CN103650647B - 安装基板用散热层叠材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够应对电子设备的轻量化、小型化和薄型化、并且即使安装发热量大的电子元件也能够更有效地扩散由该电子元件产生的热的安装基板用散热层叠材料的制造方法。在树脂膜(10)的一侧表面上固着铜层(20)，通过选择性地对铜层(20)进行蚀刻，形成电路图案层(21)，在形成电路图案层(21)后，在与树脂膜(10)的一侧表面相反侧的表面上固着铝箔(30)。

Description

安装基板用散热层叠材料的制造方法

技术领域

本发明通常涉及安装基板用散热层叠材料的制造方法，特定地涉及用于安装发热量大的电子元件的安装基板用散热层叠材料的制造方法、例如用于安装发光二极管(LED)等发光元件的安装基板用散热层叠材料的制造方法。

背景技术

在绝缘层的单面或双面上形成有电路的安装基板被用于广泛的领域。电路由铜、铝的箔、或糊组合物形成。在形成的电路上安装电子元件。作为安装的电子元件，可以列举：电阻元件、电容器、晶体管、各种功率元件；MPU、CPU等高密度集成电路；发光二极管(LED)、激光二极管等发光元件以及它们的阵列元件。

近年来，对电子设备所要求的性能越来越高，上述电子元件中，存在功率元件和高密度集成电路的消耗电力增大的倾向。另外，正在开发更高亮度的发光元件。但是，功率元件和高密度集成电路的消耗电力的增加和发光元件的亮度的提高引起的发热量的增大，对发热的电子元件自身和其他电子元件产生不良影响。例如可以认为，发热的电子元件自身和其他电子元件因热而运转失误，因热而性能降低，因热而缩短寿命等。因此，提出了各种用于高效地除去、扩散由电子元件产生的热的结构。

另一方面，近年来，对于手机、数码相机、音频播放器、录音机、游戏机等便携型电子设备，除了轻量化和小型化之外，还要求薄型化。如果能够将用于安装电子元件的安装基板直接层叠于便携型电子设备的支撑体或框体上，则对薄型化有效。也就是说，对安装基板要求弯曲性。

另外，液晶电视等薄型电视近年来存在越来越大型化的倾向。然而，对于薄型电视而言，期望在使画面大型化的同时，尽可能使电视主体轻量化以及薄型化。为了薄型化和消耗电力的降低，作为液晶背光源装置的光源，使用LED。LED是被直接安装到绝缘基板上的。为了应对这样的技术性倾向，由LED产生的热需要通过安装基板用层叠材料扩散到与安装LED的表面相反侧的表面。特别是侧光式的液晶背光源装置在其结构上为了在每单位面积安装多个LED，对于安装基板用层叠材料要求更高的散热性。

因此，例如在日本特开2010‐98246号公报(专利文献1)中，作为有效地释放由LED等电子部件产生的热、薄型、轻量优良、并且通过塑性加工能够形成为期望的立体结构的金属基板，公开了在不锈钢箔的单面上形成的以铜作为主成分的层夹着绝缘层与电路形成用铜箔胶粘的金属基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010‐98246号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，作为如上所述的在金属基板的安装面上形成电路的方法，如专利文献1所记载，通常采用选择性地对铜箔进行蚀刻的方法。此时，在金属箔(专利文献1中为不锈钢箔)上粘贴铜箔后选择性地蚀刻铜箔。

但是，在与安装面侧相反侧的金属箔的强度低、厚度薄的情况下，在安装面上形成的电路的凹凸压入与安装面侧相反侧的金属箔侧，转印到金属箔的表面上，凹凸凸出，从而使平滑性降低。而且，将带凹凸的金属箔的面粘贴到便携型电子设备的支撑体或框体上来使用时，存在产生空隙从而使导热率降低的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种安装基板用散热层叠材料的制造方法，该散热层叠材料能够应对电子设备的轻量化、小型化和薄型化，并且即使安装发热量大的电子元件，也能够更有效地扩散由该电子元件产生的热。

