JPH0471857B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0471857B2 JPH0471857B2 JP63198449A JP19844988A JPH0471857B2 JP H0471857 B2 JPH0471857 B2 JP H0471857B2 JP 63198449 A JP63198449 A JP 63198449A JP 19844988 A JP19844988 A JP 19844988A JP H0471857 B2 JPH0471857 B2 JP H0471857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glaze
- composition
- present
- thermal expansion
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Glass Compositions (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明はサーマルプリンタヘツドに用いられる
セラミツク基板用のグレーズ組成物の改良に関す
るものである。 （従来の技術） サーマルプリンタヘツド用の基板としては、ア
ルミナ質の基板の表面にグレーズと呼ばれるガラ
スを施釉したグレーズ基板が用いられ、その表面
に回路がフオトリソグラフ法により形成される。
このためのグレーズ組成物は800℃以上の高温で
導体、抵抗体等を焼付けても回路パターンの崩れ
が生じないように十分な耐熱性を有することが求
められ、またグレーズ基板の端部が10〜20μmの
高さに盛上がるメニスカスと呼ばれる現象を起こ
しにくいものであることが求められる。 このようなグレーズ組成物としては従来から多
くのものが特許出願されている。例えば特公昭60
−55453号公報には、SiO2，B2O3，CaO，BaO，
SrO，Al2O3を特定の割合で含有させたグレーズ
組成物が開示されている。しかしこのグレーズ組
成物は実質的な転移点が690℃であるために800℃
以上の高温焼成を行うと回路パターンが崩れるお
それがある。また特公昭61−24345号公報には
SiO2，Al2O3，CaO，BaO，B2O3，ZnOを特定
の割合で含有させたグレーズ組成物が開示されて
おり、更に特開昭62−96344号公報にはSiO2，
Al2O3，CaO，BaO，SrO，P2O5を特定の割合で
含有させたグレーズ組成物が開示されている。し
かしこれらのグレーズ組成物は基板の端部に10〜
20μmのグレーズ層の盛上がり（メニスカス）が
生ずるためにその部分を回路として使用できず、
また回路パターン形成時のマスク合せやフオトリ
ソグラフの精度が悪くなるという欠点があつた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は上記した従来の欠点を解決して、800
℃以上の高温焼成に耐える耐熱性を備え、またメ
ニスカスをほとんどゼロとすることができるう
え、アルミナ基板と熱膨脹係数が揃つたセラミツ
ク基板用のグレーズ組成物を提供するために完成
されたものである。 （課題を解決するための手段） 本発明は重量比でSiO245〜60％、Al2O3５〜12
％、CaO9〜15％、BaO15〜21％、SrO0.5〜５
％、TiO20.5〜５％、MgO2〜５％を含有するこ
とを特徴とするものである。 本発明のグレーズ組成物は、耐熱性を増加させ
るためにNa2Ｏ，K2Ｏ等のアルカリ成分及びB2
O3の含有量をゼロとするとともに、これによる
溶解性と清澄性の低下をCaO，BaOの増量によ
り補つた点に第１の特徴がある。これによつて屈
伏点を790℃と従来品よりも大幅に向上させるこ
とができ、しかも従来のグレーズ組成物と変わり
のない溶融性を維持することができる。また本発
明のグレーズ組成物はBaOを比較的多量に含有
させるとともに、SrO，TiO2，MgOをバランス
良く含有させることによつて基板との間の表面張
力を低下させた点に第２の特徴があり、これによ
つて基板の端部におけるグレーズの盛上がりを従
来の10〜20μmから０〜3μmと大幅に減少させる
ことができる。以下に各成分の含有率の限定理由
を示す。 SiO2はガラス構造を形成するための主成分で
あり、その含有率が60％を越えると熱膨脹係数が
小さくなりすぎてアルミナ基板の熱膨脹係数との
差が大きくなり、逆に45％未満ではグレーズの耐
熱性が不十分となり本発明の目的が達成できな
い。 Al2O3は、グレーズの化学的耐久性を向上させ
るとともに失透を防止してガラスの作業温度範囲
