JP2781043B2 - グレーズドセラミック基板の製造方法 - Google Patents

グレーズドセラミック基板の製造方法

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JP2781043B2 JP2018381A JP1838190A JP2781043B2 JP 2781043 B2 JP2781043 B2 JP 2781043B2 JP 2018381 A JP2018381 A JP 2018381A JP 1838190 A JP1838190 A JP 1838190A JP 2781043 B2 JP2781043 B2 JP 2781043B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ワードプロセッサ、電子タイプライタ、電
子プリンタなどに使用されるサーマルヘッドなどに使用
されるグレーズドセラミック基板の製造方法に関する。
[従来の技術] 従来より、グレーズドセラミック基板の製造は、第6
図および第7図に示すように、セラミック基板101の表
面にグレーズペースト、102をスクリーン印刷したグレ
ーズ基板103を焼成することにより行われている。
[発明が解決しようとする課題] しかるに、従来の製造方法においては、グレーズ基板
103を焼成した後に冷却すると、第8図に示すように、
グレーズ層104の表面の周囲が盛り上ることが知られて
いる。
この盛り上り105を抑制するため、特開昭57−49579号
公報において、セラミック基板の表面に先細で突条状の
グレーズペーストをスクリーン印刷して、焼成後のグレ
ーズ層の周囲の盛り上りを抑えた熱印刷ヘッドが提案さ
れている。
しかるに、従来の熱印刷ヘッドの製造方法では、グレ
ーズ層の端縁の厚みが内側部分より薄くなり、表面全体
に亘って均一の厚みのグレーズ層を形成することができ
なかった。
このため、グレーズ層の表面の平滑性を悪くしてしま
うので、印字リボンにかかる熱量がばらつくため、印字
濃度がばらついてしまう可能性があった。また、集積回
路(IC)を実装するワイヤーボンディング時にグレーズ
層とキャピラリーとの接触圧がばらつくため、自動ボン
ダーの先端部の破損を招いてしまう可能性があった。
本発明は、グレーズ層の厚みを表面全体に亘ってほぼ
均一することができるグレーズドセラミック基板の製造
方法の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 請求項1の本発明のグレーズドセラミック基板の製造
方法は、セラミック基板の表面に第1グレーズ層を形成
する第1工程と、前記第1グレーズ層の表面全体に亘っ
て、端縁から内側に位置する部分にのみ窪み、溝または
穴等の凹所を有する第2グレーズ層を形成する第2工程
と、前記第1グレーズ層および前記第2グレーズ層を焼
成する第3工程とを備えた技術手段を採用した。
請求項2の本発明のグレーズドセラミック基板の製造
方法は、セラミック基板上の表面に、端縁から内側に位
置する部分にのみ窪み、溝または穴等の凹所を有する第
1グレーズ層を形成する第1工程と、前記第1グレーズ
の表面全体に亘って第2グレーズ層を形成する第2工程
と、前記第1グレーズ層および前記第2グレーズ層を焼
成する第3工程とを備えた技術手段を採用した。
[作用] (請求項1) セラミック基板の表面に第1グレーズ層を形成した後
に、第1グレーズ層の表面全体に亘って、端縁から内側
に位置する部分にのみ窪み、溝または穴等の凹所を有す
る第2グレーズ層を形成する。そして、第1グレーズ層
および第2グレーズ層からなるグレーズ層を焼成する
と、そのグレーズ層が溶融する。このとき、グレーズ層
の表面の端縁に生じる盛り上りが第2グレーズ層の凹所
に流れ込み、グレーズ層の厚みが表面全体に亘ってほぼ
均一となる。
(請求項2) セラミック基板の表面に、端縁から内側に位置する部
分にのみ窪み、溝または穴等の凹所を有する第1グレー
ズ層を形成した後に、第1グレーズ層の表面全体に亘っ
