具有散热结构的电路板及其制作方法
【专利摘要】一种具有散热结构的电路板，其包括散热区和围绕于所述散热区的周边区，所述电路板散热区形成有多个通孔，所述多个通孔侧壁及所述电路板散热区两侧的表面形成有连续的导电层，从而形成散热结构。本发明还涉及一种上述电路板的制作方法。
【专利说明】
具有散热结构的电路板及其制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及电路板散热技术，尤其涉及一种具有散热结构的电路板及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着电子产业的飞速发展，电子产品高集成度的提升，元件越来越小，密度越来越高，信号传输越来越快，导致元件工作时产生的热量越来越大，作为电子产品基本构件的电路板的散热问题也成为各个柔性电路板厂商争相研究的重点。目前在电子产品领域，通常采用在电路板上贴附金属散热片来对电路板进行散热。然而，加装金属散热片一定程度上会增加电路板的厚度，而且成本高昂。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种不会增加电路板厚度且成本较低的具有散热结构的电路板及其制作方法。
[0004]—种具有散热结构的电路板的制作方法，包括步骤:提供一电路基板，所述电路基板包括基底层及形成于所述基底层两侧的第一及第二铜箔层，所述电路基板还包括散热区和周边区；在所述散热区内的电路基板上形成多个通孔，所述多个通孔贯通所述基底层及所述基底层两侧的第一及第二铜箔层；在散热区的所述电路基板相对两侧的所述第一及第二铜箔层表面及所述多个通孔侧壁形成一连续的金属层，散热区的所述第一及第二铜箔层、所述多个通孔及所述金属层形成一散热结构；及将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路，从而形成具有散热结构的电路板。
[0005]—种具有散热结构的电路板，包括基底层及形成于基底层相对两侧的第一及第二导电线路层；所述电路板包括散热区及围绕于所述散热区的周边区；所述第一导电线路层包括第一导电线路及第一散热线路，所述第一导电线路仅形成于所述周边区，所述第一散热线路形成于所述散热区，所述第二导电线路层包括第二导电线路及第二散热线路，所述第二导电线路仅形成于所述周边区，所述第二散热线路形成于所述散热区；所述散热区形成有多个通孔，所述通孔自所述第一散热线路侧向所述第二散热线路侧开设；所述第一及第二散热线路表面及所述通孔的孔壁形成均有所述连续的金属层，所述通孔、所述连续的金属层及所述第一、第二散热线路形成一散热结构。
[0006]—种具有散热结构的电路板的制作方法，包括步骤:提供一电路基板，所述电路基板包括基底层及形成于所述基底层两侧的第一及第二铜箔层，所述电路基板还包括散热区和周边区；在所述散热区形成一凹槽，所述凹槽自所述基底层一侧的第一铜箔层向所述基底层开设，所述凹槽用于收容一电子零件；在所述散热区内的电路基板上形成多个通孔，所述多个通孔自所述基底层另一侧的第二铜箔层向所述基底层开设，且所述多个通孔均与所述凹槽相贯通；在所述凹槽的底壁、形成所述通孔的所述散热区的第二铜箔层表面及所述多个通孔侧壁形成一连续的金属层，形成所述通孔的散热区的所述第二铜箔层、所述多个通孔及所述金属层形成一散热结构；及将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路，从而形成具有散热结构的电路板。
[0007]—种具有散热结构的电路板，包括基底层及形成于基底层相对两侧的第一及第二导电线路层；所述电路板包括散热区及围绕于所述散热区的周边区；所述第一导电线路层仅形成于所述周边区，所述第二导电线路层包括导电线路及散热线路，所述导电线路仅形成于所述周边区，所述散热线路形成于所述散热区；所述散热区形成有凹槽和多个与所述凹槽贯通的通孔，所述凹槽自所述基底层远离所述第二导电线路层的一侧向所述基底层内部开设，所述通孔自所述第二导电线路层向所述基底层开设；所述凹槽的底壁、所述通孔的侧壁以及所述散热线路的表面形成有一连续的金属层，所述通孔、所述连续的金属层及所述散热线路形成一散热结构。
[0008]相比于现有技术，本发明实施例在电路板内形成散热结构，如此设置不仅使电路板具有良好的散热效率，同时还降低了电路板的厚度。
