JPH01219040A - ガラスセラミック基板の製造法 - Google Patents
ガラスセラミック基板の製造法Info
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- JPH01219040A JPH01219040A JP63046230A JP4623088A JPH01219040A JP H01219040 A JPH01219040 A JP H01219040A JP 63046230 A JP63046230 A JP 63046230A JP 4623088 A JP4623088 A JP 4623088A JP H01219040 A JPH01219040 A JP H01219040A
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- Japan
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- layer
- board
- glass
- stainless steel
- crystallized glass
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
- C23D5/02—Coating with enamels or vitreous layers by wet methods
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/44—Manufacturing insulated metal core circuits or other insulated electrically conductive core circuits
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は金属基体上に、ガラスセラミックを被覆してな
る基板、特に、その基板上に厚膜印刷法によって、配線
パターンを形成する回路基板の製造法に関する。
る基板、特に、その基板上に厚膜印刷法によって、配線
パターンを形成する回路基板の製造法に関する。
従来の技術
従来、厚膜ハイブリッドＩＣやプリント回路基板ニは、
アルミナ基板やエポキシガラス基板を用いていた。アル
ミナ基板の欠点は機械的強度が弱く、かつ大型の基板の
作製が困難であった。他方、エポキシガラス基板は安価
で、大量生産に向いているが、耐熱性に問題があシ、回
路形成に用いられている材料が低温用に限られていたこ
と、また製品使用環境が４００℃以下という制限があっ
た。
アルミナ基板やエポキシガラス基板を用いていた。アル
ミナ基板の欠点は機械的強度が弱く、かつ大型の基板の
作製が困難であった。他方、エポキシガラス基板は安価
で、大量生産に向いているが、耐熱性に問題があシ、回
路形成に用いられている材料が低温用に限られていたこ
と、また製品使用環境が４００℃以下という制限があっ
た。
これら、従来の回路用基板の問題点を解決する方法とし
て、金属基材にガラス質層を被覆した、いわゆるホーロ
絶縁基板が提案された。まず、第１の提案は、アルカリ
金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ。
て、金属基材にガラス質層を被覆した、いわゆるホーロ
絶縁基板が提案された。まず、第１の提案は、アルカリ
金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ。
Ｌ １２０ ）の量が、比較的少い、非晶質ガラスを絶
縁層とした基板である。このタイプの絶縁基板の欠点は
、■従来の基板（アルミナ基板）に比べて、高温時の電
気絶縁性に劣ること、■高温中で、長時間、電圧を印加
すると、アルカリイオンのマイグレーションによって、
回路網に悪影響を及ぼすこと等、電気絶縁性、信頼性に
問題があった。こ −れに対し、第二の提案は、ホー
ロ絶縁層に結晶化ガラスを使用するという試みである。
縁層とした基板である。このタイプの絶縁基板の欠点は
、■従来の基板（アルミナ基板）に比べて、高温時の電
気絶縁性に劣ること、■高温中で、長時間、電圧を印加
すると、アルカリイオンのマイグレーションによって、
回路網に悪影響を及ぼすこと等、電気絶縁性、信頼性に
問題があった。こ −れに対し、第二の提案は、ホー
ロ絶縁層に結晶化ガラスを使用するという試みである。
例えば、特開閉５６−７３６４３号公報に開示されてい
