CN102907186B - 金属基底基板的制造方法及电路基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绝缘粘合层中不残存空隙、高品质且高散热的发热电子部件安装用的金属基底基板的制造方法及电路基板的制造方法。包括如下工序：使分散相分散在含有湿润分散剂的绝缘粘合剂的分散介质中的分散工序（S1）；一边抽出辊状的导体箔（1），一边在导体箔（1）上层合绝缘粘合剂（2）的绝缘粘合剂层合工序（S2）；加热导体箔（1）上的绝缘粘合剂（2），形成导体箔（1）和B阶段状态的绝缘粘合层（2a）的复合体（5）的第一固化工序（S3）；在B阶段状态的绝缘粘合层（2a）上层合金属基材（6），以获得层合体（7）的金属基材层合工序（S5）；及在预定条件下将层合体（7）加热加压，使B阶段状态的绝缘粘合层（2a）成为C阶段状态的绝缘粘合层（2b）的第二固化工序（S6），由此成为金属基底基板（14）。另外，根据需要，还包括将复合体（5）或层合体（7）剪切成片状的片状剪裁工序（S4、S15）。

Description

金属基底基板的制造方法及电路基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种金属基底基板的制造方法及使用该方法制造的金属基底基板的电路基板的制造方法。更详细而言，本发明涉及LED（Light Emitting Diode：发光二极管）等发热电子部件安装用的金属基底基板的制造方法及电路基板的制造方法。

背景技术

近年来，伴随着半导体元件等电子部件的高密度化、高集成化及高输出化等，针对这些电子部件的发热采取对策变得重要，散热性优异的金属基底基板受到关注。特别是在照明用途上所使用的LED，由于发热量大，所以使用金属基底电路基板以实现提升可靠性及延长寿命的目的。因此，需要找到能有效率地制造质量优异且廉价的金属基底基板及电路基板的方法。

以往，已提出一种在由铝或铝合金所构成的金属基底上涂布交联性聚硅氧烷以形成由透明聚硅氧烷交联物质所构成的绝缘层，且在其上直接形成电路的金属基底电路基板的制造方法（例如，参照专利文献1）。另外，还提出一种在金属基板上依次层合由绝缘性树脂和无机填料所构成的粘结片及金属箔，再通过一体化而制造金属基底电路基板的方法（例如，参照专利文献2）。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2005-268405号公报

[专利文献2]日本特开2009-49062号公报

发明内容

然而，前述的以往的金属基底电路基板的制造方法具有以下所示的问题。即，在如专利文献1所记载的金属基底上涂布构成绝缘层的树脂组合物的方法中，当金属基底的厚度较厚时，具有难以利用辊子进行连续涂布，生产率无法提高的问题。

另一方面，专利文献2所记载的制造方法虽能以简便的工序稳定地制造，但因为金属基板、粘结片及金属箔皆为片状的薄片，故处理性差，从生产率方面来看是不利的。另外，在以往的制造方法中，为了提高散热性，而在构成绝缘层的树脂组合物（绝缘性粘合剂）中大量添加无机填料时，具有在固化后的绝缘粘合层中会残存空隙，且耐电压、散热性降低的问题。

于是，本发明的主要目的在于提供一种绝缘粘合层中无残存空隙、高质量且高散热的发热电子部件安装用的金属基底基板的制造方法及电路基板的制造方法。

本发明涉及的金属基底基板的制造方法，是在金属基材上按顺序层合绝缘粘合剂层和导体层而制造的金属基底基板的方法，该金属基底基板的制造方法包括：分散工序，使分散相分散在含有湿润分散剂且构成前述绝缘粘合层的绝缘粘合剂的分散介质中；层合工序，一边抽出辊状的导体箔，一边在前述导体箔上层合前述绝缘粘合剂；第一固化工序，加热导体箔上的绝缘粘合剂使其固化至B阶段状态，形成导体箔和B阶段状态的绝缘粘合层的复合体；金属基材层合工序，在前述B阶段状态的绝缘粘合层上层合金属基材以获得层合体；及第二固化工序，在70～260℃、0.1～10MPa的条件下将前述层合体加热加压，使B阶段状态的绝缘粘合层固化至C阶段状态。

在该金属基底基板的制造方法中，还可以进行将前述第一固化工序后的复合体或前述金属基材层合工序后的层合体剪裁成片状的片状剪裁工序。

另外，绝缘粘合剂也可以含有环氧树脂及无机填料。

再者，通过前述第一固化工序获得的复合体，其B阶段状态的绝缘粘合层的反应起始温度可设为60～250℃。

此外，通过前述第二固化工序获得的层合体，其C阶段状态的绝缘粘合层的热传导率可设为1.0～15.0W/（m·K）。

本发明涉及的金属基底电路基板的制造方法包括：在通过前述的金属基底基板的制造方法所制造的基板的导体箔上形成导体图案的图案形成工序；以及在前述导体图案上形成有机绝缘被膜的被膜形成工序。

