TW201414376A - 具散熱器之配線板、具散熱器之零件構裝配線板、及該等的製造方法(二) - Google Patents

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Yoshitsugu Matsuura
Masaki Takeuchi
Tomoki Takayama
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Abstract

一種具散熱器之配線板的製造方法,其包括下列步驟:於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體,而獲得第二積層體,其中該第一積層體包括包含支撐體和金屬電路層之配線板、與配置於該配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體;將前述第一暫時支撐體自前述第二積層體上移除,而獲得第三積層體;及,分別使黏結材料層的的一面接觸前述第三積層體中的已移除前述第一暫時支撐體的面,使該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使該黏結材料層硬化。

Description

具散熱器之配線板、具散熱器之零件構裝配線板、及該等的製造方法(二)
本發明關於一種具散熱器之配線板、具散熱器之零件構裝配線板及該等的製造方法。
由於電子零件的小型化和高積體化,電子零件的發熱量逐年增加,而要求構裝電子零件之配線板具有較高的散熱性。因此,先前,是在配線板上安裝散熱器等散熱構件,以提高散熱性。並且,要求該配線板將電子零件所產生的熱量更有效地釋放至外部。因此,大多使用所謂的金屬基底配線板,也就是在電路層相反側的面(以下亦稱作「背面」)上單面配置有鋁、銅等金屬板(請參照例如日本特開平9-46051號公報)。通常金屬基底配線板是在零件構裝後,隔著黏著片材等黏貼於散熱器上。
當使用黏著片材時,需要數十微米至數百微米的厚度,以獲得足夠的黏結力。但是,隨著增加厚度,熱阻存在增高之傾向。尤其,存在以下問題:金屬基底配線板中使用 厚度為1mm左右的剛性的金屬板,即便在與剛性的散熱器之間插入較薄的黏著片材,亦無法充分密接配線板。為了解決該問題,在將金屬基底配線板安裝於散熱器上時,有時會利用螺絲將配線板的一部分固定於散熱器上,以避免自黏著片材上剝離並脫落。但是,該方法需要進行螺絲固定而比較費事,而且若利用螺絲來固定配線板的一部分,在某些情況下,密接性可能會產生不均,熱阻增大。
另一方面,於配線板中,由於可撓性配線板具有柔軟性,因此即便是利用較薄的黏著片材亦可將配線板安裝於散熱器上。但是,當黏著片材的厚度較薄時,零件構裝時對迴焊處理之耐性不可謂充分。因此,較薄的黏著片材是黏貼於零件構裝後的配線板上。由於在零件構裝後的配線板的表面上,該零件是以突出之方式而設置,因此,若用力按壓零件以將零件構裝後的配線板安裝於散熱器上,則零件可能會被破壞。因此,在將構裝有零件之可撓性配線板安裝於散熱器上時,需要將未配置有零件之部分輕輕地頂壓至散熱器上地黏貼配線板,以避免零件破損。
但是,僅加壓可撓性配線板的未配置有零件之部分,難以獲得高密接性,而密接性不良會造成熱阻增大。
因此,本發明的目的在於提供一種具散熱器之配線板、具散熱器之零件構裝配線板、及該等的製造方法,其配線板與散熱器之密接性優異,並具有高導熱性。
本發明如下所述。
[1]一種具散熱器之配線板的製造方法,其包括下列步驟:於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體,而獲得第二積層體,其中該第一積層體包括包含支撐體和金屬電路層之配線板、與配置於該配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體;將前述第一暫時支撐體自前述第二積層體上移除,而獲得第三積層體;及,分別使黏結材料層的一面接觸前述第三積層體中的已移除前述第一暫時支撐體的面,使該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使該黏結材料層硬化。
[2]如[1]所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述支撐體和前述黏結材料層的總厚度的平均值為6μm以上且100μm以下。
[3]如[1]或[2]所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述支撐體包含絕緣層,該絕緣層的厚度的平均值為3μm以上且60μm以下。
[4]如[1]~[3]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述黏結材料層的厚度的平均值為3μm以上且70μm以下。
[5]如[1]~[4]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述黏結材料層為熱硬化性。
[6]如[1]~[5]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述第一暫時支撐體的厚度的平均值為10μm以上且500μm以下。
[7]如[5]或[6]所述之具散熱器之配線板的製造方法,其 中,包括下列步驟:以150℃~220℃的溫度範圍和10分鐘~360分鐘的時間範圍進行加熱,而使前述黏結材料層硬化。
[8]如[5]或[6]所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,包括下列步驟:一邊以150℃~220℃的溫度範圍和10分鐘~360分鐘的時間加熱,一邊加壓至0.1MPa~10MPa,而使前述黏結材料層硬化。
[9]一種具散熱器之零件構裝配線板的製造方法,其包括下列步驟:藉由如[1]~[8]中的任一項所述之製造方法來獲得具散熱器之配線板;及,於前述具散熱器之配線板的前述金屬電路層上構裝零件。
[10]一種具散熱器之配線板,其藉由如[1]~[8]中的任一項所述之製造方法而獲得。
[11]一種具散熱器之零件構裝配線板,其藉由如[9]所述之製造方法而獲得。
[12]一種組件,其用於如[1]~[8]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,並包括:包含支撐體和電路形成用金屬層之配線板材料、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
[13]一種組件,其用於如[1]~[8]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,並包括:包含支撐體和金屬電路層之配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
[14]一種組件的使用,是在如[1]~[8]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法中使用組件,該組件包括:包 含支撐體和電路形成用金屬層之配線板材料、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
[15]一種組件的使用,是在如[9]所述之具散熱器之零件構裝配線板的製造方法中使用組件,該組件包括:包含支撐體和電路形成用金屬層之配線板材料、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
[16]一種組件的使用,是在如[1]~[8]中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法中使用組件,該組件包括:包含支撐體和金屬電路層之配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
[17]一種組件的使用,是在如[9]所述之具散熱器之零件構裝配線板的製造方法中使用組件,該組件包括:包含支撐體和金屬電路層之配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
根據本發明,可提供一種具散熱器之配線板、具散熱器之零件構裝配線板、及該等的製造方法,其配線板與散熱器之密接性優異,並具有高導熱性。
10‧‧‧電路形成用金屬層
11‧‧‧金屬電路層
12、17‧‧‧絕緣層
13‧‧‧金屬基板
15‧‧‧散熱性黏著材料層
16‧‧‧黏結材料層
18‧‧‧支撐用隔板
A20、B21‧‧‧搬送用支撐基材
30‧‧‧配線板材料
32、32A‧‧‧配線板
34‧‧‧具黏結材料層之配線板
40‧‧‧零件
42‧‧‧導電性連接材料
50‧‧‧散熱器
60‧‧‧第一積層體
60A‧‧‧具暫時支撐體之配線板材料
65‧‧‧第二積層體
65A‧‧‧零件構裝配線板
70‧‧‧第三積層體
70A‧‧‧具黏著材料層之零件構裝配線板
80‧‧‧具散熱器之配線板
100‧‧‧具散熱器之零件構裝配線板
100A‧‧‧具散熱器之零件構裝配線板
第1圖是本發明的具散熱器之配線板的一例的部分剖面圖。
第2圖是本發明的積層有電路形成用金屬層、絕緣層之配線板材料的一例的部分剖面圖。
第3圖是本發明的積層有金屬電路層、絕緣層之配線板 的一例的部分剖面圖。
第4圖是說明本發明的具散熱器之配線板的製造方法的一例的部分剖面圖。
第5圖是說明本發明的具散熱器之配線板的製造方法的一例的俯視圖。
第6圖是本發明的具散熱器之零件構裝配線板的一例的部分剖面圖。
第7圖是本發明的具散熱器之零件構裝配線板的一例的俯視圖。
第8圖是說明先前的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法之部分剖面圖。
於本說明書中,「步驟」一詞不僅是獨立之步驟,即便在無法與其他步驟明確區分的情況下,只要達到該步驟的預期目的,則亦包含於本術語中。又,本說明書中,使用「~」所表示之數值範圍是表示將「~」前後記載之數值分別作為最小值和最大值而包含在內之範圍。並且,本說明書中,當組成物中的該當於各成份之物質是以複數個存在時,只要未預先說明,則組成物中的各成份的量是指存在於組成物中之該複數個物質的合計量。本說明書中,「層」一詞是當以平面圖觀察時,除形成於整面上之形狀的構造以外,亦包含形成於一部分之形狀的構造。本說明書中,「積層體」一詞是指由2層以上重疊而成的多層體,多層體所包含之各層可相互密接結合並重疊,或以藉由剝離等可相互分離之方 式重疊。
本發明的具散熱器之配線板的製造方法包括下列步驟:於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體,而獲得第二積層體,其中該第一積層體包括包含支撐體和金屬電路層之配線板、與配置於該配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體(以下,亦稱作第二積層體製作步驟);將前述第一暫時支撐體自前述第二積層體上移除,而獲得第三積層體(以下,亦稱作第三積層體製作步驟);及,分別使黏結材料層的一面接觸前述第三積層體中的已移除前述第一暫時支撐體的面,使該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使該黏結材料層硬化(以下,亦稱作黏結步驟);並且,視需要而包含其他步驟。
又,本發明的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法包括下列步驟:藉由前述具散熱器之配線板的製造方法來獲得具散熱器之配線板;及,於前述具散熱器之配線板的前述金屬電路層上構裝零件。亦即,本發明的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法包括下列步驟:於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體,而獲得第二積層體,其中該第一積層體包括包含支撐體和金屬電路層之配線板、與配置於該配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體(以下,亦稱作第二積層體製作步驟);將前述第一暫時支撐體自前述第二積層體上移除,而獲得第三積層體(以下,亦稱作第三積層體製作步驟);及,分別使黏結材料層的一面接觸前述第三積層體中的已移除前述第一暫時支撐體的面,使 該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使該黏結材料層硬化,而獲得散熱器的配線板(以下,亦稱作黏結步驟);及,於前述具散熱器之配線板的前述金屬電路層上構裝零件(以下,亦稱作零件構裝步驟);並且,視需要而包含其他步驟。
