JPH0221690A - セラミックス表面の部分改質方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス表面の部分改質方法に関し、さら
に詳しくはセラミックス表面の部分改質処理を行いその
表面に部分導体部を得る方法に関する。

（従来の技術） 従来、集積回路等を製造するに際しては、へ１２０３等
のセラミックス基板上に導電性を有する金属（例えばＣ
ｕ、Δｇ）や酸化物（Ｒｕ０２等）によるペーストを印
刷、焼付または蒸着処理して、回路パターンや抵抗層を
形成することが一般的である。

しかしながら、上述したような従来の集積回路等の製造
方法においては、印刷、焼付または蒸着等の工程か不可
欠でおり、工程が極めて煩健でおるという問題がある。

また、回路パターンや抵抗層の形成に際して高価な金層
材料や酸化物材料を用いるので、集積回路等の’！Ｊ造
コストか高騰するという問題もおる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来方法においては、セラミックス基板
を用いて集積回路等を製造する工程が煩雑であると共に
、この方法により製造される製品のコストも高くなると
いう問題がある。

ぞこで本発明は、簡略な工程で、かつ、低価格な集積回
路等を製造することに奇与し得るセラミックス表面の部
分改質方法を提供することを目的とするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明方法は、セラミックス基板表面にガラスグレーズ
層を形成する工程と、この工程により形成したガラスグ
レーズ層に対して所定の雰囲気中で熱エネルギー線を照
射して照射領域を導体化し部分導体部を得る工程とを有
するものでめる。

（作　用） 上記構成によれば、印刷、焼付または蒸着等の工程が不
要となり製造工程が簡略化すると共に、ガラスグレーズ
層の改質により部分導体部を得ることができるので高価
な金属や酸化物等を用いる必要がなく製造コストの低減
化を図ることができる方法を提供することができる。

〈実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

一般にＰｂ、Ｓｉ、Ｂ、０等の元素がアモルファス状に
配置されているガラス（以下「ガラスグレーズ」という
。）に、赤外線、レーザ光線等の熱エネルギー線を照射
すると、その照射領域において部分的な酸素の解離がお
きてＰｂ、Ｂ等の金属化または酸素空孔の生成による導
体化現象が生じ照射領域が部分導体部となる。

本実施例方法は上記現象を利用するものであり、以下に
その具体例を第１図乃至第５図をも参照して説明する。

第１図は本実施例方法により得られる回路基体１を示す
ものである。

この回路基体１は、例えば幅Ｗ　１４　ｍｍ、奥行Ｄ＝
７ｍ、厚ざＨ＝　２　ｍｍのセラミックス基板２と、こ
のセラミックス基板２の表面（上面）に形成したガラス
グレーズ層３と、このガラスグレーズ層３の一部に形成
された部分導体部４とを有している。尚、第１図中、５
ａ、５ｂは部分導体部４の両端部に設けたＴ、ｎ−（３
ａ合金製の電極部である。

次に、前記回路基体１の製造工程について説明する。

まず、セラミックス基板２の製造について説明する。

Ｔ！０２．△ｆ！２０３．８ａＴ　！（ｈ　。

ＳｒＴｉＯ３それぞれの粉末にポリビニルアルコール（
ＰＶＡ）を適槍添ｈａし顆粒を作り、加圧成型した。そ
の後それぞれ、１４５０℃、　１６００°Ｃ１１３５０
°Ｃ安定時間で大気中焼成し、ＴｌＯ２゜Ａｌ１０３　
、ＢａＴｉＯ３，ＳｒＴｉＯ３の焼結体単板、すなわち
、第２図に示すセラミックス基板２を得た。このセラミ
ックス基板２の外形寸法は」二連しｌことおりで必る。

次に、このセラミックス基板２の表面にｐｂ。

Ｓ、Ｓ＋系のガラスペーストを塗布し、さらに６００°
Ｃで焼付処理して第３図に示すようなカラスグレーズ層
３を形成する。

次に、カラスグレーズ＠３を形成したセラミックス基板
２を大気中に保持し、第４図に示すように然エネルギー
線を照射してカラスグレーズ層３の部分改質処理を行う
。あるいは、前記ガラスグレーズ層３を形成したセラミ
ックス基板２を所定の雰囲気中に保持し、この部分改質
処理を行う。

そのための装置を第５図に示す。

この装置は、熱エネルギー線としてのＹＡＧレーザ光ま
たは赤外線レーザ光を放射するレーザヘッド１１と、レ
ーザ光が透過し得る窓を設けた真空チャンバ１２とを具
備している。そして、この真空チャンバ１２内をロータ
リポンプと油拡散ポンプとにより所望の酸素分圧となる
まで吸引した後、排気系１３を切離し、ざらに、およそ
大気圧より若干高い圧力の１．１気圧程度の圧力となる
ようにＮ２ガスを導入する。

