JPS61147852A - ガラス封着用合金 - Google Patents
ガラス封着用合金Info
- Publication number
- JPS61147852A JPS61147852A JP26824384A JP26824384A JPS61147852A JP S61147852 A JPS61147852 A JP S61147852A JP 26824384 A JP26824384 A JP 26824384A JP 26824384 A JP26824384 A JP 26824384A JP S61147852 A JPS61147852 A JP S61147852A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- alloy
- oxide film
- sealing
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
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】
〔発明の目的〕
本発明は、ガラスとの封着に先立ち表面に酸化膜を形成
し、その後この酸化膜を介してガラスと封着される合金
のエツチング性及び封着後の酸洗における酸化膜の剥離
性の改良に関するものである。
し、その後この酸化膜を介してガラスと封着される合金
のエツチング性及び封着後の酸洗における酸化膜の剥離
性の改良に関するものである。
従来より、ガラス封着用合金としてＮｉ −Ｏｒ −Ｆ
ｅ合金（４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ） 、 Ｎ１−Ｃ！
ｏ−Ｆ’ｅ合金（２９Ｎｉ−１７Ｃｏ−Ｆｅ ） 、
Ｃｒ−Ｆｅ合金（１ｅａｒ−ｖｅ）などが知られてい
る。これらの合金はいずれも軟質あるいは硬質ガラスと
熱膨張特性がよく近似してシシ。
ｅ合金（４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ） 、 Ｎ１−Ｃ！
ｏ−Ｆ’ｅ合金（２９Ｎｉ−１７Ｃｏ−Ｆｅ ） 、
Ｃｒ−Ｆｅ合金（１ｅａｒ−ｖｅ）などが知られてい
る。これらの合金はいずれも軟質あるいは硬質ガラスと
熱膨張特性がよく近似してシシ。
熱膨張特性の適合性という点ではほとんど問題はない。
しかし、封着強度、すなわち酸化膜と地金の密着性につ
いては若干問題があったため。
いては若干問題があったため。
Ａ１．Ｔｉなどの封着強度を高め号元素を添加していた
。ところが最近のエレクトロニクスの進歩に伴ない１部
品が高度化し、封着材料の部品への加工精度も非常に高
いものが要求されてきた。
。ところが最近のエレクトロニクスの進歩に伴ない１部
品が高度化し、封着材料の部品への加工精度も非常に高
いものが要求されてきた。
実際に、封着材料の部品への加工はエツチングによって
行われるが、加工精度の要求が厳しくなってきているた
めに、従来あまシ問題とならなかりたエツチング性がク
ローズアップされてきた。また、高度な部品においては
、封着後の電気的接続部の導電性及びはんだ付性も重要
であシ、封着後の酸洗における酸化膜の剥離性の′良い
ことが必須条件となってきた。
行われるが、加工精度の要求が厳しくなってきているた
めに、従来あまシ問題とならなかりたエツチング性がク
ローズアップされてきた。また、高度な部品においては
、封着後の電気的接続部の導電性及びはんだ付性も重要
であシ、封着後の酸洗における酸化膜の剥離性の′良い
ことが必須条件となってきた。
このような要求に応えるべく、添加元素の影響を種々検
討したところ、エツチング性及び酸洗における酸化膜の
剥離性にＴ１が悪影響を及ぼしていることが明らかにな
った。
討したところ、エツチング性及び酸洗における酸化膜の
剥離性にＴ１が悪影響を及ぼしていることが明らかにな
った。
また、封着用合金である高価な４２Ｎｉ−６Ｃ：ｒ−Ｆ
ｅ系合金を安価なａｒ−Ｆ′ｅ系合金に代替する動きが
あるが、十分な封着強度を得るために前記の代替したＣ
ｒ−７６系合金にＩＩＬ１〜ｃＬ９％程度ので１を添加
することが必要であった。しかしながらとのＴ１を添加
するとエツチング性及び酸洗における酸化膜剥離性の点
で問題が残り２代替化の大きな障害となっていた。
ｅ系合金を安価なａｒ−Ｆ′ｅ系合金に代替する動きが
あるが、十分な封着強度を得るために前記の代替したＣ
ｒ−７６系合金にＩＩＬ１〜ｃＬ９％程度ので１を添加
することが必要であった。しかしながらとのＴ１を添加
するとエツチング性及び酸洗における酸化膜剥離性の点
で問題が残り２代替化の大きな障害となっていた。
上記の点に鑑み、 Ｃｒ−Ｆｅ系合金について種々検
