JPS6149828B2 - - Google Patents
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- JPS6149828B2 JPS6149828B2 JP3159977A JP3159977A JPS6149828B2 JP S6149828 B2 JPS6149828 B2 JP S6149828B2 JP 3159977 A JP3159977 A JP 3159977A JP 3159977 A JP3159977 A JP 3159977A JP S6149828 B2 JPS6149828 B2 JP S6149828B2
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Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Description
本発明は、たとえば集積回路装置などの半導体
装置や基板上に抵抗要素を形成した感熱基板など
種々の電気要素、回路要素を形成載置するための
電気装置用基板の改良に関する。 従来この種の基板にはセラミツクが主として使
用されてきた。その最大の理由は絶縁性にすぐれ
ている点である。しかし、セラミツク基板は機械
的強度、特に抗折力が弱く、また平坦度を必要と
するこの種基板においては焼成後研磨加工を施さ
ねばならない。 そこで、金属基体の使用が考えられるが、この
場合電気装置用基板としての絶縁性を付与するこ
とが必要である。このために金属基体上にガラス
層を形成する方法がある。この方法についてはた
とえば特公昭47−7396号には、ガラス粒子の流動
床に調節酸化させた基体を配置し、被覆された基
体を流動床の外側で焼成してガラス被膜を熟成さ
せる方法が開示されている。また、特公昭49−
33824号には無アルカリガラスと金属酸化物とか
ら構成される釉を金属板上に焼付けた琺瑯材料集
積回路基板が開示されている。これら公知技術は
主として絶縁層の形成技術について詳しく述べら
れているが、基体金属に対する考察はほとんど無
い。 本発明は金属基体上にガラス層を形成した電気
装置用基板において、特にその基体金属組成を中
心に改良を図ろうとするものである。 本発明基板は第１図に示すように金属基体１と
該基体表面に形成された基体金属酸化層と、該酸
化層を被覆する硬質ガラス層とを具備するもの
で、基体金属がアルミニウム0.1〜３重量％、チ
タン0.1〜1.5重量％の範囲内で選ばれたアルミニ
ウム及びチタンのうち単独又は複合で0.1〜３重
量％と、ニツケル25〜35重量％と、コバルト15〜
30重量％と、残部鉄よりなる合金であることを特
徴とする。 本発明においては、基体合金を上記組成とする
ことにより、均一で電気抵抗が高くかつ基体との
密着性にすぐれた酸化層が形成される。 また、このように特性にすぐれた酸化層を介し
て硬質ガラスを被覆すれば、基体とガラス層はそ
の熱膨張係数が近似しておりかつ付着性にすぐれ
ているため、電気装置の製造、使用時における
種々の熱的、機械的変化に耐えることができる。 基体合金の熱膨張係数は45〜60×10-7／℃であ
り、したがつてガラス層としての硬質ガラスは熱
膨張係数50〜60×10-7／℃のものを用いることが
できる。 本発明の他の利点は次のとおりである。 たとえばシリコンペレツトのマウント時の高温
あるいはろう付、溶接等の熱的、機械的変化に対
して十分な強度を保ちうる。 また、使用時、作動時の温度上昇に伴なう熱歪
み、熱サイクルに対して十分に耐え、また耐候性
も有する。 また、ガラスの使用は、基板の絶縁性を高め、
ペースト塗布時のにじみを無くし、また熱伝導率
を適当に制御しうる点で利点を有する。 基体合金としての前記組成合金の使用は次のよ
うな有利な点を有する。 たとえば加工性にすぐれているので様々な形状
に対応できる。さらに熱伝導性にすぐれているの
で大規模な集積回路などの熱放散性を要求される
分野での使用に好適する。この熱伝導性の良好な
点は基体合金層、酸化層、ガラス層のそれぞれの
厚さを選択することにより熱放散性を調節するこ
とができることを意味し、したがつて容易に任意
の熱的特性をもつた基板を製造できる。また本発
明基板の基体合金は耐食性及び耐熱性にすぐれて
いるので電気装置の製造、使用等における各種環
境に耐えることができる。たとえば使用温度は
400℃以上にても可能であり、酸洗等の処理もで
きる。基板の基体合金はロウ付性、溶接性にもす
ぐれているので電気装置の組立てに都合がよい。
さらに機械的強度も良いので、基板基体として好
適である。 この合金基体にガラスを被覆するには、合金基
体表面のガラス被覆を必要とする部分に酸化層を
形成する必要がある。このための一般的方法は合
金基体を酸化して、ガラスとの接着性に富んだ酸
化層を形成する。前記の組成範囲にある合金はガ
ラスとの接着可能な酸化層を形成するものであ
る。即ち、前記合金を高温酸化するとFe3O4、
Fe2O3を主体とする酸化層が形成され、ガラスと
良好に接着する。 基体合金と酸化物層との接着性も重要である。
この点で、前記合金でアルミニウムがチタンを含
有させる手段が重要である。 本発明を構成する基体合金についての好ましい
範囲及び最も好ましい範囲を第１表に示す。
装置や基板上に抵抗要素を形成した感熱基板など
