JPH0318088A - 絶縁金属基板及びその製造方法 - Google Patents
絶縁金属基板及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｌ見Ｌα札匙生４
本発明は絶縁金属基板及びその製造方法に係る。
本発明はより特定的には、例えば自動車産業で使用され
るパワー用電子コンポーネントの相互接続用プリント回
路の製造に適用される。このような回路は平面又は立体
構造を有しており、「単一面（ｓｉｄｌｅ ｆａｃｅ）
」、「金属被覆孔を有する二重崩（ｄｏｕｂｌｅ ｆａ
ｃｅ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｈｏｌｅｓ）
」又は「多層」型の１以上の導体レベルを有し得る。
るパワー用電子コンポーネントの相互接続用プリント回
路の製造に適用される。このような回路は平面又は立体
構造を有しており、「単一面（ｓｉｄｌｅ ｆａｃｅ）
」、「金属被覆孔を有する二重崩（ｄｏｕｂｌｅ ｆａ
ｃｅ ｗｉｔｈ ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｈｏｌｅｓ）
」又は「多層」型の１以上の導体レベルを有し得る。
従』ｌｉ術！目先胡一
多年来、電子コンポーネントの相互接続用プリント回路
は例えば絶縁性支持体に接着された銅フィルムにより構
成される基板をエッチングすることにより製造されてい
る． 剛性基板の支持体として使用される材料の例を挙げると
、特に日本の公益部門で開発されたフェノール樹脂含浸
紙や、良好な電気的性能により専門部門で専用されてい
るエポキシ樹脂含浸グラスファイバーがある．可撓性基
板の場合、良好な耐熱性が必要なときはポリイミド、費
用が重要な選択基準となるときはポリエステルの形態の
ボリマーフィルムが支持体として使用される。
は例えば絶縁性支持体に接着された銅フィルムにより構
成される基板をエッチングすることにより製造されてい
る． 剛性基板の支持体として使用される材料の例を挙げると
、特に日本の公益部門で開発されたフェノール樹脂含浸
紙や、良好な電気的性能により専門部門で専用されてい
るエポキシ樹脂含浸グラスファイバーがある．可撓性基
板の場合、良好な耐熱性が必要なときはポリイミド、費
用が重要な選択基準となるときはポリエステルの形態の
ボリマーフィルムが支持体として使用される。
電気的に絶縁性のこれらの全支持体は熱伝導率が不良で
あり、従って、パワーコンポーネントにより発散される
熱の放散に与かることができない．温度上昇によるパワ
ーコンポーネントの破壊を避けるために種々の解決方法
が検討されているが、完全に満足できる方法は未だに提
案されていない．例えばアルミニウム翼又はフィンセク
ションを切断することにより製造される交換器型の別々
の支持体にパワーコンポーネントを配置することも知ら
れているが、その場合、これらのコンポーネントの相互
接続機能をプリント回路に組み込むことはできない． 良好な熱伝導率を有するセラミック（例えばアルミナ、
菫青石又は窒化アルミニウム）の支持体を使用すること
も知られており、この場合、所謂厚層又は多層方法が使
用される．しかしながら、これらの材料は高価であり、
脆く、ほぼｄｍ２以下の小プレートとしてしか入手でき
ないという欠点がある． より最近では、プリント回路にコンポーネントを表面搭
載する技術（ＳＭＴ）により，コンポーネントと基板と
の間のより良好な熱伝達が可能になり、絶縁金属基板（
ＩＮＳ）、即ち熱ドレーンとして機能する金ｙｔ＜例え
ばアルミニウム）基材と、相互接続回路を製造するため
に化学エッチングすることが可能な導電性フィルム（例
えば銅シート〉と、２種の金属の間に挿入される絶縁体
とから構成される材料の概念が生まれた。
あり、従って、パワーコンポーネントにより発散される
熱の放散に与かることができない．温度上昇によるパワ
ーコンポーネントの破壊を避けるために種々の解決方法
が検討されているが、完全に満足できる方法は未だに提
案されていない．例えばアルミニウム翼又はフィンセク
ションを切断することにより製造される交換器型の別々
の支持体にパワーコンポーネントを配置することも知ら
れているが、その場合、これらのコンポーネントの相互
接続機能をプリント回路に組み込むことはできない． 良好な熱伝導率を有するセラミック（例えばアルミナ、
菫青石又は窒化アルミニウム）の支持体を使用すること
も知られており、この場合、所謂厚層又は多層方法が使
用される．しかしながら、これらの材料は高価であり、
脆く、ほぼｄｍ２以下の小プレートとしてしか入手でき
ないという欠点がある． より最近では、プリント回路にコンポーネントを表面搭
載する技術（ＳＭＴ）により，コンポーネントと基板と
の間のより良好な熱伝達が可能になり、絶縁金属基板（
ＩＮＳ）、即ち熱ドレーンとして機能する金ｙｔ＜例え
ばアルミニウム）基材と、相互接続回路を製造するため
に化学エッチングすることが可能な導電性フィルム（例
えば銅シート〉と、２種の金属の間に挿入される絶縁体
とから構成される材料の概念が生まれた。
このような基板を使用する方法は例えば仏国特許第２５
