【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明は、耐熱性、電気特性に優れた金属芯の
ほうろう被覆配線板に用いられるガラス組成物に
関するものである。
（従来の技術）
最近のエレクトロニクスの進歩にともない、高
密度配線化が進み、発生する熱の放散性や基板自
体の耐熱性が益々重要となつてきており、アルミ
ナ等を用いたセラミツクス基板等の使用が増加し
てきている。一方、同様の目的で、より大型の配
線板が製造可能であり、また、耐荷重性に優れ立
体的形状も容易に製造可能なほうろう被覆基板も
注目され始めてきた。
（発明が解決しようとする課題）
従来のほうろう被覆基板に用いられる釉薬が非
晶質であるために、鉄芯等金属芯の被覆・焼成時
に釉薬の表面張力により例えば金属芯のスルーホ
ール部にメニスカスといわれる盛り上がりが発生
し、回路加工時に印刷ペーストのパターン精度が
よくない等の欠点があつた。また、印刷ペースト
の焼成時に基板上の釉薬が軟化するために、回路
用ペーストの焼成温度に制限があり、セラミツク
ス基板に用いられるペーストの使用ができない
他、ほうろう層中に発生し基板の電気特性を著し
く低下させる直径約100μｍ位のボイドやピンホ
ール等を完全には避けられない等の問題があつ
た。
本発明は、このような問題を解決するために鋭
意検討した結果得られたガラス組成に関するもの
である。
（課題を解決するための手段）
本発明は、原料を高温で溶融後急冷したとき
に、SiO29.8〜28.6重量％、B2O317.2〜33.2重量
％、MgO32.8〜51.5重量％、BaO5.3〜16.9重量％
及びSrO1.5〜20.7重量％からなることを特徴とす
るガラス組成物である。
この組成物となる原料としては、酸化物の他、
各種塩類（炭酸塩、硝酸塩等）及び天然物等を用
いることができる。
これらの原料を溶融するに充分な温度は、一般
的には、1300℃以上望ましくは1500℃前後であ
る。このように溶融した原料を急速に冷却する
と、非晶質状態のガラス組成物となる。このと
き、溶融時間は、1500℃の場合には、約１時間で
充分である。
この非晶質のガラス組成物を砕いて釉薬とし、
金属板に塗布して再加熱をすると、結晶化するの
であるが、組成物中の成分の比率が前記以外、特
にSiO2が9.8〜28.6重量％、B2O3が17.2〜33.2重量
％以外とした場合には非晶質とならず、また、そ
の他の成分の比率においてMgOを32.8〜51.5重量
％、BaOを5.3〜16.9重量％及びSrOを1.5〜20.7重
量％以外とした場合には、SiO2を9.8〜28.6重量
％、B2O3を17.2〜33.2重量％とした場合でも非晶
質とならない場合があることの他、金属が鉄の場
合に原料と反応して珪酸鉄を生成したり、金属の
熱膨張率とかけ離れすぎて結晶にクラツクを生じ
たり、結晶化が速すぎて配線板の芯となる孔を有
する等複雑な形状の金属板に対してつきまわりが
よくない等の問題を発生する。
また、このようなガラス組成物は、900℃以下
で全成分の50〜100重量％が結晶化する。
（作 用）
この非晶質のガラス組成物を粉砕し、従来の方
法と同じ方法で鉄等の金属表面に被覆し焼成する
と、短時間で溶融して急速に結晶化して固着す
る。
従つて、金属表面での再加熱によつて流動する
液体状となる時間が短いために、表面張力による
メニスカス発生を抑制でき、また、粒子間に残存
していた空気やその他の原因によるボイドが成長
しないため、その表面が平坦に保たれ、かつ、電
気特性の低下も避けられる。
実施例
第１表に示す組成の原料を白金のルツボに入
れ、温度を1500℃、時間を約１時間の条件で溶融
し、溶融したガラス組成物を冷却ロールで急冷・
粉砕した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a glass composition used for a metal-core enameled wiring board that has excellent heat resistance and electrical properties. (Prior art) With the recent progress in electronics, high-density wiring is progressing, and the dissipation of generated heat and the heat resistance of the substrate itself are becoming increasingly important. Ceramic substrates using alumina, etc. Its use is increasing. On the other hand, for the same purpose, enamel-coated substrates have begun to attract attention as they enable the manufacture of larger wiring boards, and also have excellent load resistance and can be easily manufactured into three-dimensional shapes. (Problem to be Solved by the Invention) Since the glaze used in conventional enamel-coated substrates is amorphous, the surface tension of the glaze causes damage to the through-holes of the metal core, for example, during coating and firing of metal cores such as iron cores. There were drawbacks such as the formation of a bulge called a meniscus and poor pattern accuracy of the printing paste during circuit processing. Additionally, since the glaze on the board softens when the printing paste is fired, there are limits to the firing temperature for circuit pastes, making it impossible to use pastes used for ceramic boards. There were problems such as the inability to completely avoid voids and pinholes with a diameter of about 100 μm, which significantly lower the performance. The present invention relates to a glass composition obtained as a result of intensive studies to solve such problems. (Means for Solving the Problems) The present invention provides that when raw materials are melted at high temperature and then rapidly cooled, SiO 2 9.8 to 28.6% by weight, B 2 O 3 17.2 to 33.2% by weight, MgO 32.8 to 51.5% by weight, BaO5.3-16.9% by weight
and 1.5 to 20.7% by weight of SrO. In addition to oxides, raw materials for this composition include oxides,
