JP6206832B2 - ビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペースト - Google Patents

ビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペースト Download PDF

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Description

本発明は、ビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストに関し、例えば、電子回路等にオーバーコート層を形成するためのビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストに関する。
オーバーコート層は、ソーダライムガラス基板、アルミナ基板等に形成された電極、抵抗体等を保護、絶縁するために形成される。従来から、オーバーコート層の形成には、粉末材料ペーストが用いられている。この粉末材料ペーストは、一般的に、ガラス粉末とビークルの混合物であり、必要に応じて、セラミック粉末が添加される場合がある。
オーバーコート層は、粉末材料ペーストを電極等に塗布した後、焼成することにより形成される。ここで、焼成温度は、電極等と粉末材料の反応により、電極等の特性が劣化する事態を防止するために、６００℃以下に制限される。このため、粉末材料（粉末材料ペースト）には、６００℃以下の温度で焼成可能であることが要求される。また、粉末材料には、焼成後に、基板に反りを発生させず、基板から容易に剥離しないことも要求される。
上記の要求特性を満たす粉末材料として、従来まで、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスが使用されてきた（特許文献１参照）。
近年、環境保護の観点から、環境負荷物質の削減、例えばＰｂＯの削減が推進されており、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスに代わって、各種無鉛ガラスが提案されるに到っている。例えば、特許文献２〜４には、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスが記載されている。
特開昭５８−６４２４５号公報 特開２００９−２２１０２７号公報 特開２００７−６３１０５号公報 特許第４５９８００８号公報
ところで、オーバーコート層が形成された電子回路には、防食性、光学特性、機械的特性、電気的特性等の特性を付与するために、メッキ処理が施される場合がある。このメッキ処理では、オーバーコート層がメッキ溶液に浸漬される。
メッキ溶液は、通常、酸性溶液である。このため、メッキ処理が施される場合、オーバーコート層には、耐酸性が要求される。すなわち粉末材料には、耐酸性が要求される。
しかしながら、特許文献２〜４に記載のＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスは、耐酸性が低いため、メッキ溶液によって侵食され易く、絶縁性等の特性を維持し難いという問題を有している。
そこで、本発明は上記事情に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、ＰｂＯを含まなくても、６００℃以下の温度で焼成可能であると共に、基板の反りや基板からの剥離が生じ難く、しかもメッキ溶液によって侵食され難いビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストを創案することである。
本発明者は、種々の実験を行った結果、ガラス系としてビスマス系ガラスを採択すると共に、ガラス組成中のＳｉＯ２とＺｒＯ２の含有量を規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のビスマス系ガラス組成物は、ガラス組成として、質量％で、Ｂｉ２Ｏ３ ５５〜８０％、ＳｉＯ２ １５〜３５％、ＺｒＯ２ ０〜３％未満、Ｂ２Ｏ３ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜８％未満を含有し、質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２が６．７より大きいことを特徴とする。
ビスマス系ガラスは、一般的に、耐酸性が低くなる傾向にあるが、本発明では、ＳｉＯ２の含有量を１５質量％以上に規制することにより耐酸性を高めている。更に、本発明者は、ＺｒＯ２自体は、耐酸性を高める成分であるが、ＳｉＯ２の含有量が多い場合に、ＺｒＯ２の含有量が過剰になると、焼成時に耐酸性を低下させるジルコン（ＺｒＳｉＯ４）結晶が析出して、所望の耐酸性を確保し難くなることを見出した。更に、ビスマス系ガラスは、ＳｉＯ２の含有量が多い場合、溶融時にスカム等が発生し易いが、溶融時にジルコン結晶が析出すると、スカム等の問題が顕在化して、溶解性が低下することを見出した。そこで、本発明では、ＺｒＯ２の含有量を３質量％未満、且つ質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２を６．７超に規制することにより、ジルコン結晶の析出を抑制して、耐酸性と溶解性を両立している。
本発明のビスマス系ガラス組成物は、更にＢａＯを１〜９質量％含むことが好ましい。
本発明のビスマス系ガラス組成物は、更にＡｌ２Ｏ３を０．５〜５質量％含むことが好ましい。
本発明のビスマス系ガラス組成物は、ＭｇＯの含有量が５質量％以下、ＣａＯの含有量が５質量％以下、ＳｒＯの含有量が５質量％以下、且つＺｎＯの含有量が５質量％以下であることが好ましい。
