JP2018505516A - 破壊の危険性が低下した小型電子部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・少なくとも一定時間にわたり強化された板状ガラスを、基板材料として用意する工程、
・前記基板上に、構造体を設ける工程、ここでこの構造体を特に、被覆の連続体の形で設け、被覆を構造化するためのプロセスを設け、これによって前記基板の少なくとも部分領域が前記構造体を担持し、その一方で、前記基板のその他の領域には、何も存在しないままであり、
・前記構造体を担持する基板に、熱負荷をかける工程、ならびに
・前記構造体を担持する前記基板の部分領域が、個別化して得られるように、個別化する工程。
実施例1
小型電子部材のための製造方法で基板として使用される、化学的に強化された板状ガラスのあり得る組成は、例示的に以下の組成によって質量%で表される:
SiO2 30〜85質量%
B2O3 3〜20質量%
Al2O3 0〜15質量%
Na2O 3〜15質量%
K2O 3〜15質量%
ZnO 0〜12質量%
TiO2 0.5〜10質量%
CaO 0〜0.1質量%
ここでガラスはさらに、副成分および/または痕跡量を、例えば方法技術的に必要な添加物(例えば清澄剤)の形で、また例えば原料に必然的に含まれる痕跡量が原因で不純物として生じるさらなる構成要素の形で、含有することができる。ここで、これらのさらなる構成要素の合計は通常、2質量%未満である。
ここで化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 64質量%
B2O3 8.3質量%
Al2O3 4.0質量%
Na2O 6.5質量%
K2O 7.0質量%
ZnO 5.5質量%
TiO2 4.0質量%
Sb2O3 0.6質量%
Cl- 0.1質量%。
α20〜300:7.2・10-6/K
Tg:557℃
密度:2.5g/cm3。
小型電子部材のための製造方法で基板として使用される、化学的に強化された板状ガラスのあり得る別の組成は、例示的に以下の組成によって質量%で表される:
SiO2 50〜65質量%
Al2O3 15〜20質量%
B2O3 0〜6質量%
Li2O 0〜6質量%
Na2O 8〜15質量%
K2O 0〜5質量%
MgO 0〜5質量%
CaO 0〜7質量%、好ましくは0〜1質量%
ZnO 0〜4質量%、好ましくは0〜1質量%
ZrO2 0〜4質量%
TiO2 0〜1質量%、好ましくは実質的にTiO2不含
ここでガラスはさらに、副成分および/または痕跡量を、例えば方法技術的に必要な添加物(例えば清澄剤)の形で、また例えば原料に必然的に含まれる痕跡量が原因で不純物として生じるさらなる構成要素の形で、含有することができる。ここで、これらのさらなる構成要素の合計は通常、2質量%未満である。
ここで化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 62.3質量%
Al2O3 16.7質量%
Na2O 11.8質量%
K2O 3.8質量%
MgO 3.7質量%
ZrO2 0.1質量%
CeO2 0.1質量%
TiO2 0.8質量%
As2O3 0.7質量%。
α20〜300:8.6・10-6/K
Tg:607℃
密度:2.4g/cm3。
ここでさらに、化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 62.2質量%
Al2O3 18.1質量%
B2O3 0.2質量%
P2O5 0.1質量%
Li2O 5.2質量%
Na2O 9.7質量%
K2O 0.1質量%
CaO 0.6質量%
SrO 0.1質量%
ZnO 0.1質量%
ZrO2 3.6質量%。
α20〜300:8.5・10-6/K
Tg:505℃
密度:2.5g/cm3。
ここでさらに、化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 52質量%
Al2O3 17質量%
Na2O 12質量%
K2O 4質量%
MgO 4質量%
CaO 6質量%
ZnO 3.5質量%
ZrO2 1.5質量%。
α20〜300:9.7・10-6/K
Tg:556℃
密度:2.6g/cm3。
ここでさらに、化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 62質量%
Al2O3 17質量%
Na2O 13質量%
K2O 3.5質量%
MgO 3.5質量%
CaO 0.3質量%
SnO2 0.1質量%
TiO2 0.6質量%。
α20〜300:8.3・10-6/K
Tg:623℃
密度:2.4g/cm3。
ここでさらに、化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 61.1質量%
Al2O3 19.6質量%
B2O3 4.5質量%
Na2O 12.1質量%
K2O 0.9質量%
MgO 1.2質量%
CaO 0.1質量%
SnO2 0.2質量%
CeO2 0.3質量%。
α20〜300:8.9・10-6/K
Tg:600℃
密度:2.4g/cm3。
ここでさらに、化学的な強化前に、以下の組成を質量%で有するガラスが、例示的に特に好ましい:
SiO2 60.7質量%
Al2O3 16.9質量%
Na2O 12.2質量%
K2O 4.1質量%
MgO 3.9質量%
ZrO2 1.5質量%
SnO2 0.4質量%
CeO2 0.3質量%。
実施例2に記載の組成のガラス板(大きさ:140×140mm2、密度:70μm)を、化学的に強化した。この強化はKNO3浴中、430℃で4時間にわたり行った。
室温から500℃へと、加熱速度10K/分で加熱した。500℃で、温度を保った。引き続き、試料をそのまま冷却した。すなわち、冷却は、炉のチャンバを開放して、加熱装置を切ることにより、炉の特性曲線に相応して行った。
2 基板として用いられる板状ガラス
3 カソード用集電体層
4 アノード用集電体層
5 カソード
6 電解質
7 アノード
8 封止層
10 板状ガラス
