RU2638993C2 - Микроволновое уплотнение неорганических подложек с использованием низкоплавких стекольных систем - Google Patents
Микроволновое уплотнение неорганических подложек с использованием низкоплавких стекольных систем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638993C2 RU2638993C2 RU2014110540A RU2014110540A RU2638993C2 RU 2638993 C2 RU2638993 C2 RU 2638993C2 RU 2014110540 A RU2014110540 A RU 2014110540A RU 2014110540 A RU2014110540 A RU 2014110540A RU 2638993 C2 RU2638993 C2 RU 2638993C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mol
- glass
- group
- combinations
- microwave
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 39
- 238000002844 melting Methods 0.000 title description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- QTADOZPNEZUBKX-UHFFFAOYSA-N [Re].[Bi] Chemical compound [Re].[Bi] QTADOZPNEZUBKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910002115 bismuth titanate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910016629 MnBi Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910016964 MnSb Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 33
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims 5
- KYAZRUPZRJALEP-UHFFFAOYSA-N bismuth manganese Chemical compound [Mn].[Bi] KYAZRUPZRJALEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N antimony pentoxide Inorganic materials O=[Sb](=O)O[Sb](=O)=O LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001036 manganese pigment Substances 0.000 claims 1
- -1 FeOglass Chemical compound 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 31
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000005394 sealing glass Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] Chemical compound [Si].[Si].[Si].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti] GNKTZDSRQHMHLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- KAMGYJQEWVDJBD-UHFFFAOYSA-N bismuth zinc borate Chemical compound B([O-])([O-])[O-].[Zn+2].[Bi+3] KAMGYJQEWVDJBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000005308 flint glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
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
- 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
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
-
- 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
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
-
- 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/0065—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by microwave radiation
-
- 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
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
- C03C27/10—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
-
- 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
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
-
- 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
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
- C03C3/112—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine
- C03C3/115—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine containing boron
- C03C3/118—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine containing boron containing aluminium
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/122—Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
-
- 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
-
- 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
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
-
- 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
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/06—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing halogen
-
- 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
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
-
- 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
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
- C03C8/12—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/04—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
- C04B37/045—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass characterised by the interlayer used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/10—Glass interlayers, e.g. frit or flux
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к герметизации стеклянных пластин друг с другом или герметизации стекла и керамики. Паста для получения герметичного соединения содержит фритту и микроволновую соединительную добавку. Добавка выбрана из ферримагнитных металлов, переходных металлов, железа, кобальта, никеля, гадолиния, диспрозия, сплава MnBi, сплава MnSb, сплава MnAs, CuO*FeO, FeO, FeO, FeOMgO*FeO, MnO*FeO, NiO*FeO, YFeO, стекла, содержащего оксид железа, стекла FeO, SiC, CrO, щелочно-земельных титанатов, титанатов рения, рений-висмут титанатов, редкоземельных титанатов и их комбинаций. Повышает надежность герметичного уплотнения. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.
Description
[0001] Настоящее изобретение относится к системе герметичного уплотнения на основе фритты для герметизации стеклянных пластин друг к другу или герметизации стекла и керамики, герметичным материалам, способам применения данных герметичных материалов и конструкции уплотнения для выборочного и регулируемого поглощения микроволновой энергии для нагрева и герметизации системы. Данные герметичные уплотнения используются в различных областях применения, таких как (а) инкапсуляция солнечных батарей на основе кремния, органических систем и тонкой пленки, (b) инкапсуляция других электронных устройств, таких как органические светодиоды, (с) производство оконных стекол с вакуумной изоляцией и (е) архитектурные окна и автомобильные стекла.
2. Область техники
[0002] Во множестве практических применений герметизации стекла к стеклу, таких как инкапсуляция солнечных батарей (как на основе кристаллического кремния, так и на основе тонкой пленки на основе теллурида кадмия и диселенида галлия-индия-меди, полимерных, гибких), ОСИД упаковка, дисплеи, сенсорные экраны, уплотнение оконных стекол с вакуумной изоляцией, уплотнение архитектурных и автомобильных окон, во многих случаях присутствует необходимость использования закаленного стекла. Закаленное стекло теряет свою твердость при нагревании свыше около 300°C в конвекционной печи при растапливании материалов уплотнения стекла. Таким образом, существует необходимость выборочного нагрева только материала уплотнения и эффективного сцепления базовых стекол/подложек без значительного нагрева базовых стекол/подложек.
[0003] Соответственно, требуются улучшения в технологии методов выборочного уплотнения, таких как микроволновое уплотнение.
[0004] Из множества различных техник выборочного уплотнения, таких как ИК нагрев, индукционный нагрев, микроволновой нагрев, лазерная пайка и пайка дуговой лампой с плазмой высокой плотности, микроволновой нагрев предполагает нагревание в рамках до 1000°C/сек (в сравнении с медленным нагреванием стекла 6-10°C/сек в конвекционных печах), вместе с превосходной глубиной проникновения на низких частотах, таких как 0.915 ГГц, или обычно 0.9-2.5 ГГц при работе промышленных/коммерческих микроволновых печей. Таким образом, микроволновой нагрев и уплотнение может предложить особенные преимущества, включая выборочный нагрев тонкого слоя материалов уплотнения. В то время как многие из этих применений уплотнения - особенно уплотнение окна с вакуумной изоляцией и солнечные батареи или применения ОСИД уплотнения - требуют более тонкий материал (свыше 20 микрон), объемные методы нагрева, такие как микроволновой нагрев, становятся предпочтительными способами нагрева.
[0005] Изобретение относится к использованию микроволнового уплотнения подложек друг к другу, включая уплотнение стекол друг к другу, где оба стекла закаленные, а также закалены подложки стекол.
[0006] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения двух неорганических подложек вместе, используя источник микроволновой энергии, включающий в себя: (а) предоставление первой и второй неорганических подложек; (b) нанесение на как минимум одну первую или вторую подложку пасты, состав которой включает: (i) стеклообразную фритту и (ii) микроволновую связующую добавку, и (с) помещение подложек и пасты под микроволновое излучение, чтобы, таким образом, сформировалось герметичное уплотнение между двумя неорганическими подложками.
[0007] Рассматриваемый вариант изобретения осуществляется с помощью состава для уплотнения стекол без свинца и без кадмия, содержащего, перед сжиганием, (a) 25-65 мол.% Bi2O3, (b) 3-60 мол.% ZnO, (с) 4-65 мол.% B2O3, (d) 0.1-15 мол.% как минимум одного из группы оксидов, содержащей CuO, Fe2O3, Cо2O3, Cr2O3 и их комбинации, (e) никаких преднамеренно добавленных оксидов кремния и (f) никаких преднамеренно добавленных оксидов алюминия.
[0008] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения модуля солнечной батареи, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) установка нескольких солнечных батарей в электрическом контакте друг с другом и с двумя данными стеклянными пластинами, (с) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же, на как минимум одну из стеклянных пластин, (d) приведение как минимум второй стеклянной пластины в физический контакт со стеклообразной фриттой, и (e) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для формирования герметичного уплотнения.
[0009] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения модуля солнечной батареи, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум одну из стеклянных пластин, (с) приведение как минимум второй стеклянной пластины в контакт с нанесенным составом стеклообразной фритты и (d) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для формирования герметичного уплотнения.
