JPS586283B2 - グレ−ズドセラミツクス基板 - Google Patents
グレ−ズドセラミツクス基板Info
- Publication number
- JPS586283B2 JPS586283B2 JP54022514A JP2251479A JPS586283B2 JP S586283 B2 JPS586283 B2 JP S586283B2 JP 54022514 A JP54022514 A JP 54022514A JP 2251479 A JP2251479 A JP 2251479A JP S586283 B2 JPS586283 B2 JP S586283B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- ceramic substrate
- glass
- glazed ceramic
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は表面の平滑性、平担性及び電気特性が良好で、
かつ耐熱性及び耐酸性が著しく改善された、電子部品用
のグレーズドセラミックス基板に関するものである。
かつ耐熱性及び耐酸性が著しく改善された、電子部品用
のグレーズドセラミックス基板に関するものである。
最近、めざましい電子工業の発展に伴い、各種電子部品
は、小型、高精密化されてきている。
は、小型、高精密化されてきている。
グレーズドセラミックス基板は、アルミナやべリ リア
などの絶縁性セラミックス基板上に薄膜ガラス層を形成
させることにより得られるもので、薄膜もしくは厚膜抵
抗素子用、高精密膜回路を利用する集積回路用、さらに
は、感熱記録装置のサーマルヘッド用などに利用され、
粉末焼結セラミックスでは得られない平滑な表面を有し
、かつ適度な熱伝導性、耐熱性を備え、さらには高い機
械的強度を有するなどの利点によりその実用的価値が増
大している。
などの絶縁性セラミックス基板上に薄膜ガラス層を形成
させることにより得られるもので、薄膜もしくは厚膜抵
抗素子用、高精密膜回路を利用する集積回路用、さらに
は、感熱記録装置のサーマルヘッド用などに利用され、
粉末焼結セラミックスでは得られない平滑な表面を有し
、かつ適度な熱伝導性、耐熱性を備え、さらには高い機
械的強度を有するなどの利点によりその実用的価値が増
大している。
このグレーズドセラミックス基板については、近年、基
板上に形成させる膜材料の選択幅の拡大から、さらに耐
熱性及び耐酸性の良好なものが要望されている。
板上に形成させる膜材料の選択幅の拡大から、さらに耐
熱性及び耐酸性の良好なものが要望されている。
しかしながら、従来のグレーズドセラミックス基板上に
形成されたガラス薄膜は、軟化点が600〜800℃程
度で、実用上の最高温度はせいぜい700℃程度である
し、また多量のPbOを含有したグレーズ表面は、エッ
チングされやす?ため、薄膜回路形成の際に問題を生じ
るという欠点があった。
形成されたガラス薄膜は、軟化点が600〜800℃程
度で、実用上の最高温度はせいぜい700℃程度である
し、また多量のPbOを含有したグレーズ表面は、エッ
チングされやす?ため、薄膜回路形成の際に問題を生じ
るという欠点があった。
さらにセラミックス基板に被着するガラス質には、セラ
ミックス基板と熱膨張%数が近似していること、セラミ
ックス基板とのぬれが良好であること、電気的、化学的
に不活性であることが要求されるが、従来知られている
ホウケイ酸ガラス(Na20−B203−Si02 )
、鉛ケイ酸塩ガラス(アルカリーPb O S i0
2 )及びアルミノケイ酸塩ガラス(MgO CaO
B203Al203 SiO)などは、いずれも
それらの要求を十分満足するには至らなかった。
ミックス基板と熱膨張%数が近似していること、セラミ
ックス基板とのぬれが良好であること、電気的、化学的
に不活性であることが要求されるが、従来知られている
ホウケイ酸ガラス(Na20−B203−Si02 )
、鉛ケイ酸塩ガラス(アルカリーPb O S i0
2 )及びアルミノケイ酸塩ガラス(MgO CaO
B203Al203 SiO)などは、いずれも
それらの要求を十分満足するには至らなかった。
本発明者らは上記の従来の欠点を克服し、優れた性能を
有するグレーズドセラミックス基板を開?するため鋭意
研究を重ねた結果、特定組成の、8102 Al20
3 CaO BaO pbo B203ーアル
カリ金属酸化物系ガラスを被着してなるグレーズドセラ
ミックス基板がその目的に合致することを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。
有するグレーズドセラミックス基板を開?するため鋭意
研究を重ねた結果、特定組成の、8102 Al20
3 CaO BaO pbo B203ーアル
