WO2015056555A1 - 金属基板、金属ベース回路基板、電子装置および金属ベース回路基板の製造方法 - Google Patents

金属基板、金属ベース回路基板、電子装置および金属ベース回路基板の製造方法 Download PDF

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WO2015056555A1
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circuit board
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insulating resin
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小宮谷　壽郎
大輔 北原
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住友ベークライト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a metal substrate, a metal base circuit board, an electronic device, and a method for manufacturing the metal base circuit board.
  • High voltage is often applied to inverter-mounted boards and high-power LED lighting boards. Therefore, in order to ensure sufficient insulation, there is a tendency to use a thick insulating resin layer and a thick metal substrate.
  • the die punching process is generally used from the viewpoint of cost.
  • the insulating resin layer is partially removed from the metal substrate or cracked due to the impact at the time of punching.
  • the linearity of the light of the LED there has been a demand to bend and use the substrate in order to emit light in multiple directions. Therefore, it is necessary to reliably maintain the adhesion between the metal substrate and the insulating resin layer.
  • the metal substrate constituting a metal base circuit board comprising a metal substrate, an insulating resin layer provided on the metal substrate, and a metal layer provided on the insulating resin layer,
  • the metal substrate is provided with a large number of fine scaly projections on the surface in contact with the insulating resin layer.
  • the presence of many fine scaly projections on the surface of the metal substrate can improve the adhesion between the metal substrate and the insulating resin layer of the obtained metal base circuit board. As a result, it is possible to improve punching, bending workability and heat dissipation of the obtained metal base circuit board. Thereby, it can be set as a highly durable electronic device.
  • the metal substrate; An insulating resin layer provided on the metal substrate; A metal layer provided on the insulating resin layer; The metal base circuit board provided with can be provided.
  • the metal base circuit board; An electronic component provided on the metal base circuit board; An electronic device comprising:
  • a manufacturing method for manufacturing the metal base circuit board A step of sandblasting at least one surface of the metal substrate; Forming the insulating resin layer on the sandblasted surface; Forming the metal layer on the insulating resin layer; The manufacturing method of the metal base circuit board containing this can be provided.
  • a metal substrate a metal base circuit board, a method for manufacturing the metal base circuit board, and a highly durable electronic device that can realize a highly durable electronic device.
  • FIG. 1 is a view showing an electron micrograph of 1000 times the surface of an aluminum substrate of Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the 200-times electron micrograph of the aluminum substrate surface of Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the 1000-times electron micrograph of the aluminum substrate surface of the comparative example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the 1000-times electron micrograph of the aluminum substrate surface of the comparative example 4.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal base circuit board 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the metal base circuit board 100 includes a metal substrate 101, an insulating resin layer 102 provided on the metal substrate 101, and a metal layer 103 provided on the insulating resin layer 102.
  • the metal substrate 101 has a large number of fine scaly projections on the surface in contact with the insulating resin layer 102.
  • the insulating resin layer 102 is formed of, for example, a resin composition that will be described later.
  • the metal substrate 101 is not particularly limited as long as it is a heat-dissipating metal substrate, and is, for example, an aluminum substrate, a copper substrate, a stainless steel substrate, or the like, and an aluminum substrate is preferable.
  • the aluminum substrate refers to a substrate containing aluminum, and includes a substrate formed of an aluminum alloy.
  • a copper substrate refers to a substrate containing copper, and includes a substrate formed of a copper alloy.
  • the metal substrate 101 has a large number of fine scaly projections on the surface in contact with the insulating resin layer 102.
  • FIG. 3 is a view showing an electron micrograph of 1000 times the surface of an aluminum substrate of Example 1 described later.
  • FIG. 4 is a view showing a 200-fold electron micrograph of the surface of an aluminum substrate of Example 1 described later.
  • the scale-like projections are formed over one surface of the metal substrate 101 that is in contact with the insulating resin layer 102. It is presumed that the resin constituting the insulating resin layer 102 enters the gaps between the scaly projections, and the adhesion between the metal substrate 101 and the insulating resin layer 102 is improved by the anchor effect.
  • the average major axis of the scaly projections is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, particularly preferably 3 ⁇ m or more, and preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, particularly preferably 10 ⁇ m or less.
  • the average major axis can be measured by an electron micrograph. For example, the measurement is performed according to the following procedure. First, a surface photograph of the metal substrate 101 is taken with a scanning electron microscope. Next, an arbitrary scaly projection is selected, and its major axis is measured from the photograph. At this time, the major axis is measured for 10 or more scaly projections, and the average value thereof is taken as the average major axis.
  • the arithmetic average roughness (Ra) of the surface in contact with the insulating resin layer 102 of the metal substrate 101 is preferably 0.1 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the adhesion between the metal substrate 101 and the insulating resin layer 102 and the bending resistance of the metal base circuit board 100 can be further improved.
  • the maximum height roughness (Rz) of the surface in contact with the insulating resin layer 102 of the metal substrate 101 is preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the adhesion between the metal substrate 101 and the insulating resin layer 102 and the bending resistance of the metal base circuit board 100 can be further improved.
  • the thickness of the metal substrate 101 is, for example, not less than 300 ⁇ m and not more than 5000 ⁇ m. When the thickness of the metal substrate 101 is not less than the above lower limit value, the heat dissipation can be further improved. Further, when the thickness of the metal substrate 101 is equal to or less than the above upper limit value, workability such as bending of the metal base circuit board 100 can be improved.
  • the insulating resin layer 102 is a layer for bonding the metal layer 103 to the metal substrate 101.
  • the thickness of the insulating resin layer 102 is preferably 40 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the insulating resin layer 102 is, for example, a resin composition containing a thermosetting resin (A), an inorganic filler (B), a phenoxy resin (C), a curing agent (D), and a coupling agent (E).
  • the product is heat-cured. That is, the insulating resin layer 102 is in a C stage state including a thermosetting resin.
  • the resin composition includes, for example, a thermosetting resin (A), an inorganic filler (B), a phenoxy resin (C), a curing agent (D), and a coupling agent (E).
  • the total solid content of the resin composition is a solid content that remains when the resin composition is heated and cured.
  • components that volatilize by heating such as a solvent are excluded.
  • liquid components such as a liquid epoxy resin and a coupling agent are included in the total solid content because they are taken into the insulating resin layer 102 when heated and cured.
  • thermosetting resin (A) it is preferable to use one or more of an epoxy resin, an unsaturated polyester, and an acrylic resin. Among these, it is preferable to use an epoxy resin.
  • the epoxy resin preferably includes an epoxy resin having at least one of an aromatic ring structure and an alicyclic structure (alicyclic carbocyclic structure).
  • Examples of the epoxy resin (A1) having an aromatic ring or alicyclic structure include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol M type epoxy resin, Bisphenol type epoxy resins such as bisphenol P type epoxy resin and bisphenol Z type epoxy resin; Novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, tetraphenol group ethane type novolac type epoxy resin; biphenyl type epoxy resin An arylalkylene type epoxy resin such as a phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton; an epoxy resin such as a naphthalene type epoxy resin; One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • naphthalene type epoxy resin is preferable as the epoxy resin (A1) from the viewpoint that the glass transition temperature can be further increased, the generation of voids in the insulating resin layer 102 can be suppressed, and the thermal conductivity can be further improved.
  • the naphthalene type epoxy resin refers to one having a naphthalene ring skeleton and having two or more glycidyl groups.
  • the content of the naphthalene type epoxy resin is preferably 20% by mass to 80% by mass, and more preferably 40% by mass to 60% by mass with respect to 100% by mass of the thermosetting resin (A).
  • naphthalene type epoxy resin for example, any one of the following formulas (5) to (8) can be used.
  • m and n represent the number of substituents on the naphthalene ring, and each independently represents an integer of 1 to 7.
  • Me represents a methyl group
  • l, m, and n are integers of 1 or more.
  • l, m, and n are preferably 10 or less.
  • naphthalene type epoxy resin a naphthylene ether type epoxy resin represented by the following formula (8) can also be used.
  • n is an integer of 1 or more and 20 or less
  • l is an integer of 1 or more and 2 or less
  • R 1 is independently a hydrogen atom, a benzyl group, an alkyl group, or the following formula (9)
  • each R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • Ar is each independently a phenylene group or a naphthylene group
  • R 2 is each independently a hydrogen atom or a methyl group
  • m is an integer of 1 or 2.