るように、６−２６モル％のＢ ａ ０ 、 ３０−６
０ モｋ ％ノ金属酸化物ＭＯ（ここでＭＯはＭｇＯ，
ＺｎＯ，ＣａＯの群から選ばれる１又は２以上の混合物
）、１３−ｓ６モル％のＢ２Ｏ３，１ｏん２５モル係の
ＳｉＯ２の組成からなる結晶化ガラスを鋼板上に被覆し
たホーロ絶縁基板は、無アルカリガラスであるため、電
気絶縁性、信頼性に優れておシ、第一の提案を超えるも
のであった。
るように、６−２６モル％のＢ ａ ０ 、 ３０−６
０ モｋ ％ノ金属酸化物ＭＯ（ここでＭＯはＭｇＯ，
ＺｎＯ，ＣａＯの群から選ばれる１又は２以上の混合物
）、１３−ｓ６モル％のＢ２Ｏ３，１ｏん２５モル係の
ＳｉＯ２の組成からなる結晶化ガラスを鋼板上に被覆し
たホーロ絶縁基板は、無アルカリガラスであるため、電
気絶縁性、信頼性に優れておシ、第一の提案を超えるも
のであった。
発明が解決しようとする課題
従来、この種のホーロ絶縁基板に用いられる金属基体は
、ホーロ用鋼板に限られておシ、ステンレス基材などは
、はとんど用いられなかった。ステンレス基材は鋼板に
比べ、耐食性、耐熱性２機械的強度等に優れており、そ
れらの観点からホーロ基板に最適な材料であるにもかか
わらず、用いられなかった理由の一つは、鋼板に比べ、
ステンレス鋼を用いた場合、ホーロ層中に泡の発生が多
かったからである。第二の提案の基板でも、例えば、各
種導体ペースト、抵抗体ペースト、ガラスペーストを焼
き付けると、ホーロ層中の泡が徐々に、表面に浮かび上
がり、配線パターンのふくれの原因となっていた。特に
、繰り返し、ペーストを焼き付ける必要のある、多層回
路基板では、その傾向が、よシ顕著であった。
、ホーロ用鋼板に限られておシ、ステンレス基材などは
、はとんど用いられなかった。ステンレス基材は鋼板に
比べ、耐食性、耐熱性２機械的強度等に優れており、そ
れらの観点からホーロ基板に最適な材料であるにもかか
わらず、用いられなかった理由の一つは、鋼板に比べ、
ステンレス鋼を用いた場合、ホーロ層中に泡の発生が多
かったからである。第二の提案の基板でも、例えば、各
種導体ペースト、抵抗体ペースト、ガラスペーストを焼
き付けると、ホーロ層中の泡が徐々に、表面に浮かび上
がり、配線パターンのふくれの原因となっていた。特に
、繰り返し、ペーストを焼き付ける必要のある、多層回
路基板では、その傾向が、よシ顕著であった。
課題を解決するための手段
本発明の印刷回路用ガラスセラミック基板は、カーボン
含有量が０．０３％以下のフェライト系ステンレス基体
上に金属メッキ層を形成した金属板を陰分極して、その
表面に結晶化ガラス層を電気泳動電着して形成し、その
後、焼成することを特徴とするものである。
含有量が０．０３％以下のフェライト系ステンレス基体
上に金属メッキ層を形成した金属板を陰分極して、その
表面に結晶化ガラス層を電気泳動電着して形成し、その
後、焼成することを特徴とするものである。
作 用
本発明の製造法によってホーロ層中に発生する泡の原因
となる炭酸ガスと水素ガスの作用を抑制する。
となる炭酸ガスと水素ガスの作用を抑制する。
実施例
一般にホーロ層中に発生する泡の原因は炭酸ガスと水素
ガスの２つであるが、まず初めに本発明の製造法による
セラミックガラス基板における、これらの作用について
説明する。
ガスの２つであるが、まず初めに本発明の製造法による
セラミックガラス基板における、これらの作用について
説明する。
結晶化ガラスを焼成炉で焼付ける温度はＳＯＯ〜９００
℃である。その時、基材中に含まれているカーボンは炭
酸ガスとして、ガス発生しホーロ層中で、泡となって残
存する。泡となって、回路パターンに影響を及ぼす率が
少ないのは、基材中のカーボンが少なければ、少ないほ
ど良好で、０．０３％以下が、特に良好であった。その
結果第１表は結晶化ガラス層を形成したホーロ基板上に
Ｃｕペーストを印刷し、Ｎ２雰囲気中で、９００℃の温
度で焼成したサンプルを目視検査を行い、Ｃｕ回路中に
”ふくれ”のあるものを×、無いものを０とした。
℃である。その時、基材中に含まれているカーボンは炭
酸ガスとして、ガス発生しホーロ層中で、泡となって残
存する。泡となって、回路パターンに影響を及ぼす率が
少ないのは、基材中のカーボンが少なければ、少ないほ
ど良好で、０．０３％以下が、特に良好であった。その
結果第１表は結晶化ガラス層を形成したホーロ基板上に
Ｃｕペーストを印刷し、Ｎ２雰囲気中で、９００℃の温
度で焼成したサンプルを目視検査を行い、Ｃｕ回路中に
”ふくれ”のあるものを×、無いものを０とした。
第 １ 表
