JP6707813B2 - 回路付き部材の製造方法、回路付き部材および電子部品実装部材 - Google Patents

Description

本発明は、回路付き部材の製造方法、回路付き部材および電子部品実装部材に関するものである。

一般に回路基板（配線基板）においては、配線（導電部）は、一般に、めっき法を用いて形成されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、プリント基板の導電層の厚さ（回路厚さ）を厚くすることにより、大電流への対応を可能とした基板（いわゆる、大電流基板）が知られている。

このような大電流基板では、通常の基板に比べて、めっき処理の時間（成膜時間）を延長することにより、回路（導電層）の厚さを大きいものとしていた。

しかしながら、大電流基板では、導電層の厚さ（回路厚さ）が通常の基板に比べて極端に大きいため、上記のような方法を用いて製造する場合、その生産性が著しく低いものとなるという問題があった。

特開２０１５−１８９３４号公報

本発明の目的は、大電流の通電が可能な回路付き部材を優れた生産性で製造することができる回路付き部材の製造方法を提供すること、前記製造方法を用いて製造された回路付き部材を提供すること、また、前記回路付き部材を備えた電子部品実装部材を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１） 打ち抜き加工された厚さが７０μｍ以上の金属膜を準備する金属膜準備工程と、
絶縁性材料で構成された絶縁部を形成するとともに、前記金属膜の少なくとも一部を前記絶縁部中に埋入させ、前記金属膜で構成された導電部を形成する絶縁部形成工程とを有し、
前記絶縁部が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方の硬化物とともに、平均粒子径が２０μｍ以上５０μｍ以下である第１の無機充填剤、および、平均粒子径が３．０μｍ以上５μｍ以下である第２の無機充填剤を含む材料で構成されたものであり、
前記絶縁部における前記第２の無機充填剤の含有率が３０質量％以上８５質量％以下であることを特徴とする回路付き部材の製造方法。

（２） 前記絶縁部形成工程の後に、前記金属膜を研磨する研磨工程を有する上記（１）に記載の回路付き部材の製造方法。

（３） 前記絶縁部の前記導電部が設けられた面側の外表面と、前記導電部の外表面との高低差が、３０μｍ以下である上記（１）または（２）に記載の回路付き部材の製造方法。

（４） 前記絶縁部の前記導電部が設けられた面側の外表面と、前記導電部の外表面とが面一である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回路付き部材の製造方法。

（５） 前記金属膜は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金で構成されたものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の回路付き部材の製造方法。

（６） 前記第１の無機充填剤、および、前記第２の無機充填剤は、シリカである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回路付き部材の製造方法。

（７） 前記絶縁部の２５℃における体積抵抗率は、１×１０^５Ω・ｃｍ以上である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の回路付き部材の製造方法。

（８） 上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の方法を用いて製造されたことを特徴とする回路付き部材。

（９） 回路付き部材は、板状のものである上記（８）に記載の回路付き部材。

（１０） 回路付き部材は、電子機器の筐体を構成するものである上記（８）または（９）に記載の回路付き部材。

（１１） 前記金属膜を用いて形成された導電部の厚さが、６０μｍ以上である上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の回路付き部材。

（１２） 上記（８）ないし（１１）のいずれかに記載の回路付き部材に電子部品が実装されてなることを特徴とする電子部品実装部材。

本発明によれば、大電流の通電が可能な回路付き部材を優れた生産性で製造することができる回路付き部材の製造方法を提供すること、前記製造方法を用いて製造された回路付き部材を提供すること、また、前記回路付き部材を備えた電子部品実装部材を提供することができる。

本発明の回路付き部材の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の回路付き部材の製造方法の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の電子部品実装部材の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の回路付き部材の他の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
≪回路付き部材≫
まず、本発明の回路付き部材について説明する。

図１は、本発明の回路付き部材の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
なお、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法比率等を正確に反映したものではない。

図１に示す回路付き部材１０は、導電部１と、絶縁部２とを備えている。
導電部１は、後に詳述するように、打ち抜き加工された厚さが７０μｍ以上の金属膜（金属板）１’を用いて形成されたものである。

このように、導電部１が、十分な膜厚を有する金属膜１’を用いて形成されたものであることにより、通常、十分に大きな電流を通電することができ、回路付き部材１０を、いわゆる大電流基板に好適に適用することができる。

