JPH08208269A - 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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- JPH08208269A JPH08208269A JP3932095A JP3932095A JPH08208269A JP H08208269 A JPH08208269 A JP H08208269A JP 3932095 A JP3932095 A JP 3932095A JP 3932095 A JP3932095 A JP 3932095A JP H08208269 A JPH08208269 A JP H08208269A
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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
- 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
-
- 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
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合
金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ
2 系酸化物等のセラミックス材料の接着に適合する８５
〜１００×１０-7／℃程度の熱膨張係数（３０〜３００
℃）を有し、９００℃以下の温度で接着が可能であり、
しかも化学的安定性に優れた接着用ガラス組成物を提供
する。 【構成】 重量百分率でＳｉＯ2 ５８〜６３％、Ａｌ2
Ｏ3 １〜６％、ＺｎＯ０．２〜３％、ＺｒＯ2 ０．５〜
４％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜３％、Ｎａ2 Ｏ ２．５〜８％、
Ｋ2 Ｏ ７〜１２％、ＣａＯ ０〜３％、ＳｒＯ ５〜
１０％、ＢａＯ８〜１３％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜２％、Ｓｂ
2 Ｏ3 ０〜２％からなることを特徴とする。
金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ
2 系酸化物等のセラミックス材料の接着に適合する８５
〜１００×１０-7／℃程度の熱膨張係数（３０〜３００
℃）を有し、９００℃以下の温度で接着が可能であり、
しかも化学的安定性に優れた接着用ガラス組成物を提供
する。 【構成】 重量百分率でＳｉＯ2 ５８〜６３％、Ａｌ2
Ｏ3 １〜６％、ＺｎＯ０．２〜３％、ＺｒＯ2 ０．５〜
４％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜３％、Ｎａ2 Ｏ ２．５〜８％、
Ｋ2 Ｏ ７〜１２％、ＣａＯ ０〜３％、ＳｒＯ ５〜
１０％、ＢａＯ８〜１３％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜２％、Ｓｂ
2 Ｏ3 ０〜２％からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属やセラミックスの
接着に用いられる接着用ガラス組成物に関するものであ
る。
接着に用いられる接着用ガラス組成物に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−Ｔ
ｉＯ2 系酸化物等のセラミックス材料を使用した電子部
品の接着材料としてガラスを用いることが広く知られて
おり、従来から種々の接着用ガラスが開発されている。
このような接着用ガラスには、金属材料やセラミックス
材料に適合する熱膨張係数を有していること、所望の温
度で接着できること、化学的安定性が高いこと等が要求
される。
ｒ合金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−Ｔ
ｉＯ2 系酸化物等のセラミックス材料を使用した電子部
品の接着材料としてガラスを用いることが広く知られて
おり、従来から種々の接着用ガラスが開発されている。
このような接着用ガラスには、金属材料やセラミックス
材料に適合する熱膨張係数を有していること、所望の温
度で接着できること、化学的安定性が高いこと等が要求
される。
【０００３】接着材料として使用されるガラスは、被接
着物の形状や接着方法により粉末状、棒状或いは板状で
供される。そしてこれを被接着面に塗布又は接触させ、
加熱することによりガラスを軟化させて接着を行ってい
る。