討を行った結果２重量％でＣ！ｒ１０〜３０−２００、
０２ ％以下、ＯＱ、００５％以下、ＮＱ、ＯＩＳ以下
、Ｈ１０００５チ以下、ＰＱ、０５チ以下、８１０５％
以下、 Ｔｉα０５チ以下、残部？ｅ及び不可避的不
純物からなるガラス封着用合金並びに該合金に副成分と
してＳ１α１〜３％、Ｍｎ（１１〜１％、Ａ’ｌα０５
〜１慢のうち１種又は２種以上及び又は副成分としてＺ
ｒα０５〜１１．Ｎｌ：＋１０５〜１ ｓ、Ｏｕｏ、０
１〜ｚｓ、ＭＯα０１〜５％、 Ｍｇ（１０１〜１５
％、ＣａｃＬ０１〜１ｌＬ５％、Ｖ［ＬＯ１〜α５慢。
討を行った結果２重量％でＣ！ｒ１０〜３０−２００、
０２ ％以下、ＯＱ、００５％以下、ＮＱ、ＯＩＳ以下
、Ｈ１０００５チ以下、ＰＱ、０５チ以下、８１０５％
以下、 Ｔｉα０５チ以下、残部？ｅ及び不可避的不
純物からなるガラス封着用合金並びに該合金に副成分と
してＳ１α１〜３％、Ｍｎ（１１〜１％、Ａ’ｌα０５
〜１慢のうち１種又は２種以上及び又は副成分としてＺ
ｒα０５〜１１．Ｎｌ：＋１０５〜１ ｓ、Ｏｕｏ、０
１〜ｚｓ、ＭＯα０１〜５％、 Ｍｇ（１０１〜１５
％、ＣａｃＬ０１〜１ｌＬ５％、Ｖ［ＬＯ１〜α５慢。
３０００５〜０２％のうち１種又は２種以上を含有する
ガラス封着用合金において優れた特性が見出された。
ガラス封着用合金において優れた特性が見出された。
すなわち、これらの本発明の合金は、Ｔ１の含有量を著
しく下げてエツチング性及び酸洗時における酸化膜剥離
性を向上させるとともに、封着性有害元素を徹底的に減
少せしめて封着性の改善を計ったものである。
しく下げてエツチング性及び酸洗時における酸化膜剥離
性を向上させるとともに、封着性有害元素を徹底的に減
少せしめて封着性の改善を計ったものである。
従来においては多量のＴ１の含有を必須の要件としてい
たために１本発明の合金において実現される封着性の改
善およびエツチング性及び酸化膜剥離性の向上は予想で
きるものではなかった。
たために１本発明の合金において実現される封着性の改
善およびエツチング性及び酸化膜剥離性の向上は予想で
きるものではなかった。
次に、各成分範囲の限定理由を述べる。
Ｃｒはガラスとの熱膨張特性の適合性から１０〜３０％
に限定した。
に限定した。
ＯＦ！、αＱ２’１６を越えて含有すると封着時にガラ
ス中に気泡ができやすぐ、封着強度を著しく低下させる
。このため、Ｃ含有量の上限を１０２チにする必要があ
る。
ス中に気泡ができやすぐ、封着強度を著しく低下させる
。このため、Ｃ含有量の上限を１０２チにする必要があ
る。
Ｏは００１５％を越えて含有すると酸化膜にムラが生じ
、また、酸化膜の緻密性が損なわれ。
、また、酸化膜の緻密性が損なわれ。
また、封着時にガラス中に気泡を作り封着強度が著しく
低下する。このため、０含有量の上限をα０１５％にす
る必要がある。
低下する。このため、０含有量の上限をα０１５％にす
る必要がある。
Ｎも０同様対着性に大きく影響を及ぼし。
１０２５チを越えて含有すると封着強度が著しく低下す
るため、Ｎ含有量の上限を［１Ｌ０２５％にする必要が
ある。
るため、Ｎ含有量の上限を［１Ｌ０２５％にする必要が
ある。
Ｈもαｏｏｏｓ ｓを越えて含有すると封着強度が著し
く低下するため、Ｎ含有量の上限をｏ、ｏ ｏ ｏ ｓ
−にする必要がある。
く低下するため、Ｎ含有量の上限をｏ、ｏ ｏ ｏ ｓ
−にする必要がある。
ＰはＣＬｏｓｓを越えて含有すると酸化ムラができやす
いため上限を（１０５チにする必要がある。
いため上限を（１０５チにする必要がある。
Ｓはｎ、ｏｓｓを越えて含有すると酸化ムラができやす
く、また酸化膜と地金との密着性も低下するため、上限
をＣＬｏｓｓにする必要がある。
く、また酸化膜と地金との密着性も低下するため、上限
をＣＬｏｓｓにする必要がある。
Ｓｌは酸化処理においてＯｒ酸化物層と地金との間に８
１の濃化層を形成し酸化膜と地金の密着性を向上させる
が、ｌ１ｌ−未満ではＳ１添加の効果がなく、３％を越
えて含有すると熱膨張特性が変化し、また加工性が悪く
なり好ましくない。
１の濃化層を形成し酸化膜と地金の密着性を向上させる
が、ｌ１ｌ−未満ではＳ１添加の効果がなく、３％を越
えて含有すると熱膨張特性が変化し、また加工性が悪く
なり好ましくない。
Ｍｎは酸化膜外層にガラスとの濡れ性の良い酸化物を形
成し、酸化膜とガラスとの濡れ性を向上させるが、α１
−未満ではＭｎ添加の効果がなく、１Ｓを越えて含有す
ると酸化速度が大きくなシ酸化膜が厚くなシすぎ封着に
は不適となる。
成し、酸化膜とガラスとの濡れ性を向上させるが、α１
−未満ではＭｎ添加の効果がなく、１Ｓを越えて含有す
ると酸化速度が大きくなシ酸化膜が厚くなシすぎ封着に
は不適となる。
Ａ１は酸化膜と地金の密着強度を向上させるが。
