JP2007123382A

JP2007123382A - Wiring board and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2007123382A
Application number: JP2005310821A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Ono; 薫小野; Mitsuhiro Watanabe; 充広渡辺
Original assignee: AIN CORP Ltd; AIN KK; MULTI KK; Kanto Gakuin University Surface Engineering Research Institute; Multi Inc
Current assignee: AIN CORP Ltd; AIN KK; MULTI KK; Kanto Gakuin University Surface Engineering Research Institute; Multi Inc
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board which efficiently utilizes high heat dissipation of an aluminum substrate itself and can be commercially produced. SOLUTION: An alumite layer 2 is formed on a surface of an aluminum substrate 1. The alumite layer 2 is changed into a high-insulating layer 2A with improved insulation by sealing treatment, and then a wiring 11 is arranged on the surface of the high-insulating layer 2A opposite to a surface being in contact with the aluminum substrate 1. A metal layer 12 is formed between the surface of the high-insulating layer 2A and a conductive layer 13 forming the wiring 11, by a physical vapor phase growth method such as sputtering method or the like or a chemical vapor phase growth method. The alumite layer 2 is preferably made of hard alumite. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、配線板及びその製造法に関する。 The present invention relates to a wiring board and a manufacturing method thereof.

近年、電子機器を構成する電子部品の高密度実装化や、発光ダイオードの普及に伴い、放熱性の良い配線板の要求が高まっている。放熱性の良い配線板には、セラミック基板、ほうろう基板およびアルミニウム基板を用いたものがある。これらのうち、セラミック基板と、ほうろう基板は、重量が重い上に加工性が良好でない欠点がある。 In recent years, with the high density mounting of electronic components constituting electronic devices and the spread of light emitting diodes, there has been an increasing demand for wiring boards with good heat dissipation. Wiring boards with good heat dissipation include those using ceramic substrates, enamel substrates, and aluminum substrates. Among these, the ceramic substrate and the enamel substrate have a drawback that they are heavy and have poor workability.

そこで、軽量で加工性の良好なアルミニウム基板を用いた、放熱性の良い配線板に関する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、その技術の改良として、アルミニウム基板表面に酸化アルミニウム膜および金属ニッケルを形成し、アルミニウム基板の耐蝕性を高めるものが知られている（特許文献２参照）。 Therefore, a technique relating to a wiring board with good heat dissipation using an aluminum substrate that is lightweight and has good workability has been proposed (see Patent Document 1). Further, as an improvement of the technique, there is known a technique in which an aluminum oxide film and metallic nickel are formed on the surface of an aluminum substrate to improve the corrosion resistance of the aluminum substrate (see Patent Document 2).

特公昭４６−１３２３４号公報（特許請求の範囲）Japanese Patent Publication No. 46-13234 (Claims) 特開平９−１８１２２１号公報（段落［００１１］）JP-A-9-181221 (paragraph [0011])

特許文献１や２に示されているように、アルミニウム基板の一面に酸化アルミニウム（アルマイト）層を形成し、さらにそのアルマイト層の表面に導電路を形成する技術は十分知られている。しかしこの技術は、アルマイト層の絶縁性の問題と、メッキに対する耐蝕性の問題を依然として解決できないことから、製品化には至っていない。現在製品化されているアルミニウムをベースとした基板は、絶縁体に有機物である樹脂を使用したものである。ところが、この製品化されているアルミニウム配線板は、樹脂の絶縁体が断熱層となり、アルミニウム金属の高い熱伝導率を生かしきれないものとなっている。 As shown in Patent Documents 1 and 2, a technique for forming an aluminum oxide (alumite) layer on one surface of an aluminum substrate and further forming a conductive path on the surface of the alumite layer is well known. However, this technique has not yet been commercialized because it still cannot solve the problem of insulation of the alumite layer and the problem of corrosion resistance against plating. A substrate based on aluminum that is currently commercialized uses an organic resin as an insulator. However, in the commercialized aluminum wiring board, the resin insulator becomes a heat insulating layer, and the high thermal conductivity of aluminum metal cannot be fully utilized.

そこで本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム基板が有する放熱性の良い特性を十分に生かした、現実に製品化できる配線板およびその製造法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a wiring board that can be commercialized and a method for manufacturing the wiring board, making full use of the good heat dissipation property of the aluminum substrate.

上記課題を解決するため、本発明の配線板は、アルミニウム基板面にアルマイト層が形成され、アルマイト層は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層となり、高絶縁層のアルミニウム基板とは反対となる表面に、物理気相成長法または化学気相成長法により金属層が形成され、金属層の高絶縁層とは反対の面上に、金属層と共に導電層となる配線部が配されている。 In order to solve the above problems, the wiring board of the present invention has an alumite layer formed on the aluminum substrate surface, and the alumite layer becomes a high insulating layer whose insulating property is improved by sealing treatment. On the opposite surface, a metal layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, and on the surface of the metal layer opposite to the high-insulation layer, a wiring portion that becomes a conductive layer along with the metal layer is disposed. ing.

この発明の配線板によれば、高絶縁層は、通常、樹脂等の層に比して３倍から５倍の熱伝導率を有している。そのため、この発明の配線板は、アルミニウム基板が有する放熱性の良い特性を十分に生かし得る。また、アルマイト層を封孔処理することにより、アルマイト層が形成されたアルミニウム基板面における微細な、導電性を有する金属アルミニウムの露出が抑制される。すると、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁性を向上させることができる。そのため、配線板面に絶縁部分を設けることができる。さらに、金属の多くは物理気相成長法または化学気相成長法により、高絶縁層面と強固に固着する。ここで、高絶縁層の表面にはメッキ等の手段で配線部を構成する導電層を形成するのが困難である。しかし、金属層の表面には銅メッキ等の処理を施しやすい。よって、この金属層を高絶縁層の表面上に形成すれば、導電層を形成する手段の選択肢が広がり、高絶縁層の表面上に導電層を形成する工程が容易となり得る。 According to the wiring board of the present invention, the high insulating layer usually has a thermal conductivity of 3 to 5 times that of a layer of resin or the like. Therefore, the wiring board of the present invention can fully utilize the characteristics of the aluminum substrate with good heat dissipation. Further, by subjecting the alumite layer to a sealing treatment, exposure of fine, conductive metal aluminum on the aluminum substrate surface on which the alumite layer is formed is suppressed. Then, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer can be improved. Therefore, an insulating part can be provided on the wiring board surface. Further, most of the metals are firmly fixed to the high insulating layer surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Here, it is difficult to form a conductive layer constituting the wiring portion on the surface of the high insulating layer by means such as plating. However, the surface of the metal layer is easily subjected to a treatment such as copper plating. Therefore, if this metal layer is formed on the surface of the high insulating layer, options for forming the conductive layer can be expanded, and the process of forming the conductive layer on the surface of the high insulating layer can be facilitated.

また、本発明の配線板は、アルミニウム基板面にアルマイト層が形成され、アルマイト層は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層となり、高絶縁層の厚みが３０μｍを超え５００μｍまでの範囲にあり、アルミニウム基板と当接する側の面とは反対側の高絶縁層の面上に、配線部が配されている。 In the wiring board of the present invention, an anodized layer is formed on the aluminum substrate surface, and the anodized layer becomes a highly insulating layer whose insulation is improved by a sealing treatment, and the thickness of the highly insulating layer is in the range of more than 30 μm to 500 μm The wiring portion is disposed on the surface of the high insulating layer opposite to the surface that contacts the aluminum substrate.

この発明の配線板によれば、高絶縁層は、通常、樹脂等の層に比して３倍から５倍の熱伝導率を有している。そのため、この発明の配線板は、アルミニウム基板が有する放熱性の良い特性を十分に生かし得る。また、アルマイト層を封孔処理することにより、アルマイト層が形成されたアルミニウム基板面における微細な、導電性を有する金属アルミニウムの露出が抑制される。すると、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁性を向上させることができる。そのため配線板面に絶縁部分を設けることができる。この高絶縁層の厚みが３０μｍを超えることとしているため、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁が、十分なものとなる。また、この高絶縁層の厚みを５００μｍ以下としているので、高絶縁層が剥がれてしまう危険性が少ないものとなる。 According to the wiring board of the present invention, the high insulating layer usually has a thermal conductivity of 3 to 5 times that of a layer of resin or the like. Therefore, the wiring board of the present invention can fully utilize the characteristics of the aluminum substrate with good heat dissipation. Further, by subjecting the alumite layer to a sealing treatment, exposure of fine, conductive metal aluminum on the aluminum substrate surface on which the alumite layer is formed is suppressed. Then, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer can be improved. Therefore, an insulating part can be provided on the wiring board surface. Since the thickness of the high insulating layer exceeds 30 μm, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer is sufficient. Further, since the thickness of the high insulating layer is set to 500 μm or less, there is little risk that the high insulating layer is peeled off.