利用本發明的具散熱器之配線板的製造方法及具散熱器之零件構裝配線板的製造方法,藉由使包含配線板之第三積層體中的已移除第一暫時支撐體的面與散熱器的配線板安裝側的面,分別接觸黏結材料層的一面和另一面,並使接觸的黏結材料層硬化,以使配線板與散熱器黏結,而獲得具散熱器之配線板。又,當進行零件構裝時,是先獲得此種具散熱器之配線板,再於具散熱器之配線板的金屬電路層上構裝零件。利用此種製造方法而獲得的具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板,由於是隔著黏結材料層將配線板與散熱器黏結,因此配線板與散熱器之密接性優異,並具有高導熱性。又,當隔著黏結材料層將配線板與散熱器黏結時,由於在配線板的金屬電路層上配置有第二暫時支撐體,因此操作性優異,能以優異的生產性來黏結配線板與散熱器。進而,相較於黏著材料,由於黏結材料通常具有高耐熱性,因此,可獲得具散熱器之配線板後再構裝零件。進而,配線板與散熱器由於是隔著黏結材料層而被黏結,因此,相較於隔著黏著材料層來貼合之情況,可進一步減小黏結材料層的厚度。
以下,說明本發明。
配線板包含支撐體和金屬電路層。
第一積層體包括配線板、與配置於配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體。亦即,第一積層體是以第一暫時支撐體、支撐體及金屬電路層的順序配置而成。
第二積層體是於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體而獲得。亦即,第二積層體是以第一暫時支撐體、支撐體、金屬電路層及第二暫時支撐體的順序配置而成。
第三積層體是將第一暫時支撐體自第二積層體上移除而獲得。亦即,第三積層體是以支撐體、金屬電路層及第二暫時支撐體的順序配置而成。
具散熱器之配線板是分別使黏結材料層的一面接觸第三積層體中的已移除第一暫時支撐體的面,使該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使黏結材料層硬化而獲得。亦可移除第三積層體所包含的第二暫時支撐體。亦即,具散熱器之配線板是以散熱器、將黏結材料層硬化而成的硬化黏結材料層、支撐體及金屬電路層的順序配置而成。
具散熱器之零件構裝配線板是藉由在具散熱器之配線板的金屬電路層上構裝零件而獲得。亦即,具散熱器之零件構裝配線板是以散熱器、將黏結材料層硬化而成的硬化黏結材料層、支撐體、金屬電路層及零件的順序配置而成。
第一積層體、第二積層體及第三積層體可分別視需要而包含其他層。
黏結材料層在安裝於散熱器或第三積層體時,亦可於散 熱器或第三積層體的安裝面相反側的面上具有第三暫時支撐體。
再者,本說明書中,會分別將本發明中的第一暫時支撐體稱作搬送用支撐基材A,將第二暫時支撐體稱作搬送用支撐基材B,並將第三暫時支撐體稱作支撐用隔板。
分別參照圖式來說明本發明中的配線板、具散熱器之配線板、配線板材料、及具散熱器之零件構裝配線板的一例。
於第1圖中,示出本發明的一實施形態的具散熱器之配線板80。具散熱器之配線板80依序包含:散熱器50、黏結材料層16、作為支撐體之絕緣層17、及金屬電路層11。此處,具散熱器之配線板80中的黏結材料層為硬化處理而成的硬化黏結材料層。於第1圖和第3圖中,示出本發明的一實施形態的配線板32。配線板32依序包含:金屬電路層11、及作為支撐體之絕緣層17。於第2圖中,示出本發明的一實施形態的配線板材料30。配線板材料30依序包含:電路形成用金屬層10、及作為支撐體之絕緣層17。於第6圖中,示出本發明的一實施形態的具散熱器之零件構裝配線板100。具散熱器之零件構裝配線板100包含:具散熱器之配線板80、及隔著導電性連接材料42而構裝於具散熱器之配線板80上之零件40。
繼而,對本發明的製造方法進行說明。
本發明的製造方法中,首先,於第一積層體的金屬電路層側的面上配置搬送用支撐基材B,而獲得第二積層體,並 將搬送用支撐基材A自第二積層體上移除,而獲得第三積層體。繼而,使黏結材料層的一面接觸所獲得的第三積層體中的已移除搬送用支撐基材A的面亦即移除搬送用支撐基材A後露出之支撐體的面,使黏結材料層的另一面接觸散熱器,並使接觸各個面之黏結材料層硬化,以配線板與散熱器黏結,而獲得具散熱器之配線板。
由於如此地使散熱器與配線板接觸黏結材料層的兩面,並使黏結材料層硬化,因此,不需要像黏著材料層那樣的厚度,相較於使用黏著材料層之情況,可將配線板與散熱器牢固地重疊。
又,當獲得具散熱器之零件構裝配線板時,由於是使用黏結材料層將配線板與散熱器黏結,而獲得具散熱器之配線板,因此,可於所獲得的具散熱器之配線板的金屬電路層上構裝零件。
與先前的製造方法對比,來進一步說明本發明的製造方法。
將先前的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法示於第8圖。
如第8(I)~(III)圖所示,先前是在金屬基板13上配置絕緣層12和電路形成用金屬層10,然後於電路形成用金屬層10上形成電路,藉此來獲得具有金屬電路層11之配線板32A。於該配線板32A的金屬電路層11上,隔著導電性連接材料42配置零件40,並進行迴焊處理等高溫處理來構裝零件40,暫且獲得零件構裝配線板65A。繼而,如第8(IV)圖和第 8(V)圖所示,使具支撐用隔板18之散熱性黏著材料層15接觸零件構裝配線板65A的金屬電路層11的相反面的金屬基板13上,以獲得具黏著材料層之零件構裝配線板70A。最後,移除具黏著材料層之零件構裝配線板70A的支撐用隔板18,使散熱性黏著材料層15露出,於散熱性黏著材料層15上配置散熱器50並加壓,而獲得具散熱器之零件構裝配線板100A。此處,黏著材料是指於常溫(25℃)下具有黏著性並以較輕的壓力便會黏結於被黏附體上之物質,與介隔於物體之間並藉由熱等硬化而使物體結合之黏結材料的性質完全不同。
先前的製造方法,由於是經過此種步驟來獲得具散熱器之零件構裝配線板100A,因此,需要增加散熱性黏著材料層15的厚度,以便以充分的密接力將由金屬基板13、絕緣層12及金屬電路層11所構成的配線板32A與散熱器50貼合。其結果為,隨著散熱性黏著材料層15的厚度的增加,導熱性將降低。又,由於是在配置散熱性黏著材料層15之前將零件40構裝於金屬電路層11上,因此,在貼合零件構裝配線板65A與散熱器50時,不能用力加壓,導致密接力較差。如此一來,在先前的方法中,配線板32A與散熱器50的密接力不可謂充分,而未能實現高導熱性。
本發明中,藉由使用黏結材料層來代替散熱性黏著材料層15(參照第8圖),可獲得一種具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板,其配線板與散熱器之密接性優異,並具有高導熱性。
又,於該具散熱器之配線板上構裝零件而成的具散熱器之零件構裝配線板,由於具散熱器之配線板的散熱性優異,因此,可有效地將零件所產生的熱量釋放至散熱器。其結果為,可抑制零件的溫度上升,並可提供一種零件的壽命提升之電子零件。
又,本發明的具散熱器之配線板,由於在其製造步驟中,是於配線板材料或配線板上具備搬送用支撐基材A及搬送用支撐基材B中的至少一者而操作,因此,具備配線板材料或配線板之第一積層體、第二積層體及第三積層體的剛性得以增高,並容易操作。因此,例如,可將小片化為所需大小之複數個配線板,分別單獨地配置於散熱器上的互相分離之合適的位置上。其結果為,可將由複數個零件所產生的熱量分散地散熱,因此,可更為有效地抑制零件溫度的上升。
先前,在將複數個零件分散配置時,為了作業性良好地對複數個零件的配置區域整體進行加壓,而需要與該配置範圍整體相對應的較大尺寸的配線板。但是,此時,於所配置的複數個零件之間,存在未有效利用之配線板的部分。根據零件的配置位置的不同,此種未有效利用之配線板的部分有時佔據較大的面積,因此效率變差。因此,將複數個零件分散配置,並不現實。
另一方面,本發明中,可在需要零件構裝或配線之部分配置配線板。因此,即便零件之間的距離較寬,亦不會產生多餘的未被利用的配線板的部分,可有效地配置零件,以提升散熱性。又,例如,在統一製作複數個配線板後,切離成 所需形狀及大小,並黏貼於各散熱器的所需位置,亦可獲得具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
又,在前述具散熱器之配線板的製造方法及前述具散熱器之零件構裝配線板的製造方法中,第一暫時支撐體(搬送用支撐基材A)和第二暫時支撐體(搬送用支撐基材B)中的至少一者必然被配置於在安裝散熱器之前所獲得的具暫時支撐體之配線板材料、第一積層體、第二積層體及第三積層體等積層體中的至少一面上,因此,使各積層體的剛性提高,而提高作業性,又,當在各積層體的一面上設置新的層或構件時可保護另一面。又,由於藉由第一暫時支撐體和第二暫時支撐體中的至少一者,各積層體的剛性得以提高,因此當操作配線板或配線板材料時,例如以手或夾具來夾持配線板或配線板材料的端部等以進行搬送等,褶皺等的產生有得以被抑制之傾向。
以下,針對本發明的具散熱器之配線板的製造方法及具散熱器之零件構裝配線板的製造方法所使用的各構件,進行說明。
[配線板材料及配線板]
配線板材料包含電路形成用金屬層及支撐體。前述配線板材料視需要還可包含其他層。配線板包含金屬電路層和作為支撐體之絕緣層。前述配線板視需要還可包含其他層。
(電路形成用金屬層及金屬電路層)
前述電路形成用金屬層並無特別限制,只要由可形成電路之金屬所組成即可。通常是使用金屬箔來構成。作為金屬 箔,適合使用銅、鋁、鐵、金、銀、鎳、鈀、鉻、鉬或該等的合金的箔。其中,自高導電率與通用性之觀點來看,金屬箔較佳為銅箔。
電路形成用金屬層的厚度的平均值並無特別限制,只要可形成電路即可,自導電性之觀點來看,較佳為5μm以上且150μm以下;自通用性之觀點來看,更佳為9μm以上且110μm以下;自散熱性之觀點來看,又更佳為15μm以上且80μm以下;自散熱性之觀點來看,特佳為30μm以上且80μm以下。當平均厚度為5μm以上時,在由電路形成用金屬層而形成有電路之金屬電路層的面內,存在容易擴散零件的熱量之傾向;而當平均厚度為150μm以下時,存在電路形成時的加工時間增長的情況得以被抑制之傾向。
再者,於本發明中,層或積層體的厚度的平均值,是測定對象亦即層或積層體的5點的厚度,以其算術平均值的形式而得出之值。層或積層體的厚度可使用測微計、渦電流式膜厚計及電子顯微鏡等測定。於本發明中,當可直接測定層或積層體的厚度時,是使用測微計來測定。另一方面,當測定構成積層體的一部分的一層的厚度或複數層的總厚度時,是藉由使用電子顯微鏡,觀察積層體的疊層方向的剖面來測定。
電路形成用金屬層可設置於支撐體上的整面上,亦可僅設置於支撐體上的一部分區域上。為提升熱傳遞,電路形成用金屬層較佳為設置於支撐體上的整面上。
金屬電路層包含形成於支撐體上之電路,自生產性 的高低來看,金屬電路層較佳為藉由在電路形成用金屬層上形成電路之電路形成處理而獲得。電路形成處理並無特別限制,可適當選自對配線板材料的電路形成用金屬層進行電路加工通常所使用的方法來進行。作為電路形成用金屬層的電路加工方法,可列舉包含下列步驟之方法:使用印刷、感光耐蝕膜等,於電路形成用金屬層上將電路形成用光阻形成為所需形狀;及,以腐蝕性液體蝕刻並移除電路形成用金屬層的未形成光阻之區域的電路形成用金屬層。
金屬電路層厚度的平均值,是未以蝕刻等侵蝕之部分的厚度的平均值,具體的厚度平均值的範圍與前文所述的電路形成用金屬層的厚度的平均值相同。
為提高與絕緣層的密接力,亦可對電路形成用金屬層的與絕緣層接觸的面,實施由化學性粗化、電暈放電、砂磨、電鍍、鋁醇化物(aluminum alcoholate)、鋁螯合物及矽烷偶合劑等所實施的機械性或化學性處理。
(支撐體)
配線板材料中的支撐體較佳為包含絕緣層。絕緣層並無特別限制,表現出絕緣性即可。自絕緣破壞電壓之點來看,絕緣層較佳為具有1010Ω.cm以上的絕緣性,更佳為具有1013Ω.cm以上的絕緣性。絕緣層的絕緣電阻值是以測定電壓100V、室溫(25℃),藉由絕緣電阻計測定之值。
以高絕緣性之點而言,絕緣層較佳為由樹脂構成。作為前述樹脂,可列舉:聚醯亞胺、聚酯等高分子量樹脂;環氧樹脂;矽氧樹脂;丙烯樹脂;及此等的混合物等。自耐熱性 之觀點來看,絕緣層較佳為使用選自由聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂及丙烯樹脂所組成之群組中的至少一種樹脂。此等樹脂可為聚合混合體(polymer alloy)等混合物,亦可使用一種單體。
自耐熱性之觀點來看,前述聚醯亞胺樹脂較佳為選自由改質聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改質聚醯胺醯亞胺樹脂所組成之群組中的至少一種;自黏結性之觀點來看,更佳為選自由聚醯胺醯亞胺樹脂及改質聚醯胺醯亞胺樹脂所組成之群組中的至少一種;自應力緩和性之觀點來看,又更佳為矽氧改質聚醯胺醯亞胺樹脂。
