WO2024014380A1 - 金属フィルムおよび電子部品 - Google Patents

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WO2024014380A1
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裕明 佐野
晃 井本
祐二 飯野
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京セラ株式会社
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern

Definitions

  • the disclosed embodiments relate to metal films and electronic components.
  • metal foil such as copper foil has been used for the conductor layer of a wiring board.
  • a technique has been disclosed in which a wiring board is formed by attaching copper foil to the surface of an insulating base material via an adhesive mixed with rigid particles (see, for example, Patent Document 1).
  • the metal film of the present disclosure includes a metal foil and a plurality of silica particles having an average particle size of 100 (nm) or less. Moreover, the plurality of silica particles are in contact with the surface of the metal foil.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a metal film according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the wiring board according to the embodiment.
  • metal foil such as copper foil has been used for the conductor layer of a wiring board.
  • a technique has been disclosed in which a wiring board is formed by attaching copper foil to the surface of an insulating base material via an adhesive mixed with rigid particles.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a metal film 1 according to an embodiment. Note that FIG. 1A is a cross-sectional view showing the entire metal film 1, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the surface of the metal film 1.
  • the metal film 1 includes a metal foil 10 and a plurality of silica particles 11.
  • the metal foil 10 is thin film-like (foil-like) and contains metal as a main component.
  • Metal foil 10 has a main surface 10a.
  • the main surface 10a is an example of a surface.
  • the metal foil 10 is not particularly limited, and examples include copper foils such as electrolytic copper foil and rolled copper foil, nickel foil, and composite foils made by laminating these metal foils.
  • the thickness of the metal foil 10 is not particularly limited, and is, for example, about 5 ( ⁇ m) or more and 105 ( ⁇ m) or less.
  • the surface roughness of the metal foil 10 is not particularly limited, and may be, for example, 0.5 ( ⁇ m) or less, or 0.3 ( ⁇ m) or less. Further, the surface roughness of the metal foil 10 may be 0.001 ( ⁇ m) or more.
  • the silica particles 11 are spherical and contain silica (SiO 2 ) as a main component.
  • the average particle diameter of the plurality of silica particles 11 may be 100 (nm) or less, or may be 20 (nm) or less.
  • the range of the particle size of the plurality of silica particles 11 for example, the range of D10 (10% integration) to D90 (90% integration) when measuring the particle size distribution is 5 (nm) or more and 50 (nm) or more. ) or less, or may be 10 (nm) or more and 30 (nm) or less.
  • a plurality of nano-sized silica particles 11 may be in contact with the main surface 10a of the metal foil 10, as shown in FIG. 1(b).
  • the insulating layer 12 see FIG. 2
  • the adhesive force between the metal foil 10 and the insulating layer 12 can be improved.
  • the metal film 1 according to the embodiment is composed of the metal foil 10 and the plurality of silica particles 11, so there are almost no constituent elements that volatilize during the baking process. This is because the adhesive force between the metal foil 10 and the insulating layer 12 is unlikely to be impaired even after forming the metal foil 10 (see FIG. 2).
  • the metal film 1 according to the embodiment has a structure in which a large number of nano-sized silica particles 11 are attached to the main surface 10a of the metal foil 10, the nano-sized silica particles 11 form the insulating layer 12. This is because it exhibits high adhesive strength with glass ceramics.
  • the silica particles 11 may be attached only to a part of the surface of the metal foil 10, or the silica particles 11 may be attached to the entire surface of the metal foil 10. .
  • the silica particles 11 included in the metal film 1 are nano-sized, even if the silica particles 11 diffuse toward the insulating layer 12 side of the glass ceramic, deterioration of the dielectric properties of the insulating layer 12 is reduced. be able to. Therefore, according to the embodiment, an electronic component having good high frequency characteristics can be realized. Nano-sized silica particles 11 are present at the interface between the glass-ceramic insulating layer 12 and the metal foil 10.
  • electrostatic attraction may be exerted between the metal foil 10 and the silica particles 11.
  • a strong bond can be realized between the metal foil 10 and the silica particles 11 without using a different material such as an adhesive.
  • the electrostatic attraction between the metal foil 10 and the silica particles 11 is evaluated using an electrostatic scanner.
  • the static electricity scanner can visualize the generation of static electricity between the metal foil 10 and the silica particles 11.
  • falling off of the silica particles 11 when handling the metal film 1 can be reduced, so the metal film 1 can be easily handled in the manufacturing process of electronic components.
  • the spherical silica particles 11 are in point contact with the metal foil 10, and the portions of the metal foil 10 that are not in contact with the silica particles 11 are exposed. Good too.
  • the fact that the spherical silica particles 11 are in point contact with the metal foil 10 does not mean only the length of the outline that can be interpreted as a point, as when two true spheres come into contact. Actually, although the silica particles 11 are spherical, they do not have a theoretical perfect spherical shape, but have a shape that is close to a true sphere.
  • the silica particles 11 there is a portion with a larger curvature than estimated from the average radius of the silica particles 11, and the area where such a large curvature portion contacts the metal foil 10 has a contact area. It is not a point, but a surface with a predetermined area.
  • the ratio of the area of contact between the metal foil 10 and the silica particles 11 is 1 or more and 20 or less, or 5 or more and 10 or less, when the length of the outline of the silica particles 11 is 100.
  • the dielectric constant of the silica particles 11 is about 2.0 to 2.4. Since the metal foil 10 is in contact with the silica particles 11 having a low dielectric constant, even if the glass ceramic insulating layer 12 has a higher dielectric constant than the silica particles 11, the silica particles 11 are in contact with the silica particles 11. Due to the effect of this portion, a conductive layer with high interfacial conductivity can be obtained.
