JPH0210098B2 - - Google Patents
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- JPH0210098B2 JPH0210098B2 JP1081284A JP1081284A JPH0210098B2 JP H0210098 B2 JPH0210098 B2 JP H0210098B2 JP 1081284 A JP1081284 A JP 1081284A JP 1081284 A JP1081284 A JP 1081284A JP H0210098 B2 JPH0210098 B2 JP H0210098B2
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Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、耐熱性に著しく優れるとともに、表
面平滑性およびセラミツク基板とのマツチング性
に優れ、過酷な条件で反復使用されても信頼性の
高いセラミツク基板用グレース組成物に関するも
のである。 グレーズド基板はフアクシミリのサーマルヘツ
ドやプリンタ―ヘツドに汎用されているが、近
年、印字速度が益々高速化されるにつれ、温度の
急激な上昇、降下という極めて厳しい条件にさら
されるようになつてきた。また装置の小型化、コ
ストダウン化を目的とし、グレーズド基板上に
ICドライブ回路を形成したり、あるいは厚膜工
程を導入すると、グレーズに対して従来よりもさ
らに高度な耐熱性が要求されており、少なくとも
温度800℃、保持時間30分程度の熱処理になんら
変化しないグレーズ層が要望されている。ところ
が従来のグレーズ組成物にあつては、グレーズ表
面の平滑性、あるいは生産性を重視するため、ア
ルカリないしはアルカリと鉛が添加されており、
通常600℃程度しか耐えることができなかつた。 また、近年アルカリ、鉛を含有しない“高温タ
イプ”と称されるグレーズにおいても700℃付近
の温度までしか耐えることができなかつた。更に
グレーズの耐熱性を向上せしめんとすれば表面平
滑性がそこなわれたり、熱膨張係数が低下してセ
ラミツク基板との膨張差が増大してしまうという
難点があつた。 グレーズとセラミツク基板との熱膨張係数差が
大きいと、グレーズ焼き付け時に、すでにグレー
ズ層内に大きな応力が発生しており、フアクシミ
リのサーマルヘツド等に使用されると温度の急激
な上昇等の過酷な条件により、さらに熱応力が加
わり、グレーズ層にマイクロクラツク等が生じ、
極めて信頼性に乏しい。また著しく膨張差が大き
いと焼き付け冷却時にすでにクラツクが生じる事
は公知である。 本発明は上記の難点を克服するためになされた
もので、その要旨とする処は重量基準でSiO246
〜56%、Al2O35〜13%、La2O33〜17%、CaO2〜
14%及びBaO3〜13%からなることを特徴とする
セラミツク基板用グレーズ組成物に存する。 また、上記特定発明と関連する同様に本発明の
要旨とする処はSiO246〜56%、Al2O35〜13%、
La2O33〜17%、CaO2〜14%及びBaO3〜13%を
必須成分とし、該必須成分とSrO25%以下、
MgO1%以下、B2O35%以下及びY2O310%以下の
うちから選ばれる一種以上の選択成分とからなる
ことを特徴とするセラミツク基板用グレーズ組成
物に存する。 本発明セラミツク基板用グレーズ組成物を構成
する各成分の含有量を上記のように限定した理由
を以下に示す。 SiO2はガラス構造を形成するものであるが、
46%未満では失透傾向があり、良好なグレーズと
なり難く、56%を超えると熱膨張係数が小さくな
る傾向が著しく、本発明の目的に適さない。
Al2O3はアルカリ、Pbを含まない本発明組成にお
いては、少量でも失透傾向を低下させ、また熱特
性も向上させる性質を持つが、5%未満では失透
傾向が強くグレーズとなり難く、13%を超えると
グレーズ表面が平滑になりにくい。La2O3はグレ
ーズの熱膨張係数を上げるものであるが、3%未
満ではその効果が現われず、17%を超えると失透
傾向が現われる。従来グレーズの熱膨張係数を上
げるためにはアルカリ酸化物、PbOまたはBaO
