JPH0422862B2 - - Google Patents
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- JPH0422862B2 JPH0422862B2 JP7118884A JP7118884A JPH0422862B2 JP H0422862 B2 JPH0422862 B2 JP H0422862B2 JP 7118884 A JP7118884 A JP 7118884A JP 7118884 A JP7118884 A JP 7118884A JP H0422862 B2 JPH0422862 B2 JP H0422862B2
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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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
Description
本発明は紫外線透過率の高いガラス組成に関
し、時に樹脂封着が行われるEP−ROM半導体パ
ツケージの紫外線透過用の窓として用いられるガ
ラス組成物に関する。 EP−ROMとは、紫外線照射によりプログラム
のメモリー消去が可能である読み出し専用記憶半
導体のことであり、従来、これらの支持体として
はアルミナセラミツクパツケージが使用され、こ
れには紫外線照射用のガラスが取付けられてい
る。ガラス窓としては波長253.7nｍの紫外線を良
く透過する必要があるため、硼珪酸系の紫外線透
過ガラス（例えば、コーニング社製No.9741ガラ
ス）あるいは石英ガラス、透光性アルミナ等が用
いられている。また、ガラス窓とアルミナセラミ
ツクを気密に封着する方法としては、ガラスを溶
解することによつて、アルミナと溶着させるダイ
レクトシール法及びメタライズド技術を駆使した
半田封着等がある。いずれの方法にせよ、支持体
としてアルミナセラミツクを用いていることは、
その材料コストを著しく上昇させ、かつ半導体を
マウントしてアルミナパツケージ自体を付着する
際の高い付着温度のために、数々の材料上の制約
を受け、その工程も勘しく複雑なものになつてい
るのが実情である。 通常、EP−ROM以の半導体に関しては、この
ようなアルミナパツケージの欠点のために、とり
わけ高度の信頼性が要求される分野を除いて、非
常に低価格で工程も簡略化できるエポキシ系の樹
脂でパツケージされる樹脂パツケージが主流とな
つている。 ところが、EP−ROMの場合、上記ガラス窓を
取り付けなければならないという構造上の制約か
ら樹脂パツケージの製品の実用化が遅れており、
未だにアルミナパツケージの製品が供されてい
る。 EP−ROMの樹脂のパツケージ化の技術的な問
題として、(1)ガラスとエポキシ系樹脂の熱膨脹係
数の差が大きいこと、及び、(2)ガラスからアルカ
リ成分、特にナトリウムが溶出するとエポキシ系
樹脂とのなじみが悪くなり、封着界面の耐水性が
低下すること、等が挙げられる。前期１項の問題
は樹脂に加えるフイラーの変更等で改善されつつ
あるが、なお、樹脂膨脹係数の差が根第となる場
合は、支持体として、ガラスと熱膨張係数の近い
アルミナセラミツクを用いてアルミナ支持体とガ
ラス窓をエポキシ系樹脂でシールするアルミナパ
ツケージ樹脂シールを考慮すれば解決できる。し
かし、たとえこのような方法を採用したとして
も、エポキシ系樹脂が、ガラスと直接、接触する
ことには変わりはなく、前記２項の問題を回避す
ることはできない。この理由により、現在、試作
的に製造されている樹脂パツケージ又はアルミナ
パツケージ樹脂のシールのEP−ROMは、全てナ
トリウム成分を全く含有しない石英ガラスあるい
は透光性アルミナが利用されている。すなわちア
ルミナパツケージ用窓ガラスとして普及している
低価格の硼珪酸系の紫外線透過ガラスは、２重量
％以上のNa2O成分を含有しているため、樹脂パ
ツケージ又は樹脂シールには適用できない。 本発明は、このような問題を解決するために、
アルカリ、特にナトリウムの溶出性が少なく、安
価な紫外線透過ガラスを供することにより、上記
エポキシ系樹脂との封着界面で発生する耐水性の
劣化を回避でき、EP−ROMの樹脂パツケージ又
はアルミナパツケージ樹脂シールを可能ならしめ
ようとするものである。アルカリの溶出性を少な
くするには、ガラス中のアルカリ含有量が低い程
好ましい。実用的な無アルカリ、あるいは低アル
カリガラスとしては、一般的には、アルミノシリ
ケートガラスが知られている。しかし、従来のア
ルミノシリケートガラスは、何ら、紫外線透過ガ
ラスとしての配慮がなされておらず、EP−ROM
用の窓ガラスとしては不適当である。一般にガラ
スの紫外線透過率の向上を計るためには、紫外域
に吸収を与える不純物、とりわけFe2O3の混入を
極力避ける必要がある。従つて非常に純分の高い
