JPS63166736A - 低膨張感光性結晶化ガラス - Google Patents
低膨張感光性結晶化ガラスInfo
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- JPS63166736A JPS63166736A JP16450086A JP16450086A JPS63166736A JP S63166736 A JPS63166736 A JP S63166736A JP 16450086 A JP16450086 A JP 16450086A JP 16450086 A JP16450086 A JP 16450086A JP S63166736 A JPS63166736 A JP S63166736A
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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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
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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】
産業上の利用分野
本発明は感光性を有し、熱処理によって得られる結晶化
物の熱膨張係数が４０〜７０Ｘ１０−７／℃となる結晶
化ガラスに関するものである。
物の熱膨張係数が４０〜７０Ｘ１０−７／℃となる結晶
化ガラスに関するものである。
本発明の感光性ガラスは電子用材料、プリント回路基板
、半導体基板等の精密加工製品に有用である。
、半導体基板等の精密加工製品に有用である。
従来の技術
特公昭３１−５８８５等に述べられている化学的切削加
工の可能である結晶化ガラスは原理、製造方法などが広
く知られており、様々な応用がなされている。そして、
特に電子用部品などに使用される場合、電子機器用のプ
リント基板等では、機器の高精度化とともにそれらを構
成する部品にも電気的・機械的特性の向上が要求される
。また、この結晶化ガラスにメタライズを施すような場
合にはその熱膨張係数が金属に近いことが要求されてい
る。
工の可能である結晶化ガラスは原理、製造方法などが広
く知られており、様々な応用がなされている。そして、
特に電子用部品などに使用される場合、電子機器用のプ
リント基板等では、機器の高精度化とともにそれらを構
成する部品にも電気的・機械的特性の向上が要求される
。また、この結晶化ガラスにメタライズを施すような場
合にはその熱膨張係数が金属に近いことが要求されてい
る。
特公昭３１−５８８５等によれば、これらの結晶化ガラ
スの熱膨張係数は１００ Ｘ １０−７／℃程度となり
、この結晶化ガラスを上記のような使用目的に適用する
とすれば、熱膨張係数カ月００ＸＩＯ−７／’Ｃ程度の
金属がその対象となる。しかしながら電子回路等に使用
される金属は熱膨張係数が比較的小さい場合がほとんど
である。この結晶化ガラスは組成上比較的熱膨張係数の
大きな結晶が析出し、また、その析出割合も大きいので
、いかなる処理を行っても熱膨張係数を小さくすること
は不可能である、。
スの熱膨張係数は１００ Ｘ １０−７／℃程度となり
、この結晶化ガラスを上記のような使用目的に適用する
とすれば、熱膨張係数カ月００ＸＩＯ−７／’Ｃ程度の
金属がその対象となる。しかしながら電子回路等に使用
される金属は熱膨張係数が比較的小さい場合がほとんど
である。この結晶化ガラスは組成上比較的熱膨張係数の
大きな結晶が析出し、また、その析出割合も大きいので
、いかなる処理を行っても熱膨張係数を小さくすること
は不可能である、。
従って、上記のような用途にはこの結晶化ガラスは適さ
ない。
ない。
従来、上記のような用途にはアルミナ等の基板が用いら
れてきた。電子回路、特に半導体素子を取り付けた基板
ではその電気絶縁性とともに高周波に対する電気的性質
の良否が問題とされる。従ってさらに電気的、機械的性
質がよく、また加工性に富むガラス、あるいはセラミッ
クス材料の開発には大きな期待が寄せられている。
れてきた。電子回路、特に半導体素子を取り付けた基板
ではその電気絶縁性とともに高周波に対する電気的性質
の良否が問題とされる。従ってさらに電気的、機械的性
質がよく、また加工性に富むガラス、あるいはセラミッ
クス材料の開発には大きな期待が寄せられている。
