JP5133024B2 - LAMINATE MANUFACTURING METHOD, STEEL HEATER, AND LED LIGHT EMITTER - Google Patents
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Description
本発明は、積層体の製造方法並びにこの積層体を用いたスチールヒータ及びＬＥＤ（発光ダイオード）発光体に関する。更に詳しくは、本発明は、ステンレス鋼シートと、その一面に形成されたガラス層とを備える積層体であって、反りが十分に抑えられ、又は防止され、且つ耐熱性の高い積層体の製造方法に関する。また、この積層体を備えるスチールヒータ及びＬＥＤ発光体に関する。 The present invention relates to a laminate manufacturing method, a steel heater using the laminate, and an LED (light emitting diode) emitter. More specifically, the present invention is a laminate comprising a stainless steel sheet and a glass layer formed on one surface thereof, and warpage is sufficiently suppressed or prevented and a laminate having high heat resistance is produced. Regarding the method. Moreover, it is related with the steel heater provided with this laminated body, and LED light-emitting body.
従来、ステンレス基板と、その上に配設された絶縁層と、その上に配設された端子及びこの端子を接続する複数の並列配線からなるヒータ線とを備えるスチールヒータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このスチールヒータは、液晶パネル等の面積の大きいフラットパネルディスプレイなどの加熱、乾燥等に有用であり、フラットパネルディスプレイなどの全面を均一に加熱、乾燥させることができる。しかし、このスチールヒータでは、絶縁層形成時に、ステンレス鋼とガラスとの熱膨張差により積層基板が反ってしまうことがある。このように積層基板が反った場合、ヒータ線を配設する操作等において取り扱い難く、且つフラットパネルディスプレイ等の全面を均一に加熱、乾燥することができないこともある。
Conventionally, a steel heater including a stainless steel substrate, an insulating layer disposed thereon, a heater wire including a terminal disposed thereon and a plurality of parallel wires connecting the terminals is known ( For example, see
このような反りを抑える方法として、セラミック基板と金属基板を接合材を介し加熱処理によって接合するにあたって、セラミックと金属との熱膨張率の差異による変形と逆の方向に金属基板に予め変形加工を施す方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。そして、金属基板が水平であることにより、半導体装置を実装する放熱基板の設計が容易になる等と説明されている。 As a method of suppressing such warpage, when joining a ceramic substrate and a metal substrate by heat treatment through a bonding material, the metal substrate is deformed in advance in the direction opposite to the deformation due to the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic and the metal. An application method has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Further, it is described that the design of the heat radiating substrate on which the semiconductor device is mounted becomes easy because the metal substrate is horizontal.
しかし、セラミックと金属との熱膨張率の差異による変形と逆の方向に金属基板に予め変形加工を施し、反りを防止する上記の方法を、本発明における積層体の反りの抑制に適用し、ステンレス鋼シートを予め反りと逆方向に変形させて積層体を製造しても、反りの発生を十分に抑えることはできず、他の方法による反りの抑制、又は防止が必要である。 However, the above-mentioned method for preventing warpage by applying deformation processing to the metal substrate in the opposite direction to the deformation due to the difference in thermal expansion coefficient between ceramic and metal is applied to the suppression of warpage of the laminate in the present invention, Even if the stainless steel sheet is previously deformed in the opposite direction to warpage to produce a laminate, the warpage cannot be sufficiently suppressed, and it is necessary to suppress or prevent warpage by other methods.
本発明は上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、ステンレス鋼シートと、その一面に形成されたガラス層とを備える積層体であって、反りが十分に抑えられ、又は防止され、且つ耐熱性の高い積層体の製造方法を提供することを目的とする。また、この反りが極めて小さい、又は反りのない、且つ耐熱性の高い積層体を備えるスチールヒータ及びＬＥＤ発光体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and is a laminate including a stainless steel sheet and a glass layer formed on one surface thereof, and warpage is sufficiently suppressed or prevented, And it aims at providing the manufacturing method of a laminated body with high heat resistance. It is another object of the present invention to provide a steel heater and an LED light-emitting body including a laminate that has extremely low warpage or no warpage and high heat resistance.
ステンレス鋼シートの表面に供給されたガラス粉末は、通常、トンネル炉等の加熱炉を用いて焼成される。この場合、ガラス粉末が供給されたステンレス鋼シートをメッシュベルト等の回転する支持体上に載置し、炉内を搬送することによりガラスが焼成されるが、このままでは熱膨張差により積層体が上方に反ってしまうことがある。そのため、この反りを予め考慮し、ステンレス鋼シートの長寸法方向の両端側のみを支持して焼成してみた。しかし、この方法では積層体は下方に反ってしまい、十分に平滑な積層体とすることができなかった。そこで、１層目のガラス層を形成するときは、ステンレス鋼シートを従来どおり支持体に接触させて焼成し、２層目以降のガラス層の形成では、ステンレス鋼シートの長寸法方向の両端側のみを支持して焼成してみたところ、十分に平滑な積層体とすることができた。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
The glass powder supplied to the surface of the stainless steel sheet is usually fired using a heating furnace such as a tunnel furnace. In this case, the stainless steel sheet supplied with the glass powder is placed on a rotating support such as a mesh belt, and the glass is fired by transporting the inside of the furnace. It may warp upward. For this reason, in consideration of this warpage in advance, only the both ends in the long dimension direction of the stainless steel sheet were supported and fired. However, in this method, the laminate warps downward, and a sufficiently smooth laminate cannot be obtained. Therefore, when the first glass layer is formed, the stainless steel sheet is brought into contact with the support as in the conventional manner, and in the formation of the second and subsequent glass layers, both end sides in the longitudinal direction of the stainless steel sheet. As a result, it was possible to obtain a sufficiently smooth laminate.
The present invention has been made based on such knowledge.
本発明は以下のとおりである。
１．長尺のステンレス鋼シートと、該ステンレス鋼シートの一面側に設けられた２層以上のガラス層とを有する積層体の製造方法であって、上記ステンレス鋼シートの一面に未焼成ガラス層を形成し、その後、該ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で該未焼成ガラス層を焼成して第１ガラス層を形成し、次いで、該第１ガラス層より上層のガラス層を、下層のガラス層の表面に形成された未焼成ガラス層を焼成して形成する積層体の製造方法であり、上記ステンレス鋼シートと下層のガラス層とを有する中間積層体が、該下層のガラス層の側が凸状となるように反ったときには、該ステンレス鋼シートの該他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で、該下層のガラス層上に順次上層のガラス層を形成し、上記中間積層体が、上記ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で、上記下層のガラス層の側が凸状となるように反らなかったときには、該状態で該下層のガラス層上に上層のガラス層を形成することを特徴とする積層体の製造方法。
２．上記中間積層体が反ったときの、上記ステンレス鋼シートの長寸法方向の長さ［Ｌａ（ｍｍ)］に対する、該ステンレス鋼シートの上記他面における長寸法方向の両端部を結ぶ直線と、凸状となった該ステンレス鋼シートの該他面の頂部との間の最短寸法［Ｌｓ］の比（Ｌｓ／Ｌａ）が０．００５以上である上記１．に記載の積層体の製造方法。
３．上記焼成の温度が７５０〜９５０℃であり、上記中間積層体が反ったときは２層目のガラス層である第２ガラス層を形成したときである上記１．又は２．に記載の積層体の製造方法。
４．上記焼成の温度が４５０〜６５０℃であり、上記中間積層体が反ったときは１層目のガラス層である第１ガラス層を形成したときである上記１．又は２．に記載の積層体の製造方法。
５．上記ガラス層が４〜６層である上記１．乃至４．のうちのいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
６．上記ステンレス鋼シートの厚さが０．２〜１．５ｍｍである上記１．乃至５．のうちのいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
７．上記ステンレス鋼シートを予め５００〜９５０℃で５〜１５分間加熱し、その後、冷却して用いる上記１．乃至６．のうちのいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
８．上記ステンレス鋼シートの上記両端部の間の寸法（Ｌ）と、上記端部支持体の高さ（ｈ）との比（Ｌ／ｈ）が、１０〜６０である上記１．乃至７．のうちのいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
９．上記第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に回路パターンが形成されている上記１．乃至８．のうちのいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
１０．上記回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び該回路パターンの各々の表面に保護ガラス層が形成されている上記９．に記載の積層体の製造方法。
１１．上記１０．に記載の積層体の製造方法により製造された積層体を備えるスチールヒータであって、上記第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に形成され、且つ発熱作用を有する上記回路パターンと、該回路パターンに電力を供給するための電極端子と、該回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び該回路パターンの表面に形成された保護ガラス層と、を備えることを特徴とするスチールヒータ。
１２．上記１０．に記載の積層体の製造方法により製造された積層体を備えるＬＥＤ発光体であって、上記第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に形成された上記回路パターンと、上記積層体に配設され、且つ該回路パターンに接続されている発光ダイオードと、該回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び該回路パターンの表面に形成された保護ガラス層と、を備えることを特徴とするＬＥＤ発光体。
The present invention is as follows.
1. A method for producing a laminate having a long stainless steel sheet and two or more glass layers provided on one surface side of the stainless steel sheet, and forming a green glass layer on one surface of the stainless steel sheet Thereafter, the unsintered glass layer is fired in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support to form a first glass layer, and then a glass layer higher than the first glass layer. It is a manufacturing method of a laminate in which a layer is formed by firing an unfired glass layer formed on the surface of a lower glass layer, and the intermediate laminate having the stainless steel sheet and the lower glass layer is the lower layer. When the glass layer side of the stainless steel sheet is warped so as to be convex, both end sides in the longitudinal direction of the other surface of the stainless steel sheet are supported by end support members on the lower glass layer. Sequentially the upper glass layer When the intermediate laminate is not warped so that the lower glass layer side is convex in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support, A method for producing a laminate, comprising forming an upper glass layer on the lower glass layer.
2. A straight line connecting both ends in the long dimension direction on the other surface of the stainless steel sheet with respect to the length [La (mm)] in the long dimension direction of the stainless steel sheet when the intermediate laminate warps, The ratio (Ls / La) of the shortest dimension [Ls] between the top portion of the other surface of the stainless steel sheet formed into a shape is 0.005 or more. The manufacturing method of the laminated body as described in any one of.
3. When the firing temperature is 750 to 950 ° C., and the intermediate laminate is warped, the first glass layer is the second glass layer, which is the second glass layer. Or 2. The manufacturing method of the laminated body as described in any one of.
4). When the firing temperature is 450 to 650 ° C. and the intermediate laminate is warped, the first glass layer, which is the first glass layer, is formed. Or 2. The manufacturing method of the laminated body as described in any one of.
5. 1. The glass layer has 4 to 6 layers. To 4. The manufacturing method of the laminated body of any one of these.
6). 1. The stainless steel sheet having a thickness of 0.2 to 1.5 mm. To 5. The manufacturing method of the laminated body of any one of these.
7). The stainless steel sheet is heated in advance at 500 to 950 ° C. for 5 to 15 minutes, and then cooled and used. To 6. The manufacturing method of the laminated body of any one of these.
