TWI538578B - 銅箔層壓板及其製造方法 - Google Patents

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Description

銅箔層壓板及其製造方法 【相關專利申請的互相參照】
本申請案主張於2011年11月24日申請的韓國專利申請案第10-2011-0123536號之權益，其揭露的全文併入本案供參考。
本發明概念是關於一種銅箔層壓板及其製造方法。
普遍來說，某些電子產品(如使用發光二極體(light emitting diode,LED)的發光裝置)會產生大量的熱。因此，發光二極體被安裝在基板上，並且使用金屬芯印刷電路板(metal core printed circuit board,MCPCB)，使電子產品透過基板有效地散熱。
金屬芯印刷電路板藉由蝕刻銅箔層壓板(copper clad laminate,CCL)來製造。銅箔層壓板具有作為電路部分的銅層的層壓結構、散熱用的金屬板、以及插入於銅層與金屬板之間並且用來使銅層與金屬板電絕緣的絕緣層。藉由使用具有高導熱性的材料來形成為約10微米薄層的絕緣層，以同時增加電絕緣性與散熱效應，並且有效傳導銅層所產生的熱到金屬板，其中在銅層上安裝有電子產品。
銅箔層壓板的此種絕緣層需要具有高電絕緣性。然而，絕緣層需要具有極低的厚度，因此需要確認所製造的每個物品的電絕緣性。例如，若在絕緣層中有孔洞(pin holes)或具傳導性(conductive)的不純物形成，絕緣層會被破壞並且無法 做為電絕緣體，如此可能導致不想要的短路或火災發生。
因此，傳統上，需要嚴格管理銅箔層壓板的製造，並且可藉由測量通過絕緣體的耐受電壓(withstand voltage)來判定所製造的銅箔層壓板缺陷與否。然而，由於絕緣層非常薄以及銅層與金屬板以等同於絕緣層厚度的距離分開，低絕緣耐受電壓的使用是有問題的。如何可靠地使用足夠耐受電壓可能有些困難。
本發明概念的觀點提供一種能夠被測量其耐受電壓的銅箔層壓板(copper clad laminate,CCL)以及其製造方法，其中藉由確保足夠絕緣距離(insulation distance)以使銅箔層壓板的耐受電壓可以被測量並且增加耐受電壓到所需的水準。
根據本發明概念的觀點，提供一種銅箔層壓板，包括：金屬板；絕緣層，具有大於金屬板之平面面積的平面面積且層壓在金屬板上；以及銅層(copper layer)，層壓在絕緣層上，其中自絕緣層的邊緣向外延伸超過金屬板的邊緣(自絕緣層的邊緣從金屬板的邊緣向外延伸)，以形成使金屬板邊緣與銅層邊緣絕緣的絕緣距離。
絕緣距離可被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
絕緣層可包括聚醯亞胺絕緣層(polyimide insulating layer)。
銅層可被形成為具有等於或小於絕緣層之面積的面積，以沿著銅層週圍暴露出絕緣層。
銅箔層壓板可更包括插入於金屬板與絕緣層之間及/或插入於絕緣層與銅層之間的聚醯亞胺接合層(polyimide bonding layer)。
根據本發明概念的另一觀點，提供一種製造銅箔層壓板的方法，包括：製備金屬板與層壓板，層壓板(將層壓在金屬板上)包括絕緣層(其具有大於金屬板之平面面積的平面面積)及層壓在絕緣層上的銅層；在金屬板上層壓所述層壓板，以使絕緣層之邊緣向外延伸超過銅層之邊緣；以及熱壓(hot pressing)金屬板與層壓在金屬板上的層壓板，其中藉由絕緣層之邊緣向外延伸超過銅層之邊緣來形成足以使金屬板之邊緣與銅層之邊緣電絕緣的絕緣距離。
絕緣距離可被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
可形成銅層(其具有等於或小於絕緣層之面積的面積)，以沿著銅層週圍暴露出絕緣層。
絕緣層可包括聚醯亞胺絕緣層.
