[发明专利]具有散热器的电路基板模组及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有散热器的电路基板模组的制造方法，特别是涉及一种以烧结方式固定电路基板与散热器的具有散热器的电路基板模组的制造方法及其制得的电路基板模组。

背景技术

为了提高电子元件的效率，越来越多的电子元件朝向高功率发展，例如高亮度发光二极管(High Brightness LED)、聚光型太阳能电池、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)等。

由于高功率的电子元件在工作时通常会产生大量的热，若热能无法适时地排除，将会使电子元件的性能受损。因此，高功率电子元件需要搭配散热器(heat sink)以能快速散热。

如图1所示，一般电子元件91设于电路板92后，再以焊料或导热胶93与散热器94的承载座941接合，将电子元件91产生的热能通过承载座941传导至散热鳍片942加速散热。

然而，随着电子元件功率不断提升，散热效能的要求也越来越严苛，现有电路板92及接合电路板92与承载座941的焊料或导热胶93产生的热阻抗，都会影响电子元件91的散热效能。所以如何降低电子元件91至散热器94之间的热阻抗，以提升散热效能，仍有改进的必要。而且，连接电路板92与承载座941的焊料或导热胶93也容易因为常处于高温环境而老化，影响电路板92与承载座941的接合牢靠度，也有改进的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以降低电子元件与散热器之间的热阻抗，且能提升电路板与散热器的接合牢靠度的具有散热器的电路基板模组的制造方法。

本发明的另一目的，是提供一种具有散热器的电路基板模组，适用于提供会发热的电子元件电连接，例如高亮度发光二极管(High Brightness LED)、聚光型太阳能电池、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等。

依据本发明的一方面，本发明具有散热器的电路基板模组的制造方法，将一电路基板接合于一散热器的承载座，该电路基板以双面覆铜陶瓷板制成，并于其中一面铜层形成电路图案；在该电路基板的另一面铜层形成多个第一定位部，且在该承载座形成分别与所述第一定位部一一对应的多个第二定位部，通过相对应的所述第一定位部与所述第二定位部使该电路基板与该承载座相对定位，并进行热处理，而将该电路基板及该承载座烧结接合，使该电路基板固定于该承载座。

适用于使所述第一定位部与所述第二定位部相对定位的方式可以为：使相对应的每对该第一定位部与该第二定位部其中的一个为凹槽，其中另一个为凸块，借此使每对第一定位部及第二定位部能互相卡合；或者，使各该第一定位部为凹槽，且各该第二定位部为凸块，或使各该第一定位部为凸块，且各该第二定位部为凹槽，同样可使一一对应的每对第一定位部及第二定位部能互相卡合；或者，相对应的各该第一定位部与各该第二定位部分别为凹槽，并形成一连通的容室，以容置一定位柱，且通过各该定位柱两端分别与相对应的该第一定位部及该第二定位部卡合，而使各该第一定位部与各该第二定位部相对定位，所述定位柱为陶瓷制成或铜制成较佳。

本发明所述的具有散热器的电路基板模组的制造方法，所述第二定位部与该承载座一同模造而成，或于该承载座成型后再另外加工而成。

本发明所述的具有散热器的电路基板模组的制造方法，所述第一定位部是以液态感光制程或线路油墨印刷制程于该铜层定义一预定图案，再蚀刻该铜层所形成。

本发明所述的热处理步骤是利用直接铜接合技术(简称DCB，Direct Copper Bonding或简称DBC，Direct BondingCopper)，在一低于金属铜熔点(约1083℃)并高于铜与氧化铜共晶温度(1063℃)的温度范围进行热处理，将该电路基板与该承载座烧结接合。

适用于本发明的散热器可为一般常见具有散热鳍片的散热器或水冷式散热器，并无限制。前述制法较适用于该承载座为铜制者，惟若所述第一定位部为凹槽时，也可适用于该承载座为陶瓷制者，陶瓷材料例如氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)、氧化钛(TiO₂)、氧化硅(SiO₂)、氧化锆(ZrO₂)、氧化锌(ZnO)、镁橄榄石(2MgO·SiO₂)、钛酸钡(BaTiO₃)等，其中以氧化铝及氮化铝较佳。