種々の電気要素、回路要素を形成載置するための
電気装置用基板の改良に関する。 従来この種の基板にはセラミツクが主として使
用されてきた。その最大の理由は絶縁性にすぐれ
ている点である。しかし、セラミツク基板は機械
的強度、特に抗折力が弱く、また平坦度を必要と
するこの種基板においては焼成後研磨加工を施さ
ねばならない。 そこで、金属基体の使用が考えられるが、この
場合電気装置用基板としての絶縁性を付与するこ
とが必要である。このために金属基体上にガラス
層を形成する方法がある。この方法についてはた
とえば特公昭47−7396号には、ガラス粒子の流動
床に調節酸化させた基体を配置し、被覆された基
体を流動床の外側で焼成してガラス被膜を熟成さ
せる方法が開示されている。また、特公昭49−
33824号には無アルカリガラスと金属酸化物とか
ら構成される釉を金属板上に焼付けた琺瑯材料集
積回路基板が開示されている。これら公知技術は
主として絶縁層の形成技術について詳しく述べら
れているが、基体金属に対する考察はほとんど無
い。 本発明は金属基体上にガラス層を形成した電気
装置用基板において、特にその基体金属組成を中
心に改良を図ろうとするものである。 本発明基板は第１図に示すように金属基体１と
該基体表面に形成された基体金属酸化層と、該酸
化層を被覆する硬質ガラス層とを具備するもの
で、基体金属がアルミニウム0.1〜３重量％、チ
タン0.1〜1.5重量％の範囲内で選ばれたアルミニ
ウム及びチタンのうち単独又は複合で0.1〜３重
量％と、ニツケル25〜35重量％と、コバルト15〜
30重量％と、残部鉄よりなる合金であることを特
徴とする。 本発明においては、基体合金を上記組成とする
ことにより、均一で電気抵抗が高くかつ基体との
密着性にすぐれた酸化層が形成される。 また、このように特性にすぐれた酸化層を介し
て硬質ガラスを被覆すれば、基体とガラス層はそ
の熱膨張係数が近似しておりかつ付着性にすぐれ
ているため、電気装置の製造、使用時における
種々の熱的、機械的変化に耐えることができる。 基体合金の熱膨張係数は45〜60×10-7／℃であ
り、したがつてガラス層としての硬質ガラスは熱
膨張係数50〜60×10-7／℃のものを用いることが
できる。 本発明の他の利点は次のとおりである。 たとえばシリコンペレツトのマウント時の高温
あるいはろう付、溶接等の熱的、機械的変化に対
して十分な強度を保ちうる。 また、使用時、作動時の温度上昇に伴なう熱歪
み、熱サイクルに対して十分に耐え、また耐候性
も有する。 また、ガラスの使用は、基板の絶縁性を高め、
ペースト塗布時のにじみを無くし、また熱伝導率
を適当に制御しうる点で利点を有する。 基体合金としての前記組成合金の使用は次のよ
うな有利な点を有する。 たとえば加工性にすぐれているので様々な形状
に対応できる。さらに熱伝導性にすぐれているの
で大規模な集積回路などの熱放散性を要求される
分野での使用に好適する。この熱伝導性の良好な
点は基体合金層、酸化層、ガラス層のそれぞれの
厚さを選択することにより熱放散性を調節するこ
とができることを意味し、したがつて容易に任意
の熱的特性をもつた基板を製造できる。また本発
明基板の基体合金は耐食性及び耐熱性にすぐれて
いるので電気装置の製造、使用等における各種環
境に耐えることができる。たとえば使用温度は
400℃以上にても可能であり、酸洗等の処理もで
きる。基板の基体合金はロウ付性、溶接性にもす
ぐれているので電気装置の組立てに都合がよい。
さらに機械的強度も良いので、基板基体として好
適である。 この合金基体にガラスを被覆するには、合金基
体表面のガラス被覆を必要とする部分に酸化層を
形成する必要がある。このための一般的方法は合
金基体を酸化して、ガラスとの接着性に富んだ酸
化層を形成する。前記の組成範囲にある合金はガ
ラスとの接着可能な酸化層を形成するものであ
る。即ち、前記合金を高温酸化するとFe3O4、
Fe2O3を主体とする酸化層が形成され、ガラスと
良好に接着する。 基体合金と酸化物層との接着性も重要である。
この点で、前記合金でアルミニウムがチタンを含
有させる手段が重要である。 本発明を構成する基体合金についての好ましい
範囲及び最も好ましい範囲を第１表に示す。
【表】
また、基体合金を酸化する手段について第２表
に示す。
に示す。
【表】
次に本発明基体合金組成を前記値に限定する理
由を実験データとともに説明する。 本発明基体合金組成を決定した最大の要因は基
体合金の熱膨張係数、基体と酸化層の密着性及び
形成される酸化層の電気抵抗値である。第３表か
ら本発明基体合金はこの点で有利であることが明
らかにされる。
由を実験データとともに説明する。 本発明基体合金組成を決定した最大の要因は基
体合金の熱膨張係数、基体と酸化層の密着性及び
形成される酸化層の電気抵抗値である。第３表か
ら本発明基体合金はこの点で有利であることが明
らかにされる。
【表】
基体を酸化膜との付着強度は折曲げ試験で基体
を酸化膜の付着状態を観察して行つた。 また、ガラス封着したあとの酸化膜と基体との
強度をもつても表わした。 ガラスを被覆する方法は粉末ガラスをペースト
状にし、基体上に塗布して炉で加熱、封着する方
法、ガラス板を基体上に乗せ、加熱、封着する方
法がある。 ガラス層の厚さは0.01mm以上が絶縁性の点から
好ましい。さらに好ましくは0.1〜0.5mmである。 本発明基板はガラス層を表面に有するので平坦
性は良好である。 また、金やアルミニウムの蒸着が可能であり、
有機接着剤の使用も可能である。 さらに、第２図に示すごとく多層構造を得るこ
とも容易である。第２図において４は金属層、５
は酸化層、６はガラス層である。 また、基体表面に対し局部的、部分的にガラス
被覆を行うこともできる。 実施例 第３表に示す本発明基体合金を用いて、これら
に高温酸化処理として湿潤水素中で1000℃にて30
分間加熱して酸化膜を付着させる。次に硬質ガラ
ス粉末を沈積させ加熱し、基体酸化膜にガラスを
付着させる。 このようにして得た基板はいずれも絶縁性にす
ぐれたガラス面を有していた。また酸化層と基体
との密着性もすぐれていた。
を酸化膜の付着状態を観察して行つた。 また、ガラス封着したあとの酸化膜と基体との
強度をもつても表わした。 ガラスを被覆する方法は粉末ガラスをペースト
状にし、基体上に塗布して炉で加熱、封着する方
法、ガラス板を基体上に乗せ、加熱、封着する方
法がある。 ガラス層の厚さは0.01mm以上が絶縁性の点から
好ましい。さらに好ましくは0.1〜0.5mmである。 本発明基板はガラス層を表面に有するので平坦
性は良好である。 また、金やアルミニウムの蒸着が可能であり、
有機接着剤の使用も可能である。 さらに、第２図に示すごとく多層構造を得るこ
とも容易である。第２図において４は金属層、５
は酸化層、６はガラス層である。 また、基体表面に対し局部的、部分的にガラス
被覆を行うこともできる。 実施例 第３表に示す本発明基体合金を用いて、これら
に高温酸化処理として湿潤水素中で1000℃にて30
分間加熱して酸化膜を付着させる。次に硬質ガラ
ス粉末を沈積させ加熱し、基体酸化膜にガラスを
付着させる。 このようにして得た基板はいずれも絶縁性にす
ぐれたガラス面を有していた。また酸化層と基体
との密着性もすぐれていた。
第１図及び第２図は本発明基板の実施例を示す
断面図である。 １……基体、２，５……酸化層、３，６……ガ
ラス層、４……金属層。
断面図である。 １……基体、２，５……酸化層、３，６……ガ
ラス層、４……金属層。
Claims (1)
- １ アルミニウム0.1〜３重量％、チタン0.1〜1.5
重量％の範囲内で選ばれたアルミニウム及びチタ
ンを単独又は複合で0.1〜３重量％と、ニツケル
25〜35重量％と、コバルト15〜30重量％と、残部
実質的に鉄よりなる合金で形成された基体と、該
基体表面に高温酸化により形成された基体合金酸
化層と、該酸化層を被覆する硬質ガラス層とを具
備してなる電気装置用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159977A JPS53117743A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Electric device board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159977A JPS53117743A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Electric device board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53117743A JPS53117743A (en) | 1978-10-14 |
| JPS6149828B2 true JPS6149828B2 (ja) | 1986-10-31 |
Family
ID=12335652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159977A Granted JPS53117743A (en) | 1977-03-24 | 1977-03-24 | Electric device board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53117743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0577823B2 (ja) * | 1988-02-08 | 1993-10-27 | Gantan Beauty Kogyo Kk |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023976Y2 (ja) * | 1979-12-11 | 1985-07-17 | 東北金属工業株式会社 | 混成集積回路装置 |
-
1977
- 1977-03-24 JP JP3159977A patent/JPS53117743A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0577823B2 (ja) * | 1988-02-08 | 1993-10-27 | Gantan Beauty Kogyo Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53117743A (en) | 1978-10-14 |
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