专利名称:陶瓷内埋式电路板的制作方法
【专利摘要】一种陶瓷内埋式电路板，包括：多层板结构、陶瓷件、及第一导电层。多层板结构形成有贯通其相反两板面的一贯孔，并且多层板结构包含有黏着体及经由黏着体而堆叠地结合的数层板体。陶瓷件容置于多层板结构的贯孔内，并且陶瓷件的部分表面大致与多层板结构的部分板面呈共平面设置，而黏着体附着于陶瓷件的环侧面，以使陶瓷件与该些板体相互地黏接。第一导电层形成于呈共平面设置的多层板结构板面与陶瓷件表面上。藉此，本创作提供一种能适用于高发热量产品且有别于以往电路板构造的陶瓷内埋式电路板。
【专利说明】陶瓷内埋式电路板
【技术领域】
[0001]本创作是有关一种电路板，且特别是有关于一种陶瓷内埋式电路板。
【背景技术】
[0002]由于高发热量产品(如:高亮度LED)的应用逐渐普及，因而对于电路板的散热效能与耐热要求也越来越高。于是，近年来陶瓷电路板已逐渐地被应用在高发热量产品上，藉以符合高发热量产品所需要的散热效能与耐热要求。
[0003]然而，现今的陶瓷电路板是在整片陶瓷基板上形成所需的导电线路并于部分区块上设置高发热电子零件，亦即，上述高发热电子零件仅需使用到部分的陶瓷电路板区块，而未被所述高发热电子零件所使用到的陶瓷电路板区块，将形成陶瓷材料的不必要浪费。于是，本创作人有感上述缺失之可改善，乃特潜心研宄并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失的本创作。
实用新型内容
[0004]本创作实施例在于提供一种陶瓷内埋式电路板，其能有效地改善习用电路板所产生的缺失。
[0005]本创作实施例提供一种陶瓷内埋式电路板，包括:一多层板结构，其具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面，并且该多层板结构形成有贯通该第一板面与该第二板面的一贯孔，其中，该多层板结构包含有数层板体及一黏着体，该些板体经由该黏着体而堆叠地结合；一陶瓷件，其具有一第一表面、位于该第一表面相反侧的一第二表面、及相连于该第一表面与该第二表面周缘的一环侧面，该陶瓷件容置于该多层板结构的贯孔内，并且该陶瓷件的第一表面大致与该多层板结构的第一板面呈共平面设置，该陶瓷件的第二表面未突伸出该多层板结构的第二板面，而该黏着体附着于该陶瓷件的环侧面，以使该陶瓷件与该些板体相互地黏接；以及一第一导电层，其形成于该多层板结构第一板面与该陶瓷件的第—表面上。
[0006]优选地，该陶瓷件具有一陶瓷本体及一第一结合层，该第一结合层形成于该陶瓷本体并构成该第一表面，并且该第一结合层以化学键结方式结合于该陶瓷本体与该第一导电层；该黏着体形成有一第一端面，并且该黏着体的第一端面大致与该陶瓷件的第一表面呈共平面设置，且该黏着体的第一端面黏接于该第一导电层。
[0007]优选地，该陶瓷件埋置于该多层板结构的大致中央处，并且该多层板结构第一板面的面积至少两倍于该陶瓷件第一表面的面积。
[0008]优选地，该陶瓷件的第二表面大致与该多层板结构的第二板面呈共平面设置，该陶瓷内埋式电路板进一步包括一第二导电层，并且该第二导电层形成于该多层板结构第二板面与该陶瓷件的第二表面；而该陶瓷件具有一第二结合层，该第二结合层形成于该陶瓷本体并构成该第二表面，并且该第二结合层以化学键结方式结合于该陶瓷本体与该第二导电层O
[0009]优选地，该黏着体形成有一第二端面，并且该黏着体的第二端面大致与该陶瓷件的第二表面呈共平面设置，且该黏着体的第二端面黏接于该第二导电层。
[0010]优选地，该贯孔包含有相互连通的一第一孔位与一第二孔位，该第一孔位的孔径大于该第二孔位的孔径，并且该第一孔位是由该多层板结构的第一板面凹设所形成，该第二孔位则是由该多层板结构的第二板面凹设所形成，该陶瓷件容置于该多层板结构的第一孔位内，该黏着体附着于该陶瓷件的环侧面及部分第二表面，以使该陶瓷件与该些板体相互地黏结。