他の発明の配線板は、上述の発明に加え、アルマイト層は、硬質アルマイトからなることとしている。この構成を採用することにより、アルマイト層を、容易かつ効率良く厚く形成できる。ここで、高絶縁層の厚みは厚い方が、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁を十分にできるため、硬質アルマイトを形成するのが有利である。特に、高絶縁層の厚みを５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３５μｍ、１００μｍまたは５００μｍのように、厚めに、または厚く形成する場合には、硬質アルマイトを形成するのが有利である。 In the wiring board of another invention, in addition to the above-described invention, the anodized layer is made of hard anodized. By adopting this configuration, the alumite layer can be formed easily and efficiently thick. Here, when the thickness of the high insulating layer is thicker, it is possible to sufficiently insulate the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer, so it is advantageous to form hard anodized. In particular, when the high insulating layer is formed thicker or thicker such as 5 μm, 10 μm, 20 μm, 35 μm, 100 μm or 500 μm, it is advantageous to form hard anodized.

他の発明の配線板は、上述の発明に加え、金属層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄのいずれか、または、これらの金属のうち複数が、高絶縁層に接触するように形成されている。これらの金属は、物理気相成長法または化学気相成長法により、高絶縁層の面と強固に固着する。高絶縁層は絶縁物故、その表面にはメッキ等の手段で導電層を形成するのが困難だが、これらの金属の表面にはメッキ等の処理を施しやすい。よって、これらの金属層を形成すれば、導電層を形成する手段の選択肢が広がり、導電層を形成する工程が容易となり得る。 In the wiring board according to another invention, in addition to the above-described invention, the metal layer is formed such that one of Cr, Ti, Ni, Pd, or a plurality of these metals is in contact with the high insulating layer. Yes. These metals are firmly fixed to the surface of the high insulating layer by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Since the high insulating layer is an insulating material, it is difficult to form a conductive layer on the surface by means such as plating, but the surface of these metals can be easily subjected to a treatment such as plating. Therefore, if these metal layers are formed, options for forming the conductive layer are widened, and the process of forming the conductive layer can be facilitated.

なお、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄは、それぞれの金属単体、または、それぞれの金属を基とする合金（たとえば、Ｃｒ−Ｆｅ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金等）であって、物理気相成長法または化学気相成長法により形成された場合に、高絶縁層と配線部との接着を担う役割を有するものを含む。 Note that Cr, Ti, Ni, and Pd are individual metals or alloys based on the respective metals (for example, Cr—Fe alloys, Ni—Cr alloys, etc.), and physical vapor deposition. In the case of being formed by a chemical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method, it includes those having a role of adhering the high insulating layer and the wiring portion.

また、他の発明は、上述の発明に加え、配線部は、前記金属層と、その金属層の表面に、メッキ法により形成された銅層を有している。ここで銅を、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄのいずれか、または、これらの金属のうち複数から構成されている金属層に被着するようにメッキをすると、銅と金属層との間のメッキ固着強度を高くすることができる。 According to another invention, in addition to the above-described invention, the wiring portion includes the metal layer and a copper layer formed on the surface of the metal layer by a plating method. Here, when plating is performed so that copper is deposited on one of Cr, Ti, Ni, Pd, or a metal layer composed of a plurality of these metals, plating between the copper and the metal layer is performed. Fixing strength can be increased.

さらに、本発明の配線板は、アルミニウム基板面に硬質アルマイトからなるアルマイト層が形成され、アルマイト層は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層となり、アルミニウム基板と当接する側の面とは反対側の高絶縁層の面上に、配線部が配されている。 Furthermore, in the wiring board of the present invention, an alumite layer made of hard anodized is formed on the aluminum substrate surface, and the anodized layer becomes a high insulating layer whose insulation is improved by sealing treatment, and the surface on the side in contact with the aluminum substrate A wiring part is arranged on the surface of the opposite high insulating layer.

この発明の配線板によれば、高絶縁層は、通常、樹脂等の層に比して３倍から５倍の熱伝導率を有している。そのため、この発明の配線板は、アルミニウム基板が有する放熱性の良い特性を十分に生かし得る。また、アルマイト層を封孔処理することにより、アルマイト層が形成されたアルミニウム基板面における微細な、導電性を有する金属アルミニウムの露出が抑制される。すると、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁性を向上させることができる。そのため、配線板面に絶縁部分を設けることができる。さらに、アルマイト層を、通常よりも大きな厚みにしやすい硬質アルマイトからなることとしているため、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁が十分なものとなる。 According to the wiring board of the present invention, the high insulating layer usually has a thermal conductivity of 3 to 5 times that of a layer of resin or the like. Therefore, the wiring board of the present invention can fully utilize the characteristics of the aluminum substrate with good heat dissipation. Further, by subjecting the alumite layer to a sealing treatment, exposure of fine, conductive metal aluminum on the aluminum substrate surface on which the alumite layer is formed is suppressed. Then, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer can be improved. Therefore, an insulating part can be provided on the wiring board surface. Furthermore, since the anodized layer is made of hard anodized that is easily made thicker than usual, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer is sufficient.

なお、「高絶縁」の語は、配線板を構成するに十分な程度に、配線部とアルミニウム基板との絶縁を実現する対象について用いている。また「絶縁性が向上した高絶縁層」は、配線部とアルミニウム基板との絶縁を、より確実にした、封孔処理後のアルマイト層である。また、「アルミニウム基板」には、金属アルミニウムまたはアルミニウム基合金からなるものを含む。また、「硬質アルマイト」は、硬度が概ね２５０ＨＶ以上のアルマイトをいう。そしてその硬度は、封孔処理後の高絶縁層の状態でも概ね維持される。また、この硬度は、アルミニウム基板にアルマイト層または高絶縁層が付いたものの断面における、アルマイト層または高絶縁層部分を、市販のマイクロビッカース硬度計を用い、１００ｇの荷重で測定したものである（以下、硬度は同じ測定方法によるものである）。 Note that the term “high insulation” is used for an object that realizes insulation between the wiring portion and the aluminum substrate to a degree sufficient to constitute a wiring board. In addition, the “highly insulating layer with improved insulation” is an alumite layer after the sealing treatment in which the insulation between the wiring portion and the aluminum substrate is more ensured. The “aluminum substrate” includes those made of metallic aluminum or an aluminum-based alloy. “Hard alumite” refers to alumite having a hardness of approximately 250 HV or higher. The hardness is generally maintained even in the state of the high insulating layer after the sealing treatment. The hardness is obtained by measuring an alumite layer or a high insulating layer portion in a cross section of an aluminum substrate with an alumite layer or a high insulating layer using a commercially available micro Vickers hardness meter (load of 100 g) ( Hereinafter, the hardness is determined by the same measuring method).

本発明の配線板の製造法は、アルミニウム基板面にアルマイト層を形成する第１の工程と、アルマイト層を封孔処理して絶縁性を向上させた高絶縁層とする第２の工程と、アルミニウム基板と当接する側の面とは反対側の、高絶縁層の面上に、物理気相成長法または化学気相成長法により、金属層を形成する第３の工程と、高絶縁層と当接する側の面とは反対側の、金属層の表面に、導電層を形成する第４の工程と、金属層のうち、導電層と当接する部分以外の部分を除去して配線部を形成する第５の工程とを経る。 The method for producing a wiring board of the present invention includes a first step of forming an alumite layer on the aluminum substrate surface, a second step of sealing the alumite layer to obtain a highly insulating layer with improved insulation, A third step of forming a metal layer by physical vapor deposition or chemical vapor deposition on the surface of the high insulating layer opposite to the surface in contact with the aluminum substrate; A fourth step of forming a conductive layer on the surface of the metal layer on the opposite side of the surface on which the contact is made, and a wiring portion is formed by removing portions of the metal layer other than the portion in contact with the conductive layer The fifth step is performed.