α０５チ未満では効果がなく、１チを越えて含有すると
熱膨張特性が変化し好ましくない。
熱膨張特性が変化し好ましくない。
Ｚｒは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜のガラスとの濡
れ性を向上させるが、αａＳＳ未満ではＺｒ添加の効果
がなく、１チを越えると加工性を害する。
れ性を向上させるが、αａＳＳ未満ではＺｒ添加の効果
がなく、１チを越えると加工性を害する。
Ｎｂは酸化膜と地金の密着性を向上させるが。
１０５％未満ではＮｂ添加の効果がなく、１チを越える
と加工性を害する。
と加工性を害する。
Ｃｕは酸化膜を緻密にし、封着性を向上させるが、１０
１１未満ではＯｕ添加の効果がなく。
１１未満ではＯｕ添加の効果がなく。
２−を越えると酸化膜が厚くなりすぎ封着に適さない。
ＭＯは酸化膜と地金の密着性を向上させるが。
α０１チ未満ではＭｏ添加の効果がなく、３チを越える
と加工性を害し、また酸化ムラを生じやすくなる。
と加工性を害し、また酸化ムラを生じやすくなる。
ｌＪｇは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜のガラスとの
濡れ性を向上させるが、０．０１％未満ではＭｇ添加の
効果がなく、αＳＳを越えると酸化膜が厚くなりすぎ好
ましくない。
濡れ性を向上させるが、０．０１％未満ではＭｇ添加の
効果がなく、αＳＳを越えると酸化膜が厚くなりすぎ好
ましくない。
Ｃａは酸化膜と地金の密着性を向上させるが。
α０１−未満ではａａ添加の効果がな（、α５−を越え
ると酸化ムラが生じやすくなるため好ましくない。
ると酸化ムラが生じやすくなるため好ましくない。
■は酸化膜と地金の密着性を向上させるが。
（１０１％未満ではＶ添加の効果がなく、１ｌＳＳを越
えると加工性を害し、また酸化ムラを生じやすくなる。
えると加工性を害し、また酸化ムラを生じやすくなる。
Ｂは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜とガラスの濡れ性
を向上させるが、αｏｏｓｓ未満ではＢ添加の効果が々
〈、１２％を越えると酸化ムラを生じやすくなる。
を向上させるが、αｏｏｓｓ未満ではＢ添加の効果が々
〈、１２％を越えると酸化ムラを生じやすくなる。
次に実施例について説明する。
第１表に本発明合金及び比較例を示す。
各合金は真空高周波誘導炉により溶解鋳造した後、熱処
理と圧延を〈シ返し板厚α５ＩＩＩＩの板材に仕上げた
。エツチング性については、エツチング速度、エツチン
グの均一性、エツチング後の形状から総合的に評価した
。密着強度は湿潤水素中にて９５０℃で２ ｈｏｕｒ加
熱し１表面に酸化膜を形成した後ガラスと封着し、その
後引張試験によって測定した。酸化膜の剥離性は。
理と圧延を〈シ返し板厚α５ＩＩＩＩの板材に仕上げた
。エツチング性については、エツチング速度、エツチン
グの均一性、エツチング後の形状から総合的に評価した
。密着強度は湿潤水素中にて９５０℃で２ ｈｏｕｒ加
熱し１表面に酸化膜を形成した後ガラスと封着し、その
後引張試験によって測定した。酸化膜の剥離性は。
上記の酸化膜形成処理後硝酸と塩酸の混合液に浸漬し、
酸化膜が完全に取り除かれた時間で評価した。
酸化膜が完全に取り除かれた時間で評価した。
試料ム１〜１６は本発明合金であり、これに対する比鵬
合金が４１７〜２６である。本発明合金ム１〜１６はＴ
１をα０５チ以下に制限しているためエツチング性は良
好で酸化膜は８ ｍｉｎ以下で剥離する。また、密着強
度も２．８〜４．０Ｋｆ／−と封着用合金として十分な
強度を有している。これに対して、比較合金ム１７〜２
６はＴ１を０．０５９６を越えて含有しているため、密
着強度はやや高くなっているが、エツチング性が悪く、
シかも酸化膜の剥離に１５ ｍｉｎ以上かかり好ましく
ない 以上説明したように本発明合金は優れた封着性を有し、
かつ、エツチング性及び酸洗時の酸化膜剥離性すなわち
封着後の電気的接続部の導電性並びＫはんだ付性に優れ
る合金で高品質を要求される高度な部品に最適な工業的
に極めて有用な合金である。
合金が４１７〜２６である。本発明合金ム１〜１６はＴ
１をα０５チ以下に制限しているためエツチング性は良
好で酸化膜は８ ｍｉｎ以下で剥離する。また、密着強
度も２．８〜４．０Ｋｆ／−と封着用合金として十分な
強度を有している。これに対して、比較合金ム１７〜２
６はＴ１を０．０５９６を越えて含有しているため、密
着強度はやや高くなっているが、エツチング性が悪く、
シかも酸化膜の剥離に１５ ｍｉｎ以上かかり好ましく
ない 以上説明したように本発明合金は優れた封着性を有し、
かつ、エツチング性及び酸洗時の酸化膜剥離性すなわち
