JPH09184076A - 窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒化アルミニウム基板と金属層との密着性が
高く，かつ容易に製造することができる，窒化アルミニ
ウムメタライズ基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 焼結した窒化アルミニウム基板に，Ｎａ
ＯＨ，りん酸等の表面処理剤を用いて表面粗化処理を行
うことにより，窒化アルミニウム基板の表面に細孔を形
成する。次いで，細孔内にアルカリ成分を付着させた状
態で，窒化アルミニウム基板の表面に，金属触媒を含む
触媒液を接触させることにより，細孔内にメッキ核を形
成する。その後，メッキ処理を行うことにより，窒化ア
ルミニウム基板の表面に金属層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，電子回路基板，ヒートシンク等
の電子部品材料として用いられる窒化アルミニウムメタ
ライズ基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】窒化アルミニウム基板は，絶縁材料であ
り，かつ，放熱性に優れている。かかる窒化アルミニウ
ム基板を用いた電子回路基板としては，例えば，図１３
に示すごとく，アルミニウム基板９１の表面に，接着剤
９２を介して，窒化アルミニウム基板９３を接着し，該
窒化アルミニウム基板９３の上には，半田９４によりＩ
Ｃチップ９５を接合したものがある。

【０００３】上記窒化アルミニウム基板９３は，絶縁材
料としての役割と，ＩＣチップ９５の作動時に発する熱
を放散させる放熱板としての役割とを担う。また，窒化
アルミニウム基板９３の表面に，Ｎｉ等の導体回路９６
をメッキ処理により形成して窒化アルミニウムメタライ
ズ基板９０とすることが考えられる。

【０００４】上記窒化アルミニウムメタライズ基板９０
の製造方法としては，従来，例えば，特公平７─２６２
０５号公報に開示された方法がある。かかる製造方法
は，図１４に示すごとく，まず，窒化アルミニウム基板
に表面粗化処理を施すことにより，窒化アルミニウム基
板９３の表面に細孔９０３を形成する（図１４
（ａ））。表面粗化処理においては，アルカリ性或いは
酸性のエッチング溶液に窒化アルミニウム基板を浸漬
し，加熱して微細な浸食細孔を形成する。その後，窒化
アルミニウム基板を水洗してエッチング溶液を除去す
る。

【０００５】次いで，窒化アルミニウム基板９３を，パ
ラジウムを含む触媒液に浸漬する（図１４（ｂ））。こ
れにより，窒化アルミニウム基板９３の表面に金属パラ
ジウム９６０が析出し，メッキ核が形成される。次い
で，窒化アルミニウム基板９３に，Ｎｉ含有メッキ液を
用いて無電解メッキを行い，上記金属パラジウム９６０
をメッキ核として，Ｎｉからなる金属層９６１を形成す
る（図１４（ｃ））。

【０００６】この際，上記表面粗化処理において形成さ
れた細孔内に金属が入り込み，いわゆるアンカー効果に
より窒化アルミニウム基板９３と金属層９６１との密着
強度が高くなる。これにより，上記窒化アルミニウムメ
タライズ基板９０が得られる。その後，金属層９６１を
エッチングして，上記導体回路９６を形成する。なお，
上記金属パラジウムによるメッキ核形成を導体回路形成
部分のみに行った場合には，上記金属層形成により，直
接に導体回路が形成される。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の窒
化アルミニウムメタライズ基板においては，窒化アルミ
ニウム基板９３と導体回路９６との密着性が不十分であ
る。そこで，図１の右側工程図に示すごとく，窒化アル
ミニウム基板に表面粗化処理を施した後に，窒化アルミ
ニウム基板の表面にＳｎを付着させるＳｎ置換処理を行
なっている。

【０００８】上記Ｓｎ置換処理は，具体的には，２〜５
ｇ／ＬのＳｎＣｌ₂ ，１〜３ｍｌ／ＬのＨＣｌに窒化ア
ルミニウム基板を室温で５分間浸漬することにより行な
う。これにより，Ｓｎが，メッキ核となるパラジウムの
付着を促進させる。そのため，密着性の高い金属層が，
窒化アルミニウム基板の表面に形成される。

【０００９】しかし，かかる従来法においては，繁雑な
Ｓｎ付着工程を必要とし，また該Ｓｎ付着工程の前後，
即ち，表面粗化処理工程の後と，触媒液浸漬工程の前と
において，窒化アルミニウム基板の表面を洗浄しなけれ
ばならず，製造工程が煩雑になる。