この発明によれば、第１の工程で形成したアルマイト層を、第２の工程で封孔処理した高絶縁層の面が、第３の工程で金属層により被覆されている。よって第３の工程より後の工程で、酸性溶液等の高絶縁層を侵す薬品中に、高絶縁層を浸漬させるような工程があったとしても、高絶縁層は保護され、配線板面の絶縁性及び高絶縁層の構造的強度は維持される。また第２の工程で封孔処理することにより、アルマイト層が形成されたアルミニウム基板面における微細な、導電性を有する金属アルミニウムの露出が抑制される。すると、高絶縁層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁性を向上させることができる。そのため、配線板面に絶縁部分を設けることができる。さらに第５の工程により、高絶縁層の表面に配される配線部が複数存在しても、各配線部の電気的独立性が実現される。 According to this invention, the surface of the highly insulating layer obtained by sealing the alumite layer formed in the first step in the second step is covered with the metal layer in the third step. Therefore, even if there is a step of immersing the high insulating layer in a chemical that attacks the high insulating layer such as an acidic solution in the step after the third step, the high insulating layer is protected and the wiring board surface is protected. The structural strength of the insulating and high insulating layers is maintained. Further, by performing the sealing treatment in the second step, the exposure of fine, conductive metal aluminum on the aluminum substrate surface on which the alumite layer is formed is suppressed. Then, the insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through the high insulating layer can be improved. Therefore, an insulating part can be provided on the wiring board surface. Furthermore, even if there are a plurality of wiring portions arranged on the surface of the high insulating layer, electrical independence of each wiring portion is realized by the fifth step.

他の発明の配線板の製造法は、上述の発明における第１の工程を、アルミニウム基板面に硬質アルマイトからなるアルマイト層を形成する工程としている。この構成を採用することで、厚くアルマイト層を形成する場合に、第１の工程が容易化・効率化される。 In the method for manufacturing a wiring board according to another invention, the first step in the above-described invention is a step of forming an alumite layer made of hard alumite on the aluminum substrate surface. By adopting this configuration, the first step is facilitated and made efficient when the alumite layer is formed thick.

他の発明の配線板の製造法は、上述の発明の第３の工程における前記金属層の形成が、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｄのいずれか、またはこれらの金属のうち複数からなる層を形成し、その後Ｃｕ層を形成する過程を経ることとしている。この構成を採用することで、Ｃｕ層によりＣｒ層が被覆されてＣｒ層表面の酸化が抑制され、第４の工程で、Ｃｒ層表面に導電層を形成したときの、Ｃｒ層と導電層との固着強度が強くなる。 In another method of manufacturing a wiring board according to the present invention, the formation of the metal layer in the third step of the invention described above may be any one of Cr, Ti, Ni, Pd, or a layer composed of a plurality of these metals. Then, a process of forming a Cu layer is performed. By adopting this configuration, the Cr layer is covered with the Cu layer, and the oxidation of the Cr layer surface is suppressed. In the fourth step, when the conductive layer is formed on the Cr layer surface, the Cr layer and the conductive layer The fixing strength of is increased.

他の発明の配線板の製造法は、上述の発明における第４の工程の導電層である銅層を、メッキ法により形成している。この構成を採用することにより、第３の工程で形成した金属層と、銅層とが強固に固着される。 In the method for manufacturing a wiring board according to another invention, the copper layer which is the conductive layer in the fourth step in the above-described invention is formed by a plating method. By adopting this configuration, the metal layer formed in the third step and the copper layer are firmly fixed.

本発明により、アルミニウム基板が有する放熱性の良い特性を十分に生かした、現実に製品化できる配線板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wiring board that can be made into a product that makes full use of the good heat dissipation property of the aluminum substrate.

以下、本発明の実施の形態に係る配線板１０について、その製造過程の一例を示す図１における、製造の最終段階を経た図１（Ｇ）に示す配線板１０を参照しながら説明する。 Hereinafter, a wiring board 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the wiring board 10 shown in FIG. 1 (G) after the final stage of manufacture in FIG. 1 showing an example of the manufacturing process.

本実施の形態の配線板１０は、アルミニウム基板１の面にアルマイト層２が形成されている。このアルマイト層２は、封孔処理により絶縁性が向上した高絶縁層２Ａとなり、アルミニウム基板１と当接する側の面とは反対側の高絶縁層２Ａの面上に、配線部１１が配される。そして、高絶縁層２Ａの表面には、物理気相成長法または化学気相成長法により金属層１２が形成されている。また、高絶縁層２Ａと当接する側の表面とは反対側の、金属層１２の表面には、配線部１１を構成する導電層１３が、メッキ法により形成されている。 In the wiring board 10 of the present embodiment, an alumite layer 2 is formed on the surface of the aluminum substrate 1. This anodized layer 2 becomes a highly insulating layer 2A whose insulation is improved by sealing treatment, and a wiring portion 11 is arranged on the surface of the highly insulating layer 2A opposite to the surface in contact with the aluminum substrate 1. The A metal layer 12 is formed on the surface of the high insulating layer 2A by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Further, a conductive layer 13 constituting the wiring portion 11 is formed on the surface of the metal layer 12 on the side opposite to the surface in contact with the high insulating layer 2A by a plating method.

ここで、アルミニウム基板１の材料は、金属アルミニウムまたはアルミニウム基合金とすることができる。アルミニウム基合金は、たとえばＡｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金等である。また、アルミニウム基板１の面にアルマイト層２を形成するには、アルミニウム基板１を陽極酸化する等の処理を行う。このアルマイト層２の厚みを調整するには、たとえば、その陽極酸化の際の電気量や酸化時間等を適宜調整する。 Here, the material of the aluminum substrate 1 can be metallic aluminum or an aluminum-based alloy. Examples of the aluminum-based alloy include an Al—Cu alloy, an Al—Mn alloy, an Al—Si alloy, an Al—Mg alloy, an Al—Mg—Si alloy, and an Al—Zn—Mg alloy. In addition, in order to form the alumite layer 2 on the surface of the aluminum substrate 1, a treatment such as anodizing the aluminum substrate 1 is performed. In order to adjust the thickness of the alumite layer 2, for example, the amount of electricity and the oxidation time during the anodic oxidation are appropriately adjusted.

高絶縁層２Ａの厚みは、厚くするに従い、高絶縁層２Ａを介したアルミニウム基板１と配線部１１との絶縁を確実にする。しかし、その厚みが５００μｍを越える場合には、高絶縁層２Ａ自身の構造が比較的脆いため、高絶縁層２Ａとアルミニウム基板１との固着性を高く維持し難い。よって、高絶縁層２Ａの厚みは、５００μｍ以下とする。なお、高絶縁層２Ａとアルミニウム基板１との固着性をより良くする観点からは、高絶縁層２Ａの厚みを３００μｍ以下とするのが好ましく、１００μｍ以下とすることがさらに好ましい。他方、高絶縁層２Ａを介したアルミニウム基板１と配線部１１との絶縁を確実にする観点からは、高絶縁層２Ａの厚みを１０μｍ以上もしくは２０μｍ以上とすることが好ましく、また３０μｍを超える値とすることが、さらに好ましい。 As the thickness of the high insulating layer 2A increases, the insulation between the aluminum substrate 1 and the wiring portion 11 through the high insulating layer 2A is ensured. However, when the thickness exceeds 500 μm, the structure of the high insulating layer 2A itself is relatively fragile, and it is difficult to maintain high adhesion between the high insulating layer 2A and the aluminum substrate 1. Therefore, the thickness of the high insulating layer 2A is 500 μm or less. From the viewpoint of improving the adhesion between the high insulating layer 2A and the aluminum substrate 1, the thickness of the high insulating layer 2A is preferably 300 μm or less, and more preferably 100 μm or less. On the other hand, from the viewpoint of ensuring the insulation between the aluminum substrate 1 and the wiring part 11 through the high insulating layer 2A, the thickness of the high insulating layer 2A is preferably 10 μm or more or 20 μm or more, and a value exceeding 30 μm. More preferably.

アルマイト層２を封孔処理する方法には、たとえば、アルマイト層２を酢酸ニッケル系溶液に浸漬する方法、または酢酸ニッケル系溶液の蒸気に接触させる方法等がある。これらの方法によれば、アルマイト層２が溶融・再結晶化（再成長化）するため、アルマイト層２に微細な孔があっても、その孔をアルマイト等からなる絶縁物が封孔する。その他の封孔処理方法には、高い耐蝕性を付与できる加圧水蒸気による蒸気封孔、耐摩耗性をあまり低下させずに耐蝕性を付与できる重クロム酸封孔、また、フッ化物による低温封孔等がある。 Examples of the method for sealing the alumite layer 2 include a method in which the alumite layer 2 is immersed in a nickel acetate solution, or a method in which the alumite layer 2 is brought into contact with the vapor of the nickel acetate solution. According to these methods, since the alumite layer 2 is melted and recrystallized (regrown), even if there are fine holes in the alumite layer 2, an insulator made of alumite or the like seals the holes. Other sealing treatment methods include steam sealing with pressurized steam that can provide high corrosion resistance, dichromic acid sealing that can provide corrosion resistance without significantly reducing wear resistance, and low-temperature sealing with fluoride. Etc.