  • Examples of the naphthylene ether type epoxy resin represented by the above formula (8) include those represented by the following formula (10).
  • n is an integer of 1 or more and 20 or less, preferably an integer of 1 or more and 10 or less, more preferably an integer of 1 or more and 3 or less.
  • R is independently a hydrogen atom or (It is a structure represented by the following formula (11), preferably a hydrogen atom.)
  • n is an integer of 1 or 2.
  • Examples of the naphthylene ether type epoxy resin represented by the above formula (10) include those represented by the following formulas (12) to (16).
  • the unsaturated polyester examples include one or more polyvalents such as ethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, hydrogenated bisphenol A, neopentyl glycol, isopentyl glycol, and 1,6-hexanediol.
  • Alcohol is reacted with one or more unsaturated dibasic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, etc., and styrene, t-butylstyrene, divinylbenzene, diallyl phthalate, vinyltoluene And those obtained by copolymerizing one or more vinyl monomers such as acrylic acid esters.
  • the acrylic resin is a compound having a (meth) acryloyl group in the molecule, and is a resin that forms a three-dimensional network structure by the reaction of the (meth) acryloyl group and cures. Although it is necessary to have one or more (meth) acryloyl groups in the molecule, it is preferable that two or more (meth) acryloyl groups are contained.
  • the acrylic resin is not particularly limited, and one or more of acrylic acid or methacrylic acid ester having a linear or branched alkyl group having 30 or less carbon atoms, particularly 4 to 18 carbon atoms, is used as a component. And the like.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2 -Ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group, dodecyl group and the like.
  • the other monomer forming the polymer is not particularly limited, and for example, acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, (meth) Examples thereof include hydroxyl group-containing monomers such as 12-hydroxylauryl acrylate or (4-hydroxymethylcyclohexyl) -methyl acrylate.
  • thermosetting resin (A) contained in a resin composition should just be suitably adjusted according to the objective, it is not specifically limited, 1 mass with respect to 100 mass% of total solid content of a resin composition % To 23% by mass is preferable, and 2% to 15% by mass is more preferable.
  • content of the thermosetting resin (A) is not less than the above lower limit value, the handling property is improved and the insulating resin layer 102 can be easily formed.
  • the content of the thermosetting resin (A) is not more than the above upper limit, the strength and flame retardancy of the insulating resin layer 102 are further improved, or the thermal conductivity of the insulating resin layer 102 is further improved. To do.
  • Examples of the inorganic filler (B) include silicates such as talc, calcined clay, unfired clay, mica and glass; oxides such as titanium oxide, alumina, silica and fused silica; calcium carbonate, magnesium carbonate and hydrotal Carbonates such as sites; hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide; sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite; zinc borate, barium metaborate, aluminum borate And borate salts such as calcium borate and sodium borate; nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride and carbon nitride; titanates such as strontium titanate and barium titanate. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination.
  • a heat conductive filler is included.
  • the thermally conductive filler any one or more of alumina, boron nitride, boehmite, aluminum nitride, and magnesium oxide can be used. Of these, alumina is preferable as the heat conductive filler.
  • the inorganic filler (B) is a mixed system of three components (large particle size, medium particle size, small particle size) having different average particle sizes, the large particle size component is spherical, the medium particle size component and the small particle size
  • the component is preferably polyhedral. More specifically, the inorganic filler (B) belongs to the first particle size range in which the average particle size is 5.0 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, preferably 5.0 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, and the circularity is 0.80.
  • 1.0 to 1.0 preferably 0.85 to 0.95
  • the particle diameter can be measured by dispersing alumina in water by ultrasonic treatment for 1 minute using a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-7000.
  • the medium particle size component is filled in the gap between the large particle size components, and the small particle size component is filled in the gap between the medium particle size components.
  • the contact area between the filler (B) particles can be further increased.
  • the thermal conductivity of the insulating resin layer 102 can be further improved.
  • the solder heat resistance, flex resistance, and insulation of the insulating resin layer 102 can be further improved.
  • the adhesion between the insulating resin layer 102 and the metal substrate 101 can be further improved. Due to these synergistic effects, the insulation reliability of the metal base circuit board 100 can be further enhanced.
  • the content of the inorganic filler (B) contained in the resin composition is 75% by mass or more and 95% by mass or less, and more preferably 80% by mass or more with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition. 90% by mass or less.
  • the content of the inorganic filler (B) belonging to the first particle size range is preferably 65% by mass to 85% by mass with respect to 100% by mass of the entire inorganic filler (B), and the second particles
  • the content of the inorganic filler (B) belonging to the diameter range is preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less
  • the content of the inorganic filler (B) belonging to the third particle size range is preferably 5% by mass. % To 18% by mass.
  • the resin composition preferably further contains a phenoxy resin (C).
  • a phenoxy resin C
  • the bending resistance of the insulating resin layer 102 can be further improved.
  • the elastic modulus of the insulating resin layer 102 can be reduced, and in this case, the stress relaxation force of the metal base circuit board 100 can be improved.
  • defects such as cracks may occur at or near the solder joint where the electronic component 11 and the metal base circuit board 100 are joined, even under rapid heating / cooling environments. Will be suppressed.
  • the heat cycle characteristic of the metal base circuit board 100 can be improved.
  • the fluidity at the time of pressing is reduced due to an increase in viscosity, and generation of voids or the like in the obtained insulating resin layer 102 can be suppressed, or the obtained insulating resin layer 102
  • the thickness can be adjusted more easily, and the uniformity of the thickness of the insulating resin layer 102 can be improved.
  • the adhesion between the insulating resin layer 102 and the metal substrate 101 can be improved. Due to these synergistic effects, the insulation reliability of the metal base circuit board 100 can be further enhanced.
  • Examples of the phenoxy resin (C) include a phenoxy resin having a bisphenol skeleton, a phenoxy resin having a naphthalene skeleton, a phenoxy resin having an anthracene skeleton, and a phenoxy resin having a biphenyl skeleton.
  • a phenoxy resin having a structure having a plurality of these skeletons can also be used.
  • the weight average molecular weight of the phenoxy resin (C) is not particularly limited, but is preferably 4.0 ⁇ 10 4 or more and 8.0 ⁇ 10 4 or less.
  • the weight average molecular weight of phenoxy resin (C) is a value in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the phenoxy resin (C) is preferably 1% by mass to 15% by mass, and more preferably 2% by mass to 10% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition.
  • curing agent (D) (curing catalyst) examples include organic metals such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III).
  • organic metals such as zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III).
  • Dicyandiamide diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiethyldiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, norbornenediamine, triethylamine, tributylamine, diazabicyclo [2,2,2]
  • Amine-based curing agents such as octane; 2-phenyl-imidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-ethyl-4 Imidazole-based curing agents such as ethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxyimidazole; triphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tetraphenylphosphonium
  • curing agent (D) As a hardening
  • the content of the curing catalyst is not particularly limited, but is, for example, 0.02% by mass or more and 1.0% by mass or less with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition.
  • the resin composition may contain a coupling agent (E).
  • the coupling agent (E) can improve the wettability of the interface between the thermosetting resin (A) and the inorganic filler (B).
  • the coupling agent (E) any of those usually used can be used. Specifically, an epoxy silane coupling agent, a cationic silane coupling agent, an aminosilane coupling agent, a titanate coupling agent, and a silicone oil type. It is preferable to use one or more coupling agents selected from coupling agents.
  • the amount of the coupling agent (E) added depends on the specific surface area of the inorganic filler (B) and is not particularly limited, but is 0.05 parts by mass or more and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler (B). The following is preferable, and 0.1 to 2 parts by mass is particularly preferable.
  • the resin composition can contain an antioxidant, a leveling agent and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the insulating resin layer 102 has high thermal conductivity. Specifically, the thermal conductivity in the thickness direction of the insulating resin layer 102 measured by a laser flash method is preferably 3.0 W / (m ⁇ k) or more, and is preferably 5.0 W / (m ⁇ k). More preferably. Thereby, the heat from the electronic component 11 can be easily transmitted to the metal substrate 101 through the insulating resin layer 102.
  • the metal base circuit board 100 as described above can be manufactured as follows. First, the metal substrate 101 is prepared.
  • the surface of the metal substrate 101 is sandblasted using a sandblasting apparatus.
  • the sandblasting process is performed, for example, with an air amount of 2 to 700 L / min and with an abrasive particle having an average particle diameter of 45 to 55 ⁇ m, while oscillating a ⁇ 5 mm nozzle at 1 to 3 m / min.
