专利名称：一种高散热电路板及其制作方法
技术领域：
本发明 一种电路板，特别关于 一种高散热电路板及其制作 方法。
背景技术：
一般，印刷电路板的基板材质包括下列四种(1 )纸质基板；(2 ) 复合基板；(3)玻璃纤维环氧基板；及(4)软质基板。其中，又以 玻璃纤维环氧基板制成的电路板最为广泛使用，其材质为玻璃纤维布含浸耐燃性环氧树脂，导热性和散热性皆较差；当高发热量的电子组 件与系统设置于该电路板时，该电路板无法有效排除热能，使该电子 组件或系统的使用寿命或效能降低。为改善此一问题，目前大多采用于印刷电路板上增加散热孔、镀 上金属薄膜、涂上散热膏、或于印刷电路板的基板底部加装金属块的 方式进行散热，其中又以于印刷电路板的基板底部加装金属块的方式 最常被使用，且为上述散热效果最佳的方式，如中国台湾专利公告第 595016号专利r具高校散热的发光二极管模块」及公告第1239661号 专利「LED模块散热装置J专利，即表面黏结一金属块的方式进行散 热，但此方示的散热效果会依据不同的接合方法与黏着剂性质，导致 影响其散热效果。发明内容本发明的第一目的提供一种高散热电路板。该高散热电路板，包 括至少一金属基板； 一渐进层，形成于该金属基板的表面上；及一 绝缘层，形成于该渐进层的表面上。其中，该金属基板的材质可为铜、金、银、铟、锡、锌、铝或上 述材料的合金等高导热金属材料所构成，而该金属基板的厚度范围可为0.1mm至10mm，又以5mm以内的范围为最佳；接着，该渐进层的 材质选自由铝氧化物(AlxOy)、铝氮化物(A1NX)及其混合物等材质 所构成，其用以降低热应力，而该渐进层的厚度范围可为0.5um至 200um;再者，该绝缘层材质为一具有良好导热材质的绝缘材料，该材 料可为氧化铝(A1203 )、氮化铝(A1N)或其混合物所构成，而该绝 缘层的厚度范围为0.5um至5mm。本发明的第二目的提供一种高散热电路板的制作方法。该方法包 括于一金属基板的表面，藉由一表面处理技术形成一渐进层；及， 于该渐进层的表面，藉由一表面处理技术形成一绝缘层。其中，形成该渐进层及该绝缘层所利用的表面处理技术，该技术 可为电镀、热喷涂(thermal spraying)、真空賊镀(sputtering technology )、 化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)或上述两种以上所搭配 的方法。因上述的方法皆可将该金属基板、该渐进层及该绝缘层有效 密合，而可替代习知利用黏着剂的结合方式，避免该接合方式所形成 的缺失。综上所述，该绝缘层不仅可取代散热性不佳的树脂基板，该表面 处理技术亦可排除都着剂的使用，使该绝缘层及该金属基板之间藉由 一渐进层形成较佳的接合界面、且提高散热效果，当该电路板上构装 一电子组件时，该电子组件所产生的热能即会藉由该绝缘层均匀分布， 再利用下方的金属基板将热释放至外界，达到散热的目的。
图1代表习知印刷电路板结构图； 图2代表本发明高散热电路板的结构图； 图3代表本发明高散热电路板的制作方法流程图；与 图4本发明实施例的散热效果数据图。图号说明IO于一金属基板的表面，藉由一表面处理技术形成一渐进层 20于该渐进层的表面，藉由一表面处理技术形成一绝缘层1习知印刷电路板 11金属基板12玻璃纤维环氧基板13铜箔层2高散热电路板21金属基斧反22绝缘层A温度-时间曲线B温度-时间曲线具体实施方式
为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的，兹配合图式将本发明 的较佳实施例详细说明如下。图1代表习知印刷电路板结构图， 一般具有高散热效果的习知印 刷电路板1的结构由一铜箔层13、 一玻璃纤维环氧基板12及一金属板 11所构成；其中该铜箔层13、该玻璃纤维环氧基板12及该金属板11 之间以黏着剂将三者接合，然而依据不同的接合方法与黏着剂性质， 将影响该铜箔层13、该玻璃纤维环氧基板12及该金属板11之间的热 传导，导致该印刷电路板1的散热效果不如预期。图2代表本发明高散热电路板的结构图，如图所示，该高散热电 路板2包括至少一金属基板21; —渐进层22，用以降低热应力，该 渐进层22形成于该金属基板21的表面上；及， 一绝缘层23,该绝缘 层23形成于渐进层22的表面上。接着，请同时参考图2及图3，其代表本发明高散热电路板的制 作方法流程图，于本实施例中，该高散热电路板2的制程先准备一金 属基板21，并将该金属基板21施以必要的清洁过程，该金属基板21 的厚度为10mm以下；接着，进行步骤10.