又,自應力緩和性之觀點來看,絕緣層亦可包含低交聯密度的丙烯樹脂等。又,自機械特性或電氣特性之觀點來看,絕緣層較佳為由包含至少一種聚醯亞胺樹脂或聚醯亞胺前驅物之樹脂組成物形成。聚醯亞胺前驅物亦即聚醯胺酸,於絕緣層的製造過程中轉化成聚醯亞胺樹脂。前述包含聚醯亞胺樹脂或聚醯亞胺前驅物之樹脂組成物亦可任意包含:環氧化合物、丙烯化合物、二異氰酸酯化合物及苯酚化合物等硬化成份;及,填料、著色料、均染劑及偶合劑等添加成份。作為填料,可列舉:氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、二氧化矽及雲母等粒子。於前述包含聚醯亞胺樹脂或聚醯亞胺前驅物之樹脂組成物中,自使用聚醯亞胺樹脂的效果亦即機械特性或電氣特性不會降低之觀點來看,此等硬化成份和添加成份的合計含量較佳為少於聚醯亞胺樹脂或聚醯亞胺前驅物的總含量。
絕緣層的厚度的平均值並無特別限制。自散熱性之觀點來看,絕緣層的厚度的平均值較佳為3μm以上且60μm以下,更佳為4μm以上且50μm以下,又更佳為5μm以上且40μm以下,並且更佳為5μm以上且30μm以下,極佳為5μm以上且20μm以下,特佳為5μm以上且15μm以下,最佳為5μm以上且10μm以下。若絕緣層的厚度的平均值為3μm以上,則存在可抑制絕緣破壞電壓降低、及黏結力降低之傾向;而另一方面,若為60μm以下,則存在可抑制熱阻增加之傾向。絕緣層可由單層構成,亦可由兩層以上的多層構成。例如,當絕緣層為具有兩層之結構時,亦可組合具有不同特性之絕緣層,即第一層的絕緣破壞電壓高於第二層,第二層的黏結力高於第一層等。
以耐熱性之點而言,構成絕緣層之樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為100℃以上,更佳為150℃以上,又更佳為200℃以上,特佳為250℃以上。若玻璃轉移溫度為100℃以上,則可應用於零件構裝步驟中的短時間的高溫處理。當樹脂具有更高的玻璃轉移溫度時,例如,若玻璃轉移溫度為150℃以上,則於電路形成時,存在對加熱之耐熱性進一步提升之傾向;而若為200℃以上,則存在光阻形成步驟中的耐熱性進一步提升之傾向;而若為250℃以上,則存在零件構裝步驟中的耐熱性進一步提升之傾向。
玻璃轉移溫度通常可藉由示差熱量測定(differential scanning calorimetry,DSC)、動態黏彈性測定(dynamic mechanical analysis,DMA)、或熱機械測定(thermomechanical analysis,TMA)來進行測定。
於本發明中,構成絕緣層之樹脂的Tg,是採用藉由動態黏彈性測定(DMA)於以下測定條件下測定之玻璃轉移溫度。將厚度的平均值為50μm之絕緣層重疊7層,將重疊而成的350μm的絕緣層片材,加工成寬5mm、長20mm之外形。絕緣層的重疊是使用熱軋層壓機(hot roll laminator),以40℃、0.3MPa進行。又,使用黏彈性分析儀(流變科學公司(Rheometric Scientific,Inc.),商品名:RSA-2),於拉伸模式、升溫速度5℃/min、頻率10Hz、測定溫度30℃~300℃之條件下測定,將此時的tanδ的峰溫度作為Tg進行評估。再者,當tanδ的峰值有複數個時,將最高溫側的tanδ的峰溫度作為Tg。
可作為支撐體應用於配線板之其他層,可列舉支撐用金屬層等。支撐用金屬層並無特別限制,只要表現出導熱性即可,通常是使用金屬箔構成。作為金屬箔的一例,可列舉與用於電路形成用金屬層或金屬電路層之金屬箔相同的金屬箔,自高導熱率之觀點來看適合使用銅箔,又,自加工性或輕量化之觀點來看適合使用鋁箔。為提高與絕緣層的密接力,亦可對支撐用金屬層與絕緣層接觸的面,實施由化學性粗化、電暈放電、砂磨、電鍍、鋁醇化物、鋁螯合物及矽烷偶合材料等所實施的機械性或化學性處理。又,當作為支撐體而包含支撐用金屬層時,可設置於絕緣層的整面,亦可僅設置於部分區域。自導熱性與加工性之觀點來看,較佳為設置於絕緣層的整面。自輕量化之觀點來看,支撐用金屬層的 厚度的平均值較佳為17μm以上且300μm以下;而自散熱性之觀點來看,更佳為35μm以上且250μm以下。
作為在配線板材料或配線板中的支撐體上形成有電路形成用金屬層或金屬電路層之材料的具體例,可列舉:使用先前的像芳香族聚醯亞胺此類非熱可塑性聚醯亞胺的薄膜來作為高分子絕緣薄膜(絕緣層)之具金屬箔之可撓性基板、於聚醯亞胺薄膜上蒸鍍或濺鍍銅等金屬而成膜之配線板材料、及使用可熱成形之液晶聚合物的配線板材料等。尤其,以耐熱性優異之點而言,可較佳地使用日本特開2007-273829號公報、WO2007/049502號手冊及日本特開2007-168123號公報等中所記載之可撓性基板或可撓性印刷配線板,該可撓性基板或可撓性印刷配線板並未採用使用環氧樹脂或丙烯樹脂等之黏結材料。
[第一積層體]
第一積層體包括配線板、與配置於配線板的支撐體側的面上之搬送用支撐基材A,視需要可包括其他層。搬送用支撐基材A只要配置於支撐體的散熱器安裝側的面即可。第一積層體可藉由對配線板材料實施電路形成處理來準備。又,亦可藉由以下方式來準備:以使搬送用支撐基材A對著支撐體的與金屬電路層形成側相反側的面之方式,將金屬電路層和支撐體的積層體、與搬送用支撐基材A重疊。又,第一積層體亦可使用預先形成有所需金屬電路層之市售品。
(搬送用支撐基材A)
搬送用支撐基材A並無特別限定,只要可提高積層體的 剛性即可。作為搬送用支撐基材A,較佳為高耐藥液性的材質,以避免當對配線板材料實施電路形成處理時,於電路形成處理中侵入藥液。其中,自流通性或價格之觀點來看,搬送用支撐基材A的材質較佳為塑膠。作為應用於搬送用支撐基材A之塑膠,可列舉:聚對酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer,EVA)等聚烯烴樹脂;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系樹脂;聚碸樹脂;聚醚碸樹脂;聚碳酸酯樹脂;聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;及,丙烯樹脂等。此等塑膠較佳為以薄膜狀的形式來使用。搬送用支撐基材A中的此等塑膠薄膜的積層數並無特別限制,可以單層薄膜構成搬送用支撐基材A,可以由兩層以上組合而成的多層薄膜的形式構成搬送用支撐基材A。其中,自透明性、耐熱性、操作難易度及價格之點等來看,前述塑膠薄膜特佳為聚對酞酸乙二酯薄膜、聚丙烯薄膜及聚乙烯薄膜。
搬送用支撐基材A較佳為在與絕緣層接觸的面上包含黏著材料層。藉此,可防止搬送用支撐基材A自絕緣層上剝離,並可更為確實地支撐配線板。
黏著材料層是包含例如高分子量成份、增黏劑及視需要包含其他添加物而構成。作為前述高分子量成份,具體而言可列舉例如:聚醯亞胺樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、聚(甲基)丙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、 苯氧基樹脂、改質聚苯醚樹脂、改質苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂及該等的混合物。自黏著力之觀點來看,高分子量成份較佳為選自由聚(甲基)丙烯樹脂、丙烯酸橡膠、丁二烯橡膠及聚氨酯樹脂所組成之群組中的至少一種,更佳為選自由聚(甲基)丙烯樹脂及丙烯酸橡膠所組成之群組中的至少一種。
黏著材料層的厚度的平均值並無特別限定。黏著材料層的厚度的平均值,為被黏附體亦即包含配線板之第一積層體與搬送用支撐基材A充分密接所需的厚度即可,較佳為0.3μm以上且30μm以下,更佳為0.5μm以上且20μm以下。
搬送用支撐基材A的厚度的平均值(當搬送用支撐基材A包含黏著材料層時,為搬送用支撐基材A與黏著材料層的總厚度的平均值)並無特別限制,以第一積層體的搬送難易度之點而言,較佳為500μm以下,又,以可提高第一積層體的剛性、而進一步提升操作性及更容易搬送之點而言,較佳為10μm以上。又,以操作性與搬送難易度之點而言,搬送用支撐基材A的厚度的平均值更佳為10μm以上且500μm以下,又更佳為20μm以上且400μm以下,特佳為30μm以上且300μm以下。
搬送用支撐基材A的厚度的平均值與前述配線板材料或配線板厚度的平均值之比,並無特別限制,可根據目的等適當選擇。自提高配線板材料與搬送用支撐基材A的積層體(有時稱作具暫時支撐體之配線板材料)或配線板與搬送用支撐基材A的積層體的剛性,並提升操作性之觀點來看,搬送用支撐基材A的厚度的平均值與配線板材料或配線板厚 度的平均值之比(搬送用支撐基材A的厚度的平均值/配線板材料或配線板厚度的平均值)較佳為0.1~4.0,更佳為0.1~3.0,又更佳為0.2~2.0。
[第二積層體]
第二積層體包括第一積層體、與配置於第一積層體的金屬電路層側的面上之搬送用支撐基材B,視需要可包括其他層。
(搬送用支撐基材B)
搬送用支撐基材B的材質並無特別限定。自流通性或價格之觀點來看,搬送用支撐基材B通常較佳為塑膠。應用於搬送用支撐基材B之塑膠可列舉:聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烴樹脂;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯等乙烯系樹脂;聚碸樹脂;聚醚碸樹脂;聚碳酸酯樹脂;聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;及丙烯樹脂等。此等塑膠較佳為於薄膜狀下使用。搬送用支撐基材B中的此等塑膠薄膜的積層數並無特別限制。此等塑膠薄膜可以單層包含於搬送用支撐基材B,亦可以由兩層以上組合而成的多層薄膜的形式被包含。其中,自透明性、耐熱性、操作難易度及價格之點來看,前述塑膠薄膜特佳為聚對酞酸乙二酯薄膜。
搬送用支撐基材B較佳為於配線板側的面上包含黏著材料層。藉此,當隔著黏著材料層重疊在配線板上時,可防止搬送用支撐基材B自配線板上剝離,並可更為確實地支撐配線板。
黏著材料層是包含例如高分子量成份、增黏劑及視需要包含其他添加物而構成。作為前述高分子量成份,具體而言可列舉例如:聚醯亞胺樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、聚(甲基)丙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、改質聚苯醚樹脂、改質苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂及該等的混合物。自黏著力之觀點來看,高分子量成份較佳為選自由聚(甲基)丙烯樹脂、丙烯酸橡膠、丁二烯橡膠及聚氨酯樹脂所組成之群組中的至少一種,更佳為選自由聚(甲基)丙烯樹脂及丙烯酸橡膠所組成之群組中的至少一種。
黏著材料層的厚度的平均值並無特別限定。黏著材料層的厚度的平均值,為被黏附體亦即包含配線板之第二積層體與搬送用支撐基材B充分黏貼所需的厚度即可,較佳為0.3μm以上且30μm以下,更佳為0.5μm以上且20μm以下。
搬送用支撐基材B的厚度的平均值(當搬送用支撐基材B包含黏著材料層時,為搬送用支撐基材B與黏著材料層的總厚度的平均值)並無特別限制,以第二積層體和後述第三積層體的搬送的容易性之點而言,較佳為500μm以下。又,以第二積層體或第三積層體的搬送性和操作性之點而言,較佳為10μm以上且500μm以下,較佳為15μm以上且400μm以下,更佳為15μm以上且300μm以下。
[第三積層體]
第三積層體是將搬送用支撐基材A自第二積層體上移除而成。藉此,可在配置於配線板的散熱器安裝側的面上之支 撐體上配置其他層。再者,有時將依序包括黏結材料層、與包含支撐體和金屬電路層之配線板之積層體,特別稱作具黏結材料層之配線板。
[黏結材料層]
黏結材料層是以下方式而配置:使一面接觸第三積層體中的已移除搬送用支撐基材A的面也就是配線板的支撐體側的面,並使另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面。
黏結材料層較佳為表現出絕緣性。以絕緣破壞電壓之點而言,黏結材料層較佳為具有1010Ω.cm以上的絕緣性,更佳為具有1013Ω.cm以上的絕緣性。黏結材料層的絕緣電阻值,是利用與絕緣層的絕緣電阻值的測定方法相同的方法測定之值。
