金属陶瓷复合电路板结构的制作方法

文档序号:14991748发布日期:2018-07-20 22:22阅读:189来源:国知局

本实用新型涉及一种金属陶瓷复合电路板结构,特别是指一种同时具有刚性、高散热性、及具形变性的金属陶瓷复合电路板结构。



背景技术:

目前常见的电路基板可以分为以下几种:印刷电路板(Printed Circuit Board)、软性电路板(Flexible Printed Circuit)、以及陶瓷基板(Ceramic Substrate)。

一般市场上较常见的是印刷电路板。传统的印刷电路板,采用印刷蚀刻阻剂的方法,做出电路的线路及图面,随着电子产品不断微小化跟精细化,目前大多数的电路板都是采用贴附蚀刻阻剂(压膜或涂布),经过曝光显影后,再以蚀刻做出电路板。印刷电路板的优点在于其制造容易、材料成本低;但却有欠缺可挠性、难以薄型化的缺失。

另外较为常见的电路基板是软性电路板。软性电路板主要使用于手机、笔记本计算机、PDA、数字相机、液晶显示屏等很多产品。相较于一般的印刷电路板,软性电路板的特点是重量轻、厚度薄、柔软、可弯曲;缺点在于软性电路板的散热效果较差,无法有效散去高功率组件产生的热。

为了解决高功率组件的散热问题,多数的电子装置利用陶瓷基板作为组件的基底,利用高散热效率的陶瓷基板协助组件散热,以避免高功率组件产生的高温影响电子装置或组件本身的工作效率。然而,陶瓷基板的缺点在于基板本身虽然散热效果好,但基板本身不具备可挠性,难以配合部分电子装置的特殊规格需求,因而欠缺通用性。

是以,目前在市面上常见的电路基板均有特别的缺失,为适应现今电子产品规格上的需求,有必要提供一种高通用性的电路基板,可以应付各种使用状态。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的,在于提供一种电路基板,同时兼具刚性、形变性、及高散热效率的特性。

为达成上述目的,本实用新型提供一种金属陶瓷复合电路板结构,包含有一金属基层以及设置于该金属基层两侧的陶瓷绝缘层,在该金属基层上具有多个贯孔,并在该贯孔的内侧设置有一绝缘层包覆该贯孔内周侧的壁面。

进一步地,该绝缘层为陶瓷绝缘层、或经阳极氧化处理而形成的氧化铝薄膜。

进一步地,该金属基层的材料选自由铝、铝合金以及铜所组成的群组的至少其中一种。

进一步地,该陶瓷绝缘层的表面具有金属线路层。

进一步地,该贯孔内的绝缘层上形成有金属层或直接填入导接单元以导通上下两侧该陶瓷绝缘层表面上的金属线路层。

进一步地,该金属线路层的材料选自由铜、钛、钛钨合金、铜镍合金、钯、金、银、金锡合金、锡、以及铝所组成的群组的至少其中一种。

进一步地,该陶瓷绝缘层的材料选自由氧化铝、氮化硅、以及氮化铝所组成的群组的至少其中一种。

进一步地,该金属基层为铝基层,该陶瓷绝缘层为设置于该铝基层两侧的氧化铝层。

进一步地,该氧化铝层及该绝缘层以阳极氧化处理形成于该铝基层的表面。

进一步地,该陶瓷绝缘层的厚度为20μm-50μm。

是以,本实用新型比熟知技术具有以下的优势功效:

1.本实用新型比起熟知的电路基板具有高刚性、可形变性、及高散热效率等效果。

2.本实用新型可通用于各种电子装置及使用环境,具有较佳的通用性。

附图说明

图1,本实用新型第一实施例的剖面示意图(一)。

图2,本实用新型第一实施例的剖面示意图(二)。

图3,本实用新型第一实施例的剖面示意图(三)。

图4,本实用新型第二实施例的剖面示意图(一)。

图5,本实用新型第二实施例的剖面示意图(二)。

图6,本实用新型第二实施例的剖面示意图(三)。

附图标记说明:

100 电路板结构

10 金属基层

11 贯孔

20 陶瓷绝缘层

21 绝缘层

30 金属线路层

31 金属层

40 导接单元

200 电路板结构

50 铝基层

51 贯孔

60 氧化铝层

61 绝缘层

70 金属线路层

71 金属层

80 导接单元

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容,现就配合图式说明如下。再者,本实用新型中的图式,为说明方便,其比例未必依照实际比例绘制,该等图式及其比例并非用以限制本实用新型的范围,在此先行叙明。

以下针对本实用新型的其中一较佳实施例进行说明:

请一并参阅图1、图2、图3,本实用新型第一实施例的剖面示意图(一)、剖面示意图(二)、剖面示意图(三),如图所示:

本实用新型提供一种金属陶瓷复合电路板结构100,所述的电路板结构100可以应用于各式电路,不仅具备较佳的散热效果,并具有更优良的延展性及可形变性,可配合各种电子装置的规格需求弯折或挠曲。该金属陶瓷复合电路板结构100主要包含有一金属基层10以及设置于该金属基层10两侧的陶瓷绝缘层20。

在较佳实施例中,该金属基层10的材料为铜、铝、铜合金或铝合金,铜合金例如可以为铜锌合金、铜锡合金、铜铝合金、铜硅合金或铜镍合金等,且不限于此等;该铝合金包含铝硅合金、铝镁硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锰合金、铝锌合金或铝锂合金,且不限于此等;其中,以铝、铝合金或铜为较佳。

