JPS6227550A - ガラス封着用合金 - Google Patents
ガラス封着用合金Info
- Publication number
- JPS6227550A JPS6227550A JP16574185A JP16574185A JPS6227550A JP S6227550 A JPS6227550 A JP S6227550A JP 16574185 A JP16574185 A JP 16574185A JP 16574185 A JP16574185 A JP 16574185A JP S6227550 A JPS6227550 A JP S6227550A
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- JP
- Japan
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- alloy
- less
- sealing
- glass
- oxide film
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- 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〕
本発明は軟質ガラスの封着用合金に関するものである。
従来より軟質ガラスとの封着には４２Ｎｉ−６Ｃ！ｒ−
Ｆｅ合金や、１８０ｒ−Ｆｅ合金が使用されているが。
Ｆｅ合金や、１８０ｒ−Ｆｅ合金が使用されているが。
４２Ｎｉ−６Ｃ！ｒ−Ｆｅ合金は軟質ガラスとの熱膨張
特性の適合性及び封着強度の点で優れているが、 Ｎｉ
を４２−も含んでいるため非常に高価であるという欠点
を持っている。一方、 １８０ｒ−Ｆｅ合金は安価で
あるが、軟質ガラスより熱膨張係数が高いため、封着時
に割れが入る等の問題があり。
特性の適合性及び封着強度の点で優れているが、 Ｎｉ
を４２−も含んでいるため非常に高価であるという欠点
を持っている。一方、 １８０ｒ−Ｆｅ合金は安価で
あるが、軟質ガラスより熱膨張係数が高いため、封着時
に割れが入る等の問題があり。
また、封着強度も４２ Ｎｉ −６Ｃｒ −Ｆｅ合金よ
シ低いため、高品質を要求される部品にはもっばら４２
Ｎｉ −６Ｃｒ −Ｆｅ合金が使用されているのが現
状である。しかし、何分にも４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ合
金は高価なだめ同等な封着性を有する安価な材料が強く
求められている。
シ低いため、高品質を要求される部品にはもっばら４２
Ｎｉ −６Ｃｒ −Ｆｅ合金が使用されているのが現
状である。しかし、何分にも４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ合
金は高価なだめ同等な封着性を有する安価な材料が強く
求められている。
本発明はこのような要望に応え０ｒ−Ｆｅ合金について
種々検討を重ねた結果、ガラス封着用合金として４２
Ｎｉ −６Ｃ！ｒ −Ｆｅ合金に十分代替できる安価な
合金を提供するものである。すなわち。
種々検討を重ねた結果、ガラス封着用合金として４２
Ｎｉ −６Ｃ！ｒ −Ｆｅ合金に十分代替できる安価な
合金を提供するものである。すなわち。
重量％で０ｒ３０超−４０１，Ｃ０，０２％以下。
０ｎ０１５％以下、Ｎα０２５俤以下、 ＨＯ，００
１嘔以下、Ｐ［１０５％以下、５ｃＬｏｓ＊以下、残部
Ｆｅ及びその他不可避的不純物からなるガラス封着用合
金及び重ｉ％でＣｒ ３０超〜４０％、ＯＱ、０２チ以
下、０ＣＬＯ１５チ以下、Ｎ（１０２５％以下、Ｈα０
０１悌以下、Ｐ［１０５慢以下、Ｅｌ（１０５チ以下、
副成分としてＳｉ （０．〜５ 鴫、 Ｍｎ０．１〜
１％、ＡＩＧ、０５〜１チ、ＴｉＱ、０５超〜１チ。
１嘔以下、Ｐ［１０５％以下、５ｃＬｏｓ＊以下、残部
Ｆｅ及びその他不可避的不純物からなるガラス封着用合
金及び重ｉ％でＣｒ ３０超〜４０％、ＯＱ、０２チ以
下、０ＣＬＯ１５チ以下、Ｎ（１０２５％以下、Ｈα０
０１悌以下、Ｐ［１０５慢以下、Ｅｌ（１０５チ以下、
副成分としてＳｉ （０．〜５ 鴫、 Ｍｎ０．１〜
１％、ＡＩＧ、０５〜１チ、ＴｉＱ、０５超〜１チ。
Ｚｒａ０５−１％、ＮｂＱ、０５〜１％、Ｃ１ｕ０．０
１〜２％。
１〜２％。
Ｍｏａ０１〜４％、 ＭｇＣＬＯｌ 〜０．５ ’４
． Ｃａ０．０１〜０．５％、Ｖ（ＬＯｌ 〜０．５
％、ＢＣＬＯＯ５〜（Ｌ２％のうち１稲または２種以上
、残部Ｆｅ及びその他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おいて結晶粒度が粒度番号ａＯ
以上であるガラス封着用合金に関する。
． Ｃａ０．０１〜０．５％、Ｖ（ＬＯｌ 〜０．５
％、ＢＣＬＯＯ５〜（Ｌ２％のうち１稲または２種以上
、残部Ｆｅ及びその他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おいて結晶粒度が粒度番号ａＯ