本发明中，所谓“B阶段状态”是指绝缘粘合剂是半固化的状态，并且在常温（25℃）的条件下是固体状态，以高温（60℃以上）加热时会再熔融的状态，在定量上是指固化率为5～80％的状态。

另外，所谓“C阶段状态”是指绝缘粘合剂的固化反应大致结束而成为不溶解及不熔融的状态，在定量上是指固化率为80％以上的状态。

根据本发明，可有效率地生产绝缘粘合层中不残存空隙、高质量且高散热的发热电子部件安装用的金属基底基板及金属基底电路基板。

附图说明

图1是示意性表示本发明第一实施方式涉及的金属基底基板的构成的剖视图。

图2是表示本发明第一实施方式的金属基底基板的制造方法的流程图。

图3是示意性表示图2所示的层合工序S2～金属基材层合工序S5的剖视图。

图4是示意性表示图2所示的第二固化工序S6的剖视图。

图5是表示本发明第一实施方式的变形例的金属基底基板的制造方法的流程图。

图6是示意性表示图5所示的层合工序S12～剪裁工序S15的图。

图7是示意性表示本发明第二实施方式涉及的金属基底电路基板的构成的剖视图。

图8是表示本发明第二实施方式的金属基底基板的制造方法的流程图。

附图标记说明：

1  导体箔

2  绝缘粘合剂

2a B阶段状态的绝缘粘合层

2b C阶段状态的绝缘粘合层

5  复合体

6  金属基材

7  层合体

8  绝缘粘合层连续成形部

9  加热炉

10 夹持辊

11 剪裁部

13a、13b 加热加压板

14 基板

17 金属基底电路基板

19 有机绝缘被膜

S1、S11 分散工序

S2、S12 绝缘粘合剂层合工序

S3、S13 第一固化工序

S4、S15 剪裁工序

S5、S14 金属基材层合工序

S6、S16 第二固化工序

S7 图案形成工序

S8 被膜形成工序

具体实施方式

以下，参照附图详细说明用于实施本发明的方式。此外，本发明未受以下所述的实施方式所限定。

（第一实施方式）

首先，针对本发明第一实施方式涉及的金属基底基板的制造方法进行说明。图1是示意性表示本实施方式的金属基底基板的构成的剖视图。如图1所示，本实施方式的金属基底基板14是在金属基材6上形成有C阶段状态的绝缘粘合层2b，并在其上层合有导体箔1。

[金属基材6]

金属基材6的材质并未特别限定，但优选铝、铁、铜、不锈钢或它们的合金，特别是从散热性、价格、轻量性及加工性方面能取得平衡的观点来看，优选为铝。另外，为了提高金属基材6与绝缘粘合层2b的密合性，优选在与绝缘粘合层2b的粘合面上实施铝阳极氧化处理、脱脂处理、喷砂、蚀刻、各种电镀处理、使用了偶联剂等的底涂处理等各种表面处理。

＜金属基材6的厚度＞

另一方面，金属基材4的厚度虽可按照针对所制造的金属基底基板及金属基底电路基板的要求特性而适当设定，但优选为0.15mm以上，特别优选0.2mm以上。原因在于：金属基材4的厚度太薄时，在制造工序中，处理时容易产生中间材料起皱或弯折，另外，金属基材4的厚度太厚时，则导致基板的质量增加过多。

＜金属基材6的表面粗糙度＞

金属基材6的与绝缘粘合层2b粘合的粘合面的表面粗糙度，以十点平均粗糙度（Rz）计，优选为0.1～15μm。当该粘合面的表面粗糙度变大，Rz超过15μm时，有时在与绝缘粘合层2b之间无法获得足够的密合性。另一方面，当粘合面的表面粗糙度变小，Rz小于0.1μm时，则容易在与绝缘粘合层2b的界面产生微空隙，耐电压有可能降低。

[绝缘粘合层2b]

绝缘粘合层2b是通过由分散有无机填料的环氧树脂等构成的绝缘粘合剂所形成的，属于C阶段状态。在此，所谓“C阶段状态”是指绝缘粘合剂中的环氧树脂与固化剂及固化催化剂的反应大致结束、不溶解及不熔融的状态。具体而言，当利用DSC（Differential Scanning Calorimeter：示差扫描热量计）进行加热固化时，表示几乎无法观察出发热的情况且固化率是80％以上的状态。

