JPS6021830A - アルミナ封着用紫外線透過ガラス - Google Patents
アルミナ封着用紫外線透過ガラスInfo
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- JPS6021830A JPS6021830A JP12996683A JP12996683A JPS6021830A JP S6021830 A JPS6021830 A JP S6021830A JP 12996683 A JP12996683 A JP 12996683A JP 12996683 A JP12996683 A JP 12996683A JP S6021830 A JPS6021830 A JP S6021830A
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- JP
- Japan
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- glass
- alumina
- ultraviolet
- thermal expansion
- sealing
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- Granted
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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
- 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
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】
本発明は、紫外線透過率の高いアルミナ封着用ガラス組
成物に関し、特にＩＰ−ＲＯＭ用アルミナセラミックパ
ッケージにおいて、紫外線透過用窓として用いるガラス
組成物に関する。
成物に関し、特にＩＰ−ＲＯＭ用アルミナセラミックパ
ッケージにおいて、紫外線透過用窓として用いるガラス
組成物に関する。
ＫＰ−ＲＯＭとは、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍ
ａｂｌｅ −Ｒｅａｄ ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙの略語で
、紫外線照射によりプログラムのメモリーの消去が可能
である読み出し専用記憶半導体のことであり、これ鵠、
の支持体としてアルミナセラミニクパッケージが用いら
れ、これには紫外線照射用の窓が取りつけられている。
ａｂｌｅ −Ｒｅａｄ ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙの略語で
、紫外線照射によりプログラムのメモリーの消去が可能
である読み出し専用記憶半導体のことであり、これ鵠、
の支持体としてアルミナセラミニクパッケージが用いら
れ、これには紫外線照射用の窓が取りつけられている。
この窓に用いられるガラスは、紫外線透過率が高いこと
が必要であると共に、窓ガラスとアルミナパッケージと
を直接封着により気密封止する必要があるために、ガラ
スとアルミナの封着性が良好であること、特にガラスの
熱膨張係数がアルミナの熱膨張係数とマツチすることが
必要である。
が必要であると共に、窓ガラスとアルミナパッケージと
を直接封着により気密封止する必要があるために、ガラ
スとアルミナの封着性が良好であること、特にガラスの
熱膨張係数がアルミナの熱膨張係数とマツチすることが
必要である。
すなわち、ＥＰ−ＲＯＭ用アルミナパッケージに用いら
れる窓ガラスの具体的な、必要特性は、紫外線透過率が
波長２１１ｚ３．７６ｍの紫外線に対してガラス肉厚Ｉ
ＩＩＩＩ１１で６０％以上の透過率を有すること、そし