[0010] Рассматриваемый вариант изобретения это способ уплотнения как минимум одного электронного устройства, такого как светодиодный дисплей или органический светодиодный дисплей, или блоки электронной платы, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум одну из стеклянных пластин, (с) помещение как минимум одного электронного устройства в полость, (d) приведение как минимум второй стеклянной пластины в контакт с нанесенным составом стеклообразной фритты и (е) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для формирования герметичного уплотнения.
[0011] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения блока, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум одну из стеклянных пластин, (с) помещение блока в полость, образованную как минимум одной из стеклянных пластин и составом стеклообразной фритты, (d) приведение как минимум второй стеклянной пластины в контакт с составом стеклообразной фритты и (е) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для формирования герметичного уплотнения.
[0012] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения блока, используемого в автомобилестроении, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум одну из стеклянных пластин, (с) приведение как минимум второй стеклянной пластины в физический контакт с составом стеклообразной фритты и (е) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для последующего формирования герметичного уплотнения.
[0013] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения блока в строительстве, например, интеллектуальных окон, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум одну из стеклянных пластин, (с) приведение как минимум второй стеклянной пластины в физический контакт с составом стеклообразной фритты и (d) подвержение состава стеклообразной фритты микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для последующего формирования герметичного уплотнения.
[0014] Рассматриваемый вариант изобретения - это способ прикрепления первой и второй стеклянных панелей друг к другу таким образом, чтобы герметизировать и изолировать полость, образованную между ними, способ включает (а) предоставление первого однородного уплотняющего состава порошкового стекла, содержащего: (i) 25-65 мол.% Bi2O3, (ii) 3-60 мол.% ZnO, (iii) 4-65 мол.% В2O3, (iv) без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и (v) без преднамеренно добавленных оксидов алюминия, (b) предоставление второго однородного уплотняющего состава порошкового стекла, содержащего: (i) 37-45 моль 1% Fe2O3, (ii) 30-40 мол.% ZnO, (iii) 18-35 мол.% B2O3, (iv) 0.1-15 мол.% как минимум одного из группы оксидов, включающей в себя CuO, Fe2O3, СO2O3, Cr2O3, (v) без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и (v) без преднамеренно добавленных оксидов алюминия, (c) смешение первого и второго порошков для образования однородной смеси, (е) нанесение однородной смеси на как минимум одну из первой и второй стеклянных пластин, (е) установка первой и второй стеклянных пластин таким образом, чтобы первый и второй порошки соприкасались с обеими стеклянными пластинами, (f) подвержение стеклянных пластин и порошков микроволновому нагреву в поле электромагнитного напряжения на частоте от 0.9 до 2.5 ГГц для спекания и распределения первого и второго порошков для последующего формирования герметичного уплотнения, определяющего полость между первой и второй пластинами.
[0015] Рассматриваемый вариант изобретения осуществляется с помощью состава для уплотнения стекол без свинца и без кадмия, содержащего, перед сжиганием, (а) 5-65 мол.% ZnO, (b) 10-65 мол.% SiO2, (с) 5-55 мол.% B2O3 + Al2O3, (d) 0.1-45 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя Li2O, Na2O, K2O, Cs2O и их комбинации, и/или (е) 0.1-20 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO, BaO, SrO и их комбинации, и/или (f) 0.1-40 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя TeO 2; Tl2O, V2Os, Ta2Os, GeO2 и их комбинации.
[0016] Рассматриваемый вариант изобретения осуществляется с помощью состава для уплотнения стекол без свинца и без кадмия, содержащего, перед сжиганием, (а) 5-55 мол.% Li2O+Na2O+K2O, (b) 2-26 мол.% TiO2, (с) 5-75 мол.% B2O3 + SiO2, (d) 0.1-30 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя V2O 5, Sb2O 5, P2O5 и их комбинации, и/или (е) 0.1-20 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO, BaO, SrO и их комбинации, и/или (f) 0.1-40 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя TeO2; Tl2O, Ta2Os, GeO2 и их комбинации, и (g) 0.1-20 мол.% F.
[0017] Также рассматриваемый вариант изобретения - это способ уплотнения блока, включающий в себя: (а) предоставление как минимум двух стеклянных пластин, где как минимум одна стеклянная пластина является интеллектуальным стеклом, (b) нанесение любого состава стеклообразной фритты, описанного здесь же на как минимум первую из стеклянных пластин, (с) приведение как минимум второй стеклянной пластины в контакт с составом стеклообразной фритты и (d) подвержение герметика микроволновому нагреву для спекания и распределения стеклообразного состава для последующего формирования герметичного уплотнения.
[0018] Подходящие микроволновые соединительные добавки включают в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы, железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2O3, NiO*Fe2O3, Y3Fe2O12 оксид железа, содержащий кристаллы, такие как Fe2O3-кристаллы, SiC, CrO2, щелочноземельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты, микроволновые диэлектрики, такие как ULF800 (фритта на основе титаната рения с плотностью 4.37 г/см3, которая спекается при 900°C); COG62OH (титанат рения с плотностью 5.65 г/см3, который спекается при 1260°C); COG82OMW (рений-висмут титанат с плотностью 5.68 г/см3, который спекается при 1330°C) из Полимерной Индустрии, и их комбинации.
[0019] С другой стороны эмали могут быть предварительно обожжены и сверху, и снизу каждой из стеклянных пластин, а затем часть микроволнового соединителя, содержащего эмаль, наносится на как минимум одну из них с предварительно обожженной эмалью. Затем верх и низ стеклянных пластин соединяются вместе с помощью подвержения герметика микроволновому нагреву. Предварительный обжиг исключает необходимость переработки большого количества уплотняющего материала с помощью производственного оборудования солнечных батарей и предотвращает избыточный нагрев фотоэлектрического устройства. При окончательном обжиге герметика, загрязнение от сгорания соединителя устраняется, поскольку не используется никакой органический соединитель. В целом, способ герметизации, производимый в порядке, описанном здесь, быстрее, чем привычные способы, большей частью потому, что предварительный обжиг снижает количество фритты, которая должна быть обожжена в момент формирования герметика.
[0020] Хотя предварительный обжиг эмалевых поверхностей перед микроволновым уплотнением предпочтительнее для контроля за пузырьками, также предполагается, и, фактически, предпочтительнее, чтобы была возможна прямая герметизация без предварительного обжига. Более того, эмалевые покрытия могут быть нанесены только на одну из пары подложек, которые должны быть соединены. Также предполагается, что герметичные материалы (эмалевые покрытия) могут быть все нанесены на одну и ту же пластину (верх или низ) и выборочно соединены с другой пластиной с или без предварительного обожжения эмали. Для более быстрого производства предпочтительно разместить эмали внизу пластины и не наносить эмаль на верх пластины для достижения максимальной облучающей микроволновой энергии на эмали внизу пластины, где она располагается.
