專利名稱：：具有散熱構(gòu)造的電路板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有散熱構(gòu)造的電路板及其制造方法，尤其涉及可應(yīng)用于小型化電子裝置內(nèi)的具有散熱構(gòu)造的電路板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著電子產(chǎn)品的體積越來越小，操作速度越來越快，散熱的問題也就一直困擾著設(shè)計者與使用者。請參見圖1(a)和圖l(b)，其為電子產(chǎn)品中常見的電路板外觀示意圖。電路板1上通常具有產(chǎn)生高熱的發(fā)熱元件io，例如高速運行的集成電路芯片或是發(fā)光二極管等元件，而因發(fā)熱所導(dǎo)致的溫度上升，對于電路板1上的電路元件都有不良影響。因此，現(xiàn)有技術(shù)便發(fā)展出在發(fā)熱元件10上裝設(shè)散熱元件11的技術(shù)方案，例如利用散熱風(fēng)扇與散熱片等裝置來加強散熱效率。但是，額外增加的散熱元件11將造成電路板體積增加，不但造成產(chǎn)品小型化的困擾，也會增加產(chǎn)品的成本與組裝上的工時。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是如何在不增加成本、工時與體積的前提下來實現(xiàn)散熱的需求。本發(fā)明為一種具有散熱構(gòu)造的電路板，其包含一基板，其具有一第一表面；一第一接地導(dǎo)體層，位于該基板第一表面的上方；一第一絕緣層，位于該第一接地導(dǎo)體層之上，該第一絕緣層具有多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第一絕緣層下方的該第一接地導(dǎo)體層；多個焊接用凸塊，設(shè)置于所述電路元件接腳用開口內(nèi)，接觸至該第一接地導(dǎo)體層；以及多個散熱構(gòu)造，材料與所述焊接用凸塊相同，設(shè)置于所述散熱用開口內(nèi)，接觸至該第一接地導(dǎo)體層。根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該基板具有一第二表面，而且還包含一第二接地導(dǎo)體層，位于該基板第二表面的上方；一第二絕緣層，位于該第二接地導(dǎo)體層之上，該第二絕緣層具有多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第二絕緣層下方的該第二接地導(dǎo)體層；多個焊接用凸塊，設(shè)置于所述電路元件接腳用開口內(nèi)，接觸至該第二接地導(dǎo)體層；以及多個散熱構(gòu)造，材料與所述焊接用凸塊相同，設(shè)置于所述散熱用開口內(nèi)，接觸至該第二接地導(dǎo)體層。根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該第一接地導(dǎo)體層與該第二接地導(dǎo)體層的材料為銅箔，而所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的材料為焊接用錫根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該散熱構(gòu)造的形狀為一凸塊。本發(fā)明的另一方面為一種具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，該制造方法包含下列步驟提供一基板，該基板的一第一表面上方具一第一接地導(dǎo)體層與一第一絕緣層；在該第一絕緣層上定義出多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第一絕緣層下方的該第一接地導(dǎo)體層；以及將一焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第一接地導(dǎo)體層的表面上，用以形成多個焊接用凸塊與多個散熱構(gòu)造。根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中還包含下列步驟于該基板的一第二表面上方的一第二絕緣層上定義出多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第二絕緣層下方的一第二接地導(dǎo)體層；以及將該焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第二接地導(dǎo)體層的表面上，用以形成多個焊接用凸塊與多個散熱構(gòu)造。根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中該第一接地導(dǎo)體層與該第二接地導(dǎo)體層的材料為銅箔，而形成所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的焊接材料為焊接用錫膏。