JPH02267136A - イーピーロム(eprom)窓用の紫外線透過性硝子 - Google Patents

イーピーロム(eprom)窓用の紫外線透過性硝子

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JPH02267136A
JPH02267136A JP2044301A JP4430190A JPH02267136A JP H02267136 A JPH02267136 A JP H02267136A JP 2044301 A JP2044301 A JP 2044301A JP 4430190 A JP4430190 A JP 4430190A JP H02267136 A JPH02267136 A JP H02267136A
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glass
transparent glass
eprom
sio
window
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JP2044301A
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Gerald J Fine
ジェラルド ジョナサン ファイン
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Corning Inc
Corning Glass Works
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Corning Inc
Corning Glass Works
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03CCHEMICAL 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
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はEPROM用の紫外線透過性硝子に関する。
(従来の技術) 一般に、消去可能な、プログラム化できる、読み取り専
用記憶装置(ERROM)パッケージは、a)チップ取
り付は部を持ち、その上に導電性相互連絡パターンを持
ち、これらのパターンのそれぞれの一端がチップ取り付
は部に隣接している絶縁基板、 b)チップがその表面上に複数の電極を持つ、チップ取
り付は部上に取り付けたイーピーロムチップ C〉 該電極をパターンのそれぞれの一端に接続するた
めの手段、および d)紫外線透過性硝子から成る窓を含む絶縁基板のカバ
ー から成る。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、特にイーピーロムチップにおける窓用に設計
した、−群の紫外線透過性硝子組成物の製造を目的とし
ている。そのの用途のために設計する硝子には、次の4
つの基準が極めて望ましいとされている。
第一に、硝子は、イーピーロムパッケージで絶縁材とし
て一般に使用されるA1□03によるサウンドシーリン
グを確保するために、熱膨張係数(0°−300℃)が
46−52 XIO”7/℃の間になければならない。
第二に、硝子は、254nmの波長で、I JnInの
厚さで少なくとも80%の透過率を示さなければならな
い。
第三に、硝子は、AJ2□03に対して迅速に封入でき
るためには、700℃未満の軟化点を有していなければ
ならない。
第四に、溶融中にフッ素が蒸発するために硝子形成が困
難になり、環境汚染の危険があるので、硝子の組成物が
フッ素を含んでいてはならない。
イーピーロム製造者が使用するアルミナの種類は多様で
ある。そのため、各種のアルミナは異なった微細構造を
持ち、その結果、固有強度および熱膨張が異なっている
。例えば、市販のアルミナの熱膨張係数(0°−300
℃)は、約85−80 X 10−7 /℃の範囲で変
化する。そのような著しい変化は、硝子−アルミナシー
ルの一体性、および任意の個々の硝子組成窓であるシー
ルの冷却中にアルミナの中で発生する応力の程度の両方
に明らかに影響する。
一般的な封入方法では、−緒に封入する成分間の膨張の
不釣り合いが500ppm未満であれば、それは一般に