  • the sandblast treatment is performed by spraying abrasive particles and spraying them on the surface of the metal substrate 101.
  • Abrasive particles used for sandblasting include silica, zirconia, alumina, diamond, etc.
  • a B-stage resin layer made of the resin composition described above is provided on the metal substrate 101.
  • a resin layer may be formed on the metal substrate 101 by applying the resin composition described above to the metal substrate 101, or a resin layer is formed on the carrier material to produce a carrier material with a resin layer.
  • the resin layer may be formed on the metal substrate 101 by laminating the carrier material with the resin layer on the metal substrate 101.
  • the thickness of the resin layer in the B stage state is, for example, not less than 45 ⁇ m and not more than 300 ⁇ m.
  • a resin layer is formed on a carrier material to obtain a carrier material with a resin layer.
  • the carrier material is, for example, a resin film such as a polyethylene terephthalate film; a metal foil such as a copper foil.
  • the thickness of the carrier material is, for example, 10 to 500 ⁇ m.
  • the carrier material with a resin layer is laminated on the metal substrate 101 so that the surface on the resin layer side of the carrier material with the resin layer is in contact with the sandblasted surface of the metal substrate 101.
  • the insulating resin layer 102 is formed by pressurizing and heat-curing the resin layer using a press or the like.
  • the carrier material is removed from the insulating resin layer 102, and the metal layer 103 is formed on the exposed surface of the insulating resin layer 102.
  • the carrier material may be used as the metal layer 103 as it is.
  • the metal layer 103 is made of, for example, copper, aluminum, nickel, iron, tin, or the like, and may include two or more kinds.
  • the thickness of the metal layer 103 is, for example, 10 ⁇ m or more and 210 ⁇ m or less. Note that another layer such as an adhesive layer may be interposed between the insulating resin layer 102 and the metal layer 103.
  • the metal base circuit board 100 includes a state before the metal 103 is processed.
  • an insulating sheet is further laminated, and a circuit is formed by etching in the same manner as described above, whereby the multilayer metal base circuit board 100 can be obtained.
  • the insulating sheet is preferably made of the same resin composition as that used for the insulating resin layer 102 described above from the viewpoint of further improving the thermal conductivity of the electronic device 1.
  • a solder resist may be formed on the outermost layer, and the connection electrode portion may be exposed so that the electronic component 11 can be mounted by exposure and development.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the electronic device 1 includes a metal base circuit board 100 and an electronic component 11 provided on the metal base circuit board 100.
  • the insulating resin layer 102 is formed of the resin composition described above.
  • the electronic device 1 is a semiconductor device, for example, a power semiconductor device, LED lighting, or an inverter device.
  • the inverter device electrically generates AC power from DC power (has a function of reverse conversion).
  • the power semiconductor device is characterized by higher withstand voltage, higher current, higher speed and higher frequency than ordinary semiconductor elements, generally called power devices, rectifier diodes, power transistors, Examples include a power MOSFET, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a thyristor, a gate turn-off thyristor (GTO), and a triac.
  • the electronic component 11 is a semiconductor element such as an insulated gate bipolar transistor or a diode, or various heating elements such as a resistor or a capacitor.
  • the metal base circuit board 100 functions as a heat spreader.
  • the electronic component 11 is joined to the support base 12 via the solder 15.
  • the support base 12 is one on which the electronic component 11 is mounted.
  • the support base 12 includes a lead frame 121 and an insulating sheet 122.
  • the lead frame 121 includes a die pad part 121A, an inner lead (not shown) connected to the die pad part 121A, and an outer lead (not shown) connected to the inner lead.
  • the lead frame 121 supports the electronic component 11 with a die pad portion 121A.
  • the die pad portion 121 ⁇ / b> A is electrically connected to the electronic component 11 through the solder 15.
  • the lead frame 121 may be a conductive member, but is made of a metal such as Cu, for example.
  • the insulating sheet 122 is for insulating the metal layer 103 from the lead frame 121.
  • the insulating sheet 122 is made of a resin material.
  • the insulating sheet 122 includes a resin having a carboxyl group that is a resin component and a thermally conductive filler.
  • the resin having a carboxyl group include a carboxyl group-containing poly (meth) acrylate polymer compound (so-called acrylic rubber) containing one or both of butyl acrylate and ethyl acrylate as main raw material components.
  • the heat conductive filler boron nitride, alumina or the like can be used.
  • the content of the heat conductive filler is preferably 50 to 60% by volume with respect to the entire insulating sheet 122, and the resin component is preferably 40 to 50% by volume.
  • the insulating sheet 122 has a larger planar shape than the die pad portion of the lead frame 121, and the stacking direction of the electronic component 11, the support base 12, the metal layer 103, the insulating resin layer 102, and the metal substrate 101.
  • the electronic device 1 protrudes from the outer peripheral edge of the die pad portion 121A when viewed in plan.
  • the insulating sheet 122 is preferably formed of the same resin composition as that used for the insulating resin layer 102 described above from the viewpoint of further improving the thermal conductivity of the electronic device 1.
  • the metal layer 103 is disposed between the insulating resin layer 102 and the insulating sheet 122 and is in direct contact with the insulating resin layer 102.
  • the metal layer 103 transfers heat from the electronic component 11 to the metal substrate 101.
  • the metal layer 103 is made of metal such as Cu, for example.
  • the metal layer 103 is a plate-like member and has almost the same size as the insulating sheet 122.
  • the electronic device 1 as described above can be manufactured as follows. First, the metal base circuit board 100 is prepared. Next, the insulating sheet 122 and the lead frame 121 are disposed on the metal layer 103. Thereafter, the die pad portion of the lead frame 121 and the electronic component 11 are joined via the solder 15. Thereafter, the electronic component 11 is sealed with the sealing material 16.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the support base 12 includes the lead frame 121 and the insulating sheet 122, but is not limited thereto.
  • a ceramic substrate may be used instead of the support base 12 and the metal layer 103.
  • the insulating resin layer 102 bonds the ceramic substrate and the metal substrate 101.
  • the resulting resin-coated copper foil was hot-pressed on the surface of the sandblasted aluminum substrate at 170 ° C. and 8 MPa for 60 minutes without performing chemical treatment or physical treatment with a coupling agent or the like. Thereby, a metal base circuit board was molded. Here, the following evaluation was performed about the obtained aluminum substrate.
  • FIG. 3 shows an electron micrograph of 200 times the surface of the aluminum substrate of Example 1. Scale-like projections were observed on the aluminum blasted aluminum substrate.
  • the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the aluminum substrate was measured according to JISB0601, B0633, B0651.
  • the maximum height roughness (Rz) of the surface of the aluminum substrate was measured according to JIS B0601, B0633, and B0651.
  • the physical properties of the obtained aluminum substrate are as follows. Arithmetic mean roughness (Ra): 4.8 ⁇ m Maximum height roughness (Rz): 13.0 ⁇ m Average major axis of scaly projections: 4.6 ⁇ m
  • the electronic device 1 shown in FIG. 2 was manufactured using the obtained metal base circuit board. However, the sealing material 16 was not provided. An insulating sheet 122 and a lead frame 121 made of Cu were disposed on the metal base circuit board 100. As the insulating sheet 122, Fuko TM sheet HF manufactured by Furukawa Electric was used. Thereafter, the die pad portion of the lead frame 121 and the electronic component 11 were joined via the solder 15 (material Sn-3.0Ag-0.5Cu). As described above, three electronic devices were prepared and a heat cycle test was performed. The heat cycle test was performed 3000 times with one cycle of ⁇ 40 ° C. for 5 minutes to + 125 ° C. for 5 minutes.
  • the crack rate of the solder portion was observed with a microscope. A case in which even one of the three electronic devices has a crack rate of 100% is regarded as defective (x), and all three electronic devices have a crack rate of less than 100% as good (O). Judged.
  • the crack rate of the solder portion refers to the crack progress rate of the solder portion of the component joint portion. The ratio is 100% when the crack progresses and the connection with the substrate is completely disconnected.
  • Adhesiveness to metal substrate A bending test substrate for evaluating the adhesive force between a metal substrate and an insulating resin layer was produced by cutting out a copper base foil from a metal base circuit board to 25 mm ⁇ 100 mm. did.
