JP2000169183A - ホウリン酸スズ系ガラス及び封着材料 - Google Patents
ホウリン酸スズ系ガラス及び封着材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛成分を含有しなくても、従来の封着用ガラ
スと同等の特性を有するガラスを提供する。 【解決手段】 本発明のホウリン酸スズ系ガラスは、Ｓ
ｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2Ｏ5 を主成分とし、モル％表示
でＳｎＯ ３０〜７０％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜３０％、Ｐ2
Ｏ5 ２４〜４５％（ただし２４％を含まず）の組成を
有するとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 ≧０．２
０の条件を満たすことを特徴とする。
スと同等の特性を有するガラスを提供する。 【解決手段】 本発明のホウリン酸スズ系ガラスは、Ｓ
ｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2Ｏ5 を主成分とし、モル％表示
でＳｎＯ ３０〜７０％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜３０％、Ｐ2
Ｏ5 ２４〜４５％（ただし２４％を含まず）の組成を
有するとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 ≧０．２
０の条件を満たすことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はホウリン酸スズ系ガ
ラスと、これを用いた封着材料に関するものである。
ラスと、これを用いた封着材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス、セラミック、金属等の各種材料
の封着材料として、封着用ガラスを使用した材料が開発
されている。
の封着材料として、封着用ガラスを使用した材料が開発
されている。
【０００３】強固な結合を得るためには、封着工程にお
いて、封着用ガラスが被封着物の接着表面を濡らすのに
十分な温度まで加熱する必要がある。ところが電子部品
の封着においては、封着温度をできる限り低く維持しな
ければならない。そこでこのような用途には鉛ホウ酸系
の低融点ガラスを利用した封着材料が主として用いられ
ており、特に封着温度が４３０〜５００℃で、熱膨張係
数が７０〜１００×１０-7／℃の材料が広く使用されて
いる。
いて、封着用ガラスが被封着物の接着表面を濡らすのに
十分な温度まで加熱する必要がある。ところが電子部品
の封着においては、封着温度をできる限り低く維持しな
ければならない。そこでこのような用途には鉛ホウ酸系
の低融点ガラスを利用した封着材料が主として用いられ
ており、特に封着温度が４３０〜５００℃で、熱膨張係
数が７０〜１００×１０-7／℃の材料が広く使用されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は環境問題の観点から、封着用ガラスから鉛を除くこと
が求められている。
は環境問題の観点から、封着用ガラスから鉛を除くこと
が求められている。
【０００５】本発明の目的は、鉛成分を含有しなくて
も、従来の封着用ガラスと同等の特性を有するガラス
と、これを用いた封着材料を提供することである。
も、従来の封着用ガラスと同等の特性を有するガラス
と、これを用いた封着材料を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】鉛を含まない封着用ガラ
スとして、リン酸スズ系ガラスが提案されているが、こ
の系のガラスはＰ2 Ｏ5 を主要なガラス形成酸化物とし
て多量に含有しているために、１）熱膨張係数が大きく
なる、２）従来の封着用ガラスに比べて機械的強度が劣
る、３）耐候性が劣化する、４）結晶化させたときに残
存するガラスが滲みだす、５）原料としてリン酸を使用
するためにガラス化反応時に激しく発砲する、等のリン
酸塩ガラス特有の欠点が現れやすく、未だ実用化される
に到っていない。
スとして、リン酸スズ系ガラスが提案されているが、こ
の系のガラスはＰ2 Ｏ5 を主要なガラス形成酸化物とし
て多量に含有しているために、１）熱膨張係数が大きく
なる、２）従来の封着用ガラスに比べて機械的強度が劣
る、３）耐候性が劣化する、４）結晶化させたときに残
存するガラスが滲みだす、５）原料としてリン酸を使用
するためにガラス化反応時に激しく発砲する、等のリン
酸塩ガラス特有の欠点が現れやすく、未だ実用化される
に到っていない。
【０００７】本発明者は上記事情を考慮して種々の実験
を行った結果、主要なガラス形成酸化物としてＢ2 Ｏ3
を導入するとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 ≧
０．２０の条件を満たすことで上記目的が達成できるこ
とを見いだし、本発明として提案するものである。
を行った結果、主要なガラス形成酸化物としてＢ2 Ｏ3
を導入するとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 ≧
