JPH01138153A - ガラス組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガラス組成物に関し、特にアルミナ等のセラミ
ック基板のグレーズに適したガラス組成物に関する。

［従来の技術］ サーマルプリンター等に使用されるサーマルヘッド及び
ＬＥＤプリンター用のヘットは、アルミナ基板上にクレ
ーズ層を形成し、その上に発熱体となる抵抗体等の回路
を形成する構造になっている。これら回路は、蒸着、ス
パッター、印刷等の方法により所定パターンに形成され
るので、表面の平滑性の悪いグレーズ層は、回路パター
ンの精度を低下する。

しかしながら、従来提案されているガラス組成物により
形成したグレーズ層は、充分に満足する平滑性が得られ
ないという問題点かあった。

即ち、ガラスの表面張力によりグレーズ層の端部が他の
部位より厚くなるいわゆるメニスカスか大きいこと及び
結晶化した異物、泡か生成し易いことにより、表面の平
滑性が損われていた。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は従来技術か有していた上記問題点を解消し、平
滑な表面グレーズ層の得られるガラス組成物の提供を目
的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は。

重量％表示で ・　５ｉｎ２　　　　　　　　　　　　　　　４５　〜
６０・　　Ａｌ２Ｏ：ｌ　　　　　　　　　　　　　　
　　　５　〜１５・　　Ｃａ０　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５〜２０・　　Ｂａ０　　　　　　　　
　　　　　　　　　１０〜２５・　ｌＡｇ０＋ｓｒ０　
　　　　　　　　　　０．５　　へ　５・　Ｔｉｅ、　
　＋ＺｒＯ□　　　　　　　　　０．１　〜６・　Ｓｎ
Ｏ，０，１〜　３ ・　Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ　　　　　　　　　　０〜１６を
提供するものである。

本発明による組成物の限定理由は以下のとおりである。

本発明において以下に使用する％は特に説明のない限り
重量％を意味する。

ＳｉＯ□はガラスのネットワークフォーマ−であり４５
％未満では軟化点が低くなりすぎ耐熱性に劣る。６０％
を超えると熱膨張係数が小さくなりすぎ反りが発生し好
ましくない。好ましくは４６−５８％である。

Ａ１２０３はガラス溶解中に発生する失透防止のため必
須成分である。５％より少ないと溶解時に失透する恐れ
があり、一方、１５％より多いとクレーズ処理過程で結
晶化し平滑性を損なう原因となるので好ましくない。好
ましくは６〜１４％である。

ＣａＯは熱膨張係数の調整および溶解性の調整に必須で
あり、５％より少ないと熱膨張係数が小さく基板との整
合に欠は反りか発生し好ましくない、一方、２０％より
多いとガラス溶解時に失透する恐れがあり好ましくない
。好ましくは６〜１９％である。

ＢａＯは、ＣａＯと同様、熱膨張係数の調整と溶解性の
調整剤として用い必須である。１０％より少ないと熱膨
張係数が小さくなりすぎ基板の反り発生を招き好ましく
ない。一方、２５％を超えるとクレーズ熱処理工程てバ
リウム−アルミニウムーシリケートの結晶か析出し易く
なり平滑性を損なうので好ましくない。好ましくは１１
〜２４％である。

ＭｇＯ＋　ＳｒＯは、基本的にはＣａＯおよびＢａＯと
同様な目的で使用するがその効果は０．５％未満では認
められず一方、５％を超えるとグレーズ熱処理工程で結
晶化が起り、平滑性が損なわれるので好ましくない、好
ましくは１〜４．５％である。

ＴｉＯ２＋　ＺｒＯ２はグレーズ層の端部のメニスカス
の低減に効果があり必須成分である。０．１％より少な
いとその効果は認められない、一方６％より多いとガラ
スの粘度が高くなりグレーズ処理工程で泡が残存し欠陥
となり好ましくない。

好ましくは０．３〜５．５％である。

５ｎ０２はグレーズ層の端部メニスカスの低減と失透グ
ツによる欠陥発生抑制のため必須である。但し、その効
果は０．１％より少ないと認められず、一方３％を超え
てもその効果は飽和する。望ましくは０．３〜２．８％
である。

Ｂ２Ｏ３＋　ＺｎＯニガラスの軟化点即ち耐熱性の調整
およびガラス溶解時の溶解性向上に選択的に入れても支
障はない、但し１６％を超えるとガラスの軟化点が低く
なりすぎ耐熱性に劣り好まし〈ない。好ましくは０〜１
５％である。