以上であるガラス封着用合金に関する。
次に本発明合金の組成の限定理由について説明する。
Ｃｒは熱膨張係数に大きく影響を与える元素であるが、
多量に入れるとはんだ付性や加工性が悪くなり、また、
熱膨張係数もガラスの熱膨張係数に適合しなくなると考
えられていたが、実際には５０超〜４０慢の範囲では、
前記はんだ付性や加工性はさほど問題にはならず、むし
ろ熱膨張係数はガラスのそれにより近く々り封着材とし
て好適である。しかしながら４０％を超えると熱膨張係
数の低下はほとんどなくなり加工性やはんだ付性の悪化
が著しくなるので好ましくない。
多量に入れるとはんだ付性や加工性が悪くなり、また、
熱膨張係数もガラスの熱膨張係数に適合しなくなると考
えられていたが、実際には５０超〜４０慢の範囲では、
前記はんだ付性や加工性はさほど問題にはならず、むし
ろ熱膨張係数はガラスのそれにより近く々り封着材とし
て好適である。しかしながら４０％を超えると熱膨張係
数の低下はほとんどなくなり加工性やはんだ付性の悪化
が著しくなるので好ましくない。
Ｏはｒｌ、０２％を超えて含有すると封着の際ガラス中
に気泡ができやすく、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０．．０２チにする必要があ
る。
に気泡ができやすく、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０．．０２チにする必要があ
る。
０は０．０１５％を超えて含有すると封着に先立って形
成させる酸化膜てムラが生じ、また。
成させる酸化膜てムラが生じ、また。
酸化膜の緻密性が損われ、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。
泡を作り封着強度が著しく低下する。
このため、Ｃ含有量の上限を０．０１５％にする必要が
ある。
ある。
ＮもＯ同様封着性に大きく影響を及ぼし。
１０２５％を超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ｆ１０２５１にする必要があ
る。
るため、Ｎ含有量の上限をｆ１０２５１にする必要があ
る。
Ｈも０．００１％を超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０．００１チにする必
要がある。
低下するため、Ｎ含有量の上限を０．００１チにする必
要がある。
Ｐはａｏｓｓを超えて含有すると酸化ムラができやすい
ため上限を０．０５％にする必要がある。
ため上限を０．０５％にする必要がある。
ＳはＱ、０５％を超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ｃＬ０５％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ｃＬ０５％にする必要がある。
次に副成分であるが２次に示すようにガラスとの接着性
が副成分の添加によシさらに向上する。
が副成分の添加によシさらに向上する。
Ｓｌは酸化処理においてＣｒ酸化物層と地金との間にＳ
ｌ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、α１％未満ではＳ１添加の効果がなく、３饅を超え
て含有すると熱膨張特性が変化し、また加工性が悪く々
り好ましくない。
ｌ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、α１％未満ではＳ１添加の効果がなく、３饅を超え
て含有すると熱膨張特性が変化し、また加工性が悪く々
り好ましくない。
Ｍｎは醸化膜外層にガラスとの濡れ性の良い酸化物を形
成し、ｅ化膜とガラスとの濡れ性を向上させるが、α１
チ未満ではＭｎ添加の効果がなく、１チを超えて含有す
ると酸化速度が大きくなり酸化膜が厚くなシすぎ封着に
は不適となる。
成し、ｅ化膜とガラスとの濡れ性を向上させるが、α１
チ未満ではＭｎ添加の効果がなく、１チを超えて含有す
ると酸化速度が大きくなり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。
ｎｏ ５％未満では効果がなく、１チを超えて含有する
と熱膨張特性が変化し好ましくない。
と熱膨張特性が変化し好ましくない。
Ｔ１は酸化膜と地金の密着性を向上させるが。
ｃＬＯＳチ以下では効果がなく、１チを超えると加工性
が悪くなυ、また酸化膜にムラが生じやすくなる。
が悪くなυ、また酸化膜にムラが生じやすくなる。
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、ｃＬ０５％未満ではＺｒ添加の効
果がなく、１嗟を超えると加工性を害する。
れ性を向上させるが、ｃＬ０５％未満ではＺｒ添加の効
