TWI452960B - 具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法 - Google Patents

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TWI452960B
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Jung Chuan Chiang
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Kuang Hong Prec Co Ltd
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Description

具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法
本發明是有關於一種模塑互連組件及其製造方法，特別是一種具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法。
一般設計電路時，通常是將電路設計在一個平板上，然而，通常電路板都是平板、片狀結構，所以在設計需要用到電路的相關產品時，必須設置可以容納電路的空間，相當不便。因此，開始有人將電路整合在產品上，此即為模塑互連組件(Moulded Interconnect Device,MID)。
模塑互連組件是指在注塑成型的塑料殼體上，製作有電氣功能的導線或圖形，藉此實現將普通的電路板及塑料防護和支撐功能集成一體，藉以形成立體電路載體。模塑互連組件更可以根據設計需要選擇所需的形狀的優點，因此，電路設計就不用屈就於平面的電路板，電路可以依照塑料殼體的形狀設計。目前，模塑互連組件目前已經在汽車、工業、計算機或通訊等領域有可觀數量的運用。
然而，當設計電器相關產品時，總是必須將散熱的問題考慮進去，因為當電流在電路中導通時，有部分的能量會因為電路中的電阻而轉變為熱能，熱能的累積會 造成電器周遭的溫度不斷的上升，稍加不慎就有可能會引發電器損壞，或是火災的情況發生。換言之，只要是與電相關之產品都會有散熱的問題需要解決。
有鑑於此，本發明之目的就是在提供一種具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法，以解決散熱的問題。
緣是，為達上述目的，依本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件，包含：載體元件、導熱元件以及金屬層。其中，導熱元件係設置於載體元件中，載體元件係非導電性載體或可金屬化載體。而金屬層係形成於載體元件之表面。另外，為了更增加載體元件的傳導效果，在載體元件中係例如更包含導熱柱(heat column)，導熱柱係貫通並設於載體元件中，藉以使得熱量容易在載體元件中貫通傳遞。
此外，根據形成金屬層的製程的不同，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件中，可以在非導電性載體中或非導電性載體的表面設有非導電金屬複合物(Non-conductive metal compounds)，這裡要特別提到的是，非導電金屬複合物在經過電磁輻射衝擊之後，非導電金屬複合物就會接收到電磁輻射的能量，形成可作為觸媒的金屬核(Metal nuclei)。因此，於化學鍍的程序中，即可透由金屬核催化無電解電鍍溶液中之金屬離子，經 由化學還原反應還原析出於預定線路結構上之表面，進而形成金屬層。其中非導電金屬複合物為熱穩定無機氧化物，包含尖晶石構造的高級氧化物或其組合。
再者，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件中，亦可以在非導電性載體上設有可電鍍膠體，其中，將金屬電鍍在非導電性載體上時，金屬會附著在設有可電鍍膠體的非導電性載體上。
又，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件更可以利用含有微米/奈米級金屬微粒之薄膜形成金屬層。詳言之，前述之薄膜係設置於載體元件上，並且載體元件係非導電性載體，當薄膜以電磁輻射直接或間接方式照射加熱後，微米/奈米級金屬微粒會熔融且結合至非導電性載體上，以形成金屬層。利用此方式形成金屬層後，可以回收尚未經過電磁輻射加熱的含有微米/奈米級金屬微粒之薄膜，以減少製作具有熱傳導性質的模塑互連組件時的材料成本。
另外，本發明更提出一種具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，包含：提供載體元件及導熱元件，載體元件係非導電性載體或可金屬化載體，其中導熱元件係散布於載體元件中；以及提供金屬層，金屬層係形成於載體元件之表面。實際上，在載體元件係非導電性載體之情況中，更可以提供設置於非導電性載體中或非導電性載體表面的非導電金屬複合物，非導電金屬複合物經過電磁輻射照射後會產生散布於非導電性載體之表面 之金屬核，藉以形成金屬層，其中非導電金屬複合物為熱穩定無機氧化物，包含於有尖晶石構造的高級氧化物或其組合。換言之，上開所述加入非導電金屬複合物於非導電性載體的方式，可以利用照射電磁輻射的方式使非導電金屬複合物釋放金屬核，藉以幫助金屬層形成在非導電性載體的表面上，此照射電磁輻射的方式亦可稱為雷射直接成型方式(Laser Direct Structuring,LDS)。
除了利用照射電磁輻射的方式形成金屬層之外，亦可透過在非導電性載體的表面塗佈有可電鍍膠體，使得金屬可以直接電鍍在非導電性載體之表面。在這邊要特別提到的是，依據需求的不同，第一種方式係在金屬層藉由直接電鍍而形成在非導電性載體之表面的步驟後，更可以提供具導熱元件之另一非導電性載體，並且具金屬層之非導電性載體以埋入射出方式形成另一非導電性載體上；第二種方式金屬層藉由直接電鍍而形成在非導電性載體之表面前，更包含提供具導熱元件之另一非導電性載體，並且非導電性載體以埋入射出方式形成另一非導電性載體上。
