TWM550956U - 圖案化線路基板之改良 - Google Patents

Description

圖案化線路基板之改良

本創作係有關一種圖案化線路基板之改良，尤指一種利用二次加工形成增層結構以乘載較大電流之圖案化線路基板之改良。

按，LED 模組現今大量使用在電子相關產品上，尤其是以白光高功率型式的需求最大，現在的照明系統上所使用之 LED 功率慢慢增加，但隨著高功率的快速演進，車用照明、室內及特殊照明的需求量日增，但是這些高功率的照明設備，其 散熱效能的要求也越益嚴苛，因陶瓷基板具有較高的散熱能力與較高的耐熱、氣密性，因此，近期許多以陶瓷材料作為高功率 LED 散熱基板之應用，其種類主要包含有：低溫共燒多層陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramic；LTCC)、高溫共燒多層陶瓷(High-Temperature Co-fired Ceramic；HTCC)、直接接合銅基板 (Direct Bonded Copper；DBC)、直接鍍銅基板(Direct Plate Copper；DPC)四種；當然，這四種方式所製作之散熱基板除了可裝載LED外，亦可應用於其他功率元件。

其中 HTCC 屬於較早期發展之技術，但由於其需要較高的製程溫度(1300~1600℃)，使其電極材料的選擇受限，且製作成本相當昂貴，這些因素促使 LTCC 的發展，LTCC雖然將共燒溫度降至約 850℃，但其尺寸精確度、產品強度等技術上的問題尚待突破。

DBC 乃利用高溫加熱將氧化鋁基板與銅板結合，其係經由高溫 1065~1085℃的環境加熱，使銅金屬因高溫氧化、擴散與氧化鋁基板產生(Eutectic) 共晶熔體，使銅板與陶瓷基板黏合，最後依據線路設計，以蝕刻方式備製線路；其技術瓶頸在於不易解決氧化鋁基板與銅板間微氣孔產生之問題，以及其必須於溫度極度穩定的 1065~1085℃溫度範圍下，才能使銅板熔煉為共晶熔 體，與氧化鋁基板緊密結合，若生產製程的溫度不夠穩定，使得該產品的量產能量與良率受到較大的挑戰。

而 DPC 技術則是利用薄膜專業製造技術，利用真空鍍膜方式於陶瓷基板上整個表面濺鍍結合於銅金屬複合層，接著以黃光微影之光阻被覆曝光、顯影、蝕刻、去膜製程完成線路製作，其製程結合材料與薄膜製程技術，其產品為近年最普遍使用的陶瓷散熱基板。然而其材料控制與製程技術整合能力要求較高，這使得跨入 DPC 產業並能穩定生產的技術門檻相對較高。再者，DPC製程中係先於整個表面披覆金屬材料，再去除不需要的部分而完成線路，去除的金屬材料造成了成本的浪費。

有鑑於此，本創作提供一種圖案化線路基板之改良，尤指一種利用二次加工形成增層結構以乘載較大電流之圖案化線路基板之改良，為其主要目的者。

本創作之圖案化線路基板至少包含：基材、圖案化金屬層以及圖案化增層結構，基材具有相對之第一表面及第二表面，圖案化金屬層係經燒結製程設置於該基材之第一表面，該基材之第一表面則形成有未覆蓋該圖案化金屬層之至少一裸露部，圖案化增層結構係經黃光及鍍覆製程設置於該圖案化金屬層表面，利用圖案化增層結構可乘載較大電流。

依據上述技術特徵，所述第一圖案化燒結金屬層係為銀或銅。

依據上述技術特徵，所述基材係為氧化鋁基板、氮化矽基板或是氮化鋁基板亦或是其它可燒結的陶瓷基板。

依據上述技術特徵，所述黃光及鍍覆製程係先設置一光阻層於該圖案化金屬層及該裸露部，再去除位於該圖案化金屬層上之光阻層，形成僅位於該裸露部表面之圖案化光阻層，且該圖案化光阻層之表面係高於該圖案化金屬層之表面一預定高度，再經由電鍍或化學鍍方式於該圖案化金屬層之表面形成該圖案化增層結構，並去除位於該裸露部表面之圖案化光阻層。

依據上述技術特徵，所述圖案化增層結構之寬度係小於或等於該圖案化金屬層之寬度。

依據上述技術特徵，所述圖案化增層結構係位於該圖案化金屬層之上表面。

依據上述技術特徵，所述圖案化金屬層係經燒結製程設置於該基材之第二表面，該第二表面則形成有未覆蓋該圖案化金屬層之至少一裸露部。

為利 貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖所示為本創作中圖案化線路基板的結構示意圖所示。首先，本創作之圖案化線路基板1至少包含：基材11、圖案化金屬層12以及圖案化增層結構13，其中：

基材11可以為氧化鋁基板、氮化矽基板或是氮化鋁基板亦或是其他可燒結的陶瓷基板，其基材11具有相對之第一表面111及第二表面112，該基材可用以裝載LED或其他功率元件。

圖案化金屬層12係經燒結製程設置於該基材之第一表面111，該第一表面111則形成有未覆蓋該圖案化金屬層12之至少一裸露部113；其中，該第一圖案化金屬層可以為銀或銅。

圖案化增層結構13係經黃光及鍍覆製程設置於該圖案化金屬層12表面，如圖所示之實施例中，圖案化增層結構13係位於該圖案化金屬層12之上表面。

整體製程可先參閱第2圖所示，圖案化金屬層12係經燒結製程設置於該基材之第一表面111，其中燒結製程舉例而言，係將金屬材料以印刷方式印刷於至少一預定位置再以燒結成型，而形成圖案化金屬層12；使第一表面111部分覆蓋有圖案化金屬層12，以及部分未覆蓋有圖案化金屬層12則形成至少一裸露部113。當然，亦可於基材之第二表面設置有圖案化金屬層，第二表面同樣形成有未覆蓋該圖案化金屬層之至少一裸露部。

再利用二次加工之黃光及鍍覆製程形成圖案化增層結構；其中先設置一光阻層21於該圖案化金屬層12及該裸露部113，如第3圖所示，再利用黃光顯影蝕刻製程去除位於該圖案化金屬層12上之光阻層21，形成僅位於該裸露部113表面之圖案化光阻層22，如第4圖所示，且該圖案化光阻層22之表面係高於該圖案化金屬層12之表面一預定高度H，再經由電鍍或化學鍍方式於該圖案化金屬層12之表面形成該圖案化增層結構13利用圖案化光阻層22定義出預成型之圖案化增層結構13的形狀，並去除位於該裸露部113表面之圖案化光阻層，則形成如第1圖所示之圖案化線路基板1，而該圖案化增層結構13之寬度係小於或等於該圖案化金屬層12之寬度，或者略大於該圖案化金屬層12之寬度。

當然，上述黃光及鍍覆製程形成圖案化線路基板後，亦可進一步利用微蝕刻製程，來達到窄線寬且高精度的線路結構。

當然，可依所需調整圖案化光阻層之形狀及高度，則可控制該圖案化增層結構之形狀及厚度，利用圖案化增層結構之厚度增加可乘載較大電流，且藉由直接形成之圖案化金屬層，改良習有DBC 或DPC需整個表面設置金屬材料後再以去除方式形成圖案化金屬層的多個製程步驟，本創作可進一步節省材料成本且製程更為簡便。

綜上所述，本創作提供一較佳可行圖案化線路基板之改良，爰依法提呈新型專利之申請；本創作之技術內容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本創作之揭示而作各種不背離本案創作精神之替換及修飾。因此，本創作之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本創作之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

H‧‧‧預定高度
1‧‧‧圖案化線路基板
11‧‧‧基材
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
113‧‧‧裸露部
12‧‧‧圖案化金屬層
13‧‧‧圖案化增層結構
21‧‧‧光阻層
22‧‧‧圖案化光阻層

第1圖所示為本創作中圖案化線路基板的結構示意圖。 第2圖所示為本創作中圖案化金屬層的結構示意圖。 第3圖所示為本創作中光阻層的結構示意圖。 第4圖所示為本創作中圖案化光阻層的結構示意圖。

1‧‧‧圖案化線路基板

11‧‧‧基材

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧裸露部

12‧‧‧圖案化金屬層

13‧‧‧圖案化增層結構

Claims (8)

1. 一種圖案化線路基板之改良，其至少包含： 一基材，具有相對之第一表面及第二表面； 一圖案化金屬層，係經燒結製程設置於該基材之第一表面，該第一表面則形成有未覆蓋該圖案化金屬層之至少一裸露部；以及 一圖案化增層結構，係經黃光及鍍覆製程設置於該圖案化金屬層表面。
2. 如請求項1所述圖案化線路基板之改良，其中，該第一圖案化金屬層係為銀或銅。
3. 如請求項2所述圖案化線路基板之改良，其中，該基材係為氧化鋁基板、氮化矽基板或是氮化鋁基板亦或是可燒結的陶瓷基板。
4. 如請求項1至3任一項所述圖案化線路基板之改良，其中，該黃光及鍍覆製程係先設置一光阻層於該圖案化金屬層及該裸露部，再去除位於該圖案化金屬層上之光阻層，形成僅位於該裸露部表面之圖案化光阻層，且該圖案化光阻層之表面係高於該圖案化金屬層之表面一預定高度，再經由電鍍或化學鍍方式於該圖案化金屬層之表面形成該圖案化增層結構，並去除位於該裸露部表面之圖案化光阻層。
5. 如請求項1至3任一項所述圖案化線路基板之改良，其中，該圖案化增層結構之寬度係小於或等於該圖案化金屬層之寬度。
6. 如請求項1至3任一項所述圖案化線路基板之改良，其中，該圖案化增層結構之寬度係略大於該圖案化金屬層之寬度。
7. 如請求項1至3任一項所述圖案化線路基板之改良，其中，該圖案化金屬層係經燒結製程設置於該基材之第二表面，該第二表面則形成有未覆蓋該圖案化金屬層之至少一裸露部。
8. 如請求項1至3任一項所述圖案化線路基板之改良，其中，該圖案化增層結構係位於該圖案化金屬層之上表面。