問題点を解決するための手段
上記のような問題に対しては、熱膨張係数が比較的小さ
く、さらに化学的切削が可能で、ガラス製造過程におけ
る容易性、化学処理による加工精度の向上、またその他
の物性の向上という数多くの解決すべき要素がある。そ
してこれらの多くはガラス組成に大きく依存していると
考えられるので、新たな結晶化ガラスの開発が必要であ
る。
く、さらに化学的切削が可能で、ガラス製造過程におけ
る容易性、化学処理による加工精度の向上、またその他
の物性の向上という数多くの解決すべき要素がある。そ
してこれらの多くはガラス組成に大きく依存していると
考えられるので、新たな結晶化ガラスの開発が必要であ
る。
本発明は上記の点を考慮し、ガラスの溶融性がよく、化
学的切削性の良好な、つまり、紫外線照射部分と未照射
部分の結晶化温度の差が大きく、さらに最終的に得られ
る結晶化物の熱膨張係数が４０〜７０Ｘ］０−７／℃の
範囲にある結晶化ガラスの製造を目的としたものである
。
学的切削性の良好な、つまり、紫外線照射部分と未照射
部分の結晶化温度の差が大きく、さらに最終的に得られ
る結晶化物の熱膨張係数が４０〜７０Ｘ］０−７／℃の
範囲にある結晶化ガラスの製造を目的としたものである
。
すなわち、本発明は基礎ガラス成分として重量％で、５
５〜７０χの５ｉ０２．８〜１２χの１２０．１２〜２
０χのＡｌ２Ｏ３、０〜３％（ＤＮａ２０．２〜５Ｘ（
７）Ｋ２Ｏ，０〜２Ｘ（７）Ｃｓ２０．１〜３％（ＤＢ
ａＯｌＯ〜４Ｘ＋７）ＺｎＯ１感光成分として、０．０
５〜０．１χのＡｇ、 ０．０００５〜０．０２ＸのＡ
ｕ、 ０．００１〜０．０３２のＣｅＯ２、ガラス溶融
時における清澄剤としてＡｓ２Ｏ３または５ｂ２０３を
０．１〜０．３Ｋを含んだものからなることを特徴とす
る結晶化ガラスである。
５〜７０χの５ｉ０２．８〜１２χの１２０．１２〜２
０χのＡｌ２Ｏ３、０〜３％（ＤＮａ２０．２〜５Ｘ（
７）Ｋ２Ｏ，０〜２Ｘ（７）Ｃｓ２０．１〜３％（ＤＢ
ａＯｌＯ〜４Ｘ＋７）ＺｎＯ１感光成分として、０．０
５〜０．１χのＡｇ、 ０．０００５〜０．０２ＸのＡ
ｕ、 ０．００１〜０．０３２のＣｅＯ２、ガラス溶融
時における清澄剤としてＡｓ２Ｏ３または５ｂ２０３を
０．１〜０．３Ｋを含んだものからなることを特徴とす
る結晶化ガラスである。
上記成分のうちＮａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＺｎＯは主にガラ
ス溶融の際にその溶融温度を下げ、安定にガラスを得る
ために添加されるものである。ＢａＱはガラスを安定化
させ、選択的結晶化の効果を増大させるために特に必要
である。ＳｉＯ３は上記範囲の上限を超えると熱膨張係
数の大きな結晶の析出割合が増え、下限以下ではガラス
が得られにくい。Ａｌ２Ｏ３はガラス中に比較的熱膨張
係数の小さい結晶を析出させるが、２０Ｉを超えるとガ
ラスが不安定となり、１２Ｘ以下では低熱膨張係数を持
つ結晶の析出割合が減る。Ｌｉ２Ｏはこの範囲外ではガ
ラス化が困難となる。Ｋ２Ｏはすでに知られているよう
に結晶析出過程において酸に溶けやすい結晶を析出させ
る効果を持つ。
ス溶融の際にその溶融温度を下げ、安定にガラスを得る
ために添加されるものである。ＢａＱはガラスを安定化
させ、選択的結晶化の効果を増大させるために特に必要
である。ＳｉＯ３は上記範囲の上限を超えると熱膨張係
数の大きな結晶の析出割合が増え、下限以下ではガラス
が得られにくい。Ａｌ２Ｏ３はガラス中に比較的熱膨張
係数の小さい結晶を析出させるが、２０Ｉを超えるとガ
ラスが不安定となり、１２Ｘ以下では低熱膨張係数を持
つ結晶の析出割合が減る。Ｌｉ２Ｏはこの範囲外ではガ
ラス化が困難となる。Ｋ２Ｏはすでに知られているよう
に結晶析出過程において酸に溶けやすい結晶を析出させ
る効果を持つ。
本発明によると、上記範囲内にあるガラスはすでに知ら
れている操作、すなわち、紫外線の照射、適切な温度で
の熱処理、希フッ化水素酸水溶液によるエツチングを行
うことでガラスに精密な加工を施すことができる。そし
て、さらに８００〜８５０℃の温度で熱処理されたガラ
スは熱膨張係数が４０〜７０Ｘ１０−７／’Ｃである結
晶化ガラスセラミックスとなり得る。
れている操作、すなわち、紫外線の照射、適切な温度で
の熱処理、希フッ化水素酸水溶液によるエツチングを行
うことでガラスに精密な加工を施すことができる。そし
て、さらに８００〜８５０℃の温度で熱処理されたガラ
スは熱膨張係数が４０〜７０Ｘ１０−７／’Ｃである結