て、熱膨張係数が８０〜８８０℃の温度範囲で５０〜５
８ Ｘ １０− ’／’Ｃを有することである。この必
要とされる熱膨張係数について更に説明すれば、アル′
ミナと封着する際、ガラスとアルミナの固着する温度か
ら室温に至るガラスとアルミナの収縮の差が２００〜１
０００ｐ戸の範囲内で、ガラス側に圧縮応力がかかれば
気密性に優れ、高い強度を有する安全なコンブレッジ■
ンシールが可能である。
れる窓ガラスの具体的な、必要特性は、紫外線透過率が
波長２１１ｚ３．７６ｍの紫外線に対してガラス肉厚Ｉ
ＩＩＩＩ１１で６０％以上の透過率を有すること、そし
て、熱膨張係数が８０〜８８０℃の温度範囲で５０〜５
８ Ｘ １０− ’／’Ｃを有することである。この必
要とされる熱膨張係数について更に説明すれば、アル′
ミナと封着する際、ガラスとアルミナの固着する温度か
ら室温に至るガラスとアルミナの収縮の差が２００〜１
０００ｐ戸の範囲内で、ガラス側に圧縮応力がかかれば
気密性に優れ、高い強度を有する安全なコンブレッジ■
ンシールが可能である。
いま、アルミナの熱膨張係数は６５〜７０ 、ｘ １ｏ
−）ｔｆであるから、上記のようなコンブレッジタンシ
ールを得るためには、ガラスの熱膨張係数は５０〜５８
×１０ｆＣであることが必要である。この範囲より熱膨
張係数が大きいとガラスにかかる圧縮応力が小さくなり
、ついには応力が逆転し、ガラスに引張応力が生じるた
め、気密性が保たれなくなり、かつ強度が低下し、熱＠
撃等によりガラスにクラックが発生しやすくなる。熱膨
張係数が小さいとガラスとアルミナとの収縮差が１００
０ ｐｐｍを越えるため、アルミナ及びガラスのそれぞ
れに著しく大きな応力が加わり、熱衝撃等により、ガラ
スあるいはアルミナにクラックが発生しやすくなる。
−）ｔｆであるから、上記のようなコンブレッジタンシ
ールを得るためには、ガラスの熱膨張係数は５０〜５８
×１０ｆＣであることが必要である。この範囲より熱膨
張係数が大きいとガラスにかかる圧縮応力が小さくなり
、ついには応力が逆転し、ガラスに引張応力が生じるた
め、気密性が保たれなくなり、かつ強度が低下し、熱＠
撃等によりガラスにクラックが発生しやすくなる。熱膨
張係数が小さいとガラスとアルミナとの収縮差が１００
０ ｐｐｍを越えるため、アルミナ及びガラスのそれぞ
れに著しく大きな応力が加わり、熱衝撃等により、ガラ
スあるいはアルミナにクラックが発生しやすくなる。
従来、紫外線透過ガラスとして石英ガラスがある。これ
は肉厚１ ｍｍで波長９５８．７ｎｍ の紫外線透過率
は約９０％・と非常に高いが、熱膨張係数が約５ Ｘ
１０− ’７ｃと小さいため、アルミナ封着には適さな
い。また米国コーニング社製造の７１１ｉ９７４１ガラ
スがある。このガラスは肉厚１ ｍｍで波長２５３．７
６Ｉｎの紫外線透過率は８０％以上あるが、熱膨張係数
が８７〜３９ Ｘ １０−７Ｇと小さいためにアルミナ
封着用としては適さない。
は肉厚１ ｍｍで波長９５８．７ｎｍ の紫外線透過率
は約９０％・と非常に高いが、熱膨張係数が約５ Ｘ
１０− ’７ｃと小さいため、アルミナ封着には適さな
い。また米国コーニング社製造の７１１ｉ９７４１ガラ
スがある。このガラスは肉厚１ ｍｍで波長２５３．７
６Ｉｎの紫外線透過率は８０％以上あるが、熱膨張係数
が８７〜３９ Ｘ １０−７Ｇと小さいためにアルミナ
封着用としては適さない。
従来よりガラスに不純物として混入する鉄分がガラスの
紫外線吸収を増大させることが知られている。これはＦ
ｅ’＋が紫外域に大きな吸収をもっためである。したが
って、ガラスの紫外線吸収を減少させ、透過率を増大さ
せるためには不純物である鉄分を減少させること、およ
び、ガラスを還元状態にすることにより′ｆＰ０３′Ｆ
を減少させ、Ｆｅ２＋にしてやることが必要である。ガ
ラスを還元状態にすることは、ガラスバッチ中に還元剤
を加えることにより達成される。還元剤としては、カー