０．２０の条件を満たすことで上記目的が達成できるこ
とを見いだし、本発明として提案するものである。
【０００８】即ち、本発明のホウリン酸スズ系ガラス
は、ＳｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 を主成分とし、モル
％表示でＳｎＯ ３０〜７０％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜３０
％、Ｐ2Ｏ5 ２４．１〜４５％の組成を有するととも
に、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5≧０．２０の条件を満
たすことを特徴とする。
は、ＳｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 を主成分とし、モル
％表示でＳｎＯ ３０〜７０％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜３０
％、Ｐ2Ｏ5 ２４．１〜４５％の組成を有するととも
に、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5≧０．２０の条件を満
たすことを特徴とする。
【０００９】ガラスの主成分であるＳｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及
びＰ2 Ｏ5 の含有量をこのように限定した理由を以下に
述べる。
びＰ2 Ｏ5 の含有量をこのように限定した理由を以下に
述べる。
【００１０】ＳｎＯはガラスを低融点化させる成分であ
る。ＳｎＯが３０％より少ないとガラスの粘性が高くな
って封着温度が高くなりすぎ、７０％を超えるとガラス
化が困難になる。なおＳｎＯの好ましい範囲は３５〜６
５％である。
る。ＳｎＯが３０％より少ないとガラスの粘性が高くな
って封着温度が高くなりすぎ、７０％を超えるとガラス
化が困難になる。なおＳｎＯの好ましい範囲は３５〜６
５％である。
【００１１】Ｂ2 Ｏ3 はガラス形成酸化物である。Ｂ2
Ｏ3 が５％未満ではガラス化はするものの、ガラスが分
離してスカムが発生してしまい、３０％を超えると粘性
が高くなって流動し難くなる。なおＢ2 Ｏ3 が２０％以
下になるとガラスが不安定になり易く、耐候性が低下す
る傾向が現れる。従ってＢ2 Ｏ3 の好適な範囲は２０．
１〜３０％である。
Ｏ3 が５％未満ではガラス化はするものの、ガラスが分
離してスカムが発生してしまい、３０％を超えると粘性
が高くなって流動し難くなる。なおＢ2 Ｏ3 が２０％以
下になるとガラスが不安定になり易く、耐候性が低下す
る傾向が現れる。従ってＢ2 Ｏ3 の好適な範囲は２０．
１〜３０％である。
【００１２】Ｐ2 Ｏ5 はガラス形成酸化物である。Ｐ2
Ｏ5 が２４％以下の領域ではガラスの安定性が十分とは
言えず、４５％を超えるとガラス自体の耐候性が劣化し
たり、ガラスの粘性が高くなって流動し難くなる。なお
Ｐ2 Ｏ5 の好適な範囲は２５〜３５％となる。
Ｏ5 が２４％以下の領域ではガラスの安定性が十分とは
言えず、４５％を超えるとガラス自体の耐候性が劣化し
たり、ガラスの粘性が高くなって流動し難くなる。なお
Ｐ2 Ｏ5 の好適な範囲は２５〜３５％となる。
【００１３】また本発明において、Ｂ2 Ｏ3 とＰ2 Ｏ5
の割合は、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2Ｏ5 ≧０．２０の条
件を満たすことが重要である。この値が０．２０未満の
場合、上記したリン酸塩ガラス特有の欠点が生じ易くな
り、特に耐候性の特性が著しく悪化してしまう。なおＢ
2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 の好適な範囲は０．４０以上である。
の割合は、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2Ｏ5 ≧０．２０の条
件を満たすことが重要である。この値が０．２０未満の
場合、上記したリン酸塩ガラス特有の欠点が生じ易くな
り、特に耐候性の特性が著しく悪化してしまう。なおＢ
2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 の好適な範囲は０．４０以上である。
【００１４】また本発明のガラスは、上記主成分に加え
て種々の成分を添加することができる。例えばＺｎＯ、
Ａｌ2 Ｏ5 、ＳｉＯ2 、ＷＯ3 、ＭｏＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｒ2 Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｃｓ）、ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ）等のガラスを安定化させる成分を合量
で３５％以下含有させることができる。なおこれら安定
化成分の含有量を３５％以下に限定する理由は、３５％
を超えると逆にガラスが不安定になって成形時に失透し
易くなるためである。
て種々の成分を添加することができる。例えばＺｎＯ、
