专利名称：热辐射电路板及其制造方法
技术领域：
实施例涉及一种热辐射电路板及其制造方法。
背景技术：
电路板指印刷有电路图案的电绝缘基板，并且用于安装电子元件。电子元件可以包括发热器件，例如LED (发光二极管)，并且发热器件发出大量的热。从发热器件发出的热提高了电路板的温度，因而导致发热器件故障并降低发热器件的
可靠性。为了解决由于发热导致的问题，提出了一种如图1所示的热辐射电路板。图1是示出传统热辐射电路板I的截面图。参考图1，热辐射电路板I包括金属板2、绝缘层3、电路图案4、以及发热器件的安装部件5。
发明内容
技术问题在上述传统的热辐射电路板I中，由于绝缘层3的干扰，从发热器件发出的热没有传递到用于辐射热的金属板2。技术方案实施例提供了 一种具有新结构的热辐射电路板及其制造方法。实施例提供了 一种能提高热效率的热辐射电路板及其制造方法。 根据实施例，提供了 一种热辐射电路板，用于将发热器件安装在所述热辐射电路板上，所述热辐射电路板包括:金属板，包括金属凸起，所述金属凸起具有附着所述发热器件的焊锡；在金属凸起上的接合层；在金属板上的绝缘层，以暴露出金属凸起；以及在绝缘层上的电路图案。根据实施例，提供了一种制造热辐射电路板的方法，包括:通过处理金属底板(base plate)形成包括金属凸起的金属板；通过将相对于焊锡表现出高粘合性的含铜合金镀在金属凸起上，形成接合层；在金属板上形成绝缘层，以暴露出金属凸起；以及在绝缘层上形成电路图案。技术效果如上面所描述的，根据实施例，通过将包括热辐射凸起的金属板设置在安装垫下方，可以将从发热器件发出的热直接传递到金属板，于是能提高热辐射效率。另外，热辐射凸起的表面镀有含铜合金，因而提高了相对于焊锡的粘合性，于是能降低失败率。
图1是示出传统热辐射电路板的截面图；图2是示出根据第一实施例的热辐射电路板的截面图；图3到图10是示出制造图2中的热辐射电路板的第一种方法的截面图11到图16是示出制造图2中的热辐射电路板的第二种方法的截面图；图17是示出根据第二实施例的辐射电路板的截面图；图18A示出实施例的对照组的结构，且图18B示出根据实施例的实验组的结构。图19A和图19B是示出对照组状态变化的照片；且图19C和19D是示出实验组状态变化的照片；图20是示出根据第三实施例的辐射电路板的截面图；图21到图27是示出制造图20的热辐射电路板的第一种方法的截面图；图28到图34是示出制造图20的热辐射电路板的第二种方法的截面图；图35是示出根据第四实施例的热辐射电路板的截面图；图36是示出第三实施例的应用的截面图；以及图37A是示出实施例的对照组的照片，且图37B是示出图20的热辐射电路板上表面的照片。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述实施例，于是，本发明所属领域的技术人员可以容易地实现这些实施例。然而，这些实施例可以有各种修改，而不受限制。在下面的描述中，当声称一个部件包含一个元件时，该部件可以不排除其它元件而是还包括另一个元件，除非上下文另有说明。为了方便或清晰起见，可以夸大、省略或示意性画出在附图中示出的每层的厚度和大小。另外，器件的大小并不完全反映实际大小。在下面的描述中，将对类似的元件分配类似的附图标记。 在实施例的描述中，应该明白，在将一个层(或一个膜)、一个区域、一个图案、或一个结构称为在另一个基板、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个衬垫或另一个图案的“上面”或“下面”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个衬垫、或另一个图案的上面，或者，也可以存在一个或多个中间层。为了热辐射的目的，实施例提供了一种使用金属板的电路基板，其中，电路基板包括热辐射和焊锡接合结构。在下文中，将参考图2到图10描述根据第一实施例的热辐射电路板100。图2是示出根据第一实施例的热辐射电路板的截面图。参考图2，根据第一实施例的热辐射电路板100包括:金属板10、在金属板10上形成的接合层20、在接合层20上形成的绝缘层30、以及在绝缘层30上形成的电路图案40。金属板10可以包括表现出优良导热性的含铝(Al)、镍(Ni)、金(Au)、或钼(Pt)的
么么令——