[0021] Рассматриваемый вариант изобретения представляет собой решетку, состоящую из множества солнечных батарей, включающую в себя множество индивидуальных герметично запечатанных солнечных батарей. Во множестве практических применений герметизации стекла к стеклу, таких как инкапсуляция солнечных батарей (как на основе кристаллического кремния, так и на основе тонкой пленки на основе теллурида кадмия и диселенида галлия-индия-меди, полимерных, гибких), ОСИД упаковка, дисплеи, сенсорные экраны, уплотнение оконных стекол с вакуумной изоляцией, уплотнение архитектурных и автомобильных окон, во многих случаях присутствует необходимость использования закаленного стекла. Закаленное стекло теряет свою твердость при нагревании свыше около 300°C в конвекционной печи при растапливании материалов уплотнения стекла. Таким образом, существует необходимость выборочного нагрева только материала уплотнения и эффективного сцепления базовых стекол/подложек без значительного нагрева базовых стекол/подложек.
[0022] Вариант, предусмотренный здесь - это использование продуктов, изготовленных путем микроволнового нагрева и такими лидерами в промышленных системах плавления, как Gyrotron Technology (Гиротронная технология), Inc. 3412 Progress Drive, Bensalem, РА 19020 (www.gyrotrontech.com), который производит оригинальную технологию микроволнового нагрева, использующую концентрированный микроволновой электрод высокой частоты для плавления стекол. Гиротронный Луч - это концентрированный источник энергии. Его высокая частота и высокая концентрация энергии вместе с микроволновой природой данного нового источника обуславливают уникальные свойства, отличающиеся от любых других свойств известных источников энергии. Луч может выполнять следующие функции: быстрое объемное нагревание неметаллических материалов от 10 микрон до 30 см (0.0004'' до 12''), что обозначает такое нагревание, которое быстрее, чем тепловая проводимость и способы окисления; быстрое выборочное нагревание, где целевой участок внутри материала, подвергающегося воздействию, может быть нагрет отдельно от окружающих его участков. Гиротронный Луч - это эффективный источник тепла для производства любого вида материалов на основе полимера, органики, керамики, полупроводников, стекла, дерева и других неметаллических материалов.
[0023] Гиротронный Луч - это первый микроволновой источник в виде луча. Он имеет тепловой поток до 15 кВт/см2, например 1-15 кВт/см2. Он производит быстрое нагревание при нормальном и низком давлении: до 10,000°C/сек, например, 0.1 до 10,000°С/сек; обеспечивает выборочный и/или исключительный нагрев целевого участка или слоя внутри или на поверхностях без существенного нагрева других слоев. Луч может принимать любую форму, например форму окружности с диаметром 3 мм (0.12'') или более; форму линии длиной до 2 м (6 футов), форму квадрата и эллипса до 60 кв.фут. Луч также может быть разделен для обеспечения двух производственных линий или нагрева двух сторон продукта, обрабатывающихся одновременно.
[0024] Фигура 1 отображает простой сплавленный герметик между двумя стеклянными пластинами, нагретый с помощью микроволновой энергии.
[0025] В общих чертах, в способах выборочного уплотнения локализованное тепло возникает как из-за преференциального поглощения электромагнитных волн, представляющих интерес в связи с наличием подходящих абсорбентов, так и из-за соединительных элементов в герметичных материалах. Это приводит к выборочному нагреву уплотнителей. Контроль различных аспектов данного способа выборочного уплотнения заключает в себе: количество и расположение образования поглощения и тепла; наблюдение за рассеянием тепла для снижения возникновения температурных перепадов или температурного шока - среди материалов и герметичных конструкций, особенно в способе выборочного уплотнения - Микроволнового Уплотнения - и это другие аспекты изобретения.
[0026] Изобретение включает в себя контроль над количеством выделения микроволновой энергии, местом выделения этой энергии и значением выделения этой энергии, так что формируется уплотнение высокого качества, исключающее разломы из-за несоответствия термального шока и коэффициентов теплового расширения, что могло бы поставить под угрозу герметичность уплотнения, и разломы будут предотвращены или минимизированы.
[0027] Способ для формирования герметичных уплотнений в соответствии с данным изобретением, прост по своему характеру, но крайне сложен для успешного выполнения в практическом плане. Следует отметить, что формирование герметического уплотнения требует совершенства в исполнении, с тех пор как даже отдельный зазор или неплотное место в большом солнечном модуле или на панели генератора видеоизображений, который мог быть 0.8 м × 1.2 м до 2 м × 3 м на стеклянных подложках, дискредитирует уплотнение и срок жизни солнечного модуля или потерю изоляционной мощности блока генератора видеоизображений. Стекло для герметизации или эмаль могут быть как заранее глазурованными (или заранее обожженными) на стеклянных пластинах перед микроволновым уплотнением стеклянных пластин вместе, так и напрямую подвергаться уплотнению без предварительного глазурования. Следует иметь в виду, что пузырьки, присутствующие в эмали или образованные во время операции уплотнения, будут увеличиваться в размерах во время нагрева, формируя большие пустоты, что может поставить под угрозу целостность уплотнения. Таким образом, в зависимости от геометрической формы уплотнения и размеров стеклянных пластин эмалевый слой может быть как заранее глазурован, так и нет.
[0028] В сущности, данное изобретение подразумевает сокращение любых изменений размеров, выделение больше энергии на тот участок поверхности, который должен быть герметизирован, наблюдение и снижение пузырьков средних размеров, и затем сокращение любых несоответствий термальных перепадов и коэффициентов теплового расширения для сокращения вероятности разлома от несоответствий термального шока или коэффициентов теплового расширения.
[0029] Изменения в размерах исключаются в первую очередь за счет использования обожженных (заранее глазурованных) эмалей, которые были уплотнены/спечены из сухих отложений, имеющих объемную массу около 60% или меньше их теоретической массы, для образования обожженных эмалей с как минимум 90% теоретической массы. Однако, также необходимо отметить, что соединение подложки с заранее глазурованной эмалью с подложкой, имеющей тонкий слой сухой эмалевой пасты, даст только незначительные изменения размеров и будет работать также хорошо, и это также является частью данного изобретения. Другая цель использования заранее глазурованной обожженной эмали на подложках заключается в том, чтобы создать высококачественные эмалевые поверхности подложек.
[0030] Еще один рассматриваемый вариант изобретения предполагает наблюдение за расположением выделения энергии. В микроволновом уплотнении электромагнитные поля высокого напряжения формируются благодаря микроволновым генераторам, таким какие используются в Гиротронной Технологии, Gyrotron Technology, Inc. Фактически, Гиротронный луч является первым микроволновым источником, имеющим форму луча. Этот луч может обеспечить быстрое объемное нагревание различных материалов подложки - полимеров, органики, керамики, полупроводников, стекла, дерева и других неметаллических материалов. Он имеет тепловой поток до 15 КВт на кв.см. Интенсивность нагрева как минимум части подложки и пасты может быть 0.1 до 10,000°C в секунду. Луч может принимать любую из следующих форм: форму окружности, квадрата, эллиптическую форму или форму прямой.
[0031] Стекло само собой может быть нагрето с помощью микроволн. Однако добавления микроволновых соединительных добавок увеличат микроволновое поглощение герметичных материалов. Подходящие микроволновые соединительные добавки включают в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы, железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2O3, NiO*Fe2O3, Y3Fe2O12 оксид железа, содержащий кристаллы, такие как Fe2O3-кристаллы, SiC, CrO2, щелочноземельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты, микроволновые диэлектрики, такие как ULF800; C0G620H; C0G820MW из Полимерной Индустрии, и их комбинации.
[0032] Еще один рассматриваемый вариант изобретения относится к форме и размерам данных соединительных компонентов. Для эффективности объемного нагрева материала для уплотнения стекла предусматривается добавление соединительных материалов, которые являются частицами, имеющими форму, выбранную из группы, включающей в себя формы высокой сферичности, низкой сферичности, нерегулярные, равновеликие, эллипсоидальные, табличные, цилиндрические, чешуйчатый, нитевидных и проводные, для прохождения тепла через уплотнение. Размер частицы D50 может в диапазоне от 5 нм до 100,000 нм, предпочтительно от 10 нм до 50,000 нм, более предпочтительно от 50 нм до 10,000 нм.
[0033] Еще один рассматриваемый вариант изобретения относится к предотвращению напряжений, которые могли бы снизить эффективность уплотнения, и предотвращению разломов, которые могли бы нарушить герметичность уплотнения. Этого можно добиться путем контроля над составом эмали и параметрами способа герметизации. Хотя это не является обязательным условием в использовании данного изобретения, использование заранее глазурованных эмалей крайне полезно для производства высококачественных герметичных уплотнителей. Использование сухих эмалей на этапе уплотнения приводит к значительным изменениям в размере, когда покрытие имеет значительную толщину, усложняющую формирование уплотнения. Кроме того, сухие эмали склонны образовывать большие пустоты в уплотнении, а также, как правило, выбрасывают некоторые загрязнения на внутреннюю часть модуля батареи или панели видеоизображений во время процесса уплотнения.
[0034] Другой рассматриваемый вариант данного изобретения является дополнением к вышеупомянутым соединительным материалам для снижения температуры материалов для уплотнения стекла, описанным в одновременно находящейся на рассмотрении заявке того же заявителя PCT/US2011/032689 (U.S. Ser. No. 13/641,046), приведенным в качестве ссылки. Вышеупомянутые соединительные материалы могут быть добавлены к промышленно имеющимся материалам, таким как EG2824, EG2824B и EG2824G из Полимерной Индустрии, Кливленд, ОН. Материалы для уплотнения стекла, заявленные здесь, не ограничиваются только стеклами с высоким содержанием висмута. Мы предполагаем включение некоторых этих соединительных материалов в различные системы уплотнения стекла, а именно материалов для уплотнения стекла с высоким содержанием свинца, на основе низкоплавких флинтгласов, таких как EG2760; системы цинковых стекол, такие как CF7574, LF256; висмут-борат цинковые стекла, такие как EG2871; стекла с высоким содержанием бария; стекла с высоким содержанием кальция; щелочно-силикатные стекла, содержащие титан и/или цинк, такие как EG3600, EG3608. Вышеназванные стекла производственно доступны в Полимерной Индустрии, Кливленд, Огайо, и подробно изложены в следующих таблицах.
[0037] Альтернативные диапазоны для отдельных дополнительных оксидов в Таблице 2 включают, для CuO, Fe2O3, Co2O3, и MnO, в мол.%: 1.5, -9, 2-8 и 4-7. Альтернативные диапазоны для La2O3 включают 0.5-8, 2-6 и 1-6 мол.%.
[0038] Оксиды в Таблице 2 или 4, включая альтернативы из предыдущего абзаца, могут быть использованы в любом количестве, описанном в любой колонке вместе с оксидами из Таблицы 1 или 3. Количества из разных колонок в Таблицах 2 или 4 могут быть использованы с количествами оксидов из любой колонки в Таблице 1 или 3.
[0039] Необходимо отметить, что часть этих стекольных оксидов, таких как Bi2O3, ZnO, CuO, Fe2O3, Co2O3, MnO, могут быть включены в качестве добавок керамических оксидов в материалы уплотнения для получения окончательного комплексного состава стекла, предусмотренного здесь.
[0040] Как было отмечено ранее, комплексные стекла, особенно стекольные смеси из двух или трех фритт, могут использоваться для контроля за общими свойствами уплотнения. Если используется второй состав стекла, пропорции составов стекла могут быть изменены для контроля за степенью взаимодействия пасты с подложками, такими как кремний, характеристиками текучести и кристаллизации уплотнения и, следовательно, полученными свойствами уплотнения. Например, будучи компонентами стекла, первый и второй составы стекла могут присутствовать в массовом соотношении от приблизительно 1:20 до приблизительно 20:1, а предпочтительно от приблизительно 1:5 до приблизительно 5:1. Предпочтительно, чтобы компонент стекла не содержал свинец или оксиды свинца, кадмий или оксиды кадмия. Однако, в определенных вариантах, где свойства PbO не могут повторяться, в таких вариантах преимущественно содержится PbO. Более того, второе или третье стекло может являться другим висмутовым стеклом из Таблиц 1 и 2 или цинковым стеклом (Таблица 3), или стеклом на основе щелочного силиката титана (Таблица 4) или свинцовым стеклом (Таблица 5 или 6).
[0045] Составы стекла для уплотнения данного изобретения могут не содержать свинец и кадмий, в одном варианте, не содержащие свинец и кадмий составы стекла для уплотнения включают в себя, перед обжигом, (а) 25-65 мол.% Bi2О3, (b) 3-60 мол.% ZnO (с) 4-65 мол.% B2O3, (d) 0.1-15 мол.% как минимум одного выбранного из группы оксидов, содержащей CuO, Fe2O3, Co2O3, Cr2O3 и их комбинации, (е) без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и (1) без преднамеренно добавленных оксидов алюминия.
[0046] В дополнение к другим вариантам можно сказать, что стекла, использующиеся в изобретении, могут быть выбраны из группы, включающей в себя висмутовое стекло, свинцовое стекло, цинковое стекло, бариевое стекло, кальциевое стекло, щелочно-силикатные стекла, ванадиевое стекло, теллуристое стекло, фосфатное стекло и их комбинации.
[0047] Еще одной особенностью данного изобретения является добавление этих соединительных материалов в эпоксидный состав, в том числе органо-неорганических гибридных материалов для улучшения нагрева, текучести и сцепления подложек стекла со стеклом, стекла с металлом и стекла с керамическим уплотнением.
[0048] Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что как минимум одна из стекольных пластин закаленная.
[0049] Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что как минимум одна из стекольных пластин является блоком из заранее сложенных стекол.
[0050] Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что как минимум одна из стекольных пластин покрыта электропроводящими покрытиями, такими как материал на основе оксида олова (прозрачный проводящий оксидный слой) или оксида индия и олова.
[0051] Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что другие эмали или пасты обжигаются вместе со стеклом для уплотнения или эмалевыми слоями, согласно данному изобретению.
[0052] Еще одна особенность данного изобретения заключается в том, что точная порция наносится на стеклянные пластины и либо уплотнены, либо вместе, либо отдельно от обожженной эмали для уплотнения.
[0053] В целом, процесс индукционного запаивания начинается с предварительного обжига индукционного соединителя, имеющего в составе эмаль, на верхней стеклянной пластине. Затем верхняя пластина помещается на нижнюю пластину. Затем источник микроволнового нагрева направляется на блок для того, чтобы расплавить верхнюю поверхность эмали, поглощающую/связывающую мощность, и скрепить части вместе.