着物の形状や接着方法により粉末状、棒状或いは板状で
供される。そしてこれを被接着面に塗布又は接触させ、
加熱することによりガラスを軟化させて接着を行ってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで多くの電子部
品の製造工程では、アルカリ洗浄液等の各種薬品が使用
される。
品の製造工程では、アルカリ洗浄液等の各種薬品が使用
される。
【０００５】しかしながら従来の接着用ガラスは、十分
な化学的安定性を有するものがなく、金属材料やセラミ
ックス材料より化学的安定性が劣っているため、洗浄の
際のアルカリ洗浄液等によってガラスが侵食され、被接
着物との間で段差が生じるといった問題を有している。
な化学的安定性を有するものがなく、金属材料やセラミ
ックス材料より化学的安定性が劣っているため、洗浄の
際のアルカリ洗浄液等によってガラスが侵食され、被接
着物との間で段差が生じるといった問題を有している。
【０００６】本発明の目的は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライ
ト、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系酸化物等のセラミックス材料の
接着に適合する８５〜１００×１０-7／℃程度の熱膨張
係数（３０〜３００℃）を有し、９００℃以下の温度で
接着が可能であり、しかも化学的安定性に優れた接着用
ガラス組成物を提供することである。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属材料や、Ｆｅ系フェライ
ト、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系酸化物等のセラミックス材料の
接着に適合する８５〜１００×１０-7／℃程度の熱膨張
係数（３０〜３００℃）を有し、９００℃以下の温度で
接着が可能であり、しかも化学的安定性に優れた接着用
ガラス組成物を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の接着用ガラス組
成物は、重量百分率でＳｉＯ2 ５８〜６３％、Ａｌ2Ｏ3
１〜６％、ＺｎＯ ０．２〜３％、ＺｒＯ2 ０．５〜
４％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜３％、Ｎａ2 Ｏ ２．５〜８％、
Ｋ2 Ｏ ７〜１２％、ＣａＯ ０〜３％、ＳｒＯ ５〜
１０％、ＢａＯ ８〜１３％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜２％、Ｓ
ｂ2 Ｏ3 ０〜２％からなることを特徴とする。
成物は、重量百分率でＳｉＯ2 ５８〜６３％、Ａｌ2Ｏ3
１〜６％、ＺｎＯ ０．２〜３％、ＺｒＯ2 ０．５〜
４％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜３％、Ｎａ2 Ｏ ２．５〜８％、
Ｋ2 Ｏ ７〜１２％、ＣａＯ ０〜３％、ＳｒＯ ５〜
１０％、ＢａＯ ８〜１３％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜２％、Ｓ
ｂ2 Ｏ3 ０〜２％からなることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の接着用ガラス組成物の組成範囲を上記
のように限定した理由を以下に述べる。
のように限定した理由を以下に述べる。
【０００９】ＳｉＯ2 はガラス化範囲を広げるととも
に、化学的安定性を高める成分である。ＳｉＯ2 が５８
％より少ないと十分な化学的安定性が得られず、６３％
より多いと接着温度が高くなり過ぎる。
に、化学的安定性を高める成分である。ＳｉＯ2 が５８
％より少ないと十分な化学的安定性が得られず、６３％
より多いと接着温度が高くなり過ぎる。
【００１０】Ａｌ2 Ｏ3 は化学的安定性を高める成分で
ある。Ａｌ2 Ｏ3 が１％より少ないと十分な化学的安定
性が得られず、６％より多いと接着温度が高くなり過ぎ
る。
ある。Ａｌ2 Ｏ3 が１％より少ないと十分な化学的安定
性が得られず、６％より多いと接着温度が高くなり過ぎ
る。
【００１１】ＺｎＯはガラス中のアルカリ成分の溶出を
抑制して化学的安定性を高める成分である。ＺｎＯが
０．２％より少ないとその効果がなく、３％より多いと
ガラスが分相してしまう。
抑制して化学的安定性を高める成分である。ＺｎＯが
０．２％より少ないとその効果がなく、３％より多いと
ガラスが分相してしまう。
【００１２】ＺｒＯ2 は化学的安定性、特にアルカリ洗
浄液に対する耐久性を高める効果がある。ＺｒＯ2 が
０．５％より少ないとその効果がなく、４％より多くな
ると接着の際の熱処理時に失透し易くなる。
