JP2006196483A - Wiring board and its manufacturing method - Google Patents

Wiring board and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2006196483A
JP2006196483A JP2005003348A JP2005003348A JP2006196483A JP 2006196483 A JP2006196483 A JP 2006196483A JP 2005003348 A JP2005003348 A JP 2005003348A JP 2005003348 A JP2005003348 A JP 2005003348A JP 2006196483 A JP2006196483 A JP 2006196483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
aluminum oxide
steel plate
wiring board
stainless steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005003348A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kihara
健 木原
Yutaka Yagi
裕 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2005003348A priority Critical patent/JP2006196483A/en
Publication of JP2006196483A publication Critical patent/JP2006196483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board whose thermal resistance is sufficient and which is superior in productivity although a metal plate is used for a substrate. <P>SOLUTION: A stainless steel plate 1 which is formed of a stainless steel plate of a Fe-Cr-Al system and in which a whole surface is coated with an aluminum oxide coat by thermal treatment after the steel is worked into a desired shape is set to be the substrate. Wiring 3 is formed on the aluminum oxide coat 2 in the substrate. A protection film 4 is formed if necessary. Since the aluminum oxide coat formed by heat treatment with respect to the stainless steel plate of the Fe-Cr-Al system is used as an insulating layer, resin in adhesive use is not required as in a conventional case. Thus, thermal resistance of the substrate is sufficient and correspondence is possible to the trouble of heat or to an environment that it is used under a high temperature condition. The aluminum oxide film on a surface of the substrate is formed by diffusion from an inner side of the steel plate. Thus, bonding strength of the insulating layer and the metal plate is large and mechanical strength of the wiring board itself is sufficient. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プリント配線板、半導体パッケージ、各種センサー等を構成する配線基板のように、所望形状に加工された基材上に所望パターンの配線を形成してなる配線基板に関するものである。   The present invention relates to a wiring board in which a wiring having a desired pattern is formed on a base material processed into a desired shape, such as a wiring board constituting a printed wiring board, a semiconductor package, various sensors and the like.

従来、この種の配線基板としては、その配線を載せるための基材として樹脂製のものが多く用いられてきた。しかし最近では、電子機器の高性能化、小型化、高密度化等に伴って生じる熱の問題や、高温条件下での使用の場合など、より環境性に優れた配線基板が要求されるようになり、熱に弱い樹脂製の基材に代わって熱伝導性が良好で放熱性に優れたアルミニウム等の金属板を基材に用いることが行われている。   Conventionally, as this type of wiring substrate, a resin substrate is often used as a base material for mounting the wiring. However, recently, there is a demand for wiring boards with better environmental performance, such as the problems of heat caused by high performance, miniaturization, and high density of electronic devices, and when used under high temperature conditions. Therefore, instead of a resin base material that is weak against heat, a metal plate such as aluminum having good thermal conductivity and excellent heat dissipation is used as the base material.

上記のように配線基板の基材として金属板を用いる場合、金属は電気伝導体であるため、表面をアルミナ等の絶縁膜でコーティングし、その上に薄膜配線を施す必要がある。ところが、金属上にアルミナ膜を形成すると熱膨張係数の違いによる応力が発生し、アルミナ膜が剥離するといった問題が発生する。或いは、絶縁膜にピンポール等の絶縁欠陥を生じるといった問題も発生する。そこで、これらの問題点を考慮した絶縁膜付き金属板の製造方法として種々のものが提案されている。   As described above, when a metal plate is used as the substrate of the wiring board, since the metal is an electric conductor, it is necessary to coat the surface with an insulating film such as alumina and to apply a thin film wiring thereon. However, when an alumina film is formed on a metal, a stress due to a difference in thermal expansion coefficient is generated, causing a problem that the alumina film is peeled off. Or the problem that the insulation defect of a pin pole etc. arises in an insulating film also generate | occur | produces. Accordingly, various methods for manufacturing a metal plate with an insulating film in consideration of these problems have been proposed.

例えば、金属への密着性を改善したものとして、特開平5−42627号公報、特開平5−74251号公報には、アルミニウム、銅等の金属箔からなるシート状キャリアにセラミックを溶射してセラミック層を形成し、キャリアをセラミック層から除去してセラミックシートを得た後、セラミックシートに絶縁剤を含浸してセラミックプリプレグを得てから、絶縁剤含浸セラミックプリプレグと金属板を貼り合わせて、絶縁膜付きの金属板を作製する方法が開示されている。   For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-42627 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-74251 disclose that the adhesion to a metal is improved by spraying ceramic on a sheet-like carrier made of a metal foil such as aluminum or copper. After forming the layer and removing the carrier from the ceramic layer to obtain a ceramic sheet, the ceramic sheet is impregnated with an insulating agent to obtain a ceramic prepreg, and then the insulating impregnated ceramic prepreg and a metal plate are bonded together to insulate A method for producing a metal plate with a film is disclosed.