本発明のビスマス系ガラス組成物は、実質的にＰｂＯを含まないことが好ましい。ここで、「実質的にＰｂＯを含まない」とは、不純物レベルでのＰｂＯの混入を許容するものの、積極的な導入を回避する趣旨であり、具体的にはガラス組成中のＰｂＯの含有量が１０００ｐｐｍ（質量）未満の場合を指す。
本発明の粉末材料は、上記のビスマス系ガラス組成物からなるガラス粉末とセラミック粉末とを含有する粉末材料であって、ガラス粉末の含有量が５０〜１００質量％、セラミック粉末の含有量が０〜５０質量％であることを特徴とする。
本発明の粉末材料は、軟化点が６００℃以下であることが好ましい。
本発明の粉末材料は、オーバーコート層の形成に用いることが好ましい。
本発明の粉末材料ペーストは、粉末材料とビークルとを含有する粉末材料ペーストにおいて、粉末材料が上記に記載の粉末材料であることを特徴とする。
本発明の粉末材料ペーストは、実質的にフタル酸系化合物を含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にフタル酸系化合物を含有しない」とは、粉末材料ペースト中のフタル酸系化合物の含有量が１０００ｐｐｍ（質量）未満の場合を指す。
本発明の粉末材料ペーストは、アジピン酸系化合物、セバシン酸系化合物、クエン酸系化合物の内、一種又は二種以上を含むことが好ましい。
本発明のビスマス系ガラス組成物は、ガラス組成として、質量％で、Ｂｉ２Ｏ３ ５５〜８０％、ＳｉＯ２ １５〜３５％、ＺｒＯ２ ０〜３％未満、Ｂ２Ｏ３ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜８％未満を含有し、質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２が６．７より大きいことを特徴とする。上記のように各成分の含有範囲を規制した理由を以下に説明する。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示は、質量％であることを意味する。
Ｂｉ２Ｏ３は、軟化点を低下させる成分であるが、耐酸性を低下させる成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は５５〜８０％、好ましくは５７〜７７％、６０〜７５％、特に６５〜７０％である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が少なくなると、軟化点が不当に上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が多くなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。また材料コストの高騰を招く。
ＳｉＯ２は、ガラス骨格を形成する成分であると共に、耐酸性を高める成分である。ＳｉＯ２の含有量は１５〜３５％であり、好ましくは１７〜３３％、特に２０〜３０％である。ＳｉＯ２の含有量が少なくなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多くなると、軟化点が不当に上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。
ＺｒＯ２は、耐酸性を高める成分である。しかし、本発明のようにＳｉＯ２の含有量が多い場合、ＺｒＯ２の含有量が過剰になると、ジルコン結晶が析出し易くなり、耐酸性や溶解性が低下し易くなる。よって、ＺｒＯ２の含有量は３％未満であり、好ましくは２％未満、特に１％未満である。
Ｂ２Ｏ３は、ガラス骨格を形成し、更にガラス化範囲を広げる成分であるが、その含有量が多くなると、耐酸性が大幅に低下する虞がある。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜５％であり、好ましくは０〜４％、０〜３．５％、特に０．５〜３％である。
ＺｎＯは、軟化点を低下させる成分であるが、耐酸性を低下させる成分である。ＺｎＯの含有量は０〜８％未満であり、好ましくは０〜５％、０〜４％、特に０〜３％である。ＺｎＯの含有量が多くなると、耐酸性が大幅に低下し、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。
質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２は６．７より大きく、好ましくは７以上、１２以上、１８以上、特に２５以上である。質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２が過少になると、ジルコン結晶が析出し易くなり、耐酸性や溶解性が低下し易くなる。
上記成分以外にも、例えば、以下の成分を導入してもよい。
ＢａＯは、軟化点を低下させる成分であり、またガラスを安定化させる成分、特に分相を抑制する成分である。ＢａＯの含有量は、好ましくは０〜９％、１〜９％、２〜８％、特に３〜７％である。ＢａＯの含有量が少なくなると、ガラスが不安定になり易い。一方、ＢａＯの含有量が多くなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。
Ａｌ２Ｏ３は、耐酸性を高める成分であり、またガラスを安定化させる成分、特に分相を抑制する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜５％、０．５〜５％、０．５〜３％、特に０．５〜２．５％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なくなると、ガラスが不安定になり易い。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなると、軟化点が不当に上昇して、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。