封着後の電気的接続部の導電性並びＫはんだ付性に優れ
る合金で高品質を要求される高度な部品に最適な工業的
に極めて有用な合金である。
Claims (4)
- （１）重量％でＣｒ１０〜３０％、Ｃ０．０２％以下、
Ｃ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５％以下、Ｈ０．００
０５％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、Ｔ
ｉ０．０５％以下、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からな
るガラス封着用合金。 - （２）重量％でＣｒ１０〜３０％、Ｃ０．０２％以下、
Ｏ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５％以下、Ｈ０．００
０５％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、Ｔ
ｉ０．０５％以下、副成分としてＳｉ０．１〜３％、Ｍ
ｎ０．１〜１％、Ａｌ０．０５〜１％のうち１種又は２
種以上、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなるガラス封
着用合金。 - （３）重量％でＣｒ１０〜３０％、Ｃ０．０２％以下、
Ｏ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５％以下、Ｈ０．００
０５％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、Ｔ
ｉ０．０５％以下、副成分としてＺｒ０．０５〜１％、
Ｎを０．０５〜１％、Ｃｕ０．０１〜２％、Ｍｏ０．０
１〜３％、Ｍｇ０．０１〜０．５％、Ｃａ０．０１〜０
．５％、Ｖ０．０１〜０．５％、Ｂ０．００５〜０．２
％のうち１種又は２種以上、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなるガラス封着用合金。 - （４）重量％でＣｒ１０〜３０％、Ｃ０．０２％以下、
Ｏ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５％以下、Ｈ０．００
０５％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、Ｔ
ｉ０．０５％以下、副成分としてＳｉ０．１〜３％、Ｍ
ｎ０．１〜１％、Ａｌ０．０５〜１％のうち１種又は２
種以上及びＺｒ０．０５〜１％、Ｎｂ０．０５〜１％、
Ｃｕ０．０１〜２％、Ｍｏ０．０１〜３％、Ｍｇ０．０
１〜０．５％、Ｃａ０．０１〜０．５％、Ｖ０．０１〜
０．５％、Ｂ０．００５〜０．２％のうち１種又は２種
以上、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなるガラス封着
用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26824384A JPS61147852A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | ガラス封着用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26824384A JPS61147852A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | ガラス封着用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147852A true JPS61147852A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17455883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26824384A Pending JPS61147852A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | ガラス封着用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147852A (ja) |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26824384A patent/JPS61147852A/ja active Pending
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