また、このような金属膜を用いて形成された導電部を備えることにより、めっき法により形成された導電部を有する回路付き部材（回路基板）に比べて、導電部の層内剥離等を生じにくい。また、めっき、エッチングにより導電部を形成する場合、エッチングレートの関係から、導電部の厚さ方向において幅が変化したもの（導電部の外表面側に向かって幅が小さくなったもの）となり、このような傾向は、導電部の厚さが大きくなるほど顕著になるのに対し、上記のような打ち抜き加工された金属膜を用いることにより、導電部の幅の不本意なばらつきの発生を効果的に防止することができる。以上のようなことから、導電部と絶縁部との密着性を優れたものとすることができ、安定した通電特性が得られる。

導電部１の厚さ（図中、上下方向での厚さ）は、６０μｍ以上であるのが好ましく、７０μｍ以上２０００μｍ以下であるのがより好ましく、８０μｍ以上１０００μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、導電部１に比較的大きな電流を通電した場合に、効率よく放熱を行うことができ、導電部１、回路付き部材１０の温度上昇を効率よく抑制することができるとともに、導電部１の極端な温度上昇による弊害（例えば、抵抗率の急激な増大や、導電部１と絶縁部２との密着性の低下等）をより効率よく防止することができる。また、従来のめっき法を採用した場合では、このような膜厚がより大きい導電部を形成しようとした場合、成膜時間がさらに長くなり、回路付き部材（回路基板）の生産性がさらに低下し、また、回路付き部材（回路基板）の信頼性も低下するという問題が顕著になっていたが、本発明においては、このような問題を解消しつつ、上記のような優れた効果を得ることができる。また、導電部１の厚さが前記上限値未満であると、回路付き部材１０の厚型化等を効率よく防止することができる。

回路付き部材１０の使用時（導電部１への通電時）において導電部１に通電する電流の最大値は、特に限定されないが、２０Ａ以上１５０Ａ以下であるのが好ましい。

導電部１は、金属材料（合金等を含む）で構成されたものであればよいが、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、導電部１の導電性をより優れたものとすることができるとともに、金属膜１’の入手が容易であり、回路付き部材１０の生産コストの低減、安定供給の観点からも有利である。また、絶縁部２が後述するような材料で構成されたものである場合に、導電部１と絶縁部２との密着性をより優れたものとすることができ、回路付き部材１０の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

導電部１が、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金で構成されたものである場合、導電部１中におけるＣｕ、ＡｌおよびＡｇの含有率の和は、８０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以上であるのがより好ましく、９５質量％以上であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

絶縁部２は、絶縁性を有する材料で構成されたものである。このような絶縁部２を有することにより、短絡等を防止することができる。

絶縁部２は、十分な絶縁性を有するものであればよいが、絶縁部２の２５℃における体積抵抗率は、１×１０^５Ω・ｃｍ以上であるのが好ましく、１×１０^６Ω・ｃｍ以上１×１０^１６Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましく、１×１０^７Ω・ｃｍ以上１×１０^１５Ω・ｃｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、例えば、リーク等の問題の発生をより確実に防止することができる。また、導電部１のピッチを小さくすることができ、回路付き部材１０の小型化、導電部１が設けられた領域の小型化等を図る上で有利である。また、導電部１に通電する電流のさらなる大電流化を図ることができる。また、絶縁部２の２５℃における体積抵抗率が前記上限以下であると、絶縁部２の構成材料として、比較的安価な材料、安定的に入手が可能な材料を用いることができ、回路付き部材１０の生産コストの低減、回路付き部材１０の安定供給の観点から有利である。

なお、体積抵抗率は、二重リング電極法（ＪＩＳ Ｋ６９１１）に準じた測定により求めることができる。

絶縁部２は、絶縁性を有する材料であれば、いかなる材料で構成されたものであってもよく、例えば、硬化性樹脂の硬化物が挙げられるが、特に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方の硬化物を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、比較的高い絶縁性を確実に確保することができる。また、これらの材料は、一般に、安価で入手が容易であるため、回路付き部材１０の生産コストの低減、回路付き部材１０の安定供給の観点から有利である。また、これらの材料は、各種金属（特に、前述したＣｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金）との密着性に優れているため、回路付き部材１０の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

エポキシ樹脂は、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有するものであることが好ましい。

このようなエポキシ樹脂を使用することで、絶縁部２の耐熱性、信頼性を特に優れたものとすることができる。

芳香環あるいは脂肪環構造を有するエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。

また、耐熱性のさらなる向上、絶縁破壊電圧の向上等の観点から、エポキシ樹脂としては、ナフタレン型エポキシ樹脂が特に好ましい。ここで、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するものをいう。

ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の下記式（５）で表されるもの、下記式（６）で表されるもの、下記式（７）で表されるもの、下記式（８）で表されるもの等を用いることができる。なお、下記式（６）において、ｍ、ｎはナフタレン環上の置換基の個数を示し、それぞれ独立して１以上７以下の整数を示している。また、下記式（７）においては、Ｍｅはメチル基を示し、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数である。ただし、ｌ、ｍ、ｎは１０以下であることが好ましい。

なお、上記式（６）の化合物の中でも、特に、下記式（６−１）、下記式（６−２）、下記式（６−３）で表されるものが好ましい。

また、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、以下の下記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂も使用できる。

（上記式（８）式において、ｎは１以上２０以下の整数であり、ｌは１以上２以下の整数であり、Ｒ_１はそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記式（９）で表される構造であり、Ｒ_２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。）

（上記式（９）式において、Ａｒはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Ｒ_２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、ｍは１または２の整数である。）

上記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の中でも特に好ましいものとしては、例えば、下記式（１０）で表されるものが挙げられる。

（上記式（１０）式において、ｎは１以上２０以下の整数であり、好ましくは１以上１０以下の整数であり、より好ましくは１以上３以下の整数である。Ｒはそれぞれ独立に水素原子または下記式（１１）で表される構造であり、好ましくは水素原子である。）

（上記式（１１）式において、ｍは１または２の整数である。）

上記式（１０）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂の中でも特に好ましいものとしては、例えば、下記式（１２）、下記式（１３）、下記式（１４）、下記式（１５）、下記式（１６）で表されるものが挙げられる。

また、フェノール樹脂としては、ノボラック型、レゾール型のもの等を用いることができるが、ノボラック樹脂が好ましい。

これにより、得られる高絶縁材料の耐熱性が特に優れたものとなり、硬化時の体積収縮率がより小さく、製造安定性が特に優れたものとなる。

絶縁部２を構成する樹脂成分中に占めるエポキシ樹脂のエポキシ数に対する、フェノール樹脂、酸無水物またはアミン系硬化剤の官能基数の当量比は、特に限定されないが、０．３以上１．５以下であるのが好ましく、０．５以上１．２以下であるのがより好ましい。

これにより、得られる高絶縁材料がより緻密な架橋構造を有するものとなり、高絶縁材料の耐熱性、耐湿性が特に優れたものとなる。

絶縁部２における樹脂成分の含有率は、特に限定されないが、１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、２５質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。
絶縁部２は、樹脂材料とともに、無機充填剤を含むものであるのが好ましい。

これにより、回路付き部材１０の生産コストの上昇を効果的に抑制しつつ、絶縁部２の絶縁性をより高いものとすることができる。

特に、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂を構成成分とする硬化物とともに、平均粒子径が２μｍ以上３００μｍ以下の無機充填剤（第１の無機充填剤）と、平均粒子径が０．１μｍ以上９．０μｍ以下の無機充填剤（第２の無機充填剤）とを含む材料で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、回路付き部材１０の生産コストの上昇をより効果的に抑制しつつ、絶縁部２の絶縁性を特に高いものとすることができる。

無機充填剤としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩；酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩；ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物；チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等の無機充填剤等が挙げられる。通電に伴い発生する熱が電子部品に悪影響を及ぼすことをより確実に防止する等の観点から、シリカのような熱伝導率が低い無機充填剤を好適に用いることができる。

本明細書において、平均粒子径とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒子径のことを指す。

また、粒子径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００を用いて、水中にアルミナを１分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。

第１の無機充填剤の平均粒子径は、２μｍ以上３００μｍ以下であるのが好ましいが、３μｍ以上１００μｍ以下であるのがより好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

第２の無機充填剤の平均粒子径は、０．１μｍ以上９．０μｍ以下であるのが好ましいが、１μｍ以上８．０μｍ以下であるのがより好ましく、３．０μｍ以上５μｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

絶縁部２における第１の無機充填剤の含有率は、特に限定されないが、１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以上８５質量％以下であるのがより好ましい。

絶縁部２における第２の無機充填剤の含有率は、特に限定されないが、５質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以上８５質量％以下であるのがより好ましい。

