具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

下文列举一些实施例并配合所附附图来进行详细地说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为了方便理解，下述说明中相同的元件将以相同的符号标示来说明。

另外，关于文中所使用的“第一”、“第二”...等用语，并非表示顺序或顺位的意思，应知其是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”等等，均为开放性的用语；也就是指包含但不限于。

再者，在本文中所使用的用词“接触”、“相接”、“接合”等等，如无特别说明，则可代表直接接触或者通过其他膜层间接地接触。

图1是本发明一实施例的一种线路板结构的剖面示意图。图2是图1的线A-A’的上视示意图。图3是本发明一实施例的线路板结构的上视示意图。为了附图清楚以及说明书方便说明，图2及图3省略示出了若干膜层或元件。请先参考图1及图2，本实施例的线路板结构10包括线路板100、至少一贯孔130以及至少一散热结构200。贯孔130设置于线路板100中，且贯孔130贯穿线路板100。散热结构200设置于贯孔130内。在上述的设置下，散热结构200可迅速且有效地将电子零件(未示出)所产生的热能由线路板100的一侧传递至另一侧，因而使线路板结构10具有良好的散热能力。

请参考图1及图2，线路板结构10例如是具有核心板的多层线路板，可作为印刷电路板(PCB)的应用。线路板结构10的线路板100包括内层线路板110以及堆叠于内层线路板110的相对两个表面上的多个线路增层120。

详细来说，内层线路板110例如是核心板，其具有核心层111。核心层111具有上表面113以及相对于上表面113的下表面115。内层线路板110还具有第一导电层112及第二导电层114。第一导电层112设置于上表面113上。第二导电层114设置于下表面115上。第一导电层112及第二导电层114例如是图案化的导电层，但不以此为限。

在本实施例中，核心层111的材质例如是半固化胶片(prepreg，pp)或其他适用的介电材料。第一导电层112及第二导电层114的材质包括金属材料、金属氮化物、金属硅化物或其组合，例如是铜箔(copper foil)或其他适用的导电材料。在一些实施例中，上述的金属材料可例如是铂、钛、铝、铜、金、银、锡、钯或镍或其合金，但不以此为限。因此，内层线路板110可采用铜箔基板(copper clad laminate，CCL)或其他具有上述组成的基板。然而，本发明不限制内层线路板110的种类与形成方式。

如图1所示，多个线路增层120可以堆叠地设置于核心层111的上表面113及下表面115上。具体来说，线路增层120包括介电层122以及导电层124。靠近核心层111的线路增层120的介电层122设置于上表面113或下表面115上。最外侧远离核心层111的线路增层120设置于靠近核心层111的线路增层120上。在本实施例中，导电层124可以是图案化的导电层，且彼此堆叠的线路增层120的导电层124可以彼此电性连接。此外，导电层124也可与内层线路板110的第一导电层112或第二导电层114电性连接。如图1所示，本实施例的线路板100例如是包括四层线路增层120的多层线路板，但线路增层120的数量并不以图1所示的数量为限，而可依使用者的需求而增加或减少。

在本实施例中，位于最外侧远离核心层111的线路增层120可分别具有线路板100的相对二表面，例如为第一表面102以及第二表面104。导电层124可设置于第一表面102或第二表面104上，以作为线路板100相对二表面所具有的金属层。换句话说，具有多层线路增层120的线路板100也可为仅两表面具金属层的线路板，但本实施例不以此为限。

在本实施例中，介电层122的材质例如是半固化胶片或其他适用的介电材料。导电层124的材质包括金属材料、金属氮化物、金属硅化物或其组合，例如是铜箔或其他适用的导电材料。

请参考图1及图2，图2是图1中其中一个线路增层120于线A-A’的上视图。在本实施例中，线路板100中设置有贯孔130。贯孔130贯穿线路板100的内层线路板110以及多个线路增层120。形成贯孔130的步骤可以是机械钻孔(mechanical drill)工艺、激光钻孔(laserdrill)工艺或其他适用的工艺，本发明不限制形成贯孔130的方式。