この後、真空チャンバ１２内の雰囲気を汚さないように
Ｎ２ガスをフローさせながら、真空チャンバ１２内の酸
素分圧が所望の値を維持するようにＮ２ボンベからの流
量と排気バルブからの流出流量とを調整しながら、レー
ザヘッド１１からガラスグレーズ層３にレーザ光を照射
して第１図に示す部分導体部４を有する回路基体１を得
た。

そして、部分導体部４の両端にＩｎ−（３ａ合金製の電
極部５ａ、５ｂを設けて部分導体部４の抵抗値を四端子
法抵抗計で測定し第１表に示す結果を（ｑた。

第１表 尚、ＹＡＧレーザは、−筆書き方式、パルス励起型、Ｑ
スイッチ周波数３ＫＨ７の条件のものを使用した。

第１表から明らかなように、レーザ光の種類。

パワー及び走査速度の調整と雰囲気の調整とにより部分
導体部４の抵抗値を種々の値に設定でき、回路基体］の
部分導体部４を抵抗体または回路パターン用の導体とし
て使用することが可能となる。

雰囲気としては、大気、Ｎ２のみならず、Ａｒ。

Ｈ２又はこれらの混合気体でも、抵抗体又は導体を形成
できることが確認できている。

また、上；ホした製造工程によれば、印刷、焼付または
蒸着等の工程を必要としないので従来方法に比ベニ程の
簡略化を図れる。更に、ガラスグレーズ図３の改質処理
により部分導体部４を形成するもので必るから、金属や
酸化物材料が不要となり、これにより、製品の製造コス
トの低減化を図れる。

第２表は上述した回路基体１のガラスグレーズ層３を形
成する際に、ｐｂ、Ｂ、Ｓ　ｒ系ガラスペーストにさら
に”、ｉ０２粉末を２０ｗｔ％分散されたものをセラミ
ックス基板２に塗布し６００　’Ｃて焼結した場合にお
ける実験結果を示すもので必る。

（以下余白） 第２表 第２表から明らかなようにガラスグレーズ層３にＴ　！
　０２を混入させたものを用いることにより、より幅広
い抵抗値をもった部分導体部４を得ることができる。

第６図は本実施例方法の応用例を示すものでおり、前記
ビラミックス基板２よりも形状の大きいセラミックス基
板２Ａの表面に前記ガラスグレーズ層３と同（＄な材質
からなるガラスグレーズ層３Ａを形成し、このガラスグ
レーズ層３Ａに対し上述した場合と同様な条件の下にレ
ーザ光を照射して連続したクランク状の部分導体部５を
得るようにしたものである。この場合に、レーザ光の照
射条件を調整して部分導体部５の線幅や長さを種々変更
することにより、種々の抵抗値を有する部分導体部５を
得ることができ、応用範囲の広い回路基体１△を製造す
ることができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、熱
エネルギー線であればよいのて、レーザ光もＹ　Ａ　Ｇ
　、　Ｃ０２に限定されるものではない。また、赤外線
光でも実施できる。

［発明の効果］ 以上群）ホした本発明によれば、セラミックス基板に対
するガラスグレーズ層の形成工程と、所定の雰囲気中に
おけるレーザ光の照射工程とにより部分導体部を得るこ
とができるので、製造工程か簡略化し、且つ、低価格な
集積回路等を製造することに奇与し得るセラミックス表
面の部分改質方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例により得られる回路基体の一例
を示す斜視図、第２図乃至第４図はそれぞれ実施例方法
の製造工程を示す斜視図、第５図は部分改質処理を行う
装置の一例を示す説明図、第６図は実施例方法の応用例
を示す斜視図でおる。 ２・・・セラミックス基板、 ３・・・カラスグレーズ層、 ４・・・部分導体部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　セラミックス基板表面にガラスグレーズ層を形
   成する工程と、この工程により形成したガラスグレーズ
   層に対して所定の雰囲気中で熱エネルギー線を照射して
   照射領域を導体化した部分導体部を得る工程とを有する
   ことを特徴とするセラミックス表面の部分改質方法。
2. （２）　前記所定の雰囲気は、Ａｒ，Ｎ＿２，Ｈ＿２，
   真空又は大気の中から選ばれる又はこれらの任意の組合
   せの中から選ばれる雰囲気である請求項１記載のセラミ
   ックス表面の部分改質方法。