また、絶縁欠陥の少なくしたものとして、特開平5−295518号公報には、ステンレス鋼板上にアルミナ膜をドライコーティングし、引き続いて無酸化雰囲気中で600℃以上の温度で熱処理することにより、ピンホールを減少させ、絶縁性を向上させるようにしたものが開示されており、特開平5−306460号公報には、ステンレス鋼板上にアルミナ膜をドライコーティングし、引き続いて酸化雰囲気中で500℃以上の温度で熱処理することにより、電気絶縁性を向上させるようにしたものが開示されている。
特開平5−42627号公報 特開平5−74251号公報 特開平5−295518号公報 特開平5−306460号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-295518 discloses a method of reducing the number of insulation defects by dry-coating an alumina film on a stainless steel plate and subsequently heat-treating it at a temperature of 600 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere. JP-A-5-306460 discloses a method of reducing the holes and improving the insulating properties. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-306460 dry-coats an alumina film on a stainless steel plate, and subsequently continues in an oxidizing atmosphere at 500 ° C. or higher. An electrical insulation property is improved by performing a heat treatment at the above temperature.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-42627 JP-A-5-74251 Japanese Patent Laid-Open No. 5-295518 JP-A-5-306460

上記した前者のものでは、絶縁層の金属への密着性は良好にはなるものの、金属基材とセラミック絶縁層の接着に樹脂が使用されており、基板自体の耐熱温度はその樹脂の耐熱温度に依存し、従来の樹脂製基材を使用した場合と同等である。また、接着層として使用されている樹脂は金属に比べて熱伝導性に劣るため、基板全体としての熱伝導率が悪化するという問題がある。   In the former, the adhesion of the insulating layer to the metal is improved, but a resin is used for bonding the metal base and the ceramic insulating layer, and the heat resistance temperature of the substrate itself is the heat resistance temperature of the resin. This is equivalent to the case of using a conventional resin base material. In addition, since the resin used as the adhesive layer is inferior in thermal conductivity compared to metal, there is a problem that the thermal conductivity of the entire substrate is deteriorated.

また、後者のものでは、ピンホール等の絶縁欠陥は減少するが、金属基材上にアルミナ膜を形成するプロセスとしてスパッタリング等のドライコーティングを使用しているために生産効率が悪い。しかも、製膜後の金属基材を酸化雰囲気中で熱処理を行わなくてはならないことはプロセスの増加を招き、生産性を悪化させるという問題がある。   In the latter case, insulation defects such as pinholes are reduced, but production efficiency is poor because dry coating such as sputtering is used as a process for forming an alumina film on a metal substrate. Moreover, if the metal substrate after film formation must be heat-treated in an oxidizing atmosphere, there is a problem that the number of processes is increased and productivity is deteriorated.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属板を基材に用いながらも、耐熱性が良好であり、生産性にも優れた配線基板及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems. The object of the present invention is to use a metal plate as a base material, while having good heat resistance and excellent productivity. And a manufacturing method thereof.

請求項1に記載の配線である配線基板は、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板からなり、所望の形状に加工された後の熱処理により表面全体に酸化アルミ皮膜が被覆されてなるステンレス鋼板を基材とし、その基材における酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴としている。   A wiring board as a wiring according to claim 1 is made of a Fe-Cr-Al-based stainless steel plate, and a stainless steel plate whose entire surface is coated with an aluminum oxide film by heat treatment after being processed into a desired shape. The substrate is characterized in that a wiring is formed on the aluminum oxide film on the substrate.

請求項2に記載の配線である配線基板は、請求項1に記載の配線基板において、加工により形成されたキャビティの側面を被覆する酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a wiring board as a wiring according to the first aspect, wherein the wiring is formed on an aluminum oxide film covering a side surface of a cavity formed by processing.

請求項3に記載の配線である配線基板は、請求項1に記載の配線基板において、加工により形成された貫通孔の内面を被覆する酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴としている。   The wiring board according to claim 3 is characterized in that, in the wiring board according to claim 1, the wiring is formed on the aluminum oxide film covering the inner surface of the through hole formed by processing. .

請求項4に記載の配線である配線基板は、請求項1〜3のいずれかに記載の配線基板において、酸化アルミ皮膜上に膜素子が形成され、その膜素子が配線と接続していることを特徴としている。   The wiring board according to claim 4 is the wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein a film element is formed on the aluminum oxide film, and the film element is connected to the wiring. It is characterized by.

請求項5に記載の配線である配線基板は、請求項1〜4のいずれかに記載の配線基板において、酸化アルミ皮膜の上に形成された配線を覆って絶縁性の保護膜を形成したことを特徴としている。   The wiring board according to claim 5 is the wiring board according to any one of claims 1 to 4, wherein an insulating protective film is formed to cover the wiring formed on the aluminum oxide film. It is characterized by.