  • the substrate was bent 120 ° so as to be wound around an iron rod having a diameter of 40 mm so that the insulating resin layer side was on the outside and immersed in a solder bath at 260 ° C. for 30 seconds. Then, the presence or absence of peeling between the aluminum substrate and the insulating resin layer was examined. Evaluation criteria ⁇ : No abnormality ⁇ : Peeling (there is a peeling part) (6) Thermal resistance The thermal resistance in the thickness direction of the metal base circuit board was measured according to the paragraph 10.0.6 of JPCA-TMC-LED02T-2010.
  • Example 1 The same procedure as in Example 1 was performed except that the aluminum substrate was not sandblasted.
  • FIG. 5 shows a 1000-fold electron micrograph of the surface of the aluminum substrate of Comparative Example 1. No scaly projections were observed on the aluminum substrate that was not sandblasted.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was performed except that the following aluminum substrate was used.
  • An epoxy silane coupling agent (A-187 by Momentive Performance Materials) was added to acetone to prepare an epoxy silane coupling agent solution having an epoxy silane coupling agent concentration of 0.5 mass%.
  • an aluminum substrate (# 5052-34H) having a size of 500 mm * 500 mm and a thickness of 1 mm was immersed in the epoxysilane coupling agent solution. Then, after the droplets adhered to the aluminum substrate were cut well, drying was performed at 150 ° C. for 10 minutes to obtain an aluminum substrate surface-treated with an epoxysilane coupling agent.
  • the surface of the aluminum substrate of Comparative Example 2 was observed with an electron microscope, no scaly projections were observed on the aluminum substrate.
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was performed except that amorphous alumina powder having an average particle size of 925 ⁇ m was used as abrasive particles for sandblasting.
  • the physical properties of the obtained aluminum substrate are as follows. Arithmetic mean roughness (Ra): 5.2 ⁇ m Maximum height roughness (Rz): 13.5 ⁇ m
  • Ra Arithmetic mean roughness
  • Rz Maximum height roughness
  • Example 4 The same procedure as in Example 1 was performed except that the following aluminum substrate was used.
  • the surface of an aluminum substrate (# 5052-34H) having a size of 500 mm * 500 mm and a thickness of 1 mm was polished with a brush (# 1500), then washed with acetone and dried to obtain an aluminum substrate.
  • the physical properties of the obtained aluminum substrate are as follows. Arithmetic mean roughness (Ra): 5.0 ⁇ m Maximum height roughness (Rz): 12.0 ⁇ m
  • FIG. 6 shows a 1000-fold electron micrograph of the surface of the aluminum substrate of Comparative Example 4. No scaly projections were observed on the aluminum substrate.
  • the metal base circuit board obtained in Example 1 had high adhesion between the insulating resin layer and the aluminum substrate, resulting in excellent solder heat resistance and moisture absorption solder heat resistance. Moreover, it had sufficient dielectric breakdown voltage value. Moreover, the favorable result was obtained also about the heat cycle property in an electronic device. Therefore, it was found that a highly durable electronic device can be obtained by using the metal substrate and the metal base circuit board according to the present invention.

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Abstract

　金属基板（１０１）は、金属基板（１０１）と、金属基板（１０１）上に設けられた絶縁樹脂層（１０２）と、絶縁樹脂層（１０２）上に設けられた金属層（１０３）とを備える金属ベース回路基板（１００）を構成するものである。そして、金属基板（１０１）は、絶縁樹脂層（１０２）と接する面に多数の微細な鱗片状突起を有する。

Description

金属基板、金属ベース回路基板、電子装置および金属ベース回路基板の製造方法
　本発明は、金属基板、金属ベース回路基板、電子装置および金属ベース回路基板の製造方法に関する。
　従来から、実装部品から発せられる熱を放熱することを目的として、金属基板上に、絶縁樹脂層を介して金属層が積層された金属ベース回路基板が使用されている。
　金属ベース回路基板を構成する金属基板表面に酸化被膜が形成されている場合、絶縁樹脂層との密着性を低下させる。そこで、特許文献１に記載のように、アルミニウム基板表面の酸化被膜を除去するため、該表面に対して機械研磨や化学エッチングすることが行われている。
　また、近年では、ＬＥＤのような発光素子等を搭載し、液晶表示装置等の光源として用いられるようになってきている（特許文献２）。
特開平０７－１９７２７２号公報 特開２００７－１９４１５５号公報
　インバーター搭載基板や高出力ＬＥＤ照明用基板は高電圧が掛かることが多い。そのため、十分な絶縁性を確保するために、絶縁樹脂層が厚く、金属基板も厚いものを使う傾向がある。しかしながら、加工はコスト面から金型打ち抜き工程が一般的であり、その打ち抜き時の衝撃で絶縁樹脂層が金属基板から一部欠け落ちたりクラックが入ったりする場合があった。また、ＬＥＤの光の直進性ゆえに多方向に光を放出するために基板を曲げて使いたいという要求があった。そのため、確実に金属基板と絶縁樹脂層との密着力を保持する必要性が生じている。
　特許文献１に記載のような機械研磨や化学エッチングによれば、金属基板表面に凹凸が形成され、アンカー効果により金属基板と絶縁樹脂層との密着性が向上する。しかしながら、機械研磨では十分な密着力が得られず、化学処理ではその処理された層の熱伝導性が低下したり、硬くなり曲げ性が低下したりすることがあった。
　一方、これらの処理を行わなければ、金属基板と絶縁樹脂層との密着性が低く、金属ベース回路基板の加工性や熱伝導特性が大きく低下するため、機械研磨や化学エッチング等の表面処理は必須の工程となっていった。
　本発明によれば、
　金属基板と、上記金属基板上に設けられた絶縁樹脂層と、上記絶縁樹脂層上に設けられた金属層とを備える金属ベース回路基板を構成する上記金属基板であって、
　上記金属基板は、上記絶縁樹脂層と接する面に多数の微細な鱗片状突起を有する、金属基板が提供される。
　この発明によれば、上記金属基板の表面に多数の微細な鱗片状突起が存在することにより、得られる金属ベース回路基板の金属基板と絶縁樹脂層との密着性を向上できる。その結果、得られる金属ベース回路基板の打ち抜き、曲げ加工性および放熱性を向上できる。これにより、耐久性の高い電子装置とすることができる。
　また、本発明によれば、
　上記金属基板と、
　上記金属基板上に設けられた絶縁樹脂層と、
　上記絶縁樹脂層上に設けられた金属層と、
を備える金属ベース回路基板を提供できる。
　さらに、本発明によれば、
　上記金属ベース回路基板と、
　上記金属ベース回路基板上に設けられた電子部品と、
を備える電子装置を提供できる。
　さらに、本発明によれば、
　上記金属ベース回路基板を製造するための製造方法であって、
　金属基板の少なくとも一方の面をサンドブラスト処理する工程と、
　上記サンドブラスト処理した面上に上記絶縁樹脂層を形成する工程と、
　上記絶縁樹脂層上に上記金属層を形成する工程と、
を含む金属ベース回路基板の製造方法を提供できる。