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例提供的电路基板的剖面示意图。
[0010]图2是在图1中电路基板上形成凹槽的剖面示意图。
[0011]图3是在图2中凹槽内的电路基板上形成多个通孔的剖面示意图。
[0012]图4在图3中的电路基板的俯视图。
[0013]图5是另一不例的形成通孔后的电路基板的俯视图。
[0014]图6是在图3中的电路基板的凹槽底壁、通孔侧壁及散热区的铜箔层表面形成一连续金属层的剖面示意图。
[0015]图7是将图6中的铜箔层制作形成导电线路层后的剖面示意图。
[0016]图8是在图7中的导电线路层表面形成防焊层后的剖面示意图。
[0017]图9是在图8中的凹槽内设置电子零件后形成具有散热结构的电路板的剖面示意图。
[0018]图10是在另一实施例形成的具有散热结构的电路板的剖面示意图。
[0019]主要元件符号说明
[0020]电路板10
[0021]电路基板100，900
[0022]基底层120
[0023]第一铜箔层131
[0024]第二铜箔层132
[0025]散热区20，920
[0026]周边区21，921
[0027]基材层110
[0028]第三导电线路层111
[0029]第四导电线路层112
[0030]第一介电层121
[0031]第二介电层122
[0032]凹槽40
[0033]通孔150，950
[0034]开口1501
[0035]第一导电线路层161，961
[0036]第二导电线路层162，962
[0037]导电线路1621
[0038]散热线路1622
[0039]金属层170，970
[0040]散热结构180，980
[0041]第一、第二防焊层190
[0042]电子零件3O，93O
[0043]第一导电线路9611
[0044]第一散热线路9612
[0045]第二导电线路9621
[0046]第二散热线路9622
[0047]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0048]本发明第一实施例提供一种具有散热结构的电路板10及其制作方法。
[0049]第一步，请参阅图1，提供一种电路基板100，所述电路基板100包括基底层120、形成于基底层120两侧的第一铜箔层131和第二铜箔层132。
[0050]所述基底层120可以为柔性树脂层，如聚酰亚胺(Polyimill2e, PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephth 161116 lte, PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(Polythylene N161phthl611161te，PEN)，也可以为多层基板。本实施例中，所述基底层120为多层基板，包括基材层110、形成于基材层110两侧的第三导电线路层111和第四导电线路层112、形成于第三导电线路层111远离所述基材层110表面的第一介电层121、形成于第四导电线路层112远离所述基材层110表面的的第二介电层122。
[0051]所述电路基板100包括一散热区20及围绕所述散热区的周边区21，所述散热区20对应的位置用于形成散热结构，故所述散热区20内没有形成导电线路，也即所述第三导电线路层111和第四导电线路层112仅形成于所述周边区21。
[0052]在其他实施例中，所述第三及第四导电线路层111、112也可以包括位于周边区21的导电线路及位于散热区20的与导电线路相绝缘的散热线路。
[0053]第二步，请参阅图2，在所述电路基板100上开设一凹槽40。
[0054]采用机械加工或激光烧蚀的方式在所述散热区20对应的电路基板100自所述第一铜箔层131向所述基底层120开设一个凹槽40。
[0055]本实施例中，所述凹槽40为长方体状，且具有四个侧壁及一个底壁，所述底壁位于所述基材层110。所述凹槽40用于收容并封装电子元件。所述凹槽40的深度由所述电子元件的厚度决定，并不以本实施例为限，即所述底壁还可以位于所述第二介电层122或所述第一介电层121 ;另外，所述凹槽40还可以为延伸至电路板两相对边缘的通槽。
[0056]第三步，请参阅图3?4，在在所述散热区20对应的所述电路基板100内自所述第二铜箔层132向所述基底层120形成多个与所述凹槽40贯通的通孔150。