て第2グレーズ層を形成する。そして、第1グレーズ層
および第2グレーズ層からなるグレーズ層を焼成する
と、グレーズ層が溶融する。このとき、グレーズ層の表
面の端縁に生じる盛り上りが第1グレーズ層の凹所に流
れ込み、グレーズ層の厚みが表面全体に亘ってほぼ均一
となる。
[発明の効果] 第1グレーズ層と第2グレーズ層とからなるグレーズ
層の表面全体に亘ってほぼ均一の厚みに形成できるの
で、グレーズ層の表面の平滑性を向上することができ
る。
このため、本発明を例えばサーマルヘッド用グレーズ
ドセラミック基板の製造方法に用いた場合には、印字リ
ボンにかかる熱量のばらつきを防止できるので、印字濃
度のばらつきを防止することができる。また、ICを実装
するワイヤーボンディング時のグレーズ層とキャピラリ
ーとの接触圧のばらつきを防止できるので、自動ボンダ
ーの先端部の破損を防止できる。
[実施例] 本発明のグレーズドセラミック基板の製造方法を第1
図ないし第3図に示す実施例に基づき説明する。
第1図および第2図に本発明の第1実施例(請求項1
に対応する)を示す。
ガラスをアルミナ製のボールミルを使用して細かく粉
砕し、エチルセルロース系バインダーと有機溶剤とを加
えてグレーズペーストを調製する。
このときのガラスの組成は、SiO2(50重量%)、Al3O
3(7重量%)、B2O3(0.8重量%)、MgO(0.2重量
%)、CaO(2重量%)、SrO(22重量%)、BaO(8重
量%)、La2O3(6重量%)、Y2O5(4重量%)であ
る。
そして、Al2O3含有率97%のセラミック基板(270mm×
60mm×1.0mm)1の表面全体に亘って、調製したグレー
ズペースト(厚み10μm)21を印刷する。
つづいて、グレーズペースト21の表面全体に亘って、
調製したグレーズペースト(厚み10μm)22を印刷す
る。
このように、セラミック基板1の表面全体に亘って2
回に分けてグレーズペースト21、22を印刷することによ
って、第1グレーズ層(厚み20μm)2が形成される。
以上が第1工程である。
第1工程で形成された第1グレーズ層2の表面全体に
亘って、調製したグレーズペースト(厚み10μm)を印
刷することによって、第2グレーズ層(厚み10μm)3
が形成される。
なお、この第2グレーズ層3には、その端縁から2.0m
mの場所を中心に幅3.0mmをマスキングしてグレーズペー
ストを印刷することによって、第2グレーズ層3の端縁
から2.0mmの場所を中心に幅3.0mmの穴(深さ10μm)31
が形成される。
なお、穴31等の凹所の形成場所、幅および深さは、凹
所を設けないで焼成して生じる盛り上がりの位置、幅、
高さ、および印刷時の盛り上がりの移動量を算出して、
およその見当をつけた後に思索して最適条件を決定す
る。
このように、第2グレーズ層3を第1グレーズ層2の
表面全体に形成することによってグレーズ基板4が形成
される。
以上が第2工程である。
第2工程で形成されたグレーズ基板4の第1グレーズ
層2および第2グレーズ層3を焼結炉により1250℃、2
時間の焼成条件で焼成を行い、その後に冷却することに
よって、周囲の壁面が急なグレーズ層51とセラミック基
板52とからなるグレーズドセラミック基板5が製造され
る。
以上が第3工程である。
そして、このグレーズドセラミック基板5のグレーズ
層51の端縁の盛り上がりを測定したところ最大で0.8〜
2.0μmであった。
ここで、第4図および第5図に本実施例のグレーズド
セラミック基板5の製造方法の比較例を示す。
この比較例は、本実施例と同様な組成のグレーズペー
スト11を本実施例と同様な構造のセラミック基板12の表
面全体に印刷し、つづいてグレーズペースト13を端縁か
ら幅1.5mmをマスキングして印刷した後に、そのグレー
ズ基板14のグレーズペースト13を焼結炉により1250℃、
2時間の焼成条件で焼成してグレーズドセラミック基板
15を製造した。このグレーズドセラミック基板15のグレ
ーズ層16の端縁の盛り上がりを測定したところ、最大3.