６０４３７号明細書く発明の名称”ａ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｆｏｒｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎ
ｉａｔｕｒｉｚｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｏｗｅｒ
ｃｉｒｃｕｉｔｓ’）に記載されている， ＩＭＳに
伴う問題は、基材とシートとの間に良好な電気的絶縁を
得ると同時に，基材により良好な熱放散を得ることであ
る．これらの品質の前者は絶縁体の厚さを増すことによ
り得られるが、これは後者の問題の妨げとなる．従って
、本発明者らの知る処では、使用者に一般に許容される
ような性能レベルに達するためにこれらの２つの矛盾す
る要件を満たすことは困難であった． ちなみに自動車用としては、５００Ｖの印加直流電圧下
で導体と基材との間又は導体トラック相互間にｔｏ’ｓ
Ωを越える絶縁抵抗を確保することが必要である．この
特徴及びコンポーネントにより発散される熱を放散する
必要以外に、銅導体の良好な接着を確保する必要があり
、これらの全特性は老化、熱衝撃、湿潤熱ａ露又は種々
の溶剤（例えば炭化水素）浸漬のような種々の環境試験
後に維持されなければならない． 従来提案されている解決方法の１つは、絶縁体として厚
さ２５目のポリイミドフィルムを有する絶縁金属基板を
使用しているが、フィルムの両面に接着剤を塗布しなけ
ればならず、従って、絶縁体全体の厚さは約７５μｍに
達する．このような厚さはコンポーネントとアルミニウ
ム基材との間の熱伝達に対する大きな障害となる。
６０４３７号明細書く発明の名称”ａ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｆｏｒｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎ
ｉａｔｕｒｉｚｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｏｗｅｒ
ｃｉｒｃｕｉｔｓ’）に記載されている， ＩＭＳに
伴う問題は、基材とシートとの間に良好な電気的絶縁を
得ると同時に，基材により良好な熱放散を得ることであ
る．これらの品質の前者は絶縁体の厚さを増すことによ
り得られるが、これは後者の問題の妨げとなる．従って
、本発明者らの知る処では、使用者に一般に許容される
ような性能レベルに達するためにこれらの２つの矛盾す
る要件を満たすことは困難であった． ちなみに自動車用としては、５００Ｖの印加直流電圧下
で導体と基材との間又は導体トラック相互間にｔｏ’ｓ
Ωを越える絶縁抵抗を確保することが必要である．この
特徴及びコンポーネントにより発散される熱を放散する
必要以外に、銅導体の良好な接着を確保する必要があり
、これらの全特性は老化、熱衝撃、湿潤熱ａ露又は種々
の溶剤（例えば炭化水素）浸漬のような種々の環境試験
後に維持されなければならない． 従来提案されている解決方法の１つは、絶縁体として厚
さ２５目のポリイミドフィルムを有する絶縁金属基板を
使用しているが、フィルムの両面に接着剤を塗布しなけ
ればならず、従って、絶縁体全体の厚さは約７５μｍに
達する．このような厚さはコンポーネントとアルミニウ
ム基材との間の熱伝達に対する大きな障害となる。
西ドイツ特許第ＤＥ−＾−３８２６２３２号明細書に記
載されている別の方法は、「アルミニウム基材の表面全
体を 化し、電気絶縁体
として機能する酸化物を形成する段階と、酸化した基材
に熱硬化性接着剤を塗布する段階と、接着剤フィルム上
に銅シ一トを付設する段階と、複合体を加熱して接着剤
フィルムを硬化させる段階」とを含む処理に基づく． しかしながら、この特許明細書はアルミニウム基材と銅
導体との間に得られる電気絶縁性、又は基材による熱放
散について何ら示唆していない．このような状況を改善
するために本発明者らは、良好な熱伝導率、高い電気絶
縁性、アルミニウムへの直接接着及び導体フイルムの接
着に好適な粗い外側面が得られるという利点を先験的に
有する陽８ｉＩ酸化物コーティングを使用する解決方法
を研究した． 免兜悲止呟 当業者に周知のように、アルミニウムの陽極酸化は陽ｉ
酸化条件、特に使用される電解質の種類に従って高密度
アルミナ又は多孔質アルミナのいずれかを生成し得る． 高密度アルミナの場合、所謂「バリヤ」層はその形戒の
ために印加される電圧のみに依存する厚さ（１ ．４ｎ
ｍ／Ｖ）を有しており、動作電圧は必然的にこの電圧よ
りも低くなければならない．即ち、５００Ｖの電圧以下
で使用する場合は、それ以上の電圧（例えば６００Ｖ）
で酸化することが一般に好ましく、この場合、厚さ８５
０ｎｍ（０．８５Ｂ）の層が得られる．多孔質アルミナ
の場合、厚さ数＋Ｉ１１であり得る層は、アルミニウム
表面に垂直な軸を有しており且つ気孔底部に厚さ数＋ｎ
ｍの高密度バリヤ層を残して該層の大部分を貫通する多
数の非常に小さい直径の円筒形孔を含む多孔質楕造を有
する。
載されている別の方法は、「アルミニウム基材の表面全
体を 化し、電気絶縁体
として機能する酸化物を形成する段階と、酸化した基材
に熱硬化性接着剤を塗布する段階と、接着剤フィルム上
