多层电路的高导热装置制造方法
【专利摘要】本发明有关于一种多层电路的高导热装置，包含一导热基板、一多层电路板以及一晶片封装模块。导热基板具有一设置面与至少一自设置面突出的凸台；多层电路板设置于导热基板上，并具有至少一穿孔，且凸台对应地自穿孔穿设出；晶片封装模块具有至少一散热区与多个接脚，散热区对应地贴合于凸台，接脚设置于散热区的周围，且接脚电性连接于多层电路板。
【专利说明】多层电路的高导热装置
【技术领域】
[0001]本发明关于一种多层电路的高导热装置，尤指一种将导热基板的凸台穿设于多层电路板的穿孔，以使晶片封装模块设置于凸台与多层电路板上的多层电路的高导热装置。
【背景技术】
[0002]随着现在技术发展的日益精进，LED发光技术已日渐成熟并成为人类日常生活的必需品。然而，其功率消耗与发热量亦随之大幅提高，若无法有效降低或散除热量则会造成LED亮度降低及加速元件劣化；因此，散热基板的好坏是LED热管理的重要一环。
[0003]在现有的技术中，金属印刷电路板(MCPCB ;Mental Core PCB)是目前高散热基板的最佳解决方案，常见的MCPCB形式包含单侧单层、单侧双层或双侧单层等薄膜式PCB架构，以缩短通过高热阻材料的路径。所以现在照明用或显示器背光板所使用的LED灯板或灯条都是以单层或双层铝基板或铜基板为电路板。
[0004]承上所述，虽然铝基板已具有相当优越的热传导特性，但是基板与电极之间往往要间隔一层绝缘层，然而绝缘层的热阻极高，因此会降低电路之间的散热效果。在导热需求更高的MCPCB制作中，通常会预先将金属基板上要贴覆薄膜PCB的区域进行蚀刻，之后才将PCB贴覆上；藉此，PCB的散热路径就可以缩短，有效地增加散热的能力。然而，若要制作超过4层甚至8层PCB时，就无法以薄膜PCB完成，且金属基板与PCB的结合有一定的困难。
【发明内容】
[0005]有鉴于在现有技术中，通常是使用金属基印刷电路板(MCPCB ;Mental Core PCB)来解决散热的问题，然而金属基印刷电路板的技术大都受限于单侧单层、单侧双层或双侧单层等薄膜式PCB的架构，无法应用在超过4层的多层电路板上。
[0006]缘此，本发明的主要目的是提供一种多层电路的高导热装置，其是利用导热基板的凸台穿设于多层电路板，并使凸台直接接触晶片封装模块以进行散热。
[0007]承上所述，本发明为解决现有技术的问题所采用的必要技术手段是提供一种多层电路的高导热装置，包含一导热基板、一多层电路板以及一晶片封装模块。导热基板具有一设置面与至少一自设置面突出的凸台；多层电路板设置于导热基板上，并具有至少一穿孔，且凸台对应地自穿孔穿设出；晶片封装模块具有至少一散热区与多个接脚，散热区对应地贴合于凸台，接脚设置于散热区的周围，且接脚电性连接于多层电路板。
[0008]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，凸台具有一吸热面，多层电路板具有一电路印刷面，电路印刷面与吸热面为共平面。较佳者，散热区的面积大于吸热面的面积。
[0009]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，导热基板通过一蚀刻制程产生凸台。
[0010]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，导热基板还包含一散热面，散热面与设置面分别位于导热基板的二侧。较佳者，多层电路的高导热装置还包含一致冷晶片，其贴合于导热基板的散热面；以及，多层电路的高导热装置还包含一均温板，其贴合于致冷晶片；更进一步地，多层电路的高导热装置还包含一散热鳍片，设置于均温板上；此夕卜，多层电路的高导热装置还包含一风扇，设置于散热鳍片上。
[0011]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，晶片封装模块为一基板上晶片封装(Chip on Board, COB)的发光二极管模块。
[0012]本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及图式作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置立体示意图；
[0014]图2显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置立体分解示意图；
[0015]图3显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置另一视角的立体分解示意图；
[0016]图4显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置剖面示意图；以及
[0017]图5显示本发明第二较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置剖面示意图。
[0018]100,200 多层电路的高导热装置
[0019]1、Ia导热基板
[0020]IlUla 设置面
[0021]12凸台
[0022]121吸热面
[0023]13a散热面
[0024]2、2a多层电路板
[0025]21印刷电路面
[0026]22穿孔
[0027]3、3a晶片封装模块
[0028]31散热区
[0029]32接脚
[0030]4致冷晶片
[0031]5均温板
[0032]6散热鳍片
[0033]7风扇
[0034]S1、S2焊锡层
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0036]请参阅图1至图4，图1显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置立体示意图；图2显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置立体分解示意图；图3显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置另一视角的立体分解示意图；图4显示本发明第一较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置剖面示意图。如图所示，一种多层电路的高导热装置100包含一导热基板1、一多层电路板2以及四个晶片封装模块3。