8). 1. The ratio (L / h) between the dimension (L) between the both ends of the stainless steel sheet and the height (h) of the end support is 10-60. To 7. The manufacturing method of the laminated body of any one of these.
9. A circuit pattern is formed on the surface of at least one of the glass layers above the first glass layer. To 8. The manufacturing method of the laminated body of any one of these.
10. 8. A protective glass layer is formed on the exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed and on the surface of each circuit pattern. The manufacturing method of the laminated body as described in any one of.
11. 10. above. It is a steel heater provided with the laminated body manufactured by the manufacturing method of the laminated body as described in above, Comprising: It is formed in the surface of the glass layer of at least 1 layer of the glass layers of the upper layer from the said 1st glass layer, and is a heat_generation | fever effect | action And the electrode terminal for supplying power to the circuit pattern, the exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed, and the surface of the circuit pattern. A steel heater comprising a protective glass layer.
12 10. above. An LED luminous body comprising a laminate produced by the method for producing a laminate as described in 1 above, wherein the circuit is formed on the surface of at least one of the glass layers above the first glass layer. A light emitting diode disposed in the laminate and connected to the circuit pattern; an exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed; and a surface of the circuit pattern And a protective glass layer formed thereon.
本発明の積層体の製造方法によれば、長尺のステンレス鋼シートの他面（裏面）の全面を平坦な支持体に接触させた状態で焼成して第１ガラス層を形成し、第１ガラス層より上層のガラス層を、ステンレス鋼シートと下層のガラス層とを有する中間積層体が、下層のガラス層の側が凸状となるように反ったときには、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で、上層のガラス層を形成している。そのため、ステンレス鋼とガラスとの熱膨張差による積層体の反りを十分に抑えることができ、又は防止することができ、反りの少ない、又は反りのない極めて平滑な積層体を製造することができる。
また、中間積層体が反ったときの、ステンレス鋼シートの長寸法方向の長さ［Ｌａ（ｍｍ)］に対する、ステンレス鋼シートの他面における長寸法方向の両端部を結ぶ直線と、凸状となったステンレス鋼シートの他面の頂部との間の最短寸法［Ｌｓ］の比（Ｌｓ／Ｌａ）が０．００５以上である場合は、２層目以降の上層のガラス層を第１ガラス層と同様にして形成したのでは積層体の反りが抑えられないが、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で焼成することにより、反りの少ない、又は反りのない極めて平滑な積層体を製造することができる。
更に、焼成の温度が７５０〜９５０℃であり、中間積層体が反ったときは２層目のガラス層である第２ガラス層を形成したときである場合、及び焼成の温度が４５０〜６５０℃であり、中間積層体が反ったときは１層目のガラス層である第１ガラス層を形成したときである場合は、焼成温度との相関で、反りの少ない、又は反りのない積層体を容易に、且つ効率よく製造することができる。
また、ガラス層が４〜６層である場合は、ガラス層が多くなるとともに反りがより抑えられることが多く、反りの少ない、又は反りのない積層体を製造することができる。
更に、ステンレス鋼シートの厚さが０．２〜１．５ｍｍである場合は、ステンレス鋼シートの強度が小さいため、通常は熱膨張差により反りが発生し易いが、本発明では、特定の操作、工程によって焼成することにより、反りが十分に抑えられた、又は防止された、極めて平滑な積層体を製造することができる。
また、ステンレス鋼シートを予め５００〜９５０℃で５〜１５分間加熱し、その後、冷却して用いる場合は、反りの発生がより抑えられた、又は防止された積層体を容易に製造することができる。
更に、ステンレス鋼シートの両端側の間の寸法（Ｌ）と、端部支持体の高さ（ｈ）との比（Ｌ／ｈ）が、１０〜６０である場合は、反りを容易に、且つより十分に抑えることができ、又は防止することができ、極めて平滑な積層体とすることができる。
また、第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に回路パターンが形成されている場合は、容易に耐熱性の高いヒータ及び発光体等を製造することができる。
更に、回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び回路パターンの表面に保護ガラス層が形成されている場合は、保護ガラス層によって回路パターンが覆われて保護されるため、耐熱性が高く、且つ優れた耐久性を有するヒータ及び発光体等を製造することができる。
定することが好ましい。
According to the method for producing a laminate of the present invention, the first glass layer is formed by firing in a state where the entire other surface (back surface) of the long stainless steel sheet is in contact with a flat support, When the intermediate laminated body having the stainless steel sheet and the lower glass layer is warped so that the lower glass layer side is convex, the upper glass layer above the glass layer is the other side of the stainless steel sheet. The upper glass layer is formed in a state where both ends in the long dimension direction are supported by the end support. Therefore, warpage of the laminate due to the difference in thermal expansion between stainless steel and glass can be sufficiently suppressed or prevented, and an extremely smooth laminate with little or no warpage can be produced. .
Further, when the intermediate laminate is warped, a straight line connecting both ends in the long dimension direction on the other surface of the stainless steel sheet with respect to the length [La (mm)] in the long dimension direction of the stainless steel sheet, and a convex shape When the ratio (Ls / La) of the shortest dimension [Ls] to the top of the other surface of the formed stainless steel sheet is 0.005 or more, the upper glass layer from the second layer is used as the first glass layer Although the warpage of the laminate cannot be suppressed by forming in the same manner as the above, by firing in a state where both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet are supported by the end support, A very smooth laminate with little or no warpage can be produced.
Furthermore, the firing temperature is 750 to 950 ° C., and the intermediate laminate is warped when the second glass layer which is the second glass layer is formed, and the firing temperature is 450 to 650 ° C. When the intermediate laminated body is warped when the first glass layer, which is the first glass layer, is formed, a laminate with little or no warpage is correlated with the firing temperature. It can be manufactured easily and efficiently.
Moreover, when a glass layer is 4-6 layers, while a glass layer increases, a curvature is often suppressed more, and the laminated body with few curvature or a curvature can be manufactured.
Furthermore, when the thickness of the stainless steel sheet is 0.2 to 1.5 mm, the strength of the stainless steel sheet is small, and thus warpage is usually likely to occur due to a difference in thermal expansion. By baking by a process, the very smooth laminated body by which curvature was fully suppressed or prevented could be manufactured.
In addition, when the stainless steel sheet is heated in advance at 500 to 950 ° C. for 5 to 15 minutes and then cooled and used, it is possible to easily produce a laminate in which the occurrence of warpage is further suppressed or prevented. it can.
Furthermore, when the ratio (L / h) between the dimension (L) between the both ends of the stainless steel sheet and the height (h) of the end support is 10 to 60, the warp can be easily performed. And it can suppress more fully or can prevent it and can be set as a very smooth laminated body.
In addition, when a circuit pattern is formed on the surface of at least one of the glass layers above the first glass layer, a highly heat-resistant heater, light-emitting body, and the like can be easily manufactured. .
Furthermore, when a protective glass layer is formed on the exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed and on the surface of the circuit pattern, the circuit pattern is covered and protected by the protective glass layer. Therefore, it is possible to manufacture a heater, a light emitter and the like having high heat resistance and excellent durability.
It is preferable to set.
本発明のスチールヒータは、反りがなく、且つ耐熱性が高いため、フラットパネルディスプレイ等の全面を均一に加熱、乾燥させることができるとともに、優れた耐久性を有する。
本発明のＬＥＤ発光体は、反りがなく、且つ耐熱性が高いため、液晶のバックライト等として用いたときに、液晶画面の全面を均一に発光させることができるとともに、優れた耐久性を有する。
Since the steel heater of the present invention has no warpage and high heat resistance, the entire surface of a flat panel display or the like can be heated and dried uniformly and has excellent durability.
The LED illuminant of the present invention has no warpage and high heat resistance, so that when used as a liquid crystal backlight or the like, the entire surface of the liquid crystal screen can emit light uniformly and has excellent durability. .
以下、本発明を図面も参照しながら詳しく説明する。
［１］積層体の製造方法
本発明の積層体の製造方法は、ステンレス鋼シートと、その一面側に設けられた２層以上のガラス層とを有する積層体の製造方法であって、ステンレス鋼シートの一面に未焼成ガラス層を形成し、その後、ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で未焼成ガラス層を焼成して第１ガラス層を形成し、次いで、第１ガラス層より上層のガラス層を、ステンレス鋼シートと下層のガラス層とを有する中間積層体が、下層のガラス層の側が凸状となるように反ったとき以降、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で、下層のガラス層の表面に形成された未焼成ガラス層を焼成して形成することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[1] Method for Producing Laminate The method for producing a laminate of the present invention is a method for producing a laminate having a stainless steel sheet and two or more glass layers provided on one surface thereof, and includes stainless steel. Forming an unsintered glass layer on one side of the sheet, and then firing the unsintered glass layer with the other side of the stainless steel sheet in contact with a flat support to form a first glass layer; When the intermediate layered body having the stainless steel sheet and the lower glass layer is warped so that the lower glass layer side has a convex shape, the glass layer on the upper layer than the one glass layer is formed on the other surface of the stainless steel sheet. It is characterized by firing and forming an unfired glass layer formed on the surface of the lower glass layer in a state where both ends in the long dimension direction are supported by the end support.
上記「中間積層体」は、全てのガラス層が形成された積層体を除く積層体を意味する。また、上記「第１ガラス層」は、ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で焼成して形成されるが、第１ガラス層より上層のガラス層は、中間積層体が下層のガラス層の側が凸状となるように反っていないときは、第１ガラス層のときと同様にして焼成し、形成することができ、一方、中間積層体が下層のガラス層の側が凸状となるように反ったとき以降は、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で焼成して形成する。 The “intermediate laminate” means a laminate excluding a laminate in which all glass layers are formed. The “first glass layer” is formed by firing in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support. The glass layer above the first glass layer is an intermediate laminate. When the lower glass layer side is not warped so as to be convex, it can be fired and formed in the same manner as the first glass layer, while the intermediate laminate has the lower glass layer side After warping to be convex, it is formed by firing in a state where both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet are supported by the end support.
中間積層体が下層のガラス層の側が凸状となるように反ったときの、反りの程度は特に限定されないが、ステンレス鋼シートの長さ［Ｌａ（ｍｍ)］に対する、ステンレス鋼シートの他面の長さ方向の両端部を結ぶ直線と、凸状となったステンレス鋼シートの他面の頂部との間の最短寸法［Ｌｓ］の比（Ｌｓ／Ｌａ）が０．００５以上（例えば、Ｌａが４００ｍｍである場合、Ｌｓ／Ｌａが２ｍｍ以上）であるときは、ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で焼成したのでは、反りが十分に抑えられた、又は反りのない積層体とすることができないため、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で焼成して、ガラス層を形成する必要がある。 The degree of warpage when the intermediate laminate is warped so that the lower glass layer side is convex is not particularly limited, but the other surface of the stainless steel sheet with respect to the length [La (mm)] of the stainless steel sheet The ratio (Ls / La) of the shortest dimension [Ls] between the straight line connecting both ends in the length direction of the sheet and the top of the other surface of the convex stainless steel sheet is 0.005 or more (for example, La Is 400 mm, and when Ls / La is 2 mm or more), when the other surface of the stainless steel sheet is baked in contact with a flat support, warping is sufficiently suppressed, or warping Therefore, it is necessary to form a glass layer by firing in a state where both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet are supported by the end support.
