JPS6215493B2 - - Google Patents
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- JPS6215493B2 JPS6215493B2 JP11711582A JP11711582A JPS6215493B2 JP S6215493 B2 JPS6215493 B2 JP S6215493B2 JP 11711582 A JP11711582 A JP 11711582A JP 11711582 A JP11711582 A JP 11711582A JP S6215493 B2 JPS6215493 B2 JP S6215493B2
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Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、特に薄肉または厚膜抵抗素子、高精
密膜回路を利用する集積回路、あるいは感熱記録
装置のサーマルヘツド等電子部品として使用され
るアルミナあるいはベリリア磁器を基盤とするグ
レーズドセラミツクスのグレーズ組成物に関する
ものである。 これら電子部品のグレーズドセラミツクス、特
にサーマルヘツドに使用されるグレーズにはPbO
およびアルカリ成分を含まず、表面の平滑性、耐
熱性と共に蓄熱層として機能する低い熱伝導率が
要望される。 本出願人は、これらの要望を満たしたグレーズ
の開発に成功し、先にグレーズドセラミツクス基
板として提案(特願昭56−166780号(特開昭58−
67091号))したが、配線の実装時においてグレー
ズ表面が曝されるHF+HNO3に対する耐食性に
不満があることを見出した。 本発明は、上記のPbO、アルカリ成分を含ま
ず、平滑性、耐熱性および低熱伝導率を保ち、し
かもHF+HNO3に対する耐食性を顕著に改善し
たグレーズ組成物を提供するもので、SiO256〜
71%、BaO15.5〜28%、Al2O36〜16%からなり主
成分と、10%以下のSrO、8%以下のB2O3、10%
以下のCaO、3%以下のMgOから撰ばれた1種
以上からなりその副成分とからなる上記特願昭56
−166780号のグレーズドセラミツク基板のグレー
ズ組成に対し、上記SiO2、BaO、Al2O3からなる
主成分を合量83〜99.8%、SrO、B2O3、CaO、
MgOから撰ばれた副成分を第1の副成分として
その合量を0.1〜10%に設定すると共に、第2の
幅成分として4%以下のY2O3、同じく4%以下
のLa2O3、6%以下のZnO、同じく6%以下の
TiO2、3%以下のZrO2から撰ばれた1種以上を
撰び、全組成物として100%になるように0.1〜7
%の範囲内で配合したことを特徴とするものであ
る。 本発明のグレーズ組成物において、主成分とし
てSiO2、BaOおよびAl2O3の3者を撰んだ理由
は、主として低熱伝導性および高耐熱性および表
面の平滑性を得るためであるが、SiO2は56%に
満たないときは熱膨張係数が高くなつてアルミナ
磁器等からなる基盤との密着性が不充分となり、
71%を超えると溶融し難くなり、BaOは15.5%以
下では低い熱伝導率および表面の平滑性が得られ
ず、28%以上では熱膨張係数が大きくなつて基盤
との密着性が悪くなり、またAl2O3は6%未満で
は安定したガラスが得られず、16%以上では融点
が上昇して溶融し難いため、上記のモル比による
配合割合が設定され、該主成分は低い熱伝導率お
よび平滑性を得るためBaOを、結晶化の防止と耐
熱性を向上するためAl2O3と共に多量含有させた
ものであるが、合量として83〜99.9%に設定す
る。 次に第1の副成分として撰んだB2O3はガラス
化を助長し溶融を促進させグレーズの平滑性もよ
くなるが8%を超えると耐熱性を著しく低下さ
せ、SrO、CaOも同様ガラス化を助長するが共に
10%を超えると失透し易くなり、またMgOは泡
を抜け易く微量の配合によつて効果を奏するが、
多量に加えると失透傾向が増すため3%が限度
で、これら第1の副成分はいずれか1種の配合に
よつて効果を奏し、2種以上を併用する場合も10
%が上限で2種以上併用した方が失透抵抗が強く
なる。 また、第2の副成分として配合するY2O3、
La2O3、ZnO、TiO2およびZrO2は、いずれも微量
の配合によつてHF+HNO3に対する耐食性を高
め、同時に耐熱性を更に改善し、かつ硬度を上昇
させる均等的効果を奏するものであるから第1の
副成分と同様にいずれか1種でもよいがY2O3お
よびLa2O3は4%を超えると失透の傾向があり、
ZnOは6%を超えると却つてHF−HNO3に対する
耐食性を低下させ、TiO2は同じく6%を超える
と失透傾向を生ずると共に耐熱性をも低下させ、
ZrO2は3%を超えると気泡が残り易く平坦な表
面が難しくなるから、これら第2の副成分はそれ
ぞれ上記の範囲内に限定せられ、2種以上を併用
