本發(fā)明涉及一種電路板結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其涉及一種具有內(nèi)埋式元件的電路板結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

由于電子產(chǎn)品的集成度(integration)越來(lái)越高，應(yīng)用于高集成度的電子產(chǎn)品的電路板，其線(xiàn)路層也由單層、2層而變?yōu)?層、8層，甚至到10層以上，以使電子元件能夠更密集的裝設(shè)于印刷電路板上。然而，隨著電路板層數(shù)的增加與線(xiàn)路的密集化，在電路板中傳遞的電性信號(hào)，其電阻電容延遲效應(yīng)(RC delay)或串?dāng)_效應(yīng)(cross talk)所造成的影響也越來(lái)越明顯。為了改善電路板的電性性質(zhì)，需要在電路板有限的配置面積上增設(shè)電子元件。然而，具有特定電性數(shù)值的規(guī)格化無(wú)源元件可能無(wú)法完全符合特別的電路設(shè)計(jì)，因此將電子元件直接制作于電路板內(nèi)部便是一個(gè)可行的解決之道。

目前一般具有內(nèi)埋式元件的電路板大多將電子元件在電路板的制造過(guò)程中埋入。然而，若內(nèi)埋式元件是高功率的電子元件，當(dāng)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可能產(chǎn)生高熱造成終端產(chǎn)品意外死機(jī)或運(yùn)作失常等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電路板結(jié)構(gòu)及其制造方法。

本發(fā)明提供一種電路板結(jié)構(gòu)，其具有內(nèi)埋式元件，且能提供良好的散熱效果。

本發(fā)明提供一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法，其可制造出上述的電路板結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一種電路板結(jié)構(gòu)，包括第一介電層、內(nèi)埋式元件、熱管、導(dǎo)熱材料、第二介電層及多個(gè)導(dǎo)熱柱。第一介電層包括開(kāi)槽。內(nèi)埋式元件位于第一介電層的開(kāi)槽內(nèi)，且包括相對(duì)的主動(dòng)面與背面。熱管位于第一介電層的開(kāi)槽內(nèi)，內(nèi)埋式元件與熱管共平面。導(dǎo)熱材料填充于第一介電層的開(kāi)槽且包覆 內(nèi)埋式元件與熱管。第二介電層位于第一介電層的一側(cè)并覆蓋開(kāi)槽，其中內(nèi)埋式元件的背面朝向第二介電層，第二介電層包括多個(gè)第一孔洞，內(nèi)埋式元件與熱管對(duì)第二介電層所在平面的正投影重疊于這些第一孔洞。導(dǎo)熱柱配置于第二介電層的第一孔洞內(nèi)，其中內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管與導(dǎo)熱材料的熱可通過(guò)導(dǎo)熱柱傳出。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，開(kāi)槽凹陷于第一介電層的表面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板結(jié)構(gòu)還包括第三介電層以及導(dǎo)通孔。第三介電層位于第一介電層的另一側(cè)，其中內(nèi)埋式元件的主動(dòng)面朝向第三介電層。導(dǎo)通孔穿設(shè)于第三介電層且連接于內(nèi)埋式元件的接墊。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱管封閉地或是非封閉地環(huán)繞內(nèi)埋式元件。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱管的管徑(D)與第一介電層的厚度(t)的比值(D/t)小于等于1。

本發(fā)明的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供第一介電層，其中第一介電層包括開(kāi)槽；配置內(nèi)埋式元件及熱管于第一介電層的開(kāi)槽內(nèi)，其中內(nèi)埋式元件與熱管共平面，且內(nèi)埋式元件包括相對(duì)的主動(dòng)面與背面；填充導(dǎo)熱材料至第一介電層的開(kāi)槽，以包覆內(nèi)埋式元件與熱管；形成第二介電層于第一介電層的一側(cè)以覆蓋開(kāi)槽，其中內(nèi)埋式元件的背面朝向第二介電層；移除局部的第二介電層而形成多個(gè)第一孔洞，其中內(nèi)埋式元件與熱管對(duì)第二介電層所在平面的正投影重疊于第一孔洞；以及形成多個(gè)導(dǎo)熱柱于第二介電層的第一孔洞，其中內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管與導(dǎo)熱材料的熱可通過(guò)導(dǎo)熱柱傳出。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的開(kāi)槽貫穿第一介電層，在配置內(nèi)埋式元件與熱管的步驟中，還包括：配置離型層于第一介電層的一側(cè)；以及配置內(nèi)埋式元件及熱管于離型層上，且內(nèi)埋式元件及熱管位于開(kāi)槽內(nèi)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述在填充導(dǎo)熱材料至開(kāi)槽的步驟之后，還包括：移除離型層；形成第三介電層于第一介電層的另一側(cè)，其中內(nèi)埋式元件的主動(dòng)面朝向第三介電層；以及于第三介電層上形成導(dǎo)通孔，其中導(dǎo)通孔連接于內(nèi)埋式元件的接墊。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱管封閉地或是非封閉地環(huán)繞內(nèi)埋式元 件。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱管的管徑(D)與第一介電層的厚度(t)的比值(D/t)小于等于1。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的導(dǎo)熱材料不導(dǎo)電。