所述方法更包括：使用插入於金屬板與層壓板之間的接合層來暫時接合金屬板與層壓板；以及在高溫下硬化接合層並且將金屬板與層壓在金屬板上的層壓板彼此接合。
層壓板可更包括插入於絕緣層與銅層之間的接合層。
接合層可包括聚醯亞胺接合層。
現將搭配參考資料及附圖說明根據本發明概念實施例之一種銅箔層壓板及其製造方法。雖然本發明概念已以多種形式的實施例揭露如上，然本發明概念並非限定於上述例示性實施例。更確切來說，對於所屬技術領域中具有通常知識者，提供 這些實施例使本揭示(disclosure)更為完整，並且完全涵蓋本發明概念的範圍。
因此，在圖式中的形狀及尺寸可能為求清楚而誇大，並且相同的元件符號代表相同或類似的元件。在圖式中，相同元件符號的部分表示相同或類似的功能或操作。
根據本發明概念例示性實施例之一種銅箔層壓板將參考圖1A至圖2B來說明。圖1A及圖1B是根據本發明概念一實施例所繪示的銅箔層壓板1(1-A)的剖面示意圖及平面示意圖。圖2A及圖2B是繪示圖1A及圖1B中的銅箔層壓板1的修改：銅箔層壓板1-B、銅箔層壓板1-C的剖面示意圖。
參看圖1A至圖2B，根據本發明概念的例示性實施例的銅箔層壓板1包括金屬板10以及依序層壓(laminate)在金屬板10上的絕緣層20與銅層30。
金屬板10可為矩形、具有標準面積(通常為500毫米×600毫米)，並且可由具有優異導熱性(heat conductivity)的金屬(如：鋁(aluminum,Al))來形成。金屬板10的面積及材料沒有特別的限制，並且可以不同的方式來變化。
在金屬板10上可層壓絕緣層20，並且絕緣層20可具有大於金屬板10之平面面積的平面面積。更具體來說，絕緣層20可具有對應於金屬板10的形狀，並且可具有大於金屬板10之面積的面積。
絕緣層20可包括聚醯亞胺絕緣層。由環氧類樹脂(epoxy based resin)形成的絕緣層應當含有60~80%的填充劑(filler)以提升其導熱性，並且具有80~100微米的厚度以確保耐受電壓的特性。
根據本發明概念的一實施例，銅箔層壓板1使用聚醯亞胺樹脂類(polyimide resin-based)絕緣層20，相較於環氧樹脂類絕緣層，聚醯亞胺樹脂類絕緣層具有低程度易碎性(fragility)及高程度導熱性(heat conductivity)。
同時，絕緣層20具有絕緣層20之邊緣21向外延伸超過金屬板10之邊緣11的結構，並且絕緣層20可層壓在金屬板10上。如圖1A及圖1B所示，當絕緣層20層壓在金屬板10上時，絕緣層20可由金屬板10之四個邊緣11向外延伸。由金屬板10之邊緣11延伸至絕緣層20之邊緣21的距離可彼此相同。
如稍後所述，絕緣層20的延伸距離L(亦即由金屬板10之邊緣11至絕緣層20之邊緣21的距離)形成使銅層30之邊緣31與金屬板10之邊緣11絕緣的絕緣距離L。絕緣距離L可被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
在絕緣層20上可層壓銅層30，並且銅層30可具有對應於絕緣層20之形狀及面積的形狀及面積。之後，銅層30可透過圖案化製程(patterning process)來形成多數條電路佈線(circuit wires)(未繪示)。
同時，可在金屬板10與絕緣層20之間插入聚醯亞胺樹脂類接合層40。絕緣層20是聚醯亞胺絕緣層的情況下，絕緣層20可能不易與金屬板10接合，因此在金屬板10與絕緣層 20之間可插入接合層40，藉此達到穩固的接合。特別的是，由於接合層40為聚醯亞胺樹脂類(類似於絕緣層20)，可有助於防止接合層40在壓合製程(pressing process)中被破壞。 可在絕緣層20與銅層30之間插入接合層40。
承上述，根據本發明概念實施例之一種銅箔層壓板1具有以下結構：在金屬板10與銅層30之間插入絕緣層20，絕緣層20由金屬板10之邊緣11向外延伸，藉由延伸距離從而確保足以用於耐受電壓測試的足夠絕緣距離L。因此，為了判定絕緣層20是否有任何缺陷(如孔洞或具傳導性的不純物)而進行耐受電壓測試的情況下，需要至少1kV的電壓。由於銅層30與金屬板10因絕緣層20厚度而以非常短的距離(通常為約數十微米)分開，習知銅箔層壓板具有非常低的絕緣耐受電壓，因此難以在數百伏特的耐受電壓測試下偵測缺陷。因此，根據本發明概念實施例所繪示的一種銅箔層壓板1藉由在銅層30與金屬板10之間確保足夠的絕緣距離L，使得其在耐受電壓測試期間具有穩定性。儘管在本發明概念的實施例中，絕緣距離L被限制為15毫米或小於15毫米，但即使在絕緣距離L超過15毫米的情況下，仍然可進行耐受電壓測試。