另外，“固化率”是指将未反应的绝缘粘合剂进行加热固化时的发热量设为100时，加热处理后的绝缘粘合剂在进行加热固化时的发热量的比例，该发热量可利用DSC进行测定。

＜绝缘粘合层2b的厚度＞

从耐电压及散热特性的观点来看，C阶段状态的绝缘粘合层2b的厚度优选为40～250μm。绝缘粘合层2b的厚度小于40μm的情况下，有时难以获得期望的耐电压值，另外，绝缘粘合层2b的厚度超过250μm时，有时热阻变大，散热特性降低。

＜绝缘粘合层2b的热传导率·耐电压＞

C阶段状态的绝缘粘合层2b的热传导率优选为1.0W/（m·K）以上，更优选的是2.0W/（m·K）。另外，C阶段状态的绝缘粘合层2b的耐电压优选为1.0kV以上，更为优选的是2.0kV。这样，便可实现更高质量且高散热的金属基底电路基板。

[导体箔1]

导体箔1可使用例如铝、铁、铜、不锈钢或者由它们的合金构成的箔材或包覆箔，特别是从导电度及散热性的观点来看，优选使用铜箔。另外，为了提高与绝缘粘合层2b的密合性，优选在与绝缘粘合层2b的粘合面上实施脱脂处理、喷砂、蚀刻、各种电镀处理、及使用偶联剂等的底涂处理等各种表面处理。

＜导体箔1的表面粗糙度＞

导体箔1的与绝缘粘合层2b粘合的粘合面的表面粗糙度，以十点平均粗糙度（Rz）计，优选为0.1～15μm。当该粘合面的表面变粗糙，具体来说，十点平均粗糙度（Rz）超过15μm时，有时与绝缘粘合层2b之间难以确保充分的密合性。一方面，当粘合面的表面较致密，具体来说，在表面粗糙度小于0.1μm时，则在与绝缘粘合层2b的界面容易产生微空隙，耐电压有时会降低。

＜导体箔1的厚度＞

导体箔1的厚度并未特别限定，可根据所制造的金属基底基板及金属基底电路基板的要求特性作适当设定，但优选0.018～0.5mm，特别优选0.035～0.14mm。导体箔1的厚度太薄时，在制造工序中，处理时容易产生中间材料起皱或弯折而导致不良情况的发生。另外，导体箔1的厚度太厚时，则导致生产率降低。

其次，针对本实施方式的金属基底基板14的制造方法进行说明。图2是表示本实施方式的金属基底基板的制造方法的流程图。另外，图3是示意性表示其层合工序S2～金属基材层合工序S5的剖视图，图4是示意性表示第二固化工序S6的剖视图。

如图2所示，本实施方式的金属基底基板14的制造方法，按顺序进行以下的工序：将绝缘粘合剂2的各成分分散的工序（分散工序S1）；在导体箔1上层合绝缘粘合剂2的工序（绝缘粘合剂层合工序S2）；加热绝缘粘合剂2以形成B阶段状态的绝缘粘合层2a的工序（第一固化工序S3）；将导体箔1与绝缘粘合层2a的复合体5剪裁成预定长度的工序（剪裁工序S4）；在绝缘粘合层2a上层合金属基材6的工序（金属基材层合工序S5）；通过在预定条件下进行加热加压，使B阶段状态的绝缘粘合层2a成为C阶段状态的绝缘粘合层2b的工序（第二固化工序S6）。

[分散工序S1]

分散工序S1是将绝缘粘合剂2的各成分均匀地分散的工序，在该绝缘粘合剂2中，为了获得良好的分散状态而掺合有湿润分散剂。在此，将绝缘粘合剂2分成“分散介质”和“分散相”来考虑时，分散工序S1是使分散相均匀地分散到分散介质中的工序，且具有以下过程，即通过以剪裁力为主的机械力，一边使分散相粉碎一边混入分散介质中的过程、以及分散介质使分散相的表面湿润的过程。另外，分散工序S1优选为具有：分散介质使分散相湿润的过程、以及分散介质中的分散相不再凝集及沉淀的稳定化的过程，具体而言是填料不再凝集、沉淀的过程。

＜湿润分散剂＞

湿润分散剂具有提高分散相表面的湿润性及稳定性，抑制空隙的产生的效果。在本实施方式所使用的湿润分散剂只要是能够在分散相的表面发生取向且可获得在分散剂中的充分的湿润性及稳定性即可，例如，可使用具有氨基、酰胺基、氨基酰胺基、磷酸或羧基等酸基或碱基作为吸附基团的共聚化合物。此外，优选为在分散工序S1中并用湿润分散剂、表面调节剂、消泡剂及硅烷偶联剂等。

