TW202330256A - 金屬構件 - Google Patents

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大久保賢
小鍛冶快允
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日商納美仕有限公司
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Abstract

本發明之目的係提供一種新穎的金屬構件。根據本發明，提供一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，藉由使用X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，對該表面進行鹼金屬溶出測試前後的色差ΔE*ab為15以下。

Description

金屬構件
本發明係關於一種金屬構件。
將介電質與導體壓製時係於高溫加壓，故若導體的耐熱性不足，則在導體表面發生劣化，無法得到與介電質之密著性。又，基板製造步驟中，焊接（soldering）部分會形成高溫，故會有因焊接使導體表面剝離之情況。此外，汽車用電子零件等有在高溫下使用之情況，而需要長期的耐熱密著性。像這樣，導體需要耐熱性的情況下，用於導體之金屬零件被施加各種表面處理。
例如，日本特開2021-147701號公報揭示一種在導體表面形成覆膜作為耐熱處理層的技術，該覆膜由鉻、鉬、鋅、鎳之四元金屬氧化物及其化合物形成，以在即使高溫之壓製加工等給予熱負荷時，仍能抑制氣泡（blister）產生。國際公開WO2019/093494號揭示藉由在銅氧化物上形成金屬層，得到低粗度、高密著性及高耐熱性的技術。又，日本特開2004-259937號公報中，使內層電路之金屬箔面接觸包含貴金屬離子及銅離子的酸性處理液以作為對內層導體之表面處理，藉此可提升導體的耐熱性。國際公開WO2017/138338號揭示在導體的表面形成適量的耦合層，可有效地提升導體的耐熱性。
然而近年來，期望降低傳輸損失，要求電特性優異之介電質。作為電特性優異之介電質，有熱塑性樹脂。熱塑性樹脂之情況下，雖然電特性優異，但需要在高溫下壓製。例如與PTFE積層之情況下，係於300℃以上的高溫壓製。又，作為節能技術之SiC等裝置的開發正加速進行，該等裝置被要求在200℃以上的高溫下亦可作動，且介電質與導體之密著亦能承受如此之高溫的耐熱性。
本發明提供一種新穎的金屬構件。
本發明之一實施態樣係一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，藉由使用X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，或0.05以上且0.8以下，且滿足以下任一點：
［1］對該表面進行鹼金屬溶出測試前後的色差ΔE*ab為15以下。 ［2］表面具有第二金屬層，使用XPS之表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下或63 Area%以下。在此，該第二金屬可為鎳。
本發明之其他實施態樣係一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，藉由使用飛行時間式二次離子質譜分析法（TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry）對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到該第一金屬的氫氧化物及SiO x，且該SiO x的峰值係大於該第一金屬的氫氧化物的峰值。藉由使用TOF-SIMS對該表面的元素分析，另偵測到矽及鹼金屬，且該矽的峰值係可大於該鹼金屬的峰值。藉由使用X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）對該表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值可為0.04以上且0.8以下或0.05以上且0.8以下。
本發明之又一實施態樣係一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，表面具有第二金屬層，藉由使用TOF-SIMS對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到SiO x，使用X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）之該表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下或63Area%以下。該第二金屬可為鎳。鹼金屬從該表面的溶出量可為0.2 ppm以下。
本發明之再一實施態樣係一種方法，係使用金屬材料以製造金屬構件的方法，包含：第一步驟，以耦合劑處理該金屬材料；及第二步驟，以水玻璃處理該金屬材料。可在該第二步驟之前、該第二步驟之後或該第二步驟之前後進行該第一步驟。
本發明之又一實施態樣係一種方法，係使用金屬材料以製造金屬構件的方法，包含第三步驟，第三步驟係以含有耦合劑之水玻璃處理該金屬材料。可包含第四步驟，該第四步驟係以耦合劑處理該金屬材料。可在該第四步驟之前、該第四步驟之後或該第四步驟之前後進行該第三步驟。該耦合劑可為選自由3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氰酸基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷所組成之群組的一種以上。在該第一步驟及該第二步驟之前，可包含第五步驟及／或第六步驟，該第五步驟係將該金屬材料進行氧化處理，該第六步驟係將該金屬材料進行鍍敷處理。在該第三步驟及該第四步驟之前，可包含第五步驟及／或第六步驟，該第五步驟係將該金屬材料進行氧化處理，該第六步驟係將該金屬材料進行鍍敷處理。
與相關文獻之交互參照：本申請案係基於2022年1月21日申請之日本特許出願2022-008216主張優先權，藉由引用該基礎申請案而包含於本說明書。
以下關於本發明的較佳實施形態，使用附加圖式詳細地說明，但本發明不限定於此。又，根據本說明書的記載，發明所屬技術領域中具有通常知識者係明瞭本發明的目的、特徵、優點及其構思，發明所屬技術領域中具有通常知識者可容易地根據本說明書的記載重現本發明。
以下記載之發明的實施形態及具體實施例等，係表示本發明的較佳實施態樣，用於例示及說明，不用以限定本發明。發明所屬技術領域中具有通常知識者係明瞭，在本說明書所揭示之本發明的意圖及範圍內，可基於本說明書的記載進行各種變更及修飾。
金屬構件：以下詳細地敘述本說明書揭示之金屬構件的特性。又，具有以下記載之特性的金屬構件的表面，係指相同表面。
本說明書揭示之金屬構件係表面的一部分或全部被金屬覆蓋。金屬材料係只要表面有金屬存在即可，金屬表面往內側的部分可為金屬以外者，亦可為內側之部分亦為金屬且金屬材料整體由金屬形成。金屬構件的表面與內側之部分可為相同金屬或不同金屬。金屬材料內部與表面的金屬為由相同金屬形成的情況下，整體可為相同金屬作為金屬塊。金屬材料內部與表面的金屬為由不同物質形成的情況下，表面的金屬之厚度為超過1 nm，亦可為10 nm以上，或可為100 nm以上。