現將參考圖3說明根據本發明概念另一實施例的銅箔層壓板。參考圖3所述的銅箔層壓板與參考圖1A至圖2B所述的銅箔層壓板1實質上具有相同的結構。然而，由於圖3之銅層的結構與圖1A至圖2B之銅層的結構不同，在此將省略兩者之間的冗長贅述，而說明銅層的結構如下。
圖3是根據本發明概念另一實施例的銅箔層壓板1-D的 剖面示意圖。
參看圖3，銅層30可具有其面積小於絕緣層20之面積的結構，以越過(through)銅層30的邊界部分使絕緣層20部分暴露出。因此，絕緣層20藉由絕緣距離D使銅層30與金屬板10絕緣，所述絕緣距離隨著增加自金屬板10之邊緣延伸到銅層30之暴露邊界部分之邊緣的距離而增加。因此，足夠絕緣距離可足以有效確保耐受電壓測試。
根據本發明概念一實施例之一種銅箔層壓板的製造方法將參考圖4至圖6來說明。
圖4至圖6是根據本發明概念一實施例之一種銅箔層壓板之製造方法所繪示的連續示意圖。
參看圖4，製備包括金屬板10、絕緣層20及銅層30的層壓板，絕緣層20有具大於金屬板10之平面面積的平面面積且層壓在金屬板10上，銅層30層壓在絕緣層20上。
金屬板10可為矩形、具有標準面積(通常為500毫米×600毫米)，並且可由具有優異導熱性的金屬(如：鋁)來形成。絕緣層20與銅層30可具有對應於金屬板10的形狀，並且可具有大於金屬板10之面積的面積。
絕緣層20可包括聚醯亞胺絕緣層。銅層30的面積可等於或小於絕緣層20的面積，以越過銅層30的邊界部分可使部分絕緣層20部分暴露出。
參看圖5，在金屬板10上層壓所述層壓板，以此方式使絕緣層20之邊緣21向外延伸超過金屬板10之邊緣11。
更具體來說，絕緣層20具有絕緣層20之邊緣21自金屬 板10之邊緣11向外延伸的結構，並且絕緣層20可層壓在金屬板10上。如圖5所示，當絕緣層20層壓在金屬板10上時，絕緣層20可由金屬板10的四個邊緣11向外延伸。以金屬板10配置於絕緣層20中心的方式，在金屬板10上層壓絕緣層20，因此由金屬板10之邊緣11延伸至絕緣層20之邊緣21的距離可完全相同。
絕緣層20的延伸距離(亦即由金屬板10之邊緣11至絕緣層20之邊緣21的距離)形成使銅層30之邊緣31與金屬板10之邊緣11絕緣的絕緣距離L。因此，藉由金屬板10之邊緣11到絕緣層20之邊緣21的距離，在絕緣層20形成使金屬板10之邊緣11與銅層30之邊緣31絕緣的絕緣距離L。絕緣距離L可被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
參看圖6，確保一絕緣距離L的銅箔層壓板藉由執行熱壓(注意相對的箭頭)來製造，在壓合製程中，對金屬板10與層壓在金屬板10上的層壓板一併執行熱壓，以及將金屬板10與層壓板彼此接合。
根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的製造方法將參考圖7至圖9來說明。圖7至圖9是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板之製造方法所繪示的連續示意圖。
參看圖7的分解圖，製備包括金屬板10、絕緣層20以及銅層30之層壓板，其中絕緣層20層壓在金屬板10上並且具有大於金屬板10之平面面積的平面面積，並且銅層30層壓在絕緣層20上。
金屬板10可為矩形、具有標準面積(通常為500毫米× 600毫米)，並且可由具有優異導熱性的金屬(如：鋁)來形成。絕緣層20與銅層30可具有對應於金屬板10的形狀，並且可具有大於金屬板10之面積的面積。
絕緣層20可包括聚醯亞胺絕緣層。銅層30的面積可等於或小於絕緣層20的面積，以越過銅層30的邊界部分使絕緣層20部分暴露出。
儘管未繪示，更可在絕緣層20與銅層30之間插入聚醯亞胺樹脂類接合層40。
參看圖8，在金屬板10上配置聚醯亞胺樹脂類接合層40，在金屬板10上層壓所述層壓板，其中以絕緣層20之邊緣21向外延伸超過金屬板10之邊緣11的方式來配置接合層40於金屬板10上，並且由於在金屬板10與層壓板之間插入接合層40，金屬板10與層壓板暫時彼此接合。