黏結材料層較佳為熱硬化性。本發明中的熱硬化性是指以下性質:若加熱,則硬化而成為不溶性或不熔性,並不會恢復原先的柔軟性。自作業性之觀點來看,黏結材料層所包含的黏結材料較佳為,相對於熱硬化前且在20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值為100Pa.s~1,000,000Pa.s,熱硬化前在超過60℃且200℃以下的溫度範圍下的黏度的最小值,小於熱硬化前且在20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值;更佳為,相對於熱硬化前且在20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值為2×102Pa.s~10×104Pa.s,熱硬化前且在超過60℃且200℃以下的溫度範圍下的黏度的最小值為102Pa.s~7×104Pa.s的範圍,且小於熱硬化前且在20℃~60℃的溫度範圍下的最大值的黏度;又更佳為,相對於熱硬化前且 在20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值為5×102Pa.s~5×104Pa.s,熱硬化前且在超過60℃且200℃以下的溫度範圍下的黏度的最小值為2×102Pa.s~5×104Pa.s的範圍,且小於熱硬化前且在20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值。熱硬化前的20℃~60℃的溫度範圍下的黏度較高,而使配線板與散熱器的暫時固定等作業較為容易。又,在熱硬化前在超過60℃且200℃以下的溫度範圍下黏結材料層的黏度降低,而可確實地密接於配線板的支撐體和散熱器。又,由於在黏結材料層硬化後,黏結材料層不會因加熱而熔融,因此,在向具散熱器之配線板構裝零件之步驟中,即便實施迴焊處理等高溫處理,亦可防止配線板的脫離、剝離、偏移或黏結材料的由流動所引起的滲出等。又,由黏結材料層的硬化所實施的黏結通常比由黏著材料層所實施的貼合更為牢固,因此,無需螺絲等輔助性的固定方法,即可將配線板與散熱器結合。黏度是藉由剪切黏度測定來進行測定。具體而言,是如下所述地測定之剪切黏度的測定值:於升溫速度5℃/min、頻率10Hz之條件下,夾持樣本之測定夾具是使用圓形的平板,並利用ARAS TEST STATION(Rheometric Scientific公司)測定。再者,20℃~60℃的溫度範圍下的黏度的最大值,亦可以根據測定方法和熱硬化性樹脂的性質以60℃測定時的黏度來代替。
黏結材料的最低熔融黏度,於硬化黏結材料層之加熱步驟或加壓加熱步驟中,將會影響黏結材料層所包含的黏結材料的流動性。因此,自操作性或容易抑制黏結材料自端 部流出之觀點來看,較佳為調整在加熱步驟或加壓加熱步驟中施加之溫度範圍,例如超過60℃且200℃以下中的最低熔融黏度。再者,最低熔融黏度是在測定黏度的溫度相關性時,隨著由溫度上升所導致的黏度降低與由硬化反應所導致的黏度增加所表現出的黏度的最小值。
作為評估黏結材料層所包含的黏結材料的最低熔融黏度之方法,可列舉測定剪切黏彈性之方法。作為測定剪切黏彈性之條件的一例,可列舉:升溫速度5℃/min(例如,加壓加熱步驟中的升溫速度)、頻率1Hz~10Hz。作為夾持樣本之測定夾具,可列舉圓形的平板。黏結材料的超過60℃且200℃以下中的最低熔融黏度,較佳為50Pa.s~7×104Pa.s,更佳為102Pa.s~2×104Pa.s,又更佳為2×102Pa.s~104Pa.s。若超過60℃且200℃以下中的最低熔融黏度為50Pa.s以上,則存在以下傾向:在將配線板暫時固定於散熱器上時或硬化具散熱器之配線板的黏結材料層時,容易抑制由黏結材料自黏結材料層滲出所導致的密接面積率的降低或黏結材料層的厚度不均的產生。又,若超過60℃且200℃以下中的最低熔融黏度為7×104Pa.s以下,則存在以下傾向:容易抑制配線板對散熱器的密接性的降低或黏結力降低的產生。因此,若超過60℃且200℃以下中的最低熔融黏度在上述範圍內,則黏結材料層所包含的黏結材料在加熱時表現出優異的流動性,即便被黏附體亦即散熱器的表面具有凹凸結構,亦可與被黏附體的形狀相吻合,因此,存在硬化後將表現出更高的黏結力之傾向。
黏結材料層是藉由硬化處理將支撐體與散熱器黏結。於本說明書中,「硬化」是指構成黏結材料層之黏結材料的黏度藉由交聯反應而上升,而使黏結材料黏結於被黏附體上,且不會因加熱而熔融。因此,得以明確區分以下狀態:於一層上只不過是放置其他層且以較弱的力量即可剝離之狀態(於本說明書中,亦稱作「暫時固定」);由黏著材料所實施的附著;由熱熔黏結材料的固化所實施的附著;及,由黏結材料的硬化所實施的黏結。
自產品構裝時的耐迴焊性、及散熱器與配線板的密接性之觀點來看,黏結材料層較佳為包含熱硬化性樹脂。藉此,可獲得一種積層體,其於硬化處理後的黏結材料層上包含熱硬化黏結材料,且支撐體與散熱器更為牢固地黏結。
前述熱硬化性樹脂可列舉:聚醯亞胺、聚酯等高分子量樹脂;環氧樹脂;矽氧樹脂;聚氨酯樹脂;丙烯樹脂;及此等的混合物。自耐熱性之觀點來看,前述熱硬化性樹脂較佳為使用選自由聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂及丙烯樹脂所組成之群組中的至少一種。熱硬化性樹脂可以聚合混合體等混合物的形式使用,亦可以一種單體使用。
自耐熱性之觀點來看,前述聚醯亞胺樹脂較佳為選自由改質聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改質聚醯胺醯亞胺樹脂所組成之群組中的至少一種;而自黏結性之觀點來看,更佳為選自由聚醯胺醯亞胺樹脂及改質聚醯胺醯亞胺樹脂所組成之群組中的至少一種;而自應力緩和性之觀點來看,特佳為矽氧改質聚醯胺醯亞胺樹脂。此等樹脂可以聚合 混合體等混合物的形式使用,亦可以一種單體使用。又,自應力緩和性之觀點來看,黏結材料層亦可包含低交聯密度的丙烯樹脂等。
又,黏結材料層亦可由黏結材料組成物來製作。用於製作黏結材料層之黏結材料組成物,除聚醯亞胺樹脂等熱硬化性樹脂以外,還可任意包含:環氧化合物、丙烯化合物、二異氰酸酯化合物及苯酚化合物等硬化成份;及,填料、著色料、均染劑及偶合劑等添加成份。作為填料,可列舉:氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、二氧化矽及雲母等粒子。於前述包含聚醯亞胺樹脂之樹脂組成物中,自使用聚醯亞胺樹脂的效果亦即機械特性或電氣特性不會降低之觀點來看,此等硬化成份和添加成份的合計含量較佳為少於聚醯亞胺樹脂的含量。
以耐熱性之點而言,構成黏結材料層之樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為100℃以上,更佳為150℃以上,又更佳為200℃以上,特佳為250℃以上。若玻璃轉移溫度為100℃以上,則可應用於零件構裝步驟中的短時間的高溫處理。當樹脂具有更高的玻璃轉移溫度時,例如,若玻璃轉移溫度為150℃以上,則於形成電路時,存在對加熱之耐熱性進一步提升之傾向;而若為200℃以上,則存在光阻形成步驟中的耐熱性進一步提升之傾向;而若為250℃以上,則存在零件構裝步驟中的耐熱性進一步提升之傾向。
玻璃轉移溫度通常可藉由示差熱量測定(DSC)、動態黏彈性測定(DMA)、或熱機械測定(TMA)來進行測定。
於本發明中,構成黏結材料層之樹脂的Tg,是採用藉由動態黏彈性測定(DMA)於以下測定條件下測定之玻璃轉移溫度。將厚度的平均值為50μm之黏結材料層重疊7層,將重疊而成的350μm的黏結材料層片材,加工成寬5mm、長20mm之外形。黏結材料層的重疊是使用熱軋層壓機,以40℃、0.3MPa進行。繼而,使用黏彈性分析儀(流變科學公司,商品名:RSA-2),於拉伸模式、升溫速度5℃/min、頻率10Hz、測定溫度30℃~300℃之條件下測定,將此時的tanδ的峰溫度作為Tg進行評估。再者,當tanδ的峰值有複數個時,將最高溫側的tanδ的峰溫度作為Tg。
黏結材料層的厚度的平均值並無特別限制。自導熱性與黏結性之觀點來看,黏結材料層的厚度的平均值較佳為3μm以上且70μm以下,更佳為4μm以上且60μm以下,又更佳為5μm以上且50μm以下,並且更佳為5μm以上且40μm以下,再更佳為5μm以上且30μm以下,極佳為5μm以上且20μm以下,特佳為5μm以上且15μm以下,最佳為5μm以上且10μm以下。若黏結材料層的厚度的平均值為3μm以上,則存在可獲得良好的黏結性之傾向;而若為70μm以下,則存在可獲得良好的導熱性之傾向。
黏結材料層對散熱器之密接性,例如,可藉由如下測定之密接面積率來評估。在與將配線板的黏結材料層黏貼於散熱器時相同的條件下,將配線板的黏結材料層黏貼於玻璃、塑膠等透明基板上,來製作密接面積率評估用樣品。以間隔為10.7cm之方式,將兩個螢光燈(長1200mm、40W) 平行設置於頂棚上。以下述方式來定位樣品:處於螢光燈下方2m處,兩個螢光燈照入至透明基板,且透明基板面自頂棚相對於地面方向為45°傾斜之狀態。以照入之螢光燈的發光部分的長度方向與數位相機的攝影圖像(縱橫比3:4)的長度方向(橫方向)基本上平行,且照入之螢光燈的發光部分的長度方向的全長、與作為標記黏貼於樣品上之長75mm的膠帶為相同長度之方式,調整樣品與數位相機的位置關係,而獲得像素數600萬之評估用圖像。自所獲得的評估用圖像中,選擇夾持於兩個螢光燈中且位於長度方向的中心附近之部分區域來作為矩形狀的觀察區域。所選擇之觀察區域,其長度方向的長度為照入之兩個螢光燈的發光部分的長度方向長度的80%,寬度方向的長度為照入之兩個螢光燈的間隔的70%。
對所得的觀察區域所包含的全部像素,基於各像素的明度進行二值化處理。二值化處理是如下所述地進行:分別將顯示基準明度以上的明度之像素判定為非密接部,將顯示未達基準明度的明度之像素判定為密接部。對於二值化處理後的觀察區域的全部像素,計算密接部的像素數與總像素數之比(%),來作為密接面積率。
再者,如下所述地決定區分密接部與非密接部之基準明度。另行製作一樣品,該樣品是在將配線板的黏結材料層黏貼於透明基板上時,僅於部分區域上應用與黏貼於散熱器上時相同的條件,而部分地形成密接區域。對於製作而成的樣品,與上述同樣地獲得評估用圖像,將根據密接區域中的明 度的最小值與其他區域中的明度的最大值所獲得的平均值,作為基準明度。
前述密接面積率較佳為85%以上,更佳為90%以上,又更佳為95%以上。若密接面積率為85%以上,則可獲得充分的密接性,且導熱性優異。
(支撐用隔板)
自提高操作性和剛性之觀點來看,在將黏結材料層安裝於配線板或散熱器上時,黏結材料層亦可於配線板或散熱器的安裝側的相反側的面上具有支撐用隔板(第三暫時支撐體)。藉此,保護黏結材料層的配置有配線板或散熱器一側的相反側的黏結材料層一面,並且在安裝至配線板側時,配線板的剛性提高,並可提升操作性。
支撐用隔板的材質並無特別限定,只要可提高黏結材料層的剛性即可。其中,自流通性或價格之觀點來看,支撐用隔板的材質較佳為塑膠。作為應用於支撐用隔板之塑膠,可列舉:聚對酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烴樹脂;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系樹脂;聚碸樹脂;聚醚碸樹脂;聚碳酸酯樹脂;聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;及,丙烯樹脂等。此等塑膠較佳為以薄膜狀的形式來使用。此等可以單層薄膜構成支撐用隔板。又,亦可以由兩層以上組合而成的多層薄膜的形式構成支撐用隔板。其中,自透明性、耐熱性、操作難易度及價格之點來看,前述塑膠薄膜特佳為聚對酞酸乙二酯薄膜、聚丙烯薄膜及聚 乙烯薄膜。
當使用支撐用隔板時,支撐用隔板由於是與黏結材料層一同被安裝於配線板或散熱器上,因此,之後為了使黏結材料層露出,而自黏結材料層上剝離。
支撐用隔板的厚度的平均值並無特別限制。支撐體隔板的厚度的平均值通常較佳為300μm以下。若支撐用隔板的厚度的平均值為300μm以下,則存在可獲得良好的搬送性之傾向。又,支撐用隔板的厚度的平均值較佳為15μm以上。若支撐用隔板的厚度的平均值為15μm以上,則存在黏結材料層的剛性進一步提高且操作性進一步提升之傾向。支撐用隔板的厚度的平均值較佳為15μm以上且300μm以下,更佳為15μm以上且200μm以下,又更佳為20μm以上且150μm以下。
[具散熱器之配線板]
具散熱器之配線板依序包含散熱器、硬化黏結材料層、支撐體、及金屬電路層,視需要可再包含其他層。積層有金屬電路層之支撐體,藉由利用硬化黏結材料層與散熱器黏結,而表現出優異的導熱性。
(散熱器)
散熱器並無特別限定,只要散熱構件是由容易傳遞熱量之材料構成即可。散熱器可列舉:金屬散熱器、陶瓷製散熱器、玻璃及塑膠等。自有效地將來自配線板之熱量釋放至外部之點來看,較佳為金屬散熱器。