請求項6に記載の本発明である配線基板の製造方法は、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板を所望の形状に加工する加工工程と、焼成により表面全体が酸化アルミ皮膜で被覆されたステンレス鋼板からなる基材を得る熱処理工程と、基材における酸化アルミ皮膜の上に配線を形成する配線形成工程とを含むことを特徴としている。   The method for manufacturing a wiring board according to the present invention according to claim 6 includes a processing step of processing a Fe-Cr-Al stainless steel plate into a desired shape, and a stainless steel whose entire surface is coated with an aluminum oxide film by firing. It includes a heat treatment step for obtaining a base material made of a steel plate and a wiring formation step for forming a wiring on an aluminum oxide film on the base material.

請求項7に記載の本発明である配線基板の製造方法は、請求項6に記載の製造方法における配線形成工程の後に、配線と接続する膜素子を形成する膜素子形成工程を行うことを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a wiring board, comprising: performing a film element forming step of forming a film element connected to the wiring after the wiring forming step in the manufacturing method according to the sixth aspect. It is said.

請求項8に記載の本発明である配線基板の製造方法は、請求項6又は7に記載の製造方法における配線形成工程の後に、配線を覆う絶縁性の保護膜を形成する保護膜形成工程を行うことを特徴としている。   The method for manufacturing a wiring board according to an eighth aspect of the present invention includes a protective film forming step for forming an insulating protective film covering the wiring after the wiring forming step in the manufacturing method according to the sixth or seventh aspect. It is characterized by doing.

本発明の配線基板は、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板に対する熱処理により形成した酸化アルミ皮膜を絶縁層として使用するため、従来のように接着剤用途での樹脂を必要としないことから、基材の耐熱性が良好であり、熱の問題があったり高温条件下で使用されるというような環境においても対応することができ、しかも基材表面の酸化アルミ皮膜は鋼材内部からの拡散により形成されたものであるので、絶縁層と金属板との接着強度が大きく、配線基板自体の機械的強度も良好である。   Since the wiring board of the present invention uses an aluminum oxide film formed by heat treatment on an Fe—Cr—Al stainless steel plate as an insulating layer, it does not require a resin for adhesive use as in the prior art. The heat resistance of the material is good, it can cope with the environment where there is a problem of heat or it is used under high temperature conditions, and the aluminum oxide film on the surface of the base material is formed by diffusion from inside the steel material Therefore, the adhesive strength between the insulating layer and the metal plate is high, and the mechanical strength of the wiring board itself is also good.

また、本発明の配線基板の製造方法によれば、熱処理のみでステンレス鋼板の表面全体に強固な絶縁層が形成でき、その絶縁層の上に配線を形成するだけでよいため、従来のようにドライコーティング及びその後の熱処理等を必要としないことから、プロセスが簡素化されたものになり、生産性が良好になる。   Further, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a strong insulating layer can be formed on the entire surface of the stainless steel plate only by heat treatment, and it is only necessary to form a wiring on the insulating layer. Since dry coating and subsequent heat treatment are not required, the process is simplified and productivity is improved.

図1は本発明に係る配線基板の一例を示す平面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B断面図、図4は図1のC−C断面図、図5は図1のD−D断面図である。   1 is a plan view showing an example of a wiring board according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 5 and FIG. 5 are DD sectional views of FIG.

これらの図において1は所望の形状に加工されたFe−Cr−Al系のステンレス鋼板1であり、2はそのステンレス鋼板1の表面全体を被覆した酸化アルミ皮膜、3は酸化アルミ皮膜2の上に形成された配線、4は配線を覆って形成された絶縁性の保護膜である。また、5は抵抗体やサーミスタなどの膜素子、6はコンデンサを構成する膜素子、7は半導体素子、8はキャビティ、9はスルーホールである。なお、図1では配線3を覆って絶縁性の保護膜(後述)が形成されているが図示は省略する。   In these drawings, 1 is an Fe—Cr—Al-based stainless steel plate 1 processed into a desired shape, 2 is an aluminum oxide coating covering the entire surface of the stainless steel plate 1, and 3 is an aluminum oxide coating 2. A wiring 4 and 4 are insulating protective films formed to cover the wiring. Further, 5 is a film element such as a resistor or thermistor, 6 is a film element constituting a capacitor, 7 is a semiconductor element, 8 is a cavity, and 9 is a through hole. In FIG. 1, an insulating protective film (described later) is formed so as to cover the wiring 3, but the illustration is omitted.

Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板1は、ステンレス中にアルミニウムを8%程度以下の量で含有している材料(例えば、Fe:75%、Cr:20%、Al:5%)からなるもので、適切な雰囲気中で焼成するという熱処理を施すことにより、表面全体に酸化アルミ(アルミナ)からなる皮膜が形成される。したがって、ステンレス鋼板1を所望の形状に加工した後、熱処理を施すことで、加工面も含めて表面全体が酸化アルミ皮膜2からなる絶縁層で覆われた金属板を得ることができる。   The Fe—Cr—Al-based stainless steel plate 1 is made of a material containing aluminum in an amount of about 8% or less in stainless steel (for example, Fe: 75%, Cr: 20%, Al: 5%). Thus, a film made of aluminum oxide (alumina) is formed on the entire surface by performing a heat treatment of firing in an appropriate atmosphere. Therefore, after the stainless steel plate 1 is processed into a desired shape, heat treatment is performed to obtain a metal plate whose entire surface including the processed surface is covered with the insulating layer made of the aluminum oxide film 2.

そして、この絶縁膜2が付いたステンレス鋼板1を基材とし、その基材における酸化アルミ皮膜2の上に配線3を形成し、次いで、膜素子5,6を形成したり半導体素子7を搭載するなどの工程を経た後、必要に応じて配線3を覆う保護膜4を形成することにより図1に示す配線基板が得られる。   Then, using the stainless steel plate 1 with the insulating film 2 as a base material, the wiring 3 is formed on the aluminum oxide film 2 on the base material, and then the film elements 5 and 6 are formed or the semiconductor element 7 is mounted. After passing through the steps such as, a protective film 4 covering the wiring 3 is formed as necessary to obtain the wiring substrate shown in FIG.

配線3を形成した後、図3に示すように抵抗体を膜素子5で形成するには、抵抗体を形成する領域のみを露出させた状態で表面全体にレジストを形成した後、反応性スパッタリングで窒化タンタルを形成し、さらにレジストを除去する。これにより膜素子5による抵抗体を形成することができる。また、温度によって抵抗値が大きく変化することで温度センサに用いられるサーミスタも、例えば特開2004−319737号公報に開示されているように、反応性スパッタリング法により上記の抵抗体と同様の手順で膜素子5として形成できる。   After forming the wiring 3, in order to form a resistor with the film element 5 as shown in FIG. 3, a resist is formed on the entire surface with only the region where the resistor is formed exposed, and then reactive sputtering is performed. To form tantalum nitride and further remove the resist. Thereby, the resistor body by the film element 5 can be formed. In addition, a thermistor used for a temperature sensor due to a large change in resistance value depending on the temperature is the same as that of the resistor described above by reactive sputtering, as disclosed in, for example, JP-A-2004-319737. The film element 5 can be formed.

また、コンデンサを構成する膜素子6は、図3に示すように、誘電体層4’を挟んで配線3の一部である2つの電極3a,3bを対向して設けた構造をしている。この膜素子6は、配線3の一部として電極3aを形成した後に誘電体層4’と電極3bを順にスパッタリング等で形成することで実現できる。   Further, as shown in FIG. 3, the film element 6 constituting the capacitor has a structure in which two electrodes 3a and 3b which are a part of the wiring 3 are provided opposite to each other with the dielectric layer 4 ′ interposed therebetween. . The film element 6 can be realized by forming the dielectric layer 4 ′ and the electrode 3 b in order by sputtering or the like after forming the electrode 3 a as a part of the wiring 3.

基材に半導体素子7を実装する場合は、図4に示すように、ステンレス鋼板1に対してハーフエッチングによりキャビティ8を形成する。そして、このキャビティ8に半導体素子7と接続する配線3の端子を形成する。このようなキャビティ8内に配線3を形成するに際しては、キャビティ8の側面に絶縁層を形成する必要があるが、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板1は単に加熱するだけで上面も側面も同時に酸化アルミ皮膜2が形成されるので、側面に絶縁膜を形成する特別な工程を必要としない。   When the semiconductor element 7 is mounted on the substrate, the cavity 8 is formed by half-etching on the stainless steel plate 1 as shown in FIG. Then, a terminal of the wiring 3 connected to the semiconductor element 7 is formed in the cavity 8. When the wiring 3 is formed in the cavity 8, it is necessary to form an insulating layer on the side surface of the cavity 8, but the Fe—Cr—Al-based stainless steel plate 1 can be heated only by heating. Since the aluminum oxide film 2 is formed at the same time, a special process for forming an insulating film on the side surface is not required.

