JPH0793068B2 - 高絶縁性基板の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高絶縁性基板の製法に関する。

［従来の技術］ 従来より、金属箔／絶縁膜／金属薄膜なる構造を有する
絶縁性基板が、プリント基板、太陽電池用基板、IC基板
などに使用されている。

前記のごとき絶縁性基板は、通常、金属箔と絶縁膜とを
接着させて金属箔／絶縁膜なる構造を有する層を形成し
たのち、絶縁膜上に真空蒸着法またはスパッタ法で金属
薄膜を堆積させる方法や、絶縁膜のそれぞれの面にそれ
ぞれ金属箔および金属薄膜をラミネートする方法などに
より製造されている。

このようにして製造される絶縁性基板ではあるが、絶縁
膜に導通部分や潜在的な絶縁不良部分が含まれているば
あいには、製品として使用中に該絶縁不良部分から絶縁
不良になったりする。

前記絶縁膜の欠陥の大部分は、金属箔上の凹凸や絶縁膜
中のボイドなどに起因する。それゆえ、該欠陥を除去す
る方法として、金属箔を鏡面仕上したり、絶縁膜の厚さ
を厚くするなどの方法が採用されているが、このような
方法を採用すると製造コストが高くなる、鏡面仕上にす
るばあいには絶縁膜と金属箔との接着不良がおこったり
する、絶縁膜を厚くするばあいには加熱時に金属薄膜に
クラックが入りやすくなったりするなどの問題が生ず
る。しかも前記のごとき方法を採用しても導通部分や潜
在的な絶縁不良部分を完全になくすことはできない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記のごとき方法により製造した絶縁基板に
おける導通部分や潜在的な絶縁不良を排除しようとする
ばあいに生じる、製造コストが高くなるという問題や、
絶縁膜と金属箔との接着不良あるいは加熱時に金属薄膜
にクラックが入りやすくなったりするという問題などを
解決するためになされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は厚さ10μｍ以上の金属箔／絶縁膜／厚さ100Å
〜１μｍの金属薄膜なる構造を有する絶縁性基板を製造
したのち、金属箔−金属薄膜間に耐電圧の７〜93％の電
圧を印加して10msec〜５分間処理することを特徴とする
高絶縁性基板の製法に関する。

［実施例］ 本発明に用いる金属箔とは、たとえば鉄、SUS、Cu、N
i、リン青銅など、好ましくはこれらの金属のうち熱伝
導率の高い金属から製造された金属箔で、厚さが10μｍ
以上、好ましくは50μｍ〜1mm、表面粗度1.0μｍ以下、
好ましくは0.5μｍ以下のものである。

前記金属箔の厚さが10μｍ未満になると、必要とされる
強度がえられにくくなったり、絶縁膜の内部応力に起因
する歪によりカールする傾向が生じ、たとえば1mmをこ
えて厚くなるとかたくなり、可撓性が必要なばあいなど
には所望の可撓性などがえられにくくなったりしがちで
ある。

一方、前記金属箔の表面粗度が1.0μｍをこえると、製
造される絶縁性基板の絶縁性がわるくなりがちであり、
0.5μｍ以下であることが望ましい。逆に表面粗度が0.0
5μｍ以下では絶縁膜との付着強度が低下するばあいが
ある。

本発明に用いる絶縁膜としては、たとえばポリアミドや
ポリアミドイミドのごとき高分子系物質を金属箔にコー
ティングしたりして形成した高分子フィルムや、SiO₂、
Al₂O₃、TiO₂などの無機物を金属箔に蒸着させたりして
形成した無機物からなる絶縁物や、SiC、SiN、SiCO、Si
CNなどのグロー放電分解法や光CVD法などにより金属箔
上に形成した非単結晶状半導体あるいは非単結晶状絶縁
体からなる絶縁膜などがあげられるが、これらに限定さ
れるものではない。

前記絶縁膜の厚さや絶縁性にはとくに限定はないが、1m
m以上では潜在的な絶縁不良部分を実質的に電圧破壊で
きないばあいが生ずる。

本発明に用いる金属薄膜としては、蒸着法、スパッタ法
あるいはメッキ法などにより絶縁膜上に形成されたCr、
Ag、Ni、SUS、Cuなどからなる厚さ100Å〜１μｍ、好ま
しくは200〜5000Åの金属薄膜があげられる。

前記金属薄膜の厚さが100Å未満になると、該薄膜が島
状になり、面内抵抗が異常に大きくなる傾向が生じ、１
μｍをこえると、電圧を印加しても導通部分の絶縁性が
回復しない傾向が生じ、いずれも好ましくない。一方、
該厚さが100Å〜１μｍ、さらに200〜5000Åのばあいに
は、前記のごとき問題がほとんどなくなるとともに、金
属箔−金属薄膜間の抵抗がどこをとっても50kΩ/cm²以
上、好ましくは100kΩ/cm²以上となる。

