ES2628860T3

ES2628860T3 - Método de fabricación de substrato base metálico y método de placa de circuito de fabricación

Info

Publication number: ES2628860T3
Application number: ES11780455.9T
Authority: ES
Inventors: Taiki Nishi; Takeshi Miyakawa; Katsunori Yashima; Kensuke Okoshi; Hidenori Ishikura
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: JP5545983B2; KR101829195B1; TW201212765A; EP2571342A1; EP2571342A4; TWI504327B; CN102907186A; US8796145B2; WO2011142198A1; US20130056439A1; EP2571342B1; CN102907186B; JP2011238729A; KR20130081655A

Abstract

Un método de fabricación de un sustrato a base de metal (14) que tiene una capa adhesiva aislante (2b) y una lámina conductora (1) laminada en este orden sobre un material a base de metal (6), que comprende: una etapa de dispersión (S1) de la dispersión de una fase dispersa en un medio adhesivo de dispersión aislante que contiene un dispersante de humectación y constituye un adhesivo aislante (2), en el que el medio adhesivo de dispersión aislante comprende una resina epoxi, un catalizador de curado, y un disolvente, en el que el disolvente está presente en partes en peso o menos, basado en la cantidad total del medio de adhesivo de dispersión aislante; una etapa de laminación (S2) de laminar el adhesivo aislante (2) sobre la lámina de conductor (1) por alimentación de la lámina conductora en forma de rollo; una primera etapa de curado (S3) de curar el adhesivo aislante (2) sobre la lámina de conductor (1) bajo calor en un estado de etapa B y formando así un compuesto (5) de la lámina conductora (1) y la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B; una etapa de laminación de material a base de metal (S5) de laminar el material a base de metal (6) sobre la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B para dar un laminado (7); y una segunda etapa de curado (S6) de curar la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B en el estado de la etapa C (2b) por la presurización de calor del laminado (7) bajo la condición de 70 a 260°C y 0,1 a 10 MPa.

Description

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Metodo de fabricacion de substrato base metalico y metodo de placa de circuito de fabricacion

Campo tecnico

[0001] La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal y un metodo de fabricacion de una placa de circuito usando el sustrato a base de metal producido por el metodo. Mas especfficamente, se refiere a un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal para el montaje de componentes electronicos generadores de calor, tales como diodos emisores de luz (LED) y un metodo de fabricacion de una placa de circuito.

Tecnica de fondo

[0002] Recientemente, junto con aumento de la densidad, la integracion, la produccion y otros de los componentes electronicos, tales como elementos semiconductores, medidas al calor liberado a partir de estos componentes electronicos son cada vez mas importante y existe un creciente interes en sustratos de base de metal superiores en la eficiencia de la disipacion de calor. En particular, puesto que LEDs, que se utilizan en la iluminacion, generan mucho calor, las placas de circuitos a base de metal se han utilizado para LEDs para mejorfa en la fiabilidad y la vida. Por lo tanto, hay una necesidad de metodos para fabricar eficientemente un sustrato a base de metal y una placa de circuito, que son superiores en calidad y de bajo costo.

[0003] Propuesto hasta ahora era un metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal mediante la formacion de una capa aislante de silicona transparente reticulada mediante el recubrimiento de una silicona reticulable sobre una base metalica de aluminio o de una aleacion de aluminio y formando un circuito directamente sobre el mismo (vease, por ejemplo, JP 2005-268405 A). Tambien se propuso un metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal por laminacion y la integracion de una hoja de adhesion de una resina aislante y una carga inorganica y, ademas, una hoja de metal en un tablero de metal, en ese orden (vease, por ejemplo, JP 2009-49062 A) 2).

[0004] JP 08-323918 A describe un metodo de fabricacion de una hoja de material compuesto que comprende una capa de adhesivo a base de resina-epoxi laminado sobre un material de base de lamina de cobre. La composicion de resina libre de disolvente que comprende una resina ter- mosetting (resina epoxi), un agente de curado, un acelerador de curado, las partfculas finas inorganicas, se reviste sobre la lamina de cobre por un proceso de rodillo y se cura.

[0005] US 4.853.277 A describe (a) revestir una resina epoxi que contiene la formulacion sobre un sustrato inicial que actua como un substrato de transferencia, (b) secar el revestimiento, (c) transferir el revestimiento sobre un sustrato resinoso, (d) curar parcialmente el revestimiento, ( e) grabado de la superficie del recubrimiento expuesta para producir una superficie microporosa, y (f) depositar metal sobre la superficie microporosa para formar una capa conductora con microformaciones que se extienden en los rebajes de la superficie microporosa.

Resumen de la invencion

Problema tecnico

[0006] Sin embargo, los metodos convencionales de fabricacion de una placa de circuito a base de metal descritos anteriormente tenfan los siguientes problemas: los metodos para el revestimiento de una composicion de resina, que constituye una capa aislante, sobre una base metalica, tales como el descrito en el documento JP 2.005 hasta 268.405 A, tienen el problema de la dificultad en el recubrimiento de rollo continuo y por lo tanto la baja productividad, cuando el espesor de la base de metal es grande.

[0007] Alternativamente, el metodo de produccion descrito en el documento JP 2009-49062 permite una produccion estabilizada en los pasos simples y convenientes pero, puesto que la placa de metal, hoja de adhesion y de hoja de metal, que son todas las hojas en forma de hoja, son mas bajas en el manejo de la eficiencia, el metodo es desventajoso desde el punto de la productividad. Ademas, los metodos tradicionales de produccion tenfan un problema de que, si se anade una carga inorganica a una composicion de resina que constituye la capa aislante (adhesivo aislante) en una gran cantidad para la mejora de la eficiencia de la disipacion de calor, habfa muchos vacfos que quedaban en la capa adhesiva aislante despues del curado, lo que llevaba a la disminucion de la tension de resistencia al calor y la eficiencia de disipacion.

[0008] Por consiguiente, un objeto principal de la presente invencion es proporcionar un metodo de fabricacion de un sustrato de alta calidad y de alta disipacion de calor de metal-base para el montaje de

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componentes electronicos de generacion de calor que no contiene ningun vacfo restante en la capa adhesiva aislante y un metodo de fabricacion de una placa de circuito.