＜分散介质＞

绝缘粘合剂2中的“分散介质”例如由环氧树脂、固化剂、固化催化剂及溶剂等所构成。

环氧树脂

环氧树脂赋予发热电子部件安装用的印刷配线板所需的电特性、与导体箔或金属基材的密合性、耐热性等。其具体例，例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多官能环氧树脂（甲酚的酚醛清漆环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂等）、环式脂肪族环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等。其中，优选为能取得包含密合性、耐热性、电气特性、柔软性及成本在内的特性的平衡的双酚A或F型环氧树脂，特别优选环氧当量在400以下的树脂。

另外，为了提高B阶段状态的绝缘粘合层2a的保存稳定性及在加热加压工序中的成形性，在绝缘粘合剂2中，除了添加上述的环氧树脂以外，还可添加高分子量的双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。该情况下的环氧当量优选为800以上。

固化催化剂

被掺合于绝缘粘合剂2中的固化剂促进环氧基的自聚合反应、环氧基与活性氢化合物的加成反应、以及环氧基与酸酐基的共聚缩合反应，优选能够将反应起始温度控制在60℃左右的固化催化剂。其具体的例子，可列举出叔胺、咪唑类、硼鎓盐化合物等。

在此，所谓“反应起始温度”是指在利用DSC加热固化绝缘粘合剂2时所得到的发热曲线中，根据基线与由曲线的上升而引出的外推线的交点所求得的温度。

固化剂

环氧树脂虽可仅使用前述的固化催化剂进行固化反应，但也可进一步并用固化剂。在绝缘粘合剂2中添加固化剂时，优选为相对于环氧树脂的环氧当量1而言，以固化剂的活性氢当量（或酸酐当量）为0.01～3.0的方式进行掺合。

构成“分散剂”的固化剂，可列举出与环氧基反应的活性氢化合物（具有氨基、羧基、羟基、硫醇基等的化合物）或具有酸酐基的化合物等。其中优选为具有与环氧基的反应起始温度高的羟基及/或羧基的化合物、酸酐、或含有这些当中的1种或2种的化合物。

另外，在赋予B阶段状态的绝缘粘合层2a处理性的情况下，固化剂优选为在主链中具有柔性优异的脂肪族环、脂肪族链、聚亚烷基二醇等。具体而言，可列举出如3-十二烷基琥珀酸酐、脂肪族二元酸聚酐（dibasic polyanhydrides）等。

溶剂

构成“分散介质”的溶剂只要是和环氧树脂及固化剂互溶者即可，例如可使用乙二醇单丁醚等。该溶剂的掺合量优选为相对于环氧树脂、固化剂及无机填料的总量在10质量份以下。溶剂的量太多时，在后述的绝缘粘合剂层合工序S2中，会有难以在减压情况下除去微空隙的情形。

＜分散相＞

分散相优选为电绝缘性且热传导性良好的无机填料，作为该类无机填料，例如可举出二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化镁、氧化铍等。

另外，绝缘粘合剂层2中的无机填料的掺合量，优选为相对于所形成的绝缘粘合层2b的总体积，无机填料含有率成为35～80体积％。绝缘粘合层2b中的无机填料含有率小于35体积％时，难以获得所需的热传导率。另外，无机填料含有率超过80体积％时，会变成高黏度，在绝缘粘合层2a、2b形成时容易产生微空隙，有时会对耐电压或密合性造成不良影响。再者，为了避免因无机填料所造成的增黏并抑制微空隙的产生，优选混合2种以上不同粒径的无机填料。

＜装置＞

在分散工序S1中所使用的分散装置，只要是能赋予足以使分散相粉碎并被混入分散介质中的剪裁力即可，例如，可使用珠磨机、捏和机、三辊、单螺杆混练挤出机、双螺杆混练挤出机、行星式搅拌机等的分散装置。

再者，本实施方式的金属基底基板的制造方法中，优选为在分散工序S1的最后，单独利用真空、超声波、离心力、振动、加热等方法或组合使用多种方法而进一步减少空隙。

[绝缘粘合剂层合工序S2]

如图3所示，绝缘粘合剂层合工序S2一边抽出辊状的导体箔1一边在导体箔1上层合在前述的分散工序S1中制作的绝缘粘合剂2的工序。作为进行该绝缘粘合剂层合工序S2的绝缘粘合层连续成形部8的方式，例如可适用模具涂布（die coater）、点涂布、辊涂布、杆涂布、凹版印刷涂布、同时模具涂布、淋幕涂布、刮刀涂布、喷涂及网版印刷等方法。