更具體來說，絕緣層20具有絕緣層20之邊緣21向外延伸超過金屬板10之邊緣11的結構，並且絕緣層20可層壓在接合層40上。如圖8所示，可層壓絕緣層20，絕緣層20具有絕緣層20向外延伸超過金屬板10之四個邊緣11的結構。 可以金屬板10配置於絕緣層20中心的方式，使絕緣層20層壓在金屬板10上，因此金屬板10之四個邊緣11向外延伸至絕緣層20之邊緣21的距離可彼此相同。
絕緣層20的延伸距離(亦即由金屬板10之邊緣11至絕緣層20之邊緣21的距離)為使金屬板10之邊緣11與銅層30之邊緣31絕緣的絕緣距離L。因此，藉由從金屬板10之邊緣11延伸的距離，在絕緣層20形成使金屬板10之邊緣11 與銅層30之邊緣31絕緣的絕緣距離L。絕緣距離L可被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
參看圖9，藉由在高溫下、於真空室(vacuum chamber)(未繪示)中硬化接合層40來製造確保絕緣距離L的銅箔層壓板，並且將金屬板10與層壓在金屬板10上的層壓板彼此穩固接合。
根據本發明概念一實施例之一種銅箔層壓板的製造方法將參考圖10至圖14B來說明。圖10至圖14B是根據本發明概念一實施例之一種銅箔層壓板之製造方法所繪示的連續示意圖。
參看圖10，製備金屬板10、銅層30與絕緣層20，其中銅層30與絕緣層20小於金屬板10。
金屬板10可為矩形、具有標準面積(通常為500毫米×600毫米)，並且可由具有優異導熱性的金屬(如：鋁)來形成。絕緣層20與銅層30可具有對應於金屬板10的形狀，並且可具有小於金屬板10之面積的面積。絕緣層20與銅層30可被分開製備或製備成如圖10所示的層壓板。
參看圖11A及圖11B，包括銅層30與絕緣層20之層壓板以下列方式層壓在金屬板10上：使金屬板10之部分頂面在絕緣區域S中暴露出，絕緣區域S對應於金屬板10之週圍與層壓板之週圍之間的距離。關於此方面，在銅層30與金屬板10之間插入絕緣層20。
更具體來說，如圖11A及圖11B所示，當在金屬板10上層壓包括銅層30與絕緣層20之層壓板20時，在金屬板10 的中心層壓所述層壓板，以使金屬板10的邊界部分(在區域S中)完全暴露出。在此情況下，在超出層壓板之邊界部分所暴露的金屬板10部分將對應於絕緣區域S(將於稍後說明)，且在金屬板10之週圍與層壓板之週圍之間的距離對應於絕緣距離L。
參看圖12，藉由在金屬板10與層壓板上執行熱壓(注意相對的箭頭)來使金屬板10與層壓板彼此接合。在圖12所示的熱壓中，金屬板10的暴露部分被藉由熱壓所排出(expel)之絕緣層20材料(其插入於銅層30與金屬板10之間)之溢出(overflow)所覆蓋，如圖13A及圖13B所示。因此，藉由在高溫下壓合具有半硬化狀態(half-hardened status)的絕緣層20，絕緣層20會沿著金屬板10表面溢出，而因此覆蓋金屬板10的暴露部分。如圖13A及圖13B所示，於是在環繞銅層30之週圍形成絕緣區域S。絕緣區域S具有對應於銅層30之週圍及金屬板10之週圍之間之距離的絕緣距離L。絕緣距離L可在6毫米與10毫米之間，但不限於此。
如圖14A所示，在根據本發明概念一實施例所製造之銅箔層壓板中，金屬板10的厚度大於銅層30與絕緣層20的厚度，且層壓板的剖面具有階梯狀結構(step structure)(其中絕緣層20的邊緣部分暴露出)，因此形成足夠的絕緣距離L+d，藉此使耐受電壓測試得以進行。因此，在判定絕緣層20是否有任何缺陷(如孔洞或具傳導性的不純物)而進行耐受電壓測試的情況下，需要至少1kV的電壓。如圖14A所示，在銅層30與金屬板10之間確保足夠的絕緣距離的情況下，可以 可靠地進行耐受電壓測試。另一方面，如圖14B所示，相對較短的絕緣距離d(等於習知銅箔層壓板之層壓板邊緣部分中之絕緣層20的厚度)存在於銅層30與金屬板10之間，因此絕緣耐受電壓可能非常低，於是可能難以在含有僅數百伏特的耐受電壓測試間偵測缺陷。
根據本發明概念一實施例製造銅箔層壓板的方法，無需藉由蝕刻來移除銅層30，因此省略在一般蝕刻方法所需要的罩幕製程(masking process)與顯影製程(developing processes)。
同時，圖10至圖14B之銅箔層壓板之製造方法的修改將參考圖15至圖18來說明。圖15至圖18繪示圖10至圖14B之銅箔層壓板之製造方法的修改的示意圖。圖15至圖18之銅箔層壓板之製造方法實質上與圖10至圖14B之銅箔層壓板之製造方法相同，因此僅詳細說明兩者之間的差異。
