TW201630496A - 具有散熱結構的電路板及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
一種具有散熱結構的電路板,其包括散熱區和圍繞於所述散熱區的周邊區,所述電路板散熱區形成有複數通孔,所述複數通孔側壁及所述電路板散熱區兩側的表面形成有連續的導電層,從而形成散熱結構。本發明還涉及一種上述電路板的製作方法。
Description
本發明涉及電路板散熱技術,尤其涉及一種具有散熱結構的電路板及其製作方法。
隨著電子產業的飛速發展,電子產品高集成度的提升,元件越來越小,密度越來越高,信號傳輸越來越快,導致元件工作時產生的熱量越來越大,作為電子產品基本構件的電路板的散熱問題也成為各個柔性電路板廠商爭相研究的重點。目前在電子產品領域,通常採用在電路板上貼附金屬散熱片來對電路板進行散熱。然而,加裝金屬散熱片一定程度上會增加電路板的厚度,而且成本高昂。
有鑑於此,本發明提供一種不會增加電路板厚度且成本較低的具有散熱結構的電路板及其製作方法。
一種具有散熱結構的電路板的製作方法,包括步驟:提供一電路基板,所述電路基板包括基底層及形成於所述基底層兩側的第一及第二銅箔層,所述電路基板還包括散熱區和周邊區;在所述散熱區內的電路基板上形成複數通孔,所述複數通孔貫通所述基底層及所述基底層兩側的第一及第二銅箔層;在散熱區的所述電路基板相對兩側的所述第一及第二銅箔層表面及所述複數通孔側壁形成一連續的金屬層,散熱區的所述第一及第二銅箔層、所述複數通孔及所述金屬層形成一散熱結構;及將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路,從而形成具有散熱結構的電路板。
一種具有散熱結構的電路板,包括基底層及形成於基底層相對兩側的第一及第二導電線路層;所述電路板包括散熱區及圍繞於所述散熱區的周邊區;所述第一導電線路層包括第一導電線路及第一散熱線路,所述第一導電線路僅形成於所述周邊區,所述第一散熱線路形成於所述散熱區,所述第二導電線路層包括第二導電線路及第二散熱線路,所述第二導電線路僅形成於所述周邊區,所述第二散熱線路形成於所述散熱區;所述散熱區形成有複數通孔,所述通孔自所述第一散熱線路側向所述第二散熱線路側開設;所述第一及第二散熱線路表面及所述通孔的孔壁形成均有所述連續的金屬層,所述通孔、所述連續的金屬層及所述第一、第二散熱線路形成一散熱結構。
一種具有散熱結構的電路板的製作方法,包括步驟:提供一電路基板,所述電路基板包括基底層及形成於所述基底層兩側的第一及第二銅箔層,所述電路基板還包括散熱區和周邊區;在所述散熱區形成一凹槽,所述凹槽自所述基底層一側的第一銅箔層向所述基底層開設,所述凹槽用於收容一電子零件;在所述散熱區內的電路基板上形成複數通孔,所述複數通孔自所述基底層另一側的第二銅箔層向所述基底層開設,且所述複數通孔均與所述凹槽相貫通;在所述凹槽的底壁、形成所述通孔的所述散熱區的第二銅箔層表面及所述複數通孔側壁形成一連續的金屬層,形成所述通孔的散熱區的所述第二銅箔層、所述複數通孔及所述金屬層形成一散熱結構;及將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路,從而形成具有散熱結構的電路板。
一種具有散熱結構的電路板,包括基底層及形成於基底層相對兩側的第一及第二導電線路層;所述電路板包括散熱區及圍繞於所述散熱區的周邊區;所述第一導電線路層僅形成於所述周邊區,所述第二導電線路層包括導電線路及散熱線路,所述導電線路僅形成於所述周邊區,所述散熱線路形成於所述散熱區;所述散熱區形成有凹槽和複數與所述凹槽貫通的通孔,所述凹槽自所述基底層遠離所述第二導電線路層的一側向所述基底層內部開設,所述通孔自所述第二導電線路層向所述基底層開設;所述凹槽的底壁、所述通孔的側壁以及所述散熱線路的表面形成有一連續的金屬層,所述通孔、所述連續的金屬層及所述散熱線路形成一散熱結構。
相較于現有技術,本發明實施例在電路板內形成散熱結構,如此設置不僅使電路板具有良好的散熱效率,同時還降低了電路板的厚度。
圖1係本發明實施例提供的電路基板的剖面示意圖。
圖2係在圖1中電路基板上形成凹槽的剖面示意圖。