口ο金属板10包括金属凸起11，在该金属凸起11上安装有发热器件60。金属凸起11从金属板10上凸起并与金属板10垂直，并具有预定的区域，以使得用于将发热器件60安装在焊锡50上的焊锡50可以位于金属板10的上表面上。在金属板10上形成接合层20。接合层20提高了从金属板10上凸起的金属凸起11和焊锡50之间的粘合强度，并可以是通过将金属板10镀上含铜(Cu)合金获得的层，该含铜(Cu)合金是相对于焊锡50表现出优良粘合性的材料，优选是含Cu或Ni的合金。金属板10上设置有绝缘层30。绝缘层30使金属凸起11开口。绝缘层30可以包括表现出低导热性(大约0.2W/mk到大约0.4ff/mk)的基于环氧的绝缘材料，或可以包括表现出较高导热性的基于聚酰亚胺的树脂。如图2所示，绝缘层30的厚度可以与上方具有接合层20的金属凸起11的高度相同，或厚度可以比金属凸起11的高度小。绝缘层30可以包括单层或多层。如果绝缘层30包括多层，那么这些层可以包括彼此不同的材料。绝缘层30上设置有多个电路图案40。通过图案化堆叠在绝缘层30上的导电层来形成电路图案40。电路图案40可以包括表现出高导电性和低阻性的材料。因而，可以通过图案化用作导电层的薄铜箔层来形成电路图案40。通过将薄铜层用作种子层，电路图案40可以镀有银(Ag)或铝(Al)。同时，将金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，并在金属凸起11上设置有用于安装发热器件60的焊锡50。在焊锡50上形成发热器件60。可以通过在金属凸起11上涂敷铅焊锡膏或无铅焊锡膏之后进行热处理来形成焊锡50，并在焊锡50上安装发热器件60。在金属凸起11上的发热器件60 (例如，如发光二极管封装的发光器件)可以通过导线65的接合电连接到电路图案40。同时，可以通过倒装芯片接合来安装发热器件60。如上所述，金属凸起11的上表面从绝缘层30暴露出来，以作为发热器件60的安装垫。因此，可以直接将发热器件60连接到金属板10而不用另外的安装垫，于是能提高热辐射特性。另外，包括金属凸起11的金属板10的表面镀有相对于焊锡50表现出优良粘合强度的含Cu或Ni的合金，因而在金属板10包含非Cu金属时，提高与焊锡50的粘合强度。因此，虽然金属板10是使用比Cu价格低的Al形成的，但可以保证热辐射特性和与焊锡50的粘合性。在下文中，将参考图3到图16描述制造图2中的热辐射电路板100的方法。图3到图10是示出制造图2中的热辐射电路板100的第一种方法的截面图。首先，在如图3所示制备了金属底板IOa之后，如图4所示，通过处理金属底板IOa形成金属凸起11和金属板10。金属底板IOa可以包括表现出优良导热性的含Al、N1、Au、或Pt的合金之一。另夕卜，金属底板IOa可以包括相对于焊锡50表现出低粘合强度的金属。可以通过在对金属底板IOa执行轧制工艺之后进行成型工艺(molding process)形成金属凸起11，或可以通过蚀刻金属底板IOa形成金属凸起11。在这种情况下，基于绝缘层30的厚度来决定金属凸起11的高度，于是金属凸起11的高度可以等于或大于后面将要描述的绝缘层30的厚度。下一步，在金属板10和金属凸起11的表面上形成图5的接合层20。可以通过镀上含Cu或Ni的合金形成接合层20，或可以通过在使用例如锌酸盐的金属盐将金属板10和金属凸起11的表面化学处理后，镀上含Cu或Ni的合金形成接合层20。接下来，如图6所示，在金属板10上形成第一绝缘层31。可以通过涂敷和硬化表现出绝缘性的包括环氧树脂的预浸料坯，形成第一绝缘层31。将第一绝缘层31涂敷在金属板10的除了金属凸起11外的接合层20上，于是第一绝缘层31具有的厚度比金属凸起11高度小。下一步，制备如图7中所示的包含铜箔层45的第二绝缘层35。第一绝缘层31和第二绝缘层35的厚度之和可以等于或小于金属凸起11的高度，并且，第二绝缘层35可以和第一绝缘层31 —样包括环氧树脂。图7中的铜箔层45和第二绝缘层35的堆叠结构可以是传统的CCL (覆铜箔层压板)，或通过将糊态下的第二绝缘层35涂敷到铜箔层45上并将产生的结构硬化来形成。图7中的铜箔层45和第二绝缘层35的堆叠结构具有预定的开口 35a和45a。换言之，第二绝缘层35包括大小于金属凸起11区域相同的绝缘开口 35a，并且铜箔层45包括与绝缘开口 35a对齐的铜箔开口 45a。可以通过例如钻孔工艺或激光工艺的机械工艺来形成开口 45a和开口 35a。下一步，如图8所示，将绝缘开口 35a对齐以暴露出在第一绝缘层31上凸起的金属凸起11，并且，通过热压缩将图6和图7的结构彼此集成，于是将第二绝缘层35放置到第一绝缘层31上。因此，第一绝缘层31和第二绝缘层35形成图2中的绝缘层30，并且，绝缘层30的厚度等于或小于金属凸起11的高度。