すなわち、基材中のＣ量が、この基板の特性に大きな作
製を及ぼす。
製を及ぼす。
泡発生のもう一つの要因である水素ガスについては、金
属メッキを施すことによシ防止することができる。その
理由を以下に説明する。
属メッキを施すことによシ防止することができる。その
理由を以下に説明する。
結晶化ガラスは微粉末状にされ、アルコール系溶媒と微
量の脱イオン水を加え、ボールミル混合して、スラリー
を作製する。その時、ガラス粉末は十に帯電しているの
で、金属基体上に被覆するためには、陰分極する必要が
ある。このような陰分極では、ガラス粒子の基板表面析
出と同時に、水の電気分解も進行する。その時、基材表
面に、わずかの水素が吸着される。
量の脱イオン水を加え、ボールミル混合して、スラリー
を作製する。その時、ガラス粉末は十に帯電しているの
で、金属基体上に被覆するためには、陰分極する必要が
ある。このような陰分極では、ガラス粒子の基板表面析
出と同時に、水の電気分解も進行する。その時、基材表
面に、わずかの水素が吸着される。
従来のように、メッキ層を形成しない場合は、焼成時に
、Ｈ２ガスがホーロ層中に金色したり、ピンホールとな
ったりし、電気絶縁耐圧が低下したシ、配線パターンに
悪影響を及ぼしたりする。
、Ｈ２ガスがホーロ層中に金色したり、ピンホールとな
ったりし、電気絶縁耐圧が低下したシ、配線パターンに
悪影響を及ぼしたりする。
しかしながら、本発明のように、ステンレス基材表面に
金属メッキ、例えばＮｉ メッキを施こすことにより、
そのメッキ層によって、水素ガスが吸蔵されてしまう。
金属メッキ、例えばＮｉ メッキを施こすことにより、
そのメッキ層によって、水素ガスが吸蔵されてしまう。
そのため、泡発生の要因を取シ除いてくれる。その他、
金属メッキの種類とじては、ニッケルメッキの他にコバ
ルト、クロムメッキ等も有効であった。また、その方法
も、−船釣な電気メッキのほかに、無電解メッキでもか
まわない。
金属メッキの種類とじては、ニッケルメッキの他にコバ
ルト、クロムメッキ等も有効であった。また、その方法
も、−船釣な電気メッキのほかに、無電解メッキでもか
まわない。
具体例
第２表に示したガラス組成の結晶化ガラス粉末２ｏｏｇ
とイソプロピルアルコール９７０ｃｃ、水３Ｑ（！ｅを
加え、ボールミルで２０時間、粉砕混合し、ガラス平均
粒径３〜６μｍのスラリーを作成する。
とイソプロピルアルコール９７０ｃｃ、水３Ｑ（！ｅを
加え、ボールミルで２０時間、粉砕混合し、ガラス平均
粒径３〜６μｍのスラリーを作成する。
第 ２ 表
本実施例では、フェライト系ステンレスとして、代表的
な５ＵＳ４３０を用いて検討を行った。基材は５０調Ｘ
５０咽×０．８咽で、日本金属■製５ＵＳ４３０ＭＡ
（Ｃ量０．０３％）を用いた。この金属基板を６０℃の
Ｎｉ メッキ液（ワット浴）中に浸漬し、約２００クー
ロンの電気量を流して、ニッケル層を形成した。これを
前記スラリー中に浸漬し、対極との極間距離２０ｆｉ、
印加電圧１６ｏｖの条件で、ガラス粒子を膜厚で１００
μｍになるように被覆させた。
な５ＵＳ４３０を用いて検討を行った。基材は５０調Ｘ
５０咽×０．８咽で、日本金属■製５ＵＳ４３０ＭＡ
（Ｃ量０．０３％）を用いた。この金属基板を６０℃の
Ｎｉ メッキ液（ワット浴）中に浸漬し、約２００クー
ロンの電気量を流して、ニッケル層を形成した。これを
前記スラリー中に浸漬し、対極との極間距離２０ｆｉ、
印加電圧１６ｏｖの条件で、ガラス粒子を膜厚で１００
μｍになるように被覆させた。
さらに、これを乾燥し、９００℃、１０分間焼成し、サ
ンプルとした。また比較例として、通常の５ＵＳ４３０
（Ｃ量０．１２％）を用いて、同一条件で比較サンプル
を作製し、さらにＳＵＳ４３０ＭＡのニッケル処理を施
こさない比較サンプルも同時に、作製した。これらのサ
ンプルの電気絶縁耐圧性９表面性をチエツクした。その
結果を第３表に示す。
ンプルとした。また比較例として、通常の５ＵＳ４３０
（Ｃ量０．１２％）を用いて、同一条件で比較サンプル
を作製し、さらにＳＵＳ４３０ＭＡのニッケル処理を施
こさない比較サンプルも同時に、作製した。これらのサ
ンプルの電気絶縁耐圧性９表面性をチエツクした。その
結果を第３表に示す。
なお、ここで電気絶縁耐圧性は絶縁耐圧計を用いて、３
ｏφの面積での絶縁耐圧（ブレークダウン値１ ｍＡ
）を調べた。また表面性については、第１表で述べたよ
うに、Ｃｕペーストをペタ印刷し、Ｎ２雰囲気中、９０
０℃で焼成した後の表面を観察した。評価方法は第１表
と同じ方法を採用した。
ｏφの面積での絶縁耐圧（ブレークダウン値１ ｍＡ
