JP2960485B2 - 接着用ガラス組成物 - Google Patents
接着用ガラス組成物Info
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- JP2960485B2 JP2960485B2 JP2167066A JP16706690A JP2960485B2 JP 2960485 B2 JP2960485 B2 JP 2960485B2 JP 2167066 A JP2167066 A JP 2167066A JP 16706690 A JP16706690 A JP 16706690A JP 2960485 B2 JP2960485 B2 JP 2960485B2
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- glass
- bonding
- coefficient
- thermal expansion
- water resistance
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に電子部品に用いられ、30〜300℃にお
ける熱膨張係数が140〜150×10-7/℃の高膨張の金属材
料同士を接着するのに適した接着用ガラス組成物に関す
るものである。
ける熱膨張係数が140〜150×10-7/℃の高膨張の金属材
料同士を接着するのに適した接着用ガラス組成物に関す
るものである。
［従来技術とその問題点］ 従来より電子部品材料を整合接着する場合、その材料
としては、熱膨張係数が比較的低く、接着用ガラスのそ
れと合わしやすいコバール合金や４−26合金が主に使用
されているが、近年コストダウンを計るため、より材料
の安価な鉄等の高膨張の金属を使用することが望まれて
いる。
としては、熱膨張係数が比較的低く、接着用ガラスのそ
れと合わしやすいコバール合金や４−26合金が主に使用
されているが、近年コストダウンを計るため、より材料
の安価な鉄等の高膨張の金属を使用することが望まれて
いる。
このような事情から高膨張の金属を良好に接着可能な
ガラスの開発が要望され、これに応えるべく各種の接着
用ガラスが提案されているが、全ての特性を満足する接
着用ガラスは、未だ開発されていないのが実情である。
ガラスの開発が要望され、これに応えるべく各種の接着
用ガラスが提案されているが、全ての特性を満足する接
着用ガラスは、未だ開発されていないのが実情である。
すなわち高膨張の金属を接着するガラスには、熱膨張
係数が金属材料のそれと大きく相違すると両者間におい
て歪みが発生して強固な接着性が得られ難くなるために
125〜140×10-7/℃の熱膨張係数を有すること、また接
着後、高い信頼性を得るために優れた耐水性を有するこ
と、さらにガラスの軟化点が高くなるほど接着時の作業
温度が高くなり、その結果被接着物との界面反応が大き
くなって正常な接着層が得られなくなるために軟化点が
550℃以下であることが要求されるが、従来のこの用途
の接着用ガラスは、一般的に熱膨張係数を高めるために
Na2OやK2Oといったアルカリ金属酸化物を多量含有して
おり、耐水性が悪いという問題を有している。
係数が金属材料のそれと大きく相違すると両者間におい
て歪みが発生して強固な接着性が得られ難くなるために
125〜140×10-7/℃の熱膨張係数を有すること、また接
着後、高い信頼性を得るために優れた耐水性を有するこ
と、さらにガラスの軟化点が高くなるほど接着時の作業
温度が高くなり、その結果被接着物との界面反応が大き
くなって正常な接着層が得られなくなるために軟化点が
550℃以下であることが要求されるが、従来のこの用途
の接着用ガラスは、一般的に熱膨張係数を高めるために
Na2OやK2Oといったアルカリ金属酸化物を多量含有して
おり、耐水性が悪いという問題を有している。
［発明の目的］ 本発明の目的は、先記した高膨張の金属を接着するの
に使用されるガラスに対して要求される特性を全て満足
する接着用ガラス組成物を提供することである。
に使用されるガラスに対して要求される特性を全て満足
する接着用ガラス組成物を提供することである。
［発明の構成］ 本発明者等は、上記目的を達成すべく種々の研究を重
ねた結果、PbO−B2O3−SiO2系ガラスにBaOを所定量添加
することによってアルカリ金属酸化物の含有量を抑えな
がら、125〜140×10-7/℃の熱膨張係数を得られること
を見いだし、本発明として提案するものである。
ねた結果、PbO−B2O3−SiO2系ガラスにBaOを所定量添加
することによってアルカリ金属酸化物の含有量を抑えな
がら、125〜140×10-7/℃の熱膨張係数を得られること
を見いだし、本発明として提案するものである。
