专利名称：基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及布线基板中所使用的基板及其制造方法，特别涉及在基础基板中使用金属板的基板及其制造方法。
背景技术：
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。
发明内容
本发明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。
本发明的基板包括金属板；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。
本发明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。
根据本发明，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。
图1(a)是本发明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。本发明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，从而完成了本发明。
本发明的实施方式的基板，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)表示本发明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300nm以下的范围。长轴尺寸若小于70nm，有时就会产生粒子彼此之间凝聚这样的问题。长轴尺寸若超过300nm，有时就会产生在粒子之间形成大的间隙、在绝缘膜中形成针眼这样的问题。另外，粒状粒子的平均粒径优选在5nm以上80nm以下的范围。平均粒径小于5nm时，有时就会产生针状氧化铝粒子彼此之间凝聚、针状氧化铝粒子和粒状粒子相互分离这样的问题，若超过80nm，有时就会产生在粒子间形成大的间隙、在绝缘膜中产生形成针眼这样的问题。
另外，绝缘膜内所含的针状氧化铝粒子和粒状粒子的含有比率也对绝缘膜内形成的微细结构带来影响。为了如上述那样地由针状氧化铝粒子和粒状粒子在几乎整个绝缘膜内形成间隙少的致密的结构，具体地说，绝缘膜内所含的针状氧化铝粒子，优选在0.3质量％以上80质量％以下的范围内。针状氧化铝粒子的含量若超过80质量％，有时针状氧化铝粒子彼此之间就会凝聚，在针状氧化铝粒子之间形成间隙。另一方面，针状氧化铝粒子的含量小于0.3质量％时，就不能产生添加针状氧化铝粒子的效果，粒状粒子彼此之间凝聚而在粒状粒子之间形成间隙。
就金属板来说，可以由机械加工而容易地赋予形状，膜厚为0.05mm以上0.5mm以下范围内的金属板可以适宜使用。就金属板来说，具体地说，可以使用例如以Fe-Ni-Cr合金或Fe-Cr合金等形成的不锈钢板。不锈钢板特别地具有截断面耐腐蚀性优异的性质。或者，金属板也可以由Fe-Ni合金、Fe、Al或Cu形成。如果使用Al板，例如有重量轻的优点。另外，如果使用Cu板，例如有热传导性优异的优点。
考虑到绝缘膜的耐电压性，绝缘膜的厚度优选是0.3μm以上，更优选是1.0μm以上。膜厚上限值典型的是3.5μm。
在本实施方式的基板上，在金属板上形成例如膜厚1μm的绝缘膜时，可以制成与金属板的表面粗糙度同样程度(例如0.3μm以下)。
接着，说明本发明实施方式的基板的制造方法。在以下的说明中，例示在粒状粒子中使用二氧化硅粒子的情况。
本发明实施方式的基板的制造方法，包括(a)调制含有针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的分散液的工序、(b)在金属板上赋予分散液的工序、(c)使赋予了分散液的金属板干燥的工序和(d)在干燥工序后、烧制金属板的工序。
在该制造方法中，因为使用含有粒子的分散液，所以，可以以比使用喷涂法时更高的效率，制造在金属板的表面上形成覆膜的基板。另外，制造简便且制造成本低。作为分散液来说，可以使用例如使针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子分散在水中的分散液。
分散液中的针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的含有比率，优选设定为绝缘膜中的针状氧化铝粒子的含有率在0.3质量％以上80质量％以下的范围内。这是因为遍及整个膜可以均匀地形成上述的致密的微细结构，可以抑制在绝缘膜中形成针眼。