浄液に対する耐久性を高める効果がある。ＺｒＯ2 が
０．５％より少ないとその効果がなく、４％より多くな
ると接着の際の熱処理時に失透し易くなる。
【００１３】Ｌｉ2 Ｏはガラスの接着温度を下げる効果
があるが、３％を超えると化学的安定性が低下する。
があるが、３％を超えると化学的安定性が低下する。
【００１４】Ｎａ2 Ｏは熱膨張係数を調整するとともに
接着温度を低下させる効果がある。Ｎａ2 Ｏが２．５％
より少ないと所望の熱膨張係数が得られず、８％より多
いとＺｎＯによるアルカリ成分の溶出抑制効果が得られ
なくなる。
接着温度を低下させる効果がある。Ｎａ2 Ｏが２．５％
より少ないと所望の熱膨張係数が得られず、８％より多
いとＺｎＯによるアルカリ成分の溶出抑制効果が得られ
なくなる。
【００１５】Ｋ2 ＯもＮａ2 Ｏと同様に熱膨張係数を調
整するとともに接着温度を低下させる効果がある。Ｋ2
Ｏが７％より少ないと所望の熱膨張係数が得られず、１
２％より多いとＺｎＯによるアルカリ成分の溶出抑制効
果が得られなくなる。
整するとともに接着温度を低下させる効果がある。Ｋ2
Ｏが７％より少ないと所望の熱膨張係数が得られず、１
２％より多いとＺｎＯによるアルカリ成分の溶出抑制効
果が得られなくなる。
【００１６】ＣａＯはガラスの温度と粘度の関係を調整
するために３％まで添加できる。ＣａＯが３％を超える
とガラスが不安定となる。
するために３％まで添加できる。ＣａＯが３％を超える
とガラスが不安定となる。
【００１７】ＳｒＯはガラスの温度と粘度の関係を調整
する成分である。ＳｒＯが５％より少ないとその効果が
なく、１０％を超えるとガラスが不安定になる。
する成分である。ＳｒＯが５％より少ないとその効果が
なく、１０％を超えるとガラスが不安定になる。
【００１８】ＢａＯもガラスの温度と粘度の関係を調整
する成分である。ＢａＯが８％より少ないとその効果が
なく、１３％を超えるとガラスが不安定になる。
する成分である。ＢａＯが８％より少ないとその効果が
なく、１３％を超えるとガラスが不安定になる。
【００１９】Ｆｅ2 Ｏ3 は被接着物との接着性を向上さ
せる成分であるが、２％を超えるとガラスが不安定にな
る。
せる成分であるが、２％を超えるとガラスが不安定にな
る。
【００２０】Ｓｂ2 Ｏ3 はガラスの溶融促進剤として２
％まで添加できる。
％まで添加できる。
【００２１】なお本発明の接着用ガラス組成物は、上記
した成分の他に１％以内のＭｎＯ2ＣｕＯ、ＴｉＯ2 、
ＣｅＯ2 等を添加してもよい。またガラス原料として使
用される鉱物原料等に含まれる不純物のガラス中への混
入量は、合計で１％以内とすることが望ましい。
した成分の他に１％以内のＭｎＯ2ＣｕＯ、ＴｉＯ2 、
ＣｅＯ2 等を添加してもよい。またガラス原料として使
用される鉱物原料等に含まれる不純物のガラス中への混
入量は、合計で１％以内とすることが望ましい。
【００２２】以上の組成範囲を有する本発明の接着用ガ
ラス組成物は、３０〜３００℃における熱膨張係数が８
５〜１００×１０-7／℃程度であり、９００℃以下の温
度で金属材料やセラミックス材料を接着でき、しかも化
学的安定性の高い非晶質のガラスである。
ラス組成物は、３０〜３００℃における熱膨張係数が８
５〜１００×１０-7／℃程度であり、９００℃以下の温
度で金属材料やセラミックス材料を接着でき、しかも化
学的安定性の高い非晶質のガラスである。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の接着用ガラス組成物を実施例
に基づいて説明する。表１は本発明の実施例（試料Ｎ
ｏ．１〜５）を、表２は比較例（試料Ｎｏ．６及び７）
をそれぞれ示している。
に基づいて説明する。表１は本発明の実施例（試料Ｎ
ｏ．１〜５）を、表２は比較例（試料Ｎｏ．６及び７）
をそれぞれ示している。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】各試料は次のようにして調製した。まず表
中の組成となるようにガラス原料を調合し、白金坩堝に
入れ、１４００〜１５００℃で５〜８時間溶融した。次
いで溶融ガラスを所望の形状に成形し、試料とした。
中の組成となるようにガラス原料を調合し、白金坩堝に
入れ、１４００〜１５００℃で５〜８時間溶融した。次
いで溶融ガラスを所望の形状に成形し、試料とした。
【００２７】次に得られた試料について、熱膨張係数、
接着温度、接着性及び化学的安定性について評価した。
結果を各表に示す。
接着温度、接着性及び化学的安定性について評価した。
結果を各表に示す。
【００２８】表から明らかなように、本発明の実施例で
あるＮｏ．１〜５の各試料は、３０〜３００℃における
熱膨張係数が８６〜９９×１０-7／℃、接着温度が９０