すなわち本発明の接着用ガラス組成物は、重量百分率
でPbO26.0〜50.0％、B2O34.0〜10.0％、SiO225.0〜39.0
％、Na2O7.0〜11.0％、K2O5.5〜12.0％、BaO1.0〜5.0
％、ZnO0〜3.0％、ZrO20〜3.0％からなり、30〜300℃に
おける熱膨張係数が125〜140×10-7/℃であることを特
徴とする。
でPbO26.0〜50.0％、B2O34.0〜10.0％、SiO225.0〜39.0
％、Na2O7.0〜11.0％、K2O5.5〜12.0％、BaO1.0〜5.0
％、ZnO0〜3.0％、ZrO20〜3.0％からなり、30〜300℃に
おける熱膨張係数が125〜140×10-7/℃であることを特
徴とする。
本発明の高膨張ガラス組成物の各成分を上記のように
限定した理由を以下に示す。
限定した理由を以下に示す。
PbOは、ガラスの軟化点を低下する効果を有するが、2
6.0％より少ない場合はその効果が得られず、接着する
際の温度が高くなるために金属が劣化しやすく、一方5
0.0％より多い場合はガラスの耐水性が低下する。
6.0％より少ない場合はその効果が得られず、接着する
際の温度が高くなるために金属が劣化しやすく、一方5
0.0％より多い場合はガラスの耐水性が低下する。
B2O3は、ガラス化範囲を広くする効果を有するが、4.
0％より少ない場合はガラスの安定化が計れなくなり、
一方10.0％より多い場合はガラスの耐水性が低下する。
0％より少ない場合はガラスの安定化が計れなくなり、
一方10.0％より多い場合はガラスの耐水性が低下する。
SiO2もB2O3と同様ガラス化範囲を広くし、ガラスの耐
水性を向上する効果を有するが、25.0％より少ない場合
はガラスの耐水性が低下し、一方39.0％より多い場合は
軟化点が高くなりすぎる。
水性を向上する効果を有するが、25.0％より少ない場合
はガラスの耐水性が低下し、一方39.0％より多い場合は
軟化点が高くなりすぎる。
Na2O及びK2Oは、ガラスの熱膨張係数を高くする効果
を有するが、各々7.0％、5.5％より少ない場合はその効
果が小さく、一方11.0％、12.0％より多い場合はガラス
の耐水性が低下する。
を有するが、各々7.0％、5.5％より少ない場合はその効
果が小さく、一方11.0％、12.0％より多い場合はガラス
の耐水性が低下する。
BaOも熱膨張係数を高くする効果を有するが、1.0％よ
り少ない場合はその効果が小さく、一方5.0％より多い
場合はガラスの粘度が高くなり、溶融性が悪くなる。
り少ない場合はその効果が小さく、一方5.0％より多い
場合はガラスの粘度が高くなり、溶融性が悪くなる。
ZnO及びZrO2は、ガラスの耐水性を向上する効果を有
するが、各々3.0％より多くなるとガラスが失透しやす
くなるためガラスとして不安定になる。
するが、各々3.0％より多くなるとガラスが失透しやす
くなるためガラスとして不安定になる。
［実施例］ 以下本発明を実施例に基づいて説明する。
次表は、本発明の実施例（試料No.1〜６）及び比較例
（試料No.7及び８）の各ガラス組成と特性を示すもので
ある。
（試料No.7及び８）の各ガラス組成と特性を示すもので
ある。
試料No.1〜８の各ガラスは、以下のようにして調製し
た。
た。
まず各々のガラス組成になるように調合した原料バッ
チを白金ルツボに入れ、1300℃で１時間溶融した後、所
定の形状に成形することによって各試料を作製し、熱膨
張係数、軟化点、鉄との接着性及び耐水性を測定した。
チを白金ルツボに入れ、1300℃で１時間溶融した後、所
定の形状に成形することによって各試料を作製し、熱膨
張係数、軟化点、鉄との接着性及び耐水性を測定した。
表から明らかなように、本発明の実施例であるNo.1〜
６の各試料は、熱膨張係数が127〜138×10-7/℃であ
り、軟化点が450〜525℃と低く、且つ鉄との接着性及び
耐水性も良好であった。
６の各試料は、熱膨張係数が127〜138×10-7/℃であ
り、軟化点が450〜525℃と低く、且つ鉄との接着性及び
耐水性も良好であった。
それに対して比較例であるNo.7の試料は、熱膨張係数
は130×10-7/℃と良好な値を示したが、軟化点が600℃
と高く、鉄との接着性及び耐水性が良くなかった。また
同じく比較例のNo.8の試料は、熱膨張係数が135×10-7/
℃、軟化点が550℃と良好な値を示したが、Na2Oを多量
に含有するために鉄との接着性が悪く、且つ耐水性も悪
かった。
は130×10-7/℃と良好な値を示したが、軟化点が600℃
と高く、鉄との接着性及び耐水性が良くなかった。また
同じく比較例のNo.8の試料は、熱膨張係数が135×10-7/
℃、軟化点が550℃と良好な値を示したが、Na2Oを多量
