CN1965618A - 用于印刷电路的铝衬底、其制造方法、印刷电路板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造用于印刷电路的铝衬底的方法，该方法包括氧化物层形成步骤和加热－干燥步骤。在氧化物层形成步骤中，通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层。在加热－干燥步骤中，通过在150至300℃对阳极氧化物层加热大于等于0.5小时，干燥所述阳极氧化物层。根据该方法，可以形成合适的氧化物层，获得可以增强对树脂板的粘性的用于印刷电路的铝衬底。
Description
本申请要求2004年6月10日提交的日本专利申请No.2004-172607和2004年6月18日提交的美国临时申请No.60/580,372的优先权，其整体内容在此引用作为参考。
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§111(a)提交，根据35U.S.C.§119(e)(1)要求根据35U.S.C.§111(b)在2004年6月18日提交的美国临时申请No.60/580,372的优先权。
技术领域
本发明涉及用于印刷电路板的铝衬底、其制造方法、印刷电路板及其制造方法。在该公开中，词“铝”表示纯铝及其合金。
背景技术
下面描述给出本发明人在相关领域的了解及其中的问题，但是不能认为其是现有技术。
作为印刷电路板，已知这样的层叠板，其中例如在玻璃环氧树脂的绝缘层上层叠铜基板。近年夹，存在优选使用铝合金的趋势，其作为印刷电路板在重量和导热率方面较优秀，以满足由于近来高集成的电子元件带来的增大的加热辐射和重量减轻的强烈要求。
通常，首先，在将作为绝缘层的树脂板层叠地粘合到铝衬底之前，为了确保铝衬底到树脂板的粘性，对铝衬底进行硫酸阳极化、草酸阳极化、或喷沙，以粗糙化铝衬底的表面，从而改善到树脂板的粘性。然而，难于确保足够的粘性。
在上述技术背景下，作为用于形成粘合到铝衬底的树脂板的著名技术，如JP H10-135593，A(专利文献1)，JP S62-193296，A(专利文献2)，和JP H01-312894，A(专利文献3)所公开的内容，已知，通过使用磷酸阳极化铝衬底，在铝衬底的表面上形成框架结构化的氧化物层。
然而，在上述专利文献1公开的氧化物层形成方法中，由于电解浴的磷酸浓度较高，难于高精确度地控制氧化物层的生长。因此，不能确保合适的框架结构，从而获得不稳定的粘性。而且，该方法可能导致污染，由于磷酸粘合在氧化物层上。并且，由于铝衬底浸在磷酸溶液，以形成氧化物层，水含量保持在氧化物层中，导致不利于将氧化物层粘合到树脂板(绝缘层)。
在上述专利文献2公开的氧化物层形成方法中，难于控制由于高温电解液导致的氧化物层的生长，从而获得不稳定的粘性。并且，在该氧化物层形成方法中，以与上述专利文献1相同方式，由于将铝衬底浸没在磷酸溶液中，以形成氧化物层，水含量保持在氧化物层中，导致不利于氧化物层到树脂板(绝缘层)的粘合。
另一方面，根据上述专利文献3公开的氧化物层形成方法，可以以高精确度控制氧化物层的生长，形成适当的框架结构，其又可以确保足够的粘合性的稳定性。然而，同样在该氧化物层形成方法中，以与上述专利文献1和2相同的方式，由于将铝衬底浸没到磷酸溶液中以形成氧化物层，氧化物层中剩下的水含量可能导致不利于氧化物层到树脂板(绝缘层)的粘合。
这里所述的在其他公开中披露的各特征、实施例、方法及装置的优点和缺点并不为了限制本发明。实际上，本发明的特定特征可以克服特定缺点，同时保持所公开的一些或全部特征、实施例、方法和装置。
通过下面的优选实施例，本发明的其他目的和优点将显而易见。
发明内容
考虑本领域中的上述和/或其它问题，提出了本发明的优选实施例。本发明的优选实施例可以显著改善现有方法和/或装置。
本发明用于解决上述现有技术的技术问题，旨在提供用于印刷电路的铝衬底及其制造方法，其可以以高精确度形成更好的氧化物层，获得相对于树脂绝缘材料的稳定粘性，并改善对树脂绝缘材料的粘性。本发明还旨在提供使用上述铝衬底的印刷电路衬底及其制造方法。
为了获得上述目的，本发明提供下面方法。
[1]一种制造用于印刷电路的铝衬底板的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中和不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
加热-干燥步骤，用于通过在150至300℃对阳极氧化物层加热大于等于0.5小时，干燥所述阳极氧化物层。
通过本发明制造方法获得的用于印刷电路的铝衬底在形成粘合到树脂绝缘部件的铝衬底时，可以确保到树脂绝缘部件足够的粘合强度。
更具体是，在本发明中，在本发明特定条件下进行磷酸阳极化，以形成氧化物层，这使得确保形成具有更大的孔直径的希望的框架结构的氧化物层。因此，当将树脂板热接合铝衬底的氧化物层上时，树脂板的树脂成分可以较深地渗入氧化物层的孔中，以与氧化物层的单元复杂地缠结，获得稳定且优秀的粘性。