在较佳实施例中,该陶瓷绝缘层20的形成方法可为通用的陶瓷及金属复合方法,包含涂覆、阳极氧化、微弧氧化、电浆电解氧化、磁控溅射或溶胶凝胶方法,且不限于此等。又在一较佳实施例中,陶瓷绝缘层20的厚度为以10μm-900μm,且以20μm-50μm为较佳,介于此厚度的陶瓷绝缘层20不易碎裂且具有适当的可挠性,能承受加工时基板冲压的力量,在本实用新型中不欲限制上述陶瓷绝缘层的厚度。

在较佳的实施例中,所述的陶瓷绝缘层20的材料可以为通用的陶瓷材料,其包含各种金属氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其等的组合,实例包含碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AIN)、氧化铝(Al2O3)、碳化钛(TiC)、硼化钛(TiB2)或碳化硼(B4C)等,且不限于此等;其中氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AIN)为较佳,因具有良好的导热率且热膨胀系数小。

该陶瓷绝缘层20的表面可经由电镀、溅镀、或是高温压合的方式形成金属线路层30,透过该金属线路层30实现电路布局。在较佳的实施例中,该金属线路层30的材料可为铜(Cu)、钛(Ti)、钛钨合金(TiW)、铜镍合金(CuNi)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、金锡合金(AuSn)、锡(Sn)、铝(Al)等,在本实用新型中不予以限制。

所述的金属基层10具有多个贯孔11,该贯孔11配合穿过上下该陶瓷绝缘层20表面上的金属线路层30。为避免金属线路层30与该金属基层10之间短路,在该贯孔11的内侧设置有一绝缘层21包覆该贯孔11内周侧的壁面,使金属基层10被包覆于绝缘层21内侧,避免金属基层10露出而构成短路。在较佳的实施例中,所述的绝缘层21为陶瓷绝缘层、或经阳极氧化处理而形成的氧化铝薄膜,在本实用新型中不予以限制。

在一较佳实施例中,如图2所示,为了电性连结上下陶瓷绝缘层20上的金属线路层30,该贯孔11内的绝缘层上形成有金属层31以导通上下两侧该陶瓷绝缘层20表面上的金属线路层30;具体而言,所述的金属层31可以为加工在该贯孔11上的孔环、或是在印刷制程中直接填入贯孔11内的金属料等,在本实用新型中不予以限制。

在另一较佳实施例中,如图3所示,也可以在该贯孔11内轧入导接单元40,使导接单元40的两侧接触上下两侧的金属线路层30,以构成电性连接。

以下针对本实用新型的另一较佳实施例进行说明:

请一并参阅图4、图5、图6,本实用新型第二实施例的剖面示意图(一)、剖面示意图(二)、剖面示意图(三),如图所示:

在本较佳实施例中提供一种铝氧化铝复合电路板结构200,包含有一铝基层50以及设置于该铝基层50两侧的氧化铝层60,在该铝基层50上具有多个贯孔51,并在该贯孔51的内侧设置有一绝缘层61包覆该贯孔51内周侧的壁面。

所述的铝氧化铝复合电路板结构200可以经由以下方式加工制作:将铝基层50进行预加工程序(例如打孔)后,将整片铝基层50作为电极进行阳极氧化处理,使该铝基层50的表面形成阳极氧化膜。在一较佳实施例中,该铝基层50在进行阳极氧化处理时,若所述的贯孔51已先加工形成,则贯孔51的内侧即可一并经由阳极氧化处理而形成绝缘的氧化铝薄膜(绝缘层51),直接使内侧的铝基层50与外侧绝缘;经由上述的施作方式可减少制程的步骤,减少制作的成本。在另一较佳实施例中,该贯孔51也可以经由涂覆、阳极氧化、微弧氧化、电浆电解氧化、磁控溅射或溶胶凝胶方法形成陶瓷绝缘层,在本实用新型中不予以限制。

该氧化铝层60的表面可经由电镀、溅镀、或是高温压合的方式形成金属线路层70,透过该金属线路层70实现电路布局。在较佳的实施例中,该金属线路层70的材料可为铜(Cu)、钛(Ti)、钛钨合金(TiW)、铜镍合金(CuNi)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、金锡合金(AuSn)、锡(Sn)、铝(Al)等,在本实用新型中不予以限制。

在一较佳实施例中,如图5所示,为了电性连结上下氧化铝层60上的金属线路层70,该贯孔51内的绝缘层61上形成有金属层71以导通上下两侧该氧化铝层60表面上的金属线路层70;具体而言,所述的金属层71可以为加工在该贯孔51上的孔环、或是在印刷制程中直接填入贯孔内的金属料等,在本实用新型中不予以限制。

在另一较佳实施例中,如图6所示,也可以在该贯孔51内轧入导接单元80,使导接单元80的两侧接触上下两侧的金属线路层70,以构成电性连接。

以上所述的第一实施例及第二实施例除了单独作为电路板外,也可以在电路板的上侧或下侧增加堆栈的层数,借此构成复合式的电路板。

综上所述,本实用新型比起熟知的电路基板具有高刚性、可形变性、及高散热效率等效果。此外,本实用新型可通用于各种电子装置及使用环境,具有较佳的通用性。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型不以图面所示限定实施范围,凡是依照本实用新型的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本实用新型的保护范围内。

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