Solucion al problema

[0009] El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal segun la presente invencion es un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal que tiene una capa adhesiva aislante y una lamina de conductor laminado en este orden sobre un material a base de metal, que comprende: una etapa de dispersion de dispersar una fase dispersa en un medio adhesivo de dispersion aislante que contiene un dispersante de humectacion y constituye un adhesivo aislante, en el que el medio aislante de dispersion de adhesivos comprende una resina epoxi, un catalizador de curado, y un disolvente, en el que el disolvente esta presente a 10 partes en peso o menos, basado en la cantidad total del medio de adhesivo de dispersion aislante; una etapa de laminacion de laminacion del adhesivo aislante sobre la lamina de conductor como la alimentacion de la lamina de conductor en forma de rollo; una primera etapa de curado de curar el adhesivo aislante sobre la lamina de conductor bajo calor en el estado de etapa B y por lo tanto formar un material compuesto de la lamina de conductor y la capa adhesiva aislante en el estado de etapa B; un paso de material de laminacion a base de metal de laminar el material a base de metal sobre la capa adhesiva aislante en el estado de etapa B y por lo tanto la formacion de un laminado; y una segunda etapa de curado para curar la capa adhesiva aislante en el estado de etapa B en el estado de la etapa C mediante presurizacion de calor del laminado bajo la condicion de 70 a 260°C y de 0,1 a 10 MPa.

[0010] El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal puede comprender adicionalmente una etapa de corte de lamina de cortar el material compuesto despues de la primera etapa de curado o el laminado despues de la etapa de laminado de material a base de metal en forma de artfculos en forma de lamina.

[0011] Ademas, la fase dispersa del adhesivo aislante puede contener una carga inorganica, en la que el adhesivo aislante comprende de 35 a 80% en volumen de la carga inorganica.

[0012] Ademas, en el compuesto obtenido en la primera etapa de curado, la capa adhesiva aislante en el estado de etapa B puede tener una temperatura de reaccion de partida de 60 a 250°C.

[0013] Ademas, en el laminado obtenido en la segunda etapa de curado, la capa adhesiva aislante en el estado de etapa C puede tener una conductividad termica de 1,0 a 15,0 W/(mK).

[0014] El metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal segun la presente invencion comprende una etapa de modelado de formar un modelo de conductor sobre la lamina de conductor de la placa producida por el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal descrito anteriormente y un paso de formacion de pelfcula de formacion de una pelfcula aislante organica sobre la plantilla de conductor.

[0015] El termino "estado de etapa B," tal como se utiliza en la presente invencion, es un estado semi- curado del adhesivo aislante, en el que el adhesivo aislante es solido a temperatura normal (25°C) y se funde de nuevo cuando se calienta a alta temperatura (60°C o superior), y cuantitativamente, significa un estado con una velocidad de curado de 5 a 80%.

[0016] Alternativamente, el "estado de etapa C" es un estado, en el que el adhesivo aislante es insoluble y infusible despues de casi finalizacion de la reaccion de curado del adhesivo, y cuantitativamente, significa un estado con una velocidad de curado de 80% o mas.

Efectos ventajosos de la invencion

[0017] Es posible de acuerdo con la presente invencion producir eficientemente una alta calidad y el sustrato a base de metal de alta disipacion de calor y una placa de circuito a base de metal que se utilizan para el montaje de componentes electronicos de generacion de calor y no contienen vacfo restante en la capa adhesiva aislante.

Breve descripcion de los dibujos

[0018]

Fig. 1 es una vista en seccion transversal esquematica que ilustra la configuracion de un sustrato a base de metal de acuerdo con la primera realizacion de la presente invention.

Fig. 2 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de fabricacion del sustrato a base de metal de acuerdo con la primera realizacion de la presente invencion.

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Fig. 3 es una vista en seccion transversal esquematica que muestra una etapa S2 de laminacion a una etapa de laminado de material S5 a base de metal en la Fig. 2.

Fig. 4 es una vista en seccion transversal esquematica que muestra una segunda etapa de curado S6 en la Fig. 2.

Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal segun una forma de realizacion modificada de la primera realizacion de la presente invencion.

Fig. 6 es una vista esquematica que muestra una etapa de laminado S12 a una etapa de corte S15 en la Fig. 5.

Fig. 7 es una vista en seccion transversal esquematica que ilustra la configuracion de una placa de circuito a base de metal de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invention.

Fig. 8 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal de acuerdo con la segunda realizacion de la presente invencion.

Descripcion de las realizaciones

[0019] De aquf en adelante, las realizaciones favorables de la presente invencion se describiran en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, se debe entender que la presente invencion no se limita a las realizaciones descritas a continuacion.

(Primera forma de realizacion)

[0020] Se describira primero un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion. Fig. 1 es una vista en seccion transversal esquematica que ilustra la configuracion del sustrato a base de metal en la presente realizacion. Como se muestra en la Fig. 1, el sustrato a base de metal 14 en la presente realizacion tiene una capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C formada sobre un material a base de metal 6 y una lamina de conductor 1 formada sobre la misma.

[Material a base de metal 6]

[0021] El material para el material a base de metal 6 no esta particularmente limitado, pero preferiblemente de aluminio, hierro, cobre, acero inoxidable o una aleacion del mismo. El aluminio es particularmente preferible en que el equilibrio entre la eficiencia de disipacion de calor, el precio, la ligereza y capacidad de procesamiento es favorable. Ademas, para la mejora de la adherencia a la capa adhesiva aislante 2b, se aplica deseablemente un tratamiento de la superficie del material a base de metal 6 frente a la capa adhesiva aislante 2b, por ejemplo, por tratamiento de alumita, tratamiento de desengrasado, con chorro de arena, ataque qufmico, varios tipos de tratamiento de chapado, o tratamiento de imprimacion con un agente de acoplamiento.

[0022] Por otro lado, el espesor del material a base de metal 6 se puede variar adecuadamente de acuerdo con las condiciones para el sustrato a base de metal y la placa de circuito a base de metal producida, pero preferiblemente 0,15 mm o mas, particularmente preferiblemente de 0,2 mm o mas. Esto es porque, cuando el espesor del material a base de metal 6 es demasiado pequeno, el producto intermedio puede arrugarse o plegarse mas facilmente durante la manipulacion en las etapas de produccion, y, alternativamente, cuando el espesor del material a base de metal 6 es demasiado grande, la masa de la junta aumenta excesivamente.

[0023] La rugosidad superficial de la superficie de la base de metal de material 6 que se adhiere a la capa adhesiva aislante 2b es preferiblemente 0,1 a 15 pm como rugosidad de promedio de diez puntos (Rz). Cuando la cara adhesiva tiene una gran rugosidad de la superficie de mas de 15pm como Rz, el material a base de metal puede no estar unido a la capa adhesiva aislante 2b en una adhesividad suficiente. Alternativamente, cuando la cara adhesiva tiene una pequena rugosidad superficial de menos de 0,1 pm como Rz, puede haber mas microhuecos generados mas facilmente en la interfaz con la capa de adhesivo aislante 2b, que puede dar lugar a la disminucion de la tension no disruptiva.

