專利名稱：金屬基座復合元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電學領域印刷電路電子零組件中的金屬基座復合元件，特別是涉及一種金屬基座具有絕緣層并搭配設有多數晶片元件，可以進行高溫烘烤處理，具有增加精度、使用散熱快、整體輕薄小巧、提高品質，可符合特殊要求的金屬基座復合元件。
一般PC板的基座半導體(如BGA)大都是以塑膠為基底，裁切形成預定尺寸的板體，并依電路布局而印刷線路，該基座上的線路及導線處沾附有軟質的錫膏，使晶片元件或組件插置于該基座板上的定位座，再輸送到烘烤爐，將該基座上軟質的錫膏烤干、硬化成型，而使該晶片元件或組件穩固接合該錫膏、線路；又該塑膠的基座搭配電子零件組合構成的成品，在使用時電子零件會產生熱量，而塑膠金屬散熱不佳，所以電子零件產生的熱量會不斷累積，造成塑膠部分電子零件產生的熱量不易散發的缺陷；所以現有習用的PC板上如裝設多數的晶片元件或組件，則在使用中產生的熱量對于塑膠PC板則無法適切散發；所以塑膠PC板大都制造為較大的尺寸、規格，晶片元件相隔間距也都要保持相當大，相對的使得在PC板上組裝復數個晶片元件時，其整體的面積及體積都會顯得相當龐大，如此對于現代電子化產品愈趨輕薄短小的潮流，該龐大的塑膠PC板體積則成為造成產品輕薄短小的瓶頸。
況且塑膠PC板沾附錫膏要高溫烤干才能硬化成型，塑膠PC板承受烘烤溫度有一定限度，當在烘烤爐內進行烘干時，其進行速度、烘烤爐溫度及烘烤時間都要相互配合準確控制，如果溫度、時間及輸送速度稍有配合不足，則將造成錫膏烘干不完全、電子零件接合不牢靠，或塑膠PC板軟化或燒毀，形成廢品或不良品。由此可見，上述現有的電子零組件中的基座復合元件仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進。
有鑒于上述現有的電子零組件中的基座復合元件存在的缺陷，本發明人基于多年從事電子零件及相關產品研發、設計豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創設出本發明。
本發明的主要目的在于，克服現有的電子零組件中的基座復合元件存在的缺陷，而提供一種新型結構的金屬基座復合元件，使其在鋁金屬制成的基座上披覆硬氧處理形成的耐高溫的絕緣層，使金屬基座整體具有耐高溫的特性，可使其適合于高溫烘烤，進而可提高產品的可靠性。
本發明的另一目的在于，提供一種金屬基座復合元件，使其借由基座具有金屬良好的散熱特性，將基座晶片元件固接于基座，而可使熱快速地散發，其整體組裝結構可以達到輕薄短小的結構及功效。
本發明的目的是由以下技術方案實現的。依據本發明提出的一種金屬基座復合元件，其主要是在一基座布設有特定數的導電接線，多數的晶片元件對應套置于基座的定位座，該晶片元件的導線為對應該導電接線而相連通，其主要特征在于該基座，為具有耐高溫、熱良導體的板體，其在設定位置設有多數的槽座，該槽座的槽座間隔呈可縮小、整齊排列狀；一絕緣層，為具有耐高溫的電絕緣材質層，其附著于該基座、槽座的表面，并形成適當厚度且呈穩固結合；該晶片元件，為設有多數個，其可一一對應套置于該基座的定位座，并接觸上述絕緣層，該晶片元件的導線對應于導電接線而相連通；上述結構相組合，基座、絕緣層結合成耐高溫的一體構造，晶片元件固定于定位座，并接觸該絕緣層，其可供特殊高溫烘烤處理并成穩固結合，且使用時可快速散熱。
本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。
前述的金屬基座復合元件，其中所述的基座為鋁材質制成，其表面以陽極處理形成設有硬氧皮層的絕緣層，而具有耐高溫及熱良導體的特性。
前述的金屬基座復合元件，其中所述的基座、絕緣層為結合成一整體的結構，具有良好傳熱效果，該基座為薄型基座，該槽座間距為小間距、面積少的槽座間距，形成輕薄短小的結構。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和積極效果。由以上技術方案可知，本發明在鋁金屬制成的基座上披覆硬氧處理形成的耐高溫的絕緣層，使金屬基座整體具有耐高溫的特性，可使其適合于高溫烘烤，進而可提高產品的可靠性；其借由基座具有金屬良好的散熱特性，搭配組裝復數的晶片元件，將基座晶片元件固接于基座，而可使熱量快速地散發，其整體組裝結構散熱快，并可承受高溫烘烤處理，使其整體組合構造可達到更精密，且輕薄短小的結構及功效。