に銅シ一トを付設する段階と、複合体を加熱して接着剤
フィルムを硬化させる段階」とを含む処理に基づく． しかしながら、この特許明細書はアルミニウム基材と銅
導体との間に得られる電気絶縁性、又は基材による熱放
散について何ら示唆していない．このような状況を改善
するために本発明者らは、良好な熱伝導率、高い電気絶
縁性、アルミニウムへの直接接着及び導体フイルムの接
着に好適な粗い外側面が得られるという利点を先験的に
有する陽８ｉＩ酸化物コーティングを使用する解決方法
を研究した． 免兜悲止呟 当業者に周知のように、アルミニウムの陽極酸化は陽ｉ
酸化条件、特に使用される電解質の種類に従って高密度
アルミナ又は多孔質アルミナのいずれかを生成し得る． 高密度アルミナの場合、所謂「バリヤ」層はその形戒の
ために印加される電圧のみに依存する厚さ（１ ．４ｎ
ｍ／Ｖ）を有しており、動作電圧は必然的にこの電圧よ
りも低くなければならない．即ち、５００Ｖの電圧以下
で使用する場合は、それ以上の電圧（例えば６００Ｖ）
で酸化することが一般に好ましく、この場合、厚さ８５
０ｎｍ（０．８５Ｂ）の層が得られる．多孔質アルミナ
の場合、厚さ数＋Ｉ１１であり得る層は、アルミニウム
表面に垂直な軸を有しており且つ気孔底部に厚さ数＋ｎ
ｍの高密度バリヤ層を残して該層の大部分を貫通する多
数の非常に小さい直径の円筒形孔を含む多孔質楕造を有
する。
しかしながら、別々に検討されたこれらの層のいずれも
全要件には合致しないことが判明した．十分な絶縁抵抗
を有し得る高密度層は接着剤の良好な結合には不適当で
あり、逆に良好な接着を与える多孔質層は電気絶縁性が
極めて不十分である．従って、これらの２種類の層の利
点を組み合わせるように研究し、必要な電気絶縁、熱伝
導率及び金属フィルムとの良好な接着能を得るためにア
ルミニウムの二重陽極酸化による処理条件を検討するこ
とが問題であった。
全要件には合致しないことが判明した．十分な絶縁抵抗
を有し得る高密度層は接着剤の良好な結合には不適当で
あり、逆に良好な接着を与える多孔質層は電気絶縁性が
極めて不十分である．従って、これらの２種類の層の利
点を組み合わせるように研究し、必要な電気絶縁、熱伝
導率及び金属フィルムとの良好な接着能を得るためにア
ルミニウムの二重陽極酸化による処理条件を検討するこ
とが問題であった。
え肚へ礼吐
従って、本発明はアルミニウム基材と、該基材の面の少
なくとも１つの陽極酸化により得られるアルミナフィル
ムにより構成される絶縁体と、化学的エッチングにより
導体回路網に加工されるように楕戒された少なくとも１
つの金属フィルムとを有する絶縁金属基板に係り、該基
板は、該アルミナフィルムが５００ｎｍを越える厚さを
有するアルミニウムに対して接着性の均質な高密度ゾー
ンと、粗い外側表面を有する多孔質層とから形戒される
ことを特徴とする． 即ち、本発明の基板はこの種の層で通常使用されるより
も厚く且つ殆ど１００ｎｍを越えることのない厚さを有
する高密度ゾーンを有するという特徴を有しており、該
ゾーンは金属フイルム（例えばシート）に結合するのに
好適な非常に粗い外側面を有する多孔質層により被覆さ
れる。
なくとも１つの陽極酸化により得られるアルミナフィル
ムにより構成される絶縁体と、化学的エッチングにより
導体回路網に加工されるように楕戒された少なくとも１
つの金属フィルムとを有する絶縁金属基板に係り、該基
板は、該アルミナフィルムが５００ｎｍを越える厚さを
有するアルミニウムに対して接着性の均質な高密度ゾー
ンと、粗い外側表面を有する多孔質層とから形戒される
ことを特徴とする． 即ち、本発明の基板はこの種の層で通常使用されるより
も厚く且つ殆ど１００ｎｍを越えることのない厚さを有
する高密度ゾーンを有するという特徴を有しており、該
ゾーンは金属フイルム（例えばシート）に結合するのに
好適な非常に粗い外側面を有する多孔質層により被覆さ
れる。
好ましくは、アルミニウムに接触する高密度ゾーンは５
００〜１２００ｎｍの厚さを有するが、厚さが５００〜
１０００ｎｎ＋の範囲であるならば更に良好な結果が得
られる．厚さが５００ｎ１未満であるならば、電気絶縁
性は不十分であり、他方、厚さが１２００ｎｍを越える
と熱伝導率が不適当になる。
００〜１２００ｎｍの厚さを有するが、厚さが５００〜
１０００ｎｎ＋の範囲であるならば更に良好な結果が得
られる．厚さが５００ｎ１未満であるならば、電気絶縁
性は不十分であり、他方、厚さが１２００ｎｍを越える
と熱伝導率が不適当になる。
多孔質層は好ましくは５０００− ５００００ｎｍ （
５〜５０μｍ〉を有するが、更に良好な結果を得るため
には範囲を狭めて１５０００〜３００００（１５〜３０
μ膚〉とするとよい。
５〜５０μｍ〉を有するが、更に良好な結果を得るため
には範囲を狭めて１５０００〜３００００（１５〜３０
μ膚〉とするとよい。
該層の厚さが５μｍ未満であるならば、金属フイルムへ
の結合は不十分であり、他方、５０１ｚを越えると、接
着性の改良が低下する． 添付図面はこれらの２つの様相を示す写真である．第１
図は多孔質層で被覆したアルミニウムと接触する接着性
の均質な高密度ゾーンを示す２５０００倍の顕微鏡写真
である。従来技術の酸化物フイルムで被覆した基材を使