另外，通过提高导体箔1在绝缘粘合剂层合面对绝缘粘合剂2的湿润性，在层合绝缘粘合剂2时，可减少在绝缘粘合剂2与导体箔1的界面卷入空隙。作为提高对绝缘粘合剂2的湿润性的方法，例如可举出以下的2个方法，这些方法可单独进行，也可组合进行。

（1）在层合绝缘粘合剂2之前，通过在辊状的导体箔1的涂布面上连续地进行等离子处理、电晕处理或准分子光洗净处理，从而提高对绝缘粘合剂2的湿润性的方法。

（2）通过加热绝缘粘合层连续成形部8而使绝缘粘合剂2低黏度化，以提高对导体箔1的涂布面湿润性的方法。

[第一固化工序S3]

如图3所示，第一固化工序S3是对层合于被连续供给的导体箔1上的绝缘粘合剂2进行加热，从而固化至B阶段状态而形成绝缘粘合层2a的工序。此外，作为加热绝缘粘合剂2的加热炉9，例如可使用热风式、远红外线式或并用它们的方式等。

在此，所谓“B阶段状态”是指使通过加热处理而进行的绝缘粘合剂2中环氧树脂与固化剂及固化催化剂的反应在中途停止的半固化状态。具体而言，在常温下（25℃）是固体状态，且以高温（60℃以上）下加热时会再熔融的状态。以定量来表示时是指在固化率项目下记载的固化率为5～80％的状态。

另外，通过调整B阶段状态的反应率可改善制造时的生产率。具体而言，通过将固化反应率设为50～70％，可获得不粘手（tack-free）的B阶段状态的绝缘粘合层表面。若为不粘手，则也可以不使用保护膜，从作业、成本方面考虑是理想的。

再者，B阶段状态的绝缘粘合层2a的反应起始温度优选在60℃以上。当在该阶段的反应起始温度小于60℃时，因作业环境的不同，在后述的金属基材层合工序S5与第二固化工序S6之间会进行固化反应，使得在第二固化工序S6中，熔融的B阶段状态的绝缘粘合层2a无法充分地湿润金属基材6的表面。这样，在固化反应结束后，在C阶段状态的绝缘粘合层2b与金属基材6的界面会产生空隙或剥离，耐电压特性或密合性会降低。

[剪裁工序S4]

在剪裁工序S4中，将第一固化工序S3后的导体箔1与B阶段状态的绝缘粘合层2a的复合体5剪裁成预定长度并加工成片状。作为剪裁该复合体5的剪裁部11的方式，例如，可使用旋转锯刃、刀刃及剪切刃等进行剪裁的方法。此外，也可以在剪裁部11之前配置夹持辊10等，且在B阶段状态的绝缘粘合层2a之上层合聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯等的表面保护膜。

[金属基材层合工序S5]

如图3所示，在金属基材层合工序S5中，在绝缘粘合层2a上层合金属基材6以做成层合体7。

[第二固化工序S6]

第二固化工序S6是通过对层合体7加热加压，使B阶段状态的绝缘粘合层2a固化成C阶段状态而形成绝缘粘合层2b的工序。该方法并未特别限定，但优选为如图4所示，由一对加热加压板13a、13b夹持层合体7，一边加压一边加热。

＜加热加压条件＞

此时的条件是：加热温度范围设为70～260℃，压力范围设为0.1～10MPa。由此，可以抑制空隙的产生，并提高密合性。另外，在第二固化工序S6中，优选为将环境气体减压到约40kPa（30mmHg）以下。通过同时对层合体7进行加热和加压，熔融的B阶段状态的绝缘粘合层2a可将金属基材6表面充分地湿润。另外，通过将层合体7放置于约40kPa（30mmHg）以下的减压环境气体下，可将B阶段状态的绝缘粘合层2a的表面和金属基材6的界面的空气予以脱气。其结果，绝缘粘合层2a的固化反应结束后，可获得在C阶段状态的绝缘粘合层2b与金属基材6的界面无空隙且密合性良好的金属基底基板14。

如以上所详述，在本实施方式的金属基底基板的制造方法中，将掺合湿润分散剂后进行均匀地分散而得到的绝缘粘合剂层合在导体箔上而形成B阶段状态的绝缘粘合剂层，然后，在其上层合金属基材，使绝缘粘合层以预定条件固化至C阶段状态，因而可制造出绝缘粘合层中不残存空隙、高质量且高散热的金属基底基板。