藉由使用飛行時間式二次離子質譜分析法（TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry）對金屬構件的表面之元素分析，較佳偵測到與表面的金屬為同種之金屬的氫氧化物（本說明書中稱為金屬氫氧化物）及SiO x。藉由SiO x存在，將金屬接著於樹脂之耐熱性及耐水性提升。推測此係因SiO x作為對熱及水之保護膜來發揮作用。金屬氫氧化物及SiO x亦可藉由將金屬表面以X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）進行元素分析來偵測及分析。一般而言，TOF-SIMS中，位於由表面起1 nm以內之分子為分析對象，XPS中，位於由表面起數nm至數十nm以內（例如，2 nm以內或10 nm以內，或者20 nm以內）之分子為分析對象。在此限制下，分析條件不特別限定，係發明所屬技術領域中具有通常知識者可適當地決定。
使用TOF-SIMS之元素分析所紀錄之圖譜中，SiO x的峰值較佳係大於金屬氫氧化物的峰值。藉此，SiO x具有保護膜的效果，將金屬接著於樹脂之耐熱性及耐水性提升，傳輸損失減小。推測係金屬氫氧化物與SiO x藉由脫水縮合而更強力地鍵結，若金屬氫氧化物比SiO x多，則未與SiO x鍵結之金屬氫氧化物於表面殘留較多，將金屬接著於樹脂時接著力減弱，或者在SiO x與金屬構件表面之間產生微小的空間，作為導體使用時傳送損失會惡化，但不拘泥於上述理論。
藉由使用TOF-SIMS之元素分析，較佳係進一步偵測到矽及鹼金屬，且矽的峰值係大於前述鹼金屬的峰值。藉此，將金屬構件作為導體使用的情況下，傳輸損失減小。
金屬構件表面的矽附著量較佳為30 μg/dm 2以上，更佳為35 μg/dm 2以上。若矽附著量少則不形成SiO x，或有形成但形成量少，無法得到作為保護膜之效果。在此，為了測定矽附著量，係將金屬構件表面的存在有矽之部分或金屬構件整體以酸性溶液溶解，藉由高頻感應耦合電漿發射光譜分析（ICP發射光譜）測定矽的質量，由密度算出體積。之後，將所得之體積與質量除以形成有矽之金屬構件的面積，可算出平均厚度及每單位面積的附著量。矽的總質量係亦可將具有矽層之金屬本身溶解，僅偵測形成矽層之矽的量來測定質量。
又，金屬構件表面上包含SiO x層之側的鹼金屬離子的溶出量較佳為0.2 ppm以下，更佳為0.18 ppm以下，又較佳為0.10 ppm以下。在此，鹼金屬的溶出量係藉由ICP發射光譜測定溶出液中的鈉離子、鉀離子及鋰離子等的質量，並得到作為其總量。具體而言，金屬構件為金屬箔等薄片的情況下，可將切斷成40 mm×18 mm大小之金屬構件作為測試片，僅將處理面浸泡於純水20 mL，於121℃、濕度85%、2大氣壓處理60小時，將所得之溶液進行ICP發射光譜來測定鹼金屬的質量，藉此得到鹼金屬離子的溶出量。又，鹼金屬離子來自製作SiO x層之藥劑的情況下，推測係存在於SiO x層，故推測溶出量與含量具有高關聯性。
若SiO 2越多則損耗正切（loss tangent）越小，另一方面，鹼金屬的電容率高，故以傳輸損失的觀點而言，鹼金屬應越少越好。又，鹼金屬可能腐蝕金屬構件，故含量越少越好。但不拘泥於上述理論。
又，X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）中，金屬的種類及包含金屬之化合物（單體、氧化物、氫氧化物等）有特有的波形，故由波形之波峰分離各金屬之波峰及各化合物之波峰，藉此可測定各金屬及各化合物的量及組分。例如，銅的情況下，藉由Cu2p3之波形分離，鎳的情況下，藉由Ni2p之波形分離，可求出各個金屬及包含金屬之化合物的量及組分。
又，使用XPS對金屬構件之表面的元素分析中偵測之氮及矽之組分，較佳為氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上，更佳為0.05以上，又較佳為0.24以上，又更佳為0.33以上，再較佳為0.39以上，又，較佳為0.80以下，更佳為0.54以下。若氮與矽的原子數比（N/Si）之值小於0.04，則未對SiO x層形成適量的耦合劑層，故接著性會降低，鹼金屬之去除不足因而使傳輸損失惡化。若氮與矽的原子數比（N/Si）之值大於0.80，則未形成SiO x層，或者SiO x層不足，耐熱性及耐濕性變差。但不拘泥於上述理論。
此外，將金屬構件以高溫、高濕、長時間之條件處理前與處理後，測定表面的L*、a*、b*，算出處理前後的色差ΔE*ab時，ΔE*ab較佳為15以下、14以下、13以下、12以下或11以下。ΔE*ab為數次測試結果之平均值的情況下，其標準差較佳為4以下，更佳為2以下，又較佳為1.95以下。此外，處理條件可舉例如在純水中於121℃、濕度85%、2大氣壓進行60小時之處理。SiO x未結合於表面的情況下，推測係在高溫高濕處理時表面被氧化，使色差變大。
ΔE *ab=[(ΔL *) 2+(Δa *) 2+(Δb *) 2] 1/2
本說明書揭示之金屬構件可於表面具有包含第二金屬或由第二金屬形成之層（本說明書中稱為第二金屬層或第二之金屬層）。第二金屬只要是與金屬構件的金屬不同則不特別限定，較佳為選自由錫、銀、鋅、鋁、鈦、鉍、鉻、鐵、鈷、鎳、鈀、金及鉑組成之群組中至少一種之金屬或者其合金。特別是金屬構件為銅的情況下，為了具有耐熱性，較佳包含耐熱性比銅高之金屬，例如鎳、鈀、金及鉑或者其合金。例如，鎳及鎳合金的情況下，可舉例如純鎳、鎳銅合金、鎳鉻合金、鎳鈷合金、鎳鋅合金、鎳錳合金、鎳鉛合金、鎳磷合金等。
第二金屬層於垂直方向的平均厚度不特別限定，較佳為10 nm以上，更佳為15 nm以上，又較佳為20 nm以上。並且，較佳為100 nm以下，更佳為70 nm以下，又較佳為50 nm以下。
或者，第二金屬層的金屬量，以單位面積之金屬重量表示時，較佳為0.5 mg/cm 2以上，更佳為1.0 mg/cm 2以上，又較佳為1.8 mg/cm 2以上。另，較佳為100 mg/cm 2以下，更佳為80 mg/cm 2以下，又較佳為50 mg/cm 2以下，又更佳為10 mg/cm 2以下，再較佳為5 mg/cm 2以下。
第二金屬層於垂直方向的平均厚度係可以將形成第二金屬層之金屬以酸性溶液溶解，藉由ICP分析測定金屬量，將其測定量除以第二金屬層之面積來算出。或者，亦可藉由將具有第二金屬層之金屬構件本身溶解，僅偵測並測定形成第二金屬層之金屬的量來算出。
本說明書揭示之金屬構件具有第二金屬層的情況下，使用XPS之表面的元素分析中，相對於將圖譜進行波形分離所得到的來自第二金屬的波峰面積之總和（例如，來自金屬氫氧化物、金屬氧化物及金屬單體的波峰面積之總和），第二金屬的氫氧化物的波峰面積之面積百分率較佳為70Area%以下，更佳為67.8Area%以下，又較佳為65.0Area%以下，又更佳為63.0Area%以下，再較佳為62.1Area%以下，又，較佳為大於0Area%，更佳為20Area%以上，又較佳為56.4Area%以上，又更佳為57.2Area%以上。相對於來自第二金屬的波峰面積之總和，第二金屬的氧化物的波峰面積之面積百分率較佳為25Area%以下，更佳為23.7Area%以下，又較佳為22.8Area%以下。
作為以上之金屬構件的特性，特別是具有以下任一個組合為佳。任一個組合中，金屬構件表面上SiO x與金屬氫氧化物以適切的量結合於表面均為最重要的要素，金屬氫氧化物越少越好，更進一步地，表面的鹼金屬越少越好。