在本实施例中，贯孔130的内壁133可以围绕出圆形(如图2所示)，但本发明不以此为限。在一些实施例中，贯孔130的图案也可以是矩形、多边形或不规则形。

散热结构200可以对应地设置于贯孔130内。在本实施例中，散热结构200包括第一金属块220以及第二金属块240。第一金属块220与第二金属块240在贯孔130内接合以形成散热结构200(例如：散热铜柱)。第一金属块220与第二金属块240之间具有接面210位于贯孔130中。在本实施例中，在接面210的一侧的第一金属块220的晶格(crystal lattice)，与在接面210的相对另一侧的第二金属块240的晶格是呈非连续的排列。

在本实施例中，第一金属块220与第二金属块240的材料包括选自铂、钛、铝、铜、金、银、锡或镍的金属材料或合金，但不以此为限。在本实施例中，第一金属块220与第二金属块240的材质可以相同，例如为铜。在另一些实施例中，第一金属块220与第二金属块240可以为相同或分别为不同的金属材料或合金。在本实施例中，第一金属块220与第二金属块240的接面210于剖面上呈平面，但不以此为限。

值得注意的是，线路板100的最外侧的两个线路增层120分别具有相对的第一表面102及第二表面104。第一表面102及第二表面104之间的直线距离可定义出线路板100的高度H。由接面210至第一金属块220靠近第一表面102的顶面之间的直线距离可定义出第一金属块220的第一高度H1。由接面210至第二金属块240靠近第二表面104的顶面之间的直线距离可定义出第二金属块240的第二高度H2。第一高度H1与第二高度H2的和可以大于或等于线路板100的高度H。在本实施例中，第一高度H1与第二高度H2分别为高度H的0.5倍(也就是说，第一高度H1为0.5H，第二高度H2为0.5H)，但不以此为限。在上述的设置下，散热结构200可以贯穿线路板100，而具有提升散热能力的效果。

在本实施例中，线路板结构10还包括接面材料140充填于贯孔130内并环绕散热结构200。一般来说，于现有技术中，在线路板中设置散热柱的方式主要是在散热柱的侧表面上设置凸块，以使散热柱可以通过凸块固定于贯孔中。值得注意的是，本实施例可以通过先在第一金属块220与第二金属块240之间设置接面材料140，再将第一金属块220、第二金属块240及其之间的接面材料140设置于贯孔130中。然后，于一加热的温度下，在第一金属块220与第二金属块240的端点施加压力，而在贯孔130中使第一金属块220与第二金属块240接合并形成接面210。于第一金属块220与第二金属块240接合后，所形成的散热结构200与贯孔130的内壁133之间具有空隙132。受第一金属块220与第二金属块240挤压的接面材料140可流动地充填于空隙132中。藉此，接面材料140的黏性可将散热结构200保持于贯孔130内。待降温后，接面材料140固化设置于空隙132中，以将散热结构200固定至线路板100的贯孔130中。在上述的设置下，本发明的线路板结构10具有工艺简单及降低成本的优势。

由于本实施例的散热结构200在贯孔130中形成后，可直接由接面材料140固定至线路板100，因此散热结构200的侧表面202可为无任何凸出的平整表面。藉此，如图1及图2所示，接面材料140可以环绕散热结构200而在贯孔130中呈环状设置。如此一来，除了散热结构200的工艺可以简单，接面材料140还可以自动地填满空隙132，而在工艺中降低散热结构200或贯孔130的尺寸公差的影响。因此，线路板结构10可以进一步地具有良好的品质。

在本实施例中，接面材料140的材质包括环氧树脂类(epoxy-based)的胶体，其具有温度可控树脂黏度(viscosity)的特性，但不以此为限。在本实施例中，设置于第一金属块220与第二金属块240之间的接面材料140的体积可以大于或等于贯孔130的体积减掉散热结构200的体积。在上述的设置下，可以确保接面材料140能够充填满空隙132，使线路板结构10具有良好的可靠性。另外，多余的接面材料140可流出贯孔130而残留于线路板100的第一表面102或第二表面104上。在本实施例中，可通过研磨(grinding)或化学机械抛光(chemical-mechanical polish，CMP)以将残留的接面材料140移除，但不以此为限。

在一些实施例中，于第一金属块220接合第二金属块240后，第一金属块220与第二金属块240会受到来自Z方向的压力，而使所形成的散热结构200朝X方向和/或Y方向产生横向形变。换句话说，散热结构200的高度H可在Z方向上减少，而在X方向和/或Y方向增加宽度，而产生泊松现象(Poisson effect)。藉此，散热结构200的侧表面202可以靠近或接触贯孔130的内壁133，以进一步地提升散热结构200与线路板100的接合力。如此一来，线路板结构10的可靠度及品质可被提升。在本实施例中，X方向垂直于Y方向及Z方向，且Y方向垂直于Z方向。

请参考图1及图3，线路板结构10还具有第一金属层160以及第二金属层180。第一金属层160设置于线路板100的第一表面102的导电层124(亦即为线路板100一表面上的金属层)上。第二金属层180设置于线路板100的第二表面104的导电层124(亦即为线路板100另一表面上的金属层)上。在本实施例中，第一金属层160与第二金属层180例如是分别整面地设置于线路板100的两个表面(第一表面102及第二表面104)上的覆盖铜层(coppercapping layer)。如此一来，第一金属层160与第二金属层180会覆盖并重叠散热结构200(图3以虚线示出被第一金属层160覆盖的贯孔130及散热结构200)。

在本实施例中，第一金属层160及第二金属层180的材质包括金属材料、金属氮化物、金属硅化物或其组合，例如是铜箔(copper foil)或其他适用的导电材料。在一些实施例中，上述的金属材料可例如是铂、钛、铝、铜、金、银、锡、钯或镍或其合金，但不以此为限。如此一来，线路板结构10可以是双面铜箔的线路板，但不以此为限。

在其他的实施例中，第一金属层160的材质或第二金属层180的材质还可与散热结构200的材质相同或不同。举例来说，散热结构200的材质与第一金属层160的材质或第二金属层180可均为铜。或者，散热结构200的材质可以是铝，而第一金属层160或第二金属层180的材质可为铜。又或者，散热结构200的材质可以是钛，而第一金属层160或第二金属层180的材质可为铜。然而，本发明不以此为限。本领域具通常知识者可依据实际应用情形，调整散热结构200、第一金属层160及第二金属层180的材质。

在一些实施例中，第一金属块220及第二金属块240的材质还可以具体地为多孔性(porous)的金属块。在上述的设置下，在压合第一金属块220接合至第二金属块240时，第一金属块220及第二金属块240可通过金属块中的孔洞自动压缩产生的形变而对应贯孔130的尺寸。如此一来，于制程工艺中，散热结构200或贯孔130的尺寸公差值可进一步放宽。故，本发明于制程工艺上的精度需求可降低，进而能简化工艺，并提升线路板结构10的良率及品质。

此外，由于第一金属块220及第二金属块240为多孔性的金属块，相较于实心的金属块来说，多孔性的金属块的散热表面积更大。因此，第一金属块220及第二金属块240可通过这些孔洞来提升散热的表面积，进而提升线路板结构10的散热效率。

在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，关于省略了相同技术内容的部分说明可参考前述实施例，下述实施例中不再重复赘述。

图4A是本发明另一实施例的散热结构的剖面示意图。请参考图1及图4A，本实施例的散热结构200A与图1的散热结构200相似，主要的差异在于：在本实施例中，散热结构200A的接面210A于剖面呈曲面。具体来说，第一金属块220A于接面210A处具有凸的曲面(convex)，而第二金属块240A于接面210A处具有凹的曲面(concave)。藉此，接面210A为曲面，且可获致与上述实施例相同的效果。

图4B是本发明另一实施例的散热结构的剖面示意图。请参考图1及图4B，本实施例的散热结构200B与图1的散热结构200相似，主要的差异在于：在本实施例中，散热结构200B的接面210B于剖面呈互为互补形状的表面。具体来说，第一金属块220B于接面210B处具有凸的轮廓，而第二金属块240B于接面210B处具有凹的轮廓。藉此，第一金属块220B于接面210B处的轮廓可以互补第二金属块240B于接面210B处的轮廓，且可获致与上述实施例相同的效果。

图4C是本发明另一实施例的散热结构的剖面示意图。请参考图1及图4C，本实施例的散热结构200C与图1的散热结构200相似，主要的差异在于：在本实施例中，散热结构200C的接面210C于剖面呈互为互补形状的表面。具体来说，第一金属块220C于接面210C处具有凸起(bump)，而第二金属块240C于接面210C处具有凹陷(dimple)。藉此，第一金属块220C于接面210C处的凸起可以互补第二金属块240C于接面210C处的凹陷，且可获致与上述实施例相同的效果。

在其他实施例中，本领域具有通常知识者于不脱离本发明的精神和范围内，应能理解任何互为互补的其他形状均可作为第一金属块与第二金属块于接面处的形状，而不以本案的附图为限。举例来说，第一金属块与第二金属块于接面处的形状还可以是互为互补的锯齿形状、互为互补的波浪形状、互为互补的齿轮形状或互为互补的星形，但本发明不以此为限。

图5是本发明另一实施例的线路板结构的剖面示意图。请参考图1及图5，本实施例的线路板结构10A与图1的线路板结构10相似，主要的差异在于：在本实施例中，线路板结构10A例如是双面线路板。

在本实施例中，线路板结构10A包括线路板100，且线路板100的相对二表面具有金属层。具体来说，线路板100包括内层线路板110。线路板100的第一表面102(也可称为内层线路板110的上表面)上设置有第一导电层112(亦即作为线路板100一表面上的金属层)。线路板100的第二表面104(也可称为内层线路板110的下表面)上设置有第二导电层114(亦即作为线路板100另一表面上的金属层)。贯孔130设置于线路板100中并贯穿线路板100。

第一金属块220与第二金属块240在贯孔130内接合且具备接面210，以构成散热结构200。接面材料140充填于贯孔130的空隙132内并环绕散热结构200。藉此，散热结构200固定至线路板100中。

第一金属层160设置于线路板100的第一表面102的导电层124上。第二金属层180设置于线路板100的第二表面104的导电层124上。藉此，第一金属层160与第二金属层180可作为设置于线路板100的两个表面(第一表面102及第二表面104)上的覆盖铜层。如此一来，第一金属层160与第二金属层180会覆盖并重叠散热结构200，且可获致与上述实施例相同的效果。

综上所述，由于本发明一实施例的线路板结构具有贯穿线路板的散热结构，以迅速且有效地将热能由线路板的一侧传递至另一侧。因此，线路板结构具有良好的散热能力。此外，接面材料可简单地充填于贯孔内并环绕散热结构，以将散热结构固定至线路板的贯孔中。如此一来，散热结构的表面可以平整，且工艺可以简单。故，线路板结构具有降低成本的优势。另外，接面材料还可以自动地填满空隙，而在工艺中降低散热结构或贯孔的尺寸公差的影响。因此，线路板结构除了工艺简单外，还进一步地具有良好的品质。此外，本发明的线路板结构的第一金属块及第二金属块还可以为多孔性的金属块，除了能提升散热效率外，还能使工艺上的精度需求降低。藉此，本实施例的线路板结构能更进一步地提升良率及品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。