散熱器的形狀並無特別限制。散熱器的形狀可為平 板,亦可為圓筒、圓柱、立方體及長方體等任一種形狀。又,散熱器亦可具有散熱片。又,配置配線板之部分的散熱器的形狀並無特別限定。例如,當配線板較薄且為可撓性時,由於可與配置配線板之部分的散熱器的形狀相吻合,因此,配置配線板之部分的散熱器的形狀不限於平板,亦可為曲面或具有棱角。
電路形成用金屬層和支撐體的厚度的合計也就是配線板材料的厚度的平均值,並無特別限制。自導熱性與輕量化之觀點來看,配線板材料的厚度的平均值較佳為8μm以上且200μm以下,更佳為13μm以上且150μm以下,又更佳為20μm以上且110μm以下。
再者,配線板材料的厚度的平均值是測定5點的厚度,以算術平均值的形式而得出。
於具散熱器之配線板中,包含支撐體至硬化黏結材料層之積層體的總厚度的平均值並無特別限制,較佳為6μm以上且100μm以下,更佳為8μm以上且80μm以下,又更佳為10μm以上且60μm以下,特佳為10μm以上且35μm以下。當包含支撐體至硬化黏結材料層之積層體的總厚度的平均值為6μm以上時,存在操作性優異之傾向;而當該平均值為100μm以下時,存在熱阻的增加得以被抑制之傾向,並存在加工性優異之傾向,又,存在具散熱器之配線板自身的質量增加亦得以被抑制之傾向。
具散熱器之配線板較佳為具有作為配線板一般所要求的特性。作為配線板一般所要求的特性的一例,可列舉: 期望支撐體為絕緣性,並具有1010Ω.cm以上的絕緣性;期望於260℃、5分鐘的熱處理後,金屬電路層上無鼓起;期望金屬電路層對於支撐體之剝離強度為0.5kN/m以上等。
[具散熱器之配線板的製造方法]
繼而,對本發明的具散熱器之配線板的製造方法進行說明。
本發明的具散熱器之配線板的製造方法的一實施形態示於第4圖和第5圖。但是,本發明的具散熱器之配線板的製造方法並不限定於此。第5(I)圖是與第4(I)圖相對應的整體的俯視圖;第5(II)圖是與第4(II)圖相對應的整體的俯視圖;第5(III)圖是與第4(III)圖相對應的整體的俯視圖;第5(IV)圖是與第4(VII)圖相對應的整體的俯視圖。再者,第5(II)圖所示之虛線與第5(IV)圖中的絕緣層17的外形一致。
以配線板32與散熱器50的密接性和作業性之點而言,具散熱器之配線板的製造方法包括:前述第二積層體製作步驟(參照第4(III)圖)、前述第三積層體製作步驟(參照第4(IV)圖)、及前述黏結步驟(參照第4(VI)圖)。藉由包括此等步驟,可有效地製造一種具散熱器之配線板,其配線板32與散熱器50的密接性優異,且具有高導熱性。
具散熱器之配線板的製造方法於第二積層體製作步驟之前,亦可包括準備第一積層體之步驟。又,準備第一積層體之步驟,亦可包括獲得第一積層體60之第一積層體製作步驟。第一積層體製作步驟包括下列步驟:於包含電路形成用金屬層10和作為支撐體之絕緣層17之配線板材料30的絕 緣層17側的面上,配置搬送用支撐基材A20(參照第4(I)圖);及,於電路形成用金屬層10上形成電路(參照第4(II)圖)。
於第一積層體製作步驟中,獲得在配線板32的絕緣層17側具有搬送用支撐基材A20之第一積層體60。具體而言,可包括下列步驟:於配線板材料30的絕緣層17側配置搬送用支撐基材A20,而獲得第4(I)圖與第5(I)圖所示之積層物(具暫時支撐體之配線板材料60A);及,於具暫時支撐體之配線板材料60A的配線板材料30中的電路形成用金屬層10上形成電路,而獲得金屬電路層11,藉此獲得第4(II)圖及第5(II)圖所示之第一積層體60。
配線板材料30由於是由電路形成用金屬層10與較薄的絕緣層17之兩層所形成,因此,若於電路形成用金屬層10上形成電路,則存在形成有電路之部分的厚度變得比電路形成前更薄之傾向,其結果為,可能會使配線板32的剛性整體降低。為彌補該剛性的降低,並且不會妨礙電路形成,於配線板材料30的絕緣層17側配置搬送用支撐基材A20。當搬送用支撐基材A20上存在黏著材料層時,搬送用支撐基材A20的配置可隔著黏著材料層進行。作為使用黏著材料層所實施的配置,可列舉衝壓、熱軋層壓方法等,自可連續地製造且效率良好之觀點來看,較佳為熱軋層壓方法。
衝壓及熱軋層壓方法,可自該技術領域中通常所進行的方法中適當選擇而進行。例如,熱軋層壓可使用具備覆蓋有矽氧橡膠的輥之熱軋層壓機,並於20℃~150℃、0.1MPa~3.0MPa、0.1m/分~3m/分之條件下進行。
於配線板材料30的電路形成用金屬層10上形成電路之方法,可自對配線板材料30的金屬層進行電路加工通常所使用的方法中適當選擇而進行。例如,可利用包含下列步驟之方法來形成電路:使用印刷、感光耐蝕膜等,於電路形成用金屬層10上將電路形成用光阻形成為所需形狀;及,以腐蝕性液體蝕刻並移除電路形成用金屬層10的未形成有光阻之區域的金屬箔。藉此,獲得第一積層體60。
在形成金屬電路層11之後,亦可於金屬電路層11及絕緣層17中的至少一者上形成抗焊劑層(solder resist layer)。抗焊劑層的形成並無特別限制,可應用通常所使用的方法。抗焊劑層可藉由以下方法來形成:將液狀的光阻組成物印刷為所需形狀之方法、及使用加工成所需形狀後的覆膜之方法等。
在第二積層體製作步驟中,於配線板32的金屬電路層11側配置搬送用支撐基材B21,而獲得第二積層體65(參照第4(III)圖)。
藉由配置搬送用支撐基材B21,可於後續步驟中,提升包含配線板32之積層體的剛性。
當搬送用支撐基材B21上存在黏著材料層時,搬送用支撐基材B21的配置可隔著黏著材料層進行。隔著黏著材料層之配置,可直接應用將前述搬送用支撐基材A20配置於配線板材料30上時的條件。
再者,較佳為以搬送用支撐基材B21對配線板32之黏著力高於搬送用支撐基材A20對配線板32之黏著力之方 式,來選擇搬送用支撐基材B21。藉此,當剝離搬送用支撐基材A20時,可防止搬送用支撐基材B21自配線板32上剝離。
在第三積層體製作步驟中,將搬送用支撐基材A20自第二積層體65上移除,而獲得第三積層體70(參照第4(IV)圖)。將搬送用支撐基材A20自第二積層體65上移除之方法並無特別限制,可自通常所使用的方法中適當選擇並應用。
在黏結步驟中,分別使黏結材料層16的一面接觸已移除搬送用支撐基材A20之第三積層體70一面,並使黏結材料層16的另一面接觸散熱器50的配線板安裝側的面,並使黏結材料層16硬化(參照第4(VI)圖)。藉此,將配線板32與散熱器50隔著黏結材料層16黏結。
在黏結步驟中,可包括在配線板32、及散熱器50之間配置黏結材料層16並使其硬化之硬化步驟;於硬化步驟前,還可包括暫且依序配置配線板32、黏結材料層16及散熱器50後,進行暫時固定之暫時固定步驟。「暫時固定」是指,使配線板32、黏結材料層16、及散熱器50接觸,以黏結材料層16中的黏結材料的硬化反應未充分開始之條件進行處理,與利用由硬化反應所實施的黏結將各構件重疊時相比,較弱地重疊各構件。
又,前述黏結步驟,若包括使黏結材料層16的一面接觸配線板32的散熱器安裝側的面,並使黏結材料層16的另一面接觸散熱器50的配線板安裝側的面並硬化的步驟,則使黏結材料層16接觸之順序並無限制。配線板32的散熱器安裝側的面與黏結材料層16之接觸、及散熱器50的配線板 安裝側的面與黏結材料層16之接觸中的哪一者先進行皆可,又,亦可一併進行。關於黏結材料層16的接觸順序,可基於黏結材料層16的構造、作業效率等進行適當選擇。
又,同樣地,黏結材料層16的配置,可先進行向配線板32的絕緣層17上之配置,亦可先進行向散熱器50上之配置。以作業性之點而言,較佳為在配置於散熱器50上之前,先將黏結材料層16配置於絕緣層17上。
以下,以將黏結材料層16先配置於配線板32的作為支撐體之絕緣層17側的形態為例進行說明,但先配置於散熱器50側時亦相同。
於黏結步驟中,首先,於配線板32的與金屬電路層11相反面之絕緣層17上形成黏結材料層16,而獲得具黏結材料層之配線板34(參照第4(V)圖)。
作為在絕緣層17上形成黏結材料層16之方法,並無特別限制,可應用黏結材料層16的形成通常所使用的方法。作為在絕緣層17上形成黏結材料層16之方法,可列舉在絕緣層17上塗佈、層壓包含黏結材料之黏結材料層用組成物之方法等。又,亦可於另一基材上形成黏結材料層16,然後將所形成的黏結材料層16轉印至絕緣層17上。前述另一基材可列舉:脫模處理後的聚對酞酸乙二酯薄膜、聚丙烯及聚乙烯等。
絕緣層17的要形成黏結材料層16的面,較佳為對表面進行活性處理,以提升黏結力。作為絕緣層17的要形成黏結材料層16的面的活性化處理,可列舉:化學性粗化、電暈放 電、砂磨等化學性或機械性處理。
當黏結材料層16具有支撐用隔板18時,作為在配線板32的絕緣層17上配置具支撐用隔板18之黏結材料層16的方法,並無特別限制,可應用通常所使用的方法。作為在絕緣層17上配置具支撐用隔板18之黏結材料層16的方法,可列舉衝壓、熱軋層壓方法等,自可連續地製造且效率良好之觀點來看,較佳為熱軋層壓方法。
衝壓和熱軋層壓方法,可自該技術領域中通常所進行的方法中適當選擇而進行。例如,熱軋層壓方法可使用具備覆蓋有矽氧橡膠的輥之熱軋層壓機,並於20℃~150℃、0.1MPa~3.0MPa、0.1m/分~3m/分之條件下進行。再者,事先將黏結材料層16配置於散熱器50側的形態下的黏結材料層16,暫時固定於配線板32之條件,可與在絕緣層17上配置具支撐用隔板18之黏結材料層16的上述條件相同。
作為將黏結材料層16暫時固定於散熱器50之方法,當在黏結材料層16上配置有支撐用隔板18時,可在剝離支撐用隔板18後,應用通常所使用的方法,並無特別限制。暫時固定之方法可列舉衝壓、熱軋層壓方法等,自可連續地製造且效率良好之觀點來看,較佳為熱軋層壓方法。
衝壓和熱軋層壓方法可自該技術領域中通常所進行的方法中適當選擇而進行。例如,熱軋層壓方法可使用具備覆蓋有矽氧橡膠的輥之熱軋層壓機,並於20℃~150℃、0.1MPa~3.0MPa、0.1m/分~3m/分之條件下進行。或者,亦可於加熱板等加熱源上配置散熱器50,並於其上一邊利用滾輪 等加壓,一邊暫時固定具黏結材料層之配線板34的黏結材料層16。
散熱器50的要形成黏結材料層16的面,較佳為對表面進行活性處理,以提升黏結力。作為散熱器50的要形成黏結材料層16的面的活性化處理可列舉:由化學性粗化、電暈放電、砂磨、電鍍、鋁醇化物、鋁螯合物及矽烷偶合材料等所實施的機械性或化學性處理。
繼而,進行黏結材料層16的硬化(參照第4(VI)圖)。藉由經過黏結步驟使黏結材料層16產生硬化,成為硬化黏結材料層,而獲得具散熱器之配線板80。
黏結材料層16的硬化方法並無特別限制,可根據黏結材料層16所包含的黏結材料的種類進行選擇。當黏結材料層16為熱硬化性時,可施加硬化開始所需之溫度來硬化黏結材料層。例如,較佳為以150℃~220℃的溫度範圍且10分鐘~360分鐘的時間範圍進行加熱,而使黏結材料層硬化;自提升生產性之點來看,更佳為以170℃~200℃的溫度範圍且30分鐘~180分鐘的時間範圍進行加熱,而使黏結材料層硬化。加熱裝置並無特別限制,可使用烘箱等。又,當加熱黏結材料層以使其硬化時,可於大氣壓下進行,亦可在減壓下進行。當藉由在減壓狀態下加熱而使黏結材料層硬化時,可使減壓條件為10kPa以下。
又,黏結材料層16不僅可藉由加熱,亦可藉由加壓加熱而使其硬化。藉由使其成為加壓狀態,容易提升黏結材料對被黏附體的密接性。自確實地獲得高剝離強度之觀點來 看,較佳為一邊以150℃~220℃的溫度範圍且10分鐘~360分鐘的時間範圍加熱,一邊加壓至0.1MPa~10MPa,而使黏結材料層硬化;更佳為一邊以170℃~200℃的溫度範圍且30分鐘~180分鐘的時間範圍加熱,一邊加壓至0.3MPa~5MPa,而使黏結材料層硬化。又,亦可使部分硬化步驟僅以加熱進行,剩餘部分則藉由加壓加熱來進行。當藉由加壓加熱來使黏結材料層硬化時,可於大氣壓下進行,亦可在減壓下進行。當藉由在減壓狀態下加壓加熱來使黏結材料層硬化時,可使減壓條件為10kPa以下。
再者,於配線板32的金屬電路層11側,金屬電路層11與絕緣層17可能會存在段差。此時,較佳為當加壓加熱暫時固定之具黏結材料層的配線板34與散熱器50時,於配線板32側配置具有緩衝性之片材,以防止由前述段差所造成的不均勻的壓力分佈而引起黏結材料的密接不良。藉由具有緩衝性之片材,在配線板32的段差不會導致產生壓力的偏頗之前提下,加壓黏結材料層1,以該點而言較佳。又,當散熱器50為平板以外的形狀例如半圓筒或具散熱片時,加壓加熱時的加壓條件,較佳為選擇不會使散熱器50的形狀變形之壓力。又,亦可使用防止散熱器50變形之夾具來加壓。
再者,於零件構裝前,將搬送用支撐基材B21移除。藉此,金屬電路層11於具散熱器之配線板80的表面露出。再者,搬送用支撐基材B21的剝離可於黏結步驟前進行,亦可於黏結步驟後進行。再者,於第4(VI)圖~第4(VII)圖中,示出藉由黏結步驟獲得具散熱器之配線板80後,剝離搬送用 支撐基材B21之情況。