を広める役割を持つ成分であつて、12％を越える
と溶融が困難化するとともにグレーズの焼成温度
も高くなりすぎて平滑なグレーズ面が得られず、
逆に５％未満ではグレーズ焼成時に失透が発生し
易くなる。 CaOはBaOとともに溶融性と清澄性を向上さ
せる効果を持つとともに、熱膨脹係数を増大させ
る効果を有するが、15％を越えると失透し易くな
り、逆に９％未満では熱膨脹係数を増大させる効
果がなく、アルミナ基板と熱膨脹係数を揃えるこ
とが困難となる。 BaOはCaOと同様の効果を持つほか、アルミ
ナ基板との間の表面張力を低下させる効果を持
つ。BaOは21％を越えると失透が発生し易くな
り、逆に15％未満となると表面張力を低下させる
効果が小さくなつてメニスカスが大となる。 SrO，TiO2，MgOは上記の主成分に添加する
ことによつて表面張力を低下させるための成分で
ありSrO，TiO2が0.5％未満およびMgOが２％未
満ではメニスカスを減少させる効果が不十分であ
り、逆に数値限定の上限値以上に添加すると失透
の発生を促進してしまう。 （作用） 上記のような組成を持つ本発明のグレーズ組成
物は、耐熱性が高く後述する実施例のデータにも
示されるように屈伏点が810℃に達する。従つて
厚膜タイプのサーマルプリンタヘツドに使用され
る場合には回路形成のための高温焼成時において
も下地のグレーズ層の耐熱性が高く、回路パター
ンの変形が生じない。また薄膜タイプのサーマル
プリンタヘツドに使用される場合には下地のグレ
ーズ層の耐熱性が高いために高温で抵抗体をアニ
ーリングができ、完成品の寿命を長くすることが
できる。次に本発明のグレーズ組成物はアルミナ
基板との間の表面張力が小さく濡れ性が良好であ
るため、グレーズ端部の盛上がり（メニスカス）
を０〜3μmと極めて小さくすることができる。こ
のようにグレーズ層の膜厚の均一部分が大きくな
るためパターン形成面積を大きく使用することが
できるうえ、パターン形成のフオトリソグラフ工
程においてマスクとグレーズ表面とを密着させる
ことができ、精度を上げることができる。 以下に本発明の実施例を示す。 （実施例） 次頁の表に示した酸化物組成となるように原料
を調合し、高純度のるつぼに入れて1400〜1600℃
で溶融し、急冷して得られたガラスをアルミナ製
ボールミルで微粉砕した。このようにして得られ
たガラスの微粉末をエチルセルロースとα−テル
ピノール等の混合物であるビヒクルと混合し、ペ
ースト状とした。このペーストをスクリーン印刷
法でアルミナ基板上に印刷して所望の厚みの膜を
形成し、1200〜1300℃で焼成することによりグレ
ーズ基板とした。 表中のNo.１とNo.２は本発明の実施例であり、No.
３は出願人会社が以前に開発したグレーズ組成物
である。またNo.４とNo.５も従来他社から市販され
ているグレーズ組成物である。各グレーズ組成物
の熱膨脹係数、転移点、屈伏点、メニスカスを測
定した結果を表中に記入した。表中の組成の単位
は重量％、熱膨脹係数の単位は10-7／℃である。
セラミツク基板用のグレーズ組成物の改良に関す
るものである。 （従来の技術） サーマルプリンタヘツド用の基板としては、ア
ルミナ質の基板の表面にグレーズと呼ばれるガラ
スを施釉したグレーズ基板が用いられ、その表面
に回路がフオトリソグラフ法により形成される。
このためのグレーズ組成物は800℃以上の高温で
導体、抵抗体等を焼付けても回路パターンの崩れ
が生じないように十分な耐熱性を有することが求
められ、またグレーズ基板の端部が10〜20μmの
高さに盛上がるメニスカスと呼ばれる現象を起こ
しにくいものであることが求められる。 このようなグレーズ組成物としては従来から多
くのものが特許出願されている。例えば特公昭60
−55453号公報には、SiO2，B2O3，CaO，BaO，
SrO，Al2O3を特定の割合で含有させたグレーズ
組成物が開示されている。しかしこのグレーズ組
成物は実質的な転移点が690℃であるために800℃
以上の高温焼成を行うと回路パターンが崩れるお
それがある。また特公昭61−24345号公報には
SiO2，Al2O3，CaO，BaO，B2O3，ZnOを特定
の割合で含有させたグレーズ組成物が開示されて
おり、更に特開昭62−96344号公報にはSiO2，
Al2O3，CaO，BaO，SrO，P2O5を特定の割合で
含有させたグレーズ組成物が開示されている。し
かしこれらのグレーズ組成物は基板の端部に10〜
20μmのグレーズ層の盛上がり（メニスカス）が
生ずるためにその部分を回路として使用できず、
また回路パターン形成時のマスク合せやフオトリ
