专利名称：复合式散热器与其制造方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明系有关一种复合式散热器组件与其制造方法及其应用，特
别是指一种X、 Y、 Z轴向皆具有优良热能散逸的复合式散热器组件 与其制造方法及其应用。
背景技术：
举凡电子组件一般仅能在一定范围的低限温度下才能有效操作， 若超过低限温度时，过量的热不仅可能损害电子组件本身的特性，且 会降解全部系统的性能、可靠性，甚至使整个系统失效。
随着对电子装置运作速度的需求与形体轻、薄、短、小的趋势， 电子装置的设计越趋复杂，但在此趋势下，电子装置操作时将相对地 产生极大温度，其将严重考验电子装置的操作温度极限，因此热控制 变成设计电子装置时一个日渐重要的因素。
而散热组件系用以促进一热源表面的热散逸至一较冷却之环境， 因此成为电子装置的热控制方式中最常使用者一。但是现有的散热组 件一般仅使用单一金属例如铜等金属材质来制作以达散热效果，而使 得热无法在X、 Y方向更直接快速地传导。
有鉴于此，本发明遂针对上述习知技术之缺失，提出一种复合式 散热器组件与其制造方法及其应用，以有效克服上述之该等问题。
发明内容
本发明之主要目的在提供一种复合式散热器与其制造方法及其 应用，其具备至少在X、 Y轴向皆有较佳的导热优异的特性，因此可 直接快速的将热源所产生的热能消散出。
本发明之另一目的在提供一种复合式散热器与其制造方法及其 应用，其可直接作为发光组件承载基板，来有效节省使用基板所需的 成本。
5本发明之再一 目的在提供一种复合式散热器与其制造方法及其 应用，其具有优良的导热特性，可以有效的提高电子组件的寿命。
为达上述之目的，本发明提供一种复合式散热器结构，其包含有 一金属本体，其具有至少Z轴向导热较佳的特性；以及数个嵌设于金 属本体内的非金属片，其具有至少X、 Y轴向导热较佳的特性。
本发明之金属本体之一侧面可形成为鳍片状。
本发明尚提供此复合式散热器的应用于发光组件的实施例。此实 施例包含有一上述之复合式散热器，其系作为发光组件的承载基板； 一第二接着层，其系位于复合式散热器上； 一系覆盖于部分散热器接 着层上的介电层；至少一发光组件，其一端系电性接合于自介电层显 露出的第二接着层，另一端系电性接合至介电层上；以及至少一封围 发光组件的封围组件。
本发明也提供此种复合式散热器的制造方法，其包含有下列步 骤，首先提供一载板；于载板上形成一分离层；于分离层上形成一片 状非金属层，其中非金属层所使用的材料具有至少X、 Y轴向导热较 佳之特性；对非金属层形成数个贯穿孔；沉积一金属层于非金属层上 与贯穿孔内，以形成一金属本体；以及移除分离层与载板。
底下藉由具体实施例详加说明，当更容易了解本发明之目的、技 术内容、特点及其所达成之功效。
第1图系本发明之复合式散热器的第一实施例示意图。 第2图系本发明之第一实施例之复合式散热器接合一鳍片状散 热器的示意图。
第3 (a) ~3 (d)图系第1图之本发明之复合式散热器的一种制
作步骤流程示意图。
第4图系本发明之复合式散热器的第三具体实施例示意图。
第5图系使用本发明之复合式散热器作为发光组件基板的发光
组件封装结构示意图。
图中-
IO复合式散热器12金属本体
14非金属片
16第一接着层
18鳍片状散热器
20载板
22分离层
24非金属层
26贯穿孔
28金属层
30复合式散热器
32金属本体
34非金属片
36发光组件封装结构
38第二接着层
40介电层
42传导层
44发光二极管
50第三接着层
具体实施方式
请参阅第1图，其系本发明之片状复合式散热器的第一种实施例 示意图。如图所示，本发明之复合式散热器10包含有一片状的金属 本体12，其具有至少Z轴向导热较佳的特性；以及非金属片14，其 系嵌设于该金属本体12内，其中该非金属片14具有至少X、 Y轴向 导热较佳的特性。
上述之非金属片14之材料是选自于钻石或者石墨，而金属本体 12之材料是选自于铜、铝或合金。
如图所示，本发明之复合式散热器10为片状，因此于表面上更 可形成一第一接着层16，以与一任意组件接着，举例来说，与一鳍 片状散热器18接着，以形成如第2图所示之另一种复合式散热器结 构。当然也可无须利用接着层，而是利用焊接、超音波金属接合或者 电镀的方式于复合式散热器表面上连接一具有鳍片状之散热器。
接续，系提出制作第1图所示之复合式散热器的一种制作方法。
请一并参阅第3 (a) ~3 (d)图，首先如第3 (a)图所示，提供一载 板20，于载板20上形成一分离层22，在于分离层上形成一非金属层 24;再如第3 (b)图所示，对非金属层24形成数个贯穿孔(via) 26; 如第3 (c)图所示，于沉积一金属层28，以覆盖非金属层24与填入 贯穿孔26;如第3 (d)图所示，移除分离层22，此时将一并移除载 板20，即可获得本发明之片状复合式散热器10。