中間積層体の反りの発生は、未焼成ガラス層に含有されるガラスの組成、未焼成ガラス層の形成に用いられるガラスペーストの組成、及び焼成温度等にもよるが、本発明では、焼成が容易で、且つ十分な絶縁性を有するガラス層を形成することができるガラスを使用し、例えば、（１）焼成の温度が７５０〜９５０℃であるとき、中間積層体が反ったときのガラス層が２層目の第２ガラス層である、（２）焼成の温度が４５０〜６５０℃であるとき、中間積層体が反ったときのガラス層が第１ガラス層である、積層体の製造方法とすることができる。 The occurrence of warpage of the intermediate laminate depends on the composition of the glass contained in the unfired glass layer, the composition of the glass paste used to form the unfired glass layer, the firing temperature, and the like. Use a glass capable of forming a glass layer that is easy and has sufficient insulating properties. For example, (1) When the firing temperature is 750 to 950 ° C., the glass layer when the intermediate laminate warps Is the second glass layer of the second layer, (2) when the firing temperature is 450 to 650 ° C., the glass layer when the intermediate laminate warps is the first glass layer, It can be.
積層体は、ステンレス鋼シート１１、第１ガラス層１２ａ及び第２ガラス層１２ｂを有する３層品であってもよく（図３のＢ−ｆの図参照）、第２ガラス層の表面に更に少なくとも１層のガラス層が形成されていてもよい（図２及び図３のＣ−ｆの図参照）。この第２ガラス層及び更に形成されるガラス層は、中間積層体が反らないときは、第１ガラス層と同様にして形成することができ、中間積層体が反ったときは、前記のように端部支持体を用いて形成することができる。ガラス層の全層数は特に限定されないが、２〜６層、特に４〜６層、更に２〜５層とすることが好ましい（第３ガラス層１２ｃ及び第４ガラス層１２ｄを有する図２及び図３のＤ−ｆの図参照）。このように、複数のガラス層を順次形成することにより、積層体の反りを徐々に小さくすることもでき、まったく反りのない積層体とすることもできる。
The laminate may be a three-layer product having the
（１）ステンレス鋼シート及びガラス層
上記「ステンレス鋼シート」は、どのようなステンレス鋼からなるシートであってもよく、特に限定されない。ステンレス鋼としては、耐熱性の高いフェライト系ステンレス鋼等が好ましく、特にＳＵＳ４３０及びＳＵＳ４４４などがより好ましい。ステンレス鋼シートの平面形状も特に限定されないが、長方形及び長円形等とすることができる。このように一方向に長寸法のステンレス鋼シート、例えば、長さが幅の１．３〜３０倍、特に５〜２０倍の長尺のステンレス鋼シートであっても、本発明の積層体の製造方法によれば、長さ方向における反りを十分に抑えることができ、又は反りを防止することができる。また、ステンレス鋼シートの面積も特に限定されず、目的、用途等に応じて設定することが好ましい。
(1) Stainless Steel Sheet and Glass Layer The “stainless steel sheet” may be any stainless steel sheet and is not particularly limited. As the stainless steel, ferritic stainless steel having high heat resistance is preferable, and SUS430 and SUS444 are particularly preferable. The planar shape of the stainless steel sheet is not particularly limited, but may be a rectangle or an oval. Thus, even in the case of a stainless steel sheet having a long dimension in one direction, for example, a stainless steel sheet having a length of 1.3 to 30 times, particularly 5 to 20 times as long as the width, According to the manufacturing method, warpage in the length direction can be sufficiently suppressed, or warpage can be prevented. Further, the area of the stainless steel sheet is not particularly limited, and is preferably set according to the purpose and application.
ステンレス鋼シートの厚さも特に限定されず、０．２〜１．５ｍｍ、特に０．２〜１．０ｍｍ、更に０．３〜０．８ｍｍとすることができる。この厚さは、積層体の用途、例えば、ヒータ及びＬＥＤ発光体等の発光体などの構造、及びこれらのヒータ及び発光体等に要求される特性などによって設定することが好ましい。 The thickness of the stainless steel sheet is not particularly limited, and can be 0.2 to 1.5 mm, particularly 0.2 to 1.0 mm, and further 0.3 to 0.8 mm. This thickness is preferably set according to the use of the laminate, for example, the structure of a light emitter such as a heater and LED light emitter, and the characteristics required for the heater and light emitter.
上記「第１ガラス層」、上記「第１ガラス層より上層のガラス層」は、どのような組成のガラスを用いて形成してもよいが、ステンレス鋼シートとの熱膨張率の差異を考慮すると、半結晶性ガラス等のガラスが好ましい。このガラスの組成も特に限定されないが、軟化点が３５０℃以上のガラスを用いることができ、軟化点が４００℃以上、特に５００℃以上、更に７００℃以上（通常、７６０℃以下）のガラスを用いることもできる。このようなガラスとしては、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＲＯ系ガラス（Ｒはアルカリ土類金属元素、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ及びＳｒ等である。）、Ｂｉ２Ｏ３系ガラスなどが挙げられる。 The “first glass layer” and the “glass layer above the first glass layer” may be formed using glass having any composition, but the difference in thermal expansion coefficient from the stainless steel sheet is considered. Then, glass, such as semi-crystalline glass, is preferable. The composition of the glass is not particularly limited, but a glass having a softening point of 350 ° C. or higher can be used, and a glass having a softening point of 400 ° C. or higher, particularly 500 ° C. or higher, and further 700 ° C. or higher (usually 760 ° C. or lower). It can also be used. Examples of such glass include SiO 2 —Al 2 O 3 —RO glass (R is an alkaline earth metal element such as Mg, Ca, Ba, and Sr), Bi 2 O 3 glass, and the like. Can be mentioned.
（２）第１ガラス層の形成
第１ガラス層は、ステンレス鋼シートの一面にガラス粉末（図２及び図３、Ａ−ａの第１ガラス粉末１２１ａ参照）を含有する未焼成ガラス層を形成し、その後、この未焼成ガラス層を焼成し、冷却して形成する（図２及び図３，Ａ−ｆの第１ガラス層１２ａ参照）。未焼成ガラス層の形成方法は特に限定されないが、ステンレス鋼シートの一面にガラス粉末を含有するガラスペーストを塗布して形成することができる。このガラスペーストの調製方法も特に限定されないが、通常、ガラス粉末、溶媒及び有機バインダ等を混合して調製することができる。また、ガラスペーストはスクリーン印刷等によってステンレス鋼シートの一面に塗布することができる。
(2) Formation of the first glass layer The first glass layer forms an unfired glass layer containing glass powder (see the
未焼成ガラス層は、ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で加熱することにより焼成される。上記「支持体」としては、加熱に用いられるトンネル炉等の加熱炉が備えるメッシュベルト等の搬送用ベルトなどが挙げられ（図２、Ａ−ａ、Ｂ−ａ及び図３、Ａ−ａのメッシュベルト２参照）、ステンレス鋼シートの平面方向の寸法に比べて十分に寸法が小さい凹凸等を有していてもよい。上記「焼成」の温度、時間は、ガラスの組成等にもより、特に限定されないが、焼成温度は４００〜１０００℃とすることができ、ガラスの組成等により、特に７５０〜９５０℃又は４５０〜５５０℃とすることができ、この温度を保持する焼成時間は、焼成温度にもよるが、５〜２０分、特に５〜１５分とすることができる。更に、焼成雰囲気も特に限定されず、酸化雰囲気、不活性雰囲気等のいずれであってもよいが、酸化雰囲気である大気雰囲気により焼成することができる。大気雰囲気である場合、装置、操作が簡易であって、コストの面でも有利であり、好ましい。
The green glass layer is fired by heating in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support. Examples of the “support” include transport belts such as a mesh belt provided in a heating furnace such as a tunnel furnace used for heating (see FIGS. 2, Aa, Ba, and FIGS. 3, Aa). The
焼成し、その後、冷却することにより第１ガラス層が形成されるが、この冷却の方法は特に限定されず、加熱炉から取り出し、常温（例えば、２０〜３５℃）まで放冷して冷却することができる。また、冷却装置を用いて所定の速度で降温させて冷却することもできる。
このようにして形成される第１ガラス層の厚さも特に限定されず、５〜３５μｍ、特に１０〜３０μｍとすることができる。
尚、ステンレス鋼シートはそのまま使用してもよいが、予め熱処理してから用いてもよい。この熱処理の温度、時間は特に限定されないが、例えば、５００〜９５０℃、特に７５０〜９５０℃で５〜１５分間加熱し、その後、冷却することにより熱処理することができる。この熱処理により積層体の反りの発生をより抑えることができる。
The first glass layer is formed by firing and then cooling, but this cooling method is not particularly limited, and it is taken out from the heating furnace, cooled to room temperature (for example, 20 to 35 ° C.) and cooled. be able to. Moreover, it can also cool by lowering temperature at a predetermined speed using a cooling device.
The thickness of the first glass layer thus formed is not particularly limited, and can be 5 to 35 μm, particularly 10 to 30 μm.
In addition, although a stainless steel sheet may be used as it is, you may use it, after heat-processing beforehand. The temperature and time of this heat treatment are not particularly limited. For example, the heat treatment can be performed by heating at 500 to 950 ° C., particularly 750 to 950 ° C. for 5 to 15 minutes, and then cooling. By this heat treatment, the occurrence of warpage of the laminate can be further suppressed.
