← 返回專利案例分享 台灣發明專利

多層式複合型散熱基板

專利簡介

本案是一種用於承載高功率晶片(例如雷射晶片)的多層式複合型散熱基板,目的在於克服傳統陶瓷散熱基板導熱性不足、且與晶片熱膨脹匹配不佳而易生熱應力,進而限制高功率晶片效能與壽命的問題。其結構由核心基板、第一絕緣層、第一電極層、第二電極層與焊料層堆疊而成:核心基板的兩面分別配置電極層,絕緣層位於核心基板與電極層之間並採用氮化物、氧化物或氮氧化合物等材料,焊料層則形成於第一電極層的頂面以承載晶片。藉由此一層狀複合結構,相較於傳統陶瓷基板具有更高的導熱性,當高功率晶片裝設於焊料層上運作時,能有效將熱導出、提升散熱基板與晶片之間的結合匹配度,從而改善高功率晶片的效能與使用壽命。

如何取得專利

本案於初審階段收到審查意見通知函,審查委員以引證 1(TW202312374A)認為全部十項請求項相對於該前案不具進步性,不符專利法第 22 條第 2 項之規定;同時指出說明書部分用語(如「通常光纖通訊」)語意不明確,以及請求項 1 中以「下方」描述電極層位置欠缺明確定義,分別不符專利法第 26 條第 1 項與第 2 項之規定。

答辯時,先就上述不明確的記載進行修正,再就進步性提出論述核心:引證 1 所揭示的「再分佈層」與本案的「電極層」在散熱機制上本質不同。答辯中援引傅立葉熱傳導定律說明,熱傳導兩端的溫差與熱傳遞路徑的長度成正比、與截面積成反比;在引證 1 中,晶片所產生的熱必須先經由再分佈導孔,再經多個垂直與橫向的再分佈連接件,才能輾轉傳遞至基板表面,其熱傳遞路徑明顯較長、且導孔的截面積甚小,並不利於高功率元件散熱;反觀本案以電極層直接導熱,路徑短、截面積大,能有效降低兩端溫差。

答辯中並進一步指出,本案的「焊料層」是與電極層頂面緊密貼合的大面積層狀結構,與引證 1 中僅以兩端些微接觸的「焊球」相比,接觸截面積相差甚遠,因而在熱量傳遞上明顯較為優異。據此主張,引證 1 所處者實為低發熱元件的技術領域,其結構設計於面對高功率元件時反而會因散熱不良而導致元件燒毀,等同對本案「縮短路徑、增大截面」的設計給出了反向教示;而依專利審查基準,反向教示為肯定進步性的因素之一,足以佐證本案具有進步性。

經由上述修正與逐項論述,說明本案的散熱結構並非所屬技術領域者依引證所能輕易完成。本案後續再經審查程序,最終經審定核准公告。

相關文件

上列審查文件檔案均已公開於專利主管機關網站,任何人皆可自行查閱。