【００１０】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，窒化
アルミニウム基板と金属層との密着性が高く，かつ容易
に製造することができる，窒化アルミニウムメタライズ
基板の製造方法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，窒化アル
ミニウム基板の表面にメッキ処理により金属層を形成し
た，窒化アルミニウムメタライズ基板を製造する方法に
おいて，まず，焼結した窒化アルミニウム基板に，表面
処理剤を用いて表面粗化処理を行うことにより，上記窒
化アルミニウム基板の表面に細孔を形成し，次いで，上
記細孔内にアルカリ成分を付着させた状態で，上記窒化
アルミニウム基板の表面に金属触媒を含む触媒液を接触
させることにより，上記細孔内にメッキ核を形成し，そ
の後，メッキ処理を行うことにより，上記窒化アルミニ
ウム基板に金属層を形成することを特徴とする窒化アル
ミニウムメタライズ基板の製造方法である（図１の左側
工程図）。

【００１２】上記窒化アルミニウムメタライズ基板の製
造方法において最も注目すべきことは，窒化アルミニウ
ム基板の細孔内にアルカリ成分を付着させた状態で，窒
化アルミニウム基板を触媒液に接触させて，メッキ核を
形成させることである。

【００１３】細孔内のアルカリ成分は金属触媒と反応す
る。この金属触媒は酸として働くため，両者の間で中和
反応が起こると共に，金属触媒はアルカリ成分の存在に
より，細孔内部まで侵入して析出する。これにより，従
来のメッキ核と比べて細孔内部まで深く入り込んだメッ
キ核を形成する。そのため，メッキ処理において，細孔
内部に入り込んだメッキ核がメッキ起点として働き，細
孔内部にまで入り込んだメッキ膜である金属層を形成す
る。

【００１４】それ故，金属層が細孔内から抜け出にくく
なるというアンカー効果が効果的に働いて，金属層が窒
化アルミニウム基板に対して強固に結合する。従って，
本発明によれば，密着力に優れた金属層を窒化アルミニ
ウム基板の表面に形成することができる。

【００１５】また，メッキ核形成の前に，従来行ってい
たＳｎ置換処理を行う必要はない（図１の左側工程図と
右側工程図とを対比）。更に，Ｓｎ置換処理の前後に行
なっていた窒化アルミニウム基板の水による洗浄は不要
である。従って，窒化アルミニウムメタライズ基板の製
造工程を簡略化することができる。

【００１６】次に，上記窒化アルミニウムメタライズ基
板の製造方法について，詳細に説明する。まず，焼結し
た窒化アルミニウム基板の表面に，表面処理剤を用いて
表面粗化処理を行う。これにより，窒化アルミニウム基
板の表面を粗面化して，窒化アルミニウム基板の表面に
多数の細孔を形成する。

【００１７】上記表面処理剤としては，例えば，請求項
３に記載のように，ＫＯＨ，ＮａＯＨ又はＬｉＯＨから
選ばれる１種又は２種以上のアルカリを用いることが好
ましい。これにより，細孔内にアルカリ成分である表面
処理剤が付着する。そのため，アルカリ性の該表面処理
剤を付着させたまま次の触媒液接触工程を行なうことが
できる。また，表面粗化処理の後に窒化アルミニウム基
板を洗浄することなく，窒化アルミニウム基板を触媒液
に接触させる次工程を行うことができ，一層製造工程の
簡略化を図ることができる。

【００１８】また，請求項４に記載のように，上記表面
処理剤は，Ｈ₃ ＰＯ₄ ，Ｈ₂ ＳＯ₄，ＨＮＯ₃ ，ＨＣｌ
又はＨＦから選ばれる１種又は２種以上の酸であり，該
酸により上記表面粗化処理を行なった後には，上記触媒
液に接触させる前に，窒化アルミニウム基板を洗浄し，
次いで，アルカリ成分を上記窒化アルミニウム基板の細
孔内に付着させることもできる。この場合のアルカリ成
分の付着方法としては，上記ＮａＯＨ，ＫＯＨ，ＬｉＯ
Ｈ等のアルカリの溶液中に，窒化アルミニウム基板を浸
漬することにより行う。

【００１９】上記表面粗化処理は，請求項５に記載のよ
うに，４０〜８０℃の温度において行うことが好まし
い。４０℃未満の場合には，窒化アルミニウム基板に細
孔が形成されにくく，金属層のアンカー効果が低下し
て，金属層と窒化アルミニウム基板との密着性が低下す
るおそれがある。一方，８０℃を越える場合には，メッ
キ粒子が粗大化し，下地の窒化アルミニウム基板との結
合が低下するおそれがある。