　本発明によれば、耐久性の高い電子装置を実現できる金属基板、金属ベース回路基板、およびこの金属ベース回路基板の製造方法ならびに耐久性の高い電子装置が提供される。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明の一実施形態にかかる金属ベース回路基板の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる電子装置の断面図である。 実施例１のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。 実施例１のアルミニウム基板表面の２００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。 比較例１のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。 比較例４のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないように適宜省略される。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは必ずしも一致していない。また、「～」はとくに断りがなければ、以上から以下を表す。
　はじめに、本実施形態の金属ベース回路基板１００について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる金属ベース回路基板１００の断面図である。
　金属ベース回路基板１００は、金属基板１０１と、金属基板１０１上に設けられた絶縁樹脂層１０２と、絶縁樹脂層１０２上に設けられた金属層１０３とを備える。
　そして、金属基板１０１は、絶縁樹脂層１０２と接する面に多数の微細な鱗片状突起を有する。
　また、絶縁樹脂層１０２は、例えば、後述する樹脂組成物により形成されるものである。
　金属基板１０１は、放熱性の金属基板であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム基板、銅基板、ステンレス基板等であり、アルミニウム基板が好ましい。
　ここで、アルミニウム基板とはアルミニウムを含む基板のことをいい、アルミニウム合金により形成された基板も含まれる。同様に、銅基板とは銅を含む基板のことをいい、銅合金により形成された基板も含まれる。
　金属基板１０１は、絶縁樹脂層１０２と接する面に多数の微細な鱗片状突起を有する。図３は、後述する実施例１のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。図４は、後述する実施例１のアルミニウム基板表面の２００倍の電子顕微鏡写真を示す図である。
　図３および図４に示すように、鱗片状突起は、金属基板１０１の絶縁樹脂層１０２と接する面の一面にわたって形成されている。絶縁樹脂層１０２を構成する樹脂が鱗片状突起の隙間に侵入し、アンカー効果により金属基板１０１と絶縁樹脂層１０２との密着性が向上すると推察される。
　鱗片状突起の平均長径は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、特に好ましくは３μｍ以上、そして、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下である。
　鱗片状突起の平均長径が上記範囲内であると、金属基板１０１と絶縁樹脂層１０２との密着性と、金属ベース回路基板１００の耐屈曲性とをより一層向上させることができる。
　なお、この平均長径は電子顕微鏡写真により測定することができる。例えば、以下の手順で測定する。まず、走査型電子顕微鏡により、金属基板１０１の表面写真を撮影する。次いで、任意の鱗片状突起を選択し、写真からその長径を測定する。このとき、１０個以上の鱗片状突起について長径を測定し、それらの平均値を平均長径とする。
　金属基板１０１の絶縁樹脂層１０２と接する面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、好ましくは０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上５．０μｍ以下である。
　算術平均粗さ（Ｒａ）が上記範囲内であると、金属基板１０１と絶縁樹脂層１０２との密着性と、金属ベース回路基板１００の耐屈曲性とをより一層向上させることができる。
　金属基板１０１の絶縁樹脂層１０２と接する面の最大高さ粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。
　最大高さ粗さ（Ｒｚ）が上記範囲内であると、金属基板１０１と絶縁樹脂層１０２との密着性と、金属ベース回路基板１００の耐屈曲性とをより一層向上させることができる。
　金属基板１０１の厚さは、例えば、３００μｍ以上５０００μｍ以下である。金属基板１０１の厚さが上記下限値以上であると、放熱性をより向上させることができる。また、金属基板１０１の厚さが上記上限値以下であると、金属ベース回路基板１００の折り曲げ等の加工性を向上させることができる。
　絶縁樹脂層１０２は金属層１０３を金属基板１０１に接着するための層である。この絶縁樹脂層１０２の厚みは、４０μｍ以上２５０μｍ以下が好ましい。
　絶縁樹脂層１０２の厚みを上記上限値以下とすることで、電子部品からの熱を金属基板１０１に伝達させやすくすることができる。
　また、絶縁樹脂層１０２の厚みを上記下限値以上とすることで、金属基板１０１と絶縁樹脂層１０２との熱膨張率差による熱応力の発生を絶縁樹脂層１０２で緩和することが十分にできる。さらに、金属ベース回路基板１００の絶縁性が向上する。
　絶縁樹脂層１０２は、例えば、熱硬化性樹脂（Ａ）と、無機充填材（Ｂ）と、フェノキシ樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、カップリング剤（Ｅ）とを含む樹脂組成物を熱硬化させたものである。すなわち、絶縁樹脂層１０２は、熱硬化した硬化樹脂を含んだＣステージ状態となっている。
　ここで、樹脂組成物の組成について説明する。
　樹脂組成物は、例えば、熱硬化性樹脂（Ａ）と、無機充填材（Ｂ）と、フェノキシ樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、カップリング剤（Ｅ）とを含む。なお、本実施形態において、樹脂組成物の全固形分とは当該樹脂組成物を加熱硬化した際に固形分として残るものであり、例えば、溶剤など加熱により揮発する成分は除かれる。一方で、液状のエポキシ樹脂、カップリング剤等の液状成分は、加熱硬化した際に絶縁樹脂層１０２に取り込まれるため全固形分に含まれる。
　熱硬化性樹脂（Ａ）としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂のうち、いずれか１以上を使用することが好ましい。なかでも、エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
　エポキシ樹脂としては、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
　このようなエポキシ樹脂（Ａ１）を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、絶縁樹脂層１０２の熱伝導性を向上させることができる。
　そして、芳香環あるいは脂環構造を有するエポキシ樹脂（Ａ１）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。
　また、ガラス転移温度をより一層高くでき、かつ、絶縁樹脂層１０２のボイドの発生を抑制し、熱伝導性をより一層向上できる観点から、エポキシ樹脂（Ａ１）として、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。ここで、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するものを呼ぶ。ナフタレン型エポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂（Ａ）１００質量％に対し、好ましくは２０質量％以上８０質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。
　ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の式（５）～（８）のいずれかを使用できる。なお、式（６）において、ｍ、ｎはナフタレン環上の置換基の個数を示し、それぞれ独立して１～７の整数を示している。また、式（７）においては、Ｍｅはメチル基を示し、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数である。ただし、ｌ、ｍ、ｎは１０以下であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　なお、式（６）の化合物としては、以下のいずれか１種以上を使用することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　また、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、以下の式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂も使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　（上記式（８）において、ｎは１以上２０以下の整数であり、ｌは１以上２以下の整数であり、Ｒ１はそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記式（９）で表される構造であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　（上記式（９）において、Ａｒはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、ｍは１または２の整数である。）
　上記式（８）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、下記式（１０）で表されるものが例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　（上記式（１０）において、ｎは１以上２０以下の整数であり、好ましくは１以上１０以下の整数であり、より好ましくは１以上３以下の整数である。Ｒはそれぞれ独立に水素原子または下記式（１１）で表される構造であり、好ましくは水素原子である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 　（上記式（１１）において、ｍは１または２の整数である。）
　上記式（１０）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、例えば、下記式（１２）～（１６）で表されるものが例として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　不飽和ポリエステルとしては、例えば、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－ブタンジオール、水素化ビスフェノールＡ、ネオペンチルグリコール、イソペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール等のいずれか１以上の多価アルコールと、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のいずれか１以上の不飽和二塩基酸とを反応させ、さらに、スチレン、ｔ－ブチルスチレン、ジビ二ルベンゼン、ジアリルフタレート、ビニルトルエン、アクリル酸エステル等のいずれか１種以上のビニル単量体を、共重合させたものがあげられる。
