JP4165195B2 - Metal core board and metal core wiring board - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度集積回路、トランジスタなどの電子部品を搭載し、半導体素子、トランジスタで発生する熱を効率良く放熱できる金属コア配線板を製造する際に使用される金属コア基板及びこの金属コア基板を用いて製造した金属コア配線板に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、高密度集積回路、トランジスタなどの電子部品を搭載し、半導体素子、トランジスタで発生する熱を効率良く放熱できる金属コア配線板を製造するための基板として、金属コアの周囲に絶縁層を形成し、さらに、この絶縁層の表面に金属皮膜を形成している金属コア基板が実用化されている。絶縁層の形成法としては、金属コアの周囲を樹脂でコートして形成する方法が一般的である。
【0003】
このような金属コア基板の従来の製造方法の一例が下記の特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されている方法では、図5に示すように、金属コアとする基体として、アルミ板である基体1を準備する(図5(a))。NCドリルやプレス加工により貫通孔2を形成する(図5(b))。基体1に陽極酸化処理を施し、基体1の表面及び貫通孔2内に陽極酸化層皮膜3(アルミナ層)を形成する(図5(c))。この陽極酸化皮膜3を形成した基体1の表面及び貫通孔2内を樹脂で被覆して絶縁層4を形成する。その際、貫通孔2内は、絶縁層4を形成する樹脂で穴埋めされた状態にする(図5(d))。次いで、再度穴あけ加工して新たな貫通孔2’を形成し(図5(e))、次いで、メッキ処理等により基体1の表面及び新たな貫通孔2’内の絶縁層4上に銅の金属皮膜5を形成して、金属コア基板6を作製する(図5(f))。
【0004】
そして、特許文献1には記載されていないが、得られた金属コア基板6の表面の銅皮膜5をエッチング加工して回路7を形成して、図5(g)に示すような金属コア配線板8は作製される。
【0005】
以上のようにして作製される金属コア配線板8は、優れた放熱性を有するが、絶縁層4が樹脂で形成されるため、耐熱性について不十分な場合があり、耐熱性の要求レベルが極めて高い用途においては、その改善が求められている。
【0006】
なお、特許文献1においては、陽極酸化皮膜3はアルミ板(基体1)と、樹脂で形成する絶縁層4との密着性を向上させるために形成しているが、この陽極酸化皮膜3の絶縁性能を向上させる提案が下記の特許文献2で行われている。しかし、特許文献2においても、陽極酸化皮膜上に樹脂で形成すると推定される絶縁層を配置して金属コア基板を構成するようになっている。従来のアルミ板の周囲に形成する陽極酸化皮膜は、割れが生じやすいため、樹脂で形成した絶縁層の代りに、陽極酸化皮膜を絶縁層として利用することは困難であったため、特許文献2でも陽極酸化皮膜上に樹脂で形成すると推定される絶縁層を配置した後、この絶縁層上に金属皮膜を形成するようにしていると考えられる。
【0007】
以上述べたように、樹脂で形成した絶縁層の上に回路形成のための金属皮膜を形成した従来の金属コア基板は、優れた放熱性を有するが、絶縁層を樹脂で形成するため、耐熱性について不満足な場合があり、より耐熱性が優れた金属コア配線板を製造することができる耐熱性が改良された金属コア基板が求められている。
【0008】
【特許文献1】
特開平5−6945号公報
【0009】
【特許文献2】
特開平5−114668号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、アルミ又はアルミ合金からなる基体の周囲に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面に金属皮膜を形成している金属コア基板であって、金属皮膜と基体との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア基板を提供すること及びこの金属コア基板を用いて製造した、金属皮膜に形成した回路と基体との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が優れている金属コア配線板を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明の金属コア基板は、アルミ又はアルミ合金からなる基体の周囲に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面に金属皮膜を形成している金属コア基板において、絶縁層が、その内部に開口部を有していない穴であり穴内壁間の最大距離が0.5μm以上の穴である独立ポアが散在する多孔質構造のセラミックス皮膜であり、セラミックス皮膜が、基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜であることを特徴とする。
【0012】