【００２０】上記表面粗化処理を行うことによって，例
えば，請求項６に記載のように，窒化アルミニウム基板
の表面を，１〜１０μｍの範囲の表面粗さ（Ｒ_MAX ）と
することが好ましい。１μｍ未満の場合には，金属層の
アンカー効果が低下して，金属層と窒化アルミニウム基
板との密着性が低下するおそれがある。一方，１０μｍ
を越える場合には，オーバーエッチングにより細孔が他
の細孔と直結し，粒子の脱落を起こすおそれがある。

【００２１】次いで，上記細孔内にアルカリ成分を付着
させた状態で，上記窒化アルミニウム基板を，金属触媒
を含む触媒液に接触させる。これにより，細孔内の表面
処理剤と金属触媒とが反応して，細孔内にメッキ核が形
成される。

【００２２】上記アルカリ成分は，請求項２に記載のよ
うに，ＮａＯＨ，ＫＯＨ，若しくはＬｉＯＨ等の水酸化
物，ＬｉＢｒ等の臭化物，ＬｉＩ等のヨウ化物，フェリ
シアン化カリウム，又は過硫酸ナトリウム等から選ばれ
る１種又は２種以上であることが好ましい。これによ
り，密着力の高い金属層を形成することができる。ま
た，上記表面粗化処理において，表面処理剤としてアル
カリを用いた場合には，上記のごとく該表面処理剤をそ
のままアルカリ成分として細孔内に付着させておくこと
が好ましい。上記金属触媒は，請求項７に記載のよう
に，パラジウム，ロジウム，白金，又はルテニウムから
選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。これ
により，窒化アルミニウム基板と金属層との密着性を一
層高くすることができる。

【００２３】次に，窒化アルミニウム基板の表面に上記
金属層からなる導体回路を形成するに当たっては，例え
ば，請求項８に記載のように，上記窒化アルミニウム基
板に表面粗化処理を行った後に，窒化アルミニウム基板
の表面におけるメッキ非形成部分を，レジスト膜により
被覆し，次いで，上記触媒液を接触させ，上記メッキ処
理により金属層からなる導体回路を形成し，その後上記
レジスト膜を上記窒化アルミニウム基板の表面から除去
することにより，上記窒化アルミニウム基板の表面に金
属層からなる導体回路を形成することが好ましい（図
２，図３参照）。

【００２４】この場合には，レジスト膜の表面は表面粗
化されていないので，平滑である。そのため，レジスト
膜の表面には金属触媒が付着しない。一方，窒化アルミ
ニウム基板が露出した，導体回路形成用の表面にのみ金
属触媒が付着してメッキ核が形成される。それ故，導体
回路形成に必要な箇所にのみ金属層を形成することがで
きる。また，このため，導体回路形成用のメッキ原料の
消費量を削減できる。

【００２５】なお，上記窒化アルミニウム基板に表面粗
化処理を行う前に，窒化アルミニウム基板の表面におけ
るメッキ非形成部分をレジスト膜により被覆することも
できる（図１１，図１２参照）。

【００２６】次に，請求項９に記載のように，上記窒化
アルミニウム基板に，上記メッキ処理としての無電解メ
ッキ処理を行った後には，更に電気メッキを行うことが
好ましい。これにより，窒化アルミニウム基板の表面に
均一で膜厚の大きい金属層を形成することができる。

【００２７】次に，請求項１０に記載のように，上記窒
化アルミニウム基板にメッキ処理を行った後には，上記
窒化アルミニウム基板に対して５０〜５００℃の温度で
熱処理を行うことが好ましい。これにより，更に高い密
着力と被膜強度とを得ることができる。

【００２８】この範囲が好ましい理由は，５０℃未満で
は金属層の密着力を十分に向上させることができないた
めであり，一方，５００℃を越える場合には，金属層の
メッキ粒子が成長し粗大化するため，アンカー効果によ
る金属層の密着力が低下するからである。従って，５０
〜５００℃という適切な条件で熱処理を施すことによっ
て金属層の密着力を著しく向上させることができる。更
に，メッキ処理中に金属層内にガスが発生して，ガスが
メッキ膜内に滞留した場合であっても，金属層が破れる
ことがなく，また金属層が窒化アルミニウム基板から剥
離することを効果的に防止することができる。

