高导热基板结构及其制作方法.pdf

本发明公开了一种高导热基板结构及其制作方法，该基板包括一金属基板、一热传导承载基座、至少一个接合材料、至少一个导电材料、至少一个接合皮膜、至少一个防焊材料、一导热接合部、一导电接合部以及一高功率元件，其主要功能在于提高基板的导热性及多元的功能性，并提高了此架构的高功率特性。

1.  一种高导热基板结构，其特征在于，包括：
一金属基板；
一热传导承载基座，形成于该金属基板的中间区域；
多数个接合材料，设置于金属基板上方以及该热传导承载基座的周围；
多数个导电材料，设置于该些接合材料的上方以及该热传导承载基座的周围，与该热传导承载基座形成一间隙，通过该接合材料接合该金属基板及该导电材料；
多数个接合皮膜，设置于该热传导承载基座及该些个导电材料上方，其中在该些接合皮膜之间形成多数个间隙；
多数个防焊材料，设置于该些间隙之中；
一导热接合部，设置于位于中间该接合皮膜的上方；
一导电接合部，设置于该导热接合部的外侧以及该接合皮膜的上方；以及
一高功率元件，设置于该导热接合部及该些导电接合部的上方。

2.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该高导热基板结构还包括至少一个绝缘层材料，该绝缘层材料置于该接合材料以及该导电材料之间。

3.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该接合材料可为一高分子胶材或是一共金的复合材料，该接合材料也可使用液态或是气态使用，用以达到结合该金属基板、该绝缘层材料及该导电材料的功能。

4.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该些防焊材料，该些防焊材料更贴合于该导电材料以及该热传导承载基座之间。

5.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该导电材料具有至少一间隙，该些防焊材料嵌入于该些导电材料的间隙中。

6.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该导电接合部与该导热接合部中间形成间隙。

7.  根据权利要求1所述的高导热基板结构，其特征在于，该接合皮膜可为一锡、一镍金、一银、一锡金、一金属材料、一非金属材料及一金属材料及非金属材料的复合材料，用以接合高功率导热之用。

8.  根据权利要求2所述的高导热基板结构，其特征在于，该绝缘层材料可为一高分子材料、一陶磁材料、一玻璃纤维或是一前述材料的复合材料。

9.  根据权利要求2所述的高导热基板结构，其特征在于，该导电材料可为该可为一导体、一半导体、一压电材料、一热电材料或前述材料的复合材料。

10.  一种高导热基板的制作方法，其特征在于，包括步骤：
提供一金属基板，该金属基板中间区域形成有一热传导承载基座；
在该金属基板表面以及该热传导承载基座周围设置一层接合材料；
在该接合材料及该热传导承载基座周围形成一层导电材料，其中导电材料与该热传导承载基座形成一间隙；以及
在该导电材料上方以及该热传导承载基座的上方形成多数个接合皮膜，其中该些接合皮膜之间形成多数个间隙。

11.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，该金属基板、该接合材料及该导电材料经由热压成型。

12.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，在该接合皮膜的间隙形成至少一个防焊材料。

13.  根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，位于中间区域的该些防焊材料延伸至该导电材料与该热传导承载基座之间。

14.  根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，位于中间区域的该接合皮膜的上方形成一导热接合部。

15.  根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，在该导热接合部的周围以及该接合皮膜的上方形成有至少一导电接合部。

16.  根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，在该导热接合部与该导电接合部之间形成至少一空隙。

17.  根据权利要求16所述的制作方法，其特征在于，自该导热接合部与该导电接合部的上方形成一高功率元件。

18.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，在该接合材料及导电材料之间形成一层绝缘材料层。

19.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，该金属基板更可经由沉积、车工、模造、焊接或蚀刻的工法成形具有该热传导承载的承载基座。

20.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，该金属基板为铜基板或及一复合金属的材料。

21.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，该接合材料为固态接着胶或是液态接着胶。

22.  根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，该导电材料为一铜箔、一印刷电路板、一热电材料、导体、半导体或是一压电材料。

23.  根据权利要求18所述的制作方法，其特征在于，该绝缘材料层为一陶磁材料、一高分子材料、一玻璃纤维。

24.  根据权利要求22所述的制作方法，其特征在于，该金属基板为该铜基板、该接合材料为该固态接着胶及该导电材料可为该铜箔，形成该高导热基板。

25.  根据权利要求23所述的制作方法，其特征在于，该金属基板可为该铜基板、该接合材料为该固态接着胶、该绝缘层材料为该玻璃纤维及该导电材料为该印刷电路板，形成该高导热基板。