Ａｌ2 Ｏ5 、ＳｉＯ2 、ＷＯ3 、ＭｏＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｒ2 Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｃｓ）、ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ）等のガラスを安定化させる成分を合量
で３５％以下含有させることができる。なおこれら安定
化成分の含有量を３５％以下に限定する理由は、３５％
を超えると逆にガラスが不安定になって成形時に失透し
易くなるためである。
【００１５】安定化成分の含有量（モル％表示）及びそ
の限定理由を以下に述べる。
の限定理由を以下に述べる。
【００１６】ＺｎＯはガラスを安定化させる働きの他
に、熱膨張係数を低下させる効果があり、その含有量
は、０〜２５％、特に０．１〜１５％が好ましい。Ｚｎ
Ｏが２５％より多いとガラスの結晶化傾向が激しくなっ
て流動性が低下し易くなる。
に、熱膨張係数を低下させる効果があり、その含有量
は、０〜２５％、特に０．１〜１５％が好ましい。Ｚｎ
Ｏが２５％より多いとガラスの結晶化傾向が激しくなっ
て流動性が低下し易くなる。
【００１７】Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 の含有量は何れも
０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。これらの成分が
各々１０％を超えるとガラスの粘性が高くなりやすい。
０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。これらの成分が
各々１０％を超えるとガラスの粘性が高くなりやすい。
【００１８】ＷＯ3 及びＭｏＯ3 の含有量は何れも０〜
２０％、特に０〜１０％が好ましい。これらの成分が各
々２０％を超えるとガラスの粘性が高くなりやすい。
２０％、特に０〜１０％が好ましい。これらの成分が各
々２０％を超えるとガラスの粘性が高くなりやすい。
【００１９】Ｎｂ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 、及びＺｒＯ2 の含
有量は何れも０〜１５％、特に０〜１０％が好ましい。
これらの成分が各々１５％を超えるとガラスの結晶化傾
向が激しくなりやすい。
有量は何れも０〜１５％、特に０〜１０％が好ましい。
これらの成分が各々１５％を超えるとガラスの結晶化傾
向が激しくなりやすい。
【００２０】Ｒ2 Ｏの含有量は０〜３５％、特に０〜１
５％が好ましい。Ｒ2 Ｏが３５％を超えるとガラスの結
晶化傾向が激しくなりやすい。
５％が好ましい。Ｒ2 Ｏが３５％を超えるとガラスの結
晶化傾向が激しくなりやすい。
【００２１】ＣｕＯ及びＭｎＯの含有量は何れも０〜１
０％、特に０〜５％が好ましい。これらの成分が各々１
０％を超えるとガラスが不安定になりやすい。
０％、特に０〜５％が好ましい。これらの成分が各々１
０％を超えるとガラスが不安定になりやすい。
【００２２】Ｒ’Ｏの含有量は０〜１５％、特に０〜５
％である。Ｒ’Ｏが１５％を超えるとガラスが不安定に
なりやすい。
％である。Ｒ’Ｏが１５％を超えるとガラスが不安定に
なりやすい。
【００２３】以上の組成を有するガラスは、２８０〜３
８０℃のガラス転移点を有し、５００℃以下の温度で良
好な流動性を示す。また３０〜２５０℃において９５〜
１５０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有する。
８０℃のガラス転移点を有し、５００℃以下の温度で良
好な流動性を示す。また３０〜２５０℃において９５〜
１５０×１０-7／℃程度の熱膨張係数を有する。
【００２４】このような特性を有する本発明のホウリン
酸スズ系ガラスは、熱膨張係数が適合する材料に対して
は単独で封着材料として使用できる。一方、熱膨張係数
が適合しない材料、例えばアルミナ（７０×１０-7／
℃）や窓板ガラス（８０×１０ -7／℃）を封着する場合
には、低膨張材料からなる耐火性フィラー粉末を加えて
複合化することにより使用できる。また熱膨張係数の調
整以外にも、例えば機械的強度の向上のために耐火性フ
ィラー粉末を添加することができる。
酸スズ系ガラスは、熱膨張係数が適合する材料に対して
は単独で封着材料として使用できる。一方、熱膨張係数
が適合しない材料、例えばアルミナ（７０×１０-7／
℃）や窓板ガラス（８０×１０ -7／℃）を封着する場合
には、低膨張材料からなる耐火性フィラー粉末を加えて
複合化することにより使用できる。また熱膨張係数の調
整以外にも、例えば機械的強度の向上のために耐火性フ
ィラー粉末を添加することができる。
【００２５】なお耐火性フィラー粉末を混合する場合、
その混合量はガラス粉末５０〜１００体積％、フィラー
粉末０〜５０体積％の範囲が好ましい。これはフィラー
粉末が５０体積％より多いと、相対的にガラス粉末の割
合が低くなりすぎて、封着材料として必要な流動性が得
難くなるためである。また耐火性フィラー粉末としては
種々の材料が使用でき、例えばコージエライト、ジルコ
ン、酸化錫、酸化ニオブ、リン酸ジルコニウム、ウイレ
マイト、ムライト、等が挙げられる。またＭｇＯを２重
量％添加したＮｂＺｒ（ＰＯ4 ）セラミック粉末は成分
中にリン酸を含有するため、本発明のホウリン酸スズ系
ガラスによく適合する。