また、絶縁部２は、例えば、ＦＲ４やＦＲ５などのガラス繊維を含む硬化物で構成されたものであってもよい。ＵＬ／ＡＮＳＩタイプＦＲ４は、主となる樹脂としてエポキシ樹脂を使用し、ガラス繊維、無機フィラーを含む硬化物である。無機フィラーを除き、エポキシ樹脂は硬化物全体の５０質量％以上含有し、無機フィラーを使用する場合は、無機フィラーの層含有量は硬化物全体の４５質量％となっている。また、ＦＲ４以外に、エポキシ樹脂を主成分として、フェノール樹脂、酸無水物、アミン系硬化物のいずれかを含む樹脂成分と、ガラスクロスと、平均粒子径が２μｍ以上３００μｍ以下の無機充填剤と、平均粒子径が０．１μｍ以上９．０μｍ以下の無機充填剤とを含む材料で構成されたものであるのが好ましい。
これにより、回路付き部材１０全体の機械的強度を高くすることができる。

また、２５℃における絶縁部２の構成材料の線膨張係数（線膨張率）は、３０ｐｐｍ以下であるのが好ましく、２０ｐｐｍ以下であるのがより好ましい。

このように、絶縁部２の構成材料の線膨張係数（線膨張率）が十分に小さいものであると、回路付き部材１０（例えば、導電部１と絶縁部２との界面等）における剥離、クラック等の発生や、回路付き部材１０に電子部品を実装してなる電子部品実装部材における剥離、クラック等の発生をより効果的に防止することができ、回路付き部材１０、電子部品実装部材の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。

また、絶縁部２を構成する樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、１２０℃以上であるのが好ましく、１４０℃以上であるのがより好ましい。

これにより、回路付き部材１０、電子部品実装部材の耐熱性を特に優れたものとすることができる。

絶縁部２の導電部１が設けられた面側（図中の上側）の外表面と、導電部１の外表面との高低差は、３０μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以下であるのがより好ましく、１０μｍ以下であるのがさらに好ましい。

これにより、例えば、回路付き部材１０の取扱いのし易さ（取扱い性）をより優れたものとし、回路付き部材１０への電子部品の実装をより好適に行うことができる。

特に、絶縁部２の導電部１が設けられた面側の外表面と、導電部１の外表面とが面一であるのが好ましい。

これにより、例えば、回路付き部材１０の取扱いのし易さ（取扱い性）をさらに優れたものとし、回路付き部材１０への電子部品の実装をさらに好適に行うことができる。

なお、図示の構成では、絶縁部２の導電部１が設けられた面側の外表面と、導電部１の外表面とが面一であるが、導電部１の外表面は、絶縁部２の導電部１が設けられた面側の外表面よりも外側に突出していてもよいし、絶縁部２の導電部１が設けられた面側の外表面に対して陥没しているものであってもよい。また、導電部１の少なくとも一部において、その断面全体が絶縁部２で覆われている部位を有していてもよい。

回路付き部材１０は、前述した導電部１と絶縁部２とを備えるものであればよく、その他の構成をさらに備えるものであってもよい。例えば、回路付き部材１０は、導電部１と絶縁部２とを有する回路層を支持する支持部（図示せず）を備えていてもよい。このような支持部を有することにより、例えば、回路付き部材１０の形状の安定性、機械的強度をより優れたものとすることができる。

支持部は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、金属材料で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、回路層（導電部１および絶縁部２）を支持する機能をより効果的に発揮することができるだけでなく、回路付き部材１０全体としての放熱性を特に優れたものとすることができ、耐熱性、信頼性を特に優れたものとすることができる。支持部を構成する金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌや、これらを含む合金等が挙げられる。

図示の構成では、回路付き部材１０は、板状をなすものである。
これにより、例えば、回路付き部材１０への電子部品の実装をより好適に行うことができる。

また、図示の構成では、回路付き部材１０は、導電部１が１層のみ設けられた単層配線基板であるが、本発明では、回路付き部材（回路基板）の厚さ方向の異なる部位に導電部１が設けられた多層配線基板であってもよい。

また、本発明に係る回路付き部材は、電子機器の筐体を構成するものであってもよい。
これにより、デッドスペースの有効利用（省スペース化）や部材の共通化、これらによるコストの低減等を図ることができ、電子機器全体としての小型化、軽量化等を図ることができる。