并且，在本发明中，由于通过加热铝衬底的氧化物层释放氧化物层的水含量，因此，当形成粘合到树脂板的铝衬底时，可以防止由于氧化物层中剩下的水含量的反作用而不利于对树脂板的粘性，这又可以进一步改善粘性。
[2]如前项1所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将氧化物层的厚度调整为0.01至1μm。
在本发明中，可以进一步稳定铝衬底对树脂板的粘性。
[3]如前项1或2所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将在加热-干燥步骤中的加热温度设为200至250℃。
在本发明中，可以进一步改善铝衬底对树脂板的粘性。
[4]如前项1至3中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将在加热-干燥步骤中的加热时间设为1至2小时。
在本发明中，可以进一步改善铝衬底对树脂板的粘性。
[5]如前项1至4中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由Al-Mg系合金制成的铝板用作所述铝板。
在本发明中，可以改善可加工性，这又可以改善产品质量。
[6]如前项5所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由JIS(日本工业标准)A5052合金制成的铝板用作所述铝板。
在本发明中，可以进一步改善可加工性，这又可以进一步改善产品质量。
[7]如前项1至4中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由Al-Mg-Si系合金制成的铝板用作所述铝板。
在本发明中，可以进一步改善可加工性，这又可以进一步改善产品质量。
[8]如前项7所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由铝合金制成的铝板用作铝板，所述铝合金主要包括：0.2至0.8质量％的Si；0.3至1质量％的Mg，其余为Al和不可避免的杂质。
在本发明中，可以进一步改善可加工性，这又可以进一步改善产品质量。
[9]如前项7所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由铝合金制成的铝板用作所述铝板，所述铝合金主要包括：0.2至0.8质量％的Si；0.3至1质量％的Mg；小于等于0.5质量的Fe；小于等于0.5质量％的Cu，小于等于0.1质量％的Ti和小于等于0.1质量％的B中的至少一个，以及剩余的为Al和不可避免的杂质。
在本发明中，可以进一步改善可加工性，这又可以进一步改善产品质量。
[10]一种制造用于印刷电路的铝衬底的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度3为至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
加热-干燥步骤，用于通过加热具有阳极氧化物层的铝板来释放氧化物层的水含量。
在本发明中，以如上所述相同的方式，可以制造具有优选氧化物层的铝衬底，并可以确保对树脂绝缘部件的稳定粘性以及改善对树脂绝缘部件的粘性。
[11]一种用于印刷电路的铝衬底，其通过如前项1至10中任一项的制造方法制造。
在根据本发明的用于印刷电路的铝衬底中，以如上所述相同的方式，可以制造具有优选氧化物层的铝衬底，并可以确保对树脂绝缘部件的稳定粘性以及改善对树脂绝缘部件的粘性。
[12]一种用于释放印刷电路的铝衬底的氧化物层的水含量的方法，其中在150至300℃对氧化物层加热大于等于0.5小时。
在根据本发明的用于印刷电路的铝衬底中，以如上所述相同的方式，可以制造具有优选氧化物层的铝衬底，并可以确保对树脂绝缘部件的稳定粘性以及改善对树脂绝缘部件的粘性。
[13]一种制造用于印刷电路的层叠板的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在大于等于10V的浴电压下、在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
层叠步骤，用于通过在铝板的氧化物层上层叠树脂绝缘部件而形成绝缘层，
其中在进行层叠步骤前，通过预加热氧化物层，释放氧化物层的水含量。
在本发明中，以如上所述的相同方式，可以制造用于印刷电路的层叠板，其具有优选氧化物层且可以确保到树脂绝缘部件的稳定粘性，且改善到树脂绝缘部件的粘性。
[14]如前项13所述的制造用于印刷电路的层叠板的方法，其中在150至300℃对氧化物层预加热0.5至3小时。
在本发明中，可以改善对例如作为绝缘层的树脂板的树脂绝缘部件的粘性。
[15]一种用于印刷电路的层叠板，其通过如前项13或14所述的方法制造。
在根据本发明的用于印刷电路的层叠板中，以如上所述相同的方式，可以制造具有优选氧化物层的铝衬底，并可以确保对树脂绝缘部件的稳定粘性以及改善对树脂绝缘部件的粘性。