（第一实施方式的变形例）

前述的第一实施方式的金属基底基板的制造方法中，是在剪裁工序S4之后进行金属基材层合工序S5，但本发明并未限定于此，也可以在层合金属基材6之后再进行剪裁。图5是表示涉及本发明第一实施方式的变形例的金属基底基板的制造方法的流程图，图6是示意性表示其层合工序S12～剪裁工序S15的图。此外，图6中，对于和图3所示的制造方法的构成要素相同者赋予相同的符号，且省略其详细说明。

如图5及图6所示，在本变形例的金属基底基板的制造方法中，按顺序进行以下工序：将绝缘粘合剂2的各成分分散的工序（分散工序S11）；在导体箔1上层合绝缘粘合剂2的工序（绝缘粘合剂层合工序S12）；将绝缘粘合剂2加热以形成B阶段状态的绝缘粘合层2a的工序（第一固化工序S13）；在绝缘粘合层2a上层合金属基材6的工序（金属基材层合工序S14）；将导体箔1与绝缘粘合层2a的复合体5剪裁成预定长度的工序（剪裁工序S15）；以预定条件进行加热加压，由此使B阶段状态的绝缘粘合层2a成为C阶段状态的绝缘粘合层2b的工序（第二固化工序S16）。

这样，通过在绝缘粘合层2a上层合金属基材6之后进行剪裁，可以提高生产率。此外，本变形例中的上述以外的构成及固化是与前述的第一实施方式相同。

（第二实施方式）

其次，针对涉及本发明第二实施方式的金属基底电路基板的制造方法进行说明。图7是示意性表示本实施方式的金属基底电路基板的构成的剖视图。如图7所示，本实施方式的金属基底电路基板17使用由前述的第一实施方式或其变形例的方法所制造的金属基底基板14，在绝缘粘合层2b上形成导体图案（未图示）和有机绝缘被膜19。

其次，针对涉及本发明第二实施方式的金属基底电路基板17的制造方法进行说明。图8是表示本实施方式的金属基底电路基板的制造方法的流程图。如图8所示，在本实施方式的金属基底电路基板的制造方法中，在通过前述的第一实施方式或其变形例的方法所制造的金属基底基板14的导体箔1上进行形成导体图案的工序（图案形成工序S7）及在图案上形成被膜的工序（被膜形成工序S8），从而制造图7所示的金属基底电路基板17。

[图案形成工序S7]

在图案形成工序S7中，首先，利用丝网印刷法或相片显影法将蚀刻抗蚀剂形成在金属基底基板14的导体箔1上，以掩膜导体箔1的表面的特定位置。在该状态下，将导体箔1的一部分用氯化铁蚀刻液、氯化铜蚀刻液、过氧化氢／硫酸蚀刻液、碱性蚀刻液等予以腐蚀溶解后，将蚀刻抗蚀剂剥离。由此，在绝缘粘合层2b上形成导体图案（未图示）。

[被膜形成工序S8]

在被膜形成工序S8中，利用丝网印刷法或相片显影法等方法在绝缘粘合层2b及导体图案（未图示）上形成有机绝缘被膜19。

＜有机绝缘被膜＞

有机绝缘被膜19优选为在预定位置设置有电子部件连接用的开口部。另外，有机绝缘被膜19的材质，只要可满足金属基底电路基板的要求，如保护基板表面，使其免于受到部件安装时所使用的焊剂影响等即可，并未特别限定。再者，为提高LED等发光零件的亮度，也可以在有机绝缘被膜19中添加氧化钛或硫酸钡等白色颜料。另外，为了提高散热性，亦可添加二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化镁、氧化铍等热传导率优异的无机填料。

如以上所详述，在本实施方式的金属基底电路基板的制造方法中，由于使用由前述的第一实施方式或其变形例的方法所制造的金属基底基板14，因而可制造出绝缘粘合层2b中不残存空隙、高质量且高散热的金属基底电路基板。

[实施例]

以下，列举本发明的实施例及比较例，并具体说明本发明的效果。在本实施例中，制作在本发明范围内的实施例1～5的金属基底基板及金属基底电路基板，并评价其性能。另外，一并制作偏离本发明范围的比较例1、2的金属基底基板及金属基底电路基板，并进行同样的评价。

（实施例1）

分散工序S1

作为A阶段状态的绝缘粘合剂原料，相对于双酚A型环氧树脂（大日本油墨化学工业股份有限公司制EPICLON-828），添加当量比为0.9的酚醛清漆树脂（明和化成股份有限公司制HF-4M）作为固化剂。另外，将平均粒径是1.2μm的破碎状粗粒子的氧化硅（龙森股份有限公司制A-1）与平均粒径是10μm的破碎状粗粒子的氧化硅（林化成股份有限公司制SQ-10）一起掺合，使其总量在绝缘粘合剂中为59体积％（粗粒子和微粒子的质量比为9：1）。