ＭｇＯは、軟化点を低下させる成分であり、またガラスを安定化させる成分である。ＭｇＯの含有量は、好ましくは０〜５％、０〜４％、特に０〜３％である。ＭｇＯの含有量が多くなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。
ＣａＯは、軟化点を低下させる成分であり、またガラスを安定化させる成分である。ＣａＯの含有量は、好ましくは０〜５％、０〜４％、特に０〜３％である。ＣａＯの含有量が多くなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。
ＳｒＯは、軟化点を低下させる成分であり、またガラスを安定化させる成分である。ＳｒＯの含有量は、好ましくは０〜５％、０〜４％、特に０〜３％である。ＳｒＯの含有量が多くなると、耐酸性が低下し易くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなり、結果として電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。
上記成分以外にも、要求特性を損なわない範囲で種々の成分を導入してもよい。例えば、軟化点を低下させるために、Ｃｓ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ等を合量又は単独で５％まで、特に１％まで導入してもよい。またガラスを安定化させたり、耐水性や耐酸性を高めるために、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、ＣｕＯ、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５等を合量又は単独で１０％まで、特に１％まで導入してもよい。
また、ＰｂＯは、軟化点を低下させる成分であるが、環境負荷物質でもあるため、実質的な導入を回避することが好ましい。
本発明の粉末材料は、上記のビスマス系ガラス組成物からなるガラス粉末とセラミック粉末とを含有する粉末材料であって、ガラス粉末の含有量が５０〜１００質量％、セラミック粉末の含有量が０〜５０質量％であることを特徴とする。
ガラス粉末は、例えば、溶融ガラスをフィルム状に成形した後、得られたガラスフィルムを粉砕、分級することにより作製することができる。
ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０は３．０μｍ以下が好ましく、最大粒径Ｄｍａｘは２０μｍ以下が好ましい。ガラス粉末の粒度が大き過ぎると、焼成膜中に大きな泡が残存し易くなる。ここで、「平均粒径Ｄ５０」とは、レーザー回折装置で測定した値を指し、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒子径を表す。また「最大粒径Ｄｍａｘ」とは、レーザー回折装置で測定した値を指し、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して９９％である粒子径を表す。
セラミック粉末の含有量は、好ましくは４０体積％以下、３０体積％以下、２０体積％以下、１０体積％以下、５体積％以下、特に１体積％未満である。セラミック粉末が多過ぎると、相対的にガラス粉末の割合が少なくなり過ぎて、緻密なオーバーコート層を形成し難くなり、メッキ溶液により、オーバーコート層が侵食され易くなる。結果として、電子回路の電極等の保護や絶縁を確保し難くなる。なお、セラミック粉末を添加すると、粉末材料の熱膨張係数、機械的強度、耐酸性を調整することが可能になる。
セラミック粉末として、種々の材料が使用可能であり、例えば、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、ムライト、シリカ、コーディエライト、チタニア、酸化スズ等を一種又は二種以上を添加することができる。
本発明の粉末材料において、軟化点は、好ましくは６００℃以下、特に５９５℃以下である。軟化点が高過ぎると、緻密なオーバーコート層を得るためには、焼成温度を上昇しなければならず、その場合、電極等と粉末材料が反応して、電極等の特性が劣化し易くなる。ここで、「軟化点」は、マクロ型示差熱分析計（ＤＴＡ）で測定した第四の変曲点の値を指す。
本発明の粉末材料において、熱膨張係数は、６５〜８５×１０−７／℃、特に７２〜８０×１０−７／℃が好ましい。このようにすれば、ソーダライムガラス基板やアルミナ基板上にオーバーコート層を形成した後に、基板の反りやオーバーコート層の剥離を防止し易くなる。ここで、「熱膨張係数」は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により３０〜３００℃の温度範囲で測定した値である。
本発明の粉末材料ペーストは、粉末材料とビークルとを含有する粉末材料ペーストにおいて、粉末材料が上記の粉末材料であることを特徴とする。ここで、ビークルは、ガラス粉末を分散させて、ペースト化するための材料であり、通常、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等により構成される。
粉末材料ペーストは、粉末材料とビークルを用意し、これらを所定の割合で混合、混練することにより作製することができる。
熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高める成分であり、また柔軟性を付与する成分である。粉末材料ペースト中の熱可塑性樹脂の含有量は０．１〜２０質量％が好ましい。熱可塑性樹脂として、ポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等が好ましく、これらの内、一種又は二種以上を用いることが好ましい。