  • the silica particles 11 are dispersed in a plane at the interface between the insulating layer 12 and the metal foil 10.
  • the silica particles 11 may have neck-shaped neck portions (not shown) in the portions that come into contact with the metal foil 10. That is, some silica particles 11 may have a neck portion between them and the metal foil 10 .
  • the metal film 1 can be handled more easily in the manufacturing process of electronic components.
  • the area ratio of the plurality of silica particles 11 may be 1 (%) or more and 60 (%) or less.
  • the plurality of silica particles 11 is occupied by an area of 1 ( ⁇ m 2 ).
  • the area of the silica particles 11 when viewed in plan is 3.14 ⁇ 10 ⁇ 4 ( ⁇ m 2 ).
  • the area ratio of the plurality of silica particles 11 is 1 (%)
  • all the silica particles 11 can be arranged in a dispersed state without overlapping on the main surface 10a of the metal foil 10. can.
  • the plurality of silica particles 11 are dispersed in the thickness direction of the metal foil 10 without overlapping.
  • the metal foil 10 may contain copper or nickel as a main component.
  • the metal foil 10 has copper as its main component, high interfacial conductivity and low direct current electrical resistance can be obtained as a conductive layer of the wiring board 2.
  • the metal foil 10 has nickel as its main component, a conductor with low resistance and high temperature capability can be obtained, for example, as an electrode material for a fuel cell. Furthermore, when the metal foil 10 mainly contains nickel, it is also useful as an internal electrode layer of a capacitor.
  • the silica particles 11 may be aggregates of a plurality of primary particles having an average particle size of 1 (nm) or more and 5 (nm) or less. Since the silica particles 11 are formed of fine primary particles, the silica particles 11 have higher surface energy.
  • the metal film 1 can be handled more easily in the manufacturing process of electronic components.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the wiring board 2 according to the embodiment. Note that (a) in FIG. 2 is a cross-sectional view showing the entire wiring board 2, and (b) in FIG. 2 is a cross-sectional view enlarging the interface between the metal foil 10 and the insulating layer 12 in the wiring board 2. be.
  • the wiring board 2 is an example of an electronic component.
  • the wiring board 2 according to the embodiment includes a metal film 1 and an insulating layer 12. That is, the wiring board 2 according to the embodiment includes a metal foil 10, a plurality of silica particles 11, and an insulating layer 12.
  • the insulating layer 12 has a thin plate shape and contains an insulator as a main component.
  • the material of the insulating layer 12 is not particularly limited, and examples thereof include various ceramic materials such as glass ceramics and zirconia ceramics, organic resins, and the like.
  • the metal foil 10 functions as a wiring layer.
  • the wiring layer is composed of the metal foil 10 instead of the metallized layer, it is possible to obtain the wiring board 2 including the conductive layer exhibiting high conductivity.
  • the metal foil 10 preferably contains copper as a main component.
  • the metal foil 10 and the insulating layer 12 are bonded together such that the main surface 10a of the metal foil 10 is in contact with the main surface 12a of the insulating layer 12. That is, in the embodiment, the metal foil 10 is bonded to the insulating layer 12 via the plurality of silica particles 11. Therefore, in the embodiment, as described above, the adhesive strength between the metal foil 10 and the insulating layer 12 can be improved.
  • the silica particles 11 contained in the metal film 1 are nano-sized, even if the silica particles 11 diffuse into the insulating layer 12 side of the glass ceramic, the deterioration of the dielectric properties of the insulating layer 12 is reduced. can do. Therefore, according to the embodiment, it is possible to realize the wiring board 2 having good high frequency characteristics.
  • This electronic component also includes a metal foil 10 (see FIG. 2), a plurality of silica particles 11 (see FIG. 2), and an insulating layer 12 (see FIG. 2).
  • the electronic component may have a configuration in which the metal foil 10 is placed on the main surface 12a of the insulating layer 12, similar to the wiring board 2 described above.
  • the metal foil 10 may be arranged on both sides of the insulating layer 12.
  • the material of the metal foil 10 is preferably nickel.
  • a dielectric ceramic material is suitable as the material of the insulating layer. Ceramic materials exhibiting dielectric properties may also be referred to as dielectric ceramics.
  • dielectric ceramics examples include ceramic materials containing barium titanate as a main component.
  • main component refers to a case where barium titanate is contained in the dielectric ceramic at 80 (mol %) or more.
  • Dielectric ceramics are applied, for example, to dielectric layers of multilayer ceramic capacitors.
  • This fuel cell also has a metal foil 10 (see FIG. 2), a plurality of silica particles 11 (see FIG. 2), and an insulating layer 12 (see FIG. 2).
  • this fuel cell has a fuel electrode and a support.
  • the fuel electrode includes a solid electrolyte material and nickel.
  • the main component of the fuel electrode material is zirconia.
  • the material of the metal foil 10 is preferably nickel.
  • the nickel conductor preferably has a plurality of silica particles 11 located on its surface.
  • Examples of the present disclosure will be specifically described below.
  • a metal film having a copper foil will first be described, and then a wiring board having such a metal film and an insulating layer made of glass ceramics will be described. It is not limited to the examples.
  • a copper foil having a thickness of 18 ( ⁇ m) was prepared as a material for the metal foil.
  • a plurality of silica particles having an average particle diameter of 20 (nm) were prepared.
  • the silica particles were aggregates of primary particles having a particle size of approximately 1 (nm) to 10 (nm).
