JPH11322360A - ガラスセラミックス組成物および非晶質焼成体 - Google Patents
ガラスセラミックス組成物および非晶質焼成体Info
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Abstract
ス組成物を得る。 【解決手段】モル表示で、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜５０％、Ｚ
ｎＯ：０〜１５％、ＳｎＯ：４５〜７５％、ＳｎＯ／Ｚ
ｎＯ：５以上を含む低融点ガラス粉末５０〜９０重量％
と、非晶質シリカフィラー１０〜５０重量％とを含む。
Description
は封着用等に用いられるガラスセラミックス組成物に関
するものである。
被覆用などに用いられる組成物には、従来、鉛やカドミ
ウムなどの成分を含む低融点ガラス粉末が多く利用され
てきたが、最近、かかる金属を含まない低融点ガラスと
してリン酸スズ系ガラスが開発されている（特開平５−
１３２３３９、特開平６−１８３７７５、特開平７−６
９６７２、特開平９−２５３１３６など）。
る組成は軟化点が低いため、封着用または印刷用として
優れた特性を有するが、反面、熱膨張率が大きいので、
使用目的に応じた低膨張セラミックスフィラーを加えて
使用される（特開平７−６９６７２、特開平９−１７５
８３３、特開平９−２５３１３６、特開平９−２２７１
５４など）。
ン酸化物をＰ2 Ｏ5 に換算して（以下単にＰ2 Ｏ5 とい
う）２５〜５０％、亜鉛酸化物をＺｎＯに換算して（以
下単にＺｎＯという）０〜１５％含み、スズの酸化物を
ＳｎＯに換算して（以下単にＳｎＯという）４５〜７５
モル％、ＳｎＯをモル比でＺｎＯの５倍以上含むガラス
のような、比較的亜鉛含有量の少ないリン酸スズ系低融
点ガラスは、通常４００〜５００℃の温度で５分〜１時
間程度加熱焼成されて使用される。このガラスは低熱膨
張化のためセラミックスフィラーを加えて４８０〜５０
０℃程度の比較的高い温度で焼成するときには、結晶化
しやすい。ガラスが結晶化すると、封着強度を高めるの
で好ましい場合もある。しかしながら、基体への印刷焼
成後の表面の平滑性が要求される場合や封着後の再加熱
によって再流動させたい場合など、目的によっては不都
合の生じる場合もあった。
表示で、リン酸化物をＰ2 Ｏ5 に換算して２５〜５０
％、亜鉛酸化物をＺｎＯに換算して０〜１５％、スズ酸
化物をＳｎＯに換算して４５〜７５％含むとともに、Ｓ
ｎＯに換算したスズ酸化物をモル比でＺｎＯに換算した
亜鉛酸化物の５倍以上含む低融点ガラス粉末５０〜９０
重量％と、非晶質シリカフィラー１０〜５０重量％とを
含むガラスセラミックス組成物を提供する。
成物を４６０℃以上の温度で焼成した非晶質焼成体を提
供する。
を使用し、検討した結果、非晶質シリカをフィラーに用
いると他の材料に比べて顕著にガラスが結晶化しにくく
なることを知見し、本発明に至った。
英などと称される場合もあるが、非晶質でありＳｉＯ2
を９５重量％以上含有する。粒径は組成物の使用目的や
フィラーの添加量によって適宜選択されるべきものであ
るから特に限定されないが、一般に０．５〜１００μｍ
程度のものが利用される。
よっても、また低融点ガラスの組成によって熱膨張率を
調節するためにも調整する必要があるが、１０〜５０重
量％である。一般的なガラスの封着または一般的なガラ
スへの印刷に用いる場合は、添加量が少なすぎると低融
点ガラスの熱膨張率が一般のガラスと比較して大きいた
めに、焼成体層が剥がれてしまうなどの不都合が生じ
る。また、添加量が多すぎるときには、加熱処理すると
きのガラスセラミックス組成物の流動性が不足する。
モル％で、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜５０％、ＺｎＯ：０〜１５
％含み、ＳｎＯ：４５〜７５モル％、ＳｎＯはモル比で
ＺｎＯの５倍以上含むものである。
ラスは一般に耐水性が非常に悪いため、封着用または基
体の被覆用に使用することは困難である。好ましくは、
４０モル％以下である。また、Ｐ2 Ｏ5 の含有量が２５
モル％に満たないガラスは、低融点であること等のリン
酸塩ガラスの優れた特徴を十分に持たない場合が多く、
実用的なガラスが得られることは少ない。好ましくは３
０モル％以上である。
ことによってガラスの熱膨張係数を低下させ得る。しか
し、含有量がＺｎＯとして１５モル％を超えると基体の
被覆用または封着用のガラスとしてはガラスの軟化点が
高くなりすぎる。好ましい含有量は１０モル％以下であ
る。
モル比でＺｎＯの５倍以上が必要である。ＳｎＯが少な
いときおよびＳｎＯが４５モル％以上であってもＺｎＯ
に対して５倍以上の量が含まれていないときは基体の被
覆用または封着用のガラスとしてはガラスの軟化点が高
くなる。好ましくは５０モル％以上である。ＳｎＯが７
５モル％を超えるときには安定なガラスを得ることは困
難である。好ましくは７０モル％以下である。
の使用温度は、使用目的にもよるので限定できないが、
ガラスの軟化点からみて通常４００〜５００℃程度が適
当であると考えられる。そこで、このようなガラスを含
む本発明のガラスセラミックス組成物も概ね４００〜５
００℃での使用に適している。
使用する場合には、適切な熱膨張率を得る目的でリン酸
スズ系ガラスに低膨張セラミックスフィラーを加えたセ
ラミックス組成物ではガラスが失透しやすいため、焼成
後の表面の平滑性が要求される場合や封着後の再加熱に
よって再流動させたい場合など、使用目的によっては不
都合であった。しかし、本発明のガラスセラミックス組
成物は４６０〜５００℃程度の温度で加熱したときにも
ガラスが失透し難いため、非晶質の焼成体となり、焼成
後の表面が平滑であり、また封着後の再加熱によって再
流動させることが可能である。
はエチルセルロース、ニトロセルロース、ブチラール樹
脂などの樹脂成分やαテルピネオール、酢酸アミル、フ
ェノキシエタノール、エチルセロソルブ、ジブチルセロ