このような封孔処理の結果、アルミニウム基板１の表面の微少領域に露出している、もしくは露出しているに等しい状態の、導電性を有する金属アルミニウムが絶縁物で覆われる。よって、封孔処理によりアルマイト層２の絶縁性が向上する。そして、この高絶縁層２Ａを介したアルミニウム基板１と配線部１１との絶縁を確実にする。また、封孔処理の結果、その露出している、もしくは露出しているに等しい状態の、金属アルミニウム部分を防触することができる。さらに、封孔処理の結果、構造が比較的脆いアルマイト層２が補強される。 As a result of such sealing treatment, the conductive metallic aluminum which is exposed to a minute region on the surface of the aluminum substrate 1 or is equivalent to being exposed is covered with an insulator. Therefore, the insulating property of the alumite layer 2 is improved by the sealing treatment. And the insulation with the aluminum substrate 1 and the wiring part 11 through this highly insulating layer 2A is ensured. Moreover, as a result of the sealing treatment, the metal aluminum portion that is exposed or equivalent to being exposed can be prevented. Furthermore, as a result of the sealing treatment, the alumite layer 2 having a relatively fragile structure is reinforced.

ここで、封孔処理によって孔を塞ぐ物質は、主として金属化合物（金属酸化物や金属水酸化物等）であり、アルマイト、アルミナ、水酸化アルミニウム等を含む。さらには窒化アルミニウム等の金属窒化物等であってもよい。また、アルミニウム基板１がアルミニウム合金からなるものであって、そのアルミニウム基板１を陽極酸化してアルマイト層２を形成した後、酢酸ニッケル溶液等に浸漬して封孔処理する場合には、アルミニウム合金のアルミニウム以外の金属の酸化物や水酸化物も孔を塞ぐ物質となり得る。さらには、孔を塞ぐ物質として、樹脂等を用いることができる。孔はアルミニウム基板１の表面に部分的に存在するから、従来のように、樹脂等が膜としてアルミニウム基板１を覆うことにはならない。よって、樹脂等の断熱効果はアルミニウム基板１の表面において部分的に発揮されるに過ぎないから、アルミニウム基板１が有する放熱性の良い特性を十分に生かし得る配線板１０が得られる。 Here, the substance that closes the hole by the sealing treatment is mainly a metal compound (metal oxide, metal hydroxide, or the like), and includes alumite, alumina, aluminum hydroxide, and the like. Furthermore, a metal nitride such as aluminum nitride may be used. In the case where the aluminum substrate 1 is made of an aluminum alloy and the aluminum substrate 1 is anodized to form an alumite layer 2 and then immersed in a nickel acetate solution or the like for sealing treatment, an aluminum alloy is used. Metal oxides and hydroxides other than aluminum can also be substances that close the pores. Furthermore, a resin or the like can be used as a substance that closes the hole. Since the holes partially exist on the surface of the aluminum substrate 1, the resin or the like does not cover the aluminum substrate 1 as a film as in the past. Therefore, since the heat insulating effect of the resin or the like is only partially exhibited on the surface of the aluminum substrate 1, the wiring board 10 can be obtained that can fully utilize the good heat dissipation characteristics of the aluminum substrate 1.

Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄのいずれか、または、これらの金属のうち複数が高絶縁層に接触するよう形成される金属層１２は、通常、導電層１３として用いられる銅層との固着性が良好である。また、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄは、蒸着、スパッタリング等の物理気相成長法、または化学気相成長法により形成することで、高絶縁層２Ａとの固着性を良好にすることができる。他方、物理気相成長法または化学気相成長法ではないメッキ法等は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄを、高絶縁層２Ａに固着させることが殆どできない。 One of Cr, Ti, Ni, and Pd, or a metal layer 12 formed so that a plurality of these metals are in contact with the high insulating layer, usually has adhesion to a copper layer used as the conductive layer 13. It is good. In addition, Cr, Ti, Ni, and Pd can be made to have good adhesion to the high insulating layer 2A by being formed by physical vapor deposition such as vapor deposition or sputtering, or chemical vapor deposition. On the other hand, a plating method that is not a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method can hardly fix Cr, Ti, Ni, Pd to the high insulating layer 2A.

そして、高絶縁層２Ａと当接する側の面とは反対側の金属層１２の表面に、導電層１３として通常用いられる銅層が、メッキ法により形成されることで、銅層の導電層１３と金属層１２の表面とが強固に固着する。よって、銅層を導電層１３の構成の一部とする配線部１１が、その構成の一部となる金属層１２を介して高絶縁層２Ａに高い固着力で配される。ここで導電層１３は、銅層に代えてエポキシ系やアクリル系の樹脂ペースト中に銀粉を分散させた導電性接着剤を硬化させたもの等からなるものを用いることができる。ここで用いられる樹脂も断熱材として機能し得るが、従来のように樹脂等の大きな膜としてアルミニウム基板面を被覆している訳ではなく、高絶縁層２Ａの表面に部分的に（線状に）存在するに過ぎないので、配線板１０の放熱性を大きくは阻害しない。 And the copper layer normally used as the conductive layer 13 is formed in the surface of the metal layer 12 on the opposite side to the surface which contact | abuts the high insulating layer 2A by the plating method, The conductive layer 13 of a copper layer And the surface of the metal layer 12 are firmly fixed. Therefore, the wiring part 11 having the copper layer as a part of the configuration of the conductive layer 13 is arranged with a high adhesive force on the high insulating layer 2A through the metal layer 12 which is a part of the configuration. Here, the conductive layer 13 may be made of a conductive adhesive obtained by dispersing silver powder in an epoxy or acrylic resin paste instead of the copper layer. Although the resin used here can also function as a heat insulating material, it does not cover the aluminum substrate surface as a large film of resin or the like as in the prior art, but partially (linearly) on the surface of the high insulating layer 2A. ) Is only present, and does not significantly impair the heat dissipation of the wiring board 10.

本実施の形態の配線板１０の製造法は、アルミニウム基板１の面にアルマイト層２を形成する第１の工程と、アルマイト層２を封孔処理して絶縁性を向上させた高絶縁層２Ａとする第２の工程と、アルミニウム基板１と当接する側の面とは反対側の、高絶縁層２Ａの面上に、物理気相成長法または化学気相成長法により、金属層１２を形成する第３の工程と、高絶縁層２Ａと当接する側の面とは反対側の、金属層１２の表面に、配線部１１を構成する導電層１３を形成する第４の工程と、金属層１２のうち、導電層１３と当接する部分以外の部分を除去して配線部１１を形成する第５の工程とを経る。そして第３の工程における金属層１２の形成は、Ｃｒ層とＣｕ層とをこの順に形成する過程を経ることとしている。また第４の工程の導電層１３である銅層を、メッキ法により形成している。 The manufacturing method of the wiring board 10 according to the present embodiment includes a first step of forming the alumite layer 2 on the surface of the aluminum substrate 1, and a high insulating layer 2A in which the alumite layer 2 is sealed to improve insulation. The metal layer 12 is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition on the surface of the high insulating layer 2A opposite to the surface in contact with the aluminum substrate 1 and the second step. A third step, a fourth step of forming a conductive layer 13 constituting the wiring portion 11 on the surface of the metal layer 12 on the side opposite to the surface in contact with the high insulating layer 2A, and a metal layer 12, a portion other than the portion in contact with the conductive layer 13 is removed and a fifth step of forming the wiring portion 11 is performed. The formation of the metal layer 12 in the third step is performed through a process of forming a Cr layer and a Cu layer in this order. Further, the copper layer which is the conductive layer 13 in the fourth step is formed by a plating method.

以下、図１を用いて、本実施の形態の配線板１０の製造過程の一例を説明する。図１において（Ａ）から（Ｇ）に進むに従い、配線板１０の製造が進行する。 Hereinafter, an example of a manufacturing process of the wiring board 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the manufacture of the wiring board 10 progresses from (A) to (G).

図１（Ａ）は、アルミニウム基板１を示している。図１（Ｂ）は、アルミニウム基板１の一方の面に、厚み２０μｍのアルマイト層２を形成した状態を示している。形成したアルマイト層２は、硬度が２５０ＨＶを下回る、いわゆるリン酸アルマイトである。これが第１の工程に相当する。 FIG. 1A shows an aluminum substrate 1. FIG. 1B shows a state in which an alumite layer 2 having a thickness of 20 μm is formed on one surface of the aluminum substrate 1. The formed alumite layer 2 is a so-called phosphate alumite having a hardness of less than 250 HV. This corresponds to the first step.