进而，相对于环氧树脂和固化剂及无机填料的合计100重量份，添加0.1重量份的咪唑类固化催化剂（四国化成股份有限公司制2PZ）、0.05重量份的湿润分散剂（楠本化成股份有限公司制DISPARLON 1850）、7重量份的作为溶剂的乙二醇单丁基醚（三协化学股份有限公司制丁基溶纤剂），以及作为硅烷偶联剂的3-（2-氨基乙基）氨基丙基三甲氧基硅烷2重量份（东丽·道宁股份有限公司制Z-6020）。然后将这些成分均匀地分散而制成绝缘粘合剂2。

层合工序S2

辊状的导体箔14是使用宽500mm、厚70μm的铜箔，一边将其连续地抽出一边利用刮涂法将A阶段状态的绝缘粘合剂2以宽480mm、厚100μm连续成形在铜箔上。

第一固化工序S3～剪裁工序S4

之后，利用加热固化炉9使绝缘粘合剂2连续地固化成B阶段状态，形成绝缘粘合层2a。接着，将铜箔与B阶段状态的绝缘粘合层2a的复合体5剪裁成宽500mm、长500mm的片状。此时，B阶段状态的绝缘粘合层2a的反应起始温度为95℃，固化率为64％。

金属基材层合工序S5～第二固化工序S6

在剪裁成片状的导体箔（铜箔）1与B阶段状态的绝缘粘合层2a的复合体5上，层合作为金属基材6的经过了脱脂处理的铝板（厚1.0mm、宽500mm、长500mm）。之后，在25mmHg的减压环境下，在190℃、3MPa的条件下进行3小时加热加压处理，得到实施例1的金属基底基板。

图案形成工序S7

在通过网版印刷将蚀刻抗蚀剂形成于由前述的方法制造的实施例1的金属基底电路基板的导体箔（铜箔）1上之后，以氯化铁蚀刻液腐蚀溶解导体箔，再以碱性水溶液剥离蚀刻抗蚀剂，形成导体图案。

被膜形成工序S8

在利用相片显影法形成有机绝缘被膜19之后，通过模具加工成所期望的大小（10mm×460mm），从而形成实施例1的金属基底电路基板。

（实施例2）

除了在将导体箔（铜箔）1与B阶段状态的绝缘粘合层2a的复合体5剪裁成片状之前层合作为金属基材6的铝板（厚1.0mm、宽500mm、长500mm）以外，其余均以和实施例1同样的方法及条件，制作实施例2的金属基底基板及金属基底电路基板。

（实施例3）

除了在第二固化工序S6时，在大气压（760mmHg）下以190℃、3MPa进行3小时的加热加压处理之外，其余均以和实施例1同样的方法及条件，制作实施例3的金属基底基板及金属基底电路基板。

（实施例4）

除了在绝缘粘合剂2中相对于双酚A型环氧树脂（大日本油墨化学工业股份有限公司制EPICLON-828）100质量份，添加70质量份的苯氧基树脂（东都化成制FX316）之外，其余均以和实施例1同样的方法及条件，制作实施例4的金属基底基板及金属基底电路基板。此时，B阶段状态的绝缘粘合层2a的反应起始温度为110℃，反应率为63％。

（实施例5）

除了在绝缘粘合剂2中相对于酚醛清漆树脂（明和化成股份有限公司制HF-4M）100质量份，添加40质量份的3-十二烷基琥珀酸酐之外，其余均以和实施例1同样的方法及条件，制作实施例5的金属基底基板及金属基底电路基板。此时，B阶段状态的绝缘粘合层2a的反应起始温度为90℃，反应率为64％。

（比较例1）

除了在第一固化工序S3中，利用加热固化炉9使导体箔（铜箔）1上的绝缘粘合剂2固化后的固化率是3％不同之外，其余是以和实施例1同样的方法及条件，制作比较例1的金属基底基板及金属基底电路基板。

（比较例2）

除了在第一固化工序S3中，利用加热固化炉9使导体箔（铜箔）1上的绝缘粘合剂2固化后的固化率是83％之外，其余均以和实施例1同样的方法及条件，制作比较例2的金属基底基板及金属基底电路基板。

其次，将通过前述的方法所制作的实施例1～5及比较例1、2的金属基底基板及金属基底电路基板，利用以下所示的方法进行评价。

＜耐电压＞

针对实施例及比较例的各金属基底基板，将导体箔与金属基材间的施加开始电压设为0.50kV，每20秒升压0.20kV，测定绝缘粘合层的绝缘未破坏的最大电压。

＜铜箔剥离强度＞

针对实施例及比较例的各金属基底基板，测定将宽10mm的导体箔以50mm/分钟的速度剥离50mm时的荷重的最低值。

＜热传导率＞

利用腐蚀溶解从实施例及比较例的各金属基底基板除去金属基材6和导体箔1，取出绝缘粘合层。然后以氙气闪光灯法（NETZSCH股份有限公司制LFA 447Nanoflash）测定该绝缘粘合层的热传导率。