圖3係在圖2中凹槽內的電路基板上形成複數通孔的剖面示意圖。
圖4在圖3中的電路基板的俯視圖。
圖5係另一示例的形成通孔後的電路基板的俯視圖。
圖6係在圖3中的電路基板的凹槽底壁、通孔側壁及散熱區的銅箔層表面形成一連續金屬層的剖面示意圖。
圖7係將圖6中的銅箔層製作形成導電線路層後的剖面示意圖。
圖8係在圖7中的導電線路層表面形成防焊層後的剖面示意圖。
圖9係在圖8中的凹槽內設置電子零件後形成具有散熱結構的電路板的剖面示意圖。
圖10係在另一實施例形成的具有散熱結構的電路板的剖面示意圖。
本發明第一實施例提供一種具有散熱結構的電路板10及其製作方法。
第一步,請參閱圖1,提供一種電路基板100,所述電路基板100包括基底層120、形成於基底層120兩側的第一銅箔層131和第二銅箔層132。
所述基底層120可以為柔性樹脂層,如聚醯亞胺( Polyimi112e, PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephth161l161te, PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polythylene N161phth161l161te, PEN),也可以為多層基板。本實施例中,所述基底層120為多層基板,包括基材層110、形成於基材層110兩側的第三導電線路層111和第四導電線路層112、形成於第三導電線路層111遠離所述基材層110表面的第一介電層121、形成於第四導電線路層112遠離所述基材層110表面的的第二介電層122。
所述電路基板100包括一散熱區20及圍繞所述散熱區的周邊區21,所述散熱區20對應的位置用於形成散熱結構,故所述散熱區20內沒有形成導電線路,也即所述第三導電線路層111和第四導電線路層112僅形成於所述周邊區21。
在其他實施例中,所述第三及第四導電線路層111、112也可以包括位於周邊區21的導電線路及位於散熱區20的與導電線路相絕緣的散熱線路。
第二步,請參閱圖2,在所述電路基板100上開設一凹槽40。
採用機械加工或鐳射燒蝕的方式在所述散熱區20對應的電路基板100自所述第一銅箔層131向所述基底層120開設一個凹槽40。
本實施例中,所述凹槽40為長方體狀,且具有四個側壁及一個底壁,所述底壁位於所述基材層110。所述凹槽40用於收容並封裝電子元件。所述凹槽40的深度由所述電子元件的厚度決定,並不以本實施例為限,即所述底壁還可以位於所述第二介電層122或所述第一介電層121;另外,所述凹槽40還可以為延伸至電路板兩相對邊緣的通槽。
第三步,請參閱圖3~4,在在所述散熱區20對應的所述電路基板100內自所述第二銅箔層132向所述基底層120形成複數與所述凹槽40貫通的通孔150。
本實施例中,所述複數通孔150均為長方體狀,且所述複數通孔150在第二銅箔層132的遠離所述基材層110的表面的開口1501均呈長方形狀且呈並排排列,且所述開口1501的長度與所述凹槽40同方向的長度相同。自所述第一銅箔層131方向俯視形成通孔150後的所述電路基板100可見,所述散熱區20內的電路基板100被通孔150間隔為複數平行分佈的片材。
所述複數通孔150可以採用機械鑽孔或鐳射蝕孔的方式形成。
在其他實施例中,所述通孔150也可以為其他任意形狀如圓柱狀、棱柱狀或波浪狀等,所述開口1501也可以為其他任意形狀如圓形、多邊形、L形、Z形等,且所述開口1501可以為非並排排列,如可以為相叉排列、首尾相連排列等。例如,所述複數通孔150可以設置為如圖5所示,所述複數通孔150均為長方體狀,且所述複數通孔150在第二銅箔層132的遠離所述基材層110的表面的開口1501均呈長方形狀且呈網格狀排列。
第四步,請參閱圖6,在所述凹槽40的底壁、所述通孔150的側壁以及對應所述散熱區20的第二銅箔層132的表面形成一連續的金屬層170,所述通孔150、所述連續的金屬層170及對應所述散熱區20的第二銅箔層132形成散熱結構180。
具體地,首先在所述凹槽40底面、所述通孔150的側壁形成一電鍍種子層,本實施例中,藉由化學鍍形成所述電鍍種子層;之後再所述電鍍種子層表面及對應所述散熱區20的第二銅箔層132的表面藉由電鍍形成所述連續的金屬層170。