原料を使用し、かつ、ガラス製造時における工程
から混入する不純物も制限し、ガラス中のFe2O3
含有量を100ppm以下に抑制する必要がある。そ
の上、わずかに含有するFe2O3についてもFe3+イ
オンが紫外域に吸収を与えるため、紫外域に吸収
を与えないFe2+イオンに還元してやる必要があ
る。従つて、ガラスは還元雰囲気で溶解されなけ
ればならず、そのため、原料バツ中には適当な量
の還元剤が導入される。しかし、以上の配慮だけ
では、十分な紫外線透過率を得ることは難しい。
これは、ガラスの基本組成から起因する紫外域の
基礎吸収があるためである。本発明者らは数々の
実験から、無アルカリ又は低アルカリアルミノシ
リケートガラスの範囲において、紫外線の吸収が
比較的小さな実用的なガラス組成域を見い出し
た。すなわち、PbO、ZnO、Sb2O3、As2O3等の
成分は少量含有していても紫外線透過には好まし
くなく、BaO、P2O5については、ある程度の含
有量までは許容できるが、多量に含有すると紫外
線透過に好ましくないことが判明した。逆に
SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgOは紫外線透過
に悪影響を与えることがなく、基本組成成分とし
てふさわしいものであることを見いだした。ガラ
ス製造の立場から述べれば当該ガラスの溶融性、
泡切れ性、成型性が優れ、失透性が小さいことが
必須条件である。しかるに一般にアルミノシリケ
ートガラスは、これらの点で他の系のガラスより
も相当不利な立場にある。加えて、本発明者らか
要求するガラスは紫外線透過が主目的であるた
め、それを阻害するSb2O3、As2O3等の泡切れ剤
を導入できない。また、高温で溶融すると耐火物
のガラスへの溶出が著しくなるなどのガラス生地
の不純物による汚染が起りやすくなる。従つて、
溶融温度の低いガラス組成である必要がある。一
つの目安として、そのガラスの104.0ポイスの粘度
に相当する温度が1200℃以下であることが好まし
い。また、ガラス成型時の失透を防ぐためには、
液相温度におけるガラスの粘度が104.0ポイズ、好
ましくは104.5ポイズ以上であるガラスが必要とさ
れる。 本発明者等は、このような検討の結果から次の
ような内容の本発明に到達した。 本発明は、不純物としてのFe2O3の重量含有率
が100ppmであり、かつ肉厚１mmで波長253.7nｍ
の紫外線の透過率が70％以上であることを特徴と
し、下記成分、すなわち重量％でSiO250〜60、
Al2O313〜18、B2O37.5〜14、CaO5〜12、
MgO5.5〜９、BaO3〜７、P2O50〜４、K2O0〜
５からなる紫外線透過ガラスである。 次に、本発明のガラスの組成限定理由について
説明する。SiO2が50％より少ないときは、ガラ
スの化学的耐久性が劣り、60％より多いときは、
液相温度及び粘度が上がる。Al2O3が13％より少
ないとき、及び18％より多いときは、液相温度が
上がる。B2O3は、液相温度の降下に有効な成分
で、7.5％より少ないときは、液相温度及び粘度
が上がり、14％より多いときは、液相温度降下の
効果が期待できない上、液相温度における粘度が
下がる。CaOが４％、MgOが5.5％より少ないと
きは液相温度及び粘度が上がり、CaOが12％、
MgOが９％より多いときは、液相温度が下がる。
BaOが３％より少ないときは、液相温度及び粘
度が上がり、７％より多いときは、紫外線透過率
が下がる。P2O5は、酸性耐火物のガラスによる
浸食を防止するために有効であり、４％より多い
ときは紫外線透過率を下げ、ガラスを乳白化させ
る。K2Oは優れた溶融性及び直接通電溶融の可能
性が得られ、５％より多いときは、樹脂封着の封
着界面が劣化する。なお、上記ガラス組成の範囲
内において、本発明の特徴となるガラス特性が若
しく損なわれない限り、Na2O、Li2O、SrO、
F2、Cl2等の成分を添加することは差し支えない。 下表に、本発明のガラスの実施例を示す。
し、時に樹脂封着が行われるEP−ROM半導体パ
ツケージの紫外線透過用の窓として用いられるガ
ラス組成物に関する。 EP−ROMとは、紫外線照射によりプログラム
のメモリー消去が可能である読み出し専用記憶半
導体のことであり、従来、これらの支持体として
はアルミナセラミツクパツケージが使用され、こ
れには紫外線照射用のガラスが取付けられてい
る。ガラス窓としては波長253.7nｍの紫外線を良
く透過する必要があるため、硼珪酸系の紫外線透
過ガラス（例えば、コーニング社製No.9741ガラ
ス）あるいは石英ガラス、透光性アルミナ等が用
いられている。また、ガラス窓とアルミナセラミ
ツクを気密に封着する方法としては、ガラスを溶
解することによつて、アルミナと溶着させるダイ
レクトシール法及びメタライズド技術を駆使した
半田封着等がある。いずれの方法にせよ、支持体
としてアルミナセラミツクを用いていることは、
その材料コストを著しく上昇させ、かつ半導体を
