JPS5895626A - 結晶性ホ−ロ−基板 - 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０技術分野 この発明は、特にハイブリッドＩＣに適した結晶性ホー
ロー基板に関する。

発明の技術的背景及びその問題点 ホー四−基板は、鉄板上（ホーローを塗布焼き付けたも
ので、従来のプリント基板、アルミナ基板と同様にハイ
ブリッドＸＣ搭載用基板として、カメラの７ラツシユパ
ルプアレイ、電話器のコンタクト・プレイド等に使われ
ている。芯が金属であり、機械的強度が高く、熱放散性
が嵐く、且つ低価格であるが、次の様な欠点をもって込
ることが判明している。（１）通常用いられて−るホー
ロー基板では、製造工程で下地金属の変態点、即わち約
９００℃以上に昇温するようなホーロー掛けすることが
できない、下地金属の結晶構造が変化するからで参る。

この為９００℃以下、例えば７５０〜８５０℃でホーロ
ー掛は可能なガラスフリットが用いられている。このガ
ラスフリットは軟化点が５５０〜６５０℃であるから、
このホーロー基板上にホーロー基板用導体・抵抗等を印
刷し輪付ける温度は、６５０℃以下に制限されることＫ
なる。（２）ホーローと導体、・抵抗郷との書着強度が
低い、（３）ホーロー基板上に焼付けた抵抗をシーザー
トリ電ンダすると、ホーロー中にクラックが発生したヤ
、下地鉄心かい箇所が縁状に形成され、厚膜回路の印刷
精度を低くする。

発明の目的 この発明はこのように数えられる欠点を除き改曳された
結晶性ホーロー基板を提供するものである。

発明の概畳 即ちこの発明はフッ素金雲母固溶体の微結晶６０〜１０
０重量−と、ガラス質酸化物０〜４０重量−とからなる
結晶性ホーローで被覆されたことを特徴とするホーロー
基板ＫＴｏる。

この発明でフッ素金雲母固溶体は、一般式％式％ 当する。ただし、式中＊　Ｆｉ３／４　＜ｎ　＜：　２
１／８で、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属群の配
位数１２を有するイオンの群から、ＶはＡｊ、Ｃｒ％Ｚ
ｎ。

Ｂ′Ｉｋどの配位数４で、正四面体配位の二価または三
価イオンの群から、Ｍ′はｓ量、Ｔｉ、　Ｇｅ、　Ｚｒ
などの正四面体配位を示す四価のイオンの群から、それ
ぞれ選択される。この合成雲母６０〜１００重量−と、
ガラス質酸化物４０〜Ｏ重量％とからなる配合物を、先
ず調整する。

次いでこの原料配合物をよく混合し、加熱溶融する。こ
の加熱溶融温度は、前記合成雲母、ガラス質酸化物の種
類、配合割合によっても差はめるが、一般的には１４０
０〜１４ＳＯ℃で充分である。

この点についての詳細は特許第５６４７８６号（東芝出
願）を参照するとよい。

尚こ＼で原料として前記合成雲母とガラス質酸化物の混
合物を用いず、前記合成雲母（相当するガラス質酸化物
との混合物を用いても嵐い。

このように溶融された原料成分はその流動性のあるうち
に後々粉砕し易い機な形状に成形するか、成るいは水砕
してフリットとする。これを再び７５０〜１１００℃の
温度に加熱する。こＯ再加熱処理によって加熱当初透明
であったものに合成雲母の微結晶が析出し、硬度、強度
等を増す一方不透明なセラミック状物となる。

こ＼で使用できる前記一般式の合成雲母としては、たと
えばＫＭｇ％　Ａｊ（ＡＪ８１ｓＯｔｅ）Ｆｔ、Ｋｏ、
ｓ　Ｂａｏ、ＩＭｇＩ／４Ａｊｌ、４　（Ａｌｅ、ｅ　
Ｃｒａ、ｔ　８１１０１ｅ）Ｆｔ、ＫＭｇｓ／８Ａ７−
（Ｂ８１ｓＯｔ＊）Ｆｔ、ＫＭｇ−人４８／、Ｃ肩８１
２．５Ｔｉｏ、１０ｓｏ　）Ｉ’ｔなど多くの化合物が
挙げられ、これらは一種で、あるいは二種以上の混合物
で周込て差支えない。

ここで合成雲母成分中のＭｇの一部を置換したλ！が３
／４〜２１／８原子の範囲外になると硝子化し難く加工
性が悪くなるので、Ｍｌの一部を置換したＡｊ３／４〜
２１／８原子の範囲内に貿めておく必要がある。ｆた一
方の他の成分として使用できるガラス質酸化物としては
たとえば、Ｐｂ０．８１０．、Ｂ２Ｏ２５ＰｌｏｈＫ！
０１Ｎａ、０、ＣａＯなどのごとく溶融後固化した蒙ガ
ラス化し易い酸化物が好ましい、さらにこれら同成分の
配合比が前記範囲を越えると、すなわち、合成雲母成分
に対しガラス成分が重責比で４０１１を越えると、加熱
混溶によるガラス化はできるが、再加熱処理による合成
雲母の析出が著しく困難となるので、上記範囲を越える
ことは好ましくな込。