基材にスルーホール9を設ける場合は、図5に示すように、ステンレス鋼板1に対してエッチングにより貫通孔を形成する。そして、その貫通孔の内壁面には、絶縁層を形成する必要があるが、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板1は単に加熱するだけで貫通孔の内壁面も他の表面と同時に酸化アルミ皮膜2が形成されるので、貫通孔の内壁面に絶縁膜を形成する特別な工程を必要としない。貫通孔内の導体の形成法は種々あるが、代表的な方法としては、後述のパネルめっきによるサブトラクティブ法がある。   When providing the through-hole 9 in a base material, as shown in FIG. 5, a through-hole is formed with respect to the stainless steel plate 1 by an etching. An insulating layer needs to be formed on the inner wall surface of the through-hole, but the Fe—Cr—Al-based stainless steel plate 1 is simply heated, so that the inner wall surface of the through-hole is made of aluminum oxide simultaneously with other surfaces. Since the film 2 is formed, a special process for forming an insulating film on the inner wall surface of the through hole is not required. There are various methods for forming the conductor in the through hole, but a typical method is a subtractive method by panel plating described later.

上記の配線基板の製造方法を図1のA−A断面で示すと図6のようであり、以下、この工程図に沿って製造手順を詳細に説明する。   The above-described method for manufacturing a wiring board is shown in FIG. 1 in section AA in FIG. 1, and the manufacturing procedure will be described in detail below with reference to this process diagram.

まず、図6(a)に示すように、基材を構成するFe−Cr−Al系のステンレス鋼板1を準備する。この場合、Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板としては、0.1mm、0.2mm、0.4mm等の種類があるので、それらの中から用途に応じた厚さのものを選択する。そして、図6(b)に示すように、このステンレス鋼板1をエッチング加工や機械加工などにより用途に応じた所望の形状に加工する。ここでは、複数の貫通孔1aを加工した図を示してある。   First, as shown to Fig.6 (a), the Fe-Cr-Al type stainless steel plate 1 which comprises a base material is prepared. In this case, as the Fe-Cr-Al type stainless steel plate, there are various types such as 0.1 mm, 0.2 mm, 0.4 mm, etc., and those having a thickness corresponding to the application are selected from them. And as shown in FIG.6 (b), this stainless steel plate 1 is processed into the desired shape according to a use by an etching process, machining, etc. As shown in FIG. Here, the figure which processed the some through-hole 1a is shown.

エッチング加工による場合は、ステンレス鋼板の片面もしくは両面にドライフィルムレジスト等のレジスト膜を設け、露光とそれに続く現像工程によりレジスト膜をパターニングした後、所定のエッチング液を用いてステンレス鋼板におけるレジスト膜のない部分をエッチングしてから、最後に剥離液を用いてレジスト膜を剥離する。この場合、形成すべき開口形状に応じて片面エッチング、両面エッチングのいずれかを選択する。また、機械加工による場合は、パンチング、切削等の適宜の手段を用いてステンレス鋼板を所望の形状に加工する。   In the case of etching processing, a resist film such as a dry film resist is provided on one or both surfaces of a stainless steel plate, and after patterning the resist film by exposure and subsequent development process, the resist film on the stainless steel plate is formed using a predetermined etching solution. After etching the non-existing portion, the resist film is finally stripped using a stripping solution. In this case, either single-sided etching or double-sided etching is selected according to the opening shape to be formed. In the case of machining, the stainless steel plate is processed into a desired shape using appropriate means such as punching and cutting.

次に、所望の形状に加工したステンレス鋼板1を洗浄した後、適切な雰囲気中で焼成する熱処理工程により、図6(c)に示す如く、ステンレス鋼板1の表面全体に酸化アルミ皮膜2を形成する。   Next, after cleaning the stainless steel plate 1 processed into a desired shape, an aluminum oxide film 2 is formed on the entire surface of the stainless steel plate 1 by a heat treatment step of firing in an appropriate atmosphere as shown in FIG. To do.

ステンレス鋼板に施す熱処理は、大気中で800℃以上、好ましくは900〜1200℃で2時間程度である。この熱処理により、鋼板内部からアルミニウム成分が拡散し、基材の表裏面及び側面を含む表面全体に酸化アルミ皮膜が形成される。形成された酸化アルミ皮膜は、ステンレス鋼板の表面と強固に密着しており、配線基板において絶縁層の役目を果たす。この酸化アルミ皮膜は、厚みが1.5μmを越えると剥がれやすくなる。したがって、熱処理による酸化アルミ皮膜の形成時にその厚さが好ましくは0.1〜1μm程度になるよう条件を制御する。   The heat treatment applied to the stainless steel sheet is 800 ° C. or higher, preferably 900 to 1200 ° C. in the atmosphere for about 2 hours. By this heat treatment, the aluminum component diffuses from the inside of the steel sheet, and an aluminum oxide film is formed on the entire surface including the front and back surfaces and the side surfaces of the base material. The formed aluminum oxide film is in close contact with the surface of the stainless steel plate and serves as an insulating layer in the wiring board. This aluminum oxide film is easily peeled off when the thickness exceeds 1.5 μm. Therefore, the conditions are controlled so that the thickness is preferably about 0.1 to 1 μm when the aluminum oxide film is formed by heat treatment.