する場合も7%が上限である。 実施例 第1表のモル%組成のガラスが得られるよう
に、SiO2、Al(OH)3、BaCO3、H3BO3、
CaCO3、SrCO3、MgCO3、Y2O3、La2O3、
ZnO、TiO2およびZrO2を秤量し、常法に従つて
ライカイ機にて混合、アルミナルツボによつて最
適温度にて溶融し、これを水中に流し込んで急冷
した後アルミナのボールミルによつて微粉砕して
フリツトとし、有機質粘結剤を加えて混練してペ
ースト状フリツトを得た。 このペースト状フリツトをアルミナ基板上に塗
布、焼成したグレーズ基板その他について諸特性
を測定した結果を同表に示す。但し、 (1) 耐HF+HNO3性 アルミナ含有率97%で50mm×50mm×1mmtの
アルミナ磁器を基板として上記ペースト状フリ
ツトをスクリーン印刷によつて塗布、乾燥後表
中のグレージングにて焼成してグレーズの厚さ
50±10μmのグレーズ基板とし、HF:HNO3
=1:1の溶液中に15秒間浸漬してグレーズ面
の浸食された厚さを表面粗さ計によつて測定。 (2) 屈伏点 5mmφ×20mmlの円柱状クレーズを(1)と同様
グレージング温度によつて製作し、熱膨張を測
定して膨張曲線の頂点を計測。 (3) ビツカース硬さ (1)のグレーズ基板を用い、荷重200gによつ
て測定。 (4) 熱伝導率 9mmφ×1mmtの円板状グレーズを(2)と同様
に製作し、レーザーパルス法によつて測定。
密膜回路を利用する集積回路、あるいは感熱記録
装置のサーマルヘツド等電子部品として使用され
るアルミナあるいはベリリア磁器を基盤とするグ
レーズドセラミツクスのグレーズ組成物に関する
ものである。 これら電子部品のグレーズドセラミツクス、特
にサーマルヘツドに使用されるグレーズにはPbO
およびアルカリ成分を含まず、表面の平滑性、耐
熱性と共に蓄熱層として機能する低い熱伝導率が
要望される。 本出願人は、これらの要望を満たしたグレーズ
の開発に成功し、先にグレーズドセラミツクス基
板として提案(特願昭56−166780号(特開昭58−
67091号))したが、配線の実装時においてグレー
ズ表面が曝されるHF+HNO3に対する耐食性に
不満があることを見出した。 本発明は、上記のPbO、アルカリ成分を含ま
ず、平滑性、耐熱性および低熱伝導率を保ち、し
かもHF+HNO3に対する耐食性を顕著に改善し
たグレーズ組成物を提供するもので、SiO256〜
71%、BaO15.5〜28%、Al2O36〜16%からなり主
成分と、10%以下のSrO、8%以下のB2O3、10%
以下のCaO、3%以下のMgOから撰ばれた1種
以上からなりその副成分とからなる上記特願昭56
−166780号のグレーズドセラミツク基板のグレー
ズ組成に対し、上記SiO2、BaO、Al2O3からなる
主成分を合量83〜99.8%、SrO、B2O3、CaO、
MgOから撰ばれた副成分を第1の副成分として
その合量を0.1〜10%に設定すると共に、第2の
幅成分として4%以下のY2O3、同じく4%以下
のLa2O3、6%以下のZnO、同じく6%以下の
TiO2、3%以下のZrO2から撰ばれた1種以上を
撰び、全組成物として100%になるように0.1〜7
%の範囲内で配合したことを特徴とするものであ
る。 本発明のグレーズ組成物において、主成分とし
てSiO2、BaOおよびAl2O3の3者を撰んだ理由
は、主として低熱伝導性および高耐熱性および表
面の平滑性を得るためであるが、SiO2は56%に
満たないときは熱膨張係数が高くなつてアルミナ
磁器等からなる基盤との密着性が不充分となり、
71%を超えると溶融し難くなり、BaOは15.5%以
下では低い熱伝導率および表面の平滑性が得られ
ず、28%以上では熱膨張係数が大きくなつて基盤
との密着性が悪くなり、またAl2O3は6%未満で
は安定したガラスが得られず、16%以上では融点
が上昇して溶融し難いため、上記のモル比による
配合割合が設定され、該主成分は低い熱伝導率お
よび平滑性を得るためBaOを、結晶化の防止と耐
熱性を向上するためAl2O3と共に多量含有させた
ものであるが、合量として83〜99.9%に設定す
る。 次に第1の副成分として撰んだB2O3はガラス
化を助長し溶融を促進させグレーズの平滑性もよ
くなるが8%を超えると耐熱性を著しく低下さ
せ、SrO、CaOも同様ガラス化を助長するが共に
10%を超えると失透し易くなり、またMgOは泡
を抜け易く微量の配合によつて効果を奏するが、
多量に加えると失透傾向が増すため3%が限度
で、これら第1の副成分はいずれか1種の配合に
よつて効果を奏し、2種以上を併用する場合も10
%が上限で2種以上併用した方が失透抵抗が強く
なる。 また、第2の副成分として配合するY2O3、
La2O3、ZnO、TiO2およびZrO2は、いずれも微量
の配合によつてHF+HNO3に対する耐食性を高
め、同時に耐熱性を更に改善し、かつ硬度を上昇
させる均等的効果を奏するものであるから第1の
副成分と同様にいずれか1種でもよいがY2O3お