根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中形成所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的方法包含下列步驟提供一印刷掩模，其上定義有與所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口相同位置的印刷開口；以及利用該印刷掩模上的所述印刷開口來將該焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第一接地導(dǎo)體層的表面上。本發(fā)明具有縮小電路板的體積、改善散熱效果的優(yōu)點。圖1(a)、圖l(b)，其為電子產(chǎn)品中常見的電路板外觀示意圖。圖2，其為本發(fā)明為改善現(xiàn)有方案缺陷所發(fā)展出來的具有散熱構(gòu)造的電路板構(gòu)造的第一較佳實施例示意圖。圖3，其為本發(fā)明為改善現(xiàn)有方案缺陷所發(fā)展出來的具有散熱構(gòu)造的電路板構(gòu)造的第二較佳實施例示意圖。圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)和圖4(d)，其為完成上述具有散熱構(gòu)造的電路板的第一較佳實施例工藝步驟示意圖。圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)和圖5(d)，其為散熱開口的形狀與排列示意圖。圖6(a)和圖6(b)，其為散熱構(gòu)造凸塊的外型示意圖。圖6(c)，其為本發(fā)明利用電路板上未放置電路元件的空間來制作所述散熱用開口與所述散熱構(gòu)造的布局示意圖。圖7(a)、圖7(b)和圖7(c)，其為本發(fā)明再于基板的第二表面上方制作散熱構(gòu)造的工藝步驟示意圖。圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)和圖8(d)，其為表示出本發(fā)明功效所進(jìn)行的實驗對照示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下散熱元件ll基板2第一表面21第二表面22第一接地導(dǎo)體層210第一絕緣層211電路元件接腳用開口212散熱用開口2134焊接用凸塊214散熱構(gòu)造215電路元件29接腳291第二接地導(dǎo)體層220第二絕緣層221電路元件接腳用開口222散熱用開口223焊接用凸塊224電路元件30接腳301散熱構(gòu)造225基板4第一表面41第一接地導(dǎo)體層410第一絕緣層411電路元件接腳用開口412散熱用開口413印刷掩模48焊接材料49印刷開口480焊接用凸塊414散熱構(gòu)造415第二表面42第二接地導(dǎo)體層420第二絕緣層421焊接用凸塊424散熱構(gòu)造425電路元件接腳用開口422散熱用開口423印刷掩模46焊接材料47印刷開口460散熱構(gòu)造80具體實施例方式請參見圖2，其為本發(fā)明為改善現(xiàn)有方案缺陷所發(fā)展出來的具有散熱構(gòu)造的電路板構(gòu)造的第一較佳實施例示意圖，其中基板2具有一第一表面21與一第二表面22，該基板為常見的印刷電路板主體，其可為具有導(dǎo)體層與絕緣層的多層構(gòu)造，例如常見的單面板、雙面板或多層板等。而基板2的第一表面21上方具有一第一接地導(dǎo)體層210，其材料通常是以銅箔來完成，當(dāng)然也可以使用其它導(dǎo)電材料來完成，而第一接地導(dǎo)體層210上則覆蓋有一第一絕緣層211，該第一絕緣層211具有多個電路元件接腳用開口212以及多個散熱用開口213，用以露出該第一絕緣層211下方的該第一接地導(dǎo)體層210，而且所述電路元件接腳用開口212內(nèi)分別設(shè)置有多個焊接用凸塊214來接觸至該第一接地導(dǎo)體層210。而所述焊接用凸塊214用以與電路元件29的接腳291來進(jìn)行焊接。另外，材料與所述焊接用凸塊214相同的多個散熱構(gòu)造215則設(shè)置于所述散熱用開口213內(nèi)，同樣是接觸至該第一接地導(dǎo)體層210，但散熱構(gòu)造215并不連結(jié)至任何接腳，而是接觸至空氣來進(jìn)行散熱，用以通過第一接地導(dǎo)體層210的傳導(dǎo)來疏散電路元件產(chǎn)生的熱能。再請參見圖3，其為本發(fā)明為改善現(xiàn)有方案缺陷所發(fā)展出來的具有散熱構(gòu)造的電路板構(gòu)造的第二較佳實施例示意圖，其與第一較佳實施例的最大不同處在于基板2的第二表面22上方另設(shè)有一第二接地導(dǎo)體層220，其材料通常是以銅箔來完成，當(dāng)然也可以使用其它導(dǎo)電材料來完成，而第二接地導(dǎo)體層220上則覆蓋有一第二絕緣層221，該第二絕緣層221具有多個電路元件接腳用開口222以及多個散熱用開口223，用以露出該第二絕緣層221下方的該第二接地導(dǎo)體層220，而且所述電路元件接腳用開口222內(nèi)分別設(shè)置有多個焊接用凸塊224來接觸至該第二接地導(dǎo)體層220。而所述焊接用凸塊224用以與電路元件305的接腳301來進(jìn)行焊接。