第五步,請參閱圖7,將所述第一銅箔層131製作形成第一導電線路層161,將所述第二銅箔層132製作形成第二導電線路層162。其中,所述第一導電線路層161僅形成於所述周邊區21,所述第二導電線路層162包括導電線路1621及散熱線路1622,所述導電線路1621僅形成於所述周邊區21,所述散熱線路1622形成於所述散熱區20,所述散熱線路1622表面形成有所述金屬層170,所述導電線路1621與所述散熱線路1622之間不形成電連接從而相互絕緣。也即,所述通孔150、所述連續的金屬層170及所述散熱線路1622形成所述散熱結構180。
在其他實施例中,還可以在所述散熱結構180的通孔150內填充導熱材料,諸如樹脂或金屬漿料等,並以此提升電路板10的散熱效果。
在其他實施例中,如果所述第三及第四導電線路層111、112也可以包括位於周邊區21的導電線路及位於散熱區20的與導電線路相絕緣的散熱線路,所述金屬層170可以電連接第三及第四導電線路層111、112的所述散熱線路以增大散熱材料的面積,提高散熱效果。
第六步,請參閱圖8,在所述第一導電線路層161及第二導電線路層162表面分別形成第一及第二防焊層190,以保護所述第一導電線路層161及第二導電線路層162。本實施例中,所述第一防焊層190開設有防焊開口以暴露部分導電線路形成電性接觸墊,以電連接電子零件等。在其他實施例中,也可以在所述第二防焊層190開設防焊開口。
第七步,請參閱圖9,於所述凹槽40內收容一電子零件30,從而得到電路板10。
本實施例中,所述電子零件30藉由所述電性接觸墊1111與所述第一導電線路層161電連接。在其他實施例中,也可以使所述電子零件30與所述第二導電線路層162相電連接。
所述電路板10包括基底層120、形成於基底層120相對兩側的第一導電線路層161和第二導電線路層162及電子零件30。所述基底層120可以為絕緣層或多層基板,本實施例中,所述基底層120為多層基板,包括基材層110、第三導電線路層111、第四導電線路層112、第一介電層121及第二介電層122,所述第三導電線路層111和第四導電線路層112形成於基材層110相對兩側,所述第一介電層121形成於第三導電線路層111遠離所述基材層110的表面,所述第二介電層122形成於第四導電線路層112遠離所述基材層110的表面。並且,所述第一導電線路層161形成於第一介電層121且遠離於所述第三導電線路層111的一側,所述第二導電線路層162形成於第二介電層122且遠離於所述第四導電線路層112的一側。
所述電路板10包括散熱區20及圍繞於所述散熱區20的周邊區21,所述第一至第三導電線路層111、112、161均僅形成於所述周邊區21,所述第二導電線路層162包括導電線路1621及散熱線路1622,所述導電線路1621僅形成於所述周邊區21,所述散熱線路1622形成於所述散熱區20,所述導電線路1621與所述散熱線路1622之間不形成電連接從而相互絕緣。所述散熱區20形成有凹槽40和複數與所述凹槽40貫通的通孔150,所述凹槽40自所述第一介電層121向所述散熱線路1622側凹陷,所述通孔150自所述散熱線路1622向所述第一介電層121側凹陷。所述凹槽40的底壁、所述通孔150的側壁以及所述散熱線路1622的表面形成有一連續的金屬層170,所述通孔150、所述連續的金屬層170及所述散熱線路1622形成散熱結構180。所述電子零件30收容於所述凹槽40內,且所述電子零件30與所述第一導電線路層161相電連接。
本發明實施例在電路板上先開設以凹槽40,再於凹槽40內形成上述散熱結構180,最後將電子元件安裝於所述凹槽40內,如此設置不僅使電路板10具有良好的散熱效率,同時降低了電路板10的厚度。
本發明第二實施例提供一種具有散熱結構的電路板90及其製作方法,請參閱圖10,與第一實施例的方法相比,其省略第一實施例中的第二步,即不形成凹槽,直接在所述電路基板900的散熱區920形成複數通孔950,後續步驟不變,最終在所述電路板90上形成散熱結構980,所述電子零件亦設置於所述電路板90的表面的對應散熱結構980的位置。