（３）中間積層体が反ったとき以降のガラス層の形成
中間積層体が反ったとき以降のガラス層の形成は、このガラス層の下層のガラス層の表面にガラス粉末（下層のガラス層が第２ガラス層であるときの図２、Ｃ−ａの第３ガラス粉末１２１ｃ、及び下層のガラス層が第１ガラス層であるときの図３、Ｂ−ａの第２ガラス粉末１２１ｂ参照）を含有する未焼成ガラス層を形成し、その後、この未焼成ガラス層を焼成し、冷却してガラス層を形成する（図２，Ｃ−ｆの第３ガラス層１２ｃ、及び図３、Ｂ−ｆの第２ガラス層１２ｂ参照）。この未焼成ガラス層の形成方法は特に限定されないが、第２ガラス層（図２の場合）及び第１ガラス層（図３の場合）の表面にガラス粉末を含有するガラスペーストを塗布して形成することができる。このガラスペーストは、第２ガラス層（図２の場合）及び第１ガラス層（図３の場合）を形成するときの未焼成ガラス層の場合と同様にして調製することができ、同様にして第２ガラス層（図２の場合）及び第１ガラス層（図３の場合）の表面に塗布することができる。
(3) Formation of the glass layer after the intermediate laminate is warped The formation of the glass layer after the intermediate laminate is warped is the glass powder (the lower glass layer is formed on the surface of the lower glass layer of this glass layer). FIG. 2 when it is the second glass layer, see the third glass powder 121c of C-a, and FIG. 3 when the lower glass layer is the first glass layer, see the
中間積層体が反ったとき以降のガラス層の形成における未焼成ガラス層は、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側（この両端側は特に限定されないが、端部から１０ｍｍ、特に５ｍｍの範囲とすることができる。）を端部支持体により支持した状態で加熱することにより焼成される。このように両端側を支持することにより、この両端側を除く中央部の反りを抑えることができ、又は防止することができる。上記「端部支持体」としては、前記の搬送用ベルトなどの上面に所定間隔で載置された２本の棒状体等が挙げられる（図４の端部支持体２１参照）。この棒状体の材質は、焼成時の加熱に耐えられればよく、特に限定されないが、焼成温度を３００℃以上、好ましくは４００℃以上上回る融点を有する金属及びアルミナ等のセラミックなどからなる耐熱性の高い棒状体が好ましい。
The unfired glass layer in the subsequent formation of the glass layer when the intermediate laminate is warped, both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet (the ends are not particularly limited, but 10 mm from the end, In particular, the thickness may be in a range of 5 mm.) And is fired by heating in a state of being supported by the end support. By supporting both end sides in this way, it is possible to suppress or prevent warping of the central portion excluding the both end sides. Examples of the “end support” include two rod-like bodies and the like mounted on the upper surface of the transport belt or the like at a predetermined interval (see the
端部支持体の断面形状も特に限定されず、三角形、四角形、台形、半円形等の他、異形形状（図４の端部支持体２１参照）であってもよく、容易に移動することのない形状であることが好ましい。また、端部支持体の長さも特に限定されないが、ステンレス鋼シートを、その全幅において支持することができる長さであることが好ましい。更に、端部支持体の高さも特に限定されないが、ステンレス鋼シートの両端側の間の寸法（Ｌ）と、端部支持体の高さ（ｈ）との比（Ｌ／ｈ）が、１０〜６０であることが好ましく、２０〜４０であることがより好ましい。
The cross-sectional shape of the end support is not particularly limited, and may be an irregular shape (see
ステンレス鋼シートと、第１ガラス層等と、下層のガラス層の表面に形成された未焼成ガラス層との積層品は、加熱、焼成の時点で、自重で下方への反りが発生し、冷却過程で、この反りが徐々に回復する。端部支持体の高さは、この自重による下方への反り、及び冷却過程における反りの回復に影響し、ステンレス鋼シートの両端側の間の寸法（Ｌ）と、端部支持体の高さ（ｈ）との比（Ｌ／ｈ）を、１０〜６０とすることにより、冷却終了時の反りをより抑えることができる。 The laminated product of the stainless steel sheet, the first glass layer and the like and the unfired glass layer formed on the surface of the lower glass layer is warped downward by its own weight at the time of heating and firing, and cooled. In the process, this warping gradually recovers. The height of the end support affects the downward warpage due to its own weight and the recovery of warpage in the cooling process. The dimension (L) between both ends of the stainless steel sheet and the height of the end support By setting the ratio (L / h) to (h) to 10 to 60, it is possible to further suppress warping at the end of cooling.
中間積層体が反ったとき以降のガラス層の形成における未焼成ガラス層の焼成の温度、時間及び雰囲気は、第１ガラス層を形成するときの未焼成ガラス層と同様とすることができる。また、この未焼成ガラス層の焼成の温度、時間及び雰囲気は、それぞれ第１ガラス層を形成するときの未焼成ガラス層の焼成の温度、時間及び雰囲気と同じであってもよく、異なっていてもよい。更に、焼成し、その後、冷却することにより中間積層体が反ったとき以降のガラス層が形成されるが、この冷却の方法も第１ガラス層のときと同様とすることができる。
また、このようにして形成される中間積層体が反ったとき以降のガラス層の厚さも特に限定されず、５〜３０μｍ、特に１０〜２５μｍとすることができる。
The firing temperature, time, and atmosphere of the green glass layer in the subsequent glass layer formation when the intermediate laminate is warped can be the same as those of the green glass layer when the first glass layer is formed. Further, the firing temperature, time and atmosphere of the green glass layer may be the same as or different from the firing temperature, time and atmosphere of the green glass layer when forming the first glass layer, respectively. Also good. Further, the subsequent glass layer is formed by baking and then cooling to form the subsequent glass layer. This cooling method can be the same as that for the first glass layer.
Further, the thickness of the subsequent glass layer when the intermediate laminate formed in this way is warped is not particularly limited, and can be 5 to 30 μm, particularly 10 to 25 μm.
中間積層体が反ったとき以降のガラス層は、上記のように第２ガラス層及び第３ガラス層として形成することができ、必要に応じて更に少なくとも１層のガラス層を形成することができる。例えば、第２ガラス層の表面にガラス粉末（下層のガラス層が第２ガラス層であるときの、図２、Ｃ−ａの第３ガラス粉末１２１ｃ参照）を含有する未焼成ガラス層を形成し、その後、第２ガラス層のときと同様にして第３ガラス層を形成することができる（図２、Ｃ−ｆの第３ガラス層１２ｃ参照）。また、第３ガラス層の表面に、必要に応じて、同様にして更に第４ガラス層（図２、Ｄ−ｆの第４ガラス層１２ｄ参照）を形成することもできる。これらのガラス層の厚さも特に限定されず、１層の厚さを５〜３０μｍ、特に１０〜２５μｍとすることができる。
このように、多数のガラス層を形成することによって、冷却終了時の積層体の反りをより十分に抑えることができる場合がある。
Subsequent glass layers when the intermediate laminate is warped can be formed as the second glass layer and the third glass layer as described above, and at least one glass layer can be further formed as necessary. . For example, an unfired glass layer containing glass powder (see the third glass powder 121c in FIG. 2, Ca when the lower glass layer is the second glass layer) is formed on the surface of the second glass layer. Thereafter, the third glass layer can be formed in the same manner as the second glass layer (see the
Thus, by forming a large number of glass layers, the warpage of the laminate at the end of cooling may be more sufficiently suppressed.
（４）ガラス粉末
各々のガラス層を形成するための未焼成ガラス層に含有されるガラス粉末は、それぞれ同一であってもよいし、同種であってもよいし、異なっていてもよい。この同種とは、各々のガラス粉末を構成するガラスに含有される元素のうちの含有量（それぞれの元素の最も安定な酸化物換算の含有量であるとする。）の多い順に３種類の元素が同じであり、且つこの３種類の元素の酸化物換算の含有量の合計が、全元素の各々の酸化物換算の含有量の合計を１００質量％とした場合に、６０質量％以上、特に７０質量％、更に８０質量％であることを意味する。これらのガラス粉末は、任意に選択し、組み合わせて用いることができる。
(4) Glass powder The glass powder contained in the green glass layer for forming each glass layer may be the same, the same kind, or different. The same kind means three kinds of elements in the descending order of the content of elements contained in the glass constituting each glass powder (the most stable oxide equivalent content of each element). Are the same, and the total oxide content of these three elements is 60% by mass or more, especially when the total oxide content of all the elements is 100% by mass. It means that it is 70 mass%, and also 80 mass%. These glass powders can be arbitrarily selected and used in combination.
（５）回路パターンの形成及び保護ガラス層の形成
上記のようにして製造されたステンレス鋼シートとガラス層とを有する積層体は、通常、このガラス層を絶縁層とし、この絶縁層の表面に導電体からなる回路パターンが形成され、スチールヒータ及びＬＥＤ発光体等の発光体などとして用いられる積層体とすることができる。即ち、本発明の積層体の製造方法では、第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に回路パターンを形成することができる（図７の回路パターン３参照）。
(5) Formation of circuit pattern and formation of protective glass layer A laminate having a stainless steel sheet and a glass layer produced as described above usually has this glass layer as an insulating layer, and is formed on the surface of this insulating layer. A circuit pattern made of a conductor is formed, and a laminated body used as a light emitter such as a steel heater and an LED light emitter can be obtained. That is, in the method for producing a laminate of the present invention, a circuit pattern can be formed on the surface of at least one glass layer among the glass layers above the first glass layer (see circuit pattern 3 in FIG. 7). .
ガラス層の表面に回路パターンを形成する方法は、特に限定されないが、回路パターンは、ガラス層の表面に、銀、白金、銅等の金属粉末を含有する導電ペーストを塗布して導電塗膜を形成し、その後、焼成し、次いで、冷却することにより形成することができる。導電ペーストは、上記の金属粉末と、溶媒及び有機バインダ等とを混合して調製することができる。また、導電ペーストの塗布、及び導電塗膜の焼成は、各々のガラス層を形成するときの、それぞれのガラスペーストの塗布、及び未焼成体の焼成、と同様にして実施することができる。但し、金属粉末が銅等の酸化され易い金属の粉末であるときは、窒素ガス雰囲気、希ガス雰囲気等の不活性雰囲気下に焼成することが好ましい。
更に、このようにして形成される回路パターンの厚さも特に限定されず、５〜２５μｍ、特に１０〜２０μｍとすることができる。
The method for forming the circuit pattern on the surface of the glass layer is not particularly limited, but the circuit pattern is formed by applying a conductive paste containing a metal powder such as silver, platinum, or copper to the surface of the glass layer. It can be formed by forming and then firing and then cooling. The conductive paste can be prepared by mixing the above metal powder, a solvent, an organic binder, and the like. Moreover, application | coating of a conductive paste and baking of a conductive coating film can be implemented similarly to application | coating of each glass paste and baking of a non-baking body when forming each glass layer. However, when the metal powder is an easily oxidized metal powder such as copper, it is preferably fired in an inert atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or a rare gas atmosphere.
Further, the thickness of the circuit pattern thus formed is not particularly limited, and can be 5 to 25 μm, particularly 10 to 20 μm.
また、回路パターンが積層体の最表層となる場合、この回路パターンが酸化劣化することがあり、他の物品等との接触により損傷を受けたりすることもある。そのため、ガラス層の最表面には回路パターンを形成しないことが好ましく、本発明の積層体の製造方法では、回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び回路パターンの表面を保護するための保護ガラス層（本発明の方法により製造される積層体が有する２層以上のガラス層の一部である。）を形成することが好ましい（図７の保護ガラス層５参照）。 Further, when the circuit pattern is the outermost layer of the laminate, the circuit pattern may be oxidized and deteriorated, and may be damaged by contact with other articles. Therefore, it is preferable not to form a circuit pattern on the outermost surface of the glass layer. In the laminate manufacturing method of the present invention, the exposed portion of the outermost glass layer and the circuit pattern in the glass layer on which the circuit pattern is formed. It is preferable to form a protective glass layer (a part of two or more glass layers of the laminate produced by the method of the present invention) for protecting the surface of the protective glass layer (protective glass layer 5 in FIG. 7). reference).