更者，请参阅第4图，其系本发明之复合式散热器的第三种实施 例示意图。如图所示，本发明之复合式散热器30包含有一一端面上 具有鳍片状的金属本体32，其所使用的材质具有至少Z轴向导热较 佳的特性；以及非金属片34，其系嵌设于该金属本体32内，其中该 非金属片34之材质具有至少X、 Y轴向导热较佳的特性。
上述之非金属片34之材料是选自于钻石或者石墨，而金属本体 32之材料是选自于铜、铝或合金。
而上述第三种实施例的制作方法与第一实施例之差异，仅在于成 形金属本体32时，直接将金属本体之一端面是成形为鳍片状。
请参阅第5图，其系将本发明之第一实施例之复合式散热器应用 于发光组件的示意图。如图所示，此发光组件封装结构36包含有第 一实施例之复合式散热器10，其系作为发光组件的承载基板，此复 合式散热器IO之底面上系形成一第一接着层16以接合一具有鳍片之 散热器18; —位于复合式散热器10顶面上的第二接着层38，其系用 以与发光组件接着，此第二接着层38可以是金属材质； 一覆盖于部 分第二接着层38上用以界定出导电区域之图案化介电层40，且介电 层40上形成有至少一传导层42;至少一发光二极管44，其系位于第 二接着层38上，该发光二极管44之一电极是直接电性连接至第二接 着层38，而另一端系打线接合至传导层42上，以达到发光二极管44 电性驱动；以及至少一封围发光二极管44的封围组件48，其可以透 镜或胶体层。
此外，为更增加发光二极管44与第二接着层38间的材料匹配性，更可于发光二极管44与第二接着层38间形成一第三接着层50。
其中发光二极管44的位置可以较佳是对应于非金属片14的位 置，以利用非金属片14在X、 Y方向优异的热传导特性，将发光二 极管44所产生的热迅速的X、 Y方向传递，并紧接续透过金属本体 12在垂直方向的优异热传导特性,将热传递至复合式散热器10底部， 以避免发光二极管44所产生的热量对发光二极管44造成的损害。 而上述发光组件也可以是聚光型太阳能芯片、覆晶式发光组件。 当然，上述的实施例也可直接使用本发明之第二实施例之复合式 散热器来作为发光组件的承载基板。
综上所述，本发明系揭露一种崭新的复合式散热器结构构及其制 作方法与其应用，其系于以具有z轴导热较优异的金属材为复合式散 热器为本体，并于本体内嵌设有具X、 Y轴向导热优异的片状非金属 材，以使本发明之复合式散热器能够达到X、 Y轴向皆具导热优异， 因此在应用电子组件时能有效地将如发光组件等需热控制的电子组 件所产生的热迅速的消散出，以避免发光组件所累积的热对发光组件 造成的损害。再者，本发明可直接使用作为电子组件的基板，如发光 组件的基板，因此能节省习知技术使用基板时需额外装设散热组件的 成本。
唯以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，并非用来限定本 发明实施之范围。故即凡依本发明申请范围所述之特征及精神所为之 均等变化或修饰，均应包括于本发明之申请专利范围内。
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权利要求
1.一种复合式散热器，其特征在于其包含有一金属本体，其具有至少Z轴向导热较佳的特性；以及数个非金属片，其系嵌设于该金属本体内，其中该非金属片具有至少X、Y轴向导热较佳的特性。
2. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 非金属片之材料是选自于钻石或者石墨。
3. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 金属本体之材料是选自于铜、铝或合金。
4. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其系可 应用于发光组件封装。
5. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 复合式散热器为片状。
6. 根据权利要求第5项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 复合式散热器表面上更接合有一具有散热鳍片之散热器。
7. 根据权利要求第6项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 接合方式为焊接、超音波金属接合或者电镀。
8. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 复合式散热器之一侧面上更包含有一接着层，以黏着一具有散热 鳍片之散热器。
9. 根据权利要求第1项所述之复合式散热器，其特征在于其中该 金属本体之一端面为鳍片状结构。