カリ金属酸化物系ガラスを被着してなるグレーズドセラ
ミックス基板がその目的に合致することを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、SiO70〜78重量弧A120
38〜15重量%,Ca03〜8重量%,Ba01 〜
8重量%,pboo.s 〜3重量%,B2030.5
〜4重量%及び少なくとも1種のアルカリ金属酸化物0
.5〜2重量%からなるガラス膜?、絶縁性セラミック
ス基板上に形成したことを特徴とするグレーズドセラミ
ックス基板を提供スるものである。
38〜15重量%,Ca03〜8重量%,Ba01 〜
8重量%,pboo.s 〜3重量%,B2030.5
〜4重量%及び少なくとも1種のアルカリ金属酸化物0
.5〜2重量%からなるガラス膜?、絶縁性セラミック
ス基板上に形成したことを特徴とするグレーズドセラミ
ックス基板を提供スるものである。
本発明のガラス膜の組成に対し、上記範囲を上限を越え
る量のSiO及びAl203を含有するものは、熱膨張
係数が小さく、軟化点が高くなりすぎる。
る量のSiO及びAl203を含有するものは、熱膨張
係数が小さく、軟化点が高くなりすぎる。
また、アルカリ金属酸化物の含有量が上記の範囲の上限
を越えると熱膨張係数は大きくなり、軟化点が低くなり
、またグレーズの電気的性質が劣化する。
を越えると熱膨張係数は大きくなり、軟化点が低くなり
、またグレーズの電気的性質が劣化する。
本発明においては、SiO2及びAl20を上記範囲と
しアルカリ金属酸化物を適量含有させたことにより、ガ
ラスの熱膨張係数をセラミックス基板、特にアルミナ又
はべリ リア基板の熱膨張係数6×10 ’ 〜7×
10−6/degに近似させ、かつ耐熱性を維持させる
ことができる。
しアルカリ金属酸化物を適量含有させたことにより、ガ
ラスの熱膨張係数をセラミックス基板、特にアルミナ又
はべリ リア基板の熱膨張係数6×10 ’ 〜7×
10−6/degに近似させ、かつ耐熱性を維持させる
ことができる。
本発明においてCaOを上記範囲で含有させることによ
り、アルカリイオンの移動を阻止でき、電気特性を安定
化できる。
り、アルカリイオンの移動を阻止でき、電気特性を安定
化できる。
CaOが8重量チを越えると軟化点が低下する。
また、本発明において、PbO,B203の両者を少量
ずつ上記範囲で含有させることにより、ガラスの熱膨張
係数をあまり変えないでガラス化領域を広げることがで
きる。
ずつ上記範囲で含有させることにより、ガラスの熱膨張
係数をあまり変えないでガラス化領域を広げることがで
きる。
PbOとB203とは、上記の8重量%を越えない量の
CaOと一緒に用いることにより、ガラスの分相化を阻
止し、グレーズ表面を特になめらかにする作用をする。
CaOと一緒に用いることにより、ガラスの分相化を阻
止し、グレーズ表面を特になめらかにする作用をする。
この場合PbOが3重量%を越えると耐食性が劣化し、
B203が4重量%を越えると熱膨張係数が小さくなる
。
B203が4重量%を越えると熱膨張係数が小さくなる
。
また、BaOを上記範囲で含有させることにより、軟化
点をあまり低下させないで、ガラスの結晶化を防止する
ことができる。
点をあまり低下させないで、ガラスの結晶化を防止する
ことができる。
本発明の、ガラス膜を被着させる絶縁性セラミックス基
板としてはアルミナ又はベリリア基板が好適である。
板としてはアルミナ又はベリリア基板が好適である。
本発明のガラス膜の形成は、常法に従って行うことがで
きる。
きる。
ガラス調合物の調製法としては例えば、各成分を酸化物
、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物などの形で調合し、これを
高温(通常1500〜1600℃)で溶融後、水中で冷
却し、得られた塊状物を粉砕してフリットとする方法が
ある。
、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物などの形で調合し、これを
高温(通常1500〜1600℃)で溶融後、水中で冷
却し、得られた塊状物を粉砕してフリットとする方法が
ある。
次に、ガラス膜を絶縁性セラミックス基板上に形成させ
る方法としては、フリットなどのガラス調合物をスピナ
ー法、沈降法などにより基板上に塗布し、1250〜1
350℃で溶融固着させて、平滑、平担でかつ均質なガ
ラスの膜を得る方法がある。
る方法としては、フリットなどのガラス調合物をスピナ
ー法、沈降法などにより基板上に塗布し、1250〜1
350℃で溶融固着させて、平滑、平担でかつ均質なガ
ラスの膜を得る方法がある。
本発明のグレーズドセラミックス基板は平滑性がすぐれ
、表面あらさはHmax 0. 0 5μ以下であり基
板のそりも実用上問題とはならない程度で平担性もすぐ
れる。
、表面あらさはHmax 0. 0 5μ以下であり基
