JPS6354660B2 - - Google Patents
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- JPS6354660B2 JPS6354660B2 JP56004571A JP457181A JPS6354660B2 JP S6354660 B2 JPS6354660 B2 JP S6354660B2 JP 56004571 A JP56004571 A JP 56004571A JP 457181 A JP457181 A JP 457181A JP S6354660 B2 JPS6354660 B2 JP S6354660B2
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- JP
- Japan
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- parts
- glass
- sealing
- weight
- thermal expansion
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- 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
- C03C10/0054—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 PbO, SnO2, B2O3
-
- 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
- C03C8/245—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 containing more than 50% lead oxide, by weight
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は熱失透性封止組成物に関する。
熱失透性封止ガラスは永年に亘つてカラーテレ
ビジヨン映像管のフアネル部材とパネル部材とを
封止するのに用いられてきた。そのような封止ガ
ラスは封止工程の間に少なくとも部分的に失透
し、すなわち結晶化し、このために安定な封止ガ
ラス組成物よりも一般に機械的強度が高い。それ
らガラスはその起源を米国特許第2889952号に有
している。この特許には特に真空電子管等の製造
に適したPbO−ZnO−B2O3系組成物が述べられ
ている。このガラスは比較的低い温度でシールを
形成するが封止工程の間にはるかに耐火性の高い
結晶性物質に変えられ、このために封止が行なわ
れる温度よりもかなり高い温度まで耐熱変形性で
ある。上記特許のガラスは80×10-7乃至120×
10-7／℃の熱膨脹率を示し、また420乃至450℃の
温度でシールを形成するのに適している。 米国特許第3250631号には、熱失透性封止ガラ
スに不活性な耐火性金属酸化物を添加することが
開示されている。添加される耐火性成分の熱膨脹
率は失透後の封止ガラスの熱膨脹率よりも少なく
とも15×10-7乃至25×10-7／℃低い。上記特許に
開示されている特定のガラス組成物はPbO−ZnO
−B2O3系に含まれる。溶融石英およびβ−ユー
クリプタイトが有効な耐火性添加物であると述べ
られており、約425℃の封止温度が使用可能であ
ることが主張されている。 米国特許第3258350号には、熱失透性封止ガラ
スおよび安定な封止ガラスにジルコン粒子を添加
し、ガラスの全熱膨脹を減じることが教示されて
いる。適当なガラスはPbO−B2O3−SiO2系およ
びPbO−ZnO−B2O3系に含まれ、少なくとも80
×10-7／℃の熱膨脹率を示す。 米国特許第3734702号には、PbO−B2O3−SiO2
系およびPbO−ZnO−B2O3系熱失透性封止ガラ
スにチタン酸アルミニウムを包含させることが開
示されている。チタン酸アルミニウムは失透の発
生を遅らせ、これによつて封止時間を長引かせ、
不均一な応力集中のない封止を可能にする。 米国特許第3951669号には、β−石英亜鉛耐火
性充填剤を添加してPbO−B2O3系およびPbO−
B2O3−SiO2系封止ガラスの熱膨脹率を低め、低
膨脹ガラスの封止を該ガラスとシールの間に過度
の不整合（mismatch）を生じさせることなく行
なうことが開示されている。 米国特許第3954486号には、37乃至150ミクロン