その後、アルマイト層２の封孔処理を行う。この封孔処理は、約９０℃の酢酸ニッケル系溶液に数十分間、アルマイト層２を有するアルミニウム基板１を浸漬させる処理である。これが第２の工程に相当する。この処理により、アルマイト層２が溶融・再結晶化（再成長化）して、アルマイト層２の微細な孔をアルマイト等からなる絶縁物で封孔することができ、高絶縁層２Ａとなる。なお、高絶縁層２Ａの厚みも、封孔処理前のアルマイト層２の厚みと同じく２０μｍとなる。 Thereafter, the alumite layer 2 is sealed. This sealing treatment is a treatment in which the aluminum substrate 1 having the alumite layer 2 is immersed in a nickel acetate solution at about 90 ° C. for several tens of minutes. This corresponds to the second step. By this treatment, the alumite layer 2 is melted and recrystallized (regrown), and fine holes of the alumite layer 2 can be sealed with an insulator made of alumite or the like, so that the high insulating layer 2A is obtained. The thickness of the high insulating layer 2A is also 20 μm, the same as the thickness of the alumite layer 2 before the sealing treatment.

図１（Ｃ）は、高絶縁層２Ａの表面に、金属層１２となるＣｒ層３とＣｕ層４とを、この順に形成した状態を示している。Ｃｒ層３とＣｕ層４は、それぞれ厚み０．１から１μｍの範囲でスパッタリング法で形成する。これが第３の工程に相当する。Ｃｒ層３は、高絶縁層２Ａと強固に密着し、後に形成される、導電層１３としてのメッキ銅層６との固着を強固にする。すなわちＣｒ層３は、高絶縁層２Ａとメッキ銅層６との接着を担う役割をする。またＣｒ層３は、常温大気中で表面が酸化し、メッキ銅層６との接着に支障を来たすおそれがある。よって、Ｃｕ層４は、Ｃｒ層３の酸化を防止する役割を担っている。 FIG. 1C shows a state in which a Cr layer 3 and a Cu layer 4 to be the metal layer 12 are formed in this order on the surface of the high insulating layer 2A. The Cr layer 3 and the Cu layer 4 are each formed by sputtering in a thickness range of 0.1 to 1 μm. This corresponds to the third step. The Cr layer 3 is firmly adhered to the high insulating layer 2A, and firmly adheres to the plated copper layer 6 as the conductive layer 13 to be formed later. That is, the Cr layer 3 plays a role of bonding between the high insulating layer 2 A and the plated copper layer 6. Further, the Cr layer 3 may be oxidized in the atmosphere at room temperature, which may hinder the adhesion with the plated copper layer 6. Therefore, the Cu layer 4 plays a role in preventing the oxidation of the Cr layer 3.

図１（Ｄ）は、ドライフィルム５をＣｕ層４の上に貼り付け、配線部１１位置に相当する部分以外に対して露光し、露光部分以外、すなわち配線部１１位置に相当する部分のドライフィルム５を除去し、ドライフィルム５に孔部５ａが形成された状態を示している。ドライフィルム５は、市販のものを用いることができる。図１（Ｅ）は、配線部１１位置に相当するドライフィルム５の孔部５ａに、メッキ銅層６、メッキＮｉ層７、メッキＡｕ層８からなる導電層１３をこの順に形成した状態を示している。 In FIG. 1D, a dry film 5 is pasted on the Cu layer 4 and exposed to a portion other than the portion corresponding to the position of the wiring portion 11, and the portion other than the exposed portion, ie, the portion corresponding to the position of the wiring portion 11 is dried. The state where the film 5 is removed and the hole 5a is formed in the dry film 5 is shown. A commercially available dry film 5 can be used. FIG. 1E shows a state in which a conductive layer 13 composed of a plated copper layer 6, a plated Ni layer 7, and a plated Au layer 8 is formed in this order in the hole 5a of the dry film 5 corresponding to the position of the wiring portion 11. ing.

メッキ銅層６を形成する際のメッキ浴は、硫酸銅からなる酸性浴である。電解銅メッキで形成されるメッキ銅層６は、Ｃｒ層３との密着性が良好な状態で形成される。メッキ銅層６の厚みは約１０μｍとした。これが第４の工程に相当する。 The plating bath used when forming the plated copper layer 6 is an acidic bath made of copper sulfate. The plated copper layer 6 formed by electrolytic copper plating is formed with good adhesion to the Cr layer 3. The thickness of the plated copper layer 6 was about 10 μm. This corresponds to the fourth step.

メッキＮｉ層７は、メッキ銅層６が、電子部品実装時に使用する、ハンダと過剰に合金化するのを防ぐための障壁として電解ニッケルメッキにより形成されている。また、メッキＮｉ層７は、メッキ銅層６とメッキＡｕ層８とが、過剰に合金化するのを防止する障壁としての役割もある。メッキＮｉ層７は、たとえば弱酸の硫酸ニッケル溶液をメッキ浴として用い、形成される。メッキＡｕ層８は、配線部１０と、ハンダとの濡れ性を良好にするものとして電解金メッキにより形成されている。メッキＡｕ層８は、たとえば亜硫酸金塩を含む弱酸性溶液メッキ浴として用い、形成される。 The plated Ni layer 7 is formed by electrolytic nickel plating as a barrier for preventing the plated copper layer 6 from being excessively alloyed with solder used when mounting electronic components. The plated Ni layer 7 also serves as a barrier that prevents the plated copper layer 6 and the plated Au layer 8 from being excessively alloyed. The plated Ni layer 7 is formed using, for example, a weak acid nickel sulfate solution as a plating bath. The plated Au layer 8 is formed by electrolytic gold plating to improve the wettability between the wiring portion 10 and the solder. The plated Au layer 8 is formed, for example, as a weakly acidic solution plating bath containing gold sulfite.

図１（Ｆ）は、ドライフィルム５を除去した状態を示している。ドライフィルム５の除去には、アミン系の剥離液を用いる。通常の、ガラス繊維混入エポキシ系樹脂基板を用いた場合は、ＮａＯＨやＫＯＨの強アルカリ溶液を用いてドライフィルムを剥離する。しかし、これら強アルカリ溶液は、アルミニウム基板１を溶解して、ダメージを与えるため、本実施の形態では、その使用を避けている。 FIG. 1 (F) shows a state where the dry film 5 is removed. For removing the dry film 5, an amine-based stripping solution is used. When a normal glass fiber mixed epoxy resin substrate is used, the dry film is peeled off using a strong alkali solution of NaOH or KOH. However, since these strong alkali solutions dissolve the aluminum substrate 1 and cause damage, the use thereof is avoided in the present embodiment.

図１（Ｇ）は、Ｃｕ層４とＣｒ層３とを、この順に、各々の層の除去に適したエッチング液を用いて除去した状態を示している。この除去の結果、Ｃｒ層３とＣｕ層４とが、高絶縁層２Ａ表面の配線部１１位置にのみ残され、Ｃｒ層３、Ｃｕ層４、メッキ銅層６、メッキＮｉ層７およびメッキＡｕ層８からなる配線部１１が形成される。これが第５の工程に相当する。この配線部１１は通常、配線板１０面に複数離隔して存在する。各々の配線部１１は、第５の工程により他の配線部１１とは互いに電気的に独立した配線部１１となる。なお、これらの層の境界は、便宜的に図示したように、明確に表れず、たとえばＣｕ層４とメッキ銅層６が一つの層として表れる場合もある。Ｃｒ層３とＣｕ層４との除去は、銅アンモニアクロライドとアンモニアからなる、弱アルカリ性のエッチング剤に約３秒浸漬することで行う。この除去処理により、エッチング剤と、アルミニウム基板１や高絶縁層２Ａとが接触することとなる。しかし、エッチング剤が弱アルカリ性であること、浸漬時間が約３秒と非常に短いことから、アルミニウム基板１や高絶縁層２Ａが侵されることは殆ど無く、配線板１０の諸特性には悪影響は無い。 FIG. 1G shows a state in which the Cu layer 4 and the Cr layer 3 are removed in this order using an etching solution suitable for removing each layer. As a result of this removal, the Cr layer 3 and the Cu layer 4 are left only at the position of the wiring portion 11 on the surface of the high insulating layer 2A, and the Cr layer 3, the Cu layer 4, the plated copper layer 6, the plated Ni layer 7 and the plated Au layer A wiring portion 11 made of the layer 8 is formed. This corresponds to the fifth step. Usually, a plurality of the wiring portions 11 are separated from each other on the surface of the wiring board 10. Each wiring part 11 becomes the wiring part 11 electrically independent of the other wiring parts 11 by the fifth step. In addition, the boundary of these layers does not appear clearly as shown in the drawing for convenience. For example, the Cu layer 4 and the plated copper layer 6 may appear as one layer. The removal of the Cr layer 3 and the Cu layer 4 is performed by immersing in a weak alkaline etching agent made of copper ammonia chloride and ammonia for about 3 seconds. By this removal treatment, the etching agent comes into contact with the aluminum substrate 1 and the high insulating layer 2A. However, since the etching agent is weakly alkaline and the immersion time is as short as about 3 seconds, the aluminum substrate 1 and the high insulating layer 2A are hardly affected, and various characteristics of the wiring board 10 are adversely affected. No.

