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    一種散熱基板之結構，包括一金屬基材、一第一絕緣材料、一第二絕緣材料、一第一圖案化導電層以及一第二圖案化導電層。金屬基材具有彼此相對的一上表面與一下表面、多個位於上表面上的第一凹槽以及多個位於下表面上的第二凹槽。第一絕緣材料填入第一凹槽中。第二絕緣材料填入第二凹槽中。第一圖案化導電層配置於金屬基材的上表面與部分第一絕緣材料上。第二圖案化導電層配置於金屬基材的下表面與部分第二絕緣材料上。
    公开号:TW201310588A
    申请号:TW100129781
    申请日:2011-08-19
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Tzu-Shih Shen
    申请人:Subtron Technology Co Ltd；
    IPC主号:H01L33-00
    专利说明:
    散熱基板之結構及其製程
    本發明是有關於一種金屬基板，且特別是有關於一種可提供發熱元件使用之散熱基板之結構及其製程。
    隨著製造技術的精進，發光二極體(LED,Light Emitting Diode)經由不斷的研發改善，逐漸地加強其發光的效率，使其發光亮度能夠進一步的提升，藉以擴大並適應於各種產品上之需求。換言之，為了提高發光二極體的亮度，除了藉由解決其外在的封裝問題外，亦需要設計使發光二極體具有較高的電功率及更強之工作電流，以期待能生產出具有高亮度的發光二極體。然而，由於在提高發光二極體電功率及工作電流之下，發光二極體將會相對產生較多的熱量，使得發光二極體容易於因過熱而影響其性能之表現，甚至造成發光二極體之故障。
    常見的散熱基板是以銅基材進行蝕刻製程，以使銅基材的上表面形成多個凹槽。接著，於這些凹槽內部填滿一絕緣材料，其中絕緣材料與銅基材的上表面實質上切齊。之後，再於銅基材的上表面及絕緣材料上電鍍一銅層，並對此銅層進行圖案化製程，以形成一圖案化銅層。最後，透過一單體化製程，來形成多個各自獨立的散熱基板之結構，而完成散熱基板的製作。
    一般來說，當習知之散熱基板的厚度約為1毫米(mm)以上時，因為尺寸較大的散熱基板具有足夠的抗彎強度，因此可選擇採用衝壓(punching)的方式來快速形成各自獨立的散熱基板之結構。當然，習知散熱基板之製程亦可選擇透過蝕刻製程來形成各自獨立的散熱基板之結構，其中由於蝕刻製程時需額外覆蓋一光阻層於位於銅基材及絕緣材料上的銅層上，因此會增加製程步驟以及製作成本。再者，若是為了符合封裝技術的微型化趨勢，將原來的散熱基板的厚度減半，使散熱基板的厚度從原來的1毫米(mm)以上薄化到約0.6毫米(mm)以下時，散熱基板會因為抗彎強度不夠而容易彎曲變形，進而影響後續的封裝製程。
    本發明提供一種散熱基板之結構及其製程，其具有可減少製程步驟及降低製作成本之優勢。
    本發明提出一種散熱基板之製程，其包括下述步驟。提供一金屬基材。金屬基材具有彼此相對之一上表面與一下表面、多個位於上表面上的第一凹槽以及多個位於下表面上的第二凹槽。金屬基材區分為多個載體單元以及多個連接載體單元的連接單元。填入一第一絕緣材料於第一凹槽內以及一第二絕緣材料於第二凹槽內。形成一第一導電層於金屬基材的上表面與第一絕緣材料上以及一第二導電層於金屬基材的下表面與第二絕緣材料上。圖案化第一導電層與第二導電層，而形成一第一圖案化導電層與一第二圖案化導電層。以第一絕緣材料及第二絕緣材料為蝕刻罩幕，以蝕刻金屬基材的連接單元，而形成多個各自獨立的散熱基板。
    在本發明之一實施例中，上述形成第一凹槽與第二凹槽的方法包括蝕刻法。
    在本發明之一實施例中，上述形成第一導電層與第二導電層的方法包括電鍍法。
    在本發明之一實施例中，上述金屬基材的厚度小於0.6毫米。
    本發明提出一種散熱基板之結構，其包括一金屬基材、一第一絕緣材料、一第二絕緣材料、一第一圖案化導電層以及一第二圖案化導電層。金屬基材具有彼此相對的一上表面與一下表面、多個位於上表面上的第一凹槽以及多個位於下表面上的第二凹槽。第一絕緣材料填入第一凹槽中。第二絕緣材料填入第二凹槽中。第一圖案化導電層配置於金屬基材的上表面與部分第一絕緣材料上。第二圖案化導電層配置於金屬基材的下表面與部分第二絕緣材料上。
    在本發明之一實施例中，上述第一絕緣材料與金屬基材的上表面實質上切齊。
    在本發明之一實施例中，上述第二絕緣材料與金屬基材的下表面實質上切齊。
    在本發明之一實施例中，上述金屬基材的厚度小於0.6毫米。
    在本發明之一實施例中，上述金屬基材的材質包括銅，而第一絕緣材料與第二絕緣材料包括玻纖膠片。
    基於上述，由於本發明是透過第一絕緣材料及第二絕緣材料為蝕刻罩幕，來蝕刻金屬基材的連接單元，而形成多個各自獨立的散熱基板。因此，相較於習知需額外增加一層光阻層來作為蝕刻罩幕而言，本發明之散熱基板之製程具有可減少製程步驟及降低製作成本之優勢。