而且，分散液优选设定针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的合计浓度在2质量％以上至6质量％以下的范围。若设定于该浓度，则可以以良好的状态分散针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子，因此可以形成表面凹凸小的平坦的绝缘膜。
另外，为了稳定分散液中的粒子分散，优选设定分散液的pH值在3.5以上5.5以下的范围。分散液的pH值，例如，利用甲酸及乙酸、它们的盐和氨之中的至少一个来调整。而且，为了在溶液中使针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子更均匀地分散，根据需要还可以添加分散剂。作为分散剂来说，例如可以使用六偏磷酸钠，添加至相对于分散液的浓度是0.1质量％左右。
粒子在分散液中是否均匀地分散，例如通过观察分散液的透过率随时间变化来判断。具体地说，例如在刚搅拌后的分散液和搅拌后经过0.5至1小时的分散液之间，以目测确认透过率不变化时，判断为在分散液中粒子均匀地分散着。在本实施方式的制造方法中，使用粒子均匀地分散的分散液时，可以得到表面凹凸小的平坦的绝缘膜(例如表面粗糙度是0.3μm以下)。
在向金属板赋予分散液的工序(b)中，优选由涂布法进行。这是因为制造简便且工业上实用。具体地说，例如可以使用浸涂法。在浸涂法中，在分散液中浸渍金属基础板后，通过调整提升金属基础板的速度，可以控制所得到的绝缘膜的厚度。具体地说，若加速提升速度，就可以加大绝缘膜的厚度。
干燥工序(c)在例如80℃以上120℃以下范围的温度条件下进行。另外，烧制工序(d)在450℃以上750℃以下范围的温度条件下进行。
以下，说明本发明的实施例和比较例。
(实施例1)利用以下说明的方法制作了实施例1的基板。
准备针状氧化铝粒子(长轴100nm、长宽比10)和二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径20nm)的合计浓度是5质量％的水溶液。在该水溶液中添加乙酸，调整pH值为4.5，调制了分散液。另外，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的质量比率是3∶7。
准备用Fe和Cr的合金形成的金属板(尺寸50mm×50mm×0.1mm)。该金属板的表面粗糙度Ra是0.3μm。在液温设定为30℃的上述分散液中，使金属板浸渍60秒，从分散液中提升金属板(浸涂法)。浸渍金属板之后到提升之间，连续搅拌分散液。提升速度为0.3m/分钟。
将涂布了分散液的金属板放入干燥机中，加热到100℃，使之干燥。此时的膜厚是1.2μm。干燥是向金属板吹热风，以温度为100℃、干燥时间为1小时来进行。干燥后，通过在空气中进行烧制，以烧制温度为550℃、烧制时间为5分钟进行烧制。利用该烧制条件，绝缘膜被充分地烧制。另外，就烧制条件来说，以金属板的绝缘膜硬度达到一定值为基准来进行设定。这里，对于将烧制时间设定为5分钟、以每50℃不同的温度分别烧制的样品的硬度进行测定，烧制温度之差为50℃的2个样品的硬度之差为2％以下时，判断为充分烧制。另外，使用微小硬度计测定硬度。
通过以上这样制作，得到了膜厚1.0μm的绝缘膜。绝缘膜中的氧化铝含量是31质量％。另外，绝缘膜中的氧化铝含量，用EPMA来评价。
(实施例2)利用以下说明的方法制作了实施例2的基板。
准备针状氧化铝粒子(长轴100nm、长宽比10)和二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径20nm)的合计浓度是5质量％的水溶液。在该水溶液中添加乙酸、调整pH值为4.6，调制了分散液。另外，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的质量比率是1∶9。
准备与实施例1同样的金属板。使用与在实施例1中记载的相同方法，在金属板的表面形成绝缘膜。另外，分散液的液温设定为30℃，在该分散液中，使金属板浸渍60秒，以提升速度0.3m/分钟的速度从分散液中提升金属板。此后，以与实施例1相同的条件进行干燥，形成厚0.9μm的绝缘膜，再进行烧制。烧制工序的条件也与实施例1相同。
通过以上这样制作，得到了膜厚0.7μm的绝缘膜。绝缘膜中的氧化铝含量是10质量％。
(实施例3)利用以下说明的方法制作了实施例3的基板。