（〜150乃至450タイラーメツシユ）の粒子サイズ
を有する粒状耐火性充填剤を含有するPbO−ZnO
−B2O3系封止ガラスが開示されている。耐火性
充填剤としてシリカ、β−スポジユメン、ペタラ
イト、β−ユークリプタイト、Al2O3、粘土、
ZrO2、SnO2、ジルコンおよびリチウムアルミノ
シリケートガラスセラミツクが記載されている。 米国特許第3963505号には、PbO−B2O3−SiO2
系あるいはPbO−ZnO−B2O3−SiO2系熱失透性
封止ガラスに例えば硼酸亜鉛、酸化亜鉛および珪
酸亜鉛のような亜鉛含有粒状充填材料を含ませる
ことによつて、該封止ガラスを変性させることが
開示されている。封止工程においてガラスが失透
する時、上記充填材料はガラス中に溶解し、
2PbO・ZnO・B2O3結晶を生じる。 米国特許第4097296号には、２乃至６重量部の
粒状ジルコンと100重量部の封止ガラスからなり、
該封止ガラスが重量部で77.4±2.0部のPbO，10.2
±1.0部のZnO，8.9±1.0部のB2O3，2.6±0.25部
のSiO2，0.17±0.10部のMgO，0.22±0.10部の
BaOおよび0.35±0.10部のＦからなる熱失透性封
止組成物が教示されている。この封止組成物は約
98×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を有する
カラーテレビジヨン映像管のフアネルガラスとパ
ネルガラスとを封止するのに特に適している。こ
の封止組成物は約410乃至425℃の封止温度を示
し、室温において約−125乃至0ppmであり、350
乃至200℃の温度範囲に亘つて約40ppmより大き
く変化しないような熱膨脹不整合値を上記カラー
テレビジヨン映像管ガラスに対して有するシール
を与える。 最近、気体放電フラツトパネル表示装置の研究
および開発活動がさかんに行なわれるようになつ
た。この活動は２つの領域、すなわち文字数字フ
ラツトパネル表示とテレビジヨンフラツトパネル
表示に集中している。そのような装置、特にテレ
ビジヨンフラツトパネル表示装置を開発しようと
するある試みにおいては、コーニング8603ガラス
が使用される。このコーニング8603ガラスはコー
ニング社（Corning Glass Works，Corning，
New York）から市販されているアルカリ金属
亜鉛シリケート組成物であり、約454℃の徐冷点、
約416℃のひずみ点および約83×10-7／℃の熱膨
脹率（０−300℃）を示す。上記コーニング8603
ガラスのシートが約90×10-7／℃の熱膨脹率を有
する２枚のソーダ石灰ガラスシートの間に封止さ
れる。上記コーニング8603ガラスの使用のため
に、熱膨脹率に関して該ガラスに適合し、また該
ガラスの変形を避けるのに充分に低い封止温度を
有する封止ガラスが必要となつた。 本発明の主な目的は約420℃よりも低い封止温
度を示す熱失透性封止ガラス組成物であると同時
に、約83×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を
有するガラスに適合する熱失透性封止ガラス組成
物、すなわち室温において約−200乃至＋100であ
り、350乃至200℃の温度範囲に亘つて約50ppmよ
り大きく変化しないような熱膨脹不整合値を上記
ガラスに対して示す失透シールを与える熱失透性
封止ガラス組成物を提供することにある。 上記目的は上記米国特許第4097296号に開示さ
れている熱失透性ガラス、すなわちバツチから計
算された酸化物に基づく重量部で77.4±2.0部の
PbO，10.2±1.0部のZnO，8.9±1.0部のB2O3，
2.6±0.25部のSiO2，0.17±0.10部のMgO，0.22±
0.10部のBaO、および0.35±0.10部のＦからなる
熱失透性ガラス100重量部に対して、粒状キン青
石（cordierite）、すなわちモルに基づいた
2MgO・2Al2O3・5SiO2の公称鉱物式を有し、約
16×10-7／℃の熱膨脹率を有する耐火性物質約４
乃至10重量部を添加することによつて達成され
る。 上記米国特許第3951669号に説明されているよ
うに、封止ガラスへの不溶性粒状物質の添加によ
つてそのガラスの流動学的挙動は著しく変化す
る。すなわち、添加物は封止ガラスの粘度を高
め、封止ガラスの流動を妨げ、それによつて封止
ガラスの使用を制限する。従つて、本発明に用い