用した同一倍率の顕微鏡写真である第２図に比較すると
、従来技術の孔の底部の高密度ゾーンは本発明の厚さの
１０分の１以上であることが明らかである．第３図は多
孔質層の外側表面の顕著な粗さを示す３２００倍の顕微
鏡写真である．多孔質層のみで被覆したアルミニウム基
材の２５０００倍顕微鏡写真である第４図に比較すると
、第４図は非常に平坦であるが、亀裂のある外側表面を
示している． この差異から明らかなように、本発明は従来技術の多孔
質層及び高密度層の単なる並置に止まらず、完全に特殊
なコーティング、即ち強力なバリヤ層と新規プロフィル
の外側表面とを有する多孔質フィルムから構成される。
の結合は不十分であり、他方、５０１ｚを越えると、接
着性の改良が低下する． 添付図面はこれらの２つの様相を示す写真である．第１
図は多孔質層で被覆したアルミニウムと接触する接着性
の均質な高密度ゾーンを示す２５０００倍の顕微鏡写真
である。従来技術の酸化物フイルムで被覆した基材を使
用した同一倍率の顕微鏡写真である第２図に比較すると
、従来技術の孔の底部の高密度ゾーンは本発明の厚さの
１０分の１以上であることが明らかである．第３図は多
孔質層の外側表面の顕著な粗さを示す３２００倍の顕微
鏡写真である．多孔質層のみで被覆したアルミニウム基
材の２５０００倍顕微鏡写真である第４図に比較すると
、第４図は非常に平坦であるが、亀裂のある外側表面を
示している． この差異から明らかなように、本発明は従来技術の多孔
質層及び高密度層の単なる並置に止まらず、完全に特殊
なコーティング、即ち強力なバリヤ層と新規プロフィル
の外側表面とを有する多孔質フィルムから構成される。
このような構造を有する陽極アルミナフイルムは良好な
熱伝導率に加え、酸化物がアルミニウムに完全に接着性
であり、５００Ｖでの絶縁抵抗が１０５ＨΩを越え、こ
の絶縁抵抗を与える酸化物量を１０〜２５μｍの厚さに
限定することができ、外側表面が粗いことが、導体回路
網を形成することが可能な金属フィルムを接着するため
に非常に好適であるという主特徴を有する． 従ってこれらのフィルムは、例えば以下に記載する方法
のいずれかを別々又は組み合わせて使用することにより
その表面に導電性フィルムを付設することができるので
、絶縁金属基板の製造に特に適している．まず第１の方
法は例えば厚さ３５μ履の電着銅シートを接着すること
から戒り、接着剤は予めアルミナ又は銅に付着すること
ができる．この接着剤は好ましくはアクリル及びエポキ
シ樹脂により形成される群から選択され、これらの導体
とアルミナとの間の膨張率の差を適応させ、従って、エ
ッチングされた回路の熱サイクル中に導体に加えられる
相対移動に耐えることができる．第２の方法は銅の厚さ
を十分にするために、金属塩による活性化後、アルミナ
を化学的に銅被覆し、控除（即ちバネルプレーティング
）法又は半付加（即ちパターンプレーティング）法のい
ずれかにより電解再充填（ｅｌｅｅｔｒｏｌｙｔｉｃ
ｒｅｅｈａｒｇｉｎｇ）する方法であり、この場合、導
体金属の構造が熱サイクルにより生じる相対移動に耐え
るに十分な変形能に対応するようにしなければならない
．第３の方法は薄膜銅真空蒸着、又は他の任意の物理的
堆積方法の実施後、バネルプレーティング又はパターン
プレーティングのいずれかにより電解再充填する．最後
の方法は例えば銅をベースとする導電性ポリマーインク
のスクリーン印刷法である．これらの特定の層を得るた
めの基材として、ほとんどのアルミニウム合金を使用す
ることができる．もつとも、＾ｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ規格１０００系列の合金が本発明の
要件に合致する最良の酸化物特徴を与えるという理由か
ら好適である。これらの基材は場合によって最終用途に
応じた直径及び位置の孔を圃える平面構造、又は場合に
よって最終用途に関連する形態を有する孔を備える立体
構造であり得る． 好ましくは、金属フィルムは銅から或る．もっとも、抵
抗回路の製造に基板を使用する場合、コンスタンタン及
びクロムーニッケル合金により横或される群に属するも
のであってもよい。
熱伝導率に加え、酸化物がアルミニウムに完全に接着性
であり、５００Ｖでの絶縁抵抗が１０５ＨΩを越え、こ
の絶縁抵抗を与える酸化物量を１０〜２５μｍの厚さに
限定することができ、外側表面が粗いことが、導体回路
網を形成することが可能な金属フィルムを接着するため
に非常に好適であるという主特徴を有する． 従ってこれらのフィルムは、例えば以下に記載する方法
のいずれかを別々又は組み合わせて使用することにより
その表面に導電性フィルムを付設することができるので
、絶縁金属基板の製造に特に適している．まず第１の方
法は例えば厚さ３５μ履の電着銅シートを接着すること
から戒り、接着剤は予めアルミナ又は銅に付着すること
ができる．この接着剤は好ましくはアクリル及びエポキ
シ樹脂により形成される群から選択され、これらの導体
とアルミナとの間の膨張率の差を適応させ、従って、エ
ッチングされた回路の熱サイクル中に導体に加えられる
相対移動に耐えることができる．第２の方法は銅の厚さ
を十分にするために、金属塩による活性化後、アルミナ
を化学的に銅被覆し、控除（即ちバネルプレーティング