[Capa adhesiva aislante 2b]

[0024] La capa adhesiva aislante 2b esta formada con un adhesivo aislante, por ejemplo de una resina epoxi, que contiene una carga inorganica dispersada en la misma, que esta en el estado de etapa C. El "estado de etapa C" es el estado en el que el adhesivo aislante es insoluble y infusible despues de casi finalizacion de la reaccion entre la resina epoxi, el agente de curado y el catalizador de curado en el mismo. Especfficamente, el estado de etapa C es el estado en el que casi no hay generacion de calor

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observado cuando el adhesivo se cura bajo calor en Calorfmetro Diferencial de Barrido (DSC) y por lo tanto corresponde al estado con una velocidad de curado de 80% o mas.

[0025] La "velocidad de curado" es la proporcion del calor exotermico durante el curado por calor del adhesivo aislante despues del tratamiento termico, en comparacion con 100 del calor exotermico durante el calentamiento de curado de su adhesivo aislante sin reaccionar, y el calor exotermico puede determinarse por DSC.

[0026] El espesor de la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C es preferiblemente de 40 a 250 pm desde los puntos de vista de soportar tension y eficiencia en la disipacion de calor. En ocasiones es diffcil obtener tension de soporte deseada cuando el espesor de la capa adhesiva aislante 2b es menor que 40 pm, mientras que la capa adhesiva aislante 2b puede haber aumentado la resistencia termica y, por tanto disminuido la eficiencia de disipacion de calor cuando el espesor de la capa adhesiva aislante 2b es mas de 250 pm.

[0027] La conductividad termica de la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C es preferiblemente de 1,0 W/(mK) o mas, mas preferiblemente de 2,0 W/(mK). Alternativamente, la tension de la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C es preferiblemente de 1,0 kV o mas, mas preferiblemente de 2,0 kV o mas. Por lo tanto, es posible obtener una placa de circuito a base de metal de mayor calidad y disipacion de calor superior.

[Lamina de circuitos 1]

[0028] Una lamina o una lamina revestida por ejemplo de aluminio, hierro, cobre, acero inoxidable o una aleacion del mismo se pueden usar como la lamina de conductor 1 y, en particular, una lamina de cobre se utiliza favorablemente a partir de los puntos de vista de conductividad electrica y la eficiencia de disipacion de calor. Para la mejora de la adhesividad a la capa adhesiva aislante 2b, la superficie de la lamina de conductor 1 frente a la capa adhesiva aislante 2b es deseable, por ejemplo, mediante tratamiento de desengrasado, chorro de arena, tratado en superficie, diferentes tipos de tratamiento de chapado, o tratamiento de cebador con un agente de acoplamiento.

[0029] La rugosidad superficial de la superficie de la lamina de conductor 1 que se adhiere a la capa adhesiva aislante 2b es preferiblemente 0,1 a 15 pm como rugosidad de promedio de diez puntos (Rz). Cuando la superficie de la cara adhesiva es aspera, mas especfficamente cuando la rugosidad de promedio de diez puntos (Rz) de la misma es de mas de 15pm, la lamina de conductor no puede estar unida a la capa adhesiva aislante 2b en una adhesividad suficiente. Alternativamente, cuando la superficie de la cara adhesiva es densa, mas especfficamente cuando la rugosidad de la superficie es inferior a 0,1pm, puede haber mas microhuecos generados mas facilmente en la interfaz con la capa de adhesivo aislante 2b, que puede dar lugar a la disminucion de tension no disruptiva.

[0030] El espesor de la lamina de conductor 1 no esta particularmente limitado y se puede variar adecuadamente de acuerdo con los requisitos para el sustrato a base de metal y la placa de circuito a base de metal producida, pero preferiblemente 0,018 a 0,5 mm, con especial preferencia 0,035 a 0,14 mm. Cuando el espesor de la lamina de conductor 1 es demasiado pequeno, el producto intermedio puede ser arrugado o plegado mas facilmente, causando defectos durante su manipulacion en las etapas de produccion. Alternativamente cuando el espesor de la lamina de conductor 1 es demasiado grande, puede dar lugar a disminucion de la productividad.

[0031] De aquf en adelante, se describira un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal 14 segun la presente forma de realizacion. Fig. 2 es un diagrama de flujo que muestra el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal en la presente realizacion. Ademas, la Fig. 3 es una vista en seccion transversal esquematica que muestra una etapa S2 de laminacion a una etapa de material laminado a base de metal S5, y la Fig. 4 es una vista en seccion transversal esquematica que muestra una segunda etapa de curado S6.

[0032] Como se muestra en la Fig. 2, en el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal 14 en la presente realizacion, una etapa de componentes de dispersion de un adhesivo aislante 2 (etapa de dispersion S1), una etapa de laminar el adhesivo aislante 2 sobre una lamina de conductor 1 (etapa aislante de laminado de adhesivo S2), una etapa de formacion de una capa adhesiva aislante 2a en el

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estado de etapa B calentando el adhesivo aislante 2 (primera etapa de curado S3), una etapa de cortar el material compuesto 5 de la lamina de conductor 1 y la capa adhesiva aislante 2a en una longitud particular (etapa de corte S4), una etapa de laminacion de un material a base de metal 6 sobre la capa adhesiva aislante 2a (etapa de laminado de material a base de metal S5), y una etapa de conversion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B a la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C por presurizacion de calor bajo una condicion particular (segunda etapa de curado S6) se llevan a cabo en ese orden.

[Etapa de dispersion S1]

[0033] La etapa de dispersion S1 es una etapa de dispersar los componentes para el adhesivo aislante 2 de manera uniforme y se anade un dispersante humectante al adhesivo aislante 2 para la mejora del estado de dispersion. Cuando el adhesivo aislante 2 se divide en un "medio de dispersion" y una "fase dispersa" y estas dos fases se describen por separado, la etapa de dispersion Si es una etapa de dispersar la fase dispersa de manera uniforme en el medio de dispersion, que comprende una etapa de la homogeneizacion de la fase dispersa por la fuerza mecanica principalmente de la fuerza de cizallamiento y la dispersion de la fase dispersa en el medio de dispersion y una etapa de humedecer la superficie de la fase dispersa con el medio de dispersion. Ademas, la etapa de dispersion Si comprende preferiblemente una etapa de humedecer la fase dispersa con el medio de dispersion y una etapa de estabilizacion de la fase dispersa en el medio de dispersion mediante la prevencion de la reagregacion o sedimentacion de los mismos, especfficamente una etapa de impedir la reagregacion o sedimentacion del material de carga.

[0034] El dispersante humectante es eficaz en la mejora de la humedad y la estabilidad de la superficie de la fase dispersa y por lo tanto en la supresion de la generacion de vacfo. El dispersante humectante para su uso en la presente realizacion puede ser cualquier dispersante humectante si se orienta en la superficie de la fase dispersa y asegura suficiente humedad y la estabilidad de la fase dispersa en el medio de dispersion, y por ejemplo, compuestos de copolfmero que tienen grupos de acido o base tales como amino, amida, aminoamida, acido fosforico o grupos de carboxilo como grupos adsorbentes pueden ser utilizados. En la etapa de dispersante Si, el dispersante humectante se usa preferiblemente en combinacion con un agente de ajuste superficial, un agente antiespumante, un agente de acoplamiento de silano y otros.