マウントしてアルミナパツケージ自体を付着する
際の高い付着温度のために、数々の材料上の制約
を受け、その工程も勘しく複雑なものになつてい
るのが実情である。 通常、EP−ROM以の半導体に関しては、この
ようなアルミナパツケージの欠点のために、とり
わけ高度の信頼性が要求される分野を除いて、非
常に低価格で工程も簡略化できるエポキシ系の樹
脂でパツケージされる樹脂パツケージが主流とな
つている。 ところが、EP−ROMの場合、上記ガラス窓を
取り付けなければならないという構造上の制約か
ら樹脂パツケージの製品の実用化が遅れており、
未だにアルミナパツケージの製品が供されてい
る。 EP−ROMの樹脂のパツケージ化の技術的な問
題として、(1)ガラスとエポキシ系樹脂の熱膨脹係
数の差が大きいこと、及び、(2)ガラスからアルカ
リ成分、特にナトリウムが溶出するとエポキシ系
樹脂とのなじみが悪くなり、封着界面の耐水性が
低下すること、等が挙げられる。前期１項の問題
は樹脂に加えるフイラーの変更等で改善されつつ
あるが、なお、樹脂膨脹係数の差が根第となる場
合は、支持体として、ガラスと熱膨張係数の近い
アルミナセラミツクを用いてアルミナ支持体とガ
ラス窓をエポキシ系樹脂でシールするアルミナパ
ツケージ樹脂シールを考慮すれば解決できる。し
かし、たとえこのような方法を採用したとして
も、エポキシ系樹脂が、ガラスと直接、接触する
ことには変わりはなく、前記２項の問題を回避す
ることはできない。この理由により、現在、試作
的に製造されている樹脂パツケージ又はアルミナ
パツケージ樹脂のシールのEP−ROMは、全てナ
トリウム成分を全く含有しない石英ガラスあるい
は透光性アルミナが利用されている。すなわちア
ルミナパツケージ用窓ガラスとして普及している
低価格の硼珪酸系の紫外線透過ガラスは、２重量
％以上のNa2O成分を含有しているため、樹脂パ
ツケージ又は樹脂シールには適用できない。 本発明は、このような問題を解決するために、
アルカリ、特にナトリウムの溶出性が少なく、安
価な紫外線透過ガラスを供することにより、上記
エポキシ系樹脂との封着界面で発生する耐水性の
劣化を回避でき、EP−ROMの樹脂パツケージ又
はアルミナパツケージ樹脂シールを可能ならしめ
ようとするものである。アルカリの溶出性を少な
くするには、ガラス中のアルカリ含有量が低い程
好ましい。実用的な無アルカリ、あるいは低アル
カリガラスとしては、一般的には、アルミノシリ
ケートガラスが知られている。しかし、従来のア
ルミノシリケートガラスは、何ら、紫外線透過ガ
ラスとしての配慮がなされておらず、EP−ROM
用の窓ガラスとしては不適当である。一般にガラ
スの紫外線透過率の向上を計るためには、紫外域
に吸収を与える不純物、とりわけFe2O3の混入を
極力避ける必要がある。従つて非常に純分の高い
原料を使用し、かつ、ガラス製造時における工程
から混入する不純物も制限し、ガラス中のFe2O3
含有量を100ppm以下に抑制する必要がある。そ
の上、わずかに含有するFe2O3についてもFe3+イ
オンが紫外域に吸収を与えるため、紫外域に吸収
を与えないFe2+イオンに還元してやる必要があ
る。従つて、ガラスは還元雰囲気で溶解されなけ
ればならず、そのため、原料バツ中には適当な量
の還元剤が導入される。しかし、以上の配慮だけ
では、十分な紫外線透過率を得ることは難しい。
これは、ガラスの基本組成から起因する紫外域の
基礎吸収があるためである。本発明者らは数々の
実験から、無アルカリ又は低アルカリアルミノシ
リケートガラスの範囲において、紫外線の吸収が
比較的小さな実用的なガラス組成域を見い出し
た。すなわち、PbO、ZnO、Sb2O3、As2O3等の
成分は少量含有していても紫外線透過には好まし
くなく、BaO、P2O5については、ある程度の含
有量までは許容できるが、多量に含有すると紫外
線透過に好ましくないことが判明した。逆に
SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgOは紫外線透過
に悪影響を与えることがなく、基本組成成分とし
てふさわしいものであることを見いだした。ガラ
ス製造の立場から述べれば当該ガラスの溶融性、
泡切れ性、成型性が優れ、失透性が小さいことが
必須条件である。しかるに一般にアルミノシリケ
ートガラスは、これらの点で他の系のガラスより
も相当不利な立場にある。加えて、本発明者らか
要求するガラスは紫外線透過が主目的であるた
め、それを阻害するSb2O3、As2O3等の泡切れ剤
を導入できない。また、高温で溶融すると耐火物
のガラスへの溶出が著しくなるなどのガラス生地
の不純物による汚染が起りやすくなる。従つて、
溶融温度の低いガラス組成である必要がある。一
つの目安として、そのガラスの104.0ポイスの粘度
に相当する温度が1200℃以下であることが好まし
い。また、ガラス成型時の失透を防ぐためには、
液相温度におけるガラスの粘度が104.0ポイズ、好