26.  根据权利要求24所述的制作方法，其特征在于，该金属基板为该铜基板、该接合材料为该液态接着胶、该绝缘层材料为一陶瓷材料及该导电材料为该热电材料，形成该热电保护的高导热基板。

高导热基板结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种高导热基板结构及其制作方法，该结构主要在于提高基板的热传导能力及多元的功能性。
背景技术
现有技术为求承载高功率元件所需的热传导能力及电路功能需求，需先将金属基板、绝缘层及电路层利用热压的方式成型，再于此一成型的基板上制作电路，以形成一高功率元件承载基板，但前述的基板垂直热传导能力却局限于其绝缘层，而使得其使用功率难以提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高导热基板结构及其制作方法，该高导热基板结构在于提高基板的热传导能力及多元的功能性，并通过金属基板本体直接接合高功率元件的导热接合部，以大幅提高基板的热传导能力。
为实现上述目的，本发明提供一种高导热基板结构，包括：一金属基板；一热传导承载基座，形成于该金属基板的中间区域；多数个接合材料，设置于金属基板上方以及该热传导承载基座的周围；多数个导电材料，设置于该些接合材料的上方以及该热传导承载基座的周围，与该热传导承载基座形成一间隙，通过该接合材料接合该金属基板及该导电材料；多数个接合皮膜，设置于该热传导承载基座及该些个导电材料上方，其中在该些接合皮膜之间形成多数个间隙；多数个防焊材料，设置于该些间隙之中；一导热接合部，设置于位于中间该接合皮膜的上方；一导电接合部，设置于该导热接合部的外侧以及该接合皮膜的上方；以及一高功率元件，设置于该导热接合部及该些导电接合部的上方。
而且，为实现上述目的，本发明还提供一种高导热基板的制作方法，包括步骤：提供一金属基板，该金属基板中间区域形成有一热传导承载基座；在该金属基板表面以及该热传导承载基座周围设置一层接合材料；在该接合材料及该热传导承载基座周围形成层导电材料，其中导电材料与该热传导承载基座形成一间隙；以及在该导电材料上方以及该热传导承载基座的上方形成多数个接合皮膜，其中该些接合皮膜之间形成多数个间隙。
采用本发明的高导热基板结构及其制作方法，可以提高基板的热传导能力及多元的功能性，并通过金属基板本体直接接合高功率元件的导热接合部，大幅提高了基板的热传导能力。
附图说明
图1为本发明崁入式高导热基板结构的示意图；
图1A～一图1H为本发明崁入式高导热基板结构的流程图；
图2为本发明贴合式高导热基板结构的示意图；
图2A～图2I为本发明贴合式高导热基板结构的流程图。
其中，附图标记：
1：高导热基板              11：金属基板
111：热传导承载基座        12：接合材料
13：导电材料               14：接合皮膜
15：导热接合部             16：高功率元件
17：导电接合部             18：防焊材料
2：高导热基板              21：金属基板
211：热传导承载基座        22：接合材料
23：绝缘层材料             24：导电材料
25：接合皮膜               26：高功率元件
27：导热接合部             28：导电接合部
29：防焊材料
具体实施方式
请参见图1为本发明崁入式高导热基板结构的示意图；
图1A～图1H为本发明崁入式高导热基板结构的流程图；图2为本发明贴合式高导热基板结构的示意图以及图2A～图2I为本发明贴合式高导热基板结构的流程图。
请参阅图1，图1为本发明崁入式高导热基板结构的示意图，图1中一高导热基板1包括一金属基板11、一热传导承载基座111、一接合材料12、一导电材料13、一接合皮膜14、一导热接合部15、一高功率元件16、一导电接合部17及一防焊材料18。
该金属基板11可为铜基板或一复合金属的材料，该金属基板11可为一块或是一长条块金属基板11，通过切割等方式切成该金属基板11(见图1A)。
在该金属基板11中间形成该传导承载基座111，该热传导承载基座111可经由沉积、车工、模造、焊接或蚀刻的工法形成(见图1B)。
接着在该热传导承载基座111周围及该金属基板11上方形成该接合材料12，该接合材料12为一高分子胶材或是一共金的复合材料，并且可为固态接着胶或液态接着胶，用以达到结合该金属基板、该绝缘层材料及该导电材料的功能(见图1C)。