[0037]导热基板I具有一设置面11与四个凸台12，凸台12自设置面11突伸出，且凸台12具有一吸热面121。在本实施中，导热基板I为一铜基板，而凸台12是经由蚀刻制程所形成，并且使用CNC (Computer Numerical Control)方式进行修整。此外,在其他实施例中，导热基板I亦可为其他高热传导系数的金属基板。
[0038]多层电路板2设置于导热基板I上，并具有一电路印刷面21与四个穿孔22。穿孔22分布于多层电路板2上，且凸台12分别对应于穿孔22并自穿孔22穿设出。其中，当多层电路板2设置于导热基板I上时，吸热面121与电路印刷面21为共平面。
[0039]晶片封装模块3具有至少一散热区31与多个接脚32，散热区31对应地贴合于凸台12的吸热面121。接脚32均匀地分布设置于散热区31的周围，且接脚32电性连接于多层电路板2。其中，散热区31与吸热面121之间以一焊锡层SI焊接地连结，一般来说散热区31的面积会大于吸热面121的面积，藉以使晶片封装模块3运作时所产生的热量可以由吸热面121大幅地带走；接脚32与多层电路板2之间亦设有一焊锡层S2，藉以使晶片封装模块3可电性连结于多层电路板2上的电路(图未示)。
[0040]在本实施例中，晶片封装模块3为一基板上晶片封装(Chip on Board, COB)的发光二极管模块，其是将多个发光二极管晶片封装于陶瓷基板上，而发光二极管晶片则是通过接脚32电性连结于多层电路板2。
[0041]如上所述，本发明的多层电路的高导热装置藉由导热基板的凸台直接接触晶片封装模块的散热区，可以有效的将热量导引出，而由于多层电路板具有穿孔，因此可以穿过凸台供晶片封装模块设置，藉此，相较于现有技术仅能将金属基印刷电路板应用于薄膜式的印刷电路板架构，本发明藉由在多层电路的设置穿孔，并利用导热基板的凸台穿设于穿孔，确实可以有效的增加晶片封装模块的散热效率。
[0042]请参阅图1至图5，图5显示本发明第二较佳实施例所提供的多层电路的高导热装置剖面示意图。如图所示，一种多层电路的高导热装置200包含一导热基板la、一多层电路板2a、二晶片封装模块3a、多个致冷晶片4、一均温板5、一散热鳍片6以及一风扇7。其中，导热基板la、多层电路板2a以及晶片封装模块3a皆与上述第一较佳实施例的导热基板1、多层电路板2以及晶片封装模块3相似，其差异仅在于，导热基板Ia除了具有与上述的设置面11相似的一设置面Ila外,还具有一散热面13a,而散热面13a与设置面Ila分别位于导热基板Ia的二侧。
[0043]上述多个致冷晶片4均匀分散地贴合于导热基板Ia的散热面13a，以供使用者主动式的控制温度的降低。均温板5贴合于致冷晶片4，以将多个致冷晶片4所产生的区块热源快速扩散为面形热源。散热鳍片6设置于均温板5上，用以将均温板5所传送的热量发散出，且风扇7设置于散热鳍片6上，藉以加速散热鳍片6的散热速率。
[0044]如上所述，藉由上述利用致冷晶片、均温板、散热鳍片以及风扇的方式，更能有效的使本发明的多层电路的高导热装置的散热效率提升。
[0045]藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
【权利要求】
1.一种多层电路的高导热装置，其特征在于，包含: 一导热基板，具有一设置面与至少一自该设置面突出的凸台； 一多层电路板，设置于该导热基板上，并具有至少一穿孔，该凸台对应地自该穿孔穿设出；以及 至少一晶片封装模块，具有至少一散热区与多个接脚，该散热区对应地贴合于该凸台，所述接脚设置于该散热区的周围，且所述接脚电性连接于该多层电路板。
2.根据权利要求1所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，该凸台具有一吸热面，该多层电路板具有一电路印刷面，该电路印刷面与该吸热面为共平面。
3.根据权利要求2所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，该散热区的面积大于该吸热面的面积。
4.根据权利要求1所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，该导热基板通过一蚀刻制程产生该凸台。
5.根据权利要求1所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，该导热基板还包含一散热面，该散热面与该设置面分别位于该导热基板的二侧。
6.根据权利要求5所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，还包含一致冷晶片，其贴合于该导热基板的散热面。
7.根据权利要求6所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，还包含一均温板，其贴合于该致冷晶片。
8.根据权利要求7所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，还包含一散热鳍片，设置于该均温板上。
9.根据权利要求8所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，还包含一风扇，设置于该散热鳍片上。
10.根据权利要求1所述的多层电路的高导热装置，其特征在于，该晶片封装模块为一基板上晶片封装的发光二极管模块。
【文档编号】H05K1/18GK104244581SQ201310222349
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2013年6月6日
【发明者】杨兰升, 吕启铭, 李泓锡 申请人:致茂电子(苏州)有限公司