［1］藉由使用TOF-SIMS之元素分析，偵測到金屬的氫氧化物及SiO x，且SiO x的峰值係大於金屬的氫氧化物的峰值。
［2］藉由使用TOF-SIMS之元素分析，偵測到金屬的氫氧化物及SiO x，且SiO x的峰值係大於金屬的氫氧化物的峰值，進而在表面偵測到矽及鹼金屬，且矽的峰值係大於前述鹼金屬的峰值。
［3］藉由使用TOF-SIMS之元素分析，偵測到金屬的氫氧化物及SiO x，且藉由使用XPS之表面的元素分析，偵測到氮及矽，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，或0.05以上且0.8以下。
［4］具有第二金屬層，藉由使用TOF-SIMS之元素分析，偵測到SiO x，使用XPS之表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下或63Area%以下。
［5］具有第二金屬層，藉由使用TOF-SIMS之元素分析，偵測到SiO x，使用XPS之表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下，鹼金屬從表面的溶出量為0.2 ppm以下。
［6］藉由使用XPS之表面的元素分析，偵測到氮及矽，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，或0.05以上且0.8以下，且對表面進行鹼金屬溶出測試前後的色差ΔE*ab為15以下。
［7］藉由使用XPS之表面的元素分析，偵測到氮及矽，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，或0.05以上且0.8以下，且使用XPS之表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下或63Area%以下。
金屬構件的包含SiO x層之側的表面的算數平均粗度（Ra）不特別限定，較佳為0.01 μm以上，更佳為0.03 μm以上，又，較佳為5.00 μm以下，更佳為3 μm以下，又較佳為0.12 μm以下。又，算數平均粗度（Ra）係表示基準長度l中，以下式表示之輪廓曲線（y=Z(x)）中Z(x)（即峰高及谷深）之絕對值的平均值。 式1：
金屬構件的包含SiO x層之側的表面的最大高度粗度（Rz）不特別限定，較佳為0.1 μm以上，更佳為0.28μm以上，又，較佳為20.00 μm以下，更佳為10.00 μm以下，又較佳為0.83 μm以下。此外，最大高度粗度（Rz）係表示基準長度l中，輪廓曲線（y=Z(x)）的凸部之高度Zp之最大值與凹部之深度Zv之最大值的和。
又，Ra及Rz係可根據JIS B 0601:2001（基於國際標準ISO4287-1997）規定之方法算出。
金屬材料的製造方法：以下敘述上述金屬構件的製造方法之實施形態。
（1）金屬材料 準備金屬構件的材料，即表面的一部分或全部被金屬覆蓋之金屬材料。金屬材料係只要表面有金屬存在即可，金屬表面往內側的部分（即金屬材料內部）可為金屬以外者，內側之部分亦為金屬且金屬材料整體由金屬形成亦可。金屬材料內部與表面的金屬為由不同物質形成的情況下，表面的金屬之厚度為超過1 nm，亦可為10 nm以上，或可為100 nm以上。表面的金屬可藉由鍍敷處理來形成。金屬的種類不特別限定，例如可為銅、鎳、鋅、鋁、鐵、鎂等金屬，亦可為銅合金、鎳合金、鋅合金、鋁合金、鐵合金、鎂合金等合金，亦可為二元合金、三元合金、四元合金等。金屬表面與金屬材料內部的金屬之種類可為相同或不同。
（2）氧化處理 首先，藉由將金屬材料表面進行氧化處理，在金屬材料表面形成金屬氧化物層。藉由此氧化處理，金屬材料表面被粗化，使金屬構件接著於樹脂時對樹脂之接著性增大。
此氧化步驟之前可進行軟蝕刻或蝕刻等粗化處理。又，在氧化處理前亦可進行脫脂處理、藉由將自然氧化膜去除以使表面均一化之酸洗、在酸洗後防止酸被帶入氧化步驟的鹼處理。鹼處理的方法不特別限定，較佳可用0.1～10 g/L之鹼性水溶液，更佳可用1～2 g/L之鹼性水溶液，鹼性水溶液例如氫氧化鈉水溶液，於30～50 ℃處理0.5～2分鐘程度即可。
氧化處理方法不特別限定，可用氧化劑形成，亦可藉由加熱處理或陽極氧化來形成。
氧化劑不特別限定，例如可使用亞氯酸鈉、次氯酸鈉、氯酸鉀、過氯酸鉀等水溶液。氧化劑中可添加各種添加劑（例如磷酸三鈉十二水合物這樣的磷酸鹽）或表面活性分子。表面活性分子可舉例如紫質、紫質大環、擴張紫質、縮環紫質、紫質直鏈聚合物、紫質夾心配位錯合物、紫質陣列、矽烷、四有機基-矽烷、胺基乙基-胺基丙基-三甲氧基矽烷、(3-胺基丙基)三甲氧基矽烷、(1-[3-(三甲氧基矽基)丙基]尿素)（l-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]urea）、(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷、(3-環氧丙基氧丙基)三甲氧基矽烷、(3-氯丙基)三甲氧基矽烷、(3-環氧丙基氧丙基)三甲氧基矽烷、二甲基二氯矽烷、3-(三甲氧基矽基)丙基甲基丙烯酸酯、乙基三乙醯氧基矽烷、三乙氧基(異丁基)矽烷、三乙氧基(辛基)矽烷、參(2-甲氧基乙氧基)(乙烯基)矽烷、氯三甲基矽烷、甲基三氯矽烷、四氯化矽、四乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、氯三乙氧基矽烷、乙烯基-三甲氧基矽烷、胺、糖等。
氧化劑中可添加各種添加劑（例如磷酸三鈉十二水合物這樣的磷酸鹽）或表面活性分子來調整銅氧化物之析出。表面活性分子可舉例如紫質、紫質大環、擴張紫質、縮環紫質、紫質直鏈聚合物、紫質夾心配位錯合物、紫質陣列、矽烷、四有機基-矽烷、胺基乙基-胺基丙基-三甲氧基矽烷、(3-胺基丙基)三甲氧基矽烷、(1-[3-(三甲氧基矽基)丙基]尿素)、(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷、(3-環氧丙基氧丙基)三甲氧基矽烷、(3-氯丙基)三甲氧基矽烷、(3-環氧丙基氧丙基)三甲氧基矽烷、二甲基二氯矽烷、3-(三甲氧基矽基)丙基甲基丙烯酸酯、乙基三乙醯氧基矽烷、三乙氧基(異丁基)矽烷、三乙氧基(辛基)矽烷、參(2-甲氧基乙氧基)(乙烯基)矽烷、氯三甲基矽烷、甲基三氯矽烷、四氯化矽、四乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、氯三乙氧基矽烷、乙烯基-三甲氧基矽烷、胺、糖等。
氧化反應條件不特別限定，氧化用藥液的液溫較佳為40～95 ℃，更佳為45～80 ℃。反應時間較佳為0.5～30分，更佳為1～10分。
對於金屬氧化物層，可使用溶解劑調整經氧化之金屬材料表面的凸部。此溶解步驟使用之溶解劑不特別限定，較佳為螯合劑，特別是生物分解性螯合劑，可舉例如乙二胺四乙酸、二羥乙基甘胺酸、L-麩胺酸二乙酸四鈉、乙二胺-N,N’-二琥珀酸、3-羥基-2,2’-亞胺基二琥珀酸鈉、甲基甘胺酸二乙酸三鈉、天門冬胺酸二乙酸四鈉、N-(2-羥基乙基)亞胺基二乙酸二鈉、葡萄糖酸鈉等。溶解用藥液的pH值不特別限定，較佳為鹼性，更佳為pH8～10.5，又較佳為pH9.0～10.5，又更佳為pH9.8～10.2。
此金屬氧化物層的表面可用還原劑進行還原處理，在此情況下，包含金屬氧化物之層的表面可形成氧化亞銅。此還原步驟使用之還原劑可舉例如二甲基胺硼烷（DMAB）、乙硼烷、硼氫化鈉、聯氨等。