[0035] El "medio de dispersion" en los adhesivos aislantes 2 comprende, por ejemplo, una resina epoxi, un agente de curado, un catalizador de curado, un disolvente y otros.

Resinas epoxi

[0036] La resina epoxi proporciona propiedades electricas necesarias para placas de circuito impreso para el montaje de componentes electronicos de generacion de calor, adhesividad a la lamina de conductor o material a base de metal, resistencia al calor y otros. Los ejemplos tfpicos de los mismos incluyen resinas de tipo bisfenol A, resinas epoxi de tipo bisfenol F, resinas epoxi polifuncionales (resinas epoxi de cresol novolac, resinas epoxi de tipo diciclopentadieno, por ejemplo), resinas epoxi cicloalifaticas, resinas epoxi de glicidilo de tipo ester, resinas epoxi de tipo amina glicidilo y similares. Resinas epoxi de tipo bisfenol A o F, que son bien equilibradas en propiedades, incluyendo la adhesividad, resistencia al calor, propiedades electricas, flexibilidad y coste, son preferibles y, en particular, aquellas resinas que tienen una equivalencia de epoxido de 400 o menos son mas preferibles.

[0037] Para la mejora de la estabilidad de almacenamiento y capacidad de moldeo en la etapa de presurizacion de calor de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B, una resina epoxi A de alto peso molecular de bisfenol o tipo F puede anadirse al adhesivo aislante 2, ademas de la resina epoxi descrita anteriormente. La equivalencia epoxi en tal caso es preferiblemente de 800 o mas.

Catalizador de curado

[0038] El agente de curado mezclado en el adhesivo aislante 2 es preferiblemente un agente que acelera la reaccion de auto-polimerizacion de grupos epoxi, reaccion de adicion entre los grupos epoxi y compuestos de hidrogeno activo y la reaccion de copolicondensacion de grupos epoxi con grupos anhfdridos de acido y controla la temperatura de inicio de la reaccion a alrededor de 60°C. Los ejemplos tfpicos de los mismos incluyen aminas terciarias, imidazoles, sales de boro de compuestos de onio y similares.

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[0039] La "temperatura inicio de la reaccion" es la temperatura en la interseccion entre la linea de base y la linea tangente trazada en el punto de infeccion de la curva ascendente en la curva exotermica obtenida mediante curado por calor del adhesivo aislante 2 por

DSC.

Agente de curado

[0040] La resina epoxi se puede curar solamente usando el catalizador de curado descrito anteriormente, pero un agente de curado tambien se puede usar adicionalmente. Si se anade un agente de curado para el adhesivo aislante 2, es deseablemente mezclado en una cantidad tal que la equivalencia de hidrogeno activo (o equivalencia anhidrido de acido) del agente de curado se convierte en 0,01 a 3,0 con respecto a 1 de la equivalencia epoxi de la resina epoxi.

[0041] Los ejemplos de los agentes de curado que constituyen el "medio de dispersion" incluyen compuestos de hidrogeno activo reactivos con grupos epoxi (compuestos que tienen grupos amino, carboxilo, hidroxilo, tiol u otros grupos), compuestos que contienen grupos anhidrido de acido y similares. En particular, los compuestos que tienen grupo hidroxilo y/o grupo carboxilo, anhfdridos de acido, o compuestos que tienen uno, dos o mas de ellos, que son todos mayores en la temperatura de inicio de reaccion con grupos epoxi, son preferibles.

[0042] Si se proporciona manejabilidad favorable a la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B, el agente de curado es preferiblemente un compuesto que contiene anillos alifaticos, cadenas alifaticas, polialquilenglicoles o similares, que son superiores en la flexibilidad, en la cadena principal. Los ejemplos tfpicos de los mismos incluyen anhidrido 3-dodecilsuccfnico, polianhfdridos de acidos alifaticos dibasicos y similares.

Disolvente

[0043] El disolvente que constituye el "medio de dispersion" puede ser cualquier disolvente si se disuelve la resina epoxi y el agente de curado y, por ejemplo, etilenglicol monobutileter puede ser utilizado. La tasa de mezcla del disolvente es preferiblemente 10 partes en peso o menos con respecto a la cantidad total de la resina epoxi, el agente de curado y el material de carga inorganico. El uso de una cantidad excesiva de disolvente puede hacer que sea diffcil de quitar microhuecos a presion reducida en el paso de adhesivo de laminacion aislante S2 descrito a continuacion.

[0044] La fase dispersa es, preferentemente, una carga inorganica electricamente aislante y superior en conductividad termica y ejemplos de tales cargas inorganicas incluyen sflice, alumina, nitruro de aluminio, nitruro de silicio, nitruro de boro, oxido de magnesio, oxido de berilio y similares.

[0045] La carga inorganica se mezcla deseablemente en el adhesivo aislante 2 en una cantidad tal que el contenido de carga inorganica es de 35 a 80% en volumen con respecto al volumen total de la capa adhesiva aislante 2b formada. Un contenido de relleno inorganico en la capa adhesiva aislante 2b a menos de 35% en volumen hace que sea diffcil obtener la conductividad termica necesaria. Alternativamente, un contenido de carga inorganica de mas de 80% en volumen hace la dispersion altamente viscosa, dando lugar a una mas facil generacion de microhuecos durante la preparacion de la capa adhesiva aislante 2a o 2b y posiblemente afecta a la tension no disruptiva y la adhesividad de la capa. Ademas para la prevencion del engrosamiento de la dispersion por la carga inorganica y la supresion de la generacion de microhuecos, dos o mas cargas inorganicas diferentes en diametro de partfcula se anaden deseablemente como mixtas.

[0046] El aparato de dispersion para su uso en la etapa de dispersion S1 puede ser cualquier aparato si da fuerza de cizallamiento suficiente para homogeneizacion y dispersion de la fase dispersa en el medio de dispersion y, por ejemplo, la dispersion de aparatos tales como molinos de perlas, amasadoras, molinos de tres rodillos, extrusoras de amasado uniaxiales, extrusoras de amasado biaxiales y agitadores planetarios pueden utilizarse.

[0047] Ademas, es preferible, en el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal en la presente realizacion, reducir aun mas el numero de huecos por uno o mas medios, por ejemplo por tratamiento bajo vacfo, la onda ultrasonica, la fuerza centrffuga, la vibracion y/o el calor, al final de la etapa de dispersion S 1.