此外，本發明亦可利用雙料射出或埋入射出方式形成，其中，在提供金屬層前，先對載體元件之表面進行蝕刻，提供金屬觸媒並散佈於蝕刻後之表面。接著，在雙料射出的方式中，以載體元件為可金屬化載體為例，提供可金屬化載體及導熱元件之步驟前或後，更提供含有導熱元件的不可金屬化載體之步驟，其中含有導熱元件的不可金屬化載體係與具導熱元件之可金屬化載體以 雙料射出方式成型，接著進行蝕刻、提供金屬觸媒以及形成金屬層之步驟。若是以埋入射出方式形成，可以依照不同製程而有兩種實施方式，第一種方式是，在蝕刻的步驟後更包含提供含有導熱元件的另一非導電性載體並與具導熱元件之可金屬化載體以埋入射出方式成型，接著對蝕刻後的表面形成金屬層；第二種方式是具導熱元件之可金屬化載體已先在蝕刻後的表面形成金屬層，接著再提供含有導熱元件的另一非導電性載體並與具導熱元件之可金屬化載體以埋入射出方式成型。
又，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法中，載體元件為非導電性載體可於形成金屬層之步驟中，在非導電性載體上設置含有微米/奈米級金屬微粒之薄膜，當微米/奈米級金屬微粒之薄膜以電磁輻射直接或間接方式照射加熱後，微米/奈米級金屬微粒會熔融且結合至非導電性載體，以形成前述之金屬層。
承上所述，依本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法，其可具下述優點：
1.本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法係透過在載體元件中加入導熱元件，藉此增加載體元件的導熱效果，載體元件可以是非導電性載體或可金屬化載體。
2.本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法可以依據不同的製程需求，透過雷射直接成型、雙料射出、埋入射出或直接 電鍍成型。
茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達到之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明如後。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第1圖，第1圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第一實施例之示意圖。第1圖中，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件包含載體元件、導熱元件300及金屬層400。其中，載體元件係例如非導電性載體(Non-conductive support material)200或可金屬化載體。在第一實施例中，載體元件係非導電性載體200。其中，導熱元件300係設置於非導電性載體200中，金屬層400係形成於非導電性載體200之表面。導熱元件300之材質係例如包含金屬、非金屬或其組合。而且，導熱元件300的金屬材質係例如包含鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀或其組合；或導熱元件300的非金屬材質係例如包含石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫(nanofoam)、碳六十、碳奈米錐(carbon nanocone)、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微 米(carbon microtree)結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。另外，非導電性載體200之材質可以是熱塑合成樹脂或熱固合成樹脂，此外，非導電性載體200更可以包含至少一無機填充料，無機填充料之材質係例如包含矽酸、矽酸衍生物、碳酸、碳酸衍生物、磷酸、磷酸衍生物、活性碳、多孔碳、奈米碳管、石墨、沸石、黏土礦物、陶瓷粉末、甲殼素或其組合。這邊要特別強調的是，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之特徵在於在非導電性載體200中設有導熱元件300，藉以增加導熱的效果。
實際上，為了更增加導熱效果，請參閱第2圖，第2圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第二實施例之示意圖。在內部設置有導熱元件300的非導電性載體200中係例如更包含導熱柱500，導熱柱500係貫通並設於非導電性載體200中，並在非導電性載體200上形成金屬層400。其中，導熱柱500之材質係包含鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀、石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫(nanofoam)、碳六十、碳奈米錐(carbon nanocone)、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米(carbon microtree)結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。