【００２９】次に，上記金属層は，例えば，請求項１１
に記載のように，導体回路として形成することができ
る。この場合には，窒化アルミニウムメタライズ基板
は，電子回路基板として使用される。本発明にかかる窒
化アルミニウムメタライズ基板は上記電子回路基板の
外，パワー素子用のヒートシンク，ＩＣパッケージ，ロ
ー付部品などとして用いることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】

実施形態例１ 本発明の実施形態例に係る，電子回路基板としての窒化
アルミニウムメタライズ基板の製造方法について，図２
〜図１０を用いて説明する。本例は，窒化アルミニウム
基板の表面に無電解Ｎｉメッキ法により金属層からなる
導体回路を形成した，電子回路基板としての窒化アルミ
ニウムメタライズ基板を製造する方法である。以下，図
２，図３を用いて，その製造方法について詳細に説明す
る。

【００３１】まず，図２の脱脂処理工程６０１におい
て，厚み０．８ｍｍの焼結した窒化アルミニウム基板を
準備し，脱脂処理を行った。即ち，窒化アルミニウム基
板に，脱脂剤（５０ｇ／ＬのエースクリーンＡ−２２
０，奥野製薬製）を用いて，温度６０℃で５分間脱脂処
理を行った。次いで，窒化アルミニウム基板を水洗し
て，脱脂剤を除去した。

【００３２】次いで，図２の表面粗化処理工程６０２に
おいて，窒化アルミニウム基板２に，表面処理剤を用い
て表面粗化処理を行った。表面処理剤としては，５ｍｏ
ｌ／ＬのＮａＯＨ溶液を用いた。表面粗化処理は，窒化
アルミニウム基板を，６５℃の上記ＮａＯＨ溶液中に１
０分間浸漬することにより行った。これにより，窒化ア
ルミニウム基板２の表面が粗面化されて，窒化アルミニ
ウム基板２の表面に多数の細孔２０が形成された（図３
（ａ））。窒化アルミニウム基板２の表面粗さ
（Ｒ_MAX ）は，４μｍであった。

【００３３】次に，窒化アルミニウム基板を乾燥した。
乾燥方法としては，例えば，恒温乾燥機により１５０
℃，３０分の条件で乾燥させるか，又は窒化アルミニウ
ム基板に温風ドライヤーを吹き付けることにより乾燥さ
せる方法がある。

【００３４】次に，図２のレジスト膜印刷工程６０３に
おいて，窒化アルミニウム基板２の表面における導体回
路を形成しない導体回路非形成部分に，レジスト膜３を
スクリーン印刷機で印刷した（図３（ｂ））。レジスト
膜３としては，マスキングレジスト（ノプコマスクＴＣ
５８０，サンノプコ製）を用いた。次いで，窒化アルミ
ニウム基板を９０℃で乾燥させた。次いで，窒化アルミ
ニウム基板にレジスト膜を焼き付けた。

【００３５】次に，図２の触媒液浸漬工程６０４におい
て，細孔内にアルカリ成分である表面処理剤（ＮａＯ
Ｈ）を付着させたままで，窒化アルミニウム基板を，濃
度５０ｍＬ／Ｌ，液温３０℃のパラジウム触媒液の中
に，１分間浸漬した。パラジウム触媒液としては，ＴＰ
Ｍアクチベータ（奥野製薬製）を用いた。これにより，
金属触媒であるパラジウムが，毛細管現象により窒化ア
ルミニウム基板２の細孔２０内に浸入した。そして，パ
ラジウムが，細孔内に付着していたアルカリ成分である
表面処理剤と中和反応をおこし，メッキ核１が形成され
た（図３（ｃ））。次に，流水で窒化アルミニウム基板
を１５秒間洗浄した。

【００３６】次いで，図２の無電解メッキ処理工程６０
５において，窒化アルミニウム基板に，ニッケルの無電
解メッキ処理を行った。メッキ液温度は９０℃であっ
た。この無電解メッキ処理の際には，予め細孔１０の内
部に上記メッキ核１が形成されているため，該メッキ核
１を中心として金属メッキ膜が成長する。これにより，
窒化アルミニウム基板２の表面における導体回路形成部
分に，密着力の高い金属層である導体回路５が形成され
た（図３（ｄ））。

【００３７】次に，図２の熱処理工程６０６において，
窒化アルミニウム基板を真空中で３００℃の温度で熱処
理を行った。これにより，導体回路５において発生した
ガスを取り除いた。