  • the prepared copper foil was treated with hydrochloric acid to remove the oxide film on the surface, followed by alkaline cleaning and water rinsing.
  • silica particles were prepared in an amount that would be about 50(%) in area with respect to the main surface of the copper foil.
  • the copper foil is pasted on a metal substrate, a metal frame is placed around the copper foil, the above amount of silica particles are placed in the frame, and ultrasonic waves are applied to the metal substrate. , silica particles were dispersed on copper foil.
  • a wiring board of Sample 1 was created using the metal film obtained above.
  • glass-ceramic green sheets having a thickness of 0.2 (mm) were prepared, and six of these green sheets were laminated.
  • the firing was performed in a reducing atmosphere using a hydrogen-nitrogen mixed gas at a maximum temperature of 930 (° C.) and a holding time of 2 (hours).
  • the copper foil of the obtained fired body was etched so that it had a predetermined shape. Such etching treatment was performed in a conventional manner. Thereby, a wiring board of sample 1 was obtained.
  • Sample 2 was prepared using the same method and conditions as Sample 1, except that borosilicate glass powder with an average particle size of 1 ( ⁇ m) was used in place of nano-sized silica particles in the metal film production process. A metal film and a wiring board were obtained.
  • Example 3 The metal film and wiring board of Sample 3 were made using the same method and conditions as Sample 1 above, except that nano-sized silica particles were attached to the copper foil using an adhesive made of organic resin in the metal film production process. Obtained.
  • the metal films and wiring boards of Samples 1 to 3 obtained above were cut, the cut surfaces were filled with resin, mirror polished, and the cross sections were observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • silica particles existed in the form of particles between the copper foil and the glass ceramics, and the silica particles were in a state of being combined with the glass ceramics.
  • the area around the neck joint of the silica particles was filled with glass ceramics.
  • the glass powder was dissolved in solid solution on the insulating layer side, and almost no particles were present between the copper foil and the glass ceramics.
  • the sample for evaluation was cut at a position approximately 1/2 the length in one direction, and both the interface between the insulating layer and the copper foil in the cross section was observed. If a peeled portion was observed at even one location, it was determined that there was "peeling", and if no peeled portion was found at any interface, it was determined that there was "no peeling".
  • the state of "peeling” was defined as a case where the length of the region where the distance between the insulating layer and the copper foil was 0.1 (mm) or more was 1 (mm) or more.
  • the wiring board of Sample 1 was determined to have "no peeling"
  • the wiring boards of Samples 2 and 3 were determined to have "peeling”.
  • interfacial conductivity of each of the wiring boards of Samples 1 to 3 obtained above was measured.
  • the interfacial conductivity was measured by the dielectric cylindrical resonator method described below. Further, as a sample for measurement, a sample having a diameter of 50 (mm) and having copper foil formed over almost the entire surface on both sides was used.
  • a method for measuring interfacial conductivity using the dielectric cylinder resonator method is to form the above-mentioned conductor inside on both end faces or one end face of a dielectric cylinder made of a dielectric material whose relative dielectric constant and dielectric loss are known. This method measures the conductivity at the interface between the copper foil and the insulating layer, that is, at the conductor interface, by attaching the insulating layers in a predetermined relationship to form a dielectric resonator.
  • the principle of this measurement method is that a conductor plate (usually the diameter of the dielectric cylinder
  • a conductor plate usually the diameter of the dielectric cylinder
  • conductor plates having a diameter D approximately three times as large as That is, this is due to the fact that it is distributed only on the opposing surfaces of the dielectric and the conductor.
  • a high frequency current flowing through a conductor in TEomn mode flows through the dielectric material in contact with the conductor and the dielectric cylinder.
  • the interfacial conductivity was measured in the frequency range of 1 (GHz) to 49 (GHz), and evaluated as a relative value when the interfacial conductivity in direct current is taken as 100 (%).
  • the interfacial conductivity was 80 (%) or more in the frequency range of 1 (GHz) to 49 (GHz).
  • the interfacial conductivity was 80 (%) in the frequency range of 1 (GHz) to 49 (GHz).
  • thermo shock resistance test was conducted on the wiring boards of Samples 1 to 3 obtained above by immersing them in a heated solder bath for about 1 second.
  • a ceramic fine powder other than silica for example, alumina fine powder, etc.
  • alumina fine powder, etc. may be attached to the metal foil 10.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • (3) The silica particles are spherical and are in point contact with the metal foil, The metal film according to (1) or (2) above, wherein a portion of the metal foil that is not in contact with the silica particles is exposed.
  • the metal foil is composed of at least one type of metal foil selected from the group of copper foils such as electrolytic copper foils and rolled copper foils, nickel foils, and composite foils made by laminating these metal foils. (7) above. Electronic components listed in . (9) The electronic component according to (7) or (8), wherein the metal foil has a surface roughness of 0.001 ( ⁇ m) or more and 0.5 ( ⁇ m) or less. (10) The particle size range of the silica particles is such that when the particle size distribution is measured, the range from D10 (10% integration) to D90 (90% integration) is 5 (nm) or more and 50 (nm) or less. The electronic component described in any one of 7) to (9).