[16]一种形成用于印刷电路的铝衬底的绝缘层的方法，其中通过在铝衬底的氧化物层上层叠树脂绝缘部件而形成绝缘层，
其中在将树脂绝缘部件层叠在具有氧化物层的铝衬底上之前，通过预加热氧化物层释放氧化物层的水含量。
根据本发明，以如上所述相同的方式，可以确保对树脂绝缘部件的稳定粘性以及改善对树脂绝缘部件的粘性。
[17]如前项16所述的形成用于印刷电路的铝衬底的绝缘层的方法，其中在150至300℃预加热所述氧化物层0.5至3小时。
根据本发明，可以进一步改善对例如树脂板的树脂绝缘部件的粘性。
[18]一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
粘合步骤，用于通过在铝板的氧化物层上沉积树脂绝缘部件和金属电路部件，并且然后对其加热，而使树脂绝缘层和金属电路层粘合到氧化物层，
其中在进行所述粘合步骤之前，通过预加热所述氧化物层而释放氧化物层的水含量。
在本发明中，以如上所述的相同方式，可以制造具有优选氧化物层的印刷电路板，可以确保到树脂绝缘部件的稳定粘性，且改善到树脂绝缘部件的粘性。
[19]如前项18所述的制造印刷电路板的方法，其中在150至300℃对所述氧化物层预加热0.5至3小时。
在本发明中，可以进一步改善对例如树脂板的树脂绝缘层的粘性。
[20]如前项18所述的制造印刷电路板的方法，其中在高于粘合步骤中的加热温度的温度进行对氧化物层的预加热。
在本发明中，可以进一步改善对树脂板的粘性。
[21]如前项18所述的制造印刷电路板的方法，其中用作树脂绝缘材料的绝缘材料包括选自于如下的任一项：酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、交联聚烯烃树脂、高熔点聚烯烃树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂和碳氟树脂。
在本发明中，可以形成优选绝缘层。
[22]如前项18所述的制造印刷电路板的方法，其中用作金属电路部件的金属箔包括铜，铝和镍中的任一种。
在本发明中，可以确保优选电路层。
[23]一种印刷电路板，其通过如前项18至22中任一项所述的方法制造。
在根据本发明的该印刷电路板中，以如上所述的相同方式，可以制造具有优选氧化物层的印刷电路板，且可以确保到树脂绝缘部件的稳定粘性，且改善到树脂绝缘部件的粘性。
本发明的效果
如上所述，根据本发明，可以以高精确度形成优选氧化物膜层，确保到树脂绝缘层的稳定粘性，并改善到树脂绝缘层的粘性。
通过下面结合附图的描述，可以进一步理解各个实施例的上述和/或其他方面、特征和/或优点。各个实施例可以包括和/或不包括可申请的不同方面、特征和/或优点。另外，各个实施例可以组合可申请的其他实施例的一个或更多方面或特征。特定实施例的内容、特征和/或优点不是为了限制其他实施例或权利要求。
附图说明
本发明的优选实施例示例示出，而不限于附图所示，其中：
图1为通过本发明制造方法在铝板上形成的氧化物层的表面扫描电子显微图(SEM)；
图2是图1所示的氧化物层表面的放大图；
图3是图1所示的氧化物层的截面的SEM图；
图4是图1所示的氧化物层的部分截面图；
图5是通过常规制造方法在铝板上形成的氧化物层的表面的SEM图；
图6是图5所示的SEM图的放大图；
图7是图5所示的氧化物层的截面的SEM图；
图8是图5所示的氧化物层的部分截面；
图9是通过其他常规制造方法在铝板上形成的氧化物层的表面的SEM图；
图10是图9所示的SEM图的放大图；以及
图11是图9所示的氧化物层的截面的SEM图。
具体实施方式
下面，将示例性地而不是限制性地描述本发明的一些优选实施例。基于本公开可以理解，本领域技术人员通过所示实施例可以想到各种其他修改。
根据本发明的制造用于印刷电路的铝衬底的方法包括：氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中和不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及加热-干燥步骤(预加热步骤)，用于通过在150至300℃对阳极氧化物层加热大于等于0.5小时，干燥所述阳极氧化物层。
在本发明中，作为铝板的材料，尽管可以使用纯铝铝合金，更优选使用铝合金。另外，可以优选使用例如JIS A5052合金的Al-Mg系合金和Al-Mg-Si系合金。
作为Al-Mg-Si系合金，具体说，更优选使用这样的铝合金，其主要包括：0.2至0.8质量％的Si；0.3至1质量％的Mg；小于等于0.5质量的Fe；小于等于0.5质量％的Cu，小于等于0.1质量％的Ti和小于等于0.1质量％的B中的至少一个，以及Al和不可避免的杂质。另外，尤其更优选使用导电率是55至60％的铝合金(IACS)。
换句话说，Al-Mg系合金和Al-Mg-Si系合金的可加工性较好，并由于其优秀的导热率和强度可以尤其适于用作用于印刷电路的铝衬底。
在本发明中，在磷酸电解液中阳极化铝板，以在铝板的树脂-粘合表面上形成阳极氧化物层。