次いで、図6(d)に示すように、ステンレス鋼板1に形成された酸化アルミ皮膜2の上に配線3を形成する。この配線3は、スパッタリング法や無電界めっき法などにより形成する。例えば、酸化アルミ皮膜上にレジスト画像を写真製版し、スパッタリング法により金属薄膜を形成した後、レジストを剥離することにより配線パターンを形成する、所謂リフトオフ法により回路を形成することができる。配線材料としては、Au,Al,Cu,Cr,Ni,Pt等が使用可能である。なお、酸化アルミ皮膜上にAu配線を形成する場合、Ni,Ti,W,Ta等のコンタクトメタル層が必要である。   Next, as shown in FIG. 6 (d), a wiring 3 is formed on the aluminum oxide film 2 formed on the stainless steel plate 1. The wiring 3 is formed by sputtering or electroless plating. For example, it is possible to form a circuit by a so-called lift-off method in which a resist image is formed on an aluminum oxide film, a metal thin film is formed by a sputtering method, and then a wiring pattern is formed by peeling the resist. As the wiring material, Au, Al, Cu, Cr, Ni, Pt or the like can be used. Note that when an Au wiring is formed on an aluminum oxide film, a contact metal layer such as Ni, Ti, W, or Ta is required.

このようにして酸化アルミ皮膜2の上に配線3を形成した後、前記の如く膜素子5,6を形成したり半導体素子7を搭載するなどの工程を経てから、図6(e)に示すように、配線3を覆って絶縁性の保護膜4を形成する。この保護膜4は、真空製膜法により金属酸化物で形成(例えば、酸化アルミをスパッタリング)したり、要求される耐熱温度が低い場合には、ポリイミドやエポキシ樹脂などの有機物で形成してもよい。   After the wiring 3 is formed on the aluminum oxide film 2 in this way, the film elements 5 and 6 are formed as described above and the semiconductor element 7 is mounted, and then, as shown in FIG. Thus, the insulating protective film 4 is formed so as to cover the wiring 3. The protective film 4 may be formed of a metal oxide (for example, sputtering of aluminum oxide) by a vacuum film forming method, or may be formed of an organic material such as polyimide or epoxy resin when the required heat-resistant temperature is low. Good.

図7,8は配線基板の別の製造方法を示す工程図であり、ここではパネルめっきによるサブトラクティブ法を用いた工程を示している。以下、この工程図に沿って製造方法を詳細に説明する。なお、この例では配線を銅で形成するようにしている。   7 and 8 are process diagrams showing another method for manufacturing a wiring board, and here, a process using a subtractive method by panel plating is shown. Hereinafter, the manufacturing method will be described in detail with reference to the process drawings. In this example, the wiring is made of copper.

まず、図7(a)に示すように、基材を構成するFe−Cr−Al系のステンレス鋼板1を準備する。そして、図7(b)に示すように、このステンレス鋼板1をエッチング加工や機械加工などにより用途に応じた所望の形状に加工する。ここでは、ステンレス鋼板1の両面にレジストをパターニングし、塩化第二鉄を主成分とするエッチング液を用いて両面からステンレス鋼板1をエッチング成形した後、レジストを剥離することで複数の貫通孔1aを加工し、併せてスルーホールの孔1bも形成する。なお、ハーフエッチングにより半導体素子用のキャビティも同時に形成する。   First, as shown to Fig.7 (a), the Fe-Cr-Al type stainless steel plate 1 which comprises a base material is prepared. And as shown in FIG.7 (b), this stainless steel plate 1 is processed into the desired shape according to a use by an etching process, machining, etc. As shown in FIG. Here, a resist is patterned on both surfaces of the stainless steel plate 1, the stainless steel plate 1 is etched and formed from both surfaces using an etching solution containing ferric chloride as a main component, and then the resist is peeled to remove a plurality of through holes 1 a. And a through hole 1b is also formed. A cavity for a semiconductor element is also formed at the same time by half etching.

次に、成形したステンレス鋼板1を、大気中において800℃以上、好ましくは900〜1200℃の範囲で約2時間程度加熱し、図7(c)に示すように、ステンレス鋼板1の表面全体に酸化アルミ皮膜2を形成する。   Next, the formed stainless steel plate 1 is heated in the air at 800 ° C. or higher, preferably in the range of 900 to 1200 ° C. for about 2 hours, and as shown in FIG. An aluminum oxide film 2 is formed.

次いで、酸化アルミ皮膜2を覆うように0.3〜3.0μm程度の薄い銅の無電界めっき層を全面に形成し、この銅の無電界めっき層を給電層として、図7(d)に示すように必要な厚さ(通常10〜50μm)の銅の電界めっき層3’を形成する。このようにパネルめっきすることにより、基板の表面のみでなく、スルーホール1bの側壁にも銅層が形成され導通する。   Next, a thin copper electroless plating layer having a thickness of about 0.3 to 3.0 μm is formed on the entire surface so as to cover the aluminum oxide film 2, and this copper electroless plating layer is used as a power feeding layer as shown in FIG. As shown, a copper electroplating layer 3 ′ having a necessary thickness (usually 10 to 50 μm) is formed. By performing panel plating in this way, a copper layer is formed not only on the surface of the substrate but also on the side wall of the through-hole 1b, thereby conducting.