　アクリル樹脂は、分子内に（メタ）アクリロイル基を有する化合物であり、（メタ）アクリロイル基が反応することで３次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂である。（メタ）アクリロイル基は分子内に１つ以上有する必要があるが、２つ以上含まれていることが好ましい。
　アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４～１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔ－ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、へキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２－エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６－ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８－ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０－ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２－ヒドロキシラウリル若しくは（４－ヒドロキシメチルシクロヘキシル）－メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマーが挙げられる。
　樹脂組成物中に含まれる熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量は、その目的に応じて適宜調整されればよく特に限定されないが、樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、１質量％以上２３質量％以下が好ましく、２質量％以上１５質量％以下がより好ましい。熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量が上記下限値以上であると、ハンドリング性が向上し、絶縁樹脂層１０２を形成するのが容易となる。熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量が上記上限値以下であると、絶縁樹脂層１０２の強度や難燃性がより一層向上したり、絶縁樹脂層１０２の熱伝導性がより一層向上したりする。
　無機充填材（Ｂ）としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩；酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカなどの酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物；硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩；ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩；窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素などの窒化物；チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなどのチタン酸塩などを挙げることができる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。
　なかでも、絶縁樹脂層１０２の熱伝導性を向上させるために、熱伝導性フィラーを含むことが好ましい。熱伝導性フィラーとしては、アルミナ、窒化ホウ素、ベーマイト、窒化アルミニウム、酸化マグネシウムのうちのいずれか１種以上を使用できる。
　なかでも、熱伝導フィラーとして、アルミナが好ましい。
　無機充填材（Ｂ）は、平均粒子径が異なる３成分（大粒径、中粒径、小粒径）の混合系で、大粒径成分が球状であり、中粒径成分および小粒径成分が多面体状であることが好ましい。
　より具体的には、無機充填材（Ｂ）は、平均粒子径が５．０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５．０μｍ以上２５μｍ以下の第１粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．８０以上１．０以下、好ましくは０．８５以上０．９５以下である大粒径成分と、平均粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満の第２粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下である中粒径成分と、平均粒子径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満の第３粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下ある小粒径成分と、の混合物であることが好ましい。
　ここで、粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ－７０００を用いて、水中にアルミナを１分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。
　これにより、大粒径成分の隙間に中粒径成分が充填され、さらに中粒径成分の隙間に小粒径成分が充填されるため、無機充填材（Ｂ）の充填性が高められ、無機充填材（Ｂ）粒子同士の接触面積をより大きくすることができる。その結果、絶縁樹脂層１０２の熱伝導性をより一層向上できる。さらに、絶縁樹脂層１０２の半田耐熱性、耐屈曲性、絶縁性をより一層向上できる。
　また、このような無機充填材（Ｂ）を用いることにより、絶縁樹脂層１０２と金属基板１０１との密着性をより一層向上できる。
　これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１００の絶縁信頼性をより一層高めることができる。
　樹脂組成物中に含まれる無機充填材（Ｂ）の含有量は、当該樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、７５質量％以上９５質量％以下であり、より好ましくは８０質量％以上９０質量％以下である。無機充填材（Ｂ）の含有量を７５質量％以上９５質量％以下とすることで、アルミナ粒子同士の接触面積が大きくなる。その結果、絶縁樹脂層１０２の熱伝導性を向上でき、電子装置１の放熱性を向上できる。そのため、電子部品１１の熱を外部に十分に伝熱させることができる。これにより、耐久性の高い電子装置１とすることができる。
　また、無機充填材（Ｂ）の全体１００質量％に対し、第１粒径範囲に属する無機充填材（Ｂ）の含有量は、好ましくは６５質量％以上８５質量％以下であり、第２粒径範囲に属する無機充填材（Ｂ）の含有量は、好ましくは１０質量％以上２０質量％以下であり、第３粒径範囲に属する無機充填材（Ｂ）の含有量は、好ましくは５質量％以上１８質量％以下である。
　樹脂組成物は、さらにフェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことが好ましい。フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことにより、絶縁樹脂層１０２の耐屈曲性をより一層向上できる。
　また、フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むことにより、絶縁樹脂層１０２の弾性率を低下させることが可能となり、その場合には金属ベース回路基板１００の応力緩和力を向上させることができる。例えば、電子装置１を製造した場合、急激な加熱／冷却の環境下においても、電子部品１１と金属ベース回路基板１００を接合する半田接合部、またはその近傍で、クラック等の不良が発生することが抑制されることになる。このように金属ベース回路基板１００のヒートサイクル特性を向上させることができる。
　また、フェノキシ樹脂（Ｃ）を含むと、粘度上昇により、プレス時の流動性が低減し、得られる絶縁樹脂層１０２中にボイド等が発生することを抑制できたり、得られる絶縁樹脂層１０２の厚みをより容易に調整できたり、絶縁樹脂層１０２の厚みの均一性を向上できたりする。また、絶縁樹脂層１０２と金属基板１０１との密着性を向上できる。これらの相乗効果により、金属ベース回路基板１００の絶縁信頼性をより一層高めることができる。
　フェノキシ樹脂（Ｃ）としては、例えば、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。また、これらの骨格を複数種有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもできる。
　これらの中でも、ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型のフェノキシ樹脂を用いるのが好ましく、ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格を両方有するフェノキシ樹脂を用いるのがより好ましい。ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格を両方有するフェノキシ樹脂において、ビスフェノールＦ骨格とビスフェノールＡ骨格の比率は、好ましくはビスフェノールＦ骨格／ビスフェノールＡ骨格＝５／９５～５０／５０である。
　フェノキシ樹脂（Ｃ）の重量平均分子量は、とくに限定されないが、４．０×１０４以上８．０×１０４以下が好ましい。
　なお、フェノキシ樹脂（Ｃ）の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値である。
　フェノキシ樹脂（Ｃ）の含有量は、例えば、樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、好ましくは１質量％以上１５質量％以下、より好ましくは２質量％以上１０質量％以下である。
　硬化剤（Ｄ）（硬化触媒）としては、例えばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）等の有機金属塩；ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン等のアミン系硬化剤；２－フェニル－イミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－エチル－４－エチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシイミダゾール、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤；トリフェニルホスフィン、トリ－ｐ－トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、１，２－ビス－（ジフェニルホスフィノ）エタン等の有機リン化合物；フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール等のフェノール化合物；酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。硬化剤（Ｄ）として、これらの中の誘導体も含めて１種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて２種類以上を併用したりすることもできる。