その混合量はガラス粉末５０〜１００体積％、フィラー
粉末０〜５０体積％の範囲が好ましい。これはフィラー
粉末が５０体積％より多いと、相対的にガラス粉末の割
合が低くなりすぎて、封着材料として必要な流動性が得
難くなるためである。また耐火性フィラー粉末としては
種々の材料が使用でき、例えばコージエライト、ジルコ
ン、酸化錫、酸化ニオブ、リン酸ジルコニウム、ウイレ
マイト、ムライト、等が挙げられる。またＭｇＯを２重
量％添加したＮｂＺｒ（ＰＯ4 ）セラミック粉末は成分
中にリン酸を含有するため、本発明のホウリン酸スズ系
ガラスによく適合する。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明のホウリン酸スズ系ガラス
を用いた封着材料を作製するには、まず上記組成を有す
るように原料を調合し、溶融してガラス化する。なお溶
融時にＳｎＯがＳｎＯ2 に酸化されないように留意する
必要があるが、本発明のガラスは酸化防止のために必ず
しもＮ2 中等、非酸化性雰囲気で溶融する必要はなく、
空気中で溶融しても差し支えない。その後、溶融ガラス
を成形し、粉砕、分級する。さらに必要に応じて耐火性
フィラー粉末を添加して混合することにより、封着材料
を得ることができる。
を用いた封着材料を作製するには、まず上記組成を有す
るように原料を調合し、溶融してガラス化する。なお溶
融時にＳｎＯがＳｎＯ2 に酸化されないように留意する
必要があるが、本発明のガラスは酸化防止のために必ず
しもＮ2 中等、非酸化性雰囲気で溶融する必要はなく、
空気中で溶融しても差し支えない。その後、溶融ガラス
を成形し、粉砕、分級する。さらに必要に応じて耐火性
フィラー粉末を添加して混合することにより、封着材料
を得ることができる。
【００２７】このようにして作製した封着材料の使用例
を示す。まず被封着物の接着表面に封着材料を塗布す
る。塗布するに当たっては、封着材料をペースト状にし
て使用すればよい。その後、ガラスが被封着物の接着表
面を濡らすのに十分な条件で焼成することにより、被封
着物同士を封着することができる。
を示す。まず被封着物の接着表面に封着材料を塗布す
る。塗布するに当たっては、封着材料をペースト状にし
て使用すればよい。その後、ガラスが被封着物の接着表
面を濡らすのに十分な条件で焼成することにより、被封
着物同士を封着することができる。
【００２８】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。 （実施例１）表１、２は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１
〜９）、及び比較例（試料Ｎｏ．１０）を示している。
する。 （実施例１）表１、２は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１
〜９）、及び比較例（試料Ｎｏ．１０）を示している。
【００２９】
【表１】（モル％）
【００３０】
【表２】（モル％）
【００３１】各試料は次のようにして調製した。まず表
の組成を有するように原料を調合し、空気中で７００〜
１０００℃で１〜２時間溶融した。次いで溶融ガラスを
水冷ローラー間に通して薄板状に成形し、ボールミルに
て粉砕後、目開き１０５μｍの篩を通過させて、平均粒
径約１０μｍのガラス粉末からなる試料を得た。
の組成を有するように原料を調合し、空気中で７００〜
１０００℃で１〜２時間溶融した。次いで溶融ガラスを
水冷ローラー間に通して薄板状に成形し、ボールミルに
て粉砕後、目開き１０５μｍの篩を通過させて、平均粒
径約１０μｍのガラス粉末からなる試料を得た。
【００３２】次に各試料のガラス転移点、熱膨張係数、
流動性、及び耐候性を評価した。その結果、本発明の実
施例であるＮｏ．１〜９の各試料は、ガラス転移点が２
６８〜３４５℃、３０〜２５０℃における熱膨張係数が
９８〜１１４×１０-7／℃であった。また流動径が２
２．５〜２７．０ｍｍであり、良好な流動性を有してい
た。さらに何れの試料も耐候性が良好であった。
流動性、及び耐候性を評価した。その結果、本発明の実
施例であるＮｏ．１〜９の各試料は、ガラス転移点が２
６８〜３４５℃、３０〜２５０℃における熱膨張係数が
９８〜１１４×１０-7／℃であった。また流動径が２
２．５〜２７．０ｍｍであり、良好な流動性を有してい
た。さらに何れの試料も耐候性が良好であった。
【００３３】これに対してＢ2Ｏ3／Ｐ2Ｏ5のモル比が
０．２０未満の比較例であるＮｏ．１０の試料は、ガラ
ス転移点、熱膨張係数、流動性については実施例と同等
であったものの、耐候性が悪かった。
０．２０未満の比較例であるＮｏ．１０の試料は、ガラ
ス転移点、熱膨張係数、流動性については実施例と同等
であったものの、耐候性が悪かった。
【００３４】なおガラス転移点は示差熱分析（ＤＴＡ）
により、熱膨張係数は押棒式熱膨張測定装置により求め
た。流動性は次のようにして評価した。まずガラスの真
比重に相当する重量のガラス粉末を金型により外径２０
ｍｍのボタン状にプレスした。次にこのボタンを窓板ガ
ラスの上に乗せた後、空気中、表の焼成温度まで１０℃
／分の速度で昇温して１０分間保持した。その後、ボタ
ンの直径を測定した。耐候性は、同様にして作製したボ
タン状試料を恒温恒湿槽（温度８５℃、湿度８５％）内