ましくは104.5ポイズ以上であるガラスが必要とさ
れる。 本発明者等は、このような検討の結果から次の
ような内容の本発明に到達した。 本発明は、不純物としてのFe2O3の重量含有率
が100ppmであり、かつ肉厚１mmで波長253.7nｍ
の紫外線の透過率が70％以上であることを特徴と
し、下記成分、すなわち重量％でSiO250〜60、
Al2O313〜18、B2O37.5〜14、CaO5〜12、
MgO5.5〜９、BaO3〜７、P2O50〜４、K2O0〜
５からなる紫外線透過ガラスである。 次に、本発明のガラスの組成限定理由について
説明する。SiO2が50％より少ないときは、ガラ
スの化学的耐久性が劣り、60％より多いときは、
液相温度及び粘度が上がる。Al2O3が13％より少
ないとき、及び18％より多いときは、液相温度が
上がる。B2O3は、液相温度の降下に有効な成分
で、7.5％より少ないときは、液相温度及び粘度
が上がり、14％より多いときは、液相温度降下の
効果が期待できない上、液相温度における粘度が
下がる。CaOが４％、MgOが5.5％より少ないと
きは液相温度及び粘度が上がり、CaOが12％、
MgOが９％より多いときは、液相温度が下がる。
BaOが３％より少ないときは、液相温度及び粘
度が上がり、７％より多いときは、紫外線透過率
が下がる。P2O5は、酸性耐火物のガラスによる
浸食を防止するために有効であり、４％より多い
ときは紫外線透過率を下げ、ガラスを乳白化させ
る。K2Oは優れた溶融性及び直接通電溶融の可能
性が得られ、５％より多いときは、樹脂封着の封
着界面が劣化する。なお、上記ガラス組成の範囲
内において、本発明の特徴となるガラス特性が若
しく損なわれない限り、Na2O、Li2O、SrO、
F2、Cl2等の成分を添加することは差し支えない。 下表に、本発明のガラスの実施例を示す。
【表】
上記実施例のガラス試料は、次のように調製し
た。 実施例のガラス組成になるように調合したパツ
チを白金ルツボに入れ、1550℃で６時間電気炉内
で溶融した。溶融の際、還元剤として金属アルミ
ニウムを0.3重量％添加した。溶融後カーボン板
上に流し出して板状試料を得た。この板状試料を
小片に切り出し、研磨により肉厚１mmの紫外線透
過率測定用とした。104.0ポイスの粘度に相当する
温度は、白金球引上げ法によつて求めた。また、
液相温度は、試料ガラスを粉砕し、295〜495μの
ガラス粒子を白金ボートに入れ温度勾配炉にて16
時間保持した後に結晶が生じた上限の温度を読み
取ることによつて求めた。 以上、説明した本発明のガラスは、紫外線透過
率が高く、低アルカリ或いは、無アルカリである
ために優れた耐水性及び高い信頼性を保持する封
着界面を有した樹脂封着が可能なEP−ROM半導
体における紫外線透過用窓として特に適してい
る。
た。 実施例のガラス組成になるように調合したパツ
チを白金ルツボに入れ、1550℃で６時間電気炉内
で溶融した。溶融の際、還元剤として金属アルミ
ニウムを0.3重量％添加した。溶融後カーボン板
上に流し出して板状試料を得た。この板状試料を
小片に切り出し、研磨により肉厚１mmの紫外線透
過率測定用とした。104.0ポイスの粘度に相当する
温度は、白金球引上げ法によつて求めた。また、
液相温度は、試料ガラスを粉砕し、295〜495μの
ガラス粒子を白金ボートに入れ温度勾配炉にて16
時間保持した後に結晶が生じた上限の温度を読み
取ることによつて求めた。 以上、説明した本発明のガラスは、紫外線透過
率が高く、低アルカリ或いは、無アルカリである
ために優れた耐水性及び高い信頼性を保持する封
着界面を有した樹脂封着が可能なEP−ROM半導
体における紫外線透過用窓として特に適してい
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不純物としてのFe2O3の重量含有率が
100ppm以下であり、かつ肉厚１mmで波長253.7n
ｍの紫外線の透過率が70％以上であることを特徴
とし、下記成分、すなわち重量％でSiO2、50〜
60、Al2O313〜18、B2O37.5〜14、CaO5〜12、
MgO5.5〜９、BaO3〜７、P2O50〜４、K2O0〜
５からなる紫外線透過ガラス。 ２ 樹脂封着が行なわれるEP−ROM半導体パツ
ケージにおいて、紫外線透過用の窓として用いら
れる特許請求の範囲第１項記載の紫外線透過ガラ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7118884A JPS60215547A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 紫外線透過ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7118884A JPS60215547A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 紫外線透過ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215547A JPS60215547A (ja) | 1985-10-28 |