　これらの中でも、硬化性に優れる点で、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤が好ましい。
　硬化触媒の含有量は、とくに限定されないが、樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、例えば、０．０２質量％以上１．０質量％以下である。
　さらに、樹脂組成物は、カップリング剤（Ｅ）を含んでもよい。カップリング剤（Ｅ）は、熱硬化性樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｂ）との界面の濡れ性を向上させることができる。
　カップリング剤（Ｅ）としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、具体的にはエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。
　カップリング剤（Ｅ）の添加量は無機充填材（Ｂ）の比表面積に依存するので、とくに限定されないが、無機充填材（Ｂ）１００質量部に対して０．０５質量部以上３質量部以下が好ましく、とくに０．１質量部以上２質量部以下が好ましい。
　樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、レベリング剤等を含むことができる。
　次に、絶縁樹脂層１０２の物性について説明する。
　絶縁樹脂層１０２は、高い熱伝導性を有する。具体的には、レーザーフラッシュ法により測定される、絶縁樹脂層１０２の厚み方向の熱伝導率が３．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることが好ましく、５．０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であることがより好ましい。
　これにより、電子部品１１からの熱が、絶縁樹脂層１０２を介して、金属基板１０１に伝達させやすくすることができる。
　以上のような金属ベース回路基板１００は、以下のようにして製造することができる。
　はじめに、金属基板１０１を用意する。
　次いで、サンドブラスト装置を用いて、金属基板１０１の表面をサンドブラスト処理する。サンドブラスト処理は、例えば、２～７００Ｌ／分の空気量で、平均粒子径４５～５５μｍの研磨粒子により、１～３ｍ／分でφ５ｍｍのノズルを揺動させながら行なう。
　このような研磨粒子と金属基板１０１との接触処理により、金属基板１０１の表面に前述した多数の微細な鱗片状突起を形成することができる。ここで、サンドブラスト処理は研磨粒子を噴射し金属基板１０１の表面にて吹き付けることによって行なうものである。
　サンドブラスト処理に用いられる研磨粒子としては、シリカ、ジルコニア、アルミナ、ダイヤモンド等があげられる
　その後、金属基板１０１上に、前述した樹脂組成物からなるＢステージ状態の樹脂層を設ける。このとき、前述した樹脂組成物を金属基板１０１に塗布することにより金属基板１０１上に樹脂層を形成してもよく、また、樹脂層をキャリア材料上に形成して樹脂層付きキャリア材料を作製し、この樹脂層付きキャリア材料を金属基板１０１に積層することにより金属基板１０１上に樹脂層を形成してもよい。
　このとき、Ｂステージ状態の樹脂層の厚みは、例えば、４５μｍ以上３００μｍ以下である。
　以下、樹脂層付きキャリア材料を作製し、この樹脂層付きキャリア材料を金属基板１０１に積層する方法について説明する。まず、キャリア材料上に樹脂層を形成し、樹脂層付きキャリア材料を得る。
　キャリア材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルム；銅箔等の金属箔等である。キャリア材料の厚みは、例えば、１０～５００μｍである。
　次いで、樹脂層付きキャリア材料の樹脂層側の面が金属基板１０１のサンドブラスト処理面に接するように樹脂層付きキャリア材料を金属基板１０１に積層する。その後、プレス等を用い樹脂層を加圧・加熱硬化させて絶縁樹脂層１０２を形成する。
　次いで、絶縁樹脂層１０２からキャリア材料を除去し、露わになった絶縁樹脂層１０２の表面に金属層１０３を形成する。また、キャリア材料が金属箔の場合は、キャリア材料をそのまま金属層１０３としてもよい。
　金属層１０３は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、錫等から構成され、２種以上含んでいてもよい。金属層１０３の厚みは、例えば、１０μｍ以上２１０μｍ以下である。なお、絶縁樹脂層１０２と金属層１０３との間には、接着層等の他の層が介在していてもよい。
　次いで、必要に応じて、金属層１０３を所定のパターンにエッチング等することにより回路を形成し、金属ベース回路基板１００が得られる。なお、本実施形態において、金属ベース回路基板１００には金属１０３が回路加工される前の状態も含まれる。
　多層にする場合は、金属ベース回路基板１００に回路形成後、さらに絶縁シートを積層し、上記同様エッチングにより回路形成することにより多層の金属ベース回路基板１００を得ることができる。なお、上記絶縁シートとしては、電子装置１の熱伝導性をより一層向上させる観点から、前述した絶縁樹脂層１０２に用いたものと同じ樹脂組成物により形成したものが好ましい。
　また、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により電子部品１１が実装できるよう接続用電極部を露出させてもよい。
　つづいて、本実施形態の電子装置１について説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる電子装置１の断面図である。
　電子装置１は、金属ベース回路基板１００と、金属ベース回路基板１００上に設けられた電子部品１１と、を備える。絶縁樹脂層１０２は前述した樹脂組成物により形成されたものである。
　本実施形態では、電子装置１は半導体装置であり、例えば、パワー半導体装置、ＬＥＤ照明、インバーター装置である。
　ここでインバーター装置とは、直流電力から交流電力を電気的に生成する（逆変換する機能を持つ）ものである。またパワー半導体装置とは、通常の半導体素子に比べて高耐圧化、大電流化、高速・高周波化されている特徴を有し、一般的にはパワーデバイスと呼ばれ、整流ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）、トライアック等が挙げられる。
　電子部品１１は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、ダイオード等の半導体素子、抵抗、コンデンサ等の各種発熱素子である。金属ベース回路基板１００はヒートスプレッダーとして機能する。
　電子部品１１は、支持基材１２に半田１５を介して接合されている。
　支持基材１２は、電子部品１１が搭載されるものである。本実施形態では、支持基材１２は、リードフレーム１２１と、絶縁シート１２２とを備える。
　リードフレーム１２１は、ダイパッド部１２１Ａと、このダイパッド部１２１Ａに接続されたインナーリード（図示略）と、インナーリードに接続されたアウターリード（図示略）とを備える。リードフレーム１２１はダイパッド部１２１Ａで電子部品１１を支持している。ダイパッド部１２１Ａは、半田１５を介して電子部品１１に電気的に接続されている。リードフレーム１２１は導電性の部材であればよいが、例えば、Ｃｕ等の金属製である。
　絶縁シート１２２は、金属層１０３をリードフレーム１２１から絶縁するためのものである。絶縁シート１２２は、樹脂材料で構成されている。
　例えば、絶縁シート１２２は、樹脂成分であるカルボキシル基を有する樹脂と、熱伝導性のフィラーとを含む。
　カルボキシル基を有する樹脂としては、アクリル酸ブチルおよびアクリル酸エチルのいずれかまたは両方を主要原料成分とした、カルボキシル基含有ポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物（所謂アクリルゴム）があげられる。
　また、熱伝導性のフィラーとしては、窒化ホウ素や、アルミナ等を使用できる。
　熱伝導性フィラーの含有量は絶縁シート１２２全体に対して５０～６０体積％であり、樹脂成分は、４０～５０体積％であることが好ましい。
　本実施形態では、絶縁シート１２２は、リードフレーム１２１のダイパッド部よりも平面形状が大きくなっており、電子部品１１、支持基材１２、金属層１０３、絶縁樹脂層１０２、金属基板１０１の積層方向に沿って、電子装置１を平面視した際に、ダイパッド部１２１Ａの外周縁からはみ出している。
　なお、絶縁シート１２２としては、電子装置１の熱伝導性をより一層向上させる観点から、前述した絶縁樹脂層１０２に用いたものと同じ樹脂組成物により形成したものが好ましい。
　金属層１０３は、絶縁樹脂層１０２と絶縁シート１２２との間に配置され、絶縁樹脂層１０２に直接接触している。
　この金属層１０３は、電子部品１１からの熱を、金属基板１０１に伝達する。金属層１０３は例えば、Ｃｕ等の金属製である。金属層１０３は板状の部材であり、絶縁シート１２２とほぼ同じ大きさとなっている。
　以上のような電子装置１は、以下のようにして製造することができる。
　はじめに、金属ベース回路基板１００を用意する。
　次に、金属層１０３上に、絶縁シート１２２、リードフレーム１２１を配置する。その後、リードフレーム１２１のダイパッド部と、電子部品１１とを半田１５を介して接合する。その後、封止材１６により、電子部品１１を封止する。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、上記実施形態では、支持基材１２は、リードフレーム１２１と、絶縁シート１２２とを備えていたが、これに限られるものではない。例えば、支持基材１２および金属層１０３の代わりに、セラミックス基板を使用してもよい。この場合には、絶縁樹脂層１０２は、セラミックス基板と、金属基板１０１とを接着することとなる。
　以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例では、部はとくに特定しない限り質量部を表す。また、それぞれの厚みは平均膜厚で表わされている。
（実施例１）
（１）樹脂ワニスの調製
　ビスフェノールＦ骨格とビスフェノールＡ骨格を有するフェノキシ樹脂（三菱化学社製、４２７５、重量平均分子量６．０×１０４、ビスフェノールＦ骨格とビスフェノールＡ骨格の比率＝７５：２５）３．９質量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、８３０Ｓ、エポキシ当量１７０）３．０質量部、ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＨＰ－６０００、エポキシ当量２５０：化学式（１０）において、Ｒがいずれも水素原子で、ｎ＝１である成分とｎ＝２である成分との混合物）３．０質量部、ジシアンジアミド（デグサ社製）０．３質量部、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ－４０３）１．３質量部、球状アルミナ（平均粒子径２２μｍ、円形度：０．９１、新日鉄住金マテリアルズ株式会社製、ＡＸ－２５)６７．３質量部、多面体状アルミナ（平均粒子径４μｍ、円形度：０．７５、日本軽金属社製、ＬＳ－２１０)１３．２質量部、多面体状アルミナ（平均粒子径０．７μｍ、円形度：０．７１、日本軽金属社製、ＬＳ－２５０)８．０質量部、をシクロヘキサノンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、固形分基準で８６質量％のワニス状のエポキシ樹脂組成物を得た。
