尺寸。 接著’如圖24所示’準備銅箔層45。 圖24的銅箔層45具有銅箔開孔45a。 換言之，銅箔層45包括銅箔開孔45a具有第二寬度，該第 二寬度等於絕緣層30開孔3〇a的寬度。 銅、’1開孔45a可透過一機械製程而形成，亦即，一鑽孔製程 或雷射製程。 20 201220979 接著，如圖25所示，經由熱壓使銅箔層45與絕緣層30整 合，使銅箔層45在絕緣層30上，因此銅箔開孔45a可暴露出金 屬突起物11，金屬突起物11突起的高度超過絕緣層30。 據此，絕緣層30的厚度等於或低於金屬突起物η的高度。 在此情況下，構成絕緣層30的半固化片由於銅箔層45和金 屬板10的熱壓而被硬化，而且樹脂因熱壓中的壓力而從半固化 片流動至金屬突起物11，該樹脂因此可以填進絕緣層3〇的開孔 30a以及銅箔開孔45a。 填在絕緣層30的開孔30a以及銅箔層45的銅箔開孔45a之 半固化片的樹脂被硬化，藉此形成側面絕緣層8〇圍繞同時自絕 緣層30延伸金屬突起物11，而且除了側面絕緣層8〇之外含有樹 脂和固體元件21混合物的絕緣層30亦被硬化。 在此情況下，如圖25所示，如果該樹脂的一部份8〇覆蓋金 屬突起物11的上表面和賴層45 #上表面，娜除該樹脂以暴 露出金屬突起物11的上表面和銅歸45的上表面，如圖沈所 示。暴露出金屬突起物11上表面和銅箱層45上表面的製程可藉 由進行-除膠(de-smear)製程，以移除絕緣層3()的膠洁 (smear) 〇 〃 — 接著’如圖27所示，線路圖案4〇可藉由侧觸層 形成，且線路圖案40可鐘覆銀（Ag)或銘（A!)。 在如圖28所示的輻散熱電路板_中，絕緣層 的’且直接連接至金触10的金屬突起物U作為發置 的安裝墊，從發齡置6G發出的熱可直接傳送至金屬置突= 21 201220979 物11，藉此增加熱傳效能。 當製造具有上述結構的輻散熱電路板300時，在形成具有開 孔30a大於金屬突起物U的絕緣層3〇之後，熱壓絕緣層3〇以 允許絕緣層30的樹脂流動，因此可形成侧面絕緣層8〇。 據此，可藉由側面絕緣層8〇而確保金屬突起物1丨和與其相 鄰的該些線路圖案40之間的電氣絕緣性。 上述的輻散熱電路板300用於背光單元的光源或照明裝置的 光源。特別是’當具有發出大量熱的發光二極體封裝件的轄散熱 電路板被用於背光單元的光源或照明裝置的光源時，透過金屬突 起物11，金屬突起物11的上表面區域將發光二極體封裝件發出 的熱排放至外部，因此增加輻散熱以及黏著性。此外，側面絕緣 層80可確保絕緣性，藉此增加可靠度。 同時，圖20的輻散熱電路板3〇〇可藉由其它方法形成。 以下，將參照圖28至圖34描述圖20的輻散熱電路板3〇〇 之另一製造方法。 首先，在準備如圖28所示的金屬基板i〇a後，藉由處理金 屬基板10a而形成如圖29所示的金屬突起物11和金屬板1〇。 在此情況下，金屬基板10a可包括含有呈現優良熱傳導性的 鋼（Cu)、鋁（A1)、鎳（Ni)、金（Au)、以及鉑（Pt)的合 金的其中一者。 在對金屬基板l〇a進行一滾壓程序（rolling process)後 藉由一成型製程（molding process)而形成金屬突起物11，或 藉由蝕刻金屬基板l〇a而形成金屬突起物11。 22 201220979 在此情況下，金屬突起物u的高度根據概將述的絕緣層 30的厚度而定，因此金屬突起物u的高度可科或大於絕緣層 30的厚度。 接著’準備如圖30所示包括銅_ 45的絕緣層3〇。 包括銅Μ層45的絕緣層30之結構可以為—f知的銅縣板 (Copper Clad Laminate，CCL)，或者可藉由將膏狀的絕緣層 30塗覆在銅箔層45上而形成。 