下一步，如图9所示，通过蚀刻铜箔层45形成预定的电路图案40，并可以镀上Ag或Al。不同地，在通过蚀刻图7的堆叠结构中的铜箔层45形成电路图案40后，产生的结构可以和图6中的结构热压缩到一起。在图9中示出的热辐射电路板100中，绝缘层30是开口的，并且直接连接到金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，于是从发热器件60发出的热直接传递到金属板10，因此提高了热效率。在具有上述结构的热辐射电路板100中，金属凸起11的表面镀有含铜材料，以提高相对于发热器件60的粘合性。如上文所述，形成了具有镀铜表面的接合层20。因此，在如图10所示将金属凸起11表面上的接合层20上涂敷焊锡膏50后，将发热器件60安装到焊锡膏50上。之后，通过热处理将焊锡膏50和接合层20彼此结合，因而发热器件60紧密接合在焊锡50上。上述热辐射电路板用于背光单元的光源或照明光源。特别地，当将具有发出大量的热的发光二极管封装的热辐射电路板用于背光单元的光源或照明光源时，热辐射电路板通过金属凸起11将从发光二极管封装发出的热散发到外部，因而表现出高的热辐射效率，并且相对于即使采用包含非Cu金属的基板的器件也表现出优良的粘合性。同时，可以通过与图3到图10不同的方法形成图2中的热辐射电路板100。在下文中，将参考图11到图16描述制造图2中的热辐射电路板100的方法。
在制备图11中的金属底板IOa之后，如图12所示，通过处理金属底板IOa形成金属凸起11和金属板10。金属底板IOa可以包括表现出优良导热性的含Al、N1、Au、或Pt的合金之一，或可以包括对焊锡50表现出低接合强度的金属。可以通过经过轧制工艺使金属底板IOa成型或通过蚀刻金属底板IOa,形成金属凸起11。在这种情况下，基于绝缘层30的厚度确定金属凸起11的高度，于是，金属凸起11的高度可以等于或大于后面将描述的绝缘层30的厚度。下一步,如图13所示,在金属板10和金属凸起11的表面上形成接合层20。可以通过在金属板10和金属凸起11的表面镀上含Cu或Ni的合金形成接合层20，或可以通过在使用例如锌酸盐的金属盐将金属板10和金属凸起11的表面化学处理后，在金属板10和金属凸起11的表面镀上含Cu或Ni的合金形成接合层20。下一步，如图14所示，在金属板10上形成绝缘层30。通过涂敷厚度等于或小于金属凸起11高度的包括环氧树脂的绝缘材料，暴露出金属凸起11，以形成绝缘层30。下一步，如图15所示，在绝缘层30上形成铜箔层45，并且通过热压缩固化绝缘层30。在这种情况下，如果金属凸起11凸起超过了绝缘板30，则铜箔层45可以具有大小与金属凸起11区域相同的孔(未示出)，以暴露出金属凸起11。接下来，如图16所示，通过蚀刻铜箔层45形成预定的电路图案40，并且可以将电路图案40镀上Ag或Al。在这种情况下，如果铜箔层45覆盖了金属凸起11的上部，那么在电路图案40形成时，蚀刻铜箔层45以暴露出金属凸起11。根据第二种方法，绝缘层30包括一层，并且直接在绝缘层30上形成铜箔层45，于是可以减小制造工艺的数目。在如图16所示的热辐射电路板100中，暴露出了绝缘层30，并且直接连接到金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，于是从发热器件60发出的热直接传递到金属板11，因而提高了热效率。在具有上述结构的热辐射电路板100中，金属凸起11的表面镀有含Cu材料，以提高相对于发热器件60的粘合性。如上所述，形成了具有镀铜表面的接合层20。因而，在如图2所示将金属凸起11表面上的接合层20上涂敷焊锡膏50之后，将发热器件60安装到焊锡膏50上。之后，通过热处理将焊锡膏50和接合层20彼此结合，因而发热器件60紧密接合在焊锡50上。在下文中，将参考图17描述根据另一个实施例的热辐射电路板200。图17是示出根据第二实施例的热辐射电路板200的截面图。参考图17，根据第二实施例的热辐射电路板200包括金属板110、在金属板110上形成的接合层120、在接合层120上形成的绝缘层130、以及在绝缘板130上形成的电路图案 140。金属板110可以包括表现出优良导热性的含Al、N1、Au以及Pt的合金之一。