板のそりも実用上問題とはならない程度で平担性もすぐ
れる。
また、高比抵抗を示し 1013Ω/sq.以上の表面
固有抵抗を有する。
固有抵抗を有する。
さらに本発明においては、グレーズの熱膨張係数はセラ
ミックス基板のそれと近似し、耐熱性は従来品の軟化点
が600〜800℃であるのに対し、本発明のそれは9
60〜1080℃であり、非常にすぐれている。
ミックス基板のそれと近似し、耐熱性は従来品の軟化点
が600〜800℃であるのに対し、本発明のそれは9
60〜1080℃であり、非常にすぐれている。
また耐酸性は、フツ化水素酸/硝酸=171(容積比、
以下同様)の混液に対する溶解度が従来品の約%〜1
/,。
以下同様)の混液に対する溶解度が従来品の約%〜1
/,。
程度で、極?てすぐれている。
このように本発明のグレーズドセラミックス基板は、表
面性、電気特性が良好で、耐熱性と耐酸性を著しく向上
させたものであり、高品質の電子部品材料として実用上
極めて有用である。
面性、電気特性が良好で、耐熱性と耐酸性を著しく向上
させたものであり、高品質の電子部品材料として実用上
極めて有用である。
次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例 1
下記の組成で各成分を調合した。
(重量部)
SiO 76
AI(OH)3 15
CaC0312.5
BaC032.6
Pb3041. O
KNO32.2
H3BO3 5.3
この調合物を1500℃で溶融後水中で冷却して塊状物
とし、それをボールミルで48時間粉砕してガラスフリ
ットを得た。
とし、それをボールミルで48時間粉砕してガラスフリ
ットを得た。
次いでこのガラスフリットをイソプロピルアルコール中
に懸濁させ、?降法によって、厚さ0.9mのアルミナ
基板上に塗布し、1325℃で30分間加熱して溶融固
着させ、厚さ40μのガラス薄膜を被着したグレーズド
セラミックス基板を得た。
に懸濁させ、?降法によって、厚さ0.9mのアルミナ
基板上に塗布し、1325℃で30分間加熱して溶融固
着させ、厚さ40μのガラス薄膜を被着したグレーズド
セラミックス基板を得た。
このガラス薄膜のガラス組成は、SiO76重量%、A
I20310重量%,Ca07重量%,Ba02重量%
,pbo1重量%,K201重量%+ 82 03 3
重量%であった。
I20310重量%,Ca07重量%,Ba02重量%
,pbo1重量%,K201重量%+ 82 03 3
重量%であった。
得られたグレーズドセラミックス基板の表面あらさは0
.05μ以下、表面うねり50μ以下、?のそり290
μ/100mm以下であり、良好な平滑性と平担性を有
するものであった。
.05μ以下、表面うねり50μ以下、?のそり290
μ/100mm以下であり、良好な平滑性と平担性を有
するものであった。
またグレーズ(ガラス薄膜)の熱膨張係数5.8×10
−6/ degで、軟化点は1060℃と極めて高い
。
−6/ degで、軟化点は1060℃と極めて高い
。
表面比抵抗は、300℃で6×10l3Ω/sq.であ
り、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液に30
秒間酸浴させたところ、従来のグレーズは溶解量5〜8
mg/cmに対して、本実施例で得られたもののそれは
0.8mg/cmと非常に少なかった。
り、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液に30
秒間酸浴させたところ、従来のグレーズは溶解量5〜8
mg/cmに対して、本実施例で得られたもののそれは
0.8mg/cmと非常に少なかった。
実施例 2
下記の組成で各成分を調合した。
(重量部)
SiO 73
AI(OH)3 20
CaCO3 12.5
Ba C Os 2. 6Pb304
2. I KNO32.2 NaNO3 1.8 H3B032.7 この調合物を用い、実施例1と同様にして、ア?ミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
2. I KNO32.2 NaNO3 1.8 H3B032.7 この調合物を用い、実施例1と同様にして、ア?ミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
この場合のガラス薄膜の組成は、S iO 2 7 3
重量%,AI0313重量%,Ca07重量%,Ba0
2重量%,Pb02重量% l 82 03 i. s
重量% ,K2 0 + Na2 0 1. 5重量%
であった。
重量%,AI0313重量%,Ca07重量%,Ba0
2重量%,Pb02重量% l 82 03 i. s
重量% ,K2 0 + Na2 0 1. 5重量%
であった。
このグレーズドセラミックス基板の表面あらさは0.0