可塑剤は、乾燥速度をコントロールすると共に、乾燥膜に柔軟性を与える成分である。粉末材料ペースト中の可塑剤の含有量は、好ましくは０〜１０質量％、特に０．１〜１０質量％である。可塑剤として、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジカプリル、フタル酸ジブチル等のフタル酸系化合物を実質的に含まないことが好ましい。このようにすれば、環境負荷を軽減することができる。環境的観点から、可塑剤として、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジブトキシエチル等のアジピン酸系化合物、セバシン酸ジブチルやセバシン酸ジ２エチルヘキシル等のセバシン酸化合物、アセチレンクエン酸トリブチル等のクエン酸系化合物等が好ましく、これらの内、一種又は二種以上を用いることが好ましい。
溶剤は、熱可塑性樹脂を溶解させるための成分である。粉末材料ペースト中の溶剤の含有量は１０〜３０質量％が好ましい。溶剤として、ターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールモノイソブチレート等が好ましく、これらの内、一種又は二種以上を用いることが好ましい。
粉末材料ペーストを用いて、電子回路にオーバーコート層を形成するには、まず電極、抵抗体等が形成された電子回路上に、スクリーン印刷法、一括コート法等により粉末材料ペーストを塗布し、所定の膜厚の塗布層を形成した後、乾燥させて、乾燥膜を得る。その後、乾燥膜を５００〜６００℃の温度で５〜２０分間焼成することにより、所定のオーバーコート層（焼成膜）を形成することができる。なお、焼成温度が低過ぎたり、焼成時間（保持時間）が短過ぎると、乾燥膜が十分に焼結せず、緻密な焼成膜を形成し難くなる。一方、焼成温度が高過ぎたり、保持時間が長過ぎると、電極等と粉末材料が反応して、電極等の特性が劣化し易くなる。
オーバーコート層の形成方法として、粉末材料ペーストを用いる方法を例にして説明したが、それ以外の方法を採択することもできる。例えば、グリーンシート法、感光性ペースト法、感光性グリーンシート法等の方法を採択してもよい。
本発明のビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストは、チップ抵抗器のオーバーコート層の形成に用いることが好ましい。チップ抵抗器では、アルミナ基板に電極、抵抗体等が形成されると共に、その上にオーバーコート層が形成される。そして、オーバーコート層の形成後に、メッキ溶液によるメッキ処理が施される。上記のように、本発明のビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストは、ＰｂＯを含まなくても、６００℃以下の温度で焼成可能であると共に、基板の反りや基板からの剥離が生じ難く、しかもメッキ溶液によって侵食され難いため、本用途に特に好適である。
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。以下の実施例は単なる例示である。
表１及び２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１１）及び比較例（試料Ｎｏ．１２）を示している。
次のようにして、各試料を調製した。まず表中に示すガラス組成になるように、原料を調合して、均一に混合した。次いで、白金ルツボに入れて１２５０〜１３５０℃で２時間溶融した後、フィルム状に成形した。得られたガラスフィルムを用いて、溶解性を評価した。ガラスフィルムの表面に失透結晶や分相が認められなかったものを「○」、失透結晶や分相が僅かに認められたものを「△」、ブツや分相が顕著に認められたものを「×」として評価した。
続いて、上記のガラスフィルムをボールミルにて粉砕した後、気流分級して平均粒径Ｄ５０３．０μｍ以下、最大粒径Ｄｍａｘ２０μｍ以下のガラス粉末を得た。得られたガラス粉末を用いて、軟化点及び熱膨張係数を評価した。
軟化点は、マクロ型示差熱分析計（ＤＴＡ）で測定した第四の変曲点の値とした。
熱膨張係数は、各ガラス粉末を加圧形成し、（軟化点＋１０）℃で焼成した後、直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍに加工して、測定試料を得た上で、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により３０〜３００℃の温度範囲で測定した値である。
次に、上記ガラス粉末とビークル（エチルセルロースを５質量％、且つアセチルクエン酸トリブチルを３質量％含むターピネオール）を混合し、３本ロールミルにて混練して、粉末材料ペーストを得た。更に、約１０μｍの焼成膜（オーバーコート層）が得られるように、粉末材料ペーストをアルミナ基板上にスクリーン印刷法で塗布した後、塗布膜を乾燥し、電気炉で（軟化点＋１０）℃の温度で１０分間焼成して、焼成膜を形成した。得られた焼成膜付き基板を用いて、耐酸性を評価した。具体的には、焼成膜付き基板を４０℃の５質量％硫酸に１時間浸漬した上で、水洗、乾燥した後、質量減少を測定し、浸漬前後の質量減少の割合を評価した。なお、質量減少の割合が大きい程、耐酸性が低いことを意味する。
表から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜９は、軟化点が低く、溶解性や耐酸性が良好であった。試料Ｎｏ．１０は、分相傾向が僅かに認められたため、その分、溶解性や耐酸性が低下した。試料Ｎｏ．１０、１１は、軟化点が低かったが、分相傾向が僅かに認められたため、その分、溶解性や耐酸性が低下した。試料Ｎｏ．１２は、溶解性が不良であった。
本発明のビスマス系ガラス組成物、粉末材料及び粉末材料ペーストは、オーバーコート層の形成、特にチップ抵抗器のオーバーコート層の形成に特に好適であるが、それ以外の用途、例えば、電子部品材料用バインダ、封着用材料等の用途に適用することもできる。

