TWM497903U - 陶瓷內埋式電路板 - Google Patents
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Description
本創作是有關一種電路板,且特別是有關於一種陶瓷內埋式電路板。
由於高發熱量產品(如:高亮度LED)的應用逐漸普及,因而對於電路板的散熱效能與耐熱要求也越來越高。於是,近年來陶瓷電路板已逐漸地被應用在高發熱量產品上,藉以符合高發熱量產品所需要的散熱效能與耐熱要求。
然而,現今的陶瓷電路板是在整片陶瓷基板上形成所需之導電線路並於部分區塊上設置高發熱電子零件,亦即,上述高發熱電子零件僅需使用到部分的陶瓷電路板區塊,而未被所述高發熱電子零件所使用到的陶瓷電路板區塊,將形成陶瓷材料的不必要浪費。於是,本創作人有感上述缺失之可改善,乃特潛心研究並配合學理之運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。
本創作實施例在於提供一種陶瓷內埋式電路板,其能有效地改善習用電路板所產生之缺失。
本創作實施例提供一種陶瓷內埋式電路板,包括:一多層板結構,其具有位於相反側的一第一板面與一第二板面,並且該多層板結構形成有貫通該第一板面與該第二板面的一貫孔,其中,該多層板結構包含有數層板體及一黏著體,該些板體經由該黏著體而堆疊地結合;一陶瓷件,其具有一第一表面、位於該第一表
面相反側的一第二表面、及相連於該第一表面與該第二表面周緣的一環側面,該陶瓷件容置於該多層板結構的貫孔內,並且該陶瓷件的第一表面大致與該多層板結構的第一板面呈共平面設置,該陶瓷件的第二表面未突伸出該多層板結構的第二板面,而該黏著體附著於該陶瓷件的環側面,以使該陶瓷件與該些板體相互地黏接;以及一第一導電層,其形成於該多層板結構第一板面與該陶瓷件的第一表面上。
較佳地,該陶瓷件具有一陶瓷本體及一第一結合層,該第一結合層形成於該陶瓷本體並構成該第一表面,並且該第一結合層以化學鍵結方式結合於該陶瓷本體與該第一導電層;該黏著體形成有一第一端面,並且該黏著體的第一端面大致與該陶瓷件的第一表面呈共平面設置,且該黏著體的第一端面黏接於該第一導電層。
較佳地,該貫孔包含有相互連通的一第一孔位與一第二孔位,該第一孔位的孔徑大於該第二孔位的孔徑,並且該第一孔位是由該多層板結構的第一板面凹設所形成,該第二孔位則是由該多層板結構的第二板面凹設所形成,該陶瓷件容置於該多層板結構的第一孔位內,該黏著體附著於該陶瓷件的環側面及部分第二表面,以使該陶瓷件與該些板體相互地黏結。
綜上所述,本創作實施例所提供的陶瓷內埋式電路板,其相較於習用的陶瓷電路板而言,能夠大幅地下降陶瓷的佔用比例並且能適用於高發熱量產品。
為能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容,請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本創作的權利範圍作任何的限制。
100‧‧‧陶瓷內埋式電路板
1‧‧‧多層板結構
11‧‧‧第一板面
12‧‧‧第二板面
13‧‧‧貫孔
131‧‧‧第一孔位
132‧‧‧第二孔位
14‧‧‧板體
141‧‧‧孔壁
15‧‧‧黏著體
151‧‧‧第一端面
152‧‧‧第二端面
2‧‧‧陶瓷件
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
23‧‧‧環側面
24‧‧‧陶瓷本體
25‧‧‧第一結合層
26‧‧‧第二結合層
27‧‧‧導電電路
3‧‧‧第一導電層
4‧‧‧第二導電層
200‧‧‧電子元件
N‧‧‧堆疊方向
圖1為本創作陶瓷內埋式電路板第一實施例的立體示意圖。
圖2為本創作陶瓷內埋式電路板第一實施例的另一立體示意圖。
圖3為本創作陶瓷內埋式電路板沿圖1之A-A剖線的剖視示意圖。
圖4為本創作陶瓷內埋式電路板第二實施例的剖視示意圖。
圖5為本創作陶瓷內埋式電路板之第二實施例用以安裝電子元件的剖視示意圖。
圖6為本創作陶瓷內埋式電路板第三實施例的剖視示意圖。
請參閱圖1至圖3,其為本創作的第一實施例,需先說明的是,本實施例對應圖式所提及之相關數量與外型,僅用以具體地說明本創作的實施方式,以便於了解其內容,而非用以侷限本創作的權利範圍。
本實施例提供一種陶瓷內埋式電路板100,包括一多層板結構1、埋置於上述多層板結構1之內的一陶瓷件2、及形成於上述多層板結構1與陶瓷件2兩者之相反兩側表面(如:頂側表面與底側表面)的一第一導電層3與一第二導電層4。
其中,多層板結構1於本實施例中是以FR-4之積層板為例,並且陶瓷件2的數量於本實施例中是以一個作為舉例說明之用,但於實際應用時,並不以此為限。接著,以下將先就多層板結構1與陶瓷件2的構造作一說明,而後再適時介紹兩者之間的連接關係。
當所述多層板結構1以單個構件來看,多層板結構1具有位於相反側的一第一板面11(如圖3中的多層板結構1頂板面)與一第二板面12(如圖3中的多層板結構1底板面),並且多層板結構1形成有沿垂直第一板面11之方向(如:第一板面11之法線方向)貫通上述第一板面11與第二板面12的一貫孔13。
換個角度來說,所述多層板結構1具有數層堆疊之板體14及黏接任兩層相堆疊板體14的一黏著體15。亦即,該些板體14經由黏著體15而堆疊地結合,並且上述板體14是沿一堆疊方向N(相當於第一板面11的法線方向)堆疊。
再者,上述多層板結構1的至少其中一個板體14形成有至少一導電線路(圖略),用以作為訊號傳遞之用。補充說明一點,本實施例中所述之多層板結構1是以包含兩層板體14為例。然而,於實際應用時,多層板結構1的板體14層數亦可大於兩層,在此不加以限制。
其中,所述板體14通常是以預浸材料層(Preimpregnated Material)來形成,依照不同的增強材料來分,預浸材料層可以是玻璃纖維預浸材(Glass fiber prepreg)、碳纖維預浸材(Carbon fiber prepreg)、環氧樹脂(Epoxy resin)等材料。不過,板體14也可以是以軟板材料來形成,也就是說,板體14大部分是由聚脂材料(Polyester,PET)或者是聚醯亞胺樹脂(Polyimide,PI)所組成而沒有含玻璃纖維、碳纖維等。然而,本實施例並不對板體14的材料加以限定。
更詳細地說,該些板體14各具有一孔壁141,而上述孔壁141所共同包圍的空間即相當於貫孔13,用以作為容置陶瓷件2之用。也就是說,該些板體14的孔壁141與陶瓷件2兩者須為彼此相對應之構造。再者,設計者能依據需求而在多層板結構1進行堆疊壓合之前,先於各個板體14形成所需之孔壁141,而形成的方式舉例來說,可以使用非化學蝕刻方式,如:雷射鑽孔、電漿蝕刻、或銑床等。進一步地說,以雷射鑽孔方式自板體14表面沿堆疊方向N向下燒蝕形成;或者,也可以運用銑床的方式自板體14表面向下加工形成。
當所述陶瓷件2以單個構件來看,陶瓷件2具有一第一表面
(如圖3中的陶瓷件2頂面)、位於上述第一表面21相反側的一第二表面22(如圖3中的陶瓷件2底面)、及相連於第一表面21與第二表面22周緣的一環側面23。所述陶瓷件2容置於多層板結構1的貫孔13內,並且陶瓷件2於本實施例中是埋置於多層板結構1的大致中央處,但不以此為限。補充說明一點,本實施例的陶瓷件2也可以依據設計者的需求而形成陶瓷電路板(圖略),但不受限於此。
再者,所述陶瓷件2的第一表面21大致與多層板結構1的第一板面11呈共平面設置,並且多層板結構1第一板面11的面積至少兩倍(本實施例是以大致兩倍為例)於陶瓷件2第一表面21的面積。而陶瓷件2的第二表面22大致與多層板結構1的第二板面12呈共平面設置,同樣地,多層板結構1第二板面12的面積至少兩倍(本實施例是以大致兩倍為例)於陶瓷件2第二表面22的面積(圖略)。藉此,本創作陶瓷內埋式電路板100相較於習用的陶瓷電路板而言,能夠大幅地下降陶瓷的佔用比例。
此外,所述多層板結構1的黏著體15附著於陶瓷件2的環側面23與該些板體14的孔壁141,以使陶瓷件2與該些板體14相互地黏接。並且上述黏著體15於陶瓷件2的環側面23與該些板體14的孔壁141之間形成有一第一端面151與一第二端面152,其中,黏著體15的第一端面151大致與陶瓷件2的第一表面21呈共平面設置,而黏著體15的第二端面152大致與陶瓷件2的第二表面22呈共平面設置。