その他、ガラスの清澄剤あるいはグレーズ過程ての泡の
残存を低減する目的てＦ＋ＡＳ２０５＋５ｂ２０５＋Ｓ
Ｏ３＋ｖ２０５含有しても差し支えない。

但し、３％を超えると失透生成物の発生の恐れがあり好
ましくない。好ましくは０〜２゜５％である。

本発明によるガラスは例えば次のようにして製造する。

目標組成となるように各原料を調合し、これを１４５０
〜１５５０℃て２〜５時間攪拌し均質溶解する。次いて
この溶融ガラスを水砕しまたはフレーク状とした後、ボ
ールミル等により粉砕を行ない粉末化する。この粉末に
よりグレーズ層を形成するに当っては通常グリーンシー
ト法、スクリーン印刷法、もしくはスプレー法により基
板表面上に形成し焼成することによってグレーズ掛けを
行なう。グリーンシート法においては１例えばニトロセ
ルロース等を有機溶媒に溶解して有機ビヒクルを得、こ
れにガラス粉末を混合した後ドクタブレードによりグリ
ーンシートを形成する０次いでこのグリーンシートをセ
ラミック基板表面に押圧する。一方、スクリーン印刷法
においては、上記有機ビヒクルにガラス粉末を混合して
ペースト化しこのペーストを基板にスクリーン印刷する
。更にスプレー法においては、上記有機ビヒクルとガラ
ス粉末の混合物を基板にスプレーする。

焼成は平滑性の面から１１００〜１３５０℃で３０分〜
６０分間行うことが好ましい。

［実施例］ 常法により、目標組成になるように各原料を調合し、こ
れを１４５０〜１５５０℃で２〜５時間攪拌しつつ溶解
しガラス化した。次いでこれを水砕した後ボールミルで
粉砕し表１に示す組成のガラス粉末を得た。

次いで、このガラス粉末にエチルセルロースとα−テル
ピネオールから成る有機ビヒクルを添加しペースト化し
た。

次いで、このペーストをアルミナ基板（５０層１幅Ｘ　
２３０ｗｍ長Ｘｉｓ厘厚）の片面にスクリーン印刷した
。

次いでこれを３００℃／Ｈで昇温し１２５０℃、１時間
保持してグレーズ処理し、アルミナ基板上に４５〜７０
４ｍ厚のグレーズ層を形成した。

次いで、これらの基板について各種の特性を測定したの
でその結果を同表に併記した。

同表には比較例についても併記した。

同表より明らかなように本発明の組成物によるグレーズ
層はメニスカスが小さく、異物泡等による表面欠陥もな
く、表面の平滑性に優れている。

なお、各特性は次のようにして測定した。

ａ）、端部メニスカス 小板研究所製表面粗さ計により、表面プロファイルを測
定し、クレーズ層端部の厚さと中央部における厚さの差
を計算した。この値が１０牌履以下のものは極めて精度
のよい回路パターンが形成される。

ｂ）０表面平滑性 グレーズガラス表面を実体顕微鏡で観察し、泡、泡の表
面か崩壊したもの、失透生成物等の欠陥のないものを良
とし、それらの存在するものを不良とした。

Ｃ）、基板の反り 基板長２３０■に対する中央部の反り量を測定した。

ｄ）、耐酸性 弗酸と硝酸を等モル混合した溶液に浸しく３０℃、３０
ｓｅｃ）だ後、侵食された厚みを測定した。侵食厚みが
３ｐ−ｍ以下を良とした。

Ｃ）、＃熱性 熱機械分析計により熱膨張係数およびガラス屈伏点を求
めた。同時に示差熱分析により軟化点を測定した。

［発明の効果］ 本発明によるガラスは、グレーズ層の端部メニスカスか
小さく表面欠陥がないので、該表面上には精度に優れた
回路パターンを形成することができる。また高耐熱性で
あり、基板の膨張係数に整合しているため、反りおよび
機械的密着強度が優れること等を実現し得る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％表示で ・ＳｉＯ＿２４５〜６０ ・Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜１５ ・ＣａＯ５〜２０ ・ＢａＯ１０〜２５ ・ＭｇＯ＋ＳｒＯ０．５〜５ ・ＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ＿２０．１〜６ ・ＳｎＯ＿２０．１〜３ ・Ｂ＿２Ｏ＿３＋ＺｎＯ０〜１６ ・Ｆ＋ＳＯ＿３＋Ａｓ＿２Ｏ＿５０〜３ ＋Ｓｂ＿２Ｏ＿５＋Ｖ＿２Ｏ＿５ から成るガラス組成物。
2. （２）重量％表示で ・ＳｉＯ＿２４６〜５８ ・Ａｌ＿２Ｏ＿３６〜１４ ・ＣａＯ６〜１９ ・ＢａＯ１１〜２４ ・ＭｇＯ＋ＳｒＯ１〜４．５ ・ＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ＿２０．３〜５．５ ・ＳｎＯ＿２０．３〜２．８ ・Ｂ＿２Ｏ＿３＋ＺｎＯ０〜１５ ・Ｆ＋ＳＯ＿３＋Ａｓ＿２Ｏ＿５０〜２．５＋Ｓｂ＿２
   Ｏ＿５＋Ｖ＿２Ｏ＿５ から成る特許請求の範囲第一項記載のガ ラス組成物。