られる封止ガラス組成物は約100×10-7／℃の熱
膨脹率（０−300℃）を示すので、この熱膨脹率
を約83×10-7／℃付近まで下げるのに理想的な添
加物はガラス流動に最小限度の影響しか及ぼさな
いが、それと同時に混合物全体の熱膨脹率を相当
に低下させるような添加物である。勿論、添加物
は上記封止ガラス組成物に対して不活性であり、
封止ガラス組成物の性質に実質的に影響を及ぼさ
ないものでなければならない。キン青石は上記封
止ガラス組成物の添加物として用いられる時これ
ら２つの重要な基準を満たす。すなわち、キン青
石は(1)封止温度においてガラス流動に最小限度の
影響しか及ぼさないが、一方では混合物の熱膨脹
率を相当に低下させ、また(2)上記封止ガラス組成
物に対して化学的に不活性である。 先行技術に説明されているように、高いシール
応力およびシール破損を生じる熱膨脹不整合を避
けることを目的として封止ガラスの熱膨脹率を調
整するのに添加物が用いられた。熱膨脹不整合を
測定するために周知のシール試験が開発された。
非常に感度の高いこの試験は封止組成物とガラス
基体の間にシールを形成し、その後一般的な応力
分析装置を使用する応力測定から基体ガラスと封
止組成物の間の熱膨脹不整合を算出することから
なる。一般にこの試験の結果は、封止工程の後の
室温までの冷却の際にシールとガラス基体の間に
生じる熱収縮の見掛差を表わす長さのppmで報告
される。マイナスの熱膨脹不整合値は一般に封止
組成物の熱収縮が基体ガラスの熱収縮よりも小さ
いことを示し、圧縮下でシールが生じることを示
す。機械的強度が高いのでそのようなシールは好
ましいものである。 上記米国特許第4097296号は封止組成物と基体
ガラスの間の熱膨脹不整合の程度は室温において
重要であるのみならず、350乃至200℃の冷却温度
範囲に亘つてもきわめて重要であることを指摘し
ている。従つて、約50ppm以下の非常に小さな熱
膨脹不整合が上記温度範囲に亘つて許容される。 以下の実施例において、熱失透性封止ガラスは
バツチから計算された酸化物に基づく重量部で
77.35部のPbO，10.33部のZnO，9.0部のB2O3，
2.1部のSiO2，0.18部のMgO，0.22部のBaOおよ
び0.37部のＦからなる。このガラス組成物は約
100×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を示す。 ガラスを製造するのに特別な配合あるいは加工
技術は不要である。従つて、バツチは酸化物ある
いは他の原料と共に溶融される時適当な割合で望
みの酸化物に変換される酸化物以外の化合物のい
ずれの原料から調合されてもよい。弗化物はどの
陽イオンと結合しているのか知られていないの
で、一般的なガラス分析方法に従つて単に弗化物
(F)として報告される。バツチの溶融は一般に白金
に接触させて、すなわち白金ルツボあるいは白金
ライニングタンク中で1200℃付近の温度で行なわ
れる。ガラスは微細なフリツトの形で用いられる
ので、溶融ガラスをストリームとして水中に注ぐ
のがしばしば便利である。得られるガラスの小片
はNo.100米国標準篩（149ミクロン）を通るように
さらに粉砕される。 キン青石成分は一般に乾式ブレンドによつてフ
リツトガラスに添加される。封止ガラスの熱膨脹
率を望みの値に変化させ、それと同時に一方では
封止ガラスの充分な流動を確保し良好なシールの
形成を可能にするために、キン青石は微粉末とし
て、すなわちNo.200米国標準篩（74ミクロン）を
通る微粉末、好ましくはNo.325米国標準篩（44ミ
クロン）を通る微粉末として添加される。 下表の熱膨脹不整合値は上記の一般的なシール
試験によつて得られたものである。各値は室温に
おける不整合を示し、ppmで表わされている。添
加物として用いられたキン青石は下記のような重
量パーセントで表わされる化学分析値を有してい
た。シリカが残量を構成しているものと考えられ
た。 Al2O3 34.1 MgO 13.1 TiO2 0.67 CaO 0.055 SiO2 残 量 上記キン青石はNo.325米国標準篩を通るように
粉砕され、得られた粉末は約13.5ミクロンの平均
粒子サイズを有していた。 封止工程は約10℃／分の加熱速度で約415℃ま
で加熱し、その温度を約45分間保ち、その後室温
まで冷却することからなるものであつた。比較の
ために、ジルコンをNo.325米国標準篩を通るよう
