JPS6284585A - 溶射基板 - 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〕 本発明は実装密度の高い大型の回路基板として使用する
ことのできる溶射基板に関するものである。

〔従来の技術〕

最近は回路基板の高度化に伴い、実装密度の高い大型の
ものが要求されるようになって来た。

例えば、複写器用サーマルヘッドプリンタには、１０１
０Ｘ３０の大型の回路基板が使用され、機械的強度や耐
衝撃性も要求されている。

ところが、小型の基板を７１．Ｎ板等にビス止めして順
次拡大してい〈従来の方法は、手数が多くかかりすぎる
という欠点があった。又、アルミナ基板を使用して実装
密度を高める工夫もなされているが、アルミナ基板はも
ろいため、あまり大型の回路基板を形成することができ
ず、又、温度が上昇すると、熱膨張率の差により、母材
とアルミナ基板にズレが生ずる欠点があった。又、最近
は低炭素鋼を母材に使用し、それにホーローびきしたホ
ーロー基板を使用し、その上に厚膜導電ペーストを印刷
焼成して回路を形成する方法も実用化されているが、ホ
ーロー基板は端部が盛り上がるメニスカス現象が生じや
すいばかりか、厚膜導電ペーストはホーロー用に特別に
開発されたものを使用しなければならず、高価となり、
重い上にＮａ”等のマイグレーションによって耐電圧が
低くなるという欠点があった。

更に、従来の溶射基板は回路形成も溶射技術により行う
場合は抵抗体が形成出来ないため、応用分野が非常に狭
い範囲に限られるという欠点もあった。又、絶縁層をセ
ラミックにより、回路を低温焼成用ペーストによりそれ
ぞれ形成しようとすると、焼成後の熱膨張差により大き
な反りが発生し、回路部の接着強度が低下し、列置実用
には耐えられなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記従来の欠点に鑑みて提案されたもので、厚
膜ペーストにより回路を形成しても基板の反りが少なく
、耐電圧が高い上に、回路の接着強度が強く、軽くて実
装密度の高い回路基板として使用することのできる溶射
基板を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために溶射基板を構成す
るにあたり、ＡＩｌ／ｓｔ合金よりなる基板上にアルミ
ナ又は、ムライト（３Ａ１２（ｈ・２ＳｉＯ８）を溶射
して絶縁層を形成し、その上に厚膜ペーストにより回路
を形成することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の溶射基板は上記のように構成されているので、
母材にＡ７！／Ｓｉ合金を使用し、厚膜ペーストを印刷
し、焼成して回路を形成しても基板が太き（反ることが
ない。

又、特にムライト（３Ａ　１．０．　　・２ＳｉＯ□）
を溶射して形成された絶縁層の上に、厚膜導電ペースト
を印刷焼成した場合、ムライトとべ一入ト中のフリット
の結合力が強いため、回路の接着強度が強（、信頼性に
冨んだ回路が形成されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

図面は本発明の溶射基板を用いて形成された回路の断面
図である。

図中１はＡｌ／Ｓｔ合金よりなる基板で、軽くて強く、
熱伝導性にすぐれており、熱膨張率がセラミックに近い
。２はその基板１上にアルミナ又はムライト（３Ａ　１
ｔ’ｓ　　・２　Ｓｉｎｇ　）　ラフ９射して形成され
た絶縁層で、Ａｌ／Ｓｔ合金は、熱膨張率が純Ａｌより
セラミックに近い上に熱伝導性もすぐれている。３は、
基板１上に絶縁層２が形成されてなる本発明の溶射基板
上に形成された導体回路、４は抵抗体路で厚膜導電ペー
ストを印刷焼成することによって形成されている。

ところで、基板１にＡｌ／Ｓｉ合金を使用する場合には
、Ｓｉの含有率を４０％程度にすると熱膨張率が１０　
Ｘ　１０−’ｃｍ／℃となり、アルミナの熱膨張率（７
Ｘ　１　Ｇ−’ｃｍ／’ｅ）やムライトのき回路形成時
に焼成工程を経ても、基板の反りは非常に小さく、絶縁
層２にクラックが生じたり、導体回路３や抵抗体路４が
剥離することはなく、耐電圧性もきわめて良好である。