[Etapa aislante de laminacion de adhesivo S2]

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[0048] Como se muestra en la Fig. 3, la etapa aislante de laminacion de adhesivo S2 es una etapa de laminacion del adhesivo aislante 2 preparado en la etapa de dispersion S1 descrita anteriormente sobre una lamina de conductor 1 como la alimentacion de la lamina de conductor en forma de rollo 1. Los medios adecuados, tales como recubridor de troquel, recubridor de coma, recubridor de rollo, recubridor de bar, revestidora de huecograbado, revestidor de troquel simultaneo, revestidor de cortina, revestidor de rasqueta, aplicador por pulverizacion o impresora de la pantalla, es aplicable como los medios para unidad formadora de capa de adhesivo aislante 8 utilizada en la etapa aislante de laminado de adhesivo S2.

[0049] Tambien es posible, mediante la mejora de la humedad hacia el adhesivo aislante 2 de la cara de laminado de adhesivo con celofan aislante de la lamina de conductor 1, para reducir la incorporacion de vacfos en la interfase entre el adhesivo aislante 2 y la lamina 1 del conductor durante la laminacion de los aislantes adhesivas 2. Ejemplos de los metodos de mejora de la humedad al adhesivo aislante 2 incluyen los dos metodos siguientes y estos metodos pueden llevarse a cabo solos o en combinacion.

[0050]

(1) Metodo de mejora de la humedad al adhesivo aislante 2 mediante el procesamiento de la cara de recubrimiento de la lamina conductora en forma de rollo 1 de forma continua por tratamiento con plasma, tratamiento de corona o tratamiento de limpieza de excimer antes de la laminacion del adhesivo aislante 2,

(2) Metodo de mejora de la humedad a la cara de recubrimiento de la lamina de conductor 1 mediante la reduccion de la viscosidad del adhesivo aislante 2 por calentamiento de la unidad formadora continua de capa de adhesivo aislante 8.

[Primera etapa de curado S3]

[0051] Como se muestra en la Fig. 3, la primera etapa de curado S3 es una etapa de calentamiento y curado del adhesivo aislante 2 laminado sobre la lamina de conductor 1 alimentada continuamente en el estado de etapa B y formando asf una capa adhesiva aislante 2a. Por ejemplo, un horno de aire caliente, un horno de infrarrojo lejano o un horno en combinacion de los mismos se pueden utilizar como el horno 9 para calentar el adhesivo aislante 2.

[0052] El "estado de etapa B" es un estado semi-curado, en el que se termina la reaccion entre la resina epoxi, el agente de curado y el catalizador de curado en el adhesivo aislante 2 en progreso por el tratamiento termico antes de la terminacion. Especfficamente, es un estado en el que el adhesivo aislante es solido a temperatura normal (25°C) y se funde de nuevo cuando se calienta a alta temperatura (60°C o superior). Cuantitativamente, es un estado con una velocidad de curado, como se describe en la seccion de velocidad de curado, de 5 a 80%.

[0053] Tambien es posible mejorar la productividad durante la produccion mediante el ajuste de la velocidad de la reaccion en el estado de etapa B. Especfficamente, es posible obtener una superficie de la capa adhesiva aislante libre de pegajosidad en el estado de etapa B mediante el control de la velocidad de reaccion de curado a 50 a 70%. Si se obtiene una superficie libre de pegajosidad, no hay necesidad de uso de un protector de pelfcula, que es deseable desde los puntos de operacion y el coste.

[0054] Ademas, la temperatura de inicio de reaccion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B es deseablemente 60°C o superior. Cuando la temperatura de inicio de reaccion es inferior a 60°C en esta etapa, la reaccion de curado que avanza entre la etapa de laminado de material a base de metal S5 y la segunda etapa de curado S6 descrita a continuacion, dependiendo del entorno de trabajo, y la capa adhesiva aislante fundida 2a en el estado de etapa B no puede mojar la superficie del material a base de metal 6 suficientemente en la segunda etapa de curado S6. Si es asf, hay huecos y separaciones generadas despues de la reaccion de curado en la interfaz entre la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C y el material a base de metal 6, lo que lleva al deterioro de caracterfsticas de soporte de voltaje y adhesividad.

[Etapa de corte S4]

[0055] En la etapa de corte S4, el compuesto 5 de la lamina de conductor 1 y la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B despues de la primera etapa de curado S3 se corta en una longitud particular, para dar productos en forma de hoja. Por ejemplo, un metodo de corte, por ejemplo, mediante el uso de una hoja de sierra giratoria, hoja de cuchillo o cuchilla de cizalla es aplicable como metodo de la unidad de corte 11 para cortar el compuesto 5. Una pelfcula de proteccion de la superficie de material compuesto, tal como de tereftalato de polietileno o polietileno, puede estar formada sobre la

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capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B por un rodillo de presion 10 instalado aguas arriba de la unidad de corte 11.

[Etapa de laminado de material a base de metal S5]

[0056] Como se muestra en la Fig. 3, un material a base de metal 6 se lamina sobre la capa adhesiva aislante 2a, formando un laminado 7 en la etapa de laminado de material a base de metal S5.

[Segunda etapa de curado S6]

[0057] La segunda etapa de curado S6 es una etapa de endurecimiento de la capa de adhesivo aislante 2a en el estado de etapa B en el estado de etapa C mediante presurizacion de calor de laminado 7, formando una capa adhesiva aislante 2b. El metodo no esta particularmente limitado, pero, como se muestra en la Fig. 4, el laminado 7 se calienta preferiblemente bajo presion, ya que se mantiene entre un par de placas de presurizacion de calor 13a y 13b.

[0058] En cuanto a la condicion, entonces, la temperatura de calentamiento esta en el intervalo de 70 a 260°C y la presion en el intervalo de 0,1 a 10 MPa. Por tanto, es posible suprimir la generacion de vacfo y mejorar la adhesividad. Tambien en la segunda etapa de curado S6, la atmosfera se reduce mas preferiblemente a una presion reducida de aproximadamente 40 kPa (30 mmHg) o menos. Es posible hacer que el la adhesiva aislante fundida 2a en el estado de etapa B moje la superficie del material a base de metal 6 de manera suficiente por el tratamiento de laminado 7 tanto bajo calor como presion al mismo tiempo. Tambien es posible eliminar el aire presente en la interfaz entre la superficie de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B y el material a base de metal-6 colocando el laminado 7 bajo una atmosfera de presion reducida de aproximadamente 40 kPa (30 mmHg) o menos. Como resultado, es posible obtener un sustrato a base de metal 14 que no tiene ningun vacfo en la interfaz entre la capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C y el material a base de metal 6 despues de la reaccion de curado de la capa adhesiva aislante 2a y es por tanto favorable en la adhesividad.

[0059] Como se ha descrito anteriormente en detalle, en el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal de la presente realizacion, un adhesivo aislante que contiene un dispersante humectante mezclado y dispersado uniformemente en la misma se lamina sobre una lamina de conductor, formando una capa adhesiva aislante en la etapa de estado B, un material a base de metal se lamina sobre el mismo, y la capa adhesiva aislante se cura en el estado de la fase C bajo una condicion particular, es posible producir un sustrato a base de metal de alta disipacion de calor y de alta calidad y que no contiene vacfo restante en la capa adhesiva aislante.