次いでこのセラミック状物を粉砕して得られたフリット
量１００−を置部に対し、２０重量部以下のＦ・、Ｃｏ
１Ｍｎ、Ｎｉ等のホーローと鉄板との結合を強める酸化
物を加え、スプレー、電着、浸漬性等通常の施釉方法に
よりホーロー掛けを行ない９００℃以下の温度で焼付け
る。ホーローと下地金属との結合を強めるため通常のニ
ッケルメルキ処理の他に、下地金属をプラステインダし
たシ、下釉掛けを施してもさし支えない。

向上記フリット中の結晶量を適宜調節し、水砕して得た
フリットを再加熱処理をせずに用いても嵐ろしい、又と
のホーロー基板を更＃ｃ７５０〜９００℃の温度で加熱
地理を施すととによって、その結晶量を増加させてもよ
ろし論、こ−でホーロ一層の膨張係数は、その機械的強
度を高めるために下地鉄芯のそれよシ低く選ぶことがよ
ろしい。

以上のようにして得られた結晶性ホーロー基板ではホー
ローは、フッ素金雲母固溶体の微結晶からな〉、通常の
ホーロー基板のもつ各種の欠点を除いている。このホー
ローの軟化温度は増加し、ホーローと厚膜導体との密着
強度も増加し、機械的加工性が向上し、研削、研磨、切
断等が胃能になシ、例えば研磨によ〉ドツグボーンのな
い平滑な印刷性の高い基板を得させることができるよう
Ｋなる。又レーザーによるトリ・ミング性も向上するが
、結晶量が６０１以下の場合はトリミングによシガラス
質部分でクラックが発生し易く、抵抗値変化が、通常の
雰囲気下で１０，０００時間後に０．５−を越えてしま
うので好オしくない、それ故フッ素金雲母園濤体Ｏ徴結
晶６０〜１００重量−と、ガラス質酸化物４０〜０重量
−の組成範囲が、適切なる範−であることがわかる、結
晶性ホーローの膨張係数を選択することによって下地金
属は、鉄に限らず銅、ステンレス等信の金属、合金であ
ってもよい。

発明Ｏ実施例 以下実施例について説明する。

Ｋｅ、５Ｂａｅ、ｔＭｇ’、４　Ａ／１７　（Ａｊｅ、
ｓｃｒ＊、ｔ８１ｎｏ、。）Ｆ、３００ｇとガラス粉末
（８１０ｔ３０　ｆｌ、Ｂｔｕｓ３０Ｓ％Ｂｍ０４Ｑ％
）１５０ｊｌとの配合物をよく混合し、アルミナ磁器製
ルツボで１，４５０℃に保持して均一に溶融する。この
後流動性のあるうちに薄層に流しだす０次にこれを炉に
収容し、一時間当シ約５０℃の割合で８５０℃まで徐々
に炉温を上げて約８５０℃で一時間保持した後、粉砕し
て３２５メツシュ以上の粉末とする。

得られた粉末１００９に対してＦａ＊０＠　３ｊｒ、Ｃ
ｏ００．５Ｉ％Ｎ１００．５，９、ＭａＯ宜１．０，９
、イソビルアルコール１５０ｃｃ、ブチルカルピトール
１ｏＣＩ−を混合したスラリーを、通常のスプレー法に
よって表面をブラスティングした後、無電解ニッケルメ
ッキを施した低炭素鋼の表面に８８０℃でホーロー掛け
を行なう０次いで、８５０℃に保持して結晶を成長させ
る。

発明の効果 得られたホーロー基板上Ｏ結晶性ホーローをＸ線によシ
分析し九ところ、フッ素金雲母固溶体が析出しているこ
とが認められ、その結晶量は８５重重量和達することが
判明した。このホーローの軟化点は７５０℃以上であシ
、通常のホーロー基板でのホーロー、軟化点５５０〜６
５０℃と比べて１００℃以上増加している。そしてホー
ローと導体、抵抗等との密着強度は、従来のものと比較
して１．５倍以上に向上し、抵抗のトリミングはアルミ
ナ基板上の抵抗トリミングと同様、レーザーによるトリ
ミングを可能和し、得られた抵抗Ｏ信頼性もアルミナ基
板上でレーザートリＺングされたアルζす基板用抵抗に
匹敵する程に高い。又、機械的加工性が良いため、研削
、研磨が可能であシ、大蓋基板からの打抜き、切断によ
シ、小型基板の量産を容易（する、尚研磨によりドツグ
ボーンを平滑化出来、高精度な印刷、実装を容易圧させ
る。

このようなこの発明の結晶性ホーロー基板は、従来のホ
ーロー基板のもつ欠点を除き特に機械的加工性を良好に
し信頼性を高めて、ハイブリッドＩＣ実装等にすぐれた
ものになっている。

代理人　弁理士　井　上　−男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フッ素金雲母固溶体の微結晶６Ｇ−１００重量饅と、ガ
   ラス質酸化物０〜４０重量−とからなる結晶性ホーロー
   で被覆されていることを特徴とするホーロー基板