以上の工程を経ることで、本実施の形態の配線板１０を得ることができる。得られた配線板１０は、従来の、樹脂等の層を介したアルミニウム基板と配線部との絶縁を実現した配線板の熱伝導率（３から５Ｗ／ｍ・Ｋ）に比して、３倍から５倍の熱伝導率（１０から１５Ｗ／ｍ・Ｋ）を有していることが確認された。 The wiring board 10 of this Embodiment can be obtained through the above process. The obtained wiring board 10 has a thermal conductivity (3 to 5 W / m · K) of the conventional wiring board that achieves insulation between the aluminum substrate and the wiring portion through a layer of resin or the like. It was confirmed that the thermal conductivity was 10 to 15 W / m · K.

また得られた配線板１０に対し、導体引き剥がし試験（ＪＩＳＣ５０１２８．１）を行った。その結果、十分にＪＩＳの基準を満たす、導体引き剥がし強度を有する配線板１０が得られていることが確認された。 Further, a conductor peeling test (JIS C 5012 8.1) was performed on the obtained wiring board 10. As a result, it was confirmed that the wiring board 10 having a conductor peeling strength that sufficiently satisfies the JIS standard was obtained.

このＪＩＳの試験終了後に、配線板１０の引き剥がされた部分を観察した。すると、引き剥がされて崩壊しているのは、高絶縁層２Ａの部分であることがわかった。また、高絶縁層２Ａの厚みを変えて、同様の試験を行った結果、高絶縁層２Ａの厚みが厚くなるに従い、引き剥がし強度が低下することがわかった。この引き剥がし強度の低下は、高絶縁層２Ａの厚みが５００μｍを越えると、アルミニウム基板１との固着性を高く維持できなくなるのと同様の理由（高絶縁層２Ａの構造が比較的脆いこと）によるものと考えられる。よって、高絶縁層２Ａの厚みは、ＪＩＳの基準を満たす、導体引き剥がし強度を有する配線板１０を得る観点からも、５００μｍ以下であることを要し、好ましくは１００μｍ以下であることがわかった。つまり、本実施の形態の配線板１０が、ＪＩＳの基準を満たす程の引き剥がし強度を備えることができた第１の理由は、高絶縁層２Ａの厚みを適正なものとしたためである。 After the completion of the JIS test, the part where the wiring board 10 was peeled off was observed. Then, it was found that it was the portion of the high insulating layer 2A that was peeled off and collapsed. Moreover, as a result of performing the same test while changing the thickness of the high insulating layer 2A, it was found that the peeling strength decreases as the thickness of the high insulating layer 2A increases. This reduction in the peel strength is the same reason that when the thickness of the high insulating layer 2A exceeds 500 μm, the adhesiveness with the aluminum substrate 1 cannot be maintained high (the structure of the high insulating layer 2A is relatively brittle). It is thought to be due to. Therefore, it was found that the thickness of the high insulating layer 2A needs to be 500 μm or less, preferably 100 μm or less, from the viewpoint of obtaining the wiring board 10 having the conductor peeling strength that satisfies the JIS standard. . That is, the first reason that the wiring board 10 of the present embodiment has a peel strength that satisfies the JIS standard is that the thickness of the high insulating layer 2A is appropriate.

本実施の形態の配線板１０が、ＪＩＳの基準を満たす程の引き剥がし強度を備えることができた第２の理由は、製造過程にある。アルマイト層２は酸性溶液に侵され易く、侵された結果、その一部が溶解された場合には、構造的に脆くなってしまい、引き剥がし強度が低下する。しかし、本実施の形態に係る製造過程を経た場合、高絶縁層２Ａが酸性溶液に接触することはないため、ＪＩＳの基準を満たす程の引き剥がし強度を備えることができた。なお、この引き剥がし強度は、上述の封孔処理の有無に影響される。その理由は、封孔処理で、アルマイト層２の微細な孔をアルマイト等で封孔することにより、アルマイト層２が緻密化する結果、引き剥がし強度が向上するためである。なお、封孔処理によってアルミニウム基板１の耐候性・耐蝕性が向上したことは言うまでもない。 The second reason why the wiring board 10 of the present embodiment can be provided with a peel strength that satisfies the JIS standards is in the manufacturing process. The alumite layer 2 is easily eroded by an acidic solution, and as a result of the erosion, if a part of the alumite layer 2 is dissolved, the alumite layer 2 becomes structurally brittle and the peel strength is lowered. However, when the manufacturing process according to the present embodiment is performed, the high insulating layer 2A does not come into contact with the acidic solution, and thus it was possible to provide a peel strength that satisfies the JIS standard. Note that the peel strength is affected by the presence or absence of the sealing treatment described above. The reason is that, by sealing the fine holes of the alumite layer 2 with alumite or the like in the sealing treatment, the alumite layer 2 becomes dense, and as a result, the peeling strength is improved. Needless to say, the weathering and corrosion resistance of the aluminum substrate 1 is improved by the sealing treatment.

配線板１０の製造過程において、高絶縁層２Ａを酸性溶液に接触させないことができた理由は、図１（Ｃ）において、Ｃｒ層３及びＣｕ層４を、高絶縁層２Ａ表面に、スパッタリング法で形成したためである。Ｃｒ層３及びＣｕ層４は、その後の工程で使用する酸性溶液を高絶縁層２Ａに接触するのを阻んでいる。たとえば、第４の工程における、メッキ銅層６の形成は、メッキ浴を硫酸銅溶液とする酸性溶液中に、Ｃｒ層３及びＣｕ層４を高絶縁層２Ａ表面に形成した状態のものを浸漬することを伴う。第４の工程における、メッキＮｉ層７とメッキＡｕ層８の形成過程でも同様の浸漬を伴う。それによっても高絶縁層２Ａが崩壊しなかったのは、Ｃｒ層３及びＣｕ層４の酸性溶液浸入防止機能が発揮されたためであることが裏付けられた。 The reason why the high insulating layer 2A could not be brought into contact with the acidic solution in the manufacturing process of the wiring board 10 is that, in FIG. 1C, the Cr layer 3 and the Cu layer 4 are sputtered on the surface of the high insulating layer 2A. It is because it formed in. The Cr layer 3 and the Cu layer 4 prevent the acidic solution used in the subsequent process from coming into contact with the high insulating layer 2A. For example, in the fourth step, the plated copper layer 6 is formed by immersing a layer in which the Cr layer 3 and the Cu layer 4 are formed on the surface of the high insulating layer 2A in an acidic solution using a plating bath as a copper sulfate solution. It involves doing. The same immersion is also involved in the formation process of the plated Ni layer 7 and the plated Au layer 8 in the fourth step. It was confirmed that the reason why the high insulating layer 2 A did not collapse by this was because the acid solution intrusion preventing function of the Cr layer 3 and the Cu layer 4 was exhibited.

このＣｒ層３に相当する部材を、たとえばガラス繊維混入エポキシ基板面に形成する際には、通常、メッキ法による。このメッキの前には、脱脂処理を強アルカリ溶液および強酸溶液で行う。そのような脱脂処理を要しないスパッタリング法の採用は、前述した高絶縁層２ＡとＣｒ層３との強固な密着の実現ばかりでなく、高絶縁層２Ａの強酸溶液からの保護にも寄与している。なお、スパッタリング法に代えて、蒸着法その他の物理気相成長法、または化学気相成長法を用いても、同様の効果を得ることができる。 When the member corresponding to the Cr layer 3 is formed on the glass substrate mixed epoxy substrate surface, for example, the plating method is usually used. Prior to this plating, degreasing is performed with a strong alkaline solution and a strong acid solution. The adoption of the sputtering method that does not require such a degreasing treatment not only realizes the above-described strong adhesion between the high insulating layer 2A and the Cr layer 3, but also contributes to the protection of the high insulating layer 2A from a strong acid solution. Yes. Note that the same effect can be obtained by using a vapor deposition method, other physical vapor deposition methods, or chemical vapor deposition methods instead of the sputtering method.