果がなく、１嗟を超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。
０．０５％未満ではＮｌ）添加の効果がなく、１チを超
えると加工性を害する。
え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、α０
１チ未満ではＣｕ添加の効果がなく。
１チ未満ではＣｕ添加の効果がなく。
２チを超えると酸化膜が厚くなりすぎ封着に適さない。
Ｍｏは熱膨張係数を小さくする効果があり、ガラスの熱
膨張特性に近似させるのに非常に有効な元素である。そ
の効果はＣ１００．未満では認められず、４チを超える
と今度は逆効果になり熱膨張係数を大きくするため好ま
しくない。また、 Ｍｏは酸化膜と地金の密着性も向上
させるが。
膨張特性に近似させるのに非常に有効な元素である。そ
の効果はＣ１００．未満では認められず、４チを超える
と今度は逆効果になり熱膨張係数を大きくするため好ま
しくない。また、 Ｍｏは酸化膜と地金の密着性も向上
させるが。
α０１％未満ではＭｏの効果がなく、４ｓを超えると加
工性を害し、また酸化ムラを生じゃすくなる。
工性を害し、また酸化ムラを生じゃすくなる。
Ｍｇ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、α０１慢未満ではＭｇ添加の効果
がなく、Ｏ，ＳＳを超えると酸化膜が厚くなりすぎ好ま
しくない。
れ性を向上させるが、α０１慢未満ではＭｇ添加の効果
がなく、Ｏ，ＳＳを超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チ未満ではＣａ添加の効果がなく、 ａＳチを
超えると酸化ムラが生じやすくなるため好ましくない。
超え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。
０．０１ｓ未満でばＶ添加の効果がなく’、 Ｑ、５
ｑＩｂを超えると加工性を害し、また酸化ムラを生じや
すくなる。
ｑＩｂを超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添加の効果がな
く、ＣＬ２％を超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添加の効果がな
く、ＣＬ２％を超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表及び第２表に本発明合金及び比較合金を示す。
各合金は真空高周波誘導炉により溶解鋳造した後、熱処
理と圧延をくり返し、板厚（１５０．０．の板材に仕上
げた。熱膨張係数測定試片は乾燥水素中にて９５０℃で
２時間加熱し、その後２０〜２５０℃の平均熱膨張係数
を求めた。また。
理と圧延をくり返し、板厚（１５０．０．の板材に仕上
げた。熱膨張係数測定試片は乾燥水素中にて９５０℃で
２時間加熱し、その後２０〜２５０℃の平均熱膨張係数
を求めた。また。
上記圧延板から採取した試片を湿潤水素中にて９５０℃
で２時間加熱し２表面に酸化膜を形成させた後ガラスと
の封着試験に供した。
で２時間加熱し２表面に酸化膜を形成させた後ガラスと
の封着試験に供した。
まず、目視によりガラスの割れの有無を確認し１割れの
発生していないものについては引張試験により密着強度
を求めた。また、はんだ付性についてはステンレス用の
７ラツクスを用いはんだの濡れ性を評価した。
発生していないものについては引張試験により密着強度
を求めた。また、はんだ付性についてはステンレス用の
７ラツクスを用いはんだの濡れ性を評価した。
試料ム１〜２０が本発明合金であシ、これに対する比較
合金がＩ＆２１〜２９である。本発明合金はいずれも熱
膨張係数が１００ Ｘ １０−’／℃未満と小さく、ま
た、ガラスとの封着時に割れは発生せず、さらに密着強
度も４．００．ｚ／−以上と高く、また、はんだ付性も
良好であり、封着用合金に適している。なかでもム１７
〜２０はＭＯの効果によシ熱膨張係数が９５ ｘ ｊ
Ｏ−’／℃とさらに小さくなり、また、密着強度も４．
ｓｂ／−以上を示し封着用合金に最適である。これに対
して比較合金ム２１〜２３はいずれもＣｒが４０％を超
えているためはんだ付性が悪く実用に適さない。また比
較合金）瓢２４〜２９も成分が本発明の範囲を外れてい
るため、ガラス封着時に割れが発生するか２発生しなく
ても密着強度が１．５ Ｋｐ／−と低く封着用合金知は
適さない。
合金がＩ＆２１〜２９である。本発明合金はいずれも熱
膨張係数が１００ Ｘ １０−’／℃未満と小さく、ま
た、ガラスとの封着時に割れは発生せず、さらに密着強
度も４．００．ｚ／−以上と高く、また、はんだ付性も
良好であり、封着用合金に適している。なかでもム１７
〜２０はＭＯの効果によシ熱膨張係数が９５ ｘ ｊ
Ｏ−’／℃とさらに小さくなり、また、密着強度も４．
ｓｂ／−以上を示し封着用合金に最適である。これに対