に粉砕し、フリツト封止ガラスに乾式ブレンドに
よつて混合し、得られた混合物を上記封止に用い
た。 添 加 物 不整合 ２重量部のキン青石 ＋338 ５重量部のキン青石 ＋80 ６重量部のキン青石 ＋20 2.5重量部のジルコン ＋290 ６重量部のジルコン ＋281 13重量部のジルコン ＋60 15重量部のジルコン −69 上表から明らかなように、望みの小さな不整合
値を得るためには約２倍量のジルコンが必要であ
る。以下に説明するように、この要因はガラス−
添加物混合物の粘度および封止容易性に関して実
用上重要である。 一方は６重量部のキン青石を含有し、もう一方
は13重量部のジルコンを含有する２種類のガラス
−添加物混合物をプレスして高さ約0.5インチ、
直径約0.5インチの円筒とした。得られた円筒を
清浄な平らな白金箔上に置き、電気炉中に入れて
上記封止熱処理を施した。熱処理によつて円筒が
溶融し、流動してボタン状となつた。このボタン
の直径は粘性流動の有効な実験測定値である。失
透の核形成速度を走査示差熱測定によつて調べ
た。
ビジヨン映像管のフアネル部材とパネル部材とを
封止するのに用いられてきた。そのような封止ガ
ラスは封止工程の間に少なくとも部分的に失透
し、すなわち結晶化し、このために安定な封止ガ
ラス組成物よりも一般に機械的強度が高い。それ
らガラスはその起源を米国特許第2889952号に有
している。この特許には特に真空電子管等の製造
に適したPbO−ZnO−B2O3系組成物が述べられ
ている。このガラスは比較的低い温度でシールを
形成するが封止工程の間にはるかに耐火性の高い
結晶性物質に変えられ、このために封止が行なわ
れる温度よりもかなり高い温度まで耐熱変形性で
ある。上記特許のガラスは80×10-7乃至120×
10-7／℃の熱膨脹率を示し、また420乃至450℃の
温度でシールを形成するのに適している。 米国特許第3250631号には、熱失透性封止ガラ
スに不活性な耐火性金属酸化物を添加することが
開示されている。添加される耐火性成分の熱膨脹
率は失透後の封止ガラスの熱膨脹率よりも少なく
とも15×10-7乃至25×10-7／℃低い。上記特許に
開示されている特定のガラス組成物はPbO−ZnO
−B2O3系に含まれる。溶融石英およびβ−ユー
クリプタイトが有効な耐火性添加物であると述べ
られており、約425℃の封止温度が使用可能であ
ることが主張されている。 米国特許第3258350号には、熱失透性封止ガラ
スおよび安定な封止ガラスにジルコン粒子を添加
し、ガラスの全熱膨脹を減じることが教示されて
いる。適当なガラスはPbO−B2O3−SiO2系およ
びPbO−ZnO−B2O3系に含まれ、少なくとも80
×10-7／℃の熱膨脹率を示す。 米国特許第3734702号には、PbO−B2O3−SiO2
系およびPbO−ZnO−B2O3系熱失透性封止ガラ
スにチタン酸アルミニウムを包含させることが開
示されている。チタン酸アルミニウムは失透の発
生を遅らせ、これによつて封止時間を長引かせ、
不均一な応力集中のない封止を可能にする。 米国特許第3951669号には、β−石英亜鉛耐火
性充填剤を添加してPbO−B2O3系およびPbO−
B2O3−SiO2系封止ガラスの熱膨脹率を低め、低
膨脹ガラスの封止を該ガラスとシールの間に過度
の不整合（mismatch）を生じさせることなく行
なうことが開示されている。 米国特許第3954486号には、37乃至150ミクロン
（〜150乃至450タイラーメツシユ）の粒子サイズ
を有する粒状耐火性充填剤を含有するPbO−ZnO
−B2O3系封止ガラスが開示されている。耐火性
充填剤としてシリカ、β−スポジユメン、ペタラ
イト、β−ユークリプタイト、Al2O3、粘土、
ZrO2、SnO2、ジルコンおよびリチウムアルミノ
シリケートガラスセラミツクが記載されている。 米国特許第3963505号には、PbO−B2O3−SiO2
系あるいはPbO−ZnO−B2O3−SiO2系熱失透性
封止ガラスに例えば硼酸亜鉛、酸化亜鉛および珪
酸亜鉛のような亜鉛含有粒状充填材料を含ませる
ことによつて、該封止ガラスを変性させることが
開示されている。封止工程においてガラスが失透
する時、上記充填材料はガラス中に溶解し、
2PbO・ZnO・B2O3結晶を生じる。 米国特許第4097296号には、２乃至６重量部の
粒状ジルコンと100重量部の封止ガラスからなり、
該封止ガラスが重量部で77.4±2.0部のPbO，10.2