參看圖15，製備金屬板10以及包括銅層30與絕緣層20的層壓板。銅層30與絕緣層20小於金屬板10。
參看圖16A，絕緣膜40沿著金屬板10之暴露的邊界部分貼附。更具體來說，如圖10至圖14B所示，貼附絕緣膜40以覆蓋金屬板10的邊界部分，其中金屬板10的邊界部分對應於金屬板10之頂面的絕緣區域S。絕緣膜40可具有相對大於絕緣區域S的面積，但不限於此。絕緣膜40可為耐熱性薄膜(heat resistant film)，使絕緣膜40不被溫度約200℃下所執行的熱壓所影響。
如圖17所示，層壓板包括銅層30與絕緣層20，並且以 下列方式在金屬板10上層壓所述層壓板，使覆蓋於金屬板10之絕緣區域的絕緣膜40暴露出。金屬板10與層壓板透過熱壓彼此接合。如圖18所示，插入於銅層30與金屬板10之間的絕緣層20由於熱壓而溢出以覆蓋絕緣膜40。
承上述，在絕緣膜40事先貼附於金屬板10之暴露部分的情況下，即使因缺少絕緣層20的溢出部分而使得金屬板10之暴露部分無法被完全覆蓋，此暴露部分仍可藉由絕緣膜40完全覆蓋，藉此確保足夠的絕緣區域S。
同時，根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的製造方法將參考圖19至圖24來說明。圖19至圖24是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板之製造方法所繪示的連續示意圖。
參看圖19，製備金屬板10、銅層30與絕緣層20，其中銅層30與絕緣層20具有對應於金屬板10之面積的面積。
金屬板10可為矩形、具有標準面積(通常為500毫米×600毫米)，並且可由具有優異導熱性的鋁來形成。絕緣層20與銅層30可具有對應於金屬板10的形狀，並且可具有對應於金屬板10的面積。絕緣層20與銅層30可被分開製備或作成如圖19所示的層壓板。
參看圖20，於金屬板10上層壓包括銅層30與絕緣層20的層壓板。參看圖21，金屬板10與層壓板藉由在其上執行熱壓來彼此接合。
參看圖22，在銅層30的表面上定義絕緣區域S，其中絕緣區域S具有自銅層30之週邊(circumferential edge)沿著銅 層30之週圍(circumference)向內配置的區域。更具體來說，如圖22所示，根據本實施例定義絕緣區域S的操作包括沿著絕緣區域S的內表面、在銅層30之表面上放置膠帶50的操作。因此，膠帶50自銅層30之週圍向內貼附，同時與銅層30的週邊有一預定的距離。在此情況下，在膠帶50之外邊緣與銅層30之週圍(週邊)之間的區域被定義為絕緣區域S。 在膠帶50之外邊緣與銅層30之週圍之間距離對應於絕緣距離L。
參看圖23，藉由移除銅層30的週圍來使絕緣層20的部分頂面暴露出，以形成所定義的絕緣區域S。更具體來說，移除銅層30之超出膠帶50之外邊緣的邊界部分。移除銅層30形成在絕緣區域S上的部分。因此，使超過銅層30之被移除週圍之絕緣層20的所述部分頂面暴露出，以形成絕緣區域S。
參看圖24，製造具有階梯狀結構的銅箔層壓板，階梯狀結構中之層壓剖面於邊緣部分處暴露出。自銅層30的表面移除膠帶50。
同時，根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的製造方法現將參考圖19至圖21以及圖25A至圖27來說明。
參考圖19至圖21說明之金屬板10、絕緣層20以及銅層30之層壓與熱壓的操作與上述製造方法相同。然而，根據本實施例在銅層30之表面上定義絕緣區域S的操作與上述定義絕緣區域S的操作不同，將詳細說明在銅層30之表面上定義絕緣區域S的操作。
參看圖25A，絕緣區域S(具有自銅層30的週邊、沿著 銅層30週圍向內配置的區域)定義在銅層30的表面上。更具體來說，如圖25A所示，根據本實施例定義絕緣區域S的操作包括沿著絕緣區域S之內邊緣、在銅層30表面中形成或切割溝槽60的操作。因此，自銅層30之週邊、沿著銅層30週圍向內形成溝槽60，溝槽60與銅層30之週邊距離一預定距離。
如圖25B所示，溝槽60可藉由使用模型穿孔機(mold punch)P壓合穿孔來形成。在此情況下，在溝槽60與銅層30的外週圍(週邊)之間的區域定義為絕緣區域S。在經切割的溝槽60與銅層30之外週圍之間的距離對應於絕緣距離L。