准备针状氧化铝粒子(长轴80nm、长宽比7)和二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径30nm)的合计浓度是3质量％的水溶液。在该水溶液中添加乙酸，调整pH值为4.7，调制了分散液。另外，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的质量比率是7∶3。
准备用Fe和Ni的合金形成的金属板(尺寸50mm×50mm×0.3mm)。该金属板的表面粗糙度Ra是0.2μm。使用与在实施例1中记载的相同方法，在金属板的表面形成绝缘膜。另外，分散液的液温设定为30℃，在该分散液中，使金属板浸渍60秒，以提升速度0.3m/分钟的速度从分散液中提升金属板。此后，以与实施例1相同的条件进行干燥，形成厚0.5μm的绝缘膜，再进行烧制。烧制工序的条件也与实施例1相同。
通过以上这样制作，得到了膜厚0.4μm的绝缘膜。绝缘膜中的氧化铝含量是72质量％。
(实施例4)利用以下说明的方法制作了实施例4的基板。
准备针状氧化铝粒子(长轴120nm、长宽比10)和二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径30nm)的合计浓度是5质量％的水溶液。在该水溶液中添加乙酸，调整pH值为4.7，调制了分散液。另外，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的质量比率是7∶3。
准备与实施例3相同的金属板。使用与在实施例1中记载的相同方法，在金属板的表面形成绝缘膜。另外，分散液的液温设定为30℃，在该分散液中，使金属板浸渍60秒，以提升速度0.3m/分钟的速度从分散液中提升金属板。此后，以与实施例1相同的条件进行干燥，形成厚1.0μm的绝缘膜，再进行烧制。烧制工序的条件也与实施例1相同。
通过以上这样制作，得到了膜厚0.8μm的绝缘膜。绝缘膜中的氧化铝含量是74质量％。
(实施例5)除了使用长宽比为5的针状氧化铝粒子以外，以与实施例1同样的方法和条件，制作了实施例5的基板。绝缘膜的厚度是1.0μm。绝缘膜中的针状氧化铝粒子含有率是32质量％。
(实施例6)除了使用平均粒径90nm的球状粒子作为二氧化硅粒子以外，以与实施例1同样的方法和条件，制作了实施例6的基板。绝缘膜的厚度是1.2μm。绝缘膜中的针状氧化铝粒子含有率是30质量％。
(实施例7)除了使用针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的质量比率为85∶15的分散液以外，以与实施例2同样的方法和条件，制作了实施例7的基板。绝缘膜的厚度是0.8μm。绝缘膜中的针状氧化铝粒子含有率是88质量％。
(实施例8)除了使用长轴为350nm的针状氧化铝粒子以外，以与实施例2同样的方法和条件，制作了实施例8的基板。绝缘膜的厚度是0.7μm。绝缘膜中的针状氧化铝粒子含有率是12质量％。
(比较例1)利用以下说明的方法制作了比较例1的基板。
在绝缘膜的材料中，不使用针状氧化铝粒子，只使用二氧化硅粒子(球状粒子、平均粒径20nm)，除此以外，以与实施例1同样的方法和条件制作了基板。绝缘膜的膜厚是0.4μm。
(比较例2)
在比较例2中，在比较例1的基板制造方法中，干燥工序之后，进行再涂布工序，制作了基板。绝缘膜的膜厚是0.8μm。
(比较例3)利用以下说明的方法制作了比较例3的基板。
在实施例3所说明的绝缘膜材料中，使用粒状氧化铝粒子(球状粒子、平均粒径80nm)代替针状氧化铝粒子，除此以外，以与实施例3同样的方法和条件制作了基板。绝缘膜的膜厚是0.4μm。
(评价)为了评价实施例和比较例的基板，使用各自的基板，进行90°弯曲试验、针眼试验和SEM观察。
在90°弯曲试验中，在所得到的基板的中央部分施加负荷，成为90°弯曲，评价金属板表面上的绝缘膜是否剥离。90°弯曲试验对同一样品进行3次。
在针眼试验中，对金属板表面上的绝缘膜进行JIS-H-8617的耐腐蚀试验(孔隙率试剂试验)后，使试验器的试验棒触及于绝缘膜上的指定位置(5mm间隔、测定10处)，测定电阻。超过200Ω时，判断为没有导通，在绝缘膜上没有形成针眼，即，评价为耐腐蚀性和绝缘性优异。另一方面，在是200Ω以下时，判断为导通，评价为在绝缘膜上形成针眼。
利用SEM观察绝缘膜表面的结果是，氧化铝粒子和二氧化硅粒子几乎分散在绝缘膜的整个面上，而且，由氧化铝粒子和二氧化硅粒子形成间隙少的致密的微细结构时，评价为绝缘膜均匀地覆盖在金属板上。