上述したような回路付き部材１０は、以下に詳述するような方法を用いて、好適に製造することができる。

≪回路付き部材の製造方法≫
次に、本発明の回路付き部材の製造方法について説明する。

図２は、本発明の回路付き部材の製造方法の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。

図２に示すように、本実施形態の製造方法は、打ち抜き加工された厚さが７０μｍ以上の金属膜１’を準備する金属膜準備工程（１ａ）と、絶縁性材料で構成された絶縁部２を形成するとともに、金属膜１’の一部を絶縁部２中に埋入させ、金属膜１’で構成された導電部１を形成する絶縁部形成工程（１ｂ）と、金属膜１’（導電部１）を研磨する研磨工程（１ｃ）とを有している。

＜金属膜準備工程＞
本工程で用いる金属膜１’は、打ち抜き加工が施されたものである。

打ち抜き加工を採用することにより、導電部１の形成の効率、回路付き部材１０の生産性を優れたものとすることができ、導電部１の形成、回路付き部材１０の生産に要するコストを低減することができる。また、めっき法を用いた方法に比べて、導電部の強度、耐久性を優れたものとすることができ、回路付き部材全体としての信頼性、耐久性を優れたものとすることができる。

本工程で準備する金属膜１’は、導電部１となるべき線状の部位を橋渡しするブリッジ部１１’を有するものである（図２中の（１ａ）参照）。

これにより、金属膜１’の取り扱いが容易となり、回路付き部材１０の製造時における金属膜１’の不本意な変形等を効果的に防止しつつ、所望の部位に金属膜１’を配置することができ、所望の部位に所望の形状の導電部１を容易かつ確実に形成することができる。

このようなブリッジ部１１’は、例えば、導電部１となるべき部位からなる金属膜１’を成形した後に、接合（接着、溶接等）したものであってもよいが、打ち抜き加工を採用することにより、導電部１となるべき線状の部位を橋渡しするブリッジ部１１’を好適に形成することができる。

すなわち、ブリッジ部１１’の形状（金属膜１’における部位、高さ、厚さ等を含む）は、例えば、打ち抜き加工を行う際に用いるパンチの形状を調整したり、打ち抜き加工に供される金属膜を支持する支持部材に、所定の形状の凹部を設けること等により、好適に調整することができる。

また、打ち抜き加工を採用することにより、金属膜１’の横断面において、回路付き部材１０が有すべき導電部１とは重なり合わない部位（図示の構成では、図中の上側）にブリッジ部１１’を好適に設けることができる。

これにより、後の工程（回路付き部材１０の製造過程）において、選択的にブリッジ部１１’を容易かつ確実に除去することができる。その結果、ブリッジ部１１’に対応する部位が不本意に残存することが防止された回路付き部材１０を、優れた生産性で製造することができる。

金属膜１’は、金属材料（合金等を含む）で構成されたものであればよいが、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、打ち抜き加工による加工性をより優れたものとすることができ、所望の形状に容易かつ確実に成形することができる。また、後述する研磨工程を好適に行うことができる。また、導電部１の導電性をより優れたものとすることができるとともに、金属膜１’の入手が容易であり、回路付き部材１０の生産コストの低減、安定供給の観点からも有利である。また、絶縁部２が前述したような材料で構成されたものである場合に、導電部１と絶縁部２との密着性をより優れたものとすることができ、回路付き部材１０の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

本工程で準備する金属膜１’の厚さ（ブリッジ部１１’が設けられていない部位での厚さ）が、７０μｍ以上である。

これにより、金属膜１’の取り扱いが容易であり、回路付き部材１０の製造時における金属膜１’の不本意な変形等を効果的に防止することができる。また、めっき法により形成された導電部を有する回路付き部材（回路基板）に比べて、金属膜１’を用いて形成される導電部１において、層内剥離等を問題を生じにくく、安定した通電特性が得られる。また、導電部１の厚さを十分に大きいものとすることができるため、十分に大きな電流を通電することができ、回路付き部材１０を、いわゆる大電流基板に好適に適用することができる。

本工程で準備する金属膜１’の厚さ（ブリッジ部１１’が設けられていない部位での厚さ）が、７０μｍ以上であればよいが、７０μｍ以上２２００μｍ以下であるのがより好ましく、８０μｍ以上１１００μｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

ブリッジ部１１’の厚さは、１０μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上３００μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、前述したようなブリッジ部１１’としての機能をより効果的に発揮することができるとともに、研磨による除去をより容易に行うことができる。

