JPH03174795A - グレーズセラミックス基板及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セラミックス基板」二に、部分凸を有するガ
ラス層を被覆したグレーズセラミックス基板及びその製
造する方法に関し、特に部分凸か構成度に形成されたグ
レーズセラミックス基板及びその製造する方法に関する
。

［従来の技術］ セラミックス基板上にガラス層を被覆したグレーズセラ
ミックス基板は、サーマルプリンターヘッド用基板など
の電子回路基板として汎用されている。

従来、平面型のグレーズ基板が広く普及してきたが、近
年、サーマルプリンターヘッドにおいて高印字品質、高
速印刷といった高性能対応量が要望され、このため発熱
体を形成する箇所を凸形状にした部分凸型のグレーズセ
ラミックス基板が使用されるようになった。

このようなサーマルプリンターヘッドの高性能化に対応
するためには、グレーズセラミックス基板に単に部分凸
を形成するたけでなく、部分凸の位置及び形状が高精度
でなけらばならない。

平面型グレーズセラミックス基板の製造は、ガラス粉末
をセラミックス基板上に印刷し焼成するという方法（印
刷法）が一般的であるが、部分凸型グレーズセラミック
ス基板では、セラくツクス基板上に直接部分凸を形成し
たタイプと、平面型グレーズセラくツクス基板のグレー
ズ面に部分凸を形成したタイプの２種類のものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前者のセラミックス基板上に直接部分凸
を形成したタイプは、セラミックス面がむき出しである
ため微細配線が形成しにくいという欠点がある。また後
者の平面型グレーズセラミックス基板のグレーズ面に部
分凸を形成したタイプでは、全面ガラスで被覆されてい
るため微細配線の形成は容易であるが、印刷法だけでは
部分凸を高精度に形成することが困難であるという問題
がある。

そこで本発明者等は、前記問題点について種々検討した
結果、後者のタイプにおいて、化学エツチング法を用い
ることにより高精度にしかも容易に部分凸を形成するこ
とができることを見出し、これに基づいて本発明は完成
したものである。

したがって、本発明の目的は、高精度で、しかも容易に
部分凸が形成されたグレーズセラミックス基板及びその
製造方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の前記目的は、 １）セラミックス基板上に平滑に形成された軟化点８０
０℃以上のＡ１２０３−ＢａＯ−Ｂ２０３−ＣａＯ−５
ｉＯ２系ガラス層をＨＦ及び無機酸を含む混合液により
化学エツチングして部分凸を形成することを特徴とする
グレーズセラよツクス基板の製造方法。

２）請求項１の部分凸を有するグレーズセラミックス基
板を熱処理することを特徴とするグレーズセラミックス
基板の製造方法。

３）請求項１の部分凸のアール（Ｒ）が１ｍｍ以上であ
ることを特徴とするグレーズセラミ・ンクス基板により
それぞれ達成された。

［発明の具体的構Ｊ＆］ 本発明に用いられる原料のガラス粉末は、サーマルプリ
ンターヘッドにおいて要求される絶縁性及び耐熱性（軟
化８００℃以上）をともに満足するものが用いられ、好
ましくはＡ１２０３−ＢａＯ−Ｂ２０＋−ＣａＯ−Ｓｉ
Ｏ２系ガラスのものが使用される。このガラス粉末は、
印刷あるいはスプレーによりセラミックス基板上に付着
させた後、焼成により平滑なガラス層を得る。この平滑
なガラス層上の所望の部分凸を形成したい箇所にレジス
ト膜を印刷し、レジスト膜が印刷されていない箇所を化
学エツチングすることにより精度良く部分凸を形成でき
る。

なお、レジストは樹脂製で耐酸性のものが好ましい。

また他の方法としては、感光性樹脂を用いて部分凸を被
覆してもよい。

部分凸の高さは、ガラス層の厚さ以内であれば随意に調
整でき、その精度は目標値に対し±１μｍ以内である。

通常、ガラス板は表面と内部の冷却速度の違いから残留
応力を内抱するが、グレーズセラミックス基板ではガラ
スとセラくツクスの熱膨張率の違いからも、グレーズ層
に応力が加わる。このようなグレーズセラミックス基板
を化学エツチングするとガラス層のエツチング面に深さ
数μｍ以上の亀裂あるいは凹凸が発生し、微細な配線形
成が困難になる。このような欠陥を発生させずにしかも
効果的に（１μｍ／ｍｉｎ以上の速度で）エツチングを
行うためには、濃ＨＦ（４０／６０ｗｔ％）と濃Ｈ２Ｓ
Ｏ４（９０−１００ｗｔ％）の混合液を体積比で９：１
から７＝３の範囲で用いることが最も好ましい。