參看圖26，在銅層30的表面上形成溝槽60之後，沿著溝槽60來移除銅層30之超出溝槽60的部分(其對應於絕緣區域S)，藉此移除銅層30的邊界部分。因此，參看圖27，由於移除銅層30對應於絕緣區域S的邊界部分來使絕緣層20的部分頂面暴露出，因此可製造具有足夠的絕緣區域S的銅箔層壓板，其足以耐受電壓測試。
圖28是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板所繪示的剖面示意圖。參看圖28，根據本發明概念另一實施例的銅箔層壓板包括形成在金屬板10上的絕緣層20以及形成在絕緣層20上的銅層30。在銅箔層壓板的至少一邊緣部分中形成使絕緣層20朝上暴露的階梯狀區域。
金屬板10可由具有良好熱特性的材料(例如：如鋁、鐵等金屬或其合金)來形成並且可具有單層結構或多層結構。絕緣層20基本上可由具有絕緣特性的材料以及無機材料或有機 材料來形成。例如絕緣層20可由環氧類絕緣樹脂形成，並且可包括如鋁粉等金屬粉以提升導熱性。銅層30通常可由銅薄膜來形成。
參看圖28，根據本實施例的銅箔層壓板可形成如下：絕緣層20之一邊緣部分之暴露區域的距離(亦即絕緣距離(W1))大於絕緣層20的厚度(h1+h2)。此情況下，絕緣距離可指在金屬板10與銅層30之間的絕緣層20之暴露區域的距離。從上述銅箔層壓板觀察時，絕緣層20之暴露區域的寬度指暴露寬度W1。在銅箔層壓板製造中，移除圖28中層壓結構的區域A，如此銅箔層壓板具有階梯狀結構，其中部分銅箔層壓板被以下方式移除：自銅層30之表面向下移除深度h之以及使絕緣層20暴露出暴露寬度W1。在製造銅箔層壓板中，圖28中層壓結構的區域A可藉由拋光製程來移除。在銅箔層壓板的邊緣部分未被移除的情況下，絕緣距離僅為絕緣層20的厚度(h1+h2)；然而，若移除如上述之部分邊緣部分，然後可更確保約等於暴露寬度W1的絕緣距離。於是，在銅箔層壓板上進行耐受電壓測試的情況下，銅箔層壓板可具有如下結構使邊緣部分中之金屬板10與銅層30之間的傳導機率最小化。
絕緣層20的厚度(h1+h2)可在數十微米與數百微米之間，並且可選擇性地決定絕緣層20的移除厚度h1。所屬技術領域中具有通常知識者認為若移除厚度h1過小，則可能殘留銅層30；並且若移除厚度h1過大，可能使金屬板10暴露出，因此可選擇適當的厚度。銅層30可具有數微米的厚度。絕緣 層20與銅層30的全部移除厚度h可考慮絕緣層20厚度來決定。
根據本發明概念實施例的銅箔層壓板可藉由依序層壓金屬板10、絕緣層20及銅層30；然後移除其一部分的邊緣部分來形成。在金屬板10上層壓絕緣層20與銅層30的製程可使用作為印刷電路板(printed circuit board,PCB)用的銅箔層壓板的習知製程。然而，移除銅箔層壓板的一邊緣部分的製程可藉由使用(例如)機械加工製程(mechanical processing process)，如拋光製程(polishing process)，尤其是，如端銑加工(end milling processing)、刨削加工(router processing)或研磨加工(grinder processing)之機械加工製程。圖28中的銅箔層壓板可以下列方法來形成：藉由使用機械加工製程移除在厚度方向上(亦即在與絕緣層20與銅層30之界面垂直的方向上)深度為h的銅層30與絕緣層20，以及移除在水平方向上之銅層30與絕緣層20之界面(interface)的寬度為W1的銅層30與絕緣層20。
即使銅層30的邊緣部分可藉由使用化學製程(如蝕刻製程)來移除，化學製程的程序如罩幕製程與顯影製程可能繁複、相對昂貴，並且可能殘留一部分的銅層30，因此相較於使用機械加工製程的情況，可能會使製程效率下降。
圖29是根據本發明概念另一實施例銅箔層壓板的剖面示意圖。參看圖29，根據本發明概念另一實施例銅箔層壓板包括形成在金屬板10上的絕緣層20與形成在絕緣層20上的銅層30。絕緣層20與銅層30可包括以預定傾角θ 1移除的區 域，並且金屬板10可包括以預定傾角θ 1移除的對應區域。
比較圖28與圖29，圖28的銅箔層壓板具有階梯狀結構，其中在銅箔層壓板在邊緣部分處使絕緣層20向上暴露出，圖29的銅箔層壓板具有傾斜表面結構，其中銅箔層壓板沿著邊緣部分使絕緣層20向上、傾斜地(upwardly,diagonally)暴露出。圖29的銅箔層壓板可藉由以預定傾角θ 1(θ 1不等於90度)移除絕緣層20與銅層30來形成，並且從金屬板10之邊緣部分選擇性地移除材料。