ソルブ、ブチルカルビトールアセテート、エチレングリ
コールモノフェニルエーテル等の適当な溶剤を含むビヒ
クルと混練してペースト化して封着用、ガラスやセラミ
ックスの基体の被覆用に使用することができる。
５％、Ｐ2 Ｏ5 が３３％のガラスを用いて、低融点ガラ
ス粉末と低膨張セラミックスフィラーとを表１の構成欄
に示す重量割合で混合した。ここで例１〜例２は実施
例、例３〜例４は比較例である。それぞれについて、フ
ローボタン径、平均熱膨張係数を測定した結果、および
結晶の析出状況を表１に示す。それぞれの測定方法は以
下の通りである。
ある。試料粉末の比重相当量（例えば比重が４の場合は
４ｇ、比重が３の場合は３ｇ）を、直径１２．７ｍｍの
円柱状に加圧成形し、板ガラス上で４９０℃に１０分間
保持焼成したとき組成物が流動した直径（単位：ｍｍ）
を測定する（以下、流動後の組成物をフローボタンとい
う）。４９０℃程度の温度で封着する目的で使用する場
合には、このフローボタン径は３０ｍｍ以上であること
が望ましい。
きさの棒状に加圧成形し、フローボタン径の場合と同様
に焼成後、直径５ｍｍ、長さ１５〜２０ｍｍの円柱状に
研磨加工したものについて、熱膨張測定装置（マックサ
イエンス社製 ディラトメーター５０００）を用いて昇
温速度１０℃／分の条件で伸びの量を測定し、２５〜２
５０℃の平均線熱膨張係数（単位：×１０-7／℃）を算
出した。一般的なガラスの封着または一般的な板ガラス
への被覆・印刷に用いる場合はこの値は６５×１０-7〜
９０×１０-7／℃程度であることが望ましい。
線回折によりフィラーのピーク以外の回折ピークの有無
を調べた。
特に４６０℃以上程度の比較的高い温度で加熱したとき
にもガラスが失透し難いため、焼成後の表面が平滑であ
り、また封着後の再加熱によって再流動させることが可
能である。
Claims (2)
- 【請求項１】実質的にモル表示で、リン酸化物をＰ2 Ｏ
5 に換算して２５〜５０％、亜鉛酸化物をＺｎＯに換算
して０〜１５％、スズ酸化物をＳｎＯに換算して４５〜
７５％含むとともに、ＳｎＯに換算したスズ酸化物をモ
ル比でＺｎＯに換算した亜鉛酸化物の５倍以上含む低融
点ガラス粉末５０〜９０重量％と、非晶質シリカフィラ
ー１０〜５０重量％とを含むガラスセラミックス組成
物。 - 【請求項２】請求項１記載のガラスセラミックス組成物
を４６０℃以上の温度で焼成した非晶質焼成体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13556798A JP3997605B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ガラスセラミックス組成物および非晶質焼成体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13556798A JP3997605B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ガラスセラミックス組成物および非晶質焼成体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11322360A true JPH11322360A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3997605B2 JP3997605B2 (ja) | 2007-10-24 |
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ID=15154842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13556798A Expired - Fee Related JP3997605B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | ガラスセラミックス組成物および非晶質焼成体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3997605B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010006638A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 無鉛低温ガラスフリット、それを用いた無鉛低温ガラスフリットペースト材料，画像表示装置及びｉｃセラミックスパッケージ |
| US8461069B2 (en) | 2005-04-15 | 2013-06-11 | Asahi Glass Company, Limited | Light emitting diode element |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13556798A patent/JP3997605B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8461069B2 (en) | 2005-04-15 | 2013-06-11 | Asahi Glass Company, Limited | Light emitting diode element |
| JP2010006638A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 無鉛低温ガラスフリット、それを用いた無鉛低温ガラスフリットペースト材料，画像表示装置及びｉｃセラミックスパッケージ |
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|---|---|
| JP3997605B2 (ja) | 2007-10-24 |
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