続いて、銅の電界めっき層3’の上にドライフィルムレジストをラミネートし、露光及び現像を経て、図8(a)に示すように、配線を形成する部分に対応してレジスト10を形成する。この場合、スルーホール部分は必要に応じて予め樹脂で穴埋めしておく。そして、塩化第二鉄を主成分とするエッチング液を用いて銅の電界めっき層3’における不要な部分を除去した後、レジスト10を剥離すると、図8(b)に示すように、銅の配線3が形成されるとともに、スルーホール9、端子等が完成する。   Subsequently, a dry film resist is laminated on the copper electroplating layer 3 ′, and after exposure and development, a resist 10 is formed corresponding to a portion where wiring is to be formed, as shown in FIG. . In this case, the through hole portion is filled with a resin in advance if necessary. And after removing the unnecessary part in the copper electroplating layer 3 'using the etching liquid which has ferric chloride as a main component, after peeling the resist 10, as shown in FIG. The wiring 3 is formed, and the through hole 9 and the terminal are completed.

このように銅配線パターンを形成した後、例えば図8(c)に示すように、配線3に対し必要に応じて所望の膜素子5を形成する。膜素子は、その種類により、スクリーン印刷、蒸着、スパッタリング等の方法で形成することができる。   After the copper wiring pattern is formed in this way, a desired film element 5 is formed on the wiring 3 as necessary, for example, as shown in FIG. The film element can be formed by a method such as screen printing, vapor deposition, or sputtering depending on the type.

そして、図8(d)に示すように、絶縁性の保護膜4を形成し、配線基板として完成する。さらに必要に応じ、保護膜4を形成する前か後に、基板上に半導体素子、受動素子等を実装する。   And as shown in FIG.8 (d), the insulating protective film 4 is formed and it completes as a wiring board. Further, if necessary, a semiconductor element, a passive element or the like is mounted on the substrate before or after the protective film 4 is formed.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による配線基板は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the wiring board according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. It is natural to be.

本発明に係る配線基板の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the wiring board which concerns on this invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図1のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図1のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 図1のD−D断面図である。It is DD sectional drawing of FIG. 配線基板の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of a wiring board. 配線基板の別の製造方法を示す前半の工程図である。It is process drawing of the first half which shows another manufacturing method of a wiring board. 配線基板の別の製造方法を示す後半の工程図である。It is process drawing of the latter half which shows another manufacturing method of a wiring board.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステンレス鋼板
2 酸化アルミ皮膜
3 配線
3a,3b 電極
3’銅の電界めっき層
4 保護膜
4’ 誘電体層
5,6 膜素子
7 半導体素子
8 キャビティ
9 スルーホール
10 レジスト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stainless steel plate 2 Aluminum oxide film 3 Wiring 3a, 3b Electrode 3 'Copper electroplating layer 4 Protective film 4' Dielectric layer 5, 6 Film element 7 Semiconductor element 8 Cavity 9 Through hole 10 Resist

Claims (8)

Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板からなり、所望の形状に加工された後の熱処理により表面全体に酸化アルミ皮膜が被覆されてなるステンレス鋼板を基材とし、その基材における酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴とする配線基板。   A stainless steel plate made of a Fe-Cr-Al-based stainless steel plate and coated with an aluminum oxide film on the entire surface by heat treatment after being processed into a desired shape is used as a base material. A wiring board having wiring formed thereon. 加工により形成されたキャビティの側面を被覆する酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴とする請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein wiring is formed on an aluminum oxide film covering a side surface of the cavity formed by processing. 加工により形成された貫通孔の内面を被覆する酸化アルミ皮膜の上に配線を形成したことを特徴とする請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein wiring is formed on an aluminum oxide film covering an inner surface of the through hole formed by processing. 酸化アルミ皮膜上に膜素子が形成され、その膜素子が配線と接続していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein a film element is formed on the aluminum oxide film, and the film element is connected to the wiring. 酸化アルミ皮膜の上に形成された配線を覆って絶縁性の保護膜を形成したことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein an insulating protective film is formed to cover the wiring formed on the aluminum oxide film. Fe−Cr−Al系のステンレス鋼板を所望の形状に加工する加工工程と、焼成により表面全体が酸化アルミ皮膜で被覆されたステンレス鋼板からなる基材を得る熱処理工程と、基材における酸化アルミ皮膜の上に配線を形成する配線形成工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方法。   A processing step for processing a Fe-Cr-Al type stainless steel plate into a desired shape, a heat treatment step for obtaining a base material made of a stainless steel plate whose entire surface is coated with an aluminum oxide film by firing, and an aluminum oxide film on the base material And a wiring forming step of forming a wiring on the wiring board. 請求項6に記載の製造方法における配線形成工程の後に、配線と接続する膜素子を形成する膜素子形成工程を行うことを特徴とする配線基板の製造方法。   A method for manufacturing a wiring board, comprising performing a film element forming step of forming a film element connected to the wiring after the wiring forming step in the manufacturing method according to claim 6. 請求項6又は7に記載の製造方法における配線形成工程の後に、配線を覆う絶縁性の保護膜を形成する保護膜形成工程を行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
8. A method for manufacturing a wiring board, comprising performing a protective film forming step of forming an insulating protective film covering the wiring after the wiring forming step in the manufacturing method according to claim 6 or 7.
JP2005003348A 2005-01-11 2005-01-11 Wiring board and its manufacturing method Pending JP2006196483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005003348A JP2006196483A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Wiring board and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005003348A JP2006196483A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Wiring board and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006196483A true JP2006196483A (en) 2006-07-27