で５０時間保持した後、その表面を光学顕微鏡にて観察
し、表面の状態に変化がないものを◎、くすみはあるが
溶出成分が認められないものを○、溶出成分が確認でき
るものを×で示した。
により、熱膨張係数は押棒式熱膨張測定装置により求め
た。流動性は次のようにして評価した。まずガラスの真
比重に相当する重量のガラス粉末を金型により外径２０
ｍｍのボタン状にプレスした。次にこのボタンを窓板ガ
ラスの上に乗せた後、空気中、表の焼成温度まで１０℃
／分の速度で昇温して１０分間保持した。その後、ボタ
ンの直径を測定した。耐候性は、同様にして作製したボ
タン状試料を恒温恒湿槽（温度８５℃、湿度８５％）内
で５０時間保持した後、その表面を光学顕微鏡にて観察
し、表面の状態に変化がないものを◎、くすみはあるが
溶出成分が認められないものを○、溶出成分が確認でき
るものを×で示した。
【００３５】（実施例２）実施例１で作製した試料Ｎ
ｏ．４のガラス粉末を７５体積％と、ＭｇＯを２重量％
添加したＮｂＺｒ（ＰＯ4 ）セラミック粉末を２５体積
％の割合で混合して封着材料とした。
ｏ．４のガラス粉末を７５体積％と、ＭｇＯを２重量％
添加したＮｂＺｒ（ＰＯ4 ）セラミック粉末を２５体積
％の割合で混合して封着材料とした。
【００３６】次に実施例１と同様にして熱膨張係数及び
流動性を評価した。その結果、３０〜２５０℃における
熱膨張係数が７５×１０-7／℃であり、窓板ガラスの封
着に適した値であった。また流動径は２３．０ｍｍであ
り、良好な流動性を示すことが分かった。
流動性を評価した。その結果、３０〜２５０℃における
熱膨張係数が７５×１０-7／℃であり、窓板ガラスの封
着に適した値であった。また流動径は２３．０ｍｍであ
り、良好な流動性を示すことが分かった。
【００３７】なお、ＮｂＺｒ（ＰＯ4 ）3 セラミック粉
末は、五酸化ニオブ、低α線ジルコニア、リン酸二水素
アンモニウム、マグネシアを混合し、１４５０℃で１６
時間焼成した後、粉砕し、平均粒径５μｍの粉末とした
ものを使用した。
末は、五酸化ニオブ、低α線ジルコニア、リン酸二水素
アンモニウム、マグネシアを混合し、１４５０℃で１６
時間焼成した後、粉砕し、平均粒径５μｍの粉末とした
ものを使用した。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のホウリン
酸スズ系ガラスは、２８０〜３８０℃のガラス転移点を
有し、５００℃以下で良好な流動性を示す。さらにリン
酸塩ガラス特有の欠点もない。それゆえ従来品と同等の
性能を有する非鉛系封着材料を作製することが可能であ
る。また封着用途以外にも、例えばＰＤＰのバリアリブ
形成材料等、種々の用途に使用することが可能である。
酸スズ系ガラスは、２８０〜３８０℃のガラス転移点を
有し、５００℃以下で良好な流動性を示す。さらにリン
酸塩ガラス特有の欠点もない。それゆえ従来品と同等の
性能を有する非鉛系封着材料を作製することが可能であ
る。また封着用途以外にも、例えばＰＤＰのバリアリブ
形成材料等、種々の用途に使用することが可能である。
【００３９】本発明の封着材料は、低温封着が可能であ
り、またフィラーを使用して種々の材料と適合した熱膨
張係数に調整することが可能である。それゆえ磁気ヘッ
ド、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）等の電子部品に使用されて
いる鉛系封着材料の代替品として好適である。
り、またフィラーを使用して種々の材料と適合した熱膨
張係数に調整することが可能である。それゆえ磁気ヘッ
ド、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）等の電子部品に使用されて
いる鉛系封着材料の代替品として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G062 AA08 AA09 AA15 BB09 CC10 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DB01 DB02 DB03 DB04 DB05 DC03 DC04 DD04 DD05 DE01 DE02 DE03 DE04 DE05 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA10 EB01 EB02 EB03 EB04 EB05 EC01 EC02 EC03 EC04 EC05 ED01 ED02 ED03 ED04 ED05 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EF01 EF02 EF03 EF04 EF05 EG01 EG02 EG03 EG04 EG05 FA01 FB01 FB02 FB03 FB04 FB05 FC01 FC02 FC03 FC04 FC05 FD01 FE05 FE06 FF01 FG01 FG02 FG03 FG04 FG05 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH04 HH05 HH07 HH08 HH09 HH10 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM08 MM12 NN32 PP01 PP05 PP09
