专利名称：具有贯穿孔线路的电路基板及其制作方法
技术领域：
本发明系关于一种含铝材质的电路基板及其制作方法，特别系关于一种应用在表面黏着元件模块的含铝材质基板及其制作贯穿孔线路的方法。
先前技术由于印刷电路板能将不同电子零组件连结在一起，使其发挥整体功能，故印刷电路板已是电子资讯产品不可或缺的基本构成要件，常被称为「电子系统产品之母」或「3C产业之基」。因此，印刷电路板的良窳与电子产品的好坏有莫大的关连性。
印刷电路板的基板主要系由高分子聚合物(树脂)、玻璃纤维以及高纯度的铜箔三者所构成的复合材料，通常亦称为铜箔基板。图1为传统铜箔基板剖面示意图，传统铜箔基板1可主要系由一底材10与附着该底材10上、下表面的铜箔12所构成，该底材10与该些铜箔12系通过介于其间的胶片13所黏合；其中该底材10系由树脂与玻璃纤维所组成。
底材10中目前所常用的树脂有酚醛树脂(phenolic)、环氧树脂(epoxy)、聚亚醯胺树脂(polyimide)以及聚四氯乙烯(PTFE)；而其中玻璃纤维的原料与一般玻璃类似，但以钙、铝、硅、硼等氧化物为主，绝缘性及延展性比一般玻璃重要。
请参阅图2，在实际制作线路时，由于需将基板上、下面的线路导通，而必须经过一钻孔步骤形成贯穿孔14，再利用化学镀铜以及电镀铜的制程将贯穿孔的孔壁附着上一层铜导电层16，以将基板上、下面的线路电性连结。
由于现今电子设备不仅要求要轻、薄、短、小，于是有所谓表面黏着技术(SMT)的兴起，可使电子元件微型化且具高可靠性。表面黏着技术是一种将电子元件安装在印刷电路板的组合技术，其系利用表面黏着元件(SMD)装配机在已布上锡膏及胶的电路板上，将表面黏着元件模块很准确地放在印刷电路板的电路上，再经回风炉热力镕锡而焊接完成。此种组合方式与有引脚的电子元件将引脚插入印刷电路板通孔(through hole)再经过焊接的组合技术(DIP)做比较的话，具有元件与电路板小型化，并且容易组装的优点，非常适合现今电子设备小型化与高功能的需求，常应用在电子电信、通信系统、航太与家电等领域。
已有制作表面黏着元件模块的基板大多系以FR4(flame resistant)耐燃等级的材质为底材，底材上、下表面具有铜线路密布；然而由于某些元件具有高生成热的特性，例如功率放大器模块，而使得目前常用的基板无法有效的解决散热问题，其主要原因即在于基板中的底材热传导系数不足。而金属铝由于其有较高的热传导系数，所以已常被用来做为散热元件的材质；然而，欲将铝做为表面黏着元件模块的基板的底材时，如果线路设计复杂而需使用到贯穿孔来作为上、下层电路连接时，却会由于铝本身为导体，制作贯穿孔线路将造成该贯穿孔线路与铝底材接触而短路，而使得整个基板无法使用。
因此，如何解决表面黏着元件模块基板的散热问题则为本发明发展的目的和重点。本发明人鉴于已有技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出足以解决上述缺失的发明。以下为本发明的简要说明。
发明内容本发明的主要目的系在于提供一种以铝材质为底材的表面黏着元件模块基板，通过铝材质的高热传传系数的特性，可解决已有技术无法有效散热的问题。
本发明的另一主要目的系在于提供一种制作具有贯穿孔线路的方法，其系先将铝质板材钻设出至少一个第一贯穿孔，再利用铝质板材和铜箔压合时所使用的接合剂因挤压而流入填满该第一贯穿孔，再于已填满接合剂的第一贯穿孔中钻出预设大小的第二贯穿孔，最后可利用已有无电镀铜、电镀铜的方法在该贯穿孔内侧壁上形成铜导电层。
为达到上述目的，本发明系提供一铝质板材，在该铝质板材上钻设出较预定使用孔径为大的第一贯穿孔，接着在该铝质板材上、下表面分别与一铜箔进行压合；进行该压合步骤时需使用接合剂使该些铜箔与铝质板材能窂固地附着，并由于压合的压力，使得多余的接合剂向外流，恰可将该第一贯穿孔填满，并使该接合剂固化。接着将该已填满接合剂的第一贯穿孔钻设出预定孔径的第二贯穿孔，最后使用无电镀铜及电镀铜的技术在该第二贯穿孔内侧壁上形成所需的铜导电层，此时，通过该接合剂的绝缘阻绝，使得该铝质板材和该铝质板材上、下表面的铜箔以及该第二贯穿孔内侧壁上的铜导电层不具电性连结。
本发明利用金属热传导系数大的特性，用来当作表面黏着元件基板的底材，又利用不同以往的钻孔、压合组合方法，可避免金属底材与其上、下铜箔间与贯穿孔内侧铜导电层产生电性连结的问题，使制作出来的表面黏着元作模块能够具有散热快的优点。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1为传统铜箔基板剖面示意图。
图2为含贯穿孔的铜箔基板剖面示意3系本发明的制作贯穿孔线路流程图。
图4系利用本发明所完成的双面导通基板一实施例立体示意图。
图5系图4的剖面示意图。
具体实施方式请参阅图3，其系本发明以铝材质为表面黏着元件模块基板的底材而制作出具贯穿孔线路的流程图，包括步骤S1，准备一预定大小的铝质板材；步骤S2，在该铝质板材上的预定位置上钻设出至少一个第一贯穿孔；步骤S3，在该铝质板材的上、下表面涂布接合剂；步骤S4，将该铝质板材的上、下表面分别与一铜箔进行压合，使该接合剂流入并填满该至少一个第一贯穿孔，并使该接合剂固化；步骤S5，以该填满接合剂的至少一个第一贯穿孔的圆心为中心，钻设出预设使用大小的至少一个第二贯穿孔；以及步骤S6，利用无电镀铜与电镀铜的技术在该至少一个第二贯穿孔内侧壁上形成铜导电层。
在步骤S2及步骤S5中，该第一贯穿孔及该第二贯穿孔在该铝质板材上的位置及数量系在设计电路布局时已预先安排及决定；并且在步骤S2中所钻设的第一贯穿孔的孔径较步骤S5中所钻设的第二贯穿孔的孔径来得大；然，孔径大小的差异并无一定限制，可依实际需求而决定。例如如事先规画进行步骤S6的第二贯穿孔的孔径为10密尔(mil)时，则在步骤S2中所钻设的第一贯穿孔孔径可为30密尔。
在步骤S3与步骤S4中所使用的接合剂系一种可做为电性绝缘的接合剂，较佳地系为环氧树脂(epoxy)，并且在步骤S4中系利用压合所产生的压力，迫使该接合剂向该第一贯穿孔流入，并填满该第一贯穿孔。
在步骤S6中的无电镀铜、电镀铜技术以及后续的线路制作技术，为该行业所属技术领域的通常知识，且非本发明技术重点与特征，故在此不再赘述。简言的，可依照事先安排的电路布局，完成在后续基板上、下层线路的制作。
由以上叙述可知，当线路设计需将表面黏着元件模块的基板的上、下层线路进行连结时，虽然该铝质板材本身为导体，但可以通过该接合剂当作绝缘体而隔离该贯穿孔内侧壁的铜导电层以及该铝质板材上、下层的铜箔，以避免线路短路。
请参阅图4与图5，利用本发明所完成的电路基板2的结构主要包括一铝质底材20、一绝缘体22、至少一铜箔24、以及至少一铜导电层26。
该铝质底材20具有至少一个贯穿孔28贯穿该铝质底材20的上、下表面；该绝缘体22系包覆该铝质底材20的上、下表面及该至少一个贯穿孔28的侧壁；该至少一铜箔通过该绝缘体22，贴附在该铝质底材20的上、下表面；而该至少一铜导电层26则形成于该至少一个贯穿孔28侧壁的该绝缘体22的表面上。
该绝缘体22系由上述接合剂固化而得，可隔离该铝质底材20与该贯穿孔28侧壁的铜导电层26，使该铝质底材20与该贯穿孔28之间不会因为电性连结而造成线路的短路；除此的外，该绝缘体22系做为连结该铝质底材20与该至少一铜箔24的媒介，且隔离该铝质底材20与该至少一铜箔24的电性连结。
利用铝材质当作底材可以使表面黏着元件模块的散热更佳，而利用本发明制作贯通孔线路的方法，更可适用于复杂的电路设计，可做到利用贯穿孔线路来连接上下层线路，而进一步可完成双面表面黏着元件的打件。