關於此方面，傾角θ 1是由絕緣層20與銅層30的界面以及絕緣層20與銅層30的邊緣部分所形成的角度，考慮絕緣層20的厚度，可選擇性地決定傾角θ 1，以確保所需的絕緣距離L。傾角θ 1可選自0度<θ 1<90度的範圍。傾角θ 1越大，絕緣層20之暴露區域的絕緣距離L與寬度W2越小；傾角θ 1越小，絕緣層20之暴露區域的絕緣距離L與寬度W2越大。 因此，可選擇較低的傾角θ 1(例如：0度<θ 1≦45度)，以確保較長的絕緣距離L。
圖30A至圖30C是根據本發明概念不同實施例的部分銅箔層壓板的剖面圖。參看圖30A至圖30C，不同銅箔層壓板的邊緣部分具有將階梯狀結構與傾斜表面結構組合的形狀。
參看圖30A，根據本發明概念一實施例的銅箔層壓板具有如下結構：在絕緣層20中形成傾斜表面，將銅層30向下垂直移除。使用機械加工製程向下移除銅層30來使絕緣層20暴露出之後，可藉由以預定傾角θ 2移除絕緣層20來形成圖30A的銅箔層壓板。
圖30B顯示銅箔層壓板具有如下結構：在絕緣層20與金屬板10的邊緣部分具有傾斜表面，將部分絕緣層20與整層(full-thickness)銅層30向下垂直移除。執行向下移除銅層30的同時向下移除部分絕緣層20，然後以預定角度移除絕緣層20與金屬板10的製程來形成圖30B的銅箔層壓板。
圖30C顯示銅箔層壓板具有在部分絕緣層20與部分銅層30中形成傾斜表面的結構。可藉由向下移除一部分之銅層30以及以預定角度移除其他部分之銅層30與其他部分之絕緣層20來形成圖30C的銅箔層壓板。
圖30A至圖30C之銅箔層壓板之邊緣部分形狀可形成為略有不同，因在藉由使用機械加工移除銅箔層壓板之一邊緣部分的製程中，可能發生在機械加工製程中的製程失誤(如：拋光失誤)。儘管銅箔層壓板實質上具有任何形狀，仍可確保在金屬板10與銅層30之間的絕緣距離，並且仍可使在金屬板10與銅層30之間的傳導機率最小化。
圖31是根據本發明概念不同的實施例之銅箔層壓板中絕緣距離對於拋光角度(polishing angle)的圖。根據本發明概念一實施例，此圖顯示銅箔層壓板之一邊緣部分的傾角θ(例如，θ 1)與絕緣距離之間的關係，並且是在金屬板10與銅層30之間的絕緣層20之厚度為100微米的情況下，由測量銅箔層壓板所獲得結果。
參看圖31，承上述，傾角θ越大，絕緣距離越小；傾角θ越小，絕緣距離越大。更具體來說，例如：在傾角θ為10°的情況下，絕緣距離為0.6毫米，其明顯大於絕緣層20的厚 度。在此情況下，電弧放電(electrical arc discharge)的電壓約為3000V，因此在銅箔層壓板上易於執行耐受電壓測試。
作為參考，參看圖29及圖31，在銅箔層壓板的傾角θ、θ 1確保一致的情況下，暴露寬度W1與絕緣距離L隨著銅箔層壓板的絕緣層20之厚度而改變。因此，在銅箔層壓板的傾角θ、θ 1確保一致的情況下，觀察上述所製造的銅箔層壓板以及測量暴露寬度W1，藉此容易控制銅箔層壓板之絕緣層20的厚度分布。
承上述，根據本發明概念一或多個實施例所製造之銅箔層壓板的方法，可藉由在金屬板上層壓絕緣層且絕緣層具有大於金屬板之面積的面積來確保絕緣距離。
此外，無須透過蝕刻來部分移除銅層以確保絕緣距離，使量產中的個別檢驗(individual inspections)更為容易。
基於上述，提供根據本發明概念例示性實施例的一種銅箔層壓板及其製造方法，所述銅箔層壓板能夠藉由確保一絕緣距離(其足以使測量耐受電壓成為可能)來測量耐受電壓，且能夠增加耐受電壓到需要的水準。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
【圖示簡單說明】
由下列敘述搭配圖式更容易理解本發明概念上述或其他 觀點以及特徵，其中：圖1A及圖1B是根據本發明概念一實施例所繪示之一種銅箔層壓板的剖面示意圖及平面示意圖。
圖2A及圖2B繪示圖1A及圖1B之銅箔層壓板之修改的剖面示意圖。
圖3是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的剖面示意圖。
圖4至圖6是根據本發明概念一實施例所繪示之一種銅箔層壓板之製造方法的連續示意圖。
圖7至圖9是根據本發明概念另一實施例所繪示之一種銅箔層壓板之製造方法的連續示意圖。