于一金属基板的表面，藉 由一表面处理技术形成一渐进层；该步骤IO利用表面处理技术在该金 属21基板的一表面上形成一渐进层22，该渐进层22为一非计量型氮化铝层(AlNx)，其中(Kx〈1，其厚度约为0.5um至200um之间，用 以降低热应力；再，进行步骤20.于该渐进层的表面，藉由一表面处理 技术形成一绝缘层；该步骤20利用表面处理技术在该渐进层22的表 面—形成一绝缘层23，该绝缘层23的材质为一氮化铝(A1N),其厚度 范围约为0.5um至5mm，而该绝缘层23可取代一般应用的树脂基板， 并提供电路布植所需的绝缘表面；藉由上述的制程，即可制得一高散 热电路板2。其中，该金属基板21的金属材质可采用铜、金、银、铟、锡、锌、 铝以及上述材料的合金等高导热金属材料所构成；而该渐进层22的材 质除上述的非计量型氮化铝层(AlNx)，亦可为一铝氧化物(A1xOy) 或该铝氧化物(A1xOy)与铝氮化物(AlNx)的混合物；接着，该绝缘 层23的材质除上述的氮化铝(A1N)外，尚可为氧化铝(A1203 )或该 氧化铝(A1203 )与该氮化铝(A1N)的混合物。此外，该表面处理技术可为电镀、热喷涂(thermal spraying)、真空 '减镀(sputtering technology )、化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)或上述两种以上所搭配的方法。图4本发明实施例的散热效果数据图，其中曲线A及曲线B各为 习知印刷电路板及本发明高散热电路板分别安装一 1瓦(W)功率的发光 二极管组件时，使用时间与测量该发光二极管组件温度的数据图，由 图中可知，本发明电3各板的发光二极管温度(曲线B ),于一段时间后 大致可低于习知电路板的发光二极管温度(曲线A)约l(TC以上的温 度差距，因此，本发明的电路板确实可有效散热，降低组件温度。然而以上所述的，仅为本创作的一较佳实施例而已，并非用来限 定本创作实施的范围。即凡依本创作申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆为本创作专利范围所涵盖。
权利要求
1、一种高散热电路板，包括至少一金属基板；一渐进层，形成于该金属基板的表面上；与一绝缘层，形成于该渐进层的表面上。
2、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该金属基 板的金属材料选自由铜、金、银、铟、锡、锌、铝及其合金 所组成的群组。
3、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该渐进层 的材质选自由铝氧化物、铝氮化物及其混合物所组成的群 组。
4、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该绝缘层 的材料选自由氧化铝、氮化铝及其混合物所组成的群组。
5、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该金属基 板的厚度范围为O.lmm至10mm。
6、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该渐进层 的厚度范围为0.5um至200um。
7、 如权利要求1所述的高散热电路板，其中该绝缘层 的厚度范围为0.5um至5mm。
8、 一种高散热电路板的制作方法，包括 于一金属基板的表面，藉由一表面处理技术形成一渐进层；及于该渐进层的表面，藉由一表面处理技术形成一绝缘层。
9、 如权利要求8所述的高散热电路板，其中该表面处 理技术选自由电镀、热喷涂、真空溅镀、化学气相沉积及上 述两种以上的方式搭配的群组。
全文摘要
本发明一种高散热电路板及其制作方法，该电路板包括至少一金属基板、一渐进层及一绝缘层。其中，该渐进层形成于该金属基板的表面上，用以改善该金属基板与该绝缘层间的附着性，而该绝缘层将一具有高导热性质材质形成于该渐进层的表面上；当该电路板上构装一电子组件时，该电子组件所产生的热会藉由该绝缘层均匀分布，再利用该金属基板将热排出。
文档编号H05K7/20GK101321429SQ20071011064
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者周邦彦, 简谷卫 申请人:钰衡科技股份有限公司