[0011]优选地，该陶瓷件未被该黏着体所附着的其余第二表面部位则经该第二孔位而显露于该多层板结构之外，用以供一热膨胀系数与该陶瓷件相近的电子元件安装于其上。
[0012]优选地，该陶瓷件具有形成在该陶瓷本体的一导电电路，该导电电路电性连接于该第一导电层且至少部分显露于该第二孔位，用以供安装于该陶瓷件上的该电子元件能经由该导电电路而与该第一导电层达成电性连接。
[0013]优选地，其中，该陶瓷本体为块状的氮化铝构造，而该第一结合层为钛镀层。
[0014]综上所述，本创作实施例所提供的陶瓷内埋式电路板，其相较于习用的陶瓷电路板而言，能够大幅地下降陶瓷的占用比例并且能适用于高发热量产品。
[0015]为能更进一步了解本创作的特征及技术内容，请参阅以下有关本创作的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本创作的权利范围作任何的限制。
【附图说明】
[0016]图1为本创作陶瓷内埋式电路板第一实施例的立体示意图。
[0017]图2为本创作陶瓷内埋式电路板第一实施例的另一立体示意图。
[0018]图3为本创作陶瓷内埋式电路板沿图1的A-A剖线的剖视示意图。
[0019]图4为本创作陶瓷内埋式电路板第二实施例的剖视示意图。
[0020]图5为本创作陶瓷内埋式电路板的第二实施例用以安装电子元件的剖视示意图。以及
[0021]图6为本创作陶瓷内埋式电路板第三实施例的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0022][第一实施例]
[0023]请参阅图1至图3，其为本创作的第一实施例，需先说明的是，本实施例对应图式所提及的相关数量与外型，仅用以具体地说明本创作的实施方式，以便于了解其内容，而非用以局限本创作的权利范围。
[0024]本实施例提供一种陶瓷内埋式电路板100，包括一多层板结构1、埋置于上述多层板结构I之内的一陶瓷件2、及形成于上述多层板结构I与陶瓷件2两者的相反两侧表面(如:顶侧表面与底侧表面)的一第一导电层3与一第二导电层4。
[0025]其中，多层板结构I于本实施例中是以FR-4的积层板为例，并且陶瓷件2的数量于本实施例中是以一个作为举例说明之用，但于实际应用时，并不以此为限。接着，以下将先就多层板结构I与陶瓷件2的构造作一说明，而后再适时介绍两者之间的连接关系。
[0026]当所述多层板结构I以单个构件来看，多层板结构I具有位于相反侧的一第一板面11 (如图3中的多层板结构I顶板面)与一第二板面12 (如图3中的多层板结构I底板面)，并且多层板结构I形成有沿垂直第一板面11的方向(如:第一板面11的法线方向)贯通上述第一板面11与第二板面12的一贯孔13。
[0027]换个角度来说，所述多层板结构I具有数层堆叠的板体14及黏接任两层相堆叠板体14的一黏着体15。亦即，该些板体14经由黏着体15而堆叠地结合，并且上述板体14是沿一堆叠方向N(相当于第一板面11的法线方向)堆叠。
[0028]再者，上述多层板结构I的至少其中一个板体14形成有至少一导电线路(图略)，用以作为讯号传递之用。补充说明一点，本实施例中所述的多层板结构I是以包含两层板体14为例。然而，于实际应用时，多层板结构I的板体14层数亦可大于两层，在此不加以限制。
[0029]其中，所述板体14通常是以预浸材料层(Preimpregnated Material)来形成，依照不同的增强材料来分，预浸材料层可以是玻璃纤维预浸材(Glass fiber pr印reg)、碳纤维预浸材(Carbon fiber prepreg)、环氧树脂(Epoxy resin)等材料。不过，板体14也可以是以软板材料来形成，也就是说，板体14大部分是由聚脂材料(Polyester，PET)或者是聚酰亚胺树脂(Polyimide，PI)所组成而没有含玻璃纤维、碳纤维等。然而，本实施例并不对板体14的材料加以限定。
