JPH0244043A - 着色結晶化ガラス体とその製造法 - Google Patents
着色結晶化ガラス体とその製造法Info
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- JPH0244043A JPH0244043A JP1132046A JP13204689A JPH0244043A JP H0244043 A JPH0244043 A JP H0244043A JP 1132046 A JP1132046 A JP 1132046A JP 13204689 A JP13204689 A JP 13204689A JP H0244043 A JPH0244043 A JP H0244043A
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Classifications
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- 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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/10—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce uniformly-coloured transparent products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
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。
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」
本発明はガラスセラミック特に着色結晶化ガラス体に関
するものである。
するものである。
「従来の技術」「発明が解決しようとする課題」従来1
に気絶練性セラミンク材料としてはアルミナが主として
用いられていた。しかし、アルミナは誘電率が大きく、
1g号の伝播遅延を引き起すことと、焼成温度も高く、
信号導体として融点の高いタングステンやモリブデンを
使用する必要を生じ、これら金属が導電性がよくないこ
とおよび、セラミックの熱膨張係数が、シリコンチップ
に較べて大きいために歪応力を発生するなどの問題を生
じていた。
に気絶練性セラミンク材料としてはアルミナが主として
用いられていた。しかし、アルミナは誘電率が大きく、
1g号の伝播遅延を引き起すことと、焼成温度も高く、
信号導体として融点の高いタングステンやモリブデンを
使用する必要を生じ、これら金属が導電性がよくないこ
とおよび、セラミックの熱膨張係数が、シリコンチップ
に較べて大きいために歪応力を発生するなどの問題を生
じていた。
この問題を解決するために我々は特開昭59−9294
8、特開昭59−88957、特公昭68−6503特
公昭68−6499に見られるように結晶化ガラス体を
生み出した。すなわちこの結晶化ガラスは、焼成温度が
低い丸め、金、銀、銅等の高導電性金属の高密度配線が
可能で同時焼成ができ、半導体素子の高密度化、高速化
、大形化に対応して、低誘1率、低熱膨張で低温焼成が
可能なものである、しかしながら上記の結晶化ガラスセ
ラミックは白色であり、IC素子を光から保護するため
にはW色剤を配合してやる必要がある。
8、特開昭59−88957、特公昭68−6503特
公昭68−6499に見られるように結晶化ガラス体を
生み出した。すなわちこの結晶化ガラスは、焼成温度が
低い丸め、金、銀、銅等の高導電性金属の高密度配線が
可能で同時焼成ができ、半導体素子の高密度化、高速化
、大形化に対応して、低誘1率、低熱膨張で低温焼成が
可能なものである、しかしながら上記の結晶化ガラスセ
ラミックは白色であり、IC素子を光から保護するため
にはW色剤を配合してやる必要がある。
この丸めアルミナt−W色するために用いられている酸
化物濯色剤を結晶化ガラス原料と一緒に秤量し、混合焼
成する手法を採用すると、結晶化ガラスのStナッグに
合りた熱膨張特性を損なうクリストバライトの如き有害
成分が、焼成(結晶化熱処理)時に生成し、所望する特
性を有する着色結晶化ガラス体は得られない。
化物濯色剤を結晶化ガラス原料と一緒に秤量し、混合焼
成する手法を採用すると、結晶化ガラスのStナッグに
合りた熱膨張特性を損なうクリストバライトの如き有害
成分が、焼成(結晶化熱処理)時に生成し、所望する特
性を有する着色結晶化ガラス体は得られない。
本発明はこのような欠点を生じない着色結晶化ガラスを
得ることを目的とする。
得ることを目的とする。
「課題を解決するための手段」
その手段は、コーディエライト系結晶化ガラス100重
量部に対し、酸化鉄Q[D Fezes 0. O5〜
7重量部、酸化コバA/ト(ト)Co00.08〜5重
蓋部、酸化ニッケル(IDNiO0,01〜2.5重量
部及び酸化クロム(110CrzOs 0.01〜2.
8重量部のうちから選ばれる一種以上を合i o、 t
〜10fi量部含有させるところにおる。
量部に対し、酸化鉄Q[D Fezes 0. O5〜
7重量部、酸化コバA/ト(ト)Co00.08〜5重
蓋部、酸化ニッケル(IDNiO0,01〜2.5重量
部及び酸化クロム(110CrzOs 0.01〜2.