另外，材料與所述焊接用凸塊224相同的多個散熱構(gòu)造225則設(shè)置于所述散熱用開口223內(nèi)，同樣是接觸至該第二接地導(dǎo)體層220，但散熱構(gòu)造225并不連結(jié)至任何接腳，而是接觸至空氣來進(jìn)行散熱，用以通過第二接地導(dǎo)體層220的傳導(dǎo)來疏散電路元件產(chǎn)生的熱能。因此，第二較佳實施例中基板的兩個表面都具有散熱用的散熱構(gòu)造。再請參見圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)和圖4(d)，其為完成上述具有散熱構(gòu)造的電路板的第一較佳實施例工藝步驟示意圖，首先，圖4(a)表示出提供一基板4，而該基板4的第一表面41上方具有一第一接地導(dǎo)體層410與一第一絕緣層411，接著如圖4(b)所示，在該第一絕緣層411上定義出多個電路元件接腳用開口412以及多個散熱用開口413，用以露出該第一絕緣層411下方的該第一接地導(dǎo)體層410，然后再如圖4(c)所示，利用一印刷掩模48來將一焊接材料49印刷至基板4上，由于印刷掩模48上定義有與所述電路元件接腳用開口412以及所述散熱用開口413位置相符的印刷開口480，故焊接材料49僅會附著于所述電路元件接腳用開口412以及所述散熱用開口413中露出的該第一接地導(dǎo)體層410的表面上，用以形成如圖4(d)所示的多個焊接用凸塊414與多個散熱構(gòu)造415。如此一來，便可在形成多個焊接用凸塊414的同時，將多個散熱構(gòu)造415—起完成，完全不需要增加任何工藝步驟，而且不會增加電路板的厚度。僅需利用電路板上未放置電路元件的空間來制作所述散熱用開口413與所述散熱構(gòu)造415，便可有效增加電路板的散熱效率。而散熱用開口413的形狀與排列示意圖，則如圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)和圖5(d)中的所示，其形狀可為圓形或方形，排列則是以緊密為最佳。至于以焊接材料49完成的散熱構(gòu)造415外型則如圖6(a)和圖6(b)所示，凸塊的外型將可增加散熱所需的表面積。至于圖6(c)則表示出利用電路板上未放置電路元件的空間來制作所述散熱用開口413與所述散熱構(gòu)造415的布局示意圖，也就是說，于電路板進(jìn)行布局設(shè)計(Layout)時，盡可能于電路板內(nèi)閑置部分做鋪銅接地處理，方便將散熱構(gòu)造415置入，置入數(shù)量越多散熱效果越佳。再請參見圖7(a)(b)(c)，其系再于該基板4的第二表面42上方的第二接地導(dǎo)體層420與第二絕緣層421制作焊接用凸塊424與散熱構(gòu)造425的工藝示意圖，其中圖7(a)為在該第二絕緣層421上定義出多個電路元件接腳用開口422以及多個散熱用開口423，用以露出該第二絕緣層421下方的該第二接地導(dǎo)體層420，然后再如圖7(b)所示，利用印刷掩模46來將焊接材料47印刷至基板4上，由于印刷掩模46上定義有與所述電路元件接腳用開口422以及所述散熱用開口423位置相符的印刷開口460，故焊接材料47僅會附著于所述電路元件接腳用開口422以及所述散熱用開口423中露出的該第二接地導(dǎo)體層420的表面上，用以形成如圖7(c)所示的多個焊接用凸塊424與多個散熱構(gòu)造425。再請參見圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)和圖8(d)，其為本發(fā)明為表示出本發(fā)明功效所進(jìn)行的實驗對照示意圖，其中圖8(a)和圖8(b)為尚未完成本發(fā)明散熱構(gòu)造的一電子裝置電路板的正反面示意圖，然后將該電子裝置供電后，對其中標(biāo)示出A、B、C、D、E、F、G、H及I處的電子元件進(jìn)行溫度測量，而在Ta(操作環(huán)境溫度)=5(TC，氣體流速為0且消耗功率為3W的條件下，分別量出各點溫度如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>而圖8(c)和圖8(d)則為已完成本發(fā)明散熱構(gòu)造的電子裝置電路板的正反面示意圖，其為增設(shè)有多個散熱構(gòu)造80然后將該電子裝置供電后，對其中標(biāo)示出A、B、C、D、E、F、G、H及I處的電子元件進(jìn)行溫度測量，同上在操作環(huán)境溫度=5(TC，氣體流速為0且消耗功率為3W的條件下，分別量出各點溫度如上表。從測量結(jié)果可知，電路板各處溫度平均下降約1.8°C，因此可降低熱阻(thermalresistance)達(dá)1.8°C/3W=0.6°C/W，而上述焊接材料可用常見的焊接用錫膏或是其它共熔合金(eutecticalloy)來完成。故本發(fā)明已揭示如上述較佳實施例，然而其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明得由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，都不脫如附權(quán)利要求所欲保護(hù)的范圍。