晶化ガラスセラミックスとなり得る。
その熱処理過程では、まず５００〜６００℃、望ましく
は５４０〜５７０℃の温度で約２時間処理することでフ
ッ化水素酸に溶けやすいし１２０を多く含んだ結晶が析
出する。さらに８００〜８５０℃で約２時間処理するこ
とによって、熱膨張係数の小さな結晶が析出し、セラミ
ックス状となる。
は５４０〜５７０℃の温度で約２時間処理することでフ
ッ化水素酸に溶けやすいし１２０を多く含んだ結晶が析
出する。さらに８００〜８５０℃で約２時間処理するこ
とによって、熱膨張係数の小さな結晶が析出し、セラミ
ックス状となる。
本発明の結晶化ガラスを製造する方法は、原料を所定の
割合で秤量混合した後、１３５０〜１４５０℃で溶融し
、清澄脱泡さらに均質なガラスを得るために十分な攪拌
を行い、ガラス製造工程で通常用いられる方法でガラス
を得ることができる。
割合で秤量混合した後、１３５０〜１４５０℃で溶融し
、清澄脱泡さらに均質なガラスを得るために十分な攪拌
を行い、ガラス製造工程で通常用いられる方法でガラス
を得ることができる。
このようにして得られたガラスは紫外線による選択的照
射、さらに５４０〜５７０℃で加熱処理を行えば、Ｌ１
２０・５ｉ０２を主な成分とする酸に溶けやすい結晶を
照射部分に選択的に析出させることができる。これは、
紫外線照射ガラスと未照射ガラスの結晶化温度の差が十
分大きいため比較的容易である。これを希フッ化水素酸
水溶液でエツチングすることにより照射部分を取り除き
、ガラスに加工を施すことができる。そしてこのガラス
を８００〜８５０℃で加熱処理したものは、熱膨張係数
が４０〜７゜Ｘ １０−７／’Ｃの範囲にある結晶化ガ
ラスとなる。
射、さらに５４０〜５７０℃で加熱処理を行えば、Ｌ１
２０・５ｉ０２を主な成分とする酸に溶けやすい結晶を
照射部分に選択的に析出させることができる。これは、
紫外線照射ガラスと未照射ガラスの結晶化温度の差が十
分大きいため比較的容易である。これを希フッ化水素酸
水溶液でエツチングすることにより照射部分を取り除き
、ガラスに加工を施すことができる。そしてこのガラス
を８００〜８５０℃で加熱処理したものは、熱膨張係数
が４０〜７゜Ｘ １０−７／’Ｃの範囲にある結晶化ガ
ラスとなる。
このようにしてガラスに精密な加工を施し、さらにそれ
を結晶化物とした場合に熱膨張係数が４０〜７０ＸＩＯ
−７／℃で、ガラスよりもすぐれた機械的・電気的性質
を有するものになるので、特に電子機器に用いられる回
路基板、半導体素子搭載用基板等に使用できる。
を結晶化物とした場合に熱膨張係数が４０〜７０ＸＩＯ
−７／℃で、ガラスよりもすぐれた機械的・電気的性質
を有するものになるので、特に電子機器に用いられる回
路基板、半導体素子搭載用基板等に使用できる。
発明の効果
本発明の低膨張結晶化ガラスはその熱膨張係数が４０〜
７０ＸＩＯ−７／’Ｃの範囲にあり、さらに電気的機械
的性質もすぐれ、またガラス状態のものに精密な加工を
熱的及び化学的処理により施すことができる。従って、
精密加工を必要とする電子機器の部品、電子回路用プリ
ント基板、あるいは半導体素子用基板等に特に有効であ
る。また、ガラス溶融も比較的容易であり、十分均質な
ガラスを得ることができる。
７０ＸＩＯ−７／’Ｃの範囲にあり、さらに電気的機械
的性質もすぐれ、またガラス状態のものに精密な加工を
熱的及び化学的処理により施すことができる。従って、
精密加工を必要とする電子機器の部品、電子回路用プリ
ント基板、あるいは半導体素子用基板等に特に有効であ
る。また、ガラス溶融も比較的容易であり、十分均質な
ガラスを得ることができる。
実施例
以下に、実施例を説明する。
実施例１
第１表に示したＮｏ、１の組成を持つガラスを１４００
℃で溶融し、均質なガラスを得た後、紫外線を照射して
、５７０℃で２時間、さらに８５０℃で２時間加熱処理
をしてガラス中に微結晶を析出させた。
℃で溶融し、均質なガラスを得た後、紫外線を照射して
、５７０℃で２時間、さらに８５０℃で２時間加熱処理
をしてガラス中に微結晶を析出させた。
この結晶はガラス全体に均一に現われた。
得られた結晶化物の熱膨張係数は６０．３Ｘ１０−７／
’Ｃであった。
’Ｃであった。
第１表に示したＮ００１の組成を持つガラスについて紫
外線照射部分と未照射部分の結晶化温度の差を第３表に
示した。
外線照射部分と未照射部分の結晶化温度の差を第３表に
示した。
Ｎｏ、７は比較のため示したガラスであるが、ＢａＯを
含んだ本発明のガラスは、結晶化温度の差が大きく、選