10. —种发光组件封装结构，其特征在于其包含有 一复合式散热器，其包含有-一金属本体，其具有至少Z轴向导热较佳的特性；以及 非金属片，其系嵌设于该金属本体内，其中该非金属片具有至少 X、 Y轴向导热较佳的特性；一散热片接着层，其系位于该复合式散热器上；一介电层，其系覆盖于部分该散热器接着层上；至少一发光组件，其一端系电性接合于自该介电层显露出的该散热器接着层，另一端系电性接合至该介电层上；以及 至少一封围组件，其系封围该发光组件。
11. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其中该发光组件的较佳位置是对应于该非金属片的位置。
12. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该发光组件可以是覆晶式LED芯片、打线式LED芯片或者是 有激发光二极管(OLED)或者是聚光型太阳能芯片。
13. 根据权利要求第12项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该发光组件是打线式LED芯片时，该散热器接着层与该打线式 LED芯片间更具有一 LED接着层。
14. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中散热器接着层是金属材质。
15. 根据权利要求第12项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该发光组件是覆晶式LED芯片时，该LED芯片与自该介电层 显露出的该散热器接着层间更具有一传导层。
16. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该非金属片之材料是选自于钻石或者石墨。
17. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该金属本体之材料是选自于铜、铝或合金。
18. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其 中该复合式散热器为片状。
19. 根据权利要求第18项所述之发光组件封装结构，其特征在于其中该复合式散热器表面上更接合有一具有散热鳍片之散热器。
20. 根据权利要求第10项所述之发光组件封装结构，其特征在于其中该金属本体之一端面为鳍片状结构。
21. —种复合式散热器的制造方法，其特征在于其包含有下列步骤: 提供一载板；于该载板上形成一分离层；于该分离层上形成一片状非金属层，其中该非金属层所使用的材料具有X、 Y轴向导热较佳之特性；对该非金属层形成数个穿孔；沉积一金属层于该非金属层上与该穿孔内，以形成一金属本体；以 及移除该分离层与该载板，以获得一复合式散热器。
22. 根据权利要求第21项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于其中该复合式散热器之侧面上更形成有一接着层。
23. 根据权利要求第22项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于该接着层系用以与一具有散热鳍片之散热器接着。
24. 根据权利要求第21项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于其中该非金属片之材料是选自于钻石或者石墨。
25. 根据权利要求第22项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于其中该金属本体之材料是选自于铜、铝或合金。
26. 根据权利要求第22项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在于其中该复合式散热器为片状。
27. 根据权利要求第26项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于其中该复合式散热器表面上更接合有一具有散热鳍片之散热 器°
28. 根据权利要求第27项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在于其中该接合方式为焊接、超音波金属接合或者电镀。
29. 根据权利要求第21项所述之复合式散热器的制造方法，其特征在 于其中该金属本体之一端面为鳍片状结构。
全文摘要
本发明提供一种复合式散热器与其制造方法及其应用，其包含有一金属本体，其具有至少Z轴向导热较佳的特性；以及数个嵌设于金属本体内的非金属片，其具有至少X、Y轴向导热较佳的特性，藉此使该复合式散热器X、Y、Z轴向皆具有极佳的导热性。更者，本发明之复合式散热器更可直接作为电子组件的承载基板，以更直接地促进电子组件表面的热散逸至一较冷却之环境。
文档编号H01L21/02GK101686626SQ20081021137
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者何昆耀 申请人:何昆耀