(Forma de realizacion modificada de la primera realizacion)

[0060] En el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal en la primera realizacion descrita anteriormente, un paso de material de laminacion S5 a base de metal se realiza despues de la etapa de corte S4, pero la presente invencion no se limita a la realizacion y el material a base de metal 6 se puede laminar antes de cortarse. Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal en una forma de realizacion modificada de la primera realizacion de la presente invencion y la fig. 6 es una vista esquematica que ilustra una etapa de laminacion S12 para cortar el paso S15. Los mismos codigos se asignan a las partes en la Fig. 6, que son identicos con los mostrados en el metodo de produccion de la Fig. 3, y se omite descripcion detallada del mismo.

[0061] Tal como se muestra en las Figs. 5 y 6, en el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal en la presente forma de realizacion modificada, un paso de los componentes de dispersion para un adhesivo aislante 2 (etapa de dispersion S11), una etapa de laminar el adhesivo aislante 2 sobre una lamina de conductor 1 (paso aislante adhesivo de laminado S12), una etapa de formacion de una capa de adhesivo aislante 2a en el estado de etapa B calentando el adhesivo aislante 2 (etapa primera de curado S13), una etapa de laminacion de un material a base de metal 6 sobre la capa adhesiva aislante 2a (etapa de laminado de material a base de metal S 14), una etapa de cortar el compuesto 5 de la lamina de conductor 1 y la capa adhesiva aislante 2a en una longitud particular (etapa de corte S15) y una etapa de conversion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B en una capa adhesiva aislante 2b en el estado de etapa C por presurizacion de calor bajo una condicion particular (segunda etapa de curado S16) se llevan a cabo en ese orden.

[0062] Por consiguiente, es posible mejorar la productividad mediante la formacion de una capa de material a base de metal 6 sobre la capa adhesiva aislante 2a y luego cortar el material compuesto. La configuracion y efectos ventajosos distintos de los descritos anteriormente en la presente forma de

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realizacion modificada son los mismos que los descritos anteriormente en la primera forma de realizacion.

(Segunda realizacion)

[0063] De aqrn en adelante, se describira un metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal en una segunda realizacion de la presente invencion. Fig. 7 es una vista en seccion transversal esquematica que ilustra la configuracion de la placa de circuito a base de metal en la presente realizacion. Como se muestra en la Fig. 7, la placa de circuito a base de metal 17 en la presente realizacion es un sustrato a base de metal 14 producido por el metodo descrito anteriormente en la primera forma de realizacion o su forma de realizacion modificada, que lleva un modelo de conductor (no mostrado en la figura) y una peffcula organica aislante 19 formada en la capa adhesiva aislante 2b.

[0064] De aqrn en adelante, se describira el metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal 17 en la segunda realizacion de la presente invencion. Fig. 8 es un diagrama de flujo que muestra el metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal en la presente realizacion. Como se muestra en la Fig. 8, en el metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal en la presente realizacion, una etapa de formacion de un patron conductor sobre la lamina de conductor 1 del sustrato a base de metal 14 producida por el metodo descrito anteriormente en la primera forma de realizacion o su realizacion de modificacion (paso S7 patrones) y una etapa de formacion de una peffcula sobre el patron (etapa formadora de peffcula S8) se llevan a cabo, para producir una placa de circuito a base de metal 17 mostrada en la Fig. 7.

[Etapa de patron S7]

[0065] En la etapa de patron S7, un protector contra corrosivos se forma primero sobre la lamina de conductor 1 del sustrato a base de metal 14 por un metodo de serigraffa o de desarrollo de fotograffa, enmascarando las posiciones predeterminadas de la superficie de la lamina de conductor 1. Parte de la lamina de conductor 1 se corroe y se disuelve en ese estado por ejemplo con un reactivo de ataque de cloruro ferrico, un reactivo de ataque de cloruro cuprico, un grabador de acido peroxido de hidrogeno/acido sulfurico o un reactivo de ataque alcalino, y el protector contra corrosivos se despega. De esta manera, un patron conductor (no mostrado en la Figura) esta formado sobre la capa de adhesivo aislante 2b.

[Etapa formadora de peffcula S8]

[0066] En el paso formador de peffcula S8, una peffcula aislante organica 19 se forma sobre la capa adhesiva aislante 2b y el patron conductor (no mostrado en la figura), por ejemplo, por un metodo de serigraffa o desarrollo de fotograffa.

[0067] La peffcula aislante organica 19 tiene preferiblemente aberturas para la conexion a las partes electronicas en las posiciones particulares. El material para la peffcula aislante organica 19 no esta particularmente limitado, siempre que cumplan los requisitos para las placas de circuitos basados en metales tales como la proteccion de la superficie del tablero de la soldadura utilizada durante el montaje de las piezas. La peffcula aislante organica 19 puede contener adicionalmente un pigmento blanco, tal como oxido de titanio o sulfato de bario anadido para la mejora de la luminosidad de las partes de emision de luz tales como LEDs. Tambien para la mejora de la eficiencia de disipacion de calor, una carga inorganica superior en conductividad termica, tal como sffice, alumina, nitruro de aluminio, nitruro de silicio, nitruro de boro, oxido de magnesio u oxido de berilio, puede anadirse.

[0068] Como se ha descrito anteriormente en detalle, es posible por el metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal en la presente realizacion para producir una placa de circuito a base de metal de alta calidad y de alta disipacion de calor que no contiene ningun vacfo restante en la capa adhesiva aislante 2b, puesto que se utiliza el sustrato a base de metal 14 preparado por el metodo descrito anteriormente en la primera forma de realizacion o su forma de realizacion modificada.

Ejemplos

[0069] De aqrn en adelante, los efectos ventajosos de la presente invencion se describiran espedficamente con referencia a ejemplos y ejemplos comparativos de la presente invencion. En los presentes ejemplos, los sustratos de base de metal y placas de circuitos a base de metal dentro del alcance de la presente invencion se prepararon en los Ejemplos 1 a 5 y las propiedades del mismo se evaluaron. Ademas, los sustratos de base de metal y placas de circuitos a base de metal fuera del alcance de la presente invencion se prepararon en los Ejemplos Comparativos 1 y 2 y las propiedades del mismo se evaluaron de manera similar.

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(Ejemplo 1)

Etapa de dispersion S1

[0070] Se anadio una novolaca fenolica (HF-4M, producido por Meiwa Plastic Industries, Ltd.) como agente de curado para una resina epoxi de bisfenol de tipo A (EPICLON-828, producido por Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) como una prima material de adhesivo aislante en estado de etapa a una relacion de equivalencia de 0,9. Ademas, las partfculas gruesas trituradas de oxido de silicio con un diametro medio de partfcula de 1,2 pm (A-1, producido por Tatsumori Ltd.) y partfculas gruesas trituradas de oxido de silicio que tienen un diametro medio de partfcula de 10 pm (SQ-10, producido por Hayashi-Kasei Co., Ltd.) se combinaron y se mezclaron en el adhesivo aislante a una concentracion de 59% vol (proporcion en peso de partfculas gruesas a partfculas finas: 9:1).