使用銅作為金屬，形成印刷佈線基板或半導體封裝基板的電路時，純銅的電阻率為1.7×10 -8（Ωm），相較於此，氧化銅的電阻率為1～10（Ωm），氧化亞銅的電阻率為1×10 6～1×10 7（Ωm），故包含銅氧化物之層的導電性低，即使轉移至樹脂基材的包含銅氧化物之層的量多，仍不易產生因集膚效應導致之傳輸損失。
（3）第二金屬層形成處理 第二金屬層係例如可藉由在金屬材料表面或金屬氧化物層表面進行鍍敷處理，作為鍍敷皮膜而形成。鍍敷的方法不特別限定，可舉例如電鍍、無電解鍍、化成處理、濺鍍等真空蒸鍍等，較佳為形成均一的薄鍍敷皮膜，故以電鍍為佳。
電鍍中，使金屬氧化物層的氧化物的一部分還原時亦需要電荷，因此，為了使其厚度形成於較佳範圍，較佳係給予15 C/dm 2以上至90 C/dm 2以下之電荷。
又，電流密度較佳為5 A/dm 2以下。若電流密度太高，則會有鍍敷集中於凸部等，難以形成均一的鍍敷。此外，使金屬氧化物層的氧化物的一部分還原之期間，與披覆鍍敷之期間，兩期間之間可改變電流強度。
例如，鎳鍍中，其建浴組成較佳包含例如硫酸鎳（100 g/L～350 g/L）、氨基磺酸鎳（100 g/L～600 g/L）、氯化鎳（0 g/L～300 g/L）及該等之混合物，亦可包含檸檬酸鈉（0 g/L～100 g/L）或硼酸（0 g/L～60 g/L）作為添加劑。
此外，該等鍍敷處理條件係可依照所披覆之金屬或所需厚度來容易地調整。
（4）水玻璃處理 金屬構件的製造方法包含在金屬材料形成SiO x之步驟。形成SiO x之方法不特別限定，在以液體處理的情況下，較佳為水玻璃處理。藉由此處理，包含於金屬材料之氫氧化物的氫氧基與水玻璃鍵結，增強與樹脂結合時之耐酸性。
水玻璃處理前，可任意地進行脫脂處理、藉由將自然氧化膜去除以使表面均一化之酸洗、在酸洗後防止酸被帶入後續步驟的鹼處理、軟蝕刻或蝕刻、氧化處理等粗化處理等之處理。
用於處理金屬材料之水玻璃為鹼金屬矽酸鹽的水溶液。鹼金屬矽酸鹽係以M 2O‧nSiO 2（式中，M為鈉、鋰、鉀中的任一個）表示，但水玻璃中，M 2O與SiO 2係以各種比例混合存在。用於處理金屬材料之水玻璃不特別限定，以n為2～4為佳。
水玻璃處理的具體方法不特別限定，可將水玻璃以輥或棒塗器（bar coater）塗佈於金屬表面，亦可藉由噴霧器噴霧至金屬表面，或者亦可將金屬材料浸漬於水玻璃。水玻璃中的M 2O‧nSiO 2濃度不特別限定，可為0.1%~20%，亦可為0.5%~10%，也可為2%~5%。反應條件不特別限定，處理溫度較佳為10℃～95℃，更佳為20℃～85℃。處理金屬表面的情況下，由於使其與氫氧化物反應，故處理溫度較佳為50℃以上。處理時間較佳為1秒～10分鐘。水玻璃處理可進行數次。
將金屬材料進行水玻璃處理後進行乾燥。處理後之乾燥可用空氣吹除水分，亦可進行加溫。加溫的情況下，較佳為30℃～250℃，為了形成SiO x層，更佳為50以上。加溫時間較佳為10秒～60分鐘。
用於處理金屬材料之水玻璃中可溶解耦合劑（以下將此混合溶液稱為混合劑）。耦合劑的濃度不特別限定，以重量百分比計較佳為0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%以上，又較佳為20%、15%或10%以下。
（5）耦合劑處理 耦合劑係具有兩個以上不同的官能基，藉由該官能基與金屬表面的氫氧基脫水縮合，或與有機材料產生化學鍵結等，使具有不同官能基之物質彼此結合。
用以處理金屬材料之耦合劑不特別限定，較佳為矽烷耦合劑，其中又以具有2或3個水解性基為佳，水解性基較佳為甲氧基或乙氧基。具體而言，可使用3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氰酸基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
耦合劑處理的具體方法不特別限定，可將耦合劑以輥或棒塗器塗佈於金屬表面，亦可藉由噴霧器噴霧至金屬表面，或者亦可將金屬材料浸漬於耦合劑。用於耦合劑之溶液的溶劑可為水、有機溶劑或其混合溶劑。耦合劑的濃度不特別限定，以重量百分比計較佳為0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%以上，又較佳為20%、15%或10%以下。
又，可使耦合劑溶解在用於處理金屬材料之水玻璃中（以下將此溶液稱為混合劑）。耦合劑的濃度不特別限定，以重量百分比計較佳為0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%以上，又較佳為20%、15%或10%以下。
將金屬材料以耦合劑之溶液處理後進行乾燥。用以乾燥之溫度及時間，只要能使溶劑完全蒸發則不特別限定，較佳為於70℃乾燥1分鐘以上，更佳為於100℃乾燥1分鐘以上，又較佳為於110℃乾燥1分鐘以上。
此耦合處理係對金屬構件提供如上述之使用XPS對金屬構件之表面的元素分析中偵測出的氮化合物。氮化合物可舉例如含有胺基、巰基、異氰脲酸酯（isocyanurate）基、脲基、異氰酸基等之耦合劑或矽氧樹脂（silicone）。
（6）金屬構件的具體製造方法 使用金屬材料製造金屬構件的方法包含第一步驟及第二步驟，第一步驟係以耦合劑處理金屬材料，第二步驟係以水玻璃處理金屬材料。若兩個步驟分別進行至少一次則第一步驟及第二步驟的順序不特別限定，例如可為以下的任一種。
（A）第一步驟後進行第二步驟。（B）第二步驟後進行第一步驟。（C）第一步驟後進行第二步驟，再進行第一步驟。各步驟中，各個處理可連續進行數次。
又，如實施例所示，若第二步驟後進行第一步驟，則對與樹脂結合時之耐濕性的增強效果高，傳輸損失的減低效果亦高。推測此係因鹼金屬之去除係有效地進行，但不拘泥於此理論。此外，於第一步驟形成之SiO x相較於金屬構件，與耦合劑之反應基的反應性較佳，故可使用各種耦合劑，容易發揮藉由耦合劑之接著力提升效果。又，若第二步驟前進行第一步驟，則對與樹脂結合之耐熱性的增強效果高。推測係因金屬氫氧化物與耦合劑反應，有效地減少金屬氫氧化物，並且耦合劑與水玻璃進行脫水縮合而形成穩固的鍵結，但亦不拘泥於上述理論。並且，若在第二步驟的前後進行第一步驟，則對耐濕性及耐熱性兩者產生增強效果，進而亦有效地降低傳輸損失。
使用混合劑的情況下，可用一個處理同時進行耦合劑處理及水玻璃處理（以下稱為混合劑處理）。惟，混合劑處理前及／或處理後可進行一次以上的耦合劑處理。
在第一步驟前，可對金屬材料進行上述氧化處理及／或第二金屬層形成處理。
金屬構件的利用方法：本發明之金屬構件係在將金屬接著於樹脂時，適合作為需要高耐熱性、耐濕性及對樹脂之接著性的構件來使用。例如，若使用銅作為金屬，則適用於印刷基板的銅佈線、銅柱、導線架，該等包含在銅表面積層樹脂基材之積層體，或者可適用於鋰離子電池的正極集電體或負極集電體。
實施例： （1）金屬構件之製造 為了製造金屬構件，於本實施例中，除了測試片5以外係使用銅箔作為金屬材料。測試片5使用鋁箔。關於金屬材料之處理係整理於第1表。以下詳細地說明各處理。 第1表
測試片編號 1 2 3 4 5
氧化 氧化劑 氫氧化鉀 g/L 21 21 21 － －
亞氯酸鈉 g/L 227.5 227.5 227.5 － －
3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷 g/L 0.5 0.5 0.5 － －