[0054] Другой вариант подразумевает, что эмали, включающие в себя микроволновое соединение, заранее обожжены на каждой верхней и нижней стеклянных пластинах. Затем пластины размещаются рядом друг с другом и подвергаются воздействию тепла от микроволнового источника для завершения уплотнения.
[0055] Предварительный обжиг исключает необходимость производить большое количество уплотняющего материала в технологическом оборудовании солнечных батарей, и предупреждает избыточный нагрев фотоэлектрического устройства. При окончательном обжиге уплотнителя загрязнение от сгорания соединителя устраняется, поскольку органический соединитель не используется. В целом, способ уплотнения, выполняемый в порядке действий, изложенном здесь, быстрее, чем традиционные способы, большей частью потому, что предварительный обжиг снижает количество фритты, которая должна быть обожжена в момент формирования уплотнения.
[0056] Хотя предпочтительно, чтобы слои эмали были заранее обожжены перед микроволновым уплотнением, также предполагается, что прямое уплотнение без предварительного обжига возможно.
[0057] Подобным образом предполагается, что все уплотняющие материалы (слои эмали) могут быть нанесены на одну пластину (на верхнюю или нижнюю) и выборочно уплотнены с другой пластиной, с заранее обожженной эмалью, или без нее.
[0058] Различные варианты изобретения могут включать различные техники для применения слоев эмали с микроволновым соединителем. Техники для применения могут включать одну или более из таких техник, как трафаретная печать, экструзия пасты, струйная печать, цифровые техники применения, использующие струйную печать или распыление, дозирование автоматическим шприцом, например, с использованием роботизированных систем дозирования Нордсон (Nordson), нанесения покрытия методом центрифугирования, покрытие окунанием и другие.
[0059] Другой особенностью изобретения является система уплотняющего материала для использования в соединении двух или более неорганических подложек, которые используются для формирования фотоэлектрического устройства, упомянутая система уплотняющего материала включает в себя один или несколько стеклянных или керамических компонентов. Система уплотняющего материала может включать любое стекло и/или металл и/или оксид в любой комбинации, описанной здесь.
[0060] В любом изложенном варианте, безвоздушная или инертная атмосфера может быть уплотнена в пространстве, созданном как минимум двумя неорганическими подложками вместе с системой уплотняющего материала.
[0061] Особенность изобретения - это система уплотняющего материала для использования в соединении двух или более неорганических подложек, находящихся в фотоэлектрическом устройстве перед применением концентрированного источника энергии. Система уплотняющего материала может включать любое стекло и/или оксид в любой комбинации, описанной здесь.
[0062] Рассматриваемый вариант изобретения представляет собой решетку, состоящую из множества солнечных батарей, включающую в себя множество индивидуальных герметично запечатанных солнечных батарей. Во множестве практических применений герметизации стекла к стеклу, таких как инкапсуляция солнечных батарей (как на основе кристаллического кремния, так и на основе тонкой пленки на основе теллурида кадмия и диселенида галлия-индия-меди, полимерных, гибких), ОСИД упаковка, дисплеи, сенсорные экраны, уплотнение оконных стекол с вакуумной изоляцией, уплотнение архитектурных и автомобильных окон, во многих случаях присутствует необходимость использования закаленного стекла. Известково-натриевые стеклянные подложки теряют свою твердость при нагревании свыше около 300°C в конвекционной печи при растапливании материалов уплотнения стекла. Таким образом, существует необходимость выборочного нагрева только материала уплотнения и эффективного сцепления базовых стекол/подложек без значительного нагрева базовых стекол/подложек.
[0063] Вариант, предусмотренный здесь - это использование продуктов, изготовленных путем микроволнового нагрева и такими лидерами в промышленных системах плавления, как Gyrotron Technology (Гиротронная технология), Inc. 3412 Progress Drive, Bensalem, PA 19020 (www.gyrotrontech.com), который производит оригинальную технологию микроволнового нагрева, которая представлена на http://www.gyrotrontech.com
[0064] Настоящее изобретение предполагает три различных конструкции, как показано в Фигурах 1-3 для индукционного уплотнения стеклянных пластин. В Фигуре 1 представлено простое уплотнение между двумя стеклянными пластинами. В Фигуре 2 уплотнение имеет металлический промежуточный слой. В Фигуре 3 наружная металлическая часть индуктивно нагревается для создания уплотнения между стеклом и металлом.
[0065] В частности, Фигура 1 отображает вариант со стеклянными пластинами 110 и 120, соединенными зеленым индуктивным стеклом уплотнения 130 (стекло уплотнения и индукционная соединительная добавка) для формирования блока 100. Блок 100 помещен рядом с нагревательным источником, который переплавляет стекло в уплотнении 130 в твердое герметичное уплотнение. Полость 140 может содержать активный слой (не показан) или особенную атмосферу, такую как инертная атмосфера, например, N2, He, Ar или частичный вакуум, при давлении 500 торр, 400 торр, 300 торр, 200 торр, или даже 100 торр, до предела герметичности материала уплотнения, используемого для уплотнения стеклянных пластин 110 и 120 вместе.
[0066] Все диапазоны, представленные здесь, предполагают включение термина "приблизительно" относительно и верхних, и нижних пределов данных диапазонов. Такое содержание графы, как 1-10% TeO2+Ta2O5+Tl2O+GeO2, означает, что любой из перечисленных оксидов может присутствовать в общей массе состава от 1-10%.
[0067] Детали особенностей изобретения можно найти в одной или нескольких следующих Патентных Заявках США, все из них в общей собственности и все из них приведены здесь в качестве ссылки: 10/864,304; 10/988,208; 11/131,919; 11/145,538; 11/384,838; 11/774,632; 11/846,552; 12/097,823; 12/298,956; 12/573,209; 61/324,356; 61/328,258; 61/366,568; и 61/366,578.
Claims (114)
1. Способ уплотнения двух неорганических подложек вместе с использованием источника микроволновой энергии, включающий в себя:
a. предоставление первой и второй неорганических подложек;
b. нанесение на как минимум одну первую и вторую подложки состава пасты, включающего в себя:
i. стеклообразную фритту, и
ii. микроволновую соединительную добавку,
c. распределение подложек таким образом, чтобы состав пасты располагался между ними и взаимодействовал с обеими подложками, и
d. помещение подложек и пасты под микроволновое излучение, чтобы, таким образом, сформировалось герметичное уплотнение между двумя неорганическими подложками, где микроволновая соединительная добавка выбрана из группы, включающей в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы,
железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2O3, NiO*Fe2O3, Y3Fe5O12, стекла, содержащие оксид железа, стекла Fe2O3, SiC, CrO2, щелочно-земельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты и их комбинации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение имеет частоту от приблизительно 0.9 ГГц до приблизительно 2.5 ГГц.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение имеет частоту приблизительно 0.915 ГГц.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение обеспечивает тепловой поток от 0.1 до 15 КВт на кв. см.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение нагревает как минимум часть подложек и пасты со скоростью от 0.1 до 10,000°С в секунду.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение приводится в виде кольцевого луча с диаметром от 3 мм до 10 см.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроволновое излучение приводится в виде луча, имеющего в поперечном сечении форму, выбранную из группы, включающей в себя окружность, квадрат, эллипс или прямую.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одна из подложек стеклянная, а другая подложка керамическая.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что паста также содержит TiO2.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что добавка микроволнового соединителя выбрана из группы, включающей в себя титанат рения, рений-висмут титанаты и их комбинации.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что паста также включает в себя элемент, содержащий марганец, выбранный из группы, включающей в себя пигменты висмут-марганца, перовскитовые марганиты, Bi2Mn4O10, Bi12MnO20 и пигмент висмут-марганца с мольным соотношением Bi2O3 к MnO2 от 5:1 до 1:5.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что паста содержит добавку Mn(II).