よびLa2O3は4%を超えると失透の傾向があり、
ZnOは6%を超えると却つてHF−HNO3に対する
耐食性を低下させ、TiO2は同じく6%を超える
と失透傾向を生ずると共に耐熱性をも低下させ、
ZrO2は3%を超えると気泡が残り易く平坦な表
面が難しくなるから、これら第2の副成分はそれ
ぞれ上記の範囲内に限定せられ、2種以上を併用
する場合も7%が上限である。 実施例 第1表のモル%組成のガラスが得られるよう
に、SiO2、Al(OH)3、BaCO3、H3BO3、
CaCO3、SrCO3、MgCO3、Y2O3、La2O3、
ZnO、TiO2およびZrO2を秤量し、常法に従つて
ライカイ機にて混合、アルミナルツボによつて最
適温度にて溶融し、これを水中に流し込んで急冷
した後アルミナのボールミルによつて微粉砕して
フリツトとし、有機質粘結剤を加えて混練してペ
ースト状フリツトを得た。 このペースト状フリツトをアルミナ基板上に塗
布、焼成したグレーズ基板その他について諸特性
を測定した結果を同表に示す。但し、 (1) 耐HF+HNO3性 アルミナ含有率97%で50mm×50mm×1mmtの
アルミナ磁器を基板として上記ペースト状フリ
ツトをスクリーン印刷によつて塗布、乾燥後表
中のグレージングにて焼成してグレーズの厚さ
50±10μmのグレーズ基板とし、HF:HNO3
=1:1の溶液中に15秒間浸漬してグレーズ面
の浸食された厚さを表面粗さ計によつて測定。 (2) 屈伏点 5mmφ×20mmlの円柱状クレーズを(1)と同様
グレージング温度によつて製作し、熱膨張を測
定して膨張曲線の頂点を計測。 (3) ビツカース硬さ (1)のグレーズ基板を用い、荷重200gによつ
て測定。 (4) 熱伝導率 9mmφ×1mmtの円板状グレーズを(2)と同様
に製作し、レーザーパルス法によつて測定。
【表】
【表】
第1表によつて明らかにされる通り、モル比で
SiO256〜71%、BaO15.5〜28%、Al2O36〜16%か
らなる主成分83〜99.8%と、8%以下のB2O3、10
%以下のCaO、同じく10%以下のSrO、3%以下
のMgOの1種以上からなる第1の副成分0.1〜10
%と、4%以下のY2O3、同じく4%以下の
La2O3、6%以下のZnO、同じく6%以下の
TiO2、3%以下のZrO2の1種以上からなる第2
の副成分0.1〜7%とからなり、それらの合量が
100%とした本発明のグレーズ組成物、すなわち (1) 主成分の小計および構成成分をいずれも略々
中間値に固定し、第1および第2の副成分の小
計および構成成分をも略々中間値に設定した試
料No.1〜6。 (2) 主成分の小計を略々中間値とし、構成成分の
それぞれを上限および下限に設定すると共に第
1および第2の副成分を試料No.1に準じて増減
した試料No.7〜9。 (3) 主成分の構成成分を下限付近、それらの小計
を下限、第1および第2の副成分の小計を共に
上限とし、第1の副成分を試料No.1に対応、増
大して固定すると共に第2の副成分を2種以上
併用した試料No.10〜15。 (4) 主成分の構成成分を中間値付近、それらの小
計を上限に固定し、残部を第1および第2の副
成分に等分した試料No.16〜20。 は、いずれも () 第1および第2の副成分を含まず主成分
のみとし、構成成分をそれぞれ略々中間の
SiO266%、BaO23%、Al2O311%とした試験
No.21。 () 第2の副成分を含まず、主成分および第
1の副成分のみを共にそれらの小計並びに構
成成分を中間値付近とした試料No.23。 に比し、他の諸特性に悪影響を与えることなく格
段と対HF+HNO3性を改善することに成功し
た。 以上の通り、本発明は主成分に対して第1およ
び第2の副成分の配合によつて著効を奏するもの
であるが、第1および第2の副成分が過多の試料
No.22、上記試料No.23と逆に第1の副成分を含まず
主成分および第2の副成分のみとした試料No.24、
第1の副成分を略々中間値としても第2の副成分
が過多の試料No.26はいずれも失透をもたらし、ま
た該試料No.26と逆に第2の副成分が中間値にあつ
ても第1の副成分が過多の試料No.25は失透を起さ
ず、耐HF+HNO3を改善するが他の諸特性にお
いて不満がある。 なお、参考として挙げた従来のアルカリを含む
硼珪酸鉛系ガラスは耐HF+HNO3性に高い値を
示すが基盤となる屈伏点、熱伝導率を初め表面抵
抗等他の諸特性において大きな不満がある。
SiO256〜71%、BaO15.5〜28%、Al2O36〜16%か
らなる主成分83〜99.8%と、8%以下のB2O3、10
%以下のCaO、同じく10%以下のSrO、3%以下
のMgOの1種以上からなる第1の副成分0.1〜10
%と、4%以下のY2O3、同じく4%以下の
La2O3、6%以下のZnO、同じく6%以下の
TiO2、3%以下のZrO2の1種以上からなる第2
の副成分0.1〜7%とからなり、それらの合量が
100%とした本発明のグレーズ組成物、すなわち (1) 主成分の小計および構成成分をいずれも略々