更詳細地說,所述陶瓷件2具有一陶瓷本體24、一第一結合層25、及一第二結合層26,上述第一結合層25形成於陶瓷本體24並構成陶瓷件2第一表面21,而所述第二結合層26亦形成於陶瓷本體24並構成陶瓷件2第二表面22。其中,所述陶瓷本體24於本實施例中是以塊狀的氮化鋁構造為例,而第一結合層25與第二結合層26於本實施例中皆為鈦鍍層且分別以化學鍵結方式
結合於陶瓷本體24的相反兩表面(如圖3中的陶瓷本體24頂面與底面)上。另,上述陶瓷件2的環側面23即相當於陶瓷本體24的側表面。
所述第一導電層3形成於多層板結構1第一板面11與陶瓷件2的第一表面21上,而第二導電層4形成於多層板結構1第二板面12與陶瓷件2的第二表面22上。其中,所述陶瓷件2是以其第一結合層25透過化學鍵結方式結合於第一導電層3,並且陶瓷件2亦以其第二結合層26透過化學鍵結方式結合於第二導電層4,藉以使上述第一導電層3與第二導電層4能夠透過第一結合層25與第二結合層26而穩固地與陶瓷件2結合。再者,所述黏著體15的第一端面151黏接於第一導電層3,而黏著體15的第二端面152黏接於第二導電層4。
此外,第一導電層3與第二導電層4於本實施例中的材質是以銅為例,並且第一導電層3與第二導電層4的外型能依據設計者之要求而調整成所需之線路圖案(如圖2),而不侷限於本實施例之圖式。
請參閱圖4和圖5,其為本創作的第二實施例,本實施例類似於上述第一實施例,兩者相同之處則不再複述,而差異處主要在於:本實施例的陶瓷件2第二表面22並未設有第二結合層26,並且陶瓷件2第二表面22位於多層板結構1的內部,也就是說,陶瓷件2第二表面22與多層板結構1的第二板面12並非呈共平面設置。
更詳細地說,本實施例之多層板結構1的貫孔13包含有相互連通的一第一孔位131與一第二孔位132,上述第一孔位131的孔徑大於第二孔位132的孔徑,並且第一孔位131是由多層板結構1
的第一板面11凹設所形成,而第二孔位132則是由多層板結構1的第二板面12凹設所形成,並且第二導電層4形成有對應於上述第二孔位132之開口(未標示)。
再者,所述陶瓷件2容置於多層板結構1的第一孔位131內,而多層板結構1的黏著體15附著於陶瓷件2的環側面23及部分第二表面22(如圖4中的第二表面22外圍部位),以使陶瓷件2與該些板體14相互地黏結。上述陶瓷件2未被黏著體15所附著的其餘第二表面22部位(如圖4中的第二表面22中央部位)則經上述第二孔位132與相對應之第二導電層4開口而顯露於多層板結構1之外,用以供一電子元件200安裝於其上(如圖5)。
需說明的是,由於本創作的陶瓷內埋式電路板100所採用的陶瓷件2,其相較於多層板結構1而言,具有較低的熱膨脹係數。並且陶瓷件2的熱膨脹係數接近電子元件200,因而使陶瓷件2與電子元件200之間具有較佳的匹配性。
請參閱圖6,其為本創作的第三實施例,本實施例類似於上述第二實施例,兩者相同之處則不再複述,而差異處主要在於:本實施例的陶瓷件2可以是陶瓷電路板。
更詳細地說,本實施例的陶瓷件2具有形成在陶瓷本體24的一導電電路27,上述導電電路27電性連接於第一導電層3且至少部分顯露於第二孔位132,用以供安裝於陶瓷件2上的電子元件(圖略,請參酌圖5所示)能經由導電電路27而與第一導電層3達成電性連接。此外,陶瓷件2的第二表面22(如圖6中的陶瓷本體24底面)可另依設計者需求而增設有導電層(圖略),但不受限於此。
綜上所述,本創作實施例所提供的陶瓷內埋式電路板,其相
較於習用的陶瓷電路板而言,能夠大幅地下降陶瓷的佔用比例並且能適用於高發熱量產品。
再者,本創作的陶瓷內埋式電路板所採用的陶瓷件具有較低的熱膨脹係數,且其熱膨脹係數接近電子元件,因而使陶瓷件與電子元件之間具有較佳的匹配性。
以上所述僅為本創作之較佳可行實施例,其並非用以侷限本創作之專利範圍,凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本創作之涵蓋範圍。
100‧‧‧陶瓷內埋式電路板
1‧‧‧多層板結構
11‧‧‧第一板面
12‧‧‧第二板面
13‧‧‧貫孔
14‧‧‧板體
141‧‧‧孔壁
15‧‧‧黏著體
151‧‧‧第一端面