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Abstract

金属フィルムは、金属箔と、平均粒径が１００（ｎｍ）以下である複数のシリカ粒子と、を備える。また、金属箔の表面に複数のシリカ粒子が接触している。

Description

金属フィルムおよび電子部品
　開示の実施形態は、金属フィルムおよび電子部品に関する。
　従来、配線基板の導体層には、銅箔などの金属箔が用いられている。たとえば、絶縁体の基材表面に、剛体粒子を混在させた接着剤を介して銅箔を貼り付けることで、配線基板を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５９－１９４４８７号公報
　本開示の金属フィルムは、金属箔と、平均粒径が１００（ｎｍ）以下である複数のシリカ粒子と、を備える。また、前記金属箔の表面に複数の前記シリカ粒子が接触している。
図１は、実施形態に係る金属フィルムの構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施形態に係る配線基板の構成の一例を示す断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する金属フィルムおよび電子部品の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
　従来、配線基板の導体層には、銅箔などの金属箔が用いられている。たとえば、絶縁体の基材表面に、剛体粒子を混在させた接着剤を介して銅箔を貼り付けることで、配線基板を形成する技術が開示されている。
　しかしながら、従来技術では、絶縁層と金属箔との接着性を向上させる点でさらなる改善の余地があった。そこで、上記の問題点を解決し、絶縁層に対して良好な接着強度を実現することができる技術の実現が期待されている。
＜金属フィルム＞
　図１は、実施形態に係る金属フィルム１の一例を示す断面図である。なお、図１の（ａ）は、金属フィルム１の全体を示す断面図であり、図１の（ｂ）は、金属フィルム１の表面を拡大した断面図である。
　図１に示すように、実施形態に係る金属フィルム１は、金属箔１０と、複数のシリカ粒子１１とを備える。
　金属箔１０は、薄膜状（箔状）であり、金属を主成分として含む。金属箔１０は、主面１０ａを有する。主面１０ａは、表面の一例である。金属箔１０としては特に限定されず、たとえば、電解銅箔、圧延銅箔などの銅箔、ニッケル箔、これらの金属箔を重ね合わせた複合箔などが挙げられる。
　金属箔１０の厚みは特に限定されず、たとえば５（μｍ）以上かつ１０５（μｍ）以下程度である。金属箔１０の表面粗さは特に限定されず、たとえば０．５（μｍ）以下であってもよく、０．３（μｍ）以下であってもよい。また、金属箔１０の表面粗さは、０．００１（μｍ）以上であってもよい。
　シリカ粒子１１は、球状体であり、シリカ（ＳｉＯ２）を主成分として含む。複数のシリカ粒子１１の平均粒径は、１００（ｎｍ）以下であってもよく、２０（ｎｍ）以下であってもよい。
　また、複数のシリカ粒子１１の粒径の範囲としては、たとえば、粒度分布を測定した場合のＤ１０（１０％積算）～Ｄ９０（９０％積算）の範囲が、５（ｎｍ）以上かつ５０（ｎｍ）以下であってもよく、１０（ｎｍ）以上かつ３０（ｎｍ）以下であってもよい。
　ここで、実施形態に係る金属フィルム１では、図１の（ｂ）に示すように、ナノサイズの複数のシリカ粒子１１が、金属箔１０の主面１０ａに接触していてもよい。これにより、金属箔１０の主面１０ａに接するように絶縁層１２（図２参照）が位置する際に、金属箔１０と絶縁層１２との接着力を向上させることができる。
　なぜなら、実施形態に係る金属フィルム１は、金属箔１０と複数のシリカ粒子１１とで構成されることから、焼成処理中に揮発する構成要素がほとんど無いため、焼成処理を行って配線基板２（図２参照）を形成した後でも、金属箔１０と絶縁層１２との接着力が損なわれにくいからである。
　さらに、実施形態に係る金属フィルム１は、金属箔１０の主面１０ａにナノサイズのシリカ粒子１１を多数付着させている構成であるため、このナノサイズのシリカ粒子１１が、絶縁層１２であるガラスセラミックスとの間で高い接着力を発揮するからである。
　したがって、実施形態によれば、絶縁層１２に対して良好な接着強度を備えた金属フィルム１を実現することができる。なお、実施形態に係る金属フィルム１では、金属箔１０における表面の一部にのみシリカ粒子１１が接着していてもよいし、金属箔１０の表面全体にシリカ粒子１１が接着していてもよい。
　また、実施形態では、金属フィルム１に含まれるシリカ粒子１１がナノサイズであるため、シリカ粒子１１がガラスセラミックスの絶縁層１２側に拡散したとしても、絶縁層１２の誘電特性の低下を低減することができる。したがって、実施形態によれば、良好な高周波特性を有する電子部品を実現することができる。ナノサイズのシリカ粒子１１は、ガラスセラミックスの絶縁層１２と金属箔１０との界面に存在する。
　また、実施形態では、金属箔１０とシリカ粒子１１との間に静電引力が働いていてもよい。これにより、接着剤などの異種材料を介することなく、金属箔１０とシリカ粒子１１との間で強固な結合を実現することができる。この場合、金属箔１０とシリカ粒子１１との間の静電引力は静電気スキャナを用いて評価する。静電気スキャナは金属箔１０とシリカ粒子１１との間の静電気の発生を可視化して見ることができる。
　したがって、実施形態によれば、金属フィルム１をハンドリングする際のシリカ粒子１１の脱落を低減できるため、電子部品の製造工程において、金属フィルム１を容易にハンドリングすることができる。
　また、実施形態では、図１に示すように、球状のシリカ粒子１１が金属箔１０に点接触しているとともに、金属箔１０においてシリカ粒子１１と接触していない部位はむき出しの状態であってもよい。
　ここで、球状のシリカ粒子１１が金属箔１０に点接触しているとは、２つの真球が接触するときのように、点と解釈されるような輪郭の長さだけではない。実際、シリカ粒子１１は、球状とはいっても理論的な真球の形状ではなく、いわば、真球に近い形状である。
　このため、シリカ粒子１１の表面内には、シリカ粒子１１の平均の半径から見積もられる曲率よりも大きい部分があり、そのような曲率の大きい部分が金属箔１０と接した領域は、接触面積が点ではなく、所定の面積を有する面となっている。金属箔１０とシリカ粒子１１とが接触する面積の割合は、シリカ粒子１１の輪郭の長さを１００としたときに、１以上２０以下、５以上１０以下である場合も含む。
　シリカ粒子１１の比誘電率は２．０～２．４程度である。そして、金属箔１０がこのように低誘電率のシリカ粒子１１と接触した状態であるため、ガラスセラミックスの絶縁層１２がシリカ粒子１１に比べて比誘電率が高い場合でも、シリカ粒子１１が接した部分の効果によって、界面導電率の高い導電層を得ることができる。シリカ粒子１１は、絶縁層１２と金属箔１０との界面に平面的に分散している。
　また、実施形態では、シリカ粒子１１において金属箔１０と接する部位に、ネック形状のネック部（図示せず）を有していてもよい。すなわち、シリカ粒子１１の中には、金属箔１０との間にネック部を有する粒子が存在してもよい。
　これにより、接着剤などの異種材料を介することなく、金属箔１０とシリカ粒子１１との間でさらに強固な結合を実現することができる。したがって、実施形態によれば、電子部品の製造工程において、金属フィルム１をさらに容易にハンドリングすることができる。
　また、実施形態では、平面視において金属箔１０の単位面積を１とした場合に、複数のシリカ粒子１１の面積割合は１（％）以上かつ６０（％）以下であってもよい。これにより、電子部品において、金属箔１０および絶縁層１２の接着性と、電気特性（たとえば、界面導電率など）とを両立させることができる。
　たとえば、複数のシリカ粒子１１の面積割合が１（％）である場合、１０（μｍ）×１０（μｍ）（すなわち、面積が１００（μｍ２））の金属箔１０に、複数のシリカ粒子１１が１（μｍ２）の面積で占められることになる。
　また、シリカ粒子１１の直径を２０（ｎｍ）とすると、平面視した場合のシリカ粒子１１の面積は、３．１４×１０－４（μｍ２）となる。
　そのため、複数のシリカ粒子１１の面積割合が１（％）である場合、１０（μｍ）×１０（μｍ）の金属箔１０に、シリカ粒子１１は、１÷（３．１４×１０－４）＝３１８４個程度存在することになる。
　このように、実施形態では、多数のシリカ粒子１１が金属箔１０の主面１０ａに存在するため、金属箔１０と絶縁層１２との間で高い接着力を実現することができる。
　また、複数のシリカ粒子１１の面積割合を６０（％）以下とすることで、金属箔１０の主面１０ａにおいて、すべてのシリカ粒子１１を重ならせずに分散された状態で配置することができる。複数のシリカ粒子１１は、金属箔１０の厚みの方向に重ならずに分散している。
　また、実施形態では、金属箔１０が、銅またはニッケルを主成分として含んでいてもよい。金属箔１０が銅を主成分とする場合、配線基板２の導体層として、高い界面導電率および低い直流の電気抵抗値を得ることができる。
　また、金属箔１０がニッケルを主成分とする場合、たとえば、燃料電池の電極材料として、低抵抗かつ高温対応可能な導体を得ることができる。さらに、金属箔１０がニッケルを主成分とする場合、コンデンサの内部電極層としても有用となる。
　また、実施形態では、シリカ粒子１１は、平均粒径が１（ｎｍ）以上かつ５（ｎｍ）以下である複数の一次粒子の凝集体であってもよい。シリカ粒子１１が微粒の一次粒子によって形成されることで、シリカ粒子１１はより高い表面エネルギーを有するものとなる。
　これにより、接着剤などの異種材料を介することなく、金属箔１０とシリカ粒子１１との間でさらに強固な結合を実現することができる。したがって、実施形態によれば、電子部品の製造工程において、金属フィルム１をさらに容易にハンドリングすることができる。
＜配線基板＞
　図２は、実施形態に係る配線基板２の構成の一例を示す断面図である。なお、図２の（ａ）は、配線基板２の全体を示す断面図であり、図２の（ｂ）は、配線基板２における金属箔１０と絶縁層１２との界面を拡大した断面図である。配線基板２は、電子部品の一例である。
　図２に示すように、実施形態に係る配線基板２は、金属フィルム１と、絶縁層１２とを備える。すなわち、実施形態に係る配線基板２は、金属箔１０と、複数のシリカ粒子１１と、絶縁層１２とを備える。
　絶縁層１２は、薄い板状であり、絶縁体を主成分として含む。絶縁層１２の材質は特に限定されず、たとえば、ガラスセラミックスやジルコニア系セラミックスなどの各種セラミックス材料、有機樹脂などが挙げられる。
　また、実施形態に係る配線基板２では、金属箔１０が配線層として機能する。このように、実施形態に係る配線基板２では、配線層がメタライズ層ではなく金属箔１０で構成されるため、高い導電性を示す導電層を備えた配線基板２を得ることができる。なおこの場合、金属箔１０は、銅を主成分として含んでいるとよい。
　また、実施形態に係る配線基板２では、金属箔１０の主面１０ａが絶縁層１２の主面１２ａと接するように、金属箔１０と絶縁層１２とが接合されている。すなわち、実施形態では、金属箔１０が複数のシリカ粒子１１を介して絶縁層１２に接合されている。そのため、実施形態では、上述したように、金属箔１０と絶縁層１２との接着力を向上させることができる。
　また、実施形態では、金属フィルム１に含まれるシリカ粒子１１がナノサイズであるため、かかるシリカ粒子１１がガラスセラミックスの絶縁層１２側に拡散したとしても、絶縁層１２の誘電特性の低下を低減することができる。したがって、実施形態によれば、良好な高周波特性を有する配線基板２を実現することができる。
＜電子部品＞
　また、本開示は、以下のような電子部品への適用も可能である。この電子部品も、金属箔１０（図２参照）、複数のシリカ粒子１１（図２参照）および絶縁層１２（図２参照）を有する。
　電子部品は、上記の配線基板２と同様に、絶縁層１２の主面１２ａに金属箔１０が配置される構成であってもよい。または、金属箔１０が絶縁層１２の両面に配置される構成であってもよい。
　この場合、金属箔１０の材料は、ニッケルであるのがよい。金属箔１０の材料がニッケルである場合、絶縁層の材料としては、誘電性を示すセラミック材料が好適なものとなる。誘電性を示すセラミック材料のことを誘電性セラミックスと表記しても良い。
　誘電性セラミックスとしては、たとえば、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック材料を挙げることができる。ここで主成分とは、誘電性セラミックス中にチタン酸バリウムが８０（モル％）以上含まれる場合のことを言う。誘電性セラミックスは、たとえば、積層セラミックコンデンサの誘電体層に適用される。
＜燃料電池セル＞
　また、本開示は、以下のような燃料電池セルへも適用できる。この燃料電池セルも、金属箔１０（図２参照）、複数のシリカ粒子１１（図２参照）および絶縁層１２（図２参照）を有する。
　また、この燃料電池セルは、燃料極および支持体を有する。燃料極は、固体電解質材料とニッケルとを有する。燃料電池セルの中で特に燃料極の材料は、主成分がジルコニアである。この場合、金属箔１０の材料は、ニッケルであるのがよい。この場合も、ニッケルの導体は、表面に複数のシリカ粒子１１が位置するものがよい。
　以下、本開示の実施例を具体的に説明する。なお、以下に説明する実施例では、まず、銅箔を有する金属フィルムについて示し、つづいて、かかる金属フィルムとガラスセラミックスで構成される絶縁層とを有する配線基板について示すが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
＜試料１＞
　まず、金属箔の材料として、厚みが１８（μｍ）の銅箔を準備した。また、平均粒径が２０（ｎｍ）である複数のシリカ粒子を準備した。なお、かかるシリカ粒子は、粒径がおおよそ１（ｎｍ）～１０（ｎｍ）である一次粒子の凝集体であった。
　次に、準備された銅箔に対して、塩酸によって表面の酸化膜を除去する処理を行い、つづけてアルカリ洗浄および水洗を行った。
　次に、水洗処理後の銅箔に対して、複数のシリカ粒子を接着させる処理を行った。具体的には、まず、銅箔の主面に対して、面積で５０（％）程度になる量のシリカ粒子を準備した。
　そして、銅箔を金属製の基板に貼り付け、銅箔の周囲に金属製の枠を配置し、その枠内に上記量のシリカ粒子を投入し、金属製の基板に超音波を印加して、シリカ粒子を銅箔上に分散させた。
　そして、分散処理後、ステンレス製の金属板をシリカ粒子の上に置き、金属板を介してシリカ粒子を所定の圧力で加圧した。これにより、複数のシリカ粒子が主面に付着した試料１の金属フィルムを得た。なお、枠内に投入したシリカ粒子に対する付着したシリカ粒子の割合は、１０（％）～２０（％）程度であった。
　次に、上記にて得られた金属フィルムを用いて、試料１の配線基板を作成した。まず、厚み０．２（ｍｍ）のガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、このグリーンシートを６枚積層した。
　次に、このグリーンシートの両方の主面にそれぞれ金属フィルムを貼り付けた。なおこの際、金属フィルムのシリカ粒子がグリーンシートに接着するようにグリーンシートおよび金属フィルムを配置した。
　次に、得られたグリーンシートおよび金属フィルムの積層体を焼成した。焼成は、水素－窒素の混合ガスを用いた還元雰囲気中にて、最高温度を９３０（℃）、保持時間を２（時間）として行った。
　次に、得られた焼成体の銅箔が所定の形状となるように、銅箔をエッチング処理した。かかるエッチング処理は、慣用的な方法で行った。これにより、試料１の配線基板を得た。
＜試料２＞
　金属フィルムの作製工程において、ナノサイズのシリカ粒子に換えて、平均粒径が１（μｍ）のホウケイ酸ガラス粉末を用いた以外は、上記の試料１と同様の手法および条件によって、試料２の金属フィルムおよび配線基板を得た。
＜試料３＞
　金属フィルムの作製工程において、ナノサイズのシリカ粒子を有機樹脂製の接着剤で銅箔に貼り付けた以外は、上記の試料１と同様の手法および条件によって、試料３の金属フィルムおよび配線基板を得た。
＜各種評価＞
　次に、上記にて得られた試料１～３の金属フィルムおよび配線基板を目視にて観察した。その結果、試料１の金属フィルムでは、シリカ粒子が銅箔に強固に固着した状態であり、金属フィルムをハンドリングしても銅箔からシリカ粒子が脱落することはなかった。試料１の金属フィルムでは、シリカ粒子が銅箔に静電気力、ファンデアワールス力によって結合していた。