絕緣層30可包括-半固化片，其為藉由將固體元件^如強 化玻璃、玻璃纖維、或充填物浸入環氧基樹脂而形成。 在此時’半固化片具有-開孔3〇a以暴露出金屬突起物 11，而銅箱層45包括與開孔30a對齊的銅箱開孔伽。開孔咖 和銅兔開孔45a可藉由化學侧製程或雷射敍刻製程而形成，或 可藉由如打孔(punching)的機械製程而形成。 開孔30a和銅羯開孔45a具有第二寬度d2大於金屬突起物 11的第-寬度（Π ’而從開孔3Ga的侧面和銅關孔45a的側面 至金屬突起物11的距離滿足以下的方程式。 方程式 Δο1=((12-(11)/2 距離Δ(Η系等於側表面絕緣層8〇的厚度，而侧表面絕緣層 80係由：當該疊層結構相對於金屬板1()經熱壓（thermally compressed)時，圍繞著金屬突起物u側表面並同時由於半固化 树月曰的熱壓（thermo-compression)而流向金屬突起物η的半固 化片所形成。 同時，開孔30a的第二寬度d2可具有一大小對應至少8〇倍 23 201220979 大於該半固化片的厚度，或根據在熱壓令的溫度和屢 種大小。 八移 斤接著’如圖31所示，經由熱壓使絕緣層3〇的開孔3〇續銅 箔開孔45a整合’使開孔30a與銅落開孔铷對齊同時暴露出金 屬突起物11。 在此情況下，構成絕緣層3〇的半固化片由於絕緣層3〇和金 屬板10的熱壓而被硬化，而且該半固化片的納旨流動至金屬突 起物11 ’因此該樹脂填充絕緣層3Q的開孔3Ga和㈣開孔 45a。 填充在絕緣層30開孔30a的半固化片，其樹脂被硬化以形 成側面絕緣層80，侧面絕緣層8〇從絕緣層3〇延伸同時圍繞金屬 突起物1卜而且除了侧面絕緣層8G之外，含有該樹脂和固體元 件21的混合物的絕緣層3〇亦被硬化。 在此情況下’⑽面絕騎8G的細旨的部份8()覆蓋金屬突 起物11的上表面時’如圖31所示，從金屬突起物u的上表面 移除該樹脂以暴露出金屬突起物u的上表面，如圖32所示。據 此，側面絕緣層80力高度等於金屬突起物u的高度。 、金屬突起物11的上表面可藉由_除雜（心嶋r)製程 以移除絕緣層3G轉渣（smear)而暴露出。 接者’在絕緣層30上的銅洛層45以預定圖案侧如圖33 所示以形成線路_ 4〇，而焊錫5G的焊f塗覆在金屬突起物n 暴露出的上表面如圖34所示，此外在進行如圖20所示的熱處理 24 201220979 前，安裝發熱裝置60。 在如圖34所示的輻散熱電路板300中，暴露出絕緣層3〇， 而且直接連接至金屬板10的金屬突起物11作為發熱裝置6〇的 安裝墊’因此從發熱裝置60發出的熱可直接傳送至金屬板1〇， 藉此增加熱傳效能。 以下，將參照圖35描述根據第四實施例的輻散熱電路板 400。 圖35為顯示根據第四實施例的輻散熱電路板4〇〇的剖視 圖。 參閱圖35,根據第四實施例的輻散熱電路板包括金屬 板10、接合層20形成在該金屬板1〇上，以及線路圖案形成 在接合層20上的絕緣層30。 在根據第四實施例的輻散熱電路板4〇〇中，接合層2〇形成 在金屬板10上。 接合層20增加從金屬板1〇突起的金屬突起物u和焊錫5〇 之間的黏合強度，而且該層可藉由以含有銅㈤的合金塗覆金 屬板10而獲得，其對於焊錫5〇呈現優良黏著性材料，最好為含 有銅（Cu)或鎳（Ni)的合金。 絕緣層30和側面絕緣層8〇可具有與圖20相同的結構。 接口層2〇藉由電鍍程序形成在金屬突起物“上以確保與烊 錫50的黏合強度。 