は良好な封入であると見なされるのに対し、その差が1
1000pp未満であれば、サウンドシールに変えた場
合、より異常な状況が生じ得る。
イーピーロムパッケージの製造においては、経験的に、
硝子とアルミナとの間の膨張の差が約500ppmより
も大きいと、シールの両成分に過剰な応力がかかること
が分かつている。そのようなシールにおいては、アルミ
ナ中で発生する過剰の応力は、イーピーロムパッケージ
のアルミナ成分を壊す原因になると考えられている。
イービーロムパッケージ用材料の設計で考慮しなければ
ならない、もう1つの極めて重要な点は、そのようなパ
ッケージには非常に強い耐熱衝撃性が要求されることで
ある。そのため、通常の硝子に比べて、アルミナの熱伝
導性が高いので、加熱中に硝子よりもアルミナがより急
速に膨張し、硝子によるシールの密閉性が失われる危険
性がある。
それゆえ、硝子とアルミナとの間の熱膨張の差は、約2
00ppm以上であることが必須であると考えられてい
る。
従って、本発明の主目的は、上記の4つの基準を満たし
、さらに、アルミナ中に封入した時に約200−50(
lppmの間の熱膨張差を示す、イーピーロムチップ用
の窓としての加工に適した硝子を開発することである。
(課題を解決するための手段およびその作用効果)この
目的は、本質的にフッ化物を含まず、酸化物に対するモ
ルパーセントで表わして、本質的にSt 02  80
−70   Na 20 2.5−5B203  1B
−20Kz0   0−3Af!□ 03  1−8 
    Li 2 0   1−6から成り、モル比 R20(Li20+Na2O+に20): Rz 03
  (B203 +AJl!203 )が0.3より大
きく、0,5よりも小さい硝子組成で達成できることが
分かった。この比を守ることは、必要な紫外線透過性を
持ち、一方、望ましい低軟化点および熱膨張係数を維持
する硝子を確保する上で非常に重要である。アルカリ金
属酸化物の量が少なすぎると、硝子は硬くなり、アルカ
リ金属酸化物の量が多すぎると、紫外線透過性が損なわ
れる。モルパーセントを重量パーセントに正確に換算す
ることは不可能であるが、上記のモルパーセント範囲は
、重量パーセントに換算した下記の組成範囲に非常に近
似している。
St Oz   61−69   Li z O0,5
−3B203  1B−20Na 20   35.2
5Aj!z031−8    KzOO−3約1.25
モルパーセント(1重量パーセント)までの塩素を、ホ
ウケイ酸硝子の清澄剤としての通常の役割で、含むこと
ができる。また、硝子の溶融および/または成形特性を
変えるために、または何かの望ましい物理的特性を与え
るために、少量(最も好ましくは合計で3モルパーセン
ト未満)の相容性のある金属酸化物を含んでも良い。そ
れでも、そのような添加物によって、上記の4つの基準
に重大な悪影響を与えてはならない。例えば、CaOを
約0.3重量パーセントの量で添加すると、硝子の溶融
特性が向上するようである。
(先行技術) 本出願人が所有する米国特許第4,792,535号も
、1mm厚で254nmの波長で、少なくとも80%の
紫外線透過性を示すアルカリ金属ホウアルミノケイ酸塩
硝子の製造を目的としている。この硝子は、56−62
 x 10−” /℃の間の熱膨張係数(0°−300
℃)、即ち本発明に係わる硝子の熱膨張係数よりも高い
熱膨張係数を示し、本質的に、重量パーセントに換算し
て、 St 02  5g B2   Li 20   1−
2.5B203  1518   Na 20  5.
5−6.5AI!。031L、5−14.5   Kz
  OO−2から成る。これらの組成は、本発明の硝子
で要求されるNanoの範囲の外にあり、5iO7およ
びB2O3の範囲が一般により低い、A1□03の範囲
が一般的により高いたけでなく、最も不可欠な、R20
およびR2O3の含有量を必須の比0.3 <R20:
 R2o3<0.5の中に保つ必要性すら示していない
特許第4,792,535号は多くの先行技術の参考文
献を示しており、他の特許も特許出願の際に記載してい
る。しかし、この特許は、本発明に対する最も適切な開
示を構成していると考える。
(実 施 例) 第1表に、バッチから計算した、酸化物に対するモルパ
ーセントで表わした一群の硝子組成、および本発明のパ
ラメータを示す。第1A表は、酸化物に対する重量パー
セントに換算した、同じ群の硝子を示す。個々の原料の
合計か100になっている、または100に近くなって
いるので、あらゆる実際的な目的に対して、幾つかの成
分に関して第1A表に挙げた数値は、重量部を表わすと
考えることかできる。塩化物清澄剤の残りがとの陽イオ
ンと結合しているかは分からないので、通常の硝子分析
法に従い、単に塩化物として表わす。実際のバッチ原料
は、酸化物でも他の化合物でも、どのような物質を含ん
でいても良く、それらは溶融すれば、適切な比率の望ま
しい酸化物に転換される。例えば、LI 、、Oおよび
Nanoの供給源としてそれぞれLi2CO3およびN
a、、CO3を使用できる。とはいっても、酸化鉄やチ
タニアなどの不純物が存在すると、硝子の紫外線透過性
が悪影響を受けるので、高純度のバッチ原料が非常に好
ましい。
鉄か第二鉄(Fe+3)の状態で存在すると、紫外線透
過性に極めて悪い影響を与える。そのため、高純度のバ
ッチ原料を使用しても、約0.3−2重量%のコーンス
ターチを各硝子バッチに入れて、第二鉄イオンを第一鉄
の状態(Fe+2)に完全に転換した。幾つかの硝子の
バッチを混合し、均質な溶融物にするために原料を注意
深く混合し、シリカるつぼに充填した。これらのるつほ
を約1550℃の炉の中にいれ、るつぼの上に窒素ガス
を流して還元性雰囲気を保ちながら、4−6時間溶融し
た。
その後、るつぼを構成の金型に注ぎ込み、約127mm
X127 mm×L2.7mm (5’ X 5’ x
O,5’ )の寸法を持つ硝子の厚板を作り、これらの
厚板を直ちに約500℃の徐冷装置に移した。この徐冷
した厚板から試料を切り取り、紫外線透過性および一般
的な物理特性を試験した。
上記の工程は実験室における溶融および成形作業だけを
説明したものだが、本発明に係わる硝子はζ大型の連続
式溶融タンクを含む、通常の硝子溶融設備で溶融するこ
とができ、硝子製造業における通常の技術を使用して、
必須な構造に成形することができる。
第1表には、モル比R20: R203、軟化点、徐冷
温度、′Cで表わした歪み点、0°−300℃の範囲に
渡るX ]、 O−7/ ’Cに換算した熱膨張係数、
液相線(℃)、および研磨した1 mm厚における25
4nmでの透過率%を示す。
Li02 AI!z  03 L1□ O Na20 に20 CI! R20:R2O3 軟化点 徐冷 ひずみ 膨張係数 液相線 透過率 j02 AJ!203 Li2 O Nano Cl 軟化点 徐冷 ひずみ 膨張係数 液相線 透過率 第 1 表(モル%) 6g、1 71.0 66.1 65.0  B5.1
 69.0 64.21g、9 18,9 18.9 
17.OL8.9 18.9 19.14.3   L
、3 4.2  7.2  7J   4.3  4.
31.3   L、5  3.4  5.5  1! 
  1.5  5.44.8  4.8  4.8  
3.8  4.8  4.8  4.81.5  1.
5  1.5  0.5  1.5  0.5  1.
51.1  1.1  1.1  1.1  1.1 
 1.1  0.80.3290.3770.4150
J670.2930.2880.5692   [i9
9    G74  683  751  70f3 
  G53463  49[i    470  45
9  458  462  47149   47  
 51   52   53   47 57J791
   −    −  784 1.033  792
  842B4.i  [i[i、I  B5.OG6
.2  B2.2 67.819.0 15.7 1g
、9 19.1 19.1. 19.44.3  7.
3  7.3  4,3 10.3  4.11、.3
  4.5   ↑、3   L、4  1.4   
−4.8  5.2  5.7  4.8  4.8 
 6.55.5   −  0.6  3.5  1.
5  1.21.1  1.1  1.1  0.[i
   0.[+   1.162   52   53
 55.6 52.6 52.5第1A表(重量部) Li02 A、、[j2 o3 Li 2 O Na20 に20 Cf! 61.8 18.8 11.7 2.6 3.7 0.7 0.6 60.2 20.4 11.4 0.6 4.6 2.2 0.6 j02 Li 2 0 Nan。
59.1 62.7 60.4  [il、8 56.