在该接合材料12上方及该热传导承载基座111周围形成该导电材料13，该导电材料13可为该可为一铜箔、一印刷电路板、一导体、一半导体、一压电材料、一热电材料或前述材料的复合材料，该导电材料13之间形成多数间隙，该导电材料13用以导通电能(见图1D)。
在该些导电材料13与该热传导承载基座111上方形成多数个接合皮膜14，该些接合皮膜14彼此之间形成间隙，该些接合皮膜14依不同的使用需求使用不同的复合材料，该些接合皮膜14成份可为一锡、一镍金、一银、一锡金、一金属材料的复合材料或一金属材料与非金属材料的复合材料，用以接合高功率导热元件之用(见图1E)。
在该导电材料13的间隙中与该接合皮膜14的间隙中崁入至少一个防焊材料18，用以防止焊接(见图1F)。
在中间区域的该接合皮膜14上方形成该导热接合部15，该导热接合部15用以接合元件及金属基板并且传导热源(见图1G)。
于该导热接合部15的外侧以及该接合皮膜14的上方形成该导电接合部17，该导电接合部17并与该导热接合部15之间形成至少一间隙，该导电接合部17用以接合元件及金属基板并且传导电能(见图1H)。
于该导电接合部17与该导热接合部15的上方形成该高功率元件16，至此便完成具有高导热、导电及保护功能的高导热基板(见图1)。
其中该金属基板11可为该铜基板、该接合材料12可为该固态接着胶及该导电材料13可为该铜箔，形成一种高导热基板。
请参阅图2，图2为本发明贴合式高导热基板结构的示意图，图2中一高导热基板2包括一金属基板21、一热传导承载基座211、一接合材料22、一绝缘层材料23、一导电材料24、多数个接合皮膜25、一高功率的元件26、一导热接合部27、一导电接合部28及多数个防焊材料29。
请参阅图2A～图2I为本发明具有绝缘层材料高导热基的流程图
该金属基板21可为铜基板或或一复合金属的材料，该金属基板21可为一块或是一长条块金属基板21，通过切割等方式切成该金属基板21(见图2A)。
在该金属基板21中间形成该传导承载基座211，该热传导承载基座211可经由沉积、车工、模造、焊接或蚀刻的工法形成(见图2B)。
接着在该热传导承载基座211周围及该金属基板21上方形成该接合材料22，该接合材料22为一高分子胶材或是一共金的复合材料，并且可为固态接着胶或液态接着胶，用以达到结合该金属基板、该绝缘层材料及该导电材料的功能(见图2C)。
在该接合材料22上方及该热传导承载基座211周围形成该绝缘层材料23，该绝缘层材料23为一高分子材料、一陶瓷材料、一玻璃纤维或一前述材料的复合材料，该绝缘层材料23用以阻挡电能通过，该绝缘层材料23通过该接合材料22结合于该金属基板21上方，该绝缘层材料23与该接合材料22可依使用须求使用其中一层或一并使用(见图2D)。
在绝缘层材料23上方及该热传导承载基座211周围形成该导电材料24，该导电材料24可为该可为一铜箔、一印刷电路板、一导体、一半导体、一压电材料、一热电材料或前述材料的复合材料，该导电材料24并与该热传导承载基座211周围之间形成一空隙，该导电材料24用以导通电能(见图2E)。
在该导电材料24与该热传导承载基座211上方形成多数个接合皮膜25，该些接合皮膜25彼此之间形成间隙，该些接合皮膜25依不同的使用需求使用不同的复合材料，该些接合皮膜25成份可为一锡、一镍金、一银、一锡金、一金属材料的复合材料或一金属材料与非金属材料的复合材料，用以接合高功率导热元件之用(见图2F)。
在该导电材料24的上与接合皮膜25之间形成至少一个防焊材料29，位于中间区域该防焊材料更贴合于该导电材料24以及该热传导承载基座211之间，用以防止焊接(见图2G)。
在中间区域的该接合皮膜25上方形成该导热接合部27，该导热接合部27用以接合元件及金属基板并且传导热源(见图2H)。
于该导热接合部27的外侧以及该接合皮膜25的上方形成该导电接合部28，该导电接合部28并与该导热接合部27之间形成至少一间隙，该导电接合部28用以接合元件及金属基板并且传导电能(见图2I)。
于该导电接合部28与该导热接合部27的上方形成该高功率元件26，至此便完成具有高导热、导电及保护功能的高导热基板(见图2)。
其中该金属基板21可为该铜基板、该接合材料22可为该固态接着胶、该绝缘层材料23可为该玻璃纤维及该导电材料24可为该印刷电路板，形成第二种高导热基板；以及该金属基板21可为该铜基板、该接合材料22可为该液态接着胶、该绝缘层材料23可为一陶瓷基板(该陶瓷材料)及该导电材料24可为该热电材料，形成热电保护的高导热基板。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。