Claims (16)
- 小型電子部材の製造方法であって、前記小型電子部材は、板状ガラスの個別化された部分として得られ、前記板状ガラス上には、構造体、特に少なくとも1つの層が設けられており、少なくとも、
・少なくとも一定時間にわたり強化された板状ガラスを、基板材料として用意する工程と、
・前記基板上に構造体を、特に被覆の連続体の形で設け、被覆を構造化するためのプロセスを設ける工程であって、これによって前記基板の少なくとも部分領域が前記構造体を担持し、その一方で、前記基板のその他の領域には、何も存在しないままである工程と、
・前記構造体を担持する基板に、熱負荷をかける工程と、
・前記構造体を担持する前記基板の部分領域が、個別化して得られるように、個別化する工程と、
を有する、製造方法。 - 前記強化された板状ガラスが、300μm以下、好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下、極めて特に好ましくは50μm以下の厚さtを有することを特徴とする、
請求項1記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記ガラスが、被覆の際に化学的に強化されたガラスとして存在し、ここで化学的な強化は、交換浴におけるイオン交換によって得られ、好適には少なくとも10μm、好ましくは少なくとも15μm、最も好ましくは少なくとも25μmの、イオン交換層の厚さLDOL、ならびに好適には最大480MPa、好ましくは最大300MPa、より好ましくは最大200MPa、またはさらには100MPa未満の、ガラス表面における圧縮応力(σCS)を特徴とする、
請求項1または2記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記個別化が、切断、特に機械的な切断、熱による切断、機械的なスコアリング、レーザー切断、レーザースコアリング、もしくはウォータージェット切断により、または超音波ドリルもしくはサンドブラストによる穿孔によって、および/またはこれらの組み合わせによって行われることを特徴とする、
請求項1から3までのいずれか1項記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記熱負荷が、
前記小型電子部材の少なくとも1つの機能層を熱により後処理する間に、および/または、
前記構造体を基板上に設けるかつ/または構造化するための方法工程の間に、および/または、
その他の方法工程の間に熱による後処理と熱負荷との組み合わせとして、
行われることを特徴とする、
請求項1から4までのいずれか1項記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記ガラスが、ホウケイ酸ガラスおよび/またはアルミノケイ酸塩ガラスであることを特徴とする、
請求項1から5までのいずれか1項記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記熱負荷が、抵抗加熱および/または電磁放射および/または誘導および/またはこれらの組み合わせによって行われることを特徴とする、
請求項1から6までのいずれか1項記載の小型電子部材の製造方法。 - 前記熱負荷が、最小350℃〜最大600℃の間で、1時間から15時間にわたる累積温度処理に相当することを特徴とする、
請求項1から7までのいずれか1項記載の小型電子部材の製造方法。 - 板状ガラス、およびその上に存在する構造体を、特に層の形で有する小型電子部材であって、
ここで前記ガラスは、好適には少なくとも一定時間の間、部分的に化学的に強化されたガラスとして存在し、好適には少なくとも部分的な化学的な強化は、交換浴におけるイオン交換、および後続の熱負荷によってこの際に得られ、特に少なくとも10μm、好ましくは少なくとも15μm、最も好ましくは少なくとも25μmの、イオン交換層の厚さ(LDOL)、ならびに好適には最大480MPa、好ましくは最大300MPa、より好ましくは最大200MPa、またはさらには100MPa未満の、ガラス表面における圧縮応力(σCS)を特徴とし、ここで熱負荷の前におけるイオン交換層の厚さは、熱負荷後のイオン交換層の厚さよりも小さく、熱負荷の前の、ガラス表面における圧縮応力は、熱負荷後のガラス表面における圧縮応力よりも大きい、
小型電子部材。 - 前記ガラスが、300μm以下、好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下、極めて特に好ましくは50μm以下の厚さtを有することを特徴とする、
請求項9記載の小型電子部材。 - 前記ガラスが、ホウケイ酸ガラスおよび/またはアルミノケイ酸塩ガラスであることを特徴とする、
請求項9または10記載の小型電子部材。 - 前記電子部材が、薄膜電池である、
請求項9から11までのいずれか1項記載の小型電子部材。 - 小型電子部材を製造するための、板状ガラスの使用であって、
ここで前記ガラスは、化学的に強化されたガラスとして存在し、ここで化学的な強化は、交換浴におけるイオン交換によって得られ、少なくとも10μm、好ましくは少なくとも15μm、最も好ましくは少なくとも25μmの、イオン交換層の厚さLDOL、ならびに好適には最大480MPa、好ましくは最大300MPa、より好ましくは最大200MPa、またはさらには100MPa未満の、ガラス表面における圧縮応力(σCS)を特徴とする、
使用。 - 前記化学的な強化が、リチウムイオン含有交換浴で得られる、
請求項13に記載の小型電子部材を製造するための、板状ガラスの使用。 - 前記ガラスが、ホウケイ酸ガラスおよび/またはアルミノケイ酸塩ガラスであることを特徴とする、
請求項13または14に記載の小型電子部材を製造するための、板状ガラスの使用。 - 請求項13から15までのいずれか1項に従って製造可能、または製造される、特に小型電子部材を製造するための、板状ガラス。
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