Claims (6)
- 【請求項１】 ＳｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 を主成分
とし、モル％表示でＳｎＯ ３０〜７０％、Ｂ2 Ｏ3
５〜３０％、Ｐ2 Ｏ5 ２４．１〜４５％の組成を有す
るとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2 Ｏ5 ≧０．２０の
条件を満たすことを特徴とするホウリン酸スズ系ガラ
ス。 - 【請求項２】 ＺｎＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＷＯ
3 、ＭｏＯ3 、Ｎｂ2Ｏ5 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｒ2
Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ）、ＣｕＯ、ＭｎＯ、
Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）から選ばれる
１種以上の安定化成分を合量で３５％以下含有すること
を特徴とする請求項１のホウリン酸スズ系ガラス。 - 【請求項３】 安定化成分の含有量が、モル％表示でＺ
ｎＯ ０〜２５％、Ａｌ2 Ｏ5 ０〜１０％、ＳｉＯ2
０〜１０％、ＷＯ3 ０〜２０％、ＭｏＯ 3 ０〜
２０％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜１５％、ＴｉＯ2 ０〜１５
％、ＺｒＯ2０〜１５％、Ｒ2 Ｏ ０〜３５％、ＣｕＯ
０〜１０％、ＭｎＯ ０〜１０％、Ｒ’Ｏ ０〜１５
％であることを特徴とする請求項２のホウリン酸スズ系
ガラス。 - 【請求項４】 ＳｎＯ、Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 を主成分
とするホウリン酸スズ系ガラス粉末５０〜１００体積％
と耐火性フィラー粉末０〜５０体積％からなり、ホウリ
ン酸スズ系ガラス粉末がモル％表示でＳｎＯ ３０〜７
０％、Ｂ2 Ｏ 3 ５〜３０％、Ｐ2 Ｏ5 ２４．１〜４
５％の組成を有するとともに、モル比でＢ2 Ｏ3 ／Ｐ2
Ｏ5 ≧０．２０の条件を満たすことを特徴とする封着材
料。 - 【請求項５】 ホウリン酸スズ系ガラス粉末が、Ｚｎ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＷＯ3 、ＭｏＯ3 、Ｎｂ2
Ｏ5 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｒ2 Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、
Ｃｓ）、ＣｕＯ、ＭｎＯ、Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａ）から選ばれる１種以上の安定化成分を合量
で３５％以下含有することを特徴とする請求項４の封着
材料。 - 【請求項６】 ホウリン酸スズ系ガラス粉末の安定化成
分の含有量が、モル％表示でＺｎＯ ０〜２５％、Ａｌ
2 Ｏ5 ０〜１０％、ＳｉＯ2 ０〜１０％、ＷＯ3
０〜２０％、ＭｏＯ3 ０〜２０％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜
１５％、ＴｉＯ2 ０〜１５％、ＺｒＯ2 ０〜１５
％、Ｒ2 Ｏ ０〜３５％、ＣｕＯ ０〜１０％、ＭｎＯ
０〜１０％、Ｒ’Ｏ ０〜１５％であることを特徴と
する請求項５の封着材料。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617269B2 (en) * | 1999-08-11 | 2003-09-09 | Nippon Electric Glass Co. Ltd. | Lead-free tin silicate-phosphate glass and sealing material containing the same |
| JP2006052103A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止用ガラス |
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| JP2008034802A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-02-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体封止材料及びそれを用いて封止してなる半導体素子 |
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| CN111977968A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-24 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7435695B2 (en) * | 2004-12-09 | 2008-10-14 | B.G. Negev Technologies And Applications Ltd. | Lead-free phosphate glasses |