保護ガラス層を形成する方法は、特に限定されないが、保護ガラス層は、回路パターンが形成されたガラス層の露出部及び回路パターンの表面に、ガラス粉末を含有するガラスペーストを塗布し、その後、焼成し、次いで、冷却することにより形成することができる。このガラス粉末としては、他のガラス層の形成のときと同様のガラス粉末を用いることができ、ガラスペーストの塗布、及び未焼成体の焼成も他のガラス層のときと同様にして実施することができる。更に、保護ガラス層の形成に用いるガラス粉末は、他のガラス層の形成に用いるガラス粉末と、同一であってもよいし、同種であってもよいし、異なっていてもよい。この同種の意味は前記のとおりである。
また、このようにして形成される保護ガラス層の厚さも特に限定されず、５〜３５μｍ、特に５〜３０μｍとすることができる。更に、この保護ガラス層は１層でもよく、２層以上でもよいが、１０μｍ以上、特に１５μｍ以上の厚さであれば、通常、１層のみで十分である。
Although the method for forming the protective glass layer is not particularly limited, the protective glass layer is formed by applying a glass paste containing glass powder to the exposed portion of the glass layer on which the circuit pattern is formed and the surface of the circuit pattern, It can be formed by firing and then cooling. As this glass powder, the same glass powder as in the formation of other glass layers can be used, and the application of the glass paste and the firing of the unfired body should be performed in the same manner as in the other glass layers. Can do. Furthermore, the glass powder used for forming the protective glass layer may be the same as, or the same as or different from the glass powder used for forming the other glass layer. This kind of meaning is as described above.
Further, the thickness of the protective glass layer thus formed is not particularly limited, and can be 5 to 35 μm, particularly 5 to 30 μm. Further, the protective glass layer may be one layer or two or more layers. However, if the thickness is 10 μm or more, particularly 15 μm or more, usually only one layer is sufficient.
［２］スチールヒータ及びＬＥＤ発光体
（１）スチールヒータ
本発明のスチールヒータ１００は、２層以上のガラス層を有する積層体の製造方法により製造された積層体を備え、少なくとも１層のガラス層の表面に形成され、且つ発熱作用を有する回路パターン３１１と、回路パターン３１１に電力を供給するための電極端子３１３と、電極端子３１３から発熱作用を有する回路パターン３１１に電力を供給するための電力供給回路３１２と、回路パターン等が形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び回路パターン３１１の表面に形成された保護ガラス層５（全ガラス層のうちの最表層のガラス層となる。）と、を備える（回路パターン等の平面形状については図８参照）。
[2] Steel heater and LED luminous body (1) Steel heater The
このスチールヒータは、反りが抑えられ、又は防止され、且つ耐熱性が高く、フラットパネルディスプレイ等の、特に大型のディスプレイ等であっても、その全面を均一に加熱、乾燥させることができる。 This steel heater is suppressed or prevented from warping and has high heat resistance, and even a particularly large display such as a flat panel display can be heated and dried uniformly.
（２）ＬＥＤ発光体
本発明のＬＥＤ発光体２００は、２層以上のガラス層を有する積層体の製造方法により製造された積層体を備え、少なくとも１層のガラス層の表面に形成された回路パターン３２と、積層体に配設され、且つ回路パターンに接続されている発光ダイオードが搭載されているパッド部４と、回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び回路パターン３２の表面に形成された保護ガラス層５（全ガラス層のうちの最表層のガラス層となる。）と、を備える（回路パターン等の平面形状については図９参照）。
尚、発光ダイオードそのものは保護ガラス層５により覆われていてもよく、覆われていなくてもよい。
(2) LED luminous body The LED
The light emitting diode itself may or may not be covered by the protective glass layer 5.
このＬＥＤ発光体は、反りが抑えられ、又は防止され、且つ耐熱性が高く、長尺の発光体とすることができるため、液晶、特に大型の液晶であっても、そのバックライト等として用いたときに、液晶画面の全面を均一に発光させることができる。 Since this LED light emitter is suppressed or prevented from warping and has high heat resistance and can be a long light emitter, it can be used as a backlight for liquid crystals, particularly large liquid crystals. The entire surface of the liquid crystal screen can emit light uniformly.
また、回路パターンは、第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に形成されておればよく、この回路パターンは１層のみでもよく、２層以上でもよい。即ち、その表面に回路パターンが形成されたガラス層は１層のみでもよく、２層以上でもよい。回路パターンが形成されたガラス層が２層以上である多層基板（図１０参照）では、図１０のように、各々の回路パターン３２がビア導体３２１により接続される形態であることが多く、スチールヒータ及びＬＥＤ発光体等の発光体などの各種の用途において有用であり、特に、ＬＥＤ発光体等の発光体などでは、多層基板とすることにより、それぞれのＬＥＤをより容易に制御することができ、且つより複雑な制御をすることもできる。
Moreover, the circuit pattern should just be formed in the surface of the glass layer of at least 1 layer of the upper glass layers from a 1st glass layer, and this circuit pattern may be only one layer and may be two or more layers. That is, the glass layer having a circuit pattern formed on the surface thereof may be only one layer or two or more layers. In a multilayer substrate (see FIG. 10) having two or more glass layers on which circuit patterns are formed, each
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［１］８５０℃で焼成して製造した積層体
実施例１
（１）ステンレス鋼シートの熱処理
長さ３９０ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのステンレス鋼シート（ＳＵＳ４３０シート）を、トンネル炉により８５０℃で１０分間加熱し、その後、炉から取り出し、室温（２５℃）まで放冷して熱処理した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
[1] Laminate produced by firing at 850 ° C. Example 1
(1) Heat treatment of stainless steel sheet A stainless steel sheet (SUS430 sheet) having a length of 390 mm, a width of 35 mm, and a thickness of 0.4 mm was heated in a tunnel furnace at 850 ° C. for 10 minutes, and then removed from the furnace at room temperature (25 (0 ° C.) and then heat-treated.
（２）第１ガラス層の形成
熱処理したステンレス鋼シート１１の一面に、図２のように、第１ガラス層１２ａを形成するためのガラスペースト（第１ガラス粉末１２１ａを含有する。Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ及びアルカリ土類金属元素を含有し、軟化点７４０℃、熱膨張率９．１×１０−６／℃の半結晶性ガラスの粉末）を、枠サイズ８００ｍｍ×８００ｍｍ、メッシュ＃２００、乳剤厚さ１０μｍの印刷マスクを用いてスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図２のＡ−ａの図参照）。その後、ガラスペーストが印刷されたステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト２（平坦な支持体）上に載置し、次いで、焼成し、冷却して厚さ２５μｍの第１ガラス層１２ａを形成した（図２のＡ−ｆの図参照）。
(2) Formation of the first glass layer As shown in FIG. 2, a glass paste (containing the
焼成は、２５℃から８５０℃まで平均７９℃／分の速度で昇温させ（図２のＡ−ａ、Ａ−ｂ及びＡ−ｃの途中までに対応する。）、その後、８５０℃に１０分間保持し（図２のＡ−ｃの残部及びＡ−ｄに対応する。）、次いで、８５０℃から２５℃まで平均６０℃／分の速度で降温させる（図２のＡ−ｅ及びＡ−ｆに対応する。）温度プロファイルで実施した。以下の第２ガラス層、第３ガラス層、回路パターン及び保護ガラス層のときも同様のプロファイルで焼成した。 Firing is performed at an average rate of 79 ° C./min from 25 ° C. to 850 ° C. (corresponding to the middle of Aa, Ab, and Ac in FIG. 2), and then 10% at 850 ° C. Held for a minute (corresponding to the remainder of A-c and Ad in FIG. 2), and then lowered from 850 ° C. to 25 ° C. at an average rate of 60 ° C./min (Ae and A- in FIG. 2). corresponding to f.) Performed with temperature profile. The following second glass layer, third glass layer, circuit pattern and protective glass layer were also fired with the same profile.
（３）第２ガラス層の形成
第１ガラス層１２ａの表面に、上記と同様にして、ガラスペースト（第２ガラス粉末１２１ｂを含有するが、このガラス粉末は第１ガラス粉末１２１ａと同一である。）をスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図２のＢ−ａの図参照）。次いで、上記（２）と同様にして焼成し、冷却して厚さ２５μｍの第２ガラス層１２ｂを形成した（図２のＢ−ｆの図参照）。
(3) Formation of the second glass layer On the surface of the
（４）第３ガラス層の形成
第２ガラス層１２ｂの表面にガラスペースト（第３ガラス粉末１２１ｃを含有するが、このガラス粉末は第１ガラス粉末１２１ａと同一である。）を同様にしてスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図２のＣ−ａの図参照）。その後、ステンレス鋼シート１１の長さ方向の両端側を、トンネル炉のメッシュベルト２上に置かれた高さ１１ｍｍのアルミナ製の端部支持体２１により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ２０μｍの第３ガラス層１２ｃを形成した（図２のＣ−ｆの図参照）。
(4) glass paste on the surface of the formation of the third glass layer a
上記のようにして、各々の厚さが２５μｍの、第１ガラス層、第２ガラス層、及び厚さが２０μｍの第３ガラス層を形成し、ステンレス鋼シートの一面に合計厚さが７０μｍのガラス層が形成された積層体を製造した。 As described above, a first glass layer, a second glass layer, and a third glass layer having a thickness of 20 μm each having a thickness of 25 μm are formed, and a total thickness of 70 μm is formed on one surface of the stainless steel sheet. The laminated body in which the glass layer was formed was manufactured.
（５）回路パターンの形成
第３ガラス層１２の表面に導電ペースト（Ａｇ粉末を含有する。デュポン社製、商品名「６１６０」）を、所定のパターンを有するマスクを用いて印刷し、その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ１５μｍの回路パターンを形成した。
(5) Formation of circuit pattern A conductive paste (containing Ag powder, trade name “6160”, manufactured by DuPont, Inc.) is printed on the surface of the
（６）保護ガラス層の形成
第３ガラス層の露出部及び回路パターンの表面にガラスペースト（保護層用ガラス粉末を含有する。このガラス粉末は第１ガラス粉末と同一である。）を、所定のパターンを有するマスクを用いて印刷し、その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ２５μｍの保護ガラス層を形成し、積層体を製造した。
(6) Formation of protective glass layer Predetermined glass paste (containing glass powder for protective layer. This glass powder is the same as the first glass powder) on the exposed portion of the third glass layer and the surface of the circuit pattern. After printing using a mask having a pattern of the following, the both ends in the length direction of the stainless steel sheet are baked in the same manner as described above in a state of being supported by the end support, and have a thickness of 25 μm. A glass layer was formed to produce a laminate.
（７）反り及び耐電圧特性の評価
上記（１）〜（６）のようにして形成した、第１ガラス層、第２ガラス層、第３ガラス層、回路パターン（導体層）及び保護ガラス層の各々の厚さを表面粗さ計を用いて測定し、それぞれの工程における反りを定盤上でノギスを用いて測定して評価した。結果を表１に記載する。また、積層体に５００Ｖの交流電圧を３秒間印加したときの耐電圧を測定した。その結果、ステンレス鋼シートの熱処理の有無にかかわらず、いずれの場合もリーク電流は１ｍＡ以下であり、耐電圧特性は良好であった。
尚、表１において、反りの評価基準は、○；反りが２．５ｍｍ以下、×；反りが３．５ｍｍ以上、である。
(7) Evaluation of warpage and withstand voltage characteristics The first glass layer, the second glass layer, the third glass layer, the circuit pattern (conductor layer), and the protective glass layer formed as described in (1) to (6) above. The thickness of each was measured using a surface roughness meter, and the warpage in each step was measured using a caliper on a surface plate and evaluated. The results are listed in Table 1. Moreover, the withstand voltage when an AC voltage of 500 V was applied to the laminate for 3 seconds was measured. As a result, the leakage current was 1 mA or less and the withstand voltage characteristics were good regardless of whether the stainless steel sheet was heat-treated.