±1.0部のZnO，8.9±1.0部のB2O3，2.6±0.25部
のSiO2，0.17±0.10部のMgO，0.22±0.10部の
BaOおよび0.35±0.10部のＦからなる熱失透性封
止組成物が教示されている。この封止組成物は約
98×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を有する
カラーテレビジヨン映像管のフアネルガラスとパ
ネルガラスとを封止するのに特に適している。こ
の封止組成物は約410乃至425℃の封止温度を示
し、室温において約−125乃至0ppmであり、350
乃至200℃の温度範囲に亘つて約40ppmより大き
く変化しないような熱膨脹不整合値を上記カラー
テレビジヨン映像管ガラスに対して有するシール
を与える。 最近、気体放電フラツトパネル表示装置の研究
および開発活動がさかんに行なわれるようになつ
た。この活動は２つの領域、すなわち文字数字フ
ラツトパネル表示とテレビジヨンフラツトパネル
表示に集中している。そのような装置、特にテレ
ビジヨンフラツトパネル表示装置を開発しようと
するある試みにおいては、コーニング8603ガラス
が使用される。このコーニング8603ガラスはコー
ニング社（Corning Glass Works，Corning，
New York）から市販されているアルカリ金属
亜鉛シリケート組成物であり、約454℃の徐冷点、
約416℃のひずみ点および約83×10-7／℃の熱膨
脹率（０−300℃）を示す。上記コーニング8603
ガラスのシートが約90×10-7／℃の熱膨脹率を有
する２枚のソーダ石灰ガラスシートの間に封止さ
れる。上記コーニング8603ガラスの使用のため
に、熱膨脹率に関して該ガラスに適合し、また該
ガラスの変形を避けるのに充分に低い封止温度を
有する封止ガラスが必要となつた。 本発明の主な目的は約420℃よりも低い封止温
度を示す熱失透性封止ガラス組成物であると同時
に、約83×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を
有するガラスに適合する熱失透性封止ガラス組成
物、すなわち室温において約−200乃至＋100であ
り、350乃至200℃の温度範囲に亘つて約50ppmよ
り大きく変化しないような熱膨脹不整合値を上記
ガラスに対して示す失透シールを与える熱失透性
封止ガラス組成物を提供することにある。 上記目的は上記米国特許第4097296号に開示さ
れている熱失透性ガラス、すなわちバツチから計
算された酸化物に基づく重量部で77.4±2.0部の
PbO，10.2±1.0部のZnO，8.9±1.0部のB2O3，
2.6±0.25部のSiO2，0.17±0.10部のMgO，0.22±
0.10部のBaO、および0.35±0.10部のＦからなる
熱失透性ガラス100重量部に対して、粒状キン青
石（cordierite）、すなわちモルに基づいた
2MgO・2Al2O3・5SiO2の公称鉱物式を有し、約
16×10-7／℃の熱膨脹率を有する耐火性物質約４
乃至10重量部を添加することによつて達成され
る。 上記米国特許第3951669号に説明されているよ
うに、封止ガラスへの不溶性粒状物質の添加によ
つてそのガラスの流動学的挙動は著しく変化す
る。すなわち、添加物は封止ガラスの粘度を高
め、封止ガラスの流動を妨げ、それによつて封止
ガラスの使用を制限する。従つて、本発明に用い
られる封止ガラス組成物は約100×10-7／℃の熱
膨脹率（０−300℃）を示すので、この熱膨脹率
を約83×10-7／℃付近まで下げるのに理想的な添
加物はガラス流動に最小限度の影響しか及ぼさな
いが、それと同時に混合物全体の熱膨脹率を相当
に低下させるような添加物である。勿論、添加物
は上記封止ガラス組成物に対して不活性であり、
封止ガラス組成物の性質に実質的に影響を及ぼさ
ないものでなければならない。キン青石は上記封
止ガラス組成物の添加物として用いられる時これ
ら２つの重要な基準を満たす。すなわち、キン青
石は(1)封止温度においてガラス流動に最小限度の
影響しか及ぼさないが、一方では混合物の熱膨脹
率を相当に低下させ、また(2)上記封止ガラス組成
物に対して化学的に不活性である。 先行技術に説明されているように、高いシール
応力およびシール破損を生じる熱膨脹不整合を避
けることを目的として封止ガラスの熱膨脹率を調
整するのに添加物が用いられた。熱膨脹不整合を
測定するために周知のシール試験が開発された。
