JP2007015012A - 無鉛合金ハンダ。 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスのシーリング部を無鉛合金ハンダでシーリングを行なう、ペアーガラス、ブラウン管、真空容器又はガス封印容器を製作する技術分野に関し、ガラス等の接着に無鉛金属を使用する有効な接着方法を提供する。
【解決手段】成分及び含有量が亜鉛９４〜６２％、錫３１〜１５％、アルミニウム３〜６％、銀０．５〜１％の無鉛合金ハンダ３を提供する。ガラス１，２を重ね合わせ、３２０〜３６０℃まで加熱、前記ハンダを用いてシーリングし、ガラス容器を製作できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスのシーリング部を無鉛合金ハンダでシーリングを行う、ペアーガラス、ブラウン管、真空容器又はガス封印容器を製作する技術分野に関するものである。

従来の技術において、３８０℃付近での接着及びシーリングは、鉛を使用したハンダ又は鉛・ガラスフリットが主流であったが環境問題により鉛の使用ができなくなってきている。
又、市販されている無鉛ハンダ及びロー材、「ＪＩＳハンドブック▲３▼非鉄」に掲載されている各種のロー材及びブレイジングシート等において４００℃以下で溶解し、密着性がよく、ガラスとロー材の熱膨張係数の差によりガラスが収縮割れをおこさないで接着できる材料はない。

最近では金属材料として金属シール材にインジウムが使用されるようになった。しかし資源が乏しく高価なために使用が限られている。

金属材料に変わるものとして樹脂を使用して接着やシールをする方法が開発されつつあるが、シールに用いると乾燥過程に於いてガス及び水分が発生し，信頼性の高い金属によるシールに代わるには至っていない。

ａ．環境問題になっている鉛を含んだハンダ及び鉛フリットの使用が困難になってきているがガラス等の接着に使用できる無鉛金属材料及び有効な接着方法が開発されていない。
ｂ．有機系接着剤を用いた接着では水分などの発生により電子部品に不具合が発生する。
以上のような欠点を解決し、金属材料を使用しガラスの接着を可能にするために本発明をした。

問題を解決するための手段

ガラスのシーリング部に無鉛合金ハンダを用いることによりガラスを直接ハンダ付けできる素材を発明した。
化学成分及び含有量が下表に示したことを特徴とする無鉛合金ハンダである。
表１
亜鉛 ９４〜６２重量％
錫 ３１〜１５重量％
アルミニウム ３〜６重量％
銀 ０．５〜１重量％
その他 残
上記の表に於いて、亜鉛の含有量が増すと密着力と溶解温度が低くなり、含有量が減少すると冷却時の収縮が大きくなりガラスシール面の破損原因となる。錫は亜鉛とアルミニウムに３１〜１５重量％の範囲で配合することにより熱膨張係数の緩和及び溶融温度の引き下げに良い結果がでている。アルミニウムの含有量が増すと冷却時の収縮が大きくなりガラスシール面の破損原因となる、含有量が減少するとガラスとの密着力が低下する。銀の含有量は、濡れ性に影響する。
上記の配合範囲がガラスとのシーリングに対して良い結果を示している。

二枚のガラスを重ね合わせ、３２０〜３６０℃まで加熱、ガラスのシーリング部に無鉛合金ハンダを用い接着及び密閉したガラス容器。

発明の効果

ガラスのシーリング部に無鉛合金ハンダを行うため、３２０〜３６０℃まで加熱しハンダを行うことで、
ａ．ハンダによる無鉛金属で、ガラスの接着ができるようになったので環境問題が解決した。
ｂ．有機系接着剤やシリコン系接着剤を使用する必要が無くなったので水分や気泡による不具合が解決した。

図１は発明を実施するための最良の形態を示す断面図である。
二枚のガラス（１，２）を重ね合わせ、ガラスのシーリング部に無鉛合金ハンダを行うため、３２０〜３６０℃まで加熱する。この温度範囲以外でもよいが温度が低すぎるとハンダが溶けにくく、逆に高すぎると材料の酸化や気泡の発生原因となる。
無鉛合金ハンダを用いハンダ（３）付けする。
接着厚さは２００ミクロンまでである。
漏れは、ヘリウムガスリーク試験機により０．０×１０^−１０Ｐａ・ｍ^３／ｓが確認されている。

発明を実施するための最良の形態を示す断面図である。

符号の説明

１，２ ガラス
３ 無鉛合金ハンダ

Claims (1)

1. 亜鉛−錫−アルミニウム−銀を主成分とする無鉛合金ハンダ。

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