In Table 1, the evaluation criteria for warpage are: O: warpage is 2.5 mm or less, x: warpage is 3.5 mm or more.
実施例２
実施例１の上記（２）〜（４）と同様にして第１〜３ガラス層を形成した。その後、第３ガラス層１２ｃの表面にガラスペースト（第４ガラス粉末１２１ｄを含有する。このガラス粉末は第１ガラス粉末１２１ａと同一である。）をスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図２のＤ−ａの図参照）。その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体２１により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ２０μｍの第４ガラス層１２ｄを形成した（図２のＤ−ｆの図参照）。このようにして、ステンレス鋼シート１１の表面にガラス層１２が形成された積層体１（図１参照）を形成した。次いで、実施例１の上記（５）と同様にして回路パターン３を形成し、その後、実施例１の上記（６）と同様にして保護ガラス層５を形成し、積層体を製造した（図７参照）。また、実施例１の上記（７）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表１に記載する。
尚、図１及び図７では、ガラス層１２が上記のような工程により形成されていることを理解し易くするため、４層であるかのように破線を付記したが、実際は境界のない一体のガラス層１２として形成される。
Example 2
First to third glass layers were formed in the same manner as in the above (2) to (4) of Example 1. Thereafter, a glass paste (containing the
In FIG. 1 and FIG. 7, in order to make it easy to understand that the
実施例３
実施例１の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をしなかった他は、実施例２と同様にして積層体を製造し、実施例１の上記（７）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表１に記載する。
Example 3
A laminated body was produced in the same manner as in Example 2 except that the stainless steel sheet in (1) of Example 1 was not heat-treated, and warpage and voltage resistance were the same as in (7) of Example 1. And evaluated. The evaluation results of warpage are shown in Table 1.
比較例１（全焼成工程で平坦な支持体を使用）
全工程を、ステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト２（支持体）上に載置し、次いで、焼成して積層体を製造した（図５参照、この図５では第２ガラス層１２ｂまでの形成を図示し、それ以降の図示は省略した。）他は、実施例２と同様にして積層体を製造した。また、実施例１の上記（７）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表１に記載する。
Comparative Example 1 (using a flat support in the entire firing process)
In the entire process, the other surface of the stainless steel sheet was placed on the mesh belt 2 (support) of the tunnel furnace, and then fired to produce a laminate (see FIG. 5, second glass in FIG. 5). The formation up to the
比較例２及び比較例３（第１ガラス層の形成から端部支持体を使用）
実施例１の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例２）、又は熱処理をせず（比較例３）、上記（２）の第１ガラス層の形成から端部支持体を用いて積層体の製造を開始した。その結果、ステンレス鋼シートの他面がトンネル炉のメッシュベルト（支持体）に接触する状態になり、スクリーン印刷が不能となったため、以後の工程は中止した。
Comparative Example 2 and Comparative Example 3 (using the end support from the formation of the first glass layer)
The end support is formed from the formation of the first glass layer in (2) above by subjecting the stainless steel sheet of Example 1 (1) to heat treatment (Comparative Example 2) or without heat treatment (Comparative Example 3). The production of the laminate was started. As a result, the other surface of the stainless steel sheet was in contact with the mesh belt (support) of the tunnel furnace, making screen printing impossible, so the subsequent steps were stopped.
比較例４及び比較例５（第２ガラス層の形成から端部支持体を使用）
実施例１の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例４）、又は熱処理をせず（比較例５）、上記（３）の第２ガラス層の形成から端部支持体を用いて積層体を製造した。その結果、第２ガラス層を形成するための焼成時、ステンレス鋼シートの他面がトンネル炉のメッシュベルト（支持体）に接触する状態になり、スクリーン印刷が不能となったため、以後の工程は中止した。
Comparative Example 4 and Comparative Example 5 (using the end support from the formation of the second glass layer)
The stainless steel sheet of Example 1 (1) was heat-treated (Comparative Example 4) or without heat treatment (Comparative Example 5), and the end support was formed from the formation of the second glass layer of (3). The laminated body was manufactured using it. As a result, when firing to form the second glass layer, the other surface of the stainless steel sheet is in contact with the mesh belt (support) of the tunnel furnace, and screen printing becomes impossible. Canceled.
比較例６及び比較例７（回路パターンの形成から端部支持体を使用）
実施例１の上記（２）〜（４）の工程は、ステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト（支持体）上に載置して焼成し、上記（５）〜（６）の工程は端部支持体を用いた他は、実施例１と同様にして積層体を製造した。また、実施例１の上記（７）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表１に記載する。
Comparative Example 6 and Comparative Example 7 (use of end support from formation of circuit pattern)
In the steps (2) to (4) of Example 1, the other surface of the stainless steel sheet is placed on a mesh belt (support) of a tunnel furnace and fired, and the above (5) to (6). A laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that the end support was used. Further, warpage and withstand voltage were evaluated in the same manner as in (7) of Example 1. The evaluation results of warpage are shown in Table 1.
比較例８及び比較例９（第２ガラス層を形成するための焼成をせず、且つ第３ガラス層の形成から端部支持体を使用）
実施例（１）の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例８）、又は熱処理をせず（比較例９）、上記（３）の第２ガラス層の形成を１２０℃で１５分間の乾燥のみとし（焼成せず）、且つ第３ガラス層の形成から端部支持体を用いて積層体を製造した。その結果、第３ガラス層を形成するための焼成時、ステンレス鋼シートの他面がトンネル炉のメッシュベルト（支持体）に接触する状態になり、スクリーン印刷が不能となったため、以後の工程は中止した。
Comparative Example 8 and Comparative Example 9 (no firing for forming the second glass layer and using the end support from the formation of the third glass layer)
Heat treatment of the stainless steel sheet of the above (1) of Example (1) (Comparative Example 8) or without heat treatment (Comparative Example 9), formation of the second glass layer of (3) above at 120 ° C. A laminate was produced only by drying for 15 minutes (no firing) and using the end support from the formation of the third glass layer. As a result, at the time of firing to form the third glass layer, the other surface of the stainless steel sheet is in contact with the mesh belt (support) of the tunnel furnace, and screen printing becomes impossible. Canceled.
比較例１０及び比較例１１（第２ガラス層を形成するための焼成をせず、且つ回路パターンの形成から端部支持体を使用）
実施例１の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例１０）、又は熱処理をせず（比較例１１）、上記（３）の第２ガラス層の形成を１２０℃で１５分間の乾燥のみとし（焼成せず）、且つ回路パターンの形成から端部支持体を用いて積層体を製造した。その結果、回路パターン形成後の中間積層体の反りが大きく、以後の工程は中止した。
Comparative Example 10 and Comparative Example 11 (no firing for forming the second glass layer and using the end support from the formation of the circuit pattern)
The stainless steel sheet (1) of Example 1 was heat-treated (Comparative Example 10) or not (Comparative Example 11), and the second glass layer (3) was formed at 120 ° C. for 15 minutes. The laminate was manufactured using only the edge support from the formation of the circuit pattern. As a result, the warpage of the intermediate laminate after forming the circuit pattern was large, and the subsequent steps were stopped.
比較例１２及び比較例１３（第２ガラス層を形成するための焼成をせず、且つ保護ガラス層の形成のみ端部支持体を使用）
実施例１の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例１２）、又は熱処理をせず（比較例１３）、上記（３）の第２ガラス層の形成を１２０℃で１５分間の乾燥のみとし（焼成せず）、且つ保護ガラス層の形成のみ端部支持体を用いた他は、実施例１と同様にして積層体を製造した。また、実施例１の上記（７）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表１に記載する。
尚、実施例２〜３並びに比較例１及び４〜１３では、明記してある他は実施例１と同様にして各々のガラス層等を形成しているが、それぞれの層厚が表１のように僅かに相違することもある。
Comparative Example 12 and Comparative Example 13 (no firing for forming the second glass layer, and only the end support is used for forming the protective glass layer)
The stainless steel sheet (1) of Example 1 was heat-treated (Comparative Example 12) or not (Comparative Example 13), and the second glass layer (3) was formed at 120 ° C. for 15 minutes. A laminated body was produced in the same manner as in Example 1 except that only the drying was performed (no firing) and the end support was used only to form the protective glass layer. Further, warpage and withstand voltage were evaluated in the same manner as in (7) of Example 1. The evaluation results of warpage are shown in Table 1.
In Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 and 4 to 13, the glass layers and the like are formed in the same manner as in Example 1 except that they are specified. There may be slight differences.
表１の結果によれば、実施例１〜３では、特に保護ガラス層の形成により反りの発生がみられるが、いずれも反りは１．９ｍｍ以下であり、優れていることが分かる。 According to the results in Table 1, in Examples 1 to 3, warpage is generated particularly by the formation of the protective glass layer, but in all cases, the warpage is 1.9 mm or less, which is excellent.
一方、全工程をステンレス鋼シートを支持体上に載置して実施した比較例１では、第２ガラス層の形成で発生した反りが、ほとんどそのまま積層体の反りとして残存し、劣っていることが分かる。また、第１ガラス層を端部支持体を用いて形成した比較例２，３では、反りが−１１．０ｍｍ、即ち、ステンレス鋼シートの他面がトンネル炉のメッシュベルトに接触してしまい、スクリーン印刷不能のため以後の工程を中止した。更に、第２ガラス層を端部支持体を用いて形成した比較例４、５では、第２ガラス層形成時の反りが−１１．０ｍｍとなり、スクリーン印刷不能となったため以後の工程を中止した。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which the entire process was carried out with the stainless steel sheet placed on the support, the warp generated in the formation of the second glass layer remained almost as it was as the warp of the laminate, and was inferior. I understand. Further, in Comparative Examples 2 and 3 in which the first glass layer was formed using the end support, the warpage was −11.0 mm, that is, the other surface of the stainless steel sheet was in contact with the mesh belt of the tunnel furnace, Subsequent processes were canceled because screen printing was impossible. Furthermore, in Comparative Examples 4 and 5 in which the second glass layer was formed using the end support, the warpage during the formation of the second glass layer was -11.0 mm, and screen printing became impossible, so the subsequent steps were stopped. .