金属板110包括金属凸起111，在该金属凸起111上安装有发热器件160。金属凸起111从金属板110上凸起并与金属板110垂直，并具有预定的区域，使得用于将发热器件160安装在金属凸起111上的焊锡150可以位于金属板110的上表面上。仅在金属凸起111的上表面上选择性地形成接合层120。接合层120提高了从金属板110上凸起的金属凸起111和焊锡150之间的粘合强度，并可以是通过选择性地将金属凸起111镀上含Cu合金获得的层，该含Cu合金是相对于焊锡150表现出优良粘合性的材料，优选是含Cu或Ni的合金。在金属板110上形成绝缘层130。绝缘层130使金属凸起111开口。绝缘层130可以包括表现出低导热性(大约
0.2ff/mk到大约0.4ff/mk)的环氧绝缘树脂，或可以包括表现出较高导热性的聚酰亚胺树脂。绝缘层130的厚度可以与具有涂敷层的金属凸起111的高度相同，或厚度可以比金属凸起111的高度小。绝缘层130可以包括单层，或可以包括多层。如果绝缘层130包括多层，那么这些层可以包括彼此不同的材料。绝缘层130上设置有多个电路图案140。通过图案化堆叠在绝缘层130上的导电层来形成电路图案140。电路图案140可以包括表现出高导电性和低阻性的材料。因此，可以通过图案化用作导电层的铜箔层来形成电路图案40。通过将薄铜层用作种子层，电路图案140可以镀有Ag或Al。同时，将金属板110的金属凸起111用作发热器件160的安装垫，并在金属凸起111上设置有有用于安装发热器件160的焊锡150。在焊锡150上形成发热器件160。可以通过在金属凸起111上涂敷铅焊锡膏或无铅焊锡膏之后进行热处理来形成焊锡150，并在焊锡150上安装发热器件160。在金属凸起111上的发热器件160 (例如，如发光二极管封装的发光器件)可以通过导线165的接合与电路图案140电连接。如上所述，金属凸起111的上表面从绝缘层130暴露出来，以作为发热器件160的安装垫。因此，可以直接将发热器件160连接到金属板10而不用另外的安装垫，于是能提高热辐射特性。另外，金属凸起111的表面镀有对焊锡150表现出优良粘合强度的含Cu或Ni的合金，因而在金属板110包含非Cu金属时，提高与焊锡150的粘合强度。因此，虽然金属板110是使用比Cu价格低的Al形成的，但可以保证热辐射特性和与焊锡150的粘合性。另外，在金属凸起111上可选地形成接合层120，因而降低了制造成本。自然地，在图17中示出的热辐射电路板200可以通过已经参考图3到图16描述的制造方法来制造。在下文中，将参考图18A到图19C描述根据实施例的热辐射电路板的接合层20的效果。图18A示出实施例的对照组的结构，且图18B示出根据实施例的实验组的结构。图19A和图19B是示出对照组状态变化的照片；且图19C和19D是示出实验组状态变化的照片。类似于图2所示的结构，属于图18A的对照组的热辐射电路板300包括:包含金属凸起211的铝板210、绝缘层230、以及在绝缘层230上形成的电路图案240，并包括在金属凸起211上形成的焊锡250。图19A是示出图18A的热辐射电路板300上表面的照片。在经过预定的时间后，如图19B所示，焊锡240从金属凸起211分离。因为金属凸起211包括含Al且不含Cu的合金，从而金属凸起211不会和焊锡250以合金形式结合，于是接合强度较低。在下文中，将参考图18B、图19C和图19D描述根据实施例的热辐射电路板100。如图18B所示，在图2所示的热辐射电路板100中，使用铝板10，并且通过在金属凸起11表面镀上含Cu合金，在铝板10上形成接合层20。如图19C所示，在金属凸起11上形成焊锡50后，即使经过了预定的时间，焊锡50并没有从金属凸起11分离，而是以合金的形式接合到在金属凸起11表面上的接合层20。如上所述，根据实施例，使用无Cu金属板形成热辐射凸起，因而保证了热效率和经济性。同时，在用作发热器件安装垫的金属凸起表面上镀上含Cu合金，因而提高相对于焊锡的粘合性。
在下文中，将参考图20到图27描述根据第三实施例的热辐射电路板300。图20是示出根据第三实施例的热辐射电路板300的截面图。参考图20，根据第三实施例的热辐射电路板300包括:金属板10、在金属板10上形成的绝缘层30、在绝缘层30上形成的电路图案40。在下文中，将不再描述第三实施例中与第一实施例相同的元件。金属板10包括金属凸起11，在该金属凸起11上安装有发热器件60。金属凸起11从金属板10上凸起并与金属板10垂直,并形成有第一宽度dl,于是金属凸起11具有用于放置焊锡50的预定区域，其中焊锡50用来将发热器件60安装到其上表面上。在金属板10上形成绝缘层30。可以通过硬化将例如钢化玻璃、玻璃纤维、或填料的固态成分21浸入到环氧树脂中形成的预浸料坯，形成绝缘层30。以预定的厚度Ad形成接近金属凸起11并包围金属凸起11侧面的侧面绝缘层80。在这种情况下，侧面绝缘层80可以具有随金属凸起11变化的各种厚度Ad。侧面绝缘层80从绝缘层30延伸出并具有与金属凸起11相同的高度。侧面绝缘层80不包括绝缘层30的固态成分21，而是仅包括树脂。如图20所示,侧面绝缘层80仅包括树脂并包围金属凸起11。侧面绝缘层80以预定的厚度△(!形成，从而具有替代第一宽度dl的第二宽度d2。绝缘层30与侧面绝缘层80一起延伸，并同时包括在金属板10的平坦表面上的固态成分21和树脂。在这种情况下，绝缘层30的固态成分21和侧面绝缘层80之间的距离是大约100 μ m或更小。