本実施の形態では、Ｃｒ層３とＣｕ層４とを銅アンモニアクロライドとアンモニアからなるエッチング剤により除去している（図１（Ｇ））。ここで、そのエッチング剤に代えて、塩素系酸化剤とアンモニアからなるエッチング剤を好適に用いることができる。 In the present embodiment, the Cr layer 3 and the Cu layer 4 are removed by an etching agent made of copper ammonia chloride and ammonia (FIG. 1G). Here, it can replace with the etchant and can use suitably the etchant which consists of a chlorine-type oxidizing agent and ammonia.

また本実施の形態では、アルミニウム基板１の一方の面にアルマイト層２を形成している（図１（Ｂ））。しかし、アルミニウム基板１の両面にアルマイト層２（高絶縁層２Ａ）を形成することができる。その場合、基板両面に電子部品を実装可能な配線部を配した配線板（両面配線板）を得ることができる。両面配線板において、基板にスルーホールを有する場合には、そのスルーホール内壁面にもアルマイト層２（高絶縁層２Ａ）を形成することができる。しかし、スルーホール内壁面は通常面積が小さく、放熱性に殆ど影響しない場合がある。その場合にはスルーホール内壁面を、樹脂等で被覆することができる。 In the present embodiment, an alumite layer 2 is formed on one surface of the aluminum substrate 1 (FIG. 1B). However, the alumite layer 2 (high insulating layer 2A) can be formed on both surfaces of the aluminum substrate 1. In that case, it is possible to obtain a wiring board (double-sided wiring board) in which wiring portions capable of mounting electronic components are arranged on both sides of the substrate. In the double-sided wiring board, when the substrate has a through hole, the alumite layer 2 (high insulating layer 2A) can also be formed on the inner wall surface of the through hole. However, the inner wall surface of the through hole usually has a small area and may hardly affect the heat dissipation. In that case, the inner wall surface of the through hole can be covered with a resin or the like.

また本実施の形態では、高絶縁層２Ａの表面にＣｒ層３とＣｕ層４とを、この順に形成している（図１（Ｃ））。ここで、Ｃｒ層３に代えて、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄのいずれかからなる金属層を形成させることができる。これらの金属層は、Ｃｒ層３同様に、高絶縁層２Ａとメッキ銅層６との接着を担う。また、金属層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｐｄから選ばれる異なる２以上の金属（たとえばＣｒとＮｉ等）からなる２層以上の層とすることもできる。また、ＮｉとＣｒとの合金層等とすることもできる。 In the present embodiment, the Cr layer 3 and the Cu layer 4 are formed in this order on the surface of the high insulating layer 2A (FIG. 1C). Here, instead of the Cr layer 3, a metal layer made of any one of Ti, Ni, and Pd can be formed. Similar to the Cr layer 3, these metal layers are responsible for adhesion between the high insulating layer 2 A and the plated copper layer 6. Further, the metal layer may be a layer of two or more layers made of two or more different metals selected from Cr, Ti, Ni, and Pd (for example, Cr and Ni). Moreover, it can also be set as the alloy layer etc. of Ni and Cr.

また本実施の形態では、高絶縁層２Ａの表面にＣｒ層３を形成している（図１（Ｃ））。しかし、高絶縁層２Ａの表面にＣｒ層３を形成しないことが工程簡略化の観点から好ましい。Ｃｒ層３を形成しないためには、Ｃｕ層４を物理気相成長法または化学気相成長法により高絶縁層２Ａの表面に形成した場合に、Ｃｕ層４と高絶縁層２Ａとが強固に接着することを要する。Ｃｒ層３を形成しないことにより、Ｃｒ層３を形成する工程を省略できる利点、及びＣｒ層３等の除去（図１（Ｇ））工程を簡易化できる利点を得ることができる。 In the present embodiment, the Cr layer 3 is formed on the surface of the high insulating layer 2A (FIG. 1C). However, it is preferable from the viewpoint of simplifying the process that the Cr layer 3 is not formed on the surface of the high insulating layer 2A. In order not to form the Cr layer 3, when the Cu layer 4 is formed on the surface of the high insulating layer 2A by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, the Cu layer 4 and the high insulating layer 2A are firmly formed. It needs to be glued. By not forming the Cr layer 3, it is possible to obtain the advantage that the step of forming the Cr layer 3 can be omitted and the step of removing the Cr layer 3 and the like (FIG. 1G) can be simplified.

また本実施の形態では、アルミニウム基板１をリン酸溶液中で陽極酸化して、リン酸アルマイトからなるアルマイト層２を形成している。しかし、他の電解浴、たとえば硫酸溶液、しゅう酸溶液、クエン酸溶液、芳香族スルホン酸溶液、クロム酸溶液、これら２以上の混合溶液等を、適宜選択して使用することができる。そして、形成するアルマイト層２は、いわゆる白アルマイト、クロム酸アルマイト等からなるものとすることができる。またアルマイト層２として、リン酸アルマイト、白アルマイト、クロム酸アルマイト等とは異なる、硬質アルマイトを形成する場合には、これらの電解浴の温度、濃度、通電する電流密度を適宜調整する。 Moreover, in this Embodiment, the aluminum substrate 1 is anodized in a phosphoric acid solution, and the alumite layer 2 which consists of phosphoric acid alumite is formed. However, other electrolytic baths such as a sulfuric acid solution, an oxalic acid solution, a citric acid solution, an aromatic sulfonic acid solution, a chromic acid solution, a mixed solution of two or more thereof can be appropriately selected and used. The alumite layer 2 to be formed can be made of so-called white alumite, chromic alumite, or the like. In the case where hard anodized different from phosphoric acid anodized, white anodized, chromic anodized, etc. is formed as the anodized layer 2, the temperature and concentration of these electrolytic baths and the current density to be energized are appropriately adjusted.

硬質アルマイトを形成するための形成方法は、電解浴温度を０℃付近の低温にし、通電電流密度を、通常のアルマイト（リン酸アルマイト、白アルマイト、クロム酸アルマイト等）を形成する場合よりも高める方法である。この通電電流密度の高さが、厚いアルマイト層の形成を効率良くする。ここで、通電電流密度が高いため、アルミニウム基板１と電解浴の界面では大きなジュール熱が発生し、当該界面における電解浴温度が高くなる場合がある。そのような場合には、必要に応じ撹拌羽根等で電解浴を撹拌する。このような形成方法を採用すると、通常のアルマイトよりも容易に、かつ効率的に厚いアルマイト層を形成できる。 The forming method for forming hard anodized is to lower the electrolytic bath temperature to around 0 ° C. and increase the current density compared to the case of forming ordinary anodized (phosphoric acid anodized, white anodized, chromic anodized, etc.). Is the method. The high current-carrying current density facilitates the formation of a thick alumite layer. Here, since the energization current density is high, large Joule heat is generated at the interface between the aluminum substrate 1 and the electrolytic bath, and the electrolytic bath temperature at the interface may increase. In such a case, the electrolytic bath is stirred with a stirring blade or the like as necessary. When such a forming method is employed, a thick anodized layer can be formed more easily and efficiently than ordinary anodized.

以下、硬質アルマイトの形成方法の具体例を示す。電解浴に硫酸を用いる場合の例は、硫酸濃度を１０から２０％とし、電解浴温度を０から１０℃とし、通電電流密度を２から５Ａ／ｄｍ^２とする。電解浴にしゅう酸を用いる場合の例は、しゅう酸濃度を３から８％とし、電解浴温度を５から１５℃とし、通電電流密度を２から１０Ａ／ｄｍ^２とする。電解浴に硫酸と、しゅう酸との混合溶液を用いる場合の例は、硫酸濃度を１０から２０％、しゅう酸濃度を１から２％とし、電解浴温度を０から１５℃とし、通電電流密度を２から５Ａ／ｄｍ^２とする。 Hereinafter, the specific example of the formation method of hard alumite is shown. In the case of using sulfuric acid in the electrolytic bath, the sulfuric acid concentration is 10 to 20%, the electrolytic bath temperature is 0 to 10 ° C., and the current density is 2 to 5 A / dm ² . In the case of using oxalic acid in the electrolytic bath, the oxalic acid concentration is 3 to 8%, the electrolytic bath temperature is 5 to 15 ° C., and the current density is 2 to 10 A / dm ² . In the case of using a mixed solution of sulfuric acid and oxalic acid in the electrolytic bath, the sulfuric acid concentration is 10 to 20%, the oxalic acid concentration is 1 to 2%, the electrolytic bath temperature is 0 to 15 ° C., and the current density is Is 2 to 5 A / dm ² .