（２）樹脂付き銅箔の作製
　金属箔として、厚さ３５μｍの銅箔（長春石油化学股▲フン▼有限公司社製、ＧＬＳ－３５）を用い、銅箔の粗化面にワニス状の樹脂組成物をコンマコーターにて塗布し、１００℃で３分、１５０℃で３分加熱乾燥し、樹脂厚１９０μｍの樹脂付き銅箔を得た。
（３）アルミニウム基板のサンドブラスト処理
　研磨粒子として平均粒子径５０μｍの不定形アルミナ粉末（不二製作所社製、フジランダムＡ）を用いてサンドブラスト装置（不二製作所社製、ＭＣ３）により５００ｍｍ＊５００ｍｍサイズで厚み１ｍｍのアルミニウム基板（＃５０５２－３４Ｈ）の片面に６７０Ｌ／分の空気量で面全体をφ５ｍｍのノズルを揺動させながら０．５分間サンドブラスト処理した。つづいて、アルミニウム基板の表面を流水で水洗、乾燥した。
　そのサンドブラスト処理したアルミニウム基板の表面に、カップリング剤などの化学的処理や物理的処理をおこなわずに、作製した樹脂付き銅箔を１７０℃、８ＭＰａ、６０分間で熱プレスした。これにより、金属ベース回路基板を成型した。
　ここで、得られたアルミニウム基板について以下の評価をおこなった。
（電子顕微鏡観察）
　サンドブラスト処理したアルミニウム基板の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、アルミニウム基板の表面の構造を観察した。図３に、実施例１のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す。また、図４に、実施例１のアルミニウム基板表面の２００倍の電子顕微鏡写真を示す。
　サンドブラスト処理した上記アルミニウム基板には鱗片状突起が観察された。
（表面粗さ）
　アルミニウム基板の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳＢ０６０１、Ｂ０６３３、Ｂ０６５１に準拠して測定した。
　アルミニウム基板の表面の最大高さ粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１、Ｂ０６３３、Ｂ０６５１に準拠して測定した。
　得られたアルミニウム基板の物性は以下のとおりである。
　算術平均粗さ（Ｒａ）：４．８μｍ
　最大高さ粗さ（Ｒｚ）：１３．０μｍ
　鱗片状突起の平均長径：４．６μｍ
　また、得られた金属ベース回路基板について以下の評価をおこなった。評価結果を表１に示す。なお、表１に示した特性の測定方法は以下の通りである。
（１）半田耐熱性
　金属ベース回路基板を５０ｍｍ×５０ｍｍにグラインダーソーでカットした後、エッチングにより銅箔を１／２だけ残した試料を作製し、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して評価した。評価は、２６０℃の半田槽に３０秒間浸漬した後で外観の異常の有無を調べた。
　評価基準　○：異常なし
　　　　　　×：異常あり（膨れの箇所がある）
（２）吸湿半田耐熱性
　金属ベース回路基板を５０ｍｍ×５０ｍｍにグラインダーソーでカットした後、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に従い半面エッチングを行って試料を作製した。１２１℃のプレッシャークッカーで２時間処理した後、２６０℃の半田槽に銅箔面を下にして浮かべ、３０秒後の外観異常の有無を調べた。
　評価基準　○：異常なし
　　　　　　×：膨れあり（膨れの箇所がある）
（３）絶縁破壊電圧
　金属ベース回路基板を１００ｍｍ×１００ｍｍにグラインダーソーでカットした後、銅箔を全面エッチングにより除去し、試料を作成した。耐電圧試験器（ＭＯＤＥＬ７４７３、ＥＸＴＥＣＨ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製）を用いて、絶縁樹脂層とアルミニウム基板に電極を接触せしめて、両電極に０．５ｋＶ／秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。金属ベース回路基板の絶縁樹脂層が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧とした。
（４）ヒ－トサイクル試験
　得られた金属ベース回路基板を用いて、図２に示した電子装置１を製造した。ただし、封止材１６は設けなかった。
　金属ベース回路基板１００上に、絶縁シート１２２、Ｃｕ製のリードフレーム１２１を配置した。絶縁シート１２２としては古河電工社製のエフコＴＭシートＨＦを使用した。その後、リードフレーム１２１のダイパッド部と、電子部品１１とを半田１５（材料Ｓｎ－３．０Ａｇ－０．５Ｃｕ）を介して接合した。
　以上のようにして、電子装置３個を用意して、ヒートサイクル試験を実施した。ヒートサイクル試験は、－４０℃５分～＋１２５℃５分を１サイクルとして３０００回行なった。　
　ヒートサイクル試験後、顕微鏡で半田部分のクラック率を観察した。電子装置３個のうち１つでもクラック率が１００％となったものがある場合を不良（×）とし、電子装置３個のいずれもがクラック率が１００％未満のものを良好（○）と判定した。
　ここで、半田部分のクラック率とは、部品接合部の半田部分のクラック進行率をいう。クラックが進み基板との接続が完全に断線した場合を１００％とした比率である。
（５）金属基板との密着性
　金属基板と絶縁樹脂層の密着力を評価するための曲げ試験用基板は、金属ベース回路基板から銅箔を全てエッチング除去したものを２５ｍｍ×１００ｍｍに切り出して作製した。その基板を絶縁樹脂層側が外側になるように直径４０ｍｍの鉄製の棒に巻きつけるように１２０°屈曲させて２６０℃の半田槽に３０秒間浸漬した。その後、アルミニウム基板と絶縁樹脂層との剥離の有無を調べた。
　評価基準　○：異常なし
　　　　　　×：剥れあり（剥れの箇所がある）
（６）熱抵抗
　金属ベース回路基板をＪＰＣＡ－ＴＭＣ－ＬＥＤ０２Ｔ－２０１０　１０．６項に準拠して厚み方向の熱抵抗を測定した。
（比較例１）
　アルミニウム基板についてサンドブラスト処理をしない以外は実施例１と同様にした。
　ここで、図５に、比較例１のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す。サンドブラスト処理をしていないアルミニウム基板には鱗片状突起は観察されなかった。
（比較例２）
　アルミニウム基板として以下のものを用いた以外は実施例１と同様にした。
　エポキシシラン系カップリング剤（Ａ－１８７　モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製）をアセトンに添加し、エポキシシラン系カップリング剤の濃度が０．５質量％のエポキシシラン系カップリング剤溶液を調製した。次いで、バットを用いて、５００ｍｍ＊５００ｍｍサイズで厚み１ｍｍのアルミニウム基板（＃５０５２－３４Ｈ）をエポキシシラン系カップリング剤溶液に浸した。そして、アルミニウム基板に付着した液滴をよく切った後、１５０℃１０分間で乾燥することにより、エポキシシラン系カップリング剤で表面処理されたアルミニウム基板を得た。
　ここで、比較例２のアルミニウム基板表面を電子顕微鏡により観察したところ、上記アルミニウム基板には鱗片状突起は観察されなかった。
（比較例３）
　サンドブラスト処理の研磨粒子として平均粒子径９２５μｍの不定形アルミナ粉末を用いた以外は実施例１と同様にした。
　得られたアルミニウム基板の物性は以下のとおりである。
　算術平均粗さ（Ｒａ）：５．２μｍ
　最大高さ粗さ（Ｒｚ）：１３．５μｍ
　ここで、比較例３のアルミニウム基板表面を電子顕微鏡により観察したところ、上記アルミニウム基板には鱗片状突起は観察されなかった。
（比較例４）
　アルミニウム基板として以下のものを用いた以外は実施例１と同様にした。
　５００ｍｍ＊５００ｍｍサイズで厚み１ｍｍのアルミニウム基板（＃５０５２－３４Ｈ）の表面をブラシ（＃１５００）で研磨した後、アセトンで洗浄し乾燥させアルミニウム基板を得た。
　得られたアルミニウム基板の物性は以下のとおりである。
　算術平均粗さ（Ｒａ）：５．０μｍ
　最大高さ粗さ（Ｒｚ）：１２．０μｍ
　ここで、図６に、比較例４のアルミニウム基板表面の１０００倍の電子顕微鏡写真を示す。上記アルミニウム基板には鱗片状突起は観察されなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　実施例１で得られた金属ベース回路基板は絶縁樹脂層とアルミニウム基板との密着性が高く、半田耐熱性、および吸湿半田耐熱性に優れる結果となった。また、十分な絶縁破壊電圧値も有していた。また、電子装置におけるヒートサイクル性についても良好な結果が得られた。
　したがって、本発明による金属基板および金属ベース回路基板を用いることにより、耐久性の高い電子装置が得られることが分かった。
　この出願は、２０１３年１０月１７日に出願された日本出願特願２０１３－２１６１２０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (12)

  1. 　金属基板と、前記金属基板上に設けられた絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層上に設けられた金属層とを備える金属ベース回路基板を構成する前記金属基板であって、
    　前記金属基板は、前記絶縁樹脂層と接する面に多数の微細な鱗片状突起を有する、金属基板。
  2. 　請求項１に記載の金属基板において、
    　前記鱗片状突起は、前記金属基板の前記絶縁樹脂層と接する面の一面にわたって形成されている、金属基板。
  3. 　請求項１または２に記載の金属基板において、
    　前記金属基板の前記絶縁樹脂層と接する面はサンドブラスト処理されている、金属基板。
  4. 　請求項１乃至３いずれか一項に記載の金属基板において、
    　前記金属基板の前記絶縁樹脂層と接する面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以上５．０μｍ以下である、金属基板。
  5. 　請求項１乃至４いずれか一項に記載の金属基板において、
    　前記金属基板の前記絶縁樹脂層と接する面の最大高さ粗さ（Ｒｚ）が１μｍ以上２０μｍ以下である、金属基板。
  6. 　請求項１乃至５いずれか一項に記載の金属基板において、
    　アルミニウム基板である、金属基板。
  7. 　請求項１乃至６いずれか一項に記載の金属基板と、
    　前記金属基板上に設けられた絶縁樹脂層と、
    　前記絶縁樹脂層上に設けられた金属層と、
    を備える金属ベース回路基板。
  8. 　請求項７に記載の金属ベース回路基板において、
    　前記絶縁樹脂層はエポキシ樹脂およびアルミナを含む、金属ベース回路基板。
  9. 　請求項８に記載の金属ベース回路基板において、
    　前記エポキシ樹脂はナフタレン型エポキシ樹脂である、金属ベース回路基板。
  10. 　請求項７乃至９いずれか一項に記載の金属ベース回路基板において、
    　前記絶縁樹脂層はフェノキシ樹脂をさらに含む、金属ベース回路基板。
  11. 　請求項７乃至１０いずれか一項に記載の金属ベース回路基板と、
    　前記金属ベース回路基板上に設けられた電子部品と、
    を備える電子装置。
  12. 　請求項７に記載の金属ベース回路基板を製造するための製造方法であって、
    　金属基板の少なくとも一方の面をサンドブラスト処理する工程と、
    　前記サンドブラスト処理した面上に前記絶縁樹脂層を形成する工程と、
    　前記絶縁樹脂層上に前記金属層を形成する工程と、
    を含む金属ベース回路基板の製造方法。
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