ボン粉末、金属アルミニウム、酒石酸、ロッセル塩、蔗
糖などを用いることができる。かかる不純物の鉄分は、
ＦｅｇＯ，重量含有率換算にして５０ ｐｐｍ以下にす
る必要がある。
紫外線吸収を増大させることが知られている。これはＦ
ｅ’＋が紫外域に大きな吸収をもっためである。したが
って、ガラスの紫外線吸収を減少させ、透過率を増大さ
せるためには不純物である鉄分を減少させること、およ
び、ガラスを還元状態にすることにより′ｆＰ０３′Ｆ
を減少させ、Ｆｅ２＋にしてやることが必要である。ガ
ラスを還元状態にすることは、ガラスバッチ中に還元剤
を加えることにより達成される。還元剤としては、カー
ボン粉末、金属アルミニウム、酒石酸、ロッセル塩、蔗
糖などを用いることができる。かかる不純物の鉄分は、
ＦｅｇＯ，重量含有率換算にして５０ ｐｐｍ以下にす
る必要がある。
ガラスによる紫外線の吸収は、不純物としてのＦｅ３＋
の吸収のみで 生じるのではなく、ガラス成分の影響を
強く受けることがわかった。石英ガラスが非常に高い紫
外線透過率を有するのはＦｅ”不純物が少ないことにも
よるが、ガラス成分が８１０、単一であることによる。
の吸収のみで 生じるのではなく、ガラス成分の影響を
強く受けることがわかった。石英ガラスが非常に高い紫
外線透過率を有するのはＦｅ”不純物が少ないことにも
よるが、ガラス成分が８１０、単一であることによる。
一般にガラス成分と′してアルカリ金属酸化物やアルカ
リ土類金属酸化物を加えると紫外域に吸収が生じてくる
。いま、アルミナ封着用ガラスとして、５０〜５８ Ｘ
Ｉ ｃｒ）ｃの熱膨張係数をもつようにガラス組成を検
討していくと、６〜１４重量含有率に相当するアルカリ
での鉄分を５０ ｐｐｍ以下に抑え、かつ、還元剤を加
えて溶融しても、十分な紫外線透過率を有するガラスを
得ることは難しい。
リ土類金属酸化物を加えると紫外域に吸収が生じてくる
。いま、アルミナ封着用ガラスとして、５０〜５８ Ｘ
Ｉ ｃｒ）ｃの熱膨張係数をもつようにガラス組成を検
討していくと、６〜１４重量含有率に相当するアルカリ
での鉄分を５０ ｐｐｍ以下に抑え、かつ、還元剤を加
えて溶融しても、十分な紫外線透過率を有するガラスを
得ることは難しい。
本発明者等は、アルカリ金属酸化物（Ｒ，Ｏ）、アルカ
リ土類金属酸化物（ＲＯ） による紫外線吸収を抑える
ことを検別した結果、Ａｌ、Ｏ，及びＢｏ３がこの紫外
線吸収を抑える作用があることを見い出した。アルカリ
金属酸化物を含むガラスにおいて、Ａｌ、Ｏ，及びＢ、
０．の含有率を高めていくことによって、紫外線吸収が
減少し、紫外線透過率が増大することが判明した。Ａｌ
、Ｏｓは、また化学的耐久性を高めるが、含有量が多く
なりすぎると溶融性が悪化する。Ｂ２Ｏ３は融剤となり
ガラスの溶融を助けるが、含有量が多くなりすぎると、
ガラスの耐水性が悪くなり、また、ガラス溶融時にガラ
ス表面からの揮発量が増大し、ガラスの不拘、質化をま
ねく。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。
リ土類金属酸化物（ＲＯ） による紫外線吸収を抑える
ことを検別した結果、Ａｌ、Ｏ，及びＢｏ３がこの紫外
線吸収を抑える作用があることを見い出した。アルカリ
金属酸化物を含むガラスにおいて、Ａｌ、Ｏ，及びＢ、
０．の含有率を高めていくことによって、紫外線吸収が
減少し、紫外線透過率が増大することが判明した。Ａｌ
、Ｏｓは、また化学的耐久性を高めるが、含有量が多く
なりすぎると溶融性が悪化する。Ｂ２Ｏ３は融剤となり
ガラスの溶融を助けるが、含有量が多くなりすぎると、
ガラスの耐水性が悪くなり、また、ガラス溶融時にガラ
ス表面からの揮発量が増大し、ガラスの不拘、質化をま
ねく。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、アルミナセラミックと安全にコンプレッショ