して比較合金ム２１〜２３はいずれもＣｒが４０％を超
えているためはんだ付性が悪く実用に適さない。また比
較合金）瓢２４〜２９も成分が本発明の範囲を外れてい
るため、ガラス封着時に割れが発生するか２発生しなく
ても密着強度が１．５ Ｋｐ／−と低く封着用合金知は
適さない。
次に結晶粒度の影響であるが、ム７，２ｏを供試材とし
試験を行った結果を第３表に示す。
試験を行った結果を第３表に示す。
第３表から、結晶粒が小さくなると密着強度が向上して
いることがわかる。したがって優れた封着性を安定して
得るためには結晶粒度を粒度番号ａＯ以上にすることが
有効である。
いることがわかる。したがって優れた封着性を安定して
得るためには結晶粒度を粒度番号ａＯ以上にすることが
有効である。
以上述べたように２本発明合金は優れた封着性を有して
お）、従来４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ合金が使用されてい
た高品質を要求される部品にも使用でき、しかも４２
Ｎｉ −６Ｃｒ −Ｆｅ合金よシはるかに安価に與造で
きる工業的に極めて価値のある合金である。
お）、従来４２Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆｅ合金が使用されてい
た高品質を要求される部品にも使用でき、しかも４２
Ｎｉ −６Ｃｒ −Ｆｅ合金よシはるかに安価に與造で
きる工業的に極めて価値のある合金である。
以下余白
第 ３ 表
Claims (3)
- （１）重量％でＣｒ ３０超〜４０％、Ｃ ０．０２％
以下、Ｏ ０．０１５％以下、Ｎ ０．０２５％以下、
Ｈ ０．００１％以下、Ｐ ０．０５％以下、Ｓ ０．
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Ｃｒ ３０超〜４０％、Ｃ ０．０２％
以下、Ｏ ０．０１５％以下、Ｎ ０．０２５％以下、
Ｈ ０．００１％以下、Ｐ ０．０５％以下、Ｓ ０．
０５％以下、副成分としてＳｉ ０．１〜３％、Ｍｎ
０．１〜１％、Ａｌ ０．０５〜１％、Ｔｉ ０．０５
超〜１％、Ｚｒ ０．０５〜１％、Ｎｂ ０．０５〜１
％、Ｃｕ ０．０１〜２％、Ｍｏ ０．０１〜４％、Ｍ
ｇ ０．０１〜０．５％、Ｃａ ０．０１〜０．５％、
Ｖ ０．０１〜０．５％、Ｂ ０．００５〜０．２％の
うち１種または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）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項に記
載の合金において、結晶粒度が粒度番号８．０以上であ
る前記ガラス封着用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16574185A JPS6227550A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | ガラス封着用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16574185A JPS6227550A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | ガラス封着用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227550A true JPS6227550A (ja) | 1987-02-05 |
Family
ID=15818192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16574185A Pending JPS6227550A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | ガラス封着用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227550A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240114A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | 磁気ヘッド装置 |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16574185A patent/JPS6227550A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240114A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | 磁気ヘッド装置 |
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