绝缘层30的厚度可以等于或小于金属凸起11的高度，或者如图2所示厚度可以小于金属凸起11的高度，于是绝缘层30可以比侧面绝缘层80低。在绝缘层30上形成电路图案40。可以通过图案化堆叠在绝缘层30上的导电层来形成电路图案40，电路图案40可以比金属凸起11低。同时，将金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，并在金属凸起11上设置有用于安装发热器件60的焊锡50。在焊锡50上形成发热器件60。侧面绝缘层80从绝缘层30延伸出来并围绕金属凸起11的侧面，因而保证金属凸起11和与金属凸起11相邻的电路图案40之间的电绝缘性。在下文中，将参考图21到图34描述制造图20中的热辐射电路板300的方法。首先，在如图21所示制备了金属底板IOa之后，如图22所示，通过处理金属底板IOa形成金属凸起11和金属板10。金属凸起11具有第一宽度dl。可以通过经过轧制工艺使金属底板IOa成型或通过蚀刻金属底板IOa来形成金属凸起11。下一步，如图23所示，在金属板10上形成绝缘层30。可以通过在金属板10上涂敷预浸料坯形成绝缘层30，在该预浸料坯中，例如钢化玻璃、玻璃纤维、或填料的固态成分21被浸入到环氧树脂中。此时，预浸料坯具有开口 30a以暴露出金属凸起11。开口 30a具有比金属凸起11的第一宽度dl大的第二宽度d2，并且从开口 30a的侧面到金属凸起11的距离Ad满足下面的公式。公式:Ad=(d2_dl)/2距离Ad等于侧面绝缘层80的厚度，其中，由于当热压缩包括堆叠在预浸料坯上的铜箔层45的堆叠结构时热压缩预浸料坯中的树脂，从而通过包围金属凸起11侧面并且流向金属凸起11的预浸料坯形成侧面绝缘层80。在这种情况下，由于在将预浸料还的开口 30a对齐金属凸起11时发生的微小对齐误差，从金属凸起11到预浸料坯的距离Ad可以不同。同时，开口 30a的第二宽度d2具有的大小可以对应于比预浸料坯厚度大至少80倍，或可以根据在热压缩中的温度和压力，具有不同的大小。下一步，如图24所示，制备铜箔层45。图24中的铜箔层45具有铜箔开口 45a。换言之，铜箔层45包括铜箔开口 45a，铜箔开口 45a的第二宽度d2等于绝缘层30的开口 30a的宽度。可以通过机械工艺(S卩，钻孔工艺或激光工艺)形成铜箔开口 45a。下一步，如图25所示，通过热压缩将铜箔层45和绝缘层30集成，从而铜箔层45设置在绝缘层30上，于是铜箔开口 45a可以暴露出凸起超出绝缘层30的金属凸起11。因此，绝缘层30的厚度等于或小于金属凸起11的高度。在这种情况下，由于对铜箔层45和金属板10的热压缩，将构成绝缘层30的预浸料坯硬化，并且由于热压缩中的压力，树脂从预浸料坯流向金属凸起11，于是树脂可以填充到绝缘层30的开口 30a以及铜箔开口 45a中。
将填充到绝缘层30的开口 30a以及铜箔层45的开口 45a中的预浸料坯的树脂硬化，以形成包围金属凸起11并从绝缘层30延伸的侧表面绝缘层80，并且，将包括树脂和固态成分21的混合物的绝缘层30硬化，而不硬化侧面绝缘层80。在这种情况下，如图25所示，如果树脂的部分80覆盖金属凸起11和铜箔层45的上表面，则如图26所示，去除树脂以暴露出金属凸起11和铜箔层45的上表面。可以通过用于去除绝缘层30的胶渣的除胶渣工艺执行暴露出金属凸起11和铜箔层45的上表面的工艺。下一步，如图27所示，通过蚀刻铜箔层45形成电路图案40，并且可以将电路图案40镀上Ag或Al。在如图28所示的热辐射电路板300中，暴露出绝缘层30，并且直接连接到金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，于是从发热器件60发出的热直接传递到金属板11，因而提闻了热效率。在制造具有上述结构的热辐射电路板300时，在形成具有大于金属凸起11的开口30a的绝缘层30之后，将绝缘层30热压缩以允许绝缘层30的树脂流动，于是可以形成侧面绝缘层80。