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что добавка Mn(II) выбрана из группы, включающей в себя MnO, стекла, содержащие MnO, пигменты Mn(II), перовскитовые марганиты и их комбинации.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что магнитные провода металлических стекол обсыпаны пастой.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что паста содержит материал микроволнового токоприемника.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что материал микроволнового токоприемника содержит SiC.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что паста также содержит как минимум один элемент, выбранный из группы, включающей в себя эпоксидный и органико-неорганический гибридный материал, и отличающийся условием, что первая подложка - это стекло, вторая подложка выбрана из группы, включающей в себя стекло, металл и керамику.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стеклообразная фритта содержит перед обжигом:
a. 25-65 мол.% Bi2O3,
b. 3-60 мол.% ZnO,
c. 4-65 мол.% В2O3,
d. 0.1-15 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fe2O3, Со2О3, Cr2O3 и их комбинации,
e. без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и
f. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что состав стеклообразной фритты выбран из группы, включающей в себя стекло 1, стекло 2 и стекло 3, где стекло 1, стекло 2 и стекло 3 содержат, соответственно,
а. стекло 1:
i. 25-65 мол.% Bi203,
ii. 3-60 мол.% ZnO,
iii. 4-65 мол.% B2O3,
iv. 0.1-15 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fe2O3, Co2O3, Cr2O3 и их комбинации,
v. без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и vi. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия,
b. стекло 2:
i. 37-45 мол.% Bi203,
ii. 30-40 мол.% ZnO,
iii. 18-35 мол.% B2O3,
iv. 0.1-15 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fе2O3, Co2O3, Cr2O3,
v. без преднамеренно добавленных оксидов кремния и
vi. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия, и
c. стекло 3:
i. 5-65 мол.% ZnO,
ii. 10-65 мол.% SiO2,
iii. 5-55 мол.% B2O3+Al2O3, и как минимум один оксид, выбранный из группы, включающей в себя:
a. 0.1-45 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя Li2O, Na2O, K2O, Cs2O и их комбинации,
b. 0.1-20 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO, BaO, SrO и их комбинации, и
c. 0.1-40 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя TeO2, Tl2O, V2O5, Ta2O5, GeO2.
20. Состав для уплотнения без свинца и без кадмия, включающий в себя стеклообразную фритту и микроволновой соединительный материал, где стеклообразная фритта содержит, перед сжиганием,
(а) 25-65 мол.% Bi2O3, (b) 3-60 мол.% ZnO, (с) 4-65 мол.% B2O3, (d) 0.1-15 мол.% как минимум одного из группы оксидов, содержащей CuO, Fe2O3, Со2О3, Cr2O3 и их комбинации, (е) никаких преднамеренно добавленных оксидов кремния и (f) никаких преднамеренно добавленных оксидов алюминия, где микроволновая соединительная добавка выбрана из группы, включающей в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы,
железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2O3, NiO*Fe2O3, Y3Fe5O12, стекла, содержащие оксид железа, стекла Fe2O3, SiC, CrO2, щелочно-земельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты и их комбинации.
21. Способ формирования полости герметичного уплотнения включает в себя:
a. предоставление как минимум двух стеклянных пластин,
b. нанесение стекольного состава, выбранного из группы, включающей в себя стекло 1, стекло 2 и стекло 3, на как минимум одну из стекольных пластин, где стекло 1, стекло 2 и стекло 3 содержат, соответственно,
i. стекло 1:
1. а. 25-65 мол.% Bi2O3,
2. 3-60 мол.% ZnO,
3. 4-65 мол.% Bi2O3,
4. 0.1-15 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fe2O3, Со2О3, Cr2O3 и их комбинации,
5. без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и
6. без преднамеренно добавленных оксидов кремния,
ii. стекло 2:
1. 37-45 мол.% Bi2O3,
2. 30-40 мол.% ZnO,
3. 18-35 мол.% B2O3,
4. 0.1-15 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fe2O3, Co2O3, Cr2O3,
5. без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и
6. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия,
iii. стекло 3:
1. 5-65 мол.% ZnO,
2. 10-65 мол.% SiO2,
3. 5-55 мол.% B2O3+Al2O3,
а. и как минимум один оксид, выбранный из группы, включающей в себя:
i. 0.1-45 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя Li2O, Na2O, K2O, Cs2O и их комбинации,
ii. 0.1-20 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO, BaO, SrO и их комбинации, и
iii. 0.1-40 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя TeO2, Tl2O, V2O5, Ta2O5, GeO2,
c. приведение как минимум второй стеклянной пластины в контакт с стекольным составом и в физический контакт друг с другом, и
d. помещение стекольного состава под микроволновой нагрев для спекания и распределения стекольного состава для последующего образования герметичного уплотнения.
22. Способ скрепления первой и второй стеклянных пластин друг с другом так, чтобы между ними образовалось герметичное уплотнение и полость, способ, включающий в себя,
a. предоставление первого состава однородного порошка для уплотнения стекла, содержащего:
i. 25-65 мол.% Bi203,
ii. 3-60 мол.%ZnO,
iii. 4-65 мол.% B2O3,
iv. без преднамеренно добавленных оксидов кремния, и v. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия,
b. предоставление второго состава однородного порошка для уплотнения стекла, содержащего:
i. 37-45 мол.% Bi2O3, ii. 30-40 мол.% ZnO, iii. 18-35 мол.% B2O3, iv. 0.1-15 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя CuO, Fe2O3, Co2O3, Cr2O3, v. без преднамеренно добавленных оксидов кремния и vi. без преднамеренно добавленных оксидов алюминия,
c. смешивание первого и второго порошка до образования однородной смеси,
d. нанесение однородной смеси на как минимум одну из первой и второй стеклянных пластин,
e. расположение первой и второй стеклянных пластин таким образом, чтобы первый и второй порошки взаимодействовали с обеими стеклянными пластинами, и
f. помещение стеклянных пластин и порошков под микроволновой нагрев с электромагнитным полем, имеющим частоту от 0.9 до 2.5 ГГц, для спекания и распределения первого и второго порошков для дальнейшего формирования полости, означающей герметичное уплотнение между первой и второй пластинами.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что как минимум одна стеклянная панель является интеллектуальной стеклянной панелью.