电解液的磷酸浓度优选设为3至20质量％，更优选为8至12质量％。如果磷酸浓度过高，难于以高度的精确性控制氧化物层的生长，因此可能不能确保适当的框架结构，从而获得树脂板的不稳定粘性。而且，这会导致由于磷酸对氧化物层的粘合性造成的污染。相反，如果磷酸浓度太低，将不能形成足够的氧化物层，因此不是优选的。
在本发明中，用于形成氧化物层的浴电压设为8至40V，更优选10至15V。如果浴温低于8V，则不利于氧化物层的形成速率。相反，如果浴电压超过40V，则难于进行电压控制。作为电解电流，可以优选使用DC(直流电流)、AC(交流电流)、DC-AC叠加电流和方形DC电流。
为了确保对树脂板的足够的粘性，更优选将氧化物层的厚度调整为0.01至1微米。
在本发明中，电解液的浴温优选设为不低于25℃但低于40℃(25℃≤浴温＜40℃)，更优选设为28至32℃。如果浴温过高，则难于控制氧化物层的生长速率，这会导致不稳定的粘性。相反，如果浴温太低，则不能形成预定氧化物层，因此是不优选的。
如下面所述，本发明人通过进行实验详细分析了电解液浴温和氧化物层的结构之间的关系。
首先，在上述发明的条件下，即，使用磷酸浓度为15质量％的电解液，在浴温为30℃、浴电压为12V(DC)下，在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。图1是在铝板上形成的氧化物层的表面扫描电子显微图(SEM)，图2是图1所示的氧化物层表面的放大图，图3是图1所示的氧化物层的截面的SEM图。
除了将浴温设为45℃以外，以与形成图1所示的氧化物层相同的方式形成另一氧化物层。图5是氧化物层表面的SEM图，图6是图5所示的SEM图的放大图，图7是氧化物层的截面的SEM图，图8是氧化物层的部分截面。
除了将浴温设为20℃以外，再以与上述相同的方式形成另一氧化物层。图9是在铝板上形成的氧化物层的表面的SEM图，图10是SEM图的放大图，以及图11是氧化物层的截面的SEM图。
如图1至4所示，在适当浴温形成的氧化物层1具有多孔或多孔眼的结构，所述结构具有大的且分支的孔2，和较稳定的表面构造。因此，认为，当在氧化物层1上加热接合下面将描述的树脂绝缘材料时，树脂成分较深地渗入孔2中，以与氧化物层1的单元复杂地-缠结，从而获得加强的粘合强度。
在以高浴温形成氧化物层1的情况下，如图5至8所示，孔2的直径较小，几乎线性延伸而没有分支。并且，氧化物层1的网眼结构具有针状尖点端部。因此，认为，当在氧化物层1上加热接合树脂绝缘材料时，树脂成分不能足够地渗入孔2中，不会与氧化物层1的单元缠结，从而获得下降的粘合强度。
并且，如图9至11所示，在以低浴温形成氧化物层1的情况下，氧化物层1的网眼结构具有不同孔直径及分布不均匀的孔。因此，认为，当在氧化物层1上加热接合下述树脂绝缘材料时，树脂成分不能均匀地渗入整个层表面上的孔2中，从而获得不稳定的粘合强度。
在本发明中，在如上所述形成氧化物层后，通过加热-干燥(预加热)铝板的氧化物层，由氧化物层吸收的水含量，尤其是在阳极化处理时吸收的水含量释放，从而获得铝衬底。
在本发明中，通过释放铝板的氧化物层的水含量，改善了在下一步骤对将粘合的树脂绝缘材料的粘性。换句话说，如果将树脂板的绝缘层加热接合到氧化物层，由于剩余水含量的反效果，破坏了对树脂板的粘性。
在本发明中，由于通过释放减少了铝板的氧化物层中的水含量，可以消除由于在加热接合树脂板时的剩余水含量的反效果，从而获得对树脂板的足够的接合强度。
在本发明中，在用于释放具有氧化物层的铝板水含量的加热-干燥步骤中，需要将加热温度设为150至300℃。优选加热温度为200至250℃。也就是说，如果加热温度过高，通过加热氧化物层可能损坏或氧化物层可能开裂，这破坏了对树脂板的粘性。相反，如果加热温度太低，可能不能充分释放氧化物层中的水含量，导致对树脂板的降低粘性，因此是不优选的。
在加热-干燥步骤中，需要将加热时间设为大于等于0.5小时(30分钟)。加热时间优选设为小于等于3小时，更优选为1至2小时。也就是说，即使如果加热时间被设为不必要的长，将不会发生相应的效果。并且，这可能导致增加的能耗和下降的产率。相反，如果加热时间太短，则不能充分释放氧化物层中的水含量，这由于剩余水含量的效果，导致对树脂板的变差的粘性，因此是不优选的。
在本发明中，认为，当预加热具有氧化物层的铝板(阳极化衬底)时，在释放衬底的表面(氧化物层)中的水含量期间，在大约150℃开始释放水含量，并在大约200℃到达峰值。
尽管水含量释放在大约400℃到达峰值，认为，此时在氧化物层中的孔内包含的水含量被释放。
另一方面，在本发明中，在预加热具有氧化物层的铝板时，通过将预加热温度设为高于在接合(在加热-形成时)树脂绝缘部件和金属电路部件时的加热温度，则也可以有效释放水含量，从而获得足够的粘性。
具体是，在接合步骤，当将作为绝缘层的树脂绝缘部件和作为电路层的金属电路部件彼此接合到铝板时，对其在大约200℃、尤其为150℃至230℃加热，以硬化树脂成分。通过将在预加热(加热-干燥)步骤中的加热温度设为高于在接合步骤中的加热温度，则可以有效释放水含量，从而获得优秀的粘性。