本発明においては、厚さ10μｍ以上の金属箔／絶縁膜／
厚さ100Å〜１μｍの金属薄膜なる構造を有する絶縁性
基板を製造したのち、金属箔−金属薄膜間に電圧が印加
される。

電圧の印加は、製造された絶縁性基板中に存在する絶縁
不良を検出し、品質管理に利用するとともに、導通部分
を破壊して絶縁性にし、かつ該絶縁性基板を使用して製
造した製品の使用中に、潜在的な絶縁不良部分に起因し
て生ずる絶縁不良によるトラブルを未然に防止するた
め、絶縁性基板中に存在する潜在的な絶縁不良部分をあ
らかじめ消滅されることを目的として行なわれる処理で
ある。電圧を印加して絶縁性基板中に存在する潜在的な
絶縁不良部分が顕在化したばあいには、この部分を除去
することにより所望の高絶縁性基板がえられる。

金属箔−金属薄膜間に印加する電圧は、絶縁性基板の用
途などにより異なり一概には決定できないが、通常、絶
縁膜の耐電圧の７〜93％、好ましくは10〜50％の電圧で
あり、電圧印加時間としては10msec〜５分間程度であ
る。前記印加電圧が絶縁膜の耐電圧の７％未満のばあい
は、絶縁膜中に存在する導通部分や潜在的な絶縁不良部
分を消滅させることができず、93％をこえると絶縁性の
高い部分も破壊される傾向が生じる。通常、1cm²当りの
金属箔−金属薄膜間の抵抗がどこをとっても50kΩ以
上、好ましくは100kΩ以上になるためには、絶縁膜の耐
電圧の10〜50％程度の印加電圧が好ましく、民生用太陽
電池などに用いる絶縁基板のばあいには、1cm²当り1kΩ
以上になるような印加電圧が好ましい。

絶縁性基板に前記のごとき好ましい範囲の電圧を印加す
る方法にはとくに限定はなく、通常の過電流防止装置の
ついた直流電源を用い、金属箔を１つの極にし、金属薄
膜側からもう１つの極を接触させ、電流をモニターしな
がら必要時間印加するなどの方法が採用されうる。

このようにして製造された高絶縁性基板は、太陽電池用
基板、IC基板、プリント基板などの用途に好適に使用さ
れうる。

つぎに本発明の製法を実施例にもとづき説明する。

実施例１〜５および比較例１ 10cm角の厚さ0.1mmのSUS板（表面粗度0.5μｍ）の片面
にポリイミド樹脂を３μｍ、同じSUS板の他方の面にグ
ロー放電法で光学禁止帯巾2.6eVのａ−SiC:Hを厚さ2.5
μｍになるように堆積させた。ついでポリイミド樹脂お
よびａ−SiC:H上にCrをスパッタ法で1000Å蒸着させ
た。

ポリイミド樹脂で絶縁したものの耐電圧は800V、ａ−Si
C:Hで絶縁したものの耐電圧は600Vであった。

えられた基板のSUS側が、Cr側がになるように直流
電圧を耐電圧の10〜90％の範囲で50msec印加したのち、
Crを1cm²サイズに分割できるようにエッチングして抵抗
を測定した。測定は50箇所で行なった。なお比較のため
に電圧を印加しないものについても抵抗を測定した。そ
れらの結果を第１表に示す。

［発明の効果］ 本発明の製法によると、金属箔−金属薄膜間に電圧を印
加して導通部分あるいは潜在的な絶縁不良部分を消滅さ
せるため、高絶縁性基板がえられる。さらに金属箔表面
の鏡仕上をしていないため、安価で絶縁膜と金属箔との
接着性の良好な絶縁性基板がえられる。その上、本発明
の製法では絶縁膜を厚くしたりしないため、原料コスト
が低く、かつ加熱時に金属薄膜にクラックが入りやすく
なったりするという問題もなくなる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚さ10μｍ以上の金属箔／絶縁膜／厚さ10
   0Å〜１μｍの金属薄膜なる構造を有する絶縁性基板を
   製造したのち、金属箔−金属薄膜間に耐電圧の７〜93％
   の電圧を印加して10msec〜５分間処理することを特徴と
   する高絶縁性基板の製法。
2. 【請求項２】前記絶縁膜が高分子フィルムである特許請
   求の範囲第１項記載の高絶縁性基板の製法。
3. 【請求項３】前記絶縁膜が無機物からなる絶縁膜である
   特許請求の範囲第１項記載の高絶縁性基板の製法。
4. 【請求項４】前記絶縁膜が非単結晶状半導体または非単
   結晶状絶縁体からなる絶縁膜である特許請求の範囲第１
   項記載の高絶縁性基板の製法。
5. 【請求項５】前記金属薄膜の厚さが200〜5000Åである
   特許請求の範囲第１項記載の高絶縁性基板の製法。