）法又は半付加（即ちパターンプレーティング）法のい
ずれかにより電解再充填（ｅｌｅｅｔｒｏｌｙｔｉｃ
ｒｅｅｈａｒｇｉｎｇ）する方法であり、この場合、導
体金属の構造が熱サイクルにより生じる相対移動に耐え
るに十分な変形能に対応するようにしなければならない
．第３の方法は薄膜銅真空蒸着、又は他の任意の物理的
堆積方法の実施後、バネルプレーティング又はパターン
プレーティングのいずれかにより電解再充填する．最後
の方法は例えば銅をベースとする導電性ポリマーインク
のスクリーン印刷法である．これらの特定の層を得るた
めの基材として、ほとんどのアルミニウム合金を使用す
ることができる．もつとも、＾ｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ規格１０００系列の合金が本発明の
要件に合致する最良の酸化物特徴を与えるという理由か
ら好適である。これらの基材は場合によって最終用途に
応じた直径及び位置の孔を圃える平面構造、又は場合に
よって最終用途に関連する形態を有する孔を備える立体
構造であり得る． 好ましくは、金属フィルムは銅から或る．もっとも、抵
抗回路の製造に基板を使用する場合、コンスタンタン及
びクロムーニッケル合金により横或される群に属するも
のであってもよい。
本発明は該基板の製造方法にも係る。
この方法は、アルミニウム基材の面の少なくとも１つを
多孔質陽極酸化浴、次いでバリヤ陽極酸化浴で処理する
ことを特徴とする．即ち、該方法は多孔質陽極酸化から
出発する二重陽極酸化段階を含み、その後、多孔質層の
下に高密度ゾーンを成長させる。
多孔質陽極酸化浴、次いでバリヤ陽極酸化浴で処理する
ことを特徴とする．即ち、該方法は多孔質陽極酸化から
出発する二重陽極酸化段階を含み、その後、多孔質層の
下に高密度ゾーンを成長させる。
まずアルミニウム基材を脱脂し、その後、例えばスルホ
クロム酸水溶液で酸洗いし、注意深く濯ぐ．次に硫酸、
スルホサリチル酸、クロム酸、リン酸及びこれらの酸の
少なくとも２種の組み合わせにより楕戒される群に属す
る電解質により得られる多孔質型の陽極酸化を実施する
。電解質の好適具体例は，アルミニウムの自己着色酸化
に一般に使用され，非常に良好な結合能を有する孔を与
えるスルホサリチル酸である。
クロム酸水溶液で酸洗いし、注意深く濯ぐ．次に硫酸、
スルホサリチル酸、クロム酸、リン酸及びこれらの酸の
少なくとも２種の組み合わせにより楕戒される群に属す
る電解質により得られる多孔質型の陽極酸化を実施する
。電解質の好適具体例は，アルミニウムの自己着色酸化
に一般に使用され，非常に良好な結合能を有する孔を与
えるスルホサリチル酸である。
最後に、こうして多孔質フィルムで被覆した基材を、酒
石酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、クロム酸カリ
ウム、硝酸アンモニウム及び該塩の少なくとも２種の組
み合わせにより構成される塩の群の水溶液に属する電解
質浴を使用することにより更に陽ｉ酸化し、その間に高
密度ゾーンを成長させる．これらの二重陽極酸化層を沸
騰水に５〜ｌＯ分間浸漬させることにより封止してもよ
い。
石酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、クロム酸カリ
ウム、硝酸アンモニウム及び該塩の少なくとも２種の組
み合わせにより構成される塩の群の水溶液に属する電解
質浴を使用することにより更に陽ｉ酸化し、その間に高
密度ゾーンを成長させる．これらの二重陽極酸化層を沸
騰水に５〜ｌＯ分間浸漬させることにより封止してもよ
い。
接着の場合、導電性フィルムを陽極アルミナに被覆する
には、種々の接着剤（好ましくは一般に銅シートに非常
に好適なアクリル又はエポキシ樹脂群から選択される）
を使用する．もつとも、導電層を物理的薄膜堆積法によ
り作戒する場合、電解再充填後には例えば厚さ３５μｍ
に達し得るので、電解再充填前には厚さ約１パの第１の
コーティングを堆積することが一般に好ましい． 本発明は単一面の相互接続回路用基板の製造に限定され
ず、所謂「金属被覆孔を有する二重面」型の回路の基板
の製造にも適用される．この場合、主製造工程は例えば
、アルミニウムプレートに孔を形戒する段階と、プレー
トの両面及び孔の内側を二重陽極酸化する段階と、金属
塩による活性化を伴う化学的方法又は物理的方法により
アルミナの外側表面全体に銅被覆する段階と、バネルプ
レーティング又はパターンブレーテイングにより電解再
充填する段階とを含む． 熱放散の観点から見ると利点が少ない該方法の変形例は
、２つの銅シートの間にエポキシガラス絶縁体を有する
従来構造の金属被覆孔を有する二重面型の回路を予めエ
ッチングし、これを適当に陽極酸化したアルミニウムに
接着することから成る．この原理を応用すると、多層導
電回路の絶縁金属基板を製造することができる． 本発明は更に、立体構造を有する絶縁金属基板の製造に
も適用できる．まずアルミニウムシ一トを曲げ加工、ス
タンビング加工、加圧成形又は他の機械加工により或形
し、その後、上述と同一の製造工程（即ち二重陽極酸化
及び銅被覆）を実施する． 本発明はコンスタンタン又はクロム一ニッケル合金の薄