なお、純ＡＪは、熱膨張率２４〜２９　Ｘ　１０−’Ｃ
Ｉｌ／℃であり、純Ａｆを母材に使用するとアルミナや
ムライトの熱膨張率との差が大きすぎて焼成後１．絶絶
縁にクラックがはいったり回路パターンにもクランクが
生じ、又、反りが大きすぎ実装工程に耐えられず反りの
ため抵抗精度が大きく低下する為、好ましくない。

又、ペースト中に含まれるスリット（ガラス）はアルミ
ナよりもムライト　（３ＡＮｚ（ｈ　　・２ＳｉＯ□）
とのなじみがきわめて良いため、本発明の溶射基板にお
いては、低温焼成型のフリット（ガラス）入りの厚膜導
電ペーストや厚膜抵抗ペーストを印刷焼成して導体回路
３、抵抗体路４を形成することができ、生産性を向上さ
せる上でも好都合である。

次に本発明の有効性を確認するために行った実験例につ
いて説明する。

実験は２＋ｎ’Ｘ５０ｎ口の純ＡｌとＡｌ／５ｉ（４０
％）合金よりなる基板を使用し、これにアルミナ又はム
ライト（３Ａ　１ｚＯａ　　”　２　Ｓｉｎｇ　）を同
一条件で溶射して基板の片側又は両側に絶縁層を１００
μｍの厚さに形成させた。

こうして形成された溶射基板に、厚膜導電ペーストとし
てＲｅｍａｘ社製のＡｇ／Ｐｄ系＃　２０２７と、厚膜
抵抗ペーストとしてＲｅｍａｘ社製ＲｕＯｚ系＃　１０
５１を使用し、これを９２００のスクリーンを使用して
標準パターンで印刷した。その後、１０分間レベリング
して１２５℃ＸＩＯ分間乾燥させた後、ワトキンス・ジ
ョンソン社製の厚膜焼成炉により４５分間プロファイル
で、ピーク温度５００℃で約８分間大気中で焼成した。

次表はこうして形成された導体回路の接着強度と基板の
反り具合を測定した分析一覧表である。

分析一覧表 この分析結果からも明らかなように、本発明の溶射基板
を用いて導体回路を形成した場合、基板の反りは実用上
問題のない１５０μ以下となり、抵抗体の抵抗温度係数
も２５０ｐｐｍ以下を示した。なお、母材に純Ａｆを使
用し、片側溶射（絶縁層）の反りが１．３Ｍのサンプル
は、初期値に於いて、ＴＣＲ２５０ｐｐａ＋以下を示し
たが、実装工程では抵抗値は３％まで上昇し、反りが１
５０μ以下のサンプルは、実装工程でも抵抗値は初期値
と変わらなかった。一方、反りが大きい場合は実装工程
で反りが矯正されたため抵抗値は初期値と大きくずれて
しまった。

この様にＡｌ／Ｓｔ合金よりなる基板上にムライトを溶
射して絶縁層を形成させた場合、導体回路の接着強度は
きわめて強く、又抵抗値も精度良く得られ、本発明の有
効性を確認する。ことができた。

〔発明の効果〕

以上具体的に説明したように、本発明の溶射基板におい
てはその上に導体回路、抵抗体路を形成しても基板が大
きく反ることはないので、絶縁層にクランクが生じたり
、導体回路が剥離することはなく、耐電圧性もきわめて
良好で、導体回路の接着強度も強く、信頼性に冨む抵抗
体路が得られる等多くの利点を有し、製作が容易で、実
装密度の高い回路基板として使用することのできる実用
上きわめて有効な溶射基板を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の溶射基板を用いて形成された回路の断面
図である。 １・・・基板、２・・・絶縁層、３・・・導体回路、４
・・・抵抗体路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ａｌ／Ｓｉ合金よりなる基板上にアルミナ又はムライト
   （３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２）を溶射して絶縁層
   を形成させたことを特徴とする溶射基板。