用于解决问题的方法

根据本发明的安装基板用散热层叠材料的制造方法，具备以下的工序。

(A)在绝缘性膜的一侧表面上固着导电层的工序

(B)通过选择性地对导电层进行蚀刻来形成电路图案层的工序

(C)在形成电路图案层后，在与绝缘性膜的一侧表面相反侧的表面上固着铝箔的工序

本发明的安装基板用散热层叠材料的制造方法中，铝箔含有锰：0.5质量%以上且3.0质量%以下、铬：0.0001质量%以上且小于0.2质量%、镁：0.2质量%以上且1.8质量%以下、钛：0.0001质量%以上且0.6质量%以下、铜：超过0质量%且0.005质量%以下、硅：超过0质量%且0.1质量%以下和铁：超过0质量%且0.2质量%以下，余量由铝和不可避免的杂质构成。

另外，本发明的安装基板用散热层叠材料的制造方法中，优选绝缘性膜包含选自由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚四氟乙烯组成的组中的一种。

发明效果

通过本发明制造的安装基板用散热层叠材料具备轻量性、散热性(导热性)和弯曲性优良的铝箔，因此，能够应对电子设备的轻量化、小型化和薄型化。另外，根据本发明，在形成电路图案层后，在与绝缘性膜的一侧表面相反侧的表面上固着具有规定的强度和硬度的铝箔，因此，在铝箔的表面上不会产生凹凸。由此，即使将通过本发明制造的安装基板用散热层叠材料粘贴到便携型电子设备的支撑体和框体上来使用，也不会产生空隙而使导热率降低。因此，可以制造即使安装发热量大的电子元件也能够更有效地扩散由该电子元件产生的热的安装基板用散热层叠材料。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施方式的安装基板用散热层叠材料的制造方法的第一工序的示意截面结构的图。

图2是表示作为本发明的一个实施方式的安装基板用散热层叠材料的制造方法的第二工序的示意截面结构的图。

图3是表示作为本发明的一个实施方式的安装基板用散热层叠材料的制造方法的第三工序的示意截面结构的图。

图4是表示作为本发明的比较例的安装基板用散热层叠材料的制造方法的第一工序的示意截面结构的图。

图5是表示作为本发明的比较例的安装基板用散热层叠材料的制造方法的第二工序的示意截面结构的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

首先，如图1所示，在作为绝缘性膜的一例的树脂膜10的一侧表面上夹着胶粘剂层(未图示)固着作为导电层的一例的铜层20。

接着，通过选择性对铜层20进行蚀刻，如图2所示，形成电路图案层21。

另外，在形成电路图案层21后，在与树脂膜10的一侧表面相反侧的表面上夹着胶粘剂层(未图示)固着铝箔30。

在此，铝箔30含有锰：0.5质量%以上且3.0质量%以下、铬：0.0001质量%以上且小于0.2质量%、镁：0.2质量%以上且1.8质量%以下、钛：0.0001质量%以上且0.6质量%以下、铜：超过0质量%且0.005质量%以下、硅：超过0质量%且0.1质量%以下和铁：超过0质量%且0.2质量%以下，余量由铝和不可避免的杂质构成。该铝箔30通过具有上述组成，显示出高强度和高硬度，例如显示出170Hv的硬度。

如上制造的本发明的安装基板用散热层叠材料，具备轻量性、散热性(导热性)和弯曲性优良的铝箔30，因此，能够应对电子设备的轻量化、小型化和薄型化。另外，在形成电路图案层21后，在与树脂膜10的一侧表面相反侧的表面上固着具有规定的强度和硬度的铝箔30，因此，在铝箔30的表面上不会产生凹凸。由此，即使将通过本发明制造的安装基板用散热层叠材料粘贴到便携型电子设备的支撑体和框体上来使用，也不会产生空隙而使导热率降低。因此，可以制造即使安装发热量大的电子元件也能够更有效地扩散由该电子元件产生的热的安装基板用散热层叠材料。