    為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
    圖1A至圖1E為本發明之一實施例之一種散熱基板之製程的流程剖面示意圖。圖1F為圖1E之一散熱基板承載一發熱元件的剖面示意圖。請先參考圖1A，依照本實施例的散熱基板的製作方法，首先，提供一金屬基材110。金屬基材110具有彼此相對之一上表面112與一下表面114，其中金屬基材110的厚度T1小於0.6毫米，且金屬基材110的材質例如是銅。
    接著，請再參考圖1A，形成多個第一凹槽116於金屬基材110的上表面112，以及形成多個第二凹槽118於金屬基材110的下表面114，其中這些第一凹槽116的位置分別對應這些第二凹槽118的位置。在本實施例中，金屬基材110可區分為多個載體單元110a(圖1A中僅示意地繪示二個載體單元110a)以及多個連接至些載體單元110a的連接單元110b(圖1A中僅示意地繪示一個連接單元110b)。其中，每一連接單元110b位於較相鄰的二個第一凹槽116與較相鄰的二個第二凹槽118之間。於此，每一第一凹槽116的深度T2，較佳地，為0.05毫米，而每一第二凹槽118的深度T3，較佳地，為0.05毫米。此外，形成這些第一凹槽116與這些第二凹槽118的方法例如是蝕刻法。
    接著，請參考圖1B，填入一第一絕緣材料120於這些第一凹槽116內，以及填入一第二絕緣材料130於這些第二凹槽118內。其中，第一絕緣材料120與第二絕緣材料130例如是玻纖膠片，且第一絕緣材料120與金屬基材110的上表面112實質上切齊，而第二絕緣材料130與金屬基材110的下表面114實質上切齊。
    接著，請參考圖1C，形成一第一導電層140於金屬基材110的上表面112與第一絕緣材料120上，以及形成一第二導電層150於金屬基材110的下表面114與第二絕緣材料130上。其中，第一導電層140完全覆蓋金屬基材110的上表面112與第一絕緣材料120，而第二導電層150完全覆蓋金屬基材110的下表面與第二絕緣材料130。於此，形成第一導電層140與第二導電層150的方法例如是電鍍法。
    之後，請參考圖1D，圖案化第一導電層140與第二導電層150，以形成一第一圖案化導電層142與一第二圖案化導電層152，其中第一圖案化導電層142暴露出部分第一絕緣材料120，而第二圖案化導電層152暴露出部分第二絕緣材料130。此時，第一圖案化導電層142及第二圖案化導電層152亦暴露出這些連接單元110b。
    最後，請參考圖1E，以第一絕緣材料120及第二絕緣材料130為蝕刻罩幕，進行一單體化蝕刻步驟，以蝕刻金屬基材110的這些連接單元110a，而形成多個各自獨立之散熱基板100的結構(圖1D中僅示意地繪示一個)。
    在結構上，請再參考圖1E，本實施例之散熱基板100包括金屬基材110、第一絕緣材料120、第二絕緣材料130、第一圖案化導電層142以及第二圖案化導電層152。金屬基材110具有彼此相對的上表面112與下表面114、這些位於上表面112上的第一凹槽116以及這些位於下表面114上的第二凹槽118，其中金屬基材110的厚度T1小於0.6毫米。第一絕緣材料120填入這些第一凹槽116中，其中第一絕緣材料120與金屬基材110的上表面112實質上切齊。第二絕緣材料130填入這些第二凹槽118中，其中第二絕緣材料130與金屬基材110的下表面114實質上切齊。第一圖案化導電層142配置於金屬基材110的上表面112與部分第一絕緣材料120上。第二圖案化導電層152配置於金屬基材110的下表面114與部分第二絕緣材料130上。
    由於本實施例是透過第一絕緣材料120及第二絕緣材料130為蝕刻罩幕，來蝕刻金屬基材110的這些連接單元110b，而形成多個各自獨立的散熱基板100。因此，相較於習知需額外增加一層光阻層來作為蝕刻罩幕而言，本實施例之散熱基板100之製程具有可減少製程步驟及降低製作成本之優勢。
    再者，雖然本實施例之金屬基材110的厚度小於0.6毫米，意即本實施例之金屬基材110的厚度小於習知銅基材之厚度的一半，但金屬基材110之上表面112與下表面114上的應力卻因有對稱之凹槽結構(意即這些第一凹槽116與這些第二凹槽118)、絕緣材料(意即第一絕緣材料120及第二絕緣材料130)及線路層(意即第一圖案化導電層142及第二圖案化導電層152)而互相抵銷。也就是說，本實施例之散熱基板100為一雙面板。如此一來，本實施例之散熱基板100可具有足夠的抗彎強度。
    此外，於在後續的製程中，請參考圖1F，當一發熱元件10經由打線接合製程與散熱基板100之第一圖案化導電層142電性連接時，並以一封裝膠體30包覆發熱元件10之後，即可形成一各自獨立的發光元件封裝結構。此時，暴露於封裝膠體30之外的第一圖案化導電層142可透過一防銲層160而保護，而散熱基板100可透過第二圖案化導電層152而與一外部電路(未繪示)電性連接，可增加散熱基板100的應用性。