结果，通过侧面绝缘层80，可以保证金属凸起11和与金属凸起11相邻的电路图案40之间的电绝缘性。上述热辐射电路板300用于背光单元的光源或照明光源。特别地，当将具有发出大量的热的发光二极管封装的热辐射电路板用于背光单元的光源或照明光源时，金属凸起11的上表面区域通过金属凸起11将从发光二级管封装发出的热散发到外部，因而提高热辐射和粘合性。另外，通过侧面绝缘层80能保证绝缘性，因而提高可靠性。同时，可以通过另外一种方法形成图20中的热辐射电路板300。在下文中，将参考图28到图34描述制造图20中的热辐射电路板300的另外一种方法。首先，在制备了如图28所示的金属底板IOa之后，如图29所示，通过处理金属底板IOa形成金属凸起11和金属板10。在这种情况下，金属底板IOa可以包括表现出优良导热性的含Cu、Al、N1、Au以及Pt的合金之一。可以通过在对金属底板IOa执行轧制工艺之后进行成型工艺形成金属凸起11,或可以通过蚀刻金属底板IOa形成金属凸起11。在这种情况下，基于后面将描述的绝缘层30的厚度来确定金属凸起11的高度，于是金属凸起11的高度可以等于或大于绝缘层30的厚度。接下来，如图30所示，制备包括铜箔层45的绝缘层30。包括铜箔层45的绝缘层30的结构可以是传统的CCL (覆铜箔层压板)，或通过将糊态下的绝缘层35涂敷到铜箔层45上形成。绝缘层30可以包括将例如钢化玻璃、玻璃纤维、或填料的固态成分21浸入到环氧树脂形成的预浸料坯。此时，预浸料坯具有开口 30a以暴露出金属凸起11，并且，铜箔层45包括与开口30a对齐的铜箔开口 45a。开口 30a和铜箔开口 45a可以通过化学蚀刻工艺或激光蚀刻工艺形成，或可以通过例如冲压的机械工艺形成。开口 30a和铜箔开口 45a具有比金属凸起11的第一宽度dl大的第二宽度d2，并且从开口 30a和45a的侧面到金属凸起11的距离Ad满足下面的公式。公式:Ad=(d2_dl)/2距离Ad等于侧面绝缘层80的厚度，其中，由于当相对于绝缘板10热压缩堆叠结构时热压缩预浸料坯的树脂，从而通过包围金属凸起11侧面并且流向金属凸起11的预浸料坯形成侧面绝缘层80。同时，开口 30a的第二宽度d2可以具有的大小对应于比预浸料坯厚度大至少80倍，或可以根据在热压缩中的温度和压力，具有不同的大小。下一步，如图31所示，通过热压缩将绝缘层30的开口 30a和铜箔开口 45a集成，从而开口 30a与铜箔开口 45a对齐并暴露出金属凸起11。在这种情况下，由于对绝缘板30和金属板10的热压缩，将构成绝缘层30的预浸料坯硬化，并且，预浸料坯的树脂流向金属凸起11，于是树脂填充到绝缘层30的开口 30a和铜箔开口 45a中。将填充到绝缘层30的开口 30a中的预浸料坯的树脂硬化，以形成包围金属凸起11并从绝缘层30延伸的侧面绝缘层80，并且将包括树脂和固态成分21的混合物的绝缘层30硬化，而不硬化侧面绝缘层80。在这种情况下，如图31所示，在侧面绝缘层80的树脂的部分80覆盖金属凸起11的上表面时，如图32所示，将树脂从金属凸起11上表面去除以暴露出金属凸起11的上表面。结果，侧面绝缘层80的高度等于金属凸起11的高度。可以通过除胶渣工艺去除绝缘层30的胶渣，暴露出金属凸起11的上表面。下一步，如图33所示，将绝缘层30上的铜箔层45以预定图案蚀刻，以形成电路图案40，如图34所示，在金属凸起11的暴露的上表面上涂敷焊锡膏50，并如图20所示，在执行热处理之前安装发热器件60。在如图34所示的热辐射电路板300中，暴露出绝缘层30，并且将直接连接到金属板10的金属凸起11用作发热器件60的安装垫，于是从发热器件60发出的热直接传递到金属板10，因而提闻热效率。在下文中，将参考图35描述根据第四实施例的热辐射电路板400。图35是示出根据第四实施例的辐射电路板400的截面图。参考图35，根据第四实施例的热辐射电路板400包括:金属板10 ;在金属板10上形成的接合层20 ;以及在设置在接合层20上的绝缘层30上形成的电路图案40。在根据第四实施例的辐射电路板400中，在金属板10上形成接合层20。接合层20提高了从金属板10上凸起的金属凸起11和焊锡50之间的粘合强度，并可以是通过将金属板10涂敷含Cu合金获得的层，该含Cu合金是相对于焊锡50表现出优良粘合性的材料，优选是含Cu或Ni的合金。绝缘层30和侧面绝缘层80具有与图20相同的结构。通过镀工艺在金属凸起11上形成接合层20，以保证与焊锡50的接合强度。