152‧‧‧第二端面
2‧‧‧陶瓷件
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
23‧‧‧環側面
24‧‧‧陶瓷本體
25‧‧‧第一結合層
26‧‧‧第二結合層
3‧‧‧第一導電層
4‧‧‧第二導電層
N‧‧‧堆疊方向
Claims (10)
- 一種陶瓷內埋式電路板,包括:一多層板結構,其具有位於相反側的一第一板面與一第二板面,並且該多層板結構形成有貫通該第一板面與該第二板面的一貫孔,其中,該多層板結構包含有數層板體及一黏著體,該些板體經由該黏著體而堆疊地結合;一陶瓷件,其具有一第一表面、位於該第一表面相反側的一第二表面、及相連於該第一表面與該第二表面周緣的一環側面,該陶瓷件容置於該多層板結構的貫孔內,並且該陶瓷件的第一表面大致與該多層板結構的第一板面呈共平面設置,該陶瓷件的第二表面未突伸出該多層板結構的第二板面,而該黏著體附著於該陶瓷件的環側面,以使該陶瓷件與該些板體相互地黏接;以及一第一導電層,其形成於該多層板結構第一板面與該陶瓷件的第一表面上。
- 如請求項1所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷件具有一陶瓷本體及一第一結合層,該第一結合層形成於該陶瓷本體並構成該第一表面,並且該第一結合層以化學鍵結方式結合於該陶瓷本體與該第一導電層。
- 如請求項2所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該黏著體形成有一第一端面,並且該黏著體的第一端面大致與該陶瓷件的第一表面呈共平面設置,且該黏著體的第一端面黏接於該第一導電層。
- 如請求項3所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷件埋置於該多層板結構的大致中央處,並且該多層板結構第一板面的面積至少兩倍於該陶瓷件第一表面的面積。
- 如請求項3所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷件的第二表面大致與該多層板結構的第二板面呈共平面設置,該陶瓷內 埋式電路板進一步包括一第二導電層,並且該第二導電層形成於該多層板結構第二板面與該陶瓷件的第二表面;而該陶瓷件具有一第二結合層,該第二結合層形成於該陶瓷本體並構成該第二表面,並且該第二結合層以化學鍵結方式結合於該陶瓷本體與該第二導電層。
- 如請求項5所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該黏著體形成有一第二端面,並且該黏著體的第二端面大致與該陶瓷件的第二表面呈共平面設置,且該黏著體的第二端面黏接於該第二導電層。
- 如請求項3所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該貫孔包含有相互連通的一第一孔位與一第二孔位,該第一孔位的孔徑大於該第二孔位的孔徑,並且該第一孔位是由該多層板結構的第一板面凹設所形成,該第二孔位則是由該多層板結構的第二板面凹設所形成,該陶瓷件容置於該多層板結構的第一孔位內,該黏著體附著於該陶瓷件的環側面及部分第二表面,以使該陶瓷件與該些板體相互地黏結。
- 如請求項7所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷件未被該黏著體所附著的其餘第二表面部位則經該第二孔位而顯露於該多層板結構之外,用以供一熱膨脹係數與該陶瓷件相近的電子元件安裝於其上。
- 如請求項8所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷件具有形成在該陶瓷本體的一導電電路,該導電電路電性連接於該第一導電層且至少部分顯露於該第二孔位,用以供安裝於該陶瓷件上的該電子元件能經由該導電電路而與該第一導電層達成電性連接。
- 如請求項2至9中任一請求項所述之陶瓷內埋式電路板,其中,該陶瓷本體為塊狀的氮化鋁構造,而該第一結合層為鈦鍍層。
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