中間値に固定し、第1および第2の副成分の小
計および構成成分をも略々中間値に設定した試
料No.1〜6。 (2) 主成分の小計を略々中間値とし、構成成分の
それぞれを上限および下限に設定すると共に第
1および第2の副成分を試料No.1に準じて増減
した試料No.7〜9。 (3) 主成分の構成成分を下限付近、それらの小計
を下限、第1および第2の副成分の小計を共に
上限とし、第1の副成分を試料No.1に対応、増
大して固定すると共に第2の副成分を2種以上
併用した試料No.10〜15。 (4) 主成分の構成成分を中間値付近、それらの小
計を上限に固定し、残部を第1および第2の副
成分に等分した試料No.16〜20。 は、いずれも () 第1および第2の副成分を含まず主成分
のみとし、構成成分をそれぞれ略々中間の
SiO266%、BaO23%、Al2O311%とした試験
No.21。 () 第2の副成分を含まず、主成分および第
1の副成分のみを共にそれらの小計並びに構
成成分を中間値付近とした試料No.23。 に比し、他の諸特性に悪影響を与えることなく格
段と対HF+HNO3性を改善することに成功し
た。 以上の通り、本発明は主成分に対して第1およ
び第2の副成分の配合によつて著効を奏するもの
であるが、第1および第2の副成分が過多の試料
No.22、上記試料No.23と逆に第1の副成分を含まず
主成分および第2の副成分のみとした試料No.24、
第1の副成分を略々中間値としても第2の副成分
が過多の試料No.26はいずれも失透をもたらし、ま
た該試料No.26と逆に第2の副成分が中間値にあつ
ても第1の副成分が過多の試料No.25は失透を起さ
ず、耐HF+HNO3を改善するが他の諸特性にお
いて不満がある。 なお、参考として挙げた従来のアルカリを含む
硼珪酸鉛系ガラスは耐HF+HNO3性に高い値を
示すが基盤となる屈伏点、熱伝導率を初め表面抵
抗等他の諸特性において大きな不満がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モル比でSiO256〜71%、BaO15.5〜28%、
Al2O36〜16%からなり合量83〜99.8%の主成分
と、10%以下のSrO、8%以下のB2O3、10%以下
のCaO、3%以下のMgOから撰ばれた1種以上
からなりその合量が0.1〜10%の第1の副成分
と、4%以下のY2O3、同じく4%以下La2O3、6
%以下のZrO2、同じく6%以下のTiO2、3%以
下のZnOから撰ばれた1種以上からなりその合量
が0.1〜7%の第2の副成分とからなり、全量が
100%であることを特徴とするセラミツクス表面
のグレーズ組成物。 2 特許請求の範囲第1項記載のセラミツクス
が、アルミナまたはベリリア磁器であることを特
徴とするグレーズ組成物。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11711582A JPS598638A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | グレ−ズ組成物 |
US06/814,177 US4634634A (en) | 1981-10-19 | 1985-12-24 | Glaze ceramic base |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11711582A JPS598638A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | グレ−ズ組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS598638A JPS598638A (ja) | 1984-01-17 |
JPS6215493B2 true JPS6215493B2 (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=14703789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11711582A Granted JPS598638A (ja) | 1981-10-19 | 1982-07-06 | グレ−ズ組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS598638A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1982
- 1982-07-06 JP JP11711582A patent/JPS598638A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS598638A (ja) | 1984-01-17 |
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