なお、ここでいう独立ポアとは、いわゆる独立気泡のことで、開口部を有していない穴(細孔)を表している。また内部に独立ポアが散在する状態とは、顕微鏡を用いて絶縁層の断面を観察をしたときに、開口部を有していない穴であって、その最大長さ(穴内壁間の最大距離)が0.5μm以上の穴が複数観察される状態を表している。
【0013】
このように、絶縁層が、その内部に独立ポアが散在する多孔質構造のセラミックス皮膜であると、絶縁層はセラミックスで形成していても割れが生じにくいものとなる。そのため、この絶縁層の表面に金属皮膜を形成した場合、この絶縁層によって金属皮膜と基体との間の絶縁性を確保することができ、且つ絶縁層がセラミックスで形成されているため耐熱性に優れる金属コア基板となる。
【0014】
また、請求項1に係る発明の金属コア基板は、セラミックス皮膜が、基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜であることを特徴とする。
【0015】
基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によってセラミックス皮膜を形成すると、その内部に独立ポアが散在する多孔質構造のセラミックス皮膜を容易に形成することができる。従って、セラミックス皮膜を、基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化によって形成したセラミックス皮膜とすると、絶縁層が、その内部に独立ポアが散在する多孔質構造のセラミックス皮膜である金属コア基板を容易に製造することが可能となる。
【0016】
なお、ここでいうプラズマ化学的陽極酸化法とは、電解液中で酸素プラズマを発生させながら基体の表面に陽極酸化皮膜を形成する方法を表している。
【0017】
請求項2に係る発明の金属コア基板は、請求項1記載の金属コア基板において、基体が貫通孔を備えていることを特徴とする。
【0018】
このように基体が貫通孔を備えているとスルホールタイプの金属コア配線板を容易に製造することができる。
【0019】
請求項3に係る発明の金属コア基板は、請求項1〜請求項2の何れかに記載の金属コア基板において、セラミックス皮膜の厚みが、5〜30μmであることを特徴とする。
【0020】
このように、セラミックス皮膜の厚みが、5〜30μmであると、より放熱性の優れた金属コア基板となる。
【0021】
請求項4に係る発明の金属コア基板は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の金属コア基板において、金属皮膜が、銅又はアルミで形成した皮膜であることを特徴とする。
【0022】
このように、金属皮膜が、銅又はアルミで形成した皮膜であると、銅又はアルミで形成する皮膜はそれを形成することが容易であるため、容易に金属コア基板を製造することが可能となる。
【0023】
請求項5に係る発明の金属コア配線板は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の金属コア基板の金属皮膜に回路を形成して製造した金属コア配線板である。
【0024】
このように、請求項1〜請求項4の何れかに記載の金属コア基板の金属皮膜に回路を形成して製造した金属コア配線板は、金属皮膜に形成した回路と基体との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア配線板となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
金属コア基板及び金属コア配線板の第1実施形態を図1の工程図に基づいて説明する。
【0026】
第1実施形態の金属コア基板6は、図1(a)に示すように、アルミ又はアルミ合金からなる基体1を準備し、この基体1の周囲に、図1(b)に示すように、絶縁層4を形成し、さらに、この絶縁層4の表面に、図1(c)に示すように、金属皮膜5を形成している金属コア基板6であり、基体1の片面のみに金属皮膜5を形成している。そして、この第1実施形態の金属コア基板6の金属皮膜5にエッチング加工を施して回路7を形成したものが第1実施形態の金属コア配線板8である(図1(d)参照)。
【0027】
第1実施形態の金属コア基板6において基体1の周囲に形成する絶縁層4は、図2に模式的に示した断面図に示すように、その内部に独立ポア9が散在している多孔質構造のセラミックス皮膜である。そして、独立ポア9が散在している状態とは、顕微鏡を用いて絶縁層4の断面を観察をしたときに、開口部を有していない最大長さ(穴内壁間の最大距離)が0.5μm以上である穴が複数(多数)観察される状態を表している。このように、絶縁層4が、その内部に独立ポア9が散在する多孔質構造のセラミックス皮膜であると、絶縁層4はセラミックスで形成していても割れが生じにくいものとなり、優れた絶縁性を有するものとなる。
【0028】
第1実施形態の金属コア基板6における、絶縁層4となるセラミックス皮膜は、基体1の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜であり、基体1がアルミ板である場合にはセラミックス皮膜の組成はアルミナとなり、基体1がアルミ合金の場合には、セラミックス皮膜の組成は基体1を構成する金属に応じた組成のセラミックスとなる。プラズマ化学的陽極酸化法によって形成するセラミックス皮膜は、電極間に発生する酸素プラズマと基体1を構成する金属のイオンとが反応して生成するセラミックス皮膜であり、この反応の際に発生するガスによって独立ポア9が生成されるものと考えられる。