自然地，能以上述方法制造图35所示的热辐射电路板400。如上所述，在根据该实施例的热辐射电路板中，可以通过减小在制造过程中可能产生的误差，保证金属凸起和与金属凸起相邻的电路图案之间的绝缘。在下文中，将参考图36描述应用了实施例的热辐射电路板。图36是示出图20的热辐射电路板300的应用的截面图。参考图36，依据实施例的热辐射电路板300包括金属板210和设置在金属板210上的绝缘层220上形成的电路图案240。这些元件与图2所示的元件相同。可以通过硬化将例如钢化玻璃、玻璃纤维、或填料的固态成分221浸入到环氧树脂形成的预浸料坯，形成绝缘层220。仅包括树脂而不包括固态成分221的侧面绝缘层231形成为靠近金属凸起211处，并从绝缘层220延伸以包围金属凸起211。侧面绝缘层231可以具有与金属凸起211相等的高度。同时，金属板210的金属凸起211用作热辐射器件260的安装垫。在金属凸起211或电路图案240上形成焊锡250，并且在焊锡250上形成发热器件260。在这种情况下，在图28的发热电路板300中，在处理金属板210时，由于工艺偏差，金属凸起211左边的台阶差异可以和金属凸起211右边的台阶差异不同。在下文中，将描述图36中的热辐射电路板的制造工艺。将绝缘层220的预浸料坯和用于形成电路图案240的铜箔层与图21到图34所示的绝缘板210 —起热压缩，于是预浸料坯的树脂填充到绝缘层220和铜箔层的开口中，因而形成侧面绝缘层231。在这种情况下，如果两边的台阶差异彼此不同，那么执行热压缩来一直保持绝缘层220高度一致，于是绝缘层220两边的厚度彼此不同。下一步，从金属凸起211和铜箔层上去除树脂，并通过蚀刻铜箔层形成电路图案240。在这种情况下，电路图案240可以在其两边具有相同的闻度。因此，由于两个电路图案240具有不同的高度，从而在焊锡250形成后，当发热器件260附着到焊锡250时，由于非对称受力，可以防止发热器件260不稳定地附着到焊锡250 上。另外，即使出现工艺误差，电路图案240和金属凸起211仍然具有相同的高度，于是，通过侧面绝缘层231，可以保证金属凸起211和与金属凸起211相邻的电路图案240之间绝缘。在下文中，将参考图37A和图37B描述根据实施例的热辐射电路板的效果。图37A是示出根据实施例的对照组的照片；且图37B是示出图20的热辐射电路板上表面的照片。与根据实施例的热辐射电路板不同，图37A示出这样一种热辐射电路板的上表面，在该热辐射电路板中，将绝缘预浸料坯涂敷在具有金属凸起的金属板上，暴露金属凸起的开口具有和金属凸起相同的宽度，并且不执行后处理。如图37A的热辐射电路板所示，当开口和金属凸起之间不存在边缘空隙时，在热压缩预浸料坯的过程中，预浸料坯的树脂沿金属凸起上移，从而减小了金属凸起的暴露区域。相反，类似于根据实施例的图20的热辐射电路板300，在绝缘层30具有的开口30a比金属凸起11的宽度宽时，在热压缩绝缘层30之后，在金属凸起11的侧面上形成侧面绝缘层80，并且通过后处理暴露出金属凸起11的上表面，因而保证如图37B所示的金属凸起11的区域。在本说明书中所涉及的“一个实施例”，“实施例”，“示例性实施例”的含义是结合实施例描述的特定的特征、结构、或特性均包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中各处出现的这类词汇并不一定都涉及同一实施例。而且，当结合任意实施例描述特定特征、结构、或特性时，都认为其落在本领域技术人员结合其它实施例就可以实现这些特征、结构或特性的范围内。虽然以上参考本发明的多个示例性实施例对本发明实施例进行了描述，但应该明白的是，本领域普通技术人员可以设计出落在此公开原理的精神和范围内的其它任何变型和实施例。尤其是，可以在本公开、附图和所附权利要求的范围内，对组合排列的部件和/或排列进行各种改变与变更。除了部件和/或排列的改变与变化之外，本发明的其它应用对本领域普通技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.一种热辐射电路板，用于将发热器件安装在所述热辐射电路板上，所述热辐射电路板包括: 金属板，包括金属凸起，所述金属凸起具有附着所述发热器件的焊锡； 接合层，在所述金属凸起上； 绝缘层，在所述金属板上，以暴露出所述金属凸起；以及 电路图案，在所述绝缘层上。
2.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述接合层包括相对于所述焊锡表现出高粘合性的含铜(Cu)或镍(Ni )的合金。