【００３８】その後，図２のレジスト除去工程６０７に
おいて，窒化アルミニウム基板２からレジスト膜３を剥
離した（図３（ｅ））。これにより，図４に示すごと
く，窒化アルミニウム基板２の表面に導体回路５を有す
る窒化アルミニウムメタライズ基板７が得られた。上記
導体回路５の上には，例えば，ＩＣチップ９５が搭載さ
れる（図１３参照）。

【００３９】次に，上記導体回路５の窒化アルミニウム
基板に対する密着力を測定した。その測定方法は，図１
０に示すごとく，得られた窒化アルミニウムメタライズ
基板を，窒化アルミニウム基板２の導体回路非形成部分
において固定具８１により固定した。一方，導体回路５
の表面に，半田８２を介して，ナット８３の側面８３１
を接合した。ナット８３の穴８３０にワイヤーリング８
４を通した。

【００４０】ワイヤーリング８４をフック８５に係止し
た。そして，フック８５を上方に引き上げた。このと
き，導体回路５は，ワイヤーリング８４，ナット８３及
び半田８２を介してフック８５の上方に引き上げる力を
受けて，上方に引っ張られる。フック８５の引き上げ力
を徐々に増加していくと，一定の引き上げ力を加えたと
きに，導体回路５が窒化アルミニウム基板２から剥離す
る。このときのフックの引き上げ力を測定した。そし
て，引き上げ力が大きいほど導体回路の密着力は高くな
ることから，この引き上げ力を導体回路の窒化アルミニ
ウム基板に対する密着力とした。

【００４１】この測定方法により導体回路の密着力を測
定したところ，１０ｋｇｆ／ｍｍ²であった。また，比
較のために，前述した，図１の右側工程図に示す従来例
により，導体回路を窒化アルミニウム基板の表面に設け
てなる窒化アルミニウムメタライズ基板を製造した。こ
の導体回路の窒化アルミニウム基板に対する密着力を測
定したところ，６ｋｇｆ／ｍｍ² であった。このことか
ら，本発明にかかる窒化アルミニウムメタライズ基板の
製造方法によれば，従来よりも優れた密着力を有する導
体回路を窒化アルミニウム基板の表面に形成することが
できることがわかる。

【００４２】その理由は，次のようであると推察され
る。即ち，触媒液浸漬工程においては，図５に示すごと
く，まず窒化アルミニウム基板２の細孔２０内に付着し
た表面処理剤（ＮａＯＨ）４がアルカリである。そのた
め，アルカリである表面処理剤４と酸である金属触媒１
（パラジウム）とが中和反応し，メッキ核１が細孔２０
の内部まで侵入析出する。

【００４３】そのため，その後にメッキ処理を行うこと
により，メッキ核１をメッキ起点としてメッキ膜が成長
する。これにより，図６に示すごとく，細孔内部にまで
深く入り込んだメッキ膜である導体回路５が形成され
る。それ故，導体回路５のアンカー効果が高まり，導体
回路５が下地の窒化アルミニウム基板２に対して強固に
結合する。従って，従来に比べて手密着力の高い導体回
路５が形成されたものと考えられる。

【００４４】レジスト膜の表面は表面粗化処理を行なっ
た後に窒化アルミニウム基板の表面に被覆するため，表
面処理剤の影響を受けず，平滑である。そのため，導体
回路非形成部分を被覆するレジスト膜には，パラジウム
触媒は殆ど付着しない。それ故，導体回路形成に必要な
箇所にのみ導体回路５を形成することができる。また，
導体回路形成用のメッキ原料の無駄を防止することがで
きる。

【００４５】次に，上記窒化アルミニウムメタライズ基
板の製造方法における，表面粗化処理の条件と導体回路
の密着力との関係を，以下の実験例１〜３により評価し
た。

【００４６】（実験例１）まず，図７に示すごとく，表
面処理剤であるＮａＯＨの濃度と窒化アルミニウム基板
の表面粗さ（Ｒ_MAX ）との関係を測定した。ＮａＯＨの
濃度を０〜２０ｍｏｌ／Ｌの間で変化させた。各濃度の
ＮａＯＨ溶液により表面粗化処理を行った。表面粗化処
理は，６０℃のＮａＯＨ溶液で１０分間行った。次に，
２５０℃で１時間真空熱処理を施し，脱ガスを行った。
その後，窒化アルミニウム基板の表面粗さ（Ｒ_MAX ）を
測定した。その結果を図７に示した。同図より，ＮａＯ
Ｈの濃度が１０〜１５ｍｏｌ／Ｌの範囲内である場合
に，窒化アルミニウム基板の表面粗さは最も大きくなっ
た。