田然可藉由上述的方法而製造如圖所示的輻散熱電路板 25 201220979 如上所述，在根據該實施例的輻散熱電路板中，可藉由減少 發生在製造過程的誤差而確保金屬突起物和與其相鄰的線路圖案 之間的絕緣性。 以下，將參照圖36描述該實施例之輻散熱電路板的應用。 圖36為顯示圖20的輻散熱電路板300應用之剖視圖。 參閱圖36,根據該實施例的輻散熱電路板300包括金屬板 210和線路圖案240形成在金屬板210上所提供的絕緣層220 上。該些元件與圖2所示的元件相同。 可藉由將固體元件221如強化玻璃、玻璃纖維、或充填物浸 入環氧基樹脂所形成的半固化片硬化而形成絕緣層220。 形成只包含樹脂而沒有固體元件221的側邊絕緣層231緊鄰 固體元件221，同時從絕緣層220延伸以圍繞金屬突起物211。 側邊絕緣層231可具有高度等於金屬突起物211的高度。 同時’金屬板210的金屬突起物211作為發熱裝置26〇的安 裝墊。焊錫250形成在金屬突起物211或線路圖案240上，而且 發熱裝置260安裝在焊錫250上。 在此情況下，在圖28的輻散熱電路板3〇〇中，當處理金屬 板210時，由於製程的偏差（def lecti〇n)，金屬突起物211左 侧的階差（step difference)可不同於金屬突起物211右侧的 階差。 '以下，將描述圖36的輻散熱電路板的製造程序。. 將絕緣層22G的半固化片和用於形成線路圖案24()的銅箱層 與金屬板210熱壓，如圖21至圖34所示，因此半固化片的樹脂 26 201220979 填充絕緣層220和該銅箔層的該些開孔，藉此形成側邊絕緣層 23卜 在此情況下，如果兩側的階差彼此不同，則進行熱壓以持續 維持絕緣層220的高度，因此絕緣層220在兩侧的厚度彼此不 同。接著，樹脂從固體元件221和該銅箔層移除，且藉由蝕刻該 銅箔層而开>成線路圖案240。在此情況下，線路圖案240在其兩 側可具有相同的高度。 據此，由於兩侧線路圖案240具有的高度彼此不同，當焊錫 250形成後將發熱裝置260安裝至焊錫250時，可防止發熱裝置 260因不對稱力（asymmetrical f〇rce)而未穩固附著至焊錫 250。 此外，雖然發生製程誤差，線路圖案24〇和金屬突起物211 具有相同的高度，因此可藉由側邊絕緣層231而確保金屬突起物 211和與之相鄰的線路圖案24〇之間的絕緣性。 乂下少，、、、圖37A和圖37B描述根據實施例的輻散熱電路板 之效果。 圖37A為顯示根據實施例比較組的照片，圖柳則為顯示圖 20輕散熱電路板上表面的照片。 不同於根據實施例的輻散熱電路板，圖37A顯示一韓躺電 路板的上表面，其中絕_ —半固化片覆蓋在具有金屬突起物的 -金屬板上，暴露出該金屬突起物的—氣具有—寬度與金屬突 起物11的寬度相同，而且未進行後處理程序。 如圖37A的輻散熱電路板所示，當不存在有該開孔和金屬突 27 201220979 起物之間的邊敎隙時’在半固化片的顯中該半固化片的樹脂 沿著金屬絲物而往上移，以減少金屬縣物暴露出的區域。 反之’根據實施例與圖2〇的輕散熱電路板3〇〇相似，當絕 緣層30具有開孔30a寬於金屬突起物η的寬度時，侧面絕緣層 80在絕緣層30的熱壓後在金屬突起物11的侧表面上形成，而且 金屬突起物11的上表面藉由—後處理程序而暴露出，藉此轉保 金屬突起物11如圖37Β所示的該區域。 在本說明書中所提及的「一實施例」、「實施例」、「範例 實施例」等任何的引用’代表本發明之至少一實施例中包括關於 該實施例的-特定特徵、結構、或特色。此類用語出現在文中多 處但不盡然要參考相_實施例。