在本发明中，如上所述，树脂绝缘部件和金属电路部件通过如下制成，例如，将铜层叠在经过预加热处理的铝板(铝衬底)上，从而形成印刷电路衬底。
作为树脂绝缘材料的材料，可以使用热固性树脂或热塑性树脂。作为热固性树脂，例如可以为酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和聚酰亚胺树脂。另一方面，作为热塑性树脂，例如可以为交联聚烯烃树脂、高熔点聚烯烃树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂和碳氟树脂。
将树脂绝缘部件以加热成形板、加热成形片或膜、半固化片或涂敷膜形式层叠在铝衬底上。
作为半固化片的加强材料，例如可以是纸、合成纤维布和玻璃纤维。另外，可以举例玻璃纤维纺织布和玻璃纤维无纺布。
作为金属电路部件，可以使用由铜、铝或镍金属制成的箔。更优选机械或化学地粗糙化将接合到绝缘层的金属电路部件的接合表面，以改善粘性。
作为用于将树脂绝缘部件和金属电路部件接合到铝衬底的方法，例如可以是如下的方法。在该方法中，以层叠的方式将树脂板或半固化片作为绝缘部件沉积在铝衬底的氧化物层上。并且，将铜箔作为电路部件叠加在绝缘部件上。在该状态下，在压力下加热这些部件，从而将绝缘层和电路部件接合到铝衬底上。
在所述接合步骤，对于加热条件，优选加热温度设为150至230℃，更优选为170至180℃，并且加热时间设为30分钟至3小时，更优选为1至2小时。
当通过树脂绝缘层将金属电路层接合到铝衬底，则可以形成根据本发明的印刷电路板。
在该印刷电路板中，可以确保树脂板(绝缘层)对铝衬底的粘合强度足够高。更具体是，在本发明中，在本发明特定条件下进行磷酸阳极化，以在铝衬底上形成氧化物层，这使得可以确保形成具有希望的框架结构的氧化物层，所述结构如图1至4所示具有更大的孔直径。因此，当将树脂板热接合到铝衬底的氧化物层上时，树脂板的树脂成分可以较深地渗入氧化物层的孔中，以与氧化物层复杂地-缠结，从而获得稳定和优秀的粘性。
并且，在本发明中，由于通过加热铝衬底的氧化物层，释放了氧化物层的水含量，因此，当形成粘合到树脂板的铝衬底时，可以防止由于氧化物层中剩下的水含量的反作用而不利于对树脂板的粘性，这又可以进一步改善粘性。
实例
将说明根据本发明的实例和对比实例，以评估实例的效果。
表1
| 阳极化 | 预加热 | ||||
| 磷酸浓度(质量％) | 浴温(℃) | 层厚度(微米) | 温度(℃) | 加热时间(小时) | |
| 实例1 | 10 | 30 | 0.5 | 200 | 1 |
| 实例2 | 10 | 30 | 0.5 | 200 | 2 |
| 实例3 | 10 | 30 | 0.1 | 250 | 1 |
| 实例4 | 5 | 38 | 0.9 | 220 | 2 |
| 实例5 | 19 | 26 | 0.05 | 180 | 1.5 |
| 实例6 | 10 | 30 | 0.5 | 160 | 2.9 |
| 实例7 | 15 | 25 | 0.5 | 300 | 0.6 |
| 对比实例1 | 10 | 30 | 0.5 | - | - |
| 对比实例2 | 10 | 45 | 0.1 | - | - |
| 对比实例3 | 10 | 20 | 0.1 | - | - |
| 时比实例4 | 25 | 30 | 0.5 | - | - |
| 对比实例5 | 10 | 42 | 0.1 | 200 | 2 |
| 对比实例6 | 10 | 20 | 0.1 | 200 | 1 |
| 对比实例7 | 25 | 30 | 0.5 | 200 | 1 |
| 对比实例8 | 10 | 30 | 0.1 | 320 | 0.5 |
<实例1>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，在200℃对具有氧化物层的该铝板预加热1小时，以释放氧化物层中的水含量。
然后，在加热-干燥的铝板的表面(氧化物层表面)上叠加环氧树脂板。并且，在树脂板上，叠加具有粗糙下表面的70μm厚的铜箔。在该状态下，在175℃对这些部件加热1小时，从而制造印刷电路板(实例1)，其中绝缘层和电路层一体层叠在铝衬底上。
<实例2>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，在200℃对具有氧化物层的该铝板预加热1小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例2)。
<实例3>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，在250℃对具有氧化物层的该铝板预加热1小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例3)。
<实例4>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为5质量％的电解液中、以及浴温温度为38℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.9μm厚的阳极氧化物层。
随后，在220℃对具有氧化物层的该铝板预加热2小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例4)。
<实例5>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为19质量％的电解液中、以及浴温温度为26℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.05μm厚的阳极氧化物层。
随后，在180℃对具有氧化物层的该铝板预加热1.5小时(1小时和30分钟)以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例5)。
<实例6>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，在160℃对具有氧化物层的该铝板预加热2.9小时(2小时和54分钟)以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例6)。
<实例7>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为15质量％的电解液中、以及浴温温度为26℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，在300℃对具有氧化物层的该铝板预加热0.6小时(36分钟)以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到加热-干燥的铝板的表面上，从而获得印刷电路板(实例7)。
<对比实例1>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，不经过预加热该铝板，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例1)。
<对比实例2>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：05质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为45℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，不经过预加热该铝板，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例2)。
<对比实例3>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为20℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，不经过预加热该铝板，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例3)。
<对比实例4>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在高磷酸浓度下阳极化铝板，即，在电压为DC12V、在磷酸浓度为25质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，不经过预加热该铝板，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例4)。
<对比实例5>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为42℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，在200℃对具有氧化物层的该铝板预加热2小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例5)。
<对比实例6>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：05质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在低浴温下阳极化铝板，即，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为20℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，在200℃对具有氧化物层的该铝板预加热1小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例6)。
<对比实例7>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在高磷酸浓度下阳极化铝板，即，在电压为DC12V、在磷酸浓度为25质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.5μm厚的阳极氧化物层。