[0071] Ademas, se anadio un catalizador de curado a base de imidazol (2PZ, producido por Shikoku Chemicals Corporation.) En una cantidad de 0,1 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la cantidad total de la resina epoxi, el agente de curado y la carga inorganica; se anadio un dispersante de humectacion (Disperlon 1850, producido por Kusumoto Chemicals, Ltd.) en una cantidad de 0,05 partes en peso; monobutileter de etilenglicol (cellosolve de butilo, producido por Sankyo Chemical Co., Ltd.) se anadio como disolvente en una cantidad de 7 partes en peso; 3-(2-aminoetilo) aminopropiltrimetoxisilano (Z-6020, producido por Dow Corning Toray Co., Ltd.) se anadio como agente de acoplamiento de silano en una cantidad de 2 partes en peso. Estos componentes se dispersaron de manera uniforme, para dar un adhesivo aislante 2.

Etapa de laminacion S2

[0072] Una lamina de cobre (anchura: 500 mm y espesor: 70 pm) se utilizo como la lamina de conductor en forma de rollo 14, y el adhesivo aislante 2 en el estado de etapa A fue formado de manera continua en la lamina de cobre en el tamano de anchura: 480 mm y espesor: 100 pm en un revestidor de cuchilla rascadora, cuando la lamina de cobre se alimento continuamente en el mismo.

Primera etapa de curado S3 para cortar la etapa S4

[0073] Posteriormente, el adhesivo aislante 2 se curo continuamente en el estado de etapa B en un horno de curado por calor 9, formando una capa adhesiva aislante 2a. Despues, el compuesto 5 entre la lamina de cobre y la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B se corto en artfculos en forma de lamina de anchura: 500 mm y longitud: 500 mm. La temperatura de inicio de reaccion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B a continuacion era de 95°C y la velocidad de curado era de 64%.

Etapa de laminacion de material a base de metal S5 a la segunda etapa de curado S6

[0074] Una placa de aluminio desengrasada (espesor: 1,0 mm/anchura: 500 mm/longitud: 500 mm) se lamino como material a base de metal 6 en el compuesto 5 entre la lamina conductora (lamina de cobre) 1 y la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B, que se corto en un artfculo en forma de lamina. El material compuesto entonces se presurizo por calor a 190°C/3 MPa durante 3 horas bajo una presion reducida de 25 mmHg, para dar un sustrato a base de metal del Ejemplo 1.

Etapa de modelado S7

[0075] Un protector contra corrosivo se formo mediante impresion por serigraffa sobre la lamina de conductor (lamina de cobre) 1 de la placa de circuito a base de metal del Ejemplo 1 preparado por el metodo descrito anteriormente y, a continuacion, la lamina de conductor se corroe y se disolvio con un reactivo de agente grabador de cloruro ferrico y el protector contra corrosivo se separo con una solucion acuosa alcalina, formando un patron conductor.

Etapa formadora de pelfcula S8

[0076] Una pelfcula aislante organica 19 se formo por el metodo de revelado fotografico y el material compuesto se proceso en un tamano deseado (10 mmx460 mm) con un molde, para dar una placa de circuito a base de metal del Ejemplo 1.

(Ejemplo 2)

[0077] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del Ejemplo 2 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que una placa de aluminio (grosor: 1,0 mm/anchura: 500 mm/longitud: 500 mm) se lamino como material a base de metal 6 antes

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de que el compuesto 5 entre la lamina conductora (lamina de cobre) 1 y la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B se corto en artfculos en forma de lamina.

(Ejemplo 3)

[0078] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del Ejemplo 3 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que la presurizacion de calor se preformo a presion atmosferica (760 mmHg) y a 190°C/3 MPa durante 3 horas en la segunda etapa de curado S6.

(Ejemplo 4)

[0079] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del Ejemplo 4 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que una resina fenoxi (FX316, producida por Tohto Kasei Co., Ltd.) se anadio al adhesivo aislante 2 en una cantidad de 70 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de una resina epoxi de bisfenol de tipo A (EPICLON-828, producido por Dainippon Ink and Chemicals, Inc.). La temperatura de inicio de reaccion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B a continuacion, era de 110°C y la velocidad de reaccion era de 63%.

(Ejemplo 5)

[0080] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del Ejemplo 5 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que el 3-anhidro dodecilsuccfnico se anadio al adhesivo aislante 2 en una cantidad de 40 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de un novolak fenolico (HF-4M, producido por Meiwa Plastic Industries, Ltd.). La temperatura de inicio de reaccion de la capa adhesiva aislante 2a en el estado de etapa B a continuacion, era de 90°C y la velocidad de reaccion era de 64%.

(Ejemplo Comparativo 1)

[0081] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del ejemplo comparativo 1 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que la velocidad de curado del adhesivo aislante 2 sobre la lamina de conductor (lamina de cobre) 1 era del 3% despues de que se curo en el horno de curado por calor 9 en la primera etapa de curado S3.

(Ejemplo Comparativo 2)

[0082] Un sustrato a base de metal y una placa de circuito a base de metal del Ejemplo Comparativo 2 se prepararon de una manera y en una condicion similar a las del Ejemplo 1, excepto que la velocidad de curado del adhesivo aislante 2 sobre la lamina de conductor (lamina de cobre) 1 era del 83% despues de que se curo en el horno de curado por calor 9 en la primera etapa de curado S3.

[0083] Posteriormente, las propiedades de los sustratos a base de metal y las placas de circuitos a base de metales de los Ejemplos 1 a 5 y Ejemplos Comparativos 1 y 2, que se prepararon por los metodos descritos anteriormente, se evaluaron por los siguientes metodos.

[0084] Una tension soportada de 0,50 kV se aplico primero entre la hoja de conductor y el material a base de metal en cada uno de los sustratos a base de metal de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos y el voltaje se elevo entonces por 0,20 kV cada 20 segundos y se determino la tension maxima a la que la capa adhesiva aislante permanecio resistente a ruptura dielectrica.

[0085] Se determino el valor mfnimo de la carga necesaria para la separacion de una lamina de conductor con una anchura de 10 mm formada en cada uno de los sustratos a base de metal de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos cuando la lamina se desprendio en 50 mm/minuto para una distancia de 50 mm.

[0086] El material a base de metal 6 y la lamina conductora 1 se retiraron de cada uno de los sustratos a base de metal de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos por solubilizacion corrosiva y se separo la capa adhesiva aislante. La conductividad termica de la capa adhesiva aislante se determino a continuacion por el metodo de flash de xenon (LFA 447 NanoFlash, producido por NETZSCH).

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[0087] La tasa de vacfo se calculo de acuerdo a la Formula 1 a continuacion. Especfficamente, el material a base de metal 6 y la lamina conductora 1 se retiraron de cada uno de los sustratos a base de metal de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos por solubilizacion corrosiva y la capa adhesiva aislante se separo. A continuacion, la capa adhesiva aislante en el estado de etapa C se corto en piezas de cuadrado de 1 cm; la superficie se observo al microscopio optico (X100); el volumen vacfo se determino a partir del numero y los diametros de los huecos; y la tasa de vacfo se calculo segun la siguiente Formula 1.

[Formula 1]

Velocidad de vacfo (%) = (Volumen de vacfos/Volumen de capa adhesiva aislante en el estado de etapa C) x 100

[0088] Una pasta de soldadura fue impresa por serigraffa sobre la zona para el montaje de componentes electronicos en un modelo de conductor de cada una de las placas de circuitos a base de metales de los Ejemplos y Ejemplos Comparativos y un LED (NESW425C, producidos por Nichia Corporation) se monto y se sometio a calentamiento de reflujo. Se determinaron las temperaturas maximas del LED y de la placa de circuito, cuando se aplica tension a la placa de circuito a base de metal que lleva el LED. Las temperaturas del LED y la placa de circuito se determinaron mediante termograffa infrarroja (FLIR SC600, disponible de Yamatake & Co., Ltd.).

[0089] Los resultados anteriores se resumen en la siguiente Tabla 1.

[Tabla 1]

: Ejemplo Ejemplo comparativo

1: 2 3 4 5 1 2

Resistencia dielectrica (kV): 8,2 8,4 7,9 6,5 7 0,5 1,2

Resistencia de pelado lamina de cobre (kN/m): 1,7 1,7 1,6 1,9 1,5 1,3 1,4

Conductividad termica (W/(mK)): 2,1 2,1 2 2,1 2,1 0,6 0,8

Tasa de vacfo (%): 0 0 0,01 0 0 1,5 1,3

Temperatura maxima (°C): 55 56 57 54 55 74 73

[0090] Tal como se muestra en la Tabla 1 anterior, el sustrato a base de metal del Ejemplo Comparativo 1 que tenia una capa adhesiva aislante no convertida en el estado de etapa B despues de la primera etapa de curado y el sustrato a base de metal del Ejemplo Comparativo 2 que tenia una capa adhesiva aislante convertida en el estado de etapa C despues de que la primera etapa de curado tenia una alta tasa de vacfo de 1,2% o mas. Ademas, los sustratos a base de metal de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 eran mas bajos en tension no disruptiva y la conductividad termica y tambien insuficiente en la eficiencia de la disipacion de calor.

[0091] En contraste, los sustratos de base de metal y placas de circuitos basados en metales de los Ejemplos 1 a 5 mostraron valores favorables tanto en tension soportada y la resistencia al pelado de lamina de cobre. Ademas, las tasas de vacfo, que muestran los porcentajes de huecos, eran 0,01% o menos; las temperaturas maximas eran mas bajas; y la eficiencia de disipacion de calor eran favorables.

[0092] Los resultados anteriores confirman que es posible de acuerdo con la presente invencion producir un sustrato a base de metal de alta calidad y de alta disipacion de calor y una placa de circuito a base de metal de alta calidad y de alta disipacion de calor que no contienen vacfo restante en la capa adhesiva aislante.

Lista de signos de referencia

[0093]

1: Lamina conductora 2: Adhesivo aislante

2a: Capa adhesiva aislante en el estado de etapa B 2b: Capa adhesiva aislante en el estado de etapa C

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5: Compuesto

6: Material a base de metal

7: Laminado

8: Unidad formadora de capa adhesiva continuamente aislante 9: Horno

10: Calandrfa de tiro 11: Unidad de corte

13a, 13b: Placas de presurizacion termica 14: Placa

17: Placa de circuito

19: Pelfcula aislante organica

51, S11: Etapa de dispersion

52, S12: Etapa aislante adhesiva de laminacion

53, S13: Primera etapa de curado

54, S 15: Etapa de corte

55, S14: Etapa de laminado de material a base de metal

56, S16: Segunda etapa de curado S7: Etapa de modelado

S8: Etapa de formacion de pelfcula

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) que tiene una capa adhesiva aislante (2b) y una lamina conductora (1) laminada en este orden sobre un material a base de metal (6), que comprende:

una etapa de dispersion (S1) de la dispersion de una fase dispersa en un medio adhesivo de dispersion aislante que contiene un dispersante de humectacion y constituye un adhesivo aislante (2), en el que el medio adhesivo de dispersion aislante comprende una resina epoxi, un catalizador de curado, y un disolvente, en el que el disolvente esta presente en 10 partes en peso o menos, basado en la cantidad total del medio de adhesivo de dispersion aislante;

una etapa de laminacion (S2) de laminar el adhesivo aislante (2) sobre la lamina de conductor (1) por alimentacion de la lamina conductora en forma de rollo; una primera etapa de curado (S3) de curar el adhesivo aislante (2) sobre la lamina de conductor (1) bajo calor en un estado de etapa B y formando asf un compuesto (5) de la lamina conductora (1) y la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B; una etapa de laminacion de material a base de metal (S5) de laminar el material a base de metal (6) sobre la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B para dar un laminado (7); y

una segunda etapa de curado (S6) de curar la capa adhesiva aislante (2a) en el estado de etapa B en el estado de la etapa C (2b) por la presurizacion de calor del laminado (7) bajo la condicion de 70 a 260°C y 0,1 a 10 MPa.
2. El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas una etapa de corte de lamina (S4) de cortar el material compuesto (5) despues de la primera etapa de curado (S3) o el laminado (7) despues de la etapa de material de laminacion a base de metal (S5) en forma de artfculos en forma de lamina.
3. El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que la fase dispersa del adhesivo aislante (2) comprende una carga inorganica, en la que el adhesivo aislante (2) comprende de 35 a 80 % de vol. de la carga inorganica.
4. El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa aislante adhesiva (2a) en el estado de etapa B en el compuesto (5) obtenido en la primera etapa de curado (S3) tiene una temperatura de inicio de reaccion de 60 a 250°C.
5. El metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa adhesiva aislante (2b) en el estado de etapa C en el laminado (7) obtenido en la etapa segunda de curado (S6) tiene una conductividad termica de 1,0 a 15,0 W/(mK).
6. Un metodo de fabricacion de una placa de circuito a base de metal (17), que comprende:

una etapa de patron (S7) de formacion de un patron de conductor sobre la lamina de conductor (1) de la placa producida por el metodo de fabricacion de un sustrato a base de metal (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y una etapa de formacion de pelfcula (S8) de formacion de una pelfcula aislante organica sobre el patron de conductor.