非常に感度の高いこの試験は封止組成物とガラス
基体の間にシールを形成し、その後一般的な応力
分析装置を使用する応力測定から基体ガラスと封
止組成物の間の熱膨脹不整合を算出することから
なる。一般にこの試験の結果は、封止工程の後の
室温までの冷却の際にシールとガラス基体の間に
生じる熱収縮の見掛差を表わす長さのppmで報告
される。マイナスの熱膨脹不整合値は一般に封止
組成物の熱収縮が基体ガラスの熱収縮よりも小さ
いことを示し、圧縮下でシールが生じることを示
す。機械的強度が高いのでそのようなシールは好
ましいものである。 上記米国特許第4097296号は封止組成物と基体
ガラスの間の熱膨脹不整合の程度は室温において
重要であるのみならず、350乃至200℃の冷却温度
範囲に亘つてもきわめて重要であることを指摘し
ている。従つて、約50ppm以下の非常に小さな熱
膨脹不整合が上記温度範囲に亘つて許容される。 以下の実施例において、熱失透性封止ガラスは
バツチから計算された酸化物に基づく重量部で
77.35部のPbO，10.33部のZnO，9.0部のB2O3，
2.1部のSiO2，0.18部のMgO，0.22部のBaOおよ
び0.37部のＦからなる。このガラス組成物は約
100×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を示す。 ガラスを製造するのに特別な配合あるいは加工
技術は不要である。従つて、バツチは酸化物ある
いは他の原料と共に溶融される時適当な割合で望
みの酸化物に変換される酸化物以外の化合物のい
ずれの原料から調合されてもよい。弗化物はどの
陽イオンと結合しているのか知られていないの
で、一般的なガラス分析方法に従つて単に弗化物
(F)として報告される。バツチの溶融は一般に白金
に接触させて、すなわち白金ルツボあるいは白金
ライニングタンク中で1200℃付近の温度で行なわ
れる。ガラスは微細なフリツトの形で用いられる
ので、溶融ガラスをストリームとして水中に注ぐ
のがしばしば便利である。得られるガラスの小片
はNo.100米国標準篩（149ミクロン）を通るように
さらに粉砕される。 キン青石成分は一般に乾式ブレンドによつてフ
リツトガラスに添加される。封止ガラスの熱膨脹
率を望みの値に変化させ、それと同時に一方では
封止ガラスの充分な流動を確保し良好なシールの
形成を可能にするために、キン青石は微粉末とし
て、すなわちNo.200米国標準篩（74ミクロン）を
通る微粉末、好ましくはNo.325米国標準篩（44ミ
クロン）を通る微粉末として添加される。 下表の熱膨脹不整合値は上記の一般的なシール
試験によつて得られたものである。各値は室温に
おける不整合を示し、ppmで表わされている。添
加物として用いられたキン青石は下記のような重
量パーセントで表わされる化学分析値を有してい
た。シリカが残量を構成しているものと考えられ
た。 Al2O3 34.1 MgO 13.1 TiO2 0.67 CaO 0.055 SiO2 残 量 上記キン青石はNo.325米国標準篩を通るように
粉砕され、得られた粉末は約13.5ミクロンの平均
粒子サイズを有していた。 封止工程は約10℃／分の加熱速度で約415℃ま
で加熱し、その温度を約45分間保ち、その後室温
まで冷却することからなるものであつた。比較の
ために、ジルコンをNo.325米国標準篩を通るよう
に粉砕し、フリツト封止ガラスに乾式ブレンドに
よつて混合し、得られた混合物を上記封止に用い
た。 添 加 物 不整合 ２重量部のキン青石 ＋338 ５重量部のキン青石 ＋80 ６重量部のキン青石 ＋20 2.5重量部のジルコン ＋290 ６重量部のジルコン ＋281 13重量部のジルコン ＋60 15重量部のジルコン −69 上表から明らかなように、望みの小さな不整合
値を得るためには約２倍量のジルコンが必要であ
る。以下に説明するように、この要因はガラス−
添加物混合物の粘度および封止容易性に関して実
用上重要である。 一方は６重量部のキン青石を含有し、もう一方
は13重量部のジルコンを含有する２種類のガラス
−添加物混合物をプレスして高さ約0.5インチ、
直径約0.5インチの円筒とした。得られた円筒を
清浄な平らな白金箔上に置き、電気炉中に入れて
上記封止熱処理を施した。熱処理によつて円筒が
溶融し、流動してボタン状となつた。このボタン
の直径は粘性流動の有効な実験測定値である。失
透の核形成速度を走査示差熱測定によつて調べ
た。
【表】