圖10至圖14B是根據本發明概念另一實施例所繪示之一種銅箔層壓板之製造方法的連續示意圖。
圖15至圖18繪示圖10至圖14B的銅箔層壓板之製造方法之修改的示意圖。
圖19至圖24是根據本發明概念另一實施例所繪示之一種銅箔層壓板之製造方法的連續示意圖。
圖25A至圖27是根據本發明概念另一實施例所繪示之一種銅箔層壓板之製造方法的連續示意圖。
圖28是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的剖面示意圖。
圖29是根據本發明概念另一實施例之一種銅箔層壓板的剖面示意圖。
圖30A至圖30C是根據本發明概念不同實施例的銅箔層 壓板的剖面圖。
圖31是根據本發明概念一實施例所描述之絕緣距離對於銅箔層壓板之拋光角度的圖。
1(1-A)、1(1-B)、1(1-C)、1(1-D)‧‧‧銅箔層壓板
10‧‧‧金屬板
20‧‧‧絕緣層
30‧‧‧銅層
40‧‧‧接合層、絕緣膜
50‧‧‧膠帶
60‧‧‧溝槽
11、21、31‧‧‧邊緣
A‧‧‧區域
d、D、L‧‧‧絕緣距離
h、h1、h2‧‧‧厚度
S‧‧‧絕緣區域
P‧‧‧模型穿孔機
W1、W2‧‧‧寬度
θ 1、θ 2‧‧‧角度
1(1-A)‧‧‧銅箔層壓板
10‧‧‧金屬板
20‧‧‧絕緣層
30‧‧‧銅層
11、21、31‧‧‧邊緣
L‧‧‧絕緣距離

Claims (10)

  1. 一種銅箔層壓板，包括：金屬板；絕緣層，在所述金屬板上且具有大於所述金屬板之平面面積的平面面積；以及銅層，在所述絕緣層上，其中所述絕緣層具有80微米至100微米之厚度，且所述絕緣層的邊緣向外延伸超過所述金屬板的邊緣，以形成使所述金屬板的所述邊緣與所述銅層的邊緣電絕緣的絕緣距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的銅箔層壓板，其中所述絕緣距離被調整為1毫米至15毫米的範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的銅箔層壓板，其中所述絕緣層包括聚醯亞胺絕緣層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的銅箔層壓板，其中所述銅層被形成為具有等於或小於所述絕緣層之面積的面積，以沿著所述銅層的週圍暴露出所述絕緣層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的銅箔層壓板，更包括聚醯亞胺接合層，其中所述聚醯亞胺接合層插入於所述金屬板與所述絕緣層之間及/或插入於所述絕緣層與所述銅層之間。
  6. 一種製造銅箔層壓板的方法，包括：製備金屬板；製備層壓板，所述層壓板包括：絕緣層，具有大於所述金屬板之平面面積的平面面積；以及 銅層，層壓在所述絕緣層上；在所述金屬板上層壓所述層壓板，以使所述絕緣層的邊緣向外延伸超過所述金屬板的邊緣；以及熱壓所述金屬板與所述層壓板，其中，所述絕緣層具有80微米至100微米之厚度，且藉由所述絕緣層的所述邊緣向外延伸超過所述金屬板的所述邊緣來形成足以使所述金屬板的所述邊緣與所述銅層的邊緣電絕緣的絕緣距離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的製造銅箔層壓板的方法，其中所述絕緣距離被調整為在1毫米至15毫米的範圍內。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的製造銅箔層壓板的方法，其中所述銅層被形成為具有等於或小於所述絕緣層之面積的面積，以沿著所述銅層的週圍暴露出所述絕緣層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的製造銅箔層壓板的方法，其中所述絕緣層包括聚醯亞胺絕緣層。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的製造銅箔層壓板的方法，更包括：使用插入於所述金屬板與所述層壓板之間的接合層，以暫時接合所述金屬板與所述層壓板；以及在高溫下硬化所述接合層並且將所述金屬板與層壓在所述金屬板上的所述層壓板彼此接合。
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