本實施例形成的具有散熱結構的電路板90也與第一實施例的電路板10大致相同,差異在於,所述第一導電線路層961包括第一導電線路9611及第一散熱線路9622,所述第一導電線路9611僅形成於所述周邊區921,所述第一散熱線路9622形成於所述散熱區920,所述第一導電線路9611與所述第一散熱線路9612之間不形成電連接從而相互絕緣。所述第二導電線路層962包括第二導電線路9621及第二散熱線路9622,所述第二導電線路9621僅形成於所述周邊區921,所述第二散熱線路9622形成於所述散熱區920,所述第二導電線路9621與所述第二散熱線路9622之間不形成電連接從而相互絕緣。所述第一及第二散熱線路9612、9622表面形成均有所述連續的金屬層970,從而,所述通孔950、所述連續的金屬層970及所述第一、第二散熱線路9612、9622形成所述散熱結構980。電子零件930形成於散熱結構980上。
本實施例直接在電路板90內形成一散熱結構980,藉由將電子元件直接安裝於此散熱散熱結構980上,較第一實施例製作工藝較為簡單,亦可以大大提高電路板的散熱效率,而散熱結構980內置於電路板90內,也能一定程度降低電路板90的厚度。
惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方式,自不能以此限制本案之請求項。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下請求項內。
10‧‧‧電路板
100,900‧‧‧電路基板
120‧‧‧基底層
131‧‧‧第一銅箔層
132‧‧‧第二銅箔層
20,920‧‧‧散熱區
21,921‧‧‧周邊區
110‧‧‧基材層
111‧‧‧第三導電線路層
112‧‧‧第四導電線路層
121‧‧‧第一介電層
122‧‧‧第二介電層
40‧‧‧凹槽
150,950‧‧‧通孔
1501‧‧‧開口
161,961‧‧‧第一導電線路層
162,962‧‧‧第二導電線路層
1621‧‧‧導電線路
1622‧‧‧散熱線路
170,970‧‧‧金屬層
180,980‧‧‧散熱結構
190‧‧‧第一、第二防焊層
30,930‧‧‧電子零件
9611‧‧‧第一導電線路
9612‧‧‧第一散熱線路
9621‧‧‧第二導電線路
9622‧‧‧第二散熱線路
無
10‧‧‧電路板
20‧‧‧散熱區
21‧‧‧周邊區
110‧‧‧基材層
111‧‧‧第三導電線路層
112‧‧‧第四導電線路層
121‧‧‧第一介電層
122‧‧‧第二介電層
150‧‧‧通孔
161‧‧‧第一導電線路層
162‧‧‧第二導電線路層
1622‧‧‧散熱線路
170‧‧‧金屬層
180‧‧‧散熱結構
190‧‧‧第一、第二防焊層
30‧‧‧電子零件
Claims (18)
- 一種具有散熱結構的電路板的製作方法,包括步驟:
提供一電路基板,所述電路基板包括基底層及形成於所述基底層兩側的第一及第二銅箔層,所述電路基板還包括散熱區和周邊區;
在所述散熱區內的電路基板上形成複數通孔,所述複數通孔貫通所述基底層及所述基底層兩側的第一及第二銅箔層;
在散熱區的所述電路基板相對兩側的所述第一及第二銅箔層表面及所述複數通孔側壁形成一連續的金屬層,散熱區的所述第一及第二銅箔層、所述複數通孔及所述金屬層形成一散熱結構;及
將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路,從而形成具有散熱結構的電路板。 - 如請求項1所述的電路板的製作方法,其中,將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路後,還在所述導電線路表面形成防焊層以保護所述導電線路。
- 如請求項2所述的電路板的製作方法,其中,在形成防焊層後,還在所述散熱結構的至少一側的所述散熱區的銅箔層表面設置一電子零件,且所述電子零件與所述導電線路相電連接。
- 如請求項1所述的電路板的製作方法,其中,在形成所述散熱結構後或在形成所述導電線路後,還包括在所述通孔內填充導熱材料的步驟,所述導熱材料為樹脂或金屬漿料。