24. Состав для уплотнения без свинца и кадмия, включающий в себя стеклообразную фритту и микроволновой соединительный материал, где стеклообразная фритта содержит, перед обжигом,
a. 5-65 мол.%ZnO,
b. 10-65 мол.% SiO2,
c. 5-55 мол.% B2O3+Al2O3,
d. как минимум одно соединение, выбранное из группы, включающей в себя i, ii, iii:
i. 0.1-45 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя Li2O, Na2O,
K2O, Cs2O и их комбинации,
ii. 0.1-20 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO,
BaO, SrO и их комбинации, и
iii. 0.1-40 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей
в себя TeO2, Tl2O, V2O5, Ta2O5, GeO2 и их комбинации, где микроволновая соединительная добавка выбрана из группы, включающей в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы,
железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2О3, NiO*Fe2O3, Y3Fe5O12, стекла, содержащие оксид железа, стекла Fe2O3, SiC, CrO2, щелочно-земельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты и их комбинации.
25. Состав для уплотнения без свинца и кадмия, включающий в себя стеклообразную фритту и микроволновой соединительный материал, где стеклообразная фритта содержит, перед обжигом,
a. 5-55 мол.% Li2O+Na2O+K2O,
b. 2-26 мол.%TiO2,
c. 5-75 мол.% B2O3+SiO2,
d. 0.1-30 мол.% как минимум одного соединения, выбранного из группы, включающей в себя V2O5, Sb2O5, P2O5 и их комбинации, 0.1-20 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя MgO, CaO, BaO, SrO и их комбинации, 0.1-40 мол.% как минимум одного оксида, выбранного из группы, включающей в себя TeO2, Tl2O, Ta2O5, GeO2 и их комбинации, и
g. 0.1-20 мол.% F, где микроволновая соединительная добавка выбрана из группы, включающей в себя ферримагнитные металлы, переходные металлы,
железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий, сплав MnBi, сплав MnSb, сплав MnAs, CuO*Fe2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 MgO*Fe2O3, MnO*Fe2O3, NiO*Fe2O3, Y3Fe5O12, стекла, содержащие оксид железа, стекла Fe2O3, SiC, CrO2, щелочно-земельные титанаты, титанаты рения, рений-висмут титанаты, редкоземельные титанаты и их комбинации.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161554518P | 2011-11-02 | 2011-11-02 | |
| US61/554,518 | 2011-11-02 | ||
| PCT/US2012/062901 WO2013067081A1 (en) | 2011-11-02 | 2012-11-01 | Microwave sealing of inorganic substrates using low melting glass systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014110540A RU2014110540A (ru) | 2015-12-10 |
| RU2638993C2 true RU2638993C2 (ru) | 2017-12-19 |
Family
ID=48192731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014110540A RU2638993C2 (ru) | 2011-11-02 | 2012-11-01 | Микроволновое уплотнение неорганических подложек с использованием низкоплавких стекольных систем |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140261975A1 (ru) |
| EP (1) | EP2773596B1 (ru) |
| JP (2) | JP2015505792A (ru) |
| CN (2) | CN108455880A (ru) |
| DK (1) | DK2773596T3 (ru) |
| RU (1) | RU2638993C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013067081A1 (ru) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2596527B1 (en) | 2010-07-22 | 2019-05-15 | Ferro Corporation | Method of hermetically sealing an active layer and corresponding photovoltaic device |
| WO2013039940A1 (en) | 2011-09-13 | 2013-03-21 | Ferro Corporation | Induction sealing of inorganic substrates |
| US9499428B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-11-22 | Ferro Corporation | Formation of glass-based seals using focused infrared radiation |
| CN103539355B (zh) * | 2013-10-25 | 2016-03-09 | 上海大学 | 气密密封的玻璃料组合物及制备方法、基于玻璃料组合物的密封方法 |
| CN103833217B (zh) * | 2014-01-21 | 2015-12-02 | 江苏奥蓝工程玻璃有限公司 | 一种透光耐热的玻璃材料及其制备方法 |
| KR101755550B1 (ko) | 2015-07-24 | 2017-07-07 | (주)세라 | 강화유리 패널 봉지재 조성물 |
| CN105110602B (zh) * | 2015-08-24 | 2017-08-25 | 连云港华源石英制品有限公司 | 短吸收长释放微波的石英玻璃拉制原料及石英玻璃的制法 |
| CN105355751B (zh) * | 2015-10-16 | 2018-09-07 | 英利集团有限公司 | Mwt太阳能电池及其制备方法 |
| JP2019515857A (ja) * | 2016-03-17 | 2019-06-13 | コーニング インコーポレイテッド | Ｕｖ吸収薄膜を含む封止された装置 |
| JP6690607B2 (ja) | 2016-08-03 | 2020-04-28 | 信越化学工業株式会社 | 合成石英ガラスリッド及び光学素子用パッケージ |
| CN107021635B (zh) * | 2017-04-26 | 2020-02-04 | 南京广兆测控技术有限公司 | 玻璃焊料及其制备方法 |
| JP6805081B2 (ja) * | 2017-05-26 | 2020-12-23 | 新光電気工業株式会社 | 発光装置用蓋体 |
| CN107162426A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 苏州卡睿知光电科技有限公司 | 一种玻璃密封料、密封料糊剂及其制备方法 |
| CN108328912B (zh) * | 2018-04-08 | 2020-01-31 | 武汉理工大学 | 一种用于真空玻璃封接的阳极键合方法及装置 |
| GB201806411D0 (en) | 2018-04-19 | 2018-06-06 | Johnson Matthey Plc | Kit, particle mixture, paste and methods |
| CN114989486B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-04-07 | 佛山市三水日邦化工有限公司 | 一种防辐射组合物及其制备方法及防辐射聚氨酯膜 |
| CN115160924B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-04-07 | 东北大学 | 一种耐核辐照、防腐蚀、抗高温多功能集成有机硅涂料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999021803A2 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | The Westaim Corporation | Dielectric glasses for low dielectric loss, low temperature cofired ceramics with medium dielectric constants |
| WO2000037362A1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Dmc?2¿ Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Bismuth manganese oxide pigments |
| US6555025B1 (en) * | 2000-01-31 | 2003-04-29 | Candescent Technologies Corporation | Tuned sealing material for sealing of a flat panel display |
| US20070014949A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Applied Materials, Inc. | Localized surface annealing of components for substrate processing chambers |
| US20090101872A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | LEAD-FREE CONDUCTIVE COMPOSITIONS AND PROCESSES FOR USE IN THE MANUFACTURE OF SEMICONDUCTOR DEVICES: Mg-CONTAINING ADDITIVE |
| WO2009086228A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flat plate encapsulation assembly for electronic devices |
| US20090325349A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Semiconductor encapsulation material and method for encapsulating semiconductor using the same |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4606748A (en) * | 1984-10-10 | 1986-08-19 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Method for producing ceramic-glass-ceramic seals by microwave heating |
| EP0638099A1 (de) * | 1993-02-12 | 1995-02-15 | Gurit-Essex AG | Wärmeaktivierbares modulares bauteil, dessen verwendung, verfahren zur direktverglasung von fahrzeugen, sowie klebstoff |
| US6051483A (en) * | 1996-11-12 | 2000-04-18 | International Business Machines Corporation | Formation of ultra-shallow semiconductor junction using microwave annealing |
| JPH09208270A (ja) * | 1996-02-02 | 1997-08-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 複層ガラス及びその製造方法 |