本发明特别适用于会产生较大热量的电子元件，例如功率放大器模块，功率放大器模块在运作时会产生较大的热，而传统的基板却无法很有效地将热排出，利用本发明的基板结构以及双面线路导通方法，可在该功率放大器模块基板底层设计具有可和印刷电路板焊接的焊垫(pad)，而通过贯通孔的设计可与该基板上层线路导通，运作时所产生的热更可通过基板中铝质的底材快速排除。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，上述实施例仅系用来说明而非用以限定本发明的申请专利范围，本发明的范畴系由以下的申请专利范围所界定。凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种制作具有贯穿孔线路的电路基板的方法，包括有下列步骤提供一铝质板材；在该铝质板材上钻设出至少一个第一贯穿孔；在该铝质板材的表面涂布一接合剂；将该铝质板材的表面与至少一铜箔进行压合，使该接合剂流入并填满该至少一个第一贯穿孔，并使该接合剂固化；将已填满该接合剂的该至少一个第一贯穿孔上，钻设出至少一个第二贯穿孔；以及在该至少一个第二贯穿孔内侧壁上形成至少一铜导电层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该接合剂系涂布在该铝质板材的上、下表面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该铜箔系分别压合在该铝质板材的上、下表面。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，该第一贯穿孔的孔径大于该第二贯穿孔的孔径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一贯穿孔的孔径与该第二贯穿孔的孔径为共圆心者。
6.根据权利要求1、3或5所述的方法，其特征在于，该接合剂材质系为环氧树脂。
7.根据权利要求1所述的方法，该铜导电层系利用无电镀铜与电镀铜的方法所形成。
8.一种电路基板，包括一铝质底材，其具有至少一个贯穿孔贯穿该铝质底材的上、下表面；一绝缘体，其系包覆该铝质底材的表面及该至少一个贯穿孔的侧壁；以及一铜材质体，其系包覆在该绝缘层的表面；其中通过该绝缘体的包覆，以隔离该铝质底材与该铜材质体的电性连结。
9.根据权利要求8所述的电路基板，其特征在于，该铜材质体系包括至少一铜箔，系通过该绝缘体，贴附在该铝质底材的上、下表面；以及至少一铜导电层，形成于该至少一个贯穿孔侧壁的该绝缘体的表面上。
10.根据权利要求8或9所述的电路基板，其特征在于，该绝缘体的材质系为环氧树脂。
11.根据权利要求8所述的电路基板，其特征在于，该绝缘体系由一接合剂固化而成。根据权利要求9所述的电路基板，其特征在于，该铜导电层系以无电镀铜及电镀铜方法所形成。
全文摘要
本发明系提供一铝质板材，在该铝质板材上先钻设出第一贯穿孔，接着在该铝质板材上、下表面分别与一铜箔进行压合；利用压合所需的接合剂使该些铜箔与该铝质板材能窂固地附着，并由于压合的压力，使得多余的接合剂向外流，可将该第一贯穿孔填满，并使该接合剂固化；将该第一贯穿孔为中心钻设出较第一贯穿孔孔径为小的第二贯穿孔，最后使用无电镀铜及电镀铜的技术在该第二贯穿孔内侧壁上形成所需的铜导电层，通过该接合剂的绝缘阻绝，使得该铝质板材和该铝质板材上、下表面的铜箔以及该第二贯穿孔内侧壁上的铜导电层不具电性连结。
文档编号H05K3/46GK1901782SQ20051008761
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月18日 优先权日2005年7月18日
发明者谢世忠 申请人:台达电子工业股份有限公司