【0029】
プラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜を絶縁層4として備える基板は、植田アルマイト工業(株)より、「ケプラーコート」処理されたアルミニウム製品として入手することができる。
【0030】
ここで、プラズマ化学的陽極酸化法ではなく、従来から行われている陽極酸化法によって形成する陽極酸化皮膜について説明する。酸素プラズマが発生することのない、従来の陽極酸化法によって基体1(アルミ板)の表面に形成した陽極酸化皮膜3(アルミナ層)の断面図を、図3に模式的に示すが、従来の陽極酸化法によって得られる陽極酸化皮膜3は、その内部に独立ポアが散在している構造ではない。そのため、基体1(アルミ板)との熱膨張係数の差によって、陽極酸化皮膜3には割れが生じやすく、その上に金属皮膜を形成した場合、金属皮膜と基体1間の電気絶縁が達成しにくいものであった。従って、従来の陽極酸化法によって基体1(アルミ板)の表面に形成した陽極酸化皮膜3単独では、絶縁層とすることができなかったものである。
【0031】
第1実施形態の金属コア基板6における絶縁層4を形成するセラミックス皮膜の厚みは、5〜30μmであることが好ましい。セラミックス皮膜の厚みが、5μm未満であると絶縁性が低下するおそれがあり、30μmを越えると放熱性が低下する傾向があるためである。
【0032】
第1実施形態の金属コア基板6における金属皮膜5は、銅又はアルミで形成した皮膜であると、銅又はアルミで形成する皮膜はそれを形成することが容易であるため、容易に金属コア基板6を製造することが可能となる。金属皮膜5の形成は、例えばスパッタ、蒸着等の気相法や、メッキ法等によって形成する。また、金属皮膜6の厚みは1〜35μmとすることが好ましい。1μm未満では良好な電気伝導性が得られないおそれがあり、35μmを越えると微細回路の形成が難しくなるからである。
【0033】
第1実施形態の金属コア基板6では、基体1の周囲に形成する絶縁層4は、その内部に独立ポア9が散在している多孔質構造のセラミックス皮膜であり、この絶縁層4はセラミックスで形成していても割れが生じにくいものとなる。そのため、この絶縁層4の表面に金属皮膜5を形成している第1実施形態の金属コア基板6では、この絶縁層4によって金属皮膜5と基体1との間の絶縁性を確保される。また、第1実施形態の金属コア基板6では、絶縁層4がセラミックスであるため、絶縁層4が樹脂であった従来の金属コア基板6より耐熱性が優れたものとなる。
【0034】
そして、図1(d)に示すように、第1実施形態の金属コア基板6の金属皮膜5にエッチング加工を施して回路7を形成したものが、第1実施形態の金属コア配線板8である。絶縁層4によって金属皮膜5と基体1との間の絶縁性が確保され、且つ耐熱性が優れる第1実施形態の金属コア基板6を用いて製造される第1実施形態の金属コア配線板8は、金属皮膜に形成した回路7と基体1との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア配線板8となる。
【0035】
次に、金属コア基板及び金属コア配線板の第2実施形態を図4の工程図に基づいて説明する。
【0036】
第2実施形態の金属コア基板では、図4(b)に示すように、基体1として貫通孔2を備えているものを用いる。そして、第2実施形態の金属コア基板は、基体1が貫通孔2を備えている以外は、第1の実施形態の金属コア基板と同様の構成を備えるものである。
【0037】
第2の実施形態の金属コア基板6を作製する工程を説明すると、図4(a)に示すように、アルミ又はアルミ合金からなる基体1を準備する。次に、基体1に、ドリル加工やプレス加工等により貫通孔2を形成する(図4(b))。次に、この基体1の周囲に、図4(c)に示すように、絶縁層4を形成する。この絶縁層4は、第1実施形態で説明したように、基体1の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成するセラミックス皮膜であるため、貫通孔2の内壁は絶縁層4で被覆されるが、貫通孔2は穴埋めされずに貫通空間が形成されたままの状態となる。
【0038】
次に、この絶縁層4の表面に、図4(d)に示すように、メッキ等の方法で金属皮膜5を形成して第2の実施形態の金属コア基板6を作製する。第2の実施形態の金属コア基板6は、絶縁層4で被覆されている貫通孔2の内壁にも金属皮膜5を形成しているので、基体1の一方の表面の金属皮膜5と、他方の表面の金属皮膜とは貫通孔2の内壁に形成した金属皮膜5によって電気的に接続されている。なお、第2の実施形態の金属コア基板6が備える絶縁層4、金属皮膜5は、第1実施形態で説明したものと同じものであるので詳しい説明は省略する。
【0039】