- 一種具有散熱結構的電路板,包括基底層及形成於基底層相對兩側的第一及第二導電線路層;所述電路板包括散熱區及圍繞於所述散熱區的周邊區;所述第一導電線路層包括第一導電線路及第一散熱線路,所述第一導電線路僅形成於所述周邊區,所述第一散熱線路形成於所述散熱區,所述第二導電線路層包括第二導電線路及第二散熱線路,所述第二導電線路僅形成於所述周邊區,所述第二散熱線路形成於所述散熱區;所述散熱區形成有複數通孔,所述通孔自所述第一散熱線路側向所述第二散熱線路側開設;所述第一及第二散熱線路表面及所述通孔的孔壁形成均有所述連續的金屬層,所述通孔、所述連續的金屬層及所述第一、第二散熱線路形成一散熱結構。
- 如請求項5所述的電路板,其中,所述複數通孔均為長方體狀,所述複數通孔在所述第一及第二散熱線路側的開口均呈長方形狀且呈並排排列,且所述開口的長度與所述凹槽同方向的長度相等。
- 如請求項5所述的電路板,其中,所述複數通孔均為長方體狀,所述複數通孔在所述第一及第二散熱線路側的開口均呈長方形狀且呈網格狀排列。
- 如請求項5所述的電路板,其中,在所述散熱結構的至少一側的所述散熱線路表面設置有一電子零件,所述電子零件與所述第一或第二導電線路相電連接。
- 如請求項5所述的電路板,其中,所述複數通孔內填充有導熱材料,所述導熱材料為樹脂或金屬漿料。
- 一種具有散熱結構的電路板的製作方法,包括步驟:
提供一電路基板,所述電路基板包括基底層及形成於所述基底層兩側的第一及第二銅箔層,所述電路基板還包括散熱區和周邊區;
在所述散熱區形成一凹槽,所述凹槽自所述基底層一側的第一銅箔層向所述基底層開設,所述凹槽用於收容一電子零件;
在所述散熱區內的電路基板上形成複數通孔,所述複數通孔自所述基底層另一側的第二銅箔層向所述基底層開設,且所述複數通孔均與所述凹槽相貫通;
在所述凹槽的底壁、形成所述通孔的所述散熱區的第二銅箔層表面及所述複數通孔側壁形成一連續的金屬層,形成所述通孔的散熱區的所述第二銅箔層、所述複數通孔及所述金屬層形成一散熱結構;及
將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路,從而形成具有散熱結構的電路板。 - 如請求項10所述的電路板的製作方法,其中,將所述周邊區的第一及第二銅箔層製作形成導電線路後,還在所述導電線路表面形成防焊層以保護所述導電線路。
- 如請求項11所述的電路板的製作方法,其中,在形成防焊層後,還在所述凹槽內設置一電子零件,且所述電子零件與所述導電線路相電連接。
- 如請求項10所述的電路板的製作方法,其中,在形成所述散熱結構後或在形成所述導電線路後,還包括在所述通孔內填充導熱材料的步驟,所述導熱材料為樹脂或金屬漿料。
- 一種具有散熱結構的電路板,包括基底層及形成於基底層相對兩側的第一及第二導電線路層;所述電路板包括散熱區及圍繞於所述散熱區的周邊區;所述第一導電線路層僅形成於所述周邊區,所述第二導電線路層包括導電線路及散熱線路,所述導電線路僅形成於所述周邊區,所述散熱線路形成於所述散熱區;所述散熱區形成有凹槽和複數與所述凹槽貫通的通孔,所述凹槽自所述基底層遠離所述第二導電線路層的一側向所述基底層內部開設,所述通孔自所述第二導電線路層向所述基底層開設;所述凹槽的底壁、所述通孔的側壁以及所述散熱線路的表面形成有一連續的金屬層,所述通孔、所述連續的金屬層及所述散熱線路形成一散熱結構。
- 如請求項14所述的電路板,其中,所述複數通孔均為長方體狀,所述複數通孔在所述第一及第二散熱線路側的開口均呈長方形狀且呈並排排列,且所述開口的長度與所述凹槽同方向的長度相等。
- 如請求項14所述的電路板,其中,所述複數通孔均為長方體狀,所述複數通孔在所述第一及第二散熱線路側的開口均呈長方形狀且呈網格狀排列。
- 如請求項14所述的電路板,其中,所述凹槽內設置有一電子零件,所述電子零件與所述第一導電線路層或第二導電線路層的導電線路相電連接。
- 如請求項14所述的電路板,其中,所述通孔內填充有導熱材料,所述導熱材料為樹脂或金屬漿料。
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