CN116669286A - 可导热的柔性线路板结构 - Google Patents
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Abstract
一种可导热的柔性线路板结构，用于承载发热元件并包括柔性衬底以及至少一导热贯孔。柔性衬底包括绝缘层、第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层，其中第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层分别设置于绝缘层的相对两表面。发热元件用于设置于第一图案化金属箔层，且第二图案化金属箔层的厚度大于第一图案化金属箔层的厚度。导热贯孔贯穿柔性衬底，并与发热元件热耦接。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路板结构，尤其涉及一种可导热的柔性线路板结构。
背景技术
现今的信息社会下，人类对电子产品的依赖性与日俱增。为了因应现今电子产品高速度、高效能、且轻薄短小的要求，具有挠曲特性的可挠性线路板已逐渐应用于各种电子装置中，例如笔记本电脑(Notebook PC)、移动电话(Cell Phone)、数码相机(digitalcamera)、个人数字助理器(Personal Digital Assistant,PDA)、打印机(printer)与光盘机(optical disk drive)等。值得注意的是，柔性线路板不仅可作为电连接之用，还可用于承载芯片或其他电子元件，其应用层面相当广泛。
一般而言，芯片等电子元件通常配设于柔性电路板上，且电子元件与柔性电路板的连接垫连接。由于电子元件运作所产生热能，造成柔性电路板与电子元件的温度升高，因此连接垫与电子元件的连接处容易因为高温，而产生劣化，进而造成电子元件失效。此外，配设于此柔性电路板的其他电子元件，也会因为柔性电路板的温度升高，而造成其他电子元件本身的效能下降。
发明内容
本发明提供一种可导热的柔性线路板结构，其具有良好的散热效率。
本发明的柔性线路板结构用于承载发热元件并包括柔性衬底以及至少一导热贯孔。柔性衬底包括绝缘层、第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层，其中第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层分别设置于绝缘层的相对两表面。发热元件用于设置于第一图案化金属箔层，且第二图案化金属箔层的厚度大于第一图案化金属箔层的厚度。导热贯孔贯穿柔性衬底，并与发热元件热耦接。
在本发明的一实施例中，上述的柔性线路板结构还包括图案化金属层，覆盖于第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层上，并至少覆盖至少一导热贯孔的内壁。
在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层填满至少一导热贯孔。
在本发明的一实施例中，上述的至少一导热贯孔的直径介于20微米(μm)至50微米之间。
在本发明的一实施例中，上述的柔性线路板结构还包括散热片，设置于第二图案化金属箔层上。
在本发明的一实施例中，上述的散热片包括石墨片或铝片。
在本发明的一实施例中，上述的第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层的材料包括铜。
在本发明的一实施例中，上述的发热元件设置于柔性衬底的元件设置区并与第一图案化金属箔层热耦接，至少一导热贯孔设置于元件设置区的***。
在本发明的一实施例中，上述的发热元件设置于柔性衬底的元件设置区并与第一图案化金属箔层热耦接，至少一导热贯孔设置于元件设置区内并与发热元件连接。
在本发明的一实施例中，上述的第一图案化金属箔层包括彼此电绝缘的线路部以及散热部，发热元件电连接线路部并热耦接散热部。
基于上述，本发明实施例的柔性线路板结构包括柔性衬底以及导热贯孔。柔性衬底的第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层分别设置于绝缘层的相对两表面，且第二图案化金属箔层的厚度大于第一图案化金属箔层的厚度。导热贯孔贯穿柔性衬底并热耦接设置于第一图案化金属箔层上的发热元件。如此配置，发热元件运作时所产生的热可经由与之热耦接的导热贯孔而传导至第二图案化金属箔层，并且，第二图案化金属箔层的厚度较厚，可有效增进热传导及散热的效率，进而可将热迅速地散逸至外界。因此，本发明实施例可有效提升柔性线路板结构的散热效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1至图4是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的制作流程剖面示意图；
图5是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的剖面示意图；
图6是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的剖面示意图。
符号说明：
100：柔性线路板结构；
110、110a：柔性衬底；
112：绝缘层；
114：第一图案化金属箔层；
114a：线路部；
114b：散热部；
116：第二图案化金属箔层；
116a：线路部；
116b：散热部；
113：第一金属箔层；