また、回路パターンを端部支持体を用いて形成した比較例６、７では、積層体の反りが５．２ｍｍ以上となり、劣っていた。更に、第３ガラス層を端部支持体を用いて形成したものの、第２ガラス層を形成するための焼成をしなかった比較例８、９では、第３ガラス層形成時の反りが−１１．０ｍｍとなり、スクリーン印刷不能となったため以後の工程を中止した。また、第２ガラス層を形成するための焼成をせず、且つ回路パターンを端部支持体を用いて形成した比較例１０、１１では、第３ガラス層形成時の大きな反りが十分に回復せず、反りが大きかったため保護ガラス層の形成は中止した。更に、第２ガラス層を形成するための焼成をせず、且つ保護ガラス層を端部支持体を用いて形成した比較例１２、１３でも、第３ガラス層形成時の大きな反りが十分に回復せず、劣っていた。 Moreover, in Comparative Examples 6 and 7 in which the circuit pattern was formed using the end support, the warpage of the laminate was 5.2 mm or more, which was inferior. Furthermore, although the 3rd glass layer was formed using the edge part support body, in the comparative examples 8 and 9 which were not baked for forming a 2nd glass layer, the curvature at the time of 3rd glass layer formation was -11. Since it became 0.0 mm and screen printing became impossible, the subsequent steps were stopped. Further, in Comparative Examples 10 and 11 in which the firing for forming the second glass layer was not performed and the circuit pattern was formed using the end support, the large warp during the formation of the third glass layer was sufficiently recovered. However, since the warpage was large, the formation of the protective glass layer was stopped. Further, even in Comparative Examples 12 and 13 in which the protective glass layer was formed using the end support without firing for forming the second glass layer, the large warp during the formation of the third glass layer was sufficiently recovered. Not inferior.
［２］５５０℃で焼成して製造した積層体
実施例４
（１）ステンレス鋼シートの熱処理
前記の実施例１と同様にして熱処理した。
[2] Laminate produced by firing at 550 ° C. Example 4
(1) Heat treatment of stainless steel sheet Heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 above.
（２）第１ガラス層の形成
熱処理したステンレス鋼シート１１の一面に、図３のように、第１ガラス層１２ａを形成するためのガラスペースト（第１ガラス粉末１２１ａを含有する。Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ及びアルカリ土類金属元素を含有し、軟化点４１４℃、熱膨張率９．１×１０−６／℃の半結晶性ガラスの粉末）を、枠サイズ８００ｍｍ×８００ｍｍ、メッシュ＃２００、乳剤厚さ１０μｍの印刷マスクを用いてスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図３のＡ−ａの図参照）。その後、ガラスペーストが印刷されたステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト２（平坦な支持体）上に載置し、次いで、焼成し、冷却して厚さ１５μｍの第１ガラス層１２ａを形成した（図３のＡ−ｆの図参照）。
(2) Formation of first glass layer As shown in FIG. 3, a glass paste for forming the
焼成は、２５℃から５５０℃まで平均３７℃／分の速度で昇温させ（図３のＡ−ａ、Ａ−ｂ及びＡ−ｃの途中までに対応する。）、その後、５５０℃に１０分間保持し（図３のＡ−ｃの残部及びＡ−ｄに対応する。）、次いで、５５０℃から２５℃まで平均２８℃／分の速度で降温させる（図３のＡ−ｅ及びＡ−ｆに対応する。）温度プロファイルで実施した。以下の第２ガラス層、第３ガラス層、第４ガラス層、回路パターン及び保護ガラス層のときも同様のプロファイルで焼成した。 Firing is performed at an average rate of 37 ° C./min from 25 ° C. to 550 ° C. (corresponding to the middle of Aa, Ab, and Ac in FIG. 3), and then 10% at 550 ° C. Hold for a minute (corresponding to the rest of Ac and Ad in FIG. 3), and then decrease in temperature from 550 ° C. to 25 ° C. at an average rate of 28 ° C./min (Ae and A- in FIG. 3). corresponding to f.) Performed with temperature profile. The following second glass layer, third glass layer, fourth glass layer, circuit pattern and protective glass layer were fired with the same profile.
（３）第２ガラス層の形成
第１ガラス層１２ａの表面に、上記と同様にして、ガラスペースト（第２ガラス粉末１２１ｂを含有するが、この実施例４では、第２ガラス粉末は第１ガラス粉末１２１ａと同一である。）をスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図３のＢ−ａの図参照）。次いで、ステンレス鋼シート１１の長さ方向の両端側を、トンネル炉のメッシュベルト２上に置かれた実施例１のときと同じ端部支持体２１により支持した状態で、上記と同様にして焼成し、冷却して厚さ１５μｍの第２ガラス層１２ｂを形成した（図３のＢ−ｆの図参照）。
(3) Formation of second glass layer On the surface of the
（４）第３ガラス層の形成
第２ガラス層１２ｂの表面にガラスペースト（第３ガラス粉末１２１ｃを含有する。Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ及びアルカリ土類金属元素を含有し、軟化点３９７℃、熱膨張率９．２×１０−６／℃の半結晶性ガラスの粉末）を同様にしてスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図３のＣ−ａの図参照）。その後、ステンレス鋼シート１１の長さ方向の両端側を、上記の端部支持体２１により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ１５μｍの第３ガラス層１２cを形成した（図３のＣ−ｆの図参照）。
(4) Formation of third glass layer Glass paste (containing third glass powder 121c on the surface of
（５）第４ガラス層の形成
上記と同様にして、第３ガラス層１２ｃの表面にガラスペースト（第４ガラス粉末１２１ｄを含有する。この実施例４では、第４ガラス粉末１２１ｄは第３ガラス粉末１２１ｃと同一である。）をスクリーン印刷し、塗膜を形成した（図３のＤ−ａの図参照）。その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体２１により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ１５μｍの第４ガラス層１２ｄを形成した（図３のＤ−ｆの図参照）。
(5) Formation of Fourth Glass Layer Similarly to the above, the surface of the
上記のようにして、各々の厚さが１５μｍの、第１ガラス層１２ａ、第２ガラス層１２ｂ、第３ガラス層１２ｃ及び第４ガラス層１２ｄを形成し、ステンレス鋼シート１１の一面に合計厚さが６０μｍのガラス層１２が形成された積層体１を製造した（図１参照）。
尚、図１では、ガラス層１２が上記のような工程により形成されていることを理解し易くするため、４層であるかのように破線を付記したが、実際は境界のない一体のガラス層１２として形成される。
As described above, the
In FIG. 1, in order to make it easy to understand that the
（６）回路パターンの形成
第４ガラス層１２ｄの表面にＡｇ粉末を主成分とする導電ペーストを、所定のパターンを有するマスクを用いて印刷し、その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体により支持した状態で、５５０℃で１０分間加熱し、焼き付けて厚さ１８μｍの回路パターン３２（図９参照）を形成した。
(6) Formation of circuit pattern A conductive paste mainly composed of Ag powder is printed on the surface of the
（７）保護ガラス層の形成
第４ガラス層１２ｄの露出部及び回路パターン３の表面にガラスペースト（保護ガラス層用ではあるが、この実施例４では、第３ガラス粉末と同一のガラス粉末を含有する。）を、所定のパターンを有するマスクを用いて印刷し、その後、ステンレス鋼シートの長さ方向の両端側を、上記の端部支持体により支持した状態で、上記と同様にして焼成して厚さ１０μｍの保護ガラス層５を形成し、積層体を製造した（図７参照）。
(7) Formation of Protective Glass Layer A glass paste (for the protective glass layer is used for the protective glass layer in the exposed portion of the
（８）反り及び耐電圧特性の評価
上記（１）〜（７）のようにして形成した、第１ガラス層、第２ガラス層、第３ガラス層、第４ガラス層、回路パターン及び保護ガラス層の各々の厚さを実施例１のときと同様にして測定し、それぞれの工程における反りを実施例１のときと同様にして評価した。結果を表２に記載する。また、実施例１と同様にして積層体の耐電圧を測定した結果、ステンレス鋼シートの熱処理の有無にかかわらず、いずれの場合もリーク電流は１ｍＡ以下であり、耐電圧特性は良好であった。
尚、表２において、反りの評価基準は、◎；反りが０ｍｍ、△；１．５ｍｍ以下、×；１．５ｍｍを越える、である。
(8) Evaluation of warpage and withstand voltage characteristics The first glass layer, the second glass layer, the third glass layer, the fourth glass layer, the circuit pattern, and the protective glass formed as described in (1) to (7) above. The thickness of each layer was measured in the same manner as in Example 1, and the warpage in each step was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are listed in Table 2. Moreover, as a result of measuring the withstand voltage of the laminate in the same manner as in Example 1, the leakage current was 1 mA or less in any case, regardless of the presence or absence of heat treatment of the stainless steel sheet, and the withstand voltage characteristics were good. .
In Table 2, the evaluation criteria for warpage are: ◎; warpage is 0 mm, Δ: 1.5 mm or less, x: exceeds 1.5 mm.
実施例５
実施例４の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をしなかった他は、上記（２）〜（７）と同様にして、各々のガラス層及び回路パターンを形成し、積層体を製造した。また、上記（８）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表２に記載する。
Example 5
Each glass layer and circuit pattern were formed in the same manner as in the above (2) to (7) except that the stainless steel sheet in Example 4 (1) was not heat-treated, and a laminate was produced. . Further, warpage and withstand voltage were evaluated in the same manner as in (8) above. Table 2 shows the evaluation results of the warpage.
比較例１４（全焼成工程で平坦な支持体を使用）
実施例４の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をせず、上記（２）〜（７）の全工程を、ステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト２（支持体）上に載置し、次いで、焼成して積層体を製造した（図５参照、この図５では第２ガラス層１２ｂまでの形成を図示し、それ以降の図示は省略した。）他は、実施例４と同様にして積層体を製造した。また、上記（８）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表２に記載する。
Comparative Example 14 (using a flat support in all firing steps)
The heat treatment of the stainless steel sheet in Example 4 (1) above was not performed, and all the steps (2) to (7) were performed on the other side of the stainless steel sheet on the mesh belt 2 (support) of the tunnel furnace. And then fired to produce a laminated body (see FIG. 5, the formation up to the
比較例１５及び比較例１６（全焼成工程で端部支持体を使用）
実施例４の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例１５）、又は熱処理をせず（比較例１６）、上記（２）〜（７）の全工程を、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持し、次いで、焼成して積層体を製造した（図６参照、この図６では第２ガラス層１２ｂの形成までを図示し、それ以降の図示は省略した。）他は、実施例４と同様にして積層体を製造した。また、上記（８）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表２に記載する。
Comparative Example 15 and Comparative Example 16 (using end support in all firing steps)
The stainless steel sheet of Example 4 (1) was subjected to heat treatment (Comparative Example 15) or not subjected to heat treatment (Comparative Example 16), and all the steps (2) to (7) were carried out for the stainless steel sheet. Both ends in the long dimension direction of the other surface are supported by an end support, and then fired to produce a laminate (see FIG. 6, which shows the process up to the formation of the
比較例１７及び比較例１８（第１、２ガラス層の焼成は平坦な支持体を使用、それ以降の焼成は端部支持体を使用）
実施例４の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をし（比較例１７）、又は熱処理をせず（比較例１８）、上記（２）及び（３）の工程は、ステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト（支持体）上に載置して焼成し、上記（４）〜（７）の工程は、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持して焼成し、積層体を製造した他は、実施例４と同様にして積層体を製造した。また、上記（８）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表２に記載する。
Comparative Example 17 and Comparative Example 18 (The first and second glass layers are fired using a flat support, and the subsequent firing is performed using an end support)
The above-mentioned (1) stainless steel sheet of Example 4 was subjected to heat treatment (Comparative Example 17) or not subjected to heat treatment (Comparative Example 18), and the steps (2) and (3) were performed in addition to the stainless steel sheet. The surface is placed on a mesh belt (support) of a tunnel furnace and fired, and the steps (4) to (7) are performed on both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet. A laminated body was produced in the same manner as in Example 4 except that the laminated body was produced by supporting and firing with a part support. Further, warpage and withstand voltage were evaluated in the same manner as in (8) above. Table 2 shows the evaluation results of the warpage.