に含有するために鉄との接着性が悪く、且つ耐水性も悪
かった。
尚、表中の各特性は以下の方法によって測定した。
まず熱膨張係数は、各ガラスを５φ×20mmのロッド状
に成形した試料を用いて、平均線熱膨張係数測定器によ
って測定した。軟化点は示差熱分析により求めた。
に成形した試料を用いて、平均線熱膨張係数測定器によ
って測定した。軟化点は示差熱分析により求めた。
また鉄との接着性は、各ガラスを0.5φ〜50mmのロッ
ド状に成形した試料を、10×50×1mmの鉄板上に置き、5
50℃で１時間熱処理した後の両者の界面を調べたもので
あり、ガラスと鉄板とが良好に接着していた場合は良、
界面剥離を起こしていた場合は不良と表示した。
ド状に成形した試料を、10×50×1mmの鉄板上に置き、5
50℃で１時間熱処理した後の両者の界面を調べたもので
あり、ガラスと鉄板とが良好に接着していた場合は良、
界面剥離を起こしていた場合は不良と表示した。
さらに耐水性は、各ガラスを10×25.0×30mmの短冊状
に成形した試料を、純水中に浸漬して30分間煮沸した
後、その表面を目視によって観察したものであり、表面
状態が変わらない場合は良、白濁を生じた場合は不良と
表示した。
に成形した試料を、純水中に浸漬して30分間煮沸した
後、その表面を目視によって観察したものであり、表面
状態が変わらない場合は良、白濁を生じた場合は不良と
表示した。
［発明の効果］ 以上のように本発明の接着用ガラス組成物は、125〜1
40×10-7/℃の熱膨張係数を有し、軟化点が550℃以下と
低いために鉄等の高膨張の金属同士を接着するのに適し
ており、且つ優れた耐水性を有するため、特に電子部品
に用いられる高膨張の金属を接着するのに有用である。
40×10-7/℃の熱膨張係数を有し、軟化点が550℃以下と
低いために鉄等の高膨張の金属同士を接着するのに適し
ており、且つ優れた耐水性を有するため、特に電子部品
に用いられる高膨張の金属を接着するのに有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】重量百分率で、PbO26.0〜50.0％、B2O34.0
〜10.0％、SiO225.0〜39.0％、Na2O7.0〜11.0％、K2O5.
5〜12.0％、BaO1.0〜5.0％、ZnO0〜3.0％、ZrO20〜3.0
％からなり、30〜300℃における熱膨張係数が125〜140
×10-7/℃であることを特徴とする接着用ガラス組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167066A JP2960485B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 接着用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167066A JP2960485B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 接着用ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455341A JPH0455341A (ja) | 1992-02-24 |
| JP2960485B2 true JP2960485B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=15842776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2167066A Expired - Lifetime JP2960485B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 接着用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960485B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014188678A1 (ja) * | 2013-05-21 | 2017-02-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 荷重検出装置 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2167066A patent/JP2960485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455341A (ja) | 1992-02-24 |
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