【００４７】（実験例２）次に，図８に示すごとく，表
面処理剤であるＮａＯＨの濃度と，窒化アルミニウム基
板に対する導体回路の密着力との関係を測定した。上記
実験例１において表面粗化処理をした窒化アルミニウム
基板について，上記と同様に金属層からなる導体回路を
形成し，２５０℃で熱処理を行った。その後，導体回路
の窒化アルミニウム基板に対する密着力について，上記
と同様の方法により測定した。その結果を図８に示し
た。

【００４８】同図より，ＮａＯＨの濃度が上記実験例１
と同様の範囲内（１０〜１５ｍｏｌ／Ｌ）である場合
に，導体回路の密着力は最も大きくなった。このことか
ら，窒化アルミニウム基板の表面粗さが大きいほど，導
体回路のアンカー効果が有効に働き，導体回路の密着力
が高くなることがわかる。

【００４９】（実験例３）次に，図９に示すごとく，熱
処理の温度と金属層の密着力との関係を測定した。窒化
アルミニウム基板に，１０ｍｏｌ／ｌのＮａＯＨ溶液
で，６０℃，１０分間表面粗化処理を行ない，次いで無
電解メッキ処理をした後に，真空中で５０〜８００℃の
温度で１時間窒化アルミニウム基板を加熱した。その他
の窒化アルミニウムメタライズ基板の製造条件は，上記
と同様である。

【００５０】得られた各窒化アルミニウムメタライズ基
板について，その表面に形成した導体回路の密着力を測
定した。その結果，図９に示すごとく，５０〜５００℃
の場合に導体回路の密着力が高くなった。更に，加熱温
度が２００〜４００℃の範囲内にある場合に，導体回路
の密着力が最も大きくなることがわかる。

【００５１】実施形態例２ 本例においては，表面処理剤として，酸性のりん酸（Ｈ
₃ ＰＯ₄ ）を用いている点が，実施形態例１と大きく異
なる。以下，本例の製造方法を詳細に説明する。

【００５２】まず，厚み１．５ｍｍの焼結した窒化アル
ミニウム基板を準備し，該窒化アルミニウム基板を実施
形態例１と同様に脱脂した。次いで，窒化アルミニウム
基板に酸性の表面処理剤を用いて表面粗化処理を行っ
た。表面処理剤としては濃度２００ｇ／Ｌのりん酸溶液
を用いた。表面粗化処理は，２５０〜３６０℃に加熱し
た上記りん酸溶液に，窒化アルミニウム基板を３〜１０
分間浸漬することにより行った。これにより，窒化アル
ミニウム基板の表面が粗面化されて，多数の細孔が形成
された。その表面粗さ（Ｒ_MAX ）は，２〜１０μｍであ
った。

【００５３】次いで，窒化アルミニウム基板を水洗し
て，上記表面処理剤を窒化アルミニウム基板から除去し
た。次いで，窒化アルミニウム基板を，アルカリ溶液
（５ｍｏｌ／ｌ，６０℃のＮａＯＨ）に浸漬した。これ
により，細孔内にアルカリ成分が付着した。

【００５４】次いで，窒化アルミニウム基板を乾燥させ
た。その後，実施形態例１と同様に，触媒液浸漬工程，
無電解メッキ処理，熱処理，及びレジスト除去工程を行
った。これにより，窒化アルミニウム基板の表面に導体
回路を設けてなる窒化アルミニウムメタライズ基板を得
た。

【００５５】次に，実施形態例１と同様の測定方法によ
り，導体回路の窒化アルミニウム基板に対する密着力を
測定した。その結果，導体回路の密着力は，１０ｋｇｆ
／ｍｍ² であった。本例においても，実施形態例１と同
様に密着力の高い金属層としての導体回路を形成するこ
とができる。

【００５６】実施形態例３ 本例においては，表面処理剤として硫酸と硝酸との混合
酸を用いている点が，実施形態例１と大きく異なる。以
下，本例の製造方法を詳細に説明する。

【００５７】まず，厚み０．６４ｍｍの焼結した窒化ア
ルミニウム基板を準備する。この窒化アルミニウム基板
に実施形態例１と同様に脱脂処理を行なった。次いで，
窒化アルミニウム基板に表面処理剤を用いて表面粗化処
理を行った。表面処理剤としては，濃度５０ｇ／Ｌの硫
酸と濃度５０ｇ／Ｌの硝酸とを含有する混合酸溶液を用
いた。表面粗化処理は，１５０〜１８０℃に加熱した上
記混合酸溶液に，窒化アルミニウム基板を５〜１０分間
浸漬することにより行った。これにより，窒化アルミニ
ウム基板の表面が粗面化されて，多数の細孔が形成され
た。窒化アルミニウム基板の表面粗さ（Ｒ_MAX ）は，２
〜１０μｍであった。