が添加されるが、これらはいずれも添加する前と
比べてグレーズの耐熱性を低下させるのに対し、
La2O3は逆に若干乍らも耐熱性と表面平滑性を向
上させる効果を有している。CaOはフリツトを溶
融し易くするものであるが、2%未満ではその効
果に乏しく、14%を超えると失透傾向が現われ
る。BaOはフリツトを溶融し易くするとともに
失透傾向を低下させ、また熱膨張係数を上げる効
果を有するが、3%未満ではそれらの効果に乏し
く、13%を超えると平滑なグレーズ表面が得られ
にくくまた耐熱性も低下する。 本発明セラミツク基板用グレーズ組成物は上記
必須成分のみからなる場合では本発明の目的を十
分に達するが、所望によりSrO、MgO、B2O3お
よびY2O3を選択成分として含有させても良くそ
の場合は以下の効果が付加される。 SrOは失透傾向を低下させるほか、平滑なグレ
ーズ表面を形成するものである。少量の添加でも
効果があるが、CaOをSrOに多量に置換してもよ
い。この場合、得られるグレーズ組成物は耐熱性
は多少低下するが表面平滑性は向上する。しか
し、25%を超えると却つてグレーズ表面の平滑性
が悪くなる。MgOはグレーズ焼き付け時の泡抜
け等を促進させるが、1%を超えると失透傾向が
現われる。B2O3は少量でもグレーズ表面の平滑
性を著しく向上させ、失透傾向をも抵下させる
が、添加とともに耐熱性を低下させるため、上限
を5%とした。Y2O3はグレーズの耐熱性を向上
させるとともに、グレーズの熱膨張係数も増大さ
せる。またグレーズ焼き付け時の浮抜けを促進
し、平滑なグレーズ表面を与え、さらにグレーズ
焼き付け温度の好ましい範囲を広げる効果もあ
る。さらにまた薄膜層のエツチング時に使用され
る(HF+HNO3)混合溶液等に対する耐食性を
向上させ、硬度も向上させるが、10%を超えると
焼き付け時の失透傾向が強くなる。 通常、サーマルヘツドに使用される基板材質は
機械的強度、熱伝導率、価格等の点でアルミナが
最も望ましいとされているが、本発明グレーズ組
成物はアルミナに対して熱膨張係数その他諸特性
において極めて良く適合するものである。 以下実施例を示す。 実施例 溶融後に第1表の組成(重量基準で第1表の2
の組成)になるようにSiO2、Al(OH)3、La2O3、
CaCO3、BaCO3、SrCO3、MgCO3、H3BO3、
Y2O3、Na2CO3、K2CO3およびPb3O4を秤量し、
ライカイ機にて混合し、白金るつぼ中温度1450℃
で溶融した後、水中に投入してガラス化し、アル
ミナ製ボールミルで微粉砕して本発明グレーズ組
成物No.1〜No.8の比較のためのグレーズ組成物No.
9、No.10を製造した。
面平滑性およびセラミツク基板とのマツチング性
に優れ、過酷な条件で反復使用されても信頼性の
高いセラミツク基板用グレース組成物に関するも
のである。 グレーズド基板はフアクシミリのサーマルヘツ
ドやプリンタ―ヘツドに汎用されているが、近
年、印字速度が益々高速化されるにつれ、温度の
急激な上昇、降下という極めて厳しい条件にさら
されるようになつてきた。また装置の小型化、コ
ストダウン化を目的とし、グレーズド基板上に
ICドライブ回路を形成したり、あるいは厚膜工
程を導入すると、グレーズに対して従来よりもさ
らに高度な耐熱性が要求されており、少なくとも
温度800℃、保持時間30分程度の熱処理になんら
変化しないグレーズ層が要望されている。ところ
が従来のグレーズ組成物にあつては、グレーズ表
面の平滑性、あるいは生産性を重視するため、ア
ルカリないしはアルカリと鉛が添加されており、
通常600℃程度しか耐えることができなかつた。 また、近年アルカリ、鉛を含有しない“高温タ
イプ”と称されるグレーズにおいても700℃付近
の温度までしか耐えることができなかつた。更に
グレーズの耐熱性を向上せしめんとすれば表面平
滑性がそこなわれたり、熱膨張係数が低下してセ
ラミツク基板との膨張差が増大してしまうという
難点があつた。 グレーズとセラミツク基板との熱膨張係数差が
大きいと、グレーズ焼き付け時に、すでにグレー
ズ層内に大きな応力が発生しており、フアクシミ
リのサーマルヘツド等に使用されると温度の急激
な上昇等の過酷な条件により、さらに熱応力が加
わり、グレーズ層にマイクロクラツク等が生じ、