キン青石含有混合物はより大きな流動を示し、
そのためにより良好な基体に対する湿潤性および
結合性を有することは明白である。また、キン青
石含有混合物のより遅い失透速度は以下のような
点で有利である。すなわち、そのような遅い失透
速度は長い封止時間を必要とし、その結果全体に
亘つてのより均一な結晶化をもたらしまた不均一
な応力集中を回避する温度均質性が達成される。
さらに、失透封止ガラスの顕微鏡検査の結果、キ
ン青石粒子とガラスとの間には反応が起こつてい
ないことが判明した。 好ましい熱失透性封止組成物は粒状キン青石約
５乃至７重量部と、バツチから計算された酸化物
に基づく重量部で77.4±0.2部のPbO，10.2±0.2
部のZnO，8.9±0.2部のB2O3，2.6±0.1部のSiO2，
0.17±0.03部のMgO，0.22±0.05部のBaOおよび
0.35±0.05部のＦからなる熱失透性ガラス100重
量部からなる。そのような組成物は約415℃の封
止温度を示す。
そのためにより良好な基体に対する湿潤性および
結合性を有することは明白である。また、キン青
石含有混合物のより遅い失透速度は以下のような
点で有利である。すなわち、そのような遅い失透
速度は長い封止時間を必要とし、その結果全体に
亘つてのより均一な結晶化をもたらしまた不均一
な応力集中を回避する温度均質性が達成される。
さらに、失透封止ガラスの顕微鏡検査の結果、キ
ン青石粒子とガラスとの間には反応が起こつてい
ないことが判明した。 好ましい熱失透性封止組成物は粒状キン青石約
５乃至７重量部と、バツチから計算された酸化物
に基づく重量部で77.4±0.2部のPbO，10.2±0.2
部のZnO，8.9±0.2部のB2O3，2.6±0.1部のSiO2，
0.17±0.03部のMgO，0.22±0.05部のBaOおよび
0.35±0.05部のＦからなる熱失透性ガラス100重
量部からなる。そのような組成物は約415℃の封
止温度を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ No.200米国標準篩を通る粒状キン青石約４乃
至10重量部と、バツチから計算された酸化物に基
づく重量部で77.4±2.0部のPbO，10.2±1.0部の
ZnO，8.9±1.0部のB2O3，2.6±0.25部のSiO2，
0.17±0.10部のMgO，0.22±0.10部のBaOおよび
0.35±0.10部のＦからなる失透性ガラス100重量
部とからなり、約420℃よりも低い封止温度を示
し、また室温において約−200乃至＋100ppmであ
り、350乃至200℃の温度範囲に亘つて約50ppmよ
り大きく変化しないような熱膨脹不整合値を約83
×10-7／℃の熱膨脹率（０−300℃）を有するガ
ラスに対して有する失透シールを生じることを特
徴とする熱失透性封止組成物。 ２ 上記粒状キン青石約５乃至７重量部と、バツ
チから計算された酸化物に基づく重量部で77.4±
0.2部のPbO，10.2±0.2部のZnO，8.9±0.2部の
B2O3，2.6±0.1部のSiO2，0.17±0.03部のMgO，
0.22±0.05部のBaOおよび0.35±0.05部のＦから
なる失透性ガラス100重量部とからなり、約415℃
の封止温度を示すことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の熱失透性封止組成物。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/112,080 US4246034A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Devitrifying solder sealing glasses |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56104746A JPS56104746A (en) | 1981-08-20 |
| JPS6354660B2 true JPS6354660B2 (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=22342012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP457181A Granted JPS56104746A (en) | 1980-01-14 | 1981-01-14 | Heatttransparencyyloosing sealing composition |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4246034A (ja) |