基于上述，本發(fā)明的電路板結(jié)構(gòu)通過(guò)在內(nèi)埋式元件旁配置熱管，導(dǎo)熱材料包覆內(nèi)埋式元件與熱管的設(shè)計(jì)，內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)導(dǎo)熱材料傳至熱管，熱管內(nèi)裝有兩相流體而能夠通過(guò)兩相流體吸熱汽化來(lái)降溫。此外，導(dǎo)熱柱連接導(dǎo)熱材料、內(nèi)埋式元件與熱管，內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管與導(dǎo)熱材料的熱還能夠通過(guò)導(dǎo)熱柱傳出，而有效地散熱。另外，由于內(nèi)埋式元件與熱管共平面，本發(fā)明的電路板結(jié)構(gòu)具有較薄的厚度。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1至圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖；

圖7是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10：離型層；

100：電路板結(jié)構(gòu)；

110：第一介電層；

112：開(kāi)槽；

120：內(nèi)埋式元件；

122：主動(dòng)面；

124：背面；

126：接墊；

130：熱管；

140：導(dǎo)熱材料；

150：第二介電層；

152：第一孔洞；

160：導(dǎo)熱柱；

170：第三介電層；

180：導(dǎo)通孔；

200：電路板結(jié)構(gòu)的制造方法；

210～290：步驟；

S：表面。

具體實(shí)施方式

圖1至圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖。圖7是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖。請(qǐng)?jiān)趨㈤唸D1至圖6的同時(shí)一起參考圖7，需說(shuō)明的是，圖1至圖6僅是示意性地示出，電路板結(jié)構(gòu)100(標(biāo)示于圖6)中各元件的尺寸比例并不以此為限制。

本實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的制造方法200，包括下列步驟：首先，如圖1所示，提供第一介電層110，其中第一介電層110包括開(kāi)槽112(步驟210)。在本實(shí)施例中，開(kāi)槽112貫穿第一介電層110。在其他實(shí)施例中，如圖1a所示，開(kāi)槽112也可以不貫穿第一介電層110，而僅是凹陷于第一介電層110的表面S。

接著，如圖2所示，配置內(nèi)埋式元件120及熱管130于第一介電層110的開(kāi)槽112內(nèi)，其中內(nèi)埋式元件120與熱管130共平面，且內(nèi)埋式元件120包括相對(duì)的主動(dòng)面122與背面124(步驟220)。在本實(shí)施例中，由于開(kāi)槽112貫穿第一介電層110，因此，在配置內(nèi)埋式元件120與熱管130的步驟220中，還包括：配置離型層10于第一介電層110的一側(cè)(步驟222)。之后，配置內(nèi)埋式元件120及熱管130于離型層10上，且內(nèi)埋式元件120及熱管130位于開(kāi)槽112內(nèi)(步驟224)。在本實(shí)施例中，熱管130內(nèi)裝有兩相流體而能夠通過(guò)兩相流體吸熱汽化來(lái)降溫，此部分將在后面再進(jìn)一步說(shuō)明。

在本實(shí)施例中，內(nèi)埋式元件120的主動(dòng)面122是在圖2的下方位置，背面124是在圖2的上方位置，內(nèi)埋式元件120的主動(dòng)面122上具有多個(gè)接墊126，內(nèi)埋式元件120的主動(dòng)面122放在離型層10上。當(dāng)然，若在其中一個(gè) 實(shí)施例中，開(kāi)槽112不貫穿第一介電層110，而僅是凹陷于第一介電層110的表面S，內(nèi)埋式元件120與熱管130也可以直接配置在開(kāi)槽112的底部，而省去配置離型層10的步驟。

如圖2所示，開(kāi)槽112的高度大于內(nèi)埋式元件120與熱管130的厚度。在本實(shí)施例中，熱管130的管徑(D)與第一介電層110的厚度(t)的比值(D/t)小于等于1。在本實(shí)施例中，熱管130采用微型化的熱管，通過(guò)熱管130的管徑尺寸限制在一定的范圍之中，而降低電路板結(jié)構(gòu)100的尺寸。