[0057]本实施例中，所述多个通孔150均为长方体状，且所述多个通孔150在第二铜箔层132的远离所述基材层110的表面的开口 1501均呈长方形状且呈并排排列，且所述开口1501的长度与所述凹槽40同方向的长度相同。自所述第一铜箔层131方向俯视形成通孔150后的所述电路基板100可见，所述散热区20内的电路基板100被通孔150间隔为多个平行分布的片材。
[0058]所述多个通孔150可以采用机械钻孔或激光蚀孔的方式形成。
[0059]在其他实施例中，所述通孔150也可以为其他任意形状如圆柱状、棱柱状或波浪状等，所述开口 1501也可以为其他任意形状如圆形、多边形、L形、Z形等，且所述开口 1501可以为非并排排列，如可以为相叉排列、首尾相连排列等。例如，所述多个通孔150可以设置为如图5所示，所述多个通孔150均为长方体状，且所述多个通孔150在第二铜箔层132的远离所述基材层110的表面的开口 1501均呈长方形状且呈网格状排列。
[0060]第四步，请参阅图6，在所述凹槽40的底壁、所述通孔150的侧壁以及对应所述散热区20的第二铜箔层132的表面形成一连续的金属层170，所述通孔150、所述连续的金属层170及对应所述散热区20的第二铜箔层132形成散热结构180。
[0061]具体地，首先在所述凹槽40底面、所述通孔150的侧壁形成一电镀种子层，本实施例中，通过化学镀形成所述电镀种子层；之后再所述电镀种子层表面及对应所述散热区20的第二铜箔层132的表面通过电镀形成所述连续的金属层170。
[0062]第五步，请参阅图7，将所述第一铜箔层131制作形成第一导电线路层161，将所述第二铜箔层132制作形成第二导电线路层162。其中，所述第一导电线路层161仅形成于所述周边区21，所述第二导电线路层162包括导电线路1621及散热线路1622，所述导电线路1621仅形成于所述周边区21，所述散热线路1622形成于所述散热区20，所述散热线路1622表面形成有所述金属层170，所述导电线路1621与所述散热线路1622之间不形成电连接从而相互绝缘。也即，所述通孔150、所述连续的金属层170及所述散热线路1622形成所述散热结构180。
[0063]在其他实施例中，还可以在所述散热结构180的通孔150内填充导热材料，诸如树脂或金属浆料等，并以此提升电路板10的散热效果。
[0064]在其他实施例中，如果所述第三及第四导电线路层111、112也可以包括位于周边区21的导电线路及位于散热区20的与导电线路相绝缘的散热线路，所述金属层170可以电连接第三及第四导电线路层111、112的所述散热线路以增大散热材料的面积，提高散热效果。
[0065]第六步，请参阅图8，在所述第一导电线路层161及第二导电线路层162表面分别形成第一及第二防焊层190，以保护所述第一导电线路层161及第二导电线路层162。本实施例中，所述第一防焊层190开设有防焊开口以暴露部分导电线路形成电性接触垫，以电连接电子零件等。在其他实施例中，也可以在所述第二防焊层190开设防焊开口。
[0066]第七步，请参阅图9，于所述凹槽40内收容一电子零件30，从而得到电路板10。
[0067]本实施例中，所述电子零件30通过所述电性接触垫1111与所述第一导电线路层161电连接。在其他实施例中，也可以使所述电子零件30与所述第二导电线路层162相电连接。
[0068]所述电路板10包括基底层120、形成于基底层120相对两侧的第一导电线路层161和第二导电线路层162及电子零件30。所述基底层120可以为绝缘层或多层基板，本实施例中，所述基底层120为多层基板，包括基材层110、第三导电线路层111、第四导电线路层112、第一介电层121及第二介电层122，所述第三导电线路层111和第四导电线路层112形成于基材层110相对两侧，所述第一介电层121形成于第三导电线路层111远离所述基材层110的表面，所述第二介电层122形成于第四导电线路层112远离所述基材层110的表面。并且，所述第一导电线路层161形成于第一介电层121且远离于所述第三导电线路层111的一侧，所述第二导电线路层162形成于第二介电层122且远离于所述第四导电线路层112的一侧。