極めて信頼性に乏しい。また著しく膨張差が大き
いと焼き付け冷却時にすでにクラツクが生じる事
は公知である。 本発明は上記の難点を克服するためになされた
もので、その要旨とする処は重量基準でSiO246
〜56%、Al2O35〜13%、La2O33〜17%、CaO2〜
14%及びBaO3〜13%からなることを特徴とする
セラミツク基板用グレーズ組成物に存する。 また、上記特定発明と関連する同様に本発明の
要旨とする処はSiO246〜56%、Al2O35〜13%、
La2O33〜17%、CaO2〜14%及びBaO3〜13%を
必須成分とし、該必須成分とSrO25%以下、
MgO1%以下、B2O35%以下及びY2O310%以下の
うちから選ばれる一種以上の選択成分とからなる
ことを特徴とするセラミツク基板用グレーズ組成
物に存する。 本発明セラミツク基板用グレーズ組成物を構成
する各成分の含有量を上記のように限定した理由
を以下に示す。 SiO2はガラス構造を形成するものであるが、
46%未満では失透傾向があり、良好なグレーズと
なり難く、56%を超えると熱膨張係数が小さくな
る傾向が著しく、本発明の目的に適さない。
Al2O3はアルカリ、Pbを含まない本発明組成にお
いては、少量でも失透傾向を低下させ、また熱特
性も向上させる性質を持つが、5%未満では失透
傾向が強くグレーズとなり難く、13%を超えると
グレーズ表面が平滑になりにくい。La2O3はグレ
ーズの熱膨張係数を上げるものであるが、3%未
満ではその効果が現われず、17%を超えると失透
傾向が現われる。従来グレーズの熱膨張係数を上
げるためにはアルカリ酸化物、PbOまたはBaO
が添加されるが、これらはいずれも添加する前と
比べてグレーズの耐熱性を低下させるのに対し、
La2O3は逆に若干乍らも耐熱性と表面平滑性を向
上させる効果を有している。CaOはフリツトを溶
融し易くするものであるが、2%未満ではその効
果に乏しく、14%を超えると失透傾向が現われ
る。BaOはフリツトを溶融し易くするとともに
失透傾向を低下させ、また熱膨張係数を上げる効
果を有するが、3%未満ではそれらの効果に乏し
く、13%を超えると平滑なグレーズ表面が得られ
にくくまた耐熱性も低下する。 本発明セラミツク基板用グレーズ組成物は上記
必須成分のみからなる場合では本発明の目的を十
分に達するが、所望によりSrO、MgO、B2O3お
よびY2O3を選択成分として含有させても良くそ
の場合は以下の効果が付加される。 SrOは失透傾向を低下させるほか、平滑なグレ
ーズ表面を形成するものである。少量の添加でも
効果があるが、CaOをSrOに多量に置換してもよ
い。この場合、得られるグレーズ組成物は耐熱性
は多少低下するが表面平滑性は向上する。しか
し、25%を超えると却つてグレーズ表面の平滑性
が悪くなる。MgOはグレーズ焼き付け時の泡抜
け等を促進させるが、1%を超えると失透傾向が
現われる。B2O3は少量でもグレーズ表面の平滑
性を著しく向上させ、失透傾向をも抵下させる
が、添加とともに耐熱性を低下させるため、上限
を5%とした。Y2O3はグレーズの耐熱性を向上
させるとともに、グレーズの熱膨張係数も増大さ
せる。またグレーズ焼き付け時の浮抜けを促進
し、平滑なグレーズ表面を与え、さらにグレーズ
焼き付け温度の好ましい範囲を広げる効果もあ
る。さらにまた薄膜層のエツチング時に使用され
る(HF+HNO3)混合溶液等に対する耐食性を
向上させ、硬度も向上させるが、10%を超えると
焼き付け時の失透傾向が強くなる。 通常、サーマルヘツドに使用される基板材質は
機械的強度、熱伝導率、価格等の点でアルミナが
最も望ましいとされているが、本発明グレーズ組
成物はアルミナに対して熱膨張係数その他諸特性
において極めて良く適合するものである。 以下実施例を示す。 実施例 溶融後に第1表の組成(重量基準で第1表の2
の組成)になるようにSiO2、Al(OH)3、La2O3、
CaCO3、BaCO3、SrCO3、MgCO3、H3BO3、
Y2O3、Na2CO3、K2CO3およびPb3O4を秤量し、
ライカイ機にて混合し、白金るつぼ中温度1450℃
で溶融した後、水中に投入してガラス化し、アル
ミナ製ボールミルで微粉砕して本発明グレーズ組
成物No.1〜No.8の比較のためのグレーズ組成物No.