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは240
μ/100mm下であり、グレーズの熱膨張係数は6.
2係 1 0−6/deg,軟化点は960℃であった
。
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは240
μ/100mm下であり、グレーズの熱膨張係数は6.
2係 1 0−6/deg,軟化点は960℃であった
。
また表面比抵抗は、300℃で4.5 × 1 013
Ω/sq−であり、室温でのフフ化水素酸:硝酸=l:
1の腐食液に30秒間酸浴させたときの溶解量は0.
9mg/cm’であった。
Ω/sq−であり、室温でのフフ化水素酸:硝酸=l:
1の腐食液に30秒間酸浴させたときの溶解量は0.
9mg/cm’であった。
実施例 3
下記の組成で各成分を調合した。
(重量部)
Si0272
AI(OH)3 18
CaC03 7 −Ba C O
s 9 Pb30, I KNO32.2 ?重量部) H3BO35.3 この調合物を用い、実施例1と同様にして、アルミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
s 9 Pb30, I KNO32.2 ?重量部) H3BO35.3 この調合物を用い、実施例1と同様にして、アルミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
この場合のガラス薄膜の組成はSi072重量%,AI
20312重量%,Ca 04重量%,Ba07重量%
,pbot重量%,B2033重量%,K201重量%
であった。
20312重量%,Ca 04重量%,Ba07重量%
,pbot重量%,B2033重量%,K201重量%
であった。
このグレーズドセラミックス基板の表面あらさは0.0
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは280
μ/100mm以下であり、グレーズの熱膨張係数は5
.7× 1 0−6/deg,軟化点は1020℃であ
った。
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは280
μ/100mm以下であり、グレーズの熱膨張係数は5
.7× 1 0−6/deg,軟化点は1020℃であ
った。
“また表面比抵抗は、300℃で6×10l3Ω/sq
−であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液
に30秒間酸浴させ?ときの溶解量は1. 1mg /
cmであった。
−であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液
に30秒間酸浴させ?ときの溶解量は1. 1mg /
cmであった。
実施例 4
下記の組成で各成分を調合した。
(重量部)
SiO 71.5
AI(OH)3 18
Ca C 03 8. 9Ba C
O s 6. 4Pb3042・6 KNO3 2.2 Na N O s 1. 8H3BO
3 4、4 この調合物を用い、実施例1と同様にして、アルミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
O s 6. 4Pb3042・6 KNO3 2.2 Na N O s 1. 8H3BO
3 4、4 この調合物を用い、実施例1と同様にして、アルミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
この場合のガラス薄膜の組成はSi0271.5重量%
,AI0312重量%,Ca05重量% , BaO
5重量% t B2 03 2. 5重量% , Pb
0 2.5重量% , K2 0 + Na2 Q 1
. 5重量%であった。
,AI0312重量%,Ca05重量% , BaO
5重量% t B2 03 2. 5重量% , Pb
0 2.5重量% , K2 0 + Na2 Q 1
. 5重量%であった。
このグレーズドセラミックス基板の表面あらさは0.0
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは270
μ/100mm以下であり、グレーズの熱膨張係数は5
.8× 1 0 ’/deg.軟化点は980℃であ
った。
5μ以下、表面うねりは50μ以下、板のそりは270
μ/100mm以下であり、グレーズの熱膨張係数は5
.8× 1 0 ’/deg.軟化点は980℃であ
った。
また表面比抵抗は、300℃で5×10l3Ω/sq−
であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=l:1の腐食液に
30秒間酸浴させたときの溶解量は1. 1mg/cm