[0030]更详细地说，该些板体14各具有一孔壁141，而上述孔壁141所共同包围的空间即相当于贯孔13，用以作为容置陶瓷件2之用。也就是说，该些板体14的孔壁141与陶瓷件2两者须为彼此相对应的构造。再者，设计者能依据需求而在多层板结构I进行堆叠压合之前，先于各个板体14形成所需的孔壁141，而形成的方式举例来说，可以使用非化学蚀刻方式，如:雷射钻孔、电浆蚀刻、或铣床等。进一步地说，以雷射钻孔方式自板体14表面沿堆叠方向N向下烧蚀形成；或者，也可以运用铣床的方式自板体14表面向下加工形成。
[0031]当所述陶瓷件2以单个构件来看，陶瓷件2具有一第一表面(如图3中的陶瓷件2顶面)、位于上述第一表面21相反侧的一第二表面22(如图3中的陶瓷件2底面)、及相连于第一表面21与第二表面22周缘的一环侧面23。所述陶瓷件2容置于多层板结构I的贯孔13内，并且陶瓷件2于本实施例中是埋置于多层板结构I的大致中央处，但不以此为限。补充说明一点，本实施例的陶瓷件2也可以依据设计者的需求而形成陶瓷电路板(图略)，但不受限于此。
[0032]再者，所述陶瓷件2的第一表面21大致与多层板结构I的第一板面11呈共平面设置，并且多层板结构I第一板面11的面积至少两倍(本实施例是以大致两倍为例)于陶瓷件2第一表面21的面积。而陶瓷件2的第二表面22大致与多层板结构I的第二板面12呈共平面设置，同样地，多层板结构I第二板面12的面积至少两倍(本实施例是以大致两倍为例)于陶瓷件2第二表面22的面积(图略)。藉此，本创作陶瓷内埋式电路板100相较于习用的陶瓷电路板而言，能够大幅地下降陶瓷的占用比例。
[0033]此外，所述多层板结构I的黏着体15附着于陶瓷件2的环侧面23与该些板体14的孔壁141，以使陶瓷件2与该些板体14相互地黏接。并且上述黏着体15于陶瓷件2的环侧面23与该些板体14的孔壁141之间形成有一第一端面151与一第二端面152，其中，黏着体15的第一端面151大致与陶瓷件2的第一表面21呈共平面设置，而黏着体15的第二端面152大致与陶瓷件2的第二表面22呈共平面设置。
[0034]更详细地说，所述陶瓷件2具有一陶瓷本体24、一第一结合层25、及一第二结合层26，上述第一结合层25形成于陶瓷本体24并构成陶瓷件2第一表面21，而所述第二结合层26亦形成于陶瓷本体24并构成陶瓷件2第二表面22。其中，所述陶瓷本体24于本实施例中是以块状的氮化铝构造为例，而第一结合层25与第二结合层26于本实施例中皆为钛镀层且分别以化学键结方式结合于陶瓷本体24的相反两表面(如图3中的陶瓷本体24顶面与底面)上。另，上述陶瓷件2的环侧面23即相当于陶瓷本体24的侧表面。
[0035]所述第一导电层3形成于多层板结构I第一板面11与陶瓷件2的第一表面21上，而第二导电层4形成于多层板结构I第二板面12与陶瓷件2的第二表面22上。其中，所述陶瓷件2是以其第一结合层25透过化学键结方式结合于第一导电层3，并且陶瓷件2亦以其第二结合层26透过化学键结方式结合于第二导电层4，藉以使上述第一导电层3与第二导电层4能够透过第一结合层25与第二结合层26而稳固地与陶瓷件2结合。再者，所述黏着体15的第一端面151黏接于第一导电层3，而黏着体15的第二端面152黏接于第二导电层4。
[0036]此外，第一导电层3与第二导电层4于本实施例中的材质是以铜为例，并且第一导电层3与第二导电层4的外型能依据设计者的要求而调整成所需的线路图案(如图2)，而不局限于本实施例的图式。
[0037][第二实施例]