再者,亦可在將搬送用支撐基材B21移除之後,在金屬電路層11、絕緣層17或此等雙方上形成抗焊劑層。抗焊劑層的形成並無特別限制,可應用通常所使用的方法。抗焊劑層可藉由以下方法來形成:將液狀的光阻組成物印刷為所需形狀之方法、及積層加工成所需形狀後的覆膜之方法等。
再者,亦可於配線板32的製作步驟後、或於搬送用支撐基材B21的積層、搬送用支撐基材A20的剝離、或者黏結材料層16的積層各步驟後,進行配線板32的外形加工。又,亦可於散熱器50與配線板32的暫時固定步驟及黏結步驟之後,一併進行配線板32與散熱器50的外形加工。配線板32的外形加工並無特別限制,可應用通常所使用的方法。
[具散熱器之零件構裝配線板的製造方法]
然後,參照圖式,說明本發明的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法。第6圖和第7圖是表示本發明的一實施形態的具散熱器之零件構裝配線板100。再者,藉由本發明的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法所獲得的具散熱器之零件構裝配線板,並非限定於第6圖和第7圖所示之具散熱器之零件構裝配線板100。
除上述製造方法的各步驟以外,本發明的具散熱器之零件構裝配線板的製造方法還包括零件構裝步驟,即於所獲得的具散熱器之配線板80的金屬電路層11上構裝零件(參照第6圖)。
具散熱器之零件構裝配線板100是使用具散熱器之配線 板80製作而成。具體而言,如第6圖和第7圖所示,具散熱器之零件構裝配線板100包含:具有金屬電路層11之具散熱器之配線板80、及設置於金屬電路層11上之零件40。於第7圖中,示出在第5圖(IV)所示的具散熱器之配線板80的金屬電路層11上構裝有零件40之態樣的一例。於第7圖中,複數個零件40隔著金屬電路層11而串聯。
將零件40構裝於具散熱器之配線板80上,是藉由以下來進行:藉由焊錫等導電性連接材料42,將零件40載置於具散熱器之配線板80的金屬電路層11上,並在該狀態下通過迴焊爐等。藉此,獲得具散熱器之零件構裝配線板100。
在藉由迴焊處理而將零件40構裝於金屬電路層11上之步驟中,例如,視需要,實施在電路面形成抗焊劑之步驟、及將具散熱器之配線板80的外形加工為所需大小之步驟等,然後將零件40和焊錫等導電性連接材料42配置於金屬電路層11上,並藉由迴焊處理將零件40構裝於金屬電路層11上。亦可在將零件40構裝於金屬電路層11上時,一併構裝除零件40以外的其他零件。迴焊處理是以通常所使用的條件來進行。
作為零件40,可列舉:半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體、熱阻體、金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOS-FET)、絕緣閘雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)及發光二極體(Light Emitting Diode,LED)等主動元件;及,電容器、電阻體及線圈等被動元件等。零件的構裝方法可自通 常所使用的方法中適當選擇。作為零件的構裝方法,可使用例如藉由設置於金屬電路層11上之金屬膠等來構裝之方法。
其中,主動元件是由以下構成:半導體元件、電性連接半導體元件和外部之端子、及密封並保持半導體元件之密封材料。前述端子並無特別限制,可使用例如銅等導體、及焊錫等。前述密封材料並無特別限制,可使用環氧樹脂等。再者,相當於此種主動元件之半導體零件,可按照日本特開2007-110113號公報等中記載之方法等獲得。
具散熱器之零件構裝配線板100由於使用具散熱器之配線板80,因此,成為對散熱器50的導熱性優異之電子零件。
<電子零件>
於本發明中,具散熱器之零件構裝配線板為電子零件。具散熱器之零件構裝配線板由於並非藉由黏著材料,而是藉由硬化黏結材料層將配線板固定於散熱器上,因此,黏結材料層的熱阻較低而使散熱性優異,又,不存在零件構裝後的配線板自散熱器上脫落之虞,而無需輔助性地進行由螺絲固定所實施的強化。
[組件]
本發明的組件用於前述具散熱器之配線板的製造方法,且包括:包含支撐體和電路形成用金屬層之配線板材料、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材;並且,視需要亦包括其他要素。
又,本發明的其他組件用於前述具散熱器之配線板的製 造方法,並包括:包含支撐體和金屬電路層之配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材;並且,視需要亦包括其他要素。
上述組件中,由於具有用於上述具散熱器之配線板的製造方法之材料來作為要素,因此,可簡便且高效地獲得具散熱器之配線板。
前述具第三暫時支撐體之黏結材料片材,包含前述黏結材料層與第三暫時支撐體即可。前述暫時支撐體保護具第三暫時支撐體之黏結材料片材中的黏結材料層,當用於具散熱器之配線板的製造時自黏結材料層上剝離。前述具第三暫時支撐體之黏結材料片材,相當於前述具散熱器之配線板的製造方法中所述的具支撐用隔板18之黏結材料層16。
第一暫時支撐體,相當於前述具散熱器之配線板的製造方法中所述的搬送用支撐基材A20,用於配置在配線板或配線板材料的支撐體側。第一暫時支撐體可單獨包含於前述組件中,亦可配置於前述配線板材料或前述配線板的支撐體側,與配線板材料或配線板成為一體地包含於各組件中。
第二暫時支撐體,相當於前述具散熱器之配線板的製造方法中所述的搬送用支撐基材B21,用於配置在由電路形成用金屬層所獲得的金屬電路層上。第二暫時支撐體可單獨包含於前述組件中,亦可配置於配線板材料的電路形成用金屬層側或配線板的金屬電路層側,與配線板材料或配線板成為一體地包含於組件中。
又,亦可依序重疊第一暫時支撐體、配線板材料或 配線板、及第二暫時支撐體,而一體地包含於組件中。又,於前述具散熱器之配線板的製造方法中,可包含前文所述的構件作為可追加之其他要素。
又,本發明的一態樣亦包含組件於前述具散熱器之配線板的製造方法或具散熱器之零件構裝配線板的製造方法中的使用,該組件包括:包含支撐體和電路形成用金屬層之配線板材料、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。又,本發明的另一態樣亦包含組件於具散熱器之配線板的製造方法或具散熱器之零件構裝配線板的製造方法中的使用,該組件包括:包含支撐體和金屬電路層之配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、及具第三暫時支撐體之黏結材料片材。
本發明的上述各態樣中,由於具有用於上述具散熱器之配線板或具散熱器之零件構裝配線板的製造方法之材料來作為要素,因此,可簡便且高效地獲得具散熱器之配線板或具散熱器之零件構裝配線板。
關於用於前述具散熱器之配線板的製造方法之組件或用於具散熱器之零件構裝配線板的製造方法之組件,上述各態樣下的配線板材料、配線板、第一暫時支撐體、第二暫時支撐體、具第三暫時支撐體之黏結材料片材、以及其他要素,直接應用上述內容。
又,本發明亦包括以下態樣。
(1)一種具散熱器之配線板,其包括:配線板,其包含支撐體和金屬電路層;散熱器;及硬化黏結材料層,其配置於 前述配線板及前述散熱器之間。此種具散熱器之配線板由於是隔著硬化之黏結材料層來配置配線板與散熱器,因此,密接力優異,可表現出高導熱性。對於該態樣下的支撐體、金屬電路層、用以獲得金屬電路層之電路形成用金屬層、配線板、散熱器、硬化黏結材料層、及用以獲得硬化黏結材料層之黏結材料層,直接應用上述內容。
(2)如(1)所述之具散熱器之配線板,其中,前述支撐體與前述硬化黏結材料層的總厚度的平均值為6μm以上且100μm以下。
(3)如(1)或(2)所述之具散熱器之配線板,其中,前述支撐體的厚度的平均值為3μm以上且60μm以下。
(4)如(1)~(3)中的任一項所述之具散熱器之配線板,其中,前述硬化黏結材料層的厚度的平均值為3μm以上且70μm以下。
(5)一種具散熱器之零件構裝配線板,其包括:配線板,其包含支撐體和金屬電路層;散熱器;硬化黏結材料層,其配置於前述配線板及前述散熱器之間;及,零件,其構裝於前述金屬電路層上。此種具散熱器之零件構裝配線板由於是隔著硬化之黏結材料層來配置配線板與散熱器,因此,可提供一種電子零件,其中配線板與散熱器之密接力優異,零件的脫落得以被抑制,又,對散熱器之導熱性優異。對於該態樣下的支撐體、金屬電路層、用以獲得金屬電路層之電路形成用金屬層、配線板、散熱器、硬化黏結材料層、用以獲得硬化黏結材料層之黏結材料層、及零件,直接應用上述內容。
(6)如(5)所述之具散熱器之零件構裝配線板,其中,前述支撐體與前述硬化黏結材料層的總厚度的平均值為6μm以上且100μm以下。
(7)如(5)或(6)所述之具散熱器之零件構裝配線板,其中,前述支撐體的厚度的平均值為3μm以上且60μm以下。
(8)如(5)~(7)中的任一項所述之具散熱器之零件構裝配線板,其中,前述硬化黏結材料層的厚度的平均值為3μm以上且70μm以下。
[實施例]
以下,列舉實施例以更具體地說明本發明。但是,本發明並不限定於此等實施例。以下所示之各層或積層體的厚度為厚度的平均值,是使用測微計測定5點的厚度,並以其算術平均值的形式而得出。
(實施例1) <搬送用支撐基材A的配置>
準備將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司(Hitachi Chemical Co.,Ltd.),MCF-5000IS),並準備具有厚度的平均值為3μm之丙烯酸酯共聚樹脂黏著材料層之PET薄膜亦即黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A。再者,使用絕緣電阻計,以測定電壓100V進行測定,聚醯亞胺絕緣層的絕緣電阻值為6×1014Ω.cm以上。
以前述搬送用支撐基材A的黏著材料層對著前述配線板材料的絕緣層側之方式,配置搬送用支撐基材A,而獲得積層體(a)(第4(I)圖所示之具暫時支撐體之配線板材料60A)。搬送用支撐基材A的配置是於30℃、0.3MPa、及0.3m/min之條件下,藉由輥層壓法進行。
<配線板的製作>
於積層體(a)的電路形成用金屬層上設置蝕刻光阻後,藉由在氯化鐵水溶液中溶解銅來進行電路加工處理,而形成金屬電路層,之後,於金屬電路層面上的特定處印刷抗焊劑(solder resist),並以120℃熱處理90分鐘來硬化,製作配線板,而獲得積層體(b)(第4(II)圖所示之第一積層體60)。
<搬送用支撐基材B的配置>
以黏著材料層與金屬電路層相對向之方式,於積層體(b)的金屬電路層上配置具厚度的平均值為3μm的黏著材料層之黏著薄膜(丙烯酸酯共聚樹脂,日立化成股份有限公司,DT-4000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為38μm)來作為搬送用支撐基材B,而獲得積層體(c)(第4(III)圖所示之第二積層體65)。搬送用支撐基材B的配置是於30℃、0.3MPa、及0.3m/min之條件下,藉由輥層壓法進行。
<搬送用支撐基材A的剝離>
將配置於積層體(c)的絕緣層側之搬送用支撐基材A折彎180°,並向折彎方向拉拽,藉此而剝離,而獲得絕緣層露出之積層體(d)(第4(IV)圖所示之第三積層體70)。
<黏結材料層的配置>
以與上述配線板相同的形狀,準備黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA),該黏結材料膠帶包含聚醯胺醯亞胺樹脂(60℃時的黏度:6000Pa.s,熱硬化前並且超過60℃且200℃以下的溫度範圍中的黏度的最小值:1000Pa.s、Tg:260℃),於厚度的平均值為35μm的黏結材料層的一面上具有PET隔板,並於另一面上具有厚度的平均值為50μm之PET薄膜亦即支撐用隔板。剝落該黏結材料膠帶一面的脫模PET薄膜,使黏結材料層露出。以黏結材料層對著前述積層體(d)中露出之配線板的絕緣層之方式,黏貼黏結材料膠帶,藉此來配置黏結材料層,而獲得一面上具有搬送用支撐基材B、另一面上具有支撐用隔板之積層體(e)(第4(V)圖所示之積層體)。黏結材料層的配置是以120℃、2MPa及1.0m/min的條件,藉由熱軋層壓法進行。繼而,將外形加工為寬6mm、長100mm。
60℃時的黏度及超過60℃且200℃以下的溫度範圍中的黏度的最小值,是藉由在大氣壓下、升溫速度5℃/min、頻率10Hz之條件下,使用圓形的平板作為夾持樣本之測定夾具,並利用ARAS TEST STATION(流變科學公司)進行剪切黏度測定而求得。再者,使用絕緣電阻計,以測定電壓100V進行測定,聚醯胺醯亞胺樹脂的絕緣電阻值為3×1013Ω.cm以上。