）を調べた。また表面性については、第１表で述べたよ
うに、Ｃｕペーストをペタ印刷し、Ｎ２雰囲気中、９０
０℃で焼成した後の表面を観察した。評価方法は第１表
と同じ方法を採用した。
第 ３ 表
発明の効果
本発明の製造法になるガラスセラミック基板は、従来で
は、できなかったフェライト系ステンレス上に結晶化ガ
ラス層を形成することができ、電気絶縁性９回路形成も
十分できるすぐれた基板である。
は、できなかったフェライト系ステンレス上に結晶化ガ
ラス層を形成することができ、電気絶縁性９回路形成も
十分できるすぐれた基板である。
なお、本発明の製造法になるガラスセラミック基板は回
路基板だけにとどまらず、モータ軸受。
路基板だけにとどまらず、モータ軸受。
メカニカルシール等耐摩耗性を要求するような物品にも
使用可能である。
使用可能である。
Claims (2)
- （１）カーボン含有量が０．０３％以下のフェライト系
ステンレス基体上に金属メッキ層を形成して陰分極し、
その上に結晶化ガラス層を電気泳動電着して形成し、そ
の後焼成してなるガラスセラミック基板の製造法。 - （２）金属メッキ層が、ニッケルメッキ、コバルトメッ
キ、クロムメッキであることを特徴とする請求項１に記
載のガラスセラミック基板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4623088A JP2512062B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | ガラスセラミック基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4623088A JP2512062B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | ガラスセラミック基板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219040A true JPH01219040A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2512062B2 JP2512062B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=12741314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4623088A Expired - Lifetime JP2512062B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | ガラスセラミック基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512062B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104339763A (zh) * | 2013-07-29 | 2015-02-11 | Toto株式会社 | 珐琅物品及其制造方法 |
| CN111545330A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-18 | 江苏富强特钢有限公司 | 一种立磨衬板及其制备方法 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP4623088A patent/JP2512062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104339763A (zh) * | 2013-07-29 | 2015-02-11 | Toto株式会社 | 珐琅物品及其制造方法 |
| CN111545330A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-18 | 江苏富强特钢有限公司 | 一种立磨衬板及其制备方法 |
| CN111545330B (zh) * | 2020-05-11 | 2021-02-02 | 江苏富强特钢有限公司 | 一种立磨衬板及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2512062B2 (ja) | 1996-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |