JPH06508959A - 自立厚膜構造の製造方法 - 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】 自立厚膜構造の製造方法 技術水準 本発明は、基板上に、この基板の切欠部の上方に自立厚膜構造を製造する方法に 関する。

厚膜回路は、とくにセラミックの小板状基板上に、その能動材料が金属粉末、ガ ラスないしはガラス・セラミックの粉末からなるかまたはガラスと金属酸化物の 混合物からなるペーストを印刷することによって製造される。これらの印刷され たペーストを温度約８５０℃で焼成した後、そのつど使用されたペーストに応じ て、金属膜、ガラス膜、ないしはガラス・セラミック膜または抵抗膜が生じる。

これらの膜は、焼成する際、全面的に基板表面と結合し、次いで該膜が基板表面 上に固着体を形成する。

このような厚膜回路は、多数の技術分野で使用される。

多（の場合、能動材料を有する膜は基板上に連続的に載っていないで、アーチに よって空洞が生成し、その中にたとえば導体路、隆起または他の回路素子が配置 されていることが必要である。ここで、たとえばドイツ国特許出願公開第３０１ ５３５６号、ドイツ国特許出願公開第２８２９１９５号およびドイツ国特許出願 公開第２８２９１９５号明細書が指摘される。しかし、これらの閉じた泡は、池 内の空気クッションが回路ないしは回路部材に対して特定の好ましくない作用を 有するという欠点を有する。それで、なお存在する熱流が空気クッションによっ てたとえば閉じた池内のセンサの動的性質を悪化する。この理由から、空洞は形 成されているが、この空洞は完全に閉じていないことが多くの場合望ましい。こ のためには、基板中に切欠部が存在しなければならず、この切欠部を通して空洞 は開いたままであり、その際空洞自体は厚膜構造によって屋根がつけられている 。

発明の利点 本発明の方法によれば、能動膜によりアーチまたは自立外殻が切欠部上方に形成 されるので、その下に閉じた泡は形成されていない。この目的のために、膜は、 基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する。これは、基板をその上に設 けられた膜と共に焼成する場合、基板が切欠部中へ能動膜よりも大きく膨張し、 それにより該膜が切欠部の上方でアーチ形になることを意味する。

さらに、膜には可燃性の誘電性材料が使用され、基板はセラミック、絶縁高温鋼 またはガラスからなっていてもよい。

重要なのは、なかんずく能動膜の製造ないしは準備工種である。この膜は本来の 基板上へ直接設けることができないことは明らかである。それというのもこの膜 はさもないと切欠部中へ落ちるからである。そのため、本発明によれば補助基板 が使用され、その際この補助基板上へ膜を製造した後にはじめて、本来の基板を 膜と結合する。望ましくは、補助基板上へ差当り一部ガラスセラミックからなる 膜を印刷し、その際この膜中に開孔が切欠したままであることであり、その目的 は下記に記載する。それぞれの場合、開孔の直径は、あとで自立的に構成される 厚膜構造の直径のほぼ半分に相当する。次に、この膜は空気中約８５０℃で焼付 ける。

そこで、焼付けられた膜上べ、たとえばカーボンであってもよい充てん剤を印刷 する。この充てん剤はなかんず（能動膜を、該膜が本来の支持体と結合したら直 ちに、あとで剥離するのを容易にするために使用される。この理由から、充てん 剤膜の外径ないしはその外輪郭も能動膜の外径ないしは外輪郭よりも大きい。

次に、この充てん剤膜を窒素雰囲気中、同様に約８５０℃で焼結固着する。

そこで、窒素雰囲気中で可燃性の、本来の誘電体膜の印刷が行なわれ、その際こ の膜を焼付ける場合、同様に上記の開孔の範囲内に凹部が形成する。充てん剤膜 および能動膜も、開孔の範囲内へ入る。この場合、この凹部はあとで焼成する際 に、本来の基板と一緒に、切欠部から離れて、能動膜の明瞭なアーチ形成を保証 する。

本来の基板を能動膜と結合する前に、ガラス含有ペーストでの基板の印刷が行な われる。このガラス含有ペーストは、能動膜との良好な結合を行なうことができ るという目的を有する。そこで、本来の基板をペーストと一緒に、能動膜を有す る補助基板上へ載せ、その際切欠部は凹部に対してほぼ中央にある。この段階で は、ペーストは湿っているか、乾燥しているか、または焼成されていてもよい。

焼成する際、既に、能動膜はアーチ形成によって充てん剤膜から分離する。こう して、能動膜を有する本来の基板が補助基板から分離される。補助基板は別の自 立厚膜構造を製造するために再び使用され、能動膜を有する基板は引き続き加工 される。

本発明の１実施例は図面に示され、下記に詳述されている。

第１図は、本発明による製造方法の間の厚膜構造の断面面を示し： 第２図は、本発明による製造方法の終了後の厚膜構造の一部の断面図を示す。

本発明は、自立構造の範囲内に任意輪郭の開孔状切欠部２を有する基板１上の自 立厚膜構造の実現に関する。基板１自体は、たとえばセラミック、絶縁された高 温鋼からなるかまたはゴムからなっていてもよい。

この自立厚膜構造の製造のためには、補助基板３が使用され、ガラス・セラミッ ク膜４で印刷される。しかし、ガラス・セラミック膜の印刷は、直径ｄを有する 開孔５が切欠されたままであるように行なわれる。

この直径は、あとで自立的に構成される厚膜構造の直径のほぼ１／２に相当する 。

次の工程として、ガラスセラミック層４を、厚膜技術において普通であるように 、空気中約８５０℃で焼付ける。その後、ガラス・セラミック膜４上へ適当な充 てん剤６、たとえばカーボンを印刷する。この充てん材膜６の外径ｄ、は、それ ぞれの場合、自立構造の膜の外径よりも大きい。膜７を設ける前に、充てん剤膜 としてのカーボン膜も窒素雰囲気中８５０℃で焼結固着させる。

その後、自立厚膜構造の膜７を設ける。この膜７は、窒素雰囲気中で可燃性の誘 電体からなり、充てん剤６上に印刷される。その際、その外輪郭は充てん剤６の 外輪郭を越えてはならない。窒素中で焼付けた後、＠７中に凹部８が生じる。

この膜構造とは別個に、開孔状の切欠部２を備える基板１に、たとえば環状にガ ラス含有ペースト９を印刷する。次に、まだ湿っているか、既に乾燥しているか 、または焼成されていてもよいペースト９を有する基板１を、補助基板３の塗膜 上に、開孔状の切欠部２が凹部８に対してほぼ中央にあるように載せる。

それに続く空気中で約８５０℃での焼成の間に、膜７はガラス含有ペースト９、 それと共に基板１と結合し、第２図に示唆されているように、切欠部２の上方に 自立外殻が形成する。このアーチとしての自立外殻１０は、膜７の熱膨張係数が 基板１の熱膨張係数よりも小さいことによって生じる。凹部８によって、焼成後 、開孔状の切欠部２から離れて、明瞭なアーチが形成する。

自立外殻１０ないしは膜７を有する基板１は、さらに加工することができる。こ れに反して、膜４を有する補助基板３は、たとえば別の自立厚膜構造の製造のた めに再び使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板上に、この基板の切欠部の上方に自立厚膜構造を製造する方法において 、基板（１）上へ能動膜（７）を設け、焼成によって基板（１）と結合し、その 際能動膜（７）は、基板（１）の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するこ とを特徴とする自立厚膜構造の製造方法。 ２．能動膜（７）に対し可燃性の誘電体材料を使用し、基板（１）はセラミック 、絶縁高温鋼またはガラスからなることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．能動膜（７）の製造のために補助基板（３）を使用し、その際能動膜（７） の製造後にはじめて、本来の基板（１）を能動膜（７）と結合することを特徴と する請求項１または２記載の方法。 ４．能動膜（７）に凹部（８）を形成することを特徴とする請求項３記載の方法 。 ５．補助基板（３）に、たとえばガラスセラミックからなる膜（４）を印刷し、 その際開孔（５）は切欠されたままであることを特徴とする請求項４記載の方法 。 ６．開孔（５）の直径（ｄ）が、あとで自立的に構成される厚膜構造の直径の約 １／２に相当し、かつ凹部（８）の範囲内にあることを特徴とする請求項５記載 の方法。 ７．この膜（４）を空気中約８５０℃で焼付けることを特徴とする請求項５また は６記載の方法。 ８．能動膜（７）と膜（４）の間に充てん剤（６）を印刷することを特徴とする 請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。 ９．充てん剤膜（６）の外径（ｄａ）およびそれと共に外輪郭が、能動膜（７） の外径および外輪郭よりも大きいことを特徴とする請求項８記載の方法。 １０．さらに焼成することによって、能動膜（７）中に凹部（８）を開孔（５） の方へ形成することを特徴とする請求項８または９記載の方法。 １１．能動膜（７）と結合するために、本来の基板（１）にガラス含有ペースト （９）を印刷することを特徴とする請求項３から１０までのいずれか１項記載の 方法。 １２．湿っているか、乾燥しているかまたは焼成されているペースト（９）を有 する基板（１）を、能動膜（７）を有する補助基板（３）上に載せ、その際切欠 部（２）は凹部に対してほぼ中央にあり、その後焼成することを特徴とする請求 項１１記載の方法。