図4(d)に示すように、第2実施形態の金属コア基板6では、基体1の貫通孔2の内壁を絶縁層4で被覆しても、貫通孔2は穴埋めされずに貫通空間が形成されたままの状態となる。従って、基体1の一方の表面に形成する金属皮膜5と、他方の表面に形成する金属皮膜5とを導通させるために、再度の穴あけ加工を施すことは第2実施形態の金属コア基板6では必要ない。そのため、第2実施形態の金属コア基板6を用いてスルホールタイプの金属コア配線板を製造する場合には、従来必要であった、貫通孔を穴埋めしている絶縁層に、新たな貫通孔を形成する再度の穴あけ加工工程を省略することができる。また、貫通孔2の内壁を被覆する絶縁層4は、プラズマ化学的陽極酸化法によって形成されるセラミックス皮膜であり、その厚みを5〜30μmと薄く形成しても絶縁性が確保できるため、金属コアである基体1の貫通孔2の寸法を小さくすることができるので、第2実施形態の金属コア基板6を用いると、より高密度な回路を有するスルホールタイプの金属コア配線板を製造することが可能となる。
【0040】
そして、第2実施形態の金属コア基板6では、基体1の周囲に形成する絶縁層4は、その内部に独立ポア9が散在している多孔質構造のセラミックス皮膜であり、この絶縁層4はセラミックスで形成していても割れが生じにくいものとなる。そのため、この絶縁層4の表面に金属皮膜5を形成している第2実施形態の金属コア基板6では、この絶縁層4によって金属皮膜5と基体1との間の絶縁性を確保される。また、第2実施形態の金属コア基板6では、絶縁層4がセラミックスであるため、絶縁層が樹脂であった従来の金属コア基板より耐熱性が優れたものとなる。
【0041】
次に、第2実施形態の金属コア基板6を用いて製造するスルホールタイプの第2実施形態の金属コア配線板8について説明する。図4(d)に示す第2実施形態の金属コア基板6の表面に形成している金属皮膜5にエッチング加工を施して回路7を形成したものが第2実施形態の金属コア配線板8である(図4(e)参照)。
【0042】
第2実施形態の金属コア基板6の表面に形成している金属皮膜5にエッチング加工を施して回路7を形成したものが第2実施形態の金属コア配線板8であるので、第2実施形態の金属コア配線板8はスルホールタイプの金属コア配線板であって、回路7と基体1との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア配線板8となる。
【0043】
【実施例】
次に、具体的な実施例と比較例により、本発明を説明する。
(実施例1)
厚み1.0mm、大きさ100mm×100mmのアルミ板(JIS呼称A1050)の全周に、プラズマ化学的陽極酸化法によって膜厚10μmのセラミックス皮膜を絶縁層として形成した基板(植田アルマイト工業(株)製、「ケプラーコート」処理アルミニウム製品)を準備した。この基板から30mm×30mmの大きさの試料を切りだし、一方の表面の全面にスパッタ法により1.7μm厚の銅の金属皮膜を形成して金属コア基板を得た。
【0044】
金属コア基板について、アルミ板の部分と金属皮膜間の電気絶縁性をテスターを用いて測定した結果を表1に示す。
【0045】
金属皮膜を形成する前の試料について、その絶縁層の断面を電子顕微鏡を用いて、5000倍の倍率で観察して、絶縁層の内部に最大長さが0.5μm以上の独立ポアが多数存在しているかどうかを調べその結果を表1に示した。
【0046】
また、金属皮膜を形成する前の試料について、絶縁層の表面を、1000倍の倍率で観察し、絶縁層に割れが発生しているかどうかを調べその結果を表1に示した。さらに、金属皮膜を形成する前の試料に、−55℃の液に15分、125℃の液に15分浸漬するヒートサイクル処理を50サイクル施し、ヒートサイクル処理後の試料について、絶縁層の表面を、1000倍の倍率で観察し、絶縁層に割れが発生しているかどうかを調べ、その結果を表1に示した。
(比較例1)
厚み1.0mm、大きさ100mm×100mmのアルミ板(JIS呼称A1050)の全周に、電解液中で酸素プラズマを発生させることをしない、通常の陽極酸化法によって膜厚10μmのセラミックス皮膜を絶縁層として形成した基板(植田アルマイト工業(株)製、アルマイト処理基板)を準備した。この基板から30mm×30mmの大きさの試料を切りだし、一方の表面の全面にスパッタ法により1.7μm厚の銅の金属皮膜を形成して金属コア基板を得た。
【0047】
金属コア基板及び金属皮膜を形成する前の試料について実施例1と同様の試験を行い、その結果を表1に示した。
【0048】
【表1】
【0049】
表1の結果から、本発明の実施例の金属コア基板は、絶縁層がセラミック皮膜であって、且つ基体(アルミ板)と金属皮膜との絶縁性が良好な金属コア基板となっていることが確認された。一方、通常の陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜を絶縁層としている比較例1では、基体(アルミ板)と金属皮膜とが短絡していた。
【0050】
【発明の効果】