[0038]请参阅图4和图5，其为本创作的第二实施例，本实施例类似于上述第一实施例，两者相同之处则不再复述，而差异处主要在于:本实施例的陶瓷件2第二表面22并未设有第二结合层26，并且陶瓷件2第二表面22位于多层板结构I的内部，也就是说，陶瓷件2第二表面22与多层板结构I的第二板面12并非呈共平面设置。
[0039]更详细地说，本实施例的多层板结构I的贯孔13包含有相互连通的一第一孔位131与一第二孔位132，上述第一孔位131的孔径大于第二孔位132的孔径，并且第一孔位131是由多层板结构I的第一板面11凹设所形成，而第二孔位132则是由多层板结构I的第二板面12凹设所形成，并且第二导电层4形成有对应于上述第二孔位132的开口(未标示)O
[0040]再者，所述陶瓷件2容置于多层板结构I的第一孔位131内，而多层板结构I的黏着体15附着于陶瓷件2的环侧面23及部分第二表面22 (如图4中的第二表面22外围部位)，以使陶瓷件2与该些板体14相互地黏结。上述陶瓷件2未被黏着体15所附着的其余第二表面22部位(如图4中的第二表面22中央部位)则经上述第二孔位132与相对应的第二导电层4开口而显露于多层板结构I之外，用以供一电子元件200安装于其上(如图5)。
[0041]需说明的是，由于本创作的陶瓷内埋式电路板100所采用的陶瓷件2，其相较于多层板结构I而言，具有较低的热膨胀系数。并且陶瓷件2的热膨胀系数接近电子元件200，因而使陶瓷件2与电子元件200之间具有较佳的匹配性。
[0042][第三实施例]
[0043]请参阅图6，其为本创作的第三实施例，本实施例类似于上述第二实施例，两者相同之处则不再复述，而差异处主要在于:本实施例的陶瓷件2可以是陶瓷电路板。
[0044]更详细地说，本实施例的陶瓷件2具有形成在陶瓷本体24的一导电电路27，上述导电电路27电性连接于第一导电层3且至少部分显露于第二孔位132，用以供安装于陶瓷件2上的电子元件(图略，请参酌图5所示)能经由导电电路27而与第一导电层3达成电性连接。此外，陶瓷件2的第二表面22(如图6中的陶瓷本体24底面)可另依设计者需求而增设有导电层(图略)，但不受限于此。
[0045][本创作实施例的可能效果]
[0046]综上所述，本创作实施例所提供的陶瓷内埋式电路板，其相较于习用的陶瓷电路板而言，能够大幅地下降陶瓷的占用比例并且能适用于高发热量产品。
[0047]再者，本创作的陶瓷内埋式电路板所采用的陶瓷件具有较低的热膨胀系数，且其热膨胀系数接近电子元件，因而使陶瓷件与电子元件之间具有较佳的匹配性。
[0048]以上所述仅为本创作的优选可行实施例，其并非用以局限本创作的专利范围，凡依本创作申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本创作的涵盖范围。
[0049]【符号说明】
[0050]100陶瓷内埋式电路板
[0051]I多层板结构
[0052]11第一板面
[0053]12第二板面
[0054]13 贯孔
[0055]131 第一孔位
[0056]132 第二孔位
[0057]14 板体
[0058]141 孔壁
[0059]15黏着体
[0060]151 第一端面
[0061]152 第二端面
[0062]2陶瓷件
[0063]21第一表面
[0064]22第二表面
[0065]23环侧面
[0066]24陶瓷本体
[0067]25第一结合层
[0068]26第二结合层
[0069]27导电电路
[0070]3第一导电层
[0071]4第二导电层
[0072]200电子元件
[0073]N堆叠方向。
【权利要求】