權(quán)利要求一種具有散熱構(gòu)造的電路板，其包含一基板，其具有一第一表面；一第一接地導(dǎo)體層，位于該基板的該第一表面的上方；一第一絕緣層，位于該第一接地導(dǎo)體層之上，該第一絕緣層具有多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第一絕緣層下方的該第一接地導(dǎo)體層；多個焊接用凸塊，設(shè)置于所述電路元件接腳用開口內(nèi)，接觸至該第一接地導(dǎo)體層；以及多個散熱構(gòu)造，材料與所述焊接用凸塊相同，設(shè)置于所述散熱用開口內(nèi)，接觸至該第一接地導(dǎo)體層。2.如權(quán)利要求1所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該基板具有一第二表面，而且還包含一第二接地導(dǎo)體層，位于該基板第二表面的上方；一第二絕緣層，位于該第二接地導(dǎo)體層之上，該第二絕緣層具有多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第二絕緣層下方的該第二接地導(dǎo)體層；多個焊接用凸塊，設(shè)置于所述電路元件接腳用開口內(nèi)，接觸至該第二接地導(dǎo)體層；以及多個散熱構(gòu)造，材料與所述焊接用凸塊相同，設(shè)置于所述散熱用開口內(nèi)，接觸至該第二接地導(dǎo)體層。3.如權(quán)利要求1或2所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該第一接地導(dǎo)體層與該第二接地導(dǎo)體層的材料為銅箔，而所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的材料為焊接用錫膏。4.如權(quán)利要求1所述的具有散熱構(gòu)造的電路板，其中該散熱構(gòu)造的形狀為一凸塊。5.—種具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，該制造方法包含下列步驟提供一基板，該基板的一第一表面上方具有一第一接地導(dǎo)體層與一第一絕緣層；在該第一絕緣層上定義出多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第一絕緣層下方的該第一接地導(dǎo)體層；以及將一焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第一接地導(dǎo)體層的表面上，用以形成多個焊接用凸塊與多個散熱構(gòu)造。6.如權(quán)利要求5所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中還包含下列步驟在該基板的一第二表面上方的一第二絕緣層上定義出多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第二絕緣層下方的一第二接地導(dǎo)體層；以及將該焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第二接地導(dǎo)體層的表面上，用以形成多個焊接用凸塊與多個散熱構(gòu)造。7.如權(quán)利要求5或6所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中該第一接地導(dǎo)體層與該第二接地導(dǎo)體層的材料為銅箔，而形成所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的焊接材料為焊接用錫膏。8.如權(quán)利要求5所述的具有散熱構(gòu)造的電路板制造方法，其中形成所述焊接用凸塊與所述散熱構(gòu)造的方法包含下列步驟提供一印刷掩模，其上定義有與所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口相同位置的印刷開口；以及利用該印刷掩模上的所述印刷開口來將該焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第一接地導(dǎo)體層的表面上。全文摘要本發(fā)明為一種具有散熱構(gòu)造的電路板及其制造方法，該電路板包含基板；第一接地導(dǎo)體層；第一絕緣層；多個焊接用凸塊以及多個散熱構(gòu)造，該制造方法包含下列步驟提供基板，基板的第一表面上方具有第一接地導(dǎo)體層與第一絕緣層；在該第一絕緣層上定義出多個電路元件接腳用開口以及多個散熱用開口，用以露出該第一絕緣層下方的該第一接地導(dǎo)體層；以及將焊接材料印刷至所述電路元件接腳用開口以及所述散熱用開口中露出的該第一接地導(dǎo)體層的表面上，用以形成多個焊接用凸塊與多個散熱構(gòu)造。本發(fā)明具有縮小電路板的體積、改善散熱效果的優(yōu)點。文檔編號H05K1/02GK101784158SQ201010113770公開日2010年7月21日申請日期2010年2月8日優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日發(fā)明者葉健明,張勝強,徐偉倫,江建宗,陳金福申請人:圓剛科技股份有限公司