請求項1に係る発明の金属コア基板は、アルミ又はアルミ合金からなる基体の周囲に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面に金属皮膜を形成している金属コア基板において、絶縁層が、その内部に開口部を有していない穴であり穴内壁間の最大距離が0.5μm以上の穴である独立ポアが散在する多孔質構造のセラミックス皮膜であり、セラミックス皮膜が、基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜であるので、絶縁層はセラミックスで形成していても割れが生じにくいものとなる。そのため、請求項1に係る発明の金属コア基板は、金属皮膜と基体との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア基板となる。
【0051】
また、請求項1に係る発明の金属コア基板は、セラミックス皮膜が、基体の表面にプラズマ化学的陽極酸化法によって形成したセラミックス皮膜であるので、容易に製造可能な金属コア基板となる。
【0052】
請求項2に係る発明の金属コア基板は、請求項1記載の金属コア基板において、基体が貫通孔を備えているので、請求項1記載の発明の効果を奏すると共に、スルホールタイプの金属コア配線板を容易に製造することができるという効果も奏する。
【0053】
請求項3に係る発明の金属コア基板は、請求項1〜請求項2の何れかに記載の金属コア基板において、セラミックス皮膜の厚みが、5〜30μmであるので、請求項1記載の発明の効果を奏すると共に、より放熱性の優れた金属コア基板となる。
【0054】
請求項4に係る発明の金属コア基板は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の金属コア基板において、金属皮膜が、銅又はアルミで形成した皮膜であるので、請求項1記載の発明の効果を奏すると共に、容易に製造することが可能な金属コア基板となる。
【0055】
請求項5に係る発明の金属コア配線板は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の金属コア基板の金属皮膜に回路形成して製造した金属コア配線板であるので、回路と基体との絶縁性が確保されていて、且つ耐熱性が改良されている金属コア配線板となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属コア基板及び金属コア配線板に関する第1実施形態を説明するための工程図である。
【図2】本発明の金属コア基板の第1実施形態における絶縁層の構造を模式的に示す断面図である。
【図3】従来の陽極酸化皮膜の構造を模式的に示す断面図である。
【図4】本発明の金属コア基板及び金属コア配線板に関する第2実施形態を説明するための工程図である。
【図5】従来の金属コア基板及び金属コア配線板を説明するための工程図である。
【符号の説明】
1 基体
2、2’ 貫通孔
3 陽極酸化皮膜
4 絶縁層
5 金属皮膜
6 金属コア基板
7 回路
8 金属コア配線板
9 独立ポア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal core substrate used for manufacturing a metal core wiring board on which electronic components such as a high-density integrated circuit and a transistor are mounted and which can efficiently dissipate heat generated in the semiconductor element and transistor, and the metal core. The present invention relates to a metal core wiring board manufactured using a substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an insulating layer is provided around a metal core as a substrate for manufacturing a metal core wiring board on which electronic components such as high-density integrated circuits and transistors are mounted, and which can efficiently dissipate heat generated in semiconductor elements and transistors. In addition, a metal core substrate having a metal film formed on the surface of the insulating layer has been put into practical use. As a method for forming the insulating layer, a method in which a metal core is coated with a resin is generally used.
