[发明专利]金属复合基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属复合板。本发明的金属复合基板，其至少1个表面用具有阳极氧化被膜的铝或铝合金覆盖，涉及高温下的强度特性优异的金属复合基板。

背景技术

就半导体用基板而言，在要求绝缘性的同时，还要求散热性。也优选可挠性高。在将铝合金用于半导体用基板的情况下，由于铝合金是良导电性的材料，因此这样不能满足绝缘性，但通过在表面设置阳极氧化被膜，绝缘性飞跃般地提高。此外，铝合金是热导率高的材料，因此散热性优异，如果选择板厚则可挠性也优异。此外，在作为半导体用基板进行制造时，有时进行高温下的处理，在这种情况下耐热性成为必要。

例如，聚酰亚胺等耐热性比较高的树脂材料，由于绝缘性优异，因此有时用于半导体用支承体，但不耐受过度的高温。在这点上铝合金基板会耐受某种程度的高温，因此优异。

作为半导体，关于要求绝缘性、耐热性的实例，已知薄膜系太阳能电池、发光二极管(以下称为LED)等。

例如关于耐热性必需的薄膜系太阳能电池，已知以下种类的太阳能电池。太阳能电池大致分为(1)单晶Si太阳能电池、(2)多晶Si太阳能电池、(3)薄膜系太阳能电池这3种。相对于以Si晶片为基板的单晶Si太阳能电池和多晶Si太阳能电池，薄膜系太阳能电池使用玻璃基板、金属基板、树脂基板这样的多种多样的基板，在这些基板上形成了薄膜的光吸收层。

作为上述光吸收层，可使用无定形Si、纳米结晶Si的Si系薄膜、CdS/CdTe、CIS(Cu-In-Se)、CIGS(Cu-In-Ga-Se)等化合物系薄膜。此外，通过使用具有可挠性的基板，能够以边将基板卷取为卷状边形成绝缘层、薄膜的辊到辊方式，连续生产柔性太阳能电池单元。

作为薄膜系太阳能电池用基板，以往主要使用了玻璃基板。其具有优异的绝缘性、耐热性，但玻璃基板容易破裂，处理需要足够注意，而且具有缺乏柔性的缺点。最近，作为住宅等建筑物用的电力供给源，太阳能电池受到关注，在确保足够的供给电力上，希望太阳能电池的大型化·大面积化·轻质化。因此，作为难以破裂且为柔性、能够实现轻质化的基板材料，提出了树脂基板、铝合金基板、对Fe等基板包覆铝的基板等。

此外，已知在该铝合金基板上设置阳极氧化被膜等绝缘层、在其上设置薄膜系太阳能电池层的方法。

在形成上述化合物系薄膜作为光吸收层时，在基板上配置化合物，根据化合物的种类在350～650℃下烧结。例如，为了在连续生产中形成CIGS层，优选在350～600℃下以4～20m/分钟的线速度进行烧结，优选可耐受该温度的基板材料。

此外，采用焊接等进行布线等时，有时由于焊接暂时地施加高温，此时需要没有问题。

专利文献1提出了不是从基板侧而是从布线用的线材焊接时太阳能电池用半导体基板难以产生开裂、并且导电性优异的太阳能电池用电极线材。

作为其他的实例，对于用于LED的基板，除了要求绝缘性和光的反射性以外，还要求发光时所需的散热性、能耐受制造工序中的加热的耐热性。

例如，图7是表示专利文献2、3中记载的荧光体混色型的白色系LED发光元件的一个构成例的示意图，在本发明的发光元件中也可作为构成的一部分使用。图7中，100为白色系LED发光元件，蓝色LED110面朝下接合于具有外部连接用的电极120、130的基板140，用混入了YAG系的荧光粒子150的透明树脂160来成型该蓝色LED110。通过由YAG系的荧光粒子150激发的光、蓝色LED110的残光，从白色系LED发光元件100沿发光面侧的箭头方向发出白色系光。

LED的能量转换效率仍低，据说成为可见光的能量以外的70～80％直接成为LED元件部的发热，对安装了LED的基板要求散热性。

此外，在进行布线等安装时，有时由于焊接等而一时地施加高温，有时产生与上述相同的问题。

此外，为了获得优异的发光特性，作为光反射基板的功能是必要的。为了提高发光功率，例如，已知如专利文献4等中公开的那样，通过将铝基板用作光反射基板，抑制发光损失，提高发光功率的方法。但是，为了提高可见光的整个区域的反射率，希望反射基板自身的白色化，但为了白色化兼绝缘性赋予而使用白色树脂时，由于发热，存在白色树脂劣化的问题。

它们中共通的是作为半导体用的基板的绝缘性、和使用过程中或制造工序的中途的耐热性。

对此，如果使用已知其阳极氧化被膜作为绝缘层发挥功能的铝基板，存在高温时的强度不足、形状维持变得困难的不利情况。