9、No.10を製造した。
【表】
【表】
上記グレーズ組成物No.1〜No.10の熱特性を測定
した結果を第2表に示す。
した結果を第2表に示す。
【表】
次に上記グレーズ組成物No.1〜No.10をそれぞれ
エチルセルローズ系バインダーと混合しペースト
とし、Al2O397重量%、大きさ50×50×1(mm)
のアルミナ基板に塗布し、1180〜1250℃、保持時
間2時間で焼き付けてグレーズドセラミツク基板
とした。これらグレーズドセラミツク基板の耐熱
性の評価として温度800℃、保持時間30分の熱処
理を施した後、表面状態を観察した処、本発明グ
レーズ組成物No.1〜No.8を塗布したセラミツク基
板は何等異状無かつたが、比較のためにグレーズ
組成物No.9を塗布したセラミツク基板はグレーズ
の軟化変形により基板縁が丸味を帯びており、ま
た同じく比較のためにグレーズ組成物No.10を塗布
したセラミツク基板は表面のグレーズに亀裂が生
じていた。 以上のように本発明セラミツク基板用グレーズ
組成物はサーマルヘツド、プリンターヘツド等の
セラミツク基板の表面グレーズ化に好適なもので
あり、その外に封着材料としても使用できる。
エチルセルローズ系バインダーと混合しペースト
とし、Al2O397重量%、大きさ50×50×1(mm)
のアルミナ基板に塗布し、1180〜1250℃、保持時
間2時間で焼き付けてグレーズドセラミツク基板
とした。これらグレーズドセラミツク基板の耐熱
性の評価として温度800℃、保持時間30分の熱処
理を施した後、表面状態を観察した処、本発明グ
レーズ組成物No.1〜No.8を塗布したセラミツク基
板は何等異状無かつたが、比較のためにグレーズ
組成物No.9を塗布したセラミツク基板はグレーズ
の軟化変形により基板縁が丸味を帯びており、ま
た同じく比較のためにグレーズ組成物No.10を塗布
したセラミツク基板は表面のグレーズに亀裂が生
じていた。 以上のように本発明セラミツク基板用グレーズ
組成物はサーマルヘツド、プリンターヘツド等の
セラミツク基板の表面グレーズ化に好適なもので
あり、その外に封着材料としても使用できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量基準でSiO246〜56%、Al2O35〜13%、
La2O33〜17%、CaO2〜14%及びBaO3〜13%か
らなることを特徴とするセラミツク基板用グレー
ズ組成物。 2 重量基準でSiO246〜56%、Al2O35〜13%、
La2O33〜17%、CaO2〜14%及びBaO3〜13%を
必須成分とし、該必須成分とSrO25%以下、
MgO1%以下、B2O35%以下及びY2O310%以下の
うちから選ばれる一種以上の選択成分とからなる
ことを特徴とするセラミツク基板用グレーズ組成
物。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1081284A JPS60155550A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | セラミツク基板用グレ−ズ組成物 |
US06/847,480 US4746578A (en) | 1984-01-09 | 1986-04-03 | Glaze compositions for ceramic substrates |
US07/121,831 US4839313A (en) | 1984-01-09 | 1987-11-17 | Glaze compositions for ceramic substrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1081284A JPS60155550A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | セラミツク基板用グレ−ズ組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60155550A JPS60155550A (ja) | 1985-08-15 |
JPH0210098B2 true JPH0210098B2 (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=11760755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1081284A Granted JPS60155550A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-24 | セラミツク基板用グレ−ズ組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60155550A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4634684A (en) * | 1985-10-23 | 1987-01-06 | Corning Glass Works | Strontium aluminosilicate glass substrates for flat panel display devices |
EP1578700A2 (en) * | 2003-01-03 | 2005-09-28 | Battelle Memorial Institute | Glass-ceramic material and method of making |
TWI467706B (zh) | 2009-04-09 | 2015-01-01 | Ind Tech Res Inst | 陶瓷基板及其製造方法 |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP1081284A patent/JPS60155550A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60155550A (ja) | 1985-08-15 |
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