随后，在200℃对具有氧化物层的该铝板预加热1小时，以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例7)。
<对比实例8>
制备由Al-Mg-Si系合金(Si：0.5质量％，Mg：0.5质量％，其余为Al和不可避免的杂质)制成的铝板(100mm×100mm×1mm)。如表1所示，在高温预加热铝板，即，在电压为DC12V、在磷酸浓度为10质量％的电解液中、以及浴温温度为30℃下，对铝板进行阳极化，从而在铝板表面上形成0.1μm厚的阳极氧化物层。
随后，在340℃对具有氧化物层的该铝板预加热0.5小时(30分钟)以释放氧化物层中的水含量。然后，以与实例1相同的方式，将环氧树脂板和铜箔粘合到铝板的表面上，从而获得印刷电路板(对比实例8)。
<评定>
对于根据上述实例和对比实例的印刷电路板，评定绝缘层的粘性和热阻。
在粘性评定中，测量每个印刷电路板的树脂绝缘层相对于铝衬底的剥离强度(kN/m)。
在热阻评定中，根据JIS C6481，测量当每个印刷电路衬底浸没在焊浴中时，树脂绝缘层膨胀的时间(秒)。结果示于表2中。
表2
| 剥离强度(kN/m) | 焊接热阻(sec.) | |
| 实例1 | 2.1 | 450 |
| 实例2 | 2.7 | 600 |
| 实例3 | 2.8 | 620 |
| 实例4 | 2.6 | 550 |
| 实例5 | 2.5 | 650 |
| 实例6 | 2.7 | 580 |
| 实例7 | 2.9 | 700 |
| 对比实例1 | 1.3 | 350 |
| 对比实例2 | 1.0 | 200 |
| 对比实例3 | 0.8 | 150 |
| 对比实例4 | 1.5 | 370 |
| 对比实例5 | 1.2 | 300 |
| 对比实例6 | 1.1 | 290 |
| 对比实例7 | 1.7 | 390 |
| 对比实例8 | 1.8 | 395 |
表2中明显看出，在根据本发明的实例1至6中，结果示出剥离强度较高，绝缘层以足够的强度粘合到铝衬底，并且热阻较优秀。
尤其是，在实例1至3中，其中在本发明优选范围的条件下进行阳极化和预加热，剥离强度和热阻更优。
相反，在落入本发明主旨之外的对比实例1至8中，粘性或热阻的结果都较差。
工业应用性
根据本发明制造用于印刷电路板的铝衬底的方法可以优选用于制造用于各种电子产品中的电路板。另外，其可以用于制造用于该印刷电路板的铝衬底。
尽管本发明可以以多和形式实施，这里只是描述了若干个示意实施例，可以理解，应认为本公开是为了提供本发明原理的实例，该实例不是为了将本发明限制于这里描述和/或示出的优选实施例。
尽管这里描述了本发明的示意实施例，但是本发明并不限于这里描述的各个优选实施例，而是包括具有本领域技术人员基于本公开可以想到的等同元件、修改、省略、组合(例如各个实施例的多个方面)、调整和/或变化的任何和所有实施例。权利要求中的限制可以理解为广泛基于权利要求中的陈述，而不限于在本说明书描述的或在实施本申请中的实施例，这些实例可以理解为非排除性的。例如，在本公开中，术语“优选”是非排除性的，并表示“优选，但不限于”。在本公开和实施本申请中，装置加功能或步骤加功能限制只应用于特定权利要求限制，在所述限制中存在所有下面条件：a)清楚描述“用于…的装置”或“用于…的步骤”；b)清楚描述相应的功能；和c)未描述结构、材料支持所述结构的作用。在该公开和在实施本申请中，术语“本发明”或“发明”可以用于表示本公开的一个或多个方面。词语本发明或发明不应不适当地理解为限制，不应不适当地理解为应用了全部方面或实施例(即，应理解本发明具有多个方面和实施例)，且不能不适当地理解为限制本申请或权利要求书的范围。在本公开和在实施本申请中，术语“实施例”可以用于描述任何方面、特征、过程或步骤、其任何组合或其任何部分等。在一些实例中，各个实施例可以包括叠加特征。在本公开及实施本申请中，可以使用下面简写术语：“e.g.”，表示“例如”，以及“NB”，其表示“注意”。
Claims (23)
1.一种制造用于印刷电路的铝衬底的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在所述铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
加热-干燥步骤，用于通过在150至300℃对所述阳极氧化物层加热大于等于0.5小时，干燥所述阳极氧化物层。
2.如权利要求1所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将氧化物层的厚度调整为0.01至1μm。
3.如权利要求1或2所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将在所述加热-干燥步骤中的加热温度设为200至250℃。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将在所述加热-干燥步骤中的加热时间设为1至2小时。
