基板及其制造方法技术

本发明专利技术的基板，包括金属板和在金属板表面上形成的含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的绝缘膜。本发明专利技术的基板，绝缘性优异，可以以工业上实用的效率进行制造。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及布线基板中所使用的，特别涉及在基础基板中使用金属板的。
技术介绍
在电子设备的布线基板中可以使用下述这样的基板，例如，使用环氧树脂等的树脂基板、以及陶瓷基板、金属基础基板等。金属基础基板，相比于树脂基板或陶瓷基板，具有强度高、机械加工性优异、容易赋予所希望形状的优点。因为金属板具有导电性，所以在基础基板中使用金属板的金属基础基板中，布线图案被设置于在金属板表面形成的绝缘膜上。作为在金属板表面形成的绝缘膜来说，可以列举例如聚酰亚胺膜和聚酰胺膜等的有机绝缘膜(例如特开平6-104542号公报)。但是，因为聚酰亚胺膜和聚酰胺膜耐热性低(例如耐热温度350℃)，所以，这些有机绝缘膜形成于表面的金属基础布线基板，在用途和加工温度方面受到限制。具体地说，例如用于汽车的控制用基板等的情况下，要求500℃以上的耐热性，在这样的情况下，具有上述有机绝缘膜的金属基础布线基板就不能适用。另外，具有上述有机绝缘膜的布线基板，在金属板上形成绝缘膜后不能进行压制加工。用氧化铝或氧化硅形成的无机绝缘膜，耐热性优异，但这些膜通常使用喷镀法形成，成膜需要很长的时间。具体地说，例如为了使用喷镀法在基础基板表面上形成膜厚0.3μm以上的膜，需要10小时以上的成膜时间。因此，这样的成膜方法在工业上不实用。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述各种问题点而完成的，其目的在于提供一种在工业上可以以实用的效率制造的在金属板表面上形成绝缘性优异的无机膜的基板。本专利技术的基板包括金属板；和，在上述金属板表面形成的含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的绝缘膜，由此解决了上述问题。上述粒状粒子，可以含有二氧化硅粒子、MgO粒子和TiO2粒子中的至少一种。在某优选的实施方式中，上述粒状粒子含有二氧化硅粒子。上述针状氧化铝粒子的长宽比优选在6以上15以下的范围。上述针状氧化铝粒子的长轴优选在70nm以上300nm以下的范围。上述粒状粒子的平均粒径优选在5nm以上80nm以下的范围。上述绝缘膜优选含有0.3质量％以上80质量％以下的上述针状氧化铝粒子。上述绝缘膜的厚度优选在0.3μm以上3.5μm以下的范围内。上述绝缘膜的表面粗糙度优选在0.3μm以下。上述金属板可以由Cu、Fe-Ni-Cr合金、Fe-Cr合金、Fe-Ni合金、Fe或Al形成。上述金属板优选具有0.05mm以上0.5mm以下范围的厚度。在某优选的实施方式中，布线基板具备上述基板和在上述基板的上述绝缘膜表面上形成的布线图案。本专利技术的基板的制造方法包括在调制含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的分散液的工序；向金属板上赋予上述分散液的工序；使赋予了上述分散液的上述金属板干燥的工序；和，上述干燥工序后、通过烧制上述金属板而在上述金属板的表面上得到绝缘膜的工序。由此解决了上述课题。赋予上述分散液的工序优选由涂布法进行。具体地说，可以使用例如在分散液中浸渍金属板后、提升金属板、由此在金属板上形成绝缘膜的方法(浸涂法)。上述分散液的pH优选调整在3.5以上5.5以下的范围。上述分散液可含有甲酸和乙酸、它们的盐以及氨之中的至少一种。在上述分散液中，上述针状氧化铝粒子和上述粒状粒子的合计浓度，优选在2质量％以上至6质量％以下的范围。在某优选的实施方式中，上述粒状粒子含有二氧化硅粒子。上述针状氧化铝粒子的长宽比优选在6以上15以下的范围。上述粒状粒子的平均粒径优选在5nm以上80nm以下的范围。上述绝缘膜优选含有0.3质量％以上80质量％以下的上述针状氧化铝粒子。根据本专利技术，通过使用针状氧化铝粒子及粒状粒子在金属基础基板上形成绝缘膜，在工业上可以以实用的效率制造在金属板表面上形成绝缘性优异的无机膜的基板。附图说明图1(a)是本专利技术的实施例的基板的绝缘膜表面的显微镜(SEM)照片，图1(b)是图1(a)所示结构的模式图。