Family

ID=36802352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005003348A Pending JP2006196483A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Wiring board and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006196483A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287753A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Dainippon Printing Co Ltd Substrate for mounting light emitting diode and method of manufacturing the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332381A (en) * 1976-09-06 1978-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Insulating plate
JPS59220988A (en) * 1983-05-31 1984-12-12 三洋電機株式会社 Hybrid integrated circuit
JPH05295518A (en) * 1992-04-17 1993-11-09 Nippon Steel Corp Production of insulating material coated with alumina film
JPH05306460A (en) * 1992-05-01 1993-11-19 Nippon Steel Corp Production of insulating material coated with alumina film
JPH06279979A (en) * 1993-03-25 1994-10-04 Ngk Insulators Ltd Improvement of oxidation resistance of fe-cr-al alloy
JPH11298104A (en) * 1998-04-16 1999-10-29 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc Circuit board for mounting semiconductor
JP2002329822A (en) * 2001-04-24 2002-11-15 Signality System Engineering Co Ltd Metallic substrate having composite element

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332381A (en) * 1976-09-06 1978-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Insulating plate
JPS59220988A (en) * 1983-05-31 1984-12-12 三洋電機株式会社 Hybrid integrated circuit
JPH05295518A (en) * 1992-04-17 1993-11-09 Nippon Steel Corp Production of insulating material coated with alumina film
JPH05306460A (en) * 1992-05-01 1993-11-19 Nippon Steel Corp Production of insulating material coated with alumina film
JPH06279979A (en) * 1993-03-25 1994-10-04 Ngk Insulators Ltd Improvement of oxidation resistance of fe-cr-al alloy
JPH11298104A (en) * 1998-04-16 1999-10-29 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc Circuit board for mounting semiconductor
JP2002329822A (en) * 2001-04-24 2002-11-15 Signality System Engineering Co Ltd Metallic substrate having composite element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287753A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Dainippon Printing Co Ltd Substrate for mounting light emitting diode and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4619214B2 (en) Printed circuit board
JP2007208263A (en) Method for manufacturing printed-circuit substrate with built-in thin-film capacitor
US7138068B2 (en) Printed circuit patterned embedded capacitance layer
JP2009267081A (en) Flex-rigid wiring board and method of manufacturing the same
JP2008034417A (en) Process for fabricating capacitor
US20120111611A1 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
JP2688446B2 (en) Multilayer wiring board and manufacturing method thereof
JP4525786B2 (en) Electronic components and electronic component modules
JP2000323845A (en) Manufacture of electronic circuit mounting substrate
JP2006196483A (en) Wiring board and its manufacturing method
JPH0923052A (en) Manufacture of bendable flexible printed wiring board
JPH08236885A (en) Aluminum-based base material and wiring board
JPH0521537A (en) Film carrier device
JP2006013152A (en) Two-layer flexible board and manufacturing method thereof
JP4570190B2 (en) Wiring board
US20060024901A1 (en) Method for fabricating a high-frequency and high-power semiconductor module
JP2002290034A (en) Laminated board and its manufacturing method
JP2009158668A (en) Ceramic multilayer wiring board and method of manufacturing the same
JP2006278734A (en) Wiring circuit board
JP4252227B2 (en) Manufacturing method of double-sided flexible circuit board
JP2625203B2 (en) Method of forming solder coat on printed circuit board
JP2003304060A (en) Method of manufacturing double-sided circuit board
JPH11348179A (en) Production of metal membrane substrate
JP2000331590A (en) Circuit protection element and its manufacture
JP2005294655A (en) Method of manufacturing profile including conductive layer on its surface, and heatsink

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20070928

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20100325

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100330

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100528

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101013