ンシールが可能であるように８０〜３８０°Ｃの温度範
囲で５０〜５８ Ｘ １ ｏ−’７ｃの熱膨張係数を有
し、不純物としてのＦ＋３ＩＯ８重量含有率が５０ ｐ
ｐｍ以下であり、かつ肉厚１ｍｎ！で波長２５３．７
ｎｍの紫外線の透過率が６０％以上であることを特徴と
し、下記成分、すなわち、重量％で、ｓ：ｔｏ、６０〜
７０、Ａｌ、０．４〜８、Ｂ、０．１８〜２５、Ｒ１０
６〜１１゜ＲＯＯ〜４、Ｆ、Ｏ〜３からなり、ただしＲ
，ＯはＬ：Ｌ！Ｏ＋ Ｎａｎｏ ＋に、Ｏであり、ＲＯ
はＭｇＯ，０ａＯ１ＳｒＯ。
ンシールが可能であるように８０〜３８０°Ｃの温度範
囲で５０〜５８ Ｘ １ ｏ−’７ｃの熱膨張係数を有
し、不純物としてのＦ＋３ＩＯ８重量含有率が５０ ｐ
ｐｍ以下であり、かつ肉厚１ｍｎ！で波長２５３．７
ｎｍの紫外線の透過率が６０％以上であることを特徴と
し、下記成分、すなわち、重量％で、ｓ：ｔｏ、６０〜
７０、Ａｌ、０．４〜８、Ｂ、０．１８〜２５、Ｒ１０
６〜１１゜ＲＯＯ〜４、Ｆ、Ｏ〜３からなり、ただしＲ
，ＯはＬ：Ｌ！Ｏ＋ Ｎａｎｏ ＋に、Ｏであり、ＲＯ
はＭｇＯ，０ａＯ１ＳｒＯ。
ＢａＯ、ＺｎＯであるアルミナ封着用紫外線透過ガラス
である。
である。
上記本発明のガラスのより好ましい組成範囲は、重量％
で、Ｓｉｎ、 ６１〜６７、Ａ１ｆＯｓ５〜８、Ｂ、０
゜２０〜２５、Ｒ，０７〜１０、ＲＯＯ〜２、Ｆ、 Ｏ
Ｎ２％である。
で、Ｓｉｎ、 ６１〜６７、Ａ１ｆＯｓ５〜８、Ｂ、０
゜２０〜２５、Ｒ，０７〜１０、ＲＯＯ〜２、Ｆ、 Ｏ
Ｎ２％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
。
。
５ｉＯ１が７０％より少ないときは、ガラスの溶解性が
悪化し、熱膨張係数が小さくなりすぎ、６０％より少な
いときは、紫外線透過率が減少し、ガラスの化学的耐久
性が悪化する。Ａ１４０ｇが８％ よなる。Ｒ，Ｏのア
ルカリ金属酸化物が１１％より多いときは、熱膨張係数
が大きくなりすぎると共に、紫外線透過率が減少し、一
方６％より少ないときは熱膨張係数が小さくなりすぎ、
溶解性が悪くなる。ＲＯのアルカリ土類金属酸化物は、
ガラスの溶解性及び化学的耐久性を向上させる効果があ
るが、４％より多いときは、紫外線透過率が減少する。
悪化し、熱膨張係数が小さくなりすぎ、６０％より少な
いときは、紫外線透過率が減少し、ガラスの化学的耐久
性が悪化する。Ａ１４０ｇが８％ よなる。Ｒ，Ｏのア
ルカリ金属酸化物が１１％より多いときは、熱膨張係数
が大きくなりすぎると共に、紫外線透過率が減少し、一
方６％より少ないときは熱膨張係数が小さくなりすぎ、
溶解性が悪くなる。ＲＯのアルカリ土類金属酸化物は、
ガラスの溶解性及び化学的耐久性を向上させる効果があ
るが、４％より多いときは、紫外線透過率が減少する。
Ｆ２は、ガラスの溶解性及び泡切れに効果があるが、３
％より多いときはガラスが乳濁化し、有害な弗素の揮発
量が上昇する。
％より多いときはガラスが乳濁化し、有害な弗素の揮発
量が上昇する。
下表に、本発明のガラスの実施例を示す。
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 調合したバッチを白
金ルツボに入れ、電気炉で４時間溶融した。溶融の際、
還元剤として金属アルミニウムを０．１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１ ｍｍ
の紫外線透過率測定用とした。また板状試料を火炎加工
により長さ５０ ｍｍ Ｘ径８．５ｍｍの棒状サンプル
を作製し、これを熱膨張係数測定用とした。
金ルツボに入れ、電気炉で４時間溶融した。溶融の際、
還元剤として金属アルミニウムを０．１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１ ｍｍ
の紫外線透過率測定用とした。また板状試料を火炎加工