8重量部のうちから選ばれる一種以上を合i o、 t
〜10fi量部含有させるところにおる。
また、これと関連する青色結晶化ガラス体の製造手段は
、結晶化ガラス原料100重量部に対し、酸化鉄011
0 F egos 0.05〜7重量部、酸化コパル)
([)Coo O,08〜5重量部、酸化ニッケル(
IQ Ni00.01〜2.51砿部及び酸化クロム(
2)Crab30.01〜2.8本量部のうちから選は
れる一種以上の単一物又は混合物’11000〜140
0″Cで仮焼して得られた着色剤成分t−0,1〜10
Jt量部添加し、混合し、造粒し、成形後、焼成すると
ころにある。この製造手段において結晶化ガラス原料と
しては、前記の特開昭59−92948号公報、同59
−81957号公報及び特公昭68−6499号公報の
各特許請求の範囲に記載の結晶化ガラス成分をフリット
化したものを適用することができる。また、上記のコー
ディエライト系結晶化ガラスとは、コーディエライトと
ガフス相とでなる結晶化ガラス及びコーディエライトと
ガヲヌ相の他に少量のβ−石英を含む結晶化ガラスの双
方を意味する。
、結晶化ガラス原料100重量部に対し、酸化鉄011
0 F egos 0.05〜7重量部、酸化コパル)
([)Coo O,08〜5重量部、酸化ニッケル(
IQ Ni00.01〜2.51砿部及び酸化クロム(
2)Crab30.01〜2.8本量部のうちから選は
れる一種以上の単一物又は混合物’11000〜140
0″Cで仮焼して得られた着色剤成分t−0,1〜10
Jt量部添加し、混合し、造粒し、成形後、焼成すると
ころにある。この製造手段において結晶化ガラス原料と
しては、前記の特開昭59−92948号公報、同59
−81957号公報及び特公昭68−6499号公報の
各特許請求の範囲に記載の結晶化ガラス成分をフリット
化したものを適用することができる。また、上記のコー
ディエライト系結晶化ガラスとは、コーディエライトと
ガフス相とでなる結晶化ガラス及びコーディエライトと
ガヲヌ相の他に少量のβ−石英を含む結晶化ガラスの双
方を意味する。
「作用」
FsOsは赤褐色を呈色する。CoOは青色を呈色する
。Ni0it、%色を呈色する。CrtOnは緑色を呈
色する。これら成分を1000〜1400”Cで仮焼し
て結晶化ガラス原料に配合すると暗灰色〜黒色の結晶化
ガラス体が得られる。この際、着色成分としては予め高
温で仮焼したものを用いているので、得られる結晶化ガ
ラス体中にはクリストパフイトは含まれていなかった。
。Ni0it、%色を呈色する。CrtOnは緑色を呈
色する。これら成分を1000〜1400”Cで仮焼し
て結晶化ガラス原料に配合すると暗灰色〜黒色の結晶化
ガラス体が得られる。この際、着色成分としては予め高
温で仮焼したものを用いているので、得られる結晶化ガ
ラス体中にはクリストパフイトは含まれていなかった。
この着色結晶化ガラス体は未着色の結晶化ガラスと比較
すると、抗折強度の劣化が少なかった。これは、上記着
色剤は主成分となる結晶化ガラス原料に対し、濡れ性が
良く、焼成温度範囲において、安定であり、結晶化ガラ
ス体中に微削且つ均一に分散しているためであると考え
られる。
すると、抗折強度の劣化が少なかった。これは、上記着
色剤は主成分となる結晶化ガラス原料に対し、濡れ性が
良く、焼成温度範囲において、安定であり、結晶化ガラ
ス体中に微削且つ均一に分散しているためであると考え
られる。
更に本発明着色結晶化ガラス体は、クリストバフイトを
含んでいないので未着色のものに比して熱膨張係数が増
加することはない。
含んでいないので未着色のものに比して熱膨張係数が増
加することはない。
ここで、着色剤の配合敏について述べれば、総量で0.