い金属シートの化学的エッチングにより得られる抵抗回
路網の製造にも適用することができる． 以下、実施例により本発明を説明する。
には、種々の接着剤（好ましくは一般に銅シートに非常
に好適なアクリル又はエポキシ樹脂群から選択される）
を使用する．もつとも、導電層を物理的薄膜堆積法によ
り作戒する場合、電解再充填後には例えば厚さ３５μｍ
に達し得るので、電解再充填前には厚さ約１パの第１の
コーティングを堆積することが一般に好ましい． 本発明は単一面の相互接続回路用基板の製造に限定され
ず、所謂「金属被覆孔を有する二重面」型の回路の基板
の製造にも適用される．この場合、主製造工程は例えば
、アルミニウムプレートに孔を形戒する段階と、プレー
トの両面及び孔の内側を二重陽極酸化する段階と、金属
塩による活性化を伴う化学的方法又は物理的方法により
アルミナの外側表面全体に銅被覆する段階と、バネルプ
レーティング又はパターンブレーテイングにより電解再
充填する段階とを含む． 熱放散の観点から見ると利点が少ない該方法の変形例は
、２つの銅シートの間にエポキシガラス絶縁体を有する
従来構造の金属被覆孔を有する二重面型の回路を予めエ
ッチングし、これを適当に陽極酸化したアルミニウムに
接着することから成る．この原理を応用すると、多層導
電回路の絶縁金属基板を製造することができる． 本発明は更に、立体構造を有する絶縁金属基板の製造に
も適用できる．まずアルミニウムシ一トを曲げ加工、ス
タンビング加工、加圧成形又は他の機械加工により或形
し、その後、上述と同一の製造工程（即ち二重陽極酸化
及び銅被覆）を実施する． 本発明はコンスタンタン又はクロム一ニッケル合金の薄
い金属シートの化学的エッチングにより得られる抵抗回
路網の製造にも適用することができる． 以下、実施例により本発明を説明する。
及毘肚Ｌ
１０５０及び１１９９型のアルミニウム合金のシートを
ＤＩＶＥＲＳＥＹ Ｄ ７０８の商品名で市販されてい
るアルカリ溶液により１５１７＃！の割合で６５℃の温
度で予め脱脂した。次にシートを濯ぎ、約１５０ｇ／ｉ
’のＨ２ＳＯ，及び５０ｇ／ｊ！のＣｒＯ３を含有する
スルホクロム酸溶液ににより酸洗いした後、注意深く濯
いだ。次に、２八／ｄ一／面の直流電流を約４０分間流
しながら、２０℃で１０ｈ＃のスルホサリチル酸を含有
する浴でシートに自己着色型の陽極酸化を施し、平均厚
さ２５μ肩の多孔質酸化物コーティングを成長させた。
ＤＩＶＥＲＳＥＹ Ｄ ７０８の商品名で市販されてい
るアルカリ溶液により１５１７＃！の割合で６５℃の温
度で予め脱脂した。次にシートを濯ぎ、約１５０ｇ／ｉ
’のＨ２ＳＯ，及び５０ｇ／ｊ！のＣｒＯ３を含有する
スルホクロム酸溶液ににより酸洗いした後、注意深く濯
いだ。次に、２八／ｄ一／面の直流電流を約４０分間流
しながら、２０℃で１０ｈ＃のスルホサリチル酸を含有
する浴でシートに自己着色型の陽極酸化を施し、平均厚
さ２５μ肩の多孔質酸化物コーティングを成長させた。
水洗後、７０ｇ／１のホウ酸１ｔ，ＢＯ．及びアンモニ
アを含有する溶液でシートに第２の陽ｆ！酸化を施し、
３５００Ωに近い化学的抵抗を得た。直流電流の平均電
圧は２００ｖであり、電流消費量は１８０ｃｂ／ｄＩＩ
ｌ”であった．得られた高密度酸化物層は平均ｂ＋ｚで
あった。
アを含有する溶液でシートに第２の陽ｆ！酸化を施し、
３５００Ωに近い化学的抵抗を得た。直流電流の平均電
圧は２００ｖであり、電流消費量は１８０ｃｂ／ｄＩＩ
ｌ”であった．得られた高密度酸化物層は平均ｂ＋ｚで
あった。
濯ぎ及び乾燥後、こうして得られた基板をｓｏｏｖで１
分間絶縁抵抗測定した。次に、基板の絶縁体を厚さ２５
μｍのアクリル接着剤シートでプレコートし、厚さ３５
μｍの電着銅層で被覆した。次に全体を６．７ＭＰａで
１８０゜Ｃで１時間加圧し、剥離強さを試験した。下表
は試験結果を示すものであり、上記条件下でスルホサリ
チル酸溶媒中で単一陽極酸化を施した基板に実施した絶
縁抵抗測定の結果と、上記と同一条件下で製造した金属
フイルムと組み合わせ後に実施した剥離強さ測定値も示
す．上記表から明らかなように、二重陽極酸化は接着品
質を改良しながら絶縁抵抗を少なくとも５０倍にする． 実１具烈』エ １．５＾／ｄ１／面の直流電流を６０分間流しながら１
８℃で１８０ｇ／１の硫酸を含有する浴で最初の陽極酸
化を実施した以外は実施例１と同一条件で１０５０型の
アルミニウムシ一トを二重陽極酸化し、平均厚さ２５μ
ｍの多孔質酸化物層を戒長させた．こうして得られた基
板で次の絶縁抵抗を測定した処、次の結果を得た。
分間絶縁抵抗測定した。次に、基板の絶縁体を厚さ２５
μｍのアクリル接着剤シートでプレコートし、厚さ３５
μｍの電着銅層で被覆した。次に全体を６．７ＭＰａで
１８０゜Ｃで１時間加圧し、剥離強さを試験した。下表
は試験結果を示すものであり、上記条件下でスルホサリ
チル酸溶媒中で単一陽極酸化を施した基板に実施した絶
縁抵抗測定の結果と、上記と同一条件下で製造した金属
フイルムと組み合わせ後に実施した剥離強さ測定値も示
す．上記表から明らかなように、二重陽極酸化は接着品
質を改良しながら絶縁抵抗を少なくとも５０倍にする． 実１具烈』エ １．５＾／ｄ１／面の直流電流を６０分間流しながら１