處理條件 溫度 ℃ 50 50 50 － －
時間 秒 60 60 60 － －
金屬層 電鍍液 硫酸鎳 g/L 240 240 參照說明書正文 240 －
硼酸 g/L 30 30 30 －
處理條件 溫度 ℃ 45 45 20 45 －
時間 秒 60 60 45 350 －
電流密度 A/dm 2 0.5 0.5 0.5 0.5 －
耦合 耦合劑 KBE－903 vol% － 3 3 3 3
處理條件 溫度 ℃ － 23 23 23 23
時間 分鐘 － 1 1 1 1
燒製條件 溫度 ℃ － 130 130 130 130
時間 分鐘 － 1 1 1 1
水玻璃 處理溶液 水玻璃 (鹽的種類) g/L 41(鈉) 41(鈉) 41(鈉) 41(鈉) 41(鈉)
KBE－903 vol% － － － － －
處理條件 溫度 ℃ 80 80 80 80 80
時間 分鐘 1 1 1 1 1
乾燥條件 溫度 ℃ 100 100 100 100 100
時間 分鐘 1 1 1 1 1
耦合 耦合劑 KBE－903 vol% 3 3 3 3 3
處理條件 溫度 ℃ 23 23 23 23 23
時間 分鐘 1 1 1 1 1
燒製條件 溫度 ℃ 130 130 130 130 130
時間 分鐘 1 1 1 1 1
測試片編號 6 7 8 9 10 11
氧化 氧化劑 氫氧化鉀 g/L 21 21 21 21 － 21
亞氯酸鈉 g/L 227.5 227.5 227.5 227.5 － 227.5
3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷 g/L 0.5 0.5 0.5 0.5 － 0.5
處理條件 溫度 ℃ 50 50 50 50 － 50
時間 秒 60 60 60 60 － 60
金屬層 電鍍液 硫酸鎳 g/L 240 240 240 240 240 240
硼酸 g/L 30 30 30 30 30 30
處理條件 溫度 ℃ 45 45 45 45 45 45
時間 秒 60 60 60 60 350 60
電流密度 A/dm 2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
耦合 耦合劑 KBE－903 vol% 3 3 － － － －
處理條件 溫度 ℃ 23 23 － － － －
時間 分鐘 1 1 － － － －
燒製條件 溫度 ℃ 130 130 － － － －
時間 分鐘 1 1 － － － －
水玻璃 處理溶液 水玻璃 (鹽的種類) g/L 41(鉀) 41(鈉) 41(鈉) － － 41(鈉)
KBE－903 vol% － 3 － － － －
處理條件 溫度 ℃ 80 80 80 － － 25
時間 分鐘 1 1 1 － － 1
乾燥條件 溫度 ℃ 100 100 100 － － R/T
時間 分鐘 1 1 1 － － 1
耦合 耦合劑 KBE－903 vol% 3 － － 3 3 3
處理條件 溫度 ℃ 23 － － 23 23 23
時間 分鐘 1 － － 1 1 1
燒製條件 溫度 ℃ 130 － － 130 130 130
時間 分鐘 1 － － 1 1 1
（1-1）金屬材料 除了測試片5以外，使用DR-WS（厚度：18 μm）（古河電工股份有限公司製）之銅箔的亮面（光澤面，與相反面比較時為平坦之面）。測試片5使用鋁箔（厚度：11 μm）（三菱鋁業製）的粗度較低之面。
（1-2）前處理 除了實施例5以外，藉由浸漬於液溫50 ℃、40 g/L之氫氧化鈉水溶液1分鐘來進行脫脂處理，去除金屬表面的髒汙。之後水洗。
接著，將經脫脂處理之金屬材料浸漬於液溫25℃、10重量%之硫酸水溶液2分鐘，藉此進行酸洗，去除金屬表面的氧化覆膜。之後水洗金屬材料。
此外，關於測試片1～3、6～9、11，將經酸洗之金屬材料在40℃浸漬於氫氧化鈉1.2 g/L之水溶液（pH10.5）1分鐘，藉此防止酸被帶入下一個步驟即氧化處理。
（1-3）氧化處理 關於測試片1～3、6～9、11，對銅箔的亮面分別使用第1表記載之氧化劑（227.5 g/L亞氯酸鈉；21.0 g/L氫氧化鉀；0.5 g/L3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷之混合溶液），於50℃進行氧化處理60秒，在銅箔的表面形成微細的凸部。之後於室溫水洗1分鐘。
（1-4）電鍍處理 氧化處理後，關於測試片1、2、6～9、11，對銅箔的亮面分別使用第1表記載之電鍍液（240 g/L硫酸鎳；30 g/L硼酸），以第1表記載之條件進行鎳電鍍，於表面形成鎳層。關於測試片4、10，不進行氧化處理，對銅箔的亮面分別使用第1表記載之電鍍液（240 g/L硫酸鎳；30 g/L硼酸），以第1表記載之條件進行鎳電鍍，於表面形成鎳層。關於測試片3，使用電鍍液（10 g/L氧化鋅；115 g/L氫氧化鈉；5 mL/L 9500A（日本表面化學股份有限公司）；0.5 mL/L 9500B（日本表面化學股份有限公司）；10 mL/L Hypersoft（日本表面化學股份有限公司）），以第1表記載之條件進行鋅電鍍，於表面形成鋅層。之後，對所有測試片於室溫水洗1分鐘後乾燥。
（1-5）耦合處理I 關於測試片2～4、6、7，於（1-4）之電鍍處理後進行耦合處理。關於測試片5，不進行氧化處理或電鍍處理等表面處理，直接使用市售的鋁箔來進行耦合處理。耦合處理係將測試片2～7之金屬箔浸漬於3vol% KBE-903（3-胺基丙基三乙氧基矽烷）（信越化學工業股份有限公司），並以第1表記載之條件進行。之後，所有測試片水洗後於130℃乾燥1分鐘。
（1-6）水玻璃處理 關於測試片2～7係在（1-5）之耦合處理後，關於測試片1、8、11則係在（1-4）之電鍍處理後，將金屬箔浸漬於41 g/L水玻璃，以第1表記載之反應條件進行水玻璃處理。惟，關於測試片11，推測係因在25℃這一不適當條件進行水玻璃處理，使得金屬氫氧化物的殘留量多，測試片與水玻璃未產生反應，或者反應不充分。作為水玻璃，於測試片6使用矽酸鉀水溶液（矽酸鉀溶液（富士軟片和光純藥工業股份有限公司），矽酸鉀48.5～52.5重量%，SiO 2/K 2O比1.8～2.2），於其他測試片使用矽酸鈉水溶液（矽酸鈉52-57重量%，SiO 2/Na 2O比2.06～2.31）。又，於測試片7使用含有3vol% KBE-903之水玻璃。之後，所有測試片水洗後於100℃乾燥1分鐘。
（1-7）耦合處理II 關於測試片1～6、11係將經（1-6）之水玻璃處理後的金屬箔，關於測試片9、10則係將經（1-4）之電鍍處理後的金屬箔，浸漬於3vol% KBE-903（3-胺基丙基三乙氧基矽烷）（信越化學工業股份有限公司），並以第1表記載之條件進行耦合處理。之後，所有測試片水洗後於130℃乾燥1分鐘。
（2）金屬構件的測試I （2-1）表面粗度（Ra及Rz）
對金屬構件的處理面，使用共軛焦掃描式電子顯微鏡OPTELICS H1200（Lasertec股份有限公司製）測定銅箔的表面形狀，藉由JIS B 0601:2001（基於國際標準ISO4287-1997）規定之方法算出Ra及Rz。測定條件：掃描寬度為100 μm、掃描類型為Area、光源為藍光、Cut-off值為1/5。接物鏡x100、目鏡x14、數位變焦x1、Z間距設為10 nm，取得3個位置之資料，3個位置之平均值作為Ra及Rz。結果如第2表所示。 第2表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