5.如权利要求1至4中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由Al-Mg系合金制成的铝板用作所述铝板。
6.如权利要求5所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由JIS A5052合金制成的铝板用作所述铝板。
7.如权利要求1至4中任一项所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由Al-Mg-Si系合金制成的铝板用作所述铝板。
8.如权利要求7所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由铝合金制成的铝板用作所述铝板，所述铝合金主要包括：0.2至0.8质量％的Si；0.3至1质量％的Mg；以及其余为Al和不可避免的杂质。
9.如权利要求7所述的制造用于印刷电路的铝衬底的方法，其中将由铝合金制成的铝板用作所述铝板，所述铝合金主要包括：0.2至0.8质量％的Si；0.3至1质量％的Mg；小于等于0.5质量％的Fe；小于等于0.5质量％的Cu；小于等于0.1质量％的Ti和小于等于0.1质量％的B中的至少一个；以及剩余的为Al和不可避免的杂质。
10.一种制造用于印刷电路的铝衬底的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在所述铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
加热-干燥步骤，用于通过加热具有所述阳极氧化物层的铝板来释放所述氧化物层的水含量。
11.一种用于印刷电路的铝衬底，其通过如权利要求1至10中任一项的制造方法制造。
12.一种用于释放用于印刷电路的铝衬底的氧化物层的水含量的方法，其中在150至300℃对所述氧化物层加热大于等于0.5小时。
13.一种制造用于印刷电路的层叠板的方法，该方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在大于等于10V的浴电压下、在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在所述铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
层叠步骤，用于通过在所述铝板的氧化物层上层叠树脂绝缘部件而形成绝缘层，
其中在进行所述层叠步骤前，通过预加热所述氧化物层，释放氧化物层的水含量。
14.如权利要求13所述的制造用于印刷电路的层叠板的方法，其中在150至300℃对所述氧化物层预加热0.5至3小时。
15.一种用于印刷电路的层叠板，其通过如权利要求13或14所述的方法制造。
16.一种形成用于印刷电路的铝衬底的绝缘层的方法，其中通过在所述铝衬底的氧化物层上层叠树脂绝缘部件而形成所述绝缘层，
其中在将所述树脂绝缘部件层叠在所述具有氧化物层的铝衬底上之前，通过预加热所述氧化物层释放氧化物层的水含量。
17.如权利要求16所述的形成用于印刷电路的铝衬底的绝缘层的方法，其中在150至300℃预加热所述氧化物层0.5至3小时。
18.一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括：
氧化物层形成步骤，用于通过在磷酸浓度为3至20质量％的电解液中以不低于25℃但低于40℃的浴温(25℃≤浴温＜40℃)阳极化铝板，在所述铝板的至少一个表面上形成阳极氧化物层；以及
粘合步骤，用于通过在所述铝板的氧化物层上沉积树脂绝缘部件和金属电路部件，并且然后在压力下对其加热，而使所述树脂绝缘层和金属电路层粘合到所述氧化物层，
其中在进行所述粘合步骤之前，通过预加热所述氧化物层而释放氧化物层的水含量。
19.如权利要求18所述的制造印刷电路板的方法，其中在150至300℃对所述氧化物层预加热0.5至3小时。
20.如权利要求18所述的制造印刷电路板的方法，其中在高于所述粘合步骤中的加热温度的温度进行对所述氧化物层的预加热。
21.如权利要求18所述的制造印刷电路板的方法，其中用作所述树脂绝缘材料的绝缘材料包括选自于如下的任一种：酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、交联聚烯烃树脂、高熔点聚烯烃树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂和碳氟树脂。
22.如权利要求18所述的制造印刷电路板的方法，其中用作所述金属电路部件的金属箔包括铜、铝和镍中的任一种。
23.一种印刷电路板，其通过如权利要求18至22中任一项所述的制造方法制造。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |