JPS62230989A - ほうろう基板の製造方法 - 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」 本発明はほうろう基板の製造方法に係り、好ましくは、
結晶化ほうろうガラスフリットを使用したほうろうエナ
メル層の表面を所望の状態に形成　　　ゝすることがで
きる製造方法に関する。

「従来の技術」 ほうろう基板は、金属コアの表面にほうろうガラスフリ
ットをコーティングして焼成することにより、ほうろう
エナメル層を形成してなるもので、このほうろうエナメ
ル層の上に印刷回路を形成して印刷回路板として使用さ
れる。

従来、ほうろう基板を製造する場合、例えば、軟化点が
６５０℃程度のほうろうガラスフリットを使用して、こ
れを金属コア表面にコーティングし、８５０℃近辺の温
度で溶融させて焼成するようにしていた。さらに、ほう
ろうガラスフリットとして結晶化ほうろうガラスフリッ
トを用いた最新のほうろう基板では、７００℃近辺の温
度でほうろうガラスフリットを溶融させ、８０（１℃近
辺の温度で結晶化させて焼成するので、非晶質ガラスフ
リットを用いた基板よりも平滑度の高いほうろうエナメ
ル層を形成することができるようになった。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このような製造方法であると、焼成中に
ほうろうガラスフリットが溶融により流動状態となり、
このときの表面状態が焼成後のほうろうエナメル層の表
面状態を決定することになるため、形状安定性が悪く、
微細な凹凸あるいはうねり等を有する表面状態となって
しまう。したがって、鏡面等の所望の表面状態を得るこ
とは困難であり、近年の電子技術の発達により要求され
ている精密な印刷回路パターンを形成する場合に特に大
きな障害となっていた。この場合、焼成後のほうろうエ
ナメル層を研磨するなどが考えられるが、ほうろうエナ
メル層内に残留している微細な気泡が露出してしまう場
合があるとともに、工数が増加するという問題が生じる
。

本発明は前記問題点を有効に解決する乙ので、工数を増
加させることなく簡単かつ確実にほうろうエナメル層を
所望の表面状態に形成することができる製造方法の提供
を目的とする。

「問題点を解決するための手段」 このような目的を達成するため、本発明は、ほうろうガ
ラスフリットを焼成する際に、ほうろうガラスフリット
表面に所望の表面状態を存する押圧版を押し付けて、加
熱により溶融状態としたほうろうガラスフリットを押圧
版と緊密接触させ、該緊密接触状態でほうろうガラスフ
リットを固化させることにより、焼成後に形成されるほ
うろうエナメル層の表面を押圧版の表面状態に合わせた
状態に形成することを特徴とする。

「作用」 本発明の方法によれば、ほうろうガラスフリットが溶融
状態となったときに、押圧板の押し付は力によって流動
させられることにより該押圧版と緊密接触させられ、非
晶質ほうろうガラスフリットの場合はそのまま冷却され
ることにより、また結晶化ほうろうガラスフリットの場
合は結晶化温度まで加熱されることにより、該ほうろう
ガラスフリットが押圧版と緊密接触状態のまま固化され
、該押圧版の表面状態が転写される如くその表面状態に
合わせた表面状態を有するほうろうエナメル層が形成さ
れろ。したがって、押圧版の表面状態を所望の状態に形
成しておくことにより、鏡面あるいはレリーフ模様の面
等任意の表面状態にほうろうエナメル層をＪｔＳ成する
ことができるとともに、押圧版で押し付けた状態で焼成
するという単純な処理であるから、工数を増加さけるこ
ともないものである。

「実施例」 以下、本発明のほうろう基板の製造方法の実施例を図面
に基づいて説明する。

まず、本発明の方法が適用される芯部材として鋼板等の
金属コア１を使用した本発明の第１実施例を第１図ない
し第３図を参照しながら工程順に説明する。

■前処理工程 ほうろうエナメル層を付着させ易くするために、金属コ
ア（芯部材）ｌに脱脂、洗浄等の萌処理を施す。

■ほうろうガラスフリットのコーティング工程第１図に
示すように前記金属コアｌの表面にほうろうガラスフリ
ット２を電気泳動法等によりコーティングする。このほ
うろうガラスフリット２としては結晶化ガラスフリット
か好適である。つまり、非晶質ガラスフリットは、軟化
点以上の温度領域では高温になる程流動性が高くなると
とらに、軟化点以下に冷却することにより徐々に固化す
るという性質を有しており、これに対して、結晶化ガラ
スフリットは、軟化点以上の温度で一旦流動性が高くな
った後、結晶化温度に達すると急速に結晶化して流動性
を失い固化するという性質を有している。したがって、
高温状態で形成した表面状態を冷却後にも維持させると
いう点で結晶化ガラスフリットの方が有利となる。この
場合、結晶化ガラスフリットとしては、例えば特公昭６
１−２９７号に記載された酸化バリウム（Ｉ３　ａｏ　
）、酸化マグネノウム（ＭｇＯ）、三酸化ボロン（Ｂ　
、ｏ　ｓ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の混合物があ
る。

■焼成工程 第２図に示すようにほうろうガラスフリット２の表面を
所望の表面状態を有する押圧版３で押し付けた状態に固
定しておき、この状態でほうろうガラスフリット２の結
晶化温度以上に加熱して焼成さＵ・る。この押圧板３は
、ほうろうガラスフリッ１−２の焼成温度において形状
変化や酸化を生じない高い耐熱性を有するとと６に、ほ
うろうガラスフリット２と融着し難い材料からなるもの
で、例えば、窒化アルミニウム（Ａ　１２Ｎ　）、窒化
ボロン（ＢＮ）、凹室化シリコン（ＳｉｓＮ−）、白金
（ｒ’ｔ）、金（Ａｕ）が用いられ、必要に応じて、そ
の表面に離型剤としてボロンナイトライドの粉末、アル
コキシド［Ａ　Ｑ−０（Ｃｔｏ　５）ｎｌ等が塗布され
る。そして、第２図例ではほうろうガラスフリット２と
接触させられる側の表面Ａが鏡面状態に仕上げられてい
る。この焼成工程において、ほうろうガラスフリット２
は、前記したように溶融して金属コアｌと反応ずろとと
もに溶融後急速に結晶化して固化するのであるが、溶融
時に押圧版３の押し付は力によって流動することにより
該押圧板３の表面Ａに緊密接触させられ、該緊密接触状
態で固化する。

そして、冷却後、押圧版３を取り外すと、第３図に示す
ようにほうろうエナメル層４により被覆されたほうろう
基板５が形成されるのであるが、該ほうろうエナメル層
４において、押圧版３により押し付けられていた表面Ａ
°が、押圧版３の表面Ａを転写した如く、該押圧版３の
表面へと同様の鏡面状態に形成されるものである。

このようにして形成したほうろう・基板５には、ほうろ
うエナメル層４の表面Ａ°に導体インク等を付着させて
印刷回路を形成することが行なわれるが、その印刷回路
のパターンに精密さが要求される場合等に、鏡面状態の
表面Ａ°によりその作業を容易にすることができる。こ
の場合、ほうろうエナメル層４を前記したように結晶化
ガラスフリットによって形成することにより、印刷回路
を形成する際の高温に対しても優れた耐熱性を有するこ
とができる。

また、このようにして押圧版の表面状態を転写させる如
くするものであるから、例えば第４図に示すようにレリ
ーフ模様を施した押圧版６を使用することにより、該押
圧板６の表面Ｂとは逆のレリーフ模様の表面Ｂ°を有す
るほうろうエナメル層７を得ることら可能である。この
場合、レリーフ模様の凹凸の深さよりもほうろうエナメ
ル層７の厚さの方が大きくなるようにほうろうガラスフ
リット２をコーティングしておくことが行なわれス　− したがって、このような方法によれば、所望される表面
状態に応じて押圧版３・６の表面状態を鏡面あるいはレ
リーフ模様の面等としておくことにより、任意の表面状
態のほうろうエナメル層４・７を形成することができる
ものである。

なお、前記焼成処理を減圧雰囲気中で行なえば、ほうろ
うガラスフリット２が溶融したときの押圧版３・６との
緊密接触状態をさらに確実にするとともに、ほうろうガ
ラスフリット２の層内の空気分を除去し得て、ほうろう
エナメル層４・６の表面状態をより高精度に押圧版３・
６の表面状態に近似させることができる。

このような技術を具体的数値に基づいて以下にさらに詳
細に説明する。

「具体例１」 この例では、ほうろうガラスフリットとして、ＭｇＯが
５８．０モル％、Ｂａ０ｈ（７，０モル％、Ｂ、０３が
２１．０モル％、５ｉＯｔが１４．０モル％の組成を有
する結晶化ガラスフリットを、また金属コアとしてほう
ろう用極低炭素鋼板を使用する。そして、前記ほうろう
ガラスフリットを電気泳動法により金属コアの表面に約
５００μｍの厚さに電着させ、１２０’ＣＸ１Ｓ分間乾
燥させた後、一対の押圧版の間に挾持して、両面から２
０ｇ／ａｍ’の圧力を加えた状態で８８０℃×２０分間
焼成する。押圧版としては鏡面仕上げしたＰＬ板とＡｕ
を蒸着させたＡｌ２Ｎ板とを使用する。冷却後、押圧版
を取り外すと、ほうろうエナメル層の表面に、祖さＲａ
が両面と６０．２μｍ以下、反りが０．１ｍｍ／　２０
（１ｍｍ程度の鏡面が得られる。

「具体例２」 前記「具体例１」の条件において、押圧版として、表面
に深さ２０μｍ、幅１００μｍの溝をピッチ２００μｍ
で多数形成したｒｌＮ仮を使用する。この場合、焼成工
程中にほうろうガラスフリットが溶融状態となると、押
圧版の押し付は力によって流動させられて該押圧版の溝
内に緊密に充填され、冷却後のほうろうエナメル層の表
面に押圧版の溝が凸部となって転写される。

「具体例３」 前記「具体例Ｉ」および「具体例２」の各条件において
、焼成処理をＬＱ”−”Ｌｏｒｒの減圧雰囲気中で行な
う。減圧雰囲気中とすることにより、押圧版とほうろう
ガラスフリットとの間等の空気の残留がなくなり、各押
圧版の表面状態がより高精度にほうろうエナメル層の表
面に形成され、特に、ほうろうエナメル層表面の数μｍ
ないし数１０μｍのへこみの除去に存効となる。

次に、本発明の方法が適用される芯部材として、金属コ
ア１表面に従来から行なわれている方法によりほうろう
エナメル層８を形成してなる既製ほうろう基板９を使用
した本発明の第２実施例を第５図および第６図を参照し
ながら説明する。

この実施例においては、第５図に示すように、既製ほう
ろう基板９におけるほうろうエナメル１り８の表面に、
グレーズほうろうガラスフリットｌＯを印刷、塗布等の
方法によりコーティングして、該グレーズほうろうガラ
スフリットｌＯを焼成する際に、その表面に押圧版（図
示例では鏡面仕上げした押圧版）３を押し付けておくら
のである。この場合、グレーズほうろうガラスフリット
１０が非晶質ガラスフリットよりも結晶化ガラスフリッ
トの方が好ましいのは前記第１実施例の場合と同様であ
るが、既に形成されているほうろうエナメル層８も結晶
化ほうろうエナメル層であることが好ましく、該ほうろ
うエナメル層８を結晶化ほうろうエナメル層とすること
により、グレーズほうろうガラスフリット１０の焼成温
度時に軟化変形し難くなるらのである。

このようにして形成されるほうろう基板１１は、第６図
に示すようにほうろうエナメル層が二層になっていて、
その外層であるグレーズほうろうエナメル層１２の表面
Ａ゛が押圧板３の表面Ａと同様な鏡面状態に形成される
ものである。

この場合乙前記第１実施例で説明を付加したと同様に、
押圧版を鏡面、レリーフ模様の面等任意の表面状態に形
成しておくことにより、その表面状態をグレーズほうろ
うエナメル層１２表面に形成することができ、かつ、減
圧雰囲気中の焼成により押圧版の表面状態をより高精度
にグレーズはうＡ’ｌエナメル層１２にＩＦｇｒ＆する
ことができる〜この第２実施例においても具体的数値に
基づき以下にさらに詳細に説明する。

「具体例４」 前記「具体例１」と同様の組成を有するほうろうガラス
フリットにより従来から行なわれている方法により予め
既製ほうろう基板を形成しておき、そのほうろうエナメ
ル層の上に、前記ほうろうガラスフリットにビヒクルを
加えてペースト状に形成したグレーズほうろうガラスフ
リットを幅１０ｍｍｑ長さ２０ｍｍの面積に印刷する。

そして、１２０℃ＸｌＳ分間乾燥させ、さらに５００℃
Ｘ１５分間加熱することにより有機成分の酸化分解を行
なう。（この状態でグレーズほうろうガラスフリットの
厚さは例えば約６０μｍとなる。）次いで、押圧版とし
て鏡面仕上げした５ｉ−Ｎ、の仮をグレーズほうろうガ
ラスフリットの上に乗せて、１０ｇ／ｃｍ″の圧力を加
えて８５０℃×１０分間焼成すると、グレーズほうろう
エナメル層の表面に前記「具体例１」と同程度の鏡面を
得ることができる。

「具体例５」 前記「具体例４」の条件において、押圧版として「具体
例２」に使用した溝付き押圧版を適用した場合、該「具
体例２」と同様にグレーズほうろうエナメル層表面に溝
が凸部となって転写される。