Ra μm 0.06 0.04 0.07 0.03 0.12 0.04 0.04
Rz μm 0.43 0.38 0.47 0.28 0.83 0.39 0.40
測試片編號 8 9 10 11
Ra μm 0.05 0.05 0.03 0.04
Rz μm 0.41 0.40 0.29 0.39
（2-2）金屬層的平均厚度及每單位面積的Si量 測量了藉由電鍍形成於表面之金屬即鎳層的平均厚度，以及藉由水玻璃處理及耦合處理結合於金屬表面之矽的每單位面積之量。
首先，以12%硝酸處理金屬構件來溶解金屬構件，使用ICP發射光譜裝置5100 SVDV ICP-OES（Agilent Technologies公司製），測定溶出液中的鎳及矽之質量。之後，使用鎳的密度算出鎳的體積，將所得到之質量及體積除以鎳層被溶解之金屬構件的面積，藉此算出鎳層的平均厚度。同樣地算出矽的每單位面積之質量。其結果顯示於第3表。 第3表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
金屬層 種類 鎳 鎳 鋅 鎳 鋁 鎳 鎳
鎳層厚度(nm) 35 35 － 400 － 35 35
Si量 μg/dm 2 59 62 71 50 45 58 32
測試片編號 8 9 10 11
金屬層 種類 鎳 鎳 鎳 鎳
鎳層厚度(nm) 35 35 400 35
Si量 μg/dm 2 56 27 22 42
（2-3）飛行時間式二次離子質譜分析（TOF-SIMS） 對所製作之金屬構件，使用之裝置形式為TRIFT V nano-TOF（ULVAC-PHI股份有限公司製），以第4表所示之條件偵測出金屬及金屬化合物。其代表性的結果顯示於第1圖。 第4表
條件 設定
一次離子 30 kV、Bi3++
測定模式 集束（bunching）
質量範圍 0-1850u
光柵（raster）尺寸 100 μm×100 μm
測定時間 30畫面（frame）／1視野
帶電中和 無
像素數 512×512 pixel
GCIB －
光譜 氮化合物：正光譜
SiO x：負光譜
並且，針對以下幾點，將結果整理於第5表。
［1］有無SiO x之波峰（若有則以○表示，若無則以╳表示）。 ［2］SiO x之峰值是否比金屬的氫氧化物之峰值大（若較大則以○表示，若未較大則以╳表示）。 ［3］Si之峰值是否比鹼金屬之峰值大（若較大則以○表示，若未較大則以╳表示）。 第5表
條件
［1］有SiO x之波峰
［2］SiO x之峰值比金屬的氫氧化物之峰值大
［3］Si之峰值比鹼金屬之峰值大
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
［1］ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
［2］ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
［3］ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
測試片編號 8 9 10 11
［1］ ○ ╳ ╳ ○
［2］ ○ ╳ ╳ ╳
［3］ ╳ ○ ○ ○
（2-4）XPS 對金屬構件的處理面，藉由X射線光電子能譜法（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy）進行表面的窄譜（Narrow spectrum）分析。裝置係使用Quantera SXM（ULVAC-PHI公司）。
［1］測量光譜（Survey spectrum） 首先，用以下條件偵測元素。 X射線束直徑：100 μm（25w15kV） Pass energy：280eV,　1eV step 線分析：φ100 μm×700 μm 累計次數：6次
［2］窄譜（Narrow spectrum） 對於［1］偵測到之元素，用以下條件取得窄譜，關於偵測出之成分中的氮及矽，係測定將兩成分之元素數的合計作為100atom%時的個別之比例（原子百分率），算出（氮的原子百分率）／（矽的原子百分率）之比值，藉此求出氮的原子數與矽的原子數之比值。其結果顯示於第6表。 X射線束直徑：100 μm（25w15kV） Pass energy：112eV,　0.1eV step 線分析：φ100 μm×700 μm
［3］波形分離 對於［1］偵測到之元素中的Ni2p之波峰，對Ni、NiO及Ni(OH) 2進行波形分離，算出將該等三個成分的波峰面積合計作為100Area%時的個別之波峰面積的比例（面積百分率）。該等結果顯示於第6表。關於被推測包含CuO及Cu(OH) 2之波峰的Cu2p3（940-945eV）由於波形小至雜訊的程度，故判斷為未偵測到波峰。 第6表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
窄譜 N1s atom% 19 33 35 28 31 33 25
Si2p atom% 81 67 65 72 69 67 75
N/Si － 0.24 0.50 0.54 0.39 0.45 0.49 0.33
Ni2p波形分離 Ni Area% 17.7 19.1 － 19.8 － 18.9 18.0
NiO Area% 17.3 23.7 － 22.8 － 20.1 19.9
Ni(OH) 2 Area% 65.0 57.2 － 57.4 － 61.0 62.1
合計 Area% 100.0 100.0 － 100.0 － 100.0 100.0
測試片編號 8 9 10 11
窄譜 N1s atom% 4 48 47 25
Si2p atom% 96 52 53 75
N/Si － 0.04 0.92 0.89 0.33
Ni2p波形分離 Ni Area% 11.7 17.2 17.9 11.1
NiO Area% 20.5 26.1 25.7 18.5
Ni(OH) 2 Area% 67.8 56.7 56.4 70.4
合計 Area% 100.0 100.0 100.0 100.0
（2-5）鹼金屬溶出測試 將金屬構件切割為40 mm×18 mm之大小來製作金屬片。未處理面係以遮蔽膠帶（鍍敷用遮蔽膠帶851A：3M製）遮蔽，僅於處理面實施溶出測試。將10片金屬片浸泡於純水20 mL，以121℃、濕度85%、2大氣壓之條件處理60小時，得到金屬之處理液。又，為了僅測定來自金屬表面的鹼金屬，在未經表面處理之金屬構件的單面貼有遮蔽膠帶之金屬箔浸泡於純水，對浸泡的純水同時以相同條件處理。將所得到之處理液輸入940 IC Vario Two ChS/PP及930 Compact IC Flex Oven/SeS/PP/Deg（Metrohm製）之離子層析儀，測定鈉及鉀之溶出量。如下式所示地，由測定之鈉、鉀的質量，減去由單面貼附遮蔽膠帶之未經表面處理之金屬構件的溶出液偵測到的鈉、鉀的質量，算出由金屬構件溶出之鈉、鉀的質量及該等之和。該等結果顯示於第7表。
測試片1～11的鹼金屬溶出量＝（測試片1～11的鹼金屬之質量）－（由未經表面處理之金屬構件溶出的金屬之質量） 第7表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