1.一种陶瓷内埋式电路板，其特征在于，包括: 一多层板结构，其具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面，并且该多层板结构形成有贯通该第一板面与该第二板面的一贯孔，其中，该多层板结构包含有数层板体及一黏着体，该些板体经由该黏着体而堆叠地结合； 一陶瓷件，其具有一第一表面、位于该第一表面相反侧的一第二表面、及相连于该第一表面与该第二表面周缘的一环侧面，该陶瓷件容置于该多层板结构的贯孔内，并且该陶瓷件的第一表面大致与该多层板结构的第一板面呈共平面设置，该陶瓷件的第二表面未突伸出该多层板结构的第二板面，而该黏着体附着于该陶瓷件的环侧面，以使该陶瓷件与该些板体相互地黏接；以及 一第一导电层，其形成于该多层板结构第一板面与该陶瓷件的第一表面上。2.根据权利要求1所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷件具有一陶瓷本体及一第一结合层，该第一结合层形成于该陶瓷本体并构成该第一表面，并且该第一结合层以化学键结方式结合于该陶瓷本体与该第一导电层。3.根据权利要求2所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该黏着体形成有一第一端面，并且该黏着体的第一端面大致与该陶瓷件的第一表面呈共平面设置，且该黏着体的第一端面黏接于该第一导电层。4.根据权利要求3所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷件埋置于该多层板结构的大致中央处，并且该多层板结构第一板面的面积至少两倍于该陶瓷件第一表面的面积。5.根据权利要求3所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷件的第二表面大致与该多层板结构的第二板面呈共平面设置，该陶瓷内埋式电路板进一步包括一第二导电层，并且该第二导电层形成于该多层板结构第二板面与该陶瓷件的第二表面；而该陶瓷件具有一第二结合层，该第二结合层形成于该陶瓷本体并构成该第二表面，并且该第二结合层以化学键结方式结合于该陶瓷本体与该第二导电层。6.根据权利要求5所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该黏着体形成有一第二端面，并且该黏着体的第二端面大致与该陶瓷件的第二表面呈共平面设置，且该黏着体的第二端面黏接于该第二导电层。7.根据权利要求3所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该贯孔包含有相互连通的一第一孔位与一第二孔位，该第一孔位的孔径大于该第二孔位的孔径，并且该第一孔位是由该多层板结构的第一板面凹设所形成，该第二孔位则是由该多层板结构的第二板面凹设所形成，该陶瓷件容置于该多层板结构的第一孔位内，该黏着体附着于该陶瓷件的环侧面及部分第二表面，以使该陶瓷件与该些板体相互地黏结。8.根据权利要求7所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷件未被该黏着体所附着的其余第二表面部位则经该第二孔位而显露于该多层板结构之外，用以供一热膨胀系数与该陶瓷件相近的电子元件安装于其上。9.根据权利要求8所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷件具有形成在该陶瓷本体的一导电电路，该导电电路电性连接于该第一导电层且至少部分显露于该第二孔位，用以供安装于该陶瓷件上的该电子元件能经由该导电电路而与该第一导电层达成电性连接。10.根据权利要求2至9中任一项所述的陶瓷内埋式电路板，其中，该陶瓷本体为块状的氮化铝构造，而该第一结合层为钛镀层。
【文档编号】H05K1-02GK204272486SQ201420748016
【发明者】李建成 [申请人]先丰通讯股份有限公司