[0069]所述电路板10包括散热区20及围绕于所述散热区20的周边区21，所述第一至第三导电线路层111、112、161均仅形成于所述周边区21，所述第二导电线路层162包括导电线路1621及散热线路1622，所述导电线路1621仅形成于所述周边区21，所述散热线路1622形成于所述散热区20，所述导电线路1621与所述散热线路1622之间不形成电连接从而相互绝缘。所述散热区20形成有凹槽40和多个与所述凹槽40贯通的通孔150，所述凹槽40自所述第一介电层121向所述散热线路1622侧凹陷，所述通孔150自所述散热线路1622向所述第一介电层121侧凹陷。所述凹槽40的底壁、所述通孔150的侧壁以及所述散热线路1622的表面形成有一连续的金属层170，所述通孔150、所述连续的金属层170及所述散热线路1622形成散热结构180。所述电子零件30收容于所述凹槽40内，且所述电子零件30与所述第一导电线路层161相电连接。
[0070]本发明实施例在电路板上先开设以凹槽40，再于凹槽40内形成上述散热结构180，最后将电子元件安装于所述凹槽40内，如此设置不仅使电路板10具有良好的散热效率，同时降低了电路板10的厚度。
[0071]本发明第二实施例提供一种具有散热结构的电路板90及其制作方法，请参阅图10，与第一实施例的方法相比，其省略第一实施例中的第二步，即不形成凹槽，直接在所述电路基板900的散热区920形成多个通孔950，后续步骤不变，最终在所述电路板90上形成散热结构980，所述电子零件亦设置于所述电路板90的表面的对应散热结构980的位置。
[0072]本实施例形成的具有散热结构的电路板90也与第一实施例的电路板10大致相同，差异在于，所述第一导电线路层961包括第一导电线路9611及第一散热线路9622，所述第一导电线路9611仅形成于所述周边区921，所述第一散热线路9622形成于所述散热区920，所述第一导电线路9611与所述第一散热线路9612之间不形成电连接从而相互绝缘。所述第二导电线路层962包括第二导电线路9621及第二散热线路9622，所述第二导电线路9621仅形成于所述周边区921，所述第二散热线路9622形成于所述散热区920，所述第二导电线路9621与所述第二散热线路9622之间不形成电连接从而相互绝缘。所述第一及第二散热线路9612、9622表面形成均有所述连续的金属层970，从而，所述通孔950、所述连续的金属层970及所述第一、第二散热线路9612、9622形成所述散热结构980。电子零件930形成于散热结构980上。
[0073]本实施例直接在电路板90内形成一散热结构980，通过将电子元件直接安装于此散热散热结构980上，较第一实施例制作工艺较为简单，亦可以大大提高电路板的散热效率，而散热结构980内置于电路板90内，也能一定程度降低电路板90的厚度。
[0074]可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种具有散热结构的电路板的制作方法，包括步骤: 提供一电路基板，所述电路基板包括基底层及形成于所述基底层两侧的第一及第二铜箔层，所述电路基板还包括散热区和周边区； 在所述散热区内的电路基板上形成多个通孔，所述多个通孔贯通所述基底层及所述基底层两侧的第一及第二铜箔层； 在散热区的所述电路基板相对两侧的所述第一及第二铜箔层表面及所述多个通孔侧壁形成一连续的金属层，散热区的所述第一及第二铜箔层、所述多个通孔及所述金属层形成一散热结构；及 将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路，从而形成具有散热结构的电路板。2.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路后，还在所述导电线路表面形成防焊层以保护所述导电线路。3.如权利要求2所述的电路板的制作方法，其特征在于，在形成防焊层后，还在所述散热结构的至少一侧的所述散热区的铜箔层表面设置一电子零件，且所述电子零件与所述导电线路相电连接。4.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在形成所述散热结构后或在形成所述导电线路后，还包括在所述通孔内填充导热材料的步骤，所述导热材料为树脂或金属楽料。5.