０℃以下であり、接着界面における泡の発生が認められ
なかった。また化学的安定性については、耐アルカリ洗
浄液試験の結果、何れの試料も表面状態に変化がなく、
また段差も検出されなかった。
あるＮｏ．１〜５の各試料は、３０〜３００℃における
熱膨張係数が８６〜９９×１０-7／℃、接着温度が９０
０℃以下であり、接着界面における泡の発生が認められ
なかった。また化学的安定性については、耐アルカリ洗
浄液試験の結果、何れの試料も表面状態に変化がなく、
また段差も検出されなかった。
【００２９】これに対して比較例である試料Ｎｏ．６
は、接着温度が９２０℃と高く、接着界面に泡が発生し
ていた。また耐アルカリ洗浄液試験の結果、ガラス表面
が変色し、０．０５μｍの段差が検出された。一方、試
料Ｎｏ．７は、熱膨張係数、接着温度及び接着性につい
ては実施例と同等であったものの、耐アルカリ洗浄液試
験では白濁が生じ、発生した段差も０．１０μｍと大き
かった。
は、接着温度が９２０℃と高く、接着界面に泡が発生し
ていた。また耐アルカリ洗浄液試験の結果、ガラス表面
が変色し、０．０５μｍの段差が検出された。一方、試
料Ｎｏ．７は、熱膨張係数、接着温度及び接着性につい
ては実施例と同等であったものの、耐アルカリ洗浄液試
験では白濁が生じ、発生した段差も０．１０μｍと大き
かった。
【００３０】これらの事実は、本発明の接着様ガラス組
成物が、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金
等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ2
系酸化物等のセラミックス材料と適合する熱膨張係数を
有し、９００℃以下で封着可能であり、また化学的安定
性が高いことを示している。
成物が、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金
等の金属材料や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ2
系酸化物等のセラミックス材料と適合する熱膨張係数を
有し、９００℃以下で封着可能であり、また化学的安定
性が高いことを示している。
【００３１】なお熱膨張係数は、２０×５φｍｍの大き
さに成形された円柱状の試料を用い、示差熱膨張計にて
測定した。接着性の評価は次のようにして行った。まず
板状に成形した試料の一面を公称２μｍのダイヤモンド
研磨液にて研磨した後、光学研磨したＦｅ系フェライト
に重ねて加熱した。続いて１０倍の金属顕微鏡を用い、
ガラスとフェライトの界面に発生する泡の状態を観察し
て評価したものである。化学的安定性については、次に
示す耐アルカリ洗浄液試験にて評価した。まず板状に成
形した各試料の一面を光学研磨し、その一部を被覆した
後、８０℃のアルカリ洗浄液（ｐＨ１１．５）中に１時
間浸漬した。その後、試料の表面状態及び発生した段差
を測定した。
さに成形された円柱状の試料を用い、示差熱膨張計にて
測定した。接着性の評価は次のようにして行った。まず
板状に成形した試料の一面を公称２μｍのダイヤモンド
研磨液にて研磨した後、光学研磨したＦｅ系フェライト
に重ねて加熱した。続いて１０倍の金属顕微鏡を用い、
ガラスとフェライトの界面に発生する泡の状態を観察し
て評価したものである。化学的安定性については、次に
示す耐アルカリ洗浄液試験にて評価した。まず板状に成
形した各試料の一面を光学研磨し、その一部を被覆した
後、８０℃のアルカリ洗浄液（ｐＨ１１．５）中に１時
間浸漬した。その後、試料の表面状態及び発生した段差
を測定した。
【００３２】
【発明の効果】本発明の接着用ガラス組成物は、Ｆｅ、
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属材料
や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系酸化物等の
セラミックス材料に適合した８５〜１００×１０-7／℃
程度の熱膨張係数を有し、また９００℃以下の温度でこ
れら被接着物を接着できる。しかも化学的安定性が高い
ため、電子部品の製造の際の洗浄工程等で使用されるア
ルカリ薬品等に侵食され難く、被接着物との間に段差を
生じ難い。
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の金属材料
や、Ｆｅ系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系酸化物等の
セラミックス材料に適合した８５〜１００×１０-7／℃
程度の熱膨張係数を有し、また９００℃以下の温度でこ
れら被接着物を接着できる。しかも化学的安定性が高い
ため、電子部品の製造の際の洗浄工程等で使用されるア