<配線板的暫時固定>
將另一脫模PET薄膜自所獲得的積層體(e)上剝落,而使黏結材料層露出,將露出黏結材料層之積層體以露出之黏結 材料層的一面與散熱器亦即鋁基板(A-5052,厚度的平均值為1mm)接觸之方式,放置並黏貼於散熱器上,隔著黏結材料層將配線板配置於散熱器上。藉此,獲得積層體(f)(第4(VI)圖所示之積層體)。配線板的配置是以120℃、2MPa、及1.0m/min的條件,藉由熱軋層壓法進行。
同樣地,使用透明基板(載玻片、硼矽酸玻璃及松浪S1111)來代替鋁基材,於透明基板上暫時固定露出前述黏結材料層之積層體,而獲得密接面積率評估用樣品。
<搬送用支撐基材B的剝離>
將配置於積層體(f)的金屬電路層面上之搬送用支撐基材B折彎180°,並向折彎方向拉拽,藉此而剝離。藉此,獲得一種具有露出之金屬電路層且配線板暫時固定於散熱器上之積層體。
關於密接面積率評估用樣品亦同樣進行。
<黏結材料層的硬化>
在配線板暫時固定於散熱器之積層體的散熱器上,放置耐熱脫模薄膜(三井化學東賽璐股份有限公司(Mitsui Chemicals Tohcello,Inc.),Opulent X-44B,50μm),使用真空加壓壓機,於3kPa的真空下加壓至3MPa,以4℃/min升溫,並以185℃保持90分鐘而進行加壓加熱,藉此使黏結材料層硬化,而獲得具散熱器之配線板。繼而,於配線板的金屬電路層面上的特定處印刷抗焊劑,並藉由以120℃熱處理90分鐘來硬化(參照第4(VII)圖)。
關於密接面積率評估用樣品亦同樣進行。
<零件構裝>
於具散熱器之配線板的金屬電路層上,載置複數個焊錫(千住金屬工業股份有限公司(Senju Metal Industry Co.,Ltd.),ECO SOLDER PASTE Lead Free,M705,Sn-3.0Ag-0.5Cu,熔融溫度220℃)、晶片電阻(釜屋電機股份有限公司(KAMAYA ELECTRIC CO.,LTD.),RMC1K100FTE,厚膜電阻10Ω,長6.3mm×寬3.2mm×高0.6mm)、及連接器等,並進行迴焊處理(最大260℃)。藉此,獲得在金屬電路層上構裝有晶片電阻等零件之具散熱器之零件構裝配線板。
關於密接面積率評估用樣品亦同樣進行。
[評估] <配線板的密接面積率評估>
藉由如下測定之密接面積率,來評估配線板中的黏結材料層對散熱器之密接性。於上述中所獲得的進行至零件構裝之密接面積率評估用樣品上,黏貼長75mm的膠帶來作為標記。以間隔為10.7cm之方式,將兩個螢光燈(長1200mm、40W)平行設置於頂棚上。以下述方式來定位樣品:處於螢光燈下方2m處,兩個螢光燈照入至透明基板,且透明基板面自頂棚相對於地面方向為45°傾斜之狀態。以照入之螢光燈的發光部分的長度方向與數位相機的攝影圖像(縱橫比3:4)的長度方向(橫方向)基本上平行,且照入之螢光燈的發光部分的長度方向的全長、與黏貼於樣品上之長75mm的膠帶為相同長度之方式,調整樣品與數位相機的位置關係,而獲 得像素數600萬之評估用圖像。自所獲得的評估用圖像中,選擇夾持於兩個螢光燈中且位於長度方向的中心附近之部分區域來作為矩形狀的觀察區域。所選擇之觀察區域,其長度方向的長度為照入之兩個螢光燈的發光部分的長度方向長度的80%,寬度方向的長度為照入之兩個螢光燈的間隔的70%。
對所得的觀察區域所包含的全部像素,基於各像素的明度進行二值化處理。二值化處理是如下所述地進行:分別將顯示基準明度以上的明度之像素判定為非密接部,並將顯示未達基準明度的明度之像素判定為密接部。對於二值化處理後的觀察區域的全部像素,計算密接部的像素數與總像素數之比(%),來作為密接面積率。
再者,如下所述地決定區分密接部與非密接部之基準明度。另行製作一樣品,該樣品是在將配線板的黏結材料層黏貼於透明基板上時,僅於部分區域上應用與黏貼於散熱器上時相同的條件,而部分地形成密接區域。對於製作而成的樣品,與上述同樣地獲得評估用圖像,將根據密接區域中的明度的最小值與其他區域中的明度的最大值所獲得的平均值,作為基準明度。
<零件與配線板的溫度差評估>
於具散熱器之零件構裝配線板的構裝有零件一面的相反面的散熱器側,塗佈散熱膏(信越化學工業股份有限公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.),G707),隔著散熱膏,將具散熱器之零件構裝配線板固定於溫度調節至25℃之加熱組塊上。以每一個晶片電阻消耗1W電力之方式進行通電,經過 5分鐘後,藉由熱感照相機(Apiste公司(Apiste Corporation),FSV-1200)測定零件的溫度T1與配線板的未構裝零件之部分的溫度T2,評估零件與配線板的溫度差△T=T1-T2。其結果為,零件與配線板的溫度差△T為37.9℃。
(實施例2)
使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序積層而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),使用上述黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A,並使用具厚度的平均值為3μm之黏著材料層之黏著薄膜(丙烯酸酯共聚樹脂,日立化成股份有限公司,DT-4000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為38μm)作為搬送用支撐基材B,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置、配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置及搬送用支撐基材A的剝離。繼而,使用除將厚度的平均值變更為如表1所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為25μm,Tg260℃),除此以外,與實施例1同樣地進行黏結材料層的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的暫時固定、配線板的密接面積率評估、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度 差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為35.3℃。
(實施例3)
作為配線板材料,是使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與將厚度的平均值為25μm之聚醯亞胺絕緣層作為絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),除此以外與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置及搬送用支撐基材A的剝離。繼而,使用除將厚度的平均值變更為如表1所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為25μm),除此以外,與實施例1同樣地進行黏結材料層的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為34.0℃。
(實施例4)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與將厚度的平均值為20μm之聚醯亞胺絕緣層作為絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),除此以外與實施例1相同 地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、及搬送用支撐基材A的剝離。繼而,使用除將厚度的平均值變更為如表1所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為25μm),除此以外與實施例1同樣地,進行黏結材料層的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為32.7℃。
(實施例5)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與將厚度的平均值為15μm之聚醯亞胺絕緣層依序積層而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),除此以外與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、及搬送用支撐基材A的剝離。繼而,使用除將厚度的平均值變更為如表1所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的平均厚度為25μm),除此以外,與實施例1同樣地進行黏結材料層的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B 的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為31.4℃。
(實施例6)
作為配線板材料,使用將35μm厚的銅箔作為電路形成用金屬層、與10μm厚的聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並且使用除將厚度的平均值變更為如表2所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為25μm),除此以外,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、搬送用支撐基材A的剝離、黏結材料層的配置、配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為30.1℃。
(實施例7)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為10μm之聚醯亞 胺絕緣層依序積層而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並且使用除將厚度的平均值變更為如表2所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(日立化成股份有限公司,AS-9000IA,黏結材料層的平均厚度為25μm),除此以外,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、搬送用支撐基材A的剝離、及黏結材料層的配置,而獲得具黏結材料層之配線板。
<配線板的暫時固定>
將脫模PET薄膜自具黏結材料層之配線板的黏結材料層上剝落,而使黏結材料層露出,並以與散熱器亦即鋁基板(A-5052,厚度的平均值為1mm)接觸之方式,配置露出之黏結材料層,而將具黏結材料層之配線板暫時固定於散熱器上。具黏結材料層之配線板與散熱器的暫時固定,是使用真空加壓壓機,於3kPa的真空下加壓至2MPa,以6℃/min升溫,並以130℃保持3分鐘來加壓加熱而進行。同樣地,使用聚碳酸酯基板(厚度的平均值為2mm)來代替鋁基板作為透明基板,並於透明基板上暫時固定具黏結材料層之配線板。再者,於真空加壓壓機之前,將耐熱脫模薄膜(三井化學東賽璐股份有限公司,Opulent X-44B,50μm)放置於配線板的金屬電路層面上。於暫時固定後,將搬送用支撐基材B自配線板上剝離。
<黏結材料層的硬化>
使用烘箱,將配線板暫時固定於散熱器上之積層體於大 氣壓下,以185℃加熱90分鐘,來硬化黏結材料層,而獲得具散熱器之配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行零件構裝,而獲得具散熱器之零件構裝配線板。
對於上述中所獲得的具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為30.1℃。
(實施例8)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為10μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並且使用除將厚度的平均值變更為如表2所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為10μm),除此以外,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、搬送用支撐基材A的剝離、黏結材料層的配置、配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為26.2℃。