詳細(xì)地說(shuō)，在本實(shí)施例中，通過(guò)將熱管130設(shè)置在與內(nèi)埋式元件120共平面的位置，由于熱管130的管徑小于內(nèi)埋式元件120的厚度，電路板結(jié)構(gòu)100配置熱管130并不會(huì)對(duì)其厚度產(chǎn)生影響，而可保有原本較薄的厚度。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，熱管130的管徑也可以大于內(nèi)埋式元件120的厚度，但因?yàn)閮?nèi)埋式元件120與熱管130共平面，第一介電層110的厚度只要大于熱管130的管徑即可同時(shí)容納內(nèi)埋式元件120與熱管130，相較于內(nèi)埋式元件120與熱管130不是共平面而是迭置的配置，本實(shí)施例的電路板結(jié)構(gòu)100具有較小的厚度。此外，微型化的熱管130也可降低開(kāi)槽112的長(zhǎng)寬尺寸，而使電路板結(jié)構(gòu)100的其他部分能夠具有更高的比例而提供給設(shè)計(jì)者運(yùn)用。

圖3是內(nèi)埋式元件120與環(huán)繞于內(nèi)埋式元件120外的熱管130的上視圖。如圖3所示，在本實(shí)施例中，熱管130呈非封閉的形狀，因此，熱管130是非封閉地環(huán)繞著內(nèi)埋式元件120，但在其他實(shí)施例中，熱管130也可以是封閉環(huán)形，而以封閉的形式環(huán)繞內(nèi)埋式元件120。需說(shuō)明的是，圖3僅示意性地示出其中一種形式的熱管130，熱管130的形狀、口徑變化與環(huán)繞于內(nèi)埋式元件120外的比例并不以此為限制。

再來(lái)，如圖4所示，填充導(dǎo)熱材料140至第一介電層110的開(kāi)槽112，以包覆內(nèi)埋式元件120與熱管130(步驟230)。在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱材料140齊平于第一介電層110的上下表面，內(nèi)埋式元件120在運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能夠通過(guò)導(dǎo)熱材料140沿著水平方向傳至熱管130。熱管130內(nèi)裝有兩相流體，兩相流體在吸熱之后會(huì)產(chǎn)生相變化而降溫。

值得注意的是，在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱材料140僅導(dǎo)熱而不導(dǎo)電，以避免內(nèi)埋式元件120的接墊126之間導(dǎo)通。導(dǎo)熱材料140可以是散熱膏，但導(dǎo)熱材料140的種類(lèi)并不以此為限制。

接著，如圖5所示，在填充導(dǎo)熱材料140至開(kāi)槽112的步驟130之后，還包括：移除離型層10(步驟270)。形成第二介電層150于第一介電層110的一側(cè)以覆蓋開(kāi)槽112，其中內(nèi)埋式元件120的背面124朝向第二介電層150(步驟240)。形成第三介電層170于第一介電層110的另一側(cè)，其中內(nèi)埋式元件120的主動(dòng)面122朝向第三介電層170(步驟280)。在本實(shí)施例中，如圖5所示，第二介電層150與第三介電層170分別被壓合至第一介電層110的上下相對(duì)兩面，之后，于第二介電層150上與第三介電層170下分別再形成兩導(dǎo)體層。

在本實(shí)施例中，可先進(jìn)行步驟270之后，同時(shí)進(jìn)行步驟240與步驟280，當(dāng)然，也可先進(jìn)行步驟240之后再依序進(jìn)行步驟270與步驟280，或是，也可先依序進(jìn)行步驟270與步驟280之后再進(jìn)行步驟240。也就是說(shuō)，步驟的順序上并不受限制。

此外，在其中一個(gè)實(shí)施例中，若開(kāi)槽112不貫穿第一介電層110，而僅是凹陷于第一介電層110的表面S，便不需進(jìn)行步驟122的配置離型層10的步驟，則在此實(shí)施例中，也可以省去步驟270。此外，在此實(shí)施例中，由于開(kāi)槽112不貫穿第一介電層110，開(kāi)槽112的下方本來(lái)就還有部分的第一介電層110，因此也不需要進(jìn)行步驟280。而可直接在第一介電層110的下側(cè)形成導(dǎo)體層。

再來(lái)，如圖6所示，移除局部的第二介電層150而形成多個(gè)第一孔洞152，其中內(nèi)埋式元件120與熱管130對(duì)第二介電層150所在平面的正投影重疊于這些第一孔洞152(步驟250)。也就是說(shuō)，在第二介電層150上的第一孔洞152的位置會(huì)對(duì)應(yīng)于內(nèi)埋式元件120與熱管130的位置。在進(jìn)行步驟250時(shí)，可通過(guò)機(jī)械或是激光鉆孔的方式在第二介電層150上形成第一孔洞152，此外，在本實(shí)施例中，除了在第二介電層150上對(duì)應(yīng)于內(nèi)埋式元件120與熱管130處鉆孔之外，還可在導(dǎo)熱材料140鉆孔于接近內(nèi)埋式元件120與熱管130的位置。