綜上所述，本發明金屬基座復合元件，是在鋁金屬制成的基座上披覆成型有硬氧處理形成的耐高溫的絕緣層，供預定數的晶片元件對應固接設置于基座，并連通導電接線，該基座可適合高溫烘烤，能夠提高產品的可靠性，該基座、晶片元件組裝一整體，具有金屬良好的散熱特性，使其可在適宜的溫度下工作，具有熱量可快速散發，且整體輕薄小巧的功效。其不論在結構上或功能上皆有較大的改進，且在技術上有較大的進步，并產生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
本發明的具體結構由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是本發明金屬基座復合元件第一較佳實施例的基座示意圖。
圖2是本發明金屬基座復合元件第一較佳實施例結構剖視圖。
圖3是本發明金屬基座復合元件第一較佳實施例的俯視圖。
圖4是本發明金屬基座復合元件第一較佳實施例中開設槽溝的結構示意圖。
圖5是本發明金屬基座復合元件第一較佳實施例搭配PC電路板使用的結構示意圖。
基座、20 槽座、21、211、212、213定位座、 22 中空槽、 23絕緣層、 30導電接線、40 金球、41晶片元件、50 導線、51封膠層、 52PC板、60 導線端、 61散熱元件、63以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的金屬基座復合元件其具體制程、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1、圖2、圖3所示，是本發明復合元件的一較佳實施例，本發明金屬基座復合元件，其大體結構主要是包括有一基座20、一絕緣層30、一導電接線40及一晶片元件50，其中該基座20，是由鋁材質制成具有耐高溫的板體，且為依照電路板布局所需尺寸選擇適度的鋁板并剪裁成所需的尺寸的板體，其在設定位置設有多數凹入形狀的槽座21、211、212、213，該槽座21、211、212、213之間可以形成設有適當的間距，且該槽座21、211、212、213的中央都形成設有一凹入的定位座22；該基座20予以脫脂、酸洗處理再施予硬氧處理程序，在其表面形成設有具有氧化鋁膜的絕緣層30(如圖2所示)，同時該絕緣層30亦附著于槽座21、定位座2 2的表面，而在基座20的表面形成整體披覆的絕緣層30，且固著結合為一體；該絕緣層30，是在基座20鋁材質的表面以陽極處理形成設有硬氧皮層，除了具有耐高溫高融點(薄膜熔點2500℃以上)以外，同時亦具有耐高電壓、長時間耐鹽霧及高硬度、高阻抗以及良好的熱傳導率，所以使該基層20形成具有良好散熱的特性。
該導電接線40，是在基層20上濺鍍的金屬層予以蝕刻而形成，該導電接線40依照布局圖制作光罩，經曝光后顯影形成所需的線路，其具有良好導體，連接槽座21、211、212、213，該導電接線40并設置形成鄰接定位座22的周邊的結構。
該晶片元件50，其是設置有多數個，并且為一一對合基座20的槽座21、211、212、213，且套置于定位座22，該晶片元件50的導線51為對應布局圖的方位套置于定位座22，晶片元件50接觸絕緣層30(如圖2所示)，導線51對應導電接線40相銜接并呈連通；另槽座21、211、212、213分別供一封膠層52填充，該槽座21、211、212、213并呈覆蓋住晶片元件50的結構。
藉由上述結構相組合，基座20的表面被披覆設有絕緣層30，同時槽座21、211、212、213及定位座22亦為絕緣層30披覆，使得基座20的表層形成設有一絕緣的本體，同時基座20、絕緣層30結合為一體具有良好熱傳導體的特性，又該基座20為鋁材質、且為金屬制成具有耐高溫的特性，且絕緣層30薄膜熔點通常在2500℃以上，借由導電接線40固著于基座20表層的絕緣層30的表面，且導電接線40又為鍍鋁、銅、金鈀合金等金屬，亦具有耐高溫的特性，所以本發明金屬基座復合元件由金屬基座半導體組成的構造具有耐高溫的特性，其可以承受高溫烘烤爐烘烤作業而不會變形損壞，亦不會燒毀損壞，當晶片元件50套合于定位座22，導線51形成接觸導電接線40而形成設定回路，如此對于特殊需求的產品需要高溫烘烤時，其藉由可以高溫烘烤處理而能夠達到產品要求的品質，而可避免塑膠材質為基座板所產生的遇熱變形毀損的缺陷。
當本發明的金屬基座20制作完成，可供晶片元件50套合于定位座22，且導線51形成接觸導電接線40形成設定回路，其在提供使用時，晶片元件50會產生熱量，此時藉由基座20及絕緣層30具有良好熱傳導效率，使得晶片元件50產生的熱量傳遞于基座20，并利用其良好的散熱特性而可以很快地將熱量向外散發，使得該基座20、晶片元件50可以保持在較低的溫度環境下工作，而可提高晶片元件50工作的穩定性，進而可發揮出高效率工作的優良功效。