    綜上所述，由於本發明是透過第一絕緣材料及第二絕緣材料為蝕刻罩幕，來蝕刻金屬基材的連接單元，而形成多個各自獨立的散熱基板。因此，相較於習知需額外增加一層光阻層來作為蝕刻罩幕而言，本發明之散熱基板之製程具有可減少製程步驟及降低製作成本之優勢。再者，由於本發明之金屬基材的厚度小於0.6毫米，且於金屬基材的上表面及下表面皆同時設置有凹槽結構、絕緣材料及圖案化導電層，因此於金屬基材之上表面與下表面上的應力能互相抵銷，以使本發明之散熱基板具有足夠的抗彎強度。再者，當將發熱元件經由打線接合製程與圖案化導電層電性連接而形成封裝結構時，此封裝結構可具有較薄之封裝厚度。
    雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    10．．．發熱元件
    20．．．銲線
    30．．．封裝膠體
    100．．．散熱基板
    110．．．金屬基材
    110a．．．載體單元
    110b．．．連接單元
    112．．．上表面
    114．．．下表面
    116．．．第一凹槽
    118．．．第二凹槽
    120．．．第一絕緣材料
    130．．．第二絕緣材料
    140．．．第一導電層
    142．．．第一圖案化導電層
    150．．．第二導電層
    152．．．第二圖案化導電層
    160．．．防銲層
    T1．．．厚度
    圖1A至圖1E為本發明之一實施例之一種散熱基板之製程的流程剖面示意圖。
    圖1F為圖1E之一散熱基板承載一發熱元件的剖面示意圖。
    100．．．散熱基板
    110．．．金屬基材
    110a．．．載體單元
    112．．．上表面
    114．．．下表面
    116．．．第一凹槽
    118．．．第二凹槽
    120．．．第一絕緣材料
    130．．．第二絕緣材料
    142．．．第一圖案化導電層
    152．．．第二圖案化導電層
    T1．．．厚度
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 　一種散熱基板之製程，包括：提供一金屬基材，該金屬基材具有彼此相對之一上表面與一下表面、多個位於該上表面上的第一凹槽以及多個位於該下表面上的第二凹槽，其中該金屬基材區分為多個載體單元以及多個連接該些載體單元的連接單元；填入一第一絕緣材料於該些第一凹槽內以及一第二絕緣材料於該些第二凹槽內；形成一第一導電層於該金屬基材的該上表面與該第一絕緣材料上以及一第二導電層於該金屬基材的該下表面與該第二絕緣材料上；圖案化該第一導電層與該第二導電層，而形成一第一圖案化導電層與一第二圖案化導電層；以及以該第一絕緣材料及該第二絕緣材料為蝕刻罩幕，以蝕刻該金屬基材的該些連接單元，而形成多個各自獨立的散熱基板。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之散熱基板之製程，其中形成該些第一凹槽與該些第二凹槽的方法包括蝕刻法。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之散熱基板之製程，其中形成該第一導電層與該第二導電層的方法包括電鍍法。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之散熱基板之製程，其中該金屬基材的厚度小於0.6毫米。
    [5] 一種以申請專利範圍第1項所述之散熱基板之製程所製作的散熱基板之結構，包括：一金屬基材，具有彼此相對的一上表面與一下表面、多個位於該上表面上的第一凹槽以及多個位於該下表面上的第二凹槽；一第一絕緣材料，填入該些第一凹槽中；一第二絕緣材料，填入該些第二凹槽中；一第一圖案化導電層，配置於該金屬基材的該上表面與部分該第一絕緣材料上；以及一第二圖案化導電層，配置於該金屬基材的該下表面與部分該第二絕緣材料上。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之散熱基板之結構，其中該第一絕緣材料與該金屬基材的該上表面實質上切齊。
    [7] 如申請專利範圍第5項所述之散熱基板之結構，其中該第二絕緣材料與該金屬基材的該下表面實質上切齊。
    [8] 如申請專利範圍第5項所述之散熱基板之結構，其中該金屬基材的厚度小於0.6毫米。
    [9] 如申請專利範圍第5項所述之散熱基板之結構，其中該金屬基材的材質包括銅，而該第一絕緣材料與該第二絕緣材料包括玻纖膠片。
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