なお、硬質アルマイトは、その構造の緻密さから、封孔処理をしなくても、硬質アルマイト層を介したアルミニウム基板１と配線部１１との絶縁を確実にできる可能性がある。その場合には、封孔処理の工程を省略でき得るため、工程設計上極めて好ましい。また、硬質アルマイトは、その構造の緻密さから、封孔処理の工程を省略しないまでも、それを形成することで、封孔処理に要する時間を短縮できる可能性がある。その場合には、封孔処理の工程を短時間化できるため、工程設計上好ましい。 In addition, there is a possibility that the hard alumite can surely insulate the aluminum substrate 1 and the wiring part 11 through the hard alumite layer without performing the sealing treatment due to the dense structure. In that case, since the step of sealing treatment can be omitted, it is extremely preferable in terms of process design. In addition, due to the dense structure of the hard alumite, there is a possibility that the time required for the sealing process can be shortened by forming it even if the sealing process is not omitted. In that case, the process of sealing treatment can be shortened, which is preferable in terms of process design.

さらに硬質アルマイトは、その表面が硬いため、電子部品実装時の配線板の固定治具等による引っ掻き等による衝撃によっても、高絶縁層が損傷し難く、高絶縁層の絶縁性が低下し難い。高絶縁層が損傷することにより、高絶縁層の耐蝕性が低下することも考えられる。しかし同一の、電子部品実装時の配線板の固定治具等による引っ掻き等による衝撃を受けた場合には、高絶縁層の耐蝕性の低下よりも、絶縁性の低下の方にその影響が大きいと考えられる。なぜなら、固定治具は通常金属からなるため、引っ掻き等の際に、その金属の一部が粉末状または片状として、引っ掻き傷の中に入り込み易い。すると、その粉末状または片状の金属の導電性が、高絶縁層の導電性を低下させることとなるが、高絶縁層の耐蝕性の低下にまで至る孔は形成されない場合が多いと考えられるためである。よって、引っ掻き傷の深さを小さくして、高絶縁層の絶縁性低下をし難くする観点から、高絶縁層の硬度は、３００ＨＶ以上が好ましく、３５０ＨＶ以上がより好ましく、４００ＨＶ以上がさらに好ましい。 Further, since the surface of hard anodized is hard, the high insulating layer is hardly damaged even by an impact caused by scratching with a fixing jig for a wiring board when electronic components are mounted, and the insulating property of the high insulating layer is not easily lowered. It is conceivable that the corrosion resistance of the high insulating layer is reduced due to the damage of the high insulating layer. However, when the same impact is received due to scratching by a wiring board fixing jig, etc. when mounting electronic components, the effect of the deterioration of insulation is greater than the deterioration of the corrosion resistance of the high insulation layer. it is conceivable that. This is because, since the fixing jig is usually made of a metal, a part of the metal is likely to enter the scratch as a powder or a piece when scratching. Then, although the conductivity of the powdered or piece-like metal reduces the conductivity of the high insulating layer, it is considered that there are many cases in which holes that lead to a decrease in the corrosion resistance of the high insulating layer are not formed. Because. Therefore, from the viewpoint of reducing the depth of scratches and making it difficult to reduce the insulating properties of the high insulating layer, the hardness of the high insulating layer is preferably 300 HV or higher, more preferably 350 HV or higher, and even more preferably 400 HV or higher.

本発明の実施の形態に係る配線板の製造方法を示す図であり、（Ａ）はアルミニウム基板を示し、（Ｂ）はアルミニウム基板の一方の面にアルマイト層を形成した状態を示し、（Ｃ）はＣｒ層とＣｕ層とを高絶縁層表面に、この順に形成した状態を示し、（Ｄ）はドライフィルムをＣｕ層の上に形成した状態を示し、（Ｅ）はドライフィルムの孔部に、メッキ銅層、メッキＮｉ層、メッキＡｕ層をこの順に形成した状態を示し、（Ｆ）はドライフィルムを除去した状態を示し、（Ｇ）はＣｒ層とＣｕ層とを除去した状態を示すと共に、本発明の実施の形態に係る配線板を示している。It is a figure which shows the manufacturing method of the wiring board which concerns on embodiment of this invention, (A) shows an aluminum substrate, (B) shows the state which formed the alumite layer in one surface of the aluminum substrate, (C ) Shows a state in which a Cr layer and a Cu layer are formed on the surface of the high insulating layer in this order, (D) shows a state in which a dry film is formed on the Cu layer, and (E) shows a hole in the dry film. Shows a state in which a plated copper layer, a plated Ni layer, and a plated Au layer are formed in this order, (F) shows a state where the dry film is removed, and (G) shows a state where the Cr layer and the Cu layer are removed. The wiring board which concerns on embodiment of this invention is shown.

Explanation of symbols

１アルミニウム基板
２アルマイト層
２Ａ高絶縁層
３Ｃｒ層（金属層の一部、配線部の一部）
４Ｃｕ層（金属層の一部、配線部の一部）
５ドライフィルム
５ａ孔部
６メッキ銅層（導電層の一部、配線部の一部）
７メッキＮｉ層（導電層の一部、配線部の一部）
８メッキＡｕ層（導電層の一部、配線部の一部）
１０配線板
１１配線部
１２金属層
１３導電層 1 Aluminum substrate 2 Anodized layer 2A High insulation layer 3 Cr layer (part of metal layer, part of wiring part)
4 Cu layer (part of metal layer, part of wiring part)
5 Dry film 5a Hole 6 Plated copper layer (part of conductive layer, part of wiring part)
7 Plating Ni layer (part of conductive layer, part of wiring part)
8 Plating Au layer (part of conductive layer, part of wiring part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wiring board 11 Wiring part 12 Metal layer 13 Conductive layer

Claims

An alumite layer is formed on the surface of the aluminum substrate, and the alumite layer becomes a highly insulating layer whose insulation is improved by sealing treatment, and a physical vapor deposition method is performed on the surface of the highly insulating layer opposite to the aluminum substrate. Alternatively, the wiring board is characterized in that a metal layer is formed by a chemical vapor deposition method, and a wiring portion which becomes a conductive layer together with the metal layer is disposed on a surface of the metal layer opposite to the high insulating layer. .

An alumite layer is formed on the aluminum substrate surface, and the alumite layer is a highly insulating layer whose insulation is improved by sealing treatment, and the thickness of the highly insulating layer is in the range of more than 30 μm to 500 μm, A wiring board, wherein a wiring portion is disposed on the surface of the high insulating layer opposite to the surface on the abutting side.

The wiring board according to claim 1, wherein the anodized layer is made of hard anodized.

2. The wiring according to claim 1, wherein the metal layer is formed so that any one of Cr, Ti, Ni, and Pd, or a plurality of these metals is in contact with the high insulating layer. Board.

2. The wiring board according to claim 1, wherein the wiring portion includes the metal layer and a copper layer formed by plating on the surface of the metal layer.

An alumite layer made of hard anodized is formed on the aluminum substrate surface, and the anodized layer becomes a high insulating layer whose insulation is improved by sealing treatment, and the high insulation on the side opposite to the surface in contact with the aluminum substrate A wiring board, wherein a wiring portion is disposed on a surface of the layer.

A first step of forming an alumite layer on the aluminum substrate surface;
A second step of sealing the alumite layer to form a highly insulating layer with improved insulation;
A third step of forming a metal layer by physical vapor deposition or chemical vapor deposition on the surface of the highly insulating layer opposite to the surface in contact with the aluminum substrate;
A fourth step of forming a conductive layer on the surface of the metal layer on the side opposite to the surface in contact with the high insulating layer;
A method of manufacturing a wiring board, comprising: a fifth step of removing a portion of the metal layer other than the portion in contact with the conductive layer to form a wiring portion.

8. The method for manufacturing a wiring board according to claim 7, wherein the first step is a step of forming the alumite layer made of hard alumite on the aluminum substrate surface.

The formation of the metal layer in the third step includes a process of forming a layer composed of any one of Cr, Ti, Ni, and Pd, or a plurality of these metals, and then forming a Cu layer. A method for producing a wiring board according to claim 7.

8. The method for manufacturing a wiring board according to claim 7, wherein the conductive layer in the fourth step is a copper layer, and the copper layer is formed by a plating method.