なお、ブリッジ部１１’は、導電部１となるべき部位とは異なる材料で構成されたものであってもよい。

＜絶縁部形成工程＞
次に、絶縁性材料で構成された絶縁部２を形成するとともに、金属膜１’の一部を絶縁部２中に埋入させ、金属膜１’で構成された導電部１を形成する（１ｂ）。

このように、金属膜１’を絶縁部２中に埋入させて導電部１を形成することにより、導電部１と絶縁部２との密着性を優れたものとすることができ、回路付き部材１０の信頼性、耐久性を優れたものとすることができる。なお、図示の構成では、金属膜１’の厚さ方向の一部のみを絶縁部２中に埋入させているが、金属膜１’の厚さ方向の全部を絶縁部２中に埋入させてもよい。

また、このような方法を採用することにより、例えば、複雑な表面形状を有する部材に対しても、好適に導電部１を形成することができる。したがって、例えば、表面の平坦性の低い部材（例えば、電子機器の筐体の内面等）にも好適に回路を形成することができる。

絶縁部２の形成には、絶縁性材料またはその前駆体を含む組成物（絶縁部形成用組成物）を好適に用いることができる。絶縁部形成用組成物としては、硬化性樹脂を含むものを好適に用いることができ、特に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を含む組成物を用いるのが好ましい。

これにより、比較的高い絶縁性を確実に確保することができる。また、これらの材料は、一般に、安価で入手が容易であるため、回路付き部材１０の生産コストの低減、回路付き部材１０の安定供給の観点から有利である。また、これらの材料は、各種金属（特に、前述したＣｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金）との密着性に優れているため、回路付き部材１０の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。

絶縁部形成用組成物は、その他の成分（例えば、硬化剤、カップリング剤、酸化防止剤、レベリング剤等）を含むものであってもよい。

硬化剤（硬化触媒）としては、例えば、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）等の有機金属塩；ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン等のアミン系硬化剤；２−フェニル−イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤；トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、１，２−ビス−（ジフェニルホスフィノ）エタン等の有機リン化合物；フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール等のフェノール化合物；酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸や、これらの誘導体等（酸無水物等）が挙げられる。硬化剤として、これらの中のから選択される１種類を単独で用いることもできるし、これらの中から２種類以上を併用したりすることもできる。

これらの中でも、接着性に優れ、かつ比較的低温で反応し、耐熱性が優れた硬化物が得られる点で、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤が好ましい。

絶縁部形成用組成物中における硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、絶縁部形成用組成物の全固形分１００質量部に対し、例えば、０．０５質量部以上３．０質量部以下であるのが好ましい。

絶縁部形成用組成物がカップリング剤を含むものであると、例えば、絶縁部形成用組成物がエポキシ樹脂とシリカとを含むものである場合に、シリカに対するエポキシ樹脂の濡れ性を向上させることができ、絶縁部形成用組成物を用いて形成される絶縁部２の機械的強度等を特に優れたものとすることができる。

カップリング剤としては、例えば、カップリング剤として知られている各種材料を用いることができるが、具体的には、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。

カップリング剤の添加量は、特に限定されないが、シリカ：１００質量部に対して、０．０５質量部以上３質量部以下であるのが好ましく、０．１質量部以上２質量部以下であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。

絶縁部形成用組成物は、２５℃における粘度（動的粘弾性測定装置を用いた測定により求められる粘度）が、０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下であるのが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下であるのがより好ましい。

これにより、絶縁部形成用組成物の取り扱い性（取扱いのし易さ）を特に優れたものとし、回路付き部材１０の生産性を特に優れたものとすることができる。また、絶縁部２中や、導電部１（金属膜１’）と絶縁部２との界面付近等に、不本意な気泡が混入することを効果的に防止することができ、回路付き部材１０の信頼性を特に優れたものとすることができる。

本工程は、絶縁部形成用組成物を用いたインサート成形により、好適に行うことができる。この場合、成形型としては、例えば、金属膜１’を設置するための凹部や金属膜１’の設置部位を特定するためのアライメントマークが設けられたものを用いてもよい。これにより、金属膜１’の不本意な位置ずれ等を効果的に防止することができ、所望の部位に所望の形状の導電部１が設けられた回路付き部材１０を優れた効率で得ることができる。