115：第二金属箔层；
120a：贯孔；
120：导热贯孔；
122：导电通孔；
130：图案化金属层；
130a：金属层；
140：散热片；
200：发热元件；
A1：元件设置区；
D1、D2：厚度。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的各实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。并且，在下列各实施例中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号。
图1至图4是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的制作流程剖面示意图。在本实施例中，柔性线路板结构100用于承载发热元件200，并可对此发热元件200进行散热。本实施例的柔性线路板结构100的制作流程包括下列步骤。请先参照图1，提供如图1的柔性衬底110a，其包括绝缘层112以及第一金属箔层113以及第二金属箔层115。在本实施例中，第一金属箔层113以及第二金属箔层115如图1所示的分别设置于绝缘层112的相对两表面。第二金属箔层115的厚度D2大于第一金属箔层113的厚度D1。在本实施例中，第一金属箔层113以及第二金属箔层115的材料包括铜，也就是说，第一金属箔层113以及第二金属箔层115可为厚度不同的两铜箔层，其分别压合于绝缘层112的相对两表面。
请参照图2，形成贯孔120a于柔性衬底110a上，其中，贯孔120a贯穿柔性衬底110a。在本实施例中，贯孔120a的形成方式可包括激光或是机械钻孔等。在本实施例中，贯孔120a的直径约可介于20微米(μm)至50微米之间。当然，本实施例仅用以举例说明，本发明并不限制形成贯孔120a的直径及其形成方法。
接着，请参照图3，形成金属层130a，其覆盖于第一金属箔层113以及第二金属箔层115上，并至少覆盖贯孔120a的内壁，以形成导热贯孔120。在本实施例中，导热贯孔120的直径约可介于20微米(μm)至50微米之间，而金属层130a可例如通过电镀的方式而形成，以全面性覆盖第一金属箔层113以及第二金属箔层115上并可填满贯孔120a。在其他实施例中，若贯孔120a的直径较大(例如贯孔120a的直径大于50微米)，金属层130a也可仅覆盖贯孔120a的内壁，之后再以填孔材料填满贯孔120a。
请参照图4，接着，对第一金属箔层113以及第二金属箔层115以及覆盖第一金属箔层113以及第二金属箔层115的金属层130a进行图案化工艺，以形成如图4所示的第一图案化金属箔层114、第二图案化金属箔层116以及覆盖第一图案化金属箔层114及第二图案化金属箔层116的图案化金属层130。如此，本实施例的柔性线路板结构100即可大致完成。
就结构上而言，本实施例的柔性线路板结构100包括柔性衬底110以及至少一导热贯孔120。柔性衬底110包括绝缘层112、第一图案化金属箔层114、第二图案化金属箔层116以及图案化金属层130，其中，第一图案化金属箔层114以及第二图案化金属箔层116分别设置于绝缘层112的相对两表面，且第二图案化金属箔层116的厚度D2大于第一图案化金属箔层114的厚度D1。图案化金属层130覆盖于第一图案化金属箔层114以及第二图案化金属箔层116上，并至少覆盖导热贯孔120的内壁。如此，发热元件200可如图4所示的设置于第一图案化金属箔层114上，且导热贯孔120贯穿柔性衬底110，并与发热元件200热耦接。如此配置，发热元件200运作时所产生的热可经由与之热耦接的导热贯孔120而传导至第二图案化金属箔层116，并且，第二图案化金属箔层116的厚度D2较厚，可有效增进热传导及散热的效率。
在本实施例中，发热元件200可如图4所示的设置于柔性衬底110的元件设置区A1上，并与图案化金属层130以及第一图案化金属箔层114热耦接。本实施例中，导热贯孔120可设置于元件设置区A1以外。并且，导热贯孔120的数量可为多个，在这样的配置下，导热贯孔120可环绕元件设置区A1设置，并经由第一图案化金属箔层114而与发热元件200热耦接。也就是说，导热贯孔120的设置位置可不与元件设置区A1重叠。在本实施例中，发热元件200可例如通过倒装接合的方式设置于柔性线路板结构100上，并与图案化金属层130以及第一图案化金属箔层114热耦接。当然，本发明并不以此为限，在其他实施例中，发热元件200也可例如通过打线接合的方式设置于柔性线路板结构100上。
在本实施例中，第一图案化金属箔层114可包括彼此电绝缘的线路部114a以及散热部114b，发热元件200电连接线路部114a并热耦接散热部114b，且导热贯孔120连接散热部114b。举例而言，发热元件200可包括多个接垫，其分别连接至线路部114a及散热部114b，导热贯孔120连接散热部114b，如此配置，发热元件200所产生的热可经由散热部114b以及与之连接的导热贯孔120而传导至第二图案化金属箔层116。对应地，第二图案化金属箔层116也可包括彼此电绝缘的线路部116a以及散热部116b，导热贯孔120连接散热部116b，以将热传导至第二图案化金属箔层116的散热部116b而进行散热。在本实施例中，柔性线路板结构100可包括多个通孔，其中，连接至散热部114b和/或散热部116b的通孔即为用以散热的导热贯孔120，而连接至线路部114a和/或线路部116a的通孔则为用以电连接的导电通孔122。