により長さ５０ ｍｍ Ｘ径８．５ｍｍの棒状サンプル
を作製し、これを熱膨張係数測定用とした。
以上、説明した本発明のガラスは、紫外線透過率が高く
、また、アルミナセラミックとの１７１で接着性に優れ
、気密性及び強度が向上するコンブレッジ迎ンシールを
することができ、ＩＰ−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。
、また、アルミナセラミックとの１７１で接着性に優れ
、気密性及び強度が向上するコンブレッジ迎ンシールを
することができ、ＩＰ−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。
特許出願人 日本電気硝子株式会社
代表者 長 崎 準 −
手続補正書（方式）
昭和５８年１１月 ８日
１、 事件の表示
昭和５８年特許願第１２９９６６号
２、発明の名称
アルミナ封着用紫外線透過ガラス
３ 補正をする者
事件との関係 特許出願人
４、補正命令の日付
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） アルミナセラミックスと安全にコンブレッジ、
ンシールが可能であるように、３０〜３８０℃の温度範
囲で５０〜５８ Ｘ １０−’／６Ｃの熱膨張係数を有
し、不純物としてのＦｅｌＯｓ重量含有率がｓ ｏ ｐ
ｐｍ以下であり、かつ肉厚１ｍｍで波長２５３．７−の
紫外線の透過率が６０％以上であることを特徴とし、下
記成分、すなわち、重量％で５ｉｎ１６０〜７０、Ａｌ
、０゜４〜８、Ｂｏｏｍ １８〜２５、−０６〜１１Ｓ
ＲＯθ〜４、Ｆ、Ｏ〜３からなり、ただしＲＩＯはＬｉ
、Ｏ＋Ｎａ、Ｏ＋に、Ｏであり、ＲＯは、ＭｇＯ１Ｏ＆
０１ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯであるアルミナ封着用紫外
線透過ガラス。 （２）重量％で８４０１６１〜６７、Ａ’Ｌ、（１，５
〜８、ＲＩＯ１２１１〜２５ｓ Ｒｇｏ ７〜Ｉｎ、Ｒ
ＯＯ〜２、Ｆ□ ０〜２からなる特許請求の範囲第１項
に記載のアルミナ封着用紫外線透過ガラス。 （８）紫外線照射によりメモリー消去を行う ｘｐ−Ｒ
ＯＭ半導体を支持するアルミナパッケージにおいて、紫
外線透過窓に用いる特許請求の範囲第１項に記載のアル
ミナ封着用紫外線透過ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12996683A JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12996683A JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021830A true JPS6021830A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0114185B2 JPH0114185B2 (ja) | 1989-03-09 |
Family
ID=15022830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12996683A Granted JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021830A (ja) |
Cited By (16)
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|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-07-15 JP JP12996683A patent/JPS6021830A/ja active Granted
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