| JP (1) | JPS56104746A (ja) |
| DE (1) | DE3047311A1 (ja) |
| FR (1) | FR2473495A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960011170B1 (ko) * | 1994-06-24 | 1996-08-21 | 삼성코닝 주식회사 | 접착용 유리조성물 |
| JPH08139230A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Sumitomo Kinzoku Ceramics:Kk | セラミック回路基板とその製造方法 |
| KR970011336B1 (ko) * | 1995-03-31 | 1997-07-09 | 삼성코닝 주식회사 | 접착용 유리조성물 |
| JP3165355B2 (ja) * | 1995-08-22 | 2001-05-14 | 旭テクノグラス株式会社 | 封着用組成物 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL124928C (ja) * | 1960-03-28 | |||
| DE2517743C3 (de) * | 1975-04-22 | 1980-03-06 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Passivierender Schutzüberzug für Siliziumhalbleiterbauelemente |
| NL7612047A (nl) * | 1975-10-31 | 1977-05-03 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Glas voor het hermetisch omhullen en passiveren van halfgeleiderinrichtingen. |
| US4097296A (en) * | 1977-03-28 | 1978-06-27 | Corning Glass Works | Low-temperature devitrifiable sealing composition |
| US4131478A (en) * | 1977-08-26 | 1978-12-26 | Motorola, Inc. | Sealing glass compositions and method |
| JPS5520264A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-13 | Asahi Glass Co Ltd | Sealing glass composition |
-
1980
- 1980-01-14 US US06/112,080 patent/US4246034A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-16 DE DE19803047311 patent/DE3047311A1/de active Granted
-
1981
- 1981-01-13 FR FR8100462A patent/FR2473495A1/fr active Granted
- 1981-01-14 JP JP457181A patent/JPS56104746A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56104746A (en) | 1981-08-20 |
| FR2473495B1 (ja) | 1985-05-17 |
| FR2473495A1 (fr) | 1981-07-17 |
| US4246034A (en) | 1981-01-20 |
| DE3047311C2 (ja) | 1990-07-26 |
| DE3047311A1 (de) | 1981-09-17 |
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