[0003]
An example of a conventional method for manufacturing such a metal core substrate is disclosed in
[0004]
Then, although not described in
[0005]
The metal
[0006]
In
[0007]
As described above, a conventional metal core substrate in which a metal film for circuit formation is formed on an insulating layer made of resin has excellent heat dissipation, but since the insulating layer is made of resin, Therefore, there is a need for a metal core substrate with improved heat resistance that can produce a metal core wiring board with better heat resistance.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-6945
[Patent Document 2]
JP-A-5-114668 [0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a metal core substrate in which an insulating layer is formed around a base made of aluminum or an aluminum alloy, and a metal film is formed on the surface of the insulating layer. Providing a metal core substrate in which insulation between the metal film and the substrate is ensured and having improved heat resistance, and a circuit and substrate formed on the metal film manufactured using the metal core substrate; It is an object of the present invention to provide a metal core wiring board in which the insulation property is ensured and the heat resistance is excellent.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The metal core substrate of the invention according to
[0012]
In addition, the independent pore here is what is called an independent bubble, and represents the hole (pore) which does not have an opening part. In addition, the state in which the independent pores are scattered is a hole that does not have an opening when the cross section of the insulating layer is observed using a microscope, and its maximum length (maximum distance between the inner walls of the hole). ) Represents a state where a plurality of holes of 0.5 μm or more are observed.
[0013]
Thus, when the insulating layer is a ceramic film having a porous structure in which independent pores are scattered, cracks are hardly generated even if the insulating layer is formed of ceramics. Therefore, when a metal film is formed on the surface of the insulating layer, the insulating layer can ensure insulation between the metal film and the substrate, and since the insulating layer is formed of ceramics, it is heat resistant. It becomes an excellent metal core substrate.
[0014]
The metal core substrate of the invention according to
[0015]
When a ceramic film is formed on the surface of the substrate by a plasma chemical anodic oxidation method, a ceramic film having a porous structure in which independent pores are scattered can be easily formed. Therefore, if the ceramic coating is a ceramic coating formed on the surface of the substrate by plasma chemical anodization, it is easy to manufacture a metal core substrate in which the insulating layer is a porous ceramic coating in which independent pores are scattered. It becomes possible to do.
[0016]
Here, the plasma chemical anodic oxidation method refers to a method of forming an anodic oxide film on the surface of a substrate while generating oxygen plasma in an electrolytic solution.
[0017]
A metal core substrate according to a second aspect of the present invention is the metal core substrate according to the first aspect, wherein the base body has a through hole.
[0018]
Thus, if the base body is provided with a through hole, a through-hole type metal core wiring board can be easily manufactured.
[0019]
A metal core substrate according to a third aspect of the present invention is the metal core substrate according to any one of the first to second aspects, wherein the ceramic film has a thickness of 5 to 30 μm.
[0020]
Thus, when the thickness of the ceramic film is 5 to 30 μm, the metal core substrate is more excellent in heat dissipation.
[0021]
A metal core substrate according to a fourth aspect of the present invention is the metal core substrate according to any one of the first to third aspects, wherein the metal film is a film formed of copper or aluminum.
[0022]
Thus, if the metal film is a film formed of copper or aluminum, the film formed of copper or aluminum is easy to form, so that the metal core substrate can be easily manufactured. Become.
[0023]
The metal core wiring board of the invention which concerns on
[0024]
Thus, the metal core wiring board manufactured by forming a circuit on the metal film of the metal core substrate according to any one of
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1st Embodiment of a metal core board | substrate and a metal core wiring board is described based on the process drawing of FIG.