鹼金屬 鈉(ppm) 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.04 0.06
鉀(ppm) 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.05
合計(ppm) 0.01 0.01 0.03 0.01 0.01 0.05 0.11
測試片編號 8 9 10 11
鹼金屬 鈉(ppm) 0.19 0.04 0.02 0.01
鉀(ppm) 0.04 0.03 0.04 0.02
合計(ppm) 0.23 0.07 0.06 0.03
（2-6）溶出測試前後的顏色變化量之測定 由（2-5）之金屬片的表面的（L*、a*、b*）算出溶出測試前後的色差ΔE *ab。又，溶出測試除了使用一片金屬片來進行以外，係以與（2-5）相同條件處理，（L*、a*、b*）之測定係使用日本電色工業股份有限公司製分光色差儀NF999（照明條件：C；視野角條件：2；測定項目：L*、a*、b*），對各金屬片測定3個位置，算出所得到之值的平均值。結果記載於第8表。
式2：ΔE *ab=[(ΔL *) 2+(Δa *) 2+(Δb *) 2] 1/2第8表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
平均值 7 6 11 7 4 8 8
測試片編號 8 9 10 11
平均值 9 37 18 20
（2-7）耐熱性及耐水性 對金屬構件的處理面，積層絕緣材料之樹脂（TU-933P+），使用真空高壓壓製機進行熱壓接。
（2-7-1）熱處理後剝離強度減少率 熱壓接後去除不需要的部分以使金屬構件的寬度為10 mm，製作測試片。對於剛製作完成的測試片，以及重複了3次浸漬於溫度288℃之焊接槽10秒後由焊接槽拉起60秒之步驟的測試片，以90°剝離測試（日本工業規格（JIS）C5016）測定剝離強度（kgf/cm）。將測定值分別稱為初始剝離強度及熱處理後剝離強度。
計算（初始剝離強度－熱處理後剝離強度）相對於初始剝離強度之比例（於第9表中記載為熱處理後剝離強度減少率）。
（2-7-2）接著耐熱性 熱壓接後切割成25 mm×25 mm之大小來製作測試片。對於浸漬於溫度300℃之焊接槽5分鐘的測試片，剝離金屬構件與樹脂，觀察金屬構件的剝離面。若剝離面的50Area%以上有樹脂附著，則視為樹脂內部發生破壞而評價為○，若樹脂的附著量少於50Area%則視為在金屬構件與樹脂之界面剝離而評價為╳。
（2-7-3）耐濕性 熱壓接後去除不需要的部分以使金屬構件的寬度為10 mm，製作測試片。對於靜置於121℃、濕度85%、2大氣壓之密閉空間20小時後，浸漬於溫度288℃之焊接槽10秒之測試片，以90°剝離測試（日本工業規格（JIS）C5016）測定剝離強度（kgf/cm）。將測定值稱為濕處理後剝離強度。計算（初始剝離強度－濕處理後剝離強度）相對於初始剝離強度之比例（於第9表中記載為濕處理後剝離強度減少率）。
（2-7-4）結果 將以上之結果顯示於第9表。 第9表
測試片編號 1 2 3 4 5 6 7
初始剝離強度 kgf/cm 0.54 0.57 0.49 0.42 0.38 0.56 0.57
熱處理後剝離強度 kgf/cm 0.45 0.52 0.45 0.40 0.33 0.50 0.52
熱處理後剝離強度減少率 % 16.7 8.8 8.2 4.8 13.2 10.7 8.8
接著耐熱性* ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
濕處理後剝離強度 kgf/cm 0.54 0.54 0.48 0.4 0.37 0.52 0.50
濕處理後剝離強度減少率 % 0.0 5.6 2.1 5.0 2.7 7.7 14.0
測試片編號 1 2 3 4
初始剝離強度 kgf/cm 0.41 0.50 0.14 0.51
熱處理後剝離強度 kgf/cm 0.36 0.39 0.10 0.40
熱處理後剝離強度減少率 % 12.2 22.0 28.6 21.6
接著耐熱性* ○ ╳ ╳ ╳
濕處理後剝離強度 kgf/cm 0.34 0.41 － 0.40
濕處理後剝離強度減少率 % 20.6 22.0 － 27.5
*○：在內部的損傷；╳：在界面的損傷
（2-8）總結 測試片1-8的熱處理後剝離強度減少率為20%以下，熱處理後的金屬仍保持與樹脂接著，與樹脂接著之耐熱性優異（參照第9表）。像這樣：
［A］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到SiO x之波峰（參照第5表［1］），SiO x的峰值大於金屬的氫氧化物的峰值（參照第5表［2］）；
［B］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到SiO x之波峰（參照第5表［1］），使用XPS之表面的元素分析中，將Ni2p波形分離的情況下，鎳的氫氧化物的波峰面積相對於鎳化合物（包含鎳、鎳的氧化物、鎳的氫氧化物）的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下（參照第6表）；
［C］使用XPS之表面的元素分析中，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下（參照第6表），且鹼金屬溶出測試前後的最大色差ΔE*ab為15以下（參照第7表）；
［D］使用XPS之表面的元素分析中，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，且鎳的氫氧化物的波峰面積相對於鎳化合物（包含鎳、鎳的氧化物、鎳的氫氧化物）的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下（參照第6表）；
藉由製造滿足上述任一項之金屬構件，可製造與樹脂接著之耐熱性大的金屬構件。具體的製造方法可舉例如藉由對金屬材料表面進行水玻璃處理來製造。
特別是測試片2～7，熱處理後剝離強度減少率為15%以下，且與樹脂接著之耐熱性大。像這樣：
［E］使用XPS之表面的元素分析中，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，且鎳的氫氧化物的波峰面積相對於鎳化合物（包含鎳、鎳的氧化物、鎳的氫氧化物）的波峰面積之總和的面積百分率為63Area%以下（參照第6表）；
［F］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到SiO x之波峰（參照第5表［1］），使用XPS之表面的元素分析中，將Ni2p波形分離的情況下，鎳的氫氧化物的波峰面積相對於鎳化合物（包含鎳、鎳的氧化物、鎳的氫氧化物）的波峰面積之總和的面積百分率為63Area%以下（參照第6表）；
藉由製造滿足上述任一項之金屬構件，可製造與樹脂接著之耐熱性更大的金屬構件。
另一方面，測試片1～7的濕處理後剝離強度減少率為20%以下，耐濕性優異。像這樣：
［G］使用XPS之表面的元素分析中，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.05以上且0.8以下（參照第6表），且鹼金屬溶出測試前後的最大色差ΔE*ab為15以下（參照第7表）；