一种具有散热结构的电路板，包括基底层及形成于基底层相对两侧的第一及第二导电线路层；所述电路板包括散热区及围绕于所述散热区的周边区；所述第一导电线路层包括第一导电线路及第一散热线路，所述第一导电线路仅形成于所述周边区，所述第一散热线路形成于所述散热区，所述第二导电线路层包括第二导电线路及第二散热线路，所述第二导电线路仅形成于所述周边区，所述第二散热线路形成于所述散热区；所述散热区形成有多个通孔，所述通孔自所述第一散热线路侧向所述第二散热线路侧开设；所述第一及第二散热线路表面及所述通孔的孔壁形成均有所述连续的金属层，所述通孔、所述连续的金属层及所述第一、第二散热线路形成一散热结构。6.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述多个通孔均为长方体状，所述多个通孔在所述第一及第二散热线路侧的开口均呈长方形状且呈并排排列，且所述开口的长度与所述凹槽同方向的长度相等。7.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述多个通孔均为长方体状，所述多个通孔在所述第一及第二散热线路侧的开口均呈长方形状且呈网格状排列。8.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，在所述散热结构的至少一侧的所述散热线路表面设置有一电子零件，所述电子零件与所述第一或第二导电线路相电连接。9.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述多个通孔内填充有导热材料，所述导热材料为树脂或金属浆料。10.一种具有散热结构的电路板的制作方法，包括步骤: 提供一电路基板，所述电路基板包括基底层及形成于所述基底层两侧的第一及第二铜箔层，所述电路基板还包括散热区和周边区； 在所述散热区形成一凹槽，所述凹槽自所述基底层一侧的第一铜箔层向所述基底层开设，所述凹槽用于收容一电子零件； 在所述散热区内的电路基板上形成多个通孔，所述多个通孔自所述基底层另一侧的第二铜箔层向所述基底层开设，且所述多个通孔均与所述凹槽相贯通； 在所述凹槽的底壁、形成所述通孔的所述散热区的第二铜箔层表面及所述多个通孔侧壁形成一连续的金属层，形成所述通孔的散热区的所述第二铜箔层、所述多个通孔及所述金属层形成一散热结构；及 将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路，从而形成具有散热结构的电路板。11.如权利要求10所述的电路板的制作方法，其特征在于，将所述周边区的第一及第二铜箔层制作形成导电线路后，还在所述导电线路表面形成防焊层以保护所述导电线路。12.如权利要求11所述的电路板的制作方法，其特征在于，在形成防焊层后，还在所述凹槽内设置一电子零件，且所述电子零件与所述导电线路相电连接。13.如权利要求10所述的电路板的制作方法，其特征在于，在形成所述散热结构后或在形成所述导电线路后，还包括在所述通孔内填充导热材料的步骤，所述导热材料为树脂或金属浆料。14.一种具有散热结构的电路板，包括基底层及形成于基底层相对两侧的第一及第二导电线路层；所述电路板包括散热区及围绕于所述散热区的周边区；所述第一导电线路层仅形成于所述周边区，所述第二导电线路层包括导电线路及散热线路，所述导电线路仅形成于所述周边区，所述散热线路形成于所述散热区；所述散热区形成有凹槽和多个与所述凹槽贯通的通孔，所述凹槽自所述基底层远离所述第二导电线路层的一侧向所述基底层内部开设，所述通孔自所述第二导电线路层向所述基底层开设；所述凹槽的底壁、所述通孔的侧壁以及所述散热线路的表面形成有一连续的金属层，所述通孔、所述连续的金属层及所述散热线路形成一散热结构。15.如权利要求14所述的电路板，其特征在于，所述多个通孔均为长方体状，所述多个通孔在所述第一及第二散热线路侧的开口均呈长方形状且呈并排排列，且所述开口的长度与所述凹槽同方向的长度相等。16.如权利要求14所述的电路板，其特征在于，所述多个通孔均为长方体状，所述多个通孔在所述第一及第二散热线路侧的开口均呈长方形状且呈网格状排列。17.如权利要求14所述的电路板，其特征在于，所述凹槽内设置有一电子零件，所述电子零件与所述第一导电线路层或第二导电线路层的导电线路相电连接。18.如权利要求14所述的电路板，其特征在于，所述通孔内填充有导热材料，所述导热材料为树脂或金属浆料。
【文档编号】H05K7/20GK105848405SQ201510024726
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】唐攀
【申请人】宏恒胜电子科技（淮安）有限公司, 臻鼎科技股份有限公司