接著，形成多個(gè)導(dǎo)熱柱160在第二介電層150的第一孔洞152，其中內(nèi)埋式元件120所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管130與導(dǎo)熱材料140的熱可通過(guò)導(dǎo)熱柱160傳出(步驟260)。在第三介電層170上形成導(dǎo)通孔180，其中導(dǎo)通孔180連接于內(nèi)埋式元件的接墊126(步驟290)。再圖案化第二介電層150 上方的導(dǎo)體層以及第三介電層170下方的導(dǎo)體層以形成兩線(xiàn)路層。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱柱160以垂直方向配置而連接導(dǎo)熱材料140、內(nèi)埋式元件120與熱管130，內(nèi)埋式元件120所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管130與導(dǎo)熱材料140的熱還能夠通過(guò)導(dǎo)熱柱160沿垂直方向傳出，而有效地降低本實(shí)施例的電路板結(jié)構(gòu)100的溫度。

此外，內(nèi)埋式元件120的信號(hào)也可以由接墊126經(jīng)導(dǎo)通孔180與位于第三介電層170下方的線(xiàn)路層傳出。在本實(shí)施例中，導(dǎo)通孔180是實(shí)心的金屬柱，也可以是在孔壁形成導(dǎo)電層的空心通孔，也可在其中塞入散熱的絕緣或非絕緣膏體，導(dǎo)通孔180的形式并不以此為限制，只要可以連接到內(nèi)埋式元件的接墊126即可。

同樣地，在本實(shí)施例中，電路板結(jié)構(gòu)的制造方法100在順序上可先進(jìn)行步驟250與步驟260之后再進(jìn)行步驟290?；蛘?，也可先進(jìn)行步驟290之后再進(jìn)行步驟250與步驟260。步驟順序上并不受限制。此外，在其中一個(gè)實(shí)施例中，若開(kāi)槽112不貫穿第一介電層110，而僅是凹陷于第一介電層110的表面S，則可不用額外配置第三介電層170，而是在第一介電層在凹槽下方的部位形成導(dǎo)通孔180，其中導(dǎo)通孔180連接于內(nèi)埋式元件120的接墊126來(lái)取代步驟290。

圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種電路板結(jié)構(gòu)的示意圖。請(qǐng)參閱圖6，本實(shí)施例的電路板結(jié)構(gòu)100包括第一介電層110、內(nèi)埋式元件120、熱管130、導(dǎo)熱材料140、第二介電層150及多個(gè)導(dǎo)熱柱160。第一介電層110包括開(kāi)槽112。內(nèi)埋式元件120位于第一介電層110的開(kāi)槽112內(nèi)，且包括相對(duì)的主動(dòng)面122與背面124。熱管130位于第一介電層110的開(kāi)槽112內(nèi)，內(nèi)埋式元件120與熱管130共平面。導(dǎo)熱材料140填充于第一介電層110的開(kāi)槽112且包覆內(nèi)埋式元件120與熱管130。第二介電層150位于第一介電層110的一側(cè)并覆蓋開(kāi)槽112，其中內(nèi)埋式元件120的背面124朝向第二介電層150，第二介電層150包括多個(gè)第一孔洞152，內(nèi)埋式元件120與熱管130對(duì)第二介電層150所在平面的正投影重疊于第一孔洞152。導(dǎo)熱柱160配置于第二介電層150的第一孔洞152。

通過(guò)上述的元件配置，當(dāng)本實(shí)施例中電路板結(jié)構(gòu)100的內(nèi)埋式元件120在運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱能夠通過(guò)導(dǎo)熱材料140沿著水平方向傳至熱管130。熱 管130內(nèi)裝有兩相流體，兩相流體在吸熱之后會(huì)產(chǎn)生相變化而降溫。此外，導(dǎo)熱柱160以垂直方向配置而連接導(dǎo)熱材料140、內(nèi)埋式元件120與熱管130，內(nèi)埋式元件120所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管130與導(dǎo)熱材料140的熱還能夠通過(guò)導(dǎo)熱柱160沿垂直方向傳出，而有效地降低本實(shí)施例的電路板結(jié)構(gòu)100的溫度。

綜上所述，本發(fā)明的電路板結(jié)構(gòu)通過(guò)在內(nèi)埋式元件旁配置熱管，導(dǎo)熱材料包覆內(nèi)埋式元件與熱管的設(shè)計(jì)，內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)導(dǎo)熱材料傳至熱管，熱管內(nèi)裝有兩相流體而能夠通過(guò)兩相流體吸熱汽化來(lái)降溫。此外，導(dǎo)熱柱連接導(dǎo)熱材料、內(nèi)埋式元件與熱管，內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱以及傳遞至熱管與導(dǎo)熱材料的熱還能夠通過(guò)導(dǎo)熱柱傳出，而有效地散熱。另外，由于內(nèi)埋式元件與熱管共平面，本案的電路板結(jié)構(gòu)具有較薄的厚度。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。