択的結晶化を容易に行うことができる。
含んだ本発明のガラスは、結晶化温度の差が大きく、選
択的結晶化を容易に行うことができる。
実施例 ２〜６
第１表に示したＮｏ、２〜６の組成を持つガラスについ
て実施例１と同様な操作を行った。
て実施例１と同様な操作を行った。
第２表にその際に得られた結晶化物の熱膨張係数αを示
し、第３表に紫外線照射部分と未照射部分のガラスの結
晶化温度の差を示した。本発明の結晶化ガラスはいずれ
も大きな値を持ち、選択的結晶化にすぐれている。
し、第３表に紫外線照射部分と未照射部分のガラスの結
晶化温度の差を示した。本発明の結晶化ガラスはいずれ
も大きな値を持ち、選択的結晶化にすぐれている。
実施例７
第１表に示したＮｏ、１の組成を持つガラスについて、
特定のパターンを描いたマスクを用い、２５０νの高圧
水銀灯で１２０秒間照射した。その後５８０℃で２、Ｏ
ｈｒ加熱処理を行って、部分的に結晶化されたガラスを
得た。
特定のパターンを描いたマスクを用い、２５０νの高圧
水銀灯で１２０秒間照射した。その後５８０℃で２、Ｏ
ｈｒ加熱処理を行って、部分的に結晶化されたガラスを
得た。
このガラスを２ｚフツ化水素酸水溶液中に２．Ｏｈｒ放
置した。結晶化した部分はこの操作によって取り除かれ
、ガラスに色々な切削加工を施すことができた。
置した。結晶化した部分はこの操作によって取り除かれ
、ガラスに色々な切削加工を施すことができた。
また、このガラスを８５０℃で加熱処理したものは結晶
がガラス全体に均一に析出し、セラミックス体となった
。
がガラス全体に均一に析出し、セラミックス体となった
。
実施例８〜１２
第１表に示したＮｏ、２〜５の組成を持つガラスについ
て、実施例６と同様の方法でガラスの切削加工、セラミ
ックス化を行った。
て、実施例６と同様の方法でガラスの切削加工、セラミ
ックス化を行った。
表の簡単な説明
第１表は実施例に示したガラスの組成、第２表は実施例
に示したガラスのガラス転移温度、屈伏温度、ガラスの
熱膨張係数α、および得られた結晶化物の熱膨張係数α
、また第３表は紫外線を照射したガラスと照射しないガ
ラスの結晶化温度である。
に示したガラスのガラス転移温度、屈伏温度、ガラスの
熱膨張係数α、および得られた結晶化物の熱膨張係数α
、また第３表は紫外線を照射したガラスと照射しないガ
ラスの結晶化温度である。
】２
第 １ 表
菖２表
第３表
Claims (1)
- 重量パーセントでＳｉＯ＿２ ５５〜７０％、Ｌｉ＿２
Ｏ ８〜１２％、Ａｌ＿２Ｏ＿３ １２〜２０％、Ｎａ
＿２Ｏ ０〜３％、Ｋ＿２Ｏ ２〜５％、Ｃｓ＿２Ｏ
０〜２％、ＢａＯ １〜３％およびＺｎＯ ０〜４％、
また、感光性成分としてＣｅＯ＿２ ０．００１〜０．
０３％およびＡｇ ０．０５〜０．１％またはＡｕ ０
．０００５〜０．０２％から成り、紫外線に対する感光
性を持ち、５００〜６００℃の温度で加熱処理した時に
、紫外線で照射された部分が選択的に結晶化し、さらに
、８００〜９０００℃の温度で熱処理し、ガラス中に微
細な結晶を析出させ時に得られる結晶生成物の熱膨張係
数が４０〜７０×１０＾−＾７／℃の範囲にあることを
特徴とする低膨張感光性結晶化ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450086A JPS63166736A (ja) | 1986-07-12 | 1986-07-12 | 低膨張感光性結晶化ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450086A JPS63166736A (ja) | 1986-07-12 | 1986-07-12 | 低膨張感光性結晶化ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166736A true JPS63166736A (ja) | 1988-07-09 |
Family
ID=15794338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16450086A Pending JPS63166736A (ja) | 1986-07-12 | 1986-07-12 | 低膨張感光性結晶化ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166736A (ja) |
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