８℃で１８０ｇ／１の硫酸を含有する浴で最初の陽極酸
化を実施した以外は実施例１と同一条件で１０５０型の
アルミニウムシ一トを二重陽極酸化し、平均厚さ２５μ
ｍの多孔質酸化物層を戒長させた．こうして得られた基
板で次の絶縁抵抗を測定した処、次の結果を得た。
絶縁抵抗（１０５ＭΩ〉 Ｒ平均 １，６２Ｒ最小
１．１ Ｒ最大 ２．７ 剥離強さ（Ｎ／ｍｍ） ２．７抵抗値はス
ルホサリチル酸浴を使用した場合よりもやや劣るが、い
ずれにせよ単一陽極酸化により得られる値よりは良好で
ある。
１．１ Ｒ最大 ２．７ 剥離強さ（Ｎ／ｍｍ） ２．７抵抗値はス
ルホサリチル酸浴を使用した場合よりもやや劣るが、い
ずれにせよ単一陽極酸化により得られる値よりは良好で
ある。
第１図は本発明の多孔質層で被覆したアルミニウムと接
触する接着性の均質な高密度ゾーンを示す金属組織の２
５０００倍顕微鏡写真、第２図は従来技術の酸化物フィ
ルムで被覆した基材を使用した金属組織の２５０００倍
顕微鏡写真、第３図は多孔質層の外側粗表面を示す金属
組織の３２００倍顕微鏡写真、第４図は多孔質層のみで
被覆したアルミニウム基材の金属組織の２５０００倍顕
微鏡写真である。
触する接着性の均質な高密度ゾーンを示す金属組織の２
５０００倍顕微鏡写真、第２図は従来技術の酸化物フィ
ルムで被覆した基材を使用した金属組織の２５０００倍
顕微鏡写真、第３図は多孔質層の外側粗表面を示す金属
組織の３２００倍顕微鏡写真、第４図は多孔質層のみで
被覆したアルミニウム基材の金属組織の２５０００倍顕
微鏡写真である。
Claims (20)
- （１）アルミニウム基材と、該基材の面の少なくとも１
つの陽極酸化により得られるアルミナフィルムから構成
される絶縁体と、化学的エッチングにより導体回路網に
加工されるように構成された少なくとも１つの金属フィ
ルムとを有する絶縁金属基板であって、該アルミナフィ
ルムが５００ｎｍを越える厚さを有するアルミニウムに
対して接着性の均質な高密度ゾーンと、粗い外側表面を
有する多孔質層とから形成されることを特徴とする絶縁
金属基板。 - （２）高密度ゾーンが５００〜１０００ｎｍの厚さを有
することを特徴とする請求項１に記載の基板。 - （３）多孔質層が５〜５０μｍの厚さを有することを特
徴とする請求項１に記載の基板。 - （４）多孔質層が１５〜３０μｍの厚さを有することを
特徴とする請求項３に記載の基板。 - （５）フィルムが接着剤により多孔質アルミナ層から分
離されていることを特徴とする請求項１に記載の基板。 - （６）接着剤がエッチングされた回路に加えられる熱サ
イクルにより生じる導体の相対移動に耐え得ることを特
徴とする請求項５に記載の基板。 - （７）接着剤がアクリル及びエポキシ樹脂から成る群か
ら選択されることを特徴とする請求項５に記載の基板。 - （８）アルミニウムがＡｌｕｍｉｎｉｕｍＡｓｓｏｃｉ
ａｔｉｏｎ規格の１０００系列から選択されることを特
徴とする請求項１に記載の基板。 - （９）アルミニウム基材が平面構造を有することを特徴
とする請求項１に記載の基板。 - （１０）アルミニウム基材が最終使用に応じた直径及び
位置の孔を有することを特徴とする請求項９に記載の基
板。 - （１１）アルミニウム基材が立体構造を有することを特
徴とする請求項１に記載の基板。 - （１２）アルミニウム基材が最終使用に関連する形態を
有する孔を有することを特徴とする請求項１１に記載の
基板。 - （１３）金属フィルムが銅から成ることを特徴とする請
求項１に記載の基板。 - （１４）金属フィルムがコンスタンタン及びクロム−ニ
ッケル合金により構成される群に属することを特徴とす
る請求項１に記載の基板。 - （１５）アルミニウム基材の面の少なくとも１つを多孔
質陽極酸化浴中、次いでバリヤ陽極酸化浴中で処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の製造方法。 - （１６）多孔質陽極酸化浴が硫酸、スルホサリチル酸、
クロム酸、リン酸及び該酸の少なくとも２種の組み合わ
せの酸の群に属する電解質により形成されることを特徴
とする請求項１５に記載の方法。 - （１７）多孔質陽極酸化浴がスルホサリチル酸により形
成されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。 - （１８）陽極酸化浴が酒石酸アンモニウム、ホウ酸アン
モニウム、クロム酸カリウム、クエン酸アンモニウム及
び該塩の少なくとも２種の組み合わせにより構成される
水溶液中の塩の群に属する電解質により形成されること
を特徴とする請求項１５に記載の方法。 - （１９）陽極酸化浴がホウ酸アンモニウムにより形成さ
れることを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - （２０）金属フィルムが物理的真空蒸着とそれに続く電
解再充填により得られることを特徴とする請求項１５に
記載の方法。
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|---|---|---|---|