Claims (11)

  1. ガラス組成として、質量％で、Ｂｉ２Ｏ３ ５５〜８０％、ＳｉＯ２ １７〜３５％、ＺｒＯ２ ０．１〜３％未満、Ｂ２Ｏ３ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜８％未満を含有し、質量比ＳｉＯ２／ＺｒＯ２が２５以上であることを特徴とするビスマス系ガラス組成物。
  2. 更にＢａＯを１〜９質量％含むことを特徴とする請求項１に記載のビスマス系ガラス組成物。
  3. 更にＡｌ２Ｏ３を０．５〜５質量％含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のビスマス系ガラス組成物。
  4. ＭｇＯの含有量が５質量％以下、ＣａＯの含有量が５質量％以下、ＳｒＯの含有量が５質量％以下、且つＺｎＯの含有量が５質量％以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のビスマス系ガラス組成物。
  5. 実質的にＰｂＯを含まないことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のビスマス系ガラス組成物。
  6. 請求項１〜５の何れかに記載のビスマス系ガラス組成物からなるガラス粉末とセラミック粉末とを含有する粉末材料であって、
    ガラス粉末の含有量が５０〜１００質量％、セラミック粉末の含有量が０〜５０質量％であることを特徴とする粉末材料。
  7. 軟化点が６００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載の粉末材料。
  8. オーバーコート層の形成に用いることを特徴とする請求項６又は７に記載の粉末材料。
  9. 粉末材料とビークルとを含有する粉末材料ペーストにおいて、
    粉末材料が請求項６〜８の何れかに記載の粉末材料であることを特徴とする粉末材料ペースト。
  10. 実質的にフタル酸系化合物を含有しないことを特徴とする請求項９に記載の粉末材料ペースト。
  11. アジピン酸系化合物、セバシン酸系化合物、クエン酸系化合物の内、一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の粉末材料ペースト。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106517795A (zh) * 2016-12-29 2017-03-22 广东羚光新材料股份有限公司 一种低熔点玻璃浆料及其制备方法
US10115505B2 (en) * 2017-02-23 2018-10-30 E I Du Pont De Nemours And Company Chip resistor
CN108314329A (zh) * 2018-02-28 2018-07-24 西安欣贝电子科技有限公司 含铌低温耐酸无铅无镉玻璃粉及其制备方法
KR20210092736A (ko) * 2018-11-14 2021-07-26 에이지씨 가부시키가이샤 고주파 디바이스용 유리 기판, 액정 안테나 및 고주파 디바이스
BR112021010112A2 (pt) 2018-11-26 2021-08-24 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Composição de fibra de vidro de alto desempenho com módulo específico melhorado
WO2020112398A1 (en) 2018-11-26 2020-06-04 Ocv Intellectual Capital, Llc High performance fiberglass composition with improved elastic modulus
CN110683764B (zh) * 2019-11-15 2022-05-03 黄山市晶特美新材料有限公司 一种环保高耐酸汽车玻璃浆料用玻璃粉及其制备方法
CN113754292B (zh) * 2020-06-02 2023-04-25 天津理工大学 低共熔点玻璃粉及其制备方法和应用
CN116043165B (zh) * 2022-12-27 2023-09-29 巨玻固能(苏州)薄膜材料有限公司 一种用于将零件表面镀膜层无损剥离的镀膜材料

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU517570A1 (ru) * 1974-05-24 1976-06-15 Предприятие П/Я Г-4219 Стекло
SU541805A1 (ru) * 1974-07-02 1977-01-05 Предприятие П/Я Г-4219 Припоечное стекло
JPS5864245A (ja) 1981-10-14 1983-04-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 抵抗体被覆用ガラス
US4554258A (en) 1984-06-28 1985-11-19 Owens-Illinois, Inc. Chemical resistant lead-free glass frit compositions
JP3342114B2 (ja) * 1992-12-18 2002-11-05 旭硝子株式会社 セラミックカラー組成物およびそれを使用する曲面ガラス板の製造法
US5578533A (en) * 1993-10-01 1996-11-26 Asahi Glass Company Ltd. Ceramic color composition and process for producing a curved surface glass sheet employing it
