JPH0373158B2

JPH0373158B2 -

Info

Publication number: JPH0373158B2
Application number: JP58127352A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tsuyama; Toshiro Okamura
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1983-07-13
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1991-11-20
Also published as: JPS6018994A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、耐熱性及び電気特性に優れた印刷配
線板用ほうろう基板の製造法に関するものであ
る。（従来の技術最近のエレクトロニクスの発展に伴い、電子機
器に用いられる配線板の高密度化が進み、回路動
作に伴つて発生する熱の放散と、その熱に対する
耐熱性が基板に要求されるようになつてきてお
り、アルミナ等を用いたセラミツク基板等の使用
が増加してきている。一方、同様の目的で、より
大型の基板が製造可能であり、又、耐荷重性に優
れ立体的形状も容易に製造できるほうろう基板が
注目され始めてきた。（発明が解決しようとする課題）従来のほうろう被覆基板に用いられる釉薬が非
晶質であるために、鉄芯等金属芯の被覆・焼成時
に釉薬の表面張力により金属芯のスルーホール部
にメニスカスと呼ばれる盛り上がりが発生し、回
路加工時に印刷ペーストのパターン精度がよくな
い等の問題があつた。また、印刷ペーストの焼成
時に、基板上の釉薬が軟化するために、回路用ペ
ーストの焼成温度に制限があり、セラミツク基板
に用いられるペーストの使用ができない他、ほう
ろう層中に発生し基板の電気特性を著しく低下さ
せる直径約100μｍ位のボイドやピンホール等を
完全には避けられない等の問題があつた。本発明は、このような問題を解決するために鋭
意検討した結果得られたガラス組成を用いた印刷
配線板用ほうろう基板の製造法を提供することを
目的とする。（課題を解決するための手段）本発明は、Ａ原料を高温で溶融後急冷して得られたガラス
の粉砕物であつて、その組成比が、SiO₂が10
〜25モル％、B₂O₃が15〜25モル％、MgOが50
〜65モル％、BaOが２〜６モル％、及びSrOが
１〜13モル％となる粉砕物で金属芯を被覆する
工程、Ｂこれを700℃〜1000℃で焼成し、粉砕ガラス
組成物を溶融し、少なくともそのガラス組成物
の一部を結晶化させる工程、とを含む印刷配線板用ほうろう基板の製造法であ
る。上記工程Ａにおいて使用できる組成物は、原料
として、酸化物の他、各種塩類（炭酸塩、硝酸塩
等）及び天然物等を用い、1300℃以上望ましくは
1500℃前後で溶融し、急速に冷却して非晶質のガ
ラス組成物とし、これを粉砕して釉薬として用い
る。このとき、SiO₂が10〜25モル％、B₂O₃が15
〜25モル％以外の範囲である場合には、ガラス組
成物は、前記溶融後急速に冷却すると結晶化し、
再溶融して用いる釉薬として使用できず、また、
その他の成分がMgOが50〜65モル％、BaOが２
〜６モル％、及びSrOが１〜13モル％の範囲であ
つても、同様に結晶化してしまい釉薬として用い
ることができない場合があるほか、例え、前記以
外の組成比以外の範囲であつて非晶質となつて釉
薬として用いることができても、再溶融したとき
に、金属が鉄の場合には原料と反応して珪酸鉄を
生成したり、金属の熱膨張率とかけ離れすぎて再
溶融によつて形成された結晶にクラツクを生じた
り、結晶化が速すぎて配線板の芯となる孔のあい
た複雑な形状の金属板に対してつきまわりがよく
ない等の問題を生じる。このようにして得られた粉砕したガラス組成物
をアルコール等溶媒に混入し、金属芯表面に被覆
した後、700℃以上望ましくは800℃〜1000℃の範
囲で３分間以上焼成して釉薬を溶融する。このと
きに、溶融した本発明の釉薬は、急速に結晶化
し、固定化し、全成分の50〜100重量％が結晶化
する。（作用）本発明の方法によれば、釉薬の焼成（粉砕した
ガラス組成物の再溶融）時に結晶化するので、焼
成温度を金属芯である低炭素鋼を変形させること
がない温度にすることができ、後の回路導体形成
や抵抗形成にセラミツク基板に用いるペーストを
そのまま用いて軟化しない基板とすることができ
る。また、焼成時に、溶融した釉薬が急速に結晶化
するので、金属芯表面での再加熱によつて流動す
る液体状となる時間が短く、表面張力によつて流
動状態のガラスが移動する距離が小さいため、メ
ニスカス状態になり難く、またガラス内に残存し
ていた気泡も移動し難くボイドの成長を抑制でき
る。したがつて、気泡による電気特性の低下を防
ぐことができる。さらに、組成中にアルカリ金属を用いないの
で、電気特性は改善できる。実施例第１表に示す組成の原料を白金のルツボに入
れ、温度を1500℃、時間を約１時間の条件で溶融
し、溶融したガラス組成物を冷却ロールで急速冷
却・粉砕した。この後、ボールミルで約20時間粉
砕して、イソプロピルアルコール中に混入し撹拌
して懸濁し、その懸濁液を低炭素鋼板に塗布し
た。この塗布した低炭素鋼板を850℃の焼成炉中
で、５分間焼成し、乳白濁色のほうろう基板とし
た。

【表】このほうろう基板は、ほうろうの厚さが約
150μｍの部分において破壊電圧測定装置TT−
201B（多摩電測社製商品名）で測定した耐電圧が
2kV以上であり、メニスカスの大きさは光学顕微
鏡（オリンパス株式会社製）による観察では従来
の非晶質釉薬のものと比較して半分以下の30μｍ
と良好で、軟化温度はTMA−1500（真空理工社
製商品名）によればその測定限界である850℃に
おいて軟化せず、高温顕微鏡HM−４（ユニオン
光学社製商品名）による観察で900〜1000℃であ
つた。また、ボイドは、ほうろう層の断面を光学
顕微鏡（オリンパス株式会社製）で観察したとこ
ろ、約５〜10μｍの大きさのものが多数見られた
が、成長して50μｍ以上のものは全く見られなか
つた。また、その表面を電子顕微鏡Ｓ−450（株式
会社日立製作所製商品名）で観察したところ、ほ
とんど全面をカバーする長さ５〜10μｍ程度の針
状の結晶が見られた。（発明の効果）以上に説明したように、従来の非晶質釉薬を用
いたほうろう基板では、耐熱性を要求すれば基板
の焼成温度をさげねばならず、セラミツク基板に
用いられる焼成温度の高いペーストが使用できな
いことや、メニスカス発生による電気特性の改善
に限界があつたが、本発明では、特定の組成を有
する釉薬を用いることによつて、金属芯上への被
覆焼成時に、釉薬を、ガラス状態から結晶状態へ
急速に相変化を起こさせ、メニスカスやボイドの
発生を抑制し、耐電圧等従来の問題を解決すると
ともに、つきまわり性、熱膨張率の違いによるク
ラツクの発生の防止等を行うことができる。

Claims

【特許請求の範囲】１Ａ原料を高温で溶融後急冷して得られたガ
ラスの粉砕物であつて、その組成比が、SiO₂
が10〜25モル％、B₂O₃が15〜25モル％、MgO
が50〜65モル％、BaOが２〜６モル％、及び
SrOが１〜13モル％となる粉砕物で金属芯を被
覆する工程、Ｂこれを700℃〜1000℃で焼成し、粉砕ガラス
組成物を溶融し、少なくともそのガラス組成物
の一部を結晶化させる工程、とを含む印刷配線板用ほうろう基板の製造法。