【００５８】次いで，窒化アルミニウム基板を水洗し
て，上記表面処理剤を窒化アルミニウム基板から除去し
た。次いで，窒化アルミニウム基板を，アルカリ溶液
（５ｍｏｌ／Ｌ，６０℃のＮａＯＨ）に浸漬した。これ
により，細孔内にアルカリ成分が付着した。次いで，窒
化アルミニウム基板を乾燥させた。

【００５９】その後，実施形態例１と同様に，触媒液浸
漬工程，無電解メッキ処理，熱処理，及びレジスト除去
工程を行った。これにより，窒化アルミニウム基板の表
面に導体回路を形成してなる窒化アルミニウムメタライ
ズ基板を得た。次に，導体回路の密着力を実施形態例１
と同様に測定した。その結果，導体回路の密着力は，８
ｋｇｆ／ｍｍ² であった。

【００６０】実施形態例４ 本例の窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方法にお
いては，銅からなる導体回路を形成する点が，実施形態
例１とは異なる。厚み０．８ｍｍの焼結した窒化アルミ
ニウム基板を用い，脱脂処理工程，表面粗化処理工程，
レジスト膜印刷工程，触媒液浸漬工程を行った。その
後，無電解メッキ処理工程において，窒化アルミニウム
基板を無電解Ｃｕメッキ液に浸漬して，銅からなる導体
回路を形成した。

【００６１】その後，レジスト膜を窒化アルミニウム基
板から除去した。これにより，窒化アルミニウム基板の
表面に導体回路を形成してなる窒化アルミニウムメタラ
イズ基板を得た。上記導体回路の密着力を，実施形態例
１と同様により測定した。その結果，導体回路の密着力
は，１０ｋｇｆ／ｍｍ² であった。

【００６２】実施形態例５ 本例の窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方法にお
いては，図１１，図１２に示すごとく，表面粗化処理を
行う前に，導体回路形成部分以外の部分にレジスト膜の
印刷を行った点が，実施形態例１と異なる。即ち，図１
１に示すごとく，脱脂処理工程６１１，レジスト膜印刷
工程６１２，表面粗化処理工程６１３，触媒液浸漬工程
６１４，無電解メッキ処理６１５，熱処理工程６１６，
レジスト除去工程６１７を，順に行なう。各工程におい
て行なわれる処理は，実施形態例１と同様である。

【００６３】本例においては，表面粗化処理を行う前
に，上記レジスト膜の印刷を行っている。そのため，図
１２に示すごとく，表面粗化処理の際に，窒化アルミニ
ウム基板２の表面だけでなく，レジスト膜３の表面も粗
面化されて，多数の細孔２０，３０がそれぞれ形成され
る。更に，その後の触媒液浸漬工程６１４，無電解メッ
キ処理６１５を行なうことにより，窒化アルミニウム基
板２の表面だけでなく，レジスト膜３の表面にも金属層
５０が形成されてしまう。

【００６４】しかし，レジスト膜３の表面を被覆する金
属層５０は，レジスト膜除去工程６１７の際にレジスト
膜３と共に除去される。そのため，得られた窒化アルミ
ニウムメタライズ基板は，結局実施形態例１と同様のも
のが得られる。本例においても，実施形態例１と同様に
優れた密着力を有する金属層を形成することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば，窒化アルミニウム基板
と金属層との密着性が高く，かつ容易に製造することが
できる，窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明と従来例との窒化アルミニウムメタライ
ズ基板の製造方法を比較説明する工程図。