| FR8906136A FR2646311B1 (fr) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | Substrats metalliques isoles et procede de fabrication desdits substrats |
| FR8906136 | 1989-04-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318088A true JPH0318088A (ja) | 1991-01-25 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2107301A Pending JPH0318088A (ja) | 1989-04-24 | 1990-04-23 | 絶縁金属基板及びその製造方法 |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US5112668A (ja) |
| EP (1) | EP0395544B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0318088A (ja) |
| CA (1) | CA2015118A1 (ja) |
| DE (1) | DE69026131T2 (ja) |
| FR (1) | FR2646311B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005146323A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Fujitsu Ltd | 金属成形品の表面処理方法 |
| JP2009526130A (ja) * | 2006-02-10 | 2009-07-16 | オプレント エレクトロニクス インターナショナル ピーティーイー エルティーディー | 陽極酸化アルミニウム、誘電体および方法 |
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| IL127256A (en) | 1998-11-25 | 2002-09-12 | Micro Components Ltd | A device for packaging electronic components, a process for its manufacture and a pin device used in the process |
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| NL293033A (ja) * | 1962-05-21 | |||
| NL6412706A (ja) * | 1964-11-02 | 1966-05-03 | ||
| DE3626232A1 (de) * | 1986-08-02 | 1988-03-10 | Akyuerek Susanne | Verfahren zur herstellung einer leiterplatte |
| GB2206451A (en) * | 1987-04-09 | 1989-01-05 | Reginald John Glass | Substrates for circuit panels |
-
1989
- 1989-04-24 FR FR8906136A patent/FR2646311B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-09 US US07/506,108 patent/US5112668A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-23 EP EP90420202A patent/EP0395544B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-23 JP JP2107301A patent/JPH0318088A/ja active Pending
- 1990-04-23 CA CA002015118A patent/CA2015118A1/fr not_active Abandoned
- 1990-04-23 DE DE69026131T patent/DE69026131T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69026131T2 (de) | 1996-08-14 |
| FR2646311B1 (fr) | 1994-04-08 |
| EP0395544B1 (fr) | 1996-03-27 |
| US5112668A (en) | 1992-05-12 |
| DE69026131D1 (de) | 1996-05-02 |
| EP0395544A1 (fr) | 1990-10-31 |
| CA2015118A1 (fr) | 1990-10-24 |
| FR2646311A1 (fr) | 1990-10-26 |
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