5〜7.0μmであった。そして、第5図に示すように、盛
り上がりの山17、18が2つとなり、端縁から約10mm内側
の部分までのグレーズ層16の表面の平滑性が悪化し、十
分な効果を得ることができなかった。
すなわち、本実施例では、グレーズ層51の表面全体に
亘ってほぼ均一の厚みに形成できるので、グレーズ層51
の表面の平滑性を比較例と比較して著しく向上すること
ができる。このため、後工程によりグレーズドセラミッ
ク基板5に共通電極や発熱体等の材料とを蒸着または印
刷する際に、グレーズ層51の表面と配線材料との間の隙
間が減少する。したがって、本発明の製造方法により製
造されたグレーズドセラミック基板5を高密度、高精度
が要求される電子部品用のグレーズドセラミック基板に
使用することが可能となる。
第3図は本発明の第2実施例(請求項2に対応)の第
1工程および第2工程を示す。
セラミック基板(270mm×60mm×1.0mm)1の表面全体
に亘って、その端縁から2.0mmの場所を中心に幅3.0mmを
マスキングしてグレーズペーストを印刷する。よって、
端縁から2.0mmの場所を中心に幅3.0mmの穴(深さ10μ
m)61を有する第1グレーズ層(厚み10μm)6がセラ
ミック基板1の表面全体に形成される。
以上が第1工程である。
第1グレーズ層6の表面全体に亘って、調製したグレ
ーズペースト(厚み10μm)71を印刷する。つづいて、
グレーズペースト71の表面全体に亘って、調製したグレ
ーズペースト(厚み10μm)72を印刷する。
このように、グレーズペースト71、72を2回に分けて
印刷した第2グレーズ層(厚み20μm)7を第1グレー
ズ層6の表面全体に形成することによってグレーズ基板
8が形成される。
以上が第2工程である。
第3工程は、第1実施例と同一のため説明を省略す
る。
(変形例) 第1グレーズ層または第2グレーズ層は、1回のみあ
るいは複数のグレーズ部に分けて形成しても良い。ま
た、複数のグレーズ部に分けて形成する場合には、それ
ぞれのグレーズ部の厚みを変化させても良い。
本実施例では、凹所として穴を形成したが、凹所とし
て窪みまたは溝を形成しても良い。窪みまたは溝をグレ
ーズペーストにより形成する場合には、第2グレーズ層
(請求項1)あるいは第1グレーズ層(請求項2)を2
回以上に分けて行う。
第1グレーズ層または第2グレーズ層は、グレーズを
スプレーによりセラミック基板またはグレーズ部の表面
に吹き付けて塗布するスプレー法により形成しても良
い。この場合の凹所の形成方法は、グレーズの凹所を形
成する場所にマスクを施すことにより形成する。
そして、第1グレーズ層または第2グレーズ層は、セ
ラミック基板またはグレーズ部の表面を液状グレーズに
浸漬して塗布するディップ法により形成しても良い。こ
の場合もマスクを施すことにより凹所を形成する。
また、第1グレーズ層または第2グレーズ層は、グレ
ーズ製グリーンシートをセラミック基板またはグレーズ
部の表面に積層して形成しても良い。この場合の凹所の
形成方法は、グリーンシート自身にグレーズの凹所を形
成しておく。
以上、第1グレーズ層または第2グレーズ層として複
数の例を示したが、ドクターブレード法またはスピナー
法等その他の方法で第1グレーズ層または第2グレーズ
層を形成しても良い。
第1グレーズ層と第2グレーズ層との形成方法を変更
しても良く、第1グレーズ層または第2グレーズ層を複
数回に分けて形成する場合も形成方法を変更しても良
い。
凹所の形状としては、一文字状、口の字状、Lの字状
等種々の形状を選択することができる。
本実施例では、焼成する際に第2グレーズ層および第
2グレーズ層いを焼成したが、セラミック基板も同時に
焼成する同時焼成法を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の第1実施例を示す。第1
図は本発明により製造されたグレーズ基板を示す断面
図、第2図は本発明により製造されたグレーズドセラミ
ック基板を示す側面図である。 第3図は本発明の第2実施例を示す。第3図は本発明に
より製造されたグレーズ基板を示す平面図である。 第4図および第5図は比較例を示す。第4図は比較例の
製造方法により製造されたグレーズ基板を示す断面図、
第5図は比較例の製造方法により製造されたグレーズド
セラミック基板を示す側面図である。 第6図および第7図は従来の製造方法により製造された
グレーズ基板を示す断面図、第8図は従来の製造方法に
より製造されたグレーズドセラミック基板を示す断面図
である。 図中 1……セラミック基板、2、6……第1グレーズ層 3、7……第2グレーズ層、4、8……グレーズ基板、
5……グレーズドセラミック基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 都築 正詞 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−195182(JP,A) 特開 昭63−79776(JP,A) 特開 昭61−139453(JP,A) 実開 昭61−111752(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 1/03

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミック基板の表面に第1グレーズ層を
    形成する第1工程と、 前記第1グレーズ層の表面全体に亘って、端縁から内側
    に位置する部分にのみ窪み、溝または穴等の凹所を有す
    る第2グレーズ層を形成する第2工程と、 前記第1グレーズ層および前記第2グレーズ層を焼成す
    る第3工程と を備えたグレーズドセラミック基板の製造方法。
  2. 【請求項2】セラミック基板上の表面に、端縁から内側
    に位置する部分にのみ窪み、溝または穴等の凹所を有す
    る第1グレーズ層を形成する第1工程と、 前記第1グレーズの表面全体に亘って第2グレーズ層を
    形成する第2工程と、 前記第1グレーズ層および前記第2グレーズ層を焼成す
    る第3工程と を備えたグレーズドセラミック基板の製造方法。
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