图5是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的剖面示意图。在此必须说明的是，本实施例的柔性线路板结构100与图4的柔性线路板结构100相似，因此，本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图5，以下将针对本实施例的柔性线路板结构100与图4的柔性线路板结构100的差异做说明。
在本实施例中，发热元件200可设置于柔性衬底110的元件设置区A1并与第一图案化金属箔层114热耦接，并且，本实施例的导热贯孔120设置于此元件设置区A1内并与发热元件200连接。换句话说，导热贯孔120的设置位置可与元件设置区A1重叠而使导热贯孔120位于发热元件200的下方。并且，在本实施例中，发热元件200的接垫可直接连接导热贯孔120，以使导热贯孔120运作时所产生的热能直接经由导热贯孔120传导至厚度较厚的第二图案化金属箔层116并进行散热。
图6是依照本发明的一实施例的一种柔性线路板结构的剖面示意图。在此必须说明的是，本实施例的柔性线路板结构100与图4的柔性线路板结构100相似，因此，本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图6，以下将针对本实施例的柔性线路板结构100与图4的柔性线路板结构100的差异做说明。
在本实施例中，柔性线路板结构100还可包散热片140，其设置于第二图案化金属箔层116上。进一步而言，散热片140是设置于覆盖第二图案化金属箔层116的图案化金属层130上。以增进热传导的效率，使传导至第二图案化金属箔层116的热能可经由散热片140而快速散逸至外界。在本实施例中，散热片140可包括石墨片或铝片。并且，散热片140可例如贴附于第二图案化金属箔层116的散热部116b上。在使用石墨片作为散热片140的实施例中，石墨片可大幅提高柔性线路板结构100在横向(XY方向)上的热传导效率。在使用铝片作为散热片140的实施例中，铝片可进一步增强柔性线路板结构100的刚性，以便于将柔性线路板结构100固定于其他电子元件上。
综上所述，本发明实施例的柔性线路板结构包括柔性衬底以及导热贯孔。柔性衬底的第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层分别设置于绝缘层的相对两表面，且第二图案化金属箔层的厚度大于第一图案化金属箔层的厚度。导热贯孔贯穿柔性衬底并热耦接设置于第一图案化金属箔层上的发热元件。如此配置，发热元件运作时所产生的热可经由与之热耦接的导热贯孔而传导至第二图案化金属箔层，并且，第二图案化金属箔层的厚度较厚，可有效增进热传导及散热的效率，进而可将热迅速地散逸至外界。因此，本发明实施例可有效提升柔性线路板结构的散热效率。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的为准。
Claims (10)
1.一种可导热的柔性线路板结构，用于承载发热元件，包括：
柔性衬底，包括绝缘层、第一图案化金属箔层以及第二图案化金属箔层，其中所述第一图案化金属箔层以及所述第二图案化金属箔层分别设置于所述绝缘层的相对两表面，所述发热元件用于设置于所述第一图案化金属箔层上，且所述第二图案化金属箔层的厚度大于所述第一图案化金属箔层的厚度；
至少一导热贯孔，贯穿所述柔性衬底，并与所述发热元件热耦接；以及
散热片，设置于所述第二图案化金属箔层上，且所述第二图案化金属箔层的材料包括铜，所述散热片包括石墨片或铝片，所述发热元件所产生的热经由所述第一图案化金属箔层、所述至少一导热贯孔、所述第二图案化金属箔层而热传导至所述散热片。
2.根据权利要求1所述的柔性线路板结构，还包括图案化金属层，覆盖于所述第一图案化金属箔层以及所述第二图案化金属箔层上，所述图案化金属层填满所述至少一导热贯孔。
3.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述图案化金属层于所述第一图案化金属箔层以及所述第二图案化金属箔层上与所述至少一导热贯孔内的部分不具有界面。
4.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述图案化金属层与所述散热片直接接触。
5.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述图案化金属层与所述第二图案化金属箔层直接接触。
6.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述散热片与第二图案化金属箔层通过所述图案化金属层分隔开。
7.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述第一图案化金属箔层包括彼此电绝缘的第一线路部以及第一散热部，所述发热元件电连接所述第一线路部并热耦接所述第一散热部，所述导热贯孔连接所述第一散热部与所述图案化金属层。
8.根据权利要求2所述的柔性线路板结构，其中所述第二图案化金属箔层包括彼此电绝缘的第二线路部以及第二散热部，所述导热贯孔连接所述第二散热部与所述图案化金属层。
9.根据权利要求1所述的柔性线路板结构，其中所述第一图案化金属箔层包括铜。
10.根据权利要求1所述的柔性线路板结构，其中所述至少一导热贯孔的直径介于20微米至50微米之间。
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