| JP4059968B2 (ja) * | 1997-12-18 | 2008-03-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 有機ｅｌ素子の製造方法 |
| US6558494B1 (en) * | 1999-09-24 | 2003-05-06 | Guardian Industries Corp. | Vacuum IG window unit with edge seal at least partially diffused at temper and completed via microwave curing, and corresponding method of making the same |
| US6408649B1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-06-25 | Gyrotron Technology, Inc. | Method for the rapid thermal treatment of glass and glass-like materials using microwave radiation |
| US6701749B2 (en) * | 2000-09-27 | 2004-03-09 | Guardian Industries Corp. | Vacuum IG window unit with edge seal at least partially diffused at temper and completed via microwave curing, and corresponding method of making the same |
| US6888169B2 (en) * | 2000-09-29 | 2005-05-03 | Optical Communication Products, Inc. | High speed optical subassembly with ceramic carrier |
| JP2004182567A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 真空ガラスパネルの製造方法、及び該製造方法により製造された真空ガラスパネル |
| US20040206953A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-21 | Robert Morena | Hermetically sealed glass package and method of fabrication |
| US7344901B2 (en) * | 2003-04-16 | 2008-03-18 | Corning Incorporated | Hermetically sealed package and method of fabricating of a hermetically sealed package |
| US7063760B2 (en) * | 2004-01-13 | 2006-06-20 | Gyrotron Technology, Inc. | Method for laminating glass sheets using microwave radiation |
| JP2005255480A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Central Glass Co Ltd | 合わせガラス及びその製造方法 |
| JP2005281055A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Alps Electric Co Ltd | 無鉛ガラス及びそれを用いた磁気ヘッド |
| US7341964B2 (en) * | 2004-07-30 | 2008-03-11 | Shepherd Color Company | Durable glass and glass enamel composition for glass coatings |
| JP2006160599A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-22 | Sony Corp | 無鉛ガラス組成物及び磁気ヘッド |
| US20080124558A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-05-29 | Heather Debra Boek | Boro-silicate glass frits for hermetic sealing of light emitting device displays |
| JP5552743B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2014-07-16 | 旭硝子株式会社 | フリット |
| KR100993010B1 (ko) * | 2008-06-26 | 2010-11-09 | 한국과학기술연구원 | 저온소성용 저유전율 유전체 세라믹 조성물 |
| WO2010128679A1 (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | 旭硝子株式会社 | 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法 |
| GB0916379D0 (en) * | 2009-09-18 | 2009-10-28 | Pilkington Group Ltd | Laminated glazing |
| CN102939271B (zh) * | 2010-04-15 | 2016-08-03 | 费罗公司 | 低温熔化的无铅铋密封玻璃 |
| US9375367B2 (en) | 2014-02-28 | 2016-06-28 | Medline Industries, Inc. | Fastener for an absorbent article |
-
2012
- 2012-11-01 CN CN201810430226.3A patent/CN108455880A/zh active Pending
- 2012-11-01 DK DK12845624.1T patent/DK2773596T3/da active
- 2012-11-01 EP EP12845624.1A patent/EP2773596B1/en active Active
- 2012-11-01 WO PCT/US2012/062901 patent/WO2013067081A1/en active Application Filing
- 2012-11-01 CN CN201280053775.4A patent/CN103906718A/zh active Pending
- 2012-11-01 US US14/353,557 patent/US20140261975A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-01 RU RU2014110540A patent/RU2638993C2/ru not_active Application Discontinuation
- 2012-11-01 JP JP2014540055A patent/JP2015505792A/ja active Pending
-
2018
- 2018-02-23 JP JP2018030359A patent/JP6527613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999021803A2 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | The Westaim Corporation | Dielectric glasses for low dielectric loss, low temperature cofired ceramics with medium dielectric constants |
| WO2000037362A1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Dmc?2¿ Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Bismuth manganese oxide pigments |
| US6555025B1 (en) * | 2000-01-31 | 2003-04-29 | Candescent Technologies Corporation | Tuned sealing material for sealing of a flat panel display |
| US20070014949A1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-18 | Applied Materials, Inc. | Localized surface annealing of components for substrate processing chambers |
| US20090101872A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | LEAD-FREE CONDUCTIVE COMPOSITIONS AND PROCESSES FOR USE IN THE MANUFACTURE OF SEMICONDUCTOR DEVICES: Mg-CONTAINING ADDITIVE |
| WO2009086228A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flat plate encapsulation assembly for electronic devices |
| US20090325349A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Semiconductor encapsulation material and method for encapsulating semiconductor using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK2773596T3 (da) | 2020-09-14 |
| RU2014110540A (ru) | 2015-12-10 |
| JP2015505792A (ja) | 2015-02-26 |
| WO2013067081A1 (en) | 2013-05-10 |
| CN103906718A (zh) | 2014-07-02 |
| EP2773596A4 (en) | 2015-09-02 |
| JP6527613B2 (ja) | 2019-06-05 |
| EP2773596B1 (en) | 2020-07-15 |
| EP2773596A1 (en) | 2014-09-10 |
| JP2018108929A (ja) | 2018-07-12 |
| US20140261975A1 (en) | 2014-09-18 |
| CN108455880A (zh) | 2018-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2638993C2 (ru) | Микроволновое уплотнение неорганических подложек с использованием низкоплавких стекольных систем | |
| RU2638070C2 (ru) | Индукционная пайка неорганических подложек | |
| CN102918927B (zh) | 有机el封装用无铅玻璃材料和使用它的有机el显示器 | |
| TWI391361B (zh) | 低軟化點之玻璃組成物，使用彼之黏合材料及電子零件 | |
| TWI482745B (zh) | A glass member having a sealing material layer, and an electronic device using the same, and a method of manufacturing the same | |
| WO2013005600A1 (ja) | ガラス組成物、それを含むガラスフリット、それを含むガラスペースト、およびそれを利用した電気電子部品 | |
| CN108463440B (zh) | 无铅玻璃组合物、玻璃复合材料、玻璃糊剂、密封结构体、电气电子部件和涂装部件 | |
| WO2011158805A1 (ja) | 封着材料ペーストとそれを用いた電子デバイスの製造方法 | |
| CN103328402B (zh) | 带封接材料层的玻璃构件和使用其的电子装置及其制造方法 | |
| EP2460780A1 (en) | Sealing glass, sealing material and sealing material paste for semiconductor devices, and semiconductor device and process for production thereof | |
| KR101242636B1 (ko) | 바나듐-인산계 유리 | |
| CN110550867B (zh) | 无铅玻璃组合物及包含其的玻璃复合材料、玻璃糊膏和密封结构体 | |
| JP6565700B2 (ja) | 複層ガラス、及びその製造方法 | |
| JP2013239609A (ja) | 気密部材とその製造方法 | |
| JP2018188341A (ja) | 複層ガラス及びその製造方法 | |
| KR102312898B1 (ko) | 섭씨 450도 이하의 온도에서의 진공 압축용 저온 텔루라이트 유리 혼합물 | |
| US20140342136A1 (en) | Member with sealing material layer, electronic device, and method of manufacturing electronic device | |
| JP6958600B2 (ja) | 真空断熱複層ガラスパネル | |
| JP7028226B2 (ja) | 無鉛低融点ガラス組成物、低融点ガラス複合材料、ガラスペースト及び応用製品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20170220 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20170607 |