　また、上記にて得られた試料１～３の金属フィルムおよび配線基板を切断し、かかる切断面を樹脂埋めした後に鏡面研磨して、断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。その結果、試料１の金属フィルムでは、ネック結合によって銅箔と強固に結合されているシリカ粒子が複数観察された。
　また、試料１の配線基板では、シリカ粒子が粒子状で銅箔とガラスセラミックスとの間に存在しており、シリカ粒子はガラスセラミックスと結合した状態であった。試料１の配線基板では、シリカ粒子のネック結合部の周囲がガラスセラミックスで充填された状態であった。
　このように、試料１の配線基板では、銅箔に結合材としてナノサイズのシリカ粒子を用いることで、ガラスセラミックスへの固溶が抑えられつつ、シリカ粒子が粒子状の状態のまま銅箔に強固に結合した状態となっていた。
　一方で、試料２の配線基板では、ガラス粉末が絶縁層側に固溶しており、銅箔とガラスセラミックスとの間には粒子の状態でほとんど存在していなかった。
　また、上記にて得られた試料１～３の配線基板における導体剥離の有無をそれぞれ評価した。評価用の試料としては、１辺が１０（ｍｍ）～５０（ｍｍ）の絶縁層の両面にそれぞれ銅箔を重ねたものを用いた。
　また、導体剥離の評価は、まず、評価用の試料を、１つの方向の約１／２の長さの位置で切断し、その断面における絶縁層と銅箔との界面を両方観察した。そして、１箇所でも剥離した部分が認められた場合には「剥離有り」と判定し、すべての界面で剥離した部分が認められなかった場合には「剥離無し」と判定した。
　なお、上記の判定において、「剥離有り」という状態は、絶縁層と銅箔との間が０．１（ｍｍ）以上離れた領域の長さが１（ｍｍ）以上である場合とした。その結果、試料１の配線基板では「剥離無し」と判定されたのに対し、試料２および試料３の配線基板では「剥離有り」と判定された。
　また、上記にて得られた試料１～３の配線基板の界面導電率をそれぞれ測定した。界面導電率は、以下に示す誘電体円柱共振器法にて測定した。また、測定用の試料としては、直径が５０（ｍｍ）、両面のほぼ全面にわたって銅箔が形成されたものを用いた。
　誘電体円柱共振器法を利用した界面導電率の測定方法は、比誘電率、誘電損失が既知の誘電体材料からなる誘電体円柱の両端面または一方の端面に、上記導体が内部に形成された絶縁層を所定の関係になるように取り付けて誘電体共振器を形成することにより、銅箔と絶縁層との界面、すなわち導体界面での導電率を測定する方法である。
　この測定方法の原理は、所定の寸法比（高さｈ／直径ｄ）を有する誘電体円柱の両端面に、縁端効果が無視できる程度に充分大きな導体板（通常は、誘電体円柱の直径ｄの３倍程度の直径Ｄを有する導体板）を平行に設けて挟持した電磁界共振器を構成した場合、ＴＥｏｍｎ共振モード（以下、ＴＥｏｍｎモードと称する）によって導体板に流れる高周波電流は短絡面、即ち、誘電体と導体との対向面だけに分布していることによるものである。
　誘電体共振器においては、ＴＥｏｍｎモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）によって導体に流れる高周波電流は、導体と誘電体円柱と接する誘電体基板の界面だけに分布することを利用して、測定されたＴＥｏｍｎモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）の共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ、Ｑｕから界面導電率を算出することができる。界面導電率は、周波数１（ＧＨｚ）～４９（ＧＨｚ）の範囲において測定し、直流における界面導電率を１００（％）とした場合の相対値として評価した。
　その結果、試料１の配線基板では、周波数１（ＧＨｚ）～４９（ＧＨｚ）の範囲において界面導電率が８０（％）以上であった。一方で、試料２および試料３の配線基板では、周波数１（ＧＨｚ）～４９（ＧＨｚ）の範囲において界面導電率が８０（％）であった。
　また、上記にて得られた試料１～３の配線基板を、加熱した半田槽に約１秒間浸漬する方法で耐熱衝撃試験を行った。この耐熱衝撃試験において、半田槽の温度は、３２５（℃）（すなわち、ΔＴ＝３００（℃））と、３５５（℃）（すなわち、ΔＴ＝３３０（℃））との２つの温度に設定した。
　また、配線基板に発生したクラックの確認は、かかる配線基板を断面研磨した試料を実体顕微鏡によって観察する方法により行った。その結果、試料１の配線基板ではいずれの温度でも良好な耐熱衝撃性を示したのに対し、試料２および試料３の配線基板ではいずれの温度でも良好な耐熱衝撃性を示さなかった。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、金属箔１０にシリカ粒子の微粉末を付着させる例について示したが、本開示はかかる例に限られない。
　たとえば、シリカ以外のセラミックス微粉末（たとえば、アルミナ微粉末など）を金属箔１０に付着させてもよい。これによっても、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　金属箔と、
　平均粒径が１００（ｎｍ）以下である複数のシリカ粒子と、
　を備え、
　前記金属箔の表面に複数の前記シリカ粒子が接触している
　金属フィルム。
（２）
　前記金属箔と前記シリカ粒子との間には静電引力が働いている
　前記（１）に記載の金属フィルム。
（３）
　前記シリカ粒子は、球状体であり、前記金属箔に点接触しており、
　前記金属箔において前記シリカ粒子と接触していない部位は、むき出しの状態である
　前記（１）または（２）に記載の金属フィルム。
（４）