图2是只由二氧化硅粒子形成的绝缘膜的表面的显微镜(SEM)照片。具体实施例方式如上所述，目前，使用工业上实用的制造方法，不能在金属板表面上形成无机绝缘膜。本专利技术人研讨了在绝缘膜的材料中使用微细的无机粒子、在金属板表面上形成无机绝缘膜的方法。但是，单纯地使用粒子只形成绝缘膜，因为在绝缘膜上形成针眼，所以得不到具有高绝缘性的无机膜。深入研究的结果是，发现如果组合针状氧化铝粒子和粒状粒子来形成绝缘膜，就可以得到没有针孔的具有高绝缘性的无机膜，从而完成了本专利技术。本专利技术的实施方式的基板，具有金属板；和，在金属板表面上形成的含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的绝缘膜。这里，针状氧化铝粒子是具有长轴和短轴、并且如针那样具有细长形状的粒子。粒状粒子不含针状粒子和鳞片状粒子、例如含有球状粒子或不定形粒子。图1(a)表示本专利技术实施例的基板的绝缘膜表面的显微镜(SEM)照片，图1(b)示意性地表示其结构的图。该绝缘膜含有针状氧化铝粒子(长轴100nm、长宽比10)2和作为粒状粒子的二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径30nm)4。该绝缘膜设定以7∶3的质量比含有针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子。如图1(a)和图1(b)所示可知，由针状氧化铝粒子形成的网状结构中进入二氧化硅粒子，形成间隙少的致密的结构。另外可知，在绝缘膜中，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子都均匀地分散着，大致遍及整个绝缘膜内部，形成上述间隙少的致密的结构。该基板的绝缘膜的物理特性优异。具体地说，例如，即使弯曲基板，绝缘膜也难以从金属板剥离，另外，耐腐蚀性和绝缘性优异。另外，因为在绝缘膜的材料中使用粒子，所以使用粒子分散液能够成膜，因此在工业上能够批量生产。另外，制造方法容易。关于制造方法，在后面详细说明。为了进行比较，在图2中表示不含针状氧化铝粒子、只由二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径30nm)形成的绝缘膜表面的显微镜(SEM)照片。绝缘膜不含针状氧化铝粒子、只由粒状粒子形成时，如图2所示，粒子局部地脱落而形成空隙。其结果是，在所得到的绝缘膜中形成针眼，得不到充分的绝缘性和耐腐蚀性。另外，虽然未作图示，但可知，利用SEM观察只由针状氧化铝粒子形成的绝缘膜表面的结果是，在针状氧化铝粒子之间形成间隙。其结果是，在所得到的绝缘膜中形成许多针眼，与基板的贴合性差，得不到充分的绝缘性和耐腐蚀性。如上所述可知，如果组合针状氧化铝粒子和粒状粒子，由针状氧化铝粒子和粒状粒子形成的致密而均匀的微细结构，可以得到绝缘性和其它物理特性优异的无机膜。粒状粒子，除了上述的二氧化硅粒子以外，也可以是例如MgO粒子或TiO2粒子，或者，也可以混合使用这些粒子。如果调整针状氧化铝粒子的长宽比，因为可以在绝缘膜的几乎全面地均匀地分散针状氧化铝粒子和粒状粒子，所以如上述那样地由针状氧化铝粒子和粒状粒子在绝缘膜内的几乎全部可以形成间隙少的致密的结构。具体地说，针状氧化铝粒子的长宽比(长轴和短轴之比)，优选在6以上15以下的范围内。长宽比小于6时，有时粒子彼此之间会在部分绝缘膜上产生凝聚这样的问题，若超过15，有时会产生针状氧化铝粒子和粒状粒子互相分离这样的问题。不仅针状氧化铝粒子的长宽比、而且针状氧化铝粒子的长轴的尺寸和粒状粒子的平均粒径也对在绝缘膜内形成的微细结构产生影响。如上所述地由针状氧化铝粒子和粒状粒子在绝缘膜内的几乎全部可以形成间隙少的致密的结构，具体地说，优选针状氧化铝粒子的长轴在70nm以上30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板，其特征在于，包括：金属板；和在所述金属板表面上形成的含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的绝缘膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊井文秋，森下晓夫，安冈正登，
申请(专利权)人：株式会社新王材料，
类型：发明
国别省市：JP[日本]