這邊要特別提到的是，在非導電性載體上要形成金屬層時，可以透過間接式觸媒使金屬層形成在非導電性載體上，間接式觸媒係代表需經過物理性的能量激發、 斷鍵，或化學性之氧化還原反應才會具有觸媒之性質，反之，若是間接式觸媒尚未轉變成觸媒，即不具有觸媒之性質。而觸媒之性質係用來使金屬形成在非導電性載體上，換言之，利用上開所述之間接式觸媒之性質可以在指定的區域上形成金屬層。請續看第3a至3c圖，第3a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第一流程圖、第3b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第二流程圖及第3c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第三流程圖，其中，第3b圖的箭頭係代表在非導電性載體的表面施以電磁輻射，實際上，電磁輻射係例如雷射輻射，雷射輻射之波長範圍為248奈米至10600奈米之間，且該雷射輻射包括二氧化碳(CO2)雷射、銣雅鉻(Nd：YAG)雷射、摻釹釩酸釔晶體(Nd：YVO4)雷射、準分子(EXCIMER)雷射或光纖雷射(Fiber Laser)。如第3a至3c圖所示，吾人更提出一種以雷射直接成型方式形成金屬層400，在非導電性載體200中除了設置有導熱元件300之外，更設置有非導電金屬複合物600，其中，非導電金屬複合物600亦可設置於非導電性載體200的表面，其中，非導電金屬複合物600係用來做為間接式觸媒，而非導電金屬複合物600之材質係例如為熱穩定無機氧化物且為尖晶石構造的高級氧化物。非導電金屬複合物600之材質亦可包含銅、銀、鈀、鐵、鎳、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫或其組合。當在非導電性載體200的表面施以一物理性的蝕刻，舉 例而言，在非導電性載體200的表面施以雷射時，由於雷射具有很高的能量，使得非導電金屬複合物600接受到高能而形成金屬核610，金屬層400就可以利用化學還原的方式形成在具有金屬核610的非導電性載體200上。更詳細的說，藉由照射雷射輻射就可以選擇非導電性載體200的哪些地方上形成金屬層400。另外，非導電性載體200係例如包含至少一無機填充料。這邊要特別提到的是，非導電性載體200、導熱元件300及無機填充料之材質之選用已經在前述之實施例提出，故不再贅述。
此外，吾人更提出利用化學性蝕刻的製程在非導電性載體上形成金屬層之第四實施例，請參閱第4a至4c圖，第4a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第一流程圖、第4b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第二流程圖及第4c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第三流程圖，其中，第4b圖的箭頭係代表以在可金屬化載體的表面施以蝕刻。首先，提供含有導熱元件300的可金屬化載體220後，更提供內部設有導熱元件300之不可金屬化載體230，要特別提到的是，前述提供之步驟亦可以先提供內部設有導熱元件300之不可金屬化載體230，再提供含有導熱元件300的可金屬化載體220。接著，含有導熱元件300的可金屬化載體220與具導熱元件300之不可金屬化載體230以雙料射出方式成型，其中，可金屬化載體220係曝露 出一表面，接著對該雙料射出之載體進行化學性蝕刻，其中，當可金屬化載體220進行化學性蝕刻之後，在被蝕刻的區域上將提供金屬觸媒(未繪示)，其中金屬觸媒(未繪示)之材質係例如包含銀、鈀、鐵、鎳、銅、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫或其組合。接著利用化學還原的方式在蝕刻之後的可金屬化載體220形成金屬層400。這邊要特別提到的是，本發明亦可使用物理性蝕刻的方式來取代前述之化學性蝕刻。另外，導熱元件300的材質係例如包含金屬及非金屬。而且，導熱元件300之金屬材質係例如包含鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀或其組合；或導熱元件300之非金屬材質係例如包含石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫(nanofoam)、碳六十、碳奈米錐(carbon nanocone)、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米(carbon microtree)結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。
請參閱第5a至5b圖，第5a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一流程圖及第5b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二流程圖，其中，第5b圖的箭頭係代表在可金屬化載體220的表面施以蝕刻。在第5a至5b圖中，主要係提供含有導熱元件300的可金屬化載體220，例如利用射出成型法形成具有導熱元件300的可金屬化載體220。接著對可金屬化載體220進行物理性或化學性蝕刻，接下來依據產品特性可以有兩種不同的處 理步驟。第一種處理步驟中，請參照第5c至5d圖，第5c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一種處理步驟之第三流程圖以及第5d圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一種處理步驟之第四流程圖。在第5c至5d圖中，第一種處理步驟係提供具導熱元件300之非導電性載體200，並且可金屬化載體220以埋入射出方式形成於非導電性載體200上，接著在可金屬化載體220上利用化學還原的方式形成金屬層400。而在第二種處理步驟中，請參照第5e至5f圖，第5e圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二種處理步驟之第三流程圖以及第5f圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二種處理步驟之第四流程圖，先對具有導熱元件300的可金屬化載體220進行化學還原以形成金屬層400，接著提供具導熱元件300之非導電性載體200，並且具金屬層400之可金屬化載體220以埋入射出方式形成於非導電性載體200上。另外，蝕刻的方式係例如包含物理性或化學性蝕刻。在此特別提到的是，在形成金屬層之前，可以提供分散的金屬觸媒(未繪示)予可金屬化載體220之蝕刻後之表面。此外，導熱元件300及金屬觸媒(未繪示)材質之選用已在前述實施例提出，故不再贅述。