　平面視において前記金属箔の単位面積を１とした場合に、複数の前記シリカ粒子の面積割合は１（％）以上かつ６０（％）以下である
　前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の金属フィルム。
（５）
　前記金属箔は、銅またはニッケルを主成分として含む
　前記（１）～（４）のいずれか一つに記載の金属フィルム。
（６）
　前記シリカ粒子は、平均粒径が１（ｎｍ）以上かつ５（ｎｍ）以下である複数の一次粒子の凝集体である
　前記（１）～（５）のいずれか一つに記載の金属フィルム。
（７）
　前記（１）～（６）のいずれか一つに記載の金属フィルムと、
　絶縁層と、
　を備え、
　前記金属箔は、複数の前記シリカ粒子を介して前記絶縁層に接合されている
　電子部品。
（８）
　前記金属箔は、電解銅箔、圧延銅箔などの銅箔、ニッケル箔、これらの金属箔を重ね合わせた複合箔などの群から選ばれる少なくとも１種の金属箔で構成される
　前記（７）に記載の電子部品。
（９）
　前記金属箔の表面粗さは、０．００１（μｍ）以上かつ０．５（μｍ）以下である
　前記（７）または（８）に記載の電子部品。
（１０）
　前記シリカ粒子の粒径の範囲は、粒度分布を測定した場合に、Ｄ１０（１０％積算）～Ｄ９０（９０％積算）の範囲が、５（ｎｍ）以上かつ５０（ｎｍ）以下である
　前記（７）～（９）のいずれか一つに記載の電子部品。
（１１）
　前記シリカ粒子は、前記金属箔と前記絶縁層との界面に存在する
　前記（７）～（１０）のいずれか一つに記載の電子部品。
（１２）
　前記シリカ粒子の表面内に、前記シリカ粒子の平均の半径から見積もられる曲率よりも大きい部分を有し、そのような曲率の大きい部分が前記金属箔と接した領域は、所定の面積を有する面となっている
　前記（７）～（１１）のいずれか一つに記載の電子部品。
（１３）
　前記シリカ粒子は、前記絶縁層と前記金属箔との界面に平面的に分散している
　前記（７）～（１２）のいずれか一つに記載の電子部品。
（１４）
　前記シリカ粒子は、前記金属箔の主面において、重ならずに分散している
　前記（７）～（１３）のいずれか一つに記載の電子部品。
（１５）
　前記シリカ粒子の中には前記金属箔との間にネック部を有する粒子が存在する
　前記（７）～（１４）のいずれか一つに記載の電子部品。
　１　　　金属フィルム
　２　　　配線基板（電子部品の一例）
　１０　　金属箔
　１０ａ　主面（表面の一例）
　１１　　シリカ粒子
　１２　　絶縁層
　１２ａ　主面

Claims (15)

  1. 　金属箔と、
    　平均粒径が１００（ｎｍ）以下である複数のシリカ粒子と、
    　を備え、
    　前記金属箔の表面に複数の前記シリカ粒子が接触している
    　金属フィルム。
  2. 　前記金属箔と前記シリカ粒子との間には静電引力が働いている
    　請求項１に記載の金属フィルム。
  3. 　前記シリカ粒子は、球状体であり、前記金属箔に点接触しており、
    　前記金属箔において前記シリカ粒子と接触していない部位は、むき出しの状態である
    　請求項１または２に記載の金属フィルム。
  4. 　平面視において前記金属箔の単位面積を１とした場合に、複数の前記シリカ粒子の面積割合は１（％）以上かつ６０（％）以下である
    　請求項１～３のいずれか一つに記載の金属フィルム。
  5. 　前記金属箔は、銅またはニッケルを主成分として含む
    　請求項１～４のいずれか一つに記載の金属フィルム。
  6. 　前記シリカ粒子は、平均粒径が１（ｎｍ）以上かつ５（ｎｍ）以下である複数の一次粒子の凝集体である
    　請求項１～５のいずれか一つに記載の金属フィルム。
  7. 　請求項１～６のいずれか一つに記載の金属フィルムと、
    　絶縁層と、
    　を備え、
    　前記金属箔は、複数の前記シリカ粒子を介して前記絶縁層に接合されている
    　電子部品。
  8. 　前記金属箔は、電解銅箔、圧延銅箔などの銅箔、ニッケル箔、これらの金属箔を重ね合わせた複合箔などの群から選ばれる少なくとも１種の金属箔で構成される
    　請求項７に記載の電子部品。
  9. 　前記金属箔の表面粗さは、０．００１（μｍ）以上かつ０．５（μｍ）以下である
    　請求項７または８に記載の電子部品。
  10. 　前記シリカ粒子の粒径の範囲は、粒度分布を測定した場合に、Ｄ１０（１０％積算）～Ｄ９０（９０％積算）の範囲が、５（ｎｍ）以上かつ５０（ｎｍ）以下である
    　請求項７～９のいずれか一つに記載の電子部品。
  11. 　前記シリカ粒子は、前記金属箔と前記絶縁層との界面に存在する
    　請求項７～１０のいずれか一つに記載の電子部品。
  12. 　前記シリカ粒子の表面内に、前記シリカ粒子の平均の半径から見積もられる曲率よりも大きい部分を有し、そのような曲率の大きい部分が前記金属箔と接した領域は、所定の面積を有する面となっている
    　請求項７～１１のいずれか一つに記載の電子部品。
  13. 　前記シリカ粒子は、前記絶縁層と前記金属箔との界面に平面的に分散している
    　請求項７～１２のいずれか一つに記載の電子部品。
  14. 　前記シリカ粒子は、前記金属箔の主面において、重ならずに分散している
    　請求項７～１３のいずれか一つに記載の電子部品。
  15. 　前記シリカ粒子の中には前記金属箔との間にネック部を有する粒子が存在する
    　請求項７～１４のいずれか一つに記載の電子部品。
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