3  G3.420.4 17.4 20.5 20.
620,0 21.0B、7 12.0 11.5  
 [i、9 15.8   B、50.6  2.1 
0.6   0.6  0.64.8  5.1 5.
5  4.6  4.5   B、37.9   − 
 0.9  51  2.1  1.80.6  0.
6  0.8  0.6  0.8  1.1第1表を
検討すると、必要な光学的、および物理学的な特性を示
す硝子を製造するには、成分管理が極めて重要であるこ
とが分かる。そこから、実施例1−4だけか必要な特性
を示していることが分かる。実施例5−7から、モル比
R20:R2O3を0,3よりは大きく、ただし0.5
未満に保つ必要があることか分かる。故に、これらの実
施例の個々の成分は、それらの成分の決められた範囲内
にはあるが、R20R2O3の比が高過ぎるか、または
低過ぎるのである。実施例8−13は、本発明で要求さ
れる範囲に近い組成を持つ硝子であるが、個々の成分の
1つ以上が外れている。実施例1が最も好ましい組成で
あると考えられる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)熱膨張係数が46−52×10^−^7/℃の間に
    あり、700℃未満の軟化点を有し、254nmの波長
    で、1部の厚さで少なくとも80%の透過率を示し、本
    質的にフッ化物を含まず、酸化物に対するモルパーセン
    トで表わして、本質的に、 SiO_260−70 Na_2O2.5−5 B_2O_316−20 K_2O0−3 Al_2O_31−8 Li_2O1−6 から成り、モル比R_2O:R_2O_3が0.3より
    も大きく、0.5よりも小さい紫外線透過性硝子。 2)紫外線透過性硝子を製造するためのバッチ原料が、
    1.1%までのClをも含んでいることを特徴とする請
    求項1記載の紫外線透過性硝子。 3)大体の組成が、 SiO_268.1 Na_2O4.8 B_2O_318.9 K_2O1.5 Al_2O_34.3 Cl1.1 Li_2O1.3 であることを特徴とする請求項2記載の紫外線透過性硝
    子。 4)a)チップ取り付け部を持ち、その上に導電性相互
    連絡パターンを持ち、これらのパターンのそれぞれの一
    端がチップ取り付け部に隣接している絶縁基板、 b)チップがその表面上に複数の電極を持つ、該チップ
    取り付け部上に取り付けたイーピーロムチップ、 c)該電極をパターンのそれぞれの一端に接続するため
    の手段、および d)紫外線透過性硝子から成る窓を含む絶縁基板のカバ
    ー から成るイーピーロムパッケージにおいて、該紫外線透
    過性硝子が、フッ化物を含まず、酸化物に対するモルパ
    ーセントで表わして、本質的にSiO_260−70 
    Na_2O2.5−5B_2O_316−20 K_2
    O0−3 Al_2O_31−8 Li_2O1−6 から成る組成を持ち、モル比R_2O:R_2O_3が
    0.3よりも大きく、0.5よりも小さいことを特徴と
    するイーピーロムパッケージ。 5)前記紫外線透過性硝子組成用のバッチ原料が1.2
    5%までのClをも含むことを特徴とする請求項4記載
    のイーピーロムパッケージ。 6)前記紫外線透過性硝子が、バッチから計算して、大
    体の組成 SiO_268.1 Na_2O4.8 B_2O_318.9 K_2O1.5 Al_2O_34.3 Cl1.1 Li_2O1.3 を持つことを特徴とする請求項5記載のイーピーロムパ
    ッケージ。
JP2044301A 1989-02-27 1990-02-23 イーピーロム(eprom)窓用の紫外線透過性硝子 Pending JPH02267136A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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US (1) US4925814A (ja)
EP (1) EP0388581A1 (ja)
JP (1) JPH02267136A (ja)
KR (1) KR900013602A (ja)
CA (1) CA2006787A1 (ja)

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