比較例１９（第１、２、３ガラス層の焼成は平坦な支持体を使用、それ以降の焼成は端部支持体を使用）
実施例４の上記（１）のステンレス鋼シートの熱処理をせず、上記（２）〜（４）の工程は、ステンレス鋼シートの他面を、トンネル炉のメッシュベルト（支持体）上に載置して焼成し、上記（５）〜（７）の工程は、ステンレス鋼シートの他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持して焼成し、積層体を製造した他は、実施例４と同様にして積層体を製造した。また、上記（８）と同様にして反りと耐電圧とを評価した。反りの評価結果を表２に記載する。
尚、実施例５及び比較例１４〜１９では、明記してある他は実施例４と同様にして各々のガラス層等を形成しているが、それぞれの層厚が表２のように僅かに相違することもある。
Comparative Example 19 (The first, second, and third glass layers are fired using a flat support, and the subsequent firing is performed using an end support)
In the steps (2) to (4) above, the other surface of the stainless steel sheet was placed on the mesh belt (support) of the tunnel furnace without performing the heat treatment of the stainless steel sheet of Example 4 (1). In the steps (5) to (7), the both ends in the long dimension direction of the other surface of the stainless steel sheet are supported by the end supports and fired to produce a laminate. Otherwise, a laminate was produced in the same manner as in Example 4. Further, warpage and withstand voltage were evaluated in the same manner as in (8) above. Table 2 shows the evaluation results of the warpage.
In Example 5 and Comparative Examples 14 to 19, the glass layers and the like were formed in the same manner as in Example 4 except that they were specified. However, the thickness of each layer was slightly as shown in Table 2. It may be different.
表２の結果によれば、実施例４、５では、ガラス層が多くなるとともに、反りが大きく低減し、回路パターンの形成により反りが少し大きくなることもあるが、保護ガラス層が形成された最終製品である積層体では、反りはまったくみられず、極めて優れていることが分かる。 According to the results in Table 2, in Examples 4 and 5, the glass layer increased, the warpage was greatly reduced, and the warp might be slightly increased by forming the circuit pattern, but the protective glass layer was formed. It can be seen that the laminate as the final product is extremely excellent with no warping.
一方、全工程をステンレス鋼シートを支持体上に載置して実施した比較例１４では、第１ガラス層の形成で発生した反りが、ほとんどそのまま積層体の反りとして残存し、劣っていることが分かる。また、全工程をステンレス鋼シートの端部のみを支持して実施した比較例１５、１６では、第１ガラス層の形成で発生した下方への反りが、十分に回復せず、積層体に相当の反りが残存していた。 On the other hand, in Comparative Example 14 in which the entire process was carried out by placing the stainless steel sheet on the support, the warp generated in the formation of the first glass layer remained almost as it was as the warp of the laminate, and was inferior. I understand. Further, in Comparative Examples 15 and 16 in which the entire process was carried out by supporting only the end portion of the stainless steel sheet, the downward warpage generated in the formation of the first glass layer was not sufficiently recovered and corresponds to a laminate. The warp remained.
更に、第２ガラス層の形成までステンレス鋼シートを支持体上に載置して実施した比較例１７、１８では、比較例１４〜１６に比べて反りの回復が大きいものの十分ではなく、積層体に反りが残存していた。また、第３ガラス層の形成までステンレス鋼シートを支持体上に載置して実施した比較例１９でも、比較例１４〜１６に比べて反りの回復がみられるものの、積層体に相当の反りが残存していた。
尚、ステンレス鋼シートの熱処理は、実施例、比較例にかかわりなく、反りの回復に大きく影響はしないが、反りがより回復される傾向はある。
Furthermore, in Comparative Examples 17 and 18 carried out by placing the stainless steel sheet on the support until the formation of the second glass layer, although the recovery of warpage is large compared to Comparative Examples 14 to 16, it is not sufficient, and the laminate Warping remained. Further, even in Comparative Example 19 in which the stainless steel sheet was placed on the support until the third glass layer was formed, the warpage was recovered as compared with Comparative Examples 14 to 16, but the warpage corresponding to the laminate was considerable. Remained.
Incidentally, the heat treatment of the stainless steel sheet does not greatly affect the recovery of the warp regardless of the examples and comparative examples, but the warp tends to be recovered more.
実施例６
実施例４の積層体において、第４ガラス層の表面に形成された回路パターン３２と同様にして、第２ガラス層の表面に更に回路パターン３２を形成した他は、実施例４と同様にして積層体を製造した（図１０参照、但し、図１０に図示されているビア導体３２１は形成せず、ＬＥＤ４は配設されていない。また、第１、２ガラス層の合計厚さが５５μｍ、第３、４ガラス層の合計厚さが４８μｍ、回路パターンの厚さは各々１２μｍ及び保護ガラス層の厚さは２０μｍである。）。このようにして回路パターンを２層有する多層基板３００を製造し、実施例１の上記（７）と同様にして耐電圧を測定したところ、ステンレス鋼シート１１と第２ガラス層の表面に形成された回路パターンとの間の耐電圧は５００Ｖ、第２ガラス層の表面に形成された回路パターンと第４ガラス層の表面に形成された回路パターンとの間の耐電圧は５００Ｖであり、いずれも十分な耐電圧を有していることが分かる。
Example 6
In the laminate of Example 4, the
尚、本発明においては上記の実施例の記載に限られず、目的、用途等に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、ガラスペースト、導電ペーストを用いた塗膜は転写、吹き付け等によって形成することもできる。 The present invention is not limited to the description of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention in accordance with the purpose and application. For example, a coating film using glass paste or conductive paste can be formed by transfer, spraying, or the like.
本発明の積層体の製造方法は、基体としてステンレス鋼シートを使用し、且つガラス層を絶縁層として、このガラス層の表面に回路パターンが形成されてなる各種の回路基板の技術分野において利用することができる。例えば、耐熱性が高く、且つ容易に面積の大きいヒータとすることができるため、フラットパネルディスプレイ等の、特に大型のディスプレイの加熱、乾燥等に有用なスチールヒータの技術分野において有用である。また、耐熱性が高く、高輝度のＬＥＤ発光体の技術分野において有用である。 The laminate manufacturing method of the present invention is used in the technical field of various circuit boards in which a stainless steel sheet is used as a substrate and a glass layer is used as an insulating layer and a circuit pattern is formed on the surface of the glass layer. be able to. For example, a heater having high heat resistance and a large area can be easily obtained. Therefore, it is useful in the technical field of steel heaters useful for heating, drying, etc. of a large display such as a flat panel display. Moreover, it is useful in the technical field of LED luminous bodies with high heat resistance and high brightness.
１；積層体，１１；ステンレス鋼シート、１２；ガラス層、１２ａ；第１ガラス層、１２ｂ；第２ガラス層、１２ｃ；第３ガラス層、１２ｄ；第４ガラス層、１２１ａ；第１ガラス粉末、１２１ｂ；第２ガラス粉末、１２１ｃ；第３ガラス粉末、１２１ｄ；第４ガラス粉末。２；支持体、２１；端部支持体、３１１；発熱作用を有する回路パターン、３１２；電力供給用回路、３１３；電極端子、３２；回路パターン、３２１；ビア導体、４；発光ダイオード、５；保護ガラス層、１００；スチールヒータ、２００；ＬＥＤ発光体、３００；多層基板。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
上記ステンレス鋼シートの一面に未焼成ガラス層を形成し、その後、該ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で該未焼成ガラス層を焼成して第１ガラス層を形成し、次いで、該第１ガラス層より上層のガラス層を、下層のガラス層の表面に形成された未焼成ガラス層を焼成して形成する積層体の製造方法であり、
上記ステンレス鋼シートと下層のガラス層とを有する中間積層体が、該下層のガラス層の側が凸状となるように反ったときには、該ステンレス鋼シートの該他面のうちの長寸法方向の両端側を端部支持体により支持した状態で、該下層のガラス層上に順次上層のガラス層を形成し、
上記中間積層体が、上記ステンレス鋼シートの他面を平坦な支持体に接触させた状態で、上記下層のガラス層の側が凸状となるように反らなかったときには、該状態で該下層のガラス層上に上層のガラス層を形成することを特徴とする積層体の製造方法。 A method for producing a laminate having a long stainless steel sheet and two or more glass layers provided on one side of the stainless steel sheet,
An unsintered glass layer is formed on one surface of the stainless steel sheet, and then the unsintered glass layer is fired in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support to form a first glass layer. And then, a method for producing a laminate in which an upper glass layer than the first glass layer is formed by firing an unfired glass layer formed on the surface of the lower glass layer,
When the intermediate laminate having the stainless steel sheet and the lower glass layer is warped so that the side of the lower glass layer is convex, both ends in the longitudinal direction of the other surface of the stainless steel sheet In a state where the side is supported by the end support, an upper glass layer is sequentially formed on the lower glass layer,
When the intermediate laminate is not warped so that the side of the lower glass layer is convex in a state where the other surface of the stainless steel sheet is in contact with a flat support, The manufacturing method of the laminated body characterized by forming an upper glass layer on a glass layer.
上記第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に形成され、且つ発熱作用を有する上記回路パターンと、該回路パターンに電力を供給するための電極端子と、該回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び該回路パターンの表面に形成された上記保護ガラス層と、を備えることを特徴とするスチールヒータ。 A steel heater comprising a laminate produced by the laminate production method according to claim 10,
The circuit pattern formed on the surface of at least one of the glass layers above the first glass layer and having a heat generating action, an electrode terminal for supplying power to the circuit pattern, A steel heater comprising: an exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed; and the protective glass layer formed on the surface of the circuit pattern.
上記第１ガラス層より上層のガラス層のうちの少なくとも１層のガラス層の表面に形成された上記回路パターンと、上記積層体に配設され、且つ該回路パターンに接続されている発光ダイオードと、該回路パターンが形成されたガラス層のうちの最表層のガラス層の露出部及び該回路パターンの表面に形成された上記保護ガラス層と、を備えることを特徴とするＬＥＤ発光体。 An LED light emitter comprising a laminate manufactured by the method for manufacturing a laminate according to claim 10,
The circuit pattern formed on the surface of at least one of the glass layers above the first glass layer, and a light emitting diode disposed in the laminate and connected to the circuit pattern; An LED light emitter comprising: an exposed portion of the outermost glass layer of the glass layer on which the circuit pattern is formed; and the protective glass layer formed on the surface of the circuit pattern.
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