前記化学エツチングにより形成された矩形の部分凸を有
するグレーズセラくツクス基板は、矩形エツジでの配線
の断線を防止するため、ガラスの軟化点以上の温度にお
いて熱処理し、部分凸のアール化（Ｒ化）を行う。ただ
し、熱処理前にレジスト膜は完全に剥離し、ガラス表面
を十分に洗浄する必要がある。この操作を行わないと、
熱処理中にガラス表面の不純物（レジスト中の熱処理に
よって揮散しない成分）とガラスが反応するため、数μ
ｍ以上の深さの窪み等の欠陥が発生する。また、前記組
成系のガラスは軟化点を越えた温度で結晶化しやすくこ
れが突起の原因となる。

したがって、このような突起を防止するためには、６０
分以内のプロファイルで熱処理を行う必要がある。この
ような欠陥は、サーマルプリンターヘッド等の電子回路
基板においては、印字むらあるいは微細配線形成の妨げ
となるため好ましくない。部分凸部のＲ形状は、熱ｆｉ
理湿温度熱処理時間及び熱処理前の部分凸部により、Ｒ
＝１ｍｍ以上において精度良く制御できる。

［実施例］ 以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、
これにより本発明が制限されるものではない。

５０ｍｍｘ　２７０ｍｍで厚さ１ｍｍの９６％アルミナ
基板上に、６０μｍの厚さで平滑なガラス層（Ａ１２０
３−ＢａＯ−Ｂ２０３−ＣａＯ−ＳｉＯ２系、軟化点８
５０℃）を形成した。

ガラス面上に幅０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、
　１．１ｍｍ、１．４ｍｍ、１．７ｍｍ、２．０ｍｍで
長さ２７０ｍｍの耐酸性の樹脂製レジスト膜を印刷法に
より５ｍｍ間隔で形成した。これを、濃ＨＦ（４５Ｗｔ
！ｋ）　　と濃Ｈ２Ｓ０４（９８Ｗｔｋ　）を体積比で
８：２で混合した液で２分間エツチングした。水洗後、
アセトンで洗浄することによりレジメｌ〜膜を完全に剥
離した。以上の操作により長さ２７０ｍｍで、それぞれ
レジスト膜幅に対応し、高さ２７μｍの矩形の凸を得た
。しかも、エツチングされたガラス面はエツチング前の
平滑性と変化がなかった。

前記のエツチングにより形成された各矩形の部分臼を有
するグレーズ基板を４０分プロファイル、最高温度１０
００℃（１０分間保持）て熱処理した。ガラス表面上は
、非常に平滑で無欠陥であった。得られた部分臼の形状
に関する結果を、第１表に示す。なお、第１表に示した
熱処理後部分凸部よりさらに大きいものは（更にＲの大
きいものは）、熱処理前の部分凸部を大きくするか、熱
処理温度を高くすることにより可能である。

比較のため、前述と同様のアルよす基板及びガラス粉末
を用い、３０μｍの厚さの平滑なグレーズ層を形成し、
この基板上にガラス粉末のペーストを幅０　、２ｍｍ、
１．１ｍｍ及び２　、０ｍｍ、長さ２７０ｍｍに印刷し
、１２００℃（平面グレーズ焼成では平滑な面が得られ
る温度）で焼成した。得られた部分臼の形状に関する結
果を第２表に示す。

２つの表の比較から明らかなように、エツチング法によ
り作製した部分臼の形状の方が精度が高いことがわかる
。

［発明の効果］ 本発明は、部分臼を化学エツチング法により形成するこ
とにより、高精度の部分臼が得られるばかりでなく、高
精度の部分臼が容易に形成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）セラミックス基板上に平滑に形成された軟化点８０
   ０℃以上のＡｌ＿２Ｏ＿３−ＢａＯ−Ｂ＿２Ｏ＿３−Ｃ
   ａＯ−ＳｉＯ＿２系ガラス層をＨＦ及び無機酸を含む混
   合液により化学エッチングして部分凸を形成することを
   特徴とするグレーズセラミックス基板の製造方法。 ２）請求項１の部分凸を有するグレーズセラミックス基
   板を熱処理することを特徴とするグレーズセラミックス
   基板の製造方法。 ３）請求項１の部分凸のアール（Ｒ）が１ｍｍ以上であ
   ることを特徴とするグレーズセラミックス基板。