(结果)在下述表1中表示实施例1～8和比较例1～3的90°弯曲试验、针眼试验和SEM观察结果及综合评价。另外，就综合评价来说，在弯曲试验、针眼试验和SEM观察完全得到良好结果时，即，90°弯曲试验没有绝缘膜剥离、而且针眼试验没有实质性的导通、并且通过SEM观察而金属板表面上绝缘膜评价为几乎均匀地膜覆盖时，是○，除此以外的情况时是×。而且，完全没有导通、并且通过SEM观察在金属板表面上的绝缘膜确认没有凝聚部分和空隙部分时，是◎。
表1
由表1可知，如实施例1～8的基板那样地使用针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的组合所形成的绝缘膜，难以从金属板上剥离、耐腐蚀性和绝缘性优异(绝缘性和其它物理特性优异)。还由SEM观察可知，绝缘膜均匀地覆盖着金属板表面。
与此相对，如比较例1那样只使用二氧化硅粒子所形成的绝缘膜、或如比较例3那样使用粒状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的组合所形成的绝缘膜，绝缘性和其它物理特性差。而且，通过SEM观察，观察到在粒状粒子之间形成空隙。另外可知，即使是如比较例2那样只使用二氧化硅粒子所形成的膜厚大的绝缘膜，也不能提高物理特性，也不能控制粒状粒子之间形成的空隙。
由上述结果可知，只是粒状粒子，不能形成间隙少的致密的微细结构，不能得到具有所希望的绝缘性及其它物理特性的绝缘膜，与此相反，如果使用针状氧化铝粒子和粒状粒子的组合形成绝缘膜，则使针状氧化铝粒子及粒状粒子几乎分散在绝缘膜整个面，并且，由针状氧化铝粒子和粒状粒子可以形成间隙少的致密的微细结构。另外可知，由该针状氧化铝粒子和粒状粒子形成的微细结构，可以提高绝缘膜的绝缘性和其它物理特性。另外可知，只用粒状粒子形成绝缘膜时，即使增大绝缘膜的膜厚，也不能形成间隙少的致密的微细结构，不能得到具有所希望的物理特性的绝缘膜。
另外，从实施例1和实施例5的对比可知，针状氧化铝粒子的长宽比，优选有某种程度大(长宽比超过5)。从实施例1和实施例6的对比可知，球状粒子的平均粒径优选不过大(小于90nm)。而且，从实施例2和实施例7的对比还可知，针状氧化铝粒子优选不过多(小于88质量％)。另外，从实施例2和实施例8的对比可知，针状氧化铝粒子的长轴优选不过长(小于350nm)。
(实施例9)使针状氧化铝粒子的长轴和长宽比进行变化，制作4种样品(样品1～4)，进行90°弯曲试验、针眼试验及SEM观察。90°弯曲试验、针眼试验及SEM观察的细节如上所述。
该4种样品都含有作为绝缘膜材料的针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子。二氧化硅粒子使用平均粒径30nm的球状粒子，绝缘膜中的针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的含量的质量比率设定成为7∶3。另外，基础基板的金属板，使用50mm×50mm×0.2mm的铁板，在铁板的表面形成膜厚0.4μm的绝缘膜。
下述表2表示实施例9的弯曲试验、针眼试验及SEM观察的结果以及综合评价表2
由表2可知，针状氧化铝粒子的长轴尺寸和长宽比给绝缘膜内形成的微细结构的形态及绝缘膜的物理特性带来影响。
可知针状氧化铝粒子的长轴长度超过300nm的绝缘膜(样品1和2)，物理特性低。另外，由SEM观察可知，样品1和2的绝缘膜中，针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子相互分离，形成针状氧化铝粒子凝聚的区域和二氧化硅粒子凝聚的区域。
相对于此，可知针状氧化铝粒子的长轴长度为300nm以下的绝缘膜(样品3和4)，绝缘性和其它物理特性高。另外，由SEM观察可知，绝缘膜均匀地覆盖着金属板表面。
另外，虽没有表示特别示出详细的结果，但可知针状氧化铝粒子的长宽比也给绝缘膜内形成的微细结构的形态和绝缘膜的物理特性带来影响。如果针状氧化铝粒子的长宽比小，则氧化铝粒子的形状接近于球状，因此不能形成间隙少的致密的微细结构。
由上述结果可知，通过适当地调整针状氧化铝粒子的长轴尺寸和长宽比，可以使氧化铝粒子和二氧化硅粒子分散于绝缘膜的近乎整个面，并且，可以由氧化铝粒子和二氧化硅粒子形成间隙少的致密的微细结构。另外可知，由该氧化铝粒子和二氧化硅粒子形成的微细结构，可以提高绝缘膜的绝缘性和其它物理特性。
(实施例10)在本实施例中，为了进行本发明的基板的耐热性评价，制作了4种样品(样品5～8)。使绝缘膜的烧制温度或膜厚进行变化，制作了上述4种样品。该4种样品都含有作为绝缘膜材料的针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子。二氧化硅粒子，使用平均粒径30nm的球状粒子，针状氧化铝粒子，使用长轴尺寸100nm、长宽比10的粒子。绝缘膜中的针状氧化铝粒子和二氧化硅粒子的含量的质量比率设定为7∶3。另外，基础基板的金属板，使用50mm×50mm×0.099mm的用Fe和Ni的合金形成的金属板。
在900℃加热10分钟上述4种样品后，进行90°弯曲试验和针眼试验。
表3表示实施例6的弯曲试验、针眼试验和SEM观察结果以及综合评价。
表3
由表3可知，实施例10的样品5～8的基板，加热到900℃后也可以得到高的物理特性。另外，被加热到900℃后，通过SEM观察，绝缘膜也均匀地覆盖着金属板表面。
由此可知，实施例10的基板具有900℃以上的耐热性。
产业上的可利用性本发明的基板可以用于各种电子设备的布线基板。本发明的基板，因为绝缘性和耐热性等的物理特性优异，所以可以使用于例如汽车的控制用基板。
权利要求
1.一种基板，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。
2.如权利要求1所述的基板，其特征在于所述粒状粒子含有二氧化硅粒子、MgO粒子和TiO2粒子之中的至少一种。
3.如权利要求2所述的基板，其特征在于所述粒状粒子含有二氧化硅粒子。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基板，其特征在于所述针状氧化铝粒子的长宽比在6以上15以下的范围。
5.如权利要求4所述的基板，其特征在于所述针状氧化铝粒子的长轴在70nm以上300nm以下的范围。
6.如权利要求1至5中任一项所述的基板，其特征在于所述粒状粒子的平均粒径在5nm以上80nm以下的范围。
7.如权利要求1至6中任一项所述的基板，其特征在于所述绝缘膜含有0.3质量％以上80质量％以下的所述针状氧化铝粒子。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基板，其特征在于所述绝缘膜的厚度在0.3μm以上3.5μm以下的范围内。
9.如权利要求1至8中任一项所述的基板，其特征在于所述绝缘膜的表面粗糙度是0.3μm以下。
10.如权利要求1至9中任一项所述的基板，其特征在于所述金属板由Cu、Fe-Ni-Cr合金、Fe-Cr合金、Fe-Ni合金、Fe或Al形成。
11.如权利要求1至10中任一项所述的基板，其特征在于所述金属板具有0.05mm以上0.5mm以下范围的厚度。
12.一种布线基板，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的基板；和在所述基板的所述绝缘膜的表面上形成的布线图案。
13.一种基板的制造方法，其特征在于，包括调制含有针状氧化铝粒子和粒状粒子的分散液的工序；向金属板赋予所述分散液的工序；使赋予了所述分散液的所述金属板干燥的工序；和通过在所述干燥工序之后对所述金属板进行烧制、在所述金属板表面上得到绝缘膜的工序。
14.如权利要求13所述的基板的制造方法，其特征在于赋予所述分散液的工序由涂布法来进行。
15.如权利要求13或14所述的基板的制造方法，其特征在于将所述分散液的pH值调整在3.5以上5.5以下的范围。
16.如权利要求15所述的基板的制造方法，其特征在于所述分散液含有甲酸和乙酸、它们的盐以及氨之中的至少一个。
17.如权利要求13至16中任一项所述的基板的制造方法，其特征在于在所述分散液中，所述针状氧化铝粒子和所述粒状粒子的合计浓度，在2质量％以上至6质量％以下的范围。
18.如权利要求13至17中任一项所述的基板的制造方法，其特征在于所述粒状粒子含有二氧化硅粒子。
19.如权利要求13至18中任一项所述的基板的制造方法，其特征在于所述针状氧化铝粒子的长宽比在6以上15以下的范围。
20.如权利要求13至19中任一项所述的基板的制造方法，其特征在于所述粒状粒子的平均粒径在5nm以上80nm以下的范围。
21.如权利要求13至20中任一项所述的基板的制造方法，其特征在于所述绝缘膜含有0.3质量％以上80质量％以下的所述针状氧化铝粒子。
全文摘要
本发明的基板，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。本发明的基板，绝缘性优异，可以以工业上实用的效率进行制造。
文档编号H05K1/05GK1757269SQ200480005608
公开日2006年4月5日 申请日期2004年10月6日 优先权日2003年10月7日
发明者菊井文秋, 森下晓夫, 安冈正登 申请人:株式会社新王材料