Various salts (carbonates, nitrates, etc.) and natural products can be used. The temperature sufficient to melt these raw materials is generally 1300°C or higher, preferably around 1500°C. When the molten raw material is rapidly cooled, it becomes an amorphous glass composition. At this time, about 1 hour is sufficient for the melting time at 1500°C. This amorphous glass composition is crushed to make a glaze,
When applied to a metal plate and reheated, it crystallizes, but the ratio of components in the composition is other than the above, especially SiO 2 other than 9.8 to 28.6% by weight and B 2 O 3 other than 17.2 to 33.2% by weight. If the ratio of other components is other than 32.8 to 51.5% by weight, BaO to 5.3 to 16.9% by weight, and SrO to 1.5 to 20.7% by weight, Even if SiO 2 is 9.8 to 28.6% by weight and B 2 O 3 is 17.2 to 33.2% by weight, it may not become amorphous, and if the metal is iron, it may react with the raw material to produce iron silicate. The coefficient of thermal expansion is too different from that of the metal, causing cracks in the crystal, and the crystallization rate is too fast, resulting in poor coverage for metal plates with complex shapes, such as those with holes that form the core of wiring boards. problem occurs. Further, in such a glass composition, 50 to 100% by weight of all components crystallize at 900°C or lower. (Function) When this amorphous glass composition is crushed, coated on the surface of metal such as iron and fired in the same manner as conventional methods, it melts in a short time and rapidly crystallizes and becomes fixed. Therefore, since the time required for the metal surface to become a flowing liquid due to reheating is short, the generation of meniscus due to surface tension can be suppressed, and voids caused by air remaining between particles and other causes can be suppressed. Since no growth occurs, the surface can be kept flat and deterioration of electrical properties can also be avoided. Example Raw materials having the composition shown in Table 1 were placed in a platinum crucible and melted at a temperature of 1500°C for about 1 hour.The molten glass composition was rapidly cooled with a cooling roll.
Shattered.
【表】
得られた透明なガラス組成物をボールミルで約
20時間粉砕して、鉄板上に塗布した。
この塗布した鉄板を850℃の焼成炉中で５分間
焼成して、乳白濁色のほうろう基板を得た。
このほうろう基板は、鉄芯と基板表面との間の
耐電圧が2kV以上であり、メニスカスは従来の非
晶質釉薬を用いたものに比較して半分以下の30μ
ｍと良好で、800℃以上においても軟化すること
がなかつた。また、ほうろう層は、その断面を観
察したところ約５〜10μｍ程度の多数のボイドは
みられたが成長して50μｍ以上となつたものはみ
られず、その表面を電子顕微鏡で観察したところ
ほとんど全面をカバーする長さ５〜10μｍ程度の
多数の針状結晶がみられた。
（効 果）
以上に説明したように、本発明によるガラス組
成物を用いたほうろう被覆基板は、平坦でペース
トの印刷性が良く、耐熱性が高いため、印刷用ペ
ーストの制限が減り通常のセラミツクス基板に用
いられるペーストを使用できた。[Table] The obtained transparent glass composition was milled in a ball mill to approx.
It was ground for 20 hours and spread on an iron plate. The coated iron plate was fired for 5 minutes in a firing oven at 850°C to obtain a milky white enamel substrate. This enamel substrate has a withstand voltage of 2kV or more between the iron core and the substrate surface, and the meniscus is 30μ, less than half that of conventional amorphous glazes.
It had a good value of m, and did not soften even at temperatures above 800°C. In addition, when the cross section of the enamel layer was observed, there were many voids of approximately 5 to 10 μm in size, but none that had grown to a diameter of 50 μm or more were observed. A large number of needle-like crystals with a length of approximately 5 to 10 μm were observed covering the entire surface. (Effects) As explained above, the enamel-coated substrate using the glass composition according to the present invention is flat, has good paste printing properties, and has high heat resistance, which reduces the limitations of printing paste and makes it suitable for use with ordinary ceramics. I was able to use the paste used for the board.