絶縁部形成用組成物として、硬化性樹脂を含むものを用いる場合、本工程では、通常、前記硬化性樹脂の硬化反応を行う。

硬化性樹脂の硬化方法は、硬化性樹脂の種類等により異なるが、絶縁部形成用組成物が熱硬化性樹脂を含むものである場合、通常、加熱により行う。

本工程における加熱温度は、絶縁部形成用組成物の組成等により異なるが、６０℃以上２００℃以下であるのが好ましく、８０℃以上１９０℃以下であるのがより好ましい。

これにより硬化性樹脂の硬化反応をより速やかに進行させることができ、回路付き部材１０の生産性を特に優れたものとすることができる。また、硬化反応を好適に進行させることができるため、回路付き部材１０の耐熱性、機械的強度等をより確実に優れたものとすることができる。

本工程における加熱時間は、絶縁部形成用組成物の組成等により異なるが、３秒以上３時間以下であるのが好ましく、１０秒以上１時間以下であるのがより好ましい。

これにより、回路付き部材１０の生産性を十分に優れたものとしつつ、硬化反応をより好適に進行させることができ、回路付き部材１０の耐熱性、機械的強度等をより確実に優れたものとすることができる。

＜研磨工程＞
前述した絶縁部形成工程の後に、金属膜１’（導電部１）を研磨する（１ｃ）。

これにより、例えば、回路付き部材１０において不要なブリッジ部１１’を除去することができ、目的とする回路を有する回路付き部材１０を得ることができる。また、例えば、金属膜１’（導電部１）のうち、絶縁部２の導電部１が設けられた面側の外表面よりも外側に突出していている部位の少なくとも一部を研磨により除去すること等により、導電部１が設けられた面側（図中の上側）の外表面と、導電部１の外表面との高低差を好適に調整すること（特に、高低差を小さくすること）ができる。その結果、最終的に得られる回路付き部材１０の取扱いのし易さ（取扱い性）をより優れたものとすることができる。また、回路付き部材１０への電子部品の実装をより好適に行うことができる。

本工程で行う研磨としては、例えば、機械研磨、化学研磨、電解研磨、化学機械研磨（ＣＭＰ）等が挙げられる。

本工程では、金属膜１’（導電部１）だけでなく、絶縁部２を研磨してもよい。これにより、回路付き部材１０の表面形状をより好適に調整することができる。より具体的には、例えば、導電部１と絶縁部２との間での不本意な高低差が生じることをより効果的に防止することができたり、回路付き部材１０の表面の平坦性を向上させ、不本意な凹凸が発生することをより効果的に防止することができる。また、絶縁部２の厚さ、回路付き部材１０全体の厚さの調整を好適に行うことができる。

≪電子部品実装部材≫
次に、本発明の電子部品実装部材について説明する。
図３は、本発明の電子部品実装部材の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。

図３に示すように、電子部品実装部材１００は、前述したような回路付き部材１０に、電子部品５０が実装されてなるものである。

これにより、大電流の通電が可能で信頼性の高い電子部品実装部材１００を提供することができる。

電子部品５０は、導電部１の端子となるべき部位に接続されるものである。
電子部品実装部材１００は、電子部品５０としていかなる部品を備えるものであってもよいが、導電部１に前述したような大電流が通電するものである場合、電子部品５０としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、トランス等のいわゆる発熱部品が挙げられる。

なお、電子部品実装部材１００は、例えば、マイコン等のＩＣチップ、セラミックコンデンサ、チップ抵抗器等の比較的小電流が通電する電子部品５０を備えていてもよい。

回路付き部材１０への電子部品５０の実装（接続）は、例えば、ろう材を用いたろう接等により行うことができ、これにより、電子回路が形成される。

ろう材としては、例えば、半田、鉛フリー半田等を用いることができる。なお、鉛フリー半田とは、実質的に鉛を含まないか、または、鉛を含む場合でも、その含有量が極めて少ない半田（例えば、鉛の含有率が０．１質量％以下）のことを言う。

回路付き部材１０、電子部品実装部材１００の用途は、いかなるものであってもよいが、例えば、パワー半導体装置、ＬＥＤ照明、インバーター装置等の電子装置に適用されるもの等が挙げられる。

ここでインバーター装置とは、直流電力から交流電力を電気的に生成する（逆変換する機能を持つ）ものである。またパワー半導体装置とは、通常の半導体素子に比べて高耐圧化、大電流化、高速・高周波化されている特徴を有し、一般的にはパワーデバイスと呼ばれ、整流ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）、トライアック等が挙げられる。