ソグラフの精度が悪くなるという欠点があつた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は上記した従来の欠点を解決して、800
℃以上の高温焼成に耐える耐熱性を備え、またメ
ニスカスをほとんどゼロとすることができるう
え、アルミナ基板と熱膨脹係数が揃つたセラミツ
ク基板用のグレーズ組成物を提供するために完成
されたものである。 （課題を解決するための手段） 本発明は重量比でSiO245〜60％、Al2O3５〜12
％、CaO9〜15％、BaO15〜21％、SrO0.5〜５
％、TiO20.5〜５％、MgO2〜５％を含有するこ
とを特徴とするものである。 本発明のグレーズ組成物は、耐熱性を増加させ
るためにNa2Ｏ，K2Ｏ等のアルカリ成分及びB2
O3の含有量をゼロとするとともに、これによる
溶解性と清澄性の低下をCaO，BaOの増量によ
り補つた点に第１の特徴がある。これによつて屈
伏点を790℃と従来品よりも大幅に向上させるこ
とができ、しかも従来のグレーズ組成物と変わり
のない溶融性を維持することができる。また本発
明のグレーズ組成物はBaOを比較的多量に含有
させるとともに、SrO，TiO2，MgOをバランス
良く含有させることによつて基板との間の表面張
力を低下させた点に第２の特徴があり、これによ
つて基板の端部におけるグレーズの盛上がりを従
来の10〜20μmから０〜3μmと大幅に減少させる
ことができる。以下に各成分の含有率の限定理由
を示す。 SiO2はガラス構造を形成するための主成分で
あり、その含有率が60％を越えると熱膨脹係数が
小さくなりすぎてアルミナ基板の熱膨脹係数との
差が大きくなり、逆に45％未満ではグレーズの耐
熱性が不十分となり本発明の目的が達成できな
い。 Al2O3は、グレーズの化学的耐久性を向上させ
るとともに失透を防止してガラスの作業温度範囲
を広める役割を持つ成分であつて、12％を越える
と溶融が困難化するとともにグレーズの焼成温度
も高くなりすぎて平滑なグレーズ面が得られず、
逆に５％未満ではグレーズ焼成時に失透が発生し
易くなる。 CaOはBaOとともに溶融性と清澄性を向上さ
せる効果を持つとともに、熱膨脹係数を増大させ
る効果を有するが、15％を越えると失透し易くな
り、逆に９％未満では熱膨脹係数を増大させる効
果がなく、アルミナ基板と熱膨脹係数を揃えるこ
とが困難となる。 BaOはCaOと同様の効果を持つほか、アルミ
ナ基板との間の表面張力を低下させる効果を持
つ。BaOは21％を越えると失透が発生し易くな
り、逆に15％未満となると表面張力を低下させる
効果が小さくなつてメニスカスが大となる。 SrO，TiO2，MgOは上記の主成分に添加する
ことによつて表面張力を低下させるための成分で
ありSrO，TiO2が0.5％未満およびMgOが２％未
満ではメニスカスを減少させる効果が不十分であ
り、逆に数値限定の上限値以上に添加すると失透
の発生を促進してしまう。 （作用） 上記のような組成を持つ本発明のグレーズ組成
物は、耐熱性が高く後述する実施例のデータにも
示されるように屈伏点が810℃に達する。従つて
厚膜タイプのサーマルプリンタヘツドに使用され
る場合には回路形成のための高温焼成時において
も下地のグレーズ層の耐熱性が高く、回路パター
ンの変形が生じない。また薄膜タイプのサーマル
プリンタヘツドに使用される場合には下地のグレ
ーズ層の耐熱性が高いために高温で抵抗体をアニ
ーリングができ、完成品の寿命を長くすることが
できる。次に本発明のグレーズ組成物はアルミナ
基板との間の表面張力が小さく濡れ性が良好であ
るため、グレーズ端部の盛上がり（メニスカス）
を０〜3μmと極めて小さくすることができる。こ
のようにグレーズ層の膜厚の均一部分が大きくな
るためパターン形成面積を大きく使用することが
できるうえ、パターン形成のフオトリソグラフ工
程においてマスクとグレーズ表面とを密着させる
ことができ、精度を上げることができる。 以下に本発明の実施例を示す。 （実施例） 次頁の表に示した酸化物組成となるように原料
を調合し、高純度のるつぼに入れて1400〜1600℃
で溶融し、急冷して得られたガラスをアルミナ製
ボールミルで微粉砕した。このようにして得られ
たガラスの微粉末をエチルセルロースとα−テル
ピノール等の混合物であるビヒクルと混合し、ペ
ースト状とした。このペーストをスクリーン印刷
法でアルミナ基板上に印刷して所望の厚みの膜を
形成し、1200〜1300℃で焼成することによりグレ
ーズ基板とした。 表中のNo.１とNo.２は本発明の実施例であり、No.
３は出願人会社が以前に開発したグレーズ組成物
である。またNo.４とNo.５も従来他社から市販され
ているグレーズ組成物である。各グレーズ組成物
の熱膨脹係数、転移点、屈伏点、メニスカスを測
定した結果を表中に記入した。表中の組成の単位
は重量％、熱膨脹係数の単位は10-7／℃である。
【表】
【表】
（発明の効果）
以上に説明したとおり、本発明は従来にない新
規な組成とすることによつて、アルミナ基板と熱
膨脹係数がほぼ等しく、また耐熱製に優れるうえ
にメニスカスをほとんどなくすることができるも
ので、このグレーズ組成物を用いれば800℃以上
の高温焼成を行つても回路の崩れがなく、またフ
オトリソグラフによる回路形成の精度を著しく向
上させることができ、高性能のサーマルプリンタ
ヘツドを製造することが可能となる。よつて本発
明は従来の問題点を一掃したセラミツク基板用の
グレーズ組成物として、産業の発展に寄与すると
ころは極めて大である。
規な組成とすることによつて、アルミナ基板と熱
膨脹係数がほぼ等しく、また耐熱製に優れるうえ
にメニスカスをほとんどなくすることができるも
ので、このグレーズ組成物を用いれば800℃以上
の高温焼成を行つても回路の崩れがなく、またフ
オトリソグラフによる回路形成の精度を著しく向
上させることができ、高性能のサーマルプリンタ
ヘツドを製造することが可能となる。よつて本発
明は従来の問題点を一掃したセラミツク基板用の
グレーズ組成物として、産業の発展に寄与すると
ころは極めて大である。
Claims (1)
- １ 重量比でSiO245〜60％、Al2O3５〜12％、
CaO9〜15％、BaO15〜21％、SrO0.5〜５％、
TiO20.5〜５％、MgO2〜５％を含有することを
特徴とするセラミツク基板用のグレーズ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19844988A JPH0248428A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミック基板用のグレーズ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19844988A JPH0248428A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミック基板用のグレーズ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248428A JPH0248428A (ja) | 1990-02-19 |
| JPH0471857B2 true JPH0471857B2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=16391285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19844988A Granted JPH0248428A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | セラミック基板用のグレーズ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248428A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7995631B2 (en) * | 2006-04-14 | 2011-08-09 | Raytheon Company | Solid-state laser with spatially-tailored active ion concentration using valence conversion with surface masking and method |
| CN103347832A (zh) * | 2011-02-08 | 2013-10-09 | 旭硝子株式会社 | 玻璃组合物及使用玻璃组合物的太阳能电池用玻璃基板、以及显示面板用玻璃基板 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598638A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グレ−ズ組成物 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19844988A patent/JPH0248428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248428A (ja) | 1990-02-19 |
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