(树脂膜)

为了能够耐受通过约250℃的焊接进行的电子元件的安装，优选树脂膜10的玻璃化转变温度(Tg)为250℃以上。而且，为了确保绝缘性，优选树脂膜10的击穿电压为5kV以上。而且，优选树脂膜10几乎不发生热收缩，即热收缩率为0.1%以下。

树脂膜10优选由包含聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的膜形成，作为树脂膜10的材料，特别优选使用聚酰亚胺膜。

为了发挥稳定的绝缘性和散热性，树脂膜10的厚度优选为10μm以上且100μm以下，更优选为10～50μm。树脂膜10的厚度小于10μm时，无法得到稳定的绝缘性效果。树脂膜10的厚度超过100μm时，成为散热性降低的原因。

(铜层)

铜层20是为了通过蚀刻等形成用于对安装于安装基板用散热层叠材料上的电子元件进行布线的电路而设置的。可以通过在作为树脂膜10的聚酰亚胺树脂层上蒸镀作为铜层20的铜膜而构成，但优选通过在树脂膜10上隔着胶粘剂层层叠作为铜层20的电解铜箔来构成。

为了通过蚀刻容易形成电路，并且以在树脂膜10上密合的方式层叠，铜层20的厚度优选为5μm以上且100μm以下，更优选为10～70μm。铜层20的厚度小于5μm时，难以美观地(以不产生褶皱的方式)在树脂膜10上密合并层叠。铜层20的厚度超过100μm时，难以通过蚀刻形成精密的电路。

(铝箔)

为了扩散由在安装基板用散热层叠材料的电路图案层21上安装的电子元件产生的热，设置铝箔30。可以以将铝箔30的下表面(与和树脂膜10固着的一侧的面相反侧的面)沿电子设备的支撑体或框体层叠并固着的方式配置安装基板用散热层叠材料。

铝箔30优选由导热率高的铝材形成。将安装基板用散热层叠材料沿电子设备的支撑体或框体层叠时，要求弯曲性良好的铝箔，因此，铝箔30优选使用适当调质后的铝材。

对于铝箔30的厚度而言，为了有助于电子设备的轻量性、小型化、薄型化，并且容易加工，发挥稳定的散热性，优选为20μm以上且350μm以下，进一步优选为80μm以上且300μm以下，更优选为100μm以上且250μm以下。铝箔30的厚度小于20μm时，无法得到稳定的散热性的效果。铝箔30的厚度超过350μm时，不仅难以加工，而且会妨碍轻量、小型、薄型化的障碍。

(胶粘剂层)

为了确保耐热性，胶粘剂层优选由广泛应用的环氧类胶粘剂形成。导电性填料提高散热性，但使绝缘性降低，因此，在胶粘剂层中不含导电性填料。

为了发挥良好的密合性，不妨碍散热，胶粘剂层的厚度优选为3μ以上且30μm以下。胶粘剂层的厚度小于3μm时，容易引起密合不足或密合不均，因此，成为散热性降低的原因。胶粘剂层的厚度超过30μm时，难以将铝箔30与树脂膜10、树脂膜10与铜层20层叠，因此，成为散热性降低的原因。

接着，对本发明的实施例进行具体地说明。需要说明的是，以下示出的实施例为一例，本发明不限于下述的实施例。

实施例

根据图1～图3所示的工序，制作安装基板用散热层叠材料的实施例的试料。另外，为了比较，使用硬度比本发明中使用的铝箔低的铝箔，根据图1～图3所示的工序，制作安装基板用散热层叠材料的比较例1的试料。另外，根据图4～图5所示的工序，制作安装基板用散热层叠材料的比较例2的试料。

(实施例)

如图1所示，作为树脂膜10，使用厚度为25μm的聚酰亚胺膜，通过干式层叠法，在该膜的单面上夹着环氧类胶粘剂胶粘作为铜层20的厚度为35μm的电解铜箔。胶粘剂层的厚度为15μm。

接着，如图2所示，通过使用光刻法选择性地对铜层20进行蚀刻，形成具有任意的电路形状的电路图案层21。

然后，如图3所示，通过干式层叠法，在树脂膜10的另一侧的面上夹着环氧类胶粘剂胶粘厚度为100μm的铝箔30(硬度170Hv)，该铝箔30含有锰：0.5质量%以上且3.0质量%以下，铬：0.0001质量%以上且小于0.2质量%、镁：0.2质量%以上且1.8质量%以下、钛：0.0001质量%以上且0.6质量%以下、铜：超过0质量%且0.005质量%以下、硅：超过0质量%且0.1质量%以下和铁：超过0质量%且0.2质量%以下，余量由铝和不可避免的杂质构成。胶粘剂层的厚度为15μm。

(比较例1)

除了使用厚度为150μm的铝箔(材质1N30、H、硬度：50Hv)代替实施例中使用的厚度为100μm的铝箔30以外，与实施例同样地根据图1～图3所示的工序制作安装基板用散热层叠材料。

(比较例2)

如图4所示，作为树脂膜10，使用厚度为25μm的聚酰亚胺膜，通过干式层叠法在该膜的单面上夹着环氧类胶粘剂胶粘作为铜层20的厚度为35μm的电解铜箔。胶粘剂层的厚度为15μm。另外，通过干式层叠法在树脂膜10的另一侧的面上夹着环氧类胶粘剂胶粘厚度为150μm的铝箔(材质：1N30、H、硬度：50Hv)。

接着，如图5所示，通过使用光刻法选择性地对铜层20进行蚀刻，与实施例同样地形成具有任意的电路形状的电路图案层21。

在得到的实施例、比较例1以及比较例2的安装基板用散热层叠材料中，目视确认有无铝箔30的面的凹凸。

凹凸的评价如下：从铝箔30的一侧目视观察，将在电路图案层21上形成的电路图案的轮廓的一部分凸出成浮雕状的情况评价为有凹凸，将电路图案的轮廓平坦而没有凸出的情况评价为无凹凸。

相对于实施例中在铝箔30的面上没有产生凹凸而言，比较例1、2中在铝箔30的面上产生凹凸。

应当认为本次公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示，并不构成限定。本发明的范围并非以上的实施方式和实施例，而是通过权利要求书示出，也包括与权利要求书同等的含义以及范围内的所有改变和变形。

产业上的可利用性

根据本发明，能够制造能够应对电子设备的轻量化、小型化和薄型化，并且即使安装发热量大的电子元件也能够更有效地扩散由该电子元件产生的热的安装基板用散热层叠材料。

标号说明

10：树脂膜、20：铜层、21：电路图案层、30：铝箔。

Claims (2)

1.一种安装基板用散热层叠材料的制造方法，其中，包括：

在绝缘性膜(10)的一侧表面上固着导电层(20)的工序；

通过选择性地对所述导电层(20)进行蚀刻来形成电路图案层(21)的工序；和

在形成所述电路图案层(21)后，在与所述绝缘性膜(10)的一侧表面相反侧的表面上固着铝箔(30)的工序，

所述铝箔(30)含有锰：0.5质量%以上且3.0质量%以下、铬：0.0001质量%以上且小于0.2质量%、镁：0.2质量%以上且1.8质量%以下、钛：0.0001质量%以上且0.6质量%以下、铜：大于0质量%且0.005质量%以下、硅：大于0质量%且0.1质量%以下和铁：大于0质量%且0.2质量%以下，余量由铝和不可避免的杂质构成。

2.如权利要求1所述的安装基板用散热层叠材料的制造方法，其中，所述绝缘性膜(10)包含选自由聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚四氟乙烯组成的组中的一种。