また、回路付き部材１０、電子部品実装部材１００は、自動車に適用されるものであるのが好ましい。

自動車では、大電流を要する大電流回路が用いられることが多いが、このような用途にも、本発明では、好適に対応することができる。また、一般に、自動車は、温度変動が大きい等、使用環境が過酷であるが、本発明では、導電部の層内剥離等を生じにくく、また、導電部と絶縁部との密着性を優れたものとすることができ、安定した通電特性が得られるため、使用環境が過酷な自動車にも好適に適用することができる。

また、本発明は、ワイヤーハーネス（ケーブルハーネス）の代替にも適用することができる。ワイヤーハーネスには、高電流を通電するものが多く、本発明を適用することによる効果がより顕著に発揮される。また、ワイヤーハーネスは、各種の装置等に適用されているが、取り回しが容易ではなく、前記装置等の組み立ての作業性は、作業者の技量等に大きく依存し、前記装置等の生産性に大きな影響を与えていた。これに対し、本発明をワイヤーハーネスに適用することにより、作業者の技量による作業性の差を小さくすることができるとともに、前記装置等の生産性をより高いものとすることができる。

特に、自動車では、通常、狭空間にワイヤーハーネスが多量に用いられており、上記のような問題がより顕著に発生していたが、本発明を適用することにより、このような問題を効果的に解消することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、前述した実施形態では、回路付き部材、電子部品実装部材が平板状である場合について代表的に説明したが、本発明において、回路付き部材、電子部品実装部材は、屈曲板状（図４参照）、湾曲板状等の平板状以外の板状や、棒状、ブロック状等板状以外の形状等、いかなる形状のものであってもよい。

また、前述した実施形態では、絶縁部形成工程の後に、研磨工程を有する場合について代表的に説明したが、本発明では、研磨工程を省略してもよい。

また、前述した実施形態では、ブリッジ部の除去を研磨により行う場合について代表的に説明したが、ブリッジ部は、研磨以外の方法で除去してもよい。例えば、ブリッジ部は、切断、折取り、溶解、溶融等の方法により除去してもよい。

また、前述した実施形態では、金属膜としてブリッジ部を有するものを用いる場合について代表的に説明したが、金属膜としてブリッジ部を有さないものを用いてもよい。

１００ ：電子部品実装部材
１０ ：回路付き部材
１ ：導電部
１’ ：金属膜（金属板）
１１’ ：ブリッジ部
２ ：絶縁部
５０ ：電子部品

Claims (12)

1. 打ち抜き加工された厚さが７０μｍ以上の金属膜を準備する金属膜準備工程と、
   絶縁性材料で構成された絶縁部を形成するとともに、前記金属膜の少なくとも一部を前記絶縁部中に埋入させ、前記金属膜で構成された導電部を形成する絶縁部形成工程とを有し、
   前記絶縁部が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方の硬化物とともに、平均粒子径が２０μｍ以上５０μｍ以下である第１の無機充填剤、および、平均粒子径が３．０μｍ以上５μｍ以下である第２の無機充填剤を含む材料で構成されたものであり、
   前記絶縁部における前記第２の無機充填剤の含有率が３０質量％以上８５質量％以下であることを特徴とする回路付き部材の製造方法。
2. 前記絶縁部形成工程の後に、前記金属膜を研磨する研磨工程を有する請求項１に記載の回路付き部材の製造方法。
3. 前記絶縁部の前記導電部が設けられた面側の外表面と、前記導電部の外表面との高低差が、３０μｍ以下である請求項１または２に記載の回路付き部材の製造方法。
4. 前記絶縁部の前記導電部が設けられた面側の外表面と、前記導電部の外表面とが面一である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路付き部材の製造方法。
5. 前記金属膜は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇまたはこれらのうち少なくとも１種を含む合金で構成されたものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回路付き部材の製造方法。
6. 前記第１の無機充填剤、および、前記第２の無機充填剤は、シリカである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回路付き部材の製造方法。
7. 前記絶縁部の２５℃における体積抵抗率は、１×１０^５Ω・ｃｍ以上である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回路付き部材の製造方法。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法を用いて製造されたことを特徴とする回路付き部材。
9. 回路付き部材は、板状のものである請求項８に記載の回路付き部材。
10. 回路付き部材は、電子機器の筐体を構成するものである請求項８または９に記載の回路付き部材。
11. 前記金属膜を用いて形成された導電部の厚さが、６０μｍ以上である請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の回路付き部材。
12. 請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の回路付き部材に電子部品が実装されてなることを特徴とする電子部品実装部材。

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