| US8084380B2 (en) * | 2009-02-27 | 2011-12-27 | Corning Incorporated | Transition metal doped Sn phosphate glass |
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4940677A (en) * | 1988-10-17 | 1990-07-10 | Corning Incorporated | Zinc-containing phosphate glasses |
| US5330940A (en) * | 1992-07-06 | 1994-07-19 | Corning Incorporated | Fiberizable zinc-phosphate glass compositions |
| US5246890A (en) * | 1992-08-03 | 1993-09-21 | Corning Incorporated | Non-lead sealing glasses |
| US5281560A (en) * | 1993-06-21 | 1994-01-25 | Corning Incorporated | Non-lead sealing glasses |
| JPH09175833A (ja) * | 1995-01-05 | 1997-07-08 | Asahi Glass Co Ltd | 封着用ガラスセラミックス組成物 |
| JP3845853B2 (ja) * | 1998-04-06 | 2006-11-15 | 日本電気硝子株式会社 | ホウリン酸スズ系ガラス及び封着材料 |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617269B2 (en) * | 1999-08-11 | 2003-09-09 | Nippon Electric Glass Co. Ltd. | Lead-free tin silicate-phosphate glass and sealing material containing the same |
| JP4556544B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2010-10-06 | 日本電気硝子株式会社 | 封止用ガラス |
| JP2006052103A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止用ガラス |
| US8206613B2 (en) | 2006-06-14 | 2012-06-26 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Phosphor composite material and phosphor composite member |
| JP2008019421A (ja) * | 2006-06-14 | 2008-01-31 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 蛍光体複合材料及び蛍光体複合部材 |
| WO2007145047A1 (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 蛍光体複合材料及び蛍光体複合部材 |
| US8425802B2 (en) | 2006-06-14 | 2013-04-23 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Illuminating device and phosphor composite material |
| JP2008034802A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-02-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体封止材料及びそれを用いて封止してなる半導体素子 |
| KR20180100118A (ko) | 2016-01-08 | 2018-09-07 | 와이이제이 가라스 가부시키가이샤 | 불화주석계 유리 프리트와 그 제조 방법 |
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| WO2021075070A1 (ja) | 2019-10-15 | 2021-04-22 | Ｙｅｊガラス株式会社 | 低融性スズリン酸塩系ガラスフリット |
| KR20220051337A (ko) | 2019-10-15 | 2022-04-26 | 와이이제이 가라스 가부시키가이샤 | 저융성 주석인산염계 유리 프리트 |
| CN111977968A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-24 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
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