ルカリ薬品等に侵食され難く、被接着物との間に段差を
生じ難い。
【００３３】それゆえＦｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ等の金属材料や、鉄系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ
2 系酸化物等のセラミックス材料を使用した電子部品の
接着材料として好適である。
Ｃｒ等の金属材料や、鉄系フェライト、ＣａＯ−ＴｉＯ
2 系酸化物等のセラミックス材料を使用した電子部品の
接着材料として好適である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量百分率でＳｉＯ2 ５８〜６３％、Ａ
ｌ2 Ｏ3 １〜６％、ＺｎＯ ０．２〜３％、ＺｒＯ2
０．５〜４％、Ｌｉ2 Ｏ ０〜３％、Ｎａ2 Ｏ２．５〜
８％、Ｋ2 Ｏ ７〜１２％、ＣａＯ ０〜３％、ＳｒＯ
５〜１０％、ＢａＯ ８〜１３％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜２
％、Ｓｂ2 Ｏ3 ０〜２％からな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 |
|---|---|---|---|
| JP3932095A JPH08208269A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 接着用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3932095A JPH08208269A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 接着用ガラス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08208269A true JPH08208269A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=12549824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3932095A Pending JPH08208269A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 接着用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08208269A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897845A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-01-30 | 吉林大学 | 立方相钡铁锑氧化物的高温高压制备方法 |
| CN108822792A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-16 | 中国民航大学 | 一种适用于镍基合金的高温胶黏剂制备方法 |
| JPWO2017188015A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2019-03-07 | 日本電気硝子株式会社 | 金属封着用ガラス管及び金属封着用ガラス |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP3932095A patent/JPH08208269A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897845A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-01-30 | 吉林大学 | 立方相钡铁锑氧化物的高温高压制备方法 |
| JPWO2017188015A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2019-03-07 | 日本電気硝子株式会社 | 金属封着用ガラス管及び金属封着用ガラス |
| CN108822792A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-16 | 中国民航大学 | 一种适用于镍基合金的高温胶黏剂制备方法 |
| CN108822792B (zh) * | 2018-07-13 | 2021-01-01 | 中国民航大学 | 一种适用于镍基合金的高温胶黏剂制备方法 |
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