[0026]
As shown in FIG. 1A, the
[0027]
The insulating
[0028]
In the
[0029]
A substrate provided with a ceramic film formed by a plasma chemical anodizing method as an insulating
[0030]
Here, an anodic oxide film formed by a conventional anodizing method instead of the plasma chemical anodizing method will be described. FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of an anodic oxide film 3 (alumina layer) formed on the surface of the substrate 1 (aluminum plate) by a conventional anodic oxidation method in which oxygen plasma is not generated. The
[0031]
The thickness of the ceramic film forming the insulating
[0032]
When the
[0033]
In the
[0034]
And as shown in FIG.1 (d), what formed the
[0035]
Next, 2nd Embodiment of a metal core board | substrate and a metal core wiring board is described based on process drawing of FIG.
[0036]
In the metal core substrate of the second embodiment, as shown in FIG. 4B, a substrate having a through
[0037]
The process for producing the
[0038]
Next, as shown in FIG. 4D, a
[0039]
As shown in FIG. 4D, in the
[0040]
In the
[0041]
Next, the through-hole type metal
[0042]
Since the
[0043]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to specific examples and comparative examples.
(Example 1)
Substrate (Ueda Alumite Industry Co., Ltd.) formed with a 10 μm thick ceramic film as an insulating layer by plasma chemical anodization on the entire circumference of an aluminum plate (JIS name A1050) having a thickness of 1.0 mm and a size of 100 mm × 100 mm Manufactured “Kepler Coat” treated aluminum product). A sample having a size of 30 mm × 30 mm was cut out from this substrate, and a copper metal film having a thickness of 1.7 μm was formed on the entire surface of one surface by sputtering to obtain a metal core substrate.
[0044]
Table 1 shows the results of measuring the electrical insulation between the aluminum plate portion and the metal film using a tester for the metal core substrate.
[0045]
For the sample before forming the metal film, observe the cross section of the insulating layer with an electron microscope at a magnification of 5000 times, and there are many independent pores with a maximum length of 0.5 μm or more inside the insulating layer. The results are shown in Table 1.
[0046]
Further, for the sample before forming the metal film, the surface of the insulating layer was observed at a magnification of 1000 times to determine whether or not the insulating layer was cracked, and the results are shown in Table 1. Further, the sample before forming the metal film was subjected to 50 cycles of heat cycle treatment in which the sample was immersed in a solution at −55 ° C. for 15 minutes and in a solution at 125 ° C. for 15 minutes. Was observed at a magnification of 1000 times to determine whether or not the insulating layer was cracked, and the results are shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
Insulate a ceramic film with a thickness of 10 μm on the entire circumference of an aluminum plate (JIS name A1050) with a thickness of 1.0 mm and a size of 100 mm by a normal anodizing method that does not generate oxygen plasma in the electrolyte. A substrate (Ueda Anodized Industrial Co., Ltd., anodized substrate) formed as a layer was prepared. A sample having a size of 30 mm × 30 mm was cut out from this substrate, and a copper metal film having a thickness of 1.7 μm was formed on the entire surface of one surface by sputtering to obtain a metal core substrate.
[0047]
The same test as in Example 1 was performed on the sample before forming the metal core substrate and the metal film, and the results are shown in Table 1.
[0048]
[Table 1]
[0049]
From the results of Table 1, the metal core substrate of the example of the present invention is a metal core substrate in which the insulating layer is a ceramic film and the insulation between the base (aluminum plate) and the metal film is good. Was confirmed. On the other hand, in the comparative example 1 which uses the ceramic film formed by the normal anodic oxidation method as an insulating layer, the base | substrate (aluminum plate) and the metal film were short-circuited.
[0050]
【The invention's effect】
The metal core substrate of the invention according to
[0051]
The metal core substrate of the invention according to
[0052]
Metal core substrate of the invention according to
[0053]
A metal core substrate according to a third aspect of the present invention is the metal core substrate according to any one of the first to second aspects, wherein the thickness of the ceramic film is 5 to 30 μm. In addition to the effects, the metal core substrate is more excellent in heat dissipation.
[0054]
The metal core substrate of the invention according to
[0055]
Since the metal core wiring board of the invention which concerns on
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram for explaining a first embodiment relating to a metal core substrate and a metal core wiring board according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a structure of an insulating layer in the first embodiment of the metal core substrate of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional anodized film.
FIG. 4 is a process diagram for explaining a second embodiment relating to a metal core substrate and a metal core wiring board according to the present invention.
FIG. 5 is a process diagram for explaining a conventional metal core substrate and a metal core wiring board.
[Explanation of symbols]
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