請參閱第6a至6c圖，第6a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第六實施例之第一流程圖、第6b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件 之第六實施例之第二流程圖以及第6c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第六實施例之第三流程圖。在第6a至6c圖中，在具有導熱元件300的非導電性載體200上形成可電鍍膠體700。可電鍍膠體700之材質係例如包含鈀、碳/石墨、導電高分子或其組合。在這裡要特別提出一點，可電鍍膠體700係一導電層。依據使用者之需求，接著在非導電性載體上200的相對應位置形成一導電層。接著，透過直接電鍍的方式，在具有導電層的位置就會形成金屬層400。
此外，利用可電鍍膠體形成金屬層的方式可具有兩種製造方式。請參閱第7a至7c圖，第7a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一流程圖、第7b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二流程圖以及第7c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第三流程圖，其中，第7b圖的箭頭係代表以在非導電性載體的表面施以蝕刻。在第7a至7c圖中，對具有導熱元件300的非導電性載體200進行蝕刻，並在蝕刻處形成可電鍍膠體700。接下來依據產品特性可以有兩種不同的處理步驟。請參照第7d至7e圖，第7d圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一種處理步驟之第四流程圖以及第7e圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一種處理步驟之第五流程圖。在第7d至7e圖中，在第一種處理步驟係先提供具導熱元件300之另一非導電性載體 210，並且非導電性載體200以埋入射出方式形成於另一非導電性載體210上。接著在非導電性載體200上利用直接電鍍的方式形成金屬層400。而在第二種處理步驟中，請參照第7f至7g圖，第7f圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二種處理步驟之第四流程圖以及第7g圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二種處理步驟之第五流程圖。第二種處理步驟係先對包覆有可電鍍膠體700之內部具導熱元件300的非導電性載體200進行直接電鍍以形成金屬層400，接著提供具導熱元件300之另一非導電性載體210，並且具金屬層400之非導電性載體200以埋入射出方式形成於另一非導電性載體210上。
接下來請續看第8圖。第8圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第八實施例之示意圖。在第8圖中，在不可金屬化載體230中有內部設有導熱元件300的可金屬化載體220，其中可金屬化載體220中貫通有導熱柱500，並且在位於可金屬化載體220的上表面及下表面皆形成有金屬層400，此外，不可金屬化載體230亦可用非導電性載體取代。舉例而言，將一熱源設於上表面中間的金屬層400上，此熱源可以是晶片、處理器等等所產生。由於一般電器相關物品在通電之後，一部份的電力會轉為熱能，當此熱能導致晶片或處理器的溫度過高，就會產生電器燒毀或故障之問題。在本實施例中，當熱源產生了熱量並使得溫度上升，此時上表 面中間的金屬層400就會將熱量透過導熱柱500傳遞至可金屬化載體220的下表面，亦或是因為在可金屬化載體220中有導熱元件300，所以熱量亦會透過可金屬化載體220分散到其他溫度較低處。這邊要特別提到的是，金屬層400除了做為熱量傳遞之用途，亦可做為晶片或處理器之電路，如上表面左右兩側之金屬層400。
此外，本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件及其製造方法，吾人基於金屬層之另一種形成方式，更提出利用含有一微米/奈米級金屬微粒之一薄膜形成前述之金屬層。請參酌第9a至9d圖，第9a圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第一流程圖、第9b圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第二流程圖、第9c圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第三流程圖以及第9d圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第四流程圖，其中，第9c圖的箭頭係代表對此區域的薄膜以電磁輻射照射加熱。首先，先提供具導熱元件300的非導電性載體200，接著在非導電性載體200上設置含有微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800，接下來選定欲形成金屬層的區域，並透過電磁輻射以直接或間接方式照射加熱，微米/奈米級金屬微粒810會熔融且結合至非導電性載體200上以形成金屬層400，最後再移除未結合於非導電性載體200上的微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800。