此外，在特定特徵、結構、或 特性的描侧_任何實施财，㈣為在㈣此技藝者之智識 範圍内其利用如此的其他特徵、結構或特色來實現其他實施例。 雖然參考實施例之許多說明性實關來描述實闕，但應理 解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範脅内 他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附 夂^利賴之鱗内，所綠組合配置之零部件及/或配置的 種變化及修改為可能的。對於熟習此項技術者而言，除了零部 件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。 【圖式簡單說明】 圖1繪不習知輻餘電路板的剖視圖； 圖2繪示根據第-實施例的輻散熱電路板的剖視圖； 圖3至圖H)繪相2輻散舰路板的第—製造方法之剖視 28 201220979 ' 圖； 圖11至圖16繪示圖2輻散熱電路板的第二製造方法之剖視 ran · 圃， 圖17綠示根據第二實施例的輻散熱電路板的剖視圖； 圖18A繪示實施例比較組的結構，而圖18B繪示根據實施例 實驗組的結構； 圖19A和19B為比較組狀態改變的照片；圖19C和19D則為 實驗組狀態改變的照片； 圖2〇繪示根據第三實施例一輻散熱電路板的剖視圖； 圖21至圖27為繪示圖20的輻散熱電路板第一製造方法的 剖視圖； 圖28至圖34為繪示圖20的輻散熱電路板第二製造方法的 剖視圖； 圖35為綠示根據第四實施例的輻散熱電路板之剖視圖； 圖36為繪示第三實施例的應用之剖視圖；以及 圖37A為實施例比較組的照片，而圖37B則為圖2〇輻散熱 電路板100的上表面的照片。 【主要元件符號說明】 2 5 金屬板 絕緣層 線路圖案 安裝部 金屬板 29 10 201220979 10a 11 20 21 30 30a 31 35 35a 40 45 45a 50 60 65 80 100 110 111 120 130 140 150 金屬基板 金屬突起物 接合層 固體元件 絕緣層 開孔 第一絕緣層 第二絕緣層 開口 線路圖案 銅羯層 開口 焊錫 發熱裝置 導線 側邊絕緣層 輻散熱電路板 金屬板 金屬突起物 接合層 絕緣層 線路圖案 焊錫 30 201220979 160 發熱裝置 165 導線 200 輻散熱電路板 210 鋁板 211 金屬突起物 220 絕緣層 221 固體元件 230 絕緣層 231 側邊絕緣層 240 線路圖案 250 焊錫 260 發熱裝置 300 輻散熱電路板 400 輻散熱電路板 d 寬度 dl 寬度 d2 寬度 £ 31

Claims (1)

1. 201220979 七、申請專利範圍： 1. -種輻散熱電路板用以安裝—發絲置在其上，該輻散熱電路 板包括： 一金屬板包括一金屬突起物具有—焊錫為該發熱裝置附著 所在的位置； 一接合層在該金屬突起物上； 一絕緣層在該金屬板上以暴露出該金屬突起物；以及 一線路圖案在該絕緣層上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該接合層包 括含有銅（Cu)或鎳（Ni)的一合金呈現對於該焊錫一優良 黏著性。 3. 如申清專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該金屬板 包括一含有鋁（A1)的合金。 4. 如申請專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該接合層 只選擇性形成在該金屬突起物的一上表面。 