【図２】実施形態例１における，窒化アルミニウムメタ
ライズ基板の製造方法を示す工程図。

【図３】実施形態例１における，窒化アルミニウムメタ
ライズ基板の製造方法を示す説明図。

【図４】実施形態例１における，窒化アルミニウムメタ
ライズ基板の平面図。

【図５】実施形態例１における，細孔内にメッキ核を形
成した窒化アルミニウム基板の断面図。

【図６】実施形態例１における，金属層の被覆状態を示
す，窒化アルミニウム基板の断面図。

【図７】実験例１における，ＮａＯＨの濃度と窒化アル
ミニウム基板の表面粗さとの関係を示す線図。

【図８】実験例２における，ＮａＯＨの濃度と導体回路
の密着力との関係を示す線図。

【図９】実験例３における，熱処理の温度と導体回路の
密着力との関係を示す線図。

【図１０】実施形態例１における，導体回路の窒化アル
ミニウム基板に対する密着力を測定する方法を示す説明
図。

【図１１】実施形態例５における，窒化アルミニウムメ
タライズ基板の製造方法を示す工程図。

【図１２】実施形態例５における，窒化アルミニウムメ
タライズ基板の製造方法を示す説明図。

【図１３】従来例における，窒化アルミニウムメタライ
ズ基板を用いた電子回路基板の断面説明図。

【図１４】従来例における，窒化アルミニウムメタライ
ズ基板の製造方法を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．メッキ核， ２．．．窒化アルミニウム基板， ２０．．．細孔， ３．．．レジスト膜， ４．．．表面処理剤， ５．．．導体回路， ７．．．窒化アルミニウムメタライズ基板，

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒化アルミニウム基板の表面にメッキ処
   理により金属層を形成した，窒化アルミニウムメタライ
   ズ基板を製造する方法において，まず，焼結した窒化ア
   ルミニウム基板に，表面処理剤を用いて表面粗化処理を
   行うことにより，上記窒化アルミニウム基板の表面に細
   孔を形成し，次いで，上記細孔内にアルカリ成分を付着
   させた状態で，上記窒化アルミニウム基板の表面に金属
   触媒を含む触媒液を接触させることにより，上記細孔内
   にメッキ核を形成し，その後，メッキ処理を行うことに
   より，上記窒化アルミニウム基板に金属層を形成するこ
   とを特徴とする窒化アルミニウムメタライズ基板の製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記アルカリ成分
   は，ＮａＯＨ，ＫＯＨ，ＬｉＯＨ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，
   フェリシアン化カリウム，又は過硫酸ナトリウムから選
   ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする窒化ア
   ルミニウムメタライズ基板の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記表面処理
   剤は，ＫＯＨ，ＮａＯＨ又はＬｉＯＨから選ばれる１種
   又は２種以上のアルカリであることを特徴とする窒化ア
   ルミニウムメタライズ基板の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において，上記表面処理
   剤は，Ｈ₃ ＰＯ₄ ，Ｈ₂ ＳＯ₄ ，ＨＮＯ₃ ，ＨＣｌ又は
   ＨＦから選ばれる１種又は２種以上の酸であり，該酸に
   より上記表面粗化処理を行なった後には，上記触媒液に
   接触させる前に，窒化アルミニウム基板を洗浄し，次い
   で，アルカリ成分を上記窒化アルミニウム基板の細孔内
   に付着させることを特徴とする窒化アルミニウムメタラ
   イズ基板の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記表面粗化処理は，４０〜８０℃の温度において行う
   ことを特徴とする窒化アルミニウムメタライズ基板の製
   造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記表面粗化処理を行うことによって，窒化アルミニウ
   ム基板の表面を，１〜１０μｍの範囲の表面粗さ（Ｒ
   _MAX ）とすることを特徴とする窒化アルミニウムメタラ
   イズ基板の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記金属触媒は，パラジウム，ロジウム，白金，又はル
   テニウムから選ばれる１種又は２種以上であることを特
   徴とする窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項において，
   上記窒化アルミニウム基板に表面粗化処理を行った後
   に，窒化アルミニウム基板の表面における金属層非形成
   部分を，レジスト膜により被覆し，上記触媒液を接触さ
   せ，上記メッキ処理により金属層からなる導体回路を形
   成し，その後上記レジスト膜を上記窒化アルミニウム基
   板の表面から除去することにより，上記窒化アルミニウ
   ム基板の表面に金属層からなる導体回路を形成すること
   を特徴とする窒化アルミニウムメタライズ基板の製造方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか一項において，
   上記窒化アルミニウム基板に，上記メッキ処理としての
   無電解メッキ処理を行った後，更に電気メッキを行うこ
   とを特徴とする窒化アルミニウムメタライズ基板の製造
   方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか一項におい
    て，上記窒化アルミニウム基板にメッキ処理を行った後
    には，上記窒化アルミニウム基板に対して５０〜５００
    ℃の温度で熱処理を行うことを特徴とする窒化アルミニ
    ウムメタライズ基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか一項におい
    て，上記金属層は，導体回路であることを特徴とする窒
    化アルミニウムメタライズ基板の製造方法。