其中，微米/奈米級金屬微粒810之材質係例如包含鈦、銻、銀、鈀、鐵、鎳、 銅、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫及其金屬混合物或其組合。這邊要特別提到的是，電磁輻射以直接方式加熱微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800係表示電磁輻射直接衝擊微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800，進而使微米/奈米級金屬微粒810熔融並結合至非導電性載體200上；而電磁輻射以間接方式加熱微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800係例如在微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800中更包含有一光吸收劑(未繪示)，用來使微米/奈米級金屬微粒810之薄膜800受到電磁輻射衝擊時，溫度能更進一步上升至熔融所需之溫度。舉例而言，微米/奈米級金屬微粒810受到電磁輻射衝擊時所吸收之能量可能不足以到達熔融溫度，此時光吸收劑(未繪示)可以增加吸收之能量之效果，並將此能量轉換為微米/奈米級金屬微粒810溫度上升時所需之能量，藉以使微米/奈米級金屬微粒810熔融且結合至非導電性載體200上
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
200‧‧‧非導電性載體
210‧‧‧另一非導電性載體
220‧‧‧可金屬化載體
230‧‧‧不可金屬化載體
300‧‧‧導熱元件
400‧‧‧金屬層
500‧‧‧導熱柱
600‧‧‧非導電金屬複合物
610‧‧‧金屬核
700‧‧‧可電鍍膠體
800‧‧‧薄膜
810‧‧‧微米/奈米級金屬微粒
第1圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第一實施例之示意圖。
第2圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連 組件之第二實施例之示意圖。
第3a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第一流程圖。
第3b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第二流程圖。
第3c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第三實施例之第三流程圖。
第4a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第一流程圖。
第4b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第二流程圖。
第4c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第四實施例之第三流程圖。
第5a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一流程圖。
第5b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二流程圖。
第5c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一種處理步驟之第三流程圖。
第5d圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第一種處理步驟之第四流程圖。
第5e圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二種處理步驟之第三流程圖。
第5f圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第五實施例之第二種處理步驟之第四流程圖。
第6a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第六實施例之第一流程圖。
第6b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第六實施例之第二流程圖。
第6c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第六實施例之第三流程圖。
第7a圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一流程圖。
第7b圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二流程圖。
第7c圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第三流程圖。
第7d圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一種處理步驟之第四流程圖。
第7e圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第一種處理步驟之第五流程圖。
第7f圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二種處理步驟之第四流程圖。
第7g圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第七實施例之第二種處理步驟之第五流程圖。
第8圖係為本發明之具有熱傳導性質的模塑互連 組件之第八實施例之示意圖。
第9a圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第一流程圖。
第9b圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第二流程圖。