「具体例６」 前記「具体例４」および「具体例５ｊの各条件において
、焼成処理を１０−”ｔｏｒｒの減圧雰囲気中で行なう
ことにより、これら６例より高精度に押圧版の表面状態
がグレーズほうろうエナメル層の表面に形成され、かつ
「具体例３」と同様へこみの除去に有効となる。

なお、これまでの説明においては、所望の表面状態に形
成するほうろうエナメル層には、結晶化ほうろうガラス
フリットを使用することが好適であるとしたが、本発明
の方法においては、非晶質ガラスフリットの使用を除外
するものではない。

因みに非晶質はうけい酸鉛ガラスフリットをグレーズほ
うろうガラスフリットとして使用して、前記「具体例５
」と同様な条件で焼成したところ、該「具体例５」の場
合とほぼ同様な凸部を有するグレーズほうろうエナメル
層を得ることができた。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明のほうろう基板の製造方法
によれば、次のような効果を奏することができろ。

（１）ほうろうガラスフリットを焼成する際に、加熱に
より溶融状態としたほうろうガラスフリットを抑圧版表
面に緊密接触させ、該緊密接触状態で固化させることに
よって、ほうろうエナメル層を押圧版の表面状態に合わ
せた表面状態に形成するようにしたものであるから、押
圧版の表面状態を所望の状態に形成しておくことにより
、平滑部あるいはレリーフ模様の面等任意の表面状態に
ほうろうエナメル層を形成することができる。

（１１）押圧版で押し付けた状態で焼成するという単純
な処理であるから、工数を増加させることなく、簡単か
つ確実に処理することができる。

（ｉｉｉ）既製のほうろう基板を芯部材とすることによ
り、そのグレーズほうろうエナメル層に任意の表面状態
を得ることができ、その適用範囲を広げることができる
。

（ｉｖ）ほうろうガラスフリットとして結晶化ほうろう
ガラスフリットを使用することにより、ほうろうエナメ
ル層の表面状態をより高精度に押圧版の表面状態に合わ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は芯部材として金属コアを使用した
本発明の第１実施例を工程順に示すらので、第１図は金
属コアにほうろうガラスフリットをコーティングした状
態を示す断面図、第２図はほうろうガラスフリット表面
を鏡面仕上げした押圧版で押し付けた状態を示す断面図
、第３図は完成後のほうろう基板の断面図である。また
、第４図は前記第１実施例の方法において表面に凹凸面
を形成した押圧版を使用してほうろう基板を形成した状
態を示す断面図、第５図および第６図は芯部材として既
製ほうろう基板を使用した本発明の第２実施例を示し、
第５図は既製ほうろう基板にグレーズほうろうガラスフ
リットをコーティングした状態を示す断面図、第６図は
完成後のほうるう基板の断面図である。 ｌ・・・・・・金属コア（芯部材）、２・・・・・・ほ
うろうガラスフリット、３・６・・・・・押圧板、４・
７・・・・・・ほうろうエナメル層、５・・・・・・ほ
うろう基板、８・・・・・・ほうろうエナメル層、９・
・・・・・既製ほうろう基板（芯部材）、１０・・・・
・・グレーズほうろうガラスフリット、１１・・・・・
・ほうろう基板、１２・・・・・・グレーズほうろうエ
ナメル層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）芯部材（１・９）の表面にほうろうガラスフリット
   （２・１０）をコーティングして焼成する際に、ほうろ
   うガラスフリット（２・１０）表面に所望の表面状態を
   有する押圧版（３・６）を押し付けて、加熱により溶融
   状態としたほうろうガラスフリット（２・１０）を押圧
   版（３・６）と緊密接触させ、該緊密接触状態でほうろ
   うガラスフリット（２・１０）を固化させることにより
   、焼成後に形成されるほうろうエナメル層（４・７・１
   ２）の表面を押圧版（３・６）の表面状態に合わせた状
   態に形成することを特徴とするほうろう基板の製造方法
   。 ２）前記芯部材が金属コア（１）であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のほうろう基板の製造方法
   。 ３）前記芯部材が金属コア（１）表面にほうろうエナメ
   ル層（８）を有してなる既製ほうろう基板（９）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のほうろう
   基板の製造方法。 ４）前記ほうろうガラスフリット（２・１０）が結晶化
   ほうろうガラスフリットであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のほうろう基板の製造方法。 ５）前記既製ほうろう基板（９）におけるほうろうエナ
   メル層（８）が結晶化ほうろうエナメル層であることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載のほうろう基板の
   製造方法。