| JPH0422862B2 true JPH0422862B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=13453430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7118884A Granted JPS60215547A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 紫外線透過ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215547A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504356A (ja) * | 2015-01-20 | 2018-02-15 | ショット グラス テクノロジーズ （スゾウ） カンパニー リミテッドＳｃｈｏｔｔ Ｇｌａｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ （Ｓｕｚｈｏｕ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 高いｕｖ透過率および耐ソラリゼーション性を示す低ｃｔｅガラス |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6374935A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-05 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 耐薬品性に優れたガラス基板 |
| JP2707625B2 (ja) * | 1987-10-01 | 1998-02-04 | 旭硝子株式会社 | ディスプレイ基板用無アルカリガラス |
| GB9204537D0 (en) * | 1992-03-03 | 1992-04-15 | Pilkington Plc | Alkali-free glass compositions |
| DE4335204C1 (de) * | 1993-10-15 | 1995-04-06 | Jenaer Glaswerk Gmbh | Reduzierend erschmolzenes Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich und guter hydrolytischer Beständigkeit und seine Verwendung |
| US6060168A (en) * | 1996-12-17 | 2000-05-09 | Corning Incorporated | Glasses for display panels and photovoltaic devices |
| JP4520611B2 (ja) * | 2000-10-05 | 2010-08-11 | 株式会社オハラ | ガラス、光学部材ならびに電気泳動装置用部材およびその製造方法 |
| JP5428137B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2014-02-26 | 日本電気硝子株式会社 | 無アルカリガラスおよび無アルカリガラス基板 |
| WO2019205938A1 (zh) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃组合物 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP7118884A patent/JPS60215547A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504356A (ja) * | 2015-01-20 | 2018-02-15 | ショット グラス テクノロジーズ （スゾウ） カンパニー リミテッドＳｃｈｏｔｔ Ｇｌａｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ （Ｓｕｚｈｏｕ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 高いｕｖ透過率および耐ソラリゼーション性を示す低ｃｔｅガラス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60215547A (ja) | 1985-10-28 |
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