5. 如申請專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該絕緣層 包括複數個絕緣膜。 6. 如申請專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該絕緣層 包括一固體元件滲入絕緣樹脂中，而且該輻散熱電路板更包 含一侧面絕緣層從該絕緣層延伸同時圍繞該金屬突起物的一 側面。 32 201220979 7. 如申請專利範圍第6項所述之輻散熱電路板，其中該側面絕 緣層從該絕緣層延伸同時圍繞該金屬突起物’而且只包括該 絕緣樹脂。 8. 如申請專利範圍第6項所述之輻散熱電路板，其中該侧面絕緣 層具有一高度等於該金屬突起物的高度。 9. 如申請專利範圍第6項所述之輻散熱電路板，其中該固體元件 包括強化玻璃(tempered glass)、玻璃纖維、或充填物。 10. 如申請專利範圍第1項所述之輻散熱電路板，其中該線路圖 案具有一高度等於該金屬突起物的高度。 11. 如申請專利範圍第6項所述之輻散熱電路板’其中該金屬板 的厚度變化與該金屬突起物有關。 12. 如申請專利範圍第6項所述之輻散熱電路板，其中該絕緣層 的厚度變化與該金屬突起物有關。 13. —種輻散熱電路板的製造方法，該方法包括： 藉由處理一金屬基板而形成包括一金屬突起物的一金屬 板； 藉由以含有銅（Cu)或鎳（Ni)對於-焊錫呈現高黏著性 的一合金電鍍而形成一接合層在該金屬突起物上； 形成一絕緣層在該金屬板上以暴露出該金屬突起物；以及 形成一線路圖案在該絕緣層上。 14·如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該絕緣層的形 成包括： 33 201220979 · 鍵覆構成-第—絕緣層的絕緣雛在除了該金屬突起物之 外的區域； 、形成開孔在一第二絕緣層中，該第二絕緣層相對於一傳 導層’、有疊層結構以暴露出該金屬突起物；以及 藉由將該金屬突起物和該第二絕緣層的關騎齊而熱壓 該第-絕緣層和該第二絕緣層。 15. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該金屬板的形 成匕括藉由;袞壓或似彳—㉝基板*形成該金屬突起物和該金 屬板。 16. 如申凊專利範圍第13項所述之製造方法，其中該接合層的形 成包括僅選擇性地對於該金屬突起物的-上表面進行-電鐘 製程。 又 Π.如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該絕緣層的形 成包括： 藉由將-_元件滲人—樹脂形成—半固化片以此方式 使該半固化片具有暴露出該金屬突起物在該金屬板上的一第 開孔，且該第一開孔具有一寬度寬於該金屬突起物的寬 度； 在該半固化片上形成一銅箔層具有一第二開孔，該第二開 孔具有一寬度等於該第一開孔的寬度；以及 熱壓該半固化片和該銅箔層以填滿該第一開孔和該第二開 孔，藉此形成一側面絕緣層圍繞該金屬突起物。 34 201220979 18. 如申請專利範圍第17項所述之製造方法，其中該侧面絕緣層 係由樹月曰填充而形成，該樹脂經由熱壓而從該半固化片流至 該第一開孔和該第二開孔。 19. 如申請專利範圍帛17項所述之製造方法，其中該固體元件包 括強化玻璃、玻璃纖維、或充填物。 20. 如申請專利細第17項所述之製造方法，其巾該側面絕緣層 的形成包括移除覆蓋在該金屬突起物一上表面的該樹脂，以 使熱壓該半固化片後暴露該金屬突起物的該上表面。 35