＜空隙率＞

空隙率根据下述数学式1算出。具体而言，是利用腐蚀溶解从实施例及比较例的各金属基底基板除去金属基材6和导体箔1，取出绝缘粘合层。然后，由C阶段状态的绝缘粘合层切出1cm的四方形，利用光学显微镜（100倍）对其表面进行观察，根据空隙的数量和直径求出空隙的体积，并通过下述数学式1算出空隙率。

[数学式1]

空隙率（％）＝（空隙的体积/C阶段状态的绝缘粘合层的体积）×100

＜最高温度＞

通过网版印刷方式在实施例及比较例的各金属基底电路基板的导体图案上的电子部件安装部印刷了锡膏之后，安装LED（日亚化学股份有限公司制NESW425C）并进行了回流加热。然后，对安装有LED的金属基底电路基板测定施加电压后的LED及电路基板的最高温度。此外，LED及电路基板的温度是通过红外线热曲线图（山武商会FLIR SC600）进行测定。

以上的结果汇总并示出于下述表1。

[表1]

如上述表1所示，第一固化工序后的绝缘粘合层未成为B阶段状态的比较例1的金属基底基板，第一固化工序后的绝缘粘合层成为C阶段状态的比较例2的金属基底基板，其空隙率高到1.2％以上。另外，这些比较例1、2的金属基底基板的耐电压及热传导率也差，散热性也不充分。

而在实施例1～5的金属基底基板及金属基底电路基板中，显示出耐电压、铜箔剥离强度皆为良好值。另外，表示空隙的比例的空隙率也在0.01％以下，且最高温度也较低、散热性良好。

由以上的结果可确认，按照本发明，可制造出绝缘粘合层中不残存空隙、高质量且高散热的金属基底基板及金属基底电路基板。

Claims (9)

1.一种金属基底基板的制造方法，是在金属基材上按顺序层合绝缘粘合层和导体层而制造金属基底基板的方法，该金属基底基板的制造方法包括：

分散工序，使分散相分散在含有湿润分散剂且构成所述绝缘粘合层的绝缘粘合剂的分散介质中；

层合工序，一边抽出辊状的导体箔，一边在所述导体箔上层合所述绝缘粘合剂；

第一固化工序，加热导体箔上的绝缘粘合剂使其固化至B阶段状态，形成导体箔和B阶段状态的绝缘粘合层的复合体；

金属基材层合工序，在所述B阶段状态的绝缘粘合层上层合金属基材以获得层合体；以及

第二固化工序，在70～260℃、0.1～10MPa的条件下对所述层合体加热加压，使B阶段状态的绝缘粘合层固化至C阶段状态，

在所述绝缘粘合剂中，分散介质的树脂成分为环氧树脂，并含有35～80体积％的无机填料作为分散相。

2.如权利要求1所述的金属基底基板的制造方法，还包括：

片状剪裁工序，将所述第一固化工序后的复合体或所述金属基材层合工序后的层合体，剪裁成片状。

3.如权利要求1或2所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

在所述第一固化工序中，将所述绝缘粘合层的固化反应率设为50～70％，将反应起始温度设为60℃以上。

4.如权利要求3所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

在通过所述第一固化工序所获得的复合体中，B阶段状态的绝缘粘合层的反应起始温度在60～250℃。

5.如权利要求4所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

在通过所述第二固化工序所获得的层合体中，C阶段状态的绝缘粘合层的热传导率是1.0～15.0W/(m·K)。

6.如权利要求5所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

所述绝缘粘合层的厚度为40～250μm，所述绝缘粘合层的热传导率为2.0W/(m·K)以上。

7.如权利要求1所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

在30mmHg以下的减压环境气体下进行所述第二固化工序。

8.如权利要求1或2所述的金属基底基板的制造方法，其特征在于，

在所述导体箔的层合所述绝缘粘合剂的面上实施选自脱脂处理、喷砂、蚀刻、电镀、以及使用偶联剂的底涂处理中的至少一种表面处理。

9.一种金属基底电路基板的制造方法，包括：

图案形成工序，是在通过权利要求1至8中任意一项所述的金属基底基板的制造方法所制造的基板的导体箔上，形成导体图案；以及

被膜形成工序，在所述导体图案上形成有机绝缘被膜。