电路板结构及其制造方法技术

在此提出一种电路板结构及其制造方法。此电路板结构包括复合基板、介电层、以及电路层。复合基板包括掺杂非金属粉末的金属基材与金属缓冲层，其中此金属缓冲层与金属基材接触面的另外相反面为经由抛光处理的表面。介电层位于金属缓冲层具有抛光处理的表面上，而电路层则位于介电层上。在另外一个例子中，在介电层与金属缓冲之间可设置一阻障层，以避免金属缓冲层的扩散效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，且特别是有关于提供具 散热效果的。
技术介绍
近年来，随着科技的突飞猛进，电子元件的金属电路板在散热上需求也更加提高，例如发光二极管(Light Emitting Diode, LED )。发光二极管经由 不断的研发改善，逐渐地加强其发光的效率，使其发光亮度能够进一步的提 升，藉以扩大并适应于各种产品上的需求。换言之，为了增加发光二极管的 亮度，除了藉由解决其外在的封装问题外，亦需要设计使发光二极管具有较 高的电功率及更强的工作电流，以期能生产出具有高亮度的发光二极管。但 由于在提高其电功率及工作电流之下，发光二极管将会相对产生较多的热 量，使得其易于因过热而影响其性能的表现，甚至造成发光二极管的故障。而目前金属电路板结构的材料多以铝材为主，铜材次之，然而铜基板较 铝基板为重，铝基板的热传导系数(thermal conductivity)又只有铜材的一 半。为了保有铝材轻的优势以及比铜材高的热传导系数，在铝基板掺杂钻石 粉末所得的复合基板便可符合以上所述的两种优点。一般来说，为了在此类复合基板的表面铺设电路的基层，会在复合基板 跟电路之间铺上一层介电层以作为绝缘，例如是在复合基板表面覆盖一层厚 度仅有1至2pm (微米)的介电层，而此介电层例如是类钻石薄膜 (diamond-like carbon film, DLC film )。然而，此类复合基板的硬度极高，所以表面粗糙度难以加工抛光，故相 较一般金属电路基板的表面粗糙度较高，而复合基板较高的粗糙表面会使得 介电层在镀上之后的绝缘效果变差。例如是中国台湾专利M282455所述的 电路板结构，其介电层的电性绝缘效果会受金属原子扩散影响或是金属复合 基板粗糙的影响而降低。而在中国台湾1258333所提到的散热器，其介电层 主要为用来增加散热效果，但并未指出提升绝缘效果的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种，其可用以增加电路板结构中 的介电层的绝缘效果。本专利技术提供一种电路板结构，包括复合基板、介电层、以及电路层。复 合基板包括掺杂非金属粉末的金属基材与金属緩冲层，其中此金属緩沖层与 金属基材接触面的另外相反面为经由抛光处理的表面。介电层位于金属緩冲 层具有抛光处理的表面上，而电路层则位于介电层上。在本专利技术的一实施例中，上述的电路板结构还包括阻障层，其位于金属 緩沖层及介电层之间。本专利技术另提供一种电路板结构的制造方法，包括下列步骤首先，提供 复合基板，复合基板包括金属基材及至少一非金属粉末，且非金属粉末掺杂 于金属基材，使得复合基板具有粗糙表面。接着，形成金属緩冲层于复合基 板上，且金属缓冲层覆盖粗糙表面。然后，对金属緩沖层的表面进行抛光处 理。之后，形成介电层于金属緩沖层上。最后，形成电路层于介电层上。本专利技术在复合基板的粗糙表面先覆盖一金属緩沖层，并对金属缓冲层的 表面做抛光的处理，以有效提升介电层的绝缘效果。此外，在介电层与金属 緩冲层之间形成阻障层可避免金属緩沖层的金属扩散到介电层，更可进一步 提升介电层的绝缘效果。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 所附图式，作详细it明如下。附图说明图1为依据本专利技术一实施例所绘示的电路板结构；图2为依据本专利技术另一实施例所绘示的电路板结构；图3为依据本专利技术实施例的电路板结构的制造方法流程图4A 4E为依据本专利技术实施例的电路板结构的制造方法的剖面示意图。主要元件符号说明100、 200:电路板结构110、 210:复合基板120、 220:金属缓冲层225:阻障层130、 230:介电层40、 240:电路层Sl:抛光表面P:非金属粉末S310~S350:本专利技术 一 实施例的电路板结构的制造方法流程图各步骤具体实施例方式图1为依据本专利技术第一实施例所绘示的电路板结构。请参照图1，电路板结构100包括复合基板105、介电层130以及电路层140。复合基板105包括具有掺杂非金属粉末的金属基材110及金属緩冲层120。介电层130位于金属緩冲层120的上表面，而此金属緩沖层120面对介电层130的表面为经由抛光处理的表面。而电路层140则是位于介电层130的上表面，也就是金属基材IIO、金属緩冲层120、介电层130与电路层140形成堆叠的结构。上述金属基材110的材料例如是铝，但不在此限。而非金属粉末为高热传导材料，其热传导系数高于金属基材110的热传导系数，以利于提供较佳的散热特性。在本实施例中，非金属粉末例如是钻石粉末。掺杂非金属粉末的金属基材IIO具有粗糙的表面，所以需要在金属基材110与介电层130之间配置金属緩冲层120。而金属緩冲层120与该金属基材110接触的表面的另外相反表面为一经由抛光处理的表面。为使介电层130具有较佳的绝缘效果，可使金属緩冲层经过该抛光处理后的厚度大于掺杂非金属粉末的金属基材IIO粗造表面的厚度。承上述，具有掺杂非金属粉末的金属基材110的热传导系数为500W/m-K以上。相较于纯铝基板的热传导系数为200 W/m-K高出至少一倍半，甚至比以铜基板的热传导系数为400 W/m-K还高25%以上。此外，非金属粉末更可以是纳米碳管(carbon nano tube )或是纳米纤维(carbon nano wire )，或上述非金属粉末的混合物，但不限于此，所属领域的通常技艺者更可依其需求将非金属粉末替换成其它高热传导材料。介电层130亦为高热传导材料，以利于提供较佳的散热特性，介电层130例如为厚度为1至2微米(um)的类钻石薄膜，但不限于此，所属领域的通常技艺者更可依其需求将介电层替换成其它高热传导材料。电路层140为耦接到一般电路，例如是发光二极管(Light Emitting Diode,LED )。图2为依据本专利技术另一实施例所绘示的电路板结构，请参照图2，电路板结构200包括复合基板205、阻障层225、介电层230以及电路层240。复合基板205包括金属基材210及金属緩沖层220。阻障层225位于金属缓冲层220的上表面，而此金属緩冲层220面对金属阻障层225的表面为经由抛光处理的表面。介电层230则是位于阻障层225之上，而电路层240则是位于介电层230的上表面。也就是，金属基材210、金属緩冲层220、阻障层225、介电层230与电路层240形成堆叠的结构。承上述，金属基材210、金属緩冲层220、介电层230以及电路层240的材料相同于前述实施例中的金属基材110、金属緩冲层120、介电层130以及电路层140,故在此不再赘言。因为金属緩冲层220容易产生扩散效应，例如是金属緩冲层220中的铜金属会扩散到介电层230，如此一来，便降低了介电层230的绝缘效果。此外，在进行下一道工艺之前，金属緩沖层220的抛光表面容易产生氧化现象，使得介电层230不易贴附于金属緩冲层220上。为解决上述问题，会在金属緩沖层220的表面再镀上一层阻障层(Diffusion Barrier Layer) 225。阻障层225的材料可以是钽(Ta )、钨(W )、钛(Ti)或或上述金属的合金，然后才在阻障层255表面铺上介电层230，并接着在介电层230表面铺上电路层240。由前述可知，介电层230例如为类钻石薄膜，而类钻石薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路板结构，包括：　　　　复合基板，包括具有掺杂非金属粉末的金属基材与金属缓冲层，其中该金属缓冲层与该金属基材接触的表面的另外相反表面为经由抛光处理的表面；　　　　介电层，位于该金属缓冲层经由该抛光处理的表面上；以及　　　　电路层，位于该介电层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭瑞敏，戴明吉，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]