1tfi部未満では着色効果が薄く、10重量部を超え
九場合は焼結体の強度や電気特性が低下する。この着色
剤を構成する成分について述べると、F ex Osは
0.05重社部未満では着色効果が乏しく7重量部を超
えると緻密な焼結体は得られない。CoOは0.03厘
量部未満では着色効果が乏しく5重量部を超えると焼結
体の強度を著しく低下する。NiOは0.01厘量部未
満では着色効果が乏しく、2.5重量部を超えると焼結
体の強度を低下する。Cr20sは0.01重量部未満
では着色効果が乏しく、2.8重量部を超えると焼結体
の強度を低下する。
1tfi部未満では着色効果が薄く、10重量部を超え
九場合は焼結体の強度や電気特性が低下する。この着色
剤を構成する成分について述べると、F ex Osは
0.05重社部未満では着色効果が乏しく7重量部を超
えると緻密な焼結体は得られない。CoOは0.03厘
量部未満では着色効果が乏しく5重量部を超えると焼結
体の強度を著しく低下する。NiOは0.01厘量部未
満では着色効果が乏しく、2.5重量部を超えると焼結
体の強度を低下する。Cr20sは0.01重量部未満
では着色効果が乏しく、2.8重量部を超えると焼結体
の強度を低下する。
「実施例」
結晶化ガラス原料としてはS i(h 57.5重量%
、AhOs 25.5重量%、Mg012重量%、Zn
O2,5重量%、Ph1s 2. O重t%、及びP2
O50,511jlを配合しフリット化したものを用い
た。着色剤成分は試薬特級のFezes、Coo、Ni
O,Cr2O5のいずれかを第1表の割合で調合し12
00 ℃で2時間仮焼することによって得た。
、AhOs 25.5重量%、Mg012重量%、Zn
O2,5重量%、Ph1s 2. O重t%、及びP2
O50,511jlを配合しフリット化したものを用い
た。着色剤成分は試薬特級のFezes、Coo、Ni
O,Cr2O5のいずれかを第1表の割合で調合し12
00 ℃で2時間仮焼することによって得た。
上記結晶化ガラス原料と着色剤成分とを所定比率で、ア
ルミナ製ポットにて12時時間式混合し、得られた泥漿
を電気乾燥器で150’0゜4時間保って乾燥し、4重
量部の成形助剤を加えて乾燥後80メツシユの篩を通し
た。この粉末を8001に/dの圧力で金を成形し、1
500に4/dの圧力で冷間静水圧加圧成形をし、所定
の温度で30分焼成した。
ルミナ製ポットにて12時時間式混合し、得られた泥漿
を電気乾燥器で150’0゜4時間保って乾燥し、4重
量部の成形助剤を加えて乾燥後80メツシユの篩を通し
た。この粉末を8001に/dの圧力で金を成形し、1
500に4/dの圧力で冷間静水圧加圧成形をし、所定
の温度で30分焼成した。
なお、同時に着色剤成分を加えないもの及び仮焼無しの
ものについても比較例として作成し九。
ものについても比較例として作成し九。
これらについて焼結体の特性値を測定し、第1表に包括
して示しである。
して示しである。
これによれば、本発明の範囲内に当る試料隔3.4及び
遅7.8はいずれも着色剤成分を添加しない結晶化ガラ
ス停電1.2と殆んど同等の抗折強度と熱膨張係g&を
示したが、着色剤成分の仮焼を行なわない−5と嵐6と
は添加する酸化物の合計量が同じであるにもかかわらず
、抗折強度が著しく劣るものであった。特に鬼6はクリ
ストバライトの析出によシ熱膨張曲線が190〜200
°Cで大きく屈曲していた。
遅7.8はいずれも着色剤成分を添加しない結晶化ガラ
ス停電1.2と殆んど同等の抗折強度と熱膨張係g&を
示したが、着色剤成分の仮焼を行なわない−5と嵐6と
は添加する酸化物の合計量が同じであるにもかかわらず
、抗折強度が著しく劣るものであった。特に鬼6はクリ
ストバライトの析出によシ熱膨張曲線が190〜200
°Cで大きく屈曲していた。
なお、着色成分子、添加される母材としては本記載の結
晶化ガラス系の他に、一般に言われている低温鳴成材@
(ガラス複合系、非ガラス系)についても同様な効果が
得られ、本発明の濯色剤を用いることができる。
晶化ガラス系の他に、一般に言われている低温鳴成材@
(ガラス複合系、非ガラス系)についても同様な効果が
得られ、本発明の濯色剤を用いることができる。
(発明の効果)
本発明によれば、未着色の結晶化ガラスと同様に低誘電
率で抗折強度、熱膨張係数を備え、かつ着色(黒色)の
結晶化ガラス焼結体を容易に製造することができる。
率で抗折強度、熱膨張係数を備え、かつ着色(黒色)の
結晶化ガラス焼結体を容易に製造することができる。
Claims (2)
- (1)コーディエライト系結晶化ガラス100重量部に
対し、酸化鉄(III)Fe_2O_30.05〜7重量
部、酸化コバルト(II)CoO0.03〜5重量部、酸
化ニッケル(II)NiO0.01〜2.5重量部及び酸
化クロム(III)Cr_2O_30.01〜2.8重量
部のうちから選ばれる一種以上を合量0.1〜10重量
部含有することを特徴とする着色結晶化ガラス体。 - (2)結晶化ガラス原料100重量部に対し、酸化鉄(
III)Fe_2O_30.05〜7重量部、酸化コバル
ト(II)CoO0.03〜5重量部、酸化ニッケル(I
I)NiO0.01〜2.5重量部及び酸化クロム(II
I)Cr_2O_30.01〜2.8重量部のうちから
選ばれる一種以上の単一物又は混合物を1000〜14
00℃で仮焼して得られた着色剤成分を0.1〜10重
量部添加し、混合し、造粒し、成形後、焼成することを
特徴とする着色結晶化ガラス体の製造法。
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