［H］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到金屬的氫氧化物、SiO x、矽、鹼金屬之波峰，SiO x的峰值大於金屬的氫氧化物的峰值，矽的峰值大於鹼金屬的峰值（參照第5表［1］、［2］、［3］）；
［I］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到金屬的氫氧化物及SiO x，藉由使用XPS之表面的元素分析，偵測到氮及矽，氮與矽的原子數比（N/Si）之值為0.05以上且0.8以下；
［J］使用TOF-SIMS之表面的元素分析中，偵測到SiO x之波峰（參照第5表［1］），使用XPS之表面的元素分析中，將Ni2p波形分離的情況下，鎳的氫氧化物的波峰面積相對於鎳化合物（包含鎳、鎳的氧化物、鎳的氫氧化物）的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下（參照第6表），鹼金屬從表面的溶出量為0.2 ppm以下（參照第7表）。
藉由製造滿足上述任一項之金屬構件，可製造與樹脂接著之耐濕性大的金屬構件。具體的製造方法可舉例如藉由對金屬材料表面進行與水玻璃處理相獨立之耦合劑處理來製造。
特別是測試片2～6，濕處理後剝離強度減少率為10%以下，且與樹脂接著之耐濕性優異。像這樣，在水玻璃處理前後進行耦合劑處理，藉此，可製造與樹脂接著之耐濕性更大的金屬構件。
（3）金屬構件的測試II （3-1）傳輸損失的測定方法
將測試片1～3、6～9、11與100 μm厚之TU-933P+積層，使用真空高壓壓製機進行熱壓接，製作長度100 mm之微帶線。電路寬度設為230 μm，特性阻抗社為50Ω。對此傳輸路徑使用網路分析儀N5227B（Keysight Technologies公司）（10MHz～67GHz）及高頻延伸器（extender）WR12（VDI公司）（55GHz～95GHz）傳輸90GHz之訊號，測定每100 mm之S 21（dB）（＝20×log(Vout/Vin)），算出每1 mm之S 21。
（3-2）結果 結果如第10表所示。 第10表
測試片編號 1 2 3 6 7
傳輸損失 dB/mm -0.073 -0.072 -0.073 -0.073 -0.074
測試片編號 8 9 11
傳輸損失 dB/mm -0.077 -0.078 -0.076
測試片1～3、6、7中，每1 mm的S 21比-0.075大，與測試片8、9、11相比，傳輸損失較少。像這樣，對金屬材料表面進行與水玻璃處理相獨立之耦合劑處理，製作滿足第5表［1］、［2］、［3］之條件的金屬構件，藉此可製作傳輸損失少的金屬構件。
產業利用性：根據本發明，可提供新穎的金屬構件。
無
［第1A圖］   顯示本發明之實施例的以TOF-SIMS對各測試片之分析結果的圖。 ［第1B圖］   顯示本發明之比較例的以TOF-SIMS對各測試片之分析結果的圖。

Claims (20)

  1. 一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，藉由使用X射線光電子能譜法對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，對該表面進行鹼金屬溶出測試前後的色差ΔE*ab為15以下。
  2. 一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，表面具有第二金屬層，藉由使用X射線光電子能譜法對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.04以上且0.8以下，使用X射線光電子能譜法之表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下。
  3. 如請求項2之金屬構件，其中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積的面積百分率為63Area%以下。
  4. 如請求項2或3之金屬構件，其中，該第二金屬為鎳。
  5. 如請求項1至4中任一項之金屬構件，其中，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.05以上且0.8以下。
  6. 一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，藉由使用飛行時間式二次離子質譜分析法對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到該第一金屬的氫氧化物及SiO x，且該SiO x的峰值係大於該第一金屬的氫氧化物的峰值。
  7. 如請求項6之金屬構件，其中，藉由使用飛行時間式二次離子質譜分析法對該表面的元素分析，偵測到矽及鹼金屬，且該矽的峰值係大於該鹼金屬的峰值。
  8. 如請求項6之金屬構件，其中，藉由使用X射線光電子能譜法對該表面的元素分析，偵測到氮及矽，該氮及矽的原子數比（N/Si）之值為0.05以上且0.8以下。
  9. 一種金屬構件，係包含第一金屬之金屬構件，表面具有第二金屬層，藉由使用飛行時間式二次離子質譜分析法對該金屬構件之表面的元素分析，偵測到SiO x，使用X射線光電子能譜法之該表面的圖譜的波形分離中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積相對於來自第二金屬的波峰面積之總和的面積百分率為70Area%以下。
  10. 如請求項9之金屬構件，其中，第二金屬的氫氧化物的波峰面積的面積百分率為63Area%以下。
  11. 如請求項9或10之金屬構件，其中，該第二金屬為鎳。
  12. 如請求項9至11中任一項之金屬構件，其中，鹼金屬從該表面的溶出量為0.2 ppm以下。
  13. 一種方法，係使用金屬材料以製造金屬構件的方法，包含： 第一步驟，以耦合劑處理該金屬材料；及 第二步驟，以水玻璃處理該金屬材料。
  14. 如請求項13之方法，其中，在該第二步驟之前、該第二步驟之後或該第二步驟之前後進行該第一步驟。
  15. 一種方法，係使用金屬材料以製造金屬構件的方法，包含第三步驟，第三步驟係以含有耦合劑之水玻璃處理該金屬材料。
  16. 如請求項15之方法，其中，包含第四步驟，該第四步驟係以耦合劑處理該金屬材料。
  17. 如請求項16之方法，其中，在該第四步驟之前、該第四步驟之後或該第四步驟之前後進行該第三步驟。
  18. 如請求項13至17中任一項之方法，其中，該耦合劑為選自由3-環氧丙基氧丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氰酸基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷所組成之群組的一種以上。
  19. 如請求項13或14之方法，其中，在該第一步驟及該第二步驟之前，包含第五步驟及／或第六步驟，該第五步驟係將該金屬材料進行氧化處理，該第六步驟係將該金屬材料進行鍍敷處理。
  20. 如請求項15至17中任一項之方法，其中，在該第三步驟及該第四步驟之前，包含第五步驟及／或第六步驟，該第五步驟係將該金屬材料進行氧化處理，該第六步驟係將該金屬材料進行鍍敷處理。
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