第9c圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第三流程圖。
第9d圖係本發明之具有熱傳導性質的模塑互連組件之第九實施例之第四流程圖。
220‧‧‧可金屬化載體
230‧‧‧不可金屬化載體
300‧‧‧導熱元件
400‧‧‧金屬層
500‧‧‧導熱柱

Claims (36)

  1. 一種具有熱傳導性質的模塑互連組件，包含：一載體元件，該載體元件係一非導電性載體或一可金屬化載體；一導熱元件，該導熱元件係設置於該載體元件中；以及一金屬層，該金屬層係形成於該載體元件之一表面；其中，該載體元件中或該載體元件之表面設置一非導電金屬複合物，當該載體元件為該非導電性載體時，該非導電金屬複合物以電磁輻射照射後產生散布於該非導電性載體之該表面之一金屬核，該金屬核(metal nuclei)係形成該金屬層所需之觸媒，其中該非導電金屬複合物為熱穩定無機氧化物且包含具有尖晶石構造的高級氧化物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該導熱元件之材質係金屬、非金屬或其組合。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該金屬之材質係鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀或其組合。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該非金屬之材質係石墨、石墨烯、鑽 石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫、碳六十、碳奈米錐、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽所或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該載體元件係該非導電性載體，並且該非導電性載體之材質係一熱塑性合成樹脂、一熱固性合成樹脂或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該載體元件係該非導電性載體，並且該非導電性載體包含至少一無機填充料(filler)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該無機填充料之材質係矽酸、矽酸衍生物、碳酸、碳酸衍生物、磷酸、磷酸衍生物、活性碳、多孔碳、奈米碳管、石墨、沸石、黏土礦物、陶瓷粉末、甲殼素或其組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該載體元件更包含一導熱柱(heat column)，該導熱柱係貫通並設於該載體元件中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該導熱柱之材質係鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀、石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫、碳六十、碳奈米錐、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米結構、氧化鈹、氧化 鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該非導電金屬複合物之材質係銅、銀、鈀、鐵、鎳、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫或其組合。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，更包含一可電鍍膠體，該可電鍍膠體係設於該載體元件上，其中該載體元件係非導電性載體，該可電鍍膠體使該金屬層藉由直接電鍍而形成在該非導電性載體上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該可電鍍膠體之材質係鈀、碳、石墨、導電高分子或其組合。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該金屬層係含有一微米/奈米級金屬微粒之一薄膜，該薄膜係設置於該載體元件上，並且該載體元件係該非導電性載體，該薄膜以電磁輻射直接或間接方式照射加熱後，該微米/奈米級金屬微粒會熔融且結合至該非導電性載體上，以形成該金屬層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件，其中該微米/奈米級金屬微粒之材質係鈦、銻、銀、鈀、鐵、鎳、銅、釩、鈷、鋅、鉑、銥、 鋨、銠、錸、釕、錫及其金屬混合物或其組合。
  15. 一種具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，包含：提供一載體元件及一導熱元件，其中該載體元件係一非導電性載體或一可金屬化載體，該導熱元件係設置於該載體元件中；蝕刻該載體元件之該表面，其中該蝕刻步驟係物理性蝕刻、化學性蝕刻或其組合；以及提供一金屬層，該金屬層係形成於該載體元件之一表面；其中該物理性蝕刻之步驟係以雷射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)方式進行，係提供一非導電金屬複合物並設置於該載體元件中，當該載體元件為該非導電性載體時，該非導電金屬複合物以一電磁輻射照射後產生散布於該非導電性載體之該表面之一金屬核，藉以形成該金屬層，其中該非導電金屬複合物為熱穩定無機氧化物且包含具有尖晶石構造的高級氧化物。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該非導電金屬複合物之材質係銅、銀、鈀、鐵、鎳、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫或其組合。