(實施例9)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為5μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並且使用除將厚度的平均值變更為如表2所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為10μm),除此以外,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、搬送用支撐基材A的剝離、黏結材料層的配置、配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為24.9℃。
(實施例10)
作為配線板材料,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為5μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並且使用除將厚度的平均值變更為如表2所示以外均與實施例1相同的黏結材料膠帶(AS-9000IA,黏結材料層的厚度的平均值為5μm),除此以外,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置。繼而,與實施例1 相同地,進行配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、搬送用支撐基材A的剝離、黏結材料層的配置、配線板的暫時固定、搬送用支撐基材B的剝離、黏結材料的正式硬化及零件構裝,而製作具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板。
繼而,與實施例1相同地,進行密接面積率評估及溫度差評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%,零件與配線板的溫度差△T為23.6℃。
(比較例1)
使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並使用具有厚度的平均值為3μm之黏著材料層之黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含支撐基材在內的厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A,與實施例1相同地,配置搬送用支撐基材A,並進行電路加工處理及配線板的製作後,將外形加工為寬6mm、長100mm。繼而,與實施例1相同地,於金屬電路層上載置複數個焊錫(千住金屬工業股份有限公司,ECO SOLDER PASTE Lead Free,M705,Sn-3.0Ag-0.5Cu,熔融溫度220℃)、晶片電阻(釜屋電機股份有限公司,RMC1K100FTE,厚膜電阻10Ω,長6.3mm×寬3.2mm×高0.6mm)、及連接器等,並進行迴焊處理(最大260℃),而進行零件構裝。
其結果為,搬送用支撐基材A藉由迴焊步驟而收縮,零 件構裝配線板變形,並產生零件自配線板的特定位置偏移或零件脫落。
(比較例2)
使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),並使用具有厚度的平均值為3μm之黏著材料層之黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含支撐基材在內的厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A,與實施例1相同地,配置搬送用支撐基材A,並進行電路加工處理及配線板的製作後,將外形加工為寬6mm、長100mm。繼而,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的剝離。
其結果為,於剝離搬送用支撐基材A時、構裝時等操作時,有時配線板產生折斷等變形。藉此,可知需要搬送用支撐基材B用以支撐配線板。
(比較例3)
與實施例1相同地,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),使用上述具黏著材料層之黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A,並使用具有厚度的平均值為3μm的上述黏著材料層之黏著薄膜(丙烯酸酯共聚樹脂,日立化成股份有限公司,DT-4000S,包含黏 著材料層在內之合計厚度的平均值為38μm)作為搬送用支撐基材B,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置、配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、及搬送用支撐基材A的剝離,而獲得絕緣層露出之積層體(d)(第4(IV)圖所示之第三積層體70)。
<黏著材料層的配置>
以與上述配線板相同的形狀,準備兩面黏貼有脫模PET薄膜之黏著材料膠帶(丙烯酸酯共聚樹脂,日立化成股份有限公司,DA-3050,黏著材料層的厚度的平均值為50μm)。剝落該黏著材料膠帶一面的脫模PET薄膜,以使黏著材料層對著上述積層體(d)的絕緣層之方式,將黏著材料膠帶與積層體(d)黏貼,藉此於配線板上配置黏著材料層。配線板與黏著材料層的配置是於30℃、0.3MPa、0.3m/min之條件下,藉由輥層壓法進行。繼而,將外形加工為寬6mm、長100mm。各層的厚度的平均值如表3所示。
<配線板的固定>
將脫模PET薄膜自具黏著材料層之配線板的黏著材料層上剝落,而使黏著材料層露出,並以黏著材料層與散熱器相對向之方式,將黏著材料層配置於散熱器亦即鋁基板(A-5052,平均厚度為1mm)上,而固定配線板與散熱器。配線板與散熱器的固定是於30℃、0.3MPa、0.3m/min之條件下,藉由輥層壓法進行。
同樣地,使用透明基板(載玻片、硼矽酸玻璃及松浪S1111)來代替鋁基板,於透明基板上固定配線板。
繼而,與實施例1相同地,對固定於透明基板上之配線板的密接面積率進行評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%。
繼而,與實施例1相同地,進行零件構裝,其結果為,絕緣層的一部分自散熱器或透明基板脫離。
繼而,與實施例1相同地,再次對固定於透明基板上之配線板的密接面積率進行評估。其結果為,配線板的密接面積率為40%。繼而,進行零件與配線板的溫度差評估。其結果為,零件與配線板的溫度差△T為45.1℃。
(比較例4)
與實施例1相同地,使用將厚度的平均值為35μm之銅箔作為電路形成用金屬層、與厚度的平均值為30μm之聚醯亞胺絕緣層依序配置而成的配線板材料(日立化成股份有限公司,MCF-5000IS),使用具有厚度的平均值為3μm之丙烯酸酯共聚樹脂黏著材料層之PET薄膜亦即黏著薄膜(日立化成股份有限公司,SP-1000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為50μm)作為搬送用支撐基材A,及使用具有厚度的平均值為3μm之黏著材料層之黏著薄膜(丙烯酸酯共聚樹脂,日立化成股份有限公司,DT-4000S,包含黏著材料層在內之合計厚度的平均值為38μm)作為搬送用支撐基材B,與實施例1相同地,進行搬送用支撐基材A的配置、配線板的製作、搬送用支撐基材B的配置、及搬送用支撐基材A的剝離,而獲得絕緣層露出之積層體(d)(第4(IV)圖所示之第三積層體70)。
<黏結材料層的配置>
以與上述配線板相同的形狀,準備兩面黏貼有脫模PET薄膜之熱熔黏結材料膠帶(聚酯系樹脂,日東新興股份有限公司(NITTOSHINKO Corporation),聚酯熱熔黏結片材FB-ML4,黏結材料層的厚度的平均值為70μm)。剝落該黏結材料膠帶一面的脫模PET薄膜,而使黏結材料層露出。以使黏結材料層對著上述積層體(d)的露出之絕緣層之方式而黏貼,藉此於配線板上配置黏結材料層。黏結材料層的配置是以130℃、0.2MPa、0.5m/min的條件,藉由熱軋層壓法進行。繼而,將外形加工為寬6mm、長100mm。各層厚度的平均值如表3所示。
繼而,使配線板的積層條件為130℃、0.2MPa、及0.5m/min來進行加壓加熱處理後,冷卻以固化黏結材料層,除此以外,與實施例1相同地,進行黏結材料層的固化、及配線板的固定。
同樣地,使用透明基板(載玻片、硼矽酸玻璃及松浪S1111)來代替鋁基板,並於透明基板上固定配線板。
繼而,對固定於透明基板上之配線板的密接面積率進行評估。其結果為,配線板的密接面積率為98%。
繼而,進行零件構裝,其結果為,熱熔黏結材料自絕緣層與散熱器或透明基板之間滲出,熱熔黏結材料層擴散至比絕緣層更大的範圍。繼而,再次對固定於透明基板上之配線板的密接面積率進行評估。其結果為,配線板的密接面積率為80%。繼而,進行零件與配線板的溫度差評估。其結 果為,零件與配線板的溫度差△T為51.6℃。
根據以上結果得知,依據本發明,可製造一種具散熱器之配線板及具散熱器之零件構裝配線板,其配線板與散熱器之密接性優異,並具有高導熱性。
將2012年8月3日申請之日本專利申請案第2012-173480號的全部揭示,以參照之形式引入至本說明書中。
本說明書中記載之所有文獻、專利申請案及技術標準,是與將各文獻、專利申請及技術標準以參照之形式引用之具體且分別記載之情況相同程度地,以參照之形式引入至本說明書中。
11‧‧‧金屬電路層
16‧‧‧黏結材料層
17‧‧‧絕緣層
32‧‧‧配線板
50‧‧‧散熱器
80‧‧‧具散熱器之配線板

Claims (11)

  1. 一種具散熱器之配線板的製造方法,其包括下列步驟:於第一積層體的金屬電路層側的面上配置第二暫時支撐體,而獲得第二積層體,其中該第一積層體包括包含支撐體和金屬電路層之配線板、與配置於該配線板的支撐體側的面上之第一暫時支撐體;將前述第一暫時支撐體自前述第二積層體上移除,而獲得第三積層體;及,分別使黏結材料層的一面接觸前述第三積層體中的已移除前述第一暫時支撐體的面,使該黏結材料層的另一面接觸散熱器的配線板安裝側的面,並使該黏結材料層硬化。
  2. 如請求項1所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述支撐體和前述黏結材料層的總厚度的平均值為6μm以上且100μm以下。
  3. 如請求項1或請求項2所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述支撐體包含絕緣層,該絕緣層的厚度的平均值為3μm以上且60μm以下。
  4. 如請求項1至請求項3中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述黏結材料層的厚度的平均值為3μm以上且70μm以下。
  5. 如請求項1至請求項4中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述黏結材料層為熱硬化性。
  6. 如請求項1至請求項5中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,前述第一暫時支撐體的厚度的平均值為10μm以上且500μm以下。
  7. 如請求項5或請求項6所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,包括下列步驟:以150℃~220℃的溫度範圍和10分鐘~360分鐘的時間範圍進行加熱,而使前述黏結材料層硬化。
  8. 如請求項5或請求項6所述之具散熱器之配線板的製造方法,其中,包括下列步驟:一邊以150℃~220℃的溫度範圍和10分鐘~360分鐘的時間加熱,一邊加壓至0.1MPa~10MPa,而使前述黏結材料層硬化。
  9. 一種具散熱器之零件構裝配線板的製造方法,其包括以下步驟:藉由如請求項1至請求項8中的任一項所述之具散熱器之配線板的製造方法來獲得具散熱器之配線板;及,於前述具散熱器之配線板的前述金屬電路層上構裝零件。
  10. 一種具散熱器之配線板,其藉由如請求項1至請求項8中的任一項所述之製造方法而獲得。
  11. 一種具散熱器之零件構裝配線板,其藉由如請求項9所述之製造方法而獲得。
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