US5643636A (en) * 1995-01-30 1997-07-01 Asahi Glass Company Ltd. Ceramic color composition and method for producing a glass sheet
US6171987B1 (en) * 1997-12-29 2001-01-09 Ben-Gurion University Of The Negev Cadmium-free and lead-free glass compositions, thick film formulations containing them and uses thereof
US6624104B2 (en) * 1998-04-27 2003-09-23 Ferro Glass & Color Corporation High durability low temperature lead-free glass and enamel compositions with low boron content
JP3454164B2 (ja) * 1998-08-21 2003-10-06 株式会社村田製作所 フェライト焼結体
JP2000302480A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Asahi Glass Co Ltd 低融点ガラス組成物
JP4556004B2 (ja) 2000-06-29 2010-10-06 奥野製薬工業株式会社 セラミックカラー組成物及び板ガラスの曲げ加工方法
AU2003239417A1 (en) * 2002-05-15 2003-12-02 Ferro Corporation Durable glass enamel composition
US7740899B2 (en) * 2002-05-15 2010-06-22 Ferro Corporation Electronic device having lead and cadmium free electronic overglaze applied thereto
JP4453355B2 (ja) * 2003-12-12 2010-04-21 旭硝子株式会社 導体付き車両用窓ガラスおよびその製造方法
US7528084B2 (en) * 2005-02-02 2009-05-05 The Shepherd Color Company Durable functional glass enamel coating for automotive applications
JP5348598B2 (ja) 2005-05-10 2013-11-20 日本電気硝子株式会社 半導体素子用ガラス基板およびそれを用いたチップスケールパッケージ
JP2007063105A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Nihon Yamamura Glass Co Ltd 無鉛ガラス組成物
JP4665856B2 (ja) * 2006-07-13 2011-04-06 株式会社富士通ゼネラル ボルテックスチューブ及び、それを用いた冷媒回路
JP2008030994A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Nihon Yamamura Glass Co Ltd ビスマス系無鉛粉末ガラス
JP4598008B2 (ja) * 2007-02-06 2010-12-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 耐酸性を有する無鉛ガラス組成物およびガラスペースト
US20080191334A1 (en) 2007-02-12 2008-08-14 Visera Technologies Company Limited Glass dam structures for imaging devices chip scale package
JP2009016771A (ja) 2007-06-08 2009-01-22 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 ウエハ支持ガラス
KR100905482B1 (ko) * 2007-11-28 2009-07-02 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 유전체용 조성물, 이를 포함하는플라즈마 디스플레이 패널
JP2009203356A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Toray Ind Inc 転写成形用ガラスペースト、構造体の製造方法およびディスプレイ用部材の製造方法
JP5309629B2 (ja) * 2008-03-13 2013-10-09 セントラル硝子株式会社 耐酸性を有する無鉛ガラス組成物
TW201007773A (en) * 2008-06-06 2010-02-16 Du Pont Glass compositions used in conductors for photovoltaic cells
KR20110016986A (ko) * 2008-06-26 2011-02-18 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 광전지용 전도체에 사용되는 유리 조성물
JP5594682B2 (ja) * 2010-03-03 2014-09-24 奥野製薬工業株式会社 耐酸性を有する無鉛低融点ガラス

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