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中形成該金屬層之步驟 前，更包含提供一金屬觸媒並分散於該表面，藉以使蝕刻後之該表面上形成該金屬層。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中提供該載體元件及該導熱元件之步驟之前或提供該載體元件及該導熱元件之步驟及提供該金屬層之步驟之間，更包含提供含有該導熱元件的一不可金屬化載體之步驟，其中含有該導熱元件的該不可金屬化載體係與具該導熱元件之該載體元件以雙料射出方式成型，其中該載體元件係該可金屬化載體。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該蝕刻之步驟後，更包含提供含有該導熱元件的另一非導電性載體並與具該導熱元件之該載體元件以埋入射出方式成型之步驟，其中該載體元件係該可金屬化載體。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該形成金屬層之步驟後，更包含提供含有該導熱元件的另一非導電性載體並與具該導熱元件之該非導電性載體以埋入射出方式成型之步驟。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該金屬觸媒之材質係銀、鈀、鐵、鎳、銅、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫或其組合。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該金屬層係以直接電鍍方式形成，並且該載體元件係非導電性載體，其中該直接電鍍方式係提供一可電鍍膠體，該可電鍍膠體係設於該非導電性載體之該表面，該可電鍍膠體使該金屬層藉由直接電鍍而形成在該非導電性載體之該表面。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該可電鍍膠體之材質係鈀、碳/石墨、導電高分子或其組合。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中提供該可電鍍膠體之步驟前，更包含蝕刻該非導電性載體之該表面之步驟。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該金屬層藉由直接電鍍而形成在該非導電性載體之該表面後，更包含提供具該導熱元件之另一非導電性載體，並且具該金屬層之該非導電性載體以埋入射出方式形成該另一非導電性載體上。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該金屬層藉由直接電鍍而形成在該非導電性載體之該表面前，更包含提供具該導熱元件之另一非導電性載體，並且該非導電性載體以埋入射出方式形成於該另一非導電性載體上。
  27. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中提供該金屬層之步驟中，更包含設置含有一微米/奈米級金屬微粒之一薄膜於該載體元件上，並且該載體元件係該非導電性載體，含有該微米/奈米級金屬微粒之該薄膜以電磁輻射直接或間接方式照射加熱後，該微米/奈米級金屬微粒會熔融且結合至該非導電性載體上，以提供該金屬層。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該微米/奈米級金屬微粒之材質係包含鈦、銻、銀、鈀、鐵、鎳、銅、釩、鈷、鋅、鉑、銥、鋨、銠、錸、釕、錫及其金屬混合物或其組合。
  29. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該非導電載體之材料包含至少一無機填充料。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該無機填充料之材質係矽酸、矽酸衍生物、碳酸、碳酸衍生物、磷酸、磷酸衍生物、活性碳、多孔碳、奈米碳管、石墨、沸石、黏土礦物、陶瓷粉末、甲殼素或其組合。
  31. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該載體元件更包含一導熱柱(heat column)，該導熱柱係貫通並設於該載體元 件中。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該導熱柱之材質係鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀、石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫、碳六十、碳奈米錐、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。
  33. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該非導電性載體之材質係一熱塑性合成樹脂、一熱固性合成樹脂或其組合。
  34. 如申請專利範圍第15項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該導熱元件之材質係金屬、非金屬或其組合。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該金屬之材質係鉛、鋁、金、銅、鎢、鎂、鉬、鋅、銀或其組合。
  36. 如申請專利範圍第34項所述之具有熱傳導性質的模塑互連組件製造方法，其中該非金屬之材質係石墨、石墨烯、鑽石、奈米碳管、奈米碳球、奈米泡沫、碳六十、碳奈米錐、碳奈米角、碳奈米滴管、樹狀碳微米結構、氧化鈹、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽或其組合。
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