であった。
であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=l:1の腐食液に
30秒間酸浴させたときの溶解量は1. 1mg/cm
であった。
実施例 5
下記の組成で各成分を調合した。
?重量部)
SiO270
AI(OH)3 21
CaC03 12.5
Ba C 0 36. 4
Pb3042.I
KNO32.2
NaN031.8
H3BO30.9
この調合物を用い、実施例1と同様にして、アルミナ基
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
板上にガラス薄膜を被着したグレーズドセラミックス基
板を得た。
この場合のガラス薄膜の組成はSiO70重量%,AI
20314重量%,Ca07重量%,Ba05重量%
, B2030.5重量%,Pb02重量% , K2
0+Na2Q 1.5重量%であった。
20314重量%,Ca07重量%,Ba05重量%
, B2030.5重量%,Pb02重量% , K2
0+Na2Q 1.5重量%であった。
このようにして得られたグレーズドセラミックス基板の
表面あらさは0.05μ以下、表面うねりは50μ以下
、板のそりは230μ/100mm以下であり、グレー
ズの熱膨張係数は6.2×10’/ deg ,軟化点
は960℃であった。
表面あらさは0.05μ以下、表面うねりは50μ以下
、板のそりは230μ/100mm以下であり、グレー
ズの熱膨張係数は6.2×10’/ deg ,軟化点
は960℃であった。
また、表面比抵抗は、300℃で5×1013Ω/sq
−であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液
に30秒間酸浴させたときの溶解量は0.9■/dであ
った。
−であり、室温でフツ化水素酸:硝酸=1:1の腐食液
に30秒間酸浴させたときの溶解量は0.9■/dであ
った。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 I Si0270〜78重量%, AI2 03 8
〜15重量%,CaO3〜8重量% , Ba 0 1
〜8重量体Pb00.5〜3重量%,B2030.5〜
4重量%及び少なくとも1種のアルカリ金属酸化物0.
5〜2重量%からなるガラス膜を、絶縁性セラミックス
基板上に形成したことを特徴とするグレーズドセラミッ
クス基板。 2 絶縁性セラミックス基板が、アルミナ又はべリ リ
ア基板である特許請求の範囲第1項記載のグレーズドセ
ラミックス基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54022514A JPS586283B2 (ja) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | グレ−ズドセラミツクス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54022514A JPS586283B2 (ja) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | グレ−ズドセラミツクス基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55117201A JPS55117201A (en) | 1980-09-09 |
JPS586283B2 true JPS586283B2 (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=12084863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54022514A Expired JPS586283B2 (ja) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | グレ−ズドセラミツクス基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS586283B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63170826A (ja) * | 1987-01-08 | 1988-07-14 | ロ−ム株式会社 | 回路遮断素子 |
-
1979
- 1979-03-01 JP JP54022514A patent/JPS586283B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55117201A (en) | 1980-09-09 |
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