由上述的說明可知，本發明的基座20及絕緣層30具有良好的熱傳導效率，當晶片元件50一一套置于槽座21、211、212、213時，能使該槽座21、211、212、213的間距可以縮小，而使基座20的面積可以適度減少，甚至該基座20的厚度亦可減小；而又藉由該基座20良好的熱傳導效率，其可很快速、大量地將晶片元件50產生的熱量傳遞并向外散發，而使基座20、晶片元件50可以保持在適宜溫度下正常工作；另外借由上述結構使得基座20、晶片元件50的結合亦可達到輕薄短小的結構特征，符合現代電子產品朝向輕薄短小的趨勢；又基座20、晶片元件50組裝結合的整體可以承受高溫烘烤而不會變形，所以使其組裝結合構造的精密度亦大為提高，而具有可大幅提高電子產品品質的優良功效。
另值得一提的是，請參閱圖4所示，基座20的槽座21、211、212、213之間可挖設有中空槽23，藉由該中空槽23可形成熱傳遞的阻斷作用，使晶片元件50工作產生的熱量對鄰接晶片元件50的影響降到最低，并且本發明中的基座20為良性導體能夠快速散熱，其影響鄰近晶片元件的可能性微乎其微，況且中空槽23可供SMT機械操作時作為輔助夾持，使其加工組裝更為方便，尤其是對于含有多數的晶片元件復合組件其加工組裝更為方便，且可確實的操作。
請參閱圖5所示，是本發明金屬基座復合元件搭配PC電路板使用的示意圖，本發明中基座20搭配晶片元件50相組裝結合，該晶片元件50的導線51對接導電接線40，該導電接線40的另端分別對應連接一金球41，利用該金球41為凸出于基座20的表面，使該基座20可以直接貼靠于一PC板60的特定部位，該金球41與PC板60的導線端61相連接，而形成特定回路使用；基座20的背側平貼著一散熱元件63，該基座20作為熱良導體能夠快速散熱，并可將熱量快速傳遞到該散熱元件63，而使其整體使用工作時傳熱、散熱的效果更為顯著。
綜上所述，本發明金屬基座復合元件，是鋁金屬制成的基座披覆硬氧處理形成的耐高溫的絕緣層，使金屬基座整體具有耐高溫的特性，借由該基座具有金屬良好的散熱特性，可適合于高溫烘烤，并可提高產品的可靠性，另該基座、晶片元件可使熱量快速散發，其整體組裝結構可達到輕薄短小的結構特性及功效，而具有工業上的廣泛利用價值。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種金屬基座復合元件，其主要是在一基座布設有特定數的導電接線，多數的晶片元件對應套置于基座的定位座，該晶片元件的導線為對應該導電接線而相連通，其主要特征在于該基座，為具有耐高溫、熱良導體的板體，其在設定位置設有多數的槽座，該槽座的槽座間隔呈可縮小、整齊排列狀；一絕緣層，為具有耐高溫的電絕緣材質層，其附著于該基座、槽座的表面，并形成適當厚度且呈穩固結合；該晶片元件，為設有多數個，其可一一對應套置于該基座的定位座，并接觸上述絕緣層，該晶片元件的導線對應于導電接線而相連通；上述結構相組合，基座、絕緣層結合成耐高溫的一體構造，晶片元件固定于定位座，并接觸該絕緣層，其可供特殊高溫烘烤處理并成穩固結合，且使用時可快速散熱。
2.根據權利要求1所述的金屬基座復合元件，其特征在于其中所述的基座為鋁材質制成，其表面以陽極處理形成設有硬氧皮層的絕緣層，而具有耐高溫及熱良導體的特性。
3.根據權利要求2所述的金屬基座復合元件，其特征在于其中所述的基座、絕緣層為結合成一整體的結構，具有良好傳熱效果，該基座為薄型基座，該槽座間距為小間距、面積少的槽座間距，形成輕薄短小的結構。
全文摘要
一種金屬基座復合元件,是在鋁制基座上披覆設有硬氧處理形成的耐高溫絕緣層,預定數目晶片元件對應固接設置于基座并連通導電接線,基座為耐高溫熱良導體的板體,設有多數槽座;絕緣層為耐高溫電絕緣材質層,附著于基座、槽座表面;多數晶片元件對應套置于基座的定位座并接觸絕緣層,晶片元件導線對應導電接線相連通。基座可適合高溫烘烤而能提高產品可靠性,基座、晶片元件組裝一整體,具有良好散熱特性,可在適宜溫度工作,熱量可快速散發,且整體輕薄小巧。
文檔編號H01L23/498GK1353457SQ0013345
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月2日 優先權日2000年11月2日
發明者陳坤忠 申請人:訊利電業股份有限公司