3.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述金属板包括含铝(Al)合金。
4.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述接合层仅选择性地形成在所述金属凸起的上表面上。
5.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述绝缘层包括多层绝缘膜。
6.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述绝缘层包括被浸入绝缘树脂中的固态成分，并且，所述热辐射电路板还包括从所述绝缘层延伸出来并包围所述金属凸起的侧面的侧面绝缘层。
7.根据权利要求6所述的热辐射电路板，其中，所述侧面绝缘层从所述绝缘层延伸出来并包围所述金属凸起，并仅包括所述绝缘树脂。
8.根据权利要求6所述的热辐射电路板，其中，所述侧面绝缘层具有和所述金属凸起相同的高度。
9.根据权利要求6所述的热辐射电路板，其中，所述固态成分包括钢化玻璃、玻璃纤维或填料。
10.根据权利要求1所述的热辐射电路板，其中，所述电路图案具有和所述金属凸起相同的高度。
11.根据权利要求6所述的热辐射电路板，其中，所述金属板的厚度随所述金属凸起而变化。
12.根据权利要求6所述的热辐射电路板，其中，所述绝缘层的厚度随所述金属凸起而变化。
13.—种制造热辐射电路板的方法，所述方法包括: 通过处理金属底板形成包括金 属凸起的金属板； 通过将相对于焊锡表现出高粘合性的含Cu或Ni的合金镀在所述金属凸起上，形成接合层； 在所述金属板上形成绝缘层，以暴露所述金属凸起；以及 在所述绝缘层上形成电路图案。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述绝缘层包括: 在除了所述金属凸起以外的区域上涂敷构成第一绝缘层的绝缘树脂； 在相对于导电层具有分层结构的第二绝缘层中形成开口，以暴露出所述金属凸起；以及 通过将所述金属凸起和所述第二绝缘层的开口对齐，热压缩所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述金属板包括:通过碾压或蚀刻铝质底板形成所述金属凸起和所述金属板。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述接合层包括:仅对所述金属凸起的上表面选择性地执行镀工艺。
17.根据权利要求13 所述的方法，其中，形成所述绝缘层包括: 通过将固态成分浸入树脂形成预浸料坯，从而所述预浸料坯具有第一开口，所述第一开口在所述金属板上暴露出所述金属凸起并且宽度比所述金属凸起更宽； 形成铜箔层，所述铜箔层具有第二开口，所述第二开口的宽度与在所述预浸料坯上的所述第一开口的宽度相同；以及 热压缩所述预浸料坯和所述铜箔层，以填充所述第一开口和所述第二开口，因而形成包围所述金属凸起的侧面绝缘层。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述侧面绝缘层是通过填充树脂形成的，所述树脂通过热压缩从所述预浸料坯流入所述第一开口和所述第二开口中。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述固态成分包括钢化玻璃、玻璃纤维或填料。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述侧面绝缘层包括:在所述预浸料坯被热压缩之后，去除覆盖在所述金属凸起的上表面的所述树脂，以暴露出所述金属凸起的上表面。
全文摘要
公开了一种热辐射电路板及其制造方法。热辐射电路板，用于将发热器件安装在所述热辐射电路板上，包括金属板，包括金属凸起，所述金属凸起具有附着所述发热器件的焊锡；在所述金属凸起上的接合层；在所述金属板上的绝缘层，以暴露出所述金属凸起；以及在所述绝缘层上的电路图案。通过将包括热辐射凸起的金属板设置在安装垫下方，将从发热器件发出的热直接传递到金属板，于是提高了热辐射效率。热辐射凸起的表面镀有含铜合金，因而提高了相对于焊锡的粘合性，于是降低了失败率。
文档编号H05K7/20GK103120041SQ201180045286
公开日2013年5月22日 申请日期2011年